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某大型石化公司新建120萬噸PTA設(shè)備,同步配套建立250m3/h的污水設(shè)備一套,為保證設(shè)備投料開車后污水可以達(dá)標(biāo)排放,PTA設(shè)備開車前兩個(gè)月對(duì)污水厭氧和好氧污泥實(shí)行培育馴化,使得設(shè)備開車后污水達(dá)標(biāo)排放。
一、PTA廢水特征
(1)PTA生產(chǎn)廢水污染物組成PTA設(shè)備生產(chǎn)廢水含有乙酸、對(duì)苯二甲酸、對(duì)二甲苯、對(duì)甲基苯甲酸、鄰苯二甲酸、苯甲酸、醋酸正丁酯、催化劑,廢水水質(zhì)動(dòng)搖大,有機(jī)污染物濃度高通常在6000?9000mg/l。
乙酸:廢水中有機(jī)污染物的一個(gè)主要來源,微溶于水,B0D5/C0Dcr-0.72,屬于可生物降解的有機(jī)物。
對(duì)苯二甲酸:難溶于水,溶解度隨溫度降低而降低;PH=5.1左右開端析出,PH=3.8左右時(shí)大局部TA根本上都曾經(jīng)析出,B0D5/C0Dcr=0.80,屬于可生物降解有機(jī)物,但是需求較長(zhǎng)時(shí)間和降解過程。
苯甲酸:廢水中有機(jī)物的另外一個(gè)主要來源,溶于水,B0D5/C0Dcr=0.48,可生化降解。
對(duì)岸釜苯甲酸:難容于熱水,易溶于甲醇、乙醴,可生化降解。
⑵廢水水質(zhì)剖析
典型的PTA廢水組分中依照生物可降解性分為三種:
①易降解組分,構(gòu)成COD組分的乙酸、苯甲酸和4-竣基苯甲醛,是廢水總COD的組成局部。
②不易降解組分,構(gòu)成COD的對(duì)苯二甲酸和鄰苯二甲酸,是廢水總COD的組成局部。
③難降解組分,構(gòu)成COD的對(duì)甲基苯甲酸、偏苯三甲酸以及其他未知的難降解物質(zhì),也是構(gòu)成COD的一局部。
對(duì)苯二甲酸可以被構(gòu)成厭氧顆粒污泥的產(chǎn)甲烷微生物降解。溶解的對(duì)苯二甲酸在厭氧處置工藝中對(duì)厭氧微生物沒有毒性抑止,但是最初的降解過程是十分復(fù)雜的,而且降解的過程很遲緩,由于厭氧微生物對(duì)降解PTA廢水中各種組分的順應(yīng)過程比擬慢,因而PTA工業(yè)廢水處理設(shè)備的厭氧和好氧系統(tǒng)都需求經(jīng)過提早的馴化。
二、污水處置站工藝流程引見
本污水處置設(shè)備生化系統(tǒng)采用厭氧+兩級(jí)好氧處置工藝厭氧采用第三代厭氧反響器系統(tǒng),設(shè)計(jì)處置水量220m3/h,進(jìn)水COD濃度16000mg/l,容積負(fù)荷不大于10kg/(m3•d)。
一級(jí)好氧最大容積負(fù)荷2.0kg/(m3•d),二級(jí)好氧容積負(fù)荷0.5kg/(m3?d),好氧系統(tǒng)設(shè)計(jì)最大總?cè)コ?/font>COD負(fù)荷約55t/d,采用碟式射流器。工藝流程如圖1所示。
三、污泥馴化計(jì)劃的選擇
厭氧系統(tǒng)的污泥由IC反響器的專利商提供,污泥主要來自外省的檸檬酸廠、造紙廠的顆粒污泥,顆粒污泥經(jīng)槽車運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)后經(jīng)過污泥螺桿泵導(dǎo)入?yún)捬跷勰喙藓头错懫鳎勰嗤都恿恳勒辗错懫魅莘e的40%肯定,好氧污泥由于污泥接種量大,周邊企業(yè)的污泥量無法滿足接種量的需求,最終肯定采用市政污水處置廠脫水后含水量85%的剩余污泥,作為本項(xiàng)目的接種污泥,由于好氧池采用市政污泥實(shí)行接種,因而一級(jí)好氧池污泥投加濃度依照4000mg/l投加、二級(jí)依照2000mg/l投加。
⑴馴化計(jì)劃的選取
由于PTA廢水的特性,厭氧生物啟動(dòng)需求一定過程,馴化厭氧污泥對(duì)廢水中TA的降解才能。
①厭氧提早六個(gè)月馴化:通常狀況厭氧需求6個(gè)月的馴化時(shí)間可以將COD去除率到達(dá)70%,提早6個(gè)月馴化有利于污泥順應(yīng)PTA廢水環(huán)境,PTA設(shè)備開車后可以較快順應(yīng)并將廢水處置達(dá)標(biāo),存在的問題:A.污水設(shè)備需求在PTA設(shè)備投產(chǎn)前6個(gè)月建成并投用;B.由于厭氧馴化后的廢水并不能達(dá)標(biāo)排放,需求厭氧好氧同步馴化,這種馴化方式需求大量外購(gòu)TA殘?jiān)鳛樘荚?,同時(shí)需求耗費(fèi)大量的堿和工業(yè)水及N、P本錢高;C.不論由于主設(shè)備由于建立緣由還是其他緣由不能按時(shí)開車,馴化工作也不能中止,需求繼續(xù)耗費(fèi)大量的碳源等馴化物料。
②厭氧在主設(shè)備開車前兩個(gè)月馴化:主設(shè)備開車前兩個(gè)月對(duì)好氧污泥實(shí)行馴化使之具備降解TA的才能,好氧馴化期間配置的原料水少量進(jìn)入?yún)捬跸到y(tǒng),厭氧啟動(dòng)期間污泥負(fù)荷控制在0.1kgCOD/kgVSS•d,兩個(gè)月后厭氧設(shè)備大約可以到達(dá)40%-50%的設(shè)計(jì)負(fù)荷,該方式一定水平縮短PTA設(shè)備開車后生物啟動(dòng)的時(shí)間,馴化本錢相對(duì)較低,主要思索好氧馴化所需的碳源、工業(yè)水和N、卿可,存在的問題:厭氧馴化時(shí)間短不具備完整降解TA的才能,開車初期TA的降解去除需求依托好氧段,好氧系統(tǒng)負(fù)荷較高,好氧系統(tǒng)設(shè)計(jì)余量假如不夠,可能會(huì)形成出水不達(dá)標(biāo);負(fù)荷過高污泥沉降性差。
③厭氧邊開車邊馴化:開車前兩個(gè)月對(duì)好氧污泥實(shí)行馴化,使之具備處置PTA廢水的才能,厭氧應(yīng)用實(shí)踐PTA廢水馴化,開車初期厭氧系統(tǒng)去除率依照30%思索,剩余70%負(fù)荷由好氧承當(dāng),該方式污泥馴化本錢最低,存在問題:A.由于PTA廢水COD濃度較高,好氧負(fù)荷過高,設(shè)計(jì)階段如沒有思索余量,污泥負(fù)荷缺乏出水將無法達(dá)標(biāo);B.該種運(yùn)轉(zhuǎn)方式好氧污泥產(chǎn)生量大,污泥脫水系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)壓力較大。
⑵馴化啟動(dòng)所需具備的條件
污泥馴化前,現(xiàn)場(chǎng)需做好準(zhǔn)備,具備必要的設(shè)備、物資和人員條件,詳細(xì)如下:
①厭氧、好氧單元已完成施工具備投運(yùn)條件。
②厭氧、好氧污泥曾經(jīng)全部投加終了,厭氧沼氣排放系統(tǒng)調(diào)試確認(rèn)完好。
③現(xiàn)場(chǎng)具備充足的工業(yè)水、電、蒸汽等公用工程條件。
④化驗(yàn)剖析:現(xiàn)場(chǎng)具備PH、電導(dǎo)率、COD、N、P、TSS、VSS、VFA、ALK、TA、BA、醋酸、pT酸等化驗(yàn)條件。
⑤具備充足的化學(xué)品(包括鹽酸、氫氧化鈉、尿素、磷酸、微量營(yíng)養(yǎng)鹽、氫氧化鈣及馴化期間所用的TA水澇料、BA等馴化料)。
⑥用于溶解碳源的溶解池改造完成、具有攪拌、液堿管線、工業(yè)水、厭氧出水回流等配置用管線。
⑦厭氧系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生沼氣和硫化氫現(xiàn)場(chǎng)需裝備硫化氫氣體檢測(cè)儀1臺(tái),可燃?xì)怏w檢測(cè)儀1臺(tái)。
四、污泥馴化流程及過程
分離本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和建立施工狀況本次厭氧和好氧的馴化采用計(jì)劃二
(1)污泥馴化工藝流程
污泥馴化的關(guān)鍵是TA、BA的溶解配置原料水,本項(xiàng)目選用了正常生產(chǎn)工藝中的初沉池作為碳源的溶解池,為滿足TA、BA溶解的需求在初沉池內(nèi)配置有兩臺(tái)潛水?dāng)嚢杵?、工業(yè)風(fēng)曝氣管線、蒸汽、液堿及工業(yè)水管線,為了同時(shí)滿足厭氧和好氧的需求,增加了均質(zhì)罐直接到好氧的超越管線。
碳源的投加和溶解是馴化過程的關(guān)鍵,由于設(shè)計(jì)過程中通常設(shè)計(jì)人員并沒有運(yùn)轉(zhuǎn)操作經(jīng)歷,主流程的完善方面思索不周到,馴化所需的溶解攪拌設(shè)備通常在設(shè)計(jì)中思索都不周全,因而在施工設(shè)計(jì)時(shí)就必需思索碳源溶解池碳源投加設(shè)備、攪拌設(shè)備、加熱設(shè)備的設(shè)計(jì),以便減輕后續(xù)馴化期間工人的工作量和勞動(dòng)強(qiáng)度。
⑵污泥馴化過程
11月16日開端馴化,TA:BA依照1:1配置,為了滿足冬季馴化所需的水溫,初沉池溶解TA、BA的水溫控制在35°C,初始COD控制在3500-4000mg/l,TA有機(jī)物濃度在1359mg/l,BA有機(jī)物濃度在1619mg/l,厭氧進(jìn)水量80m3/h,好氧進(jìn)水30m3/h,10天后出水TA濃度沒有變化,BA濃度逐漸降低,BA去除率大約50%,—級(jí)沉淀池出水COD均勻144mg/l。
11月25日開端進(jìn)步TA和BA的溶解量、投加比例仍為1:1,將COD濃度控制在8000mg/l左右,10天后厭氧出水TA濃度根本不變,BA去除率,曾經(jīng)到達(dá)90%,好氧均勻進(jìn)水C0D2298mg/l,均勻出水137mg/l„
經(jīng)過1個(gè)月的負(fù)荷提升好氧負(fù)荷曾經(jīng)提升到25t/d,到達(dá)設(shè)計(jì)負(fù)荷的45%,好氧出程度均在130mg/l,厭氧負(fù)荷提升到22t/d,到達(dá)設(shè)計(jì)負(fù)荷的25%,COD去除率77%、BA去除率97%,扣除化驗(yàn)偏向TA根本沒有降解,由于繼續(xù)提升負(fù)荷會(huì)耗費(fèi)大量的碳源,好氧系統(tǒng)經(jīng)過1個(gè)月的馴化曾經(jīng)具備降解TA和BA的才能,厭氧對(duì)BA的降解曾經(jīng)到達(dá)97%,最終肯定維持現(xiàn)有負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),待開車后直接處置設(shè)備廢水。
1月7日主設(shè)備開車后均勻廢水排放量150m3/h,COD濃度均勻19922mg/l,為保證厭氧系統(tǒng)不受沖擊,厭氧依照每天10%的負(fù)荷實(shí)行提升,剩余負(fù)荷全部由好氧處置,經(jīng)化驗(yàn)剖析廢水COD濃度固然高,但是COD的組成局部中醋酸占比超越了60%,易降解成份較多,經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)污水處置設(shè)備完整可以具備和接納PTA廢水的才能,但是經(jīng)過化驗(yàn)數(shù)據(jù)剖析,發(fā)現(xiàn)厭氧對(duì)TA的降解還只要10%左右。
五、結(jié)論
(1)理論證明采用市政污水處置廠的生化污泥經(jīng)過45天馴化也是可以較快順應(yīng)PTA污水水質(zhì)的,并能獲得較高的處置效率。
(2)厭氧顆粒污泥對(duì)BA的降解順應(yīng)較快,理論證明厭氧顆粒污泥大約經(jīng)過20天的馴化即可到達(dá)90%的去除率。
(3)TA含苯環(huán)類物質(zhì)雖可生物降解,但是需求較長(zhǎng)時(shí)間,假如設(shè)備排放廢水中TA占COD比例較高,倡議還是提早6個(gè)月對(duì)厭氧設(shè)備實(shí)行馴化,防止因厭氧去除率低招致好氧負(fù)荷過高,形成開車期間廢水不達(dá)標(biāo)。