厌氧生物膜法处理聚酯高浓度废水.pdf

Generated by Unregistered Batch DOC TO PDF Converter 2012 4 319 1599 please register 厌氧生物膜法处理聚酯高浓度废水 厌氧发酵在城市污泥处理方面的应用已有一百年的历史 但应用于高浓度有机废水的处理则是近十几 年的事情 先后开发出厌氧接触法 厌氧生物滤池 厌氧污泥床 厌氧流化床 膨胀床 两相厌氧消化 工艺等多种新工艺 厌氧工艺虽然是以一种高效工艺问世 但由于 反应器污泥增长慢 启动时间长 单用厌氧处理 出水水质一般不能达到排放标准 需辅以好氧处理 应用经验较少等原因 它的实际 应用还不多 本篇即介绍一则利用上流式厌氧生物膜法处理聚酯切片高浓度废水的工程实例 某公司是一家由世界著名跨国集团投资 6 5 0 0 万美元兴建的现代化聚酯切片企业 年产量 8 1 0 4 t 工 艺流程如下 浆料搅拌 预聚 终聚 切粒 结晶器 冷却 出料 工业废水处理站总投资 1 2 0 万美元 好氧 厌氧工艺和设备全部由意大利引进 其中的厌氧工艺是欧洲最新专利技术 专门设计用来处理生产 上排放的高浓度废水 出水再经好氧系统曝气后水质达标排放 低浓度水则直接进入好氧系统 1 高浓度废水水质 主要成份有乙二醇 二甘醇 芳香族化合物对苯二甲酸 低聚物单体等 刚开 始 生产不稳定用 P 放的高浓度废水 C O D 达 1 2 0 0 0 1 5 0 0 0 m g L 流量为 4 0 5 0 m 3 d 生产稳定之后 C O D 约 为 8 0 0 0 1 0 0 0 0 m g L 流量逐渐增大到 7 0 1 0 0 m 3 d p H 一直稳定在约 4 5 2 厌氧处理工艺流程 厌氧处理工艺流程见图 1 2 1 生物膜厌氧反应器 废水由反应器底部的 8 根布水管均匀进水 当废水流经生物膜悬浮性载体时 有机物得以厌氧降解 并连续不断产生沼气供火炬持续燃烧 在反应器内 微生物以固着形态生长 不易随水流失 泥龄长 产 泥率较低 出水悬浮物少 几乎不用排泥 该反应器有效体积约为 9 0 0 m 3 顶部有倒圆锥形的三相分离器 产生的沼气由顶部通气管直通火炬 2 2 泥水分离器 该分离器内置斜板装置 6 0 倾角 当厌氧反应器内有少量污泥随水流出时 可在此进行沉淀收集后 重新打回厌氧塔 这样可以延长污泥在塔内的停留时间 增加污泥量 最终提高厌氧塔的处理能力和效率 Generated by Unregistered Batch DOC TO PDF Converter 2012 4 319 1599 please register 3 厌氧反应器的菌种驯化 按外方要求 需进口专用于聚酯废水厌氧处理的污泥 这样将耗资数百万美元 最后是利用城市污水 处理厂污泥消化池中的污泥进行接种驯化的 经过 3 个月的培养 接种成功 火炬持续燃烧甲烷气体 厌 氧塔的处理情况逐渐稳定 并且处理效率达到 7 0 8 0 4 生物膜厌氧工艺的稳定运行数据分析 实际进水水质 流量 5 0 8 0 m 3 d 设计流量 1 5 0 m 3 d C O D 浓度 5 0 0 0 1 1 0 0 0 m g L 设计值 2 0 0 0 0 m g L 容积负荷 0 2 8 1 2 2 k g C O D m 3 d p H 3 5 实际出水水质 C O D 浓度 1 0 0 0 2 5 0 0 m g L p H 7 4 7 6 由于 P E T 生产尚未达到满负荷 仅年产 5 1 0 4 t 所以高浓度废水流量小于设计量 选取 1 9 9 9 年 8 9 月份 气温较高时节 和 1 9 9 9 年 1 2 月 2 0 0 0 年 1 月份 气温较低时节 的几组处理数据进行具体分析 探讨生物膜法运行的一些特点 见表 1 表 1 厌氧系统稳定运行各项数据 月份 厌氧进水流量 m 3 d 1 进水 C O D m g L 1 进水 p H 厌氧塔控 温 出水 C O D m g L 1 出水 p H 厌氧塔去除 率 8 月均 值 4 9 3 6 6 3 6 4 6 6 3 0 1 6 5 2 7 6 4 7 5 9 月均 值 6 4 6 5 7 6 6 4 5 3 0 2 0 1 1 7 4 8 6 5 1 2 月均 值 5 1 4 7 5 2 0 3 7 7 2 6 2 3 7 7 7 4 5 6 8 4 1 月均 值 6 8 2 9 4 9 8 4 5 2 6 2 3 1 7 4 4 7 5 7 4 1 进水水质对处理效果的影响 由表 1 的数据可知 平均日进水量逐渐增大 平均进水 C O D 浓度逐渐增大 日处理 C O D 总量逐渐增大 但厌氧处理率却稳 中有升 说明微生物基本已适应了此种工业废水 生长成熟 充分降解污水中的有机污染物 而且在日处 理 C O D 总量有较大增加时 仍有非常好的处理率 显示了生物膜法在抗冲击负荷方面较强的能力 4 2 温度对厌氧处理效果的影响 一般认为厌氧消化的最佳温度是 3 0 3 5 若低于 3 0 处理效果便会降低 但从表 1 的温度列中可 以看出 在 1 2 月 1 月寒冷时 厌氧塔实际温度只有 2 5 2 7 处理率仍有 6 8 4 和 7 5 7 丝毫未受 温度影响 Generated by Unregistered Batch DOC TO PDF Converter 2012 4 319 1599 please register 4 3 水力停留时间对去除效果的影响 由于生产上排放废水量尚未达到废水站的设计水量 所以实际的 H R T 1 3 1 7 d 停留时间延长 能有 利于微生物更充分地降解有机物 提高处理率 使厌氧出口 C O D 充分降低以减轻好氧系统的负担 当然在 设计时也并非 H R T 越大越好 因为会相应增加基建成本 增大反应器体积和占地面积 4 4 污泥停留时间对去除率的影响 众所周知 甲烷菌的世代期很长 增长速度很慢 只有让污泥在消化器中停留时间足够长才能有效地 降解 C O D 完成甲烷化过程 传统的污泥消化池工艺低效的原因在于池内的污泥停留时间和水力停留时间 相等 甲烷菌无法正常生成 从而难以提高处理率 此套生物膜厌氧工艺专门设计了污泥回流泵 将在泥 水分离器中沉淀的污泥重新打回厌氧塔 使污泥在塔内不断循环 大大提高了泥龄 提高了污泥浓度 增 强了处理能力 而且节省了处理污泥设备 4 5 p H 对厌氧处理的影响 一般认为厌氧反应最佳 p H 6 8 7 2 实际运行中发现厌氧出口的 p H 明显超出此范围 8 月平均 p H 7 6 4 9 月 p H 7 4 8 1 2 月 p H 7 4 5 1 月 p H 7 4 4 表明厌氧塔内呈微碱性状态 当通过人为控制使 p H 略有降低 但仍在 7 0 左右 出口 C O D 反而有所上升 当 p H 重新调高时 出口 C O D 随之下降 碱性状 态能抑制有机酸的过分积累 增加缓冲能力 促进甲烷菌的生长 5 结论 5 1 该套生物膜厌氧反应器随着负荷的提高 处理率也相应提高 且抗冲击负荷能力较强 5 2 在寒冷冬季 厌氧消化温度偏低 仅有 2 5 2 7 但对反应效果未有影响 只要管理良好 仍能保持 高效去除率 说明该系统适应的温度范围较广 对温度要