煉油含酚廢水生物脫酚的控制條件探討

李 鋒

(廣州市華鴻油品有限公司，廣東 廣州 511462)

煉油含酚廢水生物脫酚的控制條件探討

李 鋒

(廣州市華鴻油品有限公司，廣東 廣州 511462)

采用生物塔對煉油含酚廢水進行脫酚處理，對生物脫酚的控制條件如水力停留時間、氣水比、生物脫酚溫度、pH值和生物塔反沖洗周期進行了探討。研究結(jié)果是對于酚濃度低于200 mg·L-1的煉油含酚廢水，當HRT為3.0h、氣水比為8.0、溫度為25～40℃、pH值為6.8～8.0和生物塔反沖洗周期為2～3d，則酚去除率可達到99%以上，出水酚濃度低于0.5mg·L-1，脫酚效果理想。

煉油廢水；酚；生物塔；控制條件

隨著工業(yè)的發(fā)展，各種工業(yè)廢水的含酚量日益增加，使酚成為水體中重要的污染物之一，酚類污染物因具高毒性,對人體健康和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)會造成嚴重的危害,當酚濃度低于 500 mg·L-1時，對廢水適合采用生化法脫酚[1～2]。本文以生物塔作為生物脫酚處理裝置，對煉油含酚廢水脫酚的控制條件進行了研究。

1 實驗

1.1 實驗水樣

實驗水樣取自某煉油廠，水質(zhì)情況是：廢水中酚濃度小于 200mg·L-1、COD 小于 500 mg·L-1、基本無懸浮物。

1.2 實驗裝置

設(shè)計的生物塔使用一種新型的粒狀填料，具有池容較小、出水質(zhì)量高、流程簡單等優(yōu)點[3]。生物塔結(jié)構(gòu)示意見圖1,主要是由生物反應(yīng)區(qū)(生物濾料層)、曝氣裝置、反沖洗裝置等三部分組成，生物反應(yīng)區(qū)由生物濾料層和碎石墊層組成，濾料層采用粒徑4～6mm的輕質(zhì)生物陶粒，高度2.0m，墊層采用10～20mm的碎石，厚度0.2m，生物反應(yīng)區(qū)有效容積150 L；生物塔所需空氣通過布設(shè)在碎石墊層內(nèi)的穿孔曝氣管直接進入生物濾料層；反沖洗裝置采用配水和配氣聯(lián)合系統(tǒng), 實驗中把配氣管與曝氣管合并，把配水管與進水管合并。

圖1 脫酚生物塔示意圖

2 結(jié)果與討論

2.1 最佳處理時間的確定

圖2是不同水力停留時間（HRT）廢水中酚的降解情況。從圖2可見，當HRT＜2.0h，酚的去除效果很差，說明含酚廢水處理時間較短，低于污染物降解所需時間，使得設(shè)備效能沒有得到充分發(fā)揮；當 HRT=3.0h，酚的去除率達 99%，且出水水質(zhì)很好；再進一步延長處理時間，酚的去除率雖然仍有所提高，但增加幅度有限。

圖2 不同處理時時間酚的處理效果

2.2 最佳氣水比的確定

圖 3是在HRT=3.0h，不同氣水比與酚降解的關(guān)系?？梢钥吹?，較大氣水比的試驗效果總是高于氣水比較小的情況，這說明提高氣水比有利于處理效果的提高。其原因在于：一方面，采用高氣水比時，水中溶解氧更高，有利于降酚菌的生長；另一方面，高氣水比（曝氣量）對生物膜的強勁沖刷，有利于生物膜的更新代謝、提高生物膜的活性。試驗得出當氣水比為8.0時，處理效果較好，繼續(xù)提高氣水比則氣耗大成本高。

圖3 不同氣水比酚的處理效果

2.3 最佳反應(yīng)溫度的確定

控制不同的進水溫度，測定酚的去除率和出水的酚含量，結(jié)果見圖4。

圖4 不同溫度下酚的處理效果

一般地，微生物降解有機物是隨著溫度升高而速度加快的，溫度低于 25℃，菌的活性較弱，處理效果較差。由圖4得出生物脫酚的適宜溫度是25～40℃，溫度高于40℃，菌的活性也逐漸減弱，處理效果降低。

2.4 最佳pH的確定

將含酚廢水用HCl或 NaOH調(diào)節(jié)不同的pH值，測定酚的去除率和出水的酚含量，實驗結(jié)果見圖5，由圖5可知，生物脫酚的最佳pH值范圍是6.8～8.0。

圖5 不同pH時酚的處理效果

2.5 生物塔反沖洗周期的確定

隨著運行時間的延長，生物塔中截留的懸浮顆粒增多和生物膜增厚會造成水頭的增加，且會引起塔中水和氣的分布不均，這時必須對生物塔進行反沖洗。反沖周期的長短主要與水力負荷、進水有機負荷有關(guān)，及受反沖強度和時間的影響；水力、有機負荷大，生物塔產(chǎn)生的污泥量就多，反沖的周期就短，所以掌握適宜的反沖洗強度和反沖洗時間相當重要[4]。實驗運行中可以通過出水水質(zhì)或測定生物塔的水頭損失來決定是否需要反沖洗，從實驗裝置上安裝的壓差計顯示，到反沖洗時生物塔的水頭損失約為 35～45cm，由此方法得出生物塔處理含油廢水的反沖洗周期為2～3d。實驗對生物塔采用氣—水聯(lián)合反沖，反沖洗的氣、水強度要求不高，氣強度為8.5～12.5L·(m2·s)-1，水強度為 4.0～8.5 L·(m2·s)-1，沖洗時間20～30min。

3 結(jié)論

采用生物脫酚塔對酚濃度低于200mg·L-1的煉油含酚廢水進行生物脫酚處理，當HRT為3.0h、氣水比為 8.0、溫度為 25～40℃、pH 值為 6.8～8.0以及對生物脫酚塔2～3d反沖洗一次，則酚去除率可達到99%左右，出水酚濃度低于0.5 mg·L-1，脫酚效果理想。

[1] 黃志勇. 含酚廢水的治理方法及其進展[J].環(huán)境與開發(fā).1997, 12(2): 32-34.

[2] 張偉. 生物法處理含酚廢水的研究[J]. 油氣田保護,1999, 9(2): 23-25.

[3] 劉長榮. 曝氣生物濾池技術(shù)應(yīng)用與設(shè)計計算[J]. 給水排水, 2000, 28(7): 15-18.

[4] 李汝琪. 曝氣生物濾池去除污染物的機理研究[J]. 環(huán)境科學, 1999, 20(6): 49-52.

Discussion on Control Factors of Phenolic Wastewater Treatment by Biological Method

LI Feng
（Guangzhou Huahong Petroleum Products Co.,Ltd., Guangzhou 511462,China）

When biological-tower was used in treatment of the refinery sewage containing phenol, the control factors such as HRT, air/water ratio, temperature, pH and backwash frequency were discussed. The satisfactory results were obtained: when the phenol content of influent was below 200mg/L, HRT was 3.0h, air/water ratio was 8.0, temperature was 25～40℃, pH was 6.8～8.0 and backwash frequency was 2～3d, the removal efficiency of phenol was greater than 99% and the phenol content of effluent was below 0.5mg/L.

refinery sewage; phenol; biological-tower; control factor

X 703

A

1671-9905(2010)08-0053-02

李鋒（1977-），男，江西九江人，大學學歷，助理工程師,主要從事煉油工藝及其污染控制研究工作，E-mail：gdmmzhw@126.com;手機：13005678849

2010-03-11