A/O与BAF联合处理尼龙化工废水
2012-12-13李桂萍
李桂萍
(河南神马尼龙化工有限责任公司,河南平顶山467013)
尼龙66盐生产废水中含苯、己二胺、己二酸、环己醇、低聚物等,总氮及氨氮含量高,具有可生化性差、难处理等特点。神马尼龙化工公司是我国最大的尼龙生产基地,因公司规模翻倍,原配套污水处理设施不能满足环保要求。公司依托原污水处理A/O工艺进行扩建,在原有A池前方新建初沉池、AF池,又与原A/O池并列建一套A/O池,废水经沉淀后进入生物曝气生物滤池(BAF)、混凝沉淀、砂滤、碳滤处理后水质优于GB8978-1996第二类污染物一级排放标准,为污水的再生回用奠定基础。
1 废水水量、水质
河南神马尼龙化工有限责任公司尼龙化工废水主要有己二胺装置排出含有己二胺成分的碱性生产废水,己二酸装置排出含有有机酸、无机酸的酸性生产废水,环己醇装置排出含有微量生产废水及精苯装置排出废水,合计水量约300 m3/h。废水水质:中和后p H为6~9,COD≤1 500 mg/L, BOD5≤750 mg/L,氨氮≤200 mg/L,总氮≤300 mg/L。
2 工艺流程及参数
1 )A/O段处理原水有机负荷。COD负荷: 0.130 kg/(m3。d);N3H-N进水负荷:0.059 kg/ (m3。d);MLSS(混合液悬浮固体浓度):3 500 mg/L。
2 )BAF池处理原水有机负荷。COD容积负荷:0.705 kg/(m3。d);N3H-N容积负荷:0.527 kg/(m3。d)。水力停留时间:7 h;消化液回流比将近300%;污泥回流将近100%。
3 主要工艺特点
1 )斜板沉淀池设置在调节均质池后,可将进水中悬浮物沉淀,减少生化处理系统负荷,同时降低原水中有机负荷,增加系统抗冲击能力。
2 )采用两级厌氧生物滤池(AF池)强化氨氮去除效率,因其生物量浓度高,具有较高的有机负荷,微生物菌体停留时间长,无需回流污泥,运行管理方便。在此可将大分子、难降解、有毒有害物质转化成小分子物质,降低废水的毒性,提高废水的可生化性及脱氮效率,保证后端A/O工艺不受冲击,可起到调节水量水质的作用,克服调节池、事故池容积小的不足。
3 )AF池采用三层填料,上下层火山岩填料,中层为聚氨酯填料,均属高效生物载体。这些填料比表面积大,生物荷载量大,处理效率高,适合微生物挂膜和繁殖生长,耐冲洗,不易堵塞。
4 )A/O池可去除大量的COD、BOD5及氨氮。缺氧池采用液下搅拌器,保证含氧量低于2 mg/L。好氧池采用微孔曝气器,保证溶解氧大于2 mg/L。它是一种前置反硝化工艺,微生物菌群交替处于好氧和厌氧的条件下,在有机物浓度高或低时分别发挥不同作用。
5)新建一套固定化高效微生物曝气滤池(3TBAF池),对A/O工艺处理后的出水进行强化生物处理,脱除废水中的氨氮和进一步去除COD。
4 主要构筑物及设备
1 )初沉池一座。尺寸:12.9 m X 17.1 m X 6.5 m;水力负荷:2.0 m3/(m2。h);停留时间1.5 h。
2 )AF池一座。尺寸:63.0 m X 13.8 m X 6.0 m,8组2级;单格尺寸:7.5 m X 6.5 m X 6.0 m(内壁);有效水深:5.5 m;总有效容积:4 290 m3;容积负荷:1.41 kg/(m3。d);水力停留时间:10.7 h。
3 )新建A/O一座。和原有A/O系统并联运行。A池尺寸:40.0 m X 10.9 m X 5.5 m(内壁);O池尺寸:40.0 m X 10.9 m X 5.5 m(内壁);有效水深:5.0 m;HRT:29 h(流量以150 m3/h计算);容积负荷:0.537 kg/(m3。d)(A池,以COD计), 0.18 kg/(m3。d)(O池,以N3H-N计)。
4 )新建二沉池1座。尺寸:Φ16.6 m X 4.0 m;水力负荷:1.5 m3/(m2。h)。
5 )新建BAF(曝气生物滤池)一座。尺寸:63.0 m X 13.8 m X 6.0 m,8组2级;有效水深:5.5 m;总有效容积:4 290 m3;配水形式:穿孔布水系统;曝气形式:ADS高效曝气管。
6 )新建污泥浓缩池一座。尺寸:Φ10 m X 4.0 m。
7 )离心式污泥脱水机。设备型号:LW450 X 1940;设备处理能力:0~25 m3/h;主驱动功率:N=30 k W;螺旋驱动功率:N=11 k W。配有污泥流量计、PAM絮凝剂投加装置各一套。
5 运行效果
整个工程于2010年12月调试成功,投入使用,其中A/O段因初期斜板沉淀池工作不正常,污泥流失较多。待斜板沉淀池正常工作出水达到设计要求后,采用连续进水,连续出水的自然挂膜法,约15天后挂膜成功,BAF对COD等主要水质指标去除率大于60%。
系统稳定运行后,各主要处理单元出水平均水质见表1。
表1 各主要处理单元出水平均水质
从表1可以看出,A/O与BAF联用工艺对COD,NH3-N,NO3-N,NO2-N等各种污染物去除率均高于95%,出水水质远优于GB8978-1996的第二类污染物的一级排放标准
6 经济效益分析
自来水费(配药用)约10万元/a,电费约400万元/a,药剂费约120万元/a,人工费约120万元/ a,维护管理费约350万元/a,折旧费约900万元/ a,总计运行费用约1 900万元/a,实际处理水量4.20 X 106m3,则处理费用约4.5元/m3。
鉴于出水水质较好,公司正在做中水回用于循环冷却水系统的实验。待全部回用后,每年可节约新鲜水量420万m3,按工业用水费1.28元/t计算,每年直接经济效益为537.6万元。
7 结论
工程实践表明,采用A/O与BAF联合处理尼龙废水是切实可行的,出水水质达到或优于GB8978-1996第二类污染物的一级排放标准,为污水进一步处理回用奠定基础。该工程依托原有的污水处理设施,占地少、投资省,为尼龙化工废水处理及回用开辟了一条新途径。
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