纤维素醚俗称“工业味精”, 主要用于建筑、食品、医药、纺织等行业, 近几年发展迅速, 但在其生产过程中会有大量高盐高浓度有机废水产生, 高盐度引起的渗透压会增高对微生物的抑制作用, 此外废水中含有的环氧丙烷、氯甲烷对微生物生长有抑制作用, 并且其本身难于生物降解, 因此处理压力很大, 目前国内处理工艺多以厌氧+好氧为主, 投资和处理成本高, 废水实际处理率低, 处理效果不理想。

　　 山东某公司年生产1 500t羟丙甲基纤维素醚产品, 该产品是以精制棉、氯甲烷、环氧丙烷、片碱为原料, 以甲苯、异丙醇为溶剂, 通过碱化、醚化、中和、脱溶、离心、干燥等过程来生产, 在生产离心工序会有大量高盐高浓度有机废水产生, 废水呈褐色, 主要成分为氯化钠、半纤维素衍生物及损失的纤维素醚等, 另外还含有少量溶剂和生产原料等, 根据环保要求, 废水需要达到园区接管标准后再排入园区废水处理厂。本工程采用三效蒸发-一级UASB-二级UASB-生物接触氧化的方法对废水进行处理, 出水含盐量小于1 600mg/L, COD小于300mg/L, 满足园区废水处理厂接管水质要求。

　　 羟丙甲基纤维素醚生产废水主要来自于离心工序产生的离心洗涤水, 每生产1t纤维素醚就排放8~10m³废水, 考虑到还有设备定期冲洗水、水环真空系统定期排水等, 本工程根据业主要求设计水量为50m³/d, 设计水质为COD:80 000mg/L, NaCl:6%。

　　 废水处理的工艺流程见图1。

　　 工艺流程简述:废水首先经三效蒸发装置进行脱盐, 并将离心机产生的含固量大于80%的氯化钠外售水泥搅拌站综合利用, 另将产生的污冷水与其他废水一起进入调节池调节水质水量。由于废水中缺氮缺磷, 故在此投加适量尿素和磷酸二氢钠, 以满足厌氧和好氧微生物生长对营养的均衡要求 (COD∶N∶P=100~500∶5∶1) 。调节池中废水由提升泵送入一级UASB, 并自流入二级UASB, 废水中有机物被厌氧反应器中的厌氧微生物所吸附分解为甲烷、二氧化碳、水及小分子物质, 厌氧产生的沼气, 量小无回收价值, 经15m高排气筒高空排放。厌氧反应器出水进入厌氧沉淀池, 沉淀带出的厌氧污泥并将其回流到厌氧塔。厌氧塔出水进入生物接触氧化池, 池中安装有供微生物生长的组合式生物填料和为微生物提供氧气的曝气器, 废水中剩余有机物被附着在填料上的微生物所吸附、氧化、分解为二氧化碳和水;生物接触氧化池出水进入二沉他沉淀脱落的生物膜和活性污泥后达标排放。

　　 二沉池及UASB厌氧反应器剩余的污泥约70kg/d进入污泥浓缩池进行浓缩后, 再送入叠螺式污泥脱水机及进行脱水, 滤液返回调节池, 得到的含水率约80%的污泥按一般固废进行最终处置。

　　 三效蒸发装置及生化处理系统运行参数见表1、表2。三效蒸发装置及生化系统主要的设备清单见表3、表4。

　　 调试期间用来接种的厌氧和好氧污泥采用山东某同行业废水处理站污泥, 经过45d的调试污水站进入满负荷稳定运行, 经当地环保部门现场监测, 全部达到设计指标。环保部门监测统计结果见表5。

　　 由表5可以看出, 废水处理装置出水中COD含量小于300mg/L, TDS含量小于1 600 mg/L, 均满足园区废水处理厂接管要求。

　　 基准水量:50m³/d, 运行成本只分析电费、药剂费, 不包括折旧费和人工费, 处理费用为91.04元/m³, 具体如下。

　　 (1) 磷酸二氢钠费用:每天投加2.0kg, 价格3.8元/kg, 则折合单位水量为0.152元/m³。

　　 (2) 阳离子聚丙烯酰胺费用:每天投加0.3kg, 价格22元/kg, 则折合单位水量为0.132元/m³。

　　 (3) 尿素费用:每天投加8.0kg, 价格1.6元/kg, 则折合单位水量为0.256元/m³。

　　 化学药剂总费用为0.54元/m³。

　　 总装机负荷86.94kW, 使用负荷为36.96kW, 按0.76元/ (kW·h) , 总电费则折合17.74元/m³。

　　 蒸汽消耗量为0.43t蒸汽/m³, 蒸汽价格180元/t, 总蒸汽费则折合72.76元/m³。

　　 (1) 在先期调试过程中, 发现三效蒸发装置污冷水含盐量和COD都很高, 说明二次蒸汽夹带物料严重, 在排除了汽液分离器设计缺陷后, 经进一步分析发现是由于蒸发室内料液产生大量泡沫, 这些泡沫随蒸汽进入冷凝器并最终进入冷凝水中所致, 为此我们向蒸发室内投加了适量有机消泡剂, 较好的解决了上述问题。

　　 (2) 污泥脱水采用的是自动化程度较高的叠螺式污泥脱水机, 但污泥含水率在80%左右, 不能满足直接填埋要求, 后期准备采用高压隔膜厢式压滤机代替叠螺式污泥脱水机, 污泥含水率可降到60%以下, 可满足卫生填埋要求。

　　 本工程采用三效蒸发-一级UASB-二级UASB-生物接触氧化工艺处理羟丙甲基纤维素醚生产废水, 运行结果表明, 出水中COD含量小于300mg/L, 含盐量小于1 600mg/L, 满足排水要求, 运转费用91.04元/m³, 且技术性能可靠, 运行稳定。