生物流化床处理乙二醇废水工业试验

（环境保护研究所 蒋与苟 ）

[摘要] 生物流化床技术是活性污泥法和生物膜法相结合，并融合现代化工技术的废水处理技术，由于其处理效率高、容积负荷高、传质速度快，应用范围广、占地少等特点而受到越来越多的关注。本试验应用15m3/h生物流化床在乙二醇装置现场开展工业试验研究。试验结果表明：在进水COD为1000--3000mg/L，处理后出水COD小于500mg/L，COD去除率达90%；平均容积负荷为3.1kgCOD/(m3·d)，表明该流化床反应器具有较高的处理效率。

[关键词] 生物流化床 乙二醇 废水

1 前言

乙二醇装置最早于1990年投产，生产能力为18万吨/年, 污水排放量为50t/h，COD在1500～10000mg/L之间，污水处理设施采用生物膜法氧化沟技术，建设于1992年，处理规模为50t/h，处理后的COD≤ 500mg/L；2003年，乙二醇装置规模从18万吨/年扩大到22万吨/年，并新建38万吨/年的生产装置，但污水处理设施未扩建，目前污水处理量为90t/h左右，预处理后的污水COD在800mg/L左右，给后续处理带来影响，因此必须扩建污水处理设施或采用新的工艺确保污水中COD≤ 500mg/L。如果采用原有的生物膜法氧化沟技术进行扩建，因受到占地面积大的条件限制，难以实施。因此占地面积小，处理能力强的生物流化床技术就是选项之一。

生物流化床技术具有生物膜法和活性污泥法两者的优点，美国、英国、日本等国对生物流化床技术进行了大量的研究试验工作。1973年美国Jeris Johns等人成功开发了厌氧生物流化床技术，用于去除BOD5和NH3-N的硝化处理，同年申请了专利。1975年，美国Ecolotrol公司开发了HY-FIO生物流化床工艺，用于废水的二、三级处理。美国Dorr-Oliver公司在流化床的实用性方面做了许多研究，尤其是充氧器与进水分布系统上取得了很大的进展。英国水研究中心和美国水研究中心又分别对充氧方式进行改进，并成功地用于厌氧-好氧两段流化

床对废水进行全面的二级处理，包括有机碳的去除和脱氮。日本于70年代中期进行此方面的研究，它着眼于中小型工厂的废水处理。

近年来，我国也对生物流化床进行了不少的试验研究工作，在石化废水、印染废水、制药废水等的试验中均取得了良好的效果。洛阳石化工程公司生物流化床反应器进行多年研究，研制开发了生物流化床反应器并开展了多种废水的应用试验研究。2010年，在乙二醇污水预处理站进行了1m3/h生物流化床应用试验，通过为期2个多月的稳定运行，处理后COD小于200mg/L，COD去除率高达95%，在此基础上放大并建成一套15m3/h生物流化床试验装置，于2011年10月安装完成并开展工业试验研究。 2 污水水质与来源 2.1污水水质

乙二醇污水的主要污染物是COD，BOD与COD比值在0.4～0.6之间,可生化性较好，具体数据见表1。

表1 乙二醇污水水质

成份 项目 乙二醇污水

COD/ mg·L-1 1000～4000

BOD/ mg·L-1 500～2400

pH 温度/℃ 5.0～13.0 ＜40

2.2试验出水水质

在进水COD 1000～4000mg/L情况下，处理后的污水水质达到预处理标准要求，具体数值见表2。

表2 试验出水水质

序号 1 2 3 项 目 COD(mg/L) BOD(mg/L) pH 出水水质 ≤ 500 ≤ 200 6.0～9.0 1

2.3污水来源

乙二醇污水中主要含有纳盐乙二醇、微量乙醛及碱等污染物。其水质特征及来源见表3。

表3 乙二醇污水特征与来源

序号 1 2 装 置 名 称 再生塔冷凝器 锅炉给水排污 排放方式 温度℃ 连续 连续 反应器 开车时 连续 45 40 pH 6.0－7.0 8.0 组 成 少量乙二醇 锅炉给水添 加剂 蒸汽冷凝液 3 冷凝液排污 40 7.0－8.0 4 回收压缩机气液分离罐凝液 45 5.0 11.0－12.0 6.0－7.0 6.0－7.0 微量二氧化碳 0.9WZ％纳盐、微量乙二醇 95wtppm乙醛 微量乙二醇 5 6 7 循环水处理单元再生冲洗水 脱水塔热井排放 塔热井排放 周期性 连续 连续 35 45 45 3 试验流程及装置 3.1工艺流程

生物流化床处理乙二醇污水工艺流程简图如图1所示。来自水解酸化池的乙二醇污水，由污水泵提升到均质罐，经酸化水解反应后，污水溢流至生物流化床进行生化降解，处理后的水排至氧化沟出水管线。加药罐中按要求配制的营养液，由加药泵送入生物流化床反应器。反应需要的空气由空气压缩机从底部风线输入反应器。

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图1试验工艺流程简图

3.2试验装置

生物流化床反应器由洛阳石油化工工程公司开发，是一种气、液、固并存，且处于高速湍流流化状态，使反应器内传热、传质、动量传递效率增强，反应器内装有固体载体，载体上附着生物膜，又有活性污泥菌胶团的共存，是一种活性污泥法与生物膜法相结合的新型高效反应器形式。

如图2所示，生物流化床处理乙二醇污水试验装置主要包括均质水解罐、生物流化床、加药罐和空气压缩机。

图2 生物流化床试验装置

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