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淺析新型生物組合工藝處理甲醇廢水的應用
引言
隨著(zhù)石油資源緊缺、油價(jià)上漲及甲醇汽油的推廣使用和甲醇生產(chǎn)烯烴類(lèi)物質(zhì)關(guān)鍵技術(shù)的突破，國內外甲醇生產(chǎn)正呈現突飛猛進(jìn)的態(tài)勢。甲醇生產(chǎn)原料包括天然氣、煤、輕油、重油等，鑒于我國自身的資源儲量現狀，煤將成為我國甲醇生產(chǎn)最重要的原料。隨著(zhù)煤制甲醇廠(chǎng)家在國內大批上馬，其產(chǎn)生的廢水對環(huán)境污染將不容忽視。煤制甲醇廢水的特點(diǎn)為:水質(zhì)水量波動(dòng)較大，50%左右為氣化廢水，氨氮含量約為400 mg .COD質(zhì)量濃度約為850 mg/L;有機物以甲酸為主p ( GODS ) /p ( CUD)約為0. 5左右，可生化性較強，氨氮以無(wú)機氨為主;懸浮物以無(wú)機物為主。
內蒙古某煤制甲醇廠(chǎng)，每年可產(chǎn)生60萬(wàn)t廢水，處理裝置采用SBR生物處理工藝，設計進(jìn)水水質(zhì)主要指標為p ( COD)為480 mg/L。 p ( NH3 - N)為160 mg/L，處理量為168m3 /h。但經(jīng)過(guò)近一年的生產(chǎn)運行表明排放至廢水處理裝置的生產(chǎn)廢水水質(zhì)和水量均波動(dòng)較大，而且與設計的水質(zhì)和水量差異較大，生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)p (COD)為300-1 000 mg/Lp (NH3-N)為200-400 mg/L，處理量為160-210 m3/ho SBR工藝經(jīng)過(guò)近1年的調試和運行，系統出水p (COD)為40-280 mg/Lp(NH3-N)為30-280 mg/L，運行期間處理效果不穩定，且COD和NH3-N很難同時(shí)達到較好的處理效果。為解決現有SBR工藝處理負荷不足的問(wèn)題，充分考慮利用廠(chǎng)區內現有的條件，其他污水處理裝置不變，僅將SBR反應池改造為生物接觸氧化池+二級活性污泥池新型生物組合工藝。
1工藝改造
將各個(gè)SBR池通過(guò)隔墻分隔成3個(gè)串聯(lián)的處理池:第1個(gè)是生物接觸氧化池，它的作用是去除有機物和少量氨氮，具有一定的抗負荷沖擊能力;第2個(gè)是一級活性污泥池，它的作用是去除大部分氨氮;第3個(gè)是二級活性污泥池，它的作用是去除剩余有機物、氨氮和亞硝酸鹽，保證出水水質(zhì)。將SBR池分隔為3個(gè)單元后，各污染物可在特定環(huán)境中被基本單一菌群高效的去除干凈。
2生物組合工藝各單元設計
2. 1生物接觸氧化池
將SBR池的前部改建為生物接觸氧化池，內部裝有填料層，填料層上、下支撐結構，維修通道，池底鋪設微孔曝氣器，填料層下支撐結構鋪設均勻布水的進(jìn)水管道，填料層上支撐結構鋪設集水器。內部尺寸:LxBxH=7.35 mx10 mx5. 5 m，并聯(lián)2個(gè)。該生物接觸氧化池填裝自行設計的高效多孔組合生物載體，與傳統載體相比，該載體的比表面積大(8 000 m2/m)，孔隙率高(96%)生物附載量大。微生物可在其迅速生長(cháng)掛膜且不易脫落，而且在載體內部會(huì )形成無(wú)數個(gè)缺氧和厭氧環(huán)境，有利于有機物的酸化水解。該生物接觸氧化池可較好的適應水質(zhì)和水量的變化，有利于污水處理效果和出水水質(zhì)的穩定。
2. 2一級活性污泥池
將SBR池中部改建為一級活性污泥池，分為主體反應單元和泥水分離單元，泥水分離單元內安裝斜板填料、出水集水器和污泥導流器，反應單元池底鋪設微孔曝氣器。主體反應單元內部尺寸:LxBxH=15 mx11.3 mx5.5 m，泥水分離單元內部尺寸:LxBxH=15 mx3 mx5. 5 m。該活性污泥池與傳統的活性污泥池相比增加了泥水分離單元、出水集水器、污泥導流器，從而形成了一個(gè)高效的活性污泥反應池。該活性污泥池具有生化和泥水分離一體化的特點(diǎn)，活性污泥在生化處理單元內形成自循環(huán)，不需要專(zhuān)門(mén)的污泥回流設備，節省回流污泥能耗;在生化單元內可以獲得較高的活性污泥濃度，污泥濃度易于控制，不受污泥回流濃度的限制，這樣為培養出高濃度的硝化菌創(chuàng )造了有利條件。
3濟效益分析
該改造工程總投資約600萬(wàn)元，原SBR工藝日處理廢水量為120 t/h，噸水處理費用(電費和藥劑費)為2. 56元;改造后日處理廢水量為200 t/h，噸水處理費用(電費和藥劑費)為1. 58元，改造后比原日處理廢水量多80 t/h，而噸水處理費用減少0. 98元，則按照改造后日處理廢水量為200 t/h計算，改造后每年可節省廢水處理運行費用164. 6萬(wàn)元，更重要的是解決了生產(chǎn)廢水完全處理達標排放的問(wèn)題，保證了企業(yè)生產(chǎn)工作的正常開(kāi)展。
4結論
通過(guò)生物接觸氧化池+二級活性污泥池生物組合工藝處理煤制甲醇廢水的實(shí)際工程應用，表明該生化組合工藝具有較高的污水處理負荷和運行穩定性，較低的投資和運行成本，且出水水質(zhì)好，可達國家污水排放一級標準，為下一步的污水脫鹽回用創(chuàng )造了基本條件。該工藝適合應用于煤制甲醇廢水及其類(lèi)似水質(zhì)污水的處理，值得在煤化工企業(yè)進(jìn)行推廣應用。
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