厌氧生物膜法处理聚酯高浓度废水

厌氧生物膜法处理聚酯高浓度废水在城市污泥处理方面厌氧发酵法的应用已有一百年的历史，但用于高浓度有机废水的处理则是近十几年的事情，先后开发出厌氧污泥床、厌氧接触法、厌氧生物滤池、两相厌氧消化、厌氧流化床（膨胀床）工艺等多种新工艺。厌氧工艺虽然是以一种高效工艺问世，但由于①反应器污泥增长慢；②启动时间长；③单用厌氧处理，出水水质一般不能达到排放标准，需辅以好氧处理；④应用经验较少等原因，它的实际应用还不多。本篇即介绍一则利用上流式厌氧生物膜法处理聚酯切片高浓度废水的工程实例。某公司是一家由世界著名跨国集团投资6500万美元兴建的现代化聚酯切片企业，年产量8×104t，工艺流程如下：浆料搅拌→预聚→终聚→切粒→结晶器→冷却→出料。工业废水处理站总投资120万美元，好氧、厌氧工艺和设备全部由意大利引进，其中的厌氧工艺是欧洲最新专利技术，专门设计用来处理生产上排放的高浓度废水，出水再经好氧系统曝气后水质达标排放，低浓度水则直接进入好氧系统。1高浓度废水水质主要成份有乙二醇、二甘醇、芳香族化合物对苯二甲酸、低聚物单体等。刚开始，生产不稳定用P放的高浓度废水COD达12000～15000mg/L，流量为40～50m3/d，生产稳定之后COD约为8000～10000mg/L，流量逐渐增大到70～100m3/d。pH一直稳定在约4～5。欢迎访问，水/业/导/航/网:ｈ２ｏ１２３/com2厌氧处理工艺流程厌氧处理工艺流程见图1。2.1生物膜厌氧反应器废水由反应器底部的8根布水管均匀进水，当废水流经生物膜悬浮性载体时，有机物得以厌氧降解，并连续不断产生沼气供火炬持续燃烧。在反应器内，微生物以固着形态生长，不易随水流失，泥龄长，产泥率较低，出水悬浮物少，几乎不用排泥。该反应器有效体积约为900m3，顶部有倒圆锥形的三相分离器，产生的沼气由顶部通气管直通火炬。2.2泥水分离器该分离器内置斜板装置，60°倾角，当厌氧反应器内有少量污泥随水流出时，可在此进行沉淀收集后重新打回厌氧塔，这样可以延长污泥在塔内的停留时间，增加污泥量，最终提高厌氧塔的处理能力和效率。3厌氧反应器的菌种驯化按外方要求，需进口专用于聚酯废水厌氧处理的污泥，这样将耗资数百万美元，最后是利用城市污水处理厂污泥消化池中的污泥进行接种驯化的，经过3个月的培养，接种成功，火炬持续燃烧甲烷气体，厌氧塔的处理情况逐渐稳定，并且处理效率达到70％～80％。4生物膜厌氧工艺的稳定运行数据分析实际进水水质：流量：50～80m3/d（设计流量150m3/d）COD浓度：5000～11000mg/L（设计值20000mg/L）容积负荷：0.28～1.22kg[COD]/(m3·d)pH：3～5实际出水水质：COD浓度；1000～2500mg/LpH：7.4～7.6由于PET生产尚未达到满负荷，仅年产5×104t，所以高浓度废水流量小于设计量。4.1进水水质对处理效果的影响平均日进水量逐渐增大，平均进水COD浓度逐渐增大，日处理COD总量逐渐增大，但厌氧处理率却稳中有升。说明微生物基本已适应了此种工业废水，生长成熟，充分降解污水中的有机污染物，而且在日处理COD总量有较大增加时，仍有非常好的处理率，显示了生物膜法在抗冲击负荷方面较强的能力。4.2温度对厌氧处理效果的影响一般认为厌氧消化的最佳温度是30～35℃，若低于30℃，处理效果便会降低。但从表1的温度列中可以看出，在12月、1月寒冷时，厌氧塔实际温度只有25～27℃，处理率仍有68.4％和75.7％，丝毫未受温度影响。4.3水力停留时间对去除效果的影响由于生产上排放废水量尚未达到废水站的设计水量，所以实际的HRT=13～17d，停留时间延长，能有利于微生物更充分地降解有机物，提高处理率，使厌氧出口COD充分降低以减轻好氧系统的负担。当然在设计时也并非HRT越大越好，因为会相应增加基建成本，增大反应器体积和占地面积。4.4污泥停留时间对去除率的影响众所周知，甲烷菌的世代期很长，增长速度很慢，只有让污泥在消化器中停留时间足够长才能有效地降解COD，完成甲烷化过程。传统的污泥消化池工艺低效的原因在于池内的污泥停留时间和水力停留时间相等，甲烷菌无法正常生成，从欢迎访问，水/业/导/航/网:ｈ２ｏ１２３/com而难以提高处理率。此套生物膜厌氧工艺专门设计了污泥回流泵，将在泥水分离器中沉淀的污泥重新打回厌氧塔，使污泥在塔内不断循环，大大提高了泥龄，提高了污泥浓度，增强了处理能力，而且节省了处理污泥设备。4.5pH对厌氧处理的影响一般认为厌氧反应最佳pH=6.8～7.2。实际运行中发现厌氧出口的pH明显超出此范围，8月平均pH=7.64，9月pH=7.48，12月pH=7.45，1月pH=7.44，表明厌氧塔内呈微碱性状态。当通过人为控制使pH略有降低，但仍在7.0左右，出口COD反而有所上升，当pH重新调高时，出口COD随之下降。碱性状态能抑制有机酸的过分积累，增加缓冲能力，促进甲烷菌的生长。5结论1.通过设置回流装置，提高HRT和泥龄，能有效地提高处理效果，增加系统污泥浓度，并且几乎不用排泥。2.在寒冷冬季，厌氧消化温度偏低，仅有25～27℃，但对反应效果未有影响，只要管理良好，仍能保持高效去除率，说明该系统适应的温度范围较广，对温度要求不高。3.将厌氧反应器内pH控制在微碱范围内7.40～7.65，能提高消化液的缓冲能力，及时中和积累的有机酸，进而提高去除率。若严格将pH控制在7.0左右，反而会使去除率略有降低。4.该套生物膜厌氧反应器随着负荷的提高，处理率也相应提高，且抗冲击负荷能力较强。荆轲，一个四处为家的刺客，他的心犹如浮云，心如飘蓬，是没有根的，然而高渐离的筑声，却成了他愿意停留在燕国这片土地上的原由。虽是初见，却如故人。也许所有的遇见，早已经是前世的注定，没有早晚，刚好在合适的时间遇见你，就是最美的相识。他曾经游历过多少地方，自己已经数不清，但是没有一处可以挽留他行走的脚步，唯有今日高渐离的筑声，让他怎么也舍不得离开。从此二人心性相投，在燕国集市上，载歌击筑，把盏言欢，欢喜处。嬉笑开颜，忧伤处，潸然泪下，即便这些神经质的状态，被集市上的人哗然，可是对知己而言，又如何呢？人生难得一知己，悲欢喜悦与何人相干呢？我们各自欢喜就好。生为乱世，能够遇到如此懂得自己的人，是一件多么难得的幸福事情啊！然而，这快意的知己日子，总归逃不过那个时代的残酷，千不该，万不该，荆轲不该是一位刺客，若不如此，又如何会被愚蠢的太子丹派去刺杀秦王，一去不复返。倘若荆轲不是刺客，也就更不可能身如飘蓬，居无定所，也许不可能遇见高渐离，所有一切都是冥冥之中的注定吧！“风萧萧兮，易水寒，壮士一去兮，不复还。”知己的离去，让高渐离心如刀割，整日独自击筑高歌，在痛苦中浑噩度日，这样疏懒的生活，无人懂他，对他来说已经倦怠了，他厌倦了这种孤独和苟且的日子。他本可以大隐于野，疏远于喧嚣处，可是他同样选择了一条不归路。去咸阳宫为上宾演奏，最终被人认出，他并不害怕，倒是坦然自若。因为他心里清楚这里就是染过他知己——荆轲的鲜血的宫殿，若能在这里死去，也算是一种缘分。然而事与愿违，秦王并没杀了他，给他一个痛快，而是熏瞎了他的双目，让他生不如死。在一次次的心伤中，他在筑中灌满了铅，仿效荆轲，想与秦王同归于尽，只是他心里非常清楚，他根本伤及不了秦王毫发。他之所以如此，以卵击石，无非就是想痛快死去，是一种求死的方式罢了。千百年以后，后人深记那易水的水有多寒冷，那易水的风有多刺骨。那句“风萧萧兮，易水寒，壮士一去兮，不复还”里融入了多少痛苦和无奈？几千年之后，易水的水，易水的风，易水的雪，一年复一年，而那个凄美的故事，也这样经久不衰的传颂着。不由让我又想起伯牙绝弦的故事来，因为知己子期的离世，伯牙绝弦谢知音。人世间有一种高山流水的知己，叫伯牙和子期，也有一种侠义知己，叫荆轲与高渐离。古语曰：“士为知己者死。”这可能是世间最高的知己情意了吧！人生漫漫，朋友易得，知己难求。知己情，是我们需要用生命去珍惜和呵护的情意。然而这个时代，情意似乎越来越廉价，从深交到陌生。若你遇到知己情，别忘了好好珍惜。