高苯酚飽和聚酯樹脂生產(chǎn)廢水提標改造技術

　　某飽和聚酯樹脂和塑粉生產(chǎn)公司，建有60kt/a飽和聚酯樹脂和5kt/a塑粉生產(chǎn)線，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的聚酯類廢水由高濃度難降解有機污染物構成，成分復雜，主要含有對苯二甲酸、乙二醇以及少量的乙酸、乙醛、油脂、二甘醇、三甘醇、苯酚以及生物難降解的高分子聚合物等。配套建設了1座處理能力250t/d的污水處理站，廢水經(jīng)處理后納入當?shù)乜h鎮(zhèn)污水處理廠處理，納管要求為COD≤300mg/L，NH3-N、石油類、揮發(fā)酚、甲醛的質(zhì)量濃度分別≤50、≤20、≤2.0、≤5mg/L。為滿足GB31572-2015的合成樹脂企業(yè)納管水質(zhì)指標，必須對現(xiàn)有的污水處理設施進行提標改造。

　　1、現(xiàn)有廢水處理概況

　　1.1 工藝流程

　　該公司產(chǎn)生的廢水主要包括工藝廢水、車間地面沖洗水、過濾器清洗廢水，污水處理站處理水量為250t/d，并已通過調(diào)試，出水水質(zhì)能夠滿足GB8978-1996的三級標準。其進出水指標見表1，廢水處理工藝流程如圖1。

　　1)車間廢水經(jīng)管道收集后進入集水池(已建)，通過泵提升進入隔油、調(diào)節(jié)池，初步隔出廢水中的浮油和雜質(zhì)，調(diào)節(jié)廢水的水質(zhì)水量。

　　2)調(diào)節(jié)池的廢水經(jīng)泵提升進入配水池。

　　3)廢水再經(jīng)泵提升至高效厭氧罐，通過布水系統(tǒng)、污泥反應區(qū)和氣液固三相分離器去除其中大部分COD，將廢水中的有機物進一步水解，將大分子有機物轉化為小分子有機物，為后續(xù)生化處理提供條件。

　　4)厭氧罐出水流入A/O池，在A/O池中投加HSBEMBM微生物制劑，在A段進行反硝化脫氮，O段內(nèi)的硝化細菌和自養(yǎng)細菌將廢水中的有機物氧化分解，將NH3-N轉化為硝酸鹽和亞硝酸鹽，再回流至A段進行反硝化，出水經(jīng)沉淀池沉淀后達標排放。

　　5)物化污泥、生化污泥進入污泥濃縮池，經(jīng)泵提升至壓濾機壓干后外運規(guī)范處置。

　　1.2 運行情況

　　根據(jù)污水處理站2014年2月-2015年5月的調(diào)試及運行記錄可以看出，污水處理設施基本已穩(wěn)定運行。2016年2月，當?shù)丨h(huán)保部門對污水處理系統(tǒng)進行竣工驗收取樣，檢測結果合格各項指標均達到了設計的處理要求。見表2。

　　2、深度處理工藝

　　2.1 進出水指標

　　根據(jù)對企業(yè)的出水水量、水質(zhì)分析，并根據(jù)業(yè)主的要求考慮一定的余量，深度處理工程設計進水為現(xiàn)有工程出水，其處理水量250m3/d，pH為6～9，COD≤300mg/L，NH3-N、TN、TP、苯酚的質(zhì)量濃度分別≤10、≤20、≤3、≤2mg/L。

　　廢水經(jīng)深度處理后達到GB31572-2015中的表1標準后進行回用。

　　2.2 工藝流程

　　為確定本工程的提標改造工藝流程，選用了混凝沉淀、化學氧化、吸附劑吸附等廢水深度處理工藝進行了小試，根據(jù)小試結果確定了催化氧化法作為該廢水深度處理工藝，同時將高效吸附藥劑作為備用工藝。考慮到廢水的最終去向是城鎮(zhèn)污水廠及現(xiàn)有工程的實際情況，設計廢水深度處理工藝流程如圖2。

　　1)新建pH調(diào)節(jié)池、中間水池1，收集現(xiàn)有工程出水，加酸調(diào)節(jié)pH至2～3。

　　2)經(jīng)泵將中間水池1調(diào)節(jié)后的廢水提升入催化氧化塔進行氧化反應1.50h。催化氧化塔為成套設備，主要包括進水過濾裝置、主體反應罐、固著性催化載體、氧化劑投加裝置以及鼓風曝氣裝置等。該裝置主要的部分就是固著性催化載體，它是通過特殊工藝將多種金屬催化劑固定在載體表面，再將載體填充于反應器中，在曝氣攪動作用下，投加的氧化劑與廢水及催化劑充分接觸，在催化劑催化作用下形成氧化性極強的羥基自由基，斷開有機化合物化學鍵，破壞有機物結構，將廢水中難降解有機物氧化分解成小分子有機物和無機物，實現(xiàn)對有機物的降解。在鼓入空氣擾動的同時，空氣中的氧參與反應過程，起到很好的促進作用，可有效提高氧化效率和氧化徹底性。該催化氧化塔反應條件溫和，常溫常壓、中性或弱酸性條件即可進行，反應操作簡單，設備占地面積小，是針對高濃難降解有機廢水較理想的預處理方法。

　　3)經(jīng)過催化氧化塔處理的出水達標后，將越過混凝反應沉淀池直接提升進入中間水池3，若出水未達標將進入中間水池2，經(jīng)泵提升進入混凝沉淀池，加入液堿調(diào)節(jié)廢水的pH至8～9，再投加聚合氯化鋁(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)，去除廢水中的污染物。當出水水質(zhì)不理想時，通過投加高效吸附藥劑作為保障工藝。

　　4)混凝沉淀池出水進入中間水池3，經(jīng)泵提升至過濾器：利用過濾器過濾廢水，去除廢水中的懸浮物，達到企業(yè)回用水標準，出水進入中間水池4，再由泵提升至清水池，循環(huán)水利用，反沖洗廢水進入中間水池2。

　　5)污泥主要為壓濾產(chǎn)生的物化污泥，系統(tǒng)中產(chǎn)生的物化污泥統(tǒng)一送至污泥濃縮池，濃縮后的污泥由壓濾機壓干，估算每天約產(chǎn)生絕干污泥0.20t，折合水的質(zhì)量分數(shù)70%～80%的污泥約1t。壓干后的污泥送至污泥干燥設備，利用廠區(qū)的導熱油進行加熱，通過污泥烘干機將污泥的水的質(zhì)量分數(shù)由70%～80%降低至20%～30%，污泥量約為0.25t。烘干后的污泥根據(jù)環(huán)評要求用拖拉機或汽車外運作規(guī)范化處理。

　　2.3 主要構筑物

　　廢水深度處理工藝主要構筑物見表3。

　　2.4 預期處理效果

　　廢水經(jīng)處理后，可達到表4的預期效果。

　　3、催化氧化系統(tǒng)調(diào)試

　　3.1 存在問題

　　1)雙氧水計量泵無法連續(xù)輸送。當催化氧化塔系統(tǒng)停止進水，再次啟動進水時，聯(lián)動啟動的雙氧水加藥泵無法連續(xù)輸送藥劑。產(chǎn)生該情況的主要原因是，催化氧化塔反應過程中雙氧水分解產(chǎn)生氣體在進水管道內(nèi)形成氣阻，造成雙氧水泵再次啟動時無法打藥。

　　2)加堿容易過量。催化氧化塔出水加堿泵采用pH計控制，計量泵在低流量下出現(xiàn)打不出堿的情況，調(diào)大流量則容易導致出水pH過高。

　　3)調(diào)酸需要精確控制。進水調(diào)酸池池容較大，pH探頭不易靈敏反應池內(nèi)真實的pH，建議每班測2次中間水池1的pH，當pH異常時，及時調(diào)整。

　　3.2 整改措施

　　1)整改雙氧水和廢水管路。

　　新增混合罐1只，放于催化氧化塔池頂，并設置溢流管、托盤(防止設備損壞廢水溢出)等。將雙氧水管路和廢水管路接入混合罐(聚丙烯材質(zhì)，放于催化氧化塔頂)，并從混合罐將廢水接入催化氧化塔前端。主要整改內(nèi)容見表5，整改方案見圖3。

　　2)調(diào)整加堿控制方案。

　　修改自控程序，將加堿泵與廢水提升泵連鎖，廢水提升泵啟動時加堿泵啟動，廢水提升泵停止時加堿泵停止。加堿管路新增1根回流管至堿儲罐，調(diào)節(jié)加堿量的大小。

　　3)摸索調(diào)酸的控制。

　　在運行時每班測2次中間水池1的pH，當pH異常時，及時調(diào)節(jié)廢水的pH為2～3。廢水調(diào)試穩(wěn)定運行后，不再調(diào)整加酸量。

　　3.3 處理效果

　　工程建成，經(jīng)過6個月的調(diào)試運行，處理效果穩(wěn)定，在進水COD≤200mg/L，NH3-N、TN、TP、苯酚質(zhì)量濃度分別≤10、≤20、≤3、≤2mg/L的情況下，處理后COD<60 mg/L，NH3-N、TN、TP、苯酚的質(zhì)量濃 度分別 ><8、<35、<0.50、<0.50mg/L，穩(wěn)定達到GB31572-2015中的表1標準。

　　3.4 經(jīng)濟技術

　　污水站新增的深度處理部分處理規(guī)模250t/d，工程總投資為353.45萬元，新增污水的運行費用估算為5.68元/t，見表6。

　　4、結論

　　針對飽和聚酯樹脂生產(chǎn)廢水特點，原有工程選擇高效微生物-厭氧+好氧工藝處理高COD、苯酚等復雜化工綜合廢水，出水水質(zhì)可達到GB8978-1996的三級標準。且系統(tǒng)運行穩(wěn)定，產(chǎn)生的污泥沉降性能好，剩余污泥量少。

　　在原有工程出水的基礎上，選擇催化氧化技術作為該廢水的深度處理工藝，同時將高效吸附藥劑作為備用工藝，保證出水水質(zhì)達標，滿足GB31572-2015中的表1標準。

　　本污水站污水處理規(guī)模為250t/d，工程總投資為353.45萬元，污水的運行費用估算為5.68元/t。(來源：浙江省環(huán)境保護科學設計研究院，杭州余杭水務有限公司)