２０１２年４月 贵 州 化工 第３７卷第２期 ＧｕｉｚｈｏｕＣｈｅｍｉｃａｌｌｎｄｕｓｔｒｙ ・３３・ ＳＢＲ工艺处理乙二醇生产废水的工程应用 吴 翔，李 岚 （贵州绿色环保设备工程有限责任公司，贵州贵阳５５０００２） 摘要：介绍了用ＳＢＲ工艺序批式活性污泥法处理高浓度乙二醇生产废水的工程实例，综述了废水的来源及 其水质、工程特点、各设备的运行参数和调试运行情况，结果表明，废水处理效果好，ＣＯＤ、ＳＳ、ＮＨ３－Ｎ去除率分别达 到９３．１％、８８．７％、９８．４％。工程具有投资省，能耗低，工艺稳定、设备便于操作管理等优点。 关键词：乙二醇生产废水；ＳＢＲ工艺序批式活性污泥；工程实例 中图分类号：Ｘ７８３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００８－９４１１（２０１２）０２－００３３－０３ 乙二醇生产废水中含有大量有机污染物和氨 经干燥合格的ＣＯ气体由管道送人反应预热 氮，ＣＯＤ约为１０００—１５００ｍｇ／Ｌ，ＮＨ３一Ｎ约为８Ｏ一 器，预热到１４０￣Ｃ后进入羰化反应器，与脂化工序由 １５０ｍｇ／Ｌ之间。废水必须经过处理达标后方可排 管道送来的亚甲脂在０．５ＭＰａ的压力下反应生 放，否则会污染水体。目前，国内外研究的处理乙二 成草酸脂和ＮＯ。经气化液分离后ＮＯ由管道送人 醇废水的方法有电解法、湿式氧化法、臭氧法、反渗 酯化再生工序，草酸脂进人加氢工序。 透法、化学氧化法，蒸馏法，生物法等，有些处理方法 将羰化工序来的草酸脂送入加热炉，通人氢气， 尽管效果好，但由于投资高、运行成本高，难以实现 一起经加热至２１０ｏＣ后去加氢反应器进行加氢反 工业化生产…。经工程实例验证，采用生物法处理煤 应，生成乙二醇及甲醇。反应产物送入甲醇蒸馏塔 制乙二醇的的生产废水，运行效果好，处理费用低。 回收甲醇，循环回用到酯化工序；回收甲醇后的物料 １ 工程概况 经脱脂后再泵入精馏塔，得到产品乙二醇。 在乙二醇的生产过程，废水主要成份有乙二醇、 “通辽金煤化工”拥有全球首创的煤化工生产 甲醇、及其他物质，见表１。 技术，即以褐煤为原料，经羰化加氢生产乙二醇的全 表１乙二醇废水来源 新清洁环保的工艺路线。首期２００ｋｔ煤制乙二醇项 项目名称 组 成 目已于２００７年８月开工，２００９年底建成投产，污水 再生塔冷凝器 水、少量乙二醇 处理装置于２０１０年９月底通过省、市环保部门验 脱氢反应器 水、少量草酸脂 收。污水处理装置总投资１９２５．７万元。污水处理 水洗塔 水、甲醇 装置运行至今，一直运行正常，出水水质满足国家 一、二次氧化酯化塔 水、甲醇 《污水综合排放标准》ＧＢ８９７８—１９９６一级排放标准。 加氢反应器 少量草酸、甲醇 ２废水处理工艺 脱脂塔 水、少量甲醇、乙二醇 精馏塔 蒸汽冷凝液 ２．１废水来源及其水质 冷凝液排污 水、钠盐、微量甲醇、乙二醇 煤炭经过气化得到合成气，合成气分离得到高 锅炉给水排污 水、锅炉给水添加剂 纯度的一氧化碳和氢气，一氧化碳经过催化偶联合 成草酸脂，再由草酸脂催化加氢制乙二醇。 乙二醇装置废水、厂区生活污水和少量的锅炉 从煤制气装置来的一氧化碳与化学计量配比的 废水汇集以后，送至生化处理前废水集水井调节 氧气一起通过管道送入由热水保温的脱氢反应器，原 ｐＨ，汇集于调节池。根据检测，废水ＣＯＤ浓度变化 料一氧化碳中少量氢气与氧气反应生产水，经冷却换 较大，低时的浓度５００ｍｇ／Ｌ，高时的浓度３０００ｍｇ／Ｌ， 热器冷凝后排出，脱氢后的ＣＯ气体进入分子筛干燥 正常时一般浓度１０００ｍｇ／Ｌ左右，总的混合废水水 塔，除去气体中微量的水分后进人羰基化工序。 量和水质见表２。 收稿日期：２０１１—１１－２１；修返日期：２０１２－０２—１２ 作者简介：吴翔（１９７５一），男，贵州省贵阳市人，助理工程师，主要从事水处理工程施工项目管理工作；李岚（１９８４一），男，贵州省贵 阳市人。主要从事水处理工程施工、调试工作。 贵 州 化・工 ２０１２年４月 ３４・ ＧｕｉｚｈｏｕＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ 第３７卷第２期 表２ 乙二醇废水水量和水质 ２．２工程特点 废水主要来自乙二醇废水、清洁生产废水、厂区 生活污水和少量的锅炉废水，属于可生物降解有机 物，对微生物无毒害与抑制作用，传统活性污泥法一 ３ 工程调试及其运行结果 般需设置二沉池，污泥回流设施，其用地及投资均比 采用ＳＢＲ法高。考虑到废水水质的不均匀性和水 温差异较大，本工程选用工艺简单、操作灵活的ＳＢＲ 工艺。工艺流程图１如下： 图１工艺流程图 ２．３工艺流程说明 废水首先通过格栅槽里的格栅机拦截、筛出废 水中的悬浮、漂浮物质，然后自流进入集水井调节 ｐＨ，然后用泵输送到调节池均衡水量与水质，调节 池设有在线ＣＯＤ分析仪，当遇到事故状态，ＣＯＤ超 标时，把污水倒人事故池，待污水稳定后再少量反回 调节池，正常情况下用泵输送至ＳＢＲ反应池进行生 化处理，在ＳＢＲ反应池中进行进水（反硝化）、曝气 反应（硝化反应）、沉淀、排水、闲置等五个阶段，曝 气反应需要的氧来自鼓风机。ＳＢＲ反应池进人监护 池。当ＣＯＤ和ＮＨ。一Ｎ超标时，将不合格的废水返回 调节池再处理；当ＣＯＤ和ＮＨ 一Ｎ达标时，直接外排。 生化过程中ＳＢＲ反应池产生的剩余污泥排人 污泥浓缩池，经浓缩后的污泥由带上压滤机压滤后， 泥饼外运填埋处理，滤出水流人调节池继续处理 Ｊ。 ２．４主要构筑物及设备 主要构筑物及设备见表３。 表３主要构筑物及设备 工程调试过程中，主要的工作是对ＳＢＲ池中的 活性污泥进行培养驯化，以及根据实际情况合理调 整ＳＢＲ池的运行周期，更好的降低ＣＯＤ和脱氮除 磷，以便系统转入正常运行，该厂取接种污泥为附近 的生活污水处理厂剩余污泥。调试初期向４个ＳＢＲ 反应池中各投加２５ｔ活性污泥，同时加入适量的生 活废水、生产废水和一定比例的生产一次水，初期投 加一定量的甲醇，控制ＣＯＤ数值在３００—５００ｍｇ／Ｌ， 闷曝３ｄ，使活性污泥恢复活性，静置３ｈ，排除ＳＢＲ池 中的三分之一的水量，然后１ｄ换一次水，沉降２ｈ， 排除ＳＢＲ池中的三分之一的水量，再重复上述步 骤，直到出现生物絮状体。本项目调试时问为春、夏 季，随着气温升高，微生物生长迅速，絮体形成较快， 污泥量逐渐增大，通过镜像观察生物相，发现各种各 形状的菌胶团及原生动物一肉足类变种虫 ］，以后 逐渐提高负荷至设计负荷，由于由于氨氮含量较高， 在驯化过程中需要寻找最佳运行周期以便较好的脱 氮 引。 驯化过程因反硝化时间不够，在沉降的时候出 现大量气泡，使得把活性污泥带到液面，出水水质变 浑浊，通过不断调整运行周期和提高污泥浓度，出水 水质正常。 经过近１个月的调试运行中，ＳＢＲ反应池形成 沉降性能良好的活性污泥，镜检发现污泥中菌胶团 量大，结构密室，原生动物以累枝虫、固定性钟虫等 为主，ＳＶ达到３０％一４０％，此时出水清澈透明，经检 测ＣＯＤ均在７０ｍｇ／Ｌ以下、ＮＨ 一Ｎ均在ｌＯｍｇ／Ｌ以 下。 经过调试运行，确定ＳＢＲ池的最佳运行周期为 １２ｈ，进水１ｈ，同时搅拌反硝化；接着曝气２ｈ，搅拌０． ５ｈ，曝气２ｈ，搅拌０．５ｈ，再曝气２ｈ；沉降２ｈ；滗水１ｈ； 闲置ｌｈ且同时搅拌反硝化。 经过几个月的连续运行监测，处理效果稳定，出 水水质稳定达标，抽取连续６ｄ的监测数据和分析数 据如表４、表５所示。 吴 翔等．ＳＢＲ工艺处理乙二醇生产废水的工程应用 ．３５． 表４运行监测数据 ０．５ｈ，在曝气２ｈ；沉降２ｈ；滗水ｌｈ；闲置ｌｈ且同时搅 拌），使得以好氧为主的丝状菌处于劣势，抑制其过 度繁殖，同时在进水阶段采取半曝气方式，能增 大反应过程中的基质浓度，是非丝状菌处于优势，不 易产生污泥膨胀现象，也极少污泥有效控制了活性 污泥随气泡上浮，出水水质稳定。 （３）在调试运行中，ＳＢＲ反应池的活性污泥量 ＳＶ一直维持在４０％左右，不再继续增长。 项目 ｐＨ ＣＯＤ／碍Ｌ一１ 耐 。。平均值７．７９—８．加 ８．１０ ４９４．９０－９９７．３０ ７１２．ｓ７ ．测 ７．５０—７．８１ ４１．９—５６，３ｏ １．ｏ８ ７．７４ ｌ５—３ｓ 平均值 ——除辜执 准 ５结果与讨论 ． ６・９ ９３．１％ ９８．４％ 黯．７％ ＮＨ３一Ｎ／ｒａｇ．Ｌ—ｌ ｌ７０５６—２９９．０２ ２３６．７ （１）ＳＢＲ工艺的特殊运行方式，用于处理水质、 水量变化较大的乙二醇废水，实践证明是行之有效 的。 Ｓｓ，Ｉ ．Ｌ一１ Ｌ Ｌ２—４２６ ２１７．８３ 从上表５可知，处理效果低于国家《污水综合排 放标准＞＞ＧＢ９８７８—１９９６一级排放标准。工程具有投 资省，能耗低，工艺稳定、设备便于操作管理等优点。 （２）ＳＢＲ具有操作简单、运行方式灵活，出水效 果稳定、不易产生污泥膨胀等特点和优势。 （３）对应如何进一步提高ＳＢＲ池中活性污泥的 浓度和ＳＢＲ池的处理效率，需要深入研究和探讨。 ４运行中出现的问题及解决方法 （１）在活性污泥的培养阶段，当污泥的数量较 （４）ＳＢＲ系统的间隙运行方式和对进入反应池 的原废水的稀释作用，使得其具有较强的而水质、水 量的冲击负荷，运行稳定，出水指标均达到排放标 准。 参考文献： 少、质量较差，以及发生污泥膨胀或污泥解体时， ＳＢＲ生化池池面首先变坏，曝气时池面布满了大泡 沫，泡沫上粘附着活性污泥，感观上让人难以接受， 其出水水质变差，当污泥的质量和数量都恢复正常 后，泡沫消失，正常曝气时最大泡沫不超过３０ｍｍ，且 ［１］张自杰．排水工程［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社， ２０００． 即生即灭，沉降时，池面如镜，没有杂物。 （２）沉降过程中，产生大量气泡把活性污泥带 到液面，沉降效果变差，使出水水质变浑浊悬浮物增 高。通过改变运行方式，连续曝气改为间隙曝气，使 运行处于厌氧、缺氧、好养３中运行方式的交替，（即 进水ｌｈ同时搅拌；曝气２ｈ，搅拌０．５ｈ，曝气２ｈ，搅拌 ［２］李建，陈双星，石凤林，等．ＳＢＲ工艺启动特点及活性 污泥培养驯化［Ｊ］．给水１９９８，２４（１０）：４０—４２． ［３］沈耀良废水生物处理新技术［Ｍ］．北京：中国环境学出 版社，１９９９． ［４］冯晓西，乌锡康．精细化工废水治理技术［Ｍ］．北京：化 学工业出版社，２０００． Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｂｙ ＳＢＲ ｐｒｏｃｅｓｓ 阢，Ｘｉａｎｇ．ＬＩＬａｎ （Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｇｒｅｅｎ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．，ＬＴＤ．Ｇｕｉｙａｎｇ，Ｇｕｉｚｈｏｕ，５５０００２ Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｃａｓｅ ｔｈａｔ ｔｒｅａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｇｌｙｃｏｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｂｙ ｔｈｅ ＳＢＲ ｔｈａｔ Ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ Ｂａｔｃｈ Ｒｅａｃｔｏｒ Ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｓｌｕｄｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓ，Ｍａｉｎｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ，ｔｈｅ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ ｈｅ ｅｎｇｔｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｔｈｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｒｕｎｎｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ａｎｄ ｈｅ ｔｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎｉｎｇ，ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｅｆｆｅｃｔ ｉｓ ｇｏｏｄ，ｔｈｅ ｒｅｍｏｖａｌ ｒａｔｅ ｏｆ ＣＯＤ，ＳＳ，ＮＨ３一Ｎ ｒｅｍｏｖａｌ ｒａｔｅ ｗｅｒｅ ９３．１％，８８．７％，９８．４％．Ｔｈａｔ ｈｅ ａｄｖａｎｔｔａｇｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｒｅ ｓａｖｉｎｇ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ，ｌｏｗ ｅｎ— ｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ，ａｎｄ ｅａｓｅ ｔｏ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｅｔｃ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ；ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ ｂａｔｃｈ ｒｅａｃｔｏｒ（ＳＢＲ）ｐｒｏｃｅｓｓ；ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｅｘａｍｐｌｅ
