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，進水COD 高達18000mg ·L -1。工程運行表明，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，可達污水綜合排放標準三級排放標準。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。出水進市政污水管網(wǎng)，要求達到污水綜合排放標準（GB8978-1996）三級排放標準，設(shè)計進出水質(zhì)及排放標準見表1 。Tab.1項目化工廢水生活廢水排放標準表廢水水質(zhì)及排放標準Water quality and wastewater discharge standardsmg ·L -1COD-1pH氨氮TPSS動植物油究和分析比較，再考慮到工人實際操作運行管理方便，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)但廢水中的有機污染物成份分析，廢水屬可生化性，常規(guī)生化法難以達到，而要求有機物的去除率甚高，故考慮單純采用物理、化學或物化方法也不切實際，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 后進廢水經(jīng)預處理穩(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物降解成小分子易講解有機物，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)，強化了顆粒污泥于有機廢水的接觸與傳質(zhì)， 大大提高了有機物的消化速率和反應(yīng)器的有機負荷；UA

5、SB 反應(yīng)器SS 質(zhì)量濃度可達50100g ·L -1，所以微生物的濃度較高，容積負荷也較高。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)達標處理的要求，且規(guī)?？s小，節(jié)省工程投資，節(jié)約運行費用。UASB 池出水進入缺氧池調(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，運行靈活，占地少，無需可節(jié)省投資和占地。單獨設(shè)置沉淀池和污泥回流，剩余污

6、泥濃縮后經(jīng)板框壓濾機壓濾成泥餅外運處理效作肥料。該處理工藝具有耐沖擊負荷能力強，果穩(wěn)定、操作管理簡單等特點 。積40m 3，設(shè)計參數(shù)按污泥產(chǎn)量以及脫水機操作需求，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。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)器負荷較高，從同類型行業(yè)接種運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活性；再逐漸提高負荷，直至滿負荷運行為止。UA

7、SB 反應(yīng)器進水嚴格控制好pH ，因為產(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，在運行過程中最容易出現(xiàn)問題的是VFA 的積累，從而導致系統(tǒng)的酸化，使產(chǎn)甲烷菌受到抑制，UASB 反應(yīng)器難以正常運行，厭氧出水的殘余VFA 能比較準確地反映厭氧系統(tǒng)的運行情況。一般UASB 出水VFA 在2.53.5mmol ·L -1時運行情況較好。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，使運行上無結(jié)晶現(xiàn)象 。SBR 池調(diào)試與厭氧調(diào)試同步進行，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 出水混合后進入SBR 池，污泥培養(yǎng)、馴化初期進水量控制低一點，待出水符合排放要求并穩(wěn)定運行幾天后，再逐漸提高進水量，直至滿負荷。SBR 池在運行過程中曾出現(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物，減輕后續(xù)處理的負荷，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、水進行預酸化作用，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 ，去除大部分有機物和懸浮物，COD 去除率達到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水中含有的有機污染避免有毒物質(zhì)對生化處理物；稀釋進水污染物濃度，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。廢水處理運行成本為1.99元·m -3，其中電費1.69元元·m -3，藥劑費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標及無異味；并有很好的脫氮除磷效果。好氧系統(tǒng)在運行中遇到起泡現(xiàn)象，利用清水噴淋法能可快速得到解決 。實際運行結(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可行的，出水水質(zhì)可達到污水綜合排放標準（GB8978-1996）三級標準。在厭氧系統(tǒng)運行過程中要注意出水VFA 的變化和厭氧結(jié)晶對系統(tǒng)運行的影響。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