牛新征
(中國石油化工股份有限公司洛陽分公司 安環(huán)處，河南 洛陽 471012) 摘要：介紹了400m3／h化纖污水處理裝置的標(biāo)定條件、標(biāo)定過程、裝置運行工況，并與裝置的設(shè)計參數(shù)進行了比較。通過標(biāo)定，裝置工藝適合用于處理以PTA污水為主的化纖污水。標(biāo)定期間，預(yù)處理旋流沉淀器對PTA的去除率達75.6％。一級生化容積負(fù)荷1.41 kg[COD]／(m3·d)，污泥負(fù)荷0.23-0.38kg[COD]／(kg[MLSS]·d)；二級生化容積負(fù)荷0.142kg[COD]／(m3·d)，污泥負(fù)荷0.035-0.037kg[COD]／(kg[MLSS]·d)，基本達到設(shè)計要求。PTA經(jīng)處理后，CODcr可降至100mg／L以下，CODcr去除率達97.5％，污水排放達到了國家標(biāo)準(zhǔn)GB8978—1996的要求。
關(guān)鍵詞：化纖污水；裝置；標(biāo)定
中圖分類號：X783.4 文獻標(biāo)識碼：B 文章編號：1009—2455(2004)04—0035—04 洛陽石油化工總廠化纖污水處理裝置主要是匯集化纖廠PTA裝置的PTA污水及PET、長短絲的生產(chǎn)生活污水，經(jīng)過預(yù)處理、均質(zhì)調(diào)節(jié)、生化處理等工序處理后，去除污水中的高濃度有機污染物，使之達到排放標(biāo)準(zhǔn)。裝置由洛陽石化工程公司設(shè)計，設(shè)計處理規(guī)模400 m3／h，其中PTA污水160m3／h，其它生產(chǎn)生活污水240m3／h，2000年5月23日裝置投用后，運行穩(wěn)定，一級生化容積負(fù)荷以COD計可達1.5kg／(m3·d)，二級生化容積負(fù)荷可達0.2kg／(m3·d)，累計綜合合格率96.8％。2001年8月26-28日組織對化纖污水處理裝置進行了標(biāo)定。 1 工藝流程 工藝流程見圖1。 
化纖污水處理裝置的來水包括PTA連續(xù)排水、PTA間斷排水和生產(chǎn)生活污水，對PTA間斷排水先人事故池調(diào)節(jié)，而后由泵提升到水力旋流沉淀器進行酸沉處理。PTA連續(xù)排水進入污水場，調(diào)節(jié)pH值為3.5—4，直接進水力旋流沉淀器進行TA沉淀分離，經(jīng)酸沉處理后的PTA污水與生活生產(chǎn)生活污水在調(diào)節(jié)均質(zhì)池利用鼓風(fēng)攪拌使其充分混合，經(jīng)pH調(diào)節(jié)(加堿)和投加營養(yǎng)鹽(氮、磷)后，進人生化處理裝置。生化處理系統(tǒng)為二級好氧處理流程，一級在較高負(fù)荷下操作，去除大部分的COD；二級在較低負(fù)荷下操作，去除較難降解的COD，使污水達標(biāo)排放。兩極生化各自設(shè)立獨立的污泥回流系統(tǒng)，保持各自的生物菌群。生化二級沉淀池出水排人監(jiān)測池，池中設(shè)有COD在線儀表，污水合格則排放，不合格則用泵回流到二級曝氣池或均質(zhì)池重新處理。 2 裝置的標(biāo)定 2.1 標(biāo)定條件
?、貾TA，PET，長短絲裝置在設(shè)計工況下運行，其排污情況基本符合設(shè)計要求；
②鈷、錳催化劑回收裝置未能正常運行，催化劑殘渣打漿水隨PTA污水一起排人處理裝置；
③PTA裝置污水排放按設(shè)計流程，即PTA連續(xù)排水和間斷排水分別排放；
④化纖污水處理裝置各項參數(shù)基本符合設(shè)計要求。
2.2 裝置設(shè)計工藝參數(shù)
設(shè)計進水水質(zhì)水量見表1。 表1 化纖污水處理裝置進水水質(zhì)水量(設(shè)計值) | 序號 | 名稱 | 水量/（m3·h-1） | ρ（COD）/(mg·L-1） | pH值 | 溫度/℃ | | 1 | PTA連續(xù)排水 | 120 | ≤8330 | ≤4.5 | ≤50 | | 2 | PTA間斷排水 | 40 | ≤5400 | | | | 3 | 生產(chǎn)生活污水 | 240 | ≤850 | 6-9 | |
設(shè)計生化運行工藝參數(shù)見表2。
表2 生化運行工藝參數(shù)(設(shè)計值) | | 容積負(fù)荷（以COD計）/(kg·m-3·d-1) | 溶解氧/（mg·L-1) | 污泥濃度/（mg·L-1） | 回流比/% | | 一級生化 | 1.5 | 1-2 | 4000-5000 | 100-150 | | 二級生化 | 0.2 | 2-4 | 1500-2000 | 50-100 |
2.3 裝置的標(biāo)定
2.3.1 進水水質(zhì)水量狀況
標(biāo)定期間來水水質(zhì)水量情況見表3。 表3 標(biāo)定期間來水水質(zhì)水量 | 項目 | 時間 | PTA連續(xù)排水 | PTA間斷排水 | 生產(chǎn)生活污水 | | 水量/（m3·d-1） | 8-26 | 2803 | 1025 | 1118 | | | 8-27 | 2702 | 706 | 1756 | | | 8-28 | 2529 | 1089 | 1721 | | 均值 | | 2678 | 940 | 1532 | | pH值 | 8-26 | 3.08 | 4.59 | 7.22 | | | 8-27 | 3.01 | 3.95 | 7.01 | | | 8-28 | 2.87 | 3.80 | 7.26 | | 均值 | | 2.99 | 4.11 | 7.16 | | ρ（COD)/（mg·L-1） | 8-26 | 3810 | 6049 | 492 | | | 8-27 | 4040 | 4981 | 2045 | | | 8-28 | 3975 | 17750 | 422 | | 均值 | | 3942 | 9593 | 986 | | ρ（TA）/(mg·L-1) | 8-26 | 2730 | 1282 | | | | 8-27 | 2886 | 2042 | | | | 8-28 | 2407 | 319 | | | 均值 | | 2674 | 1334 | | | 溫度/℃ | 8-26 | 59.6 | 33.4 | | | | 8-27 | 59.4 | 35.0 | | | | 8-28 | 71.3 | 35.1 | | | 均值 | | 63.41025 | 34.5 | |
標(biāo)定期間PTA裝置連續(xù)排水水質(zhì)水量相為穩(wěn)定，COD均值3942 mg／L低于8330mg／L的設(shè)計值；pH值2.87-3.08，平均為2.99，偏低，可能是PTA裝置溶劑脫水塔或薄膜蒸發(fā)器排水控制不好所致，TA的質(zhì)量濃度均值為2674mg／L，溫度在59.4—71.3 ℃之間波動，平均為63.4℃，高于設(shè)計值≤50℃的要求；PTA裝置間斷排水較差，COD值在4981-17750 mg／L范圍波動，均值為9593 mg／L，遠超5400mg／L的設(shè)計值，TA的質(zhì)量濃度均值為1334mg／L；生產(chǎn)生活污水水量平均1532m3／d，相對穩(wěn)定，COD值為422-2045mg／L，波動較大，其中的污染成分聯(lián)苯、聯(lián)苯醚是影響生化平穩(wěn)運行的重要因素。
2.3.2 預(yù)處理運行狀況
標(biāo)定期間來水pH值在3.0左右，無須加酸調(diào)節(jié)，PTA裝置排水水量較為穩(wěn)定，水力旋流沉淀器的進水水量不超過其設(shè)計進水水量40m3／h，污水有效停留時間達2h以上，污水中的顆粒狀TA在水力旋流及重力作用下得以有效沉降，水力旋流沉淀器對TA的去除率達到70％以上。
對沉淀下來的TA，每天開啟軟管泵從水力旋流沉淀器中吸出，輸送到離心機進行脫水后裝袋存放。離心機在1500-1600r／min情況下，濾餅含固量55％以上，呈粉狀，濾后液含固量0.095％以下，清澈透明，每天可產(chǎn)TA 6.0 t左右(干基)，酸沉后的PTA污水與生產(chǎn)生活污水在調(diào)節(jié)均質(zhì)池充分混合并投加氮、磷營養(yǎng)鹽和調(diào)整pH值后進行
兩級生化處理，預(yù)處理運行數(shù)據(jù)見表4。 表4 預(yù)處理運行數(shù)據(jù) | 時間 | ρ（TA）/（mg·L-1） | 沉淀器對TA去除率/% | 含固量/% | TA產(chǎn)量/（t·d-1） | | 沉淀器進水 | 沉淀器出水 | 離心機進料 | 離心機出料 | 濾后液 | | 8-26 | 2730 | 464 | 83.0 | 21.8 | 60 | 0.030 | 12.6 | | 8-27 | 2886 | 860 | 70.2 | 7.8 | 54.8 | 0.087 | 11.1 | | 8-28 | 2407 | 637 | 75.6 | 9.2 | 58.3 | 0.095 | 7.44 | | 平均值 | 2674 | 654 | 76.3 | 12.9 | 57.7 | 0.071 | 10.38 |
2.3.3 生化運行狀況
標(biāo)定期間來水量較為穩(wěn)定，PTA污水經(jīng)預(yù)處理和均質(zhì)調(diào)節(jié)后消除了污染物峰值，生化進水COD的質(zhì)量濃度為2393-3170mg／L，平均為2733mg／L高于其設(shè)計進水COD的質(zhì)量濃度為1950mg／L，一級生化對COD去除率為90.0％，一級生化容積負(fù)荷為0.99-1.41kg／(m3·d)，污泥負(fù)荷0.23-0.38kg[COD]／(kg[MLSS]·d)，一級生化進水pH值4.1-4.5，生化運行基本保持穩(wěn)定，回流污泥和曝氣池混合液對污水的pH值有較強的緩沖能力；二級生化對COD的去除率64.0％，二級生化的容積負(fù)荷為0.137-0.142 kg／(m3·d)，污泥負(fù)荷為0.035—0.037 kg[COD]／(kg[MLSS]·d)；污水的pH值由生化進水時的4.3升高到出水時的8.15，因為隨著污水中TA，HAc等酸性物質(zhì)的降解，污水中的潛在堿度得到釋放，使污水pH值生高。
一級生化SV，SVI分別為98.2%，248L/g，二級生化SV，SVI分別為97.5％，250L／g，其沉降比和污泥指數(shù)超出一般活性污泥法對沉降比和污泥指數(shù)的控制水平(分別控制在30％—70％和100-150L／g的范圍)，鏡檢觀察活性污泥絮體較為細(xì)碎，說明生化活性污泥絮凝沉降能力差，使一級生化出水有時攜帶較多的污泥顆粒，使二級生化的污泥濃度增加較快，由于污泥絮凝效果不好使二沉池出水夾帶少量污泥顆粒，影響了出水的感官效果。
標(biāo)定期間生化平均風(fēng)量為36038m3／h，水量平均為214.6m3／h，處理每立方米污水消耗的風(fēng)量為168m3。
標(biāo)定期間一、二級生化的運行數(shù)據(jù)見表5、表6。 表5 一級系生化運行數(shù)據(jù)
| 時間 | pH值 | ρ（COD）/(mg·L-1) | 風(fēng)量/（m3·d-1） | ρ（DO）/（mg·L-1) | SV/% | SVI/(L·g-1） | ρ（MLSS）/（mg·L-1） | 容積負(fù)荷/（kg·m-3·d-1) | 污泥負(fù)荷/（kg[COD]·kg-1[MLSS]·d-1) | 水量/（m3·d-1) | | 進水 | 出水 | 進水 | 出水 | | 8-26 | 4.5 | 7.4 | 2393 | 277 | 672755 | 0.20 | 98.5 | 224 | 4400 | 0.99 | 0.23 | 4946 | | 8-27 | 4.3 | 7.3 | 2637 | 274 | 687169 | 0.29 | 98 | 255 | 3850 | 1.13 | 0.29 | 5164 | | 8-28 | 4.1 | 7.6 | 3170 | 267 | 727089 | 0.20 | 98 | 265 | 3700 | 1.41 | 0.38 | 5339 | | 平均 | 4.3 | 7.4 | 2733 | 273 | 695671 | 0.23 | 98.2 | 248 | 3983 | 1.18 | 0.30 | 5150 |
表6 二級系生化運行數(shù)據(jù) | 時間 | pH值 | ρ（COD）/(mg·L-1) | 風(fēng)量/（m3·d-1） | ρ（DO）/（mg·L-1) | SV/% | SVI/(L·g-1） | ρ（MLSS）/（mg·L-1） | 容積負(fù)荷/（kg·m-3·d-1) | 污泥負(fù)荷/（kg[COD]·kg-1[MLSS]·d-1) | 水量/（m3·d-1) | | 進水 | 出水 | 進水 | 出水 | | 8-26 | 4.5 | 7.4 | 2393 | 277 | 672755 | 0.20 | 98.5 | 224 | 4400 | 0.99 | 0.23 | 4946 | | 8-27 | 4.3 | 7.3 | 2637 | 274 | 687169 | 0.29 | 98 | 255 | 3850 | 1.13 | 0.29 | 5164 | | 8-28 | 4.1 | 7.6 | 3170 | 267 | 727089 | 0.20 | 98 | 265 | 3700 | 1.41 | 0.38 | 5339 | | 平均 | 4.3 | 7.4 | 2733 | 273 | 695671 | 0.23 | 98.2 | 248 | 3983 | 1.18 | 0.30 | 5150 |
標(biāo)定期間，連續(xù)對一、二級曝氣池溶解氧沿池長的變化及沉淀池出水溶解氧進行了檢測，一曝池首端溶解氧較低，平均為2.9 mg／L，到池長的中部充氧能力和曝氣池中微生物對氧的利用達到平衡，溶解氧平均為6.5 mg／L，直到池子的末端測出的溶解氧仍基本維持在6.5 mg／L左右，一沉池出水溶解氧平均為0.23 ms／L，比曝氣池溶解氧迅速降低，說明I級生化微生物食料豐富，生命活動旺盛，對溶解氧的利用速率高。二曝池首端溶解氧平均為5.2mg／L，到池長的1／4處充氧基本達到平衡，溶解氧平均為6.9mg／L，直到池子末端溶解氧仍基本維持在6.9mg／L左右，二沉池出水溶解氧平均為3.5 mg／L，比之一級生化降低緩慢，說明污水經(jīng)兩級生化處理后，大部分污染物被氧化分解，微生物可以利用的食料較少，其分解代謝作用減弱，對氧的利用速率降低。 3 處理費用核算 標(biāo)定期間各種費用合計見表7。 表7 化纖污水處理費用統(tǒng)計 | 名稱 | 費用/元 | 處理水量/t | 噸水費用/（元·t-1） | 所占比例/% | | NaOH | 5440 | 15449 | 0.35 | 14.14 | | 聚丙烯酰胺 | 1716 | 15449 | 0.11 | | | 尿素 | 5200 | 15449 | 0.34 | | | 消泡劑 | 9975 | 15449 | 0.65 | | | 新鮮水 | 185.27 | 15449 | 0.012 | 21.67 | | 電 | 34035.84 | 15449 | 2.203 | | | 風(fēng) | 113.96 | 15449 | 0.007 | | | 人工費用 | 107.63 | 15449 | 0.697 | 6.80 | | 設(shè)備折舊費 | 56947 | 15449 | 3.686 | 35.94 | | 維修費 | 8219 | 15449 | 0.532 | | | 剩余污泥處理費 | 25000 | 15449 | 1.618 | 21.46 | | 排污費 | 772.45 | 15449 | 0.05 | | | 合計 | 158367.52 | | 10.255 | |
由表7可知，化纖污水每噸的處理費用為10.255元，其中折舊費為3.686元/t，占污水處理總費用的比例最大為35.94％，其次為電耗，占21.48％。
根據(jù)標(biāo)定期間PTA連續(xù)排水、PTA間斷排水、生產(chǎn)生活污水來水水量及COD的均值核算，進入裝置的COD量為61391kg，排出裝置的COD量為1519kg，去除的COD量為59872kg，3d的運行費用為158367.52元，可知處理每千克COD的費用為2.65元。 4 結(jié)論 ?、兕A(yù)處理—兩段好氧工藝適合用于處理PTA污水為主的化纖污水，經(jīng)處理后COD可降至100mg／L以下，對COD的綜合去除率達到97.5％，可保證排水水質(zhì)達到石化行業(yè)PTA污水排放標(biāo)準(zhǔn)。
?、跇?biāo)定期間，預(yù)處理旋流沉淀器對TA的去除率達到75.6％，平均每天可回收TA 6.0t左右，一級生化容級負(fù)荷可達1.41 kg[COD]／(m3·d)，污泥負(fù)荷0.23-0.38kg[COD]/kg[MLSS]·d)。二級生化容積負(fù)荷可達0.142kg[COD]／(m3·d)，污泥負(fù)荷0.035—0.037kg[COD]/kg[MLSS]·d)，基本達到設(shè)計水平。
?、燮骄鶉嵨鬯奶幚碣M用為10.255元，每千克COD的處理費用為2.65元，與國內(nèi)同其它PTA污水處理工藝相比處于領(lǐng)先水平。
作者簡介：牛新征(1970—)，男，河南太康縣人，工程師，1992年畢業(yè)于廣東石油化工?？茖W(xué)校環(huán)境監(jiān)測專業(yè)，現(xiàn)在中國石油化工 股份有限公司洛陽分公司環(huán)保監(jiān)測站工作，電話(0379)69920760 。 | 
