甲醇廢水處理研究進展
醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)對水生(sheng)微生(sheng)物有弱毒性,質(zhi)量(liang)濃(nong)度(du)為790 mg/L的(de)(de)(de)甲(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)可(ke)使生(sheng)物濾池(chi)(chi)中(zhong)有機(ji)物的(de)(de)(de)分解(jie)效果減弱;質(zhi)量(liang)濃(nong)度(du)為5 000 mg/L的(de)(de)(de)甲(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)可(ke)抑制消化池(chi)(chi)中(zhong)污(wu)泥的(de)(de)(de)消化。甲(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)廢水是指在甲(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)的(de)(de)(de)生(sheng)產或使用過程中(zhong),由(you)精餾塔底部排出的(de)(de)(de)蒸餾殘(can)液,主要含甲(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)、乙醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)、高級(ji)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)和(he)(he)(he)醛及少量(liang)長鏈化合物,低溫時(shi)有蠟狀物質(zhi)析出,其COD和(he)(he)(he)BOD5一般為8 000~20 000 mg/L和(he)(he)(he)5 000~10 000 mg/L。由(you)于甲(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)廢水的(de)(de)(de)BOD5/COD較高,屬(shu)于易降解(jie)高濃(nong)度(du)有機(ji)廢水。若將甲(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)廢水直排入水體(ti),會對環境造(zao)成嚴重的(de)(de)(de)污(wu)染和(he)(he)(he)破壞(huai)。經(jing)過幾十年的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu),國內外在甲(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)廢水處(chu)理方面積累了許多經(jing)驗,并研(yan)發出了多種(zhong)處(chu)理工藝和(he)(he)(he)方法。
本文綜述(shu)了近年來國內(nei)外(wai)甲(jia)醇廢水的(de)處(chu)理方法(fa)及(ji)其實際應(ying)用(yong)情(qing)況,分(fen)析了現(xian)有甲(jia)醇廢水處(chu)理方法(fa)存在(zai)的(de)問(wen)題(ti),并提出(chu)了相(xiang)應(ying)的(de)解決辦法(fa)。
1 物理法
1.1汽化法
汽(qi)化(hua)法根據醇類物質(zhi)沸點低(di)的(de)物理(li)特性,利用(yong)化(hua)肥(fei)生產中(zhong)(zhong)較為(wei)普(pu)遍(bian)的(de)廢(fei)熱鍋爐為(wei)熱源,汽(qi)化(hua)廢(fei)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的(de)低(di)沸點有(you)機物,然后輸入造(zao)氣(qi)爐用(yong)于(yu)制造(zao)原料氣(qi),達到(dao)處(chu)理(li)廢(fei)水(shui)(shui)與回收原料的(de)雙重(zhong)目的(de)。汽(qi)化(hua)法在國外(wai)的(de)應用(yong)比較廣泛(fan),在國內(nei)主(zhu)要應用(yong)于(yu)化(hua)肥(fei)生產企(qi)業。湖南金(jin)信化(hua)工有(you)限公司采(cai)用(yong)汽(qi)化(hua)法處(chu)理(li)5 t/h的(de)甲醇廢(fei)水(shui)(shui),甲醇質(zhi)量(liang)分數(shu)約為(wei)0.17%。調節甲醇廢(fei)水(shui)(shui)pH后,先送人夾套鍋爐進(jin)行汽(qi)化(hua),再送人煤(mei)氣(qi)爐進(jin)行燃燒裂解,其最終(zhong)產物為(wei)CO,CO2,H2等。濟南化(hua)肥(fei)廠甲醇廢(fei)水(shui)(shui)排放量(liang)為(wei)6.32×104 m3/a,甲醇廢(fei)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)主(zhu)要含高級醇、烯烴和有(you)機酸等雜質(zhi)。該廠采(cai)用(yong)汽(qi)化(hua)法處(chu)理(li)甲醇廢(fei)水(shui)(shui),自投產以來(lai)甲醇廢(fei)水(shui)(shui)處(chu)理(li)效果較為(wei)穩(wen)定。
汽(qi)化(hua)法在(zai)(zai)甲醇(chun)(chun)廢(fei)水(shui)處理過程中存(cun)在(zai)(zai)以(yi)下問(wen)題:(1)甲醇(chun)(chun)廢(fei)水(shui)對(dui)碳鋼材質(zhi)(zhi)的(de)壓力容器腐蝕十分明(ming)顯(xian);(2)造氣(qi)爐(lu)洗氣(qi)塔的(de)循環水(shui)污染(ran)嚴重,文獻報道(dao),應用(yong)該工藝后循環水(shui)COD由400 mg/L增至1 000 mg/L;(3)甲醇(chun)(chun)廢(fei)水(shui)中含有(you)多(duo)種組分,汽(qi)化(hua)程度及效(xiao)率不(bu)盡相同,因而對(dui)造氣(qi)氣(qi)體的(de)質(zhi)(zhi)量(liang)有(you)不(bu)良影響;(4)廢(fei)熱鍋爐(lu)水(shui)需(xu)定(ding)期(qi)排(pai)放,導(dao)致少量(liang)甲醇(chun)(chun)廢(fei)水(shui)進入排(pai)水(shui)管道(dao),造成二次污染(ran)。
1.2其(qi)他物理方法
蒸(zheng)餾法(fa)。酚醛樹脂生(sheng)產廢(fei)(fei)水中(zhong)含有質量分數(shu)為2%的甲(jia)醇,當廢(fei)(fei)水被加熱至(zhi)90~95℃時(shi),可回收(shou)81%~92%的甲(jia)醇。造紙(zhi)廢(fei)(fei)水中(zhong)的甲(jia)醇、生(sheng)產水楊酸的甲(jia)醇一水母液也可用蒸(zheng)餾汽提法(fa)回收(shou)。
吸附法。吸附法主要用于(yu)處理低濃度(du)的甲醇廢水(shui)。將鋁(lv)酸鹽、硅酸鹽和堿土金(jin)屬(shu)鹽溶液混合,得到m(M10):m(M2 02):m(A1203)為(wei)(0.5~10):(O~1):1的物(wu)質(其中M1和M2表示金(jin)屬(shu)離子),該(gai)物(wu)質可作為(wei)甲醇的吸附劑,其吸附|生能優于(yu)活(huo)性炭。
膜蒸餾法(fa)。劉(liu)金(jin)生用(yong)中空纖維膜蒸餾組(zu)件對油(you)田聯(lian)合(he)站質量(liang)(liang)濃度(du)為10 mg/mL的(de)甲醇(chun)廢水進(jin)行處理(li),在甲醇(chun)廢水溫(wen)度(du)為45℃、載液溫(wen)度(du)為20℃、兩側流(liu)量(liang)(liang)為11.5 mL/min、膜通(tong)量(liang)(liang)約為4.5 x102 kg/(m2·h)的(de)條(tiao)件下(xia),處理(li)后甲醇(chun)的(de)質量(liang)(liang)濃度(du)可降至0.03 mg/mL以下(xia)。
2 化學法
甲(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)廢(fei)水(shui)(shui)化(hua)(hua)(hua)學處(chu)理(li)法(fa)(fa)包括(kuo)濕式(shi)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)、空(kong)氣催化(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)、化(hua)(hua)(hua)學氧(yang)化(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)和(he)電解氧(yang)化(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)等(deng)。采用(yong)(yong)濕式(shi)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)處(chu)理(li)甲(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)廢(fei)水(shui)(shui)較為容易(yi),質量濃(nong)度(du)為5 000 mg/L的(de)甲(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)廢(fei)水(shui)(shui)經(jing)濕式(shi)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)處(chu)理(li)后,甲(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)去(qu)除(chu)率為76.8%。采用(yong)(yong)化(hua)(hua)(hua)學法(fa)(fa)處(chu)理(li)甲(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)廢(fei)水(shui)(shui)可(ke)選用(yong)(yong)的(de)化(hua)(hua)(hua)學氧(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)有(you)臭氧(yang)、氯(lv)系氧(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等(deng)。用(yong)(yong)臭氧(yang)處(chu)理(li)甲(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)廢(fei)水(shui)(shui)時,中間產(chan)物是甲(jia)醛,最終產(chan)物是CO2。以A12O3一SiO2為催化(hua)(hua)(hua)劑(ji),甲(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)去(qu)除(chu)率可(ke)達85%。將(jiang)高濃(nong)度(du)甲(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)廢(fei)水(shui)(shui)與次氯(lv)酸鉀溶液混合后,通過凝膠型SiO2也可(ke)得到較好的(de)處(chu)理(li)效果。采用(yong)(yong)電解氧(yang)化(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)處(chu)理(li)尿(niao)素樹脂生產(chan)廢(fei)水(shui)(shui),添加(jia)1 mol的(de)氫(qing)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鈉,用(yong)(yong)不溶性(xing)PbO2作陽極(ji),在電流密度(du)為0.19~0.22 A/cm2的(de)條件下電解3 h,廢(fei)水(shui)(shui)中的(de)甲(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)全(quan)部分解。
3 生物法
3.1好氧生物處理工(gong)藝
序批(pi)式活(huo)(huo)性污(wu)泥法(SBR)。某公司(si)采用SBR法處理甲醇(chun)和(he)二甲醚(mi)生(sheng)產裝置的(de)廢液。進水(shui)中甲醇(chun)的(de)質量(liang)濃度為(wei)400 mg/L,COD為(wei)700—800 mg/L;運行周期6~7 h,截至目前廢水(shui)處理效果較好。但(dan)當(dang)原水(shui)中甲醇(chun)含量(liang)突然增大時,池內污(wu)泥活(huo)(huo)性急劇下(xia)降,泥水(shui)分(fen)離效果變差(cha),出水(shui)混濁。另外,原水(shui)中需(xu)投加氮、磷藥劑或引人生(sheng)活(huo)(huo)污(wu)水(shui),以保(bao)證正常運行時的(de)營養物配比。
氧化溝(gou)工(gong)藝(yi)。該工(gong)藝(yi)具有工(gong)藝(yi)流(liu)程(cheng)簡(jian)單(dan)、污染物(wu)分解徹底(di)和剩余污泥(ni)產量少(shao)等特點,對甲醇廢水的(de)處理(li)效果較好,但(dan)處理(li)裝(zhuang)置造價高、占地面(mian)積大、抗(kang)沖擊負荷能力有限。
好氧(yang)流(liu)化(hua)(hua)(hua)床(chuang)(chuang)工(gong)藝(yi)。某化(hua)(hua)(hua)肥廠采(cai)用(yong)純氧(yang)曝氣活性污泥流(liu)化(hua)(hua)(hua)床(chuang)(chuang)處(chu)(chu)理(li)甲醇(chun)廢(fei)水,進水COD為(wei)1 500-30 000 mg/L,廢(fei)水流(liu)量為(wei)7 t/h,處(chu)(chu)理(li)后COD去除率(lv)大于65%,甲醇(chun)去除率(lv)為(wei)99%,但(dan)廢(fei)水處(chu)(chu)理(li)費用(yong)較高。華東(dong)某化(hua)(hua)(hua)肥廠采(cai)用(yong)好氧(yang)生物流(liu)化(hua)(hua)(hua)床(chuang)(chuang)處(chu)(chu)理(li)甲醇(chun)廢(fei)水,進水COD為(wei)7 030-8 0130 mg/L,處(chu)(chu)理(li)后COD去除率(lv)大于90%,但(dan)其動力消耗較大,且出水懸浮物含量高。
硝(xiao)酸鹽(yan)還原處理(li)技術。Purtschert等將甲醇廢水(shui)作(zuo)為(wei)反硝(xiao)化(hua)碳源引(yin)入(ru)瑞士Zurich—Werdhtilzli污水(shui)處理(li)廠中,以提高(gao)總氮(dan)的(de)(de)去(qu)除效果。實驗結果表明,總氮(dan)去(qu)除率可由35%提高(gao)至(zhi)55%,出水(shui)水(shui)質良好。Koch等的(de)(de)實驗結果也證明了該工藝(yi)的(de)(de)有效性,在12~15℃條件下,反硝(xiao)化(hua)速率可達1.0 kg/(m3·d)(以N計)。
固(gu)定(ding)(ding)化細(xi)(xi)胞(bao)技術(shu)。邵偉(wei)等(deng)(deng)將(jiang)巴氏(shi)醋酸桿菌接(jie)種(zhong)于(yu)甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)質(zhi)量分(fen)數為(wei)(wei)(wei)3.1%的(de)(de)甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中,振(zhen)蕩培(pei)養96 h后(hou),廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中的(de)(de)甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)質(zhi)量分(fen)數從3.1%降(jiang)至0.12%,甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)去(qu)除(chu)率(lv)達到96%。Artsukervich等(deng)(deng)將(jiang)嗜(shi)甲(jia)(jia)(jia)(jia)基的(de)(de)Candidaca boidinii細(xi)(xi)胞(bao)固(gu)定(ding)(ding)在(zai)醋酸纖維(wei)素(su)(su)上(shang)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui),實(shi)驗結(jie)果表(biao)明,甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)先(xian)被氧化為(wei)(wei)(wei)甲(jia)(jia)(jia)(jia)醛,而后(hou)再被氧化為(wei)(wei)(wei)甲(jia)(jia)(jia)(jia)酸。巫惠湘(xiang)等(deng)(deng)將(jiang)菌種(zhong)186接(jie)種(zhong)于(yu)好(hao)氧生(sheng)物(wu)流化床反(fan)應(ying)器中處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui),當COD容積負荷(he)為(wei)(wei)(wei)12.32 kg/(m3·d)時,甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)去(qu)除(chu)率(lv)達96.7%,朱(zhu)志文等(deng)(deng)將(jiang)3株(zhu)甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)降(jiang)解(jie)菌株(zhu)接(jie)種(zhong)到生(sheng)物(wu)活性炭反(fan)應(ying)系(xi)統(tong)中,實(shi)驗結(jie)果表(biao)明,處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)低濃(nong)(nong)度甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)效果明顯(xian)好(hao)于(yu)丙(bing)烯酸強堿(jian)樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)、去(qu)除(chu)甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)專用大孑L專用樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)、D301樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)及顆粒活性炭。當水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)力負荷(he)為(wei)(wei)(wei)0.77~0.84 kg/(m3·h)、停(ting)(ting)留(liu)時問為(wei)(wei)(wei)57~62 min時,甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)去(qu)除(chu)率(lv)大于(yu)90%,出(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)COD小于(yu)12 mg/L。朱(zhu)文芳等(deng)(deng)將(jiang)15株(zhu)甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)降(jiang)解(jie)菌株(zhu)接(jie)種(zhong)于(yu)生(sheng)物(wu)活性炭濾池上(shang),對(dui)低濃(nong)(nong)度甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)進(jin)行處(chu)(chu)(chu)理(li)(li),實(shi)驗結(jie)果表(biao)明,在(zai)進(jin)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)pH為(wei)(wei)(wei)7.0~8.5、停(ting)(ting)留(liu)時間為(wei)(wei)(wei)32 min、甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)質(zhi)量濃(nong)(nong)度為(wei)(wei)(wei)25—35 mg/L的(de)(de)條件下,COD去(qu)除(chu)率(lv)可(ke)(ke)達70%以(yi)上(shang),出(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)經樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)床處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)后(hou),可(ke)(ke)作為(wei)(wei)(wei)高(gao)壓鍋(guo)爐用水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)。目前(qian),固(gu)定(ding)(ding)化生(sheng)物(wu)活性炭技術(shu)已經實(shi)現了(le)工程應(ying)用,如安徽某公司的(de)(de)甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)冷(leng)凝液和尿素(su)(su)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)解(jie)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)混合液中甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)質(zhi)量濃(nong)(nong)度為(wei)(wei)(wei)5.90~6.89 mg/L,處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)后(hou),甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)質(zhi)量濃(nong)(nong)度降(jiang)至0~0.39 mg/L,COD去(qu)除(chu)率(lv)達至1]93.6%~99.8%,出(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)可(ke)(ke)回用于(yu)脫鹽水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)系(xi)統(tong),每年可(ke)(ke)節約原水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)約1.3×106 m3。
3.2厭氧生(sheng)物(wu)處理工藝
上流式厭(yan)氧污(wu)(wu)泥(ni)床(UASB)工藝。Lefinga等(deng)在(zai)(zai)利用UASB工藝處(chu)理(li)含甲(jia)(jia)醇(chun)和其(qi)他雜醇(chun)質(zhi)量分數(shu)各50%的廢水時(shi)(shi)發現(xian),在(zai)(zai)容積負荷高達17.5 kg/(m3·d)、污(wu)(wu)泥(ni)負荷0.58 kg/(kg·d)時(shi)(shi),COD去除(chu)(chu)率(lv)幾乎為100%,出水中基本(ben)沒(mei)有揮(hui)發性脂肪酸(VFA),甲(jia)(jia)醇(chun)基本(ben)上全部直(zhi)接(jie)轉化為甲(jia)(jia)烷。Satoshi等(deng)四1在(zai)(zai)處(chu)理(li)甲(jia)(jia)醇(chun)、丙酮(tong)酸混合廢水時(shi)(shi)發現(xian),較高濃(nong)度的甲(jia)(jia)醇(chun)會抑制丙酮(tong)酸的降解,丙酮(tong)酸去除(chu)(chu)率(lv)由(you)96%降至25%;同(tong)時(shi)(shi)還發現(xian),Methanusurcina sp.菌(jun)株是顆粒污(wu)(wu)泥(ni)中最主要(yao)的甲(jia)(jia)醇(chun)降解菌(jun)。
孟卓等(deng)的(de)(de)研究結(jie)果表明,在(zai)容(rong)積(ji)負荷(he)(he)為(wei)(wei)18 kg/(m3·d)、污泥負荷(he)(he)為(wei)(wei)1.098 kg/(kg·d)的(de)(de)條件(jian)下,采(cai)用(yong)UASB工(gong)(gong)藝(yi)處理(li)甲(jia)醇(chun)廢(fei)水(shui),COD去(qu)除(chu)率(lv)(lv)大于90%。同時證實,甲(jia)醇(chun)在(zai)轉(zhuan)化為(wei)(wei)甲(jia)烷(wan)的(de)(de)過程中,以(yi)直接還原成甲(jia)烷(wan)為(wei)(wei)主要(yao)途徑(jing),而(er)通過形成乙酸再轉(zhuan)化為(wei)(wei)甲(jia)烷(wan)并不是主要(yao)途徑(jing)。Lourdinha等(deng)用(yong)UASB工(gong)(gong)藝(yi)處理(li)甲(jia)醇(chun)廢(fei)水(shui)時發(fa)現(xian),投加痕(hen)量金屬元(yuan)素(su)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)甲(jia)烷(wan)的(de)(de)產率(lv)(lv),其中鈷元(yuan)素(su)的(de)(de)作用(yong)最(zui)為(wei)(wei)顯著。當容(rong)積(ji)負荷(he)(he)為(wei)(wei)8 kg/(m3·d)時,投加鈷元(yuan)素(su)后87%的(de)(de)有機(ji)物被轉(zhuan)化為(wei)(wei)甲(jia)烷(wan),甲(jia)烷(wan)產率(lv)(lv)提(ti)高(gao)(gao)3倍左(zuo)(zuo)右(you)。趙洪波采(cai)用(yong)UASB工(gong)(gong)藝(yi)處理(li)氮肥廠及甲(jia)醇(chun)車間產生的(de)(de)精(jing)餾廢(fei)液,廢(fei)水(shui)中含甲(jia)醇(chun)和質量分(fen)數為(wei)(wei)1%~3%的(de)(de)高(gao)(gao)級醇(chun),實驗結(jie)果表明,當水(shui)力停(ting)留時問為(wei)(wei)45.7 h、進水(shui)COD為(wei)(wei)45 000 mg/L、有機(ji)負荷(he)(he)為(wei)(wei)23.6 kg/(m3·d)時,COD去(qu)除(chu)率(lv)(lv)達98%,甲(jia)醇(chun)去(qu)除(chu)率(lv)(lv)99.5%以(yi)上,乙醇(chun)去(qu)除(chu)率(lv)(lv)98.6%以(yi)上,其他高(gao)(gao)級醇(chun)的(de)(de)去(qu)除(chu)率(lv)(lv)可(ke)達87.5%~97.7%。瀘(lu)州天(tian)然氣化工(gong)(gong)廠采(cai)用(yong)UASB工(gong)(gong)藝(yi)處理(li)甲(jia)醇(chun)廢(fei)水(shui),進水(shui)流(liu)量為(wei)(wei)0.4 t/d、COD為(wei)(wei)10 000~15 000 mg/L,處理(li)后出(chu)水(shui)COD為(wei)(wei)300 mg/L左(zuo)(zuo)右(you),COD去(qu)除(chu)率(lv)(lv)達97%。
盡管UASB工(gong)藝對甲醇(chun)廢水(shui)有較好的(de)去除效(xiao)果(guo),但在(zai)實際應用過程中也(ye)存在(zai)一(yi)些問題。當(dang)容(rong)積(ji)(ji)負(fu)荷增(zeng)至22.6 kg/(m3·d)后(hou),出(chu)水(shui)中出(chu)現VFA的(de)積(ji)(ji)累;容(rong)積(ji)(ji)負(fu)荷增(zeng)至1 000~1 500 mg/L后(hou),反應液pH迅速降至5.0,COD去除率也(ye)迅速降低。另(ling)外(wai),由于受(shou)厭氧消化中甲烷化過程特性的(de)制約(yue),尚不能(neng)使出(chu)水(shui)中的(de)有機物完全礦化,當(dang)進水(shui)中污染物濃度較高時,出(chu)水(shui)COD也(ye)難以達到低于100 mg/L的(de)水(shui)平。
厭氧生物濾(lv)床(AF)+UASB組合(he)工藝(yi)。王誠信等采用該(gai)工藝(yi)處理維綸廠聚乙烯醇(PVA)生產過程(cheng)產生的(de)甲(jia)醇廢水,在進水COD為3 900 mg/L、pH為6.5~7.5、水力停留時(shi)間10 h、容積負(fu)荷5~10 kg/(m3·d)的(de)條件下,出水COD低于500 mg/L,COD去除率可達87.4%。
一體化(hua)(hua)兩相厭(yan)氧反(fan)應器(qi)。針對傳統(tong)UASB工藝的不足,周雪飛等(deng)(deng)提出(chu)(chu)采(cai)用一體化(hua)(hua)兩相厭(yan)氧反(fan)應器(qi)處理甲醇廢水(shui),在(zai)容(rong)積負(fu)荷為11.1~26.8 kg/(m3·d)時(shi),COD去(qu)除(chu)率維持在(zai)90%以上(shang)。該設(she)備實現了在(zai)同一反(fan)應器(qi)內兩段厭(yan)氧消化(hua)(hua)過程的分離,增強了兩段之間的互補(bu)、協同作(zuo)用,因而具(ju)有(you)處理效率高、抗沖擊負(fu)荷能(neng)力強、占地小(xiao)、運行穩(wen)定(ding)等(deng)(deng)優點。目前,該裝置已(yi)在(zai)武(wu)進(jin)精細化(hua)(hua)工廠應用,在(zai)進(jin)水(shui)負(fu)荷波動很大(da)的情(qing)況下,厭(yan)氧系統(tong)的有(you)機物(wu)去(qu)除(chu)率始(shi)終穩(wen)定(ding)在(zai)90%左右,出(chu)(chu)水(shui)COD為200~500 mg/L。
厭氧(yang)(yang)序(xu)批式反(fan)應器(qi)(ASBR)工藝。邵(shao)享文利用ASBR工藝處理(li)(li)(li)高濃(nong)度甲(jia)(jia)醇(chun)廢(fei)(fei)水,并(bing)對甲(jia)(jia)醇(chun)廢(fei)(fei)水的(de)厭氧(yang)(yang)抑(yi)制性(xing)、處理(li)(li)(li)穩定性(xing)及(ji)系(xi)統(tong)運行影響(xiang)因素進行了(le)研(yan)究(jiu)。實驗(yan)結果表明:COD為3 000~30 000mg/L的(de)甲(jia)(jia)醇(chun)廢(fei)(fei)水不會抑(yi)制產甲(jia)(jia)烷菌的(de)活性(xing);當(dang)(dang)容積(ji)(ji)負荷提(ti)高至9.1 kg/(m3·d)時,反(fan)應器(qi)運轉正常,處理(li)(li)(li)效率達90%以上,反(fan)應器(qi)中以甲(jia)(jia)醇(chun)直接轉化(hua)為甲(jia)(jia)烷為主;當(dang)(dang)系(xi)統(tong)容積(ji)(ji)負荷高于(yu)9.1 k/(m3·d)時,甲(jia)(jia)醇(chun)轉化(hua)為乙(yi)酸的(de)途(tu)徑逐漸占(zhan)優勢,系(xi)統(tong)中的(de)VFA大(da)量積(ji)(ji)累,廢(fei)(fei)水處理(li)(li)(li)效率降低。
3.3厭氧一好氧組合工藝
畢玉燕采用厭氧(yang)一(yi)(yi)好氧(yang)組合(he)工(gong)藝(yi)處(chu)(chu)理(li)電管廠(chang)高濃度甲(jia)(jia)醇廢(fei)水(shui)(shui),COD為10 000 mg/L,pH為8.03,BOD5/COD為0.6。實驗結果表明,當厭氧(yang)池(chi)負(fu)荷(he)為15.4 kg/(m3·d)、好氧(yang)池(chi)負(fu)荷(he)1.5 kg/(m3·d)時,出(chu)水(shui)(shui)COD穩定在100~140 mg/L。長慶甲(jia)(jia)醇廠(chang)采用厭氧(yang)一(yi)(yi)缺氧(yang)一(yi)(yi)好氧(yang)工(gong)藝(yi)(A2/O)+曝氣(qi)+活(huo)性炭過濾工(gong)藝(yi)處(chu)(chu)理(li)該廠(chang)甲(jia)(jia)醇廢(fei)水(shui)(shui),廢(fei)水(shui)(shui)流量(liang)(liang)為150 t/d、進水(shui)(shui)COD為200~450 mg/L、甲(jia)(jia)醇質量(liang)(liang)分(fen)數為0.03%~0.3%;處(chu)(chu)理(li)后出(chu)水(shui)(shui)COD小于(yu)(yu)20 mg/L、BOD5為10 mg/L、甲(jia)(jia)醇去除率可達(da)100%L 35J。邱艷(yan)華采用UASB--SBR工(gong)藝(yi)處(chu)(chu)理(li)甲(jia)(jia)醇、甲(jia)(jia)胺廢(fei)水(shui)(shui),在進水(shui)(shui)流量(liang)(liang)為3.5 t/d、進水(shui)(shui)COD為700~2 000 mg/L、BOD5/COD為0.64、UASB水(shui)(shui)力(li)停留時間(jian)為24 h、SBR運(yun)行(xing)周(zhou)期為12 h的(de)條件下,處(chu)(chu)理(li)后出(chu)水(shui)(shui)COD小于(yu)(yu)100 mg/L,總氮質量(liang)(liang)濃度小于(yu)(yu)16 mg/L,且系(xi)統有一(yi)(yi)定的(de)耐低溫能力(li)。
4 結語
隨著我國經濟的(de)(de)迅(xun)速發展,甲(jia)(jia)醇(chun)消(xiao)費量(liang)以(yi)(yi)年均(jun)15.11%的(de)(de)速度(du)遞增(zeng);另(ling)外,甲(jia)(jia)醇(chun)生(sheng)產(chan)規模的(de)(de)擴(kuo)大及生(sheng)產(chan)工藝(yi)的(de)(de)變化(hua)(hua)導致甲(jia)(jia)醇(chun)廢(fei)水(shui)水(shui)量(liang)增(zeng)加,水(shui)質復(fu)雜。因此,在選擇甲(jia)(jia)醇(chun)廢(fei)水(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)工藝(yi)時,建議考慮(lv)以(yi)(yi)下問(wen)題:(1)由于甲(jia)(jia)醇(chun)廢(fei)水(shui)的(de)(de)水(shui)量(liang)、水(shui)質、水(shui)溫波動較(jiao)大,建議在甲(jia)(jia)醇(chun)廢(fei)水(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)系統(tong)前設置一定規模的(de)(de)降(jiang)溫調(diao)節池;(2)采用新工藝(yi)、新設備將甲(jia)(jia)醇(chun)廢(fei)水(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)系統(tong)產(chan)生(sheng)的(de)(de)副產(chan)品(pin)(如沼氣等(deng))回收利用,降(jiang)低甲(jia)(jia)醇(chun)廢(fei)水(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)成本(ben),避免(mian)產(chan)生(sheng)二次污染;(3)由于甲(jia)(jia)醇(chun)廢(fei)水(shui)中營養物質單一,可考慮(lv)適(shi)當引入(ru)其他(ta)廢(fei)水(shui)以(yi)(yi)補(bu)充氮(dan)、磷源(yuan),從(cong)而減(jian)少藥劑的(de)(de)加入(ru)量(liang);(4)將各處(chu)(chu)理(li)(li)工藝(yi)進行優化(hua)(hua)組合,以(yi)(yi)保證甲(jia)(jia)醇(chun)廢(fei)水(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)效果的(de)(de)穩定,出(chu)水(shui)達標排放(fang)。

使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”