二羧酸生产过程高COD有机废水处理工艺探讨 3页

2010年9月丁世敏．二羧酸生产过程高COD有机废水处理工艺探讨51二羧酸生产过程高COD有机废水处理工艺探讨丁世敏(辽阳石油化纤公司金兴化工厂，辽阳111003)摘要介绍了辽阳石化公司金兴化工厂二羧酸生产装置待处理废水水质。对UASB(升流式厌氧污泥床)+生物接触氧化法和曝气调节+SBR(序批式活性污泥法)两种生化处理工艺进行比较。结果表明，曝气调节+SBR生化法具有操作简单、运行稳定、有机物去除率高、出水水质好特点，因此，选择采用曝气调节+SBR法对废水进行处理。考察了有机废水pH对出水水质的影响，结果表明，有机废水贮存池pH调节至6．2～6．4时，出水COD达45O一480mg／L的最佳效果。关键词高COD酸性废水曝气调节+SBR法废水处理目前，全球己二酸的产能已达到3．96Mt，我接触氧化法；两级好氧工艺选择曝气调节+国的己二酸产量占全球产量的6．6％¨J。在生成SBR法。己二酸的反应过程中，除生成主产品己二酸外，还表1二羧酸装置待处理废水水质检测值生成戊二酸、丁二酸等二羧酸(DBA)副产物】。目前国内生产二羧酸结片的厂家主要有辽阳石油化纤公司金兴化工厂和河南神马集团，其中金兴化工厂是国内二羧酸产量最大的企业，二羧酸年产量可达2Okt。二羧酸生产装置蒸发过程产生的废水属于高浓度有机废水，由于废水中的污染物种类繁多，不同的污染物质需要应用不同的方法进行处理。对于高浓度有机废水，可以采用物理法、化学法或生物法进行处理，其中生化处理方法是废水处理中应用最久、最广和最有效的一种方法。为此，笔者将通常采用的两种生化处理工艺进行比较，选择采用曝气调节+SBR法对有机废水进行处理，并考察了废水pH对出水水质的影响。2．1．1UASB+生物接触氧化法1二羧酸生产装置待处理废水水质UASB(UpflowAnaerobicSludgeBlanket)也称2010年2月4日至2010年2月16日二羧酸升流式厌氧污泥床，由荷兰学者在7O年代初开生产装置待处理废水水质检测值见表1。发，是目前应用最为广泛的厌氧处理工艺。UASB由表1可见，二羧酸生产装置待处理废水中有反应器的工艺特征是在反应器的上部设置气、固、机物含量非常高，COD浓度达10000～30000液三相分离器，废水从反应器底部流入，经过反应mg／L，但是废水中的主要污染物质为甲酸，属于易器下部的污泥层区，废水中的有机污染物被降解，降解的有机物，所以确定采用生化处理工艺。同时产生沼气。废水、污泥和沼气混合上升至反应器上部，三相分离器对混合液进行气、固、液三2生化处理工艺选择相分离，收集出沼气，回流污泥到污泥床区，澄清2．1两种生化处理工艺介绍出水从反应器的顶部流出。对于高浓度易生物降解的有机废水处理，通常采用的生化处理工艺有：厌氧生物处理、好氧生物处理或两者结合处理工艺。收稿日期：2010—07—02。作者简介：丁世敏，工程师，2003年获辽宁省科技成果奖，目其中厌氧+好氧工艺广泛采用UASB+生物前在辽化金兴化工厂安全质量环保科工作。n细石油化工进展ADVA第’11卷⋯第9期⋯52ANCESINFINEPETROCHEMICALS生物接触氧化法也称淹没式曝气生物滤池，用省(由于曝气是周期性的，池内溶解氧的浓度其在反应池内设置填料，经过充氧的废水与长满也是变化的，沉淀阶段和排水阶段溶解氧降低，重生物膜的填料相接触，在生物膜上生物的作用下，新开始曝气时，氧的浓度梯度大，传递效率高，节废水得以净化。能效果显著，运转费用可节省10％一25％)；有机2．1．2曝气调节+SBR法物去除率高，出水水质好(根据研究结果和工程曝气调节采用加填料的接触式好氧法，同时应用情况，通过合理的设计和良好的管理，对城市兼有调节池的功能；在曝气调节池内，污水中的有污水，进水COD为400mg／L时，出水可小于机物得到部分降解；在池内添加填料以提高该单30mg／L以下；对于可生物降解的工业废水，即使元对污染物的降解效能，减少占地面积。进水COD高达3000mg／L时，出水仍能达到SBR(SequencingBatchActivatedSludge100mg／L左右)；管理简单，运行可靠：污水处理Process)工艺又称序批式活性污泥法，是污水生物厂设备种类和数量较少，控制系统本身比较简单，处理法中的一种。在序批式反应器(Sequencing工艺本身决定了不发生污泥膨胀；污泥产量低，污BatchReactor简称SBR)中，曝气池与沉淀池合二泥性质稳定。为一，即生化反应与泥水分离在同一反应器中进2．2．3两种生化处理工艺细项比较行，污水分批次进入反应池，然后按顺序进行反两种生化处理工艺细项比较见表2。应、沉淀、排出上清液和闲置过程完成一个运行操表2两种生化处理工艺细项比较作周期。项目UASB+曝气调节2．2两种生化工艺比较接触氧SBR法2．2．1UASB+生物接触氧化法工艺特点综合抗冲击能力较高高启动操作性能启动时间长，较困难容易UASB+生物接触氧化法具有以下特点：污泥是否产生危险产物产生沼气，易燃，有爆炸性无浓度高(一般平均污泥浓度3O一40g／L)；有机负运行管理较复杂简单荷高，水力停留时间短，中温消化；COD容积负荷工艺运行稳定性较稳定稳定一出水效果较好好般在lO一20kmd；无污泥回流设备；无混合与环境的匹配性不匹配四周环境匹配四周环境搅拌设备；反应器内不填载体，节省造价及避免堵一次性投资幅度一般较高塞，但会产生水力短流现象；运行启动时间长，对占地程度多少水质和负荷突变比较敏感；产生沼气，对沼气的收运行耗费低较高集和储存需增设设施，存在不安全性。由表2可见，UASB+生物接触氧化法产生沼2．2．2曝气调节+SBR法工艺特点气，在生产控制与安全方面带来一定的难度。综曝气调节+SBR法工艺具有以下特点：费用合比较，曝气调节+SBR法更适合对二羧酸生产低(省去了初次沉淀池、二次沉淀池，减小了污泥装置高浓度有机废水的处理。回流设备，建设费用可节省10％一25％)；工艺流程短，占地面积少(主要构筑物为调节池、SBR曝3曝气调节+SBR法废水处理工艺流程气池、污泥池，而没有初次沉淀池、二次沉淀池等，曝气调节+SBR法废水处理工艺流程简图见布局紧凑，占地面积可减少20％一35％)；运转费图1。NaOH图1曝气调节+SBR法废水处理工艺流程图1中废水来自酸浓缩回收过程中的冷凝水，这股废水的主要特点是pH低、污染物浓度n2010年9月丁世敏．二羧酸生产过程高COD有机废水处理工艺探讨53高、水量小等。选择2010年2月26日废水为试样，废水中首先要对废水进行pH调节，向废水中投加COD18532mg／L，通过调节废水中pH，考察废水NaOH将pH由2调节至6—9，如果废水中缺乏营pH对出水水质的影响，结果见表3。养元素，还需在调试运行过程中投加适当的氮、磷由表3可见，有机废水采用曝气调节+SBR元素。法生化反应后，出水体系pH略有上升，当废水经过pH调节的废水进入冷却塔进行降温，pH调节至6．2—6．4u~，出水体系CODcr达450—将水温降至35qC，再进入接触曝气调节池。曝气480mg／L最佳效果。调节池内装填生物填料，并设置潜水曝气机向水5结论中充氧，一方面用于搅拌均衡水质，另一方面靠附(1)UASB+生物接触氧化法与曝气调节+着在生物填料上的生物膜降解部分有机物。SBR法相比较，曝气调节+SBR法具有工艺流程废水最终进入SBR反应池进行好氧反应，进短、操作简单、运转费用低、有机物去除率高等特～步去除水中的COD。经过好氧反应的废水由点，该工艺出水水质好，污泥产量低，污泥性质滗水器排出SBR反应池，排入总厂的污水处理厂稳定。集中处理。剩余污泥用污泥浓缩脱水一体机进行(2)有机废水pH调节至6．2～6．4时，出水脱水，滤液排至调节池，泥饼外运。效果最佳。4废水pH对出水水质的影响(3)曝气调节+SBR法技术的有效应用值彻表3废水pH对出水水质的影响底解决了二羧酸生产装置的污水排放问题，处理后污水COD在1000ms／L以下，pH值6—9，符合辽阳石化分公司污水处理厂的入水指标，为厂年节省超标排污费220万元，具有极佳的经济效益和社会效益。参考文献1陈郭建．PAC—SBR法处理高浓度有机废水．环境工程，1995，l3(5)：3—62邓捷．己二酸市场状况及发展趋势．江苏化工，2005，33(3)：69～71StudyonTreatingOrganicAcidicWastewaterwithHighCODConcentrationProducedintheProductionofDicarboxylicAcidDingShimin(JinxingChemicalFactory，LiaoyangPetroleumCorporation，Liaoyang111003)AbstractThequalityofwastewaterproducedintheproductionofdiearboxylieacidinJinxingChemicalFac—toryofLiaoyangPetroleumCorporationwasintroducedinthispaper．Twobiochemicaldisposalprocessesin—eludingUASB(upgradeanaeriobicsludge—bed)plusoxidationprocessbycontactingwithlivingmaterialsandaerationregulationplusSBR(sequencingbatchreactor)process．Theresultindicatedthatthelatterhaschar-acteristicsinsimpleoperation，steadywork，andhig}IrelTlovalrateoforganicsubstanceandgoodqualityofwateraftertreatment．Thereforethelattermethodwasselectedtotreatthewastewater．TheefectofpHvalueoforganicwastewateronthequalityofwateraftertreatmentwasexamined．TheresultshowedthatCODoftreatedwaterwasintherangeof450—-480mg／LwhenthepHvalueoforganicwastewaterwasadjustedintherangeof6．2—6．4．KeyWordsacidicwastewaterwithhighCODconcentration，aerationregulationplusSBRprocess，wastewatertreatment