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浅析新型生物组合工艺处理甲醇废水的应用
引言
随着石油资源紧缺、油价上涨及甲醇汽油的推广使用和甲醇生产烯烃类物质关键技术的突破，国内外甲醇生产正呈现突飞猛进的态势。甲醇生产原料包括天然气、煤、轻油、重油等，鉴于我国自身的资源储量现状，煤将成为我国甲醇生产最重要的原料。随着煤制甲醇厂家在国内大批上马，其产生的废水对环境污染将不容忽视。煤制甲醇废水的特点为:水质水量波动较大，50%左右为气化废水，氨氮含量约为400 mg .COD质量浓度约为850 mg/L;有机物以甲酸为主p ( GODS ) /p ( CUD)约为0. 5左右，可生化性较强，氨氮以无机氨为主;悬浮物以无机物为主。
内蒙古某煤制甲醇厂，每年可产生60万t废水，处理装置采用SBR生物处理工艺，设计进水水质主要指标为p ( COD)为480 mg/L。 p ( NH3 - N)为160 mg/L，处理量为168m3 /h。但经过近一年的生产运行表明排放至废水处理装置的生产废水水质和水量均波动较大，而且与设计的水质和水量差异较大，生产实际进水水质p (COD)为300-1 000 mg/Lp (NH3-N)为200-400 mg/L，处理量为160-210 m3/ho SBR工艺经过近1年的调试和运行，系统出水p (COD)为40-280 mg/Lp(NH3-N)为30-280 mg/L，运行期间处理效果不稳定，且COD和NH3-N很难同时达到较好的处理效果。为解决现有SBR工艺处理负荷不足的问题，充分考虑利用厂区内现有的条件，其他污水处理装置不变，仅将SBR反应池改造为生物接触氧化池+二级活性污泥池新型生物组合工艺。
1工艺改造
将各个SBR池通过隔墙分隔成3个串联的处理池:第1个是生物接触氧化池，它的作用是去除有机物和少量氨氮，具有一定的抗负荷冲击能力;第2个是一级活性污泥池，它的作用是去除大部分氨氮;第3个是二级活性污泥池，它的作用是去除剩余有机物、氨氮和亚硝酸盐，保证出水水质。将SBR池分隔为3个单元后，各污染物可在特定环境中被基本单一菌群高效的去除干净。
2生物组合工艺各单元设计
2. 1生物接触氧化池
将SBR池的前部改建为生物接触氧化池，内部装有填料层，填料层上、下支撑结构，维修通道，池底铺设微孔曝气器，填料层下支撑结构铺设均匀布水的进水管道，填料层上支撑结构铺设集水器。内部尺寸:LxBxH=7.35 mx10 mx5. 5 m，并联2个。该生物接触氧化池填装自行设计的高效多孔组合生物载体，与传统载体相比，该载体的比表面积大(8 000 m2/m)，孔隙率高(96%)生物附载量大。微生物可在其迅速生长挂膜且不易脱落，而且在载体内部会形成无数个缺氧和厌氧环境，有利于有机物的酸化水解。该生物接触氧化池可较好的适应水质和水量的变化，有利于污水处理效果和出水水质的稳定。
2. 2一级活性污泥池
将SBR池中部改建为一级活性污泥池，分为主体反应单元和泥水分离单元，泥水分离单元内安装斜板填料、出水集水器和污泥导流器，反应单元池底铺设微孔曝气器。主体反应单元内部尺寸:LxBxH=15 mx11.3 mx5.5 m，泥水分离单元内部尺寸:LxBxH=15 mx3 mx5. 5 m。该活性污泥池与传统的活性污泥池相比增加了泥水分离单元、出水集水器、污泥导流器，从而形成了一个高效的活性污泥反应池。该活性污泥池具有生化和泥水分离一体化的特点，活性污泥在生化处理单元内形成自循环，不需要专门的污泥回流设备，节省回流污泥能耗;在生化单元内可以获得较高的活性污泥浓度，污泥浓度易于控制，不受污泥回流浓度的限制，这样为培养出高浓度的硝化菌创造了有利条件。
3济效益分析
该改造工程总投资约600万元，原SBR工艺日处理废水量为120 t/h，吨水处理费用(电费和药剂费)为2. 56元;改造后日处理废水量为200 t/h，吨水处理费用(电费和药剂费)为1. 58元，改造后比原日处理废水量多80 t/h，而吨水处理费用减少0. 98元，则按照改造后日处理废水量为200 t/h计算，改造后每年可节省废水处理运行费用164. 6万元，更重要的是解决了生产废水完全处理达标排放的问题，保证了企业生产工作的正常开展。
4结论
通过生物接触氧化池+二级活性污泥池生物组合工艺处理煤制甲醇废水的实际工程应用，表明该生化组合工艺具有较高的污水处理负荷和运行稳定性，较低的投资和运行成本，且出水水质好，可达国家污水排放一级标准，为下一步的污水脱盐回用创造了基本条件。该工艺适合应用于煤制甲醇废水及其类似水质污水的处理，值得在煤化工企业进行推广应用。
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