一種應(yīng)用于醋酸纖維素生產(chǎn)廢水的處理工藝

1、一種應(yīng)用于醋酸纖維素生產(chǎn)廢水的處理工藝摘要：分析了原污水處理工藝生化處理能力低的原因，采取改造污水站A/0厭 氧工藝為A/0缺氧工藝，將生物膜法結(jié)合活性污泥法運(yùn)行，提高生化系統(tǒng)有機(jī)物 去除率，COD、氨氮大幅度減排，保證了穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。關(guān)鍵詞：醋酸纖維素 活性污泥法 水質(zhì)指標(biāo)評價(jià)一、前言醋酸纖維素生產(chǎn)過程中，因產(chǎn)品需求，裝置生產(chǎn)產(chǎn)品時(shí)會(huì)加入不同比例硫酸 液氨。同時(shí)，化工裝置回收、萃取、洗滌會(huì)產(chǎn)生大量廢水。因其工序不同，所產(chǎn) 生的廢水濃度差異較大，總體而言，廢水酸性強(qiáng)，有機(jī)物濃度高，主要含有硫酸 與醋酸纖維素相關(guān)的有機(jī)物及其衍生物。公司污水處理站原設(shè)計(jì)工藝核心的生化處理部分，包含兩個(gè)關(guān)鍵工藝步驟

2、： 厭氧和好氧生化（A/0工藝），均建立在生物膜的基礎(chǔ)之上。公司建立初期，裝 置生產(chǎn)負(fù)荷較低，進(jìn)水指標(biāo)基本符合設(shè)計(jì)值，污水站排水 C0D 偏高，但尚能實(shí)現(xiàn) 達(dá)標(biāo)排放。隨公司產(chǎn)品升級(jí)，裝置生產(chǎn)負(fù)荷不斷提升，污水站進(jìn)水CODcr、氨氮濃度遠(yuǎn) 超設(shè)計(jì)值（見表一），生化池生物膜開始出現(xiàn)周期性脫落，生化出水水質(zhì)色度異 常，整個(gè)生化系統(tǒng)抗沖擊能力差，成為制約公司產(chǎn)能提升的瓶頸。主要有三方面 的問題，一是系統(tǒng) C0D 去除率低；二是基本無氨氮去除率；三是曝氣池內(nèi)設(shè)備腐 蝕速率快，曝氣頭堵塞頻繁，運(yùn)行、維護(hù)成本高；四是系統(tǒng)周期性發(fā)生微生物中 毒，生物膜脫落。經(jīng)對污水硫酸根數(shù)據(jù)長期跟蹤，及氣體檢測儀檢測厭氧池出

3、水進(jìn)入好氧生化 池處氣體成分測出高濃度H2S。分析其原因，主裝置在生產(chǎn)過程中，使用了大量 的硫酸作催化劑，濃度較高的硫酸鹽廢水進(jìn)入?yún)捬醭?，在池?nèi)的硫酸鹽還原菌 （SRB）作用下產(chǎn)生以H2S氣體為主的硫化物。硫酸鹽還原產(chǎn)物溶解于水中累積 后進(jìn)入好氧生化池，造成水中 C0D 升高，同時(shí)，氧量大量被硫化物吸收，溶氧長 期低于 0.5mg/l。三、應(yīng)用研究暨技術(shù)方案（一）應(yīng)用研究長期以來，高濃度硫酸鹽廢水一直是污水處理中的難點(diǎn)。 1李繼香認(rèn)為，硫 化物在厭氧生物處理中會(huì)直接或間接的影響或抑制甲烷菌的活動(dòng)，常常導(dǎo)致厭氧 反應(yīng)器處理效果低下，甚至整個(gè)處理系統(tǒng)的失敗。當(dāng)廢水中含有少量的硫酸鹽時(shí)， 硫酸鹽還原

4、菌降解有機(jī)物，還可幫助反應(yīng)器維持產(chǎn)甲烷菌所需的氧化還原電位， 對常規(guī)厭氧過程是有利的；但當(dāng)廢水中含有大量SO42-時(shí)，由于硫酸鹽還原菌和 產(chǎn)甲烷菌都可利用乙酸和氫氣，產(chǎn)生基質(zhì)競爭，硫酸鹽還原產(chǎn)生的硫化物對甲烷 菌的生長具有強(qiáng)烈的抑制作用，導(dǎo)致產(chǎn)甲烷菌活性降低甚至死亡。2鄭剛在對硫在自然界中的三種形態(tài)：單質(zhì)硫、硫化物、硫酸鹽三者的轉(zhuǎn)化 進(jìn)行了描述，指出現(xiàn)有生物法處理高濃度硫酸鹽廢水的工藝存在啟動(dòng)時(shí)間長、處 理速度慢、效率低、有機(jī)物消耗量大等問題。王凱軍等指出，硫化物的抑制作用主要取決于水中游離H2S的濃度，因?yàn)?細(xì)胞一般帶負(fù)電，只有中性的 H2S 分子，才能接近并穿透細(xì)菌的細(xì)胞壁，進(jìn)入細(xì) 菌體內(nèi)

5、而發(fā)生毒害作用。一旦H2S穿透細(xì)胞壁它就能破壞細(xì)胞的蛋白質(zhì)。H2S還 可以通過形成硫鏈干擾代謝輔酶A和輔酶M。4 劉霞發(fā)現(xiàn)，當(dāng)廢水中硫酸根濃度超過 500mg/L ，或 COD 與硫酸鹽的比值很 低時(shí)，廢水的處理會(huì)成問題。在生產(chǎn)實(shí)踐中，通過臨時(shí)裝置進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明，在好氧曝氣環(huán)境中，只 要有充足的 COD 作微生物營養(yǎng)供給，連續(xù)曝氣的情況下，硫化物被連續(xù)氧化，轉(zhuǎn) 化成其它形態(tài)，無法累積于系統(tǒng)中。根據(jù)水質(zhì)指標(biāo)評價(jià)法對含硫酸鹽的醋酸污水 可生化性判定，結(jié)果可生化性較好（B/C=0.49, BOD/COD0.3即表示可生化性好, 比值越大越好）。不易生物降解的醋酸纖維素不在水中溶解，且其比重較大，

6、大 部分可在前端的物化沉淀池中通過絮凝沉淀去除。（二）技術(shù)方案 在通過大量實(shí)驗(yàn)室小試與現(xiàn)場臨時(shí)裝置試驗(yàn)后，利用公司停產(chǎn)大修期間對污 水生化系統(tǒng)進(jìn)行了改造。生化系統(tǒng) A/O 厭氧工藝升級(jí)為 A/O 缺氧工藝，控制水解酸化池前端溶氧在0.21mg/l,保持整個(gè)水解酸化系統(tǒng)呈缺氧、兼氧狀態(tài)運(yùn)行；硫酸根被連續(xù)曝氣 鼓入的 O2 氧化為單質(zhì)硫或其它無毒的中間價(jià)態(tài)，解決了長久以來的水解酸化池 出水硫化物累積問題，采用氣體檢測儀器檢測各池未再測出H2S。控制好氧生化 池溶氧在24mg/l，創(chuàng)造硝化菌生長條件，完成了硝化反應(yīng)過程。采用獨(dú)特的“填料法+活性污泥法”生物處理工藝，在保持水解酸化池、好氧 生化池生物

7、填料的情況下，改造了活性污泥回流系統(tǒng)，連續(xù)回流二沉池活性污泥， 通過回流污泥、剩余污泥排放，控制污泥齡，培養(yǎng)硝化菌，監(jiān)測 SV30、 SVI、 MLSS，氨氮去除率長期大于95%,排口氨氮低于1mg/l，實(shí)現(xiàn)了氨氮的達(dá)標(biāo)排放。為解決厭氧池布水渠流通孔易堵塞導(dǎo)致各池布水不均等問題，制作了 L型 曝氣管至池底連續(xù)曝氣，保證了布水均勻性，充分發(fā)揮各池功能。解決了曝氣頭 堵塞、填料結(jié)垢、填料架在腐蝕和承重增加的雙重作用下垮塌的現(xiàn)象。在污水中 和劑選擇上，不斷提升生石灰用量，減少氫氧化鈉用量，一方面利用生石灰預(yù)去 除水中硫酸根，另一方面中和劑成本大幅度降低。改造后生化出水沉降效果明顯， 無需再投加絮凝藥

8、劑。同時(shí)，改造后另一預(yù)料之外的情況是，整個(gè)生化系統(tǒng)池面 水泡消失，不再需要每日投加消泡劑。分析原因?yàn)楦脑旌笸ㄟ^控制污泥齡，硝化 菌成為了優(yōu)勢菌種，產(chǎn)生泡沫的絲狀菌無法大量繁殖。本技術(shù)根據(jù)水質(zhì)指標(biāo)評價(jià)污水可生化性較好，將A/O （厭氧好氧）工藝改造 為缺氧好氧的A/O工藝，杜絕了厭氧環(huán)境下硫酸鹽的還原生成H2S不斷累積后進(jìn) 入好氧生化池導(dǎo)致微生物中毒并大量消耗溶氧的過程。在解決了微生物中毒后， 再通過控制MLSS、SRT等活性污泥指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了 COD、氨氮減排。四、結(jié)束語通過本技術(shù)應(yīng)用，目前進(jìn)口污水COD限值由設(shè)計(jì)初的600mg/l提升至 1200mg/l，處理能力提升了 100%；進(jìn)口氨氮限值由設(shè)計(jì)初的6mg/l提升至 40mg/l，處理能力提升了 567%。通過本應(yīng)用，氨氮排放低至0.1mg/l，同時(shí)，COD排放也穩(wěn)定控制在20mg/l 以下，年氨氮減排10噸以上，年COD減排20余噸。改造后硫化物消除改善了周 邊環(huán)境，周邊設(shè)備、儀器腐蝕現(xiàn)象得到改觀，工作人員環(huán)境改善，更利于身體健 康；對企業(yè)環(huán)境評價(jià)及周邊大環(huán)境改善起到正面作用，環(huán)保效益、經(jīng)濟(jì)效益、社 會(huì)效益明顯。參考文獻(xiàn)李繼香.含硫酸鹽廢水處理的研究.河南:河南工業(yè)