專利名稱：：精對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)廢水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于一種石油化工高濃度廢水的處理方法，尤其是屬于一種精對(duì)苯二甲酸高濃度生產(chǎn)廢水的處理方法。精對(duì)苯二甲酸(簡(jiǎn)稱PTA，下同)生產(chǎn)廢水中有機(jī)物濃度較高，主要含有對(duì)苯二甲酸(簡(jiǎn)稱TA，下同)、乙酸及乙酸甲脂，其濃度分別為400-1500mg/l、1000-2000mg/l及500-1000mg/l。該廢水中的COD(有機(jī)物綜合濃度，下同)可高達(dá)10000mg/l左右，PH為3.0～4.0。是目前公認(rèn)的較難處理的廢水之一。對(duì)該水的處理中國專利CN1039784提出采用厭氧-好氧工藝。經(jīng)過厭氧及好氧處理后，COD為400mg/l左右，且原料水濃度低于2000mg/l?！督o水排水Vol.22No.2中“A/O生物膜法在處理化工高濃度廢水中的應(yīng)用”介紹將經(jīng)厭氧-好氧工藝處理后的PTA廢水，進(jìn)一步采用兩段缺氧-好氧工藝，才能將PTA生產(chǎn)廢水處理到排放標(biāo)準(zhǔn)(COD100mg/l以下)。這種工藝處理PTA生產(chǎn)廢水流程較長。且厭氧裝置要求氣密性能好、需采用填料，同時(shí)需設(shè)置三相分離器，從而使設(shè)備的投資提高。此外，由于厭氧反應(yīng)對(duì)PH的范圍限制較為苛刻(6.5-7.2)，使裝置的自動(dòng)化程度要求較高，操作復(fù)雜，對(duì)操作人員的技術(shù)水平的要求也較高。PTA生產(chǎn)廢水中含有大量的對(duì)苯二甲酸類物質(zhì)，厭氧過程對(duì)對(duì)苯二甲酸類物質(zhì)去除率較低，一般低于50％。因此，水中釋放出Na2CO3濃度相應(yīng)較低，出水PH也較低，一般為7.2-7.5左右?；亓魉泻湍芰^差，因此要求進(jìn)水的PH至少為6.0。由于PTA生產(chǎn)廢水PH較低，一般為3.0-4.0，需加大量堿中和，因而也使厭氧的操作費(fèi)用較高。中國專利CN85106350A提出的兩段式高負(fù)荷污水處理方法，流程由纖維填料接觸氧化池、再曝氣池和固液分離器順序串聯(lián)組成。以纖維做填料的接觸氧化工藝，在運(yùn)行過程中，由于生物膜的脫落，使出水從濁度及色度上都受到較大的影響。部分纖維毛隨的生物膜塊一起脫落，進(jìn)入管道及閥門中，易堵塞管路。纖維填料固定較難，并需要定期更換，使投資及操作費(fèi)用升高。此外，該專利適于處理較低COD濃度的水，專利中介紹COD為500-3300mg/l。并且處理水為易降解的廢水。未涉及到高濃度化工廢水的處理。中國專利CN1123770A提出采用兩段好氧法處理PTA生產(chǎn)廢水，流程由選擇器、一段好氧及兩段好氧順序串聯(lián)組成。原料水與一段曝氣池的回流污泥混合一起進(jìn)入選擇器，選擇器停留時(shí)間較短，一般為10-40分鐘，而原水的COD濃度較高，一般為1000-4000mg/l，COD及有機(jī)酸在選擇器內(nèi)基本上不降解。由于有機(jī)酸在選擇器內(nèi)不降解，潛在堿度無法釋放出來，水中的PH不升高，而選擇器中的PH不能低于6.0，因此，要求原水的PH不能低于5.0。PTA生產(chǎn)廢水的PH一般為3.0-4.0，必須加堿將原水PH調(diào)至5.0左右，因此需消耗大量的堿。此外，加堿即增加了鈉離子濃度，PTA生產(chǎn)廢水中含有較高濃度的TA(500-2000mg/l)，當(dāng)原水中的鈉離子濃度較高時(shí)，水中的Na+與對(duì)苯二甲酸反應(yīng)生成的對(duì)苯二甲酸鈉濃度也較高。對(duì)苯二甲酸鈉屬于一種表面活性物質(zhì)，而活性污泥中的微生物代謝物具有一定的粘度，因此，當(dāng)向反應(yīng)器中鼓空氣時(shí)，形成大量的泡沫，污泥隨泡沫流失，同時(shí)亦影響裝置的正常操作。本發(fā)明的目的是提出一種PTA廢水處理工藝，克服已有技術(shù)流程長、投資大、堿耗大及污泥流失等問題，簡(jiǎn)化操作過程，提高污水處理效率，特別是將高濃度PTA廢水中的COD由4000-10000mg/l直接降低到100mg/l以下。其進(jìn)一步的目的是降低堿消耗，減少污泥排放。本發(fā)明提出一種兩段好氧流程處理PTA高濃度生產(chǎn)廢水的方法。停留時(shí)間僅20-45小時(shí)。用該方法處理PTA生產(chǎn)廢水，可將水中的COD、TA及乙酸分別由4000-10000/1、400-1500及1000-2000mg/l分別降至100mg/l、10mg/l及2mg/l以下。達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。原料水PH可以降低到3.0-4.0，不需加堿，從而節(jié)省操作費(fèi)用。本發(fā)明的主要內(nèi)容包括流程由一級(jí)好氧反應(yīng)器、一級(jí)沉降罐、二級(jí)好氧反應(yīng)器及二級(jí)沉降罐順序組成，一級(jí)沉降罐的污泥回流到一級(jí)好氧反應(yīng)器，二級(jí)沉降罐的污泥回流到二級(jí)好氧反應(yīng)器內(nèi)。一級(jí)沉降罐的剩余污泥排到二級(jí)好氧反應(yīng)器。一級(jí)和二級(jí)好氧反應(yīng)器中皆為活性污泥，反應(yīng)器中除設(shè)有氣體分布器外，無填料等設(shè)施。一級(jí)和二級(jí)好氧反應(yīng)器內(nèi)的操作溫度為15-40℃，一級(jí)好氧反應(yīng)器內(nèi)的污泥濃度為3000-6000mg/l，容積負(fù)荷為2.0-8.0kgCOD/m3.d。二級(jí)好氧反應(yīng)器內(nèi)的污泥濃度為1500-3000mg/l，容積負(fù)荷為0.1-1.0kgCOD/m3.d。好氧反應(yīng)器內(nèi)的溶解氧為0.5-2.0mg/l。附圖1描述了本發(fā)明的工藝流程(1)原料水均質(zhì)池；(2)一級(jí)好氧反應(yīng)器；(3)一級(jí)污泥沉降罐；(4)二級(jí)好氧反應(yīng)器；(5)二級(jí)污泥沉降罐；a～原料水線；b～一級(jí)好氧反應(yīng)器進(jìn)水線；c～一級(jí)好氧反應(yīng)器污泥回流線；d～一級(jí)好氧反應(yīng)器出水線；e～一級(jí)沉降罐出水線；f～二級(jí)好氧反應(yīng)器污泥回流線；g～二級(jí)好氧反應(yīng)器出水線；h～二級(jí)沉降罐出水線；i～一級(jí)沉降罐剩余污泥外排線；結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的過程高濃度對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)廢水經(jīng)過均質(zhì)池(1)后，進(jìn)入一級(jí)好氧反應(yīng)器(2)。一級(jí)好氧反應(yīng)器進(jìn)水COD范圍為4000-10000mg/l，TA為400-1500mg/l，污泥濃度為2000-6000mg/l，一級(jí)好氧反應(yīng)器出水進(jìn)入一級(jí)污泥沉降罐(3)進(jìn)行泥水分離，污泥一部分返回一級(jí)好氧反應(yīng)器(2)，另一部分進(jìn)入二級(jí)好氧反應(yīng)器(4)，沉降罐(3)中的上清液進(jìn)入二級(jí)好氧反應(yīng)器(4)。在二級(jí)好氧反應(yīng)器(4)中，進(jìn)水濃度為200-600mg/l，污泥濃度為1000-4000mg/l，二級(jí)好氧反應(yīng)器(4)的出水進(jìn)入二級(jí)沉降罐(5)，二級(jí)沉降罐(5)中的污泥回流到二級(jí)好氧反應(yīng)器(4)中，上清液排出。一級(jí)好氧反應(yīng)器(2)內(nèi)有機(jī)物降解速率較快，95％以上的COD、TA及揮發(fā)性有機(jī)酸得以降解。由于有機(jī)酸的降解，水中釋放出鈉鹽，PH增加到8.5以上。部分作為回流水(回流比為1∶1)，在原料水PH為3.5左右的情況下，仍可使原水PH上升到7.0。使原水在不加堿的情況下，也可使好氧生物過程順利進(jìn)行。從而節(jié)省大量的堿耗。一級(jí)沉降罐(3)中的污泥返回到一級(jí)好氧反應(yīng)器(2)。一級(jí)好氧反應(yīng)器(2)內(nèi)容積負(fù)荷較高，約為2.0-8.0kgCOD/m3.d，COD濃度為200-600mg/l，污泥生物相中的原生動(dòng)物主要以豆形蟲及鐘蟲類為主。二級(jí)沉降罐(5)的污泥返回到二級(jí)好氧反應(yīng)器(4)。二級(jí)好氧反應(yīng)器(4)內(nèi)的容積負(fù)荷較低，約為0.1-1.0kgCOD/m3.d，COD濃度為100mg/l以下，污泥生物相中出現(xiàn)后生動(dòng)物，并以輪蟲類為主。污泥返回各自的好氧反應(yīng)器的目的是保持兩好氧反應(yīng)器內(nèi)不同的生物相，以保證一級(jí)好氧反應(yīng)器(2)具有較高的處理效率，而二級(jí)好氧反應(yīng)器(4)具有深度處理的能力。二級(jí)好氧反應(yīng)器(4)容積負(fù)荷較低，污泥處于內(nèi)源呼吸階段。在不補(bǔ)充污泥的情況下，污泥量呈下降趨勢(shì)。因此，將一級(jí)污泥沉降罐(3)的剩余污泥逐漸地排到二級(jí)好氧反應(yīng)器(4)作為補(bǔ)充污泥。使整個(gè)工藝過程的剩余污泥排量較少。本發(fā)明一級(jí)好氧反應(yīng)器的進(jìn)水COD濃度較適合范圍為4000-8000mg/l，TA適宜濃度范圍為400-1200mg/l，污泥濃度及容積負(fù)荷最好分別為3000-5000mg/l及2.0-5.0kgCOD/m3.d。二級(jí)好氧反應(yīng)器中進(jìn)水濃度范圍以200-400mg/l為宜，污泥濃度及容積負(fù)荷最好分別為1500-3000mg/l及0.1-0.3kgCOD/m3.d。一級(jí)及二級(jí)好氧反應(yīng)器的操作溫度最好為20-35℃。由于本發(fā)明采用兩個(gè)反應(yīng)器污泥分別回流方案，使兩個(gè)反應(yīng)器始終保持不同的生物相，合理補(bǔ)充和利用活性污泥。取消了選擇器，靠回流水有效地調(diào)節(jié)反應(yīng)器中的PH值，保證了整個(gè)操作過程的平穩(wěn)和高效。使對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)廢水中COD由4000-10000mg/l，降至100mg/l以下。一級(jí)好氧反應(yīng)器中的容積負(fù)荷可以達(dá)到2.0-8.0kgCOD/m3.d，二級(jí)好氧反應(yīng)器容積負(fù)荷為0.1-1.0kgCOD/m3.d，廢水中對(duì)苯二甲酸及揮發(fā)性有機(jī)酸分別由800-1500mg/l及1000-2000mg/l降至10mg/l及2mg/l以下，避免了通過加堿調(diào)節(jié)PH造成的消耗，以及過多排放剩余污泥造成的二次污染。實(shí)施例1-4PTA生產(chǎn)廢水COD濃度為2000-10000mg/l，PH為3.5-4.5。一級(jí)好氧反應(yīng)器(2)體積為50升，二級(jí)好氧反應(yīng)器(4)體積為30升。PTA生產(chǎn)廢水直接進(jìn)入一級(jí)好氧反應(yīng)器(2)，一級(jí)好氧反應(yīng)器(2)出水進(jìn)入一級(jí)沉降罐(3)，一級(jí)沉降罐(3)出水進(jìn)入二級(jí)好氧反應(yīng)器(4)，二級(jí)好氧反應(yīng)器(4)出水進(jìn)入二級(jí)沉降槽(5)，二級(jí)沉降槽(5)出水直接排放。一級(jí)沉降槽(3)的污泥回流到一級(jí)好氧反應(yīng)器(2)，回流比為1.0；二級(jí)沉降罐(5)的污泥回流到二級(jí)好氧反應(yīng)器(4)，回流比為0.5。一級(jí)好氧反應(yīng)器(2)內(nèi)的溶解氧為1.0-2.0mg/l，二級(jí)好氧反應(yīng)器(4)的溶解氧為2.0-2.5mg/l。好氧反應(yīng)器操作溫度為15-40℃。運(yùn)行結(jié)果見下表。</tables>權(quán)利要求1.一種兩級(jí)好氧流程處理精對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)廢水的方法，其特征在于工藝流程由下列部分順序構(gòu)成一級(jí)好氧反應(yīng)器(2)、一級(jí)污泥沉降罐(3)、二級(jí)好氧反應(yīng)器(4)、二級(jí)污泥沉降罐(5)，其中一級(jí)污泥沉降罐(3)的污泥回流到一級(jí)好氧反應(yīng)器(2)，二級(jí)污泥沉降罐(5)中的污泥回流到二級(jí)好氧反應(yīng)器(4)中，一級(jí)沉降罐(3)的剩余污泥排到二級(jí)好氧反應(yīng)器內(nèi)(4)中，一級(jí)及二級(jí)反應(yīng)器的操作溫度為15-40℃，溶解氧為0.5-3.0mg/l。2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于被處理廢水中的有機(jī)物濃度(COD)為4000-10000mg/l，對(duì)苯二甲酸濃度為400-1500mg/l。3.根據(jù)權(quán)利要求1方法，其特征在于一級(jí)及二級(jí)好氧反應(yīng)器內(nèi)的操作溫度為20-35℃。4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于一級(jí)好氧反應(yīng)器內(nèi)的污泥濃度為2000-6000mg/l，二級(jí)好氧反應(yīng)器內(nèi)的污泥濃度為1000-4000mg/l。5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于一級(jí)好氧反應(yīng)器內(nèi)的污泥濃度為3000-5000mg/l，二級(jí)好氧反應(yīng)器內(nèi)的污泥濃度為2000-2500mg/l。6.根據(jù)權(quán)利要求要求1方法，其特征在于一級(jí)好氧反應(yīng)器的容積負(fù)荷為2.0-8.0kgCOD/m3.d，二級(jí)好氧反應(yīng)器的容積負(fù)荷為0.1-1.0kgCOD/m3.d。7.根據(jù)權(quán)利要求要求1方法，其特征在于一級(jí)好氧反應(yīng)器的容積負(fù)荷為2.0-5.0kgCOD/m3.d，二級(jí)好氧反應(yīng)器的容積負(fù)荷為0.1-0.4kgCOD/m3.d。全文摘要一種兩段好氧處理對(duì)苯二甲酸高濃度生產(chǎn)廢水的方法。一級(jí)與二級(jí)好氧反應(yīng)器分別設(shè)置各自的污泥沉降罐及污泥回流系統(tǒng)。本發(fā)明處理對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)廢水,可將該廢水的COD由4000—10000mg/l降至100mg/l以下,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。一級(jí)反應(yīng)器有機(jī)物容積負(fù)荷達(dá)8.0kgCOD/m文檔編號(hào)C02F3/12GK1176228SQ9610979公開日1998年3月18日申請(qǐng)日期1996年9月12日優(yōu)先權(quán)日1996年9月12日發(fā)明者齊慧敏,劉念曾申請(qǐng)人:中國石油化工總公司撫順石油化工研究院