有机酸性废水处理方法与系统.pdf

本发明涉及一种有机酸性废水处理方法与系统，该方法将废水在酸性状况下送入厌氧设备进行厌氧处理，经厌氧处理后，再送入好氧设备进行好氧处理，该系统包括厌氧处理设备和好氧处理设备，所述厌氧处理设备出口端与所述好氧处理设备入口端相连。本发明主要适应于以有机酸为主的酸性废水，特别是构成其酸性的主要成分为乙酸的废水，例如PTA生产废水。本发明节省了加碱的费用，降低了废水的处理成本，同时还大幅度减少了处理后的水中的含盐、碱量，避免了因处理后水中含盐量过高而无法利用或者需要进行深度除盐所带来巨额费用的问题，为废水的回收利用提供了有利条件。

1、  一种有机酸性废水处理方法，其特征在于：将废水在酸性状况下送入厌氧设备进行厌氧处理，经厌氧处理后，再送入好氧设备进行好氧处理。

2、  如权利要求1所述的有机酸性废水处理方法，其特征在于：进入厌氧池的废水的PH值控制在4-6.5之间。

3、  如权利要求2所述的有机酸性废水处理方法，其特征在于：所述废水是以有机酸为主的酸性废水。

4、  如权利要求3所述的有机酸性废水处理方法，其特征在于：所述废水构成其酸性的主要成分为乙酸。

5、  如权利要求4所述的有机酸性废水处理方法，其特征在于：所述废水构成其酸性的主要成分为乙酸，进入厌氧池的废水以乙酸计的酸度控制范围为900mg/L-3600mg/L。

6、  如权利要求1、2、3、4或5所述的有机酸性废水处理方法，其特征在于：对于PH值低于控制范围的废水，加入少量的碱将其PH值调节到控制的范围。

7、  一种有机酸性废水处理系统，包括厌氧处理设备和好氧处理设备，其特征在于所述厌氧处理设备设有用于接入有机酸性废水的入口端，所述厌氧处理设备出口端与所述好氧处理设备入口端相连。

8、  如权利要求8所述的有机酸性废水处理系统，其特征在于所述好氧处理设备是两级好氧处理器。

9、  如权利要求7或8所述的有机酸性废水处理系统，其特征在于所述第二级好氧处理设备出口端与沉淀处理设备相连。

10、  如权利要求9所述的有机酸性废水处理系统，其特征在于所述厌氧处理设备和所述好氧处理设备均设有温度调节装置。

有机酸性废水处理方法与系统
技术领域
本发明涉及一种有机酸性废水的处理方法与系统，适应于PTA生产废水等有机酸性污水的处理，属于环保技术领域。
背景技术
精对苯二甲酸(PTA)是聚酯的主要原料，据统计，2006年我国聚酯消费量约1640万吨，PTA消费量约1410万吨(含进口约700万吨)，07、08年聚酯和PTA的消费量呈继续增加态势。国内在建和已投产的PTA装置有数十套，因此，实现PTA装置的节约降耗与清洁生产对聚酯产业链的可持续发展至关重要。
PTA装置生产过程中，排出相当数量的高浓度有机废水，含有多种环状有机化合物，包括对苯二甲酸、对二甲苯、苯二甲酸、苯甲酸、乙酸甲酯和乙酸等。
PTA生产废水的处理目前大多采用厌氧-好氧生化处理工艺，依据目前公认的生化废水处理方法，过高的酸性或碱性均不利于微生物的存活，因此废水在进入生化处理之前需要进入调节池进行pH值的调节，将废水调节为中性或接近中性，然后才能进入厌氧或好氧生化池进行生化处理。例如对于PTA生产废水，通常采用先厌氧后好氧的组合式生化方式处理，进入厌氧池前要先用30％左右的氢氧化钠将其中和到pH6.8～7.2。
以年产120吨PTA装置的废水处理为例，采用厌氧(UASB)-两级好氧生化处理工艺处理该PTA生产废水，接收两条60万吨/年PTA生产线每天排出的约1.5万m³废水，其中厌氧CODcr去除率平均达70％，经两级好氧后，最终出水CODcr100mg/L以下，达标排放。但是该装置废水进水pH在3～5.5之间，将其中和到pH6.8～7.2，每天需消耗30％左右的氢氧化钠多达17吨，费用达12000元人民币。
由于现有PTA生产废水处理技术及装置均先经过调节池进行废水中和，因此需要加入大量的碱，导致了较高的处理费用，另外出水中的含盐量较高，碱性高，pH值可以到达9以上，不利于后续的循环利用。其他酸性废水也存在类似的状况。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种耗费更低、容易回收、方便有效的有机酸性废水特别是PTA废水的处理方法及系统，以降低处理成本和处理后水的含盐量。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种有机酸性废水处理方法，其将废水在酸性状况下送入厌氧设备进行厌氧处理，经厌氧处理后，再送入好氧设备进行好氧处理。
进入厌氧池的废水的PH值可以控制在4-6.5之间，例如4、4.5、5、5.5、6或6.5等。对于PH值过低(例如低于4-6.5或其他相应的控制范围)的废水，应经实验验证能够到达处理效果后再直接加入厌氧设备，也可以加入少量的碱将其PH值调节到控制范围之内。
所述废水一般应为有机酸为主的酸性废水，特别是构成其酸性的主要成分为乙酸时更为适应，例如PTA生产废水。当废水中构成其酸性的主要成分为乙酸时，进入厌氧池的废水的以乙酸计的酸度优选为900mg/L-3600mg/L。
一种有机酸性废水处理系统，其包括厌氧处理设备和好氧处理设备，有机酸性废水生产装置通过管道与所述厌氧处理设备入口端直接相连，所述厌氧处理设备出口端与所述好氧处理设备入口端相连。
所述好氧处理设备是两级好氧处理器。
所述第二级好氧处理设备出口端与沉淀处理设备相连。
所述厌氧处理设备和所述好氧处理设备均设有温度调节装置。
本发明主要适应于有机酸为主的酸性废水，例如PTA生产废水。由于所述有机酸的酸性对微生物的抑制和杀伤作用比无机酸弱，因此直接加入厌氧设备进行厌氧处理，通常可以到达处理效果，特别是当酸性主要时由乙酸形成的时，由于在厌氧生化过程中就会将大分子的有机物分解成大量的乙酸，这些乙酸可以直接被后续的微生物进行生化处理，因此对于诸如PTA生产废水这类酸性物质主要是乙酸的废水，更适应于采用本发明的方法进行处理。根据申请人的实验，在PH值为4-6.5的范围内，对于以有机酸为主的废水，采用本发明的方法进行处理均可以达到处理效果，实现达标排放，特别是对于PTA生产废水，当其酸度(以乙酸计)为900mg/L-3600mg/L时，采用本发明的方法，在不加碱中和的情况下，其处理效果或速度优于先进行中和再处理的效果或速度。
本发明克服了长期以来的技术偏见，省略或简化了现有技术下酸性污水先进行加减中的步骤，将以有机酸为主的酸性废水在不加碱或仅少量加碱的情况下直接进行生化处理，因此节省了加碱的费用，降低了废水的处理成本，同时还大幅度减少了处理后的水中的含盐、碱量，避免了因处理后水中含盐量过高而无法利用或者需要进行深度除盐所带来的费用，为废水的回收利用提供了有利条件。
附图说明
图1是本发明的一种系统结构示意图。
具体实施方式
本发明的实施应根据污水的性质确定，对于PH值为4-6.5的范围的有机酸性废水，通常可以直接加入由厌氧和好氧设备组成的生化处理系统进行处理，对于PH值低于4的有机酸性废水，如果其中的酸度主要由乙酸构成，大多数情况下亦可以直接加入生化处理系统，如果其中的酸度不是乙酸，可能会妨碍厌氧生化处理过程，因此需要进行一定的实验验证，必要时可以先加少量的碱进行一定程度上的中和，使其PH值提高到4以上。
下面，给出以一种具体的实施方式：
(1)用进水泵6将PTA装置1产生的废水直接打入厌氧池2中，用温度调节装置7控制厌氧池的温度为35℃左右，水力停留时间为24-144h(在一定的废水条件下，可以根据实验确定具体的水力停留时间范围)；
(2)将经厌氧池处理的水泵入一级好氧池3中，用温度调节装置控制好氧池的温度为15～35℃，水力停留时间为12-36h；
(3)再将经一级好氧池处理的水打入二级好氧池4中，水力停留时间为50h左右(根据实验数据确定达标排放的时间)，好氧池中的溶解氧DO不小于2.0mg/L，经过沉淀处理设备5处理后达标排放。
采用PTA废水，通过加入适当乙酸或氢氧化钠调节其PH值，分别将PH值调节为2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6和6.5左右(由于实验用废水酸度的波动，调节的PH值精度可以是±0.2)，形成不同酸度的废水，分别依据上述处理流程分别进行处理，均能够保证处理系统的正常运行。化验各生化池的出水，依据现有技术进行水力停留时间、温度、污泥回流比等参数的调整，可以实现污水达标排放。
这种由一级厌氧和两级好氧的处理方式特别是适应于本发明，有利于减低处理费用和时间，提高出水标准。二级好氧处理后，一般应进行沉淀分离，上清水达标排放。
通常，PTA生产废水经过处理后，出水的COD可以在100mg/l以下，COD去除率达94％以上。
本发明基于如下的理论依据：工业废水的pH值低，酸性多数是由无机酸造成的，无机酸的酸性对微生物是有抑制和杀伤作用。废水中的有机酸的酸性对微生物的抑制和杀伤作用要比无机酸要弱。
PTA生产排出的废水虽然pH值低，酸度较大，但其酸性是由乙酸造成的，而乙酸恰恰是厌氧发酵的中间产物。厌氧菌对有机物生化分解过程是首先将大分子有机物分解成小分子有机物，进而分解成乙酸等低分子有机酸(主要为乙酸)，最终分解成沼气、水及二氧化碳等。厌氧菌在将有机物分解成沼气、水及二氧化碳的同时还会产生出一定量的重碳酸盐碱和氢氧根碱。而加碱中和的实质是将本应属于厌氧菌易于分解的中间产物乙酸变为较难分解的乙酸钠，这对厌氧菌实际上是不利的。厌氧反应所产生的碱不但白流失，而且还导致最终出水碱度偏高，有时最终出水pH会超过9。因此，在PTA生产废水的厌氧-好氧生化处理工艺中，对来水主要为乙酸的酸性废水采用适当降低进水的pH值，用少量的碱中和或不中和是可行的。对于其他有机酸性废水，也存在类似情况。