一、前 言
“无剩余污泥生物膜法Ａ/Ｏ系统处理涤纶废水”是上海石油化工股份有限公司经过十几年的努力开发并形成的一套具有特色的废水处理技术,该处理工艺在上海石化涤纶厂、涤纶二厂将原活性污泥法处理工艺改造获得成功后被广泛推广引用到化工、轻工、印染等不同行业废水处理中。“无剩余污泥生物膜法Ａ/Ｏ系统处理废水”与活性污泥法相比有以下特点:
1.耐高浓度废水冲击,曝气池容积负荷高。
2.不产生污泥膨胀,运行稳定,操作管理方便。
3.系统中的沉淀污泥在污泥酸化后回流到厌氧池,保证了无剩余污泥的排放。
我院在设计上海某中外合资洗涤剂厂污水处理时也采用上述生物膜法Ａ/Ｏ系统处理工艺。洗涤剂行业废水成份复杂,内含多种非离子表面活性剂,而国内表面活性剂废水处理还不能令人满意。生物膜法Ａ/Ｏ系统处理工艺运用到洗涤行业废水处理中,有必要通过总结为以后新建同类型废水处理装置作参考和借鉴。
二、生产工艺及废水的水质、水量
设计该厂年产3万吨非离子表面活性剂,生产工艺采用意大利ＰＩ公司的乙氧基化生产技术,工艺生产包括醇醚车间、配制车间和中试车间等,各车间生产所需原料及产品品种如下:
水及水环式真空泵排水。另一股为浓生产废水,主要来自生产产品更换时,需清洗反应器、配制釜而产生的废水,国外专利商提供的废水水质、水量见下表:
三、废水处理流程及主要设计参数
1.小试介绍
非离子表面活性剂均属水溶性乳化液,测定其ＢＯＤ与ＣＯＤ比值均大于0.5,属可生化较好的有机废水。为求得较好的设计参数,对几种成品废水进行小试,主要试验设施为240升推流式厌氧、好氧池,在厌氧池及好氧池中都安装了软性纤维填料,好氧池曝气采用穿孔软管曝气,小试处理流程为:
试验条件:
废水ｐＨ 中性Ｃ
ＯＤｃｒ 1500ｍｇ/Ｌ左右厌
氧池温度 28～35℃厌
氧池停留时间 10ｈ
好氧池停留时间 15ｈ
好氧池溶解氧 2ｍｇ/Ｌ
投加营养料 ＣＯＤ∶Ｎ∶Ｐ=100∶2∶0.3
各组废水试验结果:
①聚氧乙烯辛烷基酚醚废水
②混合配制废水
③硬脂酸脂废水
2.设计废水处理流程
根据小试情况我们认为①非离子表面活性剂废水采用厌氧—好氧处理流程,当进水浓度小于1500ｍｇ/Ｌ时,是可以达到出水ＣＯＤｃｒ低于500ｍｇ/Ｌ,能满足当地总污水处理场允许接纳标准。②厌氧池停留时间10小时足够了,非离子型表面活性剂经过10小时的厌氧酸化除了ＣＯＤｃｒ能去除20%效果外,由于有机物在厌氧酸化水解的作用下有机物结构性质发生了变化,最明显的好氧池泡沫问题可以得到基本解决。若厌氧反应时间过长进水中含Ｎ组份将转化为ＮＨ3-Ｎ,厌氧池出水ＮＨ3-Ｎ将增高。③好氧池减小气水比,减少泡沫产生,气水比选用20∶1并适当增加好氧池停留时间为24小时,保证了出水的达标排放(ＣＯＤｃｒ<500ｍｇ/Ｌ)。设计采用处理流程:
(1)考虑到浓生产废水ＣＯＤｃｒ很高达25000ｍｇ/Ｌ,而小试配制水质是依据稀生产废水的水质来进行,故设计将浓生产废水集中到贮存池(相当于事故池),因该废水量较少(半月排一次)可少量慢慢加入到废水处理系统调节池中进行处理。
(2)设计沉淀池排泥到污泥酸化池停留20小时,污泥在产酸菌的作用下使污泥中不溶于水的蛋白质胶状物质水解为可溶于水的中间物质,被酸化的污泥在接触氧化池中易被微生物氧化分解,达到污泥在处理系统循环无剩余污泥排放。
四、运转情况与小结
该非离子表面活性剂废水处理装置从94年初投入运行至今,出水基本能满足ＣＯＤｃｒ<500ｍｇ/Ｌ的要求,下面是三组最近进出水分析数据。
通过上述三组数据及近三年运转情况我们认为:
1.生物膜法Ａ/Ｏ系统对处理非离子表面活性剂废水是有效的,ＣＯＤｃｒ去除率高达8
0%以上。
2.该处理流程耐高浓度废水冲击,96.10.15～96.10.22这段时间废水ＣＯＤｃｒ平均浓度高达2400ｍｇ/Ｌ,出水ＣＯＤｃｒ平均浓度为425ｍｇ/Ｌ,仍能满足设计出水ＣＯＤｃｒ<500ｍｇ/Ｌ指标。
3.运转三年至今无剩余污泥排出,沉淀池出水中悬浮物浓度小于50ｍｇ/Ｌ。
4.由于污泥回流,污泥中氮磷组分也带回废水处理中,投加尿素及磷盐营养料可以减少,目前按ＣＯＤ∶Ｎ∶Ｐ=100∶3∶0.4投加。
5.厌氧反应温度控制在28～35℃范围,可较好解决曝气池中泡沫问题。
6.我们也曾进行过将沉淀池排出的污泥不经污泥酸化直接回流到氧化池,结果发现沉淀池的污泥沉降性能会变差,造成水中大量含泥。
