A2/O法處理表面活性劑廢水
［摘要］總結(jié)了A2/O法處理表面活性劑廢水的一個實例。實踐證明，A2/O 法處理表面活性劑廢水是可行的。其關(guān)鍵技術(shù)在于泡沫分離器和)UASB反應(yīng)器。廢水經(jīng)A2/O工藝處理后，,COD 值從1200mg/L以上降至150mg/L以下，COD去除率達85%以上，廢水處理量為80m3/h。
［關(guān)鍵詞］表面活性劑；A2/O；UASB反應(yīng)器；泡沫分離；接觸氧化
金陵石化有限責任公司化工二廠生產(chǎn)農(nóng)藥乳化劑、油田破乳劑、聚醚等表面活性劑類產(chǎn)品，生產(chǎn)過程產(chǎn)生高濃度可生化性較差（BOD5＜CODCr＜0.2）的表面活性劑廢水。該廢水用傳統(tǒng)的曝氣法來處理非常困難，該廠使用A2/O 法處理表面活性劑廢水獲得成功，每年減少,COD排放量84萬t，取得可觀的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
1 廢水處理工藝
1.1 廢水水質(zhì)及水量
水量為80m3/h，COD 1200~1600 mg/L,BOD 240~350 mg/L,pH 6.0,SS 250 mg/L.
1.2 工藝流程及分析
系統(tǒng)工藝流程可分為預處理過程和生化過程，流程如圖1。
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| 圖1 表面活性劑廢水處理裝置工藝流程 |
各表面活性劑生產(chǎn)裝置的廢水通過緩沖池進入廢水處理車間，經(jīng)格柵去除雜物后進入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池有效容積1200m3，停留時間（HRT）為80h。 調(diào)節(jié)池廢水經(jīng)泵提升至泡沫分離塔，由空氣壓縮機通過微孔曝氣器向塔底曝氣V（空氣）:V(H2O)=45:1，利用表面活性劑的表面活性特征，使大部分表 面活性劑物質(zhì)吸附在泡沫表面從塔頂分離出來，經(jīng)脫泡處理進入200m3中間池，濃縮液,COD>4400 mg/，廢水水量為16m3，塔底殘液出水400mg/L。
生化處理過程由上流式厭氧污泥床（UASB）反應(yīng)器、水解池、接觸氧化池、二沉池組成。UASB 反應(yīng)器共2個，每個800 m3，中間池的高濃度廢水泵入反應(yīng)器，流量控制在8 m3/L以下，HRT為80h。反應(yīng)器下部有高濃度顆粒狀活性污泥，污泥負荷高；反應(yīng)器中部裝有組合式填料，廢水上升過程中加強生物膜反應(yīng)，以取得更好的 處理效果；反應(yīng)器頂部為三相分離器，進行三相分離。反應(yīng)器出水和泡沫分離器底部殘液一起進入水解池進行兼氧水解處理，水解池溶解氧（DO）控制在 0.3mg/L以下，大分子有機物在兼氧菌的作用下分解為小分子有機物，提高了廢水的可生化性。水解池出水進入掛膜接觸氧化池進行好氧氧化處理，最后廢水 進入二沉池進行沉淀分離，出水COD<150mg/L，剩余污泥送入干化系統(tǒng)或部分回流使用。
2 系統(tǒng)調(diào)試
調(diào)試重點和難點是UASB反應(yīng)器和A/O掛膜，UASB反應(yīng)器的調(diào)試過程分為污泥接種、污泥馴化增值、穩(wěn)定提高三個階段。
2.1 污泥接種
調(diào)試初期，UASB 反應(yīng)器中投入直徑為20 μm、相對密度1.4 的陶粒作載體，內(nèi)回流管線上接蒸汽，使反應(yīng)器溫度達到,30℃以上，實際操作過程中必須控制在30~38℃，但調(diào)溫速度以0.1 ℃/h左右為宜。具備必要調(diào)試條件后，將另一污水處理廠的厭氧污泥50 m3, 用水稀釋2倍，經(jīng)沉淀去除砂石雜物后，加入50kg 淀粉、2t糞便清液、200g硫酸亞鐵、200g氯化鎳，以2 m3/h 泵入反應(yīng)器，溫度變化<0.1℃/h,以35℃左右為宜，溫度波動大時，可以間斷泵入。
2.2 污泥馴化
接種污泥后，檢測污泥質(zhì)量濃度小于1 g/L，每天從中間池〔投加營養(yǎng)鹽質(zhì)量比按m(CODCr):m(N):m(P)=300:5:1〕向UASB反應(yīng)器泵入20m3表活廢水與糞便清液的混合液，分5次泵入，每次泵入4m3，經(jīng)過28 d馴化，污泥質(zhì)量濃度達到13 g/L，呈顆粒狀，產(chǎn)氣比較明顯。以后連續(xù)進高濃度廢水，流量為23 m3/h,每天測定污泥濃度，在20 d后達到61 g/L，反應(yīng)器內(nèi)堿度、酸度穩(wěn)定，表明酸化過程、堿化過程穩(wěn)定。出水中污泥濃度未檢出，表明三相分離器的分離效果良好，顆粒狀活性污泥沉淀性質(zhì)非常好。
2.3 穩(wěn)定提高階段
在穩(wěn)定UASB反應(yīng)器溫度、pH、堿度、揮發(fā)酸的前提下，提高進水負荷，在經(jīng)過24 d，反應(yīng)器污泥負荷達到設(shè)計要求，污泥質(zhì)量濃度達到103g/L，產(chǎn)氣非常明顯。在提高進水負荷的過程中，曾經(jīng)發(fā)生反應(yīng)器內(nèi)pH 急劇下降的現(xiàn)象（通常稱之為酸。藭r堿性過程受到抑制，應(yīng)當降低負荷，并且適量泵入NaHCO3溶液，以防敗酸情況進一步惡化。
2.4 水解接觸氧化（A/O）掛膜
由于UASB 反應(yīng)器的調(diào)試過程比較長（約80 d），出水直接進入水解池，因此，水解兼性微生物基本上是UASB反應(yīng)器出水接種馴化，經(jīng)長時間馴化產(chǎn)生，沒有對水解池和接觸氧化池進行特別接種。水解池 的營養(yǎng)鹽投加按m(CODCr):m(N):m(P)=200:5:1進行。水解池有效容積與氧化池有效容積之比（VA/VO）為1，經(jīng)過對各段出水 CODCr、BOD5分析后，發(fā)現(xiàn)VA/VO=0.5。實踐表明，接觸氧化段起的作用比較大，接解氧化段DO控制在24mg/L。
3 運行效果
驗證調(diào)試結(jié)束，裝置投入正常運行，實際來水為80 m3/h，達到設(shè)計要求。分析站的分析數(shù)據(jù)表明，來水COD平均為1300 mg/L，UASB 反應(yīng)器進水COd平均為1600 mg/L，反應(yīng)器出水COD 為1600 mg/L，總出水COD <150 mg/L，反應(yīng)器的COD去除率平均為63%，COD 總?cè)コ试?5%以上，表1是2009年9月份的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。
| 表1 9月份水質(zhì)統(tǒng)計 |
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4 問題討論與結(jié)論
該工藝設(shè)計和調(diào)試運行比較成功，進一步探討的問題：（1）來水比較復雜，有時泡沫分離系統(tǒng)效率比較低，起泡的效果不理想，此時可以向泡沫分離器添加泡沫形成劑，以取得比較好的泡沫分離效果；（2）UASB 反應(yīng)器進水COD負荷為1.06 kg/(m3·d)，時有酸敗情況發(fā)生，酸敗發(fā)生時，揮發(fā)酸濃度急劇上升，pH 急劇下降，此時應(yīng)降低負荷，適當投加NaHCO3,待pH穩(wěn)定后，再逐步提高進水水量；（3）VA/VO比值對出水有一定影響，當泡沫分離系統(tǒng)的效率低時，提高VA/VO比值對系統(tǒng)效率有利，但VA/VO比值不能大于1。
結(jié)論：A2/O法處理表面活性劑廢水是可行的，UASB反應(yīng)器負荷高、效率高、產(chǎn)泥量小，占地省，是一種高效、節(jié)能的廢水處理單元。
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