污水处理系统微波法消除杀生剂的影响(共4354字).doc

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1、污水处理系统微波法消除杀生剂的影响(共4354字)摘要：某企业间歇式生产精细化工品，生产废水由自建含生化处理系统的污水处理设施处理达标后排放。随着企业发展，开始生产杀生剂和消毒剂，含杀生剂的生产污水进入污水处理设施对微生物产生严重冲击，导致污水处理设施不能正常运行，出水无法实现达标排放。为解决杀生剂对污水处理系统的影响，经研究，600W微波预处理其杀生剂生产污水10min，污水可生化性提升，消除了杀生剂生产对生化处理系统的影响，污水处理设施出水实现稳定达标排放。关键词：微波处理；异噻唑啉酮；可生化性；稳定达标某精细化工企业，年产3万t配方型水质稳定剂，生产方式为间歇式小批量生产，每生产一反应釜

2、化学品后，都需对反应釜进行清洗，清洗污水水量每天1822m3。原主要以有机聚合物一类的产品为主，其生化性较好。企业采用调节池-厌氧-好氧生化处理-沉淀处理的短流程处理工艺，自建有污水处理设施，出水满足园区接受标准DB12/356-2008（COD500mg L-1，NH3-N35mg.L-1,总磷3mg L-1）。随着企业业务发展，开始生产杀生剂和消毒剂，且产量逐年增加，其中含异噻唑啉酮衍生物的杀生剂占比达40%以上。为解决杀生剂污水对生化处理系统的严重冲击，经过研究，在原有污水处理工艺的基础上，采用微波装置对杀生剂污水进行预处理，再进入原污水处理设施。经过微波法预处理，降低了杀生剂污水中杀生

3、剂的活性物组分含量，消除了杀生剂对生化处理系统的影响，可生化性提升。经改造，污水处理设施运行稳定，出水优于园区接受标准。1污水处理设施存在的问题及原因分析1.1污水处理设施存在的问题1.1.1现有污水处理设施工艺流程为处理生产污水(污水水量每天1822m3)，企业采用污水调节罐-厌氧池-好氧池-沉淀池处理工艺自建有污水处理设施。污水处理工艺流程中，生产污水进入污水调节罐，用NaOH或H2SO4调节pH至7.58.2后，泵入厌氧池进行厌氧生物处理，经厌氧充分生化处理后的出水泵入好氧池，进行好氧生物处理。经生化处理的出水进入沉淀池，通过投加PAC进行化学除磷，根据出水磷酸盐残留浓度调节加入量，出水

4、达到园区接受标准后进入清水罐，沉淀池污泥用板框压滤机脱水后，干泥外送处理，压滤机滤液泵回污水储水罐。1.1.2现有污水处理设施出现的问题2017年开始，污水处理设施出现运行不稳定，好氧池表面经常出现大量悬浮污泥，液面浮渣疏松稀薄，颜色灰暗。出水COD、NH3-N、总磷频繁超标。污泥沉降比SV最低为8%，显示其沉降性不好，微生物处理能力不足，出水水质恶化，COD峰值880mg L-1，NH3-N峰值59mg L-1总磷峰值4.5mg L-1，严重超标导致无法外排。1.2原因分析根据污水处理设施运行状况及生化处理系统运行参数情况，经调研，2017年前后生产状况的变化，2017年初企业在生产聚合物的

5、基础上，开始增加生产异噻唑啉酮衍生物为主的杀生剂和消毒剂，生产污水中开始含有较高浓度的异噻唑啉酮衍生物成分。初步判断杀生剂是导致污水处理系统无法正常运行的主要原因。因此，对聚合物生产污水、杀生剂生产污水和混合污水中的杀生剂含量及可生化性进行分析，并将杀生剂生产污水隔离，只将聚合物生产污水进入污水处理系统进行处理，以确定上述判断。杀生剂生产污水中杀生剂活性组分2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(MI)和5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(CMI)含量达1921mg L-1；有机聚合物生产污水中不含有杀生剂成分；混合污水中杀生剂活性物含量 0.5mg L-1时，污水处理系统出水水质可以稳定达到综合

6、排放标准三级，满足园区污水接受标准。经水质分析及单独对聚合物生产污水进行处理，可以断定，杀生剂的高浓度进入是导致污水处理系统无法运行的主要原因。杀生剂短时间大量进入污水处理设施，杀灭了污水处理微生物，使生化处理系统失活，最终导致污水处理系统无法正常运行。2实验部分2.1实验方法以杀生剂生产污水为研究对象，采用微波处理小型实验装置进行处理，检测实验前后水中的活性物含量变化，确定出对杀生剂消解的最佳条件。并在此条件下对三种污水实验前后的可生化性变化进行实验研究。处理效果用消解后活性物含量表征。活性物含量测试按HG/T3657-2008标准进行测定。可生化性用BOD5/CODcr表征，CODcr测试

7、按哈希USEPA消解比色法，BOD5,测试按哈希稀释水法。2.2仪器和试剂实验用仪器：微波实验装置（乔跃JOYN-J1-3）；电子天平（METTLERAL204-1）；取液器（大龙，100-1000UML）；滴定管；pH计（METTLERFE28）;消解反应器（HACHDRB200）；水质分析仪（HACHDR900）；BOD分析仪（哈希B729）；BOD培养箱（HACH205）；溶解氧测试仪(HACHHQ30D)。实验用试剂：硫代硫酸钠标准滴定溶液（0.1mol L-1）;亚硫酸氢钠溶液（0.5mol L-1）；碘溶液：（0.12mol L-1）;可溶性淀粉溶液（10g L-1）;NaOH溶液

8、（0.5mol L-1）;H2SO4溶液（0.5mol L-1）;哈希COD消解试剂管;BOD营养盐缓冲剂粉枕包；BOD细菌培养液(多菌种)。2.3实验用水水质采用企业聚合生产污水、杀生剂生产污水和混合污水为试验用水。水质分析结果见表1。2.4结果与讨论2.4.1消解时间对活性物消解的影响取表1中杀生剂生产污水水样500mL，使用2450MHZ微波频率，800W微波功率，测定不同消解时间时水中活性物组分含量。水样中活性物组分含量随着微波消解时间的增加呈下降趋势，6min达到1.0mg L-1，10min时达到0.5mg L-1以下，10min之后，活性物含量趋于稳定。2.4.2消解功率对杀生活

9、性物消解的影响取表1杀生剂生产污水水样500mL，使用2450MHZ微波频率，测定时间10min，测定不同微波功率对活性物组分含量的影响。杀生剂活性物含量随着微波功率增加呈下降趋势，当微波功率达到600W时，活性物含量可达0.5mg L-1以下。2.4.3pH对杀生活性物消解的影响取表1杀生剂生产污水水样500mL，使用氢氧化钠溶液或硫酸溶液调节水样pH，在2450MHZ微波频率，600W微波功率，测定时间10min，测定pH=2、4、6、8、10、12条件下，微波对活性物组分含量的消解影响。活性物组分含量随pH升高呈现缓慢上升趋势，当水样pH为612时，活性物含量 0.5mg L-1；当水样

10、pH为26时，活性物含量达0.5mg L-1以下,pH=6时，活性物含量最低至0.48mg L-1。2.4.4微波处理对污水可生化性的影响取表1中三种生产污水水样各500mL，调节pH=6,在2450MHZ频率，600W功率下，对水样处理10min，测定处理前后杀生剂有效含量的变化及可生化性，实验结果见表2。由表2可知：处理后杀生剂生产污水中活性物组分含量降至0.48mg L-1,混合污水中活性物组分含量降至0.35mg L-1,处理后三种污水的BOD5/CODCr分别提高至0.51、0.31、0.45,可生化性较微波处理前均有明显提高。3现场实验及应用将原生产污水收集管道改造为有机聚合物污水

11、和杀生剂污水两路收集，处理回用工艺分为预处理段和生化处理段。在预处理段，杀生剂生产污水泵入微波处理装置，脱除生物毒性，微波处理装置1套，1200mm1500mm，微波频率：2450MHZ，微波功率600800W，反应时间810min，间歇运行。根据微波装置出水活性物组分含量调整微波处理装置的功率和时间。随后和聚合物生产污水分别泵入污水储水罐，进入后续生化处理阶段。3.1改造后运行情况微波预处理装置于2019年6月开始投入运行，经调试后稳定运行。升级改造后，混合污水可生化性显著提升，处理出水稳定达标，处理设施中悬浮污泥消失，沉降性能提高。同时，杀生剂产品包装也因可以处理其清洗污水，而实现了资源化

12、回收再利用。3.2改造后水质改造后进出水水质数据见表3。如表3所示：污泥沉降比SV为20%30%，沉降性较改造前显著提升，污水处理系统出水COD420mg L-1，NH3-N30mg L-1,总磷2.5mg L-1（以PO43-计），优于园区接受标准，实现稳定达标排放。1）采用微波法预处理杀生剂污水，微波功率600800W，pH在26范围内，处理时间810min，杀生剂生产污水中活性物成分可降至0.5mg L-1以下，污水可生化性提高，消除了杀生剂对污水生化处理系统的不良影响；2）采用微波-生化处理工艺，处理含杀生剂生产污水，出水水质可稳定达标排放，工艺运行稳定，同时实现杀生剂包装桶的资源化回用，企业经济效益和环保效益显著；3）微波处理装置占地面积小，设备可移动，适用于精细化工污水处理工艺的提升改造。第 8 页 共 8 页