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安徽水污染防治技術指導目錄（2020年度)⑨|精對苯二甲酸(PTA)廢水達標處理技術
一．技術名稱：精對苯二甲酸(PTA)廢水達標處理技術
二．適用行業：石化PTA生產裝置廢水處理及其它相似工業廢水處理
三．技術提供方：東華工程科技股份有限公司
四．適用范圍：適用于精對苯二甲酸(PTA)廢水達標排放處理
五．技術內容
（1）技術原理
精對苯二甲酸（PTA）是聚酯纖維和非纖維聚合物的重要基礎原料。PTA廢水CODcr濃度高，有機酸含量高，CODcr濃度范圍一般在5000-9000mg/L，PTA濃度800-2500mg/L，乙酸含量800-1200mg/L；水質水量變化大（CODcr濃度1000-9000mg/L），pH值酸堿交變頻繁，在2-13范圍內波動；廢水溫度高，一般高于45℃，有時高達90℃。針對PTA廢水水質水量特點，本技術采用預處理（換熱器+TA酸沉池+勻質調節罐）+生化處理（厭氧處理系統+好氧處理系統+二級A/O處理系統）+深度處理（絮凝沉淀+臭氧高級氧化+曝氣生物濾池(BAF)+錳砂濾池）工藝，保證廢水達標排放（一級A標準）。
1）預處理
預處理根據不同水質進行分質預處理，PTA裝置排出的廢水溫度為40-80℃，在停車檢修時，溫度高達60-100°C，采用換熱器，將廢水溫度降至40℃以下。廢水中含有PTA懸浮物，在酸性條件下易于沉淀、脫水，生成“板塊”的PTA沉淀物，為保證后續生化處理的安全運行，采用“酸沉”作為預處理手段將PTA沉淀物從污水中分離出來。經酸沉，PTA去除率可以達到60％-70％，從而有效地降低了后續生化處理的負荷。設置勻質調節罐，對來水進行勻質調節，有效解決來水水質水量不穩定的問題。
2）生化處理
生化處理采用厭氧處理+好氧處理+二級A/O處理工藝，在厭氧+好氧處理去除大部分CODcr，去除率可以達到70%。二級A/O處理在低負荷下運行，去除較難降解的有機污染物，保證后續廢水達標排放。
3）深度處理
采用臭氧+曝氣生物濾池（BAF）工藝，將化學氧化和生物氧化技術有機結合。首先采用臭氧氧化對廢水進行預處理，改變難降解有機物的分子結構，以進一步提高廢水的可生化性，然后再用生物處理技術進一步將其礦化，確保出水穩定達標排放，主要適用于高濃度、難降解工業廢水的深度處理。
（2）工藝流程及說明
PTA污水處理工藝主要由5個處理單元組成：預處理單元、生化處理單元、深度處理單元、污泥處理單元、廢氣處理單元。
預處理單元主要包括：事故池、勻質調節罐、換熱器、TA酸沉池等。PTA裝置廢水經酸沉降溫后首先進入勻質調節罐，勻質調節罐設置水力攪拌機使來水充分混合，防止懸浮物沉積，并調節水量均勻水質；若來水水質（pH、CODcr）發生較大變化時，可切換至事故池，事故池內的事故水再經過小流量泵均勻提升至勻質調節罐勻質后進入系統處理。
生化處理單元主要包括厭氧處理系統、好氧處理系統及二級A/O處理系統。厭氧系統單元主要由加藥、厭氧反應器、沼氣系統等組成。勻質調節罐出水進入厭氧調配池，調配池內投加酸、堿、營養鹽等，廢水經pH調節、投加營養鹽、均勻分配后進入厭氧處理。厭氧采用上流式厭氧污泥床反應器，利用厭氧菌去除廢水中的有機污染物。厭氧反應器內設有三相分離器，廢水經固液氣分離后自流進入好氧處理系統，沼氣收集后經汽水分離送至沼氣儲柜中，加壓送至界區外綜合利用。好氧處理系統內設射流曝氣器，去除大部分有機污染物。好氧池出水進入中沉池，在中沉池進行固液分離。中沉池的出水自流進入二級A/O處理系統。中沉池出水與二沉池回流污泥一起進入二級A/O池配水井，在配水井內充分混合后均勻地向A/O池配水。廢水首先進入A池，在A池內進行水解反應，提高B/C比。A池出水至O池，O池內設微孔曝氣器，去除大部分有機污染物。O池出水進入二沉池，在二沉池進行固液分離。
深度處理單元主要由絮凝沉淀池、臭氧高級氧化、曝氣生物濾池（BAF）、錳砂濾池組成。絮凝沉淀池投加藥劑PAC、PAM，經混凝反應沉淀，進一步去除污水中懸浮物后，提升至臭氧接觸池。在臭氧接觸池內，利用臭氧的氧化性對大分子有機物進行斷鏈、改性后進入曝氣生物濾池（BAF）進一步去除CODcr。曝氣生物濾池（BAF）出水進入錳砂濾池，進一步降低水中的SS和鈷、錳，確保出水達標排放。
污泥處理單元主要是將絮凝沉淀池排泥、中沉池排泥、二沉池排泥經污泥泵提升至污泥濃縮池，在污泥濃縮池內混合濃縮后經污泥進料泵送入離心脫水機脫水，脫水處理后泥餅（含水率80%）外運處置。
廢氣處理單元主要處理廠區內有可能產生惡臭的污水處理單元例如勻質調節罐、事故池以及加藥脫水間等。臭氣經管道收集后送至生物除臭裝置，臭氣經生物處理后高空達標排放。
（3）主要技術參數
1）預處理單元
事故池：停留時間24h。
勻質調節罐：停留時間24h。
TA酸沉池：表面負荷1.6m3/m2·h。
板式換熱器：進水溫度60-80度，出水溫度35度。
2）生化處理單元
厭氧反應器：容積負荷7.2 kgCODcr/m3.d。
一級生化池：污泥濃度：3g/L，污泥負荷：0.40kgBOD5/kgMLSS.d，停留時間27.5h。
中沉池：表面負荷1.2m3/m2·h。
二級A/O池：污泥濃度：3g/L，污泥負荷：0.07kgBOD5/kgMLSS.d，停留時間35.5h。
二沉池：表面負荷0.62m3/m2·h。
3）深度處理單元
絮凝沉淀池：表面負荷4.8-5m3/m2·h。
臭氧高級氧化：臭氧投加量：15-20mg/L，接觸時間：20-30min。
曝氣生物濾池：CODcr負荷0.49kg/（m3濾料·d），濾速3.72m/h。
錳砂濾池：設計濾速5m/h，強制濾速6.62m/h。
（4）經濟指標
投資成本：10000-15000元/噸水。
運行成本：單位經營成本約10.2元/噸。
建設周期：建設周期24個月，包括設計、施工、安裝、調試。
六．水污染防治效果
出水主要指標達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級A標準。
七．技術示范情況
南充化學工業園污水處理廠項目，處理規模17000m3/d，出水主要指標滿足《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級A標準。 聯系人：尹剛 電話：18282064682
八．成果轉化推廣前景
PTA廢水主要來自PTA裝置的生產廢水、開停工排水及地面沖洗水等，廢水中對苯二甲酸和甲基苯甲酸較難降解處理。本技術適用于石化PTA生產裝置廢水處理及其它相似工業廢水處理：（1）運行穩定。采用預處理+生化處理+深度處理工藝保證出水達標排放；（2）能耗低。采用厭氧處理技術不需能量去除了大量有機物，減小了后續好氧處理系統規模，可節約大量因為曝氣所需消耗的電能和用水量，其運行電費可降低50%；（3）污泥量少。采用厭氧處理技術作為生化前處理，使好氧系統的CODcr負荷只有20%-30%，比傳統好氧處理產生的剩余污泥量減少60%以上，污泥處理裝置規模及費用大大降低。深度處理生化處理采用生化膜法，無污泥排放，減少系統污泥排放量；（4）資源化利用。70%的CODcr有機物轉化為甲烷氣體可作為鍋爐燃氣生產蒸汽或用作家庭燃氣，其經濟價值平衡運行費用，且還可獲得收益。2%的CODcr有機物轉化為有經濟價值的厭氧顆粒污泥，可出售給其它厭氧反應裝置作為啟動材料。
本技術設備能夠承載的負荷更高，占地面積更小，運行費用及管理費用更低，產生污泥量更低，對于能量和營養的要求也更低，且可獲得有價值的副產物—沼氣。采用本技術可減少有機污染物排放量和污泥排放量，降低項目投資和運行費用，具有顯著的環境效益和經濟效益。