专利名称：有机酸性废水处理系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种有机酸性废水的处理系统，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p朋.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CODcrlOOmg/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p朋.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。
发明内容本实用新型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废水的处理系统，以降低处理成本和处理后水的含盐 本实用新型是通过以下技术方案实现的 —种有机酸性废水处理系统，通常包括厌氧处理设备、好氧处理设备和沉淀处理 设备，所述厌氧处理设备通常设有用于通过管道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可以通过管道相连，所述好氧处理设备可以通过 管道与所述沉淀处理设备相连。 所述好氧处理设备通常是两级好氧处理器，所述两级 氧处理器可以分别为第一 级好氧处理器和第二级好氧处理器。[0011 ] 所述两级好氧处理器内可以均设有溶解氧测定装置。 所述第一级好氧处理设备出口端通常通过管道与所述第二级好氧处理设备入口 端相连。 所述厌氧处理设备和所述好氧处理设备可以均设有温度调节装置。 所有所述管道上可以均设有水泵。 所述水泵的抽水量可以调节。 所有所述管道上均可以设有ra值测试出水阀，所述ra值测试出水阀与ra值测试 系统可以相连。 所述沉淀处理设备可以设有出水口和出泥口，内部可以设有刮泥板，所述出水口
可以连接回收利用装置入口管道。 所述回收利用装置入口管道上可以设有化学需氧量测定装置。 本实用新型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，因此直接加入厌氧处理设备进行厌氧 处理，通常可以到达处理效果，特别是当酸性主要是由乙酸形成时，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，更适应于采用本实用新 型的系统进行处理。而且在废水进入生化池处理器及废水从各生化池流出时都经过K1值
测试，从而方便操作人员具体了解并掌握废水的酸碱性并根据ra值控制范围微调废水酸 碱性。根据申请人的实验，在ra值为4-6.5的范围内，对于以有机酸为主的废水，采用本实
用新型的系统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，采用本实用新型的系统，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。 本实用新型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 行加碱中的步骤，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，而且操作者可以通过本系统实时了解废水在每一步处理阶段的酸碱性，稳定废水 的ra值范围，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。
图1是本实用新型系统结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的实施应根据污水的性质确定，对于ra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处理设备组成的生化处理系统进行处理，对于ra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ra值提高到4以上。 PTA生产装置1通常开设有废水出口，废水出口通常通过管道连接厌氧处理设备2的进水口，厌氧处理设备的出水口通常通过管道连接一级好氧处理设备3的进水口，一级 好氧处理设备的出水口通常通过管道与二级好氧处理设备4的进水口相连，二级好氧处理 设备的出水口通常通过管道与沉淀处理设备5相连，沉淀处理设备通常开设有刮泥板、出
泥口和出水口； 好氧处理设备可以分以上所述一级好氧处理设备和二级好氧处理设备； 所有所述管道上可以均设有水泵6和ra值测试出水阀，ra值测试出水阀与ra值
测试系统通常相连，操作者可以随时了解废水经过每一个处理阶段后的Kl值； 所述水泵的抽水量可以自由调节； 所述一级好氧处理设备和二级好氧处理设备通常设有溶氧量测试装置； 所述厌氧处理设备和所述好氧处理设备可以均设有温度调节装置7 ; 所述沉淀处理设备出水口可以连接回收利用装置入口管道； 所述回收利用装置入口管道上可以设有化学需氧量测定装置； PTA生产装置和厌氧处理设备之间可以加入有机酸性废水Kl值调节装置，厌氧处
理设备、好氧处理设备可以开设酸和/或碱入口； 所述厌氧处理设备一般采用厌氧池；所述好氧处理设备一般采用好氧池。 下面，给出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35t: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。C，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D0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ra值，分别将ra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适应于本实用新型，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C0D可以在100mg/l以下，COD去除率达 94%以上。 本实用新型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
5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生产废水的厌氧一好氧生化 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。
权利要求一种有机酸性废水处理系统，包括厌氧处理设备、好氧处理设备和沉淀处理设备，其特征在于所述厌氧处理设备设有用于通过管道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通过管道相连，所述好氧处理设备通过管道与所述沉淀处理设备相连。
2. 根据权利要求1所述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。
3. 根据权利要求2所述有机酸性废水处理系统，其特征在于所述两级好氧处理器内均设有溶解氧测定装置。
4. 根据权利要求1、2或3所述有机酸性废水处理系统，其特征在于第一级好氧处理设备出口端通过管道与第二级好氧处理设备入口端相连。
5. 根据权利要求4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。
6. 根据权利要求5所述有机酸性废水处理系统，其特征在于所有所述管道上均设有水泵。
7. 根据权利要求6所述有机酸性废水处理系统，其特征在于所述水泵的抽水量可以调节。
8. 根据权利要求5所述有机酸性废水处理系统，其特征在于所有所述管道上均设有PH值测试出水阀，所述ra值测试出水阀与ra值测试系统相连。
9. 根据权利要求5、6、7或8所述有机酸性废水处理系统，其特征在于所述沉淀处理设备设有出水口和出泥口，内部设有刮泥板，所述出水口连接回收利用装置入口管道。
10. 根据权利要求9所述有机酸性废水处理系统，其特征在于所述回收利用装置入口管道上设有化学需氧量测定装置。
专利摘要本实用新型涉及一种有机酸性废水处理系统，包括厌氧处理设备、好氧处理设备和沉淀处理设备，所述厌氧处理设备设有用于通过管道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通过管道相连，所述好氧处理设备通过管道与所述沉淀处理设备相连；废水在酸性状况下送入厌氧处理设备进行厌氧处理，经厌氧处理后，再送入好氧处理设备进行好氧处理；本实用新型适用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。本实用新型节省了加碱费用，降低了废水的处理成本，减少了处理后的水中的含盐、碱量，为废水的回收利用提供了有利条件。
文档编号C02F9/14GK201437523SQ20092017300
公开日2010年4月14日 申请日期2009年8月13日 优先权日2009年8月13日
发明者吉玉斌, 宋昱, 李学志, 郭泽君, 陶卫克 申请人:中国石油天然气集团公司;中国纺织工业设计院