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废水处理工艺的探讨(氯碱和两醇混合)

  
评论: 更新日期:2008年05月06日

一 引言

  针对氯碱厂含盐废水和两醇(正丁醇、辛醇)含氨氮废水的特点,采用了预处理—水解酸化—好氧法工艺流程,废水经处理后,可去除17.2%的钙(以CaCO<sub>3</sub>计);COD从生化进水的1005.9mg/L(平均值),下降至出水的77.6mg/L(平均值),平均去除率为92.3%; NH<sub>3</sub>-N从生化进水的48.4mg/L(平均值),下降至出水的6.6mg/L(平均值),平均去除率为86.4%,出水指标达到GB8978-1996一级排放标准。

  含盐污水 氨氮 水解酸化 好氧

  2002年,齐鲁石化公司乙烯72万t/a改扩建工程已启动,基于可持续发展的考虑,国家环保局为此次改造设定了乙烯污水场回用800m<sup>3</sup>/h污水的指标。乙烯污水回用存在的主要问题是氯碱污水中C1<sup>-</sup>和Ca<sup>2+</sup>浓度比较高,属于难以回用的污水。其次,来自第二化肥厂两醇(正丁醇、辛醇)的T<sub>3</sub>线污水氨氮浓度较高,约为250mg/L左右,也属于难回用污水。如果所有污水不加以区分混在一起处理,不仅难以实现回用,而且经济上也不合理。因此必须进行污水分流,将容易处理回用的与难以回用的污水分开处理,利用供排水厂现有Ⅰ、Ⅱ系列处理,低含盐污水,出水达到国家一级排放标准后再进行深度处理回用;利用Ⅲ系列处理含盐氯碱工业污水及两醇含氨氮污水,出水达到国家一级排放标准后排放。

二 存在问题与改造后要求

  为单独处理氯碱厂含盐污水,1992年乙烯污水处理场增建了污水处理Ⅲ系列。Ⅲ系列由预处理、生物处理和后处理3部分组成。其工艺流程见图1。


  图1 改造前Ⅲ系列处理工艺流程图

  由于存在以下问题:①进水水质、进水量、pH波动很大,对活性污泥造成很大冲击,使Ⅲ系列出水效果较差。②Ⅲ系列进水水温40~45℃,污泥活性受到影响,装置无法达到最大处理能力。③pH值偏高和Ca<sup>2+</sup>浓度高,使预处理系统结垢严重;生化出水COD<sub>cr</sub>也不能达到国家二级排放标准(≤150mg/L)。Ⅲ系列于1993年由单独处理氯碱污水改为处理混合污水。

  乙烯72万t/a改造以后,氯碱污水水量增加,并且要求出水COD<sub>cr</sub><100mg/L,仅依靠其现有处理流程处理氯碱污水,使出水达标有相当的难度。本研究在充分利用Ⅲ系列现有设施的基础上,对Ⅲ系列处理流程进行了改造,选择了预处理—水解酸化—好氧法对氯碱和T<sub>3</sub>线两醇混合废水进行处理,很好地解决了混合废水中钙度高、盐度高、温度高、COD波动范围大,以及含有难降解有机氯化物等技术难题。

三 废水水质

混合废水水质见表1。

  表1 废水水质及水量

废水

pH

COD/

mg·L-1

碱度/ mg·L-1

P(Ca2+) mg·L-1

P(CI2-) mg·L-1

NH3-N/ mg·L-1

BOD5/

COD

P(有机氯化物)/ mg·L-1

水温/℃

水量/ m3·h-1

混合废水*

7.4

1 700~2 300

1289.1

7425.8

7414.7

85.7

0.57

≤30

45

500

  
  *氯碱与T3线(两醇)混合废水

  由表1可见,混合废水中存在的Ca<sup>2+</sup>、CI<sup>-</sup>以及有机氯化物废水的生物处理构成威胁。ECH废水中含有高浓度的Ca<sup>2+</sup>,VCM废水中碱度很高,主要是CO<sup>2-</sup><sub>3</sub>碱度,可中和ECH污水中的部分钙。水温45℃,较高对生物处理不利;CaCI<sub>2</sub>含量为1.5%。12<sup>2#</sup>线污水水质较好,可作为混合废水的稀释水,向混合废水中加入300m<sup>3</sup>/h稀释水,可使水温降为39℃,CaCI<sub>2</sub>含量降为1.1%。

四 工艺流程

混合废水处理工艺流程见图2。


  图2混合废水处理工艺流程

  注:1. 反应池;2. 沉淀池;3.匀质池;4.预氧化池;5.酸化池;6.纯氧曝气池;7.二沉池;8.生物接触氧化池;9.三沉池;10.污泥浓缩池;11.焚烧塔。

  利用氯碱废水水质的特点,废水在进入生物处理系统之前,无需将废水的pH值调至中性,利用废水的充分混合,污水中的碱度与Ca<sup>2+</sup>反应,生成CaCO<sub>3</sub>沉淀,为了加快沉淀去除更多悬浮物,向混合污水中加入絮凝剂;反应后的混合液进入沉淀池去除CaCO<sub>3</sub>沉淀和部分悬浮物,可去除17.2%的钙。上清液进入匀质池;在此引入12<sup>#</sup>线污水进行pH值、温度和水质的调节;调节水质后的污水进入预氧化池,污水中的高浓度COD被部分氧化、对微生物有抑制作用的有机物被部分还原,平抑了COD的波峰对后续生物处理的影响;预氧化后的污水进入酸化池,利用酸化菌的作用,继续将污水中的大分子和微生物降解物质转化,提高污水可生化性;之后污水进入纯氧曝气池和生物接触氧化池,生物接触氧化池采用悬浮填料,进一步降解有机污染物和氨氮,出水达标排放。

五 试验结果

1、适盐菌驯化

  文献报道,当含盐量>10 000mg/L时生物处理效率明显下降,主要是由于微生物对水环境的渗透适应能力下降所致。因此,在一定含盐量范围内,微生物驯化至关重要,是生物处理成功的前提。接种菌源采用乙烯污水处理厂回流污泥,菌种驯化采用逐步动态驯化的方法,使微生物具有良好耐盐和有机物降解性能。酸化池、氧曝池和生物接触氧化池污泥同步进行驯化,每天小水量进入,逐步增加进水水力负荷至正常状况。

  2、工艺条件

  装置正常运行后控制的工艺条件如下,主要构筑物见表2。

构筑物

材料

规格(L×B×H)/mm

停留时间/h

预反应池

碳钢板

1500×1100×1200

1/6

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