芳烴-聚酯產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)鞘袠I(yè)最重要的鏈條之一，截至2018年底，國(guó)內(nèi)聚酯產(chǎn)能接近5500萬(wàn)/a，2020年總產(chǎn)能接近6500萬(wàn)t/a。因而，開展高效、穩(wěn)定的PTA廢水處置及回用技術(shù)曾經(jīng)成為以聚酯產(chǎn)業(yè)為中心的化工項(xiàng)目可持續(xù)開展的關(guān)鍵問(wèn)題之一。

　　一、PTA廢水

　　PTA廢水CODCs含量為5000~9000mg/L，對(duì)苯二甲酸含量為500?1200mg/L；對(duì)甲基苯甲酸為400-800mg/L；苯甲酸為300-500mg/L；乙酸為500-1000mg/L；鉆、錳、漠等污染物，水質(zhì)、水量隨設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況變化很大，屬于高難處置廢水，水質(zhì)很難到達(dá)GB31571-2015《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放規(guī)范》。

　　二、目前國(guó)內(nèi)外PTA廢水處置工藝道路

　　PTA廢水中的BOD5/LODcs=0.6~0.8；乙酸微溶于水，對(duì)苯二甲酸(TA)難溶于水，溶解度隨溫度降低而降低。pH=5.1左右時(shí)開端析出，pH=3.8左右時(shí)大局部TA都已析出；廢水中含有少量含量的催化劑，廢水中的Co2+、Mn2+含量能達(dá)1000mg/L以上。當(dāng)Co2+濃度到達(dá)200mg/L、Mn2+含量到達(dá)100mg/L時(shí)，就會(huì)影響厭氧污泥的活性，以至使厭氧微生物死亡。

　　目前國(guó)內(nèi)曾經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)PTA工業(yè)廢水處理的工藝道路有以下幾種：

　　PTA廢水→預(yù)處置→IC+MBBR→軟化水處置→深度處置→中水回用途→達(dá)標(biāo)排放!

　　PTA廢水→預(yù)處置→生化處置→達(dá)標(biāo)排放

　　PTA廢水→混凝沉降→旋流別離→生化處置→混凝沉降→生物炭塔過(guò)濾→達(dá)標(biāo)排放。

　　PTA廢水→水解酸化→沉淀→生化處置→混凝沉降→臭氧氧化→達(dá)標(biāo)排放。

　　PTA廢水→中和配水均質(zhì)→接觸氧化→純氧曝氣生化處置→沉降→達(dá)標(biāo)排放。

　　PTA廢水→中和均質(zhì)→PTA高效降解菌及其協(xié)同菌并固定化處置→沉降→達(dá)標(biāo)排放。

　　TA廢水→中和均質(zhì)→UASB反響器→厭氧沉淀池→2段好氧生化處置系統(tǒng)→流砂過(guò)濾器→放流水監(jiān)測(cè)池→達(dá)標(biāo)排放。

　　三、PTA廢水處置技術(shù)特性

　　3.1預(yù)處置技術(shù)

　　降溫一均質(zhì)一酸沉一中和是PTA污水預(yù)處置的關(guān)鍵。PTA污水水溫在60~80℃需求采取降溫措施;PTA設(shè)備事故或停車排水量一次為5000m3~12000m3，CODco為27~107/，需事故池、均質(zhì)池(罐)，實(shí)行酸沉，應(yīng)用對(duì)二苯甲酸(TA)在酸性條件(pH=3.8左右)將TA從廢水中析出;某些企業(yè)采用以多孔金屬燒結(jié)過(guò)濾器為中心的過(guò)濾系統(tǒng)，對(duì)這局部懸浮固體實(shí)行回收，回收率達(dá)60%以上。正常運(yùn)轉(zhuǎn)連續(xù)排放的尾氣放空塔等廢水和氧化殘?jiān)鼜U水呈酸性，而間歇排放廢水呈堿性，在pH調(diào)理池內(nèi)中和。廢水在初沉池之后均值罐之前調(diào)理pH值，投加鹽酸/氫氧化鈉將pH值調(diào)理至中性。確保系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)預(yù)處置單元對(duì)廢水水質(zhì)及水量實(shí)行調(diào)理，以保證生化進(jìn)水穩(wěn)定。

　　3.2生化組合處置技術(shù)

　　目前國(guó)內(nèi)外PTA廢水采用生物處置降解主要有以下幾種：

　　3.2.1O-O2級(jí)好氧組合

　　第1級(jí)好氧處置單元COD負(fù)荷相對(duì)較高，主要去除易降解的有機(jī)污染物。第2級(jí)好氧處置單元COD負(fù)荷相對(duì)較低，將其控制在好氧延時(shí)曝氣階段，控制較長(zhǎng)的污泥齡和水力停留時(shí)間，以到達(dá)較低的出水指標(biāo)，每一好氧反響階段微生物的種群不同，負(fù)荷不同，產(chǎn)生了不同的優(yōu)勢(shì)菌群。每一好氧階段都能夠到達(dá)最佳的反響狀態(tài)，有效的降低了總的水力停留時(shí)間。國(guó)內(nèi)如上海石化、遼陽(yáng)石化、洛陽(yáng)石油化工總廠和烏魯木齊石化公司采用的都是2級(jí)好氧的工藝，占空中積大，能耗高。有待改造提升。

　　3.2.2A-O組合主要有：UASB+O;IC+O;IC+MBBR

　　經(jīng)過(guò)跟蹤PTA企業(yè)厭氧反響器運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)標(biāo)明，UASB及IC處置器中的上升流速普通在3~15m/h。在厭氧污泥顆?；Z養(yǎng)勝利后，COD去除率由原來(lái)的60%上升到75%以上。UASB運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，易形成后續(xù)A/O生化池中的碳氮比失衡，在冰冷地域的運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷極低，該工藝不適用于東、西北等地域。目前國(guó)內(nèi)揚(yáng)子石化采用的UASB加填料的厭氧工藝，后續(xù)再采用好氧法。儀征石化采用AF厭氧生物濾池再加好氧的工藝。

　　IC是新一代高效厭氧反響器，廢水在反響器中自下而上活動(dòng)，實(shí)行水解酸化、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷化反響，將絕大多數(shù)污染物合成成H2、C02、CH4、小分子鏈物質(zhì)和水。

　　如BP馬來(lái)西亞關(guān)丹PTA工廠和韓國(guó)三星PTA工廠運(yùn)用荷蘭帕克公司IC反響器實(shí)行PTA污水處置，獲得了很好的效果。

　　MBBR工藝原理是經(jīng)過(guò)向反響器中投加一定數(shù)量的懸浮載體，進(jìn)步反響器中的生物量及生物品種，從而進(jìn)步反響器的處置效率。由于填料密度接近于水，所以在曝氣的時(shí)分，與水呈完整混合狀態(tài)，微生物生長(zhǎng)的環(huán)境為氣、液、固三相。載體在水中的碰撞和剪切作用，使空氣氣泡愈加細(xì)小，增加了氧氣的應(yīng)用率。另外，每個(gè)載體內(nèi)外均具有不同的生物品種，內(nèi)部生長(zhǎng)一些厭氧菌或兼氧菌，外部為好養(yǎng)菌，這樣每個(gè)載體都為一個(gè)微型反響器，使硝化反響和反硝化反響同時(shí)存在，從而提咼了處置效果。MBBR工藝依托曝氣池內(nèi)的曝氣和水流的提升作用使載體處于流化狀態(tài)，進(jìn)而構(gòu)成懸浮生長(zhǎng)的活性污泥和附著生長(zhǎng)的生物膜，兼具傳統(tǒng)流化床和生物接觸氧化法兩者的優(yōu)點(diǎn)，這就使得挪動(dòng)床生物膜運(yùn)用了整個(gè)反響器空間，充沛發(fā)揮附著相和懸浮相生物2者的優(yōu)越性，與以往的填料不同的是，懸浮填料能與污水頻繁屢次接觸因此被稱為“挪動(dòng)的生物膜。

　　經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研PTA企業(yè)剖析，采用IC+MBBR法生物處置廢水，CODCa、BOD5、SS等的去除率都大于99.8%，關(guān)于低溫、高鹽、低基質(zhì)等惡劣水質(zhì)條件下，仍有較好的處置效果。經(jīng)過(guò)懸浮填料在2級(jí)生化池中的充沛流化，抗沖擊負(fù)荷才能強(qiáng)，處置效果好。生物膜傳質(zhì)比活性污泥慢，同樣生物降解產(chǎn)生的熱量與水體交流較慢，進(jìn)步微生物的部分環(huán)境溫度，有利于細(xì)菌活性的維系，活性污泥不易收縮。老化零落的生物膜無(wú)機(jī)質(zhì)比例較高，密度大，易于沉降。在我國(guó)內(nèi)蒙和東、西北地域，冬季冰冷時(shí)節(jié)普通要持續(xù)半年。污水進(jìn)水溫度持續(xù)低溫的狀況下，對(duì)活性污泥的生長(zhǎng)和降解污染物的才能會(huì)遭到很大的影響。而MBBR工藝系統(tǒng)中具有普通活性污泥法不具備的生物膜系統(tǒng)，抵御低溫的才能更為優(yōu)秀，例如在我國(guó)的內(nèi)蒙赤峰縣污水進(jìn)水溫度最低時(shí)到達(dá)4℃，持續(xù)監(jiān)測(cè)出水水質(zhì)指標(biāo)1個(gè)月后發(fā)現(xiàn)，污染物指標(biāo)仍可以滿足國(guó)度排放規(guī)范。現(xiàn)已有100多個(gè)基于此技術(shù)的污水處置廠在17個(gè)國(guó)度中投入運(yùn)用或在建造之中。

　　四、結(jié)語(yǔ)

　　(1)PTA廢水→預(yù)處置→IC+MBBR→軟化水處置→深度處置→中水回用途→達(dá)標(biāo)排放處置效果穩(wěn)定，處置后水質(zhì)到達(dá)GB8978-1996《國(guó)度污水綜合排放規(guī)范》1級(jí)規(guī)范的相關(guān)請(qǐng)求。

　　(2)揚(yáng)子石化公司PTA發(fā)明性地采用目前國(guó)內(nèi)外尚無(wú)先例的特定菌種以取代現(xiàn)有設(shè)備中野生狀態(tài)微生物處置PTA污水，勝利地完成了PTA高效降解菌人工挑選及其協(xié)同菌并固定化的實(shí)驗(yàn)，用該技術(shù)處置PTA污水小試水力停留時(shí)間僅為現(xiàn)有工藝的1/5，處置才能比普通活性污泥法高3倍以上，且具有處置效率高，穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。

　　(3)IC+MBBR法優(yōu)點(diǎn)：

　　①對(duì)污水水質(zhì)、水量的變化有較強(qiáng)的順應(yīng)性，管理便當(dāng)，不會(huì)發(fā)作污泥收縮。

　　②微生物世代時(shí)間較長(zhǎng)，且生物相對(duì)更為豐厚、穩(wěn)定，產(chǎn)生的剩余污泥少。

　　③可以處置低濃度的污水。

　　生物膜法參與凈化反響微生物多樣化，生物的食物鏈長(zhǎng)。而活性污泥規(guī)律相對(duì)較少，但微生物和污水中的物質(zhì)也能夠構(gòu)成相對(duì)復(fù)雜的生物鏈。由于微生物附著于固體外表，即便增殖速度慢的微生物也能生長(zhǎng)繁衍。而在活性污泥法中，世代期比停留時(shí)間長(zhǎng)的微生物被排出曝氣池，因而，生物膜中的生物相更為豐厚，且沿水流方向膜中生物種群具有一定散布。

　　(4)IC+MBBR法缺陷：

　　①增加了系統(tǒng)的投資。

　　②附著于固體外表的微生物量較難控制，操作伸縮性差。