_表曝法处理化工废水的运行参数与分析

表曝法处理化工废水的运行参数与分析王晓华1解清杰2钱望新3(1.华中科技大学土木工程与力学学院,湖北武汉430074;2.华中科技大学环境科学与工程学院,湖北武汉4300743.中国市政工程中南设计研究院,湖北武汉430010)摘要:基于岳阳化工总厂表曝法处理锦纶、涤纶与合成橡胶废水的生产性运行测试研究,获得表曝法处理该废水稳定运行的进水COD及BOD5极限浓度.由生产实测数据推出了BOD5去除常数、需氧量、供氧量及活性污泥增长量的统计算式,测算混合液的α与β的平均值,试验测出混合液中氨氮抑制污泥活性的极限浓度,统计算出废水处理成本,其结果可供同类废水处理工程设计与运行借鉴.关键词:表面曝气;化工废水;运行参数中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1000-5730(2002)02-0090-03岳阳石油化工总厂的废水主要来自锦纶、涤纶与合成橡胶生产废水,废水处理工艺为表面曝气活性污泥法.废水处理厂建有24座完全混合表面曝气池总容积为12000m3,每池装有一台40kW、直径1.5m的泵型叶轮,采用无极变速器调节叶轮转速.建有(16×16)m2方形竖流式沉淀池4座,沉淀区高度1.9m.该系统投产多年,处理总厂内的部分废水,经对其进行生产性运行与测试,获得其稳定工况下的工艺运行参数与经济指标.1水量、水质与工艺流程a.废水水量与稀释水量.原废水的COD及BOD5浓度较高,须经自来水稀释后进入曝气池(表1).b.废水水质.原废水中的COD及BOD5浓度与去除率列为表2.原废水中的BOD5与COD成直线关系,其回表1测试年原废水水量与稀释水量(平均值)m3/d年数原废水稀释水15.9×1037.5×10328.1×1036.9×102表2废水水质与COD,BOD5去除率(年平均值)年数原废水/mg·L-1表面池进水/mg·L-1二沉池出水/mg·L-1去除率/%COD12882122123081.222188115419182.5BOD51171172643.293.92128065040.793.4归方程式为COD=1.61BOD5+150.在所取的99个样品中,原废水中的BOD5与COD比值为0.4～0.9,其中比值大于0.5的样品占总数的88.9%,比值在0.5～0.65内的样品占总数的70%.c.废水处理工艺流程见图1.图1工艺流程图收稿日期:2001-06-05.作者简介:王晓华(1954-),女,讲师;武汉,华中科技大学土木工程与力学学院(430074).第19卷第2期华中科技大学学报(城市科学版)Vol.19No.22002年6月J.ofHuazhongUniv.ofSci.&Tech.(UrbanScienceEdition)Jun.20022表曝系统运行参数2.1BOD5去除率表曝系统的BOD5的去除率依据埃肯费尔德式[1]计算,即η=K1Xν·t/(K1Xν·t+1),式中,η为BOD5去除率;t为停留时间(h);Xν为挥发性污泥浓度(g/L);K1为BOD5去除速率常数(L/g·h).在曝气池环境因素(Xν,t及进水BOD5)基本接近条件下统计可得K1值.在水温5～39℃条件下[2],经线性回归得出K1=K20·1.055t-20,式中的K20经生产性试验数据统计得K20=0.238L/g·h.2.2活性污泥需氧量a.混合液温度与活性污泥耗氧速率有密切关系.当曝气池的其它运行条件基本相同时,等污泥负荷条件下的温度与耗氧速率的实测数据列于表3.表3等污泥负荷时的混合液温度与活性污泥耗氧速率污泥负荷NS/kg温度tw/℃耗氧速率r(O2)/mg·(mg·h)-10.3965.96×10-30.3999.08×10-30.39111.13×10-20.39141.4×10-20.39192.20×10-20.39283.56×10-2表3中污泥负荷NS即每天每公斤挥发性污泥去除的BOD5(kg),耗氧速率r(O2)即每小时每毫克挥发性污泥需要消耗的氧(mg).经生产测试与曲线回归,获得表曝系统的活性污泥耗氧速率r=r20·1.076t-20,式中,r20为温度20℃时的耗氧速率,即20℃时,每小时每毫克挥发性污泥消耗0.55mg氧.b.污泥负荷与活性污泥需氧量实测值见表4.表4不同污泥负荷在20℃时需氧量污泥负荷NS/kg20℃时的需氧量m(O2)/kg·d-100.0670.2720.2810.2930.3230.4430.485在温度20℃时,需氧量可依下式计算[3]m(O2)=0.92ΔBOD5+0.057VSS,在表4和上式中,m(O2)为20℃需氧量(kg/d);ΔBOD5为去除BOD5重量(kg/d);VSS为曝气池挥发性污泥总重量(kg);0.92为有机物氧化分解需氧率;0.057为污泥内源代谢需