脂肪醇聚氧乙烯醚污水新型處理方案研究

王浩 鈄晨 趙陽(yáng)

摘要：上海市浦東新區(qū)某大型化工品倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)每年產(chǎn)生大量脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO）廢水。本項(xiàng)目通過(guò)對(duì)現(xiàn)有污水處理站進(jìn)行改造，在生化處理前段增設(shè)水質(zhì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，投加消泡劑進(jìn)行集中消泡預(yù)處理，后經(jīng)生化處理后達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)。項(xiàng)目成功運(yùn)行為企業(yè)節(jié)省了大量危廢處置成本，減少了對(duì)危廢處置資源的占用，踐行了綠色可持續(xù)發(fā)展的環(huán)保理念。

關(guān)鍵詞：脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO）;水質(zhì)調(diào)節(jié)系統(tǒng);消泡劑

Abstract：A large chemical storage enterprise in Pudong New District of Shanghai produces a large amount of fatty alcohol polyoxyethylene ether （AEO） wastewater every year.In this project，through the reconstruction of the existing sewage treatment station，the water quality regulating system is added in the front section of biochemical treatment，defoamer is added for centralized defoaming pretreatment，and then the wastewater discharge standard is reached after biochemical treatment.The successful operation of the project saves a lot of hazardous waste disposal costs，reduces the occupation of hazardous waste disposal resources，and implements the environmental protection concept of green and sustainable development.

Key words：Fatty alcohol polyoxyethylene ether （AEO）;Water quality control system;Defoamer

1 方案研究

上海市浦東新區(qū)某大型化工品倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)經(jīng)營(yíng)脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO）化學(xué)品儲(chǔ)運(yùn)業(yè)務(wù)，物料輸轉(zhuǎn)和清洗儲(chǔ)罐過(guò)程中產(chǎn)生AEO污水。AEO屬于非離子表面活性劑。非離子表面活性劑是指分子中含有在水溶液中不解離的醚基為主要親水基的一類(lèi)表面活性劑[1]。因其具有優(yōu)異的潤(rùn)濕和洗滌能力，不易受到電解質(zhì)pH值的影響，不受硬水中的鈣、鎂離子影響，被廣泛應(yīng)用于煉焦精煤、醫(yī)藥、提高顏料使用性能、纖維加工、印染等領(lǐng)域[2]。AEO屬于聚氧乙烯型非離子表面活性劑，本身作為發(fā)泡劑的原料，有很強(qiáng)的起泡能力。無(wú)法通過(guò)企業(yè)現(xiàn)有污水處理裝置處理，作為危廢處置每年產(chǎn)生高昂費(fèi)用。本團(tuán)隊(duì)承接了該企業(yè)污水處理系統(tǒng)改造工程，研究污水自處理可行性。

AEO污水處理所面臨的難點(diǎn)主要在于其極強(qiáng)的起泡能力。企業(yè)利用現(xiàn)有工藝處理時(shí)，易發(fā)生曝氣產(chǎn)生大量泡沫，隨風(fēng)飄散污染周邊環(huán)境。此外，還會(huì)出現(xiàn)排水陰離子表面活性劑（LAS）濃度超標(biāo)等現(xiàn)象。如何在處理過(guò)程中，避免大量泡沫的產(chǎn)生是AEO污水實(shí)現(xiàn)自處理的關(guān)鍵所在。傳統(tǒng)處理非離子表面活性劑污水的方法包括物理吸附法、生物降解法、光催化分解法以及膜分離法等[3]。幾種處理AEO污水方法的比較結(jié)果如表1。

根據(jù)企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本和實(shí)際情況，研究組考慮優(yōu)先采用生物降解法。在企業(yè)現(xiàn)有污水處理站生化處理的前段增設(shè)水質(zhì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，投加消泡劑進(jìn)行集中消泡預(yù)處理。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有消泡劑種類(lèi)較多，每種消泡劑都有其優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍。聚醚用作消泡劑主要是利用其溶解性和溫度之間的關(guān)系特性。對(duì)于含EO的非離子表面活性劑來(lái)說(shuō)，隨著溫度的升高，聚醚在水中的溶解性從溶于水向不溶于水過(guò)渡。當(dāng)聚醚在水中以一定大小的顆粒存在時(shí)，它就符合“不溶于起泡介質(zhì)”這條消泡劑的特性，因此，它能在此時(shí)充當(dāng)某些介質(zhì)中的消泡劑[5]。

根據(jù)污染物確定使用消泡劑的類(lèi)型為聚醚類(lèi)消泡劑，并就消泡劑適用性開(kāi)展了小樣實(shí)驗(yàn)。根據(jù)控制變量法的原則，通過(guò)控制污水樣品濃度一致，不斷改變消泡劑濃度，求得該污水濃度條件下，消泡劑的最佳使用濃度;再改變污水濃度，按照上述方法，得到不同污水濃度的條件下，消泡劑的最佳濃度。通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)，得到聚醚消泡劑在不同COD濃度的AEO污水條件下最合適的投加比例，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合了對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系曲線(xiàn)：

在污水站前段增設(shè)水質(zhì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，投加消泡劑進(jìn)行集中消泡預(yù)處理。水質(zhì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)由封閉式污水預(yù)處理池、曝氣系統(tǒng)和加藥系統(tǒng)組成。污水在泵入預(yù)處理池后，通過(guò)加藥系統(tǒng)投加消泡劑，投加比例參照上述關(guān)系式確定。加入消泡劑后，在處理池中連續(xù)曝氣，使消泡劑和表面活性劑有效成分充分接觸、反應(yīng)。同時(shí)對(duì)生化池活性污泥進(jìn)行馴化，逐步增加污染物負(fù)荷，強(qiáng)化活性污泥對(duì)AEO污水的適應(yīng)性。經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的污水再進(jìn)入污水處理站進(jìn)行生化處理，處理后達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)。

不少企業(yè)在處理含表面活性劑成分的廢水時(shí)，易碰到在生化處理階段曝氣產(chǎn)生大量泡沫的情況。在曝氣時(shí)投加消泡劑雖能在一定程度上緩解大量泡沫的產(chǎn)生，但是藥劑投加需要人工操作，且投加量只能靠經(jīng)驗(yàn)控制，消泡也不盡如人意。消泡劑投加過(guò)多，本身也會(huì)對(duì)生化處理負(fù)荷造成一定影響。采用本系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是自動(dòng)化程度高，在生化處理前進(jìn)行集中消泡，對(duì)生化處理階段的沖擊負(fù)荷小，出水也更穩(wěn)定。

2 總結(jié)

脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO）廢水由于極強(qiáng)的起泡能力難以用常規(guī)的生物降解法直接處理。在生化處理的前段增設(shè)水質(zhì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，投加消泡劑進(jìn)行集中消泡預(yù)處理，在預(yù)處理階段充分降解表面活性劑的有效成分，為后續(xù)生化處理創(chuàng)造有利條件，最終污水可以達(dá)標(biāo)排放。項(xiàng)目成功運(yùn)行為企業(yè)節(jié)省了大量危廢處置成本，減少了對(duì)危廢處置資源的占用，踐行了綠色可持續(xù)發(fā)展的環(huán)保理念，不失為一種可推廣的先進(jìn)技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2020-06-23

作者簡(jiǎn)介：王浩（1994-），男，漢族，雙學(xué)士，助理工程師，研究方向?yàn)楣I(yè)水處理技術(shù)。