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1,4-丁二醇生产废水处理中试研究
更新时间:2017-01-17 来源:《工业水处理》 作者:吴英,祝双燕,曹斌,王丽春

摘要:1,4-丁二醇(BDO)生产废水含甲醛,难降解、毒性大、水质水量变化大,处理难度高。试验构建了预曝气水解酸化-高效厌氧反应器-接触氧化-膜生物反应器组合系统处理BDO 废水。预曝气水解酸化可有效降低甲醛浓度,降低废水毒性。同时预曝气水解酸化和高效厌氧反应器均可提高废水的可生化性。系统对废水COD 的去除率达到90%以上,出水COD 满足国家《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)一级标准。

1,4-丁二醇(BDO)作为一种重要的有机精细化工原料,被广泛应用于医药、化工、纺织、造纸、汽车和日用化工等领域。目前常用的BDO 生产工艺为炔醛法(Reppe),以乙炔和甲醛作原料,以铜/铋作催化剂, 合成中间产物1,4-丁炔二醇, 再加氢生成BDO〔1〕。在其生产过程中,产生的废水具有难降解、含盐量高、毒性大、水质变化大的特点,处理难度非常大。

关于BDO 生产废水的处理研究比较少,目前常用的处理工艺是UASB+好氧组合工艺。但该工艺处理BDO 废水仍然存在不能稳定达标的问题,主要原因有:(1)废水中有机物大多为难降解有机物,很难彻底降解;(2)生产废水中含有甲醛,对微生物系统会造成不小的冲击;(3)生产废水含盐量高,微生物培养困难,降解效果不理想〔2-3〕。

笔者中试试验针对陕西某BDO 生产企业在生产中间环节排放的废水, 在常规厌氧+好氧的工艺基础上, 增加预曝气水解酸化池预处理单元及膜生物反应器深度处理单元, 即预曝气水解酸化-高效厌氧反应器-接触氧化-膜生物反应器组合工艺进行研究,降低废水毒性,提高废水可生化性,使废水经后续处理后能稳定达标排放。

1 废水来源及水质

陕西省某企业以炔醛法生产BDO,其中间产物1,4-丁炔二醇生成后, 经过离子交换床进行净化。

离子交换单元产生的废水pH 高,含盐量大,毒性大(含甲醛),作为中试试验的水源。废水水质如下:进水COD 1 130~5 300 mg/L,BOD5 135~636 mg/L,B/C0.10~0.12,NH3-N 2.9~11 mg/L,TP 0.15~0.37 mg/L,甲醛120~350 mg/L,pH 9.2~13.2,电导率820~13 710μS/cm,盐度9.5~15 ng/L。

2 工艺的提出

常规BDO 生产废水的处理采用厌氧-好氧的方法,尽管能有效降解废水中的大部分有机物,但存在出水不能稳定达标的问题。文献表明,BDO 废水宜采用组合工艺而不是单独厌氧的方式来处理〔2〕。在此基础上, 提出了预曝气水解酸化-高效厌氧反应器-接触氧化-膜生物反应器的组合工艺概念。其优势主要体现在:(1)预曝气水解酸化单元可去除一部分甲醛,降低有毒有害物质对厌氧反应器的影响,提高系统耐毒性;同时分解一部分大分子有机物为小分子物质,降低厌氧段的有机负荷。(2)膜生物反应器集泥水分离及杀菌消毒于一体,省去了许多构筑物,处理效果更好。(3)组合工艺稳定性好,对进水的有机负荷及有毒物质的适应性比较强,处理负荷高,处理效果好,适用于难降解、水质变化大的BDO生产废水处理。

版权、出处:《工业水处理》

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