二元酸废水处理工艺改造的中试研究_汤贵兰

直链二元酸结构式为HOOC（CH2）nCOOH（n为大于7的整数），是工程塑料尼龙的主要原料，还可用于合成香料的麝香酮，彩色显象管与偏转线圈粘合用胶，制成电解电容器、制备高级香料中间体、高档润滑油、高档防锈剂、高级粉末涂料、热熔胶、合成纤维以及其它聚合物等。据有关专家估计，到2010年，我国对长链二元酸的需求量将达到4～5万吨。无论在直链二元酸传统生产工艺及新的生物发酵生产技术都将产生大量酸性废水，成分复杂，存在大量难降解及有毒有害物质，不仅造成其处理工艺复杂及稳定运行的困难，且对于扩产改造废水处理设施带来很大问题。为此，作者到山东某二元酸生产企业，进行了MBR工艺中试实验。1原废水处理工艺1.1废水水质及工艺流程企业采用生物发酵法生产技术，以正构烷烃为原料，由特殊细菌进行发酵氧化，通过离子交换及活性炭脱色等工艺，从发酵产物中分离出直链二元酸。目前污水处理系统处理水量为1730m3/d，废水根据其产生情况分为工艺废水、生活污水和其他生产废水。各项具体水质见表1。工艺废水中主要含有直链烷烃石蜡油生物发酵后的产物碳十二、碳十三直链二元酸及其烷烃衍生物，不易被生物降解；废水中二元酸在酸性条件下能析出，在碱性条件下溶解为离子状态；工艺废水进入第一调节池，其他生产废水进入第二调节池。处理工艺流程见图1。1.2运行情况及问题表2为2005年2月份系统运行数据，从中可以看出：CASS池最终出水COD很不稳定，大多数情况下无法达标。主要存在以下几方面问题:（1）UASB问题:工艺废水硫酸盐浓度较高，使项目水量(m3/d)COD(mg/L)氨氮(mg/L)SS(mg/L)BOD5(mg/L)pH工艺废水生活污水其他废水9001306001000500250023.5825800506008003006003～46～96～8表1废水水质Table1Qualityofwastewater二元酸废水处理工艺改造的中试研究汤贵兰1，蓝伟光1,2，严滨2，陈小强2，蒋林煜2（1.厦门大学化学与化工学院材料科学与工程系，福建厦门361005；2.三达膜科技（厦门）有限公司，福建厦门361022)摘要：介绍了直链二元酸废水原有处理系统运行情况及使用MBR改造工艺的启动以及在无排泥情况下的8种运行工况。通过比较分析,确定污泥浓度控制在7000～9700mg/L、溶解氧为2～3mg/L时,HRT可缩短至2d,MBR工艺出水水质稳定良好,COD、NH4+-N均值分别为79mg/L和1.6mg/L,优于污水综合排放标准(GB8978-1996)的二级排放标准。关键词：直链二元酸废水;MBR;UASB;CASS中图分类号：X703.1文献标识码：A文章编号：1000-3770(2007)06-091-04收稿日期：2006-08-10作者简介：汤贵兰（1979-），女，硕士研究生，研究方向为膜分离技术及水处理；联系电话：0592-6778055；E-mail：angeltgl@163.com。�!#$%&’%()*+!,#$%-.%/’0%12%34567455%89:;%<=>?@AB8.CD(EFG(H.IJK89ILMNOPQRSTQR图1原有废水处理流程Fig1Flowsheetoftheoriginalproces第33卷第6期2007年6月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.33No.6Jun.,200791DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2007.06.026UASB运行效率低下,去除COD主要依靠CASS。（2）CASS问题：工艺废水中COD的组成主要以二元酸为主，占80%以上，长链二元酸是不易生物降解的有机物，其BOD/COD<0.2，COD浓度高且不稳定，导致生化反应困难且不稳定。此外，运行中CASS池容易污泥膨胀，导致泥水分离困难，出水中夹杂大量的污泥絮体，此时COD会在600mg/L以上，最终出水NH4+-N和TP浓度也严重超标。（3）其他问题：为满足市场需求，企业扩产将增加1000m3/d生产废水及生活污水，总处理规模达到2500m3/d左右，CASS池水力停留时间已经由8d缩短为5d，几乎满负荷运行，现有的污水处理设施不能满足增加废水处理需求，需要进行改造或扩建新的污水处理系统，但采用常规的方法重扩建污水处理设施需占用较大面积。此外，南水北调迫使北方用水水价上涨，且要求企业废水排放执行更严格的排放标准。MBR工艺是将现代膜分离技术与传统生物处理技术有机结合起来的一种新型高效污水处理及回用工艺。具有占地面积小、容积负荷高、泥量少、易实现自控等特点[1-2]。MBR在较小池容内实现较高的处理负荷,出水水质更好，甚至可能到达中水回用标准。2MBR工艺中试2.1试验内容实验分两阶段进行。