关于活性污泥法 接触氧化法工艺处理环氧丙烷生产废水的研究_百

1、关于活性污泥法+接触氧化法工艺处理环氧丙烷生产废水的研究1 前言环氧丙烷生产过程中会产生大量的污水，每生产1 吨环氧丙烷就产生废水5080 吨。该废水的特点是温度高达5070 ，pH 值高达1012 , 盐含量高, CaCl 2 质量分数为1.0 %4.0 % , SS 质量分数为0.3 %0.5 % , COD Cr 在9001500mg/ L 之间。此外废水中含有较高浓度的有机氯化物, 主要是二氯丙烷和二氯异丙烷, 丙二醇, 氯丙醇以及环氧丙烷的其它衍生物，废水的复杂成分决定它难以处理。目前国内的环氧丙烷生产废水的处理主要是通过稀释降低盐浓度, 然后用普通活性污泥法处理, 但是很多的污水处

2、理厂都难以正常运行。滨化集团股份有限公司于1999年开始对环氧丙烷生产废水处理进行了较深入的试验研究工作进行废水的处理，取得了良好的效果。2 废水处理工艺简介2.1 自环氧丙烷装置产生的皂化废水温度很高，为了保证后续的生化处理具备一个良好的温度环境，尤其是在夏季气温高，需要对废水进行降温处理。高温皂化废水首先进入冷却塔，冷却后温度可达到40左右。2.2 冷却后的皂化废水进入沉降池进行物理沉淀。皂化水在沉降池前端混合池中与稀释水进行混合稀释。混合后的废水在沉降池内进行沉降，沉积物质由沉降池上的桥式行车吸泥机吸入沉降池沉渣罐内由沉渣泵直接打入厢式压滤机进行压滤脱水。2.3 经沉降后的处理原水在调节

3、池内经鼓风曝气初步酸化后降低PH 值至11以下，然后进入鼓风曝气池与二沉池回流污泥进行混合，混合后在鼓风曝气池中进行长时间的生化处理，生化处理后的泥水混合液进入二沉池。2.4 经曝气池生化处理后的泥水混合液在二沉池中进行泥水分离，上清液进入接触氧化池进行进一步生化处理后流入终沉池。二沉池底部大部分沉降污泥经污泥回流泵打回鼓风曝气池，剩余污泥经二沉池排泥泵排入沉降池，与沉渣同时由厢式压滤机进行压滤处理。2.5 处理水进入终沉池后，经过进一步沉淀后的合格处理水进入地沟排放，部分合格处理水作为中水回用，底部泥液混合物经终沉池排泥泵排入沉降池。厢式压滤机滤液排入滤液池经滤液泵打回沉降池进行再度处理，压

4、滤机压滤出的泥饼外运。2.6 在该工艺中当皂化废水出现COD 大幅升高或含有大量难降解有机氯化物时，可先将皂化废水进入应急池暂存，避免对生化处理装置造成一定的冲击。当皂化废水水质恢复正常时，再将异常废水小流量逐步进入装置进行处理。2.7 该工艺中创新点：改变剩余污泥处理方式。因沉降池中的废水悬浮物含量高，有机污泥进入后对部分悬浮物产生了絮凝吸附作用，大大降低了废水的悬浮物含量。有机污泥与无机物质混合后的泥渣经厢式压滤机压滤后处理效果良好，避免了单纯使用带式压滤机或厢式压滤机处理有机污泥所产生的一系列问题，如费用高，操作繁琐，操作人员人数多等。厢式压滤机的滤布可以反复使用，滤布使用一段时间后将其

5、反用或冲洗后再次使用，皆可以延长滤布的使用寿命，同时就在某一程度上降低了污水的处理费用。 滤饼送堆场存放图1 生化处理工艺流程图 3 鼓风曝气池运行情况该曝气活性污泥法设计废水流量为1000 m3/h。设计进水COD 为1000 mg/L， 该处理装置自投产以来运行较稳定，处理效果达到国家排放标准，操作简便，具有多方面的优点。具体可概括如下。3.1 出水水质情况在实际运行中该工艺处理的水量为950 m3/h，经过曝气池生化处理系统后COD 的去除率约为70%，其处理污水水质指标变化如表1表1 曝气活性污泥法处理污水水质指标变化情况 3.2 冲击负荷的影响在该工艺中进水COD 浓度通常在800

6、mg/L 左右，该系统不仅能够在此条件下正常处理，而且在发生异常情况有冲击负荷时，污水COD 浓度在2000 mg/L 以上，也能够适应冲击负荷，达到较好的处理效果，其原因分析有三：一是在预处理工序做好相应准备工作如废水水质异常可降低装置进水量进入应急池，增加稀释水量，将高浓度皂化废水与稀释废水充分长时间混和，然后可以小流量的逐步进入污泥系统进行处理等；二是曝气池中溶解氧浓度能够充分维持微生物的活性，该曝气池具备完善的曝气系统，一旦有机负荷高大量消耗溶解氧，则可以调整风管阀门或调整风机负荷以提高曝气量；三是微生物本身具有较强的适应能力，能在一定时间内保持其活性，当污泥遭受冲击时可加大污泥回流量

7、或者从备用池中提取新鲜的污泥进行补充。3.3 气温的影响一般的活性污泥法在寒冷季节处理效果通常下降，其主要原因是低温影响了微生物的活性。该装置曝气处理工艺在低温时仍然能够有效运行，这应归功于以下两个原因：一是皂化废水本身水温很高，且流量较大，正常处理尚需通过冷却塔降温，而在冬季恰好可以省去冷却塔这一环节其温度完全满足微生物活性的需要；二是皂化废水有机物浓度高，且降解率也高，在微生物降解有机物的过程中就会产生较多的热量，这些热量将作用于曝气池内水体而使其升温。3.4 污泥的沉降性能曝气池内的污水水流紊动强度较大，溶解氧浓度高，对污泥的丝状菌产生明显的抑制作用，所以在实际运行中污泥的膨胀或流失现象

8、发生较少，污泥的泡沫产生情况不很明显，上清液的污泥浓度很低，二沉池和终沉池的污泥沉降性能都较好。在装置正常运转（即不遭受外力异常废水冲击）的情况下，基本上不会出现污泥上浮或污泥死亡的现象。4 接触氧化池运行情况在氧化池内设置填料，让充氧的废水以一定的速度流经长满生物膜的填料。在生物膜相微生物的同化和异化作用下，有机物被降解，从而净化废水。废水经曝气活性污泥法处理后进入接触氧化池进行二次生化处理，进一步降解废水中的有机物，使最终处理效果达到国家排放标准。4.1 出水水质情况在实际运行中该工艺处理的水量为950 m 3/h左右，经过氧化池生化处理系统后COD 的去除率约为35%，其处理污水水质指标

9、变化如表2表2 接触氧化法处理污水水质指标变化情况 4.2 运行特点在接触氧化池中，废水与生物膜的接触时间长。微生物栖息在填料上，因此不需回流污泥，不产生污泥膨胀问题，对冲击负荷的适应能力较强。但是生物接触氧化法的填料易于堵塞，且填料价格昂贵。当填料堵塞时，生物膜厌氧层加厚会影响处理效果，需要人工定期清理。经过长期的运行实践发现，每个月对生物膜进行一次高压风吹扫清理可以使生物膜保持良好的处理效果。在全年不间断运行的情况下，一套氧化池填料可维持5年，5年后填料部分结垢易碎，难于挂膜，处理效果大幅度下降。同时碳钢材质的框架使用5年后防腐层已被大面积腐蚀，不能继续使用，必须进行全面的检修防腐处理。5

10、 存在的问题该套污水处理系统虽然具有上述优点，但仍存在一些工艺流程和处理能力方面的问题，影响了该装置的处理效果。具体如下：5.1 皂化废水的预处理系统预处理工艺流程简单，装置结构功能单一。这样造成的后果是经过预处理后废水中悬浮物含量仍然较高，对随后的生化处理产生了不利影响，既不能保证生化处理后出水悬浮物达标，又使COD 的去除能力下降，并且使曝气池容积相对变小，缩短了废水在曝气池的停留时间，从而影响了污水的处理效果。5.2 曝气池及接触氧化池的污泥易产生白色泡沫通过观察发现在曝气池和接触氧化池有时会出现白色泡沫，研究其泡沫现象的产生主要是与气候、气温、水温和大气压力有关。较严重的泡沫现象每年都

11、出现在春夏、秋冬换季时，即发生在气温、水温和气压交变的环境。因为生物泡沫对污水处理装置的运行是非常不利的，目前装置对生物泡沫的控制方法主要是通过投加消泡剂进行控制，效果不错，但是成本较高。鉴于生物泡沫形成的因素有污泥停留时间、pH 值、溶解氧、温度、憎水性物质、曝气方式等多方面的原因，想要从根源上对生物泡沫进行控制仍需进一步的探索研究。6 结论从技术上看，曝气活性污泥法+接触氧化法工艺出水水质好，具备能够用于处理不易生化降解及高浓度有机污水，耐冲击负荷，冬季不受低温的影响，氧利用率高，能耗少等优点，并且容积负荷高，运行稳定，剩余污泥少，进而还可以降低污泥的处理费用；从经济上看，曝气活性污泥法+

12、接触氧化法工艺具有投资省，运行费用低优点，其次根据经验摸索改变剩余污泥处理方式，将传统的带式压滤机处理污泥改变为进入厢式压滤机处理，从而大大节省了污泥处理费用；从工艺流程上看，只要根据实际生产情况对工艺流程加以完善，就可以实现对高浓度有机污水的有效处理；从处理能力和处理效果上看，该工艺可对较大流量的污水进行处理，并且实现出水水质达标排放。总之，曝气活性污泥法+接触氧化法工艺既有显著的技术优势，又有明显的经济优势，将会在处理不易生化降解及有机高浓度污水中得到广泛的应用。参考文献1 张力桅，赫春玲. 废水中悬浮物对生化处理的影响及其控制措施J.化工环保1997 17（6）：367-369.2 张利，王文兰. 深井曝气生化法处理环氧丙烷皂化污水J.工业水处理2001 21（2）：35-37.3 任雁静，张明友. 深井曝气法处理环氧丙烷皂化废水J.上海环境科学1998 17（5）