摘要：文章采用“水解酸化工藝+接觸式厭氧工藝+CAST工藝”處理在生產(chǎn)電池級(jí)碳酸甲乙脂產(chǎn)生的廢水，廢水水質(zhì)為CODcr≤20000mg/L時(shí)，處理出水CODcr≤500mg/L。該處理工藝具有處理效果穩(wěn)定、運(yùn)行費(fèi)用較低、占地面積較小的優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：生產(chǎn)電池級(jí)碳酸甲乙脂廢水;廢水處理;水解酸化工藝+接觸式厭氧工藝+CAST工藝

中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2020）11-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.11.036

Analysis of the production process of battery grade ethyl methyl carbonate wastewater

Zhang Denghua

（Jiangsu Shengtai Environmental Technology Co.，Ltd.，Nanjing Jiangsu 210000，China）

Abstract：“Hydrolytic acidification process + contact anaerobic process + CAST process” is used to treat the wastewater produced in the production of battery-grade methyl ethyl carbonate.When the wastewater quality is CODcr≤20000mg/L，the effluent CODcr≤500mg/L.The treatment process has the advantages of stable treatment effect，low operating cost and small footprint.

Key words：Wastewater from producing battery grade methyl ethyl carbonate;Wastewater treatment;Hydrolytic acidification process + contact anaerobic process + CAST process

某公司在生產(chǎn)電池級(jí)碳酸甲乙脂過程中產(chǎn)生了一定的生產(chǎn)廢水和車間沖洗水。廢水的排放量為480m3/d，廢水經(jīng)過處理后達(dá)到當(dāng)?shù)貓@區(qū)接管標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)場的實(shí)際數(shù)據(jù)見表1。

園區(qū)接管標(biāo)準(zhǔn)見表2。

1 廢水處理工藝

1.1 項(xiàng)目自身特點(diǎn)

廢水來自車間的生產(chǎn)工藝廢水、清洗廢水等，主要含有環(huán)氧乙烷、二乙酯、二甲酯、乙二酸及丙二醇。

1.2 項(xiàng)目的工藝流程

根據(jù)項(xiàng)目自身特點(diǎn)并查找相關(guān)資料，本項(xiàng)目工藝定為原水—集水池—水解酸化工藝—接觸式厭氧工藝—CAST工藝—排放池—接園區(qū)管網(wǎng)。

1.2.1 水解酸化工藝

由于本項(xiàng)目廢水比較難生化降解，宜采用水解酸化處理工藝作為預(yù)處理工藝，進(jìn)一步提高廢水的B/C，為后續(xù)厭氧和好氧處理創(chuàng)造較好條件。特別是停留時(shí)間長（超過72h）的大水解，能夠?qū)﹄s環(huán)、長鏈的有機(jī)物開環(huán)斷鏈，提高廢水的可生化性。

工藝特點(diǎn)：（1）經(jīng)過長時(shí)間的厭氧水解，廢水中BOD5/CODCr比值可提高0.1以上，甚至超過0.2;（2）廢水的有機(jī)物平均去除率為30%左右、廢水的懸浮物處理率為40%左右;（3）不需要額外設(shè)備（比如三相分離器、布水系統(tǒng)等），工程投資得到了降低;（4）氣味較少，現(xiàn)場環(huán)境較好;（5）第一、第二階段反應(yīng)迅速，故水解池體積小，節(jié)省基建費(fèi)用;（6）水解池具有消化池的功能，不需要中溫消化池，剩余污泥少。

因此本工程采用水解酸化處理工藝對(duì)廢水進(jìn)行生化預(yù)處理，進(jìn)一步對(duì)廢水中難降解的物質(zhì)進(jìn)行開環(huán)斷鏈，進(jìn)一步提高廢水的B/C，為后續(xù)的厭氧+好氧提供更好的處理?xiàng)l件。為了保證生化處理的效率，尤其是冬天仍能有很好降解效率，可利用工廠的蒸汽余熱進(jìn)行加熱，并增加污泥沉淀區(qū)，回流系統(tǒng)，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

1.2.2 接觸式厭氧工藝

厭氧生物處理是利用厭氧性微生物的特殊性能，在外部不提供外源能量的情況下，以被還原有機(jī)物作為受氫體，在去除了廢水中的有機(jī)物的同時(shí)產(chǎn)生了有利用價(jià)值的甲烷氣體。

厭氧系統(tǒng)有以下特點(diǎn)：（1）使用范圍較廣，適用于高濃度有機(jī)廢水（進(jìn)水COD濃度可達(dá)50 000mg/l），也能處理低濃度有機(jī)廢水，比如市政污水、城鎮(zhèn)污水等城;（2）只需要回流泵、不需要大功率的風(fēng)機(jī)進(jìn)行曝氣，所以能耗低;（3）反應(yīng)器的設(shè)計(jì)有機(jī)容積負(fù)荷高，是好氧的2倍以上，常規(guī)中溫厭氧為3～5kgCOD/m3·d;（4）反應(yīng)器產(chǎn)生剩余污泥量少，是好氧反應(yīng)所產(chǎn)污泥的0.1～0.5倍，減少了污泥的處置費(fèi)用;（5）去除COD同時(shí)產(chǎn)生的沼氣可作為能源再次使用;（6）反應(yīng)器運(yùn)行需要營養(yǎng)較少;（7）比好氧處理能降解的有機(jī)物種類更多，更能承受較大的負(fù)荷變化和水質(zhì)變化。

反應(yīng)器特點(diǎn)是：反應(yīng)器設(shè)對(duì)應(yīng)的折板，將反應(yīng)器分隔成串聯(lián)的幾個(gè)反應(yīng)室，每一個(gè)反應(yīng)室都是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的厭氧系統(tǒng)，并在最后的反應(yīng)室設(shè)內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，保證反應(yīng)器內(nèi)的合理的上升流速和其泥水混合的效果，厭氧污泥以顆粒、絮狀或二者都有的形式存在。綜合起來，有如下特征：（1）較好的泥水混合條件。反應(yīng)器的泥水條件是處理效果保證的關(guān)鍵因素，有較好的泥水混合能力，是保證高效穩(wěn)定的反應(yīng)器的條件之一。在此工藝中，由于有擋板的存在，使進(jìn)水與底部污泥迅速接觸并上升，并在池子中間設(shè)有填料，能形成很好的截留能力，使泥水充分混合。第二、第三格進(jìn)水通過折板的導(dǎo)流作用，進(jìn)水直接引到池底，同樣使得泥水混合并上升。因此，接觸式厭氧池具有良好的泥水混合條件。（2）高效的生物固體截留能力。從其內(nèi)部工藝構(gòu)造可以看出，池中布滿彈性填料，一般長度為2 000mm～3 000mm，為微生物提供的生長的載體，微生物在彈性填料上可以更好地繁殖，進(jìn)行新陳代謝，保證其活性，可以穩(wěn)定去除廢水中的有機(jī)物。（3）菌群的合理分布及顆粒污泥的形成。由于接觸式厭氧池分多個(gè)單元，并有合理的上升流速等條件，因此，在反應(yīng)器正常運(yùn)行的過程中可以在各反應(yīng)室形成具有更好處理效果的顆粒污泥。在進(jìn)水的前部反應(yīng)室，由于處理濃度較高的有機(jī)物，形成的顆粒污泥粒徑大、呈灰色，且由于反應(yīng)器的有機(jī)負(fù)荷較高，污泥代謝快，生成也會(huì)較快。從中部反應(yīng)室開始到最后出水反應(yīng)室，由于廢水的有機(jī)物濃度逐漸下降，形成的顆粒污泥粒徑呈下降趨勢，顏色呈加深趨勢，逐漸變黑。

1.2.3 CAST工藝

CAST工藝是循環(huán)式活性污泥法的簡稱，是近年來在傳統(tǒng)SBR工藝上發(fā)起來的一種新型工藝，綜合了常規(guī)活性污泥法和SBR工藝的優(yōu)點(diǎn)，又避免了它們的一些缺點(diǎn)，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和處理效率。綜合起來，有如下特征：（1）由于有回流系統(tǒng)，好氧系統(tǒng)的末端，有機(jī)負(fù)荷低，部分廢水通過回流系統(tǒng)回流至CAST系統(tǒng)前端，和原水一起混合，起到了緩沖水質(zhì)的作用，使出水水質(zhì)更加穩(wěn)定;（2）設(shè)置了獨(dú)立的缺氧段，強(qiáng)化了微生物的脫氮效果，通過混合液回流，保證其工藝的脫氮效果;（3）排水的時(shí)候，整個(gè)反應(yīng)器作為沉淀池，表面負(fù)荷低，污泥沉降性能好，出水水質(zhì)較好，自動(dòng)化程度較為簡單且效率高;（4）避免了不能連續(xù)進(jìn)水的缺點(diǎn)，通過檢測池內(nèi)的指標(biāo)，達(dá)標(biāo)后可以一邊排水一邊進(jìn)水，提高了運(yùn)行效率;（5）曝氣系統(tǒng)設(shè)可提升曝氣裝置，曝氣系統(tǒng)更換的時(shí)候不需要抽空好氧池，定點(diǎn)更換曝氣系統(tǒng)即可，便于維護(hù);（6）整體工藝可以不設(shè)二次沉淀池，減少了基建面積和費(fèi)用;（7）可以采用組合式模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，方便分期建設(shè)和擴(kuò)建工程，提供業(yè)主的多方面選擇。

2 主要處理構(gòu)筑物及其工藝參數(shù)

2.1 集水池

功能：主要用于收集廢水，均化水質(zhì)水量。詳見表3。

2.2 水解酸化池

功能：去除廢水的部分COD，并提高廢水可生化性。詳見表4。

2.3 接觸式厭氧池

功能：去除廢水的部分COD。詳見表5。

3 電氣控制及其他

3.1 概述

本設(shè)計(jì)范圍為廢水處理工藝的控制系統(tǒng)及廢水處理工藝的儀表，根據(jù)工藝和業(yè)主的要求，控制系統(tǒng)采用現(xiàn)場設(shè)手動(dòng)控制箱，單路控制，便于操作。

3.2 電氣

3.2.1 供電系統(tǒng)

（1）供電系統(tǒng)中設(shè)置了低壓配電和電氣保護(hù)系統(tǒng)，其中動(dòng)力電纜為三相五線制，進(jìn)電氣配電柜（由建設(shè)單位負(fù)責(zé)接入）。（2）電氣設(shè)備選型。電氣設(shè)備選用國內(nèi)一線品牌（正泰或等同），低壓電氣采用國內(nèi)一線品牌（正泰或等同），電纜采用國內(nèi)一線品牌（江南或等同）。

3.2.2 電氣保護(hù)

電氣設(shè)備必須設(shè)有相應(yīng)的自動(dòng)保護(hù)裝置，設(shè)備出現(xiàn)各種故障的時(shí)候，必須進(jìn)行保護(hù)（停止運(yùn)行或者報(bào)警警示）。

3.2.3 電氣操作

電氣操作為手動(dòng)操作，單路控制。

3.3 自動(dòng)控制

3.3.1 概述

本設(shè)計(jì)的廢水處理工藝為生化工藝，根據(jù)業(yè)主對(duì)控制要求，本方案控制采用手動(dòng)控制方案。

3.3.2 控制功能

集水池高低液位檢測及連鎖，當(dāng)系統(tǒng)檢測到液位高時(shí)，自動(dòng)開啟提升水泵，當(dāng)系統(tǒng)檢測到液位低時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉提升水泵。

3.3.3 儀表設(shè)備

集水池液位測量采用浮球液位控制器。

pH儀表采用合資品牌，帶4-20mA信號(hào)。

3.4 廢水站保溫及防腐

碳鋼鋼管防腐采用環(huán)氧煤瀝青+面漆防腐。

4 總結(jié)

（1）本工程主體工藝是“水解酸化工藝+接觸式厭氧工藝+CAST工藝”，處理構(gòu)筑物緊湊，運(yùn)維方便，運(yùn)行費(fèi)用較低，出水穩(wěn)定;（2）考慮廢水可生化性較差，設(shè)置停留時(shí)間較長的水解酸化工藝，提高其B/C比，為后續(xù)生化處理提高較好的條件;（3）考慮廢水水量不大，為了提高其運(yùn)維的機(jī)動(dòng)性和靈活性，好氧工藝采用CAST工藝。

參考文獻(xiàn)

[1]高廷耀，等.水污染控制工程（下冊(cè)）[M].北京：高等教育出版社，1999.

[2]張自杰.排水工程（下冊(cè)）[M].北京：高等教育出版社（第一版），2000.

[3]北京水環(huán)境技術(shù)與設(shè)備研究中心，北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院，國家城市環(huán)境污染控制工程技術(shù)研究中心.三廢處理工程技術(shù)手冊(cè)（廢水卷）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000.

[4]奚旦立，等.廢水處理工藝設(shè)計(jì)及實(shí)例分析[M].北京：高等教育出版社，2002.

收稿日期：2020-09-27

作者簡介：張登華（1983-），男，漢族，本科，中級(jí)職稱，研究方向?yàn)閺U水處理。