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雙酚A、合成樹脂生產(chǎn)廢水處理工程的改造

論文類型 技術(shù)與工程 發(fā)表日期 2002-07-01
來源 《中國給水排水》2002年第7期
作者 梅榮武,韋彥斐
關(guān)鍵詞 雙酚A 合成樹脂 生產(chǎn)廢水 改造 調(diào)試
摘要 進(jìn)行了雙酚A、合成樹脂生產(chǎn)廢水處理工程的設(shè)計改造和調(diào)試,針對調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題提出了整改方案。廢水經(jīng)物化—厭氧—二級表曝—塔濾處理 后可達(dá)標(biāo)排放。此外,采取有效措施解決了老化樹脂堵塞、表曝池污泥膨脹與漂泥等問題。

梅榮武, 韋彥斐
(浙江省環(huán)境保護(hù)科學(xué)設(shè)計研究院,浙江杭州 310007)

  摘 要:進(jìn)行了雙酚A、合成樹脂生產(chǎn)廢水處理工程的設(shè)計改造和調(diào)試,針對調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題提出了整改方案。廢水經(jīng)物化—厭氧—二級表曝—塔濾處理 后可達(dá)標(biāo)排放。此外,采取有效措施解決了老化樹脂堵塞、表曝池污泥膨脹與漂泥等問題。 ?
  關(guān)鍵詞:雙酚A;合成樹脂;生產(chǎn)廢水;改造;調(diào)試
  中圖分類號:X703.1
  文獻(xiàn)標(biāo)識碼:C
  文章編號:1000-4602(2002)07-0070-03

  以生產(chǎn)雙酚A、合成樹脂為主的某化工企業(yè)雖已各有一套雙酚A和合成樹脂廢水的處理裝置,但運行效果不佳,未能實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放,因此該廠被列為太湖流域污染限期治理工程之一,要求廢水經(jīng)處理后達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)中的二級標(biāo)準(zhǔn)(pH值為6~9、COD≤150mg/L、SS≤100mg/L)。?

1 原有處理設(shè)施及廢水水質(zhì)、水量

1.1 雙酚A廢水
  雙酚A生產(chǎn)廢水排放量為10m3/h,pH值為6~7,COD為1000mg/L,酚含量為200~500mg/L,溫度為60~70℃。
  廢水處理流程為:

      

  調(diào)節(jié)池1座,尺寸為16m×9m;塔濾池單池尺寸為4m×4m×20m,2座,采用自然通風(fēng),處理能力為1500m3/d。
  由于雙酚A廢水濃度較高,故向其中通入冷卻水以控制塔濾池進(jìn)水COD≤400mg/L,酚含量≤50mg/L;出水COD≤200mg/L,酚含量≤10 mg/L。
1.2 合成樹脂廢水
  合成樹脂廢水包括陽離子交換樹脂廢水、環(huán)氧樹脂廢水。陽離子交換樹脂生產(chǎn)廢水排放量為24m3/d,pH值為1~2,COD≤1500 mg/L,酚含量≤1mg/L;環(huán)氧樹脂生產(chǎn)廢水排放 量為300m3/d,pH值為11,COD≤15000mg/L,酚含量≤10mg/L,Cl-含量≤5%,含有較高濃度的懸浮狀老化環(huán)氧樹脂(為樹脂縮聚反應(yīng)的中間產(chǎn)物,粘性很強(qiáng))。
廢水處理流程為:

     

  酸性調(diào)節(jié)池1座,容積為400m3;沉淀池容積為200m3;表曝池單池容積為200m3,共2座,各設(shè)表曝機(jī)1臺(N=22kW)。
  由于合成樹脂廢水的COD、Cl-濃度高,故需混加低濃度廢水以控制曝氣池進(jìn)水COD為400mg/L、Cl-含量≤3000mg/L。每座曝氣池處理能力為40m3/h,COD去除率為60%左右。?

2 處理流程的改進(jìn)

2.1 預(yù)處理
2.1.1 環(huán)氧樹脂高濃度廢水
   預(yù)處理工藝見圖1。

  該預(yù)處理工藝設(shè)計處理能力為48m3/d(2m3/h),總投資為200萬元,廢水處理成本為150元/m3,蒸汽耗量為0.3~0.5m3/m3廢水。?
2.1.2 混合廢水的微電解預(yù)處理
  該廠除去第1、2次環(huán)氧樹脂洗滌水外的混合廢水pH值為2~3,COD≤5000mg/L,BOD5/COD=0.37,為提高廢水的可生化性和pH值,在設(shè)計之前進(jìn)行了微電解試驗(選用鑄鐵屑與焦炭以2∶1的體積比進(jìn)行正交試驗),結(jié)果表明微電解法適用于該廠廢水預(yù)處理(可使?BOD5/COD值提高到0.41),因此選擇微電解法作為該廠綜合廢水的預(yù)處理工藝(見圖2)。?

  其中酸性調(diào)節(jié)池與中性調(diào)節(jié)池均利用原有設(shè)施,只需增加微電解槽與中和沉淀池,設(shè)計處理規(guī)模為720m3/d(30m3/h)。?
2.2 生化處理
  
考慮到高濃度含鹽廢水已經(jīng)過循環(huán)預(yù)處理,廢水的可生化性也較好,且原有廢水處理設(shè)施中的調(diào)節(jié)池A、塔濾池、曝氣池等可以利用,故為節(jié)省投資設(shè)計時采用如下流程:
  設(shè)計中的厭氧復(fù)合池由原來的調(diào)節(jié)池A(16m×9m)改造而成,內(nèi)設(shè)高度為5m的彈性立體填料,在池底設(shè)穿孔管布水,采用穿孔管排泥,設(shè)計容積負(fù)荷為2kgCOD/(m3·d),池內(nèi)溫度為(35±2)℃(通蒸汽加熱),出水回流比R=100%。?

3 流程的再整改

  改造工程完工后,針對調(diào)試時發(fā)現(xiàn)的問題,又對廢水處理流程進(jìn)行了改造(見圖3)。

 ?、?通過試驗發(fā)現(xiàn)環(huán)氧樹脂廢水在pH>10的條件下加入硫酸亞鐵溶液可使老化樹脂大部分被去除,因此將該股廢水單獨加硫酸亞鐵溶液經(jīng)混凝沉淀后可直接進(jìn)入?yún)捬跹b置。
 ?、?陽離子樹脂生產(chǎn)廢水和雙酚A生產(chǎn)廢水含懸浮物少,混合后呈酸性,進(jìn)微電解槽進(jìn)行處理后COD去除率可達(dá)30%以上,同時斜管沉淀池也因進(jìn)水量減少而降低了表面水力負(fù)荷[斜管沉淀池設(shè)計表面負(fù)荷為1m3/(m2·h),剛開始調(diào)試時發(fā)現(xiàn)該池需經(jīng)常排泥,否則沉淀出水SS含量很高],建議設(shè)計同類型的斜管沉淀池時表面負(fù)荷最好取0.5m3/(m2·h)以下。
  ③ 由于CaHPO4微溶于水,在向Ca2+濃度較高的廢水中投加Na2HPO4作為磷酸鹽營養(yǎng)物質(zhì)時易產(chǎn)生CaHPO4沉淀而損失磷,宜改用NaH2PO4或KH2PO4作營養(yǎng)物質(zhì)[生成的Ca(H2PO4)2易溶于水]。
 ?、?由于厭氧池原有的布水系統(tǒng)已毀壞,整改時在厭氧池頂設(shè)環(huán)形布水管,進(jìn)水從環(huán)形管直接接管通到池底以保證布水較均勻,同時加大該池廢水的回流比(R=300%)以保證池內(nèi) 污泥流化狀態(tài)較好。
  由于厭氧池內(nèi)水溫較高,Cl-濃度也較高且產(chǎn)生了H2S、CO2等腐蝕性氣體,因此厭氧池內(nèi)不宜選用鋼管或不銹鋼管,宜選用非金屬類耐腐蝕管道(如ABS、FRP、PVC等)。
  為防止厭氧池酸化,通過在中性調(diào)節(jié)池中投加Na2CO3來控制厭氧池出水的pH值為7~8。
  厭氧池污泥投加得是否均勻是關(guān)系到調(diào)試能否成功的重要因素之一,建議在厭氧池設(shè)計時考慮設(shè)一污泥溶解槽與臨時泥漿泵以確保污泥投配均勻。調(diào)試時部分污泥會直接流入表曝池A中,且出水水溫也較高,建議在厭氧池后增加一沉淀池以保證厭氧池有足夠菌種,同時又可降溫,這對縮短調(diào)試周期很有益處。
  沼氣產(chǎn)量和質(zhì)量是厭氧調(diào)試過程最敏感、最直觀的指標(biāo),可通過觀察氣量及組分的變化了解運行情況,一旦出現(xiàn)異??赏ㄟ^調(diào)整進(jìn)水濃度或進(jìn)水量以減少負(fù)荷。
 ?、?合建式表曝池A經(jīng)常發(fā)生污泥膨脹,這主要是進(jìn)水有機(jī)物濃度過高而DO供給不足所致,因此在表曝池A的曝氣區(qū)增設(shè)穿孔曝氣管來增加DO濃度。曝氣區(qū)水流旋轉(zhuǎn)過快形成的漩渦會對沉淀區(qū)有干擾,故在曝氣區(qū)增設(shè)一圈400mm高的阻流板同時在表曝機(jī)正下方設(shè)一集流筒以改善曝氣池內(nèi)混合液的流態(tài),使曝氣區(qū)形成一個混合均勻的水、氣、泥合流,有利于保證處理效果穩(wěn)定。
 ?、?廢水經(jīng)表曝池A處理后可生化性下降,表曝池B的COD去除率不高,因此根據(jù)共代謝原理直接引20%左右可生化性較好的厭氧池出水到表曝池B可提高廢水的COD去除率。
 ?、?塔濾池的填料上可生長增殖速度慢、世代時間長的微生物,對水質(zhì)、水量的變化及周圍環(huán)境的變化都有較強(qiáng)的適應(yīng)力,適于處理COD濃度較低(300mg/L左右)、可生化性較差的表曝池B的出水。為防止塔濾池頂布水裝置被堵塞,需經(jīng)常將池底的污泥排至厭氧池。
 ?、?為確保出水達(dá)標(biāo)排放,在處理流程的末端設(shè)一化學(xué)氧化池備用,在裝置運行不正常或生產(chǎn)排水不正常時使用。
  ⑨ 在厭氧污泥培養(yǎng)、馴化初期,按BOD5∶N∶P=200∶5∶1的比例投加營養(yǎng)物;在啟動后期和正常運行期間則可通過控制塔濾池出水的N、P、(N含量為10~15mg/L;P含量為0.5~1mg/L)來調(diào)整營養(yǎng)物投量。

4 處理效果

  該廠廢水處理工程經(jīng)過整改后兩年來一直正常運行,出水可達(dá)標(biāo)排放,各主要單元的COD去除率:電化學(xué)槽為25%~40%,厭氧池為40%~60%(進(jìn)水COD≤5000mg/L,Cl-<10000mg/L),表曝池A為70%~80%,表曝池B為40%~50%,塔濾池為20%~40%。

5 結(jié)論與建議

 ?、?環(huán)氧樹脂第1、2次洗滌水采用多效蒸發(fā)—結(jié)晶循環(huán)預(yù)處理是成功的。
  ② 含有老化樹脂的廢水因其粘性強(qiáng)而不宜采用微電解法處理,應(yīng)選用混凝沉淀法預(yù)處理后再進(jìn)行生化處理。
 ?、?經(jīng)過預(yù)處理后的廢水經(jīng)厭氧—表曝(二級)—塔濾處理后能實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。
 ?、?厭氧池的污泥投配、布水、堿度、回流等因素對調(diào)試與正常運行有重要影響。
 ?、?對于進(jìn)水濃度較高的表曝池A,通過提高DO濃度、設(shè)阻流板和集流筒控制污泥膨脹與漂泥是有效的。
 ?、?建議擴(kuò)大環(huán)氧樹脂第1、2次洗滌水的預(yù)處理規(guī)模,降低廢水中的Cl-與老化樹脂含量以降低后續(xù)處理工藝難度。

參考文獻(xiàn):

 ?。?]顏秀勤,張秀華,鄭興燦.印染廢水集中處理廠的工藝選擇與設(shè)計參數(shù)[J].中國給水排水,1999,15(10):37-39.


  電  話:(0571)87961285×8502
  收稿日期:2001-12-29

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