CN108128978A - 精对苯二甲酸生产废水的处理工艺 - Google Patents

精对苯二甲酸生产废水的处理工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种精对苯二甲酸生产废水的处理工艺，包括混凝、酸沉、上流式污泥床‑过滤器厌氧反应器处理和序批式活性污泥法处理四个工段。精对苯二甲酸生产废水先进入硅酸钙吸附混凝池，吸附重金属离子，再进入酸沉池，调节酸沉池的pH为2～4，去除对苯二甲酸，去除重金属离子和对苯二甲酸的废水进入上流式污泥床‑过滤器厌氧反应器中，在厌氧菌的作用下生物降解有毒物质，经厌氧处理的废水进入序批式活性污泥法反应器中进行好氧处理，在好氧菌的作用下生物降解污染物，最后达标排放。本发明处理工艺保证处理后污水COD浓度降低到300mg/L以下，可以有效地处理PTA废水同时实现对TA进行回收。

Description

精对苯二甲酸生产废水的处理工艺
技术领域
本发明属于水处理技术领域，涉及一种精对苯二甲酸生产废水的处理工艺。
背景技术
PTA(精对苯二甲酸)废水来自PTA产生装置的生产废水、开、停工排水及地面冲洗水。废水中主要含有TA(对苯二甲酸)、醋酸等物质，排入自然界中，将对水中鱼类及微生物的生长、代谢带来严重的危害，影响人类的生活环境。因此需对PTA废水进行处理再排放。
目前国内的处理技术多采用沉淀、吸附和生化等处理手段，将PTA废水进行常规处理。中国专利200910177342.X公开了一种精对苯二甲酸精制废水的处理方法，首先调节精制废水的pH，溶解其中的微细悬浮固体，再将精制废水送入树脂吸附单元，脱除钴、锰离子，再依次进行一级、二级反渗透膜处理，一级反渗透膜处理后的浓水排入污水处理厂，处理后的产水返回生产装置系统，二级反渗透膜处理浓水返回一级反渗透膜进水口。中国专利201310625183.1公开了一种精对苯二甲酸生产废水的回收利用方法，首先将精对苯二甲酸生产废水经第一分离器进行过滤，得到第一分离液，并利用碱溶液对所述第一分离器进行清洗后获得第一洗出液，再将第一分离液经第二分离器进行过滤，得到第二分离液，然后在第一洗出液中加入第一酸溶液后形成用于制备精对苯二甲酸的沉淀物，第二酸溶液清洗第二分离器后得到第二洗出液，该第二洗出液经处理后得到精对苯二甲酸生产中所需的金属催化剂。但是上述PTA废水处理工艺仍然存在处理效率低，投资成本高，运行管理难度大，运行费用高等问题。
目前需要一种经济可行运行可靠的PTA废水处理及TA回收的污水处理工艺，但是现有技术中尚无相关描述。
发明内容
本发明的目的在于提供一种经济可行、运行可靠的精对苯二甲酸生产废水的处理工艺。
本发明的技术解决方案为：
精对苯二甲酸生产废水的处理工艺，包括以下步骤：
步骤1，精对苯二甲酸生产废水进入硅酸钙吸附混凝池，吸附重金属离子，再进入酸沉池，调节酸沉池的pH为2～4，去除对苯二甲酸及重金属离子；
步骤2，去除重金属离子和对苯二甲酸的废水进入上流式污泥床-过滤器(UBF)厌氧反应器中，在厌氧菌的作用下生物降解有毒物质，所述的厌氧反应器的顶部设置有三相分离器，所述的厌氧反应器中设置有布水装置，通过布水主管(1)将废水输送到布水支管(2)上，布水支管为穿孔管，布水孔(4)均匀设置在穿孔管的一侧；
步骤3，经厌氧处理的废水进入序批式活性污泥法(SBR)反应器中进行好氧处理，在好氧菌的作用下生物降解污染物，最后达标排放。
优选地，步骤1中，硅酸钙吸附混凝池中，硅酸钙的浓度为0.8-1.2g/L。
优选地，步骤2中，所述的布水管为ABS管。
优选地，步骤2中，废水从布水支管的布水孔的流出方向为斜向下45度，水流速度为1.0～1.3m/s。
本发明的废水处理工艺中，污水首先进入硅酸钙吸附混凝池，投加硅酸钙为吸附剂，吸附重金属离子，提升厌氧处理的能力；然后通过调节pH的方法，进入酸沉池，去除回收TA，TA的去除率达到70％，实现同时去除金属离子和回收TA的目的。经过预处理的废水再进入厌氧反应器，UBF反应器采用优化的布水装置以及在上部增加三相分离器，废水能够更快更均匀地通过布水装置而不会产生补水管堵塞，而且不会造成污泥的流失，UBF反应器作为高效厌氧反应器有着很高的生物固体停留时间，能有效降解有毒物质，具有很高的处理能力和处理效率。UBF反应器不用吸附载体，能形成沉降性能良好的粒状污泥，保持反应器能高浓度的微生物，并且因其有过滤床，有效的防止污泥的流失，可以承受较高的COD负荷，高达30～50kgCOD/(m3·d)，COD去除率可达90％以上。经过厌氧处理已经大大降低污染物浓度的废水进入好氧处理，SBR工艺简易、快速且低耗，结构简单，操作管理方便，不易发生污泥膨胀，脱氮除磷效果良好，且产泥量少以及不需要二沉池，能够高效的降解PTA废水中的污染物。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)本发明的预处理系统混凝酸沉能够有效的降低废水中金属离子含量，降低了金属离子对后续生化处理的毒性，大大提高了废水的可生化性，同时能够对废水中的TA进行回收；
2)本发明在UBF反应器的顶部增加了三相分离器，能够使得气液固三相分离效果更好，有效截留反应器中的污泥，减少厌氧污泥的流失，提高废水处理的效率，同时由于气液固分离效率的提高，废水在反应器中上流速度可以更大，显著地提高有机物的传质效率，加快废水中污染物的降解速度与效率；
3)本发明UBF反应器的布水装置进行优化，使得布水能够更加均匀，同时能够有效地解决布水管堵塞的问题；
4)本发明采用UBF反应器，与其它厌氧反应器相比效率更高，投资费用底，占地面积小，能耗低，运行费用低，能自动连续运行。
附图说明
图1为本发明的精对苯二甲酸生产废水的处理工艺的流程图。
图2为布水装置示意图。
图3为布水装置中的支管示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步详述。
图2为本发明的UBF反应器的布水装置。布水管采用ABS管，通过主管(1)将废水输送到布水支管(2)上，布水支管(2)为穿孔管，布水孔(4)均匀设置在布水支管的一侧，废水从布水孔的流出方向为斜向下45度。如图3所示，布水时，在水流作用形成推力，使得整个布水的支管围绕旋转轴(3)旋转，使得布水更加均匀。同时为了防止布水管道堵塞，布水支管中流速控制在1.0～1.3m/s。
结合图1，本发明的精对苯二甲酸生产废水的处理工艺包括混凝、酸沉、UBF和SBR四个工艺段。精对苯二甲酸生产排放的污水首先进入混凝池和酸沉池，采用硅酸钙作为吸附剂硅酸钙投加量为0.8-1.2g/L，吸附重金属离子，同时硅酸钙也具有混凝的作用，在硅酸钙的作用下达到去除重金属离子的效果，以此来提升厌氧处理的能力。在预处理单元中除了去除金属离子之外，也通过调节pH的方法(通过投加硫酸溶液降低pH)，来去除TA，控制pH值在2～4，使得TA的去除率能够达到70％。这样在预处理过程中能够同时达到去除金属离子和TA的目的。废水经过预处理后进入UBF反应器，在厌氧菌的作用下分解废水中的各类污染物，工程实际COD去除率达到90％以上，COD负荷高达30～50kgCOD/(m3·d)。UBF反应器出水进入SBR，在好氧菌作用下进一步降解废水中的污染物，能确保出水COD达到300mg/L以下。
实施例1
以某石化企业生产车间的PTA废水为例，该废水化学需氧量COD浓度为5000～6000mg/L，SS为300～380mg/L，BOD5为260～280mg/L，pH为3.5～4.5，NH3-N为25～30mg/L，TP为4～4.5mg/L，TA为2300～2500mg/L。混凝、酸沉、UBF和SBR四个工艺段如图1所示。
表1进水水质和工艺各工段出水水质
精对苯二甲酸生产废水的处理工艺包括混凝、酸沉、UBF和SBR四个工艺段。精对苯二甲酸生产排放的污水首先进入混凝池和酸沉池，采用硅酸钙作为吸附剂硅酸钙投加量为0.8-1.2g/L，吸附重金属离子，同时硅酸钙也具有混凝的作用，在硅酸钙的作用下达到去除重金属离子的效果，以此来提升厌氧处理的能力。在预处理单元中除了去除金属离子之外，也通过调节pH的方法(通过投加硫酸溶液降低pH)，来去除TA，控制pH值在2～4，使得TA的去除率能够达到70％。这样在预处理过程中能够同时达到去除金属离子和TA的目的。废水经过预处理后进入UBF反应器，在厌氧菌的作用下分解废水中的各类污染物，工程实际COD去除率达到90％以上，COD负荷高达30～50kgCOD/(m3·d)。UBF反应器出水进入SBR，在好氧菌作用下进一步降解废水中的污染物，能确保出水COD达到300mg/L以下。表1为进水水质和工艺各工段出水水质。

Claims (4)

1.精对苯二甲酸生产废水的处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，精对苯二甲酸生产废水进入硅酸钙吸附混凝池，吸附重金属离子，再进入酸沉池，调节酸沉池的pH为2～4，去除对苯二甲酸；
步骤2，去除重金属离子和对苯二甲酸的废水进入上流式污泥床-过滤器厌氧反应器中，在厌氧菌的作用下生物降解有毒物质，所述的厌氧反应器的顶部设置有三相分离器，所述的厌氧反应器中设置有布水装置，通过布水主管(1)将废水输送到布水支管(2)上，布水支管为穿孔管，布水孔(4)均匀设置在穿孔管的一侧；
步骤3，经厌氧处理的废水进入序批式活性污泥法反应器中进行好氧处理，在好氧菌的作用下生物降解污染物，最后达标排放。
2.根据权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，步骤1中，硅酸钙吸附混凝池中，硅酸钙的浓度为0.8-1.2g/L。
3.根据权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，步骤2中，所述的布水管为ABS管。
4.根据权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，步骤2中，废水从布水支管的布水孔的流出方向为斜向下45度，支管中水流速度为1.0～1.3m/s。
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