CN103073156B - 一种生化法处理聚丁二酸丁二醇酯生产废水的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生化法处理聚丁二酸丁二醇酯生产废水的方法，包括以下步骤：在集水池内缓存；均匀输送至污水处理站均质调节池，在此与厂区生活污水混合；由泵提升至中和反应池，在搅拌条件下加入石灰乳，使废水pH在6－9之间；自流进入絮凝反应池，通过不断加入PAC絮凝剂聚合氯化铝，使废水中的细小悬浮物、胶体物质聚集成较大粒径的矾花为止；在沉淀池内沉降分离，沉淀池上清液自流进入A/O生化池进行反应；本发明处理工艺先进、实用、成熟、可靠的，满足水质、水量波动和可生化性差的要求，确保废水处理后达标排放。
Description
技术领域
本发明主要涉及一种生化法处理生产废水的方法，尤其涉及一种生化法处理聚丁二酸丁二醇酯生产废水的方法。
背景技术
全生物降解塑料聚丁二酸丁二醇酯（PBS）是一种具有完全生物降解性能的高分子聚酯塑料，以丁二酸和丁二醇为主要共聚主单元，PBS具有良好的成型加工性能和优异的生物降解性，在自然条件下可100%分解成H2O和CO2 ，是国际上公认的环保型聚合物。
采用无毒无害的丁二酸和丁二醇作为主要原材料，通过酯化和缩聚反应，可同时在反应后期通过扩链，制备高分子量的完全可生物降解的脂肪族聚酯。其制备过程中有排放的废水中含丁二酸、丁二醇和四氢呋喃，其COD达到7500mg/L，有机物浓度比较高。目前国内处理该类有机废水的主流工艺是采用生化法处理，选用厌氧、好氧组合进行处理。
生化法处理单元主要有两大类型：
第一类是好氧方法，其主要原理是好氧菌利用水中的溶解氧将有机物分解，一部分转化为CO2、H2O、能量，另一部分合成细胞，进行世代繁衍。缺点是动力消耗大；污泥产量高；运行成本比较高。
好氧生化处理的方法有多种形式，例如普通活性污泥法、生物接触稳定法、AB法、SBR法、氧化沟法、接触氧化法、曝气生物滤池（BAF）等。先将各主要备选工艺比较如下：
①普通活性污泥法是早期应用的污水处理工艺，该工艺处理效率虽高，但占地面积大、不耐冲击负荷、难以实行自动控制，近年来，已不再使用。
②生物接触稳定法较之普通活性污泥法，占地面积大大减小，耐冲击负荷能力明显提高，但其动力消耗大、处理效率较低、污泥产量大、不具脱氮功能。
③A/O法和A/A/O法在九十年代以后被广泛采用，其处理效果好、耐冲击负荷能力强、可同步脱氮除磷，在城市污水和工业废水处理中均受青睐，有成熟工程操作管理经验，但在现有的具体工程应用上设施和设备数量多，运行操作劳动强度大，成本高。
④AB法，即两段活性污泥法，主要适合进水负荷波动大或含有少量毒性物质的污水处理，其处理效率高、占地面积大、运行管理复杂，国内污水处理中受资金和管理水平等因素的限制，很少采用该工艺。
⑤SBR工艺（即序批式活性污泥法）是近年来从国外引进的先进工艺，它具有处理效率高、占地面积小、自动化程度高、兼具脱氮除磷功能、剩余污泥少等优点，特别是进期研究开发的SBR改进工艺更受到水处理界的广泛关注，其中的ILSBR（内循环序批式活性污泥法）和CASS（循环活性污泥法）工艺，在国外污水处理中已被广泛采用。
⑥氧化沟是传统活性污泥法的重大改进工艺，它具有推流式和完全混合式曝气池的双重优点，采用低负荷、高泥龄的运行参数和特有的曝气设备——曝气转刷。因此，氧化沟工艺具有处理效率高、耐冲击负荷能力强、运行稳定可靠、可同步脱氮除磷、剩余污泥少、曝气系统大为简化、运行非常方便、可自动控制。
⑦曝气生物滤池是综合普通活性污泥法和生物接触氧化法的优点开发研制的一种新工艺，该工艺具有过滤、吸附和生物降解的多重净化作用，占地面积省，处理效率高，操作简单等优点，但该工艺需大量特制填料，造价高，需同时满足水力负荷和有机负荷的要求，所以，该工艺目前主要应用于有机物含量较高、规模较小的工业废水处理或污水深度处理。
⑧生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池两者之间的生物处理技术。是具有活性污泥法特点的生物膜法，兼具两者的优点。附着在填料上的生物膜是生物接触氧化处理系统的主体作用物质。生物膜是微生物高度密集的物质，在膜的表面和一定深度的内部生长繁殖着大量的各种类型的微生物和微型动物，并形成有机污染物—细菌—原生动物（后生动物）的食物链。由于生物膜的高度亲水性，在其外侧总存在着一层附着水层。在污水不断在其表面更新的条件下，有机污染物由流动水层传递给附着水层，然后进入生物膜内部，并通过细菌的代谢活动而被降解。从而，污水得到净化。生物膜老化后从填料上脱落下来，形成污泥，经沉降泥水分离后，进行污泥处理。该方法目前在小型污水处理工程中应用普遍，具有投资省、运行管理方便、占地少、剩余污泥量小等优点，但不具备脱氮除磷功能。
第二类方法是厌氧工艺。
厌氧相对好氧而言，不需要曝气即可将有机物分解为CH4、H2O、能量并合成细胞。厌氧反应分解的产物主要为甲烷气体，俗称沼气，具有较高的能量，可以回收利用。
厌氧方法的缺点是：
①厌氧微生物增殖缓慢，因而需要较长的启动和处理时间。
②出水不能直接达到排放标准，后续要接好氧工序。
③厌氧处理系统操作控制的因素较多。
发明内容
本发明目的就是为了提供一种生化法处理聚丁二酸丁二醇酯生产废水的方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种生化法处理聚丁二酸丁二醇酯生产废水的方法，包括以下步骤：
（1）将来自聚丁二酸丁二醇酯生产车间的生产废水首先在集水池内缓存；
（2）均匀输送至污水处理站均质调节池，在此与厂区生活污水混合；
（3）由泵提升至中和反应池，在搅拌条件下加入石灰乳，使废水pH在6－9之间；
（4）自流进入絮凝反应池，通过不断加入PAC絮凝剂聚合氯化铝，使废水中的细小悬浮物、胶体物质聚集成较大粒径的矾花为止；
（5）在沉淀池内沉降分离，沉淀池上清液自流进入A/O生化池进行反应；
（6）将反应完全的生化池混合液经二沉池沉降分离，合格达标的上清液（COD为100mg/L以下）通过规范化排污口达标排放，沉降的污泥大部分回流至A/O生化池继续降解废水中的有机物，少量剩余污泥与沉淀池污泥一起排入污泥浓缩池，通过重力沉降，除去污泥中的大部分自由水，减少污泥体积，减轻污泥脱水机的工作负荷，浓缩后的污泥由污泥泵提升至污泥脱水机脱水制成泥饼后外运处置。
所述的A/O生化池的机构主要控制因素为：①MLSS一般应在3000mg/L以上，低于此值A/O系统脱氮效果明显降低；②TKN/MLSS负荷率（TKN─凯式氮，指水中氨氮与有机氮之和）：在硝化反应中该负荷率应在0.05gTKN/(gMLSS·d)之下；③BOD5/MLSS负荷率：在硝化反应中，影响硝化的主要因素是硝化菌的存在和活性，因为自氧型硝化菌最小比增长速度为0.21/d；而异养型好氧菌的最小比增殖速度为1.2/d；前者比后者的比增殖速度小得多；要使硝化菌存活并占优势，要求污泥龄大于4.76d；但对于异养型好氧菌，则污泥龄只需0.8d；在传统活性污泥法中，由于污泥龄只有2～4d，所以硝化菌不能存活并占有优势，不能完成硝化任务；要使硝化菌良好繁殖就要增大MLSS浓度或增大曝气池容积，以降低有机负荷，从而增大污泥龄；其污泥负荷率（BOD5/MLSS）应小于0.18KgBOD5/KgMLSS·d；④污泥龄 ts：为了使硝化池内保持足够数量的硝化菌以保证硝化的顺利进行，确定的污泥龄应为硝化菌世代时间的3倍，硝化菌的平均世代时间约3.3d（20℃）若冬季水温为10℃，硝化菌世代时间为10d，则设计污泥龄应为30d；⑤污水进水总氮浓度：TN应小于30mg/L，NH3-N浓度过高会抑制硝化菌的生长，使脱氮率下降至50%以下；⑥混合液回流比：R的大小直接影响反硝化脱氮效果，R增大，脱氮率提高，但R增大增加电能消耗增加运行费；⑦缺氧池BOD5/NOx--N比值：H>4以保证足够的碳/氮比，否则反硝化速率迅速下降；但当进入硝化池BOD5值又应控制在80mg/L以下，当BOD5浓度过高，异养菌迅速繁殖，抑制自养菌生长使硝化反应停滞；⑧硝化池溶解氧：DO>2mg/L，一般充足供氧DO应保持2～4mg/L，满足硝化需氧量要求，按计算氧化1gNH4+需4.57g氧；⑨水力停留时间：硝化反应水力停留时间>6h；而反硝化水力停留时间2h，两者之比为3:1，否则脱氮效率迅速下降。
本发明的优点是：
（1）处理工艺先进、实用、成熟、可靠的，满足水质、水量波动和可生化性差的要求，确保废水处理后达标排放。
（2）工艺布置合理，工程投资降低，在保证系统安全、经济、稳定运行的前提下，以最小的资金投入达到预计的处理效果。
（3）节省运行费用，减少了处理成本，给企业带来最优的经济效益。
（4）采用先进可靠的技术设备以及自动控制系统，操作管理方便可靠。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
一种生化法处理聚丁二酸丁二醇酯生产废水的方法，包括以下步骤：
（1）将来自聚丁二酸丁二醇酯生产车间的生产废水首先在集水池内缓存；
（2）均匀输送至污水处理站均质调节池，在此与厂区生活污水混合；
（3）由泵提升至中和反应池，在搅拌条件下加入石灰乳，使废水pH在6－9之间；
（4）自流进入絮凝反应池，通过不断加入PAC絮凝剂聚合氯化铝，使废水中的细小悬浮物、胶体物质聚集成较大粒径的矾花为止；
（5）在沉淀池内沉降分离，沉淀池上清液自流进入A/O生化池进行反应；
Claims (1)
1.一种生化法处理聚丁二酸丁二醇酯生产废水的方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将来自聚丁二酸丁二醇酯生产车间的生产废水首先在集水池内缓存；
（2）均匀输送至污水处理站均质调节池，在此与厂区生活污水混合；
（3）由泵提升至中和反应池，在搅拌条件下加入石灰乳，使废水pH在6－9之间；
（4）自流进入絮凝反应池，通过不断加入PAC絮凝剂聚合氯化铝，使废水中的细小悬浮物、胶体物质聚集成较大粒径的矾花为止；
（5）在沉淀池内沉降分离，沉淀池上清液自流进入A/O生化池进行反应；
（6）将反应完全的生化池混合液经二沉池沉降分离，合格达标的上清液为COD为100mg/L以下，合格达标的上清液通过规范化排污口达标排放，沉降的污泥大部分回流至A/O生化池继续降解废水中的有机物，少量剩余污泥与沉淀池污泥一起排入污泥浓缩池，通过重力沉降，除去污泥中的大部分自由水，减少污泥体积，减轻污泥脱水机的工作负荷，浓缩后的污泥由污泥泵提升至污泥脱水机脱水制成泥饼后外运处置；
所述的A/O生化池的机构主要控制因素为：①MLSS一般应在3000mg/L以上，低于此值A/O系统脱氮效果明显降低；②TKN/MLSS负荷率，其中，TKN─凯式氮，指水中氨氮与有机氮之和：在硝化反应中该负荷率应在0.05gTKN/(gMLSS·d)之下；③BOD5/MLSS负荷率：在硝化反应中，影响硝化的主要因素是硝化菌的存在和活性，因为自氧型硝化菌最小比增长速度为0.21/d；而异养型好氧菌的最小比增殖速度为1.2/d；前者比后者的比增殖速度小得多；要使硝化菌存活并占优势，要求污泥龄大于4.76d；但对于异养型好氧菌，则污泥龄只需0.8d；在传统活性污泥法中，由于污泥龄只有2～4d，所以硝化菌不能存活并占有优势，不能完成硝化任务；要使硝化菌良好繁殖就要增大MLSS浓度或增大曝气池容积，以降低有机负荷，从而增大污泥龄；其污泥负荷率BOD5/MLSS应小于0.18KgBOD5/KgMLSS·d；④污泥龄 ts：为了使硝化池内保持足够数量的硝化菌以保证硝化的顺利进行，确定的污泥龄应为硝化菌世代时间的3倍，20℃下硝化菌的平均世代时间约3.3d，若冬季水温为10℃，硝化菌世代时间为10d，则设计污泥龄应为30d；⑤污水进水总氮浓度：TN应小于30mg/L，NH3-N浓度过高会抑制硝化菌的生长，使脱氮率下降至50%以下；⑥混合液回流比：R的大小直接影响反硝化脱氮效果，R增大，脱氮率提高，但R增大增加电能消耗增加运行费；⑦缺氧池BOD5/NOx--N比值：H>4以保证足够的碳/氮比，否则反硝化速率迅速下降；但当进入硝化池BOD5值又应控制在80mg/L以下，当BOD5浓度过高，异养菌迅速繁殖，抑制自养菌生长使硝化反应停滞；⑧硝化池溶解氧：DO>2mg/L，满足硝化需氧量要求，按计算氧化1gNH4 +需4.57g氧；⑨水力停留时间：硝化反应水力停留时间>6h；而反硝化水力停留时间2h，否则脱氮效率迅速下降。
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