淺析新型生物組合工藝處理甲醇廢水的應用

引言

隨着石油資源緊缺、油價上漲及甲醇汽油的推廣使用和甲醇生產烯烴類物質關鍵技術的突破，國內外甲醇生產正呈現突飛猛進的態勢。甲醇生產原料包括天然氣、煤、輕油、重油等，鑑於我國自身的資源儲量現狀，煤將成為我國甲醇生產最重要的原料。隨着煤制甲醇廠家在國內大批上馬，其產生的廢水對環境污染將不容忽視。煤制甲醇廢水的特點為:水質水量波動較大，50%左右為氣化廢水，氨氮含量約為400 mg 質量濃度約為850 mg/L;有機物以甲酸為主p ( GODS ) /p ( CUD)約為0. 5左右，可生化性較強，氨氮以無機氨為主;懸浮物以無機物為主。

內蒙古某煤制甲醇廠，每年可產生60萬t廢水，處理裝置採用SBR生物處理工藝，設計進水水質主要指標為p ( COD)為480 mg/L。 p ( NH3 - N)為160 mg/L，處理量為168m3 /h。但經過近一年的生產運行表明排放至廢水處理裝置的生產廢水水質和水量均波動較大，而且與設計的'水質和水量差異較大，生產實際進水水質p (COD)為300-1 000 mg/Lp (NH3-N)為200-400 mg/L，處理量為160-210 m3/ho SBR工藝經過近1年的調試和運行，系統出水p (COD)為40-280 mg/Lp(NH3-N)為30-280 mg/L，運行期間處理效果不穩定，且COD和NH3-N很難同時達到較好的處理效果。為解決現有SBR工藝處理負荷不足的問題，充分考慮利用廠區內現有的條件，其他污水處理裝置不變，僅將SBR反應池改造為生物接觸氧化池+二級活性污泥池新型生物組合工藝。

1工藝改造

將各個SBR池通過隔牆分隔成3個串聯的處理池:第1個是生物接觸氧化池，它的作用是去除有機物和少量氨氮，具有一定的抗負荷衝擊能力;第2個是一級活性污泥池，它的作用是去除大部分氨氮;第3個是二級活性污泥池，它的作用是去除剩餘有機物、氨氮和亞硝酸鹽，保證出水水質。將SBR池分隔為3個單元后，各污染物可在特定環境中被基本單一菌羣高效的去除乾淨。

2生物組合工藝各單元設計

2. 1生物接觸氧化池

將SBR池的前部改建為生物接觸氧化池，內部裝有填料層，填料層上、下支撐結構，維修通道，池底鋪設微孔曝氣器，填料層下支撐結構鋪設均勻布水的進水管道，填料層上支撐結構鋪設集水器。內部尺寸:LxBxH=7.35 mx10 mx5. 5 m，並聯2個。該生物接觸氧化池填裝自行設計的高效多孔組合生物載體，與傳統載體相比，該載體的比表面積大(8 000 m2/m)，孔隙率高(96%)生物附載量大。微生物可在其迅速生長掛膜且不易脱落，而且在載體內部會形成無數個缺氧和厭氧環境，有利於有機物的酸化水解。該生物接觸氧化池可較好的適應水質和水量的變化，有利於污水處理效果和出水水質的穩定。

2. 2一級活性污泥池

將SBR池中部改建為一級活性污泥池，分為主體反應單元和泥水分離單元，泥水分離單元內安裝斜板填料、出水集水器和污泥導流器，反應單元池底鋪設微孔曝氣器。主體反應單元內部尺寸:LxBxH=15 mx11.3 mx5.5 m，泥水分離單元內部尺寸:LxBxH=15 mx3 mx5. 5 m。該活性污泥池與傳統的活性污泥池相比增加了泥水分離單元、出水集水器、污泥導流器，從而形成了一個高效的活性污泥反應池。該活性污泥池具有生化和泥水分離一體化的特點，活性污泥在生化處理單元內形成自循環，不需要專門的污泥迴流設備，節省迴流污泥能耗;在生化單元內可以獲得較高的活性污泥濃度，污泥濃度易於控制，不受污泥迴流濃度的限制，這樣為培養出高濃度的硝化菌創造了有利條件。

3濟效益分析

該改造工程總投資約600萬元，原SBR工藝日處理廢水量為120 t/h，噸水處理費用(電費和藥劑費)為2. 56元;改造後日處理廢水量為200 t/h，噸水處理費用(電費和藥劑費)為1. 58元，改造後比原日處理廢水量多80 t/h，而噸水處理費用減少0. 98元，則按照改造後日處理廢水量為200 t/h計算，改造後每年可節省廢水處理運行費用164. 6萬元，更重要的是解決了生產廢水完全處理達標排放的問題，保證了企業生產工作的正常開展。

4結論

通過生物接觸氧化池+二級活性污泥池生物組合工藝處理煤制甲醇廢水的實際工程應用，表明該生化組合工藝具有較高的污水處理負荷和運行穩定性，較低的投資和運行成本，且出水水質好，可達國家污水排放一級標準，為下一步的污水脱鹽回用創造了基本條件。該工藝適合應用於煤制甲醇廢水及其類似水質污水的處理，值得在煤化工企業進行推廣應用。