徐朝莉
(中石化儀征化纖股份有限公司 給排水廠生化二車間，江蘇 儀征 211900)

　　摘要：采用厭氧+兩段好氧工藝處理PTA污水，在進水CODcr值達到5000-8500mg/L的情況下，經過厭氧反應器(AF)處理工藝，CODcr的去除率可達到80％以上，Mn去除率達到50％，有效降低了后續兩段好氧生化處理的負荷。
　　關鍵詞：污水處理；厭氧反應器；精對苯二甲酸；厭氧污泥
　　中圖分類號：X703.1　　 文獻標識碼：B　　 文章編號：1009—2455(2004)03—0062—03

　　儀征化纖給排水廠生化二車間系化工廠新建45×104t／a精對苯二甲酸(PTA)項目的配套工程，負責該裝置所產生的PTA污水的處理。根據PTA污水的特點，選用“厭氧+兩段好氧”的工藝，最終出水水質標準執行《污水綜合排放標準》(CB8978—1996)一級標準。在前段厭氧處理系統中，采用的厭氧反應器(AF)工藝完全由德國Envirosia公司提供。在厭氧處理系統中可去除污水中80％以上的CODcr和BOD5以及50％的Mn2+，從而大大降低后續的好氧處理系統的負荷。

1 厭氧工藝介紹

1．1 進場PTA污水的特點
　　進場PTA污水是經化工廠污水預處理站進行酸沉處理后的污水。主要污染物包括精對苯二甲酸(PTA)、對苯二甲酸(TA)、苯甲酸(BA)、醋酸(HAC)及甲酸、醋酸酯等，其中30％的CODcr來源于對苯二甲酸，40％-50％的CODcr來源于精對苯二甲酸。
　　PTA污水具有水溫高、有機物含量高、pH值偏酸性、以及水量和水質變化幅度大等特點。厭氧處理系統設計進水p(CODcr)=8500 mg／L，m(BOD5)／m(CODcr)=0.65，ρ(TSS)>550 mg／L，ρ(Mn2+)=40mg／L，pH=50-6，·溫度≤40℃，設計流量為400m3／h，CODcr排放總量為81.6t／d。
1．2 氧工藝流程
　　根據PTA污水的特點，采用厭氧處理流程，如圖1。

1．2．1 預處理單元
　　PTA污水首先在均質池進行水質均質和水量調節，均質池設計停留時間為48h。如果在線COD分析儀測得的p(CODcr)>8 500mg／L或溫度計測得的露>40℃時，將通過PLC系統自動切換閥門，使污水進人事故池中暫存。
　　在中和池中投加適量的氨水及磷酸，以補充氮、磷營養元素的不足。然后污水溢流至泵槽，由3臺潛污泵打人厭氧反應器中。在泵槽通往厭氧反應器的管道上，裝有堿投加系統。
1．2．2 厭氧處理單元
　　厭氧反應器(AF)是污水厭氧處理系統的主體構筑物，是上流式厭氧污泥床與厭氧生物接觸池的組合體。厭氧反應器呈圓柱形，直徑34.6m，高9.5m，2座，每座有效容積8000m3，水力停留時間40h。
　　污水首先通過配水系統均勻地分布于厭氧反應器的底部。厭氧反應器內，裝填有漂浮的污泥載體——聚丙烯填料。在漂浮的填料層下面，距反應器底部1-2m范圍內，存在一個SS的質量濃度可高達60-80g／L甚至更高的污泥層——厭氧污泥床。污泥層上部為污泥懸浮層，厭氧污泥附著在填料的表面進行生長、繁殖，并在填料間以絮凝漂浮物形式存在。在對有機物進行厭氧降解的過程中，污水中大部分有．機物得到降低，CODcr濃度降低，并產生以甲烷為主要成分的沼氣。
　　在厭氧反應器的上部，出水通過水封罐排出，再進入后續兩段好氧處理單元。
　　厭氧反應器產生的剩余污泥被送人厭氧污泥儲存池中，再進入污泥處理系統進行處理。

2 厭氧反應器工藝控制要點

2. 1 溫度
　　由于厭氧甲烷菌對溫度·的變化比較敏感，因此，溫度是影響厭氧處理的一個重要因素。厭氧反應器內溫度應控制在35-38℃之間，并且1d的溫度變化不超過1℃。在中和池中裝有溫度監控系統，由設定的水溫控制加溫蒸汽閥門開度的大小。
2．2 pH值
　　pH值與酸堿度是厭氧消化中的重要控制因素。甲烷菌的適宜pH值為6．6-7．8，最佳pH值在6．8-7．2之間。厭氧反應器內pH值的監控通過裝在厭氧反應器進水管上的pH計與堿投加系統聯鎖。
2．3 氧污泥
　　厭氧反應器培菌階段的污泥來源于揚子石化UASB厭氧污泥及給排水廠生化一車間污泥消化池中的厭氧污泥。經過一年的試運行，對厭氧反應器中不同高度的7個取樣點的污泥性能的分析表明，厭氧反應器中的污泥狀態良好，且厭氧污泥總量已穩定在一定的水平。在厭氧反應器內有機負荷率小于1(kg[CODcr]／(kg[VSS]·d)時，就可向厭氧污泥儲存池中進行排泥。如果出現由于過載、中毒、pH值失調造成厭氧反應器工作異常的情況，可通過泵將其中部分或者全部的污泥送人厭氧反應器內，以促進厭氧污泥性能的恢復。
2. 4 回流率
　　厭氧反應器的出水一部分回流至中和池中與人流污水相混合，這樣可較好地控制pH值，稀釋入場污水，避免較高濃度的對苯二甲酸和醋酸對反應的沖擊。本系統中采用的厭氧反應器污水回流率為2．30。
2．5 氮比
　　厭氧污泥中有機物質的碳氮比，對消化過程影響很大。含氮量過低，即碳氮比太高，則組成細菌的氮量不足，消化液中HC03-(以NHnHC03形式存在)濃度低，緩沖能力差，pH值容易下降；反之，含氮量過高，即碳氮比太低，銨鹽過度積累，pH值可上升到8．0以上，也會抑制甲烷細菌的生長繁殖。在本厭氧系統中，m(CODcr)：m(N)：m(P)的比值控制在400：5：1左右。
2．6 氧化還原電位
　　無氧環境是產甲烷菌繁殖的最基本條件之一。產甲烷菌對氧和氧化劑非常敏感，這是因為它不象好氧菌那樣具有過氧化氫酶。厭氧反應器介質中的氧濃度可根據濃度與電位的關系判斷，即由氧化還原電位Eh表達。專性厭氧細菌要求Eh在-200到-250mV之間，專性厭氧的產甲烷菌要求Eh更低，為—300到-600 mV。在試運行一年時間內，厭氧反應器中氧化還原電位逐步走低，目前維持在-450到-520mV之間。
2．7 有毒物質
　　任何過量的有毒物質都將影響厭氧處理系統的正常運行。對厭氧生物處理來說，最主要的有毒物質是溶解性重金屬[1]。

3 運行情況

　　儀征化纖給排水廠生化二車間于2001年10月18日正式開工建設，2002年10月20日進行厭氧系統的培菌工作，試生產一年來，厭氧系統運行穩定，各項工藝參數均在控制范圍內，厭氧控制系統PLC 工作良好，CODcr及總錳去除率持續升高。厭氧系統進出水水量水質分析見表1。

表1 厭氧系統進出水水量水質分析

年 月

處理水量/m3

進水ρ（CODcr)/(mg·L-1）

出水PH值

出水ρ（CODcr)/(mg·L-1）

出水ρ（BOD5)/(mg·L-1）

出水總錳ρ（Mn)/(mg·L-1）

CODcr去除率%

2003-02

4292

2996

7.5

951

689

68

2003-04

7261

2609

7.5

839

395

23.4

68

2003-06

7077

5773

7.4

2134

14.5

63

2003-08

5317

6239

7.3

1272

6.3

80

2003-10

5845

6042

7.3

1026

548

6.9

83

2003-12

6350

6179

7.4

926

462

9.2

85

　　從表1中可以看出，厭氧反應器中CODcr去除率呈逐月上升趨勢，目前已達到85％以上，而厭氧出水總錳含量維持在較低水平，這樣就大大降低了后續兩段好氧工藝的負荷，保證了最終出水的達標排放。從2003年2月到矍2月份的沼氣產量變化中也可看出CODcr負荷去除率的增加。我們以其中一個厭氧反應器為例，沼氣實際產量分析見圖2：

4 結語

　　①采用厭氧反應器工藝對高濃度的PTA污水進行處理，處理效果明顯，經過一年的實際運行，證明配合后續的兩段好氧生物處理工藝，出水達標排放是完全可以做到的。
　　②厭氧反應器系統的自動化程度高，操作方便，但同時對現場在線儀表及自控聯鎖系統提出了更高的要求，需要進行更為細致、復雜的定期維護工作[2]。

參考文獻：
[1] 上海市環境保護局．廢水生化處理[M]．上海：同濟大學出版社，1999．
[2]牛新征，盛定合．化纖污水處理場開車前活性污泥的馴化[J]，工業用水與廢水，2001，32(1)：48—51．

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作者簡介：徐朝莉(1979—)，女，江蘇儀征人，助理工程師，任職于中石化儀征化纖股份公司給排水廠生化二車間。