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酯化废水的处理工艺

 某厂酯化废水的浓度受酯化反应的条件、乙二醇蒸馏回收效率的影响较大,在废水处理设施调试初期,由于生产工艺不稳定,酯化废水CODcr的浓度徘徊在30000-40000 mg/L,最高达70000 mg/L,最低10000 mg/L,废水中主要污染物为乙二醇、苯甲酸、乙醛等低分子有机物,废水无色透明,有刺激性气味。

  对酯化废水、喷射泵废水我们进行了多次试验,包括好氧、厌氧、混凝沉淀、活性炭吸附等,试验结果表明,该废水的可生化性较好。但该废水水质有较大变化时对微生物影响较大,CODcr的去除率明显下降,因此本工艺选用了对冲击负荷适应性较强的HCR法好氧生物处理工艺,并在好氧之前先采用厌氧水解进行处理,废水的BOD5/CODcr从 0.26提高到0.32,减轻了有害物质对微生物的抑制作用。
  酯化废水、喷射泵废水均呈酸性,pH值在5~6之间,在调试初期,采用片碱中和,废水处理成本增加,而且增加了废水中盐份,因该废水的酸度是由有机酸引起的,我们通过试验发现,该废水不经过pH值调节直接进行生化,生化出水pH值会上升,而且CODcr去除效果有所提高,因此取消了pH值调节这道工序。

酯化废水收集池、调节池
  钢筋混凝土结构,酯化废水收集池有效容积16m3,停留时间24 h,调节池有效容积50 m3,停留时间24h,内挂组合填料,设穿孔曝气系统。不调PH
酸化水解池
  钢结构,有效容积32 m3,停留时间48 h,外形尺寸ф3.0m×5.0 m,内挂组合填料,设穿孔曝气系统,DO控制在0.lmg/L,从污泥回流池接入剩余污泥。
HCR生化塔
  钢结构,有效容积15 m3,停留时间4.5 h,外形尺寸фl.5m×11.5m,容积负荷15kg[CODcr]/(m3·d),采用射流曝气,配1台18.5kw的循环射流泵和1台1.5 kw的污泥回流泵。
  HCR反应器是本工程的核心设备,该设备是一种带中心导流管的简装容器。上置式特殊设计的两相喷头通过循环水自吸空气,空气在喷头下方初次分散,形成细小的气泡,随液相向下,到中心管底部折回向上,到中心管上部,部分空气从液相释放,但仍有较多空气随液相进入中心管,进行二次分散和再循环。这样,使得空气在液相有较长的停留时间,空气氧的利用率可达到30%~50%。同时,由于高速内循环,使气、液、固三相间的传质速率大大提高。在容积负荷高达30~90kg[CODcr]/(m3·d),污泥负荷3~5 kg[CODcr]/(kg[MLSS]·d)的情况下,用HCR处理一般可生化有机废水,仍能得到80%左右的去除率。HCR系统内的微生物90%以上是细菌,且处于对数增长阶段,但在HCR中能形成细颗粒、致密的菌胶团,沉淀速度快,固液分离效果好。HCR技术在国内外曾应用于城市生活污水、造纸废水、味精废水、印染废水、化工废水等40多个废水处理工程,都比较成功,具有所需空间少、占地省、合理集成设计、CODcr降解率高、空气氧利用率高且操作便利安全等优点。HCR首次应用于聚酯废水达到了设计处理效果。该技术为德国克劳斯塔尔工科大学专利技术。
  钢结构,有效容积78 m3,停留时间23 h,外形尺寸4.0m×5.0m×4.9m,填料负荷0.75kg[CODcr]/(m3·d),内挂组合填料74 m3,设微孔曝气系统,溶解氧控制在 3.5 mg/L左右。
  钢结构,ф1.8 m ×3.6m,表面负荷1.5 m3/(m2·h),设溶气系统,采用碱式氯化铝混凝剂,投加量为1.5‰。
  本废水处理系统总投资120万元,处理方案中确定的处理费用为6.2元/t水,据厂方核算,实际处理费用为6.0元/t,其中电耗占60%以上。
  各处理单元设计CODcr去除效果见表2。
  该废水处理工艺的剩余污泥量较少,少量的气浮污泥经浓缩后直接送至锅炉房焚烧。

2 CODcr去除效果

处理单元 

CODcr/(mg·L-1 

水量/(t·d-1) 

进水

出水

去除率/%

酸化水解

18500

9250

50

16

调节

3630

2900

20

80

HCR

2900

725

75

80

生物接触氧化

725

181

75

80

混凝气浮

181

126

30

80

①聚酯废水经上述工艺处理后,处理效果达到了设计要求,能较稳定地实现达标排放,CODcr总去除率在97%以上,而且绝大部分时段可达到一级排放标准。处理尾水全部回用于生产,作循环冷却水的补充水。
  ②此废水可不经pH调节,直接生化。
  ③酯化废水和喷射泵废水经处理后,出水可回用于生产,每年可节省水费4.8万元。
  ④应注意的是酯化废水、喷射泵废水温度较高,调节池内的温度达到45℃以上,今夏高温期间,由于水温较高使生化系统处理效果明显下降。后添置1台循环量为20 m3/h的污水冷却塔、并在调节池上方搭建防晒雨棚,缓解了废水温度高的矛盾。

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作者:/发布日期:2012/6/2 9:08:00
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