SBR法处理聚酰胺生产废水

1、第 16 卷第 4 期 第 31 页H EB E I JOU RN A L O F IN DU ST R IA LV o l. 16 N o. 4P. 31总第 58 期1999 年SC IEN C E & T ECHN OL O GYSum 581999文章编号: 1008215342( 1999) 0420031203法处理聚酰胺生产废水李明哲, 李再兴3(河北石家庄早稻田环保发展有限公司, 河北石家庄050011)摘要: 介绍了采用间歇式活性污泥工艺 (SBR ) 处理聚酰胺废水的生产运行实验。运 行结果证明: 当进水 COD , N H 3 2N 和聚酰胺物质的质量浓度分别为

2、2 901 3 923,SB R201 223, 1 504 1 636 m gL 时, 出水 COD , N H 3 2N和聚酰胺物质的质量浓度分别为 98 117, 14. 5 24. 6, 25. 7 41. 8 m g L , 去除率分别为 97% , 91% 和 98% 。 采用该工艺处理聚酰胺废水具有投资少、运行稳定、处理效果好、运行费用低等特点。关键词: SBR ; 聚酰胺生产废水; 废水处理中图分类号: X 783文献标识码: ASequ en c in g B a tch R eac to r T rea tm en t T ech no lo gy fo rPo lyam

3、ide P ro ce s s in g W a s tew a te rL IM in gzh e, L I Za ix in g(Zao D ao T ian E nv iro nm en t P ro tec t & D eve lop , CO. L TD. ,H ebe i Sh ijiazh uang 050011, C h ina)A bstra c t: T h e po lym ide p ro ce ssing w a stew a te r t rea tm en t by sequench ing ba tch reac to r ( SBR )w a s in

4、 t ro duced. T h e re su lt s show ed th a t th e inf luen t COD , N H 3 2N and po lyam ide w e re 290 13 923 m gL , 201 223 m gL and 1 504 1 636 m gL re sp ec t ive ly, th e eff luen t COD , N H 3 2N and po lym ide w e re 98 117 m gL , 14. 5 24. 6 m gL and 25. 7 41. 8 m gL re sp ec t ive ly, th e 9

5、7% ,91% and 98% o f rem o va l ra te o f COD , N H 3 2N and po lyam ide w e re reach ed re sp ec t ive ly. SBR h a s th e advan tage s such a s low inve stm en t, low op e ra t io n co st and h igh rem o va l eff ic ienc ie s e tc.Key word s: sequenc ing ba tch reac to r; po lyam ide p ro ce ssing w

6、 a stew a te r; w a stew a te r t rea tm en t机物外, 还含有 N H 3 2N 和聚酰胺等污染物。 其水质情况: pH 值为 7. 4 8. 3, COD , N H 3 2N 和 聚酰胺物质的质量浓度分别为 2 901 3 923,201 223, 1 504 1 636 m g L 。 采用传统的活 性污泥法处理此类废水, 有机物去除效果较好,但氮的去除率只不过 20% 30% 1 。采用A O聚酰胺生产废水除含有较高质量浓度的有收稿日期: 1999205224; 修回日期: 1999207209责任编辑: 王士敏3 工作单位: 河北科技大学环

7、境科学与工程学院 作者简介: 李明哲, 男, 1970 年生, 助理工程师。32河 北 工业 科 技第 16 卷工艺, A 2 O工艺, 环境倒置 A 2 O某企业原采用 A O 2A O 工艺处理生产过程排放的聚酰胺生产废水, 经过 3 个月的调试 运行, COD 去除率可达到 95% 以上, 但 N H 3 2N和 聚酰胺去 除 效 果 较 低, 且 波 动 较 大 ( 65%85% ) , 废水中总氮含量较高, 且因污泥回流量 大, 能耗升高。 为此将好氧池改造为 SBR 反应池, 改造后的工艺流程如图 1 所示。工艺及改进A 2 O 工艺进行处理, 有机物及氮磷去 除 效 果好, 但以

8、上方法设备及构筑物投资费用大, 为保 证净化效果, 运行中需要较大的污泥回流量, 增加 了 动 力 消 耗2 4 。 采 用 SBR ( Sequ en c in gB a tch R eac to r s) 工艺处理聚酰胺生产废水取得 较好效果。本文重点对 SBR 反应池处理聚酰胺生产废水的启动及运行效果进行探讨, 并对其技术特性进行分析。1SBR 工艺原理SBR 也 称 序 批 式 反 应 器, 由 美 国 R LIrv in e 等人提出, 是根据早期充放式间歇活性污泥法开发的集有机污染物的生物降解和脱氮 除磷于一体的反应器5 。 与普通活性污泥法不同之处在于 SBR 法的运行工况为间歇

9、操作, 由 进水、反应、沉淀、排水、闲置 5 道工序构成一运行周期。进水工序是 SBR 反应池接纳废水的过 程; 反应工序是 SBR 反应池处于最大水位时进行鼓风曝气或搅拌, 以达到有机污染物降解及脱氮除磷之目的; 沉淀工序是曝气停止后, 活性 污泥在完全静置的情况下进行有效地沉降分离; 排水工序是将澄清后的上清液引出 SBR 反 应池, 使 SBR 反应池恢复到处理周期开始的最低水位; 闲置工序也称空载排泥工序, 是在留下适量活性污泥混合液作为下周期运行的前提 下, 将过剩污泥排出池外。反应工序是运行周期的主要工序, 其间在 好氧条件下, 微生物有效地降解废水中的有机 物, 在反应工序的后期

10、, 反应池中溶解氧浓度较高, 而有机物基质已下降到较低浓度, 有利于氨 氮 完 成 生 物 硝 化 过 程, 即 亚 硝 酸 菌(N it ro som o n a s) 首先将废水中的氨态氮转化为 亚 硝酸盐, 再由硝酸菌 (N it ro b ac te r) 进一步氧化为硝酸盐。 沉淀、排水、闲置及进水工序的兼性或厌氧条件, 有利于反硝化细菌以有机物为 碳源, 以硝酸盐作为受氢体进行无氧呼吸将硝酸盐氮还原成 N 2。聚酰胺生产废水经格栅去除较大的漂浮物、悬浮物后进入调节池, 进行水量调节和水质 均衡。废水经废水泵进入 SBR 反应池。为保证整体工艺运行效果, 从 SBR 反应池排出的处理

11、后废水通过砂滤池过滤流入清水池。SBR 反应 池的过剩污泥由污泥泵送入污泥浓缩池, 浓缩后的污泥经离心脱水, 泥饼外运作肥料。本工程处理能力为 1 500 m 3 d。 主要单元 的设计参数: 调节池水力停留时间 (H R T ) 为 15 h; SBR 反应池设置 2 个, 每个容积为 1 500 m 3 , 采用膜式微孔曝气头, 服务面积为 0. 85 m 2。3SBR 的启动及运行结果与其他类型生物反应器相同, SBR 反应池的运行分为两个阶段, 即启动阶段和稳定运行阶段。启动阶段是 SBR 反应池能否在短时内实 现稳定运行的关键。 该阶段主要是培养驯化出适合于所处理水质的活性污泥, 并

12、使反应池运 行负荷达到设计要求。反应池接种污泥取自炼油厂废水处理厂的好氧活性污泥, 反应池的接种污泥质量浓度为215 gL 。 反应池污泥接种后, 生产废水和清水 按 12 (体积比) 加入反应池至预定水位, 进行鼓风闷曝, 当反应器出现少量污泥絮体时, 停止2工艺流程及主要设计参数第 3 期李明哲等 SBR 法处理聚酰胺生产废水33中污泥质量浓度为 613 m gL , SBR 反 应 池 周期运行时间为 12 h , 进水、反应、沉淀、排放、闲 置 等 各 工 序 运 行 时 间 分 配 分 别 为 1, 5, 3, 1, 2h。此后, 反应池一直稳定在上述操作条件下曝气, 使混合液静置沉

13、降, 然后排出池内 40%左右的澄清液, 补加等体积的生产废水, 开始下 周期的运行。在此后的运行中, 注意监测每一个周 期 的 运 行 效 果, 当 COD 去 除 率 为 80%85% , N H 3 2N去除率为 70% 80% 时, 逐渐增运行, 当进水 COD , N H 3 2N大反应池澄清液排出量和废水进水量。 运行过程中根据反应器运行效果, 及时调整主要工序 的操作时间、曝气方式及强度, 以获得较好的运 行效果。经过 2 个月的调试运行, 处理水量达到设计要求, COD , N H 3 2N 和聚酰胺物质的去除率 分别达到 85% , 84% 和 86% 以上。此时, 反应池和

14、聚酰胺物质的质量浓度分别为 2 901 3 923, 201 223, 1 504 1 636 m gL 时, 出水分别为 98 117, 14. 524. 6, 25. 7 41.91% 和 98% 。8 m g L , 去除率相应为 97% ,聚酰胺生产废水启动及稳定运行的运行结果见表 1。表 1SBR 反应池启动及稳定运行结果3 (COD ) (m g·L - 1)(N H 32N ) (m g·L - 1 ) (聚酰胺) (m g·L - 1)pH 值去除率% (均值)运行阶段运行日N H 32N 聚酰胺进水出水进水出水进水出水进水出水COD1 2526

15、628. 28. 07. 57. 41 251 2 9642 871 3 814813 1 778574 1 26971 214194 21551 13423 56470 1 6301 402 1 514144 17146 43563. 285. 859. 384. 164. 486. 5启动期63 7879 928. 38. 47. 47. 52 901 3 8793 015 3 92393 113101 117201 215 14. 9 24. 6 1 504 1 636 26. 0 31. 2203 223 14. 5 23. 9 1 543 1 618 25. 7 31. 897. 0

16、97. 291. 891. 498. 098. 3稳定运行期3 表示物质的质量浓度工艺技术特点分析SBR 法处理废水具有许多优点6法的 4 10 倍。 另外, SBR 反应池中微生物核糖 核酸 (RN A ) 的含量大大超过连续流活性污 泥系统, 使系统中微生物具有较高的生长速率和较强的活性, 从而有较高的有机物去除率。3) 能有效地防止污泥膨胀, 脱氮效果好。在SBR 反应池按 5 个工序运行时, 人为控制各工 序运行时间及曝气强度, 从而交替出现不同程度的厌氧、兼氧和好氧环境, 可抑制好氧丝状菌 的过量繁殖, 有效地抑制污泥膨胀现象的发生。例如在启动运行期, 由于 SBR 反应池的负荷递

17、增量小和曝气时间长, 导致活性污泥密度下降,一度出现污泥膨胀现象, 反应池出水悬浮物浓 度偏高, 有少量的污泥流失。 经过改善进水负荷, 缩短曝气时间, 改善了污泥的沉降性能, 使污泥恢复正常状态。另灵活的运行控制方式, 除 有利于难降解有机物的去除外, 也为脱氮造成 了一个良好的生态环境, 本工程良好的效果也证明了这一点。(下转第 36 页)4, 由本工程的运行实践可见 SBR 法的优点可体现在以下几个方面:1 ) 工艺简单, 节省投资及运行费用。 SBR法处理工艺主体设施为间歇式反应池, 在一个 周期内, 一切过程都在 SBR 反应池内进行, 不必另设沉淀池、污泥回流泵等装置, 与传统活性

18、污泥法工艺相比基建投资可节省 35% 左右, 占 地面积减少 40% 。 稳定运行期, 废水处理费用为 0162 元m 3 , 与原 A O 2A O 工艺相比可降 低 15% 20% 。2) 具有较高的生物持有量和生物活性, 耐 冲击负荷, 有机物去除率高。间歇式运行具有调节和缓和冲击负荷的作用, 保证了 SBR 系统的 稳定运行。 SBR 的沉淀工序属静置沉降, 泥水分离效果好, 可有效防止污泥流失, 使反应池维持较高的污泥质量浓度。据报道, 反应池污泥的 质量浓度可达到 8 20 g L , 是普通活性污泥36河 北 工业 科 技第 16 卷mm 时导线能通过 2 A 的电流, 温升小于

19、 3 。同时印制导线的最小宽度还取决于印制板的加 工工艺, 过细将带来加工难度, 增加制造成本。2) 印制导线的间距要考虑最坏的工作条件 下的绝缘电阻和击穿电压, 最小间距至少应适合 所施加的电压 ( 包括工作电压、附加波动电 压、过电压和其他原因产生的峰值电压) , 要尽量宽些。国标 GB 458813- 88 中规定了导线间 的电压和导线间距的关系曲线, 需要时请参阅。一 般 情 况 下 间 距 为 115 mm 时, 击 穿 电 压 为300 V ; 间距为 1 mm 时, 击穿电压为 200 V 。3) 印制导线在走线时应避免形成直角或锐 角, 以防止产生辐射干扰, 同时 也 利 于

20、加 工 制 造。4 ) 印制导线不允许出现大 面 积 敷 铜 的 情寄生耦合电容。3元器件的编号原则在设计尤其是大型印制电路板的设计中,对电路元件的编号要全面考虑安装调试的易记性和维修维护的方便性, 一般采用按单元电路 编号的方法, 将某一单元电路的元器件统一由一个代号开头, 例如一单元电路的电阻为 2R 1 ,2R 2 , 那么它的电容就编为 2C 1 , 2C 2 , 它的二极 管、三级管、电位器、集成电路等就全部以 2 打头。这样当某一部分出现问题时, 只需根据编号检查相应部分的元件是否正常, 从而缩短了检 查、排除故障的时间, 方便了调试维修。总之, 技术人员在设计印制电路板时, 不仅需要正确使用 PRO T EL , 而且需要了解和掌握 元器件、孔、连接盘、印制导线等在印制电路板上的分布和确定原则, 只有充分考虑到各种因 素可能对设计产生的影响, 并在设计中尽量避 免和消除这些影响, 才能使设计更加完善。况, 当敷铜面积的最大尺寸超过 10 mm时, 应局部开窗口, 以免大面积铜箔板在浸焊或长时间受热时, 产生铜箔膨胀、脱落现象, 影响元器 件的焊接质量。5 ) 单面板在布线时要尽可 能 减 少 导 线 跨接, 以免增加插件和焊接的难度; 双面板在布线 时要避免位于不同面的导线重合平行, 以减少参考文献国际 GB 458813- 88 印制电路板设计和使用