申请日2010.05.19
公开(公告)日2011.11.23
IPC分类号C02F11/12; C02F11/04
摘要
针对化工废水剩余污泥大量积累，部分方法处理难度大等缺点，本发明公开了一种PTA化工废水剩余污泥的处理方法。即石化厂二沉池未经浓缩的PTA化工废水剩余污泥(含水率为99.4%-99.6%)，先调节pH值，按每升泥加入硝酸盐0.5g～5.0g后静置，再由气浮柱底通入复合气浮剂，污泥进一步气浮浓缩，可以使泥水有效的分离。本发明的处理方法的优点是停留时间短、处理效率高、占地面积小;节约处理成本，提高出水水质，减少污泥后续处理的压力。
权利要求书
1.一种对苯二甲酸的化工废水剩余污泥的处理方法，其特征是由下列步骤组成：
A、将对苯二甲酸化工废水剩余泥调节pH值至6.5-7.5，加入硝酸盐后在气浮柱(1) 中静置，污泥发生反硝化作用，污泥浓缩的同时其中部分有机物降解;
B、污泥不继续上浮后，从气浮剂投料槽(3)投加调配好的复合气浮剂，由气浮柱 底部砂芯漏斗(2)的上表面导入，开启空气压缩机(8)气流稳定地并在压力表(7) 量程内，空气进入缓冲罐(6)，缓存后，通过三通阀门(5)和流量计(4)，最后气体 被砂芯漏斗(2)的砂芯分散成微气泡气浮对苯二甲酸化工废水剩余污泥，污泥得到进 一步的浓缩后静置，显现污泥在上，清水在下清晰分层;
C、将上层污泥与下层清水分离。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征是：所述的硝酸盐是硝酸铁或硝酸铵， 加入量为0.5g/L～5.0g/L。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征是：所述的复合气浮剂是聚丙烯酰胺 或聚合氯化铝与有机酸复配而成，所述的有机酸是月桂酸、肉豆蔻酸、硬脂酸或棕榈酸。
4.根据权利要求3所述的处理方法，其特征是：所述的复合气浮剂的聚丙烯酰胺 或聚合氯化铝的加入量是每升剩余污泥加15mg-75mg，有机酸的加入量为每升剩余污泥 加0.5g/L～5.0g/L。
说明书
一种PTA化工废水剩余污泥的处理方法
技术领域
本发明涉及一种PTA化工废水剩余污泥的浓缩方法;尤其涉及一种气浮处理PTA 及其它化工废水剩余污泥的方法。
背景领域
精对苯二甲酸(PTA)是一种重要的化工原料，广泛地用于各种合成纤维、涤纤维、 增塑剂和涂料的生产等许多方面。其生产过程中排放出COD负荷高达5-15kg/m3。PTA 污水中的主要污染物为对苯二甲酸、醋酸和苯甲酸等，该水COD浓度较高。
国内现已工业化的PTA污水处理装置有多套，主要包括以中石化为代表的厌氧好氧 处理工艺和以中石油为代表的两端好氧处理工艺。某石化公司PTA废水处理系统经化 装置处理后，产生的剩余污泥量约25×104t/a，pH值为7.5-9.0，含水率为99.6%，污泥 浓度较低。PTA化工废水剩余污泥浓缩池(平流式)重力沉降停留8-12小时后，仍无法絮 凝沉降。原因有：第一，经过二沉池排除的剩余污泥，仍有较高的COD浓度，系统中 的DO严重不足，低DO浓度是引起化工污水处理场污泥膨胀;第二，石化废水成分复 杂，有机物浓度高，变化大，其中一些对微生物有毒害作用的物质如重金属Pb及有机 氯，会使细胞中毒死亡，这也是污泥上浮的原因之一;另外，当进水含油脂量过高时， 油脂会附聚在菌胶团表面，使细菌缺氧死亡，导致比重降低而上浮。由于无法有效泥水 分层，至使大量的剩余污泥积聚在系统内造成二沉池出水带泥，不仅影响排水水质而且 增加生化处理成本和降低系统生化污泥的活性。
常用的污泥浓缩方法可以分为三类：重力浓缩、离心浓缩和气浮浓缩。
(1)、重力浓缩：利用重力作用的自然沉降分离方式，不需要外加能量，是一种最节能的污 泥浓缩方法。重力浓缩只是一种沉降分离工艺，它是通过在沉淀中形成高浓度污泥层达 到浓缩污泥的目的，是目前污泥浓缩方法的主体。单独的重力浓缩是在独立的重力浓缩 池中完成，工艺简单有效，但停留时间较长时可能产生臭味，而且并非适用于所有的污 泥;如果应用于生物除磷剩余污泥浓缩时，会出现磷的大量释放，其上清液需要采用化学 法进行除磷处理。是目前常用的污泥浓缩方法，但占地面积大，对沉降性能差的污泥浓 缩效果不好，容易发生污泥上浮和腐化等，比较适合于密度大的污泥，如初沉污泥、化 学污泥和生物膜污泥等，对密度接近于1的轻污泥浓缩效果不佳。
(2)、离心浓缩：比重力浓缩效率高，用时短，但较适用于混合污泥，且运行费用较高。 离心浓缩法的原理是利用污泥中固、液比重不同而具有的不同的离心力进行浓缩。连续 工作，HRT仅为3min，出泥含固率可达4%以上。
(3)、气浮浓缩
A气浮法：常用的有溶气气浮法、诱导气浮法。对于浓缩密度接近于水的、疏水的 污泥效果尤为显著;气浮池停留时间较短，容积较小。近年来，崔志广等研究了城市污 水剩余污泥气浮浓缩中捕收剂的种类和用量、与PAM配合使用以及pH等因素的影响， 其中捕收剂SESN用量为37.5mg/L，气浮5min时，污泥的含水率从平均99.44%降 至96.8%;捕收剂SEAN的用量为18.75mg/L，气浮5min可使污泥含水率从99.4%降 至96.4%，体积为浓缩前的1/5;而在一系列脂肪酸捕收剂中ZFS12用量为75mg/L时 效果最佳。。但该法仅仅对污泥进行了减容，对于化工废水剩余污泥中存在的大量有毒 有害的有机物无明显降解作用，存在二次污染，且连续操作能耗大。
B生物气浮法：1992年捷克的Dizinsk.s和瑞典的Dalhammarg等提出了一种新的剩 余活性污泥浓缩方法——生物气浮法浓缩污泥工艺，即利用污泥本身的反硝化能力，通 过投加硝酸钙，利用污泥反硝化作用产生的气体使污泥浮起进而达到浓缩的目的。生物 气浮法浓缩污泥的气体是由污泥本身反硝化作用产生的，一旦气体量超过其在溶液中的 饱和溶解度即以微气泡的形式释放出来，包裹在污泥絮体中，形成理想的夹气絮粒，只 在污泥表层有微气泡粘附在污泥颗粒上，无需添加絮凝剂来加强污泥与气泡的粘附注 能。并利用污泥溶液中、污泥吸附的及污泥水解的有机物作为反硝化碳源，污泥处理后 下清液COD明显降低。但单独使用运行周期过长，且污泥减容效果偏低。有研究表明 生物气浮的主要影响因素为：硝酸盐浓度，温度，污泥浓度，污泥来源，对于本发明处 理的PTA化工废水剩余污泥的处理，主要考虑硝酸盐浓度的影响。
C气浮处理污泥的其它研究：2006年1月公开的专利CN1724421A使用了高效油泥 分离剂及相关的气浮技术，将含油污泥中的大部分砂石、泥土分离出来，实现了含油污 泥无污染资源化的利用。2006年10月公开的专利CN1843980A和2007年9月公开的专 利CN101037286A以及2008年5月公开的CN101186421A都应用了气浮来处理含油污泥， 分别都辅助了生物、臭氧还有超声来强化气浮，最终都能达到回收油，并能达到泥水分 离，缩短处理时间，提高处理效果，达到无害化。以上专利，都涉及了气浮法来处理污 泥，但都相对于含油污泥来说，对密度比水小或与水接近的化工废水剩余污泥的并无较 好的减容和降解效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：为了解决现有PTA化工废水剩余污泥的处理工艺存 在处理效率低、周期长等问题而提供一种高效的PTA化工废水剩余污泥处理方法。促进 化工废水剩余污泥减容和废水降解，减少环境的危害。
本发明的技术方案为间歇反应处理的方式，达到促进PTA化工废水剩余污泥浓缩 以及促进后续处理的目的。
本发明的技术方案如下：
一种对苯二甲酸的化工废水剩余污泥的处理方法，其工艺流程见图1，具体步骤如 下：
A、将对苯二甲酸化工废水剩余泥调节pH值至6.5-7.5，加入硝酸盐后在气浮柱中 静置，污泥发生反硝化作用，污泥浓缩的同时其中部分有机物降解;
B、污泥不继续上浮后，待气流稳定在压力表量程内后，在对苯二甲酸化工废水剩 余污泥中投加调配好的复合气浮剂，并进行气浮，污泥得到进一步的浓缩后静置，显现 污泥在上，清水在下清晰分层;
C、将上层污泥与下层清水分离。
上述的处理方法，所述的硝酸盐可以是硝酸铁或硝酸胺，加入量为0.5g/L～5.0g/L。
上述的处理方法，所述的复合气浮剂可以是聚丙烯酰胺(数均分子量为800万-1500 万)或聚合氯化铝与有机酸复配而成，所述的有机酸可以是月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸 或硬脂酸。
上述的处理方法，所述的复合气浮剂的聚丙烯酰胺或聚合氯化铝的加入量是每升剩 余污泥加15mg-75mg，有机酸的加入量为每升剩余污泥加0.5g/L～5.0g/L。
该工艺处理结果能够降低剩余污泥的含水率，提高出水质量;促进减容缩短污泥处 理周期，利于剩余污泥后续的厌氧消化及脱水，减轻后续处理负荷;节约处理成本，减 少环境保护方面的压力。
