（環(huán)境工程專業(yè)論文）山東東明石化集團(tuán)有限公司污水處理技術(shù)改造方案的研究.pdf

山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 摘要 隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生活用水對(duì)水資源的需求越來越大， 保護(hù)有限水資源，節(jié)約用水刻不容緩；隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，石化污水處理技術(shù)在 不斷發(fā)展、創(chuàng)新。2 0 0 7 年國家環(huán)保政策緊縮，山東省地方標(biāo)準(zhǔn)( d b 3 7 5 9 9 2 0 0 6 ) 更是以國標(biāo)一級(jí)a 為基礎(chǔ)提出了更高的要求。在以上述背景下，地屬“南水北調(diào)” 工程?hào)|線沿線排污單位之一的山東東明石化集團(tuán)改造其現(xiàn)有污水處理工藝，提高污 水處理效果，加大中水回用的比例有著義不容辭的責(zé)任和義務(wù)。近年來，東明石化 集團(tuán)加大環(huán)保投入力度，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。 本文以東明石化集團(tuán)有限公司污水處理廠的污水處理技術(shù)改造工程為研究對(duì) 象，參考了國內(nèi)外近年來大量石化廢水處理工程的實(shí)例和新技術(shù)的應(yīng)用，本著充分 利用現(xiàn)有污水處理設(shè)施，綜合考慮，因地制宜的原則，分析了技改前山東東明石化 污水處理廠排水c o d c r 、氨氮不達(dá)標(biāo)的原因，并對(duì)工序中浮選段、生化段存在問題 及原因進(jìn)行了深入具體的分析，其中著重提出了對(duì)生化段工藝進(jìn)行了優(yōu)化和改造措 施，為石化行業(yè)的污水處理技術(shù)的研究提供了一定的素材和經(jīng)驗(yàn)。本次技術(shù)改造是 一次成功的改造工程，通過本次改造工程，使東明石化集團(tuán)的外排水穩(wěn)定達(dá)到了山 東省南水北調(diào)沿線水污染綜合排放標(biāo)準(zhǔn)。通過本次污水處理技術(shù)改造東明石化集團(tuán) 的污水處理能力大大提高，以外排水的關(guān)鍵污染物為例：技改前，c o d c r 的指標(biāo)均 在1 2 0m g l 以上，氨氮在4 0m g l 以上；技改實(shí)施后，外排水的c o d c r 指標(biāo)逐步 降到4 0m g l 以下，氨氮的指標(biāo)逐步降到1m g l 以下。另外，通過對(duì)2 0 0 8 年2 月1 9 日3 月2 5 日外排水c o d 、氨氮與允許排放標(biāo)準(zhǔn)比較，技改后外排水中的c o d 和氨氮指標(biāo)均小于山東省南水北調(diào)沿線水污染綜合排放標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值。由此可 見，本次技改工程效果是良好的，工藝的選擇是正確的。通過本次技術(shù)改造，效果 還是相當(dāng)明顯的，為實(shí)現(xiàn)污水資源化，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益打下了良好 的基礎(chǔ)。 本次技術(shù)改造歷時(shí)1 年有余，增建了酸性水汽提裝置，徹底廢除了原有的處理 工藝，采用了大量石化污水處理的新技術(shù)、新工藝，如：將原a 0 2 工藝改為雙h0 工藝，增建上向流曝氣生物濾池，進(jìn)一步去除二級(jí)生化出水c o d 、氨氮，保障外排 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 水達(dá)標(biāo)；將缺氧池改為兩級(jí)水解酸化池；改平流式布水為升流式；對(duì)曝氣池活性污 泥合理生物增效，提高菌群適應(yīng)能力和抗沖擊負(fù)荷能力；在推流曝氣池投加某公司 生物制劑，投加前將二級(jí)老化污泥排掉1 3 ，投加過程中，控制推流曝氣池d o 到合 適濃度；控制微生物c ：n ：p 營(yíng)養(yǎng)比。增加了污水的深度處理工藝段：生物活性炭 處理法。通過這些舉措，從根本上解決了原污水處理廠處理來水能力不足，處理深 度不夠的問題。 本次改造是符合時(shí)代發(fā)展潮流，符合黨中央提出建立和諧社會(huì)發(fā)展的要求，符 合企業(yè)發(fā)展需要，具有一定拓展意義的技術(shù)改造。本次技術(shù)改造為東明石化集團(tuán)有 限公司帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益，僅酸性水氣提裝置一項(xiàng)就實(shí)現(xiàn)了：每小時(shí)生產(chǎn)5 9 6 噸 凈化水、0 3 8 噸酸性氣及1 7 9 噸工業(yè)氨水，年回收硫磺2 萬噸；另外，通過本次 改造，實(shí)現(xiàn)了部分企業(yè)污水資源化，每小時(shí)處理污水2 0 0 噸，這些污水大約3 0 用 于綠化和沖洗用水，其余達(dá)標(biāo)排放。同時(shí)，本次技術(shù)改造也為東明石化帶來了巨大 的環(huán)境效益，如：2 0 0 8 年1 至6 月份，集團(tuán)公司外排廢水1 1 6 8 萬噸，與去年同期 相比略有減少；c o d 排放量4 l - 8 4 噸，比去年同期減排1 6 2 噸，污水治理工作取得 顯著成效。 目前，東明石化準(zhǔn)備上馬膜法污水處理工程，準(zhǔn)備對(duì)處理過的污水進(jìn)一步處理 后用于生產(chǎn)循環(huán)水。因此，可見通過本次技術(shù)改造，為企業(yè)的實(shí)現(xiàn)零排放打下了良 好的基礎(chǔ)。本人認(rèn)為該公司的這次污水技術(shù)改造對(duì)石化污水處理行業(yè)在新技術(shù)、新 工藝應(yīng)用方面有著一定的實(shí)踐意義。 關(guān)鍵詞：石化污水，污水處理，中水回用，曝氣生物濾池 4 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to ft h en a t i o n a le c o n o m y , t h ed e m a n do fw a t e ri ni n d u s t r y , a g r i c u l t u r ea n dd a i l yl i f ei si n c r e a s i n g i tb r o o k sn od e l a yt op r o t e c to u rl i m i t e dw a t e r r e s o u r c e sa n ds a v ew a t e r w i t l lt h ed e v e l o p m e n to fs c i e n c ea n dt e c h n o l o g y , t h e w a s t e w a t e rt r e a t m e n tt e c h n o l o g yi sa l s od e v e l o p e da n di n n o v a t e d t h en a t i o n a l e n v i r o n m e n tp o l i c yw a sd e f l a t i o ni n2 0 0 7a n dah i g h e rr e q u i r e m e n tw a sp u tf o r w a r di n l o c a ls t a n d a r do fs h a n d o n gp r o v i n c e ( d b 3 7 5 9 9 2 0 0 6 ) b a s e d o nt h es t r i c t e s t r e q u i r e m e n t so ft h en a t i o n a ls t a n d a r d s h a n d o n gd o n g m i n gp e t r o c h e m i c a lg r o u p o n eo f t h ep o l l u t a n td i s c h a r g i n gu n i t sa l o n gt h ee a s t r o u t eo fs o u t h - t o - n o r t hw a t e rt r a n s f e r p r o j e c t ，h a st h eu n s h i r k a b l er e s p o n s i b i l i t ya n do b l i g a t i o ni nt r a n s f o r m i n gt h ee x i s t i n g w a s t e w a t e rt r e a t m e n tt e c h n o l o g y , i m p r o v i n gt h ew a s t e w a t e r t r e a t m e n te f f i c i e n c ya n d e n h a n c i n gr e s u s i n gp r o p o r t i o no fr e c l a i m e dw a t e ru n d e rt h eb a c k g r o u n da b o v e t h e g r o u ph a sa c h i e v e dg o o de c o n o m i ca n de n v i r o n m e n t a lb e n e f i t sb y i n c r e a s i n gt h e i n v e s t m e n ti ne n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n t h er e c o n s t r u c t i o n p r o j e c to f w a s t e w a t e rt r e a t m e n tt e c h n o l o g yo fs h a n d o n g d o n g m i n g p e t r o c h e mg r o u pi ss t u d i e di nt h i s p a p e r n u m e r o u se x a m p l e s o f p e t r o c h e m i c a lw a s t e w a t e rt r e a t m e n ta n dt h ea p p l i c a t i o no fn e wt e c h n o l o g ya th o m ea n d a b r o a dw e r er e f e r e n c e d t h er e a s o nt h a tt h ec o d c ra n da m m o n i an i t r o g e ni sn o tm e e tt h e s t a n d a r db e f o r et h et r a n s f o r m a t i o no ft e c h n o l o g yi sa n a l y z e db a s e do nt h ep r i n c i p l eo f s u f f i c i e n tu t i l i z a t i o no ft h e e x i s t i n gf a c i l i t i e s ，c o m p r e h e n s i v e c o n s i d e r a t i o na n d a d a p t a t i o nt ol o c a lc o n d i t i o n s t h e ，p r o b l e m sa n di t s r e a s o n se x i s t i n gi nt h ef l o t a t i o n s e c t i o na n dt h eb i o c h e m i c a ls e c t i o ni sa n a l y z e dd e e p l y p a r t i c u l a r l y , s o m eo p t i m i z i n ga n d t r a n s f o r m i n gm e a s u r e so ft e c h n o l o g yo fb i o c h e m i c a ls e c t i o na r ec a r r i e do u t s o t h et h e s i s p r o v i d e ss o m e s o u r c em a t e r i a l sa n de x p e r i e n c ef o rt e c h n o l o g i c a l d e v e l o p m e n to f w a s t e w a t e rd i s p o s a li nt h ep e t r o c h e m i c a li n d u s t r y t h er e c o n s t r u c t i o np r o j e c ti s a s u c c e s s f u lp r o j e c ta n di ti m p r o v e dt h ew a s t e w a t e rd i s p o s a la b i l i t yo fs h a n d o n g d o n g m i n gp e t r o c h e mg r o u pa n dm a d ei t sd i s c h a r g e dw a t e rm e e tt h e s t a n d a r do f c o m p r e h e n s i v ed i s c h a r g es t a n d a r da l o n gs h a n d o n gs o u t h t o - n o r t h w a t e rt r a n s f e r 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 p r o j e c t t a k et h em a i np o l l u t a n t si nd i s c h a r g ew a t e ra se x a m p l e 。b e f o r et h et e c h n i c a l t r a n s f o r m a t i o n ，t h ei n d e x e so fc o d c ra n da m m o n i a cn i t r o g e na r er e s p e c t i v e l yo v e r 12 0 m g la n d4 0 m g l ；b u ta f t e rt h et r a n s f o r m a t i o n ，t h e ya r er e s p e c t i v e l yu n d e r4 0 m g l a n dtm g l m o r e o v e r , t h er e s u l to ft h ed e t e c t i o no fc o da n da m m o n i a cn i t r o g e ni n d i s c h a r g ew a t e rd u r i n gf e b 19t om a r 2 5 ，2 0 0 8a l s os h o w st h a tt h ei n d e x e so fc o d a n d a m m o n i a cn i t r o g e ni nd i s c h a r g ew a t e ra f t e rt r a n s f o r m a t i o na r eu n d e rt h es p e c i f i e dv a l u e o fc o m p r e h e n s i v ed i s c h a r g es t a n d a r da l o n gs h a n d o n gs o u t h - t o - n o r t hw a t e rt r a n s f e r p r o j e c t t h e r e f o r et h et r a n s f o r m a t i o ni sas u c c e s s f u lo n ew i t hg o o de f f e c ta n dr i g h t p r o c e s s e s t h et r a n s f o r m a t i o na l s ol a y s ag o o df o u n d a t i o nf o rt h et h er e c y c l i n go f w a s t e w a t e ra n dt h ei n c r e a s eo ft h eg r o u p se c o n o m i c a la n ds o c i a lb e n e f i t s t h ei n n o v a t i o nl a s t e df o rm o r et h a no n ey e a rw i t ht h eo l dd i s p o s a lp r o c e s s e s c o m p l e t e l ya b o l i s h e da n ds o u rw a t e rs t r i p p i n gu n i t sc o n s t r u c t e d al o to fn e wt e c h n o l o g y a n dn e w p r o c e s s e si np e t r o c h e m i c a lw a s t e w a t e r t r e a t m e n tw e r ea l s oi n t r o d u c e d t h e ya r e ； 1 ) r e p l a c i n gt h eo r i g i n a la 0 2p r o c e s sw i t hd o u b l eh op r o c e s s ；2 ) n e w l yc o n s t r u c t e d u p f l o wb i o l o g i c a la e r a t e df i l t e r ；3 ) r e m o v i n gc o d a n da m m o n i a cn i t r o g e ni ns e c o n d a r y b i o c h e m i c a le f f l u e n ti no r d e rt os t a n d a r d i z et h ed i s c h a r g ew a t e r ；4 ) c h a n g i n gt h ea n o x i c p o n d i n t ot w o s t a t eh y d r o l y s i s a c i d i f i c a t i o np o o l ；c h a n g i n gt h eh o r i z o n t a l f l o w w a t e r d i s t r i b u t i o ni n t ou p f l o w ；5 ) e n h a n c i n gt h eb i o a v a i l a b i l i t yo fa c t i v a t e ds l u d g ei na e r a t i o n p o n dt oi m p r o v et h ea d a p t a b i l i t ya n da n t i - s h o c kl o a d i n gc a p a b i l i t yo ff l o r a ；6 ) a d d i n g b i o l o g i c a lp r e p a r a t i o ni n t op l u g - f l o wp o n d ：b e f o r et h eb i o l o g i c a lp r e p a r a t i o na d d e d ，t h e s e c o n d a r ya g i n gs l u d g ew a s r e d u c e db yo r l et h i r d ，a n dd u r i n gt h ea d d i n gp r o c e s s ，t h ed o i np l u g f l o wp o n dw a sc o n t r o l l e dt os u i t a b l ec o n c e n t r a t i o n ；7 ) c o n t r o l l i n gt h en u t r i t i v e r a t i oo fc ：n ：p i nm i c r o o r g a n i s m ；8 ) i n t r o d u c i n ga d v a n c e dw a s t e w a t e rt r e a t m e n t p r o c e s s 一t h ep r o c e s so fb i o l o g i c a la c t i v a t e dc a r b o n b yt h e s em e a s u r e s ，t h ei n s u f f i c i e n t a b i l i t ya n di n a d e q u a t et r e a t m e n to ft h ew a t e ri nt h eo r i g i n a lw a s t e w a t e rp l a n tw a ss o l v e d r a d i c a l l y t h i si n n o v a t i o nh a sa l le x t e n s i o n a ls i g n i f i c a n c e ，f i t t i n gf o rt h eg l o b a ld e v e l o p m e n t o ft h ee r aa n dt h ed e v e l o p m e n to ft h eg r o u p t h eg r o u ph a se c o n o m i c a l l yb e n e f i t sf r o m t h et r a n s f o r m a t i o n s o u rw a t e rs t r i p p i n gu n i ta l o n ec a np r o d u c e5 9 6t o no fp u r i f i e d 6 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 w a t e r ，0 3 8t o no fs o u rg a sa n d1 7 9t o no fi n d u s t r i a la m m o n i a a n dt h er e c o v e r yo f s u l f u ri su pt oa n n u a l l y2 0 ，0 0 0t o n w h a t sm o r e ，t h er e n o v a t i o no fw a s t e w a t e ri sa l s o i m p l e m e n t e d n o wt h et r e a t m e n to f2 0 0t o no fw a s t e w a t e rp e rh o u ri sr e a l i z e d a b o u t 3 0 o ft h ew a t e ri sf o rg r e e n i n ga n dw a s h i n g ，a n dt h eo t h e r si sd i s c h a r g e dt or e a c h s t a n d a r d b e s i d e st h ee c o n o m i c a lb e n e f i t s ，t h et r a n s f o r m a t i o na l s ob r o u g h te n o r m o u s e n v i r o n m e n t a lb e n e f i t s ：t h ee m i s s i o no fc o di s41 8 4t o n ，w i t h16 2t o nl o w e rt h a nt h a t o fl a s ty e a r t h e r e f o r e 。t h ew a s t e w a t e rt r e a t m e n th a sg o tr e m a r k a b l ea c h i e v e m e n t a tp r e s e n t ，s h a n d o n gd o n g m i n gp e t r o c h e mg r o u pp r e p a r e st oc o n s t r u c tt h e m e m b r a n ew a s t e w a t e rt r e a t m e n tp r o c e s st o r e c y c l et h et r e a t e dw a s t e w a t e ri n t ot h e p r o d u c t i o n t h i st e c h n i c a lt r a n s f o r m a t i o nh a s l a i da g o o df o u n d a t i o nf o rt h er e a l i z a t i o no f z e r o e m i s s i o n t h ec a s eo f w a s t e w a t e rt r a n s f o r m a t i o ns t u d i e di nt h i st h e s i sh a s p r a c t i c a l s i g n i f i c a n c eo nt h ei n d u s t r yo fp e t r o c h e m i c a lw a s t e w a t e rt r e a t m e n ti nt h ea p p l i c a t i o no f n e w t e c h n o l o g ya n dn e wp r o c e s s k e y w o r d s ：p e t r o c h e m i c a lw a s t e w a t e r ；w a s t e w a t e rt r e a t m e n t ；r e c l a i m e dw a t e rr e u s e ； b i o l o g i c a la e r a t e df i l t e r 7 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下， 獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本 論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的科研成果。 對(duì)本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方 式標(biāo)明。本聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。 論文作者簽名：料 日期：歲p 。 關(guān)于學(xué)位論文使用授權(quán)的聲明 本人完全了解山東大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同 意學(xué)校保留或向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子 版，允許論文被查閱和借閱；本人授權(quán)山東大學(xué)可以將本學(xué)位論 文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、 縮印或其他復(fù)制手段保存論文和匯編本學(xué)位論文。 ( 保密論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定) 硼霜b 口7 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 1 1 概述 第一章前言 目前，全世界的總水量約為三億二千六百萬立方英里，其中9 7 以上為海水， 2 為冰川，余下不足1 的水量以地下水、河流、湖泊、小溪的形式存在 1 。隨 著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，污染的積累，水資源緊缺是我國面臨的越來越嚴(yán)峻的問題。本世紀(jì) 將是水資源及其匱乏、也是水資源最大化利用的世紀(jì)。在2 0 0 1 年初通過的“國民經(jīng) 濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的第十個(gè)五年計(jì)劃綱要”中將“搞好污水處理回用”明確寫入綱要 2 。 根據(jù)國家經(jīng)貿(mào)委資源節(jié)約和綜合利用司制定的工業(yè)節(jié)水“十五”規(guī)劃要求，石油化 工行業(yè)重點(diǎn)開發(fā)和完善稠油污水深度處理，使水的重復(fù)利用率達(dá)到9 5 ，國家重點(diǎn) 企業(yè)要達(dá)到9 7 以上。由此看來，隨著石油煉制和石油化工工業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)污 水的治理越來越得到政府有關(guān)部門的重視。隨著“污染物排放總量控制”的實(shí)施， 由污水帶來的環(huán)保問題已經(jīng)成為煉油企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的制約因素之一。 石化企業(yè)是工業(yè)用水大戶，每提煉一噸原油需消耗3 0 5 0 噸水，其產(chǎn)生的廢水 水質(zhì)成分十分復(fù)雜，有機(jī)物濃度高，多為有害有毒物質(zhì)。石化行業(yè)污水的特點(diǎn)可以 概括為一句話：高濃度有機(jī)污水，如：高含油、含堿，“三泥”脫出水，汽提凈化水、 電脫鹽水等，這部分污水占總污水量的2 0 - - 3 0 ，所含的污染物占污染物總量的 4 0 6 0 。這部分污水中環(huán)烷烴、硫、酚、無機(jī)鹽含量高，濃度波動(dòng)大，對(duì)環(huán)境 的污染相當(dāng)嚴(yán)重。目前，石化廢水達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)的處理技術(shù)已成熟，但由于廢水量大， 而受納水體徑流量及自凈容量小，即使符合排放標(biāo)準(zhǔn)的廢水仍可能造成污染，且石 化企業(yè)需大量用水又造成水資源短缺。因此，對(duì)石化廢水深度處理提高廢水利用率 可帶來節(jié)約水資源，保護(hù)環(huán)境的兩大好處。煉化企業(yè)外排污水的治理和回用研究已 開展多年，目前國內(nèi)污水回用基本有三種路線：一是直接回用，如：作為焦化裝置 的冷焦水和切焦水的補(bǔ)水；二是經(jīng)過適當(dāng)處理后的初級(jí)再生水，補(bǔ)入循環(huán)冷卻水系 統(tǒng)；三是對(duì)其進(jìn)行深度處理，達(dá)到優(yōu)質(zhì)再生水的標(biāo)準(zhǔn)，作為中壓鍋爐的補(bǔ)充水 3 。 但，污水回用是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，穩(wěn)定地實(shí)施各種污水的資源化還有很長(zhǎng)的路 要走。在傳統(tǒng)“老三套”無法滿足國家對(duì)環(huán)保的要求的形式下，尋找新的處理工藝， 探討高效的石化污水處理工藝，提高石化企業(yè)的中水回用率就成為各石化企業(yè)必須 9 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 面對(duì)的新課題。 1 2 石油化工污水處理技術(shù)及進(jìn)展 目前，石化污水處理技術(shù)按原理來分，大致可分為化學(xué)處理法、生物處理法及 物理處理法；按工藝流程分主要有：普通活性污泥法、a o 工藝和氧化溝工藝等。 目前，國內(nèi)外針對(duì)石化污水的深度處理及中水回用研究已取得一定的成就，針對(duì)含 油污水的處理技術(shù)和工藝有了一定的進(jìn)展，污水處理的效果令人滿意，工程投資和 運(yùn)營(yíng)費(fèi)用大大降低，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，為石化企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展打下良好的 基礎(chǔ)。 1 2 1 污水化學(xué)處理法 污水的化學(xué)處理是利用化學(xué)反應(yīng)的作用以去除水中的雜質(zhì)。它的處理對(duì)象主要 是污水中的無機(jī)或有機(jī)( 難于生物降解的) 溶解物質(zhì)或膠體物質(zhì) 4 。污水化學(xué)處 理法的突出特點(diǎn)是： 反應(yīng)迅速、見效快。常用的化學(xué)處理法主要包括：中和法、化 學(xué)混凝法、化學(xué)沉淀法、氧化還原法等。 1 2 1 1 中和法 酸性和堿性廢水的處理，除予以利用外，常用的就是中和法。該法是采用一定 手段，調(diào)節(jié)含酸或含堿廢水的p h 值，使其呈中性。一般堿性廢水的p h 值在1 l 1 2 之間，酸性廢水的p h 值為1 2 。目前我國常采用的中和法有：酸堿廢水相互中和 法、投藥中和法、過濾中和法和煙道氣中和法等。石化行業(yè)的含油廢水一般呈堿性， p h 值在1 0 以上。p h 值對(duì)生化處理( 隔油、氣浮處理) 及生化過程( 有機(jī)物降解或氨 氮降解、脫氮) 均有嚴(yán)重影響。p i - i 9 含油污水易于出現(xiàn)乳化，不利于隔油處理和氣 浮處理；當(dāng)p h 9 6 時(shí)，生化處理將受影響，活性污泥容易死亡或流失，硝化反應(yīng)將 完全停止，因此必須控制合格的p h 值環(huán)境 5 ： l o 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 1 2 1 2 化學(xué)混凝法 化學(xué)混凝所處理的對(duì)象，主要是水中的微小懸浮物和膠體雜質(zhì)。由于膠體微粒 及細(xì)微懸浮顆粒具有“穩(wěn)定性”；能在水中長(zhǎng)期保持分散懸浮狀態(tài)，即使靜置數(shù)十小 時(shí)以上，也不會(huì)自然沉淀。絮凝是石化污水處理的重要過程之一，即通過向水中投 加絮凝劑以破壞水中膠體顆粒的穩(wěn)定狀態(tài)，在一定水力條件下，膠粒之間以及其他 微粒間的相互碰撞和聚集，從而形成易于從水中分離的絮狀物質(zhì)。該過程可去除煉 油廢水中的濁度、色度、某些有機(jī)物和無機(jī)污染物，如硫、油、砷、表面活性物質(zhì)、 浮游生物和藻類等。其作用機(jī)理主要涉及膠體粒子的性質(zhì)，混凝劑在水中的組分形 式，以及混凝劑在水中的組分與膠體粒子間的相互作用 5 。 用于水處理中的混凝劑應(yīng)符合如下要求：混凝效果良好，對(duì)人體健康無害，價(jià) 廉易得，使用方便 4 ?；炷齽┓N類很多，目前，主要有兩大類：1 ) 無機(jī)鹽類混凝 劑。如目前應(yīng)用最廣的鋁鹽和鐵鹽。鋁鹽中主要有硫酸鋁，明礬等，鐵鹽中主要有 三氯化鐵、硫酸亞鐵和硫酸鐵等。2 ) 高分子混凝劑。根據(jù)該藥劑按自身特性可分為 有機(jī)和無機(jī)兩種。目前，國內(nèi)外研制和使用比較廣泛的無機(jī)高分子混凝劑主要有聚 合氯化鋁和聚合氯化鐵。無機(jī)的聚合氯化鋁和聚合氯化鐵與傳統(tǒng)藥劑相比，無機(jī)高 分子絮凝劑可成倍提高效能而價(jià)格相對(duì)較低，因而有逐步為主流藥劑的趨勢(shì)。目前 在日本、俄國、西歐、中國都有相當(dāng)規(guī)模的生產(chǎn)和應(yīng)用。我國在6 0 年代開始研制 和生產(chǎn)含油污水的氣浮處理劑聚合氯化鋁：8 0 年代又開發(fā)出聚合硫酸鐵，并 建立起了獨(dú)具特色的工藝路線和生產(chǎn)體系。研制和應(yīng)用聚合鋁、聚合鐵及各種復(fù)合 型無機(jī)絮凝劑也是目前的一個(gè)熱點(diǎn)研究領(lǐng)域 6 。有機(jī)高分子絮凝劑按原料來源可 分為天然的和人工合成的，這類混凝劑都具有巨大的線性分子。每一大分子由許多 鏈節(jié)組成。鏈節(jié)間以共價(jià)鍵結(jié)合。與無機(jī)絮凝劑相比，有機(jī)高分子絮凝劑具有用量 小，絮凝速度快，受共存鹽類、介質(zhì)p h 及環(huán)境溫度的影響小，生成污泥量少，脫色 性能好的特點(diǎn)。因此廣泛地應(yīng)用在石油、印染、化工、造紙等廢水處理中 7 。由 于石化污水中有機(jī)質(zhì)微粒表面通常帶負(fù)電荷，因此有機(jī)陽離子高分子絮凝劑作為龍 頭產(chǎn)品越來越引起科研工作者的廣泛關(guān)注。有機(jī)陽離子高分子絮凝劑的絮凝性能不 僅表現(xiàn)在可通過電荷中和而使懸浮膠體粒子絮凝，而且還在于可與帶負(fù)電荷的溶解 物進(jìn)行反應(yīng)生成不溶性的鹽 8 。它對(duì)有機(jī)物和無機(jī)物都有很好的凈化作用，使用 的p h 范圍寬、用量少、成本低、毒性小 9 。它可以與水中微粒起電荷中和及吸 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 附架橋作用，從而使體系中的微粒脫穩(wěn)絮凝而有助于沉降和過濾脫水 1 0 。 進(jìn)入 7 0 年代以來，有機(jī)陽離子絮凝劑的研制開發(fā)呈現(xiàn)出明顯的增長(zhǎng)勢(shì)頭。日本、美國、 英國、法國等國家目前在廢水處理中都大量使用了有機(jī)陽離子型絮凝劑。美日等國 有機(jī)陽離子高分子絮凝劑己占合成絮凝劑總量的近6 0 ，而這幾年仍以1 0 以上的 速度增長(zhǎng) 1 1 。 我國對(duì)這類絮凝劑的研究開發(fā)也已取得了相當(dāng)進(jìn)展 1 2 。近期國內(nèi)廠家采用的 有機(jī)高分子絮凝劑有：陽離子聚丙烯酸胺( c a t i o n i cp o l ya c r y la m i d e ，縮寫為 c p a m ) ，二甲基二烯丙基氯化鋁( d i m e t h y l d i a l l yl a m m o n i u mc h l o r i d e ，縮寫為 d m d a a c ) 與丙烯酸胺的共聚物( p o l yd m d a a c - a m ，縮寫為p d a ) ，二甲基二烯丙基 氯化鋁的均聚物( p o l yd m d a a c ，縮寫為p d ) 等。不過，根據(jù)有關(guān)最新研究表明， 單獨(dú)使用陽離子有機(jī)絮凝劑處理含油乳化廢水效果并不好。當(dāng)陽離子有機(jī)絮凝劑 c p a m 或p d a 與p a c 復(fù)合使用時(shí)產(chǎn)生體形體大且結(jié)構(gòu)密實(shí)的絮凝，其易與水體分離， 從而處理效果得到明顯的改善，p a c 的投加量得到明顯的降低。p d 與p a c 復(fù)合使用 時(shí)沒有助凝作用。投加少量c p a m 或p d a 可以提高氣浮效果，使出水水質(zhì)得到改善， 浮渣體積大大減少，含水率降低，易于后續(xù)處理。 影響混凝效果的因素比較復(fù)雜，主要有水溫、水質(zhì)和水力條件等。 化學(xué)混凝的設(shè)備包括：混凝劑的配制和投加設(shè)備、混合設(shè)備和反應(yīng)設(shè)備。混凝 藥劑投加可以用干投法和濕投法。目前使用比較多的是濕投法，就是將混凝劑先溶 解，再配制成一定濃度的溶液后定量地投加。 1 2 i 3 氧化法 化學(xué)氧化法的機(jī)理是利用臭氧、氯及含氧化物將污水中的發(fā)色基團(tuán)的不飽和雙 鍵氧化斷開，形成分子量較小的有機(jī)物或無機(jī)物，從而使含油污水失去發(fā)色能力的 一種廢水處理方法。化學(xué)氧化方法的分類：目前常用的化學(xué)氧化法根據(jù)氧化劑的種 類分為有臭氧氧化、f e n t o n 氧化、氯氧化、光催化氧化、濕氣氧化法等；根據(jù)技術(shù) 發(fā)展的進(jìn)展可以分為傳統(tǒng)氧化法和高新技術(shù)氧化法。 1 2 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 1 2 1 3 1 傳統(tǒng)氧化法 1 2 1 3 1 1 臭氧氧化法 這種方法主要用于傳統(tǒng)生化處理方法的預(yù)處理。其優(yōu)點(diǎn)是：臭氧氧化能力是氯 的兩倍，殺菌能力是氯的數(shù)百倍，處理含酚廢水時(shí)無惡臭物產(chǎn)生。其缺點(diǎn)是：運(yùn)行 及投資費(fèi)用高。 美國煉油廠已經(jīng)將該法成功地用于含酚廢水的處理當(dāng)中，國內(nèi)清華大學(xué)1 9 9 2 年采用臭氧氧化法研究了焦化廢水中難降解高分子有機(jī)物的去除，實(shí)驗(yàn)證明：臭氧 改變了高分子污染物的分子結(jié)構(gòu)，使長(zhǎng)鏈分子部分?jǐn)嗔?，大分子降解為小分子，?而使后面的生化處理更容易進(jìn)行。由于單獨(dú)用此法處理效果不明顯，因此出現(xiàn)了臭 氧氧化與其他處理方法相聯(lián)合的技術(shù)，如：與紫外光輻射或活性炭吸附聯(lián)合處理， 可提高脫色效果；臭氧一電解處理與直接使用臭氧氧化相比可使污水中的酸性顆粒 的脫色率提高2 5 - - 4 0 ，對(duì)堿性顆粒提高1 0 1 3 。 臭氧氧化法在國外應(yīng)用較多，從國內(nèi)外運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和結(jié)果來看，由于臭氧氧化不 產(chǎn)生污泥和二次污染，有一定的工業(yè)應(yīng)用前景。 1 2 1 3 1 2 強(qiáng)氧化劑氧化 溶于水中的有毒物質(zhì)，可利用它在化學(xué)過程中能被氧化或還原的性質(zhì)，使之轉(zhuǎn)化 為無毒或毒性較小的新物質(zhì)，從而達(dá)到處理的目的。8 0 年代末美國對(duì)石油污染的地 下水中的高分子烴類采用硝酸鹽和過氧化物氧化的方法處理，效果很好。國內(nèi)也采 用該法處理含高分子化合物的石化廢水，加入氧化劑的量為廢水中的c o d c r 值的 2 0 ，1 2 0 反應(yīng)0 5 小時(shí)，處理效果很好。 用成本較低的次氯酸鈉或二氧化氯作氧化劑，其用量是過氧化氫用量1 5 ，污染 物的去除率也較高，但條件控制不好會(huì)產(chǎn)生二次污染，且不能回收廢水中的有用物 質(zhì) 1 4 。 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 1 2 1 3 2 高新技術(shù)氧化法 1 2 1 - 3 2 1 光催化氧化法 光催化氧化是近2 0 年才出現(xiàn)的水處理新技術(shù)，是目前深度氧化技術(shù)中研究較多 的一項(xiàng)技術(shù)該法有效地將光輻射與h 2 0 、c o 。等氧化劑結(jié)合起來處理污水，因此稱為 光催化氧化。 有人以太陽光為光源，以t i o 。、z n o 、t i o 。p t 等為催化劑，用該法處理含有2 1 種有機(jī)污染物的水，得到的最終產(chǎn)物都是c 0 ：，沒有產(chǎn)生二次污染 1 4 。還有人用 h 2 0 2 + f e 2 + 作氧化劑，紫外光與鐵離子之間存在著協(xié)同效應(yīng)，使h 2 0 。分解產(chǎn)生o h - 的 速度大大加快，提高了氧化效率，該法在許多國家尚處于研究階段。在探索光催化氧 化技術(shù)過程中，還出現(xiàn)了一個(gè)新的發(fā)展方向電化學(xué)催化氧化降解技術(shù)即光電催 化，利用光透電極和結(jié)構(gòu)t i o 。作為工作電極和光催化劑，對(duì)水中有色顆粒進(jìn)行電解。 1 2 1 3 2 2 聲化學(xué)氧化法 超聲波作為一種新的能量形式在化工領(lǐng)域中的應(yīng)用研究，獲得了許多有價(jià)值的 成果。該技術(shù)集高級(jí)氧化技術(shù)、焚燒、超臨界氧化等多種水處理技術(shù)于一身，可降 解石化污水中的化學(xué)污染物，尤其是難降解的有機(jī)污染物。該方法的特點(diǎn)是：降低 條件溫度、降解速度快、適用范圍廣、可以單獨(dú)或與其他技術(shù)聯(lián)合使用，是一種很 有發(fā)展前途和應(yīng)用前景的技術(shù) 1 5 。如采用超聲波處理石化污水處理廠的剩余活性 污泥方面的應(yīng)用：大功率超聲波可以降解生物污泥，釋放出其中的有機(jī)物；小功率 超聲波能夠改善污泥的膨脹特性、提高污泥沉淀特性和脫水能力、降低污泥的含水 率，達(dá)到減量的目的。經(jīng)超聲波處理并簡(jiǎn)單過濾的污泥濾液，c o d 達(dá)到4 2 0 0m g l 左 右，污泥含水率由9 4 降至8 5 左右 1 6 。 1 2 1 3 2 3 濕式氧化法 濕式氧化法( w a o ) 是在封閉反應(yīng)器中，于較高的溫度和壓力下，利用空氣中 的氧氣來氧化廢水中溶解的和懸浮的有機(jī)物和還原性無機(jī)物的一種方法，因?yàn)檠趸?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 過程在液相中進(jìn)行，所以稱為濕式氧化。 該技術(shù)首先由美國z m p r o 公司在2 0 世紀(jì)7 0 年代開發(fā)，用以處理高濃度有毒有 害的有機(jī)廢水，能耗低、適應(yīng)性強(qiáng)，可以大幅度降低c o d 、b o d 值，廢水氧化后再 經(jīng)生化處理排放。與一般工藝相比，該法使用范圍廣、處理效率高、二次污染低、 氧化速度快、裝置小、可以對(duì)能量和有用物料加以回收 1 7 o 國外已有大量成熟的濕式氧化處理工藝， 8 0 年代至今廣泛開展了催化濕式氧 化 1 8 ( c w h o ) 和超臨界濕式氧化( s w a o ) 的研究：國內(nèi)起步相對(duì)較晚，但也對(duì)濕式 氧化反應(yīng)的條件作了大量的研究工作并取得了一定的成果 1 9 。 1 2 2 生物法 生物法是利用微生物能夠降解代謝有機(jī)物的作用，來處理污水中呈溶解或膠體 狀有機(jī)污染物質(zhì)。根據(jù)參與降解的微生物的種類不同，生物處理法又可分為好氧生 物處理法和厭氧生物處理法。好氧生物處理法廣泛用于處理生活污水及性質(zhì)與之相 近的工業(yè)廢水。其中根據(jù)微生物在水中所處的狀態(tài)不同，又可分為活性污泥法和生 物膜法，活性污泥法中的微生物在水中呈懸浮狀態(tài)，而生物膜法中的微生物是附著 在其它載體表面呈膜狀。生物處理法具有：處理有機(jī)物效率高、成本低、出水水質(zhì) 好、污泥沉降性能好等優(yōu)點(diǎn)；但同時(shí)也有：對(duì)水質(zhì)要求高、運(yùn)行過程復(fù)雜、適用地 區(qū)有限制等缺點(diǎn)。 1 。2 。2 1 活性污泥法 活性污泥法是處理城市污水最廣泛使用的方法，該方法的特點(diǎn)是：既適合用于 大流量的污水處理，也適合小流量的污水處理。運(yùn)行方式靈活，日常運(yùn)行費(fèi)用較低， 但管理要求較高。 活性污泥法以活性污泥為主體，利用好氧細(xì)菌氧化分解廢水中的有機(jī)污染物質(zhì)。 在充氧條件下，活性污泥通過絮凝、吸附和氧化分解作用，能從污水中去除溶解的 可生物降解的有機(jī)物、能被活性污泥吸附的懸浮物以及其它一些物質(zhì)，無機(jī)鹽類( 磷 和氮的化合物) 也能部分地被去除，從而使廢水得到凈化；活性污泥法的處理設(shè)施 由曝氣池、沉淀池、污泥回流池和剩余污泥排除系統(tǒng)所組成?；钚晕勰喾ū举|(zhì)上與 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 天然水體( 江湖) 的自凈過程相似，該方法較為成熟，使用經(jīng)驗(yàn)豐富，大多數(shù)裝置 運(yùn)行效果較好。目前應(yīng)用的新工藝有a - b 活性污泥工藝、a - a - o 活性污泥工藝等。 劉建榮等 2 0 將光合細(xì)菌( p s b ) 固定于活性污泥上經(jīng)馴化培養(yǎng)后，在好氧條件下 處理含酚廢水，可明顯地提高去酚能力。由于石化廢水中的一些高分子化合物很難 用傳統(tǒng)的活性污泥曝氣法降解，國內(nèi)有人研究了缺氧、好氧系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)能 降解水中有機(jī)物、脫氮效果顯著 2 1 ，并且具有高效脫除污物、投資省、操作穩(wěn)定 的優(yōu)點(diǎn)，越來越受到國內(nèi)煉油廠的重視。 活性污泥法發(fā)展較快，現(xiàn)在從傳統(tǒng)的活性污泥法發(fā)展到完全混合活性污泥法、 階