厌氧滤池在处理PTA废水中的应用

2012年第28卷第2期★石油化工安全环保技术★PETROCHEMICALSAFETYANDENVIRONMENTALPROTECTIONTECHNOLOGY45工业污染防治与生态保护收稿日期:2012－02－15。作者简介:王富兴，男，硕士，1990年毕业于华北电力大学热能动力工程专业，现在中国石油化工股份有限公司天津分公司动力部，高级工程师。电话:022-63805400，E-mail:wangfuxing.tish@sinopec.com厌氧滤池在处理PTA废水中的应用王富兴，王国栋(中国石油化工股份有限公司天津分公司，天津300270)摘要:PTA废水是一种较难生物处理的废水，某石化企业采用厌氧生物滤池预处理PTA废水。厌氧滤池稳定运行后，PTA废水COD去除率在80%左右，厌氧滤池对PTA废水中的锰有很好的截留作用，PTA废水的余热也可以满足厌氧滤池的进水温度要求。介绍了厌氧滤池的启动、控制及运行效果。关键词:厌氧滤池纯氧曝气PTA废水PTA(精对苯二甲酸，PureTerephalicAcid)是制造聚酯、化纤的重要原料，主要用来制造饱和及不饱和聚酯。PTA废水主要含醋酸、苯甲酸、对苯二甲酸和苯甲基苯甲酸(p-t酸)等污染物。PTA废水的COD浓度高、水量大、温度高、具有腐蚀性并含有多种难降解物质，在水量、COD、pH、固体含量和废水组分等方面有较大的波动性，在生产不正常时，钻锰催化剂等有毒有害物质的排放对生化处理也会造成冲击［1］，降解时废水中的醋酸对苯甲酸、对苯二甲酸和p-t酸的降解有抑制，苯甲酸对对苯二甲酸和p-t酸的降解有抑制［2］，PTA废水处理难度较大。1装置简介1.1工艺简介某石化企业PTA废水处理装置原来采用接触氧化作为预处理工艺，接触氧化池运行初期，COD去除效果很好，去除率在30%以上。后期由于填料老化造成挂膜困难，COD去除率仅有10%，而且老化的填料也易破碎，经常造成后续装置的管道和阀门堵塞。由于厌氧处理有水解能力强、容积负荷高、去除率高、节约能源和产泥量低等特点［3］，且上流式厌氧滤池为推流状态，易降解的醋酸和苯甲酸与不易降解的对苯二甲酸和p-t酸在厌氧滤池内从下而上呈梯度变化，不会造成有机物在降解过程中的相互抑制［2］，该采用厌氧滤池替代接触氧化池预处理PTA废水。1.2完善后的工艺流程完善后的工艺流程如图1。来自上游生产装置的PTA废水经配水和均质后进入厌氧滤池。厌氧滤池共两座，每座直径为25m，有效高度8.5m;厌氧滤池有效容积为8250m3，设计进水COD为5500mg/L，设计处理水量为250m3/h;厌氧滤池出水(COD小于2200mg/L)经过吹脱后与低浓度水(COD小于200mg/L)混合进入纯氧曝气装置。纯氧曝气装置出水部分外排，部分经过深度处理后回用。图1废水处理工艺流程2厌氧滤器的启动厌氧滤池启动所需的厌氧污泥，采用在新建的厌氧滤池内消化同水质纯氧曝气装置的好氧污泥培养。在厌氧装置启动前，纯氧曝气装置内已储存46★石油化工安全环保技术★2012年第28卷第2期大量好氧活性污泥。2009年6月份每天调泥12h，每小时调泥量为25m3/h，用一个月时间将厌氧滤池打满MLSS为10～13g/L的纯氧曝气装置的剩余污泥。滤池打满好氧污泥后，开始静置消化，静置消化1个月后，厌氧滤池2m以上全部为上清液，1.2m以下全部为泥。每2周对2m以下污泥取样观察一次。随着污泥厌氧消化时间的延长，厌氧滤池底部沉积的污泥颜色逐步加深，5个月后厌氧滤池底部污泥已全部变黑。污泥取样时，取样管中也有少量气体产生。厌氧菌种消化培养完成，厌氧滤池具备启动条件。2009年12月10日厌氧滤池开始以闭式循环出水的方式运行，并且每周补充一次PTA废水，厌氧滤池出水由棕黄色逐渐变黑。2010年1月下旬厌氧滤池顶部集气室可以检测出可燃气并能听到气体释放发出的声音，厌氧滤池出水COD稳定在200mg/L左右。1月25日开始每天间歇换水，换水量为厌氧滤池有效容积的1%，即换水量控制在90m3/d左右。2月1日厌氧滤池换水量提至180m3/d，厌氧滤池出水COD逐步升高，2月8日达到575mg/L后出水趋于平稳，并有下降趋势。2月20日厌氧滤池出水COD降至418mg/L，2月21日提换水量至270m3/d，2月24日提换水量至360m3/d，3月6日提换水量至450m3/d，换水量提升期间出水COD逐步上升。换水量提至450m3/d出水也升至900mg/L左右。水量450m3/d达到装置最小连续进行的条件。3月11日开始连续进水，每小时进水量18m3/h左右，保持每天总进水在450m3左右，运行一周。3月18日进水量提至27m3/h，3月26日提至36m3/h，3月30日提至54m3/h，4月2日提至72m3/h，4