1 工程概況

太倉某化纖廠總投資10億元人民幣, 占地約 30萬m2, 年產FDY長絲4萬t、POY長絲8萬t、聚酯切片6萬t。該廠采用PTA(精對苯二甲酸)和 EG(乙二醇)為主要原料, 以直接酯化法生產PET 聚酯。所謂直接酯化法, 是指PTA與EG直接酯化生成對苯二甲酸乙二醇酯( BHET ), 再經縮聚生成聚酯( PET)。

聚酯生產廢水主要來自于生產過程中的酯化和縮聚兩個工段, 這部分廢水濃度較高, 主要含有對苯二甲酸、醋酸、甲醇、乙二醇、二甘醇、乙醛等有機物, 無色透明, 有刺激性氣味。廢水中乙二醇、乙醇、甲醇、醋酸均為可生化性好的易降解物質, 其它則較難生物降解。廢水的另一個來源為各種輔助設施產生的低濃度廢水, 主要有辦公樓、宿舍、食堂等的生活污水; 設備、地面沖洗廢水; 初期雨水等。

2 水質、水量的設計

根據環評報告書, 確定設計廢水水質、水量如表1。

設計處理的出水水質, 執行國家污水 綜合排放標準5GB8978) 19966中的表4一級標準。

3 處理工藝

3. 1 處理工藝原理

根據國內外工程實際, 處理此類廢水較常用的工藝為/厭氧+ 好氧0組合的生化處理工藝。考慮到厭氧工藝的一次性投資大, 運行管理要求高, 因此選用水解酸化作為預處理工藝, 聚酯廢水中含有大量的有機高分子化合物, 通過厭氧狀態的水解酸化, 可以打斷高分子鏈, 使之變成小分子有機物, 以大大提高廢水的可生化性, 為后續階段的好氧生化處理創造有利條件。

3. 2 工藝流程

在工藝處理過程中, 首先將廢水分為高濃度廢水和低濃度廢水, 在酯化和縮聚工段的污水經污水管道排向污水站, 并設置兩個閥門, 將生產異常情況下的特高濃度廢水, 首先進入事故池進行存放, 等生產恢復正常后, 再少量、均勻地泵入調節池。高濃度廢水先經水解酸化預處理, 再與低濃度廢水混合, 進入接觸氧化池進行好氧生化處理, 最后混凝沉淀, 實現達標排放要求。

工藝流程如圖1所示。

3. 3 主要設計參數

3. 3. 1 中和池 廢水呈酸性, 向中和池內投加液堿, 調節廢水的pH 為7 ~ 8。中和池外形尺寸為 1. 6m @1. 6m @4. 2m, 2座, 有效容積為19m3, 采用攪拌機攪拌混合。設置pH 自動控制系統, 自動控制加堿量。

3. 3. 2 高濃度廢水調節池 由于廢水中含有乙醛等有害物質, 通過預曝氣, 吹脫去除一部分揮發性有毒有機物, 可減輕其對生化池的毒害作用, 降低后續反應的處理負荷, 池內采用穿孔管預曝氣混合, 外形尺寸為17. 5 m @12. 0 m @4. 2m, 1座, 有效容積為800m3。接觸氧化池Ñ的剩余污泥排入高濃度廢水調節池, 剩余污泥進入水解池處理。

3. 3. 3 水解酸化池 水解酸化池可以降低COD 總量, 同時也可以提高可生化性, 將廢水中不易生物降解的有機物降解為易于生物降解的小分子有機物, 另外, 還同時處理了剩余活性污泥。其外形尺寸為7. 0m @7. 0 m @6. 5 m, 2 座, 有效容積為 600m3, 內置彈性立體填料200m3。

3. 3. 4 接觸氧化池Ñ 利用好氧微生物對廢水中的有機物進行去除, 接觸氧化池Ñ的外形尺寸為 6. 5m @9. 5 m @5. 5 m, 6 座, 有效容積為 1 925 m3, 內置彈性立體填料1 600 m3。采用微孔曝氣軟管供氧, 18. 5 kW三葉羅茨風機4臺。接觸氧化池是該工程的核心處理構筑物, 采用二氧二沉的推流式布置, 更能適應廢水水質的變化, 有利于形成較長的生物鏈, 填料上生長的微生物相更加豐富, 可以提高生化處理效率, 使廢水處理更徹底。有廢水需要處理的單位，也可以到污水寶項目服務平臺咨詢具備類似污水處理經驗的企業。

3. 3. 5 中沉池 外形尺寸為4. 5 m @4. 5 m @ 5. 5m, 2 座。中沉池采用豎流式, 表面負荷率為 1. 0m3 /(m2# h)。

3. 3. 6 接觸氧化池Ò 外形尺寸為5. 5 m @ 9. 5m @4. 9 m, 6座, 有效容積為1 134 m3, 內置彈性立體填料850 m3。采用微孔曝氣軟管供氧, 鼓風機與接觸氧化池Ñ共用。

3. 3. 7 混凝沉淀池 外形尺寸為4. 5 m @4. 5 m @4. 9 m, 2座, 采用豎流式, 表面負荷率為1. 0 m3 / (m2# h)。

3. 3. 8 低濃度廢水調節池 外形尺寸為15. 2 m @6. 0 m @4. 2m, 1座, 有效容積為342m3。

3. 3. 9 事故池 外形尺寸為17. 5 m @9. 6 m @ 4. 2m, 1座, 有效容積為640 m3。

4 調試與運行

4. 1 生化系統的調試

在工廠正式投產前, 用生活污水及河水注滿水解酸化池和接觸氧化池Ñ。接種污泥為城市污水處理廠的剩余活性污泥, 水解池的污泥TSS接種量為10 kg/m3, 接觸氧化池Ñ的污泥TSS接種量為 2 kg/m3, 接觸氧化池Ò不再另外加菌種, 采用前段出水中攜帶的微生物進行自然掛膜、馴化, 只提供適量的氧氣。接觸氧化池Ñ接種污泥后悶曝一天, 次日起即以低濃度廢水(主要是生活污水)連續進水, 隨水流出的懸浮物在中沉池中沉淀, 調試初期的剩余污泥排入污泥濃縮池, 壓濾后外運處置。數日后, 接觸氧化池Ñ開始變清, 填料上生長有黃色的生物膜。接觸氧化池填料上的生物膜培養完成后, 即開始加入高濃度廢水。同時可以查看中國污水處理工程網更多技術文檔。

工廠試生產后, 由于生產不穩定, 各類設備、管道清洗頻繁, 大量的原料隨清洗廢水排出, 高濃度廢水的水質波動極大, 水量也較大, COD值達到 9 000~ 40 900 mg /L(偶爾達到了45 280 mg /L), 只能使用河水(處理系統出水后采用系統排出水) 按一定比例稀釋后進入接觸氧化池, 快速提高接觸氧化池的處理量; 另一部分高濃度廢水每天間歇進入水解池, 還有一部分高濃度廢水暫時存貯于事故池內。由于進水濃度過高, 接觸氧化池Ñ的首端出現了供氧不足的現象, 而且接觸氧化池Ñ內重新出現了大量的懸浮狀態的活性污泥。據此分析認為, 該類廢水比較容易生化降解, 因此調試期間將運行方式調整為:

( a)高濃度廢水全部直接進入水解酸化池;

( b)中沉池的剩余污泥排到調節池, 同時適當加大預曝氣風量, 在一定程度上把調節池變成了活性污泥池, 以提高調節池污染物的去除效果;

( c)在中沉池的排泥管上接出一根支管, 回流活性污泥到接觸氧化池Ñ的進水口, 接觸氧化池Ñ 由此改成了/懸浮的活性污泥和附著的生物膜0共生的泥膜系統, 不但大大增加了系統的生物量, 而且解決了供氧與需氧之間的矛盾。

隨著工廠的正式投產, 高濃度廢水的COD值波動趨于平緩, COD的平均值逐漸降低, 一般在 6 000~ 8 500mg /L之間, 水量也大幅回落, 好氧生化處理系統已經基本運行正常。水解酸化池隨著好氧生化系統剩余污泥的不斷補充及時間的延長, 污泥逐漸馴化, 水面逐漸出現密集的氣泡, 說明有部分污泥已經進入厭氧產氣階段。

4. 2 混凝沉淀池的調試

生化系統開始調試時, 出水中攜帶有大量不適應新環境而被淘汰的微生物, 通過投加PAC、 PAM, 去除這些懸浮物。隨著生化系統的逐漸正常運行, 出水懸浮物濃度逐漸下降, 尤其是在改為泥膜法運行后, 接觸氧化池Ò出水一直比較清澈透明, COD值也遠低于設計出水水質。即使前段泥膜系統有些波動時, 出水COD值變化也不明顯, 表現出運行的穩定性很好, 此時僅少量投加 PAC、PAM即可。

4. 3 運行結果

經過約三個月的調試和運行, 系統處理出水水質優于設計要求, 于2005年12月28日、30日進行了驗收監測, 出水水質指標摘錄于表2。該套裝置運行至今, 運行狀況良好, 出水水質優良, 對其抽查結果如表3所示, 現在出水已經全部回用于生產和綠化。

5 結 語

該工程經過三年多的實際運行結果表明:

( 1)聚酯廢水采用水解酸化- 接觸氧化處理工藝, 是切實可行的, 能很穩定地運行, 出水水質符合江蘇省地方標準5DB32 /T 1072) 20076, 出水現已全部回用;

( 2)該工藝剩余生化污泥可以自身處理, 僅需壓濾少量的物化污泥;

( 3)聚酯廢水的可生化性較好, 濃度較高, 曝氣池不宜采用推流式;

( 4)泥膜共生系統的污泥濃度高, 抗沖擊負荷能力強, 運行較為穩定。來源：污染防治技術 作者: 印春生