氣浮-厭氧-好氧聯(lián)合工藝處理1,4丁二醇、聚四氫呋喃廢水

王文娜 劉芳 楊葉青

摘要：本文將廢水分為高濃度甲醛廢水、高濃度不含甲醛廢水和低濃度廢水。該工程經(jīng)過一年多的穩(wěn)定運行，出水完全可達到《污水綜合排放標準》三級標準，同時工藝穩(wěn)定、可靠、高效，可為同類化工廢水處理提供借鑒作用。

關(guān)鍵詞：1，4丁二醇;聚四氫呋喃;廢水處理

中圖分類號：X52 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）04-0-02

Abstract： This paper divides wastewater into high-concentration formaldehyde wastewater， high-concentration formaldehyde-free wastewater and low-concentration wastewater. After more than one year of stable operation， the effluent can fully meet the “Sewage Comprehensive Emission Standard” level 3 standard， and the process is stable. Reliable， efficient， and provide reference for similar chemical wastewater.

Key words： 1，4-butanediol; Polytetrahydrofuran; Wastewater treatment

1，4-丁二醇（BDO）是一種重要的有機精細化工原料，利用催化劑使1，4-丁二醇催化脫水生產(chǎn)四氫呋喃是BDO的主要下游產(chǎn)品之一[1]。聚四氫呋喃又稱聚四亞甲基醚二醇（PTMEG），最大的用途是制取氨綸彈性纖維（spandex）等 PU 彈性材料，是各種彈性纖維中的佳品[2]。

1 生產(chǎn)廢水分類

1.1 高濃度廢水

高濃度廢水又分為含有甲醛的廢水（15m3/h）和不含甲醛的廢水（45m3/h）。含有甲醛的廢水單獨收集，經(jīng)過適當(dāng)?shù)念A(yù)處理降解甲醛之后混同不含甲醛高濃度廢水進入系統(tǒng)。不含甲醛高濃度廢水COD濃度高達8200mg/L，且含有PTMEG、NMP等難降解物質(zhì)，此種廢水需要經(jīng)過氣浮池處理，達到去除PTMEG的目的，保證后續(xù)生物處理的正常運行。

1.2 低濃度廢水

重力流廢水通過地下管道進入污水處理站，此種廢水污染程度較輕，且不含有PTMEG物質(zhì)，但是考慮生產(chǎn)現(xiàn)場可能會有漏油和乙炔存在含炭黑，所以也要進入氣浮池，再進入后續(xù)生物處理方法。此種低濃度廢水水量大概為40m3/h。

2 污水處理站處理規(guī)模及水質(zhì)

高濃度廢水量為60m3/h，此高濃度污水主要水質(zhì)情況如下表所示：

3.1 甲醛的去除

低濃度甲醛溶液對微生物生長具有抑制作用，高濃度的甲醛則可以使蛋白質(zhì)變性，使微生物很難存活。高濃度的甲醛一般可以通過次氯酸鈉氧化法、Fenton法，催化氧化法、二氧化氯法、生物法加以去除，幾種方法比較如表4[3]所示：

3.2 THF的去除

有研究表明，在厭氧單基質(zhì)條件下，THF的加入對微生物產(chǎn)生輕微的抑制作用，當(dāng)THF濃度達到200mg/L時，厭氧微生物受到明顯抑制，產(chǎn)氣量急劇減少。在厭氧共基質(zhì)條件下，THF濃度的增加反而有利于甲烷氣體的產(chǎn)生及THF的降解。THF的好氧生物降解性能差，但是低濃度（400mg/L以下）的THF廢水對好氧生物處理系統(tǒng)的污泥并未產(chǎn)生抑制或者毒害等負面的影響[4]。

4 工藝流程圖

5 主要構(gòu)筑物說明

5.1 Fenton反應(yīng)池

Fenton反應(yīng)池分為三區(qū)，依次為：1#pH調(diào)節(jié)池、fenton接觸氧化池、2#pH調(diào)節(jié)池。1#pH調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)pH到3左右，fenton接觸氧化池停留時間1.5h，2#pH調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)pH到7。

5.2 厭氧池

厭氧池采用復(fù)合型ABR折流板形式，在上向流區(qū)放置填料，以攔截并貯存在高負荷條件下因大量產(chǎn)氣的劇烈混合帶出的污泥，強化污泥截留能力，并促進微生物與廢水充分接觸、傳質(zhì)，保證厭氧處理效果。

厭氧池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，分為兩列，水力停留時間62h。厭氧池出水進入?yún)捬醭恋沓爻恋砦勰嗪筮M入2#曝氣調(diào)節(jié)池。

5.3 2#曝氣調(diào)節(jié)池

設(shè)置1座2#曝氣調(diào)節(jié)池，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，水力停留時間為24h。主要作用為調(diào)節(jié)低濃度廢水和高濃度廢水的水質(zhì)水量，保證后面好氧池的去除效果。

5.4 好氧池

好氧池采用生物接觸氧化法，內(nèi)置生物填料，生物接觸氧化法具有不易產(chǎn)生污泥膨脹，操作簡單方便等優(yōu)點。設(shè)置2座好氧池，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，水力停留時間為40h。

5.5 鐵碳反應(yīng)池

生化處理后的污水可生化性較差，故采用鐵碳反應(yīng)進一步降解COD，同時鐵碳反應(yīng)后產(chǎn)生的Fe3+與OH-反應(yīng)生成較好的絮凝劑Fe（OH）3更有助于去除COD。鐵碳反應(yīng)池分為三區(qū)，依次為1#pH調(diào)節(jié)池，鐵碳反應(yīng)池、2#pH調(diào)節(jié)池。1#pH調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)pH到3左右;鐵碳反應(yīng)池停留時間4h;2#pH調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)pH到7，同時生成絮凝物Fe（OH）3。

6 運行結(jié)果及分析

6.1 對COD的去除效果

本工藝對COD 的周平均處理效果如圖2所示。由圖2可知，在廢水處理站運行期間，進水COD 濃度較高，20周平均進水濃度為7426mg/L。周平均進水濃度最高達到10380mg/L，最低為3320mg/L，其中有4周的平均進水COD 濃度超過設(shè)計進水指標，但周平均出水COD 濃度一直小于500mg/L，達到設(shè)計指標。20周COD平均出水濃度為452mg/L。

6.2 對甲醛的去除效果

實際運行中，甲醛廢水的水量僅為10m3/d，甲醛廢水平均來水濃度3000mg/L左右，經(jīng)過fenton預(yù)處理后，甲醛濃度會降到300mg/L以下，再與其他廢水混合后對微生物處理工藝不會產(chǎn)生影響。

7 結(jié)論

采用氣浮-厭氧-好氧聯(lián)合工藝處理1，4丁二醇、聚四氫呋喃廢水，對COD的去除率達到94%，通過fenton預(yù)處理處理甲醛廢水，甲醛去除率達到90%以上，出水可以達到《污水綜合排放標準》三級標準，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，抗沖擊能力強。

參考文獻

[1]于劍昆.聚四氫呋喃的經(jīng)濟概況及工藝進展[J].化學(xué)推進劑與高分子材料，2006，4（4）：7-8.

[2]丁家萬，張明明.四氫呋喃生產(chǎn)工藝技術(shù)比較[J].河北化工，2011，11（10）.

[3]趙建寧.淺談甲醛廢水的預(yù)處理技術(shù)[J].科技與企業(yè)，2011（12）：204.

[4]王怡，彭黨聰.四氫呋喃廢水的降解特性[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2003，12（26）：12-14.

收稿日期：2019-01-17

作者簡介：王文娜（1981-），女，漢族，碩士，中級工程師，研究方向為環(huán)境保護。