接触氧化工艺处理聚苯乙烯生产废水

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1、引言
宁波和桥化工有限公司是生产苯乙烯EPS的大型化工企业,在生产过程中产生大量的废水,包括生产母液和聚苯乙烯粒子冲洗水,废水中以阴离子表面活性剂LAS、聚苯乙烯粉末、苯乙烯单体为主,且废水中含大量的磷。BOD5/
CODcr为3:5,可生化性较差。经过大量的研究、考查,确定该废水处理工程采用预处理-脱磷-酸化水解-接触氧化工艺处理,通过试运行,该工程系统运行稳定,达到国家一级排放标准,并通过达标验收。现对该工程设计及运行情况作一介绍。
2、废水处理工艺
2.1废水水质情况
废水排放量为1000吨/天,pH为6~9,CODcr预处理前为2500 mg/L、预处理后为700 mg/L,SS>250 mg/L,阴离子表面活性剂LAS约为550
mg/L,各种磷含量约为85mg/L。
2.2 工艺流程
采用预处理-脱磷-酸化水解-接触氧化处理工艺,流程图见附图:

附图 废水处理工艺流程图
2.3 主要构筑物及工艺参数
处理工程主要构筑物及工艺参数见表1。
3废水处理系统运行情况
3.1 预处理-脱磷运行情况
由于废水中存在大量的EPS粉末和磷,在污水经过的混合槽内投加生石灰并搅拌混合,使污水pH值上升,在碱性条件下,污水中的磷与钙反应生成Ca5(OH)(PO4)3
反应式如下:
5Ca2-+ 4OH-+ 3HPO42- → Ca5(OH)(PO4)3
↓+3H2O
随着污水pH值升高,污水中Ca5(OH)(PO4)3的溶解度降低,当pH值调整到10.5~11.0以上,不管污水中磷含量如何处理水磷含量都可降到0.5
mg/L。
运行表明,当pH在9.2~10.5之间时,除磷可达到97%以上,出水磷含量约为1~2mg/L。这样废水中的EPS粉末和Ca5(OH)(PO4)3沉淀被板框压滤机过滤形成滤饼外卖。预处理后出水中CODcr可稳定在700
mg/L左右,磷含量约为1~2mg/L。

3.2 生化段运行情况
3.2.1 H酸化水解段
由于废水中存在有大量的阴离子表面活性剂、苯乙烯单体等不易生化的物质,这些物质经水解酸化后,被厌氧菌和兼性微生物分解成可生化性强的物质,为后续好氧菌的分解创造有利条件。因此,H水解酸化塔的运行情况直接影响O1、O2接触氧化塔的运行,若H水解酸化塔运行好,则O1、O2接触氧化塔上泡沫少,出水较清,运行不好则反之。
由于在预处理阶段为了脱磷,废水pH经加氢氧化钙后提高到9.2~10.5,通过调节预暴气池后,pH会降到8.5~9.5范围内,而酸化水解段进水要求pH范围控制在7.0~7.5为宜,因而在H水解酸化塔内,碱性的环境促进了塔内污泥的大量水解,pH值也随之下降,H水解酸化塔出水pH值基本在7.2~7.8之间。
由于H水解酸化塔内污泥减少较快,因而需每天需补充和回流污泥。
3.2.2 O1、O2接触氧化段
O1、O2接触氧化塔的运行直接受H水解酸化塔的影响,当H水解酸化塔运行不好时,则O1、O2接触氧化塔上泡沫较多,出水较差,因而在O1、O2接触氧化塔上增设了高压喷淋消泡装置,效果较好。
3.2.3 各段溶解氧(DO)
微生物供氧多少一般用混合液溶解氧(DO)来控制,通过每天测混合液溶解氧(DO)来控制暴气量和气水比。H水解酸化塔溶解氧通过对调节预暴气池溶解氧的控制来实现。在正常运行阶段,酸化水解段DO1.0mg/L左右,好氧段DO2.0~3.0mg/L左右,气水比调节预暴气池2:1、O1接触氧化塔10:1、O2接触氧化塔8:1。
3.2.4 营养物
微生物代谢需要一定的C、N、P及其它微量元素,在废水中除有以BOD5为代表的C、污水中本身具有的P外,还缺乏N及微量元素,按照BOD5:N:P为100:5:1计算,每日需向污水中投加尿素8~12Kg,每周需向污水中投加大粪或引入生活用水,以补充微量元素。
3.2.5 工艺控制的各项指标(正常状态下)
正常状态下工艺控制的各项指标见表2

3.3 稳定运行结果
废水处理系统自2000年5月15日进入稳定运行期,稳定运行期间废水处理效果见表3

从表3可知,稳定运行期间,出水CODcr完全达标,平均出水浓度为86.7 mg/L,平均去除率为87.6%。
3.4 问题与讨论
1、以在线pH计来控制氢氧化钙投加量以达到除磷目的,因pH存在一个滞后性,因而除磷的效果会有所波动。
2、H塔内污泥自身消耗太大,需每天回流大量污泥。这样反而减少了污泥的处理费用。
4结论
采用预处理-脱磷-酸化水解-接触氧化处理工艺处理聚苯乙烯生产废水,经半年运行,基本达到设计要求,预处理后的CODcr平均去除率为87.6%,出水达到国家一级标准。

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