摘要：由于ＰＴＡ、ＰＥＴ廢水處理難度大，作為稀釋水的低濃度污水成分復(fù)雜，污水再生回用工藝流程短等原因使ＭＦ膜受到嚴(yán)重污染，ＲＯ裝置基本無法正常運(yùn)行。通過“源頭治理、污污分流、污污分治”，加強(qiáng)污水處理裝置的抗沖擊性，延長污水再生回用預(yù)處理工藝流程，根據(jù)系統(tǒng)壓差及各段壓差選擇合適的清洗方案等措施保障了聚酯廢水的處理和回用，并將ＢＡＦ、ＭＭＦ、ＵＦ、ＲＯ作為污水再生回用的基本處理單元。

關(guān)鍵詞：石化聚酯廢水,再生回用,膜法

石化聚酯廢水主要包括化工ＰＴＡ廢水和化纖ＰＥＴ廢水，其中ＰＴＡ廢水量約占９０％，ＰＥＴ廢水量約占１０％。ＰＴＡ是制造聚酯、化纖的重要原料，主要用來制造飽和及不飽和聚酯。ＰＴＡ廢水的ＣＯＤ濃度高、水量大、溫度高，具有腐蝕性、含有多種難降解物質(zhì)［１］，在水量、ＣＯＤ、ｐＨ、固體含量和廢水組分等方面有較大的波動性，苯系物、鈷錳催化劑等有毒有害物質(zhì)在生產(chǎn)不正常時(shí)的排放對生化處理也會造成沖擊［２、３］，ＰＴＡ廢水的處理和回用難度較大。

ＰＥＴ與ＰＢＴ一起統(tǒng)稱為熱塑性聚酯或飽和聚酯，是ＰＴＡ的下游產(chǎn)品，ＰＥＴ纖維主要用于紡織工業(yè)。ＰＥＴ廢水中的有機(jī)污染物包括苯酚類、鄰苯二甲酸酯類、氧雜環(huán)化合物以及炔類、醇類和長鏈脂肪族化合物，是一種較難處理的廢水［４］。在化纖生產(chǎn)與加工過程中，由于工藝的需要，必須加入適量油劑。油劑廢水的成分復(fù)雜，多為大分子、難生物降解的有機(jī)物，更有對微生物有抑制作用的抗氧劑和防腐劑等［５］。ＰＥＴ廢水混有油劑廢水后采用生化處理的難度非常大。

１　天津石化廢水處理工藝及存在的問題

１.１　工藝流程

來自上游生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)廢水（ＰＴＡ廢水、ＰＥＴ廢水）經(jīng)配水、均質(zhì)后進(jìn)入一級生化裝置（接觸氧化池），超標(biāo)水及事故水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，接觸氧化池的ＣＯＤ去除率為１０％左右。接觸氧化池出水與低濃度污水混合進(jìn)入封閉式純氧曝氣裝置（曝氣池分４段）。純氧曝氣裝置共３套，其中純氧曝氣池１設(shè)計(jì)進(jìn)水量為２３０ｍ３／ｈ，純氧曝氣池２設(shè)計(jì)進(jìn)水量為８００ｍ３／ｈ，純氧曝氣池３設(shè)計(jì)進(jìn)水量為２７０ｍ３／ｈ。純氧曝氣池１和純氧曝氣池３的出水達(dá)標(biāo)排放，純氧曝氣池２的出水一部分達(dá)標(biāo)排放，一部分進(jìn)入污水再生回用裝置。進(jìn)入污水再生回用裝置的這部分生化出水依次進(jìn)入氣浮、纖維束過濾、ＭＦ處理，ＭＦ出水一部分用作生活雜用水，一部分進(jìn)入ＲＯ裝置，ＲＯ出水與另外一部分ＭＦ出水混合后用作工業(yè)循環(huán)冷卻水的補(bǔ)充水。工藝流程見圖１。

１.２　廢水水質(zhì)、水量

廢水水質(zhì)、水量見表１。

１.３　存在的問題

由于純氧曝氣裝置經(jīng)常遭受沖擊，而污水再生回用工藝流程也短，緩沖水質(zhì)和處理能力有限，使ＭＦ膜受到嚴(yán)重污染，ＲＯ裝置基本無法正常運(yùn)行。因此如何穩(wěn)定生化處理、完善污水再生回用工藝、維護(hù)好ＲＯ裝置是搞好聚酯廢水處理和回用的關(guān)鍵［６］。

２　問題的解決

２.１　源頭治理

①　切除高含鹽水

清凈下水中有一部分是高含鹽廢水，成分復(fù)雜，當(dāng)其大量連續(xù)排放時(shí)，會使生化裝置進(jìn)水水質(zhì)發(fā)生突變，使生化裝置遭受沖擊，生化出水ＣＯＤ上升。通過改造高含鹽水排放裝置的管網(wǎng)，將高含鹽水從清凈下水中切除，單獨(dú)處理，排除了其對聚酯廢水處理和回用的影響。

②　降低油劑的排放和影響

油劑廢水不僅包括纖維上油后排出的水及水洗下來的水，事故沖洗更是直接將油劑排入低濃度污水管網(wǎng)。為減少油劑廢水對廢水處理系統(tǒng)造成的沖擊，首先從生產(chǎn)工藝入手，進(jìn)行源頭治理，增設(shè)油劑回收裝置和降低油劑使用濃度，使油劑單耗大幅降低，從而大幅減少了廢水中油劑含量［５］。為了減少低濃度污水中油劑對聚酯廢水處理和回用的影響，在源頭通過改造污水管網(wǎng)將事故沖洗廢水引入生活污水管線，再將生活污水與清凈下水分流，清凈下水進(jìn)純氧曝氣池２處理，生活污水進(jìn)純氧曝氣池１和純氧曝氣池３處理。

２.２　處理工藝的改進(jìn)

改進(jìn)后的廢水處理工藝流程見圖２。

①�。校裕翉U水與ＰＥＴ廢水分治

將原均質(zhì)池中的一個(gè)改造為ＰＥＴ廢水均質(zhì)沉淀池，改造ＰＥＴ進(jìn)水管線將其直接引入ＰＥＴ均質(zhì)沉淀池，經(jīng)均質(zhì)沉淀后的ＰＥＴ廢水進(jìn)入純氧曝氣池３處理。鋪設(shè)純氧曝氣池１和純氧曝氣池３出水回生活污水集水池管線，如果生化出水不達(dá)標(biāo)，則全部回流至生活污水管網(wǎng)再處理。大部分ＰＴＡ廢水進(jìn)入純氧曝氣池２處理，并且盡量保障純氧曝氣池２運(yùn)行穩(wěn)定，其余小部分ＰＴＡ廢水進(jìn)入純氧曝氣池１和純氧曝氣池３處理，純氧曝氣池１和純氧曝氣池３的低負(fù)荷也有利于ＰＥＴ廢水的處理。ＰＴＡ廢水與ＰＥＴ廢水分治提高了廢水處理系統(tǒng)的抗沖擊能力，又減小了ＰＥＴ廢水對污水再生回用水源純氧曝氣池２的影響。

②　增強(qiáng)調(diào)節(jié)池的調(diào)節(jié)功能

調(diào)節(jié)池是事故超標(biāo)及年度大檢修超標(biāo)水質(zhì)、水量貯存調(diào)節(jié)設(shè)施。由于ＰＴＡ廢水非事故狀態(tài)下水質(zhì)、水量波動也很大，為充分發(fā)揮調(diào)節(jié)池的調(diào)節(jié)功能，將ＰＴＡ廢水全部切入調(diào)節(jié)池，并將調(diào)節(jié)池內(nèi)廢水量控制在４０００～６０００ｍ３之間，使調(diào)節(jié)池既有至少４０００ｍ３的空間容納超標(biāo)廢水，又有至少４０００ｍ３的廢水緩沖進(jìn)水水質(zhì)、水量變化。

③　實(shí)施生物鐵法

向曝氣池內(nèi)或進(jìn)水中投加鐵鹽的方法，稱為生物鐵法。向純氧曝氣裝置投加鐵鹽后，污泥的沉降性能得到了改善，污泥絮體變得密實(shí)，最好時(shí)呈團(tuán)塊顆粒狀，污泥的脫水性能得到改善，裝置的抗沖擊性能得到加強(qiáng)，氧的利用率也有所提高［７］。由于投加鐵鹽能增加活性污泥脫氫酶的活性［８］，而脫氫酶活性在很大程度上反映了生物體的活性，而且能直接表示生物細(xì)胞對其基質(zhì)降解能力的強(qiáng)弱，所以出現(xiàn)異常時(shí)大量投加鐵鹽也是一種抗沖擊措施。在純氧曝氣裝置出水未惡化的情況下，投加到純氧曝氣池一段的總鐵含量為８～１０ｍｇ／Ｌ，若出水ＣＯＤ快速上升，投加到純氧曝氣池一段的總鐵含量為１６～２０ｍｇ／Ｌ。

２.３　預(yù)處理工藝的完善

天津石化公司從２００４開始對污水再生回用預(yù)處理工藝進(jìn)行完善，先后進(jìn)行了ＭＭＦ（多介質(zhì)過濾器）、ＵＦ（超濾）、ＢＡＦ（曝氣生物濾池）、ＭＢＲ（膜生物反應(yīng)器）、ＣＭＦ（連續(xù)膜過濾）等的中試和小試。在試驗(yàn)成功的背景下，在污水再生回用預(yù)處理工藝中先后加入了ＭＭＦ、ＵＦ和ＢＡＦ，并將ＢＡＦ、ＭＭＦ、ＵＦ、ＲＯ作為污水再生回用工藝的基本處理單元。

①�。停停�

ＭＭＦ的濾料為無煙煤、石英砂。ＭＭＦ投入運(yùn)行后，ＭＭＦ出口濁度可以降到０．５ＮＴＵ以下。當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)變化較大時(shí)，過濾器出水水質(zhì)會受到一定的影響，但是變化范圍不大。由于ＭＭＦ出水水質(zhì)良好，故將部分出水作為生活雜用水。ＭＭＦ濾料污染后經(jīng)反洗基本能恢復(fù)原有狀態(tài)，而纖維束污染后即使用氫氧化鈉進(jìn)行堿洗，也很難使纖維束恢復(fù)到原有狀態(tài)，因此新的污水再生回用工藝中用ＭＭＦ代替了纖維束過濾器。

②�。眨�

ＵＦ對濁度的去除效果很穩(wěn)定，進(jìn)水濁度最大為７．０ＮＴＵ，產(chǎn)水濁度＜０．２ＮＴＵ，產(chǎn)水ＳＤＩ值（９０％）＜３．０，達(dá)到反滲透的進(jìn)水要求。為了保障ＲＯ的運(yùn)行，新污水再生回用工藝用過濾精度更高的ＵＦ代替ＭＦ。運(yùn)行過程中為了恢復(fù)膜的通量和截留率，定期、不定期地對膜組件進(jìn)行酸洗和堿洗，并且在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)酸洗時(shí)使用還原性的草酸清洗Ｍｎ等金屬污染物較其他酸的酸洗效果要好。

③　ＢＡＦ

曝氣生物濾池的濾速控制在１．５ｍ／ｓ、氣水比為３∶１時(shí)，運(yùn)行效果較好。在進(jìn)水ＣＯＤ＜８０ｍｇ／Ｌ的情況下，小試裝置ＣＯＤ去除率＞３０％［９］，生產(chǎn)裝置ＣＯＤ去除率為１５％左右，并且去除率隨著進(jìn)水ＣＯＤ的上升而增加。當(dāng)生化處理出水水質(zhì)惡化時(shí)，ＢＡＦ可以緩沖進(jìn)水水質(zhì)的變化，降低生化出水水質(zhì)惡化對后續(xù)工藝的影響。ＢＡＦ裝置對懸浮物的去除效果比較理想，又有生物去除ＣＯＤ能力，新的污水再生回用工藝中用ＢＡＦ代替了氣浮�？紤]到進(jìn)水懸浮物高時(shí)的反洗效果，ＢＡＦ采用了下流式。

２.４�。遥系木S護(hù)

當(dāng)ＲＯ膜的污染達(dá)到一定程度時(shí)就需要對膜進(jìn)行清洗，為了快速有效地恢復(fù)膜性能，制定了膜維護(hù)和綜合性化學(xué)清洗兩種清洗方案。膜維護(hù)是一種小型化學(xué)清洗，當(dāng)一個(gè)運(yùn)行周期結(jié)束后，若一段壓差大于二段壓差，則使用氫氧化鈉配制成ｐＨ值為１１．５～１２的堿性清洗液清洗一段（４～６ｈ），循環(huán)、浸泡間隔進(jìn)行；若二段壓差大于一段壓差，則使用檸檬酸配制成ｐＨ值為３的酸性清洗液清洗二段（４～６ｈ），循環(huán)、浸泡間隔進(jìn)行。膜維護(hù)操作簡便，可以使ＲＯ裝置在短時(shí)間里降低系統(tǒng)壓差，恢復(fù)回收率及脫鹽率。當(dāng)裝置累計(jì)運(yùn)行時(shí)間達(dá)到７００～８００ｈ，簡單的膜維護(hù)已不能完全恢復(fù)裝置性能，就需要對ＲＯ進(jìn)行綜合性化學(xué)清洗。此時(shí)需要進(jìn)一步分析裝置的運(yùn)行數(shù)據(jù)，使用多種藥劑配制成專門的清洗液，對ＲＯ分段、分類進(jìn)行清洗，進(jìn)行１組次的綜合性化學(xué)清洗，一般耗時(shí)為３０ｈ以上。

３　結(jié)論

①　“源頭治理、污污分流、污污分治”是搞好廢水處理和再生回用的前提。

②　加強(qiáng)廢水處理裝置的抗沖擊性是污水再生回用的保障。

③　延長污水再生回用預(yù)處理工藝流程是ＲＯ裝置穩(wěn)定運(yùn)行的保障。ＢＡＦ、ＭＭＦ、ＵＦ、ＲＯ可作為污水再生回用工藝的基本處理單元。

④　根據(jù)系統(tǒng)壓差選擇合適的清洗方案可以快速有效地恢復(fù)膜性能。

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