UASB＋AF反應(yīng)器處理高濃度PTA廢水工藝優(yōu)化探析

趙曉進(jìn)，胡東海

（1.南京大學(xué)環(huán)境學(xué)院，江蘇 南京 210093；2.中國石化儀征化纖股份有限公司BDO事業(yè)部，江蘇 儀征 211900；3.上海大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院，上海 200444）

設(shè)備改造

UASB＋AF反應(yīng)器處理高濃度PTA廢水工藝優(yōu)化探析

趙曉進(jìn)1，2，胡東海3

（1.南京大學(xué)環(huán)境學(xué)院，江蘇 南京 210093；2.中國石化儀征化纖股份有限公司BDO事業(yè)部，江蘇 儀征 211900；3.上海大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院，上海 200444）

厭氧處理污水是利用厭氧微生物的代謝特征，在無須提供外源能量的條件下，以被還原有機(jī)物作為受氫體，產(chǎn)生具有能源價(jià)值的甲烷。它具有水解能力強(qiáng)、容積負(fù)荷高、去除率高、節(jié)約能源、產(chǎn)泥量低等特點(diǎn)，是現(xiàn)代廢水處理先進(jìn)的工藝之一。以厭氧UASB＋AF反應(yīng)器理論為依據(jù)，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)的方法，并結(jié)合實(shí)際操作管理論述了如何維持UASB＋AF反應(yīng)器高效、穩(wěn)定運(yùn)行，以實(shí)際數(shù)據(jù)闡明UASB＋AF反應(yīng)器達(dá)到較高去除率時(shí)，各項(xiàng)工藝指標(biāo)的最佳范圍及注意事項(xiàng)。

UASB＋AF反應(yīng)器 PTA 污水 厭氧

1 PTA污水介紹

PTA（精對(duì)苯二甲酸）是生產(chǎn)聚酯纖維（滌綸）、聚酯瓶片和聚酯薄膜的重要的大宗有機(jī)原料之一，廣泛用于與化學(xué)纖維、輕工、電子、建筑等國民經(jīng)濟(jì)有關(guān)的各個(gè)方面。PTA生產(chǎn)污水中主要含有醋酸、對(duì)苯二甲酸、PT酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、偏苯三酸和4-CBA等，pH約為3左右，CODcr為8 330 mg／L左右。PTA裝置在生產(chǎn)過程中的排水存在水質(zhì)水量變化大、污染物濃度高、含固量大、沖擊性大等特征，因此屬于較難處理的有機(jī)工業(yè)廢水［1］。

2 儀化公司PTA污水處理工藝簡介

儀化公司PTA生產(chǎn)中心污水預(yù)處理能力約為4 420 t／天，進(jìn)水CODcr 8 330 mg／L、pH值≥2.8。處理后出水CODcr為800 mg／L以下，pH值6～9。然后送入該公司水務(wù)中心進(jìn)一步生化處理，達(dá)標(biāo)后排入長江。

PTA裝置的污水特點(diǎn)是高CODcr、高懸浮固體、高酸度。PTA裝置排來的污水首先經(jīng)過絮凝裝置、酸析池初步沉降，再加堿加營養(yǎng)鹽后進(jìn)入調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)酸堿度等水質(zhì)指標(biāo)。生物處理目的是消除可以分解或可氧化的有機(jī)溶物或部分懸浮物，從而大幅降低COD值。具體工藝流程詳見圖1。

3 UASB＋AF反應(yīng)器簡介

展出的一種新型的厭氧反應(yīng)器，與UASB反應(yīng)器相比，不但具備UASB反應(yīng)器運(yùn)行操作簡單、適應(yīng)高濃度COD廢水處理和能高負(fù)荷運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)，而且具備了AF反應(yīng)器不易流失污泥和耐負(fù)荷沖擊的優(yōu)點(diǎn)。這種反應(yīng)器形成顆粒污泥和高活性生物膜后，能處理高濃度難降解的有機(jī)廢水，而且運(yùn)行穩(wěn)定。

3.1 UASB＋AF反應(yīng)器結(jié)構(gòu)［2］

UASB＋AF反應(yīng)器主要由5個(gè)部分組成：進(jìn)水和配水系統(tǒng)、反應(yīng)器池體、三相分離器、填料部分和沼氣收集系統(tǒng)。污水由進(jìn)配水系統(tǒng)呈脈沖狀均勻分配到整個(gè)池底，與池底的懸浮污泥層和填料層充分混合接觸。污泥中的微生物分解有機(jī)物，同時(shí)產(chǎn)生沼氣氣泡逐漸帶動(dòng)污泥上升到三相分離器進(jìn)行三相分離。沼氣由氣室排出，水由排出系統(tǒng)進(jìn)入好氧池。UASB＋AF反應(yīng)器的特點(diǎn)是生物量多，容積負(fù)荷高，設(shè)備簡單，運(yùn)行方便，造價(jià)相對(duì)較低，便于管理。UASB＋AF反應(yīng)器裝置截面結(jié)構(gòu)如圖2所示。

3.2 UASB＋AF反應(yīng)器處理污水機(jī)理

污水經(jīng)脈沖發(fā)生器呈脈沖狀均勻地分配到UASB＋AF反應(yīng)器底部的配水系統(tǒng)，然后由反應(yīng)器的底部向上流動(dòng)，與懸浮污泥和填料上的掛膜（生物膜）充分接觸，厭氧反應(yīng)就發(fā)生在接觸過程中。污水與懸浮污泥及填料上的生物膜接觸，厭氧生物在厭氧狀態(tài)下將有機(jī)物水解、酸化和分解，產(chǎn)生沼氣（主要是CH4和CO2）引起了內(nèi)部循環(huán)，這對(duì)顆粒污

儀化PTA生產(chǎn)中心污水預(yù)處理厭氧采用的是UASB＋AF反應(yīng)器，這是在UASB反應(yīng)器基礎(chǔ)上發(fā)泥和生物膜的形成十分有利。污水中的有機(jī)物被厭氧微生物降解，一部分轉(zhuǎn)化為沼氣，一部分轉(zhuǎn)化為微生物機(jī)體。附著氣體的污泥向反應(yīng)器的頂部上升，大部分污泥被填料吸附，未被填料吸附到的污泥則繼續(xù)上升，直到碰擊反應(yīng)器頂部的三相分離器壁板，引起氣體與污泥絮體分離——脫氣。釋放氣體的污泥將沉入反應(yīng)器內(nèi)繼續(xù)與污水接觸進(jìn)入下一個(gè)反應(yīng)階段，同時(shí)氣體在三相分離器內(nèi)聚集到一定壓力后，通過水封進(jìn)入沼氣柜。PTA污水在UASB＋AF反應(yīng)器中，經(jīng)過與厭氧微生物接觸，大部分TA等有機(jī)物得以降解，大部分有機(jī)物分解為CH4、CO2和水，見式（1）～式（3）。

圖1 PTA廢水預(yù)處理工藝流程

圖2 UASB＋AF反應(yīng)器截面結(jié)構(gòu)

4 實(shí) 驗(yàn)

4.1 pH值、VFA與ALK對(duì)COD處理效率的影響［3］

pH值是厭氧消化中的重要控制因素。酸性腐化細(xì)菌對(duì)pH值的適應(yīng)范圍較廣，一般在4.5～8.0都能維持較高的活性。而甲烷菌對(duì)pH值較為敏感，適應(yīng)范圍較窄，甲烷菌的適宜pH值為6.6～7.8，最佳pH值在6.8～7.2。pH值下降到5以下，對(duì)甲烷菌有毒害作用。如果有一段時(shí)間pH值很低，甲烷菌會(huì)大量死亡，即使pH值恢復(fù)到中性，厭氧消化的效率也不易恢復(fù)。而高pH值時(shí)，只要恢復(fù)到中性，甲烷消化的效率就能很快恢復(fù)。

優(yōu)化運(yùn)行實(shí)驗(yàn)是通過調(diào)整厭氧池進(jìn)水pH值，考察COD去除率的變化。實(shí)驗(yàn)采用投加液堿的方法，將UASB＋AF反應(yīng)器進(jìn)水pH值控制在6.0～7.8。為獲得比較穩(wěn)定的運(yùn)行數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)在氣溫變化較小的4～5月進(jìn)行，并將氨氮指標(biāo)控制在穩(wěn)定范圍內(nèi)。pH值調(diào)整實(shí)驗(yàn)分為3個(gè)階段進(jìn)行，第1個(gè)20天將pH值控制在6.0～6.6，第2個(gè)20天控制在6.6～7.2，第3個(gè)20天控制在7.2～7.8，共60天。由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理得到的pH值對(duì)厭氧去除率的影響關(guān)系見圖3、表1。

表1 pH與厭氧池去除率影響數(shù)據(jù)

圖3 pH對(duì)UASB＋AF反應(yīng)器去除率的影響趨勢(shì)

實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明，UASB＋AF反應(yīng)器進(jìn)水在pH值6.6～7.2內(nèi)時(shí)可達(dá)到較高的去除率，說明產(chǎn)甲烷菌在此pH范圍內(nèi)最適宜生長且消化能力最強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)的pH變化對(duì)COD去除率的影響不是很明顯。由于厭氧生物處理過程中有重碳酸鹽（HCO－3）與H2CO3生成，厭氧池中HCO－3與CO2濃度都很高，具有較大的緩沖能力。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，人工調(diào)節(jié)pH時(shí)可以適當(dāng)擴(kuò)大范圍到6.0～7.8，以增強(qiáng)操作的可行性。

4.2 溫度的影響

甲烷菌對(duì)溫度的適應(yīng)性較弱，適應(yīng)范圍可分為中溫（30～35℃）及高溫（50～60℃）兩類。高溫消化比中溫消化所需時(shí)間短，產(chǎn)氣速率高。但高溫消化溫度控制難度大，加熱污水、污泥所消耗熱量大，消化反應(yīng)構(gòu)筑物及管道的保溫費(fèi)用也高，故一般采用中溫消化處理。厭氧過程比好氧過程對(duì)溫度變化尤其是低溫更加敏感。主要是由于甲烷菌比酸性腐化細(xì)菌對(duì)溫度更加敏感。低溫時(shí)揮發(fā)酸濃度增加，就是因?yàn)樗嵝愿?xì)菌的代謝速度受溫度的影響比甲烷菌受到的影響小。低溫時(shí)揮發(fā)性有機(jī)酸的濃度迅速增加可能會(huì)使揮發(fā)性有機(jī)酸在系統(tǒng)中累積，最終超出系統(tǒng)的緩沖能力，導(dǎo)致pH值急劇下降，從而嚴(yán)重影響厭氧系統(tǒng)的正常運(yùn)行，這也是冬季運(yùn)行厭氧去除率較低的原因之一。溫度提高，有機(jī)物的去除率和產(chǎn)氣量都會(huì)增加，但甲烷菌對(duì)溫度的適應(yīng)范圍較小，超出其適應(yīng)范圍后，消化速度同樣會(huì)減退。同時(shí)，溫度的急劇變化和上下波動(dòng)不利于厭氧系統(tǒng)的正常運(yùn)行，當(dāng)短時(shí)間內(nèi)溫度升降超過5℃，沼氣產(chǎn)量會(huì)明顯下降，甚至停止產(chǎn)氣。因此，厭氧生物處理系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)的溫度變化幅度一般不宜超過2～3℃。

PTA生產(chǎn)裝置的排水溫度在80～90℃，夏季氣溫高，污水水溫也相對(duì)較高，厭氧進(jìn)水達(dá)到40℃左右，研究工作驗(yàn)證了溫度對(duì)厭氧處理效率的影響。啟用冷卻塔降低廢水溫度后比較兩種溫度下厭氧池的去除率，結(jié)果見表2。表中數(shù)據(jù)表明當(dāng)開啟冷卻塔后，UASB＋AF反應(yīng)器水溫由40℃降到36℃左右，COD去除率有所上升。因此，作為優(yōu)化運(yùn)行的調(diào)整措施，必要時(shí)可通過調(diào)節(jié)水溫來提高厭氧處理的效率。

表2 不同溫度下UASB＋AF反應(yīng)器去除率數(shù)據(jù)

4.3 氨氮對(duì)COD處理效率的影響［4］

厭氧微生物的生長繁殖需要攝取一定比例的C、N、P及其它微量元素，但由于厭氧微生物對(duì)碳素養(yǎng)分的利用率比好氧微生物低，一般認(rèn)為，厭氧生物處理中碳氮磷的比值控制在COD∶N∶P＝（200～300）∶5∶1即可。在厭氧處理時(shí)提供氮源，除了滿足合成菌體所需之外，還有利于提高系統(tǒng)的緩沖能力。如果氮源不足，即碳氮比太高，不僅會(huì)導(dǎo)致厭氧菌增殖緩慢，而且消化液的緩沖能力降低，會(huì)引起pH值下降。相反，如果氮源過剩，碳氮比太低、氮不能被充分利用，將導(dǎo)致系統(tǒng)中氨的累積，引起pH值上升，如果上升到8以上，就會(huì)抑止甲烷菌的生長繁殖，使消化效率降低。

PTA廢水中氨氮濃度較低，厭氧處理中所需的氮源由外部提供，實(shí)際操作過程是采用投加氨水的方法控制厭氧池進(jìn)水的氨氮指標(biāo)。根據(jù)理論值，C∶N應(yīng)為40∶1左右，為確定厭氧處理中氨氮濃度對(duì)COD去除效率的影響，實(shí)驗(yàn)中采用逐步減少氨水投加量的方法來降低氨氮濃度，考察不同氨氮濃度時(shí)厭氧處理過程的COD去除率，每一階段固定氨氮濃度穩(wěn)定運(yùn)行10天左右，通過試驗(yàn)確定該系統(tǒng)最適宜的氨氮指標(biāo)及氨水投加量。氨氮濃度與厭氧處理過程中COD去除率的實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3及圖4。

表3 進(jìn)水氨氮對(duì)厭氧COD去除率的關(guān)系

圖4 氨氮對(duì)厭氧COD去除率影響趨勢(shì)

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，當(dāng)氨氮進(jìn)水濃度在20 mg／L以下時(shí)，隨氨氮濃度的降低，UASB＋AF反應(yīng)器對(duì)COD的去除率明顯下降；當(dāng)氨氮濃度大于40 mg／L時(shí)，COD去除率的增幅變化不明顯。因此結(jié)合厭氧處理效率、運(yùn)行成本及隨后的好氧系統(tǒng)對(duì)最終氨氮的處理效果，確定該系統(tǒng)維持厭氧菌生長和消化需要的氨氮指標(biāo)應(yīng)控制在20～40 mg／L之間。

4.4 容積負(fù)荷對(duì)COD處理效率的影響［5］

厭氧系統(tǒng)的處理負(fù)荷通常是用容積負(fù)荷來表征，容積負(fù)荷直接影響處理效率和產(chǎn)氣量。在一定范圍內(nèi)，隨著容積負(fù)荷的提高，產(chǎn)氣量增加，但容積負(fù)荷的提高將導(dǎo)致停留時(shí)間縮短，COD去除率下降。厭氧系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷的速率保持相對(duì)平衡，容積負(fù)荷過高，則產(chǎn)酸率有可能大于產(chǎn)甲烷的用酸率，從而造成揮發(fā)酸的積累，pH值迅速下降，阻礙產(chǎn)甲烷階段的正常進(jìn)行，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致產(chǎn)甲烷作用的停頓，整個(gè)UASB＋AF反應(yīng)器陷于癱瘓狀態(tài)，調(diào)整恢復(fù)起來非常困難。同時(shí)，如果容積負(fù)荷過低，雖然去除率提高了，但設(shè)備的利用率太低。

現(xiàn)有系統(tǒng)調(diào)整容積負(fù)荷的方法包括改變進(jìn)水量和調(diào)節(jié)污水回流比，其中進(jìn)水量的改變對(duì)COD去除率的影響比較顯著。目前的控制措施是一方面通過調(diào)整2＃集水井污水泵的運(yùn)行，控制進(jìn)入?yún)捬醭氐目偭髁?。同時(shí)，厭氧系統(tǒng)8組UASB＋AF反應(yīng)器的進(jìn)口均設(shè)有流量計(jì)，控制每組流量在30 m3／h左右，保持流量的穩(wěn)定和各組池子之間流量的均衡。當(dāng)生產(chǎn)裝置由于工藝調(diào)整、停車等原因造成來水量和水質(zhì)發(fā)生明顯變化時(shí)，為避免容積負(fù)荷過高對(duì)UASB＋AF反應(yīng)器產(chǎn)生沖擊，一般情況下，將酸析池臨時(shí)作為事故池儲(chǔ)存這部分污水，待裝置運(yùn)行穩(wěn)定后逐漸消化。

通過調(diào)節(jié)污水回流比來控制容積負(fù)荷，現(xiàn)場(chǎng)有3種方式可供選擇，分別是25%出水回流（回流比0.33∶1）、50%出水回流（回流比1∶1）和75%出水回流（回流比3∶1）。UASB＋AF反應(yīng)器的工藝優(yōu)化運(yùn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)這3種回流比調(diào)整后的運(yùn)行情況進(jìn)行了考察，每種回流比條件下的實(shí)驗(yàn)運(yùn)行周期為20天，考察厭氧池進(jìn)出水COD，計(jì)算COD去除率和容積負(fù)荷，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

表4 不同回流比時(shí)容積負(fù)荷與厭氧去除率數(shù)據(jù)

容積負(fù)荷計(jì)算公式：

Nv＝Q（n＋1）C／（v×1000）

Q—污水量，m3／d；

C—進(jìn)水COD濃度，mg／L；

n—回流水稀釋倍數(shù)；

v—反應(yīng)器體積，m3。

生產(chǎn)裝置排水流量為5 528 m3／d，厭氧池體積為9 435m3，回流比為25%（0.33∶1）時(shí)，容積負(fù)荷：

Nv＝Q（n＋1）C／（v×1000）

＝5528×（0.33＋1）×4209／（9435×1000）

＝3.3 kg COD／（m3·d）

回流比為50%（1∶1）時(shí)，容積負(fù)荷：

Nv＝Q（n＋1）C／（v×1000）

＝5528×（1＋1）×3821／（9435×1000）

＝4.5 kg COD／（m3·d）

回流比為75%（1∶1）時(shí)，容積負(fù)荷：

Nv＝Q（n＋1）C／（v×1000）

＝5528×（3＋1）×3330／（9435×1000）

＝7.8 kg COD／（m3·d）

結(jié)果表明，25%污水回流時(shí)稀釋倍數(shù)低，UASB＋AF反應(yīng)器進(jìn)水COD最高，容積負(fù)荷低，水力停留時(shí)間長，COD去除率高，但UASB＋AF反應(yīng)器出水COD也是最高，給下游好氧處理帶來一定的難度。而75%污水回流雖然短期內(nèi)出水效果接近，但容積負(fù)荷高，COD去除率低，長期運(yùn)行不利于厭氧菌生長。綜合考慮，50%污水回流在滿足一定的去除率的前題下，厭氧出水COD也不是很高，比較符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況。

4.5 鈷、錳對(duì)厭氧處理過程的影響

醋酸鈷、醋酸錳是生產(chǎn)精對(duì)苯二甲酸時(shí)使用的催化劑。當(dāng)裝置處于開、停車階段或出現(xiàn)異常情況時(shí)，工藝污水中鈷、錳濃度會(huì)大幅度增加，最大質(zhì)量濃度能達(dá)到1 000 mg／L，當(dāng)廢水中鈷質(zhì)量濃度大于200 mg／L、錳質(zhì)量濃度大于100 mg／L，就會(huì)嚴(yán)重影響厭氧污泥的活性，甚至使厭氧微生物死亡。筆者所在單位的生化站就曾經(jīng)出現(xiàn)過，由于含有高濃度鈷、錳污水進(jìn)入?yún)捬跸到y(tǒng)造成兩座厭氧池失去處理能力的事故。實(shí)驗(yàn)分析甲烷氣增量與鈷質(zhì)量濃度、錳質(zhì)量濃度的關(guān)系，見圖5、圖6所示。

圖5 甲烷氣的增量與鈷質(zhì)量濃度關(guān)系

圖6 甲烷氣的增量與錳質(zhì)量濃度關(guān)系

從圖5、6可看出：在厭氧系統(tǒng)中，鈷質(zhì)量濃度低于200 mg／L、錳質(zhì)量濃度低于100 mg／L時(shí)，有利于提高微生物的活性，促進(jìn)有機(jī)物的降解。主要是由于鈷、錳等一些無機(jī)鹽類是微生物生命活動(dòng)必不可少的營養(yǎng)物質(zhì)，它們是構(gòu)成微生物細(xì)胞的組成成分，參與酶蛋白的組成、活化酶促反應(yīng)。只要存在極其微量，就能夠強(qiáng)烈地刺激微生物的生命活動(dòng)。缺少這些微量元素，就會(huì)導(dǎo)致微生物生命活動(dòng)強(qiáng)度的降低。當(dāng)鈷、錳含量過高時(shí)，會(huì)抑制厭氧微生物活性，降低厭氧微生物對(duì)有機(jī)物的降解能力。主要是因?yàn)橛袡C(jī)物降解產(chǎn)物為CO2和H2O。由于厭氧系統(tǒng)是一個(gè)密閉的系統(tǒng)，產(chǎn)生的CO2無法逸出，大部分仍停留在污泥和污水中。因此，CO2和H2O會(huì)與鈷、錳發(fā)生如下反應(yīng)：

MnCO3和CoCO3均為難溶物，由于它們的凝聚作用，使酶發(fā)生沉淀，從而降低微生物活性。另一方面，過量的金屬離子容易和細(xì)菌蛋白質(zhì)相結(jié)合而發(fā)生變性或沉淀從而使酶失去活性。

PTA生產(chǎn)過程中，當(dāng)遇到生產(chǎn)異常時(shí)，可在工藝污水中加入草酸，將大部分鈷、錳沉淀去除，使污水中鈷質(zhì)量濃度低于200 mg／L、錳質(zhì)量濃度低于100 mg／L，再進(jìn)入?yún)捬跸到y(tǒng)，以限制過量的鈷、錳來影響厭氧微生物活性。當(dāng)工藝正常時(shí)，只要加強(qiáng)監(jiān)控，確保污水中鈷質(zhì)量濃度低于200 mg／L、錳質(zhì)量濃度低于100 mg／L，反而會(huì)促進(jìn)厭氧微生物活性。

4.6 脈沖發(fā)生器對(duì)UASB＋AF反應(yīng)器的影響

脈沖發(fā)生器是UASB＋AF反應(yīng)器布水系統(tǒng)的重要設(shè)備，它運(yùn)用虹吸的原理產(chǎn)生脈沖水流，將PTA廢水均勻地分配到反應(yīng)器內(nèi)，同時(shí)脈沖水流將反應(yīng)器底的污泥攪動(dòng)起來，使泥水充分混合，取得最佳的COD去除率。其結(jié)構(gòu)見圖7所示。

筆者單位生化站UASB＋AF反應(yīng)器運(yùn)行已達(dá)10年，2005年2月份COD去除率突然降到38%，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)聽，發(fā)現(xiàn)脈沖發(fā)生器無脈沖聲音。打開脈沖發(fā)生器，發(fā)現(xiàn)擋水板和進(jìn)水管交界處以及內(nèi)筒和出水管間隙處已被淤泥堵塞，導(dǎo)致虹吸無法進(jìn)行，水流無法均勻地發(fā)布到反應(yīng)器內(nèi)，反應(yīng)器底部污泥也無法脈沖攪動(dòng)起來，因此導(dǎo)致UASB＋AF反應(yīng)器去除率降低。當(dāng)清洗掉脈沖發(fā)生器內(nèi)部淤泥后，脈沖發(fā)生器又正常脈沖起來，COD去除率升高到55%，見圖8所示。

圖7 脈沖發(fā)生器示意

圖8 清洗前后去除率對(duì)比

4.7 UASB＋AF反應(yīng)器運(yùn)行效果比較

通過上述對(duì)UASB＋AF反應(yīng)器操作影響因子的調(diào)查分析和實(shí)施優(yōu)化運(yùn)行的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，統(tǒng)計(jì)得出的UASB＋AF反應(yīng)器運(yùn)行數(shù)據(jù)匯總見表5及圖9，其中5月份前是改造前的運(yùn)行數(shù)據(jù)。UASB＋AF反應(yīng)器從COD去除率波動(dòng)比較大到實(shí)施優(yōu)化改造后穩(wěn)定在55%左右，改造工作取得明顯效果，為下一步好氧處理以及總排出水合格打下了良好的基礎(chǔ)。

表5 生化站UASB＋AF反應(yīng)器去除率匯總

圖9 生化站UASB＋AF反應(yīng)器去除率趨勢(shì)

5 結(jié) 論

綜合以上分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，為保持UASB＋AF反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行并維持較高的COD去除率，應(yīng)當(dāng)采取下列措施：

a）UASB＋AF反應(yīng)器進(jìn)水pH最佳值為6.6～7.2，此時(shí)厭氧菌的生長和消化能力達(dá)到最佳。人工調(diào)節(jié)pH時(shí)可以適當(dāng)擴(kuò)大范圍到6.0～7.8，以增強(qiáng)操作的可行性。

b）夏季高溫時(shí)厭氧生化處理系統(tǒng)需要啟用冷卻塔降低溫度到36℃左右，此時(shí)厭氧菌中溫消化能力最強(qiáng)。

c）UASB＋AF反應(yīng)器進(jìn)水氨氮濃度應(yīng)控制在20～40 mg／L，既能夠滿足厭氧菌生長需求，達(dá)到較佳的消化能力，同時(shí)也兼顧了運(yùn)行費(fèi)用和出水中氨氮的濃度指標(biāo)。

d）UASB＋AF反應(yīng)器采取50%污水回流，回流比為1∶1，此時(shí)COD容積負(fù)荷適中，厭氧水力停留時(shí)間較長，COD去除率也比較高。

e）日常加強(qiáng)對(duì)鈷、錳濃度的監(jiān)控，確保污水中鈷質(zhì)量濃度低于200 mg／L、錳質(zhì)量濃度低于100 mg／L，以防微生物活性降低。

f）需經(jīng)常測(cè)聽脈沖發(fā)生器，如有異常及時(shí)對(duì)發(fā)生器內(nèi)部進(jìn)行清洗。

［1］ 陳俊，王洪麗，陸建華.PTA廢水高效生物技術(shù)研究［C］.中國石化集團(tuán)污水處理技術(shù)交流會(huì)議論文集，2004：12.

［2］ 蘇玉民，等.脈沖上流式厭氧污泥床反應(yīng)器的應(yīng)用［J］.環(huán)境科學(xué)，1996，17（1）.

［3］ 紀(jì)軒.廢水處理技術(shù)問答［M］.北京：中國石化出版社，2003，9（1）.

［4］ 齊慧敏，劉念曾，林大泉.精對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)廢水處理工藝探討［J］.撫順烴加工技術(shù)，1999，2.

［5］ 水處理工程師手冊(cè)［M］.唐受印編.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000.

Discussion on optimizing high concentrated PTA wastewater treatment with UASB＋AF reactor

Zhao Xiaojin1，2，Hu Donghai3

（1．School of The Environment，Nanjin University，Nanjin Jiangsu 210093，China；2．BDO Business Division of Yizheng Chemical Fiber Co．Ltd．，Yizheng Jiangsu 211900，China；3．Shanghai University School of Environment and Chemical Engineering，Shanghai 200444，China）

This paper is baed on the theroy of UASB＋AF anaerobic reactor，use the way of experiment，and combine practical operation with management to discuss how to keep high efficiency and stable running of UASB＋AF reactor.This paper use real data to explain what the best range of the technical specifications and the attentions is when UASB＋AF reactor reach high COD removal rate.

UASB＋AF reactor；PTA wastewater；anaerobic

TQ055；TQ085

：B

：1006-334X（2011）01-0051-06

2011－02－21

趙曉進(jìn)（1978－），男，江蘇儀征人，工程師，在讀工程碩士，從事化工項(xiàng)目開發(fā)建設(shè)工作。