EGSB-接触氧化工艺处理DMF废水

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N，N-甲基甲酞胺（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。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。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，及少量地而冲洗用水，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。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 Granular Sludge Blanket，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GB 8978-1996二级排放标准。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。由于原废水成分中一，缺乏微生物生长所必须的氮、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，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，清夜直接排放。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GB 8978-1996二级排放标准。


工程总投资20万元。污水处理站日耗电量为114 kW·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GB 8978-1996二级排放标准。（来源：上海交通大学环境科学与工程学院）



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