申请日2013.03.29
公开(公告)日2013.06.19
IPC分类号C02F3/28
摘要
本发明属于环境保护污水处理领域，特别涉及一种PTA污水厌氧污泥颗粒化促进剂，其特征在于包括下列各组分：用于提供钙离子Ca2+的钙盐，用于提供钾离子K+的钾盐，用于提供铁离子Fe3+的铁盐，水解酶，聚丙烯酰胺以及苛性淀粉，其中钙离子Ca2+的质量百分比为15~20%，钾离子K+的质量百分比为10~15%，铁离子Fe3+的质量百分比为0.5~1.5%，水解酶的质量百分比为0.1~0.2%，聚丙烯酰胺的质量百分比为0.15~0.25%，苛性淀粉的质量百分比为1.0~1.5%，本发明充分考虑了PTA污水厌氧污泥颗粒化机理，具有针对性强，投加使用简单等显著的优点。
权利要求书
1.一种PTA污水厌氧污泥颗粒化促进剂，其特征在于包括下列各组分：用于提供钙离子Ca2+的钙盐，用于提供钾离子K+的钾盐，用于提供铁离子Fe3+的铁盐，水解酶，聚丙烯酰胺以及苛性淀粉。
2.根据权利要求1所述的一种PTA污水厌氧污泥颗粒化促进剂，其特征在于钙离子Ca2+的质量百分比为15~20%，钾离子K+的质量百分比为10~15%，铁离子Fe3+的质量百分比为0.5~1.5%，水解酶的质量百分比为0.1~0.2%，聚丙烯酰胺的质量百分比为0.15~0.25%，苛性淀粉的质量百分比为1.0~1.5%。
3.根据权利要求1所述的一种PTA污水厌氧污泥颗粒化促进剂，其特征在于钙离子由二水氯化钙CaCl2·2H2O来提供，钾离子由氯化钾KCl来提供，铁离子由氯化铁FeCl3来提供。
4.根据权利要求3所述的一种PTA污水厌氧污泥颗粒化促进剂，其特征在于所述PTA污水厌氧污泥颗粒化促进剂由以下各组分按如下配比组成：二水氯化钙 65%-76%，氯化钾20%-30%，氯化铁2.5%-3.4%，水解酶0.15%-0.2%，聚丙烯酰胺0.15%-0.25%，苛性淀粉1.2%-1.4%。
5. 根据权利要求3所述的一种PTA污水厌氧污泥颗粒化促进剂，其特征在于所述PTA污水厌氧污泥颗粒化促进剂由以下各组分按如下配比组成：二水氯化钙 66%-76%，氯化钾20%-30%，氯化铁2.5%-3.4%，水解酶0.15%-0.2%，聚丙烯酰胺0.15%-0.25%，苛性淀粉1.2%-1.4%。
6. 根据权利要求3所述的一种PTA污水厌氧污泥颗粒化促进剂，其特征在于所述PTA污水厌氧污泥颗粒化促进剂由以下各组分按如下配比组成：二水氯化钙 66%-70%，氯化钾25%-30%，氯化铁2.5%-3.4%，水解酶0.15%-0.2%，聚丙烯酰胺0.2%-0.25%，苛性淀粉1.2%-1.4%。
7.根据权利要求3所述的一种PTA污水厌氧污泥颗粒化促进剂，其特征在于所述PTA污水厌氧污泥颗粒化促进剂由以下各组分按如下配比组成：二水氯化钙 65%-70%，氯化钾20%-28%，氯化铁2.5%-5.2%，水解酶0.15%-0.2%，聚丙烯酰胺0.15%-0.25%，苛性淀粉1.2%-1.4%。
8.一种如权利要求1-7中任意一项所述的PTA污水厌氧污泥颗粒化促进剂的使用方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1：配制溶液，采用工业水或自来水溶解上述PTA污水厌氧污泥颗粒化促进剂，获得质量百分比为3~8%的溶液，
步骤2：通过计量泵按投加量投加到厌氧反应器进水口中。
9.根据权利要求8所述的一种PTA污水厌氧污泥颗粒化促进剂的使用方法，其特征在于所述PTA污水厌氧污泥颗粒化促进剂的使用方法，应用于PTA污水传统UASB反应器、改进型的UASB反应器、EGSB反应器、IC反应器的初次启动和二次启动，其中初次启动使用量为0.8~1.5kg/t COD，二次启动使用量为0.4~0.8 kg/t COD。
说明书
PTA污水厌氧污泥颗粒化促进剂
技术领域
本发明属于环境保护污水处理领域，特别涉及一种PTA污水厌氧污泥颗粒化促进剂。
背景技术
随着国内PTA工厂建设数量的增建，其配套PTA污水处理装置的数量也不断增加，国内PTA污水处理装置一般采用厌氧和好氧组合处理工艺，厌氧系统大都采用传统UASB或改进UASB。由于PTA污水中含有对苯二甲酸、对羧基苯甲醛、对甲基苯甲酸等不易厌氧微生物降解或对厌氧微生物生长有抑制作用的组分，因此UASB系统的初次启动周期长，二次启动效果不稳定，导致厌氧反应器污泥大都以絮状存在，流失严重，需不时补充接种污泥到厌氧反应器。由于厌氧系统运行的不稳定，造成好氧系统进水COD负荷高，处理效果降低，排水经常超标。
造成PTA污水UASB系统运行不稳定的因素除对二甲苯等污染质含量高、对厌氧微生物生长有抑制作用的对羧基苯甲醛和对甲基苯甲酸的存在外，厌氧反应器厌氧污泥没有颗粒化也是一个比较重要的因素。运行比较稳定的PTA污水UASB反应器，其厌氧污泥颗粒化程度均非常高，因此提高UASB反应器厌氧污泥颗粒化程度是提高UASB运行效果的一个重要手段。
目前用于促进厌氧反应器厌氧污泥颗粒化的药剂少有报道，特别是针对PTA污水厌氧处理系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够提高PTA污水厌氧反应器初次启动效率及二次启动厌氧污泥颗粒化程度，保证UASB系统内有足够的、颗粒化的厌氧污泥，提高PTA污水UASB反应器二次启动的稳定性和污水处理效果的PTA污水厌氧污泥颗粒化促进剂。
一种PTA污水厌氧污泥颗粒化促进剂，其特征在于包括下列各组分：用于提供钙离子Ca2+的钙盐，用于提供钾离子K+的钾盐，用于提供铁离子Fe3+的铁盐，水解酶，聚丙烯酰胺以及苛性淀粉。
本发明中所述PTA污水厌氧污泥颗粒化促进剂中钙离子Ca2+的质量百分比为15~20%，钾离子K+的质量百分比为10~15%，铁离子Fe3+的质量百分比为0.5~1.5%，水解酶的质量百分比为0.1~0.2%，聚丙烯酰胺的质量百分比为0.15~0.25%，苛性淀粉的质量百分比为1.0~1.5%
本发明中的钙离子可由二水氯化钙CaCl2·2H2O来提供，钾离子可由氯化钾KCl来提供，铁离子可由氯化铁FeCl3来提供。
本发明所述PTA污水厌氧污泥颗粒化促进剂可以由以下各组分按如下配比组成：二水氯化钙 65%-76%，氯化钾20%-30%，氯化铁2.5%-3.4%，水解酶0.15%-0.2%，聚丙烯酰胺0.15%-0.25%，苛性淀粉1.2%-1.4%。
本发明所述PTA污水厌氧污泥颗粒化促进剂可以由以下各组分按如下配比组成：二水氯化钙 66%-76%，氯化钾20%-30%，氯化铁2.5%-3.4%，水解酶0.15%-0.2%，聚丙烯酰胺0.15%-0.25%，苛性淀粉1.2%-1.4%。
本发明所述PTA污水厌氧污泥颗粒化促进剂可以由以下各组分按如下配比组成：二水氯化钙 66%-70%，氯化钾25%-30%，氯化铁2.5%-3.4%，水解酶0.15%-0.2%，聚丙烯酰胺0.2%-0.25%，苛性淀粉1.2%-1.4%。
本发明所述PTA污水厌氧污泥颗粒化促进剂可以由以下各组分按如下配比组成：二水氯化钙 65%-70%，氯化钾20%-28%，氯化铁2.5%-5.2%，水解酶0.15%-0.2%，聚丙烯酰胺0.15%-0.25%，苛性淀粉1.2%-1.4%。
本发明还提出了一种如上所述的PTA污水厌氧污泥颗粒化促进剂的使用方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1：配制溶液，采用工业水或自来水溶解上述PTA污水厌氧污泥颗粒化促进剂，获得质量百分比为3~8%的溶液，
步骤2：通过计量泵按投加量投加到厌氧反应器进水口中。
本发明中所述PTA污水厌氧污泥颗粒化促进剂的使用方法，应用于PTA污水传统UASB反应器、改进型的UASB反应器、EGSB反应器、IC反应器的初次启动和二次启动，其中初次启动使用量为0.8~1.5kg/t COD，二次启动使用量为0.4~0.8 kg/t COD。
本发明的有益效果在于：
本发明的PTA污水厌氧污泥颗粒化促进剂中，钙可固化部分厌氧污泥使之成为厌氧菌群的微小结核，在聚丙烯酰胺及苛性淀粉的双重作用下，厌氧菌群聚集在结核上并向结核外生长，从而形成颗粒化的厌氧污泥群落，钾及铁可调节厌氧菌群电解质的平衡，与水解酶的协同作用，进一步促进了TA的水解，从而也提高了污染物在反应器中降解效果，污染物降解效果的提高，厌氧生物菌群的生长也增加了厌氧颗粒污泥的体积和比重，这样在UASB设计流速下厌氧污泥便不会随出水流失，保证了厌氧反应器的污泥量，从而提高的厌氧反应器的运行效果。
本发明充分考虑了PTA污水厌氧污泥颗粒化机理，针对性强，投加使用简单，可应用于PTA污水处理的UASB、EGSB、IC等反应器。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
本发明的一种PTA污水厌氧污泥颗粒化促进剂5000公斤，其中包含有二水氯化钙3800公斤(其中含钙100公斤，质量百分比20%)，氯化钾1000公斤(其中含钾500公斤，质量百分比10%)，氯化铁125公斤(其中含铁25公斤，质量百分比0.5%)，水解酶7.5公斤(质量百分比0.15%)，聚丙烯酰胺7.5公斤(质量百分比0.15%)，苛性淀粉60公斤(质量百分比1.2%)。
辽宁某PTA厂污水处理装置采用预处理+UASB+好氧+气浮工艺。其中UASB系统设计参数：进水量400m3/h，进水COD 6000-8000mg/l，COD负荷3.3-4.5kgCOD/m3.d，上流速度0.5m/h,COD去除率60%。相应UASB反应器24*20*9(10)m，共4座。
初次启动厌氧反应器投加PTA污水好氧剩余污泥、化工厂消化污泥、造纸厂厌氧污泥，采用老PTA装置污水COD5000-6000mg/l，N和P根据COD:N:P=580：7：1投加，本药剂以1.2kg/t COD投加。初次启动时间6个月，UASB反应器内污泥颗粒化程度45%。
主装置开车，PTA污水进入UASB系统，二次启动开始。本发明药剂投加量0.8kg/t COD，下表为二次启动6个月的运行数据统计表
时间 进水水量m3/h 进水COD mg/l 出水CDO mg/l COD去除率 % 第一月 300 5645 2170 62 第二月 320 5749 2079 64 第三月 345 5688 1917 66 第四月 360 5461 1796 67 第五月 370 5544 1802 67 第六月 380 5970 1872 69
该厂PTA污水UASB系统使用本发明药剂，COD去除率6个月内达到69%，高于设计9%。同时该PTA污水装置厌氧系统当时为国内第一家开车即达到60%以上去除率的污水装置。
实施例2
本发明的一种PTA污水厌氧污泥颗粒化促进剂5000公斤，其中包含有二水氯化钙3500公斤(其中含钙950公斤，质量百分比19%)，氯化钾1250公斤(其中含钾650公斤，质量百分比13%)，氯化铁170公斤(其中含铁35公斤，质量百分比0.7%)，水解酶7.5公斤(质量百分比0.15%)，聚丙烯酰胺12.5公斤(质量百分比0.25%)，苛性淀粉60公斤(质量百分比1.2%)。
江苏某PTA厂污水处理装置采用预处理+改进UASB+两级好氧+流砂过滤工艺。其中改进UASB系统设计参数：进水量350m3/h，进水COD 6000-8000mg/l，COD负荷5.0-6.72kgCOD/m3.d，上流速度2-3m/h,COD去除率75%。相应UASB反应器20*18*14(15)m，共2座。
初次启动厌氧反应器投加PTA污水好氧剩余污泥，配置PTA污水COD3000-4000mg/l，N和P根据COD:N:P=580：7：1投加，本药剂以1.2kg/t COD投加。初次启动时间4个月，UASB反应器内污泥基本颗粒化。
主装置开车，PTA污水进入UASB系统，二次启动开始。本发明药剂投加量0.8kg/t COD，下表为二次启动5个月的运行数据统计表
时间 进水水量m3/h 进水COD mg/l 出水CDO mg/l COD去除率 % 第一月 286 5674 1640 71 第二月 298 5632 1210 78 第三月 315 5639 954 83 第四月 312 5468 873 84 第五月 321 5567 769 84.3
该厂PTA污水UASB系统使用本发明药剂，COD去除率5个月内达到84.3%，高于设计9.3%。
实施例3
本发明的一种PTA污水厌氧污泥颗粒化促进剂3000公斤，其中包含有二水氯化钙1950公斤(其中含钙510公斤，质量百分比17%)，氯化钾840公斤(其中含钾405公斤，质量百分比13.5%)，氯化铁156公斤(其中含铁30公斤，质量百分比1.0%)，水解酶6公斤(质量百分比0.2%)，聚丙烯酰胺6公斤(质量百分比0.2%)，苛性淀粉42公斤(质量百分比1.4%)。
某PTA厂污水处理装置采用预处理+外循环UASB+两级好氧+气浮工艺。其中UASB系统设计参数：进水量300m3/h，进水COD 6000mg/l，COD负荷4.5kgCOD/m3.d，上流速度0.5-1.5m/h,COD去除率75%。相应UASB反应器15*22.5*8(9)m，共4座。
污水装置开车厌氧系统二次启动后，系统平均水量230m3/h，COD5100mg/l，由于UASB系统污泥没有颗粒化，因此系统污泥流失严重，每年需补充污泥4次左右，三分之一到二分之一的污水需直接旁通到好氧系统，厌氧系统进水平均120-160 m3/h，即便这样UASB系统的COD去除率只有55%左右，这种状况持续大约4年时间。
本发明药剂投加量1.0kg/t COD，UASB系统运行3个月的数据统计表
时间 进水水量m3/h 进水COD mg/l 出水CDO mg/l COD去除率 % 第一月 160 5064 2150 57 第二月 190 5126 1829 64 第三月 220 5083 1298 74
该厂PTA污水UASB系统使用本发明药剂，COD去除率3个月内达到74%，而且来水进入厌氧系统水量逐步提高。通过污泥性状分析，反应中厌氧污泥颗粒化程度已达30%左右，出水悬浮物在260mg/l上下，厌氧污泥生长流失达到了平衡。由此说明UASB系统污泥颗粒化程度直接影响UASB系统的运行效果，本药剂的使用提高了厌氧反应器污泥的颗粒化程度，污泥的生长与流失实现的动态平衡，由此提高的系统的运行效果。
实施例4
本发明的一种PTA污水厌氧污泥颗粒化促进剂5000公斤，其中包含有二水氯化钙3300公斤(其中含钙750公斤，质量百分比15%)，氯化钾1500公斤(其中含钾750公斤，质量百分比15%)，氯化铁125公斤(其中含铁25公斤，质量百分比0.5%)，水解酶7.5公斤(质量百分比0.15%)，聚丙烯酰胺7.5公斤(质量百分比0.15%)，苛性淀粉60公斤(质量百分比1.2%)。
大连某PTA厂污水处理装置采用预处理+外循环UASB+两级好氧+气浮工艺。其中UASB系统设计参数：进水量700m3/h，进水COD 6000-8000mg/l，COD负荷4.2-5.6kgCOD/m3.d，上流速度0.5m/h,COD去除率70%。相应UASB反应器34*20*9(10)m，共4座。
污水装置开车厌氧系统二次启动后，系统平均水量670m3/h，COD5896mg/l，由于UASB系统污泥没有颗粒化，因此系统污泥增量小于流失严重，每年需补充污泥2次左右，三分之一的污水需直接旁通到好氧系统，厌氧系统进水平均450 m3/h，即便这样UASB系统的COD去除率只有45%左右，这种状况持续大约1年时间。
本发明药剂投加量1.0kg/t COD，UASB系统运行5个月的数据统计表
时间 进水水量m3/h 进水COD mg/l 出水CDO mg/l COD去除率 % 第一月 480 5841 2889 51 第二月 520 5782 2790 52 第三月 560 5593 2584 54 第四月 590 5675 2467 57 第五月 620 5724 2240 61
该厂PTA污水UASB系统使用本发明药剂，COD去除率5个月内达到61%，而且来水进入厌氧系统水量逐步提高。通过污泥性状分析，反应中厌氧污泥颗粒化程度已达32%左右，出水悬浮物在350mg/l上下，厌氧污泥生长流失基本达到了平衡。由此说明UASB系统污泥颗粒化程度直接影响UASB系统的运行效果，本药剂的使用提高了厌氧反应器污泥的颗粒化程度，污泥的生长与流失实现的动态平衡，由此提高的系统的运行效果。