孟慶凡
(東華工程公司　　合肥 230024）

　　摘　要：采用活性污泥法與生物膜法串聯(lián)工藝處理環(huán)氧丙烷廢水，在進(jìn)水COD_Cr1000mg/L左右，鹽含量≤35gL，pH6～12范圍內(nèi)，COD_Cr去除率達(dá)88%以上，BOD5去除率可達(dá)99％以上
　　關(guān)鍵詞：廢水處理；環(huán)氧丙烷；生化處理
　　中圖分類號：X783
　　文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
　　文章編號：1009-2455（2000）01－0019-03

Study on the Biochemical Treatment of Wastewater
with High Salt Content from Epoxy Propane Production
MENG Qing-fan

　　Abstract:The treatment of the wastewater from epoxy propane production used an activated sludge and biomembrane series process. When COD_Cr in inlet water was about 1000mg/L, salt content was 35≤mg/L and pH value was 6～12, the COD_Cr removal rate was above 88% and BOD₅ removal rate was above 99%。
　　Keywords: treatment of wastewater; epoxy propane; biochemical treatment

概況

　　氯醇法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷是國內(nèi)外較多采用的工藝路線。該工藝生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水具有州值高。含鹽量高等特點(diǎn)，廢水中的COD_Cr大部分是易降解的有機(jī)物，同時(shí)廢水中還含有氯丙醇、二氯異丙醚。二氯丙烷等難生化降解的有機(jī)氯化物，是生化法處理的難點(diǎn)。國內(nèi)環(huán)氧丙烷生產(chǎn)規(guī)模較大的廠家大都配套建有生化處理設(shè)施，但由于種種原因其運(yùn)行效果均不十分理想，出水難以達(dá)標(biāo)排放。東華工程公司于1997年對環(huán)氧丙烷生產(chǎn)廢水處理進(jìn)行了較深入的試驗(yàn)研究工作，取得了良好成果。

1 廢水特征

　　氯醇法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷工藝中產(chǎn)生的廢水主要是從氯丙醇皂化和粗環(huán)氧丙烷精制兩個(gè)工序中排出的。氯丙醇皂化通常用石灰為原料，廢水特點(diǎn)是：
　?、賞H值高達(dá)10以上。
　?、趶U水中含有大量氯化鈣等無機(jī)鹽類，僅氯化鈣含量就高達(dá)4％以上。
　?、蹞?jù)資料介紹，通常COD_Cr膿度在600mg／L左右，廢水中所含的氯丙烷，二氯異丙醚，二氯丙烷等有機(jī)氯化物，屬于難生化降解的物質(zhì)。
　　本研究所用的環(huán)氧丙烷廢水是采用電石渣作皂化原料的生產(chǎn)工藝廢水，廢水pH值和含鹽量與上述相似，但廢水中還含有大量的懸浮物，COD_Cr值高出一般環(huán)氧丙烷廢水COD_Cr值5倍以上。實(shí)際廢水水質(zhì)見表1。

表1 試驗(yàn)用環(huán)氧丙烷廢水水質(zhì)分析 項(xiàng)目 pH COD_Cr/(mg.L^-1) Cl-(g.L^-1) Ca²⁺/(g.L^-1) 平均值 11.69 4264 28.8 16.7 波動范圍 11.45-12.10 3215-5445 25.7-31.7 14.6-18.2

2 試驗(yàn)用水的配制

　　由于試驗(yàn)用環(huán)氧丙烷原廢水的COD_Cr濃度太高，超出了一般生化法對進(jìn)水COD_Cr的承受濃度。根據(jù)全廠總排廢水的實(shí)際情況及當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門對經(jīng)處理后總排廢水排水指標(biāo)的要求，試驗(yàn)用水采用環(huán)氧丙烷廢水加其它低濃度的廢水配制而成，并按照試驗(yàn)要求補(bǔ)加氯化鈣。

3 試驗(yàn)方案的確定

　　委托廠的混合廢水COD_Cr濃度為1000-1100mg/L左右，BOD₅／COD_Cr值大于0.4，因此立足生化法處理是適宜的。為避免廢水中的鈣離子與微生物氧化有機(jī)物產(chǎn)生的CO₂反應(yīng)生成CaCO₃結(jié)垢，給后續(xù)處理帶來的麻煩，同時(shí)為了去除廢水中不易沉淀的懸浮物，方案確定生化處理工藝前段采用活性污泥法。同時(shí)考慮到廢水中有機(jī)氯化物生物分解氧化需要較長的時(shí)間，生物膜法又兼有A／0作用，為此后續(xù)流程采用生物膜法，即全流程為泥法串膜法工藝。

4 試驗(yàn)內(nèi)容

4.1 間歇試驗(yàn)
　　生化間歇試驗(yàn)?zāi)茉谳^短時(shí)間內(nèi)獲得生化法對被處理廢水的去除特性，為全流程試驗(yàn)提供必要的參數(shù)。試驗(yàn)用預(yù)先經(jīng)環(huán)氧丙烷廢水墻馴合格的污泥來完成的。試驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2 間歇試驗(yàn)結(jié)果 時(shí)間/h 0 1 2 4 6 8 10 12 14 pH 7.50 6.83 6.97 7.11 7.19 7.16 7.15 7.18 7.19 COD_Cr/(mg.l^-1) 849 634 401 276 222 217 204 185 199 COD_Cr去除率/% 25.3 52.8 67.5 73.9 74.4 76.0 78.2 76.6

　　注：間歇試驗(yàn)原水pH10.93，COD_Cr1074mg/L
　　由表2可見，環(huán)氧丙烷廢水進(jìn)水CO出濃度在1000mg/L左右，經(jīng)6h好氧生化處理后，其COD_Cr去除率達(dá)74％左右，而經(jīng)12h處理后，COD_Cr去除率也僅達(dá)78％左右，12h之后COD_Cr還有上升的趨勢。由此可說明環(huán)氧丙烷廢水中大部分COD_Cr是由易生化分解的有機(jī)物構(gòu)成的，少部分COD_Cr是由較難被生物分解的有機(jī)物構(gòu)成的，隨著處理時(shí)間的延長，造成部分菌膠團(tuán)解體或被吸附的有機(jī)物的釋放，而使得上清液COD_Cr又出現(xiàn)回升的趨勢。因此單獨(dú)采用活性污泥法工藝處理實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放是困難的。
4.2 連續(xù)試驗(yàn)
4.2.1 試驗(yàn)流程與規(guī)模
　　本連續(xù)試驗(yàn)的主要流程為活性污泥法與生物膜法串聯(lián)工藝，其流程示意圖如圖1。

4.2.2 含鹽量試驗(yàn)
　　廢水中的鹽含量達(dá)到一定的限度會對生化處理的生物產(chǎn)生抑制作用。本試驗(yàn)的活性污泥和生物膜培馴用的廢水含鹽量從1％左右的濃度起步完成的，鹽含量的條件試驗(yàn)，是在提高其鹽濃度檔次，待處理效果穩(wěn)定后進(jìn)行的。試驗(yàn)結(jié)果列于表3。

表3 不同含鹽量試驗(yàn)結(jié)果 分析項(xiàng)目 進(jìn)水 活性污泥段出水 去除率/% 接觸氧化段出水 去除率/% 備注 pH值 9.36 7.17 　 7.81 　 進(jìn)水CaCl₂ COD_Cr/(mg.L^-1) 1220 234 80.8 122 90.0 含量平均 BOD₅/(mg.L^-1) 592 29 95.1 6 99.0 為13.2g.L^-1 pH值 8.62 6.85 7.51 89.0 進(jìn)水CaCl₃ COD_Cr/（mg.L-1) 1191 268 77.5 131 98.3 含量平均 BOD₅/(mg.L^-1) 656 36 94.5 11 為35.9g.L^-1 pH值 9.12 6.77 　 7.20 　 進(jìn)水CaCl₂ COD_Cr/（mg.L-1) 1110 412 68.9 232 79.2 含量平均 BOD₅/(mg.L^-1) 595 111 81.3 20 96.9 為38.8g.L^-1

　　從表中試驗(yàn)結(jié)果可見，氯化鈣含量分別為13.2g／L和35.9g／L兩組試驗(yàn)結(jié)果相比，其全流程出水COD_Cr和BOD₅去除效果差異不大，而當(dāng)進(jìn)水中氯化鈣含量達(dá)38.8g／L，系統(tǒng)出水COD_Cr去除率下降近10個(gè)百分點(diǎn)，可見已對生物造成了明顯的抑制作用。
4.2.3 pH值試驗(yàn)
　　環(huán)氧丙烷廢水高州值是在氯丙烷皂化過程中由過剩的氫氧化鈣造成的，進(jìn)水在活性污泥段與生物分解有機(jī)物產(chǎn)生的CO₂生成CaCO₃沉淀及活性污泥對鈣離子的吸附等共同作用，其pH值即由10以上下降到7左右，從而保證了系列化進(jìn)水在不調(diào)整pH值條件下，系統(tǒng)出水pH值達(dá)6－9范圍之內(nèi)。試驗(yàn)結(jié)果見表4。

表4 高pH值生化處理試驗(yàn)結(jié)果 分析項(xiàng)目 進(jìn)水 出水 去除率/% 備注 pH值 10.98 752 　 進(jìn)水CaCl₂含量 COD_Cr/(mg.L^-1) 1081 128 88.2 平均為35g/L

4.2.4 穩(wěn)定試驗(yàn)：
　　依據(jù)全廠各股廢水中鹽含量的有關(guān)資料計(jì)算，混合廢水中最大含鹽量將小于30g/L，因此，穩(wěn)定試驗(yàn)進(jìn)水鹽含量控制為30g／L左右，穩(wěn)定試驗(yàn)連續(xù)運(yùn)行了30余天，結(jié)果見表5。

表5 穩(wěn)定試驗(yàn)結(jié)果 分析項(xiàng)目 pH COD_Cr/(mg.L^-1) BOD₅/(mg.L^-1) 備注 進(jìn)水 8.2 1060 585 進(jìn)水CaCl₂含量平均為30.9g.l^-1 泥段出水 6.7 264 60 去除率/% 75.1 89.7 膜段出水 7.54 120 4.0 去除率/% 88.6 99.4

　　由表5結(jié)果可知：試驗(yàn)采用的流程生化去除效率是穩(wěn)定的。
4.2.5 沖擊試驗(yàn)
　　穩(wěn)定運(yùn)行試驗(yàn)結(jié)束后，又安排2次高濃度COD_Cr和高含鹽、連續(xù)進(jìn)水12h的全流程沖擊試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

表6 沖擊試驗(yàn)結(jié)果 時(shí)間 pH值 COD_Cr/(mg.L^-1) 進(jìn)水CaCl₂/(g.L-1) 進(jìn)水 泥段出水 膜段出水 進(jìn)水 泥段出水 膜段出水 去除率/% 沖擊12h 11.04 　 　 1363 　 　 　 41.9 恢復(fù)12h 6.92 6.84 7.52 1056 256 151 87.5 33.0 恢復(fù)36h 10.16 6.74 7.72 1157 218 136 88.2 35.3 恢復(fù)60h 103.31 6.86 7.48 1126 162 140 87.6 　 沖擊12h 10.80 　 　 1492 　 　 　 41.0 恢復(fù)12h 10.14 6.92 7.50 1274 213 86 93.8 34.1 恢復(fù)36h 9.69 6.75 7.28 1179 292 133 88.7 　

　　沖擊試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，當(dāng)進(jìn)水COD_Cr在1300～1500mg／L，CaCL₂濃度達(dá)40～42g／L范圍內(nèi)，間隔3d后連續(xù)2次沖擊12h，對生化系統(tǒng)未造成明顯影響。

5 結(jié)論

　?、侪h(huán)氧丙烷廢水，采用泥法串膜法生化工藝處理，進(jìn)水含鹽量以（CaCl₂計(jì)）≤35g／L時(shí)，對生物不會產(chǎn)生抑制作用。
　?、诓捎檬一螂娛髟砘?，其廢水pH值在6～12范圍內(nèi)可直接進(jìn)生化系統(tǒng)，無須調(diào)整pH值。
　?、郛?dāng)進(jìn)水COD_Cr濃度達(dá)1300～1500mg/L,CaCl2濃度達(dá)40－42g／L范圍內(nèi)，間隔3d后連續(xù)沖擊12h以內(nèi)，對生化系統(tǒng)一般不會產(chǎn)生不良影響。
　?、茉谶M(jìn)水COD_Cr1000-1100mg／L左右，含鹽量（以CaC12計(jì)）≤35g／L，pH6～12，水溫20～37℃條件下，系統(tǒng)生化出水pH值在6～9范圍內(nèi)，平均COD_Cr去除率可達(dá)88％以上，BOD5去除率可達(dá)99％以上。當(dāng)進(jìn)水COD_Cr≤800mg／L，流程出水符合國家GB 8978—1996排放標(biāo)準(zhǔn)。