聚甲醛废水处理技术研究及调控措施

田德智 , 邵淇渝

(开封龙宇化工有限公司 , 河南省聚甲醛基新材料工程技术研究中心 , 河南 开封 475000)

聚甲醛废水系统中有机成分比较多,主要含有甲醛、三聚甲醛、二氧五环、甲缩醛等微生物难降解的物质,且甲醛浓度高、生物毒性强、组成复杂、处理难度大。公司废水处理主要采用“调节池+预处理+A/O”法,充分利用厌氧微生物和好氧微生物的特点,使污水得到净化。本文对废水处理过程中存在的问题进行了简单介绍,并对废水处理过程中采取的实际措施进行了分析总结。

1 废水处理

聚甲醛废水主要来自甲醛装置、三聚甲醛装置、二氧五环装置和聚合装置排放的污水,以及地面冲洗废水和初期雨水。其中三聚甲醛装置中的甲醛回收塔塔底排污和聚合装置中的废水约占排水总量的70%。聚甲醛废水中的有机物组分及含量有很大的不确定性,且COD变化大,正常情况下,废水pH值为3.5,COD含量8 000 mg/L左右,当生产出现波动等异常情况时,废水中的COD含量会达到10 000 mg/L以上,对污水处理造成冲击,出现泛泥等各类异常现象。

①生产正常运行时,设计进水工艺数据如下:COD含量5 000～10 000 mg/L,悬浮物含量500～800 mg/L,甲醛含量1 000～4 000 mg/L,pH值为2.5～5.0,三聚甲醛含量800 mg/L,二氧五环含量50 mg/L,甲缩醛含量5 mg/L。

②异常情况时,废水进水工艺数据如下:COD含量≥8 000 mg/L,悬浮物含量≥800 mg/L,甲醛含量≥3 000 mg/L,pH值2.5～5.0,三聚甲醛含量≥800 mg/L,二氧五环含量≥50 mg/L,甲缩醛含量≥5 mg/L。

③设计废水间接排放至当地污水处理厂,排放执行标准《化工行业水污染间接排放标准》(河南省地方标准DF41/1135—2016)。设计废水间接排放出水工艺数据:COD含量≤300 mg/L,悬浮物含量≤150 mg/L,甲醛含量≤3 mg/L,pH值为6～9,三聚甲醛含量≤30 mg/L,二氧五环含量≤150 mg/L,甲缩醛含量≤0.2 mg/L。

④公司在保证污水稳定运行的基础上,通过对污水易出现的问题进行梳理总结、分析研讨、优化管控、措施落实等,排放指标不仅到达了设计标准,且部分指标明显优于设计指标,达到了《合成树脂工业污染排放标准》(GB31572—2015)直接排放标准。实际出水水质工艺数据:COD含量≤50 mg/L,悬浮物含量≤20 mg/L,甲醛含量≤1 mg/L,pH值6～9,三聚甲醛含量≤5 mg/L,二氧五环含量≤10 mg/L,甲缩醛含量≤0.1 mg/L。

2 废水处理存在的问题

①甲醛预处理效果不佳。由于聚甲醛生产工艺还不够成熟,在实际生产过程中还存在较大波动的情况,如甲醛浓度突然升高,生产系统的置换排放等,会导致大量活性污泥中的抗甲醛微生物,不能有效抵抗高浓度甲醛的冲击,甲醛处理效果变差,指标不达标。

②污泥发黑现象。由于好氧池长时间曝气量不足,溶解氧过低,有机物厌氧环境下分解析出硫化氢,与铁生成硫化亚铁,最终导致污泥发黑。

③溶解氧控制问题。人为控制好氧池中空气流量过高、过低或者未根据水质情况及时进行调节,都会对污水处理产生较大影响。

④沉淀池出现泛泥、带泥现象。污泥腐化产生甲烷、硫化氢后出现大量上浮,造成泛泥现象。沉淀池回流量控制不好,出现污泥老化、泛泥等现象。

3 废水处理采取的防范措施

3.1 甲醛预处理效果不佳

①增加事故水池。当甲醛装置、三聚甲醛装置、二氧五环装置和聚合装置产生的污水排放出现异常情况时,可以将高浓度甲醛和高数值COD的污水暂时排放至独立的污水事故池中,择机少量多次配合低浓度污水送入污水处理系统,进行消化处理。②通过甲醛预处理前道工序调节池进行预调节。向调节池加入水进行稀释,均衡调节污水的水质、水量、水温的变化,保持污水水质的一致性,确保进甲醛预处理的数据稳定。③减少废水处理量。通过控制污水处理量,慢慢降低甲醛预处理池中甲醛的浓度,确保抗甲醛微生物能够更充分的与甲醛反应。④控制甲醛预处理池的酸碱度。严格控制甲醛预处理池的pH值在5～8,当pH值偏低时,通过增加沉淀池回流量,以及通过计量泵对该池进行加碱,稳定pH值在控制范围内。

3.2 污泥发黑现象

①增大曝气风机风量。使空气充分、均匀地在好氧池内分布。②增大污泥回流量。消除掉产生的厌氧污泥。③及时关注好氧池前后溶解氧的变化。控制溶解氧的浓度1～4 mg/L。④增加沉降比分析。控制沉降比≤0.85。

3.3 溶解氧控制问题

①严格控制好氧池的溶解氧在1～4 mg/L。②防止溶解氧长期过高。如果过高,短期内污泥活性可能很好,因为新陈代谢加快,有机物分解也快,但长时间好氧池污泥会逐渐老化,结构松散,菌胶团瘦小,丝状菌大量增多,污泥被打得又轻又碎,池面会出现大量细碎污泥,出水变得浑浊,处理效果变得很差。③防止溶解氧长期过低。如果过低,好氧池污泥因缺氧颜色会呈灰色,若缺氧时间过久则会呈现黑色,污泥处理负荷会增大,丝状菌容易繁殖,常常伴有小气泡,导致污泥膨胀现象。

3.4 沉淀池出现泛泥、带泥现象

①严格控制好氧池氧含量及微生物其他所需条件达到最佳。让活性污泥进行充分的有氧呼吸,进一步把有机物分解成无机物,适宜好氧微生物生长繁殖。②保持污泥回流比稳定。因污水在活性污泥中一般要停留8 h以上,采用回流比进行调节后,其效果往往不能立即显现,需要在几小时之后才能反应出来。因此,通过调节回流比,无法适应污水水质水量的随时变化,一般保持回流比恒定。

3.5 提高沉淀池污泥回流量适应的情况

①有利于抑制在低负荷状态下活性污泥老化现象的发生,通过加快停留在二沉池中的活性污泥回流到好氧池首端,可以避免活性污泥在二沉池停留时间过长。如果停留时间过长的话,缺氧状态下的活性污泥更易发生污泥老化。②有利于在一定时间内加大活性污泥的抗冲击负荷能力,特别是发现污泥负荷激增,可以通过调整回流比,以提高活性污泥的抗冲击负荷能力,在较短时间内提高好氧池首端的活性污泥浓度,以此应对高负荷的冲击。③可以稀释、调节好氧池中的混合液。如pH值过高或过低会对曝气池的混合液产生影响,可以通过加大回流量来快速稀释好氧池内的混合液,以降低pH值变化对系统产生的影响。

3.6 降低沉淀池污泥回流量适应的情况

①当污水负荷处于高负荷状态时,此时可以调低回流量进行应对,因高负荷的污水表现出有机污染物浓度高、水量大等特点,大水量对活性污泥的冲击,通常导致活性污泥在二沉池出现沉降不佳、泛泥等现象。如果在污水负荷处于高水量状况下,提高活性污泥的回流量,则会导致污水在好氧池的停留时间缩短,导致活性污泥降解过量有机物的所需时间被缩短,降解效果不充分,沉降性不佳。②有利于使沉降在二沉池底部的活性污泥延长静止时间,保持活性污泥处于非常饥饿的状态,随后回流到好氧池首端就会出现惊人的吸附和降解有机物的能力,发挥活性污泥最佳吸附降解状态。

4 结束语

通过以上有针对性措施的实施,有效保证了废水处理系统的高效、稳定运行,提高了废水处理能力,进而为聚甲醛生产装置高负荷、长周期稳定运行提供后续基础保障。