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        江苏铭盛环境

        化工生产污水的高盐生物强化处置技术 常宁废水处理公司

        文章出处:未知发表时间:2022-05-09 13:15:32

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          环氧丙烷是一种重要的根本有机化工原料。氯醇法环氧丙烷生产工艺是目前国内外环氧丙烷生产的主要办法,其生产废水具有高温、高SS、高pH值、高盐(4%6%CaCl2)、高CODCr等特征,且含有大量难生化降解的有机氯化物,如氯丙醇、氯丙烷、二氯异丙醚、二氯丙烷等。该类废水不只腐蚀设备,同时处置难度高。生物法是目前环氧丙烷生产废水的主要处置方式,且主要为好氧工艺,但是高含盐量和有机氯化物的生物毒性大大抑止了常规微生物的活性及代谢才能,因而,传统的生物法很难完成环氧丙烷废水的高效处置。目前,多数企业经过盐度驯化或外加菌剂等方式,来提升环氧丙烷废水的高盐生化处置效果,但仍暴露诸多问题,国内现有的工程案例标明:高盐生化系统处置效能不高、负荷低且运转不稳定,抗盐度动摇及负荷冲击才能缺乏,高盐微生物竞争优势弱,系统难以维持持久、稳定及高效的处置程度。

         

          某企业工业污水处理站主要处置环氧丙烷生产废水,此外还包括一些聚醚废水,处置范围约为30000m3/d。污水站采用初沉-好氧活性污泥-接触氧化-混凝沉淀工艺,现阶段存在污泥无机化严重、曝气能耗高、CODCr处置才能缺乏且效果不稳定、系统抗盐度动摇及负荷冲击性差等问题。与此同时,企业面临提标改造(当前执行规范ρ(CODCr)≤100mg/L),请求外排水质需满足ρ(CODCr)≤50mg/L(ρ(TOC)≤20mg/L)。基于此,经过污水站现场调查、现有工艺剖析、小实验证及同类工程案例调查,本研讨采用水解酸化-好氧-接触氧化工艺对该废水实施高盐生化中试研讨,调查该工艺处置环氧丙烷生产废水的可行性,为企业后期提标工程改造提供技术依托。

         

          1、资料与办法

         

          1.1 实验用水

         

          中试实验用水取自企业污水站初沉池,为高CaCl2型工业废水,主要成分为环氧丙烷生产废水,水质如表1所示。

         

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          1.2 中试设备及流程

         

          中试设备处置范围为10m3/h24h连续运转,采用水解酸化-好氧-接触氧化工艺,中试系统由调理池、水解酸化池、好氧池、接触氧化池及出水沉淀池组成。有效容积分别为1206016010040m3。调理池主要用于进水冷却、pH值调理、氮磷营养液投加等,保证高盐生化进水水质相对稳定;高盐生化段依据功用设置请求及详细水质特征,投加相应的耐盐微生物菌剂予以强化;接触氧化段投加生物填料,填充率为60%,实施高盐生物膜培育,工艺流程如图1所示。

         

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          1.3 接种菌剂

         

          接种菌剂是应用企业污水站二沉池污泥、曝气池污泥及盐碱地土壤,采用限制性培育技术定向挑选、培育及驯化所制备的耐盐微生物菌剂。菌剂制备过程中逐渐提升培育基质中环氧丙烷废水比例,加强菌剂对实践废水的顺应性。菌剂形态为活性污泥,在中试启动期一次性投加。

         

          1.4 实验办法

         

          中试实验分2个阶段启动,逐渐完成串联连续及稳定运转。

         

          第1阶段为高盐生化工艺的快速启动。高盐生化启动初期,分别向水解酸化池、好氧池、接触氧化池投加耐盐微生物菌剂,投加量分别为500020002000mg/L;水解酸化池采用变速可调搅拌机搅拌,好氧池及接触氧化池采用微孔曝气管供氧,各工段单独、同步运转,分别实施微生物活性恢复及生物填料初步挂膜,各工段溶解氧的质量浓度分别为0.30.53535mg/LpH值均控制在6.57.5;待接触氧化池污泥根本附着于填料后(出水ρ(SS)≤50mg/L),将各工段串联起来,连续进出水,进水负荷分离处置效果(初始进水负荷为设计值的20%),依照10%20%比例逐渐提升,完成活性污泥驯化与生物膜稳定、成熟;待系统CODCr整体去除率超越80%,且接触氧化池出水SS的质量浓度小于或等于20mg/L时,高盐生化段完成启动。

         

          第2阶段为水解酸化池、好氧池及接触氧化池各工段串联连续及稳定运转,进水量逐渐提升至设计目的10m3/h,并保证出水ρ(CODCr)<50mg/L,优化过程控制参数,并调查整体工艺运转的稳定性及处置效果。

         

          1.5 剖析办法

         

          TOC:熄灭氧化-非分散红外吸收法;CODCr:氯气校正法、低浓度重铬酸钾法;NH3-N:纳氏试剂分光光度法;TP:钼锑抗分光光度法;Cl-:硝酸银滴定法;总盐:重量法;DOpH值及水温采用便携式仪器测定。其中,关于高氯低CODCr废水的测定应留意消弭高浓度Cl-的影响,采用低浓度重铬酸钾实施氧化,并同步测定TOC实施校准。

         

          2、结果与讨论

         

          2.1 高盐生化系统启动状况

         

          高盐生化分为启动阶段、参数优化及稳定运转阶段,整个高盐生化系统可以在20d内顺利完成盐度4%6%条件下水解酸化池、好氧池及接触氧化池的污泥驯化及挂膜启动。启动阶段各工段CODCr去除状况如图2所示。

         

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          启动3d内水解酸化池及好氧池活性污泥絮体增大、沉降性能改善、泥水界面明晰,接触氧化段悬浮微生物根本完整附着于生物填料,开端附着生长,但此时并不结实,需进一步生长与驯化。由图2可知,各工段CODCr去除率在启动阶段的前期相对平稳,水解酸化池、好氧池、接触氧化池启动前10天、4天、4天,CODCr去除率根本稳定在10%36%23%左右,随后CODCr处置程度逐渐提升,污泥絮体及沉降性能进一步改善,生物膜逐渐成型并增厚。经过生物相镜检可知,各工段高盐微生物成熟期分别为18810d,此时活性污泥及生物膜菌胶团致密、尺寸大、絮体交织相生;系统整体CODCr去除率大于80%,且接触氧化池出水SS的质量浓度小于20mg/L,高盐生化系统启动完成。

         

          2.2 高盐生化系统对CODCr去除效果

         

          高盐生化系统快速启动后,分离出水水质逐渐提升进水负荷,实施工艺参数优化与稳定运转。参数优化及稳定运转阶段(90d),各工段CODCr去除状况及接触氧化池出水CODCrTOC浓度如图3、图4所示。

         

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          由图3、图4可知,接触氧化出水CODCrTOC变化趋向分歧,比例系数约为2.5(ρ(CODCr)≈ρ(TOC)×2.5)。随着进水CODCr及负荷提升,高盐生化系统不断坚持相当稳定的运转状态,CODCr去除程度逐渐提升。本阶段运转前30天,进水CODCr的质量浓度自632mg/L增至1028mg/L,水解酸化池、好氧池及接触氧化池CODCr去除率分别由10.28%37.21%23.88%逐渐提升至29.67%85.75%52.43%,出水CODCr的质量浓度为4749mg/L且明澈透明(ρ(SS)<20mg/L),活性污泥驯化及生物膜成熟,处置负荷为0.18kg[CODCr]/(kg[MLVSS]·d)。系统自30d运转至60d,进一步提升进水负荷,进水CODCr的质量浓度自1028mg/L增至1400mg/L,系统达满负荷,水解酸化池CODCr的去除率根本稳定在30%左右,好氧池及接触氧化池CODCr去除率进一步提升至88.51%57.66%,出水CODCr的质量浓度为4347mg/L,处置负荷为0.30kg[CODCr]/(kg[MLVSS]·d)。随后满负荷运转30d,系统不断坚持稳定,在进水CODCr的质量浓度为12001400mg/L、盐度为4%6%Cl-质量浓度为2000030000mg/L条件下,出水CODCr的质量浓度稳定小于50mg/L(ρ(TOC)<20mg/L),到达企业提标排放请求。各工段参数控制如表2所示。

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          2.3 高盐生化系统抗冲击性及稳定性调查

         

          高盐生化系统满负荷稳定运转30d后,调查盐度及负荷动摇对系统CODCr处置效果及运转稳定性的影响,连续调查20d,结果如图5、图6所示。

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          由图5可知,外加CaCl2使进水盐度由5%左右骤然提升至6%左右,连续冲击3dCODCr总去除率根本不受影响。盐度继续提升至7%左右,连续冲击4d,出水CODCr浓度略微有所上升,CODCr总去除率降落1%,随后正常进水,3d内微生物处置才能即可完整恢复,出水水质达标且稳定运转。

         

          由图6可知,经过提升进水流量,进水负荷由0.29kg[CODCr]/(kg[MLVSS]·d)左右骤然提升至0.44kg[CODCr]/(kg[MLVSS]·d)左右,连续冲击4dCODCr总去除率降落1.8%。进水负荷继续提升至0.58g[CODCr]/(kg[MLVSS]·d)左右,连续冲击3dCODCr总去除率降落3.8%,此时出水稍微变混浊。随后正常进水,7d内微生物处置才能即可完整恢复,出水变清、水质达标且稳定运转。

         

          2.4 活性污泥沉降性能及无机化水平剖析

         

          中试期间,对好氧池活性污泥沉降性能及无机化水平实施调查,每3天取样1次,并与现有污水站好氧池污泥实施比拟,结果如图7所示。

         

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          由图7可知,整个中试运转期间,中试好氧池活性污泥沉降性能逐步变好,SVIρ(MLVSS)/ρ(MLSS)由最初的95mL/g0.71左右最终稳定于85mL/g0.65左右,污泥有效成分高、沉降性佳,并未呈现无机化现象。污水站好氧池活性污泥SVI不断稳定在12mL/g左右且ρ(MLVSS)/ρ(MLSS)<0.2,无机化相当严重,大大增加了曝气能耗。

         

          3、结论

         

          (1)经过投加耐盐微生物菌剂和工艺优化的双重强化,可以顺利完成4%6%盐度下,环氧丙烷生产废水高盐生化系统的快速启动和稳定运转。好氧池活性污泥SVIρ(MLVSS)/ρ(MLSS)最终稳定于85mL/g0.65左右,污泥有效成分高、沉降性佳。

         

          (2)水解酸化-好氧-接触氧化工艺处置环氧丙烷生产废水,在进水CODCr的质量浓度为12001400mg/L、盐度为4%6%Cl-的质量浓度为2000030000mg/L条件下,水解酸化池、好氧池及接触氧化池各段CODCr均匀去除率分别为29.86%87.15%62.17%,最终出水CODCr的质量浓度为4349mg/L,到达企业提标排放请求。

         

          (3)该高盐生化系统处置效果好,抗盐及负荷冲击才能强,恢复周期短,满足企业后期提标工程改造的技术请求。

         


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