牛新征，盛定合
（中國(guó)石油化工股份有限公司洛陽(yáng)分公司 安環(huán)處，河南洛陽(yáng)　471012）

　　摘　要：對(duì)影響化纖污水場(chǎng)生化運(yùn)行的主要因素：pH值、有毒有害物質(zhì)、高濃度有機(jī)負(fù)荷進(jìn)行了分析和探討，提出了優(yōu)化操作、改善污泥性能、進(jìn)行污泥置換、增加對(duì)來(lái)水的緩沖能力、建立和完善清潔生產(chǎn)管理制度等控制沖擊的對(duì)策。
　　關(guān)鍵詞：化纖污水；生化；沖擊
　　中圖分類號(hào)：X783.4
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B
　　文章編號(hào)：1009－2455（2002）06－0041－03

　　目前國(guó)內(nèi)對(duì)精對(duì)苯二甲酸（PTA）污水的處理流程多采用預(yù)處理＋生化處理工藝。預(yù)處理部分主要利用沉淀池或沉降罐把存在于污水中的顆粒狀對(duì)苯二甲酸（TA）去除；生化處理則是利用微生物將污水中的有機(jī)污染物質(zhì)加以氧化分解，多采用好氧處理工藝。
　　由于PTA生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)，其生產(chǎn)過程中需定期或不定期的排殘料，當(dāng)局部設(shè)備和管道堵塞時(shí)，還需要用堿液沖洗，使污水量和CODcr值增加，pH值經(jīng)常在3－13之間波動(dòng)，且污水中夾帶大量的懸浮固體（主要是TA），并且在其生產(chǎn)不正常時(shí)，大量的有毒有害物質(zhì)也隨水排放，對(duì)生化處理多次造成沖擊，使活性污泥膨脹、死亡、流失，使生化對(duì)污染物的去除效率降低，甚至喪失，造成排水超標(biāo)，污染環(huán)境。

1 生化處理沖擊因素分析

　　綜合PTA污水生化處理的生產(chǎn)運(yùn)行狀況，引起生化受沖擊的因素主要有：pH值的沖擊、有毒有害物質(zhì)的沖擊、高濃度有機(jī)負(fù)荷的沖擊等。
1.1 pH值的沖擊
　　據(jù)資料顯示，細(xì)菌能在pH值為5.0－10.0的范圍內(nèi)存活下來(lái)，在pH值為6.5－8.5的范圍內(nèi)生長(zhǎng)旺盛^[1]。某廠曾發(fā)生pH值沖擊的狀況如下：
　　由于PTA裝置非正常停工，排水中含有大量的醋酸，造成生化進(jìn)水 pH值降至3.7，其后的3d時(shí)間里，生化進(jìn)水pH值一直在4.0以下，開始由于污泥回流和曝氣池混合液的緩沖作用，一級(jí)生化曝氣池混合液維持在5.0以上，至第3天一級(jí)生化出水pH值降至4.4，超過了微生物對(duì)pH值的適應(yīng)限度，微生物生命活動(dòng)受到抑制，處理效率降低，出現(xiàn)了活性污泥膨脹流失現(xiàn)象。采取加堿的方法調(diào)節(jié)生化進(jìn)水叫值在4.0以上，一級(jí)生化出水pH值恢復(fù)，至第8天曝氣池污泥活性逐步恢復(fù)，處理效率提高，出水CODcr明顯降低。pH值沖擊時(shí)一級(jí)生化運(yùn)行數(shù)據(jù)見表1。

表1 pH沖擊時(shí)一級(jí)生化運(yùn)行數(shù)據(jù)

時(shí)間 一級(jí)曝氣池 pH值 ρ（CODcr）/（mg.L^-1) ρ（TA）/（mg.L^-1) 進(jìn)水 出水 進(jìn)水 出水 進(jìn)水 出水 第1天 3.7 7.5 3380 235 490 19.0 第2天 3.5 7.8 5156 286 776 24.4 第3天 3.7 4.4 3207 3967 555 158 第4天 3.8 4.2 7603 2654 860 211 第5天 4.2 4.8 9539 2101 585 372 第6天 4.3 7.3 10115 1820 266 286 第7天 4.5 7.2 6967 1852 384 158 第8天 4.3 7.2 5447 885 189 101

1.2 有毒有害物質(zhì)的沖擊
　　根據(jù)對(duì)PTA污水處理裝置運(yùn)行狀況的觀察及相關(guān)資料報(bào)道，對(duì)生化處理活性污泥產(chǎn)生沖擊的有毒有害物質(zhì)主要有苯系物、熱媒、鉆、錳催化劑等。它們對(duì)活性污泥微生物的破壞是使微生物體的蛋白質(zhì)遭受破壞而變性，從而使微生物生命活動(dòng)受到抑制或死亡，表現(xiàn)為曝氣池溶解氧迅速上升，而后污泥膨脹流失。
1.2.1 苯系物的沖擊
　　苯系物的主要來(lái)源是PTA裝置氧化工段，其主要成分為二甲苯。如某廠因PTA裝置氧化工段非正常停工，大量未能反應(yīng)完全的苯系物隨水排下，造成化纖污水預(yù)處理軟管泵橡膠軟管溶脹破裂，皮帶運(yùn)輸機(jī)橡膠皮帶溶脹而停運(yùn)。采樣分析生化進(jìn)水苯系物的質(zhì)量濃度在300mg／L以上，而污水中抑制生物處理二甲苯的容許質(zhì)量濃度為7mg／L^[2]，大量的苯系物進(jìn)入使生化活性污泥正常生命活動(dòng)受到抑制而死亡，對(duì)氧的利用率急劇降低，供風(fēng)量不變的情況下，溶解氧反而升高，污泥完全失去了正常絮凝沉降性能，死泥隨水流失，污水外排超標(biāo)。
1.2.2 熱媒的沖擊
　　熱媒是聚酯裝置所用導(dǎo)熱油，其成分為聯(lián)苯：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為26.5％，聯(lián)苯醚：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為73.5％，具有特殊的刺激性氣味。熱媒?jīng)_擊多發(fā)生在聚酯裝置汽提不能正常運(yùn)行或熱媒泵等設(shè)備泄漏時(shí)，造成生產(chǎn)污水CODcr急劇升高。根據(jù)污水場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行狀況觀察，每當(dāng)生產(chǎn)污水熱媒含量增高，由于熱媒對(duì)活性污泥的抑制及毒害作用，在生化進(jìn)水污染物含量不高的情況下也會(huì)產(chǎn)生污泥膨脹流失現(xiàn)象。
1.2.3 鈷、錳催化劑的沖擊
　　PTA裝置在對(duì)二甲苯（PX）氧化過程中使用醋酸鉆、醋酸錳做催化劑，在排出的催化劑殘?jiān)泻休^高的鉆和錳。在污水處理裝置的運(yùn)行過程中，如發(fā)現(xiàn)來(lái)水發(fā)紅的現(xiàn)象，為上游裝置所排含鉆錳的污水，這股污水進(jìn)入生化后使生化污泥顏色由土黃色變?yōu)榘导t色，沉淀池出水也出現(xiàn)暗紅現(xiàn)象，池面有紅黃色泡沫漂浮，據(jù)資料報(bào)道微生物所能忍受鉆、錳的極限質(zhì)量濃度分別為5mg／L和15mg／L^[3]，在運(yùn)行過程中需對(duì)進(jìn)水的鈷。錳含量加以控制，必要時(shí)對(duì)進(jìn)水進(jìn)行稀釋。
1.3 高濃度有機(jī)負(fù)荷的沖擊
　　根據(jù)有關(guān)資料顯示，高濃度有機(jī)負(fù)荷對(duì)生化的沖擊主要是使活性污泥中菌膠團(tuán)的正常代謝或正常生長(zhǎng)受到抑制從而引發(fā)兩種類型的污泥膨脹。一是供風(fēng)不足的情況下，生化池中的溶解氧很快降低，活性污泥中微生物對(duì)有限的溶解氧展開競(jìng)爭(zhēng)，比表面積較大的絲狀菌比較有利，結(jié)果絲狀菌增殖，菌膠團(tuán)衰減，從而引發(fā)結(jié)構(gòu)型絲狀菌膨脹，造成污泥沉降性能變差。二是在高負(fù)荷下供風(fēng)較為充足時(shí)，微生物僅僅是儲(chǔ)存和吸收有機(jī)物為內(nèi)儲(chǔ)存物，還來(lái)不及將其氧化，這樣造成微生物特別是菌膠團(tuán)細(xì)菌生長(zhǎng)速率的降低，從而對(duì)污染物的吸附能力降低，最終造成污泥的性能變差，不易分離，從而引發(fā)黏性膨脹。

2 控制沖擊的對(duì)策

2.1 裝置操作的優(yōu)化
2.1.1 提高預(yù)處理的效果
　　充分發(fā)揮預(yù)處理沉降罐（池）的作用，使污水中的TA能夠在預(yù)處理部分最大限度地回收，降低后續(xù)處理的負(fù)荷；同時(shí)也要保證污水的均質(zhì)效果使預(yù)處理出水保持相對(duì)穩(wěn)定。
2.1.2 嚴(yán)格控制生化處理的工藝參數(shù)
　　一級(jí)生化污泥的質(zhì)量濃度在5g/L左右，一級(jí)生化污泥的質(zhì)量濃度2－3g／L，一級(jí)生化保持較高污泥質(zhì)量濃度使之具有較高的抗沖擊能力，二級(jí)生化保持較低污泥質(zhì)量濃度保證其在沉淀池中的沉淀效果；根據(jù)分析報(bào)表生化進(jìn)水污染物的變化和溶解氧的數(shù)值，適時(shí)增減風(fēng)量，保證剩余溶解氧的質(zhì)量濃度在1－2mg／L，防止高負(fù)荷時(shí)缺氧而引發(fā)絲狀菌膨脹。
2.1.3 嚴(yán)格控制進(jìn)水的pH值
　　通過在線儀表監(jiān)測(cè)?；?yàn)分析和操作人員用pH試紙現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定相結(jié)合，嚴(yán)格控制生化進(jìn)水pH值在4.0以上，如出現(xiàn)低于4.0的情況立即加堿調(diào)節(jié)，避免生化系統(tǒng)pH值過低，使污泥活性受到抑制或死亡而發(fā)生的沖擊事故。
2.1.4 適量回流處理后污水
　　回流處理后污水，用以稀釋、調(diào)節(jié)曝氣池進(jìn)水中有機(jī)物的質(zhì)量濃度，使其穩(wěn)定在3000mg／L左右，從而避免高含量污染物引發(fā)的污泥膨脹或沖擊。
2.2 改善膨脹污泥的絮凝沉降性能
　　在曝氣池中投加炭粉，通過活性炭較大的比表面積吸附微生物，形成以炭粉小顆粒為中心的污泥絮體，可有效地改善膨脹污泥的吸附凝聚能力和沉降性能，幫助生化系統(tǒng)處理效能的恢復(fù)；投加聚合鐵、三氯化鐵等絮凝劑也能有效地改善污泥的沉降性能，減少污泥流失^[4]。
2.3 進(jìn)行污泥置換
　　在發(fā)生有毒有害物質(zhì)的沖擊時(shí)，發(fā)生污泥大量死亡現(xiàn)象，系統(tǒng)恢復(fù)往往需要很長(zhǎng)時(shí)間，這種情況下，進(jìn)行污泥置換能使系統(tǒng)盡快恢復(fù)。實(shí)踐中我們首先從系統(tǒng)中排出部分失活污泥，然后補(bǔ)入可利用的活性較高的污泥，從而使生化系統(tǒng)對(duì)污染物的去除能力迅速得到恢復(fù)，使系統(tǒng)很快轉(zhuǎn)人正常運(yùn)行。
2.4 增加裝置對(duì)來(lái)水的緩沖能力
　　通過對(duì)裝置高負(fù)荷沖擊的觀察，每次發(fā)生高負(fù)荷沖擊均是在PTA裝置生產(chǎn)不正常，連續(xù)開停，致使其沖洗所排放的高濃度污水存滿事故池后，不得已的情況下進(jìn)人生化從而造成對(duì)生化的嚴(yán)重沖擊，另外，生化沖擊后要盡快恢復(fù)就須降低負(fù)荷，這也需要有事故池來(lái)貯存一部分污水，因此增加裝置對(duì)來(lái)水的緩沖能力是保證污水場(chǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要措施。

3 小結(jié)

　　PTA污水由于其污染物濃度高，水質(zhì)水量波動(dòng)大，目前是國(guó)內(nèi)外污水處理的難點(diǎn)，但其對(duì)污水場(chǎng)的沖擊還是有規(guī)律可循的，只要認(rèn)真落實(shí)排污管理制度，加強(qiáng)對(duì)排水和裝置生產(chǎn)運(yùn)行狀況的監(jiān)測(cè)，并及時(shí)落實(shí)防范措施，就能避免沖擊，保證污水合格外排。

參考文獻(xiàn)：

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　　作者簡(jiǎn)介：牛新征（1970－），男，河南太康人，工程師，電話（037）6992076。