高盐度环氧丙烷废水处理工艺

Posted 2023-01-13 生化

篇首语：虎不怕山高，鱼不怕水深。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了高盐度环氧丙烷废水处理工艺相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

福建某氯碱公司采用丙烯氯醇法生产环氧丙烷，该工艺过程中排出的污水具有“五高二低”的特点：即pH 值高（11～12），含盐量高（1.5%），CODcr 高（1500～2000 mg/L）、水温高（50 ℃）、Ca2+浓度高（15000 mg/L）、BOD5 低（200mg/L）、可生化性低（BOD5/CODcr≤0.1），属难处理废水，靠自然沉淀和生化处理很难达到效果。该厂各种废水的水质指标及水量见表1。

1 原处理工艺及分析

原处理工程主要针对环氧丙烷废水进行处理，采用“一级生化+物化”处理工艺，具体工艺流程见图1。由于废水来源多、水质复杂，工程运行后，出现了许多设计时未能预料的现象，废水经处理后无法达到设计的排放标准，经分析原处理工艺存在的问题如下：

(1) PO 废水pH 值高，含盐量高，废水中CODcr 大部分是易降解的有机物，但还含有氯丙醇、二氯异丙醚、二氯丙烷等难生物降解的有机氯化物。原工艺是物理处理（自然沉淀）和生化处理（生化池）。废水自然可沉物不高（SS<100mg/L），而CaCl2≥15000mg/L，CODcr 很高，BOD5/CODcr≤0.1，属不可生物降解或难生物降解的废水，因此不能单靠生物过程和自然沉淀去除CODcr，是污水处理的难点。

(2) 原工艺采用一级生化法，考虑较多的事故，因此，许多池体并没有充分发挥作用：事故池尚未用过，均质池作用也不大，初沉池主要是去除生产中电石渣等悬浮物，但正常生产时使用效率低，对于溶解性Ca2+的去除没有效果，污泥浓缩和带式压滤机的作用发挥的不大。

(3) Ca2+浓度高对生化处理的影响：PO 皂化污水中含有高浓度Ca2+，经曝气与空气中的CO2 作用可产生大量的CaCO3 沉淀，这些沉淀物在生化处理的曝气过程中逐渐产生。现场经验表明：这些沉淀物会附着在活性污泥的表面，降低污泥的活性，使得生化处理的效果大为降低。

(4) 含盐较高的废水则给生物处理带来一定的难度。无机盐类在微生物生长过程中虽然能起到促进酶反应，维持膜平衡和调节渗透压等重要作用。但盐浓度过高，会对微生物的生长产生抑制作用。

2 工程改造

2.1 改造工艺的确定

在提出既要工艺先进、技术可靠、耐冲击负荷能力强，又要在原系统基础上改动、充分利用原构筑物和设备、经济合理，减少投资建设的原则上，对原处理工艺进行了科学合理改进，以确保出水水质达标。改造后的工艺流程见图2。

废水处理改造的主要措施如下：

(1) 在初沉池前面加设了混合池和反应絮凝池，通入酸性烟道水（pH=4）和烟道气进行预先曝气：一方面酸性烟道水可以降低废水pH 值；另一方面利用烟道气中的CO2与污水中的Ca2+反应，产生大量的CaCO3。同时烟道气和烟道水中的烟尘使系统中的SS 增加，增加了附着载体使CaCO3 晶析度加快，生成的碳酸钙沉淀增大了水中悬浮物的浓度，经絮凝反应，CaCO3 附着在SS 上，并形成絮状体，吸附大量CODcr 有机物进入初沉池沉淀，降低CODcr，Ca2+去除率可达60%。

(2) 试验比较发现聚丙烯酸钠（PAAS）的混凝效果较好，投加0.2 g/L 聚丙烯酸钠0.02 L /L 废水时混凝效果较理想。为增强处理效果需加入一定量的碳酸钠，当加入0.02 LPAAS（0.2 g/L）/L 废水搅拌1 min，CODcr 去除率可达35%。

(3) PO 废水生化处理前引入生活污水，可以降低水温、pH，提高BOD5/CODcr 比值，降低盐度，有利于生化处理。利用原有设施的污泥作为接种污泥，进行高含盐量驯化试验。根据废水水质变化逐渐提高CaCl2 含量（0.5%～1.5%），采用活性污泥法＋接触氧化法处理PO 废水，在含盐量1.5%情况下，活性污泥段CODcr 负荷0.48 kg CODcr/kgMLSS·d，污水中CODcr 去除率达80%以上。若进水CODcr 为1000mg/L 左右，该工艺条件下可实现出水CODcr 达150 mg/L以下，加上后续化学和稀释处理，可实现出水达排放标准。

(4) 充分利用原有设备和池体以降低工程造价和占地，利用事故池与均质池改造成污泥生化处理池。利用均量池改造成混合池、反应池，以完成混凝沉淀Ca2+去除CODcr，降低盐度的作用。新建一座化学氧化池，利用氯气在偏微碱性的环境生成HClO-的极强氧化能力，对水中的剩余的CODcr 进行化学氧化，同时可中和胶体电性，变为可凝胶并有利于后段沉淀。

2.2 主要构筑物及设备参数（如表2 所示）

3 系统的运行及经济分析

系统在经过成功的微生物驯化启动后开始正常运行，经过半年多的运行，出水指标符合《污水综合排放标准》（GB8798-1996）二级标准，CODcr＜100 mg/L，BOD5＜30mg/L，SS＜70 mg/L，pH=6～9，各主要单元处理效果见表3。

该工程具有很好的经济效益，工程建设总投资550 万元，后期运行费用包括电费、药剂费、人工费和日常维护费等，合计为0.96 元/m3，投加的烟道水、烟道气、pH 调整剂（H2SO4）、Cl2 氧化剂均为该厂产生的废物，不仅不增加运行成本，还对其进行了资源化利用。。

4 结论

(1) 原处理工艺设计时未充分考虑高盐度废水特点，缺乏充分的预处理，某些单元设计不合理，导致出水不达标。

(2) 加入烟道水和絮凝剂强化预处理，提高可生化性，有利于后续生化处理。试验证明，Ca2+去除率可达60%，CODcr 去除率可达30%以上。

(3) 对原工艺流程进行合理的调整改进，利用原有构筑物进行升级改造，尽量减少新建构筑物，同时利用工厂产生的废酸及氯气作为药剂使用，既降低成本又资源化了废物。

(4) 改造后处理工艺运行正常，出水达到《污水综合排放标准》（GB8798-1996）二级标准，改造是成功的。