1、UASB活性污泥接触氧化混凝沉淀工艺处理化工生产废水 工业给排水U A S B活性污泥接触氧化混凝沉淀工艺处理化工生产废水林方敏林伟仲李鑫华卢萃云(环境保护部华南环境科学研究所,广州510655摘要采用U A S B好氧接触氧化混凝沉淀工艺处理硝基氯苯/香兰素生产废水,运行结果表明,当进水C O DC r、硝基氯苯、S S平均分别为3600m g/L、7m g/L、110m g/L时,出水平均分别为92m g/L、0.3m g/L、44m g/L,出水可稳定达到污水综合排放标准(G B89781996一级排放标准,处理效果稳定。关键词硝基氯苯香兰素U A S B活性污泥接触氧化混凝沉淀U A
2、S B-a c t i v a t e ds l u d g e-c o n t a c to x i d a t i o n-c o a g u l a t i n gs e d i m e n t a t i o np r o c e s st ot r e a tc h e m i c a lp r o d u c t i o nw a s t e w a t e rL i nF a n g m i n,L i nW e i z h o n g,L iX i n h u a,L uC u i y u n(S o u t hC h i n aI n s t i t u t eo fE n
3、v i r o n m e n t a lS c i e n c e,G u a n g z h o u510655,C h i n aA b s t r a c t:T h ep r o c e s so fU A S B-a c t i v a t e ds l u d g e-c o n t a c to x i d a t i o n-c o a g u l a t i n gs e d i m e n t a t i o nw a su s e df o rt h et r e a t m e n to fn i t r o c h l o r o b e n z e n e-v a
4、 n i l l i np r o d u c t i o nw a s t e w a t e r.T h eo p e r a t i o nr e s u l t s s h o w e dt h a tw h e nt h ei n f l u e n tC O D C r,n i t r o c h l o r o b e n z e n ea n dS Sw e r ea v e r a g e3600m g/L,7m g/La n d 110m g/Lr e s p e c t i v e l y,t h ee f f l u e n tw o u l dc o r r e s
5、p o n d i n g l yb e92m g/L,0.3m g/La n d44m g/L r e s p e c t i v e l y,a l lo fw h i c hc o u l dm e e tt h ef i r s tg r a d es t a n d a r do f“I n t e g r a t e dw a s t e w a t e rd i s c h a r g e s t a n d a r d(G B89781996”,a n dt h et r e a t m e n te f f e c tw a ss t a b l e.K e y w o r
6、d s:N i t r o c h l o r o b e n z e n e;V a n i l l i n;U A S B;A c t i v a t e ds l u d g e;C o n t a c to x i d a t i o n;C o a g u l a t i n gs e d i m e n t a t i o n1工程概况某化工企业主要生产硝基氯苯、医药中间体、食品添加剂等化工产品,其产品有硝基氯苯、邻苯二胺、对硝基苯酚、对氨基苯酚、愈创木酚和香兰素等。该项目废水的特点是有机物浓度高、成分复杂,含有难降解物质,如:硝基氯苯、苯胺、挥发酚和硝基酚等,废水可生化性差。该工
7、程生产中有三股废水排出。由于初期雨水的污染较大,因此每次降雨前30m i n的厂区雨水也排入废水处理系统进行处理。为了增加废水的可生化性,少量的生活污水也一并进行处理。设计处理规模1000m3/d,系统按24h连续运行设计。进水水质根据业主提供的实测数据确定,出水水质要求达到污水综合排放标准(G B89781996一级标准,设计进出水水质见表1。2工艺设计2.1工艺流程对氨基苯酚废水、邻苯二胺废水和雨水主要含苯类化合物,较难生化降解,但只要生化系统设计合理,此类废水仍然可以得到很好的处理,而生活污水最易处理且与其他废水混合后可稀释有机物浓度,因此对这几股废水考虑合并处理,根据对各种常见处理方法
8、的分析,应用普遍、技术成熟的工艺是优先考虑的对象,因此采用生化法为上述三类有机废水处理的核心工艺。同时考虑到某些特殊情况和一些难降解有机物的残留,为了保证出水达标,在生化处理之 表1设计进出水水质项目水量/m 3/d 盐分/%B O D 5/m g /LC OD C r/m g /LS S/m g /L 硝基氯苯/m g/L 苯胺/m g/L 挥发酚/m g /L 硝基酚/m g/L 对氨基苯酚和邻苯二胺废水25027505000600055130硝基废水1808.8327055003580300愈创木酚和香兰素废水370600300080生活污水60180300150场地冲洗水/初期雨水14
9、02001000400400110排放标准(G B 8978199620100700.51.00.5后还设置了混凝沉淀处理工艺,通过药剂的物理化学作用,将残存的有机物捕集、吸附除去,保证处理后出水的水质。本项目采用U A S B 活性污泥接触氧化混凝沉淀工艺。先采用高效厌氧工艺(U A S B 降低有机物浓度,提高废水可生化性,再采用活性污泥、接触氧化、混凝沉淀工艺对有机物逐级降解。考虑到化工生产废水的复杂性、难处理性为保证出水水质,在工艺末端设置混凝沉淀处理以降低水中的S S 和残余有机物以确保出水达标。本项目设事故池,事故池按存储1d 废水量计,有效容积取1000m 3。当事故池溢流出水时
10、,采用砂滤和活性炭过滤作为应急处理措施。设计工艺流程见图1。 图1工艺流程2.2主要构筑物及设备参数(1雨水收集池。1座,地下式钢筋混凝土结构,收集初期雨水和场地冲洗水。尺寸7m7m6.5m 。有效容积150m 3,H R T 5h ,池内设提升泵2台(1用1备,Q 为30m 3/h ,H 为18m ,N 为3k W ;事故提升泵2台,Q 为400m 3/h ,H 为20m ,N 为30k W 。(2调节池。1座,半地下式钢筋混凝土结构,尺寸15m11m5m ,有效容积740m 3,H R T 18h ,池内设提升泵2台(1用1备,Q 为42m 3/h ,H 为15m ,N 为4k W 。底部
11、设有空气搅拌系统,曝气强度1.2m 3/(m2h 。(3均质池。1座,半地下式钢筋混凝土结构,尺寸5m5m5m ,有效容积112m 3,H R T 2.5h 。池内安装潜水搅拌器1台,N 1.5k W 。在该池投加酸、碱调节废水p H ,通入蒸汽保持水温(冬天时使用,投加N 、P 营养盐满足废水厌氧生化的碳氮磷比值要求(C NP =20051,从而保证厌氧生化处理过程的效果。(4中间池。半地下式钢筋混凝土结构,尺寸5m5m5m ,有效容积112m 3,H R T 2.5h 。池内分4格,每格设有气动阀门,保证对4座U A S B池均匀配水。池内设置废水提升泵8台(4用4备,Q 为10m 3/h
12、 ,H 为20m ,N 为2.2k W 。(5U A S B 池。4座,半地下式钢筋混凝土结构,单池尺寸7.5m7.5m8m ,单池有效容积420m 3,H R T 42h ,容积负荷2.5k g C O D C r/(m 3d ,池内安装三相分离器,U A S B 进水布水采用“一管一点”方式,布水点2.3m 2/个,每个U A S B 池共设24个布水点。(6初沉池。1座,半地下式钢筋混凝土结构,尺寸15.4m 4.3m 5m ,表面负荷0.7m 3/(m2h ,池内设置污泥回流泵8台(4用4备,Q 为10m 3/h,H 为20m ,N 为2.2k W 。初沉池污泥回流至U A S B 池
13、,可增大U A S B 池废水的上升流速,易于形成颗粒污泥。(7活性污泥池。2座,半地下式钢筋混凝土 结构,单池尺寸10.6m7.5m5m,单座池体有效容积357m3,H R T17h,污泥负荷0.2k g B O D5/ (k g M L V S Sd,气水比111。(8中沉池。2座,半地下式钢筋混凝土结构,单池尺寸7.5m3m5m,表面负荷1m3/ (m2h。设污泥回流泵2台,Q为42m3/h,H为15m,N为2.2k W。污泥回流量为50%100%。(9接触氧化池。2座,半地下式钢筋混凝土结构,单池尺寸12m7.5m5m。单池有效容积400m3,H R T20h,填料负荷0.15k g
14、B O D5/ (m3d,气水比101。池内装有组合填料,填料高度3m。(10二沉池。2座,半地下式钢筋混凝土结构,单池尺寸7.5m3m5m。表面负荷1m3/(m2h。设污泥回流泵2台,Q为42m3/h,H为15m,N为2.2k W。(11混凝沉淀池。1座,半地下式钢筋混凝土结构,尺寸15.4m4m5m。表面负荷1m3/ (m2h。P A C和P AM投加量分别为100m g/L 和1m g/L,池内设有桨叶搅拌机2台,转速为60r/m i n,H为4.5m,N为0.75k W。设置行车式刮泥机1台,轨距4.3m,速度为2.3m/m i n, N为0.55k W。吸泥泵1台,Q为20m3/h,
15、H为10m,N为1.5k W。(12清水池。1座,半地下式钢筋混凝土结构,尺寸15.4m5.4m5m。有效容积375m3,H R T 10h,设回用水泵2台(1用1备,Q为42m3/h,H为15m,N为4k W。清水池中适当投加次氯酸等强氧化剂去除溶解性物质造成的色度升高。(13储泥池。1座,地下式钢筋混凝土结构,尺寸4m4m5m,设气动隔膜泵2台(1用1备, Q为20m3/h,H为50m。将污泥泵至板框压滤机进行脱水。3工程调试3.1生化池的调试本工程有机废水属难生物降解的有毒废水,污染物浓度较高,为使系统稳定运行,调试重点在生化处理阶段,包括污泥采集投泥、污泥培养驯化、接触氧化池填料挂膜等
16、。3.2厌氧污泥培养驯化厌氧接种污泥量采用15k g/m3以上(按厌氧池容计;好氧接种污泥量按照生化池M L V S S1.5k g/m3计算。将接种污泥均匀投至初沉池中,通过污泥回流泵均匀分布至U A S B池,污泥放置2天后进行驯化。在厌氧驯化时,控制进水C O DC r不大于2000m g/L,废水C O DC rNP为20051,当出水C O DC r稳定,厌氧去除率始终为50%以上时,连续稳定15d即可认为污泥驯化成功,可转入启动阶段,按设计负荷运行。3.3好氧污泥培养驯化将好氧接种污泥均匀投加至活性污泥池和接触氧化池中,投泥时开启曝气系统。接触氧化池污泥投加量以池容的1/51/10
17、为宜,以免好氧池出水夹带污泥过多。曝气系统连续曝气2448h后,视好氧池内活性污泥颜色变化及混合液的上清液C O DC r等指标的变化情况,确定是否进入系统启动阶段。一般情况下活性污泥由黑色变为黄褐色,污泥沉降性能较好,接触氧化池中填料上附着有污泥(肉眼可见,上清液C O D C r低于200m g/L,可转入启动阶段,按设计负荷运行。4运行情况系统调试完毕投入运行后,经当地环保监测部门连续监测,各项出水指标均达到污水综合排放标准(G B89781996一级标准。2009年112月系统进出水水质监测数据见表2。由表2可知,B O D5、C O DC r的去除率稳定在95%以上,出水各项指标均达
18、到设计要求。工程投运前期,处理水量未达到设计处理水量,整个系统处于低负荷运行,由于U A S B有较高的有机物去除率,为了防止后续两级好氧生化系统因低基质而发生污泥膨胀现象,运行中降低了活性污泥池的处理负荷,减少活性污泥池的曝气量,主要通过接触氧化池对废水进行好氧生化处理,从而保证废水处理系统正常、稳定的运行并降低了能耗。5经济分析本项目工程总投资为1200万元,其中土建投资为630万元,设备及其他投资为570万元。处理成本为2.88元/m3,其中:电费为1.41元/m3,药剂费为1.23元/m3,人工费为0.24元/m3。 表22009年112月系统进出水水质监测数据月份B O D 5/m
19、g /LC OD C r/m g /L S S /m g /L 硝基氯苯/m g /L 苯胺/m g /L 挥发酚/m g /L 1进水97337451117.215.511.8出水1894460.40.70.32进水92635381025.111.28.2出水1288420.30.40.23进水94136441055.813.38.8出水1389420.30.50.24进水95536881076.314.29.7出水1493550.30.60.25进水98641651258.817.213.1出水1695620.40.70.36进水99042111308.616.813.6出水1696620
20、.40.70.37进水97840601197.715.811.6出水1795510.40.70.48进水97038961087.015.211.3出水1688560.30.60.39进水98139311258.616.512.3出水1790640.30.80.310进水96936101106.312.89.2出水1688550.30.70.311进水97737851157.016.211.3出水1586580.40.60.312进水96236221026.414.110.2出水1582550.30.70.36结语(1此类含有难降解有机物的化工废水处理工艺设计应考虑初期雨水的处理及事故应急措施。
21、(2设置初沉池用于对U A S B 的出水进行泥水分离,并将厌氧污泥进行回流,可避免厌氧污泥流失,有效分离厌氧和好氧污泥。污泥回流可提高U A S B 池内水流的上升流速,和降低进水对系统的扰动性,从而增加微生物与进水基质间的接触,从而提高有机物的去除率。参考文献1陈立波,李风亭.香兰素废水处理技术研究及工艺设计.水资源保护,2007,23(3:67672薛明亮,陈金思.对氨基苯酚废水处理工程设计与运行.安徽化工,2008,34(5:55563孙洁.硝基氯苯系列废水治理技术现状与发展.化学工程与装备,2008,(5:8990通讯处:510655广州市员村西街七号院环境保护部华南环境料学研究所电
22、话:(02085538226E -m a i l :l i n f a n g m i n s c i e s .o r g 收稿日期:檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪殏殏殏殏2011-07-22“十二五”规划纲要节能减排十方面重点工作确定为落实“十二五”规划纲要提出的单位国内生产总值能耗降低16%等目标任务,国家发改委编制了“十二五”节
23、能减排和控制温室气体排放的实施方案,准备开展强化节能减排、降低碳强度、优化产业结构和能源结构等十方面重点工作。我国将实施节能改造工程、节能技术产业化示范工程、节能产品惠民工程、合同能源推广工程和节能管理能力建设工程;实施城镇污水处理设施及配套管网建设工程、规模化畜禽养殖污染管理工程和火电厂脱硫脱硝工程;实施循环经济的重点工程,建设100个资源综合利用示范基地,50个“城市矿山”示范基地,5个再制造产业集聚区。为强化节能减排、降低碳强度责任,我国将科学合理地确定各地区“十二五”节能减排和降低碳强度目标,健全统计、监测和考核体系,对地方节能减排、降低碳强度的完成情况进行评价考核。考核结果将向社会公
24、布,并纳入政府绩效管理,实行问责制。同时还将加强节能减排管理,合理控制能源消费总量,开展能效水平对标活动,推进工业、建筑、交通等领域的节能减排,开展万家企业节能低碳行动、绿色建筑行动和“车船路港”千家企业低碳交通运输专项行动,加强农业和农村、商业和民用、公共机构的节能减排。我国还将完善相关经济政策,理顺资源性产品价格关系,推行居民用电、用水阶梯价格,全面推行供热计量收费;加大差别电价、惩罚性电价实施力度。完善污水处理费政策,改革垃圾处理收费方式。深化采用财政补贴方式推广高效节能产品等支持机制。推进资源税改革,推动落实和完善资源综合利用的税收政策。加大各类金融机构对节能减排、低碳项目的信贷支持力度,建立银行绿色评级制度。此外,我国还将继续加快节能减排基础工作和能力建设,完善温室气体排放统计核算制度。强化节能减排监督检查,动员全社会参与节能减排和应对气候变化。
