EGSB-接觸氧化工藝處理DMF廢水
N,N-甲基甲酞胺(N,N-dimethylformamide,簡稱DMF)是一種性能優(yōu)良的有機(jī)溶劑,除鹵代烴以外,能與水及多數(shù)有機(jī)溶劑互溶,因此有萬能溶劑之稱。在化工行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。中國每年僅制革行業(yè)排放的含DMF廢水約1億t。我國職業(yè)性接觸毒物危害程度分級確定DMF為Ⅱ級(中度危害),美國確定DMF為人體可能致癌物質(zhì)。DMF廢水排入水中會導(dǎo)致生物化學(xué)耗氧量和氮含量增加,使水質(zhì)迅速惡化,而且難以生物降解,目前國內(nèi)外鮮見對DMF廢水凈化和處理的報(bào)導(dǎo)。中國醫(yī)學(xué)院衛(wèi)生學(xué)研究所經(jīng)研究指出國內(nèi)地表水中DMF最高容許的質(zhì)量濃度的推薦值為25mg/L,因此對含有DMF的廢水進(jìn)行處理是十分必要的。
1廢水水質(zhì)及排放要求
海南某制膜公司以相轉(zhuǎn)化法制作超濾膜,其中DMF作為生產(chǎn)過程中的主要溶劑,廢水主要來源于噴膜、泡膜兩道工序,及少量地而沖洗用水,每天排放含DMF的廢水約40t。其廢水成分比較單一,其中的絕大部分有機(jī)物為DMF。其水質(zhì)水量見表1。上述廢水混合后的水質(zhì)指標(biāo)為:CODCr的質(zhì)量濃度為8000~11000mg/L,pH值為6~8。
該公司原先并沒有建設(shè)水處理設(shè)施,只是在廠區(qū)內(nèi)開挖了一個大水塘,生產(chǎn)廢水直接排入水塘中。由于水塘容積有限,導(dǎo)致一部分廢水外排,給當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境造成了一定的危害。
2廢水處理工藝
2.1工藝流程
由于廢水的CODCr的質(zhì)量濃度比較高,因此考慮采用厭氧好氧聯(lián)合工藝來處理該廢水。本工程通過新型高效厭氧膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器(Expanded Granular Sludge Blanket,簡稱EGSB)去除廢水中的大部分可降解有機(jī)污染物,然后再用新型BioAX 生物接觸氧化工藝對剩余有機(jī)物進(jìn)行降解,使DMF廢水處理后水質(zhì)達(dá)到GB 8978-1996二級排放標(biāo)準(zhǔn)。工藝流程如圖1所示。
2.2技術(shù)說明
①調(diào)節(jié)池。來自生產(chǎn)車間的DMF廢水經(jīng)過簡易格柵后直接進(jìn)入調(diào)節(jié)池,以調(diào)節(jié)水質(zhì)水量。調(diào)節(jié)池底部設(shè)穿孔曝氣管,通過曝氣對廢水進(jìn)行混合。
②投配池。由于原廢水成分中一,缺乏微生物生長所必須的氮、磷等元素。因此廢水從調(diào)節(jié)池出來后進(jìn)入投配池中,在此完成營養(yǎng)元素的添加以及pH值、堿度的調(diào)節(jié)。
③EGSB反應(yīng)器。投配池出水由水泵定量打入EGSB厭氧反應(yīng)器中,在此有效去除大部分的有機(jī)污染物。本工程厭氧反應(yīng)器采用鋼制的AnaEG反應(yīng)器,屬于EGSB反應(yīng)器的一種,直徑2.5m,高8m,有效容積為40m3,廢水在反應(yīng)器中的停留時間設(shè)計(jì)為1d,反應(yīng)器的容積負(fù)荷為10kg[CODCr]/(m3·d-1),預(yù)計(jì)去除90%的有機(jī)物。反應(yīng)器底部安裝有環(huán)狀布水器,頂部設(shè)置一個三相分離器。該三相分離器為專利產(chǎn)品,經(jīng)多項(xiàng)工程實(shí)踐證明其性能先進(jìn)可靠。反應(yīng)器從下到上設(shè)置取樣口5個,并設(shè)有人孔,排泥管等。由于工程規(guī)模較小,產(chǎn)生的沼氣利用價值不大,故經(jīng)過水封后高空排放。
④接觸氧化池。厭氧出水直接進(jìn)入BioAX接觸氧化池,以去除剩余部分有機(jī)物。接觸氧化池內(nèi)裝彈性填料,曝氣裝置采用與之配套的內(nèi)循環(huán)式充氧混合器,造價低廉且不易堵塞,運(yùn)行穩(wěn)定性好,共裝12套。廢水在氧化池中停留時間設(shè)計(jì)為36h。
⑤斜管沉淀池。接觸氧化池出水進(jìn)入斜管沉淀池,進(jìn)行固液分離,清夜直接排放。污泥進(jìn)入泥斗中,定期排放后深埋處理。
3主要構(gòu)筑物及設(shè)備
主要構(gòu)筑物見表2;主要設(shè)備見表3。
4運(yùn)行效果及處理成本
該設(shè)施于2006年3月建成后,工藝運(yùn)行效果穩(wěn)定,廢水處理效果見表4。
從表4可以看出,DMF廢水經(jīng)處理后,廢水CODCr的質(zhì)量濃度下降至150mg/L以下,達(dá)到了GB 8978-1996二級排放標(biāo)準(zhǔn)。
工程總投資20萬元。污水處理站日耗電量為114 kW·h,以0.7元/(kW·h)計(jì),則日耗電費(fèi)為79.8元。由于規(guī)模比較小,可由車間生產(chǎn)工人代為管理,定員為1人,以月工資為800元計(jì),人工費(fèi)為26.7元/d。其它費(fèi)用20元/d。合計(jì)126.5元/d。折合處理費(fèi)用為3.16元/t。
5結(jié)論
針對DMF廢水較難處理的特點(diǎn),采用EGSB反應(yīng)器-BioAX生物接觸氧化工藝,經(jīng)工程實(shí)踐證明是可行的,出水水質(zhì)能達(dá)到GB 8978-1996二級排放標(biāo)準(zhǔn)。
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