厭氧生物濾池在PTA廢水處理中的應(yīng)用
導(dǎo)讀::關(guān)鍵調(diào):PTA廢水厭氧生物濾池預(yù)處理。為了提高現(xiàn)有PTA廢水處理裝置的處理能力。
關(guān)鍵詞:厭氧生物濾池,PTA廢水處理
PTA(精對(duì)苯二甲酸)是生產(chǎn)聚酯纖維和PET樹脂產(chǎn)品的基本原料。PTA裝置排出的廢水有連續(xù)和間斷兩種,pH呈酸性,主要含甲酸、對(duì)甲基苯甲酸、苯甲酸、醋酸等污染物。廢水預(yù)處理去除水中部分TA殘?jiān),初步調(diào)整pH值后送入污水處理裝置。
PTA廢水的COD濃度較高、水量大、溫度高、具有腐蝕性,在水量、COD、pH值和固體含量等方面有較大的波動(dòng)性,PTA廢水的處理難度較大[1]。為了提高現(xiàn)有PTA廢水處理裝置的處理能力,保障污水處理出水水質(zhì)滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中“水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)B標(biāo)準(zhǔn)”,某石化新建了厭氧生物濾池預(yù)處理PTA廢水環(huán)境保護(hù),以保障二級(jí)生化裝置出水達(dá)標(biāo)排放。
1 工藝流程
圖1 廢水處理工藝流程
Fig.1Flow chart of wastewater treatment process
工藝流程如圖1所示。來(lái)自上游生產(chǎn)裝置的PTA廢水經(jīng)配水、均質(zhì)后進(jìn)入?yún)捬跎餅V池,出水經(jīng)過(guò)吹脫后與低濃度水混合進(jìn)入純氧曝氣裝置,出水部分達(dá)標(biāo)外排,部分經(jīng)過(guò)深度處理后回用。厭氧生物濾池為升流式,設(shè)計(jì)進(jìn)水量250m3/h,進(jìn)水COD為5500mg/L,出水COD為2200mg/L,COD去除率60-70% ,負(fù)荷4-5kgCOD/(m3·d),有效容積8250m3。厭氧生物濾池內(nèi)裝填有梅花形填料供微生物附著,以提高反應(yīng)器內(nèi)的污泥濃度,增加有機(jī)物的去除總量。在濾池內(nèi),沿著反應(yīng)器的高度,一部分有機(jī)物分解為甲烷和二氧化碳,另一部分難降解的有機(jī)物被分解為低分子量的有機(jī)物,作為后續(xù)二級(jí)生化處理的營(yíng)養(yǎng)源。
2 運(yùn)行
2.1 厭氧生物濾池的啟動(dòng)
2.1.1 啟動(dòng)初始階段
2009年5月厭氧生物濾池建設(shè)完成,進(jìn)入啟動(dòng)開車階段。由于沒有厭氧泥種,采用好氧污泥馴化厭氧污泥。在厭氧生物濾池中加滿純氧曝氣池的剩余污泥,MLSS約為13g/L。陳化五個(gè)月后加入少量的原水,并采用閉式循環(huán)的方式運(yùn)行。當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)的厭氧污泥達(dá)到一定的活性和有一定量的沼氣產(chǎn)生時(shí),才能混合原水進(jìn)入啟動(dòng)階段。
2010年1月厭氧生物濾池正式進(jìn)水,首先間歇進(jìn)水,初始量為50m3/d,每周增加50m3的進(jìn)水量環(huán)境保護(hù)環(huán)境保護(hù),直到每天進(jìn)水量為250m3后開始連續(xù)進(jìn)水。連續(xù)進(jìn)水初始量為10m3/h,一周后出水COD無(wú)明顯增加,進(jìn)入負(fù)荷提升階段。
2.1.2 負(fù)荷提升階段
為保證厭氧生物濾池中微生物的生長(zhǎng)處于最佳條件,避免厭氧微生物受到?jīng)_擊,制定了負(fù)荷提升計(jì)劃,具體數(shù)據(jù)見表1。
表1 厭氧生物濾池提負(fù)荷進(jìn)度表
Tab.1 The schedule of the Anaerobic Filter loadraising
日期 |
水量 |
進(jìn)水回流比 |
負(fù)荷 |
負(fù)荷變化 |
m3/h |
kgCOD/(m3·d) |
|||
3月11日 |
10 |
1:48 |
0.12 |
|
3月18日 |
15 |
1.5:48 |
0.17 |
50% |
3月25日 |
20 |
2:48 |
0.23 |
33% |
4月1日 |
25 |
2.5:48 |
0.29 |
25% |
4月8日 |
30 |
3:48 |
0.35 |
20% |
4月15日 |
40 |
4:48 |
0.47 |
33% |
4月22日 |
50 |
5:48 |
0.58 |
25% |
4月29日 |
60 |
6:48 |
0.70 |
20% |
5月6日 |
70 |
7:48 |
0.81 |
17% |
5月13日 |
80 |
8:48 |
0.93 |
14% |
5月20日 |
100 |
10:48 |
1.16 |
25% |
5月27日 |
120 |
12:48 |
1.40 |
20% |
6月3日 |
140 |
14:48 |
1.63 |
17% |
2.2 正常運(yùn)行
2010年7月、8月厭氧生物濾池正常運(yùn)行,各運(yùn)行參數(shù)均在控制指標(biāo)內(nèi),出水水質(zhì)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。上游生產(chǎn)裝置所排PTA廢水全部進(jìn)厭氧生物濾池處理,進(jìn)水量達(dá)到172 m3/h,容積負(fù)荷平均為1.77 kgCOD/(m3·d),污染物的去除總量達(dá)9000kgCOD/d,COD去除率達(dá)60-70%,沼氣燃燒裝置運(yùn)行正常,沼氣流量在200-300m3/h之間。
從負(fù)荷提升階段開始,一直到正常運(yùn)行,下一級(jí)純氧曝氣裝置的沉淀池出水COD從80mg/L左右,逐步降到60mg/L以下,達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中“水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)B標(biāo)準(zhǔn)”。
2.3 影響厭氧生物濾池運(yùn)行的因素
2.3.1 pH值
pH值是厭氧污水處理的一個(gè)重要控制因素。產(chǎn)甲烷菌的pH適應(yīng)范圍是6.5-7.8,最佳生長(zhǎng)條件是6.8-7.2。厭氧生物濾池出水部分回流到進(jìn)水池,與原水混合后使濾池進(jìn)水pH值在6.5-7.8之間,濾池出水VFA在150-450 mg/L之間,不用加堿調(diào)整pH值。但少量投加液減,能增加堿度,提高厭氧生物濾池的抗沖擊能力。同時(shí)環(huán)境保護(hù)環(huán)境保護(hù),回流部分厭氧生物濾池出水保證了濾池中的上升流速,防止發(fā)生短流現(xiàn)象。
2.3.2 溫度
厭氧生物濾池內(nèi)微生物的生長(zhǎng)繁殖最佳溫度范圍為35-38℃(中溫),溫度每三小時(shí)變化不能大于1℃,溫度變化過(guò)大,將直接影響厭氧生物濾池的處理效果。裝置采用蒸汽直接加熱方式。運(yùn)行中,通過(guò)遠(yuǎn)程調(diào)整蒸汽閥門的開度,將厭氧生物濾池的進(jìn)水溫度嚴(yán)格控制在35-38℃。
2.3.3 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及微量元素
依據(jù)COD:N:P=400:5:1,啟動(dòng)期在厭氧進(jìn)水池投加尿素和磷酸氫二氨,并向厭氧進(jìn)水池內(nèi)交替投加FeCl3和Na2S,提供厭氧微生物繁殖所需的微量元素。正常運(yùn)行時(shí),每天只投加尿素350公斤,磷酸氫二氨50公斤。
2.3.4 無(wú)氧環(huán)境
產(chǎn)甲烷菌對(duì)氧和氧化劑非常敏感,嚴(yán)格的厭氧環(huán)境是其生長(zhǎng)繁殖的必要條件。厭氧生物濾池回流管線上,裝有在線儀表實(shí)時(shí)檢測(cè)氧化還原電位,確保厭氧生物濾池內(nèi)的氧化還原電位在-200mv以下。
2.4 開車階段遇到的問(wèn)題及解決措施
2.4.1 沼氣燃燒系統(tǒng)
由于氣溫高,沼氣通過(guò)水封罐后仍含有大量水蒸汽格式。水蒸汽在水封罐到燃燒器的管道中形成冷凝水,使沼氣一級(jí)燃燒器經(jīng)常發(fā)生熄滅故障。
解決措施:在管道的低點(diǎn)加裝放空閥,定期對(duì)管道進(jìn)行放空,保證沼氣燃燒裝置正常運(yùn)行。
2.4.2 厭氧菌種
由于缺少外來(lái)的厭氧菌種,甲烷菌的生長(zhǎng)繁殖周期又長(zhǎng),厭氧處理雖然產(chǎn)生了一定的效果,但MLSS不足9g/L,污泥量及有效菌種仍需改善。
解決措施:繼續(xù)用好氧污泥培養(yǎng)厭氧污泥。先將好氧污泥調(diào)入?yún)捬跷勰喑,?jīng)過(guò)30天的陳化再打入?yún)捬跎餅V池環(huán)境保護(hù)環(huán)境保護(hù),雖然大部分污泥流失,只有一小部分保留在濾池內(nèi)。但經(jīng)過(guò)多個(gè)周期的反復(fù)調(diào)泥,濾池內(nèi)的MLSS逐步增加。
3 結(jié)論
①厭氧生物濾池作為PTA 廢水的預(yù)處理裝置,處理效果好,COD去除率達(dá)到60-70%。高濃度PTA污水經(jīng)過(guò)厭氧預(yù)處理后,下一級(jí)純氧曝氣裝置沉淀池出水在COD60mg/L以下,達(dá)到了《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中“水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)B標(biāo)準(zhǔn)”。
②厭氧生物濾池采用好氧活性污泥接種,污泥首先需要陳化五個(gè)月,污泥馴化后性能比較好?刂莆⑸锏纳L(zhǎng)環(huán)境,比引入較好的菌種更重要。
③厭氧生物濾池的出水部分回流有效的調(diào)節(jié)了進(jìn)水pH值,液堿用量少,使藥劑費(fèi)用降低。同時(shí),保證了濾池中的上升流速,防止發(fā)生短流現(xiàn)象。
參考文獻(xiàn):
[1]王國(guó)棟,倪福功,馮昆,連立國(guó).石化聚酯廢水的處理和再生回用[J] .中國(guó)給水排水,2009,25(14):63-65.
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