纤维素醚废水工艺方案

1.废水特性分析
生产纤维素醚过程有二次洗涤工艺段有废水排出,其中一次排出的水量为250吨/天,COD值为33000mg/L,含盐量为6~7%;第二次排出的水量为250吨/天,COD为10000mg/L。

含盐主要成分为氯化纳,二股废水混合后的含盐量为5%,COD值为23500mg/L左右。

在生产过程中,原料为精制棉,反应时加入氢氧化纳、醚化剂(主要成分是一氯甲烷、环氧丙烷、溶剂(乙丙醇。

在洗涤时用草酸、醋酸来中和。

故在废水中有机物主要由一氯甲烷、环氧丙烷、乙丙烷等,总排放废水量为每天
500m3/d,废水的PH值为6.5~6之间。

纤维素醚废水的盐度高达6%以上,高盐度引起的渗透压会增高对微生物的抑制作用。

此外,废水中含有的环氧丙烷等醚类物质以及一氯甲烷等对微生物生长有抑制作用。

因此,解决纤维素醚废水的微生物处理难题的关键在于筛选到对醚类物质的毒性有抗性的嗜盐微生物。

2.高盐有机废水处理技术主要内容
高盐有机废水生物处理的关键在于找到能够在高盐环境下生长且能高效降解废水中所含有机物的嗜(耐盐微生物,并根据此类微生物和水质特点设计合适的处理工艺。

获取天然高盐环境样品,用高盐有机废水作为培养基筛选具有高降解活性的菌群,或通过在培养基中添加废水中特定成份筛选降解目标污染物的高效菌。

生长条件包括包括盐度、温度、pH值对生长的影响,菌株碳氮源的利用,菌株的产酶性质,重金属离子对菌株的抑制作用等。

根据实际需要,通过分子生物学手段改良菌株,提高难降解污染物的降解效果。

根据菌株的生长特性和高盐废水自身特点,选择和设计合理的微生物处理工艺,分析微生物处理工艺中菌株对污水污染物的降解效果。

3.废水物化处理工艺选择
为避免生产中废水排放时间、排水量和排水水质波动性对工程运行稳定性的影响,建议设计足够大的调节池容量(HRT在24h以上;并在调剂池投加药剂将废水pH 调节至中性。

纤维素醚废水含有较多抑制微生物生长的有害物质,可将剩余污泥回流,利用剩余污泥的絮凝作用去除废水中的悬浮物和部分有害物质,减轻后续生化处理的压力。

4.废水生化处理工艺
由于纤维素醚废水盐度高,如果采用活性污泥法容易造成污泥流失且出水浊度偏高,因此采用生物膜法工艺较好;此外,生物膜法相比活性污泥法具有更好的耐冲击负荷能力和更高的处理效率。

按照反应工程理论,废水处理采用两级反应,以取得最高效率。

为了提高生化处理的效率,需要向废水中补加一定的有机氮源。

可以向纤维素醚废水中排入一定量的生活污水,一是可以补充微生物生长所必须的微量元素,二是可以稀释一下纤维素醚废水的盐度。

废水处理第一段采用厌氧水解-好氧处理工艺。

利用厌氧水解处理将废水中的醚类物质水解为对微生物生长无害的小分子作用,HRT为10-14h。

厌氧水解段主要是酸化水解有毒物质,并不降低COD,甚至可能使COD上升;由于酸化水解后废水中小分子有机酸含量增加,pH下降,故后续采用好氧处理以降解厌氧水解产生的有机酸,去除COD的同时降低废水的酸度,HRT为18-24h。

废水处理第二段采用厌氧-好氧处理工艺,实现有机物达标去除和脱氮。

利用厌氧反应降低废水因嗜盐菌好氧处理所增加的色度,实现反硝化脱氮,同时改善一段好氧出水的可生化性,保证二段好氧处理单元工艺效率,HRT为28-32h。

好氧段分两格,分别实现脱碳和脱氮;脱碳段的HRT为20-24h,脱氮段的HRT 为28-32h。

为保证废水氨氮达标,建议回流好氧混和液和活性污泥至厌氧池,通过好氧硝化、兼氧反硝化作用实现生物脱氮的目的。

5.生化处理后的后续处理
经过生化处理后,废水还有一定的SS,且需要回流部分活性污泥保证生化池内活性污泥浓度。

为了保障达标排放,废水处理工艺中考虑在二沉池加药,增加污泥沉降的同时去除部分参与COD,保证达标排放。

工艺流程图
6.废水处理工艺流程说明
废水自流进入进入调节池,根据废水pH投加药剂调节pH至中性,通过曝气或搅拌方式均匀水质,实现水质水量调节。

调节池废水进混凝池,和回流的剩余污泥混合,利用剩余污泥的絮凝能力去
除SS及部分有害物质。

混凝池出水进入初沉池进行沉淀,沉淀污泥直接排入污泥消化池。

初沉池出水进入一段厌氧水解池A1(内挂部分立体弹性填料,安装潜水搅拌机。

使废水中的大分子、难降解有机物及对微生物生长有毒害的物质转化为小分子易降解有机物和对微生物无害的物质,提高废水的可生化性。

经水解酸化后的废水进入好氧池O1(内挂部分立体弹性填料,采用好氧曝气,主要去除厌氧水解产生的有机酸和小分子有机物。

出水在一沉池沉淀活性污泥。

活性污泥部分回流到A1和池,其余部分回流至混凝池。

一沉池出水进入第二段生化处理工艺。

A2池为厌氧处理阶段,并实现部分反硝化。

池中挂填料,安装潜水搅拌机。

通过厌氧处理使废水中残余的大分子有机物以及在O1处理中产生的溶解性微生物产物降解为小分子有机物,提高废水的可生化性并去除部分由嗜盐菌引起的色度。

经过水解酸化后的废水进入低负荷的好氧池
O2(内挂立体弹性填料进行好氧生化反应,通过微生物的新陈代谢消耗掉废水中的有机污染物。

好氧池混和液部分回流至厌氧池,实现生物脱氮。

为保证脱氮效果,O2池分隔为脱碳池和脱氮池。

保证硝化菌在BOD基本降解完后进行硝化反应。

O2生化池出水直接进入二沉池,沉淀污泥部分回流到厌氧池和好氧池,其余部分回流至混凝池。

二沉池出水进气浮池,设置反应池,投加PAC,对生化处理后的残余COD和色度实现加药混凝和固液分离,确保达标排放。

气浮池出水排放到城镇污水处理厂。