高濃度廢水水質(zhì)
主要成份有乙二醇、二甘醇、芳香族化合物對苯二甲酸、低聚物單體等。剛開(kāi)始,生產(chǎn)不穩定用P放的高濃度廢水COD達12000~15000mg/L,流量為40~50m3/d,生產(chǎn)穩定之后COD約為8000~10000mg/L,流量逐漸增大到70~100m3/d。pH一直穩定在約4~5。
2 厭氧處理工藝流程
厭氧處理工藝流程見(jiàn)圖1。
2.1 生物膜厭氧反應器
廢水由反應器底部的8根布水管均勻進(jìn)水,當廢水流經(jīng)生物膜懸浮性載體時(shí),有機物得以厭氧降解,并連續不斷產(chǎn)生沼氣供火炬持續燃燒。在反應器內,微生物以固著(zhù)形態(tài)生長(cháng),不易隨水流失,泥齡長(cháng),產(chǎn)泥率較低,出水懸浮物少,幾乎不用排泥。該反應器有效體積約為900m3,頂部有倒圓錐形的三相分離器,產(chǎn)生的沼氣由頂部通氣管直通火炬。
2.2 泥水分離器
該分離器內置斜板裝置,60°傾角,當厭氧反應器內有少量污泥隨水流出時(shí),可在此進(jìn)行沉淀收集后重新打回厭氧塔,這樣可以延長(cháng)污泥在塔內的停留時(shí)間,增加污泥量,最終提高厭氧塔的處理能力和效率。
3 厭氧反應器的菌種馴化
按外方要求,需進(jìn)口專(zhuān)用于聚酯廢水厭氧處理的污泥,這樣將耗資數百萬(wàn)美元,最后是利用城市污水處理廠(chǎng)污泥消化池中的污泥進(jìn)行接種馴化的,經(jīng)過(guò)3個(gè)月的培養,接種成功,火炬持續燃燒甲烷氣體,厭氧塔的處理情況逐漸穩定,并且處理效率達到70%~80%。
4 生物膜厭氧工藝的穩定運行數據分析 實(shí)際進(jìn)水水質(zhì):
流量:50~80m3/d(設計流量 150m3/d)
COD濃度:5000~11000mg/L
?。ㄔO計值20000mg/L)
容積負荷:0.28~1.22kg[COD]/(m3·d)
pH:3~5
實(shí)際出水水質(zhì):
COD濃度;1000~2500mg/L
pH:7.4~7.6
由于PET生產(chǎn)尚未達到滿(mǎn)負荷,僅年產(chǎn)5×104t,所以高濃度廢水流量小于設計量。選取1999年8、9月份(氣溫較高時(shí)節)和1999年12月、2000年1月份(氣溫較低時(shí)節)的幾組處理數據進(jìn)行具體分析,探討生物膜法運行的一些特點(diǎn)。見(jiàn)表1
月份 | 厭氧進(jìn)水流量/(m3·d-1) | 進(jìn)水COD/(mg·L-1) | 進(jìn)水pH | 厭氧塔控溫/℃ | 出水COD/(mg·L-1) | 出水pH | 厭氧塔去除率/% |
8月均值 | 49.3 | 6636 | 4.66 | 30 | 1652 | 7.64 | 75 |
9月均值 | 64.6 | 5766 | 4.5 | 30 | 2011 | 7.48 | 65 |
12月均值 | 51.4 | 7520 | 3.77 | 26 | 2377 | 7.45 | 68.4 |
1月均值 | 68.2 | 9498 | 4.5 | 26 | 231 | 7.44 | 75.7 |
4.1 進(jìn)水水質(zhì)對處理效果的影響
由表1的數據可知:
平均日進(jìn)水量逐漸增大,平均進(jìn)水COD濃度逐漸增大,日處理COD總量逐漸增大,但厭氧處理率卻穩中有升。說(shuō)明微生物基本已適應了此種工業(yè)廢水,生長(cháng)成熟,充分降解污水中的有機污染物,而且在日處理COD總量有較大增加時(shí),仍有非常好的處理率,顯示了生物膜法在抗沖擊負荷方面較強的能力。
4.2 溫度對厭氧處理效果的影響
一般認為厭氧消化的最佳溫度是30~35℃,若低于30℃,處理效果便會(huì )降低。但從表1的溫度列中可以看出,在12月、1月寒冷時(shí),厭氧塔實(shí)際溫度只有25~27℃,處理率仍有68.4%和75.7%,絲毫未受溫度影響。
4.3 水力停留時(shí)間對去除效果的影響
由于生產(chǎn)上排放廢水量尚未達到廢水站的設計水量,所以實(shí)際的HRT=13~17d,停留時(shí)間延長(cháng),能有利于微生物更充分地降解有機物,提高處理率,使厭氧出口COD充分降低以減輕好氧系統的負擔。當然在設計時(shí)也并非HRT越大越好,因為會(huì )相應增加基建成本,增大反應器體積和占地面積。
4.4 污泥停留時(shí)間對去除率的影響
眾所周知,甲烷菌的世代期很長(cháng),增長(cháng)速度很慢,只有讓污泥在消化器中停留時(shí)間足夠長(cháng)才能有效地降解COD,完成甲烷化過(guò)程。傳統的污泥消化池工藝低效的原因在于池內的污泥停留時(shí)間和水力停留時(shí)間相等,甲烷菌無(wú)法正常生成,從而難以提高處理率。此套生物膜厭氧工藝專(zhuān)門(mén)設計了污泥回流泵,將在泥水分離器中沉淀的污泥重新打回厭氧塔,使污泥在塔內不斷循環(huán),大大提高了泥齡,提高了污泥濃度,增強了處理能力,而且節省了處理污泥設備。
4.5 pH對厭氧處理的影響
一般認為厭氧反應最佳pH=6.8~7.2。實(shí)際運行中發(fā)現厭氧出口的pH明顯超出此范圍,8月平均pH=7.64,9月pH=7.48,12月pH=7.45,1月pH=7.44,表明厭氧塔內呈微堿性狀態(tài)。當通過(guò)人為控制使pH略有降低,但仍在7.0左右,出口COD反而有所上升,當pH重新調高時(shí),出口COD隨之下降。堿性狀態(tài)能抑制有機酸的過(guò)分積累,增加緩沖能力,促進(jìn)甲烷菌的生長(cháng)。
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