摘要：采用预处理—两级好氧生化法处理石化装置PTA污水，利用酸沉+旋流沉淀器去除污水中TA，污水COD由5000 mg/L降至1600mg/L以下，TA的去除率达到60～70%，而后利用两级好氧去除残余COD。利用该种方法可以有效地回收资源，并减少后续生物和化学处理的负荷。
关键调：预处理；两级好氧生化工艺处理；PTA；污水
PTA（化学名：对苯二甲酸）是一种易燃粉末，在环境温度下，如果它与空气混合会燃烧，甚至在一定程度上爆炸。它的自燃点680℃，燃点384~421℃，升华热98.4kJ/mol，燃烧热3225.9kJ/mol，密度1.55g/cm3。溶于碱性溶液、热乙醇，不溶于水、乙醚、冰醋酸和氯仿。PTA是一种重要的基础材料，主要用于聚酯纤维和聚酯薄膜的生产。
一、PTA污水的特点
PTA污水包括PTA装置的生产污水、运行和停机排水以及地面洗涤产生的污水。PTA污水的主要成分有醋酸、苯甲酸、对苯二甲酸及其异构体、甲基苯甲酸等，其中对苯二甲酸和甲基苯甲酸在污水中难降解。PTA污水的主要特征:（1）污染物浓度高。污水中COD的含量一般在5000-9000mg/L之间，TA的质量浓度在800-2500mg/L之间，醋酸的质量浓度在800-1200 mg/L之间。（2）废水pH值变化大。PTA污水通常为酸性，pH值一般在2~5之间，但当PTA生产装置进行碱洗时，pH值可达12-14。（3）污水温度高，PTA污水一般温度高于45℃，特别情况下污水温度可达80~90℃。（4）水质随PTA污水的数量和质量变化较大，其中COD含量在1000mg/L~10000mg/L之间。
二、预处理一两级好氧生化工艺
1、工艺流程
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3、处理规模
该PTA装置污水处理场处理规模为400 m3/h。
4、处理过程及结果
（1）酸沉预处理。PTA装置污水中含有大量的TA及其衍生物（约800-2500mg/L），为了节约能源和有效利用资源，在工艺首先对这部分污水进行预处理。当PTA污水的pH值大于5.0时，污水中TA溶解于水中；当pH值在3.5左右时大部分TA从水中析出。利用这一特性，通过调节废水pH值，去除水中TA及其衍生物，污水中的COD负荷可以大大降低，COD可以降低到3600 mg/L，为后续的好氧生化处理创造了良好的条件。PTA装置连续排水的水量大，因此设备是一个封闭的大约4~5 TD0000 m3/s,543 m3/h最大正常连续排水(15分钟),为了适应大量的水的两种影响,设置两个事故池B102/1-3 B102/1装满水,用于存储封闭B102/2-3正常洗涤间歇性水监督。正常间歇排水进入事故池B102/2~3进行均质，而后与部分PTA连续污水以及酸性药剂混合以降低pH值，在调整pH值的同时，加入一定量的混凝剂以增强水中杂质的凝聚沉淀效果，然后泵送至水力旋流沉淀器2组。进入沉淀器前，将pH调至3.5~4，混凝剂添加量控制在2 mg/L。PTA生产装置发生意外需冲洗时，间歇排水进入事故池B102/1，并由泵提升至水力旋流沉淀器。PTA装置连续排水的pH值较低，调节pH值至适合范围，添加混凝剂2 mg/L左右，然后直接进入旋流沉淀器(总共3组和6套)。沉淀器内废水沉淀时间为2 h，采用锥形沉降结构和TA输送泵将分离出来的沉淀（主要为TA）送至脱水室进行脱水，TA沉积物可根据性能进行他综合利用。TA输送泵配有软管泵，并配有冲洗水，当管道堵塞时，软管泵可以反向冲洗以松开堵塞，或用压缩空气混合加压水冲洗管道。由于TA沉积物容易堵塞输送管道，在输送管道上有蒸汽界面，可用于清除残留物。水力旋流沉淀器底部还装有冲洗装置，排渣前启动冲洗装置，使沉淀在沉淀器底部的TA渣松开，然后启动TA输送泵。
（2）调节均质。PTA污水经酸沉预处理后进入PTA均质池，调整均质。污水在均质池的停留时间为48h，均质池池配有射流循环泵。均质后的PTA污水与其他生产生活污水在均质调节池中混合，均质调节池配备3台潜水搅拌器，使其充分混合。为保证生化处理系统的稳定性，均质调节池设有酸碱加药设备和营养盐添加(磷、氮等)设施，以及处理后的污水回流设施。均质调节池的停留时间为2.5h。
（3）两级好氧生化处理。好氧生化处理分为两级，每一级生化系统都包括曝气池与沉淀池。一级好氧生化系统COD负荷相对较高，主要去除易降解的有机污染物；二级好氧生化处理系统COD负荷相对较低，将其控制在好氧延时曝气阶段，控制较长的污泥龄和水力停留时间，以达到较低的出水指标，确保达标排放。每一级都有自己独立的污泥回流系统，使每一级都能保持自己的微生物群，更好地适应每一级的工作条件，从而提高COD降解率，确保有效处理。好氧生化处理工艺几乎不涉及污泥的外部排放，当少量污泥需要从外部排放时，可根据污泥的处理情况，将其送往污水处理厂的污泥处理设施。一级曝气池的容积负荷为1.5kg/(m3·d)COD左右，溶解氧为1~2 mg/L，污泥浓度为4~5 g/L，污泥回收率为1.0%~1.5%；二级曝气池的容积负荷为0.2~0.5kg/(m3·d)COD，溶解氧为2~4 mg/L，污泥浓度为1.5~2g/L，污泥回收率为0.5%~1.0%。一级/二级曝气池使用单独的风机，一级采用微孔吊杆风机，二级采用可扩展孔隔膜风机。此外，一级/二级曝气池还应配备液压消泡装置，当曝气池中产生大量泡沫时，及时向曝气池添加消泡剂以避免曝气池溢流。
（4）监测和再处理。经处理的污水排放到监测池中，如果污水质量不符合排放标准，则排放到二级曝气池中进行再处理。为确保符合排放标准，该序列应配备活性炭过滤器，通过过滤降低水中悬浮物含量。
相比其他石化厂PTA污水处理，其主要工艺是相同的，均采用了两级好氧生化处理过程。区别在于，本工艺为了节约能源和有效利用资源，在处理PTA污水时，首先对PTA污水进行酸沉预处理，去除了大部分COD，减少了曝气池的负荷，更有利于处理后的水质达标。为保证处理后的水质达标，在处理顺序上增加活性炭过滤器，过滤后的水可直接排放。
综上所述，预处理-两级好氧生化工艺处理PTA污水是有效的，该工艺过程短，启动很快，简单易用，而且在受到冲击后更容易恢复。采用水力旋流沉淀器进行酸浸预处理，可分离大量固体TA，实现资源的有效回收与再利用，减轻了后续生化处理负担。两级好氧生化处理中第一阶段的容积负荷为1.5kg/(m3·d)左右，COD去除率高；第二阶段的容积负荷为0.2~0.5kg/(m3·d)，可对难以降解的污染物进行良好的深度去除，从而保证污水达标排放。同时工艺产生的污泥量低，降低了污泥处理负荷。
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