鄒發(fā)成,谷宗洋,任 旺,朱金安
(巴陵石油化工公司,湖南 岳陽 414014)
氯醇法生產(chǎn)環(huán)氧氯丙烷是國內(nèi)外較多采用的工藝路線[1],是以石灰乳或電石灰為皂化劑;Ca(OH)2的用量比理論量要高出50%左右,生產(chǎn)污水中存有大量的飽和Ca(OH)2和皂化生成物CaCl2
[2]。該污水具有pH值高、含鹽量高等特點,處理非常困難。目前,國內(nèi)外均采用生化方法處理該污水。巴陵石油化工公司將環(huán)氧氯丙烷污水與煉油化工污水、生活污水混合,污水鹽度降低,再利用A/O裝置進行生化處理,達到較好的處理效果。
氯醇法生產(chǎn)環(huán)氧氯丙烷工藝中產(chǎn)生的污水主要是從氯丙醇皂化和粗環(huán)氧丙烷精制兩個工序中排出的,其特點如下。
(1)污水呈高堿性,pH值為10~12。
(2)含鹽量高,CaCl2濃度約為3.5%。
(3)COD在1 200~1 800mg/L之間,污水中還含有少量的難降解有機氯化物。
環(huán)氧氯丙烷污水與煉油化工污水、生活污水混合后,COD、pH值、鹽濃度等指標(biāo)降低?;旌衔鬯|(zhì)見表1。
表1 混合污水水質(zhì)參數(shù)
2.1.1 水量及水質(zhì)
進水Q=250m3/h、COD=600~800mg/L、BOD5=300~400mg/L、pH 值=6~11、鹽濃度(以CaCl2計)≤10g/L
出水 COD≤60mg/L、BOD5≤30mg/L、pH值=6~9
2.1.2 工藝參數(shù)
設(shè)計總?cè)莘e負荷NV=0.10~0.15kg BOD5/ (m3·d)
混合液污泥濃度 O1池2.5~4.0g/L
總回流比 O1池150%~200%;A池50%
水力停留時間 50h(A池12h,O1池19h,O2池19h)
圖1 A/O工藝流程簡圖
A段為缺氧酸化,水解產(chǎn)酸菌將大分子有機物分解為小分子有機物,提高污水的可生化性。O1段采用活性污泥法,去除大部分的COD;O2段采用生物接觸氧化法,對水質(zhì)起到重要的把關(guān)作用[3,4]。
A池有效停留時間12h,設(shè)有沉定池和集泥井。回流和攪拌系統(tǒng)為反應(yīng)器提供必要的回流,一方面保證泥水混合液處于懸浮狀態(tài)并同填料床充分接觸,同時有利于減少短流現(xiàn)象。
O1段采用改良型氧化溝池[4],停留時間為19h。
O2段采用好氧生物膜法,停留時間為19h。二段好氧池內(nèi)F/M很低,采用以吸附為主的生物膜法,有利于生物量的提高及穩(wěn)定,還能夠提高氧利用率。
O1、O2段后各設(shè)一座φ25.0m中心進水、周邊出水輻流式沉淀池,設(shè)雙臂周邊傳動刮泥機。
一座多格集泥井分別轉(zhuǎn)儲中沉池和二沉池污泥。中沉池污泥150%~250%回流至O1池,回流污泥濃度4~8g/L;二沉池污泥全部回流至A池,剩余污泥間歇排至污泥處理系統(tǒng)。
A/O裝置原設(shè)計進水量300m3/h,進水COD=1 000mg/L,出水COD=100mg/L。
污水中的鹽含量達到一定的限度后,會對生化處理的生物產(chǎn)生抑制作用。2010年8月~9月裝置運行穩(wěn)定時生產(chǎn)統(tǒng)計數(shù)據(jù)如圖2。
圖2 氯離子變化與出水COD的關(guān)系圖
CaCl2含量在1 320~9 960mg/L之間波動,全流程出水水質(zhì)穩(wěn)定,COD穩(wěn)定在100mg/L以下,表明進水CaCl2≤10g/L時,A/O工藝能適應(yīng)鹽對生物活性抑制的影響。
環(huán)氧氯丙烷污水高pH值是由皂化過程中過剩的Ca(OH)2造成的,在A池中水解酸化產(chǎn)生的有機酸可以有效地中和污水的堿度,而Ca(OH)2在活性污泥段與生物分解有機物產(chǎn)生的CO2反應(yīng)生成CaCO3沉淀及活性污泥對Ca2+的吸附等的共同作用下,其pH值下降到7左右,從而保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
圖3 pH值變化與出水COD的關(guān)系圖
由圖3可見,pH值最高達到11.3,出水水質(zhì)未受到影響。表明短時間pH值異常時,無須投加酸堿調(diào)節(jié)pH值,污水處理系統(tǒng)對堿性水具有緩沖的功能。
進水COD變化對中沉池出水影響較明顯;在進水COD小于700mg/L時,其變化對二沉池出水COD影響幅度較小,COD去除率穩(wěn)定在90%以上;進水COD超過1 000mg/L,出水COD有較大波動,但很快恢復(fù)正常,見圖4。
圖4 原水COD變化與出水水質(zhì)的關(guān)系圖
統(tǒng)計2010年4月~9月數(shù)據(jù),污水處理裝置運行指標(biāo)見表2。運行數(shù)據(jù)表明,在控制進水COD=600~1 000mg/L、CaCl2≤10g/L、pH值6~11條件下,A/O裝置處理混合污水量約250m3/h,出水COD平均為51.9mg/L,COD去除率達90%以上。
(1)采用水解酸化-活性污泥-接觸氧化工藝處理環(huán)氧氯丙烷混合污水,控制進水COD=600~1 000mg/L、含鹽量(以CaCl2計)≤10g/L、pH值6~11的條件下,COD去除率可達90%以上,具有良好的處理效果。
表2 污水處理裝置運行指標(biāo)統(tǒng)計
(2)該工藝將高鹽高堿環(huán)氧氯丙烷污水與煉化污水、生活污水混合后集中處理,降低了環(huán)氧氯丙烷污水COD、pH值及鹽濃度,減少外加清水調(diào)節(jié)水質(zhì),節(jié)約了水資源。
[1]孟慶凡 .高含鹽環(huán)氧丙烷污水生化處理的研究 [J].工業(yè)用水與污水,2000,31 (1):19~21.
[2]孫可華,劉正.環(huán)氧丙烷生產(chǎn)與污水處理技術(shù) [J].江蘇化工,2001,29 (5):41~44.
[3]唐傳祥.A/O1·O2工藝處理石油化工和煉油混合污水的可行性研究 [J].化工給排水設(shè)計 (現(xiàn)工業(yè)用水與給排水),1998,29 (4):28~35.
[4]朱金安,袁羅云.高濃度煉油化工污水HA/O1·O2處理工藝及應(yīng)用 [J].環(huán)境工程,2002,21(4):29~32.