CN108017225A - 一种提高pta污水处理效率的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于污水处理技术领域，具体为一种提高PTA污水处理效率的方法。本发明首先将乙二醇污水添加到PTA污水中进行配比混合，然后向混合污水中投加氮磷盐和钙盐，并用碱调节体系的pH值到6.0～8.0之间；最后往系统中添加活性污泥进行厌氧处理，使得厌氧处理系统处在最优的温度、pH、COD浓度、COD负荷、污泥负荷、上升流速和辅助药剂的条件下。与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过两种污水合理的配比进行厌氧处理，使得厌氧反应处理效率(COD去除率)提高20％以上。

Description

一种提高PTA污水处理效率的方法
技术领域
本发明涉及一种提高PTA污水处理效率的方法，属于水处理技术领域。
背景技术
精对苯二甲酸(PTA)废水主要成分有醋酸(HAc)、苯甲酸(BA)、对苯二甲酸(TA)、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、对甲基苯甲酸(p-TA)、4-甲醛苯甲酸(4-CBA)、醋酸甲酯等。其CODcr质量浓度一般为5 000～9 000mg/L，甚至更高。PTA污水的酸碱交变频繁,pH在2～13范围内波动,废水温度一般高于45℃,有时高达90℃。
PTA废水的处理技术较多，主要分为物化处理技术、生化处理技术及物化-生化联合处理技术。其中物化处理技术包括酸析法、絮凝法、吸附法、膜分离法、过滤法、催化氧化法等，这些物化方法投资及运行费用很高，且容易造成二次污染，因此还广泛应用生化处理技术，包括厌氧生物处理技术和好氧生物处理技术，如中国专利CN103588349A和CN203269722U介绍的处理PTA废水的预处理-厌氧-好氧结合的处理方法。
在厌氧生物处理中，厌氧微生物在无氧条件下，将废水中复杂有机物转化为甲烷和二氧化碳等物质，运用的较多的工艺有UASB、生物滤床、复合厌氧反应器等。由于PTA废水中存在较高浓度的对苯二甲酸，加上醋酸钴及醋酸锰(催化剂)的存在，及废水pH较低而波动大，使得厌氧生物处理工艺过程存在一定困难，容易受冲击而不稳定，导致污泥活性降低甚至流失。
在好氧生物处理中，好氧微生物在有氧条件下，去除降解废水中的有机物，包括活性污泥法、接触氧化法等，但由于PTA废水难降解有机物多，水质、水量不稳定等，好氧处理过程也容易出现各种问题，另外好氧处理还存在着能耗高，剩余污泥产量多等缺点。
乙二醇污水中主要成份有乙二醇及其低聚物、醚类、乙醛、少量环氧乙烷等，目前主要的处理方法有电解法、湿式氧化法、臭氧法、反渗透法、化学氧化法、蒸馏法生物法等，其中有些处理方法效果较好，但运行费用高。生物法(厌氧-好氧)是较为经济合理的处理方法，如中国专利CN202063802U介绍的生物流化床处理方法，但在好氧曝气情况下存在废气量大，现场有异味的问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种提高PTA污水处理效率的方法。该方法通过将乙二醇污水添加到PTA污水中，进行配比混合，同时往厌氧系统中添加活性污泥，使厌氧处理系统处在最优的温度、pH、COD浓度、COD负荷、污泥负荷、上升流速和辅助药剂的条件下进行厌氧反应，从而达到稳定微生物生存环境，提高微生物活性、提高COD的去除效率的作用。
以下是本发明解决上述问题的技术方案。
一种提高PTA污水处理效率的方法，具体步骤如下：
1)按照1:1～1:4的体积比将乙二醇污水添加到PTA污水中，得到混合污水；
2)向混合污水中投加氮磷盐和钙盐，并用碱调节体系的pH值到6.0～8.0之间；
3)向步骤2)得到的混合污水中添加活性污泥进行厌氧反应，实现PTA污水的处理。
上述步骤1)中，乙二醇污水与PTA污水的体积比为1：2～1：3。
上述步骤2)中，添加氮磷盐，使得体系中C元素、N元素和P元素的摩尔比为(400～500):(4～5):1。
上述步骤2)中，添加钙盐，使得体系的Ca2+浓度≥70mg/L。
上述步骤2)中，添加钙盐，使得体系的Ca2+浓度为70～90mg/L；用碱调节体系的pH值到6.6～7.3之间。
上述步骤3)中，活性污泥的添加量与PTA污水中颗粒污泥的质量比为1:1～1:5。优选的，活性污泥的添加量与PTA污水中颗粒污泥的质量比最好为1:1～1:3。
上述步骤3)中，厌氧反应时，控制水温33℃～39℃，上升流速3～8m/h，水力停留时间5～10h，COD负荷7～15g/L·d，污泥负荷0.2～0.6COD/gVSS·d。
上述步骤3)中，厌氧反应时，控制水温为37.5℃～38.5℃，上升流速为5～7m/h，水力停留时间为6～8h,COD负荷为9～13g/L·d，污泥负荷为0.3～0.5COD/gVSS·d。
发明人经研究发现，在PTA废水中加入乙二醇污水后，可以有效地提高PTA污水的处理效果。这是由于PTA污水偏酸性，而乙二醇污水偏碱性，两种污水混合后可减少废水的酸度，增加碱度，碱度增加有利于保障产甲烷菌的良好生存环境。同时通过在PTA废水中加入乙二醇废水，因乙二醇中COD的浓度较低可以有效地对较高COD浓度的PTA污水进行稀释，降低对厌氧微生物有抑制作用的有机物的浓度，有利于平衡和稳定厌氧系统的运行；另外在厌氧处理工序通过添加活性污泥的方法，进一步提高厌氧系统中颗粒污泥的处理效果。相对于现有技术来说，通过将乙二醇污水添加到PTA污水中，使得乙二醇废水和PTA废水可以同时处理，再加入活性污泥进一步提高厌氧处理工序的处理效果，试验表明，在同等COD浓度的废水进口浓度下，COD的处理效率有了明显提升。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1)PTA污水与乙二醇污水混合后，两股废水可以一起处理，避免了现有技术中将乙二醇和PTA废水单独处理，增加了污水处理能力。。
2)通过两种污水合理的配比进行厌氧处理，在厌氧系统中添加活性污泥，最终实现厌氧反应处理效率(COD去除率)的提高20％以上。
具体实施方式
下面将通过具体的实施方案对本发明作进一步的描述，在实施例中COD的去除率定义为：
COD去除率＝(进水COD浓度-出水COD浓度)/进水COD浓度
实施例【1～5】、比较例【1～2】中污水为石油化工企业的PTA污水和乙二醇污水，进水水质为：
PTA污水：COD 4000～6000mg/L
pH 5～6
温度 45℃～60℃
乙二醇污水：COD 1000～2000mg/L
pH 7～11
温度 25～38℃
实施例【1～5】
PTA污水和乙二醇污水按一定的比例流量进入吨桶中，利用机械搅拌混合均质，然后泵送入循环中间罐，向循环中间罐投加氮磷盐，和钙盐。投加30％液碱调节pH值。厌氧反应罐中添加活性污泥，循环中间罐利用机械搅拌将进水和厌氧颗粒污泥反应罐的回流水进行混合均质。然后泵送入厌氧颗粒污泥反应罐进行厌氧反应。
比较例【1-2】
纯的PTA污水进入吨桶中，利用机械搅拌混合均质，然后泵送入循环中间罐，向循环中间罐投加氮磷盐，和钙盐。投加30wt％液碱调节pH值。循环中间罐利用机械搅拌将进水和厌氧颗粒污泥反应罐的回流水进行混合均质。然后泵送入厌氧颗粒污泥反应罐进行厌氧反应。
【比较例3-4】
纯的PTA污水和水分别按体积比2:1和3:1混合后进入吨桶中，利用机械搅拌混合均质，然后泵送入循环中间罐，向循环中间罐投加氮磷盐，和钙盐。投加30％液碱调节pH值。循环中间罐利用机械搅拌将进水和厌氧颗粒污泥反应罐的回流水进行混合均质。然后泵送入厌氧颗粒污泥反应罐进行厌氧反应。
【比较例5-6】
PTA污水和乙二醇污水按一定的比例流量进入吨桶中，利用机械搅拌混合均质，然后泵送入循环中间罐，向循环中间罐投加氮磷盐，和钙盐。投加30％液碱调节pH值。循环中间罐利用机械搅拌将进水和厌氧颗粒污泥反应罐的回流水进行混合均质。然后泵送入厌氧颗粒污泥反应罐进行厌氧反应。
各实施例、比较例中进水条件和厌氧反应工艺条件见表1和表2。
COD处理效果见表3。
表1
表2.
上升流速m/h 水力停留时间h
实施例1 3 5
实施例2 4 7
实施例3 8 8
实施例4 5 6
实施例5 7 10
比较例1 3 8
比较例2 6 6
比较例3 5 9
比较例4 6 6
比较例5 7 9
比较例6 5 7
表3

Claims (9)

1.一种提高PTA污水处理效率的方法，其特征在于，具体步骤如下：
1)按照1:1～1:4的体积比将乙二醇污水添加到PTA污水中，得到混合污水；
2)向混合污水中投加氮磷盐和钙盐，并用碱调节体系的pH值到6.0～8.0之间；
3)向步骤2)得到的混合污水中添加活性污泥进行厌氧反应，实现PTA污水的处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中，乙二醇污水与PTA污水的体积比为1：2～1：3。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中，添加氮磷盐，使得体系中C元素、N元素和P元素的摩尔比为(400～500):(4～5):1。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中，添加钙盐，使得体系的Ca2+浓度≥70mg/L。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中，添加钙盐，使得体系的Ca2+浓度为70～90mg/L；用碱调节体系的pH值到6.6～7.3。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)中活性污泥与PTA污水中颗粒污泥的质量比为1:1～1:5。
7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，步骤3)中活性污泥与PTA污水中颗粒污泥的质量比为1:1～1:3。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)中，厌氧反应时，控制水温33℃～39℃，上升流速3～8m/h，水力停留时间5～10h，COD负荷7～15g/L·d，污泥负荷0.2～0.6COD/gVSS·d。
9.根据权利要求1或8所述的方法，其特征在于，步骤3)中，厌氧反应时，控制水温为37.5℃～38.5℃，上升流速为5～7m/h，水力停留时间为6～8h,COD负荷为9～13g/L·d，污泥负荷为0.3～0.5COD/gVSS·d。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103159322A (zh) * 2013-03-29 2013-06-19 威海百克环保工程有限公司 Pta污水厌氧污泥颗粒化促进剂

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