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。剛開始,生產(chǎn)不穩(wěn)定用P放的高濃度廢水COD達(dá)12000~15000mg/L,流量為40~50m3/d,生產(chǎn)穩(wěn)定之后COD約為8000~10000mg/L,流量逐漸增大到70~100m3/d。pH一直穩(wěn)定在約4~5。
2 厭氧處理工藝流程
厭氧處理工藝流程見圖1。
2.1 生物膜厭氧反應(yīng)器
廢水由反應(yīng)器底部的8根布水管均勻進(jìn)水,當(dāng)廢水流經(jīng)生物膜懸浮性載體時,有機物得以厭氧降解,并連續(xù)不斷產(chǎn)生沼氣供火炬持續(xù)燃燒。在反應(yīng)器內(nèi),微生物以固著形態(tài)生長,不易隨水流失,泥齡長,產(chǎn)泥率較低,出水懸浮物少,幾乎不用排泥。該反應(yīng)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(nèi)置斜板裝置,60°傾角,當(dāng)厭氧反應(yīng)器內(nèi)有少量污泥隨水流出時,可在此進(jìn)行沉淀收集后重新打回厭氧塔,這樣可以延長污泥在塔內(nèi)的停留時間,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(yīng)器的菌種馴化
按外方要求,需進(jìn)口專用于聚酯廢水厭氧處理的污泥,這樣將耗資數(shù)百萬美元,最后是利用城市污水處理廠污泥消化池中的污泥進(jìn)行接種馴化的,經(jīng)過3個月的培養(yǎng),接種成功,火炬持續(xù)燃燒甲烷氣體,厭氧塔的處理情況逐漸穩(wěn)定,并且處理效率達(dá)到70%~80%。
4 生物膜厭氧工藝的穩(wěn)定運行數(shù)據(jù)分析 實際進(jìn)水水質(zhì):
流量:50~80m3/d(設(shè)計流量 150m3/d)
COD濃度:5000~11000mg/L
?。ㄔO(shè)計值20000mg/L)
容積負(fù)荷:0.28~1.22kg[COD]/(m3·d)
pH:3~5
實際出水水質(zhì):
COD濃度;1000~2500mg/L
pH:7.4~7.6
由于PET生產(chǎn)尚未達(dá)到滿負(fù)荷,僅年產(chǎn)5×104t,所以高濃度廢水流量小于設(shè)計量。選取1999年8、9月份(氣溫較高時節(jié))和1999年12月、2000年1月份(氣溫較低時節(jié))的幾組處理數(shù)據(jù)進(jìn)行具體分析,探討生物膜法運行的一些特點。見表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(shù)據(jù)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(wěn)中有升。說明微生物基本已適應(yīng)了此種工業(yè)廢水,生長成熟,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,仍有非常好的處理率,顯示了生物膜法在抗沖擊負(fù)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(rèn)為厭氧消化的最佳溫度是30~35℃,若低于30℃,處理效果便會降低。但從表1的溫度列中可以看出,在12月、1月寒冷時,厭氧塔實際溫度只有25~27℃,處理率仍有68.4%和75.7%,絲毫未受溫度影響。
4.3 水力停留時間對去除效果的影響
由于生產(chǎn)上排放廢水量尚未達(dá)到廢水站的設(shè)計水量,所以實際的HRT=13~17d,停留時間延長,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(tǒng)的負(fù)擔(dān)。當(dāng)然在設(shè)計時也并非HRT越大越好,因為會相應(yīng)增加基建成本,增大反應(yīng)器體積和占地面積。
4.4 污泥停留時間對去除率的影響
眾所周知,甲烷菌的世代期很長,增長速度很慢,只有讓污泥在消化器中停留時間足夠長才能有效地降解COD,完成甲烷化過程。傳統(tǒng)的污泥消化池工藝低效的原因在于池內(nèi)的污泥停留時間和水力停留時間相等,甲烷菌無法正常生成,從而難以提高處理率。此套生物膜厭氧工藝專門設(shè)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(nèi)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(jié)省了處理污泥設(shè)備。
4.5 pH對厭氧處理的影響
一般認(rèn)為厭氧反應(yīng)最佳pH=6.8~7.2。實際運行中發(fā)現(xiàn)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(nèi)呈微堿性狀態(tài)。當(dāng)通過人為控制使pH略有降低,但仍在7.0左右,出口COD反而有所上升,當(dāng)pH重新調(diào)高時,出口COD隨之下降。堿性狀態(tài)能抑制有機酸的過分積累,增加緩沖能力,促進(jìn)甲烷菌的生長。
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