固定化活性炭法处理低浓度甲醇废水案列
1工艺冷凝液和尿素水解水的水量与水质
中国石油天然气股份有限公司大庆石化分公司化肥厂是一个年产合成氨30万顿以及尿素48万顿的大型氮肥厂。排放的工艺冷凝液和尿素水解水仅受轻度污染，年排放量约为130万立方米，其水质情况见表1
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2甲醇废水回用工艺和特点
2.1工艺流程
低浓度甲醇废水处理和回用的工艺流程见图1，来自生产车间的工艺冷凝液和尿素水解水混合后，其水温约为50-60度，为了给后续的单元提供更好的条件，设计采用换热器对混合液进行冷却。混合液在曝气罐中增加氧含量和进一步降温。
试验表明，工艺冷凝液和尿素水解水混合后，会产生一种黄色絮状物，它可能会堵塞活性炭的孔隙并抑制生物工程菌的分解作用，为了降低该黄色絮状物的影响，在生物活性炭过滤罐之前设置盘式过滤机，以去除杂质和减轻生物炭滤罐的处理负荷。
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固定化滤罐中装有人工固定化生物活性炭，其主要作用：一是利用活性炭较大的比表面积来吸附水中类似甲醇的小分子有机污染物;二是利用吸附在活性炭上的高效生物工程菌对甲醇等有机污染物具有的很强的氧化分解能力,有效地降解甲醇等有机物.
2.2工艺特点
人工固定化生物活性炭去除甲醇等有机物的过程包括活性炭的吸附和工程菌的生物降解两方面,活性炭的吸附作用可以在较高的水流速度和较短的接触时间内将低浓度的甲醇吸附在其孔隙内;生长固定在活性炭表面及其孔隙内的的工程菌以甲醇作为营养源并将其分解,吸附和生物降解的有机结合既延长了活性炭的寿命,又为工程菌分解甲醇提供了便利的条件.
3主要构筑物.设备及工艺参数
(1)换热器.原有盘管式换热器.材质为碳钢换热面积
（2）曝气罐：原有有效容积为120 m3，罐内设有曝气头，通入空气量75 m3／h
（3）盘式过滤机：以色列进口设备，最大处理能力200 m3／h，过滤等级55um，出水浊度＜5NTU。在盘式过滤机前设有中间加压泵2台，流量150 m3／h，扬程80m.
(4)固定化生物活性炭滤罐:直径为
4工程运行效果
整个工程于2001年11月开工，2002年3月竣工。在完成了系统的运行调试和工程菌的驯化和固定化以后，对其除污效果进行了系统的考察。
4.1生物工程菌的人工固定化
将试验研究获得的假单胞菌属和芽孢杆菌等优势菌属进行扩大培养，待得到预期的菌量后，向菌液中投加甲醇完成菌液的驯化，将驯化好的工程菌液加入清水稀释，由循环泵注入活性炭滤罐并循环，72h后完成活性炭的生物人工固定化。
4.2系统对COD的去除效果
工程运行中主要考察了盘式过滤机的进水.出水和固定化生物活性炭滤罐出水的COD变化，结果见2图，在经过了运行初期的适应阶段后，各处理单元的出水COD趋于稳定。经盘式过滤机和固定化滤罐COD由40mg／L左右降至12 mg／以下，去除率在70%以上，其出水能够满足进入脱盐系统的要求。
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4.4系统对浊度的去除效果
盘式过滤机的进出水和固定化滤罐出水的浊度变化见图3.从图3可以看出，废水在经过盘式过滤机后，浊度已达到设计要求，而固定化滤罐又将此浊度去除70%以上，这也进一步说明人工固定化生物活性炭既有降解有机物的功能，又有较强的吸附和过滤能力。
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5经济效益分析
大庆石化公司化肥厂将含低浓度甲醇的工艺冷凝液和尿素水解水处理后回用到脱盐水系统。这样每年可节约原水130万顿，目前原水经石灰软化和澄清池澄清后的价格为1.89元／m3,该工程每年可为企业节约原水费245.7万元.
同时由于工艺冷凝液与尿素水解水中离子含量极低，回用工程可大大延长脱盐水系统的制水周期并减少再生剂用量。试验表明，回用工程的投产大幅度提高了阳床 阴床和混床的平均制水批量，阳床的平均制水批量由原来的11945m3提高到35000-38000m3,最高时曾达48000m3,阴床的平均制水批量为45000m3,混床达1000000 m3,再生时的平均酸耗由原来的2180kg下降到1467kg,从减少再生次数,减少再生剂用量,减少树脂损耗,减少树脂清洗时的水耗和降低工人操作劳动强度等角度考虑,该工程的投产可为企业节省费用60余万元.
综合上述的两项费用,该废水回用工程每年可为企业节省资金300余万元.该工程的总投资为242万元,即其投资回收期1年.
6结语
采用人工固定化生物活性炭技术和其它水处理技术相结合,可以有效地去除化肥厂工艺冷凝液和尿素水解水中的低浓度甲醇.
(1)该系统可将混合液中甲醇从5.90-6.89mg／L降至0.39mg／L以下,去除率在93.6%以上.
(2)该系统可将混合液的COD从40mg／L降至1240mg／L以下,去除率在70%以上.
(3)处理后的水质能够达到脱盐水系统的进水要求该类废水的回用可以给企业带来显著的经济效益.
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