卡魯賽爾氧化溝處理維尼綸廢水
我國(guó)于70年代初期從國(guó)外引進(jìn)多套維尼綸生產(chǎn)裝置，因生產(chǎn)1 t維尼綸短纖維將排出約150m3左右的高酸度、含大量甲醛的廢水，故各廠家均同期建設(shè)了污水處理廠。隨著維尼綸短纖維生產(chǎn)技術(shù)的改進(jìn)及其前道工序產(chǎn)品——聚乙烯醇產(chǎn)量的大幅度提高，進(jìn)入原污水處理廠的水量和水質(zhì)都發(fā)生了很大變化，原建的維尼綸廢水處理工藝已不能滿足環(huán)保要求。
1 原建維尼綸廢水處理工藝
原建維尼綸廢水處理工藝主要處理來(lái)自維尼綸短纖維生產(chǎn)車(chē)間縮醛化生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的酸性甲醛廢水以及聚乙烯醇生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的部分污水，一般含甲醛180～200mg/L，硫酸1700～2000mg/L，硫酸鈉2000～2300mg/L，聚乙烯醇粉末40mg/L以及其他化工物料包括醋酸鋅、甲醇、醋酸、醋酸乙烯等，CODCr一般在800mg/L以上。處理工藝以生化處理為主，包括活性污泥法和生物膜法等多種形式。經(jīng)多年的運(yùn)行結(jié)果表明，在廢水的pH調(diào)節(jié)、大分子物質(zhì)的降解、CODCr去除率、污泥的最終處置等方面都存在不少問(wèn)題，特別是抗沖擊負(fù)荷能力較低。
2 Carrousel氧化溝工藝的應(yīng)用
皖維化纖化工股份有限公司(原安徽省維尼綸廠)于1999年初對(duì)污水處理廠的原工藝進(jìn)行了改造，將原合建式表面曝氣池改為Carrousel氧化溝工藝，設(shè)計(jì)規(guī)模為1.2×104 m3/d，主要處理聚乙烯醇和新型維尼綸短纖維生產(chǎn)過(guò)程中所排廢水，目前運(yùn)行效果良好。
2.1 設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)及工藝流程
設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)為：pH=6.0，CODCr=600 mg/L，BOD5=250 mg/L，SS＝80 mg/L。污水的組分為：醋酸、甲醇、芒硝、醋酸鋅、醋酸乙烯、聚乙烯醇粉末等。
設(shè)計(jì)出水的水質(zhì)參照GB 8978—1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
污水處理廠工藝流程見(jiàn)圖1。
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2.2 改造的主要內(nèi)容及設(shè)備選型
改造的主要內(nèi)容包括在各車(chē)間排放口加中和劑，保證進(jìn)入污水處理廠的廢水pH值≮6.0。將難生物降解物質(zhì)聚乙烯醇粉末［一般聚合度2 000左右，其分子量約(8～10)×104u］進(jìn)行部分分離回收。增建1200m3事故排放池一座。改合建式表面曝氣池為Carrousel式氧化溝，設(shè)計(jì)容積為10 500 m3(L=87.5 m,D=5.5 m×6道，H=3.7 m)，廢水總停留時(shí)間保證20 h以上，為低負(fù)荷設(shè)計(jì)。為保證污泥回流，增建 20 m輻流式二沉池兩座，其水力表面負(fù)荷約0.8 m3/(m2．h)。最后為盡可能降低出水CODCr含量，將原廢棄水塘改作氧化塘，其停留時(shí)間約24 h。
設(shè)備選型采用直徑為2.85m的變頻調(diào)速式倒傘型表面曝氣機(jī)5臺(tái)，潛水低速推進(jìn)器4臺(tái)，半橋式吸泥機(jī)2臺(tái)，無(wú)堵塞污泥回流泵3臺(tái)以及可調(diào)式出水堰門(mén)等，同時(shí)為進(jìn)一步提高出水水質(zhì)，在氧化塘內(nèi)安裝了直徑800mm的高速表面曝氣機(jī)4臺(tái)。
3 運(yùn)行結(jié)果及分析
氧化溝的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)見(jiàn)表1！
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污水處理廠運(yùn)行情況見(jiàn)表2。
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從表2數(shù)據(jù)可以看出，運(yùn)行效果良好，出水各項(xiàng)指標(biāo)遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)值，氧化溝對(duì)CODCr的去除率達(dá)80%，若進(jìn)水量和進(jìn)水水質(zhì)達(dá)到設(shè)計(jì)數(shù)值，其去除率可能會(huì)更高，而原有合建式表面曝氣池其CODCr去除率僅50%左右。盡管維尼綸行業(yè)廢水的BOD5/CODCr值約0.35～0.45，但氧化溝屬低負(fù)荷設(shè)計(jì)，因其容積負(fù)荷較低，水力停留時(shí)間和污泥齡長(zhǎng)，使其對(duì)大分子物質(zhì)(溶解于水的聚乙烯醇粉末)的生物降解能力加強(qiáng)，同時(shí)與有效地控制外溝溶解氧(一般在1.0 mg/L)也有很大關(guān)系。此外，因較好地保持了氧化溝的污泥濃度在1 500 mg/L左右(盡管比城市污水處理廠低得多)，使其抗沖擊負(fù)荷能力大大提高，僅10月份就出現(xiàn)兩次進(jìn)水CODCr值高達(dá)2 000mg/L以上，且維持時(shí)間均在8 h左右，氧化溝的最終出水CODCr仍保持在100mg/L以下，這一點(diǎn)是原有工藝所不具備的。
4 結(jié)論
① 氧化溝運(yùn)行負(fù)荷并非越低越好，試驗(yàn)表明，此氧化溝進(jìn)水量增大，進(jìn)水CODCr提高，運(yùn)行反而穩(wěn)定，突出表現(xiàn)在污泥濃度的穩(wěn)定。就目前的運(yùn)行情況，需不斷地對(duì)氧化溝內(nèi)補(bǔ)充氮(尿素及糞便)、磷，同時(shí)還投加適量硫酸亞鐵進(jìn)行絮凝，以加速污泥生長(zhǎng)及減少二沉池污泥流失，至今已運(yùn)行3個(gè)月仍沒(méi)有剩余污泥排出。
② 維尼綸行業(yè)廢水的特點(diǎn)是酸度高，因此加強(qiáng)氧化溝進(jìn)水的pH值控制尤為重要，包括在車(chē)間排放口的初次中和、中和劑的選擇(潮電石渣最佳，比生石灰易溶解，避免了電石渣上清液的硫化氫氣味)。
總之，使用氧化溝作為維尼綸行業(yè)廢水的生化處理手段，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠、管理方便，投資和運(yùn)行費(fèi)用不高，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
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