水解酸化-厭氧-缺氧-好氧法處理高濃度化工廢水

1、 邱立偉，向光偉，鄧賢文（江蘇藍(lán)晨環(huán)?？萍加邢薰?，江蘇宜興210005 ）采用水解酸化-UASB 反應(yīng)器-SBR 工藝處理高濃度檸檬酸甘油酯生產(chǎn)廢水。該3采用該工藝處理生產(chǎn)檸檬酸甘油酯廢水效d -1，進(jìn)水COD 高達(dá)18000mg ·L -1。工程運(yùn)行表明，工程設(shè)計規(guī)模為162m ·出水COD 小于300mg （GB8978-1996） 果良好，·L -1，BOD 5小于50mg ·L -1，可達(dá)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)三級排放標(biāo)準(zhǔn)。水解酸化；UASB 反應(yīng)器；SBR 反應(yīng)器 宜興雷蒙化工廠以檸檬酸、丁醇、甘油、醋酸、冰醋酸及對甲苯磺酸為原料，年生產(chǎn)檸檬酸酯1

2、0000噸、甘油脂6000噸。廢水主要來源于廠區(qū)生產(chǎn)工設(shè)計處理量為化藝；再加上廠區(qū)生活污水一起處理。工水150m 3·d -1和生活污水12m 3·d -1，共162m 3·d -1。出水進(jìn)市政污水管網(wǎng)，要求達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1996）三級排放標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計進(jìn)出水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)見表1 。Tab.1項(xiàng)目化工廢水生活廢水排放標(biāo)準(zhǔn)表廢水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)Water quality and wastewater discharge standardsmg ·L -1COD-1pH氨氮TPSS動植物油究和分析比較，再考慮到工人實(shí)際操作運(yùn)行管理方便，采用了水

3、解酸化-厭氧-缺氧-好氧法。廢水處理工藝見圖1 。泥圖1廢水處理工藝流程Fig.1Wastewater Treatment Process BOD 5180001000069500250695006940315030廢水的主要來源為廠區(qū)生產(chǎn)車間排放水，根據(jù)但廢水中的有機(jī)污染物成份分析，廢水屬可生化性，常規(guī)生化法難以達(dá)到，而要求有機(jī)物的去除率甚高，故考慮單純采用物理、化學(xué)或物化方法也不切實(shí)際，原水水質(zhì)波動較大，將幾種方法相結(jié)合的工藝路線。因此必須設(shè)置調(diào)節(jié)池對水質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)。經(jīng)過小試研收稿日期：2011-04-08（1982）作者簡介：邱立偉，男，從事工業(yè)廢水處理工作聯(lián)系電話/p>

4、；E-mail 控制好pH 后進(jìn)廢水經(jīng)預(yù)處理穩(wěn)定水質(zhì)水量后，主要作用是入水解酸化池，水解酸化池中設(shè)置填料，通過微生物的水解作用把廢水中大分子難講解有機(jī)物降解成小分子易講解有機(jī)物，提高廢水可生化性。其集厭氧段采用UASB 即升流式厭氧污泥床，反應(yīng)生物反應(yīng)與沉淀于一體，主要有進(jìn)水配水系統(tǒng)、區(qū)、三相分離器、氣室及處理水排出系統(tǒng)組成。本方案采用的是一種結(jié)構(gòu)合理、處理效率很高的新型厭氧反應(yīng)器。其工作原理如下：污水從反應(yīng)器的底部向上通過包含顆粒污泥，反應(yīng)發(fā)生在廢水與污泥顆粒的接觸過程中，使顆粒污泥處于充分的膨脹狀態(tài)，強(qiáng)化了顆粒污泥于有機(jī)廢水的接觸與傳質(zhì)， 大大提高了有機(jī)物的消化速率和反應(yīng)器的有機(jī)負(fù)荷；UA

5、SB 反應(yīng)器SS 質(zhì)量濃度可達(dá)50100g ·L -1，所以微生物的濃度較高，容積負(fù)荷也較高。采用本公司專利三相分離器，與常規(guī)設(shè)備相比，具有很高污泥、廢水分離效果，使UASB 反應(yīng)器能維持高濃度厭氧污泥，出水COD 和SS 濃度大大降低，滿足了后續(xù)達(dá)標(biāo)處理的要求，且規(guī)?？s小，節(jié)省工程投資，節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用。UASB 池出水進(jìn)入缺氧池調(diào)節(jié)氧化還原電位，為后續(xù)好氧反應(yīng)創(chuàng)造有利條件，SBR 對水質(zhì)復(fù)雜且變化較大的污水具有較好的適應(yīng)能力，可大幅度去除污出水水質(zhì)好，還可進(jìn)行水中難降解物質(zhì)，處理效率高，脫氮與除磷，總反應(yīng)時間段，運(yùn)行靈活，占地少，無需可節(jié)省投資和占地。單獨(dú)設(shè)置沉淀池和污泥回流，剩余污

6、泥濃縮后經(jīng)板框壓濾機(jī)壓濾成泥餅外運(yùn)處理效作肥料。該處理工藝具有耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，果穩(wěn)定、操作管理簡單等特點(diǎn) 。積40m 3，設(shè)計參數(shù)按污泥產(chǎn)量以及脫水機(jī)操作需求，用于污泥暫時存貯，污泥濃縮消化減容的作用。（6）板框壓濾機(jī)。過濾面積20m 3，處理量15m 3·h -1，加藥系統(tǒng)一套 。本工藝調(diào)試主要分厭氧和好氧系統(tǒng)的調(diào)試 。接種與馴化。由于UASB 反應(yīng)器負(fù)荷較高，從同類型行業(yè)接種運(yùn)行較好的厭氧顆粒污泥，在接種前首先向反應(yīng)器內(nèi)注入1/2池容的清水，然后用泵（35±將顆粒污泥打入池中，每日提高水溫2直至2），讓接種的顆粒泥逐漸恢復(fù)活性；再逐漸提高負(fù)荷，直至滿負(fù)荷運(yùn)行為止。UA

7、SB 反應(yīng)器進(jìn)水嚴(yán)格控制好pH ，因?yàn)楫a(chǎn)甲烷菌的最適宜的pH 范圍為過高或者過低都會影響產(chǎn)甲烷菌的活性。6.57.2，厭氧出水VFA 的變化及厭氧結(jié)晶的影響。厭氧發(fā)酵的限速步驟為產(chǎn)甲烷階段，在運(yùn)行過程中最容易出現(xiàn)問題的是VFA 的積累，從而導(dǎo)致系統(tǒng)的酸化，使產(chǎn)甲烷菌受到抑制，UASB 反應(yīng)器難以正常運(yùn)行，厭氧出水的殘余VFA 能比較準(zhǔn)確地反映厭氧系統(tǒng)的運(yùn)行情況。一般UASB 出水VFA 在2.53.5mmol ·L -1時運(yùn)行情況較好。由于本工程UASB 管道采用的是PVC-U 管，其耐腐蝕及表面光滑，結(jié)晶不易在管壁上吸附，使運(yùn)行上無結(jié)晶現(xiàn)象 。SBR 池調(diào)試與厭氧調(diào)試同步進(jìn)行，接種

8、的是城市污處理廠污泥濃縮池中的污泥。用清水和UASB 出水混合后進(jìn)入SBR 池，污泥培養(yǎng)、馴化初期進(jìn)水量控制低一點(diǎn)，待出水符合排放要求并穩(wěn)定運(yùn)行幾天后，再逐漸提高進(jìn)水量，直至滿負(fù)荷。SBR 池在運(yùn)行過程中曾出現(xiàn)池面起泡現(xiàn)象，通控制了池過在SBR 池四周設(shè)置一套清水噴淋系統(tǒng)，面起泡現(xiàn)象，表明此方法非常有效 。（1）調(diào)節(jié)池。1座，鋼混結(jié)構(gòu)，半地上式，有效容積480m 3，HRT 30h 。設(shè)置大孔曝氣系統(tǒng)，調(diào)節(jié)廢水水質(zhì)、水量，并去除水中一部分有機(jī)物，減輕后續(xù)處理的負(fù)荷，并兼用事故池。（2）水解酸化池。1座，鋼混結(jié)構(gòu)，為減少土建費(fèi)用與占地與調(diào)節(jié)池共壁合建，有效容積為90m 3，HRT 11h ，對廢

9、水進(jìn)行預(yù)酸化作用，以提高厭氧處理單元的去除效率。（3）UASB 反應(yīng)器。2座，半地上式，鋼混結(jié)構(gòu)，共壁合建，有效容積930m 3，HRT 144h ，去除大部分有機(jī)物和懸浮物，COD 去除率達(dá)到90%以上，出水COD 1000mg ·L -1。（3）缺氧池。1座，半地上式，鋼混結(jié)構(gòu)，與UASB 池共壁合建，有效容積80m 3，HRT 10h ，調(diào)整UASB 池出水的氧化還原電位，為后續(xù)好氧反應(yīng)創(chuàng)造有利條件，池底設(shè)置穿孔曝氣管線予以曝氣攪拌，以避免生化污泥于池底過量淤積。視池內(nèi)污泥淤積狀況間斷進(jìn)行曝氣攪拌。（4）SBR 池。2座，半地上式，剛混結(jié)構(gòu)，與缺氧有效容積350m 3，池共壁合

10、建，HRT 812h ，利用池內(nèi)活性污泥微生物吸附降解進(jìn)水中含有的有機(jī)污染避免有毒物質(zhì)對生化處理物；稀釋進(jìn)水污染物濃度，系統(tǒng)的沖擊或干擾，使出水澄清且無異味，COD 去出水COD 300mg 除率達(dá)到80%以上，·L -1。（5）污泥池。1座，半地上式，鋼混結(jié)構(gòu)，有效容整個工程調(diào)試比較順利，自達(dá)到設(shè)計要求和處理能力，按設(shè)計流量和設(shè)計參數(shù)連續(xù)運(yùn)行至今，效果一直很好。各處理單元處理效果見表2 。本工程總投資137.35萬元，其中土建60.3萬元，設(shè)備77.05萬元。廢水處理運(yùn)行成本為1.99元·m -3，其中電費(fèi)1.69元元·m -3，藥劑費(fèi)0.18元·m

11、-3，人工0.12元·m -3 。SBR 法可以有效的保證出水達(dá)標(biāo)及無異味；并有很好的脫氮除磷效果。好氧系統(tǒng)在運(yùn)行中遇到起泡現(xiàn)象，利用清水噴淋法能可快速得到解決 。實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明，采用水解酸化-UASB-SBR 工藝處理高濃度檸檬酸甘油酯廢水是切實(shí)可行的，出水水質(zhì)可達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1996）三級標(biāo)準(zhǔn)。在厭氧系統(tǒng)運(yùn)行過程中要注意出水VFA 的變化和厭氧結(jié)晶對系統(tǒng)運(yùn)行的影響。好氧系統(tǒng)采用1沈耀良, 王寶貞. 廢水生物處理新技術(shù)-理論與應(yīng)用M.2版. 北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,1996.2賀延嶺. 廢水厭氧生物處理M.北京:輕工業(yè)出版社,1998. 3髙廷耀, 顧國為

12、. 水污染控制工程M.2版. 北京:高等教育出版社, 1999.Qiu Liwei, Xiang Guangwei, Deng Xianwen( Jiangsu Lanchen E.P.Science &Technology Co.Ltd., Yixing 210015, China the case of wastewater of a chemical manufacturer as example, introducing the project example of hydrolysis-UASB reactor-SBR processtreating high concentration of citric acid ester wastewater. The design capacity was 162m 3· d -1, water CODcr was up to 18000mg · L -1. Practice showed that using the technology, production of citric acid ester waste water treatment worked well, the water COD was less than 300mg · L