PTA污水场冲击因素分析及对策(一)
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摘要：对影响化纤污水场生化运行的主要因素:pH值、有毒有害物质、高浓度有机负荷进行了分析和探讨,提出了优化操作、改善污泥性能、进行污泥置换、增加对来水的缓冲能力、建立和完善清洁生产管理制度等控制冲击的对策。
关键词：化纤污水 生化 冲击
目前国内对精对苯二甲酸（PTA）污水的处理流程多采用预处理＋生化处理工艺。预处理部分主要利用沉淀池或沉降罐把存在于污水中的颗粒状对苯二甲酸（TA）去除；生化处理则是利用微生物将污水中的有机污染物质加以氧化分解，多采用好氧处理工艺。
由于PTA生产工艺的特点，其生产过程中需定期或不定期的排残料，当局部设备和管道堵塞时，还需要用碱液冲洗，使污水量和CODcr值增加，pH值经常在3－13之间波动，且污水中夹带大量的悬浮固体（主要是TA），并且在其生产不正常时，大量的有毒有害物质也随水排放，对生化处理多次造成冲击，使活性污泥膨胀、死亡、流失，使生化对污染物的去除效率降低，甚至丧失，造成排水超标，污染环境。
1 生化处理冲击因素分析
综合PTA污水生化处理的生产运行状况，引起生化受冲击的因素主要有：pH值的冲击、有毒有害物质的冲击、高浓度有机负荷的冲击等。
1.1 pH值的冲击
据资料显示，细菌能在pH值为5.0－10.0的范围内存活下来，在pH值为6.5－8.5的范围内生长旺盛[1]。某厂曾发生pH值冲击的状况如下：
由于PTA装置非正常停工，排水中含有大量的醋酸，造成生化进水 pH值降至3.7，其后的3d时间里，生化进水pH值一直在4.0以下，开始由于污泥回流和池混合液的缓冲作用，一级生化池混合液维持在5.0以上，至第3天一级生化出水pH值降至4.4，超过了微生物对pH值的适应限度，微生物生命活动受到抑制，处理效率降低，出现了活性污泥膨胀流失现象。采取加碱的方法调节生化进水叫值在4.0以上，一级生化出水pH值恢复，至第8天池污泥活性逐步恢复，处理效率提高，出水CODcr明显降低。pH值冲击时一级生化运行数据见表1。
表1 pH冲击时一级生化运行数据
时间一级池pH值ρ（CODcr）/（mg.L-1)ρ（TA）/（mg.L-1)进水出水进水出水进水出水第1天3.77.5338023549019.0第2天3.57.8515628677624.4第3天3.74.432073967555158第4天3.84.276032654860211第5天4.24.895392101585372第6天4.37.3101151820266286第7天4.57.269671852384158第8天4.37.254478851891011.2 有毒有害物质的冲击
根据对PTA污水处理装置运行状况的观察及相关资料报道，对生化处理活性污泥产生冲击的有毒有害物质主要有苯系物、热媒、钻、锰催化剂等。它们对活性污泥微生物的破坏是使微生物体的蛋白质遭受破坏而变性，从而使微生物生命活动受到抑制或死亡，表现为池溶解氧迅速上升，而后污泥膨胀流失。
1.2.1 苯系物的冲击
苯系物的主要来源是PTA装置氧化工段，其主要成分为二甲苯。如某厂因PTA装置氧化工段非正常停工，大量未能反应完全的苯系物随水排下，造成化纤污水预处理软管泵橡胶软管溶胀破裂，皮带运输机橡胶皮带溶胀而停运。采样分析生化进水苯系物的质量浓度在300mg／L以上，而污水中抑制生物处理二甲苯的容许质量浓度为7mg／L[2]，大量的苯系物进入使生化活性污泥正常生命活动受到抑制而死亡，对氧的利用率急剧降低，供风量不变的情况下，溶解氧反而升高，污泥完全失去了正常絮凝沉降性能，死泥随水流失，污水外排超标。
1.2.2 热媒的冲击
热媒是聚酯装置所用导热油，其成分为联苯：质量分数为26.5％，联苯醚：质量分数为73.5％，具有特殊的刺激性气味。热媒冲击多发生在聚酯装置汽提不能正常运行或热媒泵等设备泄漏时，造成生产污水CODcr急剧升高。根据污水场实际运行状况观察，每当生产污水热媒含量增高，由于热媒对活性污泥的抑制及毒害作用，在生化进水污染物含量不高的情况下也会产生污泥膨胀流失现象。
1.2.3 钴、锰催化剂的冲击
PTA装置在对二甲苯（PX）氧化过程中使用醋酸钻、醋酸锰做催化剂，在排出的催化剂残渣中含有较高的钻和锰。在污水处理装置的运行过程中，如发现来水发红的现象，为上游装置所排含钻锰的污水，这股污水进入生化后使生化污泥颜色由土黄色变为暗红色，沉淀池出水也出现暗红现象，池面有红黄色泡沫漂浮，据资料报道微生物所能忍受钻、锰的极限质量浓度分别为5mg／L和15mg／L[3]，在运行过程中需对进水的钴。锰含量加以控制，必要时对进水进行稀释。
1.3 高浓度有机负荷的冲击
根据有关资料显示，高浓度有机负荷对生化的冲击主要是使活性污泥中菌胶团的正常代谢或正常生长受到抑制从而引发两种类型的污泥膨胀。一是供风不足的情况下，生化池中的溶解氧很快降低，活性污泥中微生物对有限的溶解氧展开竞争，比表面积较大的丝状菌比较有利，结果丝状菌增殖，菌胶团衰减，从而引发结构型丝状菌膨胀，造成污泥沉降性能变差。二是在高负荷下供风较为充足时，微生物仅仅是储存和吸收有机物为内储存物，还来不及将其氧化，这样造成微生物特别是菌胶团细菌生长速率的降低，从而对污染物的吸附能力降低，最终造成污泥的性能变差，不易分离，从而引发黏性膨胀。