双酚A、合成树脂生产废水处理工程的改造

时间：2008-08-26 20:58:12 点击次数：63

摘　要：进行了双酚A、合成树脂生产废水处理工程的设计改造和调试，针对调试过程中出现的问题提出了整改方案。废水经物化—厌氧—二级表曝—塔滤处理后可达标排放。此外，采取有效措施解决了老化树脂堵塞、表曝池污泥膨胀与漂泥等问题。 
　　关键词：双酚A；合成树脂；生产废水；改造；调试
　　中图分类号：X703.1
　　文献标识码：C
　　文章编号：1000-4602(2002)07-0070-03

　　以生产双酚A、合成树脂为主的某化工企业虽已各有一套双酚A和合成树脂废水的处理装置，但运行效果不佳，未能实现达标排放，因此该厂被列为太湖流域污染限期治理工程之一，要求废水经处理后达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)中的二级标准(pH值为6～9、COD≤150mg/L、SS≤100mg/L)。

1 原有处理设施及废水水质、水量

1.1 双酚A废水
　　双酚A生产废水排放量为10m³/h，pH值为6～7，COD为1000mg/L，酚含量为200～500mg/L，温度为60～70℃。
　　废水处理流程为：

　　调节池1座，尺寸为16m×9m；塔滤池单池尺寸为4m×4m×20m，2座，采用自然通风，处理能力为1500m³/d。
　　由于双酚A废水浓度较高，故向其中通入冷却水以控制塔滤池进水COD≤400mg/L，酚含量≤50mg/L；出水COD≤200mg/L，酚含量≤10 mg/L。
1.2 合成树脂废水
　　合成树脂废水包括阳离子交换树脂废水、环氧树脂废水。阳离子交换树脂生产废水排放量为24m³/d，pH值为1～2，COD≤1500 mg/L，酚含量≤1mg/L；环氧树脂生产废水排放量为300m³/d，pH值为11，COD≤15000mg/L，酚含量≤10mg/L，Cl^-含量≤5%，含有较高浓度的悬浮状老化环氧树脂(为树脂缩聚反应的中间产物，粘性很强)。
废水处理流程为：

　　酸性调节池1座，容积为400m³；沉淀池容积为200m³；表曝池单池容积为200m³，共2座，各设表曝机1台(Ｎ=22kW)。
　　由于合成树脂废水的COD、Cl-浓度高，故需混加低浓度废水以控制曝气池进水COD为400mg/L、Cl-含量≤3000mg/L。每座曝气池处理能力为40m³/h，COD去除率为60%左右。

2 处理流程的改进

2.1 预处理
2.1.1 环氧树脂高浓度废水
　　预处理工艺见图1。

　　该预处理工艺设计处理能力为48m³/d(2m³/h)，总投资为200万元，废水处理成本为150元/m³，蒸汽耗量为0.3～0.5m³/m³废水。
2.1.2 混合废水的微电解预处理
　　该厂除去第1、2次环氧树脂洗涤水外的混合废水pH值为2～3，COD≤5000mg/L，BOD₅/COD=0.37，为提高废水的可生化性和pH值，在设计之前进行了微电解试验(选用铸铁屑与焦炭以2∶1的体积比进行正交试验)，结果表明微电解法适用于该厂废水预处理(可使BOD₅/COD值提高到0.41)，因此选择微电解法作为该厂综合废水的预处理工艺(见图2)。

　　其中酸性调节池与中性调节池均利用原有设施，只需增加微电解槽与中和沉淀池，设计处理规模为720m³/d(30m³/h)。
2.2 生化处理
　　考虑到高浓度含盐废水已经过循环预处理，废水的可生化性也较好，且原有废水处理设施中的调节池A、塔滤池、曝气池等可以利用，故为节省投资设计时采用如下流程：
　　设计中的厌氧复合池由原来的调节池A(16m×9m)改造而成，内设高度为5m的弹性立体填料，在池底设穿孔管布水，采用穿孔管排泥，设计容积负荷为2kgCOD/(m³·d)，池内温度为(35±2)℃(通蒸汽加热)，出水回流比R=100%。

3 流程的再整改

　　改造工程完工后，针对调试时发现的问题，又对废水处理流程进行了改造(见图3)。

　　① 通过试验发现环氧树脂废水在pH＞10的条件下加入硫酸亚铁溶液可使老化树脂大部分被去除，因此将该股废水单独加硫酸亚铁溶液经混凝沉淀后可直接进入厌氧装置。
　　② 阳离子树脂生产废水和双酚A生产废水含悬浮物少，混合后呈酸性，进微电解槽进行处理后COD去除率可达30%以上，同时斜管沉淀池也因进水量减少而降低了表面水力负荷［斜管沉淀池设计表面负荷为1m³/(m²·h)，刚开始调试时发现该池需经常排泥，否则沉淀出水SS含量很高］，建议设计同类型的斜管沉淀池时表面负荷最好取0.5m³/(m²·h)以下。
　　③ 由于CaHPO₄微溶于水，在向Ca²⁺浓度较高的废水中投加Na2HPO₄作为磷酸盐营养物质时易产生CaHPO₄沉淀而损失磷，宜改用NaH₂PO₄或KH₂PO₄作营养物质［生成的Ca(H2PO4)₂易溶于水］。
　　④ 由于厌氧池原有的布水系统已毁坏，整改时在厌氧池顶设环形布水管，进水从环形管直接接管通到池底以保证布水较均匀，同时加大该池废水的回流比(Ｒ=300%)以保证池内污泥流化状态较好。
　　由于厌氧池内水温较高，Cl-浓度也较高且产生了H₂S、CO₂等腐蚀性气体，因此厌氧池内不宜选用钢管或不锈钢管，宜选用非金属类耐腐蚀管道(如ABS、FRP、PVC等)。
　　为防止厌氧池酸化，通过在中性调节池中投加Na₂CO₃来控制厌氧池出水的pH值为7～8。
　　厌氧池污泥投加得是否均匀是关系到调试能否成功的重要因素之一，建议在厌氧池设计时考虑设一污泥溶解槽与临时泥浆泵以确保污泥投配均匀。调试时部分污泥会直接流入表曝池A中，且出水水温也较高，建议在厌氧池后增加一沉淀池以保证厌氧池有足够菌种，同时又可降温，这对缩短调试周期很有益处。
　　沼气产量和质量是厌氧调试过程最敏感、最直观的指标，可通过观察气量及组分的变化了解运行情况，一旦出现异常可通过调整进水浓度或进水量以减少负荷。
　　⑤ 合建式表曝池A经常发生污泥膨胀，这主要是进水有机物浓度过高而DO供给不足所致，因此在表曝池A的曝气区增设穿孔曝气管来增加DO浓度。曝气区水流旋转过快形成的漩涡会对沉淀区有干扰，故在曝气区增设一圈400mm高的阻流板同时在表曝机正下方设一集流筒以改善曝气池内混合液的流态，使曝气区形成一个混合均匀的水、气、泥合流，有利于保证处理效果稳定。
　　⑥ 废水经表曝池A处理后可生化性下降，表曝池B的COD去除率不高，因此根据共代谢原理直接引20%左右可生化性较好的厌氧池出水到表曝池B可提高废水的COD去除率。
　　⑦ 塔滤池的填料上可生长增殖速度慢、世代时间长的微生物，对水质、水量的变化及周围环境的变化都有较强的适应力，适于处理COD浓度较低(300mg/L左右)、可生化性较差的表曝池B的出水。为防止塔滤池顶布水装置被堵塞，需经常将池底的污泥排至厌氧池。
　　⑧ 为确保出水达标排放，在处理流程的末端设一化学氧化池备用，在装置运行不正常或生产排水不正常时使用。
　　⑨ 在厌氧污泥培养、驯化初期，按BOD₅∶N∶P=200∶5∶1的比例投加营养物；在启动后期和正常运行期间则可通过控制塔滤池出水的N、P、(N含量为10～15mg/L；P含量为0.5～1mg/L)来调整营养物投量。

4 处理效果

　　该厂废水处理工程经过整改后两年来一直正常运行，出水可达标排放，各主要单元的COD去除率：电化学槽为25%～40%，厌氧池为40%～60%(进水COD≤5000mg/L，Cl-＜10000mg/L)，表曝池A为70%～80%，表曝池B为40%～50%，塔滤池为20%～40%。

5 结论与建议

　　① 环氧树脂第1、2次洗涤水采用多效蒸发—结晶循环预处理是成功的。
　　② 含有老化树脂的废水因其粘性强而不宜采用微电解法处理，应选用混凝沉淀法预处理后再进行生化处理。
　　③ 经过预处理后的废水经厌氧—表曝(二级)—塔滤处理后能实现达标排放。
　　④ 厌氧池的污泥投配、布水、碱度、回流等因素对调试与正常运行有重要影响。
　　⑤ 对于进水浓度较高的表曝池A，通过提高DO浓度、设阻流板和集流筒控制污泥膨胀与漂泥是有效的。
　　⑥ 建议扩大环氧树脂第1、2次洗涤水的预处理规模，降低废水中的Cl-与老化树脂含量以降低后续处理工艺难度。

参考文献：

　　［1］颜秀勤，张秀华，郑兴灿.印染废水集中处理厂的工艺选择与设计参数［J］.中国给水排水，1999，15(10)：37-39.

　　电　　话：(0571)87961285×8502

PDF阅读器下载