1 概況
石化20萬T/A聚酯二階段工程污水處理部分是在原污水處理場基礎(chǔ)上進(jìn)行改擴(kuò)建完成的，主要承擔(dān)聚酯二階段工程PTA等工藝裝置產(chǎn)生的工業(yè)污水和生活污水的處理任務(wù)。新增處理規(guī)模為800m3/H，并對原污水處理系統(tǒng)進(jìn)行改造，使整個污水處理場的處理能力達(dá)到了1320m3/H。聚酯二階段工程產(chǎn)生的工業(yè)污水比較復(fù)雜，尤其是PTA污水是較難處理的廢水，所以，選擇一個合理的處理工藝，無論對壓縮基建投資還是對節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用，都會產(chǎn)生重要的作用。
2 工藝方案選擇
2．1 國內(nèi)PTA污水處理情況
（1）揚(yáng)子石化PTA污水處理。采用厭氧＋好氧工藝，經(jīng)過多年改造現(xiàn)已由UASB（上浮厭氧污泥床）改為厭氧復(fù)合床。即向池內(nèi)添加軟性填料，使厭氧池的運(yùn)行基本保持穩(wěn)定。由于軟性填料本身不耐用，幾年需要更換一次，厭氧污泥易流失等原因致使影響處理效果。所以，出水達(dá)不到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，還需排放至下一級污水場繼續(xù)處理。
（2）儀征化纖PTA污水處理。采用厭氧＋空曝工藝，所采用的厭氧池是帶三相分離器的厭氧生物濾池，即UASB＋纖維濾料（軟性填料）進(jìn)水經(jīng)過脈沖發(fā)生器間斷進(jìn)水，保持配水系統(tǒng)布水均勻。其為中溫型、敞開式結(jié)構(gòu)，冬天不需保溫。該系統(tǒng)設(shè)置了較大容積的調(diào)節(jié)池，停留時間為3．5天，避免了系統(tǒng)受到?jīng)_擊。厭氧＋普通空曝之后，出水COD在600mg/L左右，仍需排放到總廠污水處理進(jìn)行再處理。
（3）烏石化PTA污水處理采用兩段普通空曝工藝，雖然處理后的污水可達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，但是停留時間長、占地大、能耗高、污泥產(chǎn)量大、處理成本高。
2．3 選擇主體工藝
從上面的比較可以看到，兩段空曝工藝達(dá)能實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，但聚酯工程PTA污水處理是在老廠區(qū)依托現(xiàn)有處理設(shè)施擴(kuò)建。如果采用兩段空曝方案必須全部占用化工廠的后期雨水池，這樣以來，會破壞后期雨水池的隔油作用，有可能使排放的雨水油含量超標(biāo)，引發(fā)新的環(huán)保問題。而且根據(jù)公司多年的污水處理運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，一級處理不宜采用普通空曝法。前些年在使用普通空曝法工藝對高濃度的dmT廢水進(jìn)行預(yù)處理時，經(jīng)常發(fā)生污泥膨脹引起的污泥流失現(xiàn)象，尤其是在受到?jīng)_擊的情況下更是如此。而在1986～1989年將普通空曝法改為安裝軟性填料的接觸氧化法后，基本上避免了污泥膨脹引起的污泥流失現(xiàn)象，耐沖擊負(fù)荷的能力較強(qiáng)，污泥生成量少，所以此次擴(kuò)建一級處理仍采用接觸氧化法。有石化污水需要處理的單位，也可以到污水寶項(xiàng)目服務(wù)平臺咨詢具備類似污水處理經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)。
另外，石化污水處理場從1986年開始使用純氧曝氣活性污泥法處理dmT廢水，一直保持了較高的處理綜合合格率，多年來積累了大量的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。以氧氣代替空氣，由于氧氣分壓大，轉(zhuǎn)移率高，能使曝氣池內(nèi)溶解氧維護(hù)在6～8mg/L之間。在這種高濃度的溶解狀況下，能產(chǎn)生密實(shí)易沉的活性污泥，即使BOD污泥負(fù)荷達(dá)1．0kg/kg.MLSS.d也不會發(fā)生污泥膨脹現(xiàn)象。由于污泥密度大、易于沉淀濃縮、在曝氣池內(nèi)污泥濃度可達(dá)5～7g/L，從而增大了容積負(fù)荷，縮短了曝氣時間。與空曝相比純氧曝氣具有高效、低電耗、占地面積小、剩余污泥少的特點(diǎn)。而且在污水處理場擴(kuò)建之前，鄰近空分廠的制氧裝置也進(jìn)行了擴(kuò)建，有充足的氧氣資源可利用，所以二級處理采用純氧曝氣。
2．4 純氧曝氣裝置選定
純氧曝氣部分是工藝流程中的關(guān)鍵部分，常見的純氧曝氣有密閉式純氧裝置和敞開式純氧裝置兩種，表1列出了處理水量為800m3/H、進(jìn)水COD為1500mg/L時，這兩種純氧裝置所需要的各種條件和基本數(shù)據(jù)。
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敞開式工藝控制簡單、不會因產(chǎn)生可燃?xì)怏w等原因給裝置的運(yùn)行帶來危險(xiǎn)性，但其各項(xiàng)工藝性能指標(biāo)比密閉式稍差，還存在噴咀容易被聚酯污水中帶來的纖維類雜物堵塞等嚴(yán)重問題。而LINDE公司密閉式純氧曝氣工藝裝置自1986年以來一直在公司供排水廠穩(wěn)定進(jìn)行，作為高濃度石油化工污水的二級處理，其較強(qiáng)的抗沖擊能力、優(yōu)良的出水水質(zhì)及長周期無故障的運(yùn)轉(zhuǎn)性能已為國內(nèi)環(huán)保界認(rèn)可。因此，新建純氧曝氣裝置仍選用LINDE公司密閉式純氧裝置。
3 聚酯工程PTA污水處理工藝流程
3．1 工藝流程
通過調(diào)研和分析，將聚酯二階段工程PTA污水處理主體工藝確定為接觸氧化＋純氧曝氣，加上其他配套工藝，最終確定的工藝流程見圖1，主要參數(shù)見表2。
（1）污水預(yù)處理。PTA、PET裝置的生產(chǎn)污水及現(xiàn)有化工污水、滌綸有機(jī)污水用泵送至污水場的中和配水池。中和配水池內(nèi)設(shè)有在線PH計(jì)，用以實(shí)現(xiàn)根據(jù)PH的變化隨時加入適量的濃硫酸或弄?dú)溲趸c，保證進(jìn)入后續(xù)處理系統(tǒng)的污水PH值在6～9。配水池為水量分配設(shè)施，當(dāng)水量正常時，水經(jīng)過溢流堰至均質(zhì)池，水量超標(biāo)時，經(jīng)溢流堰至事故調(diào)節(jié)池。為使污水充分混合，保證出水水質(zhì)基本均勻，勻質(zhì)池設(shè)有空氣攪拌設(shè)備（螺旋曝氣器）。由于PTA生產(chǎn)污水中缺少氮磷等營養(yǎng)成分，故需在均質(zhì)池內(nèi)投加尿素（3T/d）和磷酸二氫鉀（1T/d），以保證生化處理過程所需營養(yǎng)。同時可以查看中國污水處理工程網(wǎng)更多技術(shù)文檔。
（2）一級生化處理。PTA等裝置產(chǎn)生的高濃度污水經(jīng)預(yù)處理后從均質(zhì)池進(jìn)入接觸氧化池進(jìn)行一級生化處理。接觸氧化池采用曝氣均勻平穩(wěn)的蘑菇型中孔曝氣器，填料采用不易堵塞、安裝使用方便的懸浮梅花型多孔填料。接觸氧化池出水經(jīng)泵提升至接觸氧化沉淀池。泥水在豎流式接觸氧化沉淀池分離后，出水流至混合池。接觸氧化沉淀池的污泥用泵打至新建脫水機(jī)房。實(shí)驗(yàn)表明接觸氧化的COD去除率應(yīng)該在20％以上，因此預(yù)計(jì)經(jīng)過一級生化處理后，高濃度污水的COD從6300mg/L可以降到5000mg/L以下。再利用混合池將除生活污水、清凈下水以外的不同濃度的污水混合均勻，混合后的污水COD約為3400mg/L。
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（3）二級生化處理。混合池出水、生活污水、清凈下水分別進(jìn)入純氧曝氣池Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的第一段進(jìn)行混合反應(yīng)，此時混合后的COD值為1500mg/L左右。純氧曝氣池通過3項(xiàng)控制（即供氧控制、氧氣轉(zhuǎn)化控制、尾氣含氧量和尾氣閥門開啟度控制）、一項(xiàng)報(bào)警來實(shí)現(xiàn)自動化，完成污水處理工藝。混合液進(jìn)入輻流式沉淀池進(jìn)行泥水分離后，出水COD小于100mg/L達(dá)標(biāo)排放，污泥回流到氧曝池的第一段，剩余污泥用泵打至新建脫水機(jī)房。
4 實(shí)際運(yùn)行效果
此工藝流程充分吸收了原污水處理場成功的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，并依托了老廠現(xiàn)有設(shè)施進(jìn)行工藝優(yōu)化，核心純氧曝氣部分引進(jìn)了德國的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備。項(xiàng)目投產(chǎn)后成功地處理了PTA等工藝裝置所產(chǎn)生的污水，在不到一個月的時間里，三套氧曝出水都實(shí)現(xiàn)了達(dá)標(biāo)排放，穩(wěn)定運(yùn)行后出水COD長期持在70mg/L以下。說明此工藝流程合理實(shí)用，為PTA廢水的處理找到了一條成功之路。來源：谷騰水網(wǎng)
