關(guān)于活性污泥法 接觸氧化法工藝處理環(huán)氧丙烷生產(chǎn)廢水的研究_百

1、關(guān)于活性污泥法+接觸氧化法工藝處理環(huán)氧丙烷生產(chǎn)廢水的研究1 前言環(huán)氧丙烷生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的污水，每生產(chǎn)1 噸環(huán)氧丙烷就產(chǎn)生廢水5080 噸。該廢水的特點是溫度高達5070 ，pH 值高達1012 , 鹽含量高, CaCl 2 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0 %4.0 % , SS 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3 %0.5 % , COD Cr 在9001500mg/ L 之間。此外廢水中含有較高濃度的有機氯化物, 主要是二氯丙烷和二氯異丙烷, 丙二醇, 氯丙醇以及環(huán)氧丙烷的其它衍生物，廢水的復(fù)雜成分決定它難以處理。目前國內(nèi)的環(huán)氧丙烷生產(chǎn)廢水的處理主要是通過稀釋降低鹽濃度, 然后用普通活性污泥法處理, 但是很多的污水處

2、理廠都難以正常運行。濱化集團股份有限公司于1999年開始對環(huán)氧丙烷生產(chǎn)廢水處理進行了較深入的試驗研究工作進行廢水的處理，取得了良好的效果。2 廢水處理工藝簡介2.1 自環(huán)氧丙烷裝置產(chǎn)生的皂化廢水溫度很高，為了保證后續(xù)的生化處理具備一個良好的溫度環(huán)境，尤其是在夏季氣溫高，需要對廢水進行降溫處理。高溫皂化廢水首先進入冷卻塔，冷卻后溫度可達到40左右。2.2 冷卻后的皂化廢水進入沉降池進行物理沉淀。皂化水在沉降池前端混合池中與稀釋水進行混合稀釋。混合后的廢水在沉降池內(nèi)進行沉降，沉積物質(zhì)由沉降池上的橋式行車吸泥機吸入沉降池沉渣罐內(nèi)由沉渣泵直接打入廂式壓濾機進行壓濾脫水。2.3 經(jīng)沉降后的處理原水在調(diào)節(jié)

3、池內(nèi)經(jīng)鼓風(fēng)曝氣初步酸化后降低PH 值至11以下，然后進入鼓風(fēng)曝氣池與二沉池回流污泥進行混合，混合后在鼓風(fēng)曝氣池中進行長時間的生化處理，生化處理后的泥水混合液進入二沉池。2.4 經(jīng)曝氣池生化處理后的泥水混合液在二沉池中進行泥水分離，上清液進入接觸氧化池進行進一步生化處理后流入終沉池。二沉池底部大部分沉降污泥經(jīng)污泥回流泵打回鼓風(fēng)曝氣池，剩余污泥經(jīng)二沉池排泥泵排入沉降池，與沉渣同時由廂式壓濾機進行壓濾處理。2.5 處理水進入終沉池后，經(jīng)過進一步沉淀后的合格處理水進入地溝排放，部分合格處理水作為中水回用，底部泥液混合物經(jīng)終沉池排泥泵排入沉降池。廂式壓濾機濾液排入濾液池經(jīng)濾液泵打回沉降池進行再度處理，壓

4、濾機壓濾出的泥餅外運。2.6 在該工藝中當(dāng)皂化廢水出現(xiàn)COD 大幅升高或含有大量難降解有機氯化物時，可先將皂化廢水進入應(yīng)急池暫存，避免對生化處理裝置造成一定的沖擊。當(dāng)皂化廢水水質(zhì)恢復(fù)正常時，再將異常廢水小流量逐步進入裝置進行處理。2.7 該工藝中創(chuàng)新點：改變剩余污泥處理方式。因沉降池中的廢水懸浮物含量高，有機污泥進入后對部分懸浮物產(chǎn)生了絮凝吸附作用，大大降低了廢水的懸浮物含量。有機污泥與無機物質(zhì)混合后的泥渣經(jīng)廂式壓濾機壓濾后處理效果良好，避免了單純使用帶式壓濾機或廂式壓濾機處理有機污泥所產(chǎn)生的一系列問題，如費用高，操作繁瑣，操作人員人數(shù)多等。廂式壓濾機的濾布可以反復(fù)使用，濾布使用一段時間后將其

5、反用或沖洗后再次使用，皆可以延長濾布的使用壽命，同時就在某一程度上降低了污水的處理費用。 濾餅送堆場存放圖1 生化處理工藝流程圖 3 鼓風(fēng)曝氣池運行情況該曝氣活性污泥法設(shè)計廢水流量為1000 m3/h。設(shè)計進水COD 為1000 mg/L， 該處理裝置自投產(chǎn)以來運行較穩(wěn)定，處理效果達到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，操作簡便，具有多方面的優(yōu)點。具體可概括如下。3.1 出水水質(zhì)情況在實際運行中該工藝處理的水量為950 m3/h，經(jīng)過曝氣池生化處理系統(tǒng)后COD 的去除率約為70%，其處理污水水質(zhì)指標(biāo)變化如表1表1 曝氣活性污泥法處理污水水質(zhì)指標(biāo)變化情況 3.2 沖擊負(fù)荷的影響在該工藝中進水COD 濃度通常在800

6、mg/L 左右，該系統(tǒng)不僅能夠在此條件下正常處理，而且在發(fā)生異常情況有沖擊負(fù)荷時，污水COD 濃度在2000 mg/L 以上，也能夠適應(yīng)沖擊負(fù)荷，達到較好的處理效果，其原因分析有三：一是在預(yù)處理工序做好相應(yīng)準(zhǔn)備工作如廢水水質(zhì)異?？山档脱b置進水量進入應(yīng)急池，增加稀釋水量，將高濃度皂化廢水與稀釋廢水充分長時間混和，然后可以小流量的逐步進入污泥系統(tǒng)進行處理等；二是曝氣池中溶解氧濃度能夠充分維持微生物的活性，該曝氣池具備完善的曝氣系統(tǒng)，一旦有機負(fù)荷高大量消耗溶解氧，則可以調(diào)整風(fēng)管閥門或調(diào)整風(fēng)機負(fù)荷以提高曝氣量；三是微生物本身具有較強的適應(yīng)能力，能在一定時間內(nèi)保持其活性，當(dāng)污泥遭受沖擊時可加大污泥回流量

7、或者從備用池中提取新鮮的污泥進行補充。3.3 氣溫的影響一般的活性污泥法在寒冷季節(jié)處理效果通常下降，其主要原因是低溫影響了微生物的活性。該裝置曝氣處理工藝在低溫時仍然能夠有效運行，這應(yīng)歸功于以下兩個原因：一是皂化廢水本身水溫很高，且流量較大，正常處理尚需通過冷卻塔降溫，而在冬季恰好可以省去冷卻塔這一環(huán)節(jié)其溫度完全滿足微生物活性的需要；二是皂化廢水有機物濃度高，且降解率也高，在微生物降解有機物的過程中就會產(chǎn)生較多的熱量，這些熱量將作用于曝氣池內(nèi)水體而使其升溫。3.4 污泥的沉降性能曝氣池內(nèi)的污水水流紊動強度較大，溶解氧濃度高，對污泥的絲狀菌產(chǎn)生明顯的抑制作用，所以在實際運行中污泥的膨脹或流失現(xiàn)象

8、發(fā)生較少，污泥的泡沫產(chǎn)生情況不很明顯，上清液的污泥濃度很低，二沉池和終沉池的污泥沉降性能都較好。在裝置正常運轉(zhuǎn)（即不遭受外力異常廢水沖擊）的情況下，基本上不會出現(xiàn)污泥上浮或污泥死亡的現(xiàn)象。4 接觸氧化池運行情況在氧化池內(nèi)設(shè)置填料，讓充氧的廢水以一定的速度流經(jīng)長滿生物膜的填料。在生物膜相微生物的同化和異化作用下，有機物被降解，從而凈化廢水。廢水經(jīng)曝氣活性污泥法處理后進入接觸氧化池進行二次生化處理，進一步降解廢水中的有機物，使最終處理效果達到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。4.1 出水水質(zhì)情況在實際運行中該工藝處理的水量為950 m 3/h左右，經(jīng)過氧化池生化處理系統(tǒng)后COD 的去除率約為35%，其處理污水水質(zhì)指標(biāo)

9、變化如表2表2 接觸氧化法處理污水水質(zhì)指標(biāo)變化情況 4.2 運行特點在接觸氧化池中，廢水與生物膜的接觸時間長。微生物棲息在填料上，因此不需回流污泥，不產(chǎn)生污泥膨脹問題，對沖擊負(fù)荷的適應(yīng)能力較強。但是生物接觸氧化法的填料易于堵塞，且填料價格昂貴。當(dāng)填料堵塞時，生物膜厭氧層加厚會影響處理效果，需要人工定期清理。經(jīng)過長期的運行實踐發(fā)現(xiàn)，每個月對生物膜進行一次高壓風(fēng)吹掃清理可以使生物膜保持良好的處理效果。在全年不間斷運行的情況下，一套氧化池填料可維持5年，5年后填料部分結(jié)垢易碎，難于掛膜，處理效果大幅度下降。同時碳鋼材質(zhì)的框架使用5年后防腐層已被大面積腐蝕，不能繼續(xù)使用，必須進行全面的檢修防腐處理。5

10、 存在的問題該套污水處理系統(tǒng)雖然具有上述優(yōu)點，但仍存在一些工藝流程和處理能力方面的問題，影響了該裝置的處理效果。具體如下：5.1 皂化廢水的預(yù)處理系統(tǒng)預(yù)處理工藝流程簡單，裝置結(jié)構(gòu)功能單一。這樣造成的后果是經(jīng)過預(yù)處理后廢水中懸浮物含量仍然較高，對隨后的生化處理產(chǎn)生了不利影響，既不能保證生化處理后出水懸浮物達標(biāo)，又使COD 的去除能力下降，并且使曝氣池容積相對變小，縮短了廢水在曝氣池的停留時間，從而影響了污水的處理效果。5.2 曝氣池及接觸氧化池的污泥易產(chǎn)生白色泡沫通過觀察發(fā)現(xiàn)在曝氣池和接觸氧化池有時會出現(xiàn)白色泡沫，研究其泡沫現(xiàn)象的產(chǎn)生主要是與氣候、氣溫、水溫和大氣壓力有關(guān)。較嚴(yán)重的泡沫現(xiàn)象每年都

11、出現(xiàn)在春夏、秋冬換季時，即發(fā)生在氣溫、水溫和氣壓交變的環(huán)境。因為生物泡沫對污水處理裝置的運行是非常不利的，目前裝置對生物泡沫的控制方法主要是通過投加消泡劑進行控制，效果不錯，但是成本較高。鑒于生物泡沫形成的因素有污泥停留時間、pH 值、溶解氧、溫度、憎水性物質(zhì)、曝氣方式等多方面的原因，想要從根源上對生物泡沫進行控制仍需進一步的探索研究。6 結(jié)論從技術(shù)上看，曝氣活性污泥法+接觸氧化法工藝出水水質(zhì)好，具備能夠用于處理不易生化降解及高濃度有機污水，耐沖擊負(fù)荷，冬季不受低溫的影響，氧利用率高，能耗少等優(yōu)點，并且容積負(fù)荷高，運行穩(wěn)定，剩余污泥少，進而還可以降低污泥的處理費用；從經(jīng)濟上看，曝氣活性污泥法+

12、接觸氧化法工藝具有投資省，運行費用低優(yōu)點，其次根據(jù)經(jīng)驗摸索改變剩余污泥處理方式，將傳統(tǒng)的帶式壓濾機處理污泥改變?yōu)檫M入廂式壓濾機處理，從而大大節(jié)省了污泥處理費用；從工藝流程上看，只要根據(jù)實際生產(chǎn)情況對工藝流程加以完善，就可以實現(xiàn)對高濃度有機污水的有效處理；從處理能力和處理效果上看，該工藝可對較大流量的污水進行處理，并且實現(xiàn)出水水質(zhì)達標(biāo)排放?？傊?，曝氣活性污泥法+接觸氧化法工藝既有顯著的技術(shù)優(yōu)勢，又有明顯的經(jīng)濟優(yōu)勢，將會在處理不易生化降解及有機高濃度污水中得到廣泛的應(yīng)用。參考文獻1 張力桅，赫春玲. 廢水中懸浮物對生化處理的影響及其控制措施J.化工環(huán)保1997 17（6）：367-369.2 張利，王文蘭. 深井曝氣生化法處理環(huán)氧丙烷皂化污水J.工業(yè)水處理2001 21（2）：35-37.3 任雁靜，張明友. 深井曝氣法處理環(huán)氧丙烷皂化廢水J.上海環(huán)境科學(xué)1998 17（5）