生物流化床處理乙二醇廢水試驗研究

NDUSTRIAL WATER WASTEWATER五史用水與水Vol 44 No. 3 Jun, 2013生物流化床處理乙二醇廢水試驗研究范景福,張建成,劉獻玲,田小峰(中石化洛陽(yáng)工程有限公司,河南洛陽(yáng)471003)摘要:為了考察生物流化床處理乙二醇廢水的效果,把進(jìn)入氧化溝前的乙二醇生產(chǎn)廢水引入生物流化床中進(jìn)行處理,并與氧化溝的處理效果進(jìn)行對比。試驗結果表明,生物流化床和氧化溝的HRT分別為15和70h,COD。平均去除率分別為85%和77%,去除容積負荷分別為416和285kg(m3·h)。單級流化床工藝出水COD的質(zhì)量濃度大于60mg/L,而兩級事聯(lián)生物流化床處理后的出水COD的質(zhì)量濃度小于60mg幾,平均去除率為%6%,平均去除客積負荷為4.56kg/(m·h)。當進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)范國較大時(shí),生物流化床處理工藝比氧化溝具有更強的抗沖擊負荷能力,出水水質(zhì)更加穩定。關(guān)鍵詞:乙二醇廢水;處理效率;氧化溝;抗沖擊中圖分類(lèi)號:X7031文獻標識碼:A文章編號:1009-2455(2013)03-0026-03Experimental study on glycol wastewater treatment by biologicalfluidized bedFAN Jing-fu, ZHANG Jian-cheng, LIU Xian-ling, TIAN Xiao-fengLuoyang Petrochemical Engineering Corporation/SINOPEC, Luoyang 471003, China)Abstract: In order to investigate the effect of biological fluidized bed on glycol wastewater treatment, thewastewater from glycol production was leaded into biological fluidized bed for processing before it entered the ox-idation ditch, and the treatment effect was compared with that by the oxidation ditch. The test results showedthat, when the hrt of the biological fluidized bed and oxidation ditch were 15 and 70 h respectively, the removal rates of COD were 85% and 77% respectively, the removal volume load were 4.16 and 2.85 kg/(m.h)respectively. Using single-stage fluidized bed to treat glycol wastewater, the mass concentration of CODa in theeffluent water was above 60 mg/L. However, the mass concentration of COD in the effluent water from two-stageseries-connected biological fluidized bed was lower than 60 mg/L, the average removal rate was 96%, and the av-erage removal volume load was 4.56 kg/(m.h). Under the condition that the fluctuation range of the influent wa-ter quality was wider, biological fluidized bed had a stronger anti-impact capability than oxidation ditch, and theeffluent water quality was more stable too.Keywords: glycol wastewater; treatment efficiency; oxidation ditch; anti-impact乙二醇廢水主要含有鈉鹽乙二醇、二乙二醇,系統進(jìn)行深度處理,最終達標排放微量乙醛及堿等污染物田,含氨氮組分少,BOD目前上海石化乙二醇生產(chǎn)裝置共有2套,生產(chǎn)與COD比值為04~06,廢水的可生化性較好,能力為60萬(wàn)t/a,廢水排放量為80t/h,而且上海但乙二醇生產(chǎn)排放廢水水質(zhì)不穩定。出水COD的石化擬再建2套乙二醇生產(chǎn)裝置?，F有生物膜法氧質(zhì)量濃度在1000~4000mg/L之間波動(dòng),pH值為化溝的處理規模為50∽/h,已不能滿(mǎn)足目前80t/h5~12,而且波動(dòng)頻率很高。上海石化乙二醇生產(chǎn)的處理量(其中扭蟄走)。擬再建2廢水處理工藝采用生物膜法氧化溝技術(shù)叫2預處理套乙二醇生中國煤化工力處理。該企后(p(COD)≤500mg/L),廢水排入總廢水處理業(yè)現有用地CNMHG而且下游的總·26·范景福,張建成,劉獻玲,等:生物流化床處理乙二醇廢水試驗研究廢水處理場(chǎng)規模也不能滿(mǎn)足整個(gè)廠(chǎng)區廢水的處理要3結果與討論求。為滿(mǎn)足乙二醇廢水處理后直接達標排放,不增31乙二醇處理車(chē)間氧化溝運行情況加下游總廢水處理場(chǎng)的處理負荷,本研究采用處理上海石化乙二醇廢水處理車(chē)間氧化溝生化部分效率高、系統設備少、占地面積小、抗沖擊負荷能容積為3500m3,進(jìn)水為50th,HRT為70h。氧力強的生物流化床工藝34,探討生物流化床工藝化溝的1號池進(jìn)水和4號池出水的COD濃度變化處理乙二醇生產(chǎn)廢水達標排放的可行性。情況見(jiàn)圖2。由圖2可以看出,出水COD的濃度1廢水水質(zhì)變化并不跟70h(約3d)前進(jìn)水COD的濃度波動(dòng)生物膜法氧化溝進(jìn)、出水水質(zhì)見(jiàn)表1。相一致,而是進(jìn)水在出現波峰或波谷后的5~6d表1生物膜法氧化溝進(jìn)、出水水質(zhì)出水才出現相應的波峰或波谷,即當進(jìn)水水質(zhì)發(fā)生Tab. 1 Influent and effluent6 water quality of oxidation ditch of波動(dòng)時(shí),氧化溝出水水質(zhì)并不能及時(shí)反映出生物的film system活性和生化反應情況。說(shuō)明氧化溝中懸掛的固定填項目pH值P(CODc)/ P(BODs)料生物膜受到了大的沖擊,沖擊后的2~3d生物(mg“L4)(mg·L)進(jìn)水50-13025~401000~4000500~2400活性差,處理效率低。這給操作人員帶來(lái)了很大的出水60~905-40困難,不能及時(shí)根據出水水質(zhì)來(lái)調整工藝參數。3000進(jìn)水2試驗工藝流程2500試驗工藝流程見(jiàn)圖1,80m3/h的廢水集中排2000放進(jìn)入3000m3的水解酸化池,此池為長(cháng)方形1000進(jìn)、出水口位于兩對角,池中設置多條平行的折流墻。水解酸化池出水進(jìn)入調節池,主要進(jìn)行加藥及5101520253035pH值的均質(zhì)調節。調節后的廢水進(jìn)人氧化溝。氧連續運行時(shí)間/d化溝一共設置了4個(gè)池子串聯(lián),均為懸有固定填料圖2氧化溝連續進(jìn)、出水COD濃度的變化情況的生化池。廢水經(jīng)此氧化溝預處理后排入下游總廢Fig2 Changes of CODa concentration in水處理場(chǎng)再度處理以達標排放。根據現場(chǎng)條件,加water of oxidation ditch during continuous operation人了如圖1中虛線(xiàn)所示的側線(xiàn)裝置,處理量為20032生物流化床處理乙二醇廢水運行情況Lh,從調節池后引水進(jìn)入生物流化床5),床體直生物流化床進(jìn)、出水的COD。變化情況見(jiàn)圖徑為1m,高為4m,有效容積為3m3;床內裝有3。由圖3可以看出,流化床進(jìn)水COD。的質(zhì)量濃生物填料,規格為φ25mmx12mm,床內DO度為600~1600mgL,波動(dòng)較大,這給生物流化的質(zhì)量濃度為2~4mgL,MLSs的質(zhì)量濃度為2~床帶來(lái)了很大的沖擊負荷。從出水COD的濃度波4gL,HRT為15h。生物流化床溢流出水進(jìn)入有動(dòng)曲線(xiàn)可以明顯看出進(jìn)水濃度的波動(dòng)給流化床生化效容積為1m3的沉降罐,罐底的部分沉降污泥經(jīng)反應帶來(lái)的沖擊。把圖2和圖3作比較,兩者明顯泵返回到流化床中。沉降罐出水同氧化溝出水一起不同的是生物流化床出水COD濃度低于氧化溝排入到總廢水處理場(chǎng)。加藥罐用于生化反應的營(yíng)養補充。氧化溝和生物流化床都用鼓風(fēng)機提供氧氣1500出水氧化溝900廢水一水解酸化泡}一調節池一23總廢水處理場(chǎng)鼓風(fēng)機MM加藥罐}一生物流化閑→沉降罐5101520253035連續運行時(shí)間/d污泥回流3生物中國煤化工。變化曲線(xiàn)圖1乙二醇廢水處理試驗流程Fig 3 ChCNMH Gring glycolFig. 1 Experiment flow of glycol wastewater treatmentastewater treatment by biological fluidized bedINDUSTRIAL WatER WASTEWATER工業(yè)用水與廢水Vol 44 No. 3 Jun, 2013當進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)時(shí),氧化溝受到的沖擊嚴重,所需并不能達到GB8978-1996《污水綜合排放標準》中要的恢復時(shí)間也更長(cháng)一些,生物流化床則表現出更級排放標準的要求(p(COD)≤60mg/L)。為了強的抗沖擊能力,從而出水COD濃度更加穩定,達到該標準,在單級流化床后面串聯(lián)上1個(gè)相同尺能更好地提高系統的處理效率8。寸的流化床反應器,從而形成兩級串聯(lián)的生物流化3.3COD去除率和去除容積負荷分析床處理工藝。此工藝的進(jìn)水量為300Lh,即總連續運行中,氧化溝和生物流化床的HRT分HRT為20h。兩級串聯(lián)生物流化床的進(jìn)、出水別為70和5h,考察了兩者每天的COD去除率COD濃度變化曲線(xiàn)見(jiàn)圖6,進(jìn)水COD的質(zhì)量濃和去除容積負荷,結果見(jiàn)圖4、圖5。氧化溝的度為600~2100mg/L,而出水COD的質(zhì)量濃度COD去除率和去除容積負荷是進(jìn)入1號池之前和小于或等于60mg/L,達到了GB89781996中流出4號池后的數據之差計算所得,生物流化床的級排放標準的要求。兩級串聯(lián)工藝的COD平均去是流化床進(jìn)水和沉降罐出水的數據之差計算所得。除率為96%,平均去除容積負荷為456kg/(m3連續運行31d,生物流化床和氧化溝的COD平均h)。說(shuō)明兩級串聯(lián)生物流化床具有更強的抗沖擊負去除率分別為85%和7%;COD平均去除容積荷的能力,受進(jìn)水COD濃度變化的影響不明顯。負荷分別為416和285kg/(m·h)。顯然,生物流2100化床表現出比氧化溝更高的抗沖擊負荷能力和處理效率。而從占地面積和經(jīng)濟性來(lái)講,處理同樣的水1500量,流化床的占地面積是氧化溝的1/3,一次性建20進(jìn)水設費用和運行費用也遠遠小于氧化溝。8600出水5101520253035連續運行時(shí)間流化床圖6兩級串聯(lián)生物流化床進(jìn)、出水COD的濃度曲線(xiàn)氧化溝Fig. 6 CODc, concentrations of influent and effluent water oftwo-stage series-connected biological fluidized bed4結論連續運行時(shí)間/d(1)氧化溝和生物流化床的HRT分別為70和圖4流化床和氯化溝的COD去除率曲線(xiàn)15h;當進(jìn)水水質(zhì)發(fā)生波動(dòng)時(shí),后者的出水水質(zhì)更Fig 4 Removal rates of COD by fluidized bed andoxidation ditch加穩定,抗沖擊負荷能力更強,處理效率更高;后者的占地面積是前者的1/3;一次性建設費用和運流化床行費用也遠遠小于前者,因此生物流化床工藝處理氧化溝乙二醇廢水明顯優(yōu)于氧化溝處理工藝。鋼x4(2)氧化溝和單級生物流化床的COD平均去八除率分別為77%和85%;COD平均去除容積負荷分別為285和416kg/(m3h)5101520253035(3)采用兩級串聯(lián)生物流化床工藝時(shí),COD連續運行時(shí)間/d的平均去除率為96%,平均去除容積負荷為4565流化床和氧化溝的COD。去除容積負荷曲線(xiàn)kg/(m3h),處理出水COD濃度達到GB8978ig. 5 Removal volume load curves of fluidized bed and1996中一級排放標準的要求。oxidation ditch34兩級串聯(lián)的生物流化床處理乙二醇廢水參考文獻通過(guò)一個(gè)月的連續進(jìn)水,出水COD的質(zhì)量濃1]姚丹妹:H中國煤化工行研究[J].工業(yè)水處CNMHG度為60~130mg/L,說(shuō)明此單級生物流化床工藝(下轉第34頁(yè))28·INDUSTRIAL WATER WASTEWateR工業(yè)用水與水Vol.44No3Jun.,2013加 NaHcO3以調節廢水堿度的條件下,穩定階段連5]陳麗新陳振妮,王燦琴,等.木薯酒精度渣在木耳制種上的續7d好氧生化單元出水NH2-N的質(zhì)量濃度可降應用研究[J.中國食用菌,2009,28(1):20-2至10mgL以下,達到GB8978-1996中酒精廢水[6] Wolmarans B, De Villiers H. Start-up of a UASB efluent treat-mentplant on distillerywastewater [J]. Water SA, 2002, 28(1)級排放標準的要求。NHx-N的去除主要集中在好63-68.氧生化階段去除,混凝沉淀和 Fenton試劑單元對[7]李杰,程愛(ài)華,孫莉婷,等.鐵炭耦合 Fenton試劑混凝沉淀NHyN幾乎無(wú)去除。法預處理DMAC廢水[J].環(huán)境科學(xué)研究,2010,23(7):9023結論采用鐵炭微電解-固定化微生物技術(shù)-混凝沉[8]姜興華,劉勇鍵,金亮基.鐵炭微電解- Fenton試劑聯(lián)合氧化深度處理印染廢水的研究[].應用化工,2008,37(9)淀- Fenton試劑組合工藝處理木薯酒精廢水是可行的,該工藝的最佳工藝參數:鐵炭質(zhì)量比為2,pH[9]張子間,劉玉榮,劉家弟,鐵炭徽電解-生化法處理電鍍廢水值為20,微電解反應時(shí)間為9h;好氧生化反應時(shí)[J].化工環(huán)保,2007,27(4):338-341間為24h;混凝沉淀pH值為9.0,反應時(shí)間為0.5[101周健,齊建華,何強,等鐵炭微電解/生物組合工藝處理制h; Fenton試劑反應時(shí)間為1.0h,pH值為30藥廢水研究[J.中國給水排水,2010,26(21):109-12.HAO2(30%)的投加量為18mL/L,FeSO47H2O的投[1[1鄭婧,赫俊國.鐵炭微電解工藝預處理高質(zhì)量濃度酒精廢液[J.哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報,2009,25(6):677-680.加量為091g/L。對于COD的質(zhì)量濃度為1300[12]張勇.海綿鐵腐蝕電池法預處理印染廢水的研究[].工業(yè)用1500mg/L、NH3-N的質(zhì)量濃度為400~500mg/L水與廢水,2002,33(4):36-38的厭氧消化液,COD的最終去除率可達988%,[13]張季霞,琴麗姣,黃聰聰,等.微生物固定化載體的選擇及NH3N的最終去除率也高達98.%,出水CODa的其性能[J].化工進(jìn)展,2011,30(12):2781-2786質(zhì)量濃度為20mg/L左右,出水NH1yN的質(zhì)量濃[14]屈佳玉,微生物固定化技術(shù)及其在污水處理領(lǐng)域的研究進(jìn)展J].工業(yè)水處理,2010,30(10):14-16.度在10mg/L以下,達到GB8978-1996中酒精廢[15]沈耀良.固定化微生物污水處理技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出水一級排放標準的要求。版社,2002[16]李章良,黃建輝. 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