牛新征，盛定合
（中國石油化工股份有限公司洛陽分公司 安環處，河南洛陽　471012）

　　摘　要：對影響化纖污水場生化運行的主要因素：pH值、有毒有害物質、高濃度有機負荷進行了分析和探討，提出了優化操作、改善污泥性能、進行污泥置換、增加對來水的緩沖能力、建立和完善清潔生產管理制度等控制沖擊的對策。
　　關鍵詞：化纖污水；生化；沖擊
　　中圖分類號：X783.4
　　文獻標識碼：B
　　文章編號：1009－2455（2002）06－0041－03

　　目前國內對精對苯二甲酸（PTA）污水的處理流程多采用預處理＋生化處理工藝。預處理部分主要利用沉淀池或沉降罐把存在于污水中的顆粒狀對苯二甲酸（TA）去除；生化處理則是利用微生物將污水中的有機污染物質加以氧化分解，多采用好氧處理工藝。
　　由于PTA生產工藝的特點，其生產過程中需定期或不定期的排殘料，當局部設備和管道堵塞時，還需要用堿液沖洗，使污水量和CODcr值增加，pH值經常在3－13之間波動，且污水中夾帶大量的懸浮固體（主要是TA），并且在其生產不正常時，大量的有毒有害物質也隨水排放，對生化處理多次造成沖擊，使活性污泥膨脹、死亡、流失，使生化對污染物的去除效率降低，甚至喪失，造成排水超標，污染環境。

1 生化處理沖擊因素分析

　　綜合PTA污水生化處理的生產運行狀況，引起生化受沖擊的因素主要有：pH值的沖擊、有毒有害物質的沖擊、高濃度有機負荷的沖擊等。
1.1 pH值的沖擊
　　據資料顯示，細菌能在pH值為5.0－10.0的范圍內存活下來，在pH值為6.5－8.5的范圍內生長旺盛^[1]。某廠曾發生pH值沖擊的狀況如下：
　　由于PTA裝置非正常停工，排水中含有大量的醋酸，造成生化進水 pH值降至3.7，其后的3d時間里，生化進水pH值一直在4.0以下，開始由于污泥回流和曝氣池混合液的緩沖作用，一級生化曝氣池混合液維持在5.0以上，至第3天一級生化出水pH值降至4.4，超過了微生物對pH值的適應限度，微生物生命活動受到抑制，處理效率降低，出現了活性污泥膨脹流失現象。采取加堿的方法調節生化進水叫值在4.0以上，一級生化出水pH值恢復，至第8天曝氣池污泥活性逐步恢復，處理效率提高，出水CODcr明顯降低。pH值沖擊時一級生化運行數據見表1。

表1 pH沖擊時一級生化運行數據

時間 一級曝氣池 pH值 ρ（CODcr）/（mg.L^-1) ρ（TA）/（mg.L^-1) 進水 出水 進水 出水 進水 出水 第1天 3.7 7.5 3380 235 490 19.0 第2天 3.5 7.8 5156 286 776 24.4 第3天 3.7 4.4 3207 3967 555 158 第4天 3.8 4.2 7603 2654 860 211 第5天 4.2 4.8 9539 2101 585 372 第6天 4.3 7.3 10115 1820 266 286 第7天 4.5 7.2 6967 1852 384 158 第8天 4.3 7.2 5447 885 189 101

1.2 有毒有害物質的沖擊
　　根據對PTA污水處理裝置運行狀況的觀察及相關資料報道，對生化處理活性污泥產生沖擊的有毒有害物質主要有苯系物、熱媒、鉆、錳催化劑等。它們對活性污泥微生物的破壞是使微生物體的蛋白質遭受破壞而變性，從而使微生物生命活動受到抑制或死亡，表現為曝氣池溶解氧迅速上升，而后污泥膨脹流失。
1.2.1 苯系物的沖擊
　　苯系物的主要來源是PTA裝置氧化工段，其主要成分為二甲苯。如某廠因PTA裝置氧化工段非正常停工，大量未能反應完全的苯系物隨水排下，造成化纖污水預處理軟管泵橡膠軟管溶脹破裂，皮帶運輸機橡膠皮帶溶脹而停運。采樣分析生化進水苯系物的質量濃度在300mg／L以上，而污水中抑制生物處理二甲苯的容許質量濃度為7mg／L^[2]，大量的苯系物進入使生化活性污泥正常生命活動受到抑制而死亡，對氧的利用率急劇降低，供風量不變的情況下，溶解氧反而升高，污泥完全失去了正常絮凝沉降性能，死泥隨水流失，污水外排超標。
1.2.2 熱媒的沖擊
　　熱媒是聚酯裝置所用導熱油，其成分為聯苯：質量分數為26.5％，聯苯醚：質量分數為73.5％，具有特殊的刺激性氣味。熱媒沖擊多發生在聚酯裝置汽提不能正常運行或熱媒泵等設備泄漏時，造成生產污水CODcr急劇升高。根據污水場實際運行狀況觀察，每當生產污水熱媒含量增高，由于熱媒對活性污泥的抑制及毒害作用，在生化進水污染物含量不高的情況下也會產生污泥膨脹流失現象。
1.2.3 鈷、錳催化劑的沖擊
　　PTA裝置在對二甲苯（PX）氧化過程中使用醋酸鉆、醋酸錳做催化劑，在排出的催化劑殘渣中含有較高的鉆和錳。在污水處理裝置的運行過程中，如發現來水發紅的現象，為上游裝置所排含鉆錳的污水，這股污水進入生化后使生化污泥顏色由土黃色變為暗紅色，沉淀池出水也出現暗紅現象，池面有紅黃色泡沫漂浮，據資料報道微生物所能忍受鉆、錳的極限質量濃度分別為5mg／L和15mg／L^[3]，在運行過程中需對進水的鈷。錳含量加以控制，必要時對進水進行稀釋。
1.3 高濃度有機負荷的沖擊
　　根據有關資料顯示，高濃度有機負荷對生化的沖擊主要是使活性污泥中菌膠團的正常代謝或正常生長受到抑制從而引發兩種類型的污泥膨脹。一是供風不足的情況下，生化池中的溶解氧很快降低，活性污泥中微生物對有限的溶解氧展開競爭，比表面積較大的絲狀菌比較有利，結果絲狀菌增殖，菌膠團衰減，從而引發結構型絲狀菌膨脹，造成污泥沉降性能變差。二是在高負荷下供風較為充足時，微生物僅僅是儲存和吸收有機物為內儲存物，還來不及將其氧化，這樣造成微生物特別是菌膠團細菌生長速率的降低，從而對污染物的吸附能力降低，最終造成污泥的性能變差，不易分離，從而引發黏性膨脹。

2 控制沖擊的對策

2.1 裝置操作的優化
2.1.1 提高預處理的效果
　　充分發揮預處理沉降罐（池）的作用，使污水中的TA能夠在預處理部分最大限度地回收，降低后續處理的負荷；同時也要保證污水的均質效果使預處理出水保持相對穩定。
2.1.2 嚴格控制生化處理的工藝參數
　　一級生化污泥的質量濃度在5g/L左右，一級生化污泥的質量濃度2－3g／L，一級生化保持較高污泥質量濃度使之具有較高的抗沖擊能力，二級生化保持較低污泥質量濃度保證其在沉淀池中的沉淀效果；根據分析報表生化進水污染物的變化和溶解氧的數值，適時增減風量，保證剩余溶解氧的質量濃度在1－2mg／L，防止高負荷時缺氧而引發絲狀菌膨脹。
2.1.3 嚴格控制進水的pH值
　　通過在線儀表監測。化驗分析和操作人員用pH試紙現場測定相結合，嚴格控制生化進水pH值在4.0以上，如出現低于4.0的情況立即加堿調節，避免生化系統pH值過低，使污泥活性受到抑制或死亡而發生的沖擊事故。
2.1.4 適量回流處理后污水
　　回流處理后污水，用以稀釋、調節曝氣池進水中有機物的質量濃度，使其穩定在3000mg／L左右，從而避免高含量污染物引發的污泥膨脹或沖擊。
2.2 改善膨脹污泥的絮凝沉降性能
　　在曝氣池中投加炭粉，通過活性炭較大的比表面積吸附微生物，形成以炭粉小顆粒為中心的污泥絮體，可有效地改善膨脹污泥的吸附凝聚能力和沉降性能，幫助生化系統處理效能的恢復；投加聚合鐵、三氯化鐵等絮凝劑也能有效地改善污泥的沉降性能，減少污泥流失^[4]。
2.3 進行污泥置換
　　在發生有毒有害物質的沖擊時，發生污泥大量死亡現象，系統恢復往往需要很長時間，這種情況下，進行污泥置換能使系統盡快恢復。實踐中我們首先從系統中排出部分失活污泥，然后補入可利用的活性較高的污泥，從而使生化系統對污染物的去除能力迅速得到恢復，使系統很快轉人正常運行。
2.4 增加裝置對來水的緩沖能力
　　通過對裝置高負荷沖擊的觀察，每次發生高負荷沖擊均是在PTA裝置生產不正常，連續開停，致使其沖洗所排放的高濃度污水存滿事故池后，不得已的情況下進人生化從而造成對生化的嚴重沖擊，另外，生化沖擊后要盡快恢復就須降低負荷，這也需要有事故池來貯存一部分污水，因此增加裝置對來水的緩沖能力是保證污水場穩定運行的重要措施。

3 小結

　　PTA污水由于其污染物濃度高，水質水量波動大，目前是國內外污水處理的難點，但其對污水場的沖擊還是有規律可循的，只要認真落實排污管理制度，加強對排水和裝置生產運行狀況的監測，并及時落實防范措施，就能避免沖擊，保證污水合格外排。

參考文獻：

　　[1][美]R瓊金斯. 活性污泥操作工藝手冊[M]. 北京：中國環境 科學出版社，1989
　　[2]王良均，吳孟周. 石油化工廢水處理設計手冊[M]. 北京：中 國石化出版社，1996
　　[3]劉念曾，齊慧敏，林大泉 精對苯二甲酸生產工藝的廢水處理[J].石油煉制與化工，1999，30（7）：49－53
　　[4]劉國海 提高PTA污水凈化效果的措施[J]. 石油化工環境保護。2000，（1）：11－14

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　　作者簡介：牛新征（1970－），男，河南太康人，工程師，電話（037）6992076。