_硫胶废水处理的设计和运行

2009年8月6日第十七卷第15期应用科技收稿日期：2009-06-20作者简介：韩宪平（1967-），男，工程师，现主要从事环境工程设计研究工作，已发表论文3篇。硫胶废水处理的设计和运行韩宪平1,2陆朝阳1,2,3林原1,2（1.江苏南大戈德环保科技有限公司，江苏南京210046；2.国家环境保护有机化工废水处理与资源化工程技术中心，江苏南京210046；3.南京大学环境学院，江苏南京210093）聚硫橡胶具有优异的耐油、耐溶剂、耐老化性能，并具有良好的气密性、水密性以及对各种材质的良好粘接力，广泛用于建筑、汽车和中空玻璃、密封防水等领域［1］。江苏某工厂主要生产液态聚硫橡胶，是一种类似橡胶的多硫乙烯基树脂，可以由二氯乙烷与四硫化钠起缩合反应而制得，其主要反应如下：nClCH2—CH2Cl+nNa2S4—→[CH2—CH2—S4]n+2nNaCl在生产硫胶的过程中必须使用多硫化钠等主要原料和硫氢化钠、次硫酸钠等辅料，因此排放的废水中含有硫化钠、多硫化钠、硫代硫酸钠及一部分有机硫化物，此外还有相当量的氯化钠、硫酸钠、松香皂及其他可溶性的低分子聚合物等，颜色棕红、气味较大、毒性较强、COD高［2］。硫胶废水处理技术主要分为化学法和生物法，化学法一般采用空气氧化和氯氧化法，生物法有好氧和厌氧两种［2-3］。借鉴国外成功的经验，采用生物好氧氧化法处理该废水。此外在废水处理过程中还会产生一定量的废气，采用复合生物滤池处理，该工艺可适应现场的工况变化，具有一定的抗冲击负荷能力，且运行费用低，无二次污染，易于管理［4-5］。本文主要介绍废水处理的工艺设计和运行控制。水质水量及工程设计要求该厂工艺废水和清下水分别收集，其中工艺废水Cl-浓度很高，水温达到50~55℃，主要污染物包括无机硫化物、有机污染物和大量的盐类。要求经预处理后达到园区接管标准，具体水质状况及排放标准见表1。污水处理工艺特点及流程说明1工艺特点该废水中的主要污染物是还原性硫化物以及少量的其他生产原料、反应副产物和低分子量的聚合物。废水处理需要分二步进行：首先将有害的硫化物处理成无毒或低毒的物质，然后进行二级处理，再将污水中的其他污染物浓度降低。处理工艺设计为3个生化池，生化池1、生化池2作为一级处理，生化池3作为二级处理。生化池1、生化池2内培养的微生物群落和生化池3内培养的微生物群落是完全不同的类型，他们对环境pH的要求也不同。生化池1、生化池2主要完成对硫代硫酸钠等还原性硫化物的降解，培养的微生物群落主要是硫化杆菌，不但对硫代硫酸盐有很好的氧化能力，而且对硫化钠、多硫化钠、低分子羟烷基硫醇盐、游离硫等都有很好的氧化能力。硫化杆菌属于化能自养微生物，它们最适合在酸性环境下生长，pH一般在2.0~6.0。而降解其他有机污染物的细菌属于化能异养微生物，它们适宜的pH值是在6.5~7.2。2流程说明工艺废水、清下水各由不同的储罐接收，工艺废水中沉积的剩余乳胶，通过胶泥泵定期抽入胶泥贮罐。工艺废水Cl－浓度和水温都很高，超过了生物耐受的极限，必须用清下水进行必要的稀释和降温，工艺废水和清下水按1:1的比例分别由污水泵提升至生化池1和生化池2，混合后进行处理。通过设置管道和阀门，可以根据不同的污染负荷，控制生化池1和生化池2串联运行或并联运行，并且允许关闭任何水池。生化池1和生化池2主要目的是降解硫代硫酸盐，生物氧化反应中产生的硫酸采用氢氧化钠溶液中和。为了确保中和反应的充分进行，在工艺流程设计中，着重从两方面考虑：一是保证污水混合均匀，二是保证氢氧化钠溶液均匀投加。混合过程采用气提回流和空气曝气结合的方式，使水池内废水形成纵向和横向的环流，从而实现废水的完全混合；氢氧表1废水的污染状况及执行的排放标准废水类型水量/(t/d)COD/(mg/L)pHρ(Cl-)/(mg/L)工艺废水80080007~817000清下废水180020~407~9—进水1600*40007~88500接管标准2600*≤10006~9—注：每天800t工艺废水和800t清下废水混合后，作为处理的进水；剩下的1000t清下废水和1600t处理出水混合后，排入污水处理厂。13应用科技化钠溶液采用喷嘴多点投加，喷洒面积基本覆盖全池，即时和均匀地对反应产生的硫酸进行中和，维持生物氧化所需的pH值。另外硫胶废水中营养物质缺乏，需要投加NH4Cl和NaH2PO4保证N和P的需要。反应过程中会产生大量的泡沫，也采用喷嘴投加消泡剂进行多点喷洒消泡。生化池1和生化池2处理出水通过管道自流进入生化池3，废水中剩余的其他有机污染物继续进行生物好氧降解，生化池3曝气强度小于生化池1和生化池2。生化池3处理出水自流进入排水池，剩下的另一部分清下水也用水泵提升至排水池，二者混合后，作为最终处理出水排入园区管网。硫胶污水处理工艺