摘要：本文主要阐述了间歇式活性污泥法（SBR 法）对高浓度 1-4 丁二醇废水进行处理的过程，根据实际的实验研究发现，对最佳PH值、最佳曝气时间、处理系统的耐污染性负荷进行了测试，实验结果表明，处理效果完全符合国家标准的沉降规定。有着承受污染负荷高、耐冲击、对水质波动有较强的承受力等优势，在对1-4丁二醇、聚丙烯酰胺和顺丁烯二酸酐三套装置排放的混合污水处理效果比较明显。
关键词：间歇式活性污泥法；1-4 丁二醇废水
近年来，石油化工总厂净化水不仅承担炼厂上游装置所排污水的处理，而且还担负着化工污水的处理。目前化工区主要装置有 1-4 丁二醇、聚丙烯酰胺
和顺丁烯二酸酐三套生产装置，其污水排量少，所排污染物复杂，成分多样，其低 pH 值破坏活性污泥的生长环境。高负荷污水造成活性污泥解体，污泥流失严重，生化系统被迫采取降低污水处理量、减少污泥负荷的办法，使现有污水处理系统正常运行，但运行成本较大，冲击一次需要 1～2 周的恢复时间，严重影响出水水质。因此，探讨一种能处理化工混合污水的工艺成为当务之急。经研究，处理高浓度、小排量污水，自动化程度较高的 SBR 法，是我们进行技术实验的首选。
间歇式活性污泥法（SBR）处理废水，已引起国内环境工作者的重视。在国外，它已广泛用于城镇、饭店等生活污水和食品加工厂、啤酒厂等BOD低于1000mg/L的低浓度有机工业废水的处理。从澳大利亚ABj公司在美国、澳大利亚和日本建造的100多座大小不一的SBR废水处理厂来看，经济效益是明显的。
80年代，美国在建造田纳西州拉荷马废水处理厂前，曾用价值工程方法分析了10余种不同的处理工艺，最后选定SBR法。1985年投入运行以来效果很好，而占地面积和投资大大减少。90年代以来，间歇式活性污泥法在我国经引进、消化和吸收后，已在各种污水处理工程中得到广广泛的应用，效果显注，已成为一种重要的污水处理技术。
1.污水可生化分析
通过对 1-4 丁二醇、聚丙烯酰胺和顺丁烯二酸酐三套化工装置的混合污水进行取样分析，测定其混合污水的 BOD 与 COD 值，定量计算出其可生化性，即BOD/COD 的值，见表 1。从表 1 可以看出 1-4 丁二醇、聚丙烯酰胺和顺丁烯二酸酐三套装置所排放的混合污水的可生化系数在 0.28～0.38，平均可生化系统为 0.33，因此，1-4丁二醇、聚丙烯酰胺和顺丁烯二酸酐三套装置所排放的化工混合污水具有明显的可生化性，从而为应用SBR 法处理这种混合污水奠定了理论基础。
2. 试 验
2.1 试验装置
SBR 法的工艺较简单，高位水箱由一个 40 L 的玻璃瓶代替，曝气池与沉淀池为一体，是由容积为 10L的有机玻璃制成的，用 1000 mL 的烧杯接纳排水，以便化验分析之用，外加一套支架固定搅拌器，充氧泵一台。
2.2 污泥的培养与驯化
SBR 法所用的污泥取自胜利石油化工总厂净化水场的 A/O 污水处理系统中的污泥回流池中，将所取污泥放入 1000 mL 的烧杯中，用人工配制的营养液培养两天（人工培养液是用 100 mL 蒸馏水加 2g 白糖和稀释的化工污水混配而成的），然后逐渐投加混配的低浓度化工污水，每次投加浓度均有小幅提升，并间断充入部分空气，定期排除部分上清液，驯化一周多的时间，等污泥的性状与沉降性能均较好时，投入到所制做的曝气沉淀池中，选用混配的化工污水 COD Cr 分别为 800、1000、1200、1500 及 2000 mg/L 作为进水浓度梯度，采用 SBR 法工艺依次各运行 5 个周期，再进行相应的试验。
2.3 试验方法
由于 SBR 法工艺运行由进水时间、搅拌时间、曝气时间及沉淀时间四个步骤组成，根据 SBR 法运行的特点，本动态试验分别对污泥的沉降性能、最佳曝气时间、最佳进水 pH 值范围以及进水污染物负荷进行了详细研究。
2.3.1 污泥沉降性能的测定
为了研究污泥的沉降性能，分别在没有搅拌和带搅拌的 SBR 法试验中测定污泥沉降数值，测定时间为半小时，污泥的沉降性能良好，在开始的几分钟内污泥迅速沉降，当沉降至 5 min 后沉降速度减慢，10 min 后污泥的沉降比稳定在 15％～30％范围内，完全符合活性污泥正常运行时的沉降标准；另外还可看出，在带搅拌的 SBR 法中污泥的沉降性能比没有搅拌的污泥的沉降性能好，可能是搅拌时污泥吸附污水中污染物的效果较好，进而对其氧化分解较为彻底所致。
2.3.2 最佳曝气时间的选定
本试验采用进水半小时，进水量为 10 L，进水 pH值为 7.6，COD Cr 为 896.7 mg/L，污泥浓度为 4864 mg/L，温度为 27.4℃，采用连续曝气方式选定最佳曝气时间，在曝气的前半小时，COD Cr 的去除效率最快，去除率达到49.6％，主要原因是这一阶段属于活性污泥的吸附阶段，细菌通过分泌粘液将有机污染物粘附在活性污泥上，从而使 COD Cr 降幅最大；当连续曝气时；COD Cr 的去除速率降低，主要是生物处理由吸附阶段转向稳定阶段，即污染物质的氧化分解阶段，当 t=6 h 后，COD Cr 的去除速度明显降低 。当曝气时间 10 h，COD Cr 的去除率最大。当 t=5 h，COD Cr 去除率为 86.4％，当 t=6 h，COD Cr去除率为 88.4％，由于活性污泥法的运行费用主要在于曝气时的动力消耗，因此综合 COD Cr 的去除效率与经济效益两方面考虑，选择最佳曝气时间为 5 h。
2.3.3 最佳 pH 范围的确定
本试验是进水量为 10L，进水 COD Cr 为不定值，但尽量调配到水质在较小的波动范围内，以求其试验的可比性，DO 控制在 2.0 mg/L 左右，在进水半小时，搅拌半小时，曝气 5h，沉淀 1h 的工艺运行情况下测定的。处理化工污水的最佳 pH 值范围为 7～8，也就是说进水应进行 pH 值的调配，最好是中性略偏碱的范围内处理效果最好。
2.3.4 SBR 法耐污染负荷的实验
根据 SBR 法的工艺特点，其具有较强的耐冲击能力，其稳定性较好，能承受水质变化的冲击，我们以COD Cr 最高浓度为 4502.3 mg/L，COD Cr 最低浓度为 486.7mg/L 的范围，运用进水 1h，搅拌 1h，曝气 5 h，沉淀1h，排水 1h 的运行工艺，分多次对其进行试验分析SBR 法的耐冲击能力较强，适宜于处理高浓度的废水，但在生产运行中要注意因随进水污染负荷的变化调整池内的充氧量，保证有充足的溶解氧，以保证活性污泥在氧化分解污染物时的能量供应，否则，不考虑进水水质变化，不进行充氧量的调整，SBR 法在运行过程中的优势将无法体现出来。能源领域发展思路坚持节能优先，降低能耗。攻克主要耗能领域的节能关键技术，积极发展建筑节能技术，大力提高一次能源利用效率和终端用能效率。(2)推进能源结构多元化，增加能源供应。在提高油气开发利用及水电技术水平的同时，大力发展核能技术，形成核电系统技术自主开发能力。风能、太阳能、生物质能等可再生能源技术取得突破并实现规模化应用。(3)促进煤炭的清洁高效利用，降低环境污染。大力发展煤炭清洁、高效、安全开发和利用技术，并力争达到国际先进水平。(4)加强对能源装备引进技术的消化、吸收和再创新。攻克先进煤电、核电等重大装备制造核心技术。(5)提高能源区域优化配置的技术能力。重点开发安全可靠的先进电力输配技术，实现大容量、远距离、高效率的电力输配。
3.结 论
利用 SBR 法处理 1-4 丁二醇、聚丙烯酰胺和顺丁烯二酸酐三套装置排放的混合污水是可行的。SBR 法中污泥浓度高，是普通活性污泥法的两倍多，无需沉淀池，投资少，占地少。系统操作灵活，可进行自动化操作。系统耐冲击，能承受较高的污染负荷，对水质的波动有较强的承受能力，运行可靠，出水稳定，剩余污泥量少。
参考文献：
[1]傅健宇. 间歇式活性污泥法(SBR)处理生活污水的研究进展[J]. 湖南工业职业技术学院学报,2014,14(04):15-17.
[2]孙美玲,吴华清,刘齐,舒展. 活性污泥法在制药废水处理中的应用及发展前景[J]. 环保科技,2013,19(01):13-16+21.
[3]蔡东倩. 采用序列间歇式活性污泥法反应器实施短程硝化工艺[J]. 化学世界,2018,59(02):110-115.
[4]李明,施晓亮,颜恒亮. 城市污水生物法处理方法的应用探讨[J]. 环境与可持续发展,2016,41(03):110-111.
论文作者:王斌
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第16期
论文发表时间:2019/10/17
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