多段A/O工藝在聚酯化纖廢水回用中的設計與運行

       

針對聚酯化纖廢水的特性,采用預處理—多段A/O—深度處理工藝,出水水質達到《循環冷卻水用再生水水質標準》(HG/T 3923—2007)。工程實踐表明,多段生化池中微生物的數量及形態保持相對獨立,具有處理效果好、運行穩定、投資少等優點。

寧波某化纖股份有限公司,系一家以較大規模聚酯熔體直紡技術生產滌綸化纖產品的新型現代化企業。其生產廢水主要來自聚酯生產中的酯化、縮聚過程、紡絲過程、生產裝置組件清洗過程及廠區生活排水。聚酯廢水中主要污染物為乙二酯、乙二醇、乙酸乙甘醇、對苯二甲酸及其中間產物和低聚物,具有成分復雜、濃度較高、水質不穩定、有時夾帶有油劑和漿料及重油等成分、水體氮和磷成分含量少、可生化性較差的特點,特別是生產過程中的不穩定因素,如果沒有進行有效的控制和調節,容易給系統造成負荷沖擊。在中試基礎上,該廠采用預處理—多段生化—深度處理工藝,達到了較好效果。

1 廢水水質、水量

該廠生產廢水量為600 m3/ d,其中聚酯氣提廢水為200 m3/ d,其他廢水量為400 m3/ d,該廢水生化性較差,BOD5/ COD為0. 27。廢水水質指標如下: COD為3 700 mg /L、BOD5為1 000 mg /L、SS為300 mg / L、石油類為53 mg / L,p H值為4 ~ 7。出水執行的回用標準如下: COD≤80 mg/L,BOD5≤5 mg/L,SS≤20 mg / L,石油類≤0. 5 mg / L,p H值為6 ~ 9。

2 廢水處理工程2. 1 工藝流程

針對廢水水質特點,確定采用預處理—多段A/O—深度處理工藝。其中多段A / O均可看作是一個完全混合反應器,具有AB工藝容積利用率高等一系列特點,其原因可歸結為[1]: ①不存在污泥回流的影響,各段好氧池內固著型微生物形態保持相對獨立。在工程實際運行時觀察到,各段好氧池內生物膜表觀形態有較大差別,第一級內生物膜較厚,鏡檢發現鐘蟲類指示性生物數量較多; 第二級生物膜內的微生物數量顯著減少。由此看出,微生物的數量分布較為合理。②剩余污泥產量同池內的生物膜量相比可忽略不計,對池內固著型微生物的數量及影響甚微。廢水處理流程見圖1。

2. 2 主要構筑物及設備參數① 高濃度調節池、綜合調節池及加藥初沉池

高濃度調節池設計水量為8. 3 m3/ h,半地下式,尺寸為12 m × 6 m × 4. 0 m,有效水深為3. 5 m,鋼筋混凝土結構,內壁防腐。配污水泵( Q = 10 m3/h,H = 120 k Pa,P = 1. 5 k W) 2 臺( 1 用1 備) 。綜合調節池設計水量為25 m3/ h,半地下式,HRT = 28. 8h,尺寸為20 m × 6 m × 6. 5 m,有效水深為6. 0 m,鋼筋混凝土結構,內壁防腐。內設格柵渠和隔油區,尺寸為20 m × 6 m × 6. 5 m。配1 臺人工細格柵( SUS304 材質,柵隙為5 mm) ; 污水泵( Q = 30 m3/h,H = 100 k Pa,P = 3 k W) 2 臺( 1 用1 備) ; 電磁流量計1 臺; 微孔曝氣管DN40,109 m; 風機與生化池合用。加藥初沉池設計水量為25 m3/ h,半地下式。反應區HRT = 61 min,尺寸為4 m × 2 m × 3. 5 m,有效水深為3. 2 m; 沉淀區HRT = 4. 8 h,表面負荷為0. 63 m3/ ( m2·h) ,尺寸為10 m × 4 m × 6. 5 m( 含泥斗) ,有效水深為3. 0 m; 鋼筋混凝土結構,內壁防腐。配攪拌機( 40 r/min,P = 0. 75 k W) 2 臺; 斜管填料( PP材質,50 mm) 40 m3; 加藥系統( 含加藥泵、加藥槽、攪拌機、電氣等) 1 套( 與加藥終沉池合用) 。

② 一段兼氧池、一段好氧池③ 二段兼氧池、二段好氧池④ 深度兼氧池、深度好氧池及加藥終沉池⑤ 過濾+ 活性炭+ 軟化器及消毒回用水池

石英砂過濾器: 鋼結構,濾速為10 m/h,水反沖洗強度為17 L/( m2·s) ,直徑為2. 0 m,1 套; 活性炭過濾器: 鋼結構,濾速為10 m/h,水反沖洗強度為17 L / ( m2·s) ,直徑為2. 0 m,1 套; 樹脂軟化器: 鋼結構,濾速為14 m/h,直徑為1. 5 m,含732 軟化樹脂與墊層,再生裝置,1 套; 配反沖洗泵( Q = 170 m3/h,H = 230 k Pa,P = 18. 5 k W) 1 臺。

消毒回用池設計水量為25 m3/ h,地下式。反應區二氧化氯投加量為8 mg /L,尺寸為2 m × 6 m ×5. 0 m,有效水深為4. 5 m; 回用區尺寸為7 m × 6 m× 5. 0 m,有效水深為4. 5 m; 鋼筋混凝土結構。配二氧化氯發生器( 有效氯產量為200 g /h) 1 套; 動力水泵( Q = 7. 5 m3/ h,H = 340 k Pa,P = 3 k W) 2 臺( 1用1 備) ; 回用水泵( Q = 25 m3/ h,H = 320 k Pa,P = 4k W) 2 臺( 1 用1 備) 。

⑥ 污泥貯池

產泥量按廢水量的5% 設計,為30 m3濕污泥/d,含水率為99. 6% ,通過壓濾后含水率為80% ,產生泥餅約0. 6 m3。污泥貯池尺寸為8 m × 4 m × 4. 0m,有效水深為3. 5 m; 半地下式鋼筋混凝土結構。配廂式壓濾機( 過濾面積為100 m2,濾室容量為1. 0m3,1. 5 k W) 1 臺; 氣動隔膜泵( Q = 15 m3/ h,H = 800k Pa) 2 臺( 1 用1 備) ; 空壓機( 0. 47 m3/ min,0. 8MPa,3 k W) 1 臺。

3 處理效果3. 1 運行情況

該廢水處理站于2011 年12 月竣工,并進入調試階段。由于調試處于冬季,因此歷時較長。至2012 年5 月中旬出水水質已能達到回用標準,同年6 月進行驗收監測。結果表明,監測期間車間生產已基本穩定,實際產生廢水量為24 m3/ h,廢水處理設施負荷率為96% 。其最終出水COD為34. 5 mg /L、BOD5為4. 5 mg /L、SS為9 mg /L、濁度為2. 84NTU、全鹽量為948 mg / L、氯化物為228 mg / L、含油量為0. 1 mg /L、細菌總數為82 個/m L,合格率達100% 。

3. 2 經濟分析

該工程占地1 722 m2,總投資441. 5 萬元,單位投資為7 358. 3 元/m3,裝機容量為221. 62 k W,運行功率為99. 44 k W,電耗為3. 98 k W·h /m3,運行費用為3. 35 元/m3( 其中電費為2. 59 元/m3、人工費為0. 33 元/m3、藥劑費為0. 43 元/m3) 。

4 結論

①采用預處理—多段A /O—深度處理工藝處理聚酯化纖廢水是切實可行的,出水水質達到《循環冷卻水用再生水水質標準》( HG/T 3923—2007) 。多段A / O法在運行過程中應注意在低、中、高負荷時,DO控制不當均有可能發生生物膜的過分生長與脫落,故應控制污泥負荷在0. 2 ~ 0. 3 kgBOD5/ ( kg MLSS·d) 。

② 培菌初期,曝氣池會出現大量白色泡沫,嚴重時會堆積在整個生化池走道板,這是培菌初期的正?,F象,只要控制好DO和采取適當的消泡措施就可以解決。