高盐度环氧丙烷废水处理工艺

安健环2023-02-12 02:03:17百科知识库

高盐度环氧丙烷废水处理工艺

福建某氯碱公司采用丙烯氯醇法生产环氧丙烷,该工艺过程中排出的污水具有“五高二低”的特点:即pH 值高(11~12),含盐量高(1.5%),CODcr 高(1500~2000 mg/L)、水温高(50 ℃)、Ca2+浓度高(15000 mg/L)、BOD5 低(200mg/L)、可生化性低(BOD5/CODcr≤0.1),属难处理废水,靠自然沉淀和生化处理很难达到效果。该厂各种废水的水质指标及水量见表1。

 1 原处理工艺及分析

原处理工程主要针对环氧丙烷废水进行处理,采用“一级生化+物化”处理工艺,具体工艺流程见图1。由于废水来源多、水质复杂,工程运行后,出现了许多设计时未能预料的现象,废水经处理后无法达到设计的排放标准,经分析原处理工艺存在的问题如下:

(1) PO 废水pH 值高,含盐量高,废水中CODcr 大部分是易降解的有机物,但还含有氯丙醇、二氯异丙醚、二氯丙烷等难生物降解的有机氯化物。原工艺是物理处理(自然沉淀)和生化处理(生化池)。废水自然可沉物不高(SS<100mg/L),而CaCl2≥15000mg/L,CODcr 很高,BOD5/CODcr≤0.1,属不可生物降解或难生物降解的废水,因此不能单靠生物过程和自然沉淀去除CODcr,是污水 处理的难点。

(2) 原工艺采用一级生化法,考虑较多的事故,因此,许多池体并没有充分发挥作用:事故池尚未用过,均质池作用也不大,初沉池主要是去除生产中电石渣等悬浮物,但正常生产时使用效率低,对于溶解性Ca2+的去除没有效果,污泥浓缩和带式压滤机的作用发挥的不大。

(3) Ca2+浓度高对生化处理的影响:PO 皂化污水中含有高浓度Ca2+,经曝气与空气中的CO2 作用可产生大量的CaCO3 沉淀,这些沉淀物在生化处理的曝气过程中逐渐产生。现场经验表明:这些沉淀物会附着在活性污泥的表面,降低污泥的活性,使得生化处理的效果大为降低。

(4) 含盐较高的废水则给生物处理带来一定的难度。无机盐类在微生物生长过程中虽然能起到促进酶反应,维持膜平衡和调节渗透压等重要作用。但盐浓度过高,会对微生物的生长产生抑制作用。

2 工程改造

2.1 改造工艺的确定

在提出既要工艺先进、技术可靠、耐冲击负荷能力强,又要在原系统基础上改动、充分利用原构筑物和设备、经济合理,减少投资建设的原则上,对原处理工艺进行了科学合理改进,以确保出水水质达标。改造后的工艺流程见图2。

 废水处理改造的主要措施如下:

(1) 在初沉池前面加设了混合池和反应絮凝池,通入酸性烟道水(pH=4)和烟道气进行预先曝气:一方面酸性烟道水可以降低废水pH 值;另一方面利用烟道气中的CO2与污水中的Ca2+反应,产生大量的CaCO3。同时烟道气和烟道水中的烟尘使系统中的SS 增加,增加了附着载体使CaCO3 晶析度加快,生成的碳酸钙沉淀增大了水中悬浮物的浓度,经絮凝反应,CaCO3 附着在SS 上,并形成絮状体,吸附大量CODcr 有机物进入初沉池沉淀,降低CODcr,Ca2+去除率可达60%。

(2) 试验比较发现聚丙烯酸钠(PAAS)的混凝效果较好,投加0.2 g/L 聚丙烯酸钠0.02 L /L 废水时混凝效果较理想。为增强处理效果需加入一定量的碳酸钠,当加入0.02 LPAAS(0.2 g/L)/L 废水搅拌1 min,CODcr 去除率可达35%。

(3) PO 废水生化处理前引入生活污水,可以降低水温、pH,提高BOD5/CODcr 比值,降低盐度,有利于生化处理。利用原有设施的污泥作为接种污泥,进行高含盐量驯化试验。根据废水水质变化逐渐提高CaCl2 含量(0.5%~1.5%),采用活性污泥法+接触氧化法处理PO 废水,在含盐量1.5%情况下,活性污泥段CODcr 负荷0.48 kg CODcr/kgMLSS·d,污水中CODcr 去除率达80%以上。若进水CODcr 为1000mg/L 左右,该工艺条件下可实现出水CODcr 达150 mg/L以下,加上后续化学和稀释处理,可实现出水达排放标准。

(4) 充分利用原有设备和池体以降低工程造价和占地,利用事故池与均质池改造成污泥生化处理池。利用均量池改造成混合池、反应池,以完成混凝沉淀Ca2+去除CODcr,降低盐度的作用。新建一座化学氧化池,利用氯气在偏微碱性的环境生成HClO-的极强氧化能力,对水中的剩余的CODcr 进行化学氧化,同时可中和胶体电性,变为可凝胶并有利于后段沉淀。

2.2 主要构筑物及设备参数(如表2 所示)

 3 系统的运行及经济分析

系统在经过成功的微生物驯化启动后开始正常运行,经过半年多的运行,出水指标符合《污水综合排放标准》(GB8798-1996)二级标准,CODcr<100 mg/L,BOD5<30mg/L,SS<70 mg/L,pH=6~9,各主要单元处理效果见表3。

 该工程具有很好的经济效益,工程建设总投资550 万元,后期运行费用包括电费、药剂费、人工费和日常维护费等,合计为0.96 元/m3,投加的烟道水、烟道气、pH 调整剂(H2SO4)、Cl2 氧化剂均为该厂产生的废物,不仅不增加运行成本,还对其进行了资源化利用。。

4 结论

(1) 原处理工艺设计时未充分考虑高盐度废水特点,缺乏充分的预处理,某些单元设计不合理,导致出水不达标。

(2) 加入烟道水和絮凝剂强化预处理,提高可生化性,有利于后续生化处理。试验证明,Ca2+去除率可达60%,CODcr 去除率可达30%以上。

(3) 对原工艺流程进行合理的调整改进,利用原有构筑物进行升级改造,尽量减少新建构筑物,同时利用工厂产生的废酸及氯气作为药剂使用,既降低成本又资源化了废物。

(4) 改造后处理工艺运行正常,出水达到《污水综合排放标准》(GB8798-1996)二级标准,改造是成功的。

本文标签: 废水治理  

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