潘瑞松,周立萬 (常州環(huán)??萍奸_發(fā)推廣中心,江蘇 常州213014) 摘要:聚酯生產(chǎn)廢水CODcr,高達(dá)18500mg/L、水溫高達(dá)45℃、pH值5~6,且排放無規(guī)律。采用并對酯化廢水進(jìn)行厭氧水解處理后.再與噴射泵廢水、生活廢水混合調(diào)整水質(zhì),然后經(jīng)高負(fù)荷高效好氧生物處理工藝(HCR)處理和低負(fù)荷生物接觸氧化處理,出水CODcr為120 mg/L左右。 關(guān)鍵詞:聚酯生產(chǎn);酯化廢水;廢水處理;HCR;接觸氧化 中圖分類號:X783文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號:1009-2455(2001)06-0051-03 Treatment of Polyester Production Wastewater PAN Rui-song,ZHOULi-wan (Changzhou Development and Dissemination Center of Environmental Protection Science and Technology,Changzhou 213014,China) Abstract:The wasterwater resulted in the polyester production has aCODcr content ashigh as 18500mg/L,Water temperature as high as 45℃,pH value 5~6,and the irregular discharge.The esterification wastewater is treated by anaerobic hydrolysis first,then mixed with domestic sewage and wastewater coming from jet pumps for water conditioning.After that,It is further treated by high-load HCR(High Efficient Compact Reactor)and low-load biological contact oxidation process,the CODcr in the effluent reaches about 120 mg/L. Key Words:Polyester;production;esterification ;wastewater;watewater treatment;HCR;contact oxidation 前言 差別化聚酯切片是生產(chǎn)滌綸絲、飲料瓶等的原料,用途廣泛。近年來,全國各地已陸續(xù)建成了多家聚酯切片生產(chǎn)企業(yè)。 某廠于2000年8月建成了年產(chǎn)3×104t差別化聚酯切片生產(chǎn)線,生產(chǎn)主工序包括酯化和縮聚。主要生產(chǎn)原料為精對苯二甲酸和乙二醇。生產(chǎn)廢水來源于酯化過程中產(chǎn)生的酯化廢水和縮聚過程中產(chǎn)生的噴射泵廢水。采用酸化水解、HCR(High Performance Compact Reactor)、接觸氧化法處理該廢水,處理后的廢水全部回用于生產(chǎn)。 l 廢水水質(zhì)、水量 工廠生產(chǎn)廢水水質(zhì)、水量情況見表1。 2 廢水水質(zhì)特性 2.l 有機(jī)物濃度較高 表1 廢水水質(zhì)、水量情況(平均值)污染物 | CODcr/(mg·L-1) | BOD5/(mg·L-1) | pH | 水量/(t·d-1) | 醋化廢水 | 18500 | 4770 | 5 | 16 | 噴射泵廢水 | 2500 | 1350 | 6 | 56 | 生活廢水 | 300 | 120 | 7 | 8 | 酯化廢水的濃度受酯化反應(yīng)的條件、乙二醇蒸餾回收效率的影響較大,在廢水處理設(shè)施調(diào)試初期,由于生產(chǎn)工藝不穩(wěn)定,酯化廢水CODcr的濃度徘徊在30000-40000 mg/L,最高達(dá)70000 mg/L,最低10000 mg/L,廢水中主要污染物為乙二醇、苯甲酸、乙醛等低分子有機(jī)物,廢水無色透明,有刺激性氣味。 對酯化廢水、噴射泵廢水我們進(jìn)行了多次試驗,包括好氧、厭氧、混凝沉淀、活性炭吸附等,試驗結(jié)果表明,該廢水的可生化性較好。但該廢水水質(zhì)有較大變化時對微生物影響較大,CODcr的去除率明顯下降,因此本工藝選用了對沖擊負(fù)荷適應(yīng)性較強(qiáng)的HCR法好氧生物處理工藝,并在好氧之前先采用厭氧水解進(jìn)行處理,廢水的BOD5/CODcr從 0.26提高到0.32,減輕了有害物質(zhì)對微生物的抑制作用。 2.2 廢水呈酸性 酯化廢水、噴射泵廢水均呈酸性,pH值在5~6之間,在調(diào)試初期,采用片堿中和,廢水處理成本增加,而且增加了廢水中鹽份,因該廢水的酸度是由有機(jī)酸引起的,我們通過試驗發(fā)現(xiàn),該廢水不經(jīng)過pH值調(diào)節(jié)直接進(jìn)行生化,生化出水pH值會上升,而且CODcr去除效果有所提高,因此取消了pH值調(diào)節(jié)這道工序。 3 廢水處理工藝 3.1 廢水處理工藝流程 工藝流程見圖1。 
3.2 主要設(shè)計參數(shù) 3.2.1 酯化廢水收集池、調(diào)節(jié)池 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),酯化廢水收集池有效容積16m3,停留時間24 h,調(diào)節(jié)池有效容積50 m3,停留時間24h,內(nèi)掛組合填料,設(shè)穿孔曝氣系統(tǒng)。不調(diào)PH。 3.2.2 酸化水解池 鋼結(jié)構(gòu),有效容積32 m3,停留時間48 h,外形尺寸ф3.0m×5.0 m,內(nèi)掛組合填料,設(shè)穿孔曝氣系統(tǒng),DO控制在0.lmg/L,從污泥回流池接入剩余污泥。 3.2.3 HCR生化塔 鋼結(jié)構(gòu),有效容積15 m3,停留時間4.5 h,外形尺寸фl.5m×11.5m,容積負(fù)荷15kg[CODcr]/(m3·d),采用射流曝氣,配1臺18.5kw的循環(huán)射流泵和1臺1.5 kw的污泥回流泵。 HCR反應(yīng)器是本工程的核心設(shè)備,該設(shè)備是一種帶中心導(dǎo)流管的簡裝容器。上置式特殊設(shè)計的兩相噴頭通過循環(huán)水自吸空氣,空氣在噴頭下方初次分散,形成細(xì)小的氣泡,隨液相向下,到中心管底部折回向上,到中心管上部,部分空氣從液相釋放,但仍有較多空氣隨液相進(jìn)入中心管,進(jìn)行二次分散和再循環(huán)。這樣,使得空氣在液相有較長的停留時間,空氣氧的利用率可達(dá)到30%~50%。同時,由于高速內(nèi)循環(huán),使氣、液、固三相間的傳質(zhì)速率大大提高。在容積負(fù)荷高達(dá)30~90kg[CODcr]/(m3·d),污泥負(fù)荷3~5 kg[CODcr]/(kg[MLSS]·d)的情況下,用HCR處理一般可生化有機(jī)廢水,仍能得到80%左右的去除率。HCR系統(tǒng)內(nèi)的微生物90%以上是細(xì)菌,且處于對數(shù)增長階段,但在HCR中能形成細(xì)顆粒、致密的菌膠團(tuán),沉淀速度快,固液分離效果好。HCR技術(shù)在國內(nèi)外曾應(yīng)用于城市生活污水、造紙廢水、味精廢水、印染廢水、化工廢水等40多個廢水處理工程,都比較成功,具有所需空間少、占地省、合理集成設(shè)計、CODcr降解率高、空氣氧利用率高且操作便利安全等優(yōu)點。HCR首次應(yīng)用于聚酯廢水達(dá)到了設(shè)計處理效果。該技術(shù)為德國克勞斯塔爾工科大學(xué)專利技術(shù)。 3.2.4 生物接觸氧化池 鋼結(jié)構(gòu),有效容積78 m3,停留時間23 h,外形尺寸4.0m×5.0m×4.9m,填料負(fù)荷0.75kg[CODcr]/(m3·d),內(nèi)掛組合填料74 m3,設(shè)微孔曝氣系統(tǒng),溶解氧控制在 3.5 mg/L左右。 3.2.5 混凝氣浮池 鋼結(jié)構(gòu),ф1.8 m ×3.6m,表面負(fù)荷1.5 m3/(m2·h),設(shè)溶氣系統(tǒng),采用堿式氯化鋁混凝劑,投加量為1.5‰。 本廢水處理系統(tǒng)總投資120萬元,處理方案中確定的處理費用為6.2元/t水,據(jù)廠方核算,實際處理費用為6.0元/t,其中電耗占60%以上。 3.3 設(shè)計處理效果 各處理單元設(shè)計CODcr去除效果見表2。 該廢水處理工藝的剩余污泥量較少,少量的氣浮污泥經(jīng)濃縮后直接送至鍋爐房焚燒。 表2 CODcr去除效果處理單元 | CODcr/(mg·L-1) | 水量/(t·d-1) | 進(jìn)水 | 出水 | 去除率/% | 酸化水解 | 18500 | 9250 | 50 | 16 | 調(diào)節(jié) | 3630 | 2900 | 20 | 80 | HCR | 2900 | 725 | 75 | 80 | 生物接觸氧化 | 725 | 181 | 75 | 80 | 混凝氣浮 | 181 | 126 | 30 | 80 | 4 結(jié)語 ?、倬埘U水經(jīng)上述工藝處理后,處理效果達(dá)到了設(shè)計要求,能較穩(wěn)定地實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放,CODcr總?cè)コ试?7%以上,而且絕大部分時段可達(dá)到一級排放標(biāo)準(zhǔn)。處理尾水全部回用于生產(chǎn),作循環(huán)冷卻水的補(bǔ)充水。 ?、诖藦U水可不經(jīng)pH調(diào)節(jié),直接生化。 ?、埘セ瘡U水和噴射泵廢水經(jīng)處理后,出水可回用于生產(chǎn),每年可節(jié)省水費4.8萬元。 ?、軕?yīng)注意的是酯化廢水、噴射泵廢水溫度較高,調(diào)節(jié)池內(nèi)的溫度達(dá)到45℃以上,今夏高溫期間,由于水溫較高使生化系統(tǒng)處理效果明顯下降。后添置1臺循環(huán)量為20 m3/h的污水冷卻塔、并在調(diào)節(jié)池上方搭建防曬雨棚,緩解了廢水溫度高的矛盾。
作者簡介:潘瑞松(1967-),男,工程師,電話:(0519)6661442,地址:江蘇省常州市浦前西路2號,E-mail:ruisongpan@163.corn。 |