高苯酚飽和聚酯樹(shù)脂生產(chǎn)廢水提標改造技術(shù)
某飽和聚酯樹(shù)脂和塑粉生產(chǎn)公司,建有60kt/a飽和聚酯樹(shù)脂和5kt/a塑粉生產(chǎn)線(xiàn),生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的聚酯類(lèi)廢水由高濃度難降解有機污染物構成,成分復雜,主要含有對苯二甲酸、乙二醇以及少量的乙酸、乙醛、油脂、二甘醇、三甘醇、苯酚以及生物難降解的高分子聚合物等。配套建設了1座處理能力250t/d的污水處理站,廢水經(jīng)處理后納入當地縣鎮污水處理廠(chǎng)處理,納管要求為COD≤300mg/L,NH3-N、石油類(lèi)、揮發(fā)酚、甲醛的質(zhì)量濃度分別≤50、≤20、≤2.0、≤5mg/L。為滿(mǎn)足GB31572-2015的合成樹(shù)脂企業(yè)納管水質(zhì)指標,必須對現有的污水處理設施進(jìn)行提標改造。
1、現有廢水處理概況
1.1 工藝流程
該公司產(chǎn)生的廢水主要包括工藝廢水、車(chē)間地面沖洗水、過(guò)濾器清洗廢水,污水處理站處理水量為250t/d,并已通過(guò)調試,出水水質(zhì)能夠滿(mǎn)足GB8978-1996的三級標準。其進(jìn)出水指標見(jiàn)表1,廢水處理工藝流程如圖1。
1)車(chē)間廢水經(jīng)管道收集后進(jìn)入集水池(已建),通過(guò)泵提升進(jìn)入隔油、調節池,初步隔出廢水中的浮油和雜質(zhì),調節廢水的水質(zhì)水量。
2)調節池的廢水經(jīng)泵提升進(jìn)入配水池。
3)廢水再經(jīng)泵提升至高效厭氧罐,通過(guò)布水系統、污泥反應區和氣液固三相分離器去除其中大部分COD,將廢水中的有機物進(jìn)一步水解,將大分子有機物轉化為小分子有機物,為后續生化處理提供條件。
4)厭氧罐出水流入A/O池,在A(yíng)/O池中投加HSBEMBM微生物制劑,在A(yíng)段進(jìn)行反硝化脫氮,O段內的硝化細菌和自養細菌將廢水中的有機物氧化分解,將NH3-N轉化為硝酸鹽和亞硝酸鹽,再回流至A段進(jìn)行反硝化,出水經(jīng)沉淀池沉淀后達標排放。
5)物化污泥、生化污泥進(jìn)入污泥濃縮池,經(jīng)泵提升至壓濾機壓干后外運規范處置。
1.2 運行情況
根據污水處理站2014年2月-2015年5月的調試及運行記錄可以看出,污水處理設施基本已穩定運行。2016年2月,當地環(huán)保部門(mén)對污水處理系統進(jìn)行竣工驗收取樣,檢測結果合格各項指標均達到了設計的處理要求。見(jiàn)表2。
2、深度處理工藝
2.1 進(jìn)出水指標
根據對企業(yè)的出水水量、水質(zhì)分析,并根據業(yè)主的要求考慮一定的余量,深度處理工程設計進(jìn)水為現有工程出水,其處理水量250m3/d,pH為6~9,COD≤300mg/L,NH3-N、TN、TP、苯酚的質(zhì)量濃度分別≤10、≤20、≤3、≤2mg/L。
廢水經(jīng)深度處理后達到GB31572-2015中的表1標準后進(jìn)行回用。
2.2 工藝流程
為確定本工程的提標改造工藝流程,選用了混凝沉淀、化學(xué)氧化、吸附劑吸附等廢水深度處理工藝進(jìn)行了小試,根據小試結果確定了催化氧化法作為該廢水深度處理工藝,同時(shí)將高效吸附藥劑作為備用工藝??紤]到廢水的最終去向是城鎮污水廠(chǎng)及現有工程的實(shí)際情況,設計廢水深度處理工藝流程如圖2。
1)新建pH調節池、中間水池1,收集現有工程出水,加酸調節pH至2~3。
2)經(jīng)泵將中間水池1調節后的廢水提升入催化氧化塔進(jìn)行氧化反應1.50h。催化氧化塔為成套設備,主要包括進(jìn)水過(guò)濾裝置、主體反應罐、固著(zhù)性催化載體、氧化劑投加裝置以及鼓風(fēng)曝氣裝置等。該裝置主要的部分就是固著(zhù)性催化載體,它是通過(guò)特殊工藝將多種金屬催化劑固定在載體表面,再將載體填充于反應器中,在曝氣攪動(dòng)作用下,投加的氧化劑與廢水及催化劑充分接觸,在催化劑催化作用下形成氧化性極強的羥基自由基,斷開(kāi)有機化合物化學(xué)鍵,破壞有機物結構,將廢水中難降解有機物氧化分解成小分子有機物和無(wú)機物,實(shí)現對有機物的降解。在鼓入空氣擾動(dòng)的同時(shí),空氣中的氧參與反應過(guò)程,起到很好的促進(jìn)作用,可有效提高氧化效率和氧化徹底性。該催化氧化塔反應條件溫和,常溫常壓、中性或弱酸性條件即可進(jìn)行,反應操作簡(jiǎn)單,設備占地面積小,是針對高濃難降解有機廢水較理想的預處理方法。
3)經(jīng)過(guò)催化氧化塔處理的出水達標后,將越過(guò)混凝反應沉淀池直接提升進(jìn)入中間水池3,若出水未達標將進(jìn)入中間水池2,經(jīng)泵提升進(jìn)入混凝沉淀池,加入液堿調節廢水的pH至8~9,再投加聚合氯化鋁(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM),去除廢水中的污染物。當出水水質(zhì)不理想時(shí),通過(guò)投加高效吸附藥劑作為保障工藝。
4)混凝沉淀池出水進(jìn)入中間水池3,經(jīng)泵提升至過(guò)濾器:利用過(guò)濾器過(guò)濾廢水,去除廢水中的懸浮物,達到企業(yè)回用水標準,出水進(jìn)入中間水池4,再由泵提升至清水池,循環(huán)水利用,反沖洗廢水進(jìn)入中間水池2。
5)污泥主要為壓濾產(chǎn)生的物化污泥,系統中產(chǎn)生的物化污泥統一送至污泥濃縮池,濃縮后的污泥由壓濾機壓干,估算每天約產(chǎn)生絕干污泥0.20t,折合水的質(zhì)量分數70%~80%的污泥約1t。壓干后的污泥送至污泥干燥設備,利用廠(chǎng)區的導熱油進(jìn)行加熱,通過(guò)污泥烘干機將污泥的水的質(zhì)量分數由70%~80%降低至20%~30%,污泥量約為0.25t。烘干后的污泥根據環(huán)評要求用拖拉機或汽車(chē)外運作規范化處理。
2.3 主要構筑物
廢水深度處理工藝主要構筑物見(jiàn)表3。
2.4 預期處理效果
廢水經(jīng)處理后,可達到表4的預期效果。
3、催化氧化系統調試
3.1 存在問(wèn)題
1)雙氧水計量泵無(wú)法連續輸送。當催化氧化塔系統停止進(jìn)水,再次啟動(dòng)進(jìn)水時(shí),聯(lián)動(dòng)啟動(dòng)的雙氧水加藥泵無(wú)法連續輸送藥劑。產(chǎn)生該情況的主要原因是,催化氧化塔反應過(guò)程中雙氧水分解產(chǎn)生氣體在進(jìn)水管道內形成氣阻,造成雙氧水泵再次啟動(dòng)時(shí)無(wú)法打藥。
2)加堿容易過(guò)量。催化氧化塔出水加堿泵采用pH計控制,計量泵在低流量下出現打不出堿的情況,調大流量則容易導致出水pH過(guò)高。
3)調酸需要精確控制。進(jìn)水調酸池池容較大,pH探頭不易靈敏反應池內真實(shí)的pH,建議每班測2次中間水池1的pH,當pH異常時(shí),及時(shí)調整。
3.2 整改措施
1)整改雙氧水和廢水管路。
新增混合罐1只,放于催化氧化塔池頂,并設置溢流管、托盤(pán)(防止設備損壞廢水溢出)等。將雙氧水管路和廢水管路接入混合罐(聚丙烯材質(zhì),放于催化氧化塔頂),并從混合罐將廢水接入催化氧化塔前端。主要整改內容見(jiàn)表5,整改方案見(jiàn)圖3。
2)調整加堿控制方案。
修改自控程序,將加堿泵與廢水提升泵連鎖,廢水提升泵啟動(dòng)時(shí)加堿泵啟動(dòng),廢水提升泵停止時(shí)加堿泵停止。加堿管路新增1根回流管至堿儲罐,調節加堿量的大小。
3)摸索調酸的控制。
在運行時(shí)每班測2次中間水池1的pH,當pH異常時(shí),及時(shí)調節廢水的pH為2~3。廢水調試穩定運行后,不再調整加酸量。
3.3 處理效果
工程建成,經(jīng)過(guò)6個(gè)月的調試運行,處理效果穩定,在進(jìn)水COD≤200mg/L,NH3-N、TN、TP、苯酚質(zhì)量濃度分別≤10、≤20、≤3、≤2mg/L的情況下,處理后COD<60 mg/L,NH3-N、TN、TP、苯酚的質(zhì)量濃 度分別 ><8、<35、<0.50、<0.50mg/L,穩定達到GB31572-2015中的表1標準。
3.4 經(jīng)濟技術(shù)
污水站新增的深度處理部分處理規模250t/d,工程總投資為353.45萬(wàn)元,新增污水的運行費用估算為5.68元/t,見(jiàn)表6。
4、結論
針對飽和聚酯樹(shù)脂生產(chǎn)廢水特點(diǎn),原有工程選擇高效微生物-厭氧+好氧工藝處理高COD、苯酚等復雜化工綜合廢水,出水水質(zhì)可達到GB8978-1996的三級標準。且系統運行穩定,產(chǎn)生的污泥沉降性能好,剩余污泥量少。
在原有工程出水的基礎上,選擇催化氧化技術(shù)作為該廢水的深度處理工藝,同時(shí)將高效吸附藥劑作為備用工藝,保證出水水質(zhì)達標,滿(mǎn)足GB31572-2015中的表1標準。
本污水站污水處理規模為250t/d,工程總投資為353.45萬(wàn)元,污水的運行費用估算為5.68元/t。(來(lái)源:浙江省環(huán)境保護科學(xué)設計研究院,杭州余杭水務(wù)有限公司)