癸二酸含酚废水生化处理的研究

(整期优先)网络出版时间:2021-10-09
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癸二酸含酚废水生化处理的研究

周泽

江苏斯尔邦石化有限公司 222047

摘要:本文对癸二酸含酚废水生物处理方法进行了研究,主要工艺流程包括废水均质、气浮、生物处理、MBR膜过滤、多级蒸发、凝液回用等。含酚废水先进调节罐均质均量,然后经过浅层气浮去除去不溶物后,进入好氧系统去除苯酚与有机污染物,再通过MBR膜过滤出水,清液去多级蒸发析盐,凝液经处理可实现达标排放或回用。基于此,本文首先分析了高盐度废水的概念以及分类,然后详细介绍了其工艺流程,希望能够为今后的污水治理提供参考。

关键词:高盐度;含酚废水;耐盐菌;生化处理;MBR膜过滤;多级蒸发;回用


引言:简单来说,高盐度废水通常分为生活和生产两个部分,而所谓得生活废水一般是不经过处理,在生活中直接采用海水进行生活,水中的含盐量比较高,比如说一些沿海地区的厕所冲刷一般采用海水,截止到目前,冲厕所采用的海水冲刷量一般为40-50万m3/d。而工业废水的含盐量较高,比如说日常见到的化工以及造纸行业,含盐量一般占据废水的25%左右,本文主要对癸二酸高盐含酚废水进行研究与探讨。

1.高盐度工业废水及其处理

1.1 高盐度工业废水的概念

高盐工业废水是一个术语,用于描述含盐量超过1%的废水,主要产生于天然气和原油的回收和处理。富盐有机废水中所含有机物的种类和化学性质因制造工艺不同而有很大差异。例如:脱氢酶活性降低,如高盐分和高渗透压。这使得提取过程更加准确。过量的氯离子对人体健康有害。生物污水处理系统的净化处于严重危险之中,因为较高的盐度会增加引入的废水量。随着科学技术的进步,工业废水处理和回用技术需要进一步研究。工业废水能否净化回用,是环境保护的重要课题。

1.2 高盐废水如何处理

蒸发法是处理高盐废水最为传统的方法,一般多为采用多效蒸发器,优点是结构简单、操作容易、所得凝液水质较好,便于后续生化处理。缺点是由于进水水质较差,蒸发后产生高含盐浓缩液多,需要二次处理,导致运行成本升高。而高盐废水先进行生物处理法去除有机污染物再去多效蒸发器析盐,不但解决浓缩液杂质多盐水不易分离的问题,同时产生凝液通过处理后可以再次回用,实现高盐废水零排放。

2.具体操作流程

2.1 均质罐

均质罐主要作用均质均量,稳定进入生化池的水质水量。

2.2 气浮池

均质均量后含酚废水进入浅层气浮控制PH值7.5-8.5,经过一段时间运行调整发现PH值在8.5时絮凝效果最佳,可以去除废水中绝大部分悬浮物及有机杂质。

2.3 好氧池

好氧段工艺参数为:HRT为96~240h,MLSS为5000mg/L,溶解氧2-4mg/L,F/M=0.15,盐分5%-7%,采用射流曝气。菌种经过驯化培养后主要以耐盐菌与嗜盐菌为主体。通过生物相观察发现随着盐分提高,菌胶团粒径逐步变小,微生物种类变得单一,菌种呈游离状态,当盐分>3%时几乎不可见粒径较大的菌胶团。

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盐分<1%

盐分1-3%

盐分>3%

因好氧池内主要以耐盐菌与嗜盐菌的游离菌为主体,对进水负荷和有毒的物质变化更为敏感,所以负荷至下一日的波动区间与过去3日的平均值相差不应超过10%,对于已知的物质,混合后的废水中的浓度需低于下表所列的浓度限值:

物质

单位

限值

苯酚

mg/l

<300

COD

mg/l

<3000

2.4 膜生物反应器

高盐废水生物处理,主要以耐盐菌与嗜盐菌的游离菌为主体,传统二沉池无法进行泥水分离,游离菌会随二沉池出水流失。

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传统活性污泥SV30

出水清澈

高盐生物处理SV30

出水浑浊

为解决二沉池泥水分离困难问题,最终工程选取MBR工艺通过将分离工程中的膜分离技术与传统废水生物处理技术有机结合,不仅省去了二沉池的建设,而且大大提高了固液分离效率,并且曝气池中游离菌(耐盐菌与嗜盐菌)的数量不断增多,提高了生化反应速率,曝气池COD去除率可以达到95%以上,稳定出水COD小于100mg/L,苯酚小于0.5mg/L。

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MBR中空纤维膜

MBR产水

2.5 多效蒸发

MBR产水通过提升泵送入多效蒸发处理,在各效蒸发器中蒸汽和物料进行换热,在蒸汽把物料加热到一定程度时,由于物料中水、盐及有机物沸点不同,物料中沸点比较低的水及少部分有机物被蒸出来,这部分被蒸出来的水及少部分有机物在系统中会继续换热成为冷凝水,这部分冷凝水最终从系统出来进入下一工段。物料在多效蒸发系统换热过程中由于水不断被蒸出,物料被逐步浓缩,物料中的盐达到饱和浓度后析出晶体盐,物料此时为固液混合物,固液混合物进入系统中的盐水分离装置,硫酸钠被分离出来,分离出来的浓缩液返回系统继续处理。

经过上述步骤,含盐废水通过多效蒸发可以析出高品质硫酸钠,产生凝液通过处理后可以达标排放或回用。

3.结语

本文采用气浮、好氧微生物处理法、MBR工艺、多级蒸发对癸二酸含酚废水中有机物污染物的去除及硫酸钠提取进行了处理研究,得出以下结论:

  1. 高盐度废水的生化处理的主体为耐盐菌与嗜盐菌,菌种呈游离状,需结合MBR工艺对游离菌进行截留。

  2. 先生化后蒸发后,可减少多效蒸发器母液产量,提高硫酸钠品质,产生凝液经处理后可以达标排放或回用。

参考文献

[1]张乔丹. 微藻处理高盐度有机废水协同产高附加值产物过程研究[D].安徽建筑大学,2021.

[2]项惠霖. 聚丙烯腈基超疏水膜制备及其膜蒸馏处理高盐废水的研究[D].哈尔滨工业大学,2020.

[3]刘宏伟. 基于g-C_3N_4改性的多功能仿生纳滤膜在高盐度有机废水处理中的应用研究[D].福建农林大学,2020.