高浓度己内酰胺废水深度水解/MBR处理工艺

杭州某公司生产锦纶6差别化纤维和锦纶切片 , 产生的废水具有有机物和总氮浓度高、来水不稳定等特点 。 其主要污染物己内酰胺易溶于水、易生物降解、总氮含量高、处理难度大 。 废水中还存在一些哌啶胺、酰胺等有机氮化合物 , 增加了废水处理难度 。 该企业已建有一套污水处理设施 , 但存在处理出水氨氮不达标、水质不稳定等问题 , 亟需进行改造 。
考虑到MBR工艺具有截留微生物的优良性能和出水水质好等特点 , 有利于处理难降解污染物 , 笔者结合自身工程经验 , 设计以MBR为核心技术单元并纳入深度水解工艺完成工程改造 , 达到了设计目标 。
1、设计进、出水水质
生产废水共200m3/d , 设计进水水质见表1 , 出水水质执行《污水综合排放标准》(GB8978―1996)三级标准 , NH3-N执行《工业企业废水氮、磷污染物间接排放限值》(DB33/887―2013)标准 。
高浓度己内酰胺废水深度水解/MBR处理工艺
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2、工艺流程
在已有污水处理设施运行经验基础上 , 进行方案比选 。 原有污水站直接采用A/O工艺 , 无法使己内酰胺迅速高效氨化 , 有机氮在好氧阶段残留量仍然很高 , 势必导致有机氮在好氧阶段不断转化为氨氮而使得氨氮来不及转化为硝酸盐 , 从而致使出水氨氮含量不达标;与此同时 , 水体中硝酸盐含量高 , 沉淀过程反硝化严重 , 污泥难以沉降从而导致污泥流失及整体处理性能的下降 。 因此 , 只有使己内酰胺完全转化为氨氮 , 再采用A/O工艺才能确保氨氮达标排放 。 经过技术方案比选后 , 选择采用深度水解/MBR工艺 , 确保出水水质稳定达标 。
工艺流程见图1 。
高浓度己内酰胺废水深度水解/MBR处理工艺
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本工艺设计特点:
①采用停留时间长的调节池 , 对来水变化大的己内酰胺废水进行均质;
②采用较长停留时间的厌氧接触氧化池进行深度水解 , 有效降解有机物并彻底分解有机氮 , 降低好氧能耗并为硝化提供有利条件;
③采用MBR有效截留增殖速率小的微生物 , 保障COD和氨氮同步去除效果 。
对已建原有水池根据功能进行综合利用 。 原有污水收集池、标准排放口和污泥脱水系统保留使用 , 原有A/O工艺污水池作为应急水池备用 。
3、工程设计
①调节池
碳钢结构 , 内部玻璃钢防腐 。 设计尺寸为15m×10m×3.5m , 有效池容为450m3 , 水力停留时间为2.2d 。 调节池分隔成两池 , 交替均匀水质并调节pH值 。
②换热池
钢筋混凝土结构 , 设计尺寸为5.0m×5.0m×5.5m , 有效池容为125m3 。 采用列管通入蒸汽加热废水 , 控制水温为37~40℃ , 以维持厌氧水解的中温环境 。
③深度水解池
钢筋混凝土结构 , 设计尺寸为15m×10m×5.5m和10m×5m×5.5m , 有效池容为1000m3 。 水解池分为3格 , 每格池内设置2台潜水搅拌器 , 每台功率为3kW 。 为了节省电耗 , 潜水搅拌器间歇运行 , 工作2h、停1h 。 水解池加盖密封 , 密封的臭气由引风机引入紫外光除臭器净化排放 。
④光催化臭气净化塔
不锈钢结构 , 尺寸为2m×2m×4m , 有效池容为16m3 , 臭气处理量为1000m3/h 。 紫外光波长254nm , 催化剂为二氧化钛 , 总功率为4kW 。
⑤二沉池
钢筋混凝土结构 , 设计尺寸为5.0m×4.0m×5.5m , 表面负荷为0.42m3/(m2?h) 。 共设置2台排污泵(1用1备) , 定期将沉淀污泥回流至深度水解池 。
⑥兼氧池
钢筋混凝土结构 , 设计尺寸为10.0m×4.0m×5.5m , 有效池容为200m3 。 池内设置2台潜水搅拌器 , 每台功率为3kW , 间歇运行 , 工作2h、停1h 。