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高鹽度環(huán)氧丙烷廢水處理工藝

中國污水處理工程網(wǎng) 時(shí)間:2014-12-3 14:32:13

污水處理技術(shù) | 匯聚全球環(huán)保力量,降低企業(yè)治污成本

福建某氯堿公司采用丙烯氯醇法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷,該工藝過程中排出的污水具有“五高二低”的特點(diǎn):即pH 值高(11~12),含鹽量高(1.5%),CODcr 高(1500~2000 mg/L)、水溫高(50 ℃)、Ca2+濃度高(15000 mg/L)、BOD5 低(200mg/L)、可生化性低(BOD5/CODcr≤0.1),屬難處理廢水,靠自然沉淀和生化處理很難達(dá)到效果。該廠各種廢水的水質(zhì)指標(biāo)及水量見表1。

 1 原處理工藝及分析

原處理工程主要針對(duì)環(huán)氧丙烷廢水進(jìn)行處理,采用“一級(jí)生化+物化”處理工藝,具體工藝流程見圖1。由于廢水來源多、水質(zhì)復(fù)雜,工程運(yùn)行后,出現(xiàn)了許多設(shè)計(jì)時(shí)未能預(yù)料的現(xiàn)象,廢水經(jīng)處理后無法達(dá)到設(shè)計(jì)的排放標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)分析原處理工藝存在的問題如下:

(1) PO 廢水pH 值高,含鹽量高,廢水中CODcr 大部分是易降解的有機(jī)物,但還含有氯丙醇、二氯異丙醚、二氯丙烷等難生物降解的有機(jī)氯化物。原工藝是物理處理(自然沉淀)和生化處理(生化池)。廢水自然可沉物不高(SS<100mg/L),而CaCl2≥15000mg/L,CODcr 很高,BOD5/CODcr≤0.1,屬不可生物降解或難生物降解的廢水,因此不能單靠生物過程和自然沉淀去除CODcr,是污水 處理的難點(diǎn)。

(2) 原工藝采用一級(jí)生化法,考慮較多的事故,因此,許多池體并沒有充分發(fā)揮作用:事故池尚未用過,均質(zhì)池作用也不大,初沉池主要是去除生產(chǎn)中電石渣等懸浮物,但正常生產(chǎn)時(shí)使用效率低,對(duì)于溶解性Ca2+的去除沒有效果,污泥濃縮和帶式壓濾機(jī)的作用發(fā)揮的不大。

(3) Ca2+濃度高對(duì)生化處理的影響:PO 皂化污水中含有高濃度Ca2+,經(jīng)曝氣與空氣中的CO2 作用可產(chǎn)生大量的CaCO3 沉淀,這些沉淀物在生化處理的曝氣過程中逐漸產(chǎn)生,F(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)表明:這些沉淀物會(huì)附著在活性污泥的表面,降低污泥的活性,使得生化處理的效果大為降低。

(4) 含鹽較高的廢水則給生物處理帶來一定的難度。無機(jī)鹽類在微生物生長(zhǎng)過程中雖然能起到促進(jìn)酶反應(yīng),維持膜平衡和調(diào)節(jié)滲透壓等重要作用。但鹽濃度過高,會(huì)對(duì)微生物的生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用。

2 工程改造

2.1 改造工藝的確定

在提出既要工藝先進(jìn)、技術(shù)可靠、耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),又要在原系統(tǒng)基礎(chǔ)上改動(dòng)、充分利用原構(gòu)筑物和設(shè)備、經(jīng)濟(jì)合理,減少投資建設(shè)的原則上,對(duì)原處理工藝進(jìn)行了科學(xué)合理改進(jìn),以確保出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。改造后的工藝流程見圖2。

 廢水處理改造的主要措施如下:

(1) 在初沉池前面加設(shè)了混合池和反應(yīng)絮凝池,通入酸性煙道水(pH=4)和煙道氣進(jìn)行預(yù)先曝氣:一方面酸性煙道水可以降低廢水pH 值;另一方面利用煙道氣中的CO2與污水中的Ca2+反應(yīng),產(chǎn)生大量的CaCO3。同時(shí)煙道氣和煙道水中的煙塵使系統(tǒng)中的SS 增加,增加了附著載體使CaCO3 晶析度加快,生成的碳酸鈣沉淀增大了水中懸浮物的濃度,經(jīng)絮凝反應(yīng),CaCO3 附著在SS 上,并形成絮狀體,吸附大量CODcr 有機(jī)物進(jìn)入初沉池沉淀,降低CODcr,Ca2+去除率可達(dá)60%。

(2) 試驗(yàn)比較發(fā)現(xiàn)聚丙烯酸鈉(PAAS)的混凝效果較好,投加0.2 g/L 聚丙烯酸鈉0.02 L /L 廢水時(shí)混凝效果較理想。為增強(qiáng)處理效果需加入一定量的碳酸鈉,當(dāng)加入0.02 LPAAS(0.2 g/L)/L 廢水?dāng)嚢? min,CODcr 去除率可達(dá)35%。

(3) PO 廢水生化處理前引入生活污水,可以降低水溫、pH,提高BOD5/CODcr 比值,降低鹽度,有利于生化處理。利用原有設(shè)施的污泥作為接種污泥,進(jìn)行高含鹽量馴化試驗(yàn)。根據(jù)廢水水質(zhì)變化逐漸提高CaCl2 含量(0.5%~1.5%),采用活性污泥法+接觸氧化法處理PO 廢水,在含鹽量1.5%情況下,活性污泥段CODcr 負(fù)荷0.48 kg CODcr/kgMLSS·d,污水中CODcr 去除率達(dá)80%以上。若進(jìn)水CODcr 為1000mg/L 左右,該工藝條件下可實(shí)現(xiàn)出水CODcr 達(dá)150 mg/L以下,加上后續(xù)化學(xué)和稀釋處理,可實(shí)現(xiàn)出水達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)。

(4) 充分利用原有設(shè)備和池體以降低工程造價(jià)和占地,利用事故池與均質(zhì)池改造成污泥生化處理池。利用均量池改造成混合池、反應(yīng)池,以完成混凝沉淀Ca2+去除CODcr,降低鹽度的作用。新建一座化學(xué)氧化池,利用氯氣在偏微堿性的環(huán)境生成HClO-的極強(qiáng)氧化能力,對(duì)水中的剩余的CODcr 進(jìn)行化學(xué)氧化,同時(shí)可中和膠體電性,變?yōu)榭赡z并有利于后段沉淀。

2.2 主要構(gòu)筑物及設(shè)備參數(shù)(如表2 所示)

 3 系統(tǒng)的運(yùn)行及經(jīng)濟(jì)分析

系統(tǒng)在經(jīng)過成功的微生物馴化啟動(dòng)后開始正常運(yùn)行,經(jīng)過半年多的運(yùn)行,出水指標(biāo)符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8798-1996)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn),CODcr<100 mg/L,BOD5<30mg/L,SS<70 mg/L,pH=6~9,各主要單元處理效果見表3。

 該工程具有很好的經(jīng)濟(jì)效益,工程建設(shè)總投資550 萬元,后期運(yùn)行費(fèi)用包括電費(fèi)、藥劑費(fèi)、人工費(fèi)和日常維護(hù)費(fèi)等,合計(jì)為0.96 元/m3,投加的煙道水、煙道氣、pH 調(diào)整劑(H2SO4)、Cl2 氧化劑均為該廠產(chǎn)生的廢物,不僅不增加運(yùn)行成本,還對(duì)其進(jìn)行了資源化利用。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

4 結(jié)論

(1) 原處理工藝設(shè)計(jì)時(shí)未充分考慮高鹽度廢水特點(diǎn),缺乏充分的預(yù)處理,某些單元設(shè)計(jì)不合理,導(dǎo)致出水不達(dá)標(biāo)。

(2) 加入煙道水和絮凝劑強(qiáng)化預(yù)處理,提高可生化性,有利于后續(xù)生化處理。試驗(yàn)證明,Ca2+去除率可達(dá)60%,CODcr 去除率可達(dá)30%以上。

(3) 對(duì)原工藝流程進(jìn)行合理的調(diào)整改進(jìn),利用原有構(gòu)筑物進(jìn)行升級(jí)改造,盡量減少新建構(gòu)筑物,同時(shí)利用工廠產(chǎn)生的廢酸及氯氣作為藥劑使用,既降低成本又資源化了廢物。

(4) 改造后處理工藝運(yùn)行正常,出水達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8798-1996)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn),改造是成功的。