武進(jìn)精細(xì)化工廠是國(guó)內(nèi)最大的生產(chǎn)水質(zhì)穩(wěn)定劑的化工廠之一。水質(zhì)穩(wěn)定劑類(lèi)生產(chǎn)廢水的特點(diǎn)是：廢水成分復(fù)雜且濃度高，間歇排放，水質(zhì)水量波動(dòng)大。該廠高濃度有機(jī)廢水主要含有甲醇、甲酯、醛、羧酸等有機(jī)物，尤以甲醇為主要污染物。廢水的COD高達(dá)(2.5～44)×104 mg/L，排放周期為3～30 h，濃度逐級(jí)惡化，pH值為3.5。該廠廢水受納水域?yàn)樘�湖流域，廢水處理須達(dá)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978—1996)的新擴(kuò)改一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

1　方案選擇及工藝流程

        1.1  方案選擇

　�、俑邼舛群�甲醇廢水通過(guò)精餾塔進(jìn)行預(yù)處理，回收97%以上的甲醇，這既有一定的經(jīng)濟(jì)效益，又把高濃廢水的COD值控制在合理的范圍內(nèi)，為后續(xù)處理減輕壓力。精餾后廢水水質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表1。

        ②高濃度廢水的BOD5/COD＞0.5，基本上屬于易生物降解廢水，因此選擇以厭氧處理為主，好氧處理為輔的生物處理工藝。

　　③低濃度生產(chǎn)、生活混合廢水因其有機(jī)物含量較低，且易于生物降解，可與厭氧出水進(jìn)行混合，然后一起進(jìn)好氧生物處理設(shè)備。低濃度生產(chǎn)、生活混合廢水的具體水質(zhì)情況見(jiàn)表2。

1.2 工藝流程

　　武進(jìn)精細(xì)化工廠廢水處理流程如圖1所示。

1.3　主要構(gòu)筑物

　�、僬{(diào)節(jié)池的有效容積為30 m3，主要作用是均化水質(zhì)，調(diào)節(jié)水量。高濃度來(lái)水和一體化兩相厭氧器的出水回流混合可有效調(diào)節(jié)廢水的pH值，使其提高至6.0左右。

　�、谝惑w化兩相厭氧反應(yīng)器屬新型UASB設(shè)備，是專(zhuān)門(mén)針對(duì)高濃度有機(jī)廢水而設(shè)計(jì)的。它基于兩相厭氧生物降解的原理，在同一個(gè)反應(yīng)器中通過(guò)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷兩相分離，從而保持這兩大類(lèi)微生物的生物活性，使二者在各自的最佳生長(zhǎng)繁殖條件下，以最高的反應(yīng)速度達(dá)到最好的運(yùn)行效果。該反應(yīng)器有效容積為200m3，直徑為6.6 m，高為7.8 m，采用中溫消化，反應(yīng)溫度通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)保持在(35±3)℃范圍。

　　③在好氧反應(yīng)器中內(nèi)置一種有機(jī)填料，可使混合液在其內(nèi)部交叉流動(dòng)，并使微生物在填料表面掛膜，從而有效強(qiáng)化污水與微生物膜之間的傳質(zhì)速率，提高氧的利用率，加快反應(yīng)速度。單體有效容積為75 m3，填料高度為2.0m，兩座并聯(lián)運(yùn)行。

　　④重力過(guò)濾器直徑為1.6m，柱高為2 m，濾速為8.6 m/h。

2　一體化兩相厭氧反應(yīng)器的運(yùn)行過(guò)程

2.1接種污泥

　　反應(yīng)器中產(chǎn)酸相的接種污泥部分來(lái)自于常州市麗華污水處理廠二沉池排放的好氧活性污泥，另一部分來(lái)自于南京揚(yáng)子化工廠脫水后的厭氧污泥。產(chǎn)甲烷相的污泥全部取自南京揚(yáng)子化工廠的厭氧污泥。裝泥時(shí)，向兩反應(yīng)器內(nèi)加入適量過(guò)濾后的新鮮糞便水作為營(yíng)養(yǎng)。揚(yáng)子廠的厭氧污泥：VSS/SS=0.42，含水率為76.4%；麗華廠污泥的MLSS約為2000 mg/L。產(chǎn)酸相的污泥接種濃度約為10kgVSS/m3，產(chǎn)甲烷相的污泥接種濃度約為18 kgVSS/m3。

2.2　污泥培養(yǎng)馴化期

　　馴化期間為使菌種恢復(fù)活性并逐步適應(yīng)新的水質(zhì)，采取間歇進(jìn)水。進(jìn)水COD控制在1 000～2 000 mg/L，進(jìn)水流量為4 t/h(設(shè)計(jì)流量)左右。最初每班(8 h)進(jìn)水0.5 h，隨后增加至1.0 h，使反應(yīng)器的出水COD維持在400 mg/L左右，當(dāng)來(lái)水水質(zhì)穩(wěn)定后即逐步延長(zhǎng)進(jìn)水時(shí)間。

2.3 逐步提高負(fù)荷期

　　約45 d以后系統(tǒng)開(kāi)始連續(xù)進(jìn)水，并逐步提高進(jìn)水負(fù)荷。這一階段依靠增加進(jìn)水流量和濃度來(lái)提高進(jìn)水負(fù)荷。由于企業(yè)生產(chǎn)量增加，進(jìn)水流量由4 t/h提高至6 t/h，進(jìn)水COD由2 000 mg/L提高至8 000 mg/L。經(jīng)過(guò)兩個(gè)月左右的運(yùn)行，反應(yīng)器的負(fù)荷達(dá)設(shè)計(jì)要求，并且有很大的潛力。反應(yīng)器內(nèi)的污泥先由原來(lái)小顆粒狀的固體污泥溶解成絮狀，并逐步變成密實(shí)、表面有光澤的顆粒污泥，污泥性質(zhì)發(fā)生了明顯的變化。由此，反應(yīng)器具備了一定的抗沖擊負(fù)荷的能力，轉(zhuǎn)入滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行階段。

2.4 滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行期

　　該階段是在保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行和出水水質(zhì)情況下，進(jìn)一步提高反應(yīng)器的容積負(fù)荷，充分挖掘反應(yīng)器的潛力，并使出水水質(zhì)進(jìn)一步提高。這段時(shí)間反應(yīng)器的進(jìn)水COD達(dá)到15 000 mg/L，處理量超出設(shè)計(jì)值50%左右。各階段的運(yùn)行情況見(jiàn)表3。

3　好氧反應(yīng)器的運(yùn)行過(guò)程

　　好氧反應(yīng)器的接種污泥全部來(lái)自于麗華污水處理廠二沉池的剩余污泥，在裝泥過(guò)程中同時(shí)投加經(jīng)過(guò)濾的新鮮糞便水和適當(dāng)?shù)牡�、磷營(yíng)養(yǎng)。對(duì)好氧池鼓風(fēng)悶曝3 d，污泥恢復(fù)活性，此時(shí)污泥中的原生動(dòng)物比較活躍，可以進(jìn)水對(duì)污泥進(jìn)行培養(yǎng)和馴化。

　　因來(lái)水水質(zhì)變化較大，系統(tǒng)先間歇進(jìn)水，待出水COD降到200 mg/L以下時(shí)，逐漸增加進(jìn)水時(shí)間。系統(tǒng)連續(xù)進(jìn)水后，負(fù)荷由小到大逐漸增加，然后按設(shè)計(jì)負(fù)荷進(jìn)水正�？刂乒に嚄l件。約經(jīng)一個(gè)月時(shí)間，污泥已適應(yīng)新的水質(zhì)，污泥生物相豐富活躍，各種有機(jī)物去除率穩(wěn)定，培馴基本成功。各階段運(yùn)行的具體情況和參數(shù)見(jiàn)表4。

5　結(jié)論

　　一體化兩相厭氧反應(yīng)器的處理效果十分顯著，容積負(fù)荷達(dá)到6.0～11.0kgCOD/(m3•d)，進(jìn)水COD達(dá)到6 000 mg/L以上，運(yùn)行期間無(wú)論進(jìn)水負(fù)荷有多大波動(dòng)，出水COD值都在200～400 mg/L，甚至更低。好氧反應(yīng)器通過(guò)對(duì)厭氧反應(yīng)器出水和低濃度生產(chǎn)、生活廢水的進(jìn)一步處理，能夠有效保證最終出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　整套厭氧—好氧工藝搭配合理，能夠充分發(fā)揮兩相厭氧反應(yīng)器處理負(fù)荷高、抗沖擊能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，利用好氧反應(yīng)器對(duì)高、低負(fù)荷皆可適應(yīng)的特點(diǎn)對(duì)厭氧出水進(jìn)行深度處理，提高了出水水質(zhì)。該工藝自動(dòng)化程度高、操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定，整個(gè)工程具有投資少、效益高、有效利用空間、節(jié)省占地、易于維護(hù)等特點(diǎn)，成為處理高濃度有機(jī)廢水的一個(gè)示范工程。