生化-气浮工艺处理锦纶6生产废水

纪荣平¹，谭安定²
（1.扬州大学水利与建筑工程学院环境工程系，江苏 扬州 225009；2.扬州有机化工厂，江苏 扬州 225002）

　　摘要：根据扬州有机化工厂废水水质特点，采用生化－气浮处理工艺。运行结果表明，当进水水质CODcr为198～1832mg/L时，出水水质均达到国家规定的排放标准（GB 8978-1996），主要污染物CODcr＜100mg/L，该工艺具有运行稳定可靠，耐冲击负荷，无剩余污泥排放等特点。
　　关键词：废水处理；锦纶废水；活性污泥法；气浮
　　中图分类号：X783
　　文献标识码：B
　　文章编号：1009-2455(2001)05-0047-02

1 废水来源

　　扬州有机化工厂主要以己内酰胺单体为原料生产锦纶6帘子布。其生产工艺流程为：原料→熔融→聚合→注带→萃取→干燥→纺丝→牵伸→加捻→织布→浸胶→烘干→成品。废水主要来自注带、萃取水经单体回收后的不平衡排放水和地面冲洗水，该废水水质不稳定，水量亦随生产回收工序的工况变化而起伏，水质近于中性，略呈浅灰色，主要成份为己内酰胺单体及其低聚体（H[NH(CH₂)₅CO]_nOH，n=1，2，3…）。CODcr设计值为500mg/L，BOD₅设计值为230mg/L，悬浮物含量较低。污水处理装置设计能力为1000t/d。经过调试运行，取得了良好的处理效果，出水各项污染物指标都达到了国家规定的排放标准。

2 废水处理工艺

　　2.1 处理工艺的选择
　　由于该厂废水具有悬浮物少、色度较低、污染物处于溶解状态等特点，采用物理及化学方法处理是难以达到要求的。国内同类生产厂家的数据表明，该废水属可生化性废水，BOD₅/CODcr值在0.3～0.5之间。根据资料介绍，采用普通活性污泥法处理锦纶6废水，其污泥结构较为膨松，污泥指数偏高（时常大于200），易发生污泥膨胀，影响正常运转。因此对该厂废水采用了水解酸化预处理，通过水解酸化作用，将难降解有机物分解为小分子有机物，提高废水的可生化性，再经过好氧生物处理，确保出水达标排放。好氧产生的剩余污泥经过厌氧后，再回流到水解酸化池内，利用污泥的内源呼吸进行污泥自身代谢，实现污泥减容化，这样既增强了水解酸化的作用，同时又使整个处理流程做到无剩余污泥排放的效果。

　　2.2 废水处理工艺流程
　　该废水处理工艺流程见图1。

　　2.3 主要工艺参数
　　调节池：HRT 6h，采用周边穿孔布水。
　　水解酸化池：HRT 10h，池中设弹性立体填料，填料高度2.5m，采用脉冲进水，脉冲频率：5min/次，充放比9:1。
　　曝气池：HRT 8.5h，污泥负荷：0.25kg[BOD₅]/(kg[MLSS]·d)，污泥浓度2.5g/L，采用三叶罗茨鼓风机曝气，曝气装置选用曝气软管，气水比10:1。
　　气浮机：采用平流式回流加压两级串联溶气气浮工艺，溶气水回流比30％，溶气压力0.25～0.35MPa，接触室停留时间：10min，分离室停留时间：30min，水平流速：1mm/s，有效水深：2.0m，采用穿孔管布水，刮泥机表面刮泥。
　　污泥回流池：有效容积10m³，采用潜污泵回流污泥。
　　污泥厌氧池：池径φ3.0m，高度3.0m，采用潜污泵将厌氧后的污泥回流到水解酸化池内，基本上做到不排剩余污泥。

3 运行效果及讨论

3.1 调试及监测结果
　　接种污泥取自某污水处理站曝气池的剩余污泥。由于进水所含氨氮量较低，调试时加入一定的尿素，投加量按ω(BOD₅):ω(N)=100:5计算，使污泥增殖和驯化，经过一个多月的调试运行，出水各项污染物指标都达到了国家规定的排放标准，顺利通过了省长江流域限期治理项目验收。监测结果见表1。

> 表1 监测结果 监测时间 pH CODcr/(mg·L^-1) SS/(mg·L^-1) 进水 出水 进水 出水 去除率/％ 进水 出水 99.6.25 7.64 7.81 1330 84 93.7 84 38 7.67 7.80 653 78 88 86 38 7.37 7.80 583 61 89.5 52 26 99.6.26 7.65 7.64 379 42 88.9 80 38 7.40 7.61 492 46 90.7 54 29 6.39 7.19 500 40 92.0 68 30 99.6.27 7.07 7.54 515 38 92.6 133 53 7.10 7.61 217 38 82.5 60 35 6.87 7.43 333 40 88.0 71 28

3.2 连续运行结果
　　采用水解酸化-活性污泥-气浮工艺处理锦纶6生产废水，经过近两年的连续运行，其结果列于表2。

> 表2 连续运行结果 时间 水温/℃ 曝气池溶解氧/(mg·L^-1) 污泥体积/％ 进水CODcr/(mg·L^-1) 出水CODcr/(mg·L^-1) 范围 均值 范围 均值 2000.8.26～9.29 27～31 2.4～4.9 32～44 198～1832 821 41～89 61

3.3 处理稳定性好
　　从连续运行结果可看出，水解酸化-活性污泥-气浮工艺处理锦纶6废水具有较好的工作稳定性，出水CODcr值都能小于100mg/L，这主要是由于采用水解酸化作为生化的预处理，大大提高了废水的可生化性，使得后续生化处理的效率明显提高。
3.4 耐冲击负荷能力
　　由于该厂废水主要是注带、萃取水经单体回收后的排放水，单体回收工作的稳定性较差，因此污水处理站进水水质波动性较大，由于采用了水解酸化预处理，加之泥水分离采用气浮工艺，保持污泥的活性，使得对高浓度有机废水的耐冲击负荷明显增强，实践证明，在废水有机物浓度超过设计值很多的情况下，出水仍能保证达标。
3.5 无剩余污泥排放
　　设计中将好氧污泥回流和厌氧污泥回流分开进行，好氧污泥经过气浮分离后，提高其活性，增强了污泥吸附能力，使处理出水SS降低，CODcr去除能力提高，通过污泥回流的方法，来调节生物量，以适应废水水质的变化，缓冲废水负荷的影响。剩余污泥经厌氧停留，污泥在产酸菌的作用下有机物发生了酸化现象，此类污泥再回流至水解酸化池，易被微生物氧化分解掉，达到减少污泥量的目的。本工程自运行以来，未排放过剩余污泥。
3.6 水解酸化的效果
　　设计的水解酸化池采用脉冲澄清池的形式，并在其清水区内充填了2.5m高的弹性立体填料。这样在水解酸化菌的作用下，将废水中主要污染物己内酰胺及其低聚物分解成低分子的中间产物——主要是有机酸类（如乙酸、丙酸）及醇类（如乙醇），有利于后续生化处理。清水区充填的弹性填料上生长的生物膜能对有机物进行缺氧生化处理，使该池具有水解酸化和生化处理的两种功能，提高水解酸化的功效。通过一个月的跟踪测定，还发现水解酸化池出水CODcr比调节池内CODcr略有升高，可能是由于一些低分子聚合物被分解的原因，其 BOD₅/CODcr比由原来的0.4左右，提高到0.6左右，大大提高了废水的可生化性。
3.7 污水回用及环境效益
　　由于气浮机出水水质清澈透明，其CODcr、SS、pH值均能达到或低于该厂生产用水的要求，故该厂拟实施污水部分回用工程。该项目正常运行后，每年排向环境的CODcr削减量为150t/a，BOD₅削减量75t/a。因此本项目对改善扬州市古运河的水环境起到了积极作用，具有一定的社会效益和环境效益。

4 经济指标

　　按处理吨废水计：投资1550元，占地面积0.7m²，电耗0.73kWh，处理成本（含电耗、人工、折旧）1.06元。

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作者简介：纪荣平（1965～），男，1989年南京化工大学毕业，硕士，高级工程师。