EGSB-接触氧化工艺处理DMF废水
摘要:介绍采用新型高效厌氧膨胀颗粒污泥反应器(EGSB)-生物接触氧化工艺处理含N,N-二甲基甲酰胺
(DMF)废水的工程应用.运行结果表明,当进水CODCr的质量浓度为8000～11000mg/L时,出水可降至150
mg/L以下.出水水质符合GB8978-1996二级排放标准.该工艺运行效果稳定,具有良好的社会效益和经济效益.
关键词:N,N-二甲基甲酰胺废水;厌氧;膨胀颗粒污泥反应器;生物接触氧化;废水处理
中图分类号:X703.1文献标识码:B文章编号:1009-2455(2007)01-0094-02
王毅军,张振家
(上海交通大学环境科学与工程学院,上海200240)
N,N-二甲基甲酰胺(N,N-dimethylformamide,
简称DMF)是一种性能优良的有机溶剂,除卤代烃
以外,能与水及多数有机溶剂互溶,因此有万能溶
剂之称[1],在化工行业中有着广泛的应用.中国每
年仅制革行业排放的含DMF废水约1亿t[2].我国
职业性接触毒物危害程度分级确定DMF为Ⅱ级(中
度危害),美国确定DMF为人体可能致癌物质.
DMF废水排入水中会导致生物化学耗氧量和氮含
量增加,使水质迅速恶化,而且难以生物降解,目
前国内外鲜见对DMF废水净化和处理的报导.中
国医学院卫生学研究所经研究指出国内地表水中
DMF最高容许的质量浓度的推荐值为25mg/L,因
此对含有DMF的废水进行处理是十分必要的.
1废水水质及排放要求
海南某制膜公司以相转化法制作超滤膜,其中
DMF作为生产过程中的主要溶剂,废水主要来源
于喷膜,泡膜两道工序,及少量地面冲洗用水,每
天排放含DMF的废水约40t.其废水成分比较单
一,其中的绝大部分有机物为DMF.其水质水量
见表1.上述废水混合后的水质指标为:CODCr的
质量浓度为8000～11000mg/L,pH值为6～8.
该公司原先并没有建设水处理设施,只是在厂
区内开挖了一个大水塘,生产废水直接排入水塘
中.由于水塘容积有限,导致一部分废水外排,给
当地的环境造成了一定的危害.2005年公司决定
建造水处理设施.
2废水处理工艺
2.1工艺流程
由于废水的CODCr的质量浓度比较高,因此考
虑采用厌氧好氧联合工艺来处理该废水.本工程通
过新型高效厌氧膨胀颗粒污泥床反应器(Expanded
GranularSludgeBlanket,简称EGSB)去除废水中的
大部分可降解有机污染物,然后再用新型BioAX
生物接触氧化工艺对剩余有机物进行降解,使
DMF废水处理后水质达到GB8978-1996二级排放
标准.工艺流程如图1所示.
2.2技术说明
①调节池.来自生产车间的DMF废水经过简
易格栅后直接进入调节池,以调节水质水量.调节
池底部设穿孔曝气管,通过曝气对废水进行混合.
②投配池.由于原废水成分单一,缺乏微生
项目
ρ(CODCr)/
(mg L-1)
ρ(BOD5)/
(mg L-1)
ρ(SS)/
(mg L-1)
水量/
(m3 d-1)
pH值
喷膜液30000～400008000～1000010045～7
泡膜液5000～80001200～2500100356～8
冲洗水50～30020～10050016～8
表1废水水质及水量
投配池
调节池
简易格栅废水
水封罐
EGSB反应器
污泥定期排放沼气
出水回流
鼓风机
BioAX反应器
斜管沉淀池
排放
图1工艺流程
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物生长所必须的氮,磷等元素.因此废水从调节池
出来后进入投配池中,在此完成营养元素的添加以
及pH值,碱度的调节.
③EGSB反应器.投配池出水由水泵定量打入
EGSB厌氧反应器中,在此有效去除大部分的有机
污染物.本工程厌氧反应器采用钢制的AnaEG反
应器,属于EGSB反应器的一种,直径2.5m,高
8m,有效容积为40m3,废水在反应器中的停留时
间设计为1d,反应器的容积负荷为10kg[CODCr]/
(m3 d-1),预计去除90%的有机物.反应器底部安
装有环状布水器,顶部设置一个三相分离器.该三
相分离器为专利产品[3],经多项工程实践证明其性
能先进可靠.反应器从下到上设置取样口5个,并
设有人孔,排泥管等.由于工程规模较小,产生的
沼气利用价值不大,故经过水封后高空排放.
④接触氧化池.厌氧出水直接进入BioAX接
触氧化池,以去除剩余部分有机物.接触氧化池内
装弹性填料,曝气装置采用与之配套的内循环式充
氧混合器,造价低廉且不易堵塞,运行稳定性好,
共装12套.废水在氧化池中停留时间设计为36h.
⑤斜管沉淀池.接触氧化池出水进入斜管沉
淀池,进行固液分离,清液直接排放.污泥进入泥
斗中,定期排放后深埋处理.
3主要构筑物及设备
主要构筑物见表2;主要设备见表3.
4运行效果及处理成本
该设施于2006年3月建成后,工艺运行效果
稳定,废水处理效果见表4.
从表4可以看出,DMF废水经处理后,废水
CODCr的质量浓度下降至150mg/L以下,达到了
GB8978-1996二级排放标准.
工程总投资20万元.污水处理站日耗电量为
114kW h,以0.7元/(kW h)计,则日耗电费为
79.8元.由于规模比较小,可由车间生产工人代为
管理,定员为1人,以月工资为800元计,人工费
为26.7元/d.其它费用20元/d.合计126.5元/d.
折合处理费用为3.16元/t.
5结论针对DMF废水较难处理的特点,采用EGSB
反应器-BioAX生物接触氧化工艺,经工程实践证
明是可行的,出水水质能达到GB8978-1996二级
排放标准.
参考文献:
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[3]张振家.废水高效厌氧处理装置及方法[P].中国:ZL
1174815,1998-03-04.
作者简介:王毅军(1981-),男,浙江宁波人,上海交通大学环
境科学与工程学院硕士研究生,主要从事废水生物处理的研究,
(电话)021-34200313(电子信箱)wangyijun827@gmail.com.
表2主要构筑物
项目平面尺寸/m有效水深/m有效容积/m3
调节池2.2×1511
投配池1×0.854
EGSB罐Φ2.5840
接触氧化池4×3560
沉淀池3×21.59
项目型号与规格数量功率/kW
离心水泵KQL20/1104台0.37
罗茨鼓风机MIT652台4
流量计LZB-40F2台
充氧混合器D250mm×3200mm12个
曝气头D25mm12个
弹性填料D150mm12m3
斜管填料D80mm5.6m3
表3主要设备与材料
表4主要处理单元监测结果mg L-1
序号
ρ(CODCr)
进水厌氧出水沉淀池出水
1105721200105
28765102397
399661213114
4110541256145
5100231068121
68524952100
7826789985
8108961100120
995671007102
10109871206138
平均98621092113
王毅军,张振家:EGSB-接触氧化工艺处理DMF废水