聚甲醛生產(chǎn)廢水SBR處理工藝

聚甲醛生產(chǎn)廢水SBR處理工藝

1、情況概述

　　1.1 甲醛廢水情況

　　兗礦魯南化工有限公司有一套設計年產(chǎn)4萬(wàn)噸的聚甲醛生產(chǎn)裝置，生產(chǎn)過(guò)程所產(chǎn)的廢水量約25m3/h，主要來(lái)自稀醛回收單元加壓脫水塔的排水、甲醛制備單元等以及一些受污染地坪的沖洗水和初期雨水，設計的正常生產(chǎn)時(shí)的外送廢水水質(zhì)如表1：

　　1.2 污水處理裝置情況

　　兗礦魯南化工有限公司目前有兩套污水處理系統，一套采用SBR工藝、一套采用A/O+UASB+MBR工藝(凈化水廠(chǎng)采取的工藝)。

　　1.2.1 SBR整體概況

　　工藝裝置主要處理廠(chǎng)內生活污水、部分生產(chǎn)廢水(包括部分氣化裝置廢水、部分醋酸裝置廢水)，設計處理規模為110m3/h，調節池的廢水指標見(jiàn)表2：

　　SBR所排中水水質(zhì)指標如表3：

　　1.2.2 凈化水廠(chǎng)概況

　　凈化水廠(chǎng)A/O系統主要處理公司所有生產(chǎn)、生活污廢水，也包括SBR處理后的中水。設計處理水量為20000m3/d，進(jìn)水指標要求甲醛含量≤5mg/L。

　　2、技術(shù)改造優(yōu)化背景

　　本文所研究的SBR處理含甲醛廢水技術(shù)優(yōu)化改造基于以下方面：

　　一是煤制聚甲醛廢水中COD濃度變化十分大，這是因為水中含有甲醛、三聚甲醛、二氧五環(huán)、甲醇等很多污染物質(zhì)，而這些污染物質(zhì)的組分和含量都具有很大的不確定性，并且甲醛是一種具有強烈抑制生化反應的化學(xué)物質(zhì)，其含量超出一定數值將會(huì )造成生化系統崩潰。

　　二是本系統管線(xiàn)流程直接進(jìn)入調節池，沒(méi)有水量水質(zhì)的緩沖，有毒有害物質(zhì)含量不易檢控，在生化系統受沖擊停運時(shí)，給公司環(huán)保及聚甲醛生產(chǎn)帶來(lái)嚴重的被動(dòng)。2013年8月18日受到高濃度聚甲醛廢水的沖擊，調節池COD值3623.40mg/L，甲醛含量5000mg/L，SBR生化系統停運，甲醛裝置受影響停車(chē)。

　　三是凈化水廠(chǎng)負責處理全廠(chǎng)生產(chǎn)、生活污廢水，并且排放水的水質(zhì)要符合山東省南水北調沿途工業(yè)廢水排放要求，必須確保穩定運行，因此，凈化水廠(chǎng)接收的SBR所排中水中甲醛含量要小于5mg/L。

　　3、優(yōu)化改造

　　3.1 流程的優(yōu)化改造

　　3.1.1 設置中間緩沖池

　　利用原造氣工段的2000m3污水沉淀池作為聚甲醛廢水進(jìn)入SBR調節池的緩沖池，將濃度不穩定的含甲醛廢水先在緩沖池內調質(zhì)，以減少高濃度有毒害物質(zhì)對SBR生化系統的直接沖擊。同時(shí)在池上配套一臺揚程30米、流量35m3/h的自吸泵，用以將調質(zhì)后的池內廢水送到SBR裝置。通過(guò)實(shí)際運行，進(jìn)入調節池的廢水中甲醛含量得以保持較為穩定的數值，甲醛濃度差由原先的80mg/L降低到20mg/L左右。簡(jiǎn)易流程如圖1：

　　其中虛線(xiàn)部分為流程中新增的中間緩沖池。

　　3.1.2 改造加堿流程

　　廢水中含有甲醛，pH=3～4，酸性較強。而生化反應pH值為中性和堿性(7.0～10.0)條件下能有效提高處理效果，因此需要在調節池內加入燒堿調整進(jìn)入SBR反應池的甲醛廢水pH值7～9。改造方法是在原有的進(jìn)反應池的加堿管線(xiàn)上配置一條管徑1"的不銹鋼管線(xiàn)引入調節池，并配置2臺(一開(kāi)一備)量程0～10l/h的計量泵，作為主要調整pH值的手段，實(shí)現了pH值在線(xiàn)調整快速、準確。

　　3.2 操作控制優(yōu)化

　　3.2.1 進(jìn)水指標控制優(yōu)化

　　(1)廢水中的水質(zhì)控制優(yōu)化。根據有關(guān)文獻資料，當甲醛小于5mg/L時(shí)，生化系統較為穩定，當甲醛大于5mg/L且小于20mg/L時(shí)，可以被系統中的微生物消化降解。而王凱等在甲醛對煤化工廢水生化處理系統的沖擊及快速修復技術(shù)研究中得出，當生化系統進(jìn)水甲醛含量低于100mg/L時(shí)，系統不會(huì )受到太大影響，沒(méi)有崩潰的風(fēng)險，系統可以正常運行。

　　所以在SBR反應池進(jìn)水水質(zhì)主要指標的制定上，根據SBR處理甲醛等有毒害物質(zhì)的特點(diǎn)并結合以上文獻資料中的研究結論，調節池主要控制指標：pH值7～9，COD≤2000mg/L，NH+4-N≤300mg/L，甲醛≤20mg/L。

　　(2)廢水水量控制。在準確的水質(zhì)分析基礎上，通過(guò)水質(zhì)指導進(jìn)水量。若測得含醛廢水中COD不大于2000mg/L，則每個(gè)SBR池每個(gè)周期進(jìn)水量不超過(guò)80m3。

　　3.2.2 硝化過(guò)程控制優(yōu)化

　　由于甲醛廢水中含有甲醛、三聚甲醛、二氧五環(huán)等難降解的污染物質(zhì)，相應硝化反應的過(guò)程延長(cháng)，調整SBR運行各階段的周期控制，方式如下：每個(gè)SBR的操作周期由每天3個(gè)操作周期調整為每天2個(gè)操作周期，即12小時(shí)一個(gè)運行周期。每個(gè)周期：進(jìn)水約1～1.5小時(shí)，曝氣時(shí)長(cháng)由原4～5小時(shí)增加到7.5～8小時(shí)，沉降2小時(shí)，排水1小時(shí)。

　　3.2.3 活性污泥控制優(yōu)化

　　(1)適當提高廢水水溫。

　　SBR生化系統的處理對象是含甲醛廢水，污泥中的生物活性情況決定最終的出水水質(zhì)，在15～30℃范圍內溫度升高，污泥對廢水中甲醛的去除率增大，污泥對甲醛的降解速率隨溫度升高呈指數遞增趨勢，適當提高反應器水溫，可增加微生物活性，提高反應器處理能力。

　　在調節池及反應池均配有蒸汽冷凝液作為控制反應池內水溫的手段，嚴控反應池水溫在20～35℃之間。

　　(2)適當提高曝氣時(shí)間。SBR反應器活性污泥對甲醛的去除率隨曝氣時(shí)間延長(cháng)而增大，但過(guò)度的曝氣不但會(huì )導致系統內溶解氧過(guò)高，加速污泥老化，還會(huì )破壞污泥絮體的團粒結構，影響處理效果的同時(shí)也大大增加了系統能耗，造成不必要的浪費。故根據實(shí)際及試驗基礎上，硝化反應過(guò)程中將曝氣時(shí)間由原來(lái)的6小時(shí)提高到7.5～8小時(shí)，控制溶解氧DO濃度在3～5mg/L之間。

　　(3)提高活性污泥濃度在總污泥濃度中的占比。作為衡量污泥活性的重要指標，MLVSS、MLSS是關(guān)鍵指標。根據實(shí)際情況，MLVSS控制在4000～6000mg/L，MLSS控制在不小于1200mg/L(比未處理甲醛廢水時(shí)提升約200mk/L)，即MLSS/MLVSS≥0.3，確?；钚晕勰嘣谡麄€(gè)生化系統中占有優(yōu)勢。

　　4、效果評價(jià)與總結

　　在采取了以上各種優(yōu)化后，SBR已連續穩定運行近1年，且出水水質(zhì)穩定在前文所述要求范圍內。期間聚甲醛裝置既有停車(chē)檢修時(shí)甲醛原液進(jìn)入廢水情況，也有稀醛回收單元加壓脫水塔的操作不穩帶出濃醛的情況，但均未給SBR造成嚴重的負荷沖擊。

　　實(shí)際生產(chǎn)證明，SBR采取較為可靠的前置措施，能夠有效穩定進(jìn)水水質(zhì)。采取合理優(yōu)化生化系統過(guò)程控制方法，能夠有效降解廢水中的甲醛、COD等，并達到預期出水水質(zhì)指標。