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              江蘇銘盛環境

              高效厭氧脫氮降解工藝在乙二醇工業廢水處理中的應用

              文章出處:未知發表時間:2021-12-08 13:58:32


               

              圖片4 

               

                乙二醇(EGMEG)是一種重要的有機化工原料和戰略物資,可用于生產聚酯纖維,并可作為防凍劑、光滑劑、增塑劑、非離子外表活性劑以及炸藥、涂料、油墨等行業,用處非常普遍。我國是全球最大的乙二醇生產國,進入21世紀以來,我國乙二醇耗費量大幅度攀升。從生產乙二醇的原料來辨別,乙二醇的生產可主要分為以乙烯為原料的石油道路法和以煤制合成氣為原料的非石油道路法。我國能源構造的特性是煤炭資源相對豐厚,石油、自然氣資源缺乏,以煤為原料制備乙二醇更為契合我國國情,也是出于戰略的需求。目前,煤制乙二醇主要技術道路有3種:

               

                (1)合成氣直接合成法;

               

                (2)甲醇乙烯環氧乙烷道路;

               

                (3)合成氣經草酸酯合成乙二醇。

               

                該工藝流程短,本錢低,是目前國內最受關注的煤制乙二醇技術,也是目前煤制乙二醇生產企業應用較廣的工藝。

               

                草酸酯法生產乙二醇過程中的工藝廢水除煤氣化過程產生的廢水外,主要來源于變換、凈化及DMO生產中酯化、加氫、精餾工段。煤制乙二醇廢水含鹽量高達2%~4%,主要污染物為硝酸鹽、亞硝酸鹽、色度深及高COD,關于該類廢水采用傳統的市政生化工藝存在著費用高、效率低的缺陷。

               

                本課題以阜陽某一家以草酸酯法生產乙二醇工廠為例,并以其調理池進水為研討對象,測試了一種新型高效厭氧脫氮反響器及組合工藝,攻克草酸酯法生產煤制乙二醇污水生化預處置中的關鍵工藝和技術,完成水資源循環應用,推進煤化工節能減排工作,保證煤制乙二醇產業的可持續開展。

               

                1、中試資料及辦法

               

                1.1 實驗用水(進水水質)

               

                實驗用水取自濮陽某乙二醇生產工業廢水處站調理池,詳細水質如表1。

               

              圖片16 

                1.2 新型高效厭氧脫氮生物反響器(ADN)

               

                ADN高效厭氧脫氮反響器由ADN配水池和ADN反響器有兩個局部組成。ADN反響器結構按功用劃分,由下而上共分為5個區:混合區、脫氮除碳室、除碳轉化室、沉淀區和氣液別離區。ADN配水池:配水池分為兩格,進水與反響器的局部回水在此混合后,經外循環泵保送至ADN反響器內(1)。ADN厭氧脫氮反響用具有獨有的脫氮除氮室和除碳轉化室,并具有強迫的外循環和內循環,完成了卻構和流程上的創新。

               

              圖片17 

                1.3 資料及工藝流程

               

                實驗污泥取自濮陽某造紙廠中溫厭氧反響器內的顆粒污泥,其污泥濃度21.6g/L,經沉淀濃縮后污泥濃度為98.1g/L,性狀為黑色。其他實驗資料包括:硝酸鈉、液堿、甲醇、燒杯量筒等耗材。KH2PO4、以及厭氧所需的微量元素。

               

                乙二醇廢水經提升泵提升至ADN配水罐,經過與出水混合加熱后,進入ADN反響器,一局部ADN反響器的出水經ADN配水池流入改進AOA段,與內外回流混合后脫去硝化的氮,進入O段,在O段去除絕大局部的剩余有機物后進入序批反響沉淀段,泥水別離后,排出系統,詳細如圖2所示。

               

              圖片18 

                1.4 剖析辦法

               

                中試中常規水質指標的測試辦法和剖析儀器或設備見表2

               

              圖片19 

                1.5 接種、調試啟動階段

               

                將上述接種污泥依照10g/L3g/L的濃度分別投加至ADN反響器和改進AO反響器內,然后投加甲醇和其他營養元素恢復污泥活性和填料掛膜。24小時后,調理池進水PH7左右,并投加碳酸鈉作為緩沖物質,然后啟動進水泵。依照ADN反響器(Nv=2kgCOD/m3·d,Nv=0.1kgNO3-N/m3·d)低負荷運轉,維持進水溫度35℃,脫氮除碳室的上升流速4m/h,改進AO反響器正常運轉。持續運轉7天出水指標穩定后,進步負荷至(Nv=4kgCOD/m3·d,Nv=0.2kgNO3-N/m3·d),如出水指標不穩定,則繼續延長馴化。依次類推,直至進步負荷至(Nv=8kgCOD/m·3d,Nv=0.4kgNO3-N/m·3d)。從實驗開端,經過20d左右的連續運轉,ADN反響器和改進AO反響器各項運轉參數已根本趨于穩定。至此,以為ADN反響器污泥馴化和改進AO反響器填料掛膜勝利。然后停止21天的持續負荷運轉觀測,以檢驗組合工藝對乙二醇廢水去除的性能。每天對硝態氮、COD和電導率、PH值等停止檢測,本階段實驗合計歷時42天。

               

                2、實驗結果與討論

               

                2.1 對氮的去除結果

               

              圖片20 

               

                從圖3中能夠看出,ADN反響器能經過內外循環及高濃度的厭氧顆粒污泥,消弭高濃度硝態氮對產甲烷菌和反硝化自身的抑止作用,從而去除簡直絕大局部的硝態氮,其對硝態氮的均勻去除率到達93%。闡明ADN反響器關于乙二醇廢水有著良好的脫氮性能。經過改進AO工藝的進一步去除,其含量能降低到10mg/L左右(4)。

               

                2.2 COD的去除結果

               

                ADN反響器的均勻進水CODCr=7527mg/L,均勻出水CODCr=2009mg/L,均勻去除率72%。闡明ADN反響器在反硝化脫氮的同時,經過產甲烷作用去除了4000mg/L左右的COD(5)。ADN反響器的出水,進入新型改進AO工藝,經過其內附著在固定床平板填料上的大量微生物和懸浮微生物的作用,去除了剩余的有機物(6)。

               

              圖片21 

                2.3 關于電導率的影響

               

                經過圖7能夠看出,乙二醇廢水經過ADN反響器后電導率有較大的降落,污水中某些可電離的有機物被去除、硝酸鹽反硝化去除,乙二醇廢水經厭氧處置后呈現電導率降落。

               

              圖片22 

                另外,經過比照ADN反響器進出水的均勻pH值,pH值能從均勻5.75升高到8.76。由于ADN反響器有內外循環系統,因而,ADN反響器運轉中可不用額外補充堿度,即便pH偏低也能夠依托出水回流(pH=8~9)緩沖酸度的沖擊。堅持較低的進水pH而不增加液堿或者緩沖物質,關于減少系統中的電導率也有積極意義。

               

                3、結語

               

                (1)實驗安裝的啟動采用低負荷啟動方式,在進水Nv=2kgCOD/m3·d,Nv=0.1kgNO3-N/m3·d,35℃的條件下,采取逐漸進步進水流量的辦法進步負荷。啟動完畢時,維持一定負荷。ADN反響器對硝態氮的均勻總去除率到達93%,CODCr均勻去除率也到達了72%。闡明ADN反響器關于乙二醇廢水有著優秀的脫氮和除碳性能。

               

                (2)反響系統穩定運轉后,實驗結果標明:ADN反響器處置乙二醇廢水的最佳運轉條件為HRT=24h,T=35℃;改進AO工藝O段的最佳停留時間為24h。

               

                (3)由于反硝化產生堿度和有機酸的去除,乙二醇廢水進入ADN之前無需調理pH值。

               

                (4)ADN+改進AO生化組合工藝對乙二醇廢水顯現出良益處理效果,僅經過ADN+改進AO工藝就能將COD8000mg/L降至150mg/L,去除率到達98%。從而在乙二醇廢水的低本錢生化處置工藝上,有著極大的意義。

               


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