O生化法與BAF聯(lián)合工藝在煉油生產(chǎn)廢水中的應(yīng)用

1、A/O生化法與BAF聯(lián)合工藝在煉油生產(chǎn)廢水中的應(yīng)用論文導(dǎo)讀：該工藝曝氣生物濾池示意見圖4。調(diào)節(jié)罐內(nèi)設(shè)置浮動環(huán)流收油器。煉油廢水，A/O生化法與BAF聯(lián)合工藝在煉油生產(chǎn)廢水中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：煉油廢水，二級渦凹?xì)飧?，曝氣生物濾池，浮動環(huán)流收油，難降解有機(jī)物1 前言工業(yè)用水量的增加以及水資源的日益短缺，水處理科研工作者越來越重視對工業(yè)污水處理的技術(shù)研究，特別是石油化工污水處理的研究。免費(fèi)論文，煉油廢水。石油化工污水是工業(yè)污水的主要來源之一，該污水水質(zhì)成分復(fù)雜、難降解有機(jī)物含量高特別是烴類及其衍生物含量高如污水中含有酚、Cl- 、CN- 、硫酸鹽、苯、烷基苯磺酸鈉等難降解有機(jī)物、色度深，COD高、水質(zhì)

2、水量變化大【1】。目前，石油化工廢水的處理方法主要集中在物理法、生化法、光氧化法、生物法、化學(xué)氧化法特別是吸附機(jī)理等方面。傳統(tǒng)的處理方法主要是利用高活性的自由基在特殊環(huán)境下氧化分解廢水中難降解的有機(jī)污染物【4】。此種工藝受廢水種類、成分、濃度變化的影響不大，但操作復(fù)雜，處理本錢較高。生物處理通常采用活性污泥法和生物膜法，該工藝運(yùn)行較為穩(wěn)定、成熟，國內(nèi)外對生物強(qiáng)化技術(shù)方面的應(yīng)用比擬廣泛【5】。甘肅某石油煉化企業(yè)年生產(chǎn)加工原油300萬噸，該污水處理工藝在對原油成份和生產(chǎn)加工工藝分析的根底上，結(jié)合污水排放水質(zhì)情況，在綜合考慮進(jìn)水水質(zhì)和經(jīng)濟(jì)本錢的情況下，選擇A/O生化池與BAF聯(lián)合處理工藝對廠區(qū)污水進(jìn)

3、行處理，處理規(guī)模300m3/h，工程總投資12891萬元，排放水質(zhì)滿足?污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)?GB8978-1996中第二類污染物最高允許排放濃度一級標(biāo)準(zhǔn)。2 污水進(jìn)水水質(zhì)分析及處理工藝2.1 污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)根據(jù)該煉油廠生產(chǎn)裝置的組成，結(jié)合原料油原油特點(diǎn)，該煉化企業(yè)污水主要特點(diǎn)是，污水含油量高、重油比重大、有機(jī)物含量高，特別是烴類以其衍生物含量高，污水pH值波動大、水溫高一般在38以上。設(shè)計(jì)進(jìn)水水量300m3/h。其具體進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)見表1。表1 污水處理廠進(jìn)、出水質(zhì)指標(biāo) 污染物 pH CODcr BOD5 懸浮物 石油類 揮發(fā)酚 氰化物 硫化物 氨氮 進(jìn)水水質(zhì) 6-9 8001000 2503

4、00 200300 600800 20 0.5 4050 6080 出水水質(zhì) 69 60 20 60 5 0.5 0.5 0.5 10 Raw wastewater quality anddischarge standardtable1該污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)各類污染物配比情況見表2。表2 進(jìn)水水質(zhì)各類污染物配比情況 工程 BOD5/CODcr BOD5/ TN 指標(biāo) 0.30 3 數(shù)值 0.30 3.75 Ratio of water qualityconditions of various pollutantstable2BOD5/CODcr該指標(biāo)是鑒定污水是否適宜采用生物處理的一個(gè)衡量指標(biāo)，

5、也是一種最簡單易行和最常用的方法，一般認(rèn)為BOD5/CODcr0.30的污水才適于采用生化處理。該比值越大，可生化性越好。本廠進(jìn)水該項(xiàng)指標(biāo)為0.30，需要調(diào)整提高BOD5/CODcr的比值，提高去除BOD5、CODcr的去除率，那么需將去除BOD5、CODcr的生物過程與脫氮的生物過程有機(jī)統(tǒng)一；BOD5/TN該指標(biāo)是鑒別能否采用生物脫氮的主要指標(biāo)。由于生物脫氮的反硝化過程中主要利用原污水中的含碳有機(jī)物作為電子供體，該比值越大，碳源越充足，反硝化進(jìn)行越徹底，理論上BOD5/TN2.86時(shí)反硝化可進(jìn)行。實(shí)際運(yùn)行資料說明BOD5/TKN3.0時(shí)可使反硝化過程正常進(jìn)行。該污水水質(zhì)BOD5/NH4-N指

6、標(biāo)為3.75，因此該污水工藝在一級生物脫氮時(shí)不需外加碳源。免費(fèi)論文，煉油廢水。2.2 污水處理廠工藝該污水處理工業(yè)采用生物A/O池與BAF曝氣生物濾池為主的處理單元，流程示意圖如圖1所示。圖1 污水處理工藝示意圖Fig .1 Flow chart of wastewatertreatment process該污水處理廠主要構(gòu)筑物規(guī)格數(shù)量及有效容積見表3。表3 污水處理廠主要構(gòu)筑物一覽表Table2 Main structure and effectivevolume 序號 名稱 規(guī)格m 數(shù)量 容積m3 1 格柵池 1座 25.2 2 平流斜板式隔油池 1座 1062 3 二級溶氣氣浮池 1座

7、431 4 配水井 1座 197 5 集油池 3x4x2 1座 24 6 油泥浮渣池 3x4x2 1座 24 7 沉淀池 20 x3.5 2座 2200 8 集水池 1座 26.4 9 脫水集水池 1座 118.4 10 A/O生化池 2座 16944 11 污泥回流泵井 3x5x7.4 1座 261 12 BAF前提升泵水池 1座 133 13 泵揚(yáng)水管閥門井 1座 66 14 BAF池曝氣生物濾池 1座 2560 15 監(jiān)控池 1座 429 16 尾水排出泵水池 1座 264 廠區(qū)產(chǎn)生的含油廢水通過密封管道直接送入調(diào)節(jié)罐，調(diào)節(jié)罐內(nèi)設(shè)置浮動環(huán)流收油器。免費(fèi)論文，煉油廢水。浮動環(huán)流收油器采用浮

8、動環(huán)流別離技術(shù)，將含油污水分布于整個(gè)液面，利用巨大的界面面積，使其緩慢的向下移動，形成重力別離環(huán)境，微小油滴在重力差作用下，向上浮起漂浮于液面，浮油在環(huán)境作用下向中心聚集，濃縮而排出，含油污水得以別離凈化。調(diào)節(jié)罐中的污水自流進(jìn)入平流斜板隔油池，污水在隔油池內(nèi)，通過自凈方式，油珠經(jīng)過近2.0h靜置后上浮飄浮于水面，通過刮油刮泥機(jī)將污油集中到集油管內(nèi)，排至收油管。而池底沉積的油泥經(jīng)刮板刮至集泥坑，開啟排泥閥將污泥排至污泥回收管道；經(jīng)平流斜板隔油池后出水含油量降至75mg/L左右。隔油后的污水再次自流進(jìn)入氣浮除油階段，氣浮除油階段分為兩級，一級氣浮采用渦凹CAF氣浮，渦凹CAF系統(tǒng)主要有曝氣區(qū)、氣浮

9、區(qū)、回流系統(tǒng)、刮渣系統(tǒng)及排水系統(tǒng)等幾局部組成，其工作原理為：未經(jīng)處理的污水首先進(jìn)入裝有渦凹曝氣機(jī)的曝氣區(qū)，該區(qū)設(shè)有專利的獨(dú)特曝氣機(jī)，通過底部中空葉輪的快速旋轉(zhuǎn)在水中形成了一個(gè)真空區(qū)，水面上的空氣通過中空管道抽送至水下，在底部葉輪快速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的三股剪切力下把空氣粉碎成微氣泡，微氣泡與投加的絮凝劑形成的絮凝體粘合，將污水中微細(xì)油粒有機(jī)地結(jié)合在一起，上浮于液面，從而到達(dá)氣浮除油的目的。到達(dá)液面后含油絮凝體依靠這些微氣泡的支撐和維持在水面上形成浮渣，通過刮渣機(jī)將浮渣刮入污泥收集槽，凈化后的水由溢流槽溢流排放。池底設(shè)有放空及排底泥閥門。CAF氣浮示意如圖2所示：圖2 CAF氣浮示意圖Fig .2 CAF

10、 flotation diagram渦凹CAF氣浮系統(tǒng)的工作原理完全不同于DAF壓力溶氣氣浮渦凹?xì)飧C(jī)。渦凹曝氣機(jī)除了產(chǎn)生微氣泡以外，還對池底開放的回流管產(chǎn)生吸力，使池中的污水形成回流。通過特制的專利曝氣機(jī)來產(chǎn)生微氣泡的，不需要空壓機(jī)、高壓泵、壓力溶氣罐、循環(huán)泵、噴嘴等附屬設(shè)備。優(yōu)點(diǎn)是CAF產(chǎn)生的微氣泡是DAF的4倍，確定CAF的尺寸只需要流量參數(shù)，是不需要考慮污染物的濃度。CAF每臺曝氣機(jī)的氣泡粒徑為5um500um，其中200um以下的占大多數(shù)。在一級氣浮階段，渦凹?xì)飧≡O(shè)備出口污水的含油量可降至35mg/l以下；二級氣浮DAF一般采用局部污水回流加壓溶氣氣浮，局部污水回流加壓溶氣氣浮是將氣

11、浮別離段的出水，其3050回流加壓至0.4MPa進(jìn)溶氣罐，然后帶壓的污水連同帶壓的空氣再次進(jìn)入氣浮別離段，通過壓力釋放器將帶壓的污水和空氣變?yōu)槌?，壓力溶氣釋放后形成?xì)小氣泡，通過細(xì)小而分散的氣泡粘附污水中經(jīng)過混凝劑凝聚的分散微細(xì)油和懸浮物形成為絮凝漂浮物，使分散微細(xì)油和懸浮物從污水中別離出來。在二級氣浮階段，局部污水回流加壓溶氣氣浮設(shè)施出口含油量可降至20mg/l以下。污水通過物化處理階段，即污水調(diào)節(jié)罐、平流斜板隔油池、兩級氣浮，含油污染物根本去除，局部有機(jī)污染物的去除率到達(dá)2030。二級溶氣氣浮示意見圖3。圖3 二級氣浮工藝流程示意圖Fig .3 Schematic diagram of

12、thesecondary flotation process二級氣浮的出水進(jìn)入配水井，與分別進(jìn)入一級生物處理段。一級生物處理段的構(gòu)筑物為A/O生化池。A/O生化池包括水解酸化段及A/O生化段。免費(fèi)論文，煉油廢水。為了使進(jìn)入A/O生化段的污水中含有的主要污染物指標(biāo)，具有良好的可生化性而設(shè)置水解酸化段。水解酸化段設(shè)2格，內(nèi)置高效生物填料，為防止沉淀，設(shè)置潛水推進(jìn)器，根據(jù)水質(zhì)情況分別投加堿液、營養(yǎng)劑等，污水在水解酸化段停留時(shí)間4h。當(dāng)水解酸化后的污水進(jìn)入反硝化池缺/兼氧池，與沉淀池送來的回流液100200硝態(tài)液和回流污泥50100混合，在缺/兼氧環(huán)境下進(jìn)行生物化學(xué)反響，起到去碳、脫氮的效果。反硝化菌

13、是一種異氧型兼性厭氧菌，它需在缺氧條件下生存。因此，缺氧池的溶解氧過多，將會抑制反硝化菌的異化作用。但氧對反硝化菌本身并非如此，因菌體內(nèi)某些酶系統(tǒng)是在有氧條件下才能合成，因此，缺氧池內(nèi)溶解氧應(yīng)控制在00.5mg/l。缺/兼氧池出水重力流進(jìn)好氧池，主要去除水中的CODcr碳化和在亞硝化菌作用下將NH4-N轉(zhuǎn)換為亞硝酸鹽，處理后污水進(jìn)沉淀池。經(jīng)沉淀池處理后的水，其中100200的回流量，作為硝態(tài)氮液送至缺氧池，作為水中的亞硝態(tài)氮的電子最終受體，將水中NH4-N轉(zhuǎn)化為氮?dú)庾罱K除掉。經(jīng)沉淀池沉置和別離的污泥，其中50100回流至水解池、缺氧池，用于提高池內(nèi)污泥濃度，以利于生物對污水的分解吸附作用。好氧

14、池內(nèi)溶解氧控制在2mg/l。為了到達(dá)硝化的目的，好氧池的負(fù)荷率應(yīng)低，微生物停留時(shí)間應(yīng)長。A/O生化池的出水進(jìn)入沉淀池。免費(fèi)論文，煉油廢水。沉淀池主要進(jìn)行混合液的固液別離，與A/O生化池配合到達(dá)最終從污水中去除、別離有機(jī)物。本工藝采用中心進(jìn)水、周邊出水的沉淀池。污水經(jīng)A/O生化池、沉淀池工藝處理后，其出水污染有機(jī)物指標(biāo)COD將降至95 mg/l左右，NH4-N將降至33mg/l左右。水解酸化池出口設(shè)置提升泵，提升污水到BAF池，該工藝曝氣生物濾池示意見圖4。圖4 曝氣生物濾池示意圖Fig.4 Illustration of Biologicalaerated filter treatment p

15、rocess污水經(jīng)A/O生化池、沉淀池工藝處理后，尚不能到達(dá)國標(biāo)二類污染物一級排放標(biāo)準(zhǔn)，污水再進(jìn)入曝氣生物濾池BAF，將進(jìn)一步去除有機(jī)污染物和濾掉水中的懸浮物，從而到達(dá)?污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)?GB897896中二類污染物一級指標(biāo)。污水經(jīng)生物處理后自流進(jìn)入監(jiān)測池，污水經(jīng)檢測到達(dá)?污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)?GB897896二類污染物一級指標(biāo)，即可通過尾水泵房排放或進(jìn)入回用水站進(jìn)行處理；假設(shè)不能達(dá)標(biāo)回流至生化系統(tǒng)重新處理。3工藝運(yùn)行調(diào)試階段3.1污泥培養(yǎng)及馴化污泥培養(yǎng)及馴化30d，分為準(zhǔn)備、養(yǎng)生和馴化三個(gè)階段。準(zhǔn)備階段3-5天向AO池注入生活污水和接種污泥。在AO池引入生活污水，將該池注滿，然后停止進(jìn)水，開始悶

16、曝。悶曝2-3天后，停止曝氣，靜沉1-1.5小時(shí)，然后再進(jìn)入局部新鮮污水，水量約為該池容積的五分之一，此后循環(huán)進(jìn)行悶曝、靜沉、進(jìn)水。3.2 水溫控制控制池內(nèi)水溫在15-20，經(jīng)過15天左右，就可使AO池中的污泥濃度超過1g/L以上。當(dāng)污泥沉降比在15%-20%時(shí)，停止悶曝，連續(xù)進(jìn)水連續(xù)曝氣，并開始回流污泥，最初的回流比擬小，控制在25%左右，隨著污泥濃度的增高，逐步提高回流比到達(dá)50%。3.3 生產(chǎn)廢水活性污泥培養(yǎng)成熟后，向AO池內(nèi)投加占池體容積10%的石化廠區(qū)生產(chǎn)廢水，進(jìn)行馴化。免費(fèi)論文，煉油廢水。根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，調(diào)節(jié)投加調(diào)節(jié)劑、高效營養(yǎng)劑、活化劑、消化劑等營養(yǎng)物質(zhì)尿素、磷酸二氫鈉、助凝劑、面

17、粉、碳酸氫鈉。逐步進(jìn)行連續(xù)進(jìn)水，提高進(jìn)水流量，進(jìn)水流量的提高以出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)為原那么。如出水不達(dá)標(biāo)，可將出水打回流進(jìn)行循環(huán)處理。當(dāng)CODcr明顯下降時(shí)，可以加大進(jìn)水量，逐步到達(dá)設(shè)計(jì)進(jìn)水量和設(shè)計(jì)出水水質(zhì)。微生物馴化完成后轉(zhuǎn)入正常處理運(yùn)行。4 運(yùn)行調(diào)試結(jié)果分析該處理工藝運(yùn)行穩(wěn)定后，經(jīng)環(huán)保監(jiān)測部門對COD、氨氮、硫化氫、石油類等污染物采用國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行監(jiān)測【6】，進(jìn)、出水中各污染物濃度變化，如圖5所示。圖5 污水處理工藝進(jìn)、出水污染濃度Fig.5 wastewater concentration influent by hesewage treatment process根據(jù)圖5污水處理廠進(jìn)、出水污染物

18、濃度分析可知，該工藝在調(diào)試運(yùn)行階段對污染物的去除率分別為：COD為96.1%、氨氮為94.3%、硫化物為77%、石油類為96.7%。進(jìn)運(yùn)行調(diào)試后，煉油生產(chǎn)廢水經(jīng)該工藝處理后，出水水質(zhì)穩(wěn)定，各項(xiàng)指標(biāo)排放水質(zhì)滿足?污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)?GB8978-1996中第二類污染物最高允許排放濃度一級標(biāo)準(zhǔn)。5 結(jié)論1該工藝采用A/O生化池與BAF聯(lián)合工藝處理煉油廢水，與傳統(tǒng)工藝相比：處理速度快，微生物活性高，繁殖快，適應(yīng)性廣，降解能力強(qiáng)，處理效率高，耐沖擊性強(qiáng)。2工藝采用CAF氣浮，與傳統(tǒng)容氣氣浮相比具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：該系統(tǒng)以一種簡單特殊的方式將空氣以極微小氣泡的形式分布到水中，不需要空壓機(jī)、壓力泵等輔助設(shè)備；

19、采用自動回流管，污泥不易沉積在氣浮池底；運(yùn)行和維修部件少，操作簡單易行；設(shè)備整體性能好、安裝方便、占地面積小、運(yùn)行費(fèi)用低。3工藝采用浮動環(huán)流收油器與高能旋流相比，無需額外壓力，節(jié)約提升水泵能耗，收油無死角，流態(tài)穩(wěn)定無跌水、無擾動、出水穩(wěn)定、水質(zhì)好。4該煉油生產(chǎn)污水經(jīng)該工藝處理后，污染物的去除率分別為：COD為96.1%、氨氮為94.3%、硫化物為77%、石油類為96.7%，出水水質(zhì)滿足為?污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)?GB8978-1996中第二類污染物最高允許排放濃度一級標(biāo)準(zhǔn)。5處理后的污水經(jīng)廠區(qū)回用水處理站采用氧化池+高效精密濾器+臭氧氧化+多腔活性炭濾器深度處理后，總硬度指標(biāo)為15mg/L，到達(dá)國家循環(huán)水補(bǔ)充水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)GB50335-2002。6該工藝處理污水運(yùn)行本錢低，處理每立方米污水的耗電為1.59KWh，可使污水處理本錢降低30%，且處理后的污水作為補(bǔ)充水源循環(huán)利用，符合國家節(jié)能減排政策。參考文獻(xiàn)【1】Chen Bor2yann, Chen Shan yu, L in Meng yi, et al.Exp loring bioaugmentation strategies for azo dye decolorization using a mixedconsortium of Pseudom onas luteola and Esch