CN103288293B - 聚醚废水处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种聚醚废水处理方法，主要解决现有技术存在COD高并且BOD/COD比低的聚醚废水无法达标排放的问题。本发明通过采用将BOD/COD≤0.1、COD≥1500毫克/升的含聚醚废水通过包括调节池、生化池、活性污泥池和二沉池的处理后排放，使排放废水中COD≤250毫克/升，悬浮物含量SS≤250毫克/升，氨-氮含量NH3-N≤7毫克/升；其中，向调节池中加入碱性化合物和磷源，控制调节池中的pH值为9-13，总磷含量TP≤20毫克/升的技术方案较好地解决了该问题，可用于聚醚废水处理的工业生产中。

Description

聚醚废水处理方法
技术领域
本发明涉及一种聚醚废水处理方法。
背景技术
聚醚多元醇（PPG）是合成硬质聚氨酯泡沫塑料的重要原料，还可用作造纸工业消泡剂、原油破乳剂、润滑剂、淬火剂、乳胶发泡剂、橡胶润滑剂及专用溶剂等。聚醚以丙三醇、苯乙烯、丙烯腈、环氧乙烷、环氧丙烷等为原料，在其生产过程中，会产生大量的高浓度聚醚废水。这些废水中，不仅含有大量低分子的聚合单体，而且还含有大量的高分子聚醚多元醇。由于聚醚多元醇本身及其大部分生产原料都是难降解的有机物，导致生产废水中有机物组分复杂、浓度高、毒性强、可生化性差，废水难以达标排放。
聚醚多元醇生产废水主要来自于PPG合成工段的脱低分子废水、冲洗废水、真空泵系统排水和生活污水，废水的主要污染物为COD。现有的处理方法主要采用物化预处理加后续生化处理的技术路线。文献“内蒙古环境科学，2007.4”公开了一种混凝沉淀-水解酸化-生物吸附-UBF-接触氧化一氧化沟-吸附工艺处理聚醚多元醇废水的方法，利用混凝沉淀来预处理聚醚多元醇废水，然后再通过吸附的工艺方法进一步处理。文献“工业水处理，2006.4”公开了一种聚醚多元醇废水处理工程设计，使用加热的方法来除去聚醚多元醇废水中的大分子有机物。但是这两种预处理方法由于缺乏针对性，对COD去除率仅5-10%不到，从而导致工艺流程操作复杂、处理成本高。文献CN102372402A公开了一种聚醚多元醇废水的处理方法。其具体步骤为：（1）用酸液调节聚醚多元醇废水pH值为2-6，然后进行预处理，控制预处理后废水的B/C比为0.42-0.65；（2）用碱溶液调节经步骤（1）预处理废水的pH值为7-8后，进入加入生物强化污泥的生化强化池中，控制生化强化池中的溶解氧浓度、pH值、ORP值和水力停留时间，并且投加氮磷营养液和微量元素，进行搅拌或者推流操作，使该池污泥进行生物选择；（3）经过生化强化池处理的出水进入初沉池，泥水分离后的污泥回流作用于生化强化池；上清液进入好氧池，进行曝气操作，控制好氧池中溶解氧浓度、pH值、ORP值和水力停留时间，并且投加氮磷营养液和微量元素，进行废水处理；（4）经过好氧处理的废水进入二沉池，上清液排出，污泥回流入好氧池。文献“石油化工环境保护，2003（26）3”公开了一种O1/A/O2法处理高浓度聚醚废水的运行方法，将BOD/COD=0.15-0.39的高浓度废水经过隔油池除油后进入多段接触氧化池进行一级好氧生物处理。在多段接触氧化池内分A、B、C三段，池内设有软性填料，填料呈蓬松絮状结构。A段主要去除易生化部分有机物，B段、C段主要降解可生化、降解速率较慢的PPG、POP等长链大分子有机物。缺氧段的目的是进行酸化水解，将经过多段接触氧化处理未能降解的长链大分子有机物分解断裂成易降解到小分子有机物，提高废水的可生化性，为后续的二级接触氧化创造条件。经过一级好氧和缺氧处理的高浓度水与低浓度污水再经过二级接触氧化池的进一步处理后达标排放。但是，上述这两种方法不适用于COD高、BOD/COD比特别低的聚醚废水，并且处理后的废水水质也不能满足生产回用水的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术存在COD高并且BOD/COD比低的聚醚废水无法达标排放的问题，提供一种新的聚醚废水处理方法。该方法可使BOD/COD≤0.1、COD≥1500毫克/升的含聚醚废水达标排放。
为了解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：一种聚醚废水处理方法，将BOD/COD≤0.1、COD≥1500毫克/升的含聚醚废水通过包括调节池、生化池、活性污泥池和二沉池的处理后排放，使排放废水中COD≤250毫克/升，悬浮物含量SS≤250毫克/升，氨-氮含量NH3-N≤7毫克/升；其中，向调节池中加入碱性化合物和磷源，控制调节池中的pH值为9-13，总磷含量TP≤20毫克/升。
上述技术方案中，优选地，含聚醚废水的COD=1500-5000毫克/升。
上述技术方案中，优选地，控制调节池中的pH值为9.2-12.5。
上述技术方案中，优选地，调节池中总磷含量TP=1.5-18毫克/升。更优选地，调节池中总磷含量TP=3-12毫克/升。
上述技术方案中，优选地，所述碱性化合物选自氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钠中的至少一种；所述磷源选自磷酸二氢钾或磷酸二氢钠中的至少一种。
上述技术方案中，优选地，还向调节池中加入氮源，使调节池中的氨-氮含量NH3-N=20-115毫克/升；所述氮源选自尿素、氯化铵或硝酸铵中的至少一种。
上述技术方案中，优选地，间歇地或连续地向调节池中加入碱性化合物、磷源或氮源。更优选地，连续地向调节池中加入碱性化合物、磷源或氮源。
上述技术方案中，优选地，所述生化池内设置有增加细菌与含聚醚废水接触面积的材料。更优选地，所述生化池内增加细菌与含聚醚废水接触面积的材料选自填料或滤网。最优选地，所述材料选自填料；所述填料呈流态化；填料的容积率为20-80%，优选30-50%。
上述技术方案中，优选地，生化池内生化曝气压力为0.1-1.2kgf/m2。更优选地，生化曝气压力为0.6-0.95kgf/m2。
上述技术方案中，优选地，控制生化池内氨-氮含量NH3-N≤25毫克/升，水中含氧量DO=1.0-5.0毫克/升。
上述技术方案中，优选地，所述活性污泥池中，活性污泥的浓度为1000-5000毫克/升。更优选地，活性污泥的浓度为1500-3800毫克/升。
上述技术方案中，优选地，所述活性污泥池中，水中含氧量DO=0.5-3.0毫克/升。
上述技术方案中，优选地，所述活性污泥池中，生化曝气压力为0.1-1.2kgf/m2。更优选地，生化曝气压力为0.6-0.95kgf/m2。
上述技术方案中，优选地，所述二沉池中加入絮凝剂，所述絮凝剂选自铝盐无机絮凝剂、铁盐无机絮凝剂、淀粉磷酸酯、淀粉黄原酸酯、甲壳素、微生物絮凝剂、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、壳聚糖、聚乙烯胺或聚乙烯磺酸盐中的至少一种，絮凝剂在二沉池中的浓度为0.35×10-3-25×10-3克/升。更优选地，所述絮凝剂选自聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、壳聚糖、聚乙烯胺或聚乙烯磺酸盐中的至少一种，絮凝剂在二沉池中的浓度为2.5×10-3-10×10-3克/升。
本发明方法中，调节池用以调节pH值，加入磷源、氮源，为细菌提供合适的酸碱环境和营养液。在生化池中，大部分有机物COD被去除。在活性污泥池中，COD被进一步去除。二沉池用以分离出水和污泥，并且降低出水中的磷含量，符合环保要求。
本发明通过采用向调节池中加入碱性化合物和磷源，控制调节池中的pH值为9-13，总磷含量TP≤20毫克/升，优选还加入氮源，特别优选连续地加入碱性化合物、磷源和氮源，使得经调节池处理的废水进入生化池中可以为细菌提供合适的酸碱环境，为细菌持续地、均匀地提供营养液，从而使细菌能持续、均匀地发挥作用。采用本发明方法处理BOD/COD≤0.1、COD≥1500毫克/升的含聚醚废水，可使排放废水的COD降低到60-80毫克/升，总COD去除率达到90%以上，悬浮物含量SS降低到20毫克/升，氨-氮含量降低到2毫克/升，取得了较好的技术效果。
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述。
具体实施方式
【实施例1】
处理的含聚醚废水的水量及水质如表1所示。
表1
水量 米3/天 3040
pH值 - 6.8
COD 毫克/升 3600
BOD/COD - 0.1
上述含聚醚废水通过调节池、生化池、活性污泥池和二沉池的处理后排放。
其中，每隔1小时向调节池间歇加入NaOH和磷酸二氢钾，调节池中的pH值为9.2，总磷含量TP=8毫克/升。
生化池内设置有滤网，生化曝气压力为0.2kgf/m2，生化池内氨-氮含量NH3-N=10毫克/升，水中含氧量DO=2.1毫克/升。
活性污泥池中，活性污泥的浓度为1050毫克/升，水中含氧量DO=1.8毫克/升，生化曝气压力为0.2kgf/m2。
所述二沉池中加入絮凝剂聚丙烯酸钠，聚丙烯酸钠在二沉池中的浓度为6.25×10-3g/L。经二沉池处理后的废水中，COD=150毫克/升，悬浮物含量SS=160毫克/升，氨-氮含量NH3-N=2.8毫克/升。
【实施例2】
表1所述的含聚醚废水通过调节池、生化池、活性污泥池和二沉池的处理后排放。
其中，每隔1小时向调节池间歇加入NaOH和磷酸二氢钾，调节池中的pH值为10.2，总磷含量TP=18毫克/升。
生化池内设置有滤网，生化曝气压力为0.9kgf/m2，生化池内氨-氮含量NH3-N=10.5毫克/升，水中含氧量DO=2.5毫克/升。
活性污泥池中，活性污泥的浓度为1050毫克/升，水中含氧量DO=1.8毫克/升，生化曝气压力为0.95kgf/m2。
所述二沉池中加入絮凝剂聚丙烯酸钠，聚丙烯酸钠在二沉池中的浓度为6.25×10-3g/L。
经二沉池处理后的废水中，COD=100毫克/升，悬浮物含量SS=120毫克/升，氨-氮含量NH3-N=2.0毫克/升。
【实施例3】
表1所述的含聚醚废水通过调节池、生化池、活性污泥池和二沉池的处理后排放。
其中，每隔1小时向调节池间歇加入NaOH和磷酸二氢钾，调节池中的pH值为12.2，总磷含量TP=12毫克/升。
生化池内设置有填料，填料呈流态化，填料的容积率为75%，生化曝气压力为0.5kgf/m2，生化池内氨-氮含量NH3-N=10.5毫克/升，水中含氧量DO=2.5毫克/升。
活性污泥池中，活性污泥的浓度为3400毫克/升，水中含氧量DO=1.8毫克/升，生化曝气压力为0.95kgf/m2。
所述二沉池中加入絮凝剂聚丙烯酸钠，聚丙烯酸钠在二沉池中的浓度为6.25×10-3g/L。
经二沉池处理后的废水中，COD=98毫克/升，悬浮物含量SS=25毫克/升，氨-氮含量NH3-N=2.0毫克/升。
【实施例4】
表1所述的含聚醚废水通过集水池、调节池、生化池、活性污泥池和二沉池的处理后排放。
其中，集水池收集厂区的重力排水。
连续地向调节池中加入NaOH、磷酸二氢钾和尿素，调节池中的pH值为11，总磷含量TP=15毫克/升。
生化池内设置有填料，填料呈流态化，填料的容积率为40%。生化曝气压力为0.52kgf/m2，生化池内氨-氮含量NH3-N=10.5毫克/升，水中含氧量DO=3毫克/升。
活性污泥池中，活性污泥的浓度为1800毫克/升，水中含氧量DO=2毫克/升，生化曝气压力为0.95kgf/m2。
所述二沉池中加入絮凝剂聚丙烯酸钠和聚丙烯酰胺，聚丙烯酸钠在二沉池中的浓度为5×10-3g/L，聚丙烯酰胺在二沉池中的浓度为0.4375×10-3g/L。
经二沉池处理后的废水中，COD=70毫克/升，悬浮物含量SS=20毫克/升，氨-氮含量NH3-N=1.8毫克/升。
【实施例5】
处理的含聚醚废水的水量及水质如表2所示。
表2
水量 米3/天 3040
pH值 - 7
COD 毫克/升 4000
BOD/COD - 0.045
表2所述的含聚醚废水通过调节池、生化池、活性污泥池和二沉池的处理后排放。
其中，连续地向调节池中加入NaOH、磷酸二氢钠和硝酸铵，调节池中的pH值为11.5，总磷含量TP=12毫克/升。
生化池内设置有填料，填料呈流态化，填料的容积率为38%。生化曝气压力为1.0kgf/m2，生化池内氨-氮含量NH3-N=12毫克/升，水中含氧量DO=4毫克/升。
活性污泥池中，活性污泥的浓度为2000毫克/升，水中含氧量DO=2毫克/升，生化曝气压力为1.1kgf/m2。
所述二沉池中加入絮凝剂聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺和壳聚糖，聚丙烯酸钠在二沉池中的浓度为5×10-3g/L，聚丙烯酰胺在二沉池中的浓度为0.45×10-3g/L，壳聚糖在二沉池中的浓度为3.125×10-3g/L。
经二沉池处理后的废水中，COD=75毫克/升，悬浮物含量SS=20毫克/升，氨-氮含量NH3-N=2毫克/升。
【比较例1】
表1所述的含聚醚废水通过调节池、生化池、活性污泥池和二沉池的处理后排放。
其中，间歇地向调节池中加入磷酸二氢钾，调节池中的pH值为6.9，总磷含量TP=30毫克/升。
生化池内不设置填料或滤网。生化曝气压力为0.5kgf/m2，生化池内氨-氮含量NH3-N=30毫克/升，水中含氧量DO=5毫克/升。
活性污泥池中，活性污泥的浓度为4000毫克/升，水中含氧量DO=5.0毫克/升，生化曝气压力为0.5kgf/m2。
所述二沉池中不加入絮凝剂，仅为沉降池。
经二沉池处理后的废水中，COD=500毫克/升，悬浮物含量SS=250毫克/升，氨-氮含量NH3-N=15毫克/升。

Claims (10)

1.一种聚醚废水处理方法，将BOD/COD≤0.1、COD≥1500毫克/升的聚醚废水通过包括调节池、生化池、活性污泥池和二沉池的处理后排放，使排放废水中COD≤250毫克/升，悬浮物含量SS≤250毫克/升，氨-氮含量NH3-N≤7毫克/升；其中，向调节池中加入碱性化合物和磷源，控制调节池中的pH值为9～13，总磷含量TP≤20毫克/升；
所述生化池内设置有增加细菌与聚醚废水接触面积的材料；所述材料选自填料或滤网；生化曝气压力为0.6～0.95kgf/m2；
所述活性污泥池中，活性污泥的浓度为1500～3800毫克/升，水中含氧量DO＝0.5～3.0毫克/升，生化曝气压力为0.6～0.95kgf/m2。
2.根据权利要求1所述的聚醚废水处理方法，其特征在于聚醚废水的COD＝1500～5000毫克/升；控制调节池中的pH值为9.2～12.5，总磷含量TP＝1.5～18毫克/升；所述碱性化合物选自氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钠中的至少一种；所述磷源选自磷酸二氢钾或磷酸二氢钠中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的聚醚废水处理方法，其特征在于调节池中的总磷含量TP＝3～12毫克/升。
4.根据权利要求1所述的聚醚废水处理方法，其特征在于还向调节池中加入氮源，使调节池中的氨-氮含量NH3-N＝20～115毫克/升；所述氮源选自尿素、氯化铵或硝酸铵中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的聚醚废水处理方法，其特征在于间歇地或连续地向调节池中加入碱性化合物、磷源和氮源。
6.根据权利要求5所述的聚醚废水处理方法，其特征在于连续地向调节池中加入碱性化合物、磷源或氮源。
7.根据权利要求1所述的聚醚废水处理方法，其特征在于控制生化池内氨-氮含量NH3-N≤25毫克/升，水中含氧量DO＝1.0～5.0毫克/升；
所述二沉池中加入絮凝剂，所述絮凝剂选自铝盐无机絮凝剂、铁盐无机絮凝剂、淀粉磷酸酯、淀粉黄原酸酯、甲壳素、微生物絮凝剂、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、壳聚糖、聚乙烯胺或聚乙烯磺酸盐中的至少一种，絮凝剂在二沉池中的浓度为0.35×10-3～25×10-3克/升。
8.根据权利要求7所述的聚醚废水处理方法，其特征在于二沉池中，所述絮凝剂选自聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、壳聚糖、聚乙烯胺或聚乙烯磺酸盐中的至少一种，絮凝剂在二沉池中的浓度为2.5×10-3～10×10-3克/升。
9.根据权利要求1所述的聚醚废水处理方法，其特征在于所述材料选自填料；所述填料呈流态化；填料的容积率为20～80％。
10.根据权利要求9所述的聚醚废水处理方法，其特征在于所述填料的容积率为30～50％。
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