AO工艺处理己内酰胺生产废水及运行控制

1、A/O工艺处理己内酰胺消费废水及运行控制摘要：己内酰胺消费废水含有大量环状有机物和低聚物，Dr=20003000g/L，NH3-N约为200g/L，采用A/活性污泥法生物脱众工艺，在运行管理中，只要控制好pH值、溶解氢、污泥负荷、硝化负荷、混合液和污泥的回流比，可使排水的Dr100g/L，BD530g/L，NH3-N15g/L。关键词：A/工艺己内酰胺废水处理厌氧好氧中石化巴陵分公司己内酸胶产品部和帘子布产品部是目前国内规模最大，技术最先进的己内配胶和帘子布消费厂家。原设计年产己内酚胺5万吨。1999年工厂对己内酷胺装置进展了“六改七工程。该工程工艺先进，消费工序复杂。所排废水含有大量环状有机

2、物和低聚物，Dr值和BD5。值高NH3N含量高；生物可降解性差，是当前石化行业难处理的消费废水之一。工厂于1992年建成一套A废水处理装置，又于1996年底对废水处理装置进展了扩容改建，为今后己内酷胺装置和帘子布装置持续扩能改造创造了条件。由于工厂废水排放位于长江与洞庭湖过渡段的黄金水域，国家要求扩容改建后的废水处理执行?污水综合排放标准?GB89781996的一级排放标准1。表1实际排入度水处理荣亚的水量水质装置名称废水来源流量3h-1DrgL-1NH3NgL-1备注设计实际设计实际设计实际己内酰E56065.25.62330014892胺装置E65061313104052616080.3V

3、46011061671321374030257000离子交换液6.5/4500其中含生活污水27.53h雨水及地面冲洗水803h帘子布9号管104120200-3003000-5000600装置从管架来水2828200020009号管30305005009号管为生活污水及帘子布装置排水管总计21035004401废水水量水质废水水量水质见表1。设计水量水质。根据表1的水量水质情况进展加权平均，考虑不均匀系数之耐冲击水量的要求。设计水量为2503/h；设计水质为Dr2000g/L，BD51200g/L，NH3-N200g/L。处理后的水质要求。Dr100gL，BD530gL，NH3N15g/L，

4、SS70g/L。2废水处理工艺2.1处理方法确实定己内酷胺消费废水以有机物为主，主要来源于环己酮、己内酚胺、羟胺、硫铰等车间的工艺废液、废碱液、冲洗、清洗废液及油相水相排出物。空要污染物为环己酮、环己醇、环己烷、苯、甲苯、己内酷胺、石油类、硫酸盐、氨氮等。废水的排放具有很强的不均匀性。为了处理好己内酰胺消费废水，设计提出了两个处理方案。方案一是将环己烷氧化与环己酮肟化两套装置排出的高质量浓度有机废水Dr2400gL，pH值4首先进展厌氧处理，然后与其它废水进展混合，再进展缺氧-好氧A法处理。方案二是全部废水混合后用A法处理。A工艺用于城市污水及某些工业废水处理生物脱氮效果较好。但应用于己内酰胺

5、消费废水处理，国内尚无实例。经试验方案一的结果说明，高浓度有机废水pH值较低，必须投加大量的碱进展中和，并加水稀释后才有明显效果，这使得厌氧池体积很大，基建投资高。方案二的结果说明，能同时到达降解水中有机物及脱氮的目的，处理效果好，运行稳定，在技术和经济上明显优于方案一，出水水质完全可以到达排放标准。因此，设计选用方案二。2.2处理工艺流程废物水处理工艺流程见图1。2.3主要设计参数污泥负荷：F=0.2-0.25kgBD5/(kgLSSd)；缺氧池的硝化负荷：FNH3=0.08-0.10kgNH3-N/(kgLSSd)；缺氧池的脱硝负荷：FNx-1=0.12-0.14Nx-N/(kgLSSd)

6、；2.4主要构筑物和设备匀质调节池：矩形钢混构造，共2间，每间池子构造尺寸20206.5,有效容积50003。池底布有穿孔管，以利于搅拌混合。缺氧池：矩形钢混构造，共2间。每间池子构造尺寸18145.3,有效容积26003。设潜水搅拌器4台，控制溶解氧0.20.5g/L。预曝气池：矩形钢混构造，共2座。其中一座池子分2间，每间池子构造尺寸30145.3，有效容积26003。池底设有双螺旋曝气器。另一座分3间，每间尺寸为21.25155.2，有效容积50003。池底布有曝气软管。一段曝气池：短形钢混构造，共6间。每间池子构造尺寸30154.05，有效容积60003。池底布有中微孔曝气器和少量旋混

7、曝气器。一段曝气池Dr容积负荷1.8kg3d，污泥质量浓度3.54.5gL，溶解氧23gL，混合液回流比100回流到缺氧池，进水Dr质量浓度1800gL左右，Dr去除率8086。沉淀池：二沉池和终沉池各2座。中心进水，周边出水的辐流式沉淀池，二沉池直径12，终沉池直径14，废水停留时间2h。二段曝气池：矩形钢混构造，共2座。其中一座池子分2间，每间池子构造尺寸18154，有效容积20003。另一座池子分3间，每间池子构造尺寸2044，有效容积10003。池底均布有可变微孔曝气器。二段曝气池Dr容积负荷0.7kg/3d，污泥质量浓度l2g/L，溶解氧质量浓度34g/L，混合液回流比200回流到缺

8、氧池。进水Dr250350g/L，Dr去除率6474，出水Dr100g/L。3A0工艺在运行管理中的重要控制参数影响A生物脱氮系统运行的因素可分为二大类：一类是根底因素，如污泥负荷、回流比、泥龄等；另一类为环境因素，如pH值、温度、溶解氧等。通常，环境因素决定生物脱氮过程的成败，根底因素控制生物脱氮效率的上下。下面对影响系统运行的6个重要参数进展分析研究。3.lpH值pH值对硝化和反硝化都有一定的影响，由于在硝化过程中有H+产生，水的pH值将下降，要使硝化过程正常稳定运行，曝气池混合液必须有足够的碱度。以保证硝化作用完成以后，水中尚有3050gL剩余碱度为宜。根据运行经历，pH值控制在88.4

9、范围内是硝化速率的高效反响区。3.2溶解氧生物硝化脱氮处理，氨氮硝化需氧量很大，曝气池内必须供应足够的溶解氧，硝化反响才能正常进展。通常当曝气池内溶解氧质量浓度在26gL时，硝化率与溶解氧质量浓度关系不大，假如在2g/L以下，溶解氧浓度就成了硝化反响的抑制因素。根据运行经历，本装置要保持NH3N有较好的去除效果，曝气池内溶解氧的质量浓度应保持在2.04.0gL范围内。3.3污泥负荷生物脱氮是在Dr，BD5充分去除的根底上才发生的，假设污泥负荷过高，那么曝气池仅产生有机物氧化反响而不产生硝化反响，因此要保持较高的脱氮效率，污泥负荷必须控制在一定范围内。当进水的Dr浓度高，污泥负荷超过0.25kg

10、BD5kgLSSd时，好氧池中的异养菌增多，使得硝化细菌的增殖受到限制，使硝化反响不完全。后来，在匀质池进口外增加2根DN稀释水管线，保证了进水浓度的相对稳定，污泥负荷稳定控制在0.25kgBD5kgLSSd以下，脱氮效果很好，NH3N去除率由50上升到90以上。Dr，BD5去除率分别为95，99左右。3.4硝化负荷硝化负荷将影响氨氮的转化，负荷太大，硝化反响不完全，脱氮效果变差。当硝化负荷超过0.10kgNH3-NkgLSSd时，出水NH3-N明显上升，去除率急剧下降，活性污泥构造松散，终沉池污泥成颗粒状随水带出。当发现硝化负荷高时，可采取减少进水量，降低硝化负荷；适当进步匀质池Dr的浓度，

11、保持：N=6：l左右，这个比例能使硝化菌较快地增长；为保持曝气池适当污泥浓度和增加供氧，可将污泥全部回流至曝气池。根据经历，硝化负荷控制在0.040.06kgNH3-NkgLSSd范围内，脱氮效果好，NH3N去除率在85以上。3.5回流比回流比R也是A系统运行中的一个重要控制参数，包括混合液回流比R和污泥回流比r。混合液回流的作用是向缺氧池提供硝态氮.作为反硝化的电子受体；污泥回流的作用主要是保持系统的污泥平衡。前置反硝化A工艺要求大局部混合液回流到缺氧池，以确保反硝化的正常进展，因此回流比的大小直接影响系统的脱氮效果。回流比太小，那么出水N3-N偏高，大局部硝态氮随终沉池出水流出；无足够的硝

12、态氮供反硝化，势必影响脱氮效率，且废水中有机碳源不能充分利用。一般认为回流比越大，脱氮效率越高，其实不然，当回流比过高，那么不仅多消耗动力，还会因回流量增加，导致缺氧池中BD5N3-N比值下降，假设低于1.0时，脱氮速率反趋变慢。我们分别在回流比在2，3，4三种情况下进展运行比拟，当回流比控制在4时，去降率可到达91.3，脱氮效果好。3.6A容积比在A工艺中，好氧池的作用是使有机物碳化和使氮硝化；缺氧池的作用是反硝化脱氮，故两池的容积大小对总氮的去除率极为重要。A的容积比主要与该废水的曝气分数有关。缺氧池的大小首先应满足N3-N利用有机碳源作为电子供体，完成脱氮反响的需要，与废水的碳氮比，停留时间、回流比等因素相应存在一定的关系。借鉴于类似的废水以及正交试验，己内酷胺消费废水的A0容积比确定在1：6左右，较为适宜。而本设计的A0容积比为亚：2，缺氧池过大，导致缺氧池中的BDN3-N比值下降，当比值低于1.0时，脱氮速率反趋变慢。另外，缺氧池过大，废水停留时间过长，污泥在缺氧池内沉积，造成反硝化严重，经常出现大块上浮死泥，影响后续好氧处理。后将A容积比按1：6改造，缺氧池运行平稳。4结论A活性污泥