聚酯多元醇生产工艺及分析
抽空时间和出水量、出水温度都有影响．
5．羟值的影响，理论羟值对聚酯工艺和聚氨醋弹性体的影响较大，羟值高时，抽空前酸值低，抽空物量多，聚醋的实际羟值随理论计算值的增加而增加．抽空时间和聚醋粘度，在支化度为1／1时，都受羟值显著的影响，羟值增加，抽空时间、聚醋粘度显著下降，当支化度为1／2时，增加羟值，出水温度也下降。 6.3废水处理
污染物排放情况:
废气:主要导热油炉烟气和冷凝器与分离器产生的不凝气。导热油炉使用清洁的天然气为原料，产生的烟气达标，可直接排放；冷凝器与分离器产生的不凝气的主要成分为氮气，属于环境空气的正常组分，可以直接排放。
废水:本次新建工程废水主要包括聚酯多元醇树脂车间缩聚反应生成水，主要污染物为CODcr、BOD5和SS；分析化验废水，主要污染物为CODcr、BOD5和SS；生活污水，主要污染物为CODcr、BOD5、NH3－N等；循环冷却水系统排水，主要污染物为CODcr和全盐量。其中聚酯多元醇树脂车间缩聚反应生成水和分析化验废水属于高浓度有机废水，在排入城东污水处理厂前需经活性炭过滤、吸附进行预处理；生活污水经化粪池处理后通过厂内排水管网进入运城市城东污水处理厂；循环冷却水系统排水属于净水直接通过厂内下水管网进入污水处理厂。废水经过污水处理厂处理达标后循环利用。
噪声:主要噪声源有反应釜、空气压缩机及各种泵类。对于空压机等产生的空气动力噪声可在进口或出口处安装消声器进行消声；对于泵类机械动力设备可采取弹性基础等减振措施。
固体废物:产生的固废主要为废活性炭和生活垃圾，其中废活性炭由活性炭厂家回收利用，生活垃圾则由运城市环卫部门统一处理。
在合成生产过程中, 由于在基布含浸、聚凝、水洗工序中使用了大量的有机化合物, 废水中含有DMF(二甲基甲酰胺) 、甲苯、丁酮、二甲胺等有机物, 其CODcr 平均浓度高达2 000 mg/ L 甚至更高,其产生的废水毒性较大, 对人体、土壤, 动植物生长均产生危害。针对废水的水质特点, 采用厌氧和好氧相结合的工艺路线进行治理, 经过一年多的稳定运行实践,出水各项指标均达到国家《污水综合排放标准》( GB8978 - 1996) 中二级标准。
1 废水水质分析
该厂废水排放量为200 m3/ d , 厂区总排水水质情况见下表：
26
聚酯多元醇生产工艺及分析
从表中可以看出, 这些污染物浓度均严重超过《污水综合排放标准》所规定的标准, 必须进行治理。其废水水质主要有以下特点:
(1) 有机物浓度较高、成份复杂;
(2) 有机物多为闭合结构的芳香族化合物和长链结构的碳水化合物, 稳定性好, 难以降解, 生化降解时间长;
(3) 废水排放的水量、水质变化较大, 另外DMF 在厌氧水解过程中因极性键的断裂, 容易释放出氨基化合物,使废水中的氨氮升高。
上述废水特征, 使得废水必须经过充分的厌氧处理提高B/ C 值后, 才能进行好氧生化达到净化处理效果。另外要求废水处理设施还必须具有适应水量、水质负荷变化的调节能力。
2 废水处理工艺
由于该废水的可生化性较差(BOD5/ CODcr< 0. 3) , 有机物浓度、悬浮物含量和色度均较大,且含有难生物降解的有机物, 水质成分复杂, 因此, 该废水处理工艺的设计在采用相应的预处理后, 必须经过充分的厌氧处理提高B/ C 值后, 才能进行好氧生化达到净化处理效果。经过厌氧处理,废水中的难降解的大分子有机物、发色基团得到了较好的降解,废水的可生化性提高,为减轻后续处理的负荷, 为后续好氧生化创造了更好的条件。而好氧工艺采用生物接触氧化法可以有效地去除废水中的有机污染物。
根据废水特点, 处理工艺采用“厌氧和好氧”相结合的处理方式,厌氧工艺采用水解酸化技术, 好氧工艺采用生物接触氧化法技术。另外根据合成革生产废水的性质和排放标准执行情况, 生化出水采用化学混凝法和机械过滤作为三级深度处理工艺, 从而进一步达到削减和去除污水中COD、SS、色度等污染物的目的, 确保工艺运行的稳定性。
废水处理工艺流程见下图:
27
聚酯多元醇生产工艺及分析
废水、塔顶水和生活污水经由厂区收集系统收集进入格栅集水井, 由泵泵入综合调节池。第二股高浓度废水为洗塔水, 这股废水在高浓度废水池中经固液分离后, 清液回到DMF回收塔,转化为浓度较低的塔顶水回用,另外还有一小部分水由泵定期提升排入综合调节池, 避免一次进入对处理系统造成的冲击。两股废水在综合调节池内均匀水质、水量后由提升泵提升进入反应初沉池,在水处理药剂的作用下,去除大量的SS 及部分CODcr ,预处理后的出水自流入A/ O 池的A 池即水解酸化池, 难以降解的芳香类大分子物质及毒性物质被断裂开环、去除和减少,废水的可生化性得到了提高, 为进一步的生化处理提供良好的条件; 同时将接触氧化池的出水和二沉池的污泥回流至水解酸化池, 反硝化菌接纳含有大量的硝酸盐的污水进行反硝化反应, 进行厌氧水解处理后, 废水进入A/ O 池的0 池即接触氧化池。通过栖息在填料上的好氧菌高速代谢, 进行好氧处理,将水中污染物氧化分解为CO2和H2O ,完成对有机物的大量去除。接触氧化池出水与氧化池中脱落的生物膜一起流入沉淀池中进行泥水分离,出水再经过加药混凝沉淀保证出水效果,本工程采用二级A/ O 工艺。出水经排放口达标排放或过滤后回用。初沉池的全部污泥、中沉池、二沉池的剩余污泥排入污泥池,通过压滤机处理后,泥饼外运处置; 污泥滤液和污泥池内上清液回流至调节池。
具体分为如下三个阶段:
(1) 废水物化处理阶段。考虑到合成革生产废水排放的水量、水质变化较大的特点,调节池容量较大,以均衡水质水量,便于后续的处理。废水在反应初沉池中，在水处理药剂作用下,可以有效去除脱落的基布细毛、泥沙等固体型悬浮物,
28
聚酯多元醇生产工艺及分析
减轻后续生化处理的负荷。
(2) 废水生化处理阶段。经物理处理后的废水,进入水解酸化反应池中进行厌氧反应处理。废水中结构复杂的大分子有机物降解转变成结构简单的小分子有机物, BOD5/ CODcr 值提高, 使它们易于生物降解,为后续好氧生物降解提供了保证。
采用A/ O 组合工艺处理有机废水, 要保证最后出水水质,仍是好氧阶段起决定性的作用。在本工程中,好氧处理采用了接触氧化法,选用了供氧能力大、氧利用效率高的曝气器进行阶段曝气,同时采用对微生物进行必要的筛选、培养及驯化后,将由多种微生物组成的菌群构成分解链, 种植在生化处理池内,以达到高效处理的效果。
(3) 深度处理阶段。为确保出水水质,在二沉池后的出水中投入微量絮凝剂, 使废水中的悬浮物在絮凝剂的作用下, 经斜管填料进行最后沉淀达标排放。
3 工艺流程特点
因为废水中有机物稳定性高,降解困难,如果采用单级的A/ O 生物处理工艺处理此类废水有一定难度, 且废水在运行过程中, DMF 分解导致氨氮值会有较大幅度的升高, 为此在工艺设计时采取如下针对措施:
(1) 采用二级A/ O 工艺, 确保有机物的完全降解。
(2) 加大废水的停留时间,使生化的主工艺延长到60 h 以上,确保足够的生化反应时间。
(3) 加大回流比, 一、二级接触氧化池的出水100 %、中沉池污泥和二沉池污泥50 %、(总体回流比达到300 %) 回流到前端水解酸化池, 使废水得到充足的硝酸盐和微生物, 因此可在其中进行反硝化反应, 然后在好氧池中去除有机物和进行硝化作用。反之, 废水又提供了充足的碳源营养物和有机物,从而提高降解效率。
(4) 增加气水比,使总气水比达到5 ∶1 ,形成足够的硝化环境。 4 治理工艺主要单元功能与设计参数
(1) 一级水解酸化池: 半地下式钢砼结构, 结构尺寸= 7.1m×5.0m×5.5m, HRT= 20 h ,内挂弹性立体填料。
(2) 一级生物接触氧化池: 半地下式钢砼结构,结构尺寸= 4. 1 m×4. 5 m×5. 5 m, 有效停留时间10h ,采用微孔曝气盘曝气,曝气量为6. 55 m3/ min。 (3) 中沉池: 采用竖流沉淀池, 半地下式钢砼结构, 结构尺寸= 4. 5 m×2. 8 m×5. 3 m, 表面负荷为位0. 78 m3/ 2h。
(4) 二级水解酸化池: 半地下式钢砼结构, 结构尺寸= 5. 2 m×4. 5 m×5.
29
聚酯多元醇生产工艺及分析
3 m, HRT= 12 h ,内挂弹性立体填料。
(5) 一级生物接触氧化池: 半地下式钢砼结构, 结构尺寸= 8. 0 m×5. 0 m×5. 3 m, 有效停留时间21 h , 池内分别安装弹性立体填料和微孔曝气盘曝气。 (6) 二次沉淀池: 半地下式钢砼结构, 结构尺寸= 5. 0 m ×3. 0 m ×5. 3 m, 表面负荷为位0. 65m3/ m2h ,内置0.35 mm的六角蜂窝斜管。
(7) 终沉池: 半地下式钢砼结构, 结构尺寸=4. 5 m ×3. 0 m ×5. 3 m, 表面负荷为位0. 94 m3/m2h ,内置0.35 mm的六角蜂窝斜管。
30