COBR工藝在石化污水深度處理中的應(yīng)用

摘要：采用催化臭氧氧化和內(nèi)循環(huán)曝氣生物濾池組合工藝（COBR）對(duì)常規(guī)生化處理出水進(jìn)行深度處理。試驗(yàn)表明：在進(jìn)水COD平均100 mg/L、臭氧投加量10 mg/L、催化氧化停留時(shí)間2 h和曝氣生物濾池停留時(shí)間3 h條件下，出水COD≤50 mg/L，去除率達(dá)60%以上。

關(guān)鍵詞：COBR工藝；催化臭氧氧化；內(nèi)循環(huán)曝氣生物濾池；深度處理

中圖分類(lèi)號(hào)：X742 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-8937（2014）15-0174-02

污水經(jīng)活性污泥和接觸氧化等傳統(tǒng)工藝處理后，出水中仍含有少量高化學(xué)穩(wěn)定性、難生物降解的有機(jī)污染物，嚴(yán)重時(shí)影響到達(dá)標(biāo)排放。對(duì)該部分污染物進(jìn)一步去除，后續(xù)直接采用生物處理，去除效率非常有限。

利用高級(jí)氧化技術(shù)進(jìn)一步氧化分解污水中的有機(jī)物，同時(shí)提高污水的可生化性，從而降低后續(xù)生物處理負(fù)荷和處理成本，提高生物處理效率。

試驗(yàn)采用催化臭氧氧化和內(nèi)循環(huán)曝氣生物濾池組合工藝（COBR）對(duì)出水進(jìn)行深度處理。

1COBR工藝原理

COBR工藝中高級(jí)氧化單元（AOPs）采用臭氧催化氧化技術(shù)，生物氧化單元采用了內(nèi)循環(huán)BAF技術(shù)。

臭氧氧化作為一種高級(jí)氧化技術(shù)在污水處理中的到了廣泛應(yīng)用，但也存在成本高、利用率偏低、臭氧與有機(jī)物反應(yīng)選擇性較強(qiáng)等缺點(diǎn)。催化臭氧氧化技術(shù)借助催化劑形成氧化性更強(qiáng)、反應(yīng)選擇性較低的羥基自由基，達(dá)到將難生物降解有機(jī)物分解或降解的目的。催化臭氧化工藝對(duì)有機(jī)污染物的氧化更徹底，去除效率更高。

臭氧催化氧化技術(shù)工藝簡(jiǎn)單、操作方便，可根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)狀況可靈活改變臭氧量，達(dá)到預(yù)期目的；內(nèi)循環(huán)BAF技術(shù)能夠在貧營(yíng)養(yǎng)型污水中維持較高的生物量和生物活性而保持生化能力。為了二者功能有效組合，在兩個(gè)處理單元之間設(shè)置了氧化穩(wěn)定池，以確保高級(jí)氧化過(guò)程的徹底完成并防止殘留氧化劑抑制后生化單元中的微生物活性，實(shí)現(xiàn)低成本、高效率地進(jìn)行低濃度難降解污水的處理。

2試驗(yàn)水質(zhì)條件

事業(yè)部3套污水處理裝置采用活性污泥和接觸氧化多級(jí)生化處理工藝，污水處理停留時(shí)間30~50 h，生化處理后出水水質(zhì)參數(shù)見(jiàn)表1。出水中含有芳烴、氯代烴等難生物降解組分，需要利用高級(jí)氧化與后生化BAF耦合，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、高效處理，保證污水達(dá)標(biāo)排放。

3試驗(yàn)工藝流程

污水中試裝置設(shè)計(jì)處理規(guī)模500 L/h。試驗(yàn)裝置流程示意圖如圖1所示，各單元設(shè)備的工藝參數(shù)見(jiàn)表2。

污水經(jīng)泵提升進(jìn)入催化氧化池的吸收反應(yīng)段的頂部，與來(lái)自臭氧發(fā)生器的臭氧化空氣在復(fù)合催化吸附床中逆流接觸，臭氧被吸收并直接或催化產(chǎn)生羥基自由基與有機(jī)物反應(yīng)，并從池底進(jìn)入催化氧化后氧化段使溶解于水中的臭氧持續(xù)進(jìn)行催化氧化反應(yīng)，由池頂部溢流進(jìn)入氧化穩(wěn)定池，穩(wěn)定池出水自流進(jìn)入后生化BAF池，進(jìn)行生化處理，出水經(jīng)清水池溢流排出。由于進(jìn)水有較多的懸浮物，為消除其對(duì)試驗(yàn)的影響，在臭氧催化氧化單元前端加設(shè)精密過(guò)濾器。臭氧催化氧化池、后生化BAF均需要定期清洗，排除過(guò)濾下來(lái)的懸浮物、臭氧殺菌產(chǎn)生的黏泥和生化產(chǎn)生的剩余污泥，利用反洗泵提供反洗水。

4試驗(yàn)結(jié)果

4.1試驗(yàn)運(yùn)行結(jié)果

試驗(yàn)的中試裝置進(jìn)水流量為500 L/h，臭氧投加量經(jīng)過(guò)了三個(gè)階段，三個(gè)階段分別為25 mg/L、15 mg/L、10 mg/L。試驗(yàn)表明，當(dāng)臭氧投加量>10 mg/L時(shí)，其去除效率以及出水沒(méi)有明顯提高，因此臭氧投加量按10 mg/L進(jìn)行試驗(yàn)。氧化塔停留時(shí)間2 h，穩(wěn)定塔停留時(shí)間2 h，BAF塔停留時(shí)間3 h。試驗(yàn)系統(tǒng)各單元COD降解效果如圖2所示，懸浮物去除情況見(jiàn)表3。

圖2表明，進(jìn)水的COD值維持在110 mg/L左右，經(jīng)過(guò)濾器后降至95 mg/L，臭氧催化氧化單元出水平均COD為67 mg/L，去除率29%，后生化BAF去除率43%。整個(gè)系統(tǒng)去除率達(dá)到了66%，最終出水COD穩(wěn)定在50 mg/L以?xún)?nèi)，平均值38 mg/L。

由表3可以看出，該階段試驗(yàn)進(jìn)水懸浮物平均值為41.8 mg/L，系統(tǒng)出水懸浮物平均值為25.8 mg/L，去除率達(dá)到了38.3%。

4.2COBR工藝污水處理成本

試驗(yàn)裝置消耗包括電、臭氧及非凈化風(fēng)三部分，其中耗電設(shè)備為進(jìn)水提升泵；非凈化風(fēng)用于BAF曝氣；臭氧部分以工業(yè)生產(chǎn)平均單價(jià)計(jì)算，不再考慮試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)臭氧發(fā)生系統(tǒng)消耗的電量及風(fēng)量。試驗(yàn)期間各種消耗及成本見(jiàn)表4。

5結(jié)論

①采用COBR技術(shù)處理生化車(chē)間污水，試驗(yàn)裝置抗沖擊力強(qiáng)、操作彈性大、微生物培養(yǎng)方便，系統(tǒng)無(wú)需其他試劑，運(yùn)行管理簡(jiǎn)單。

②穩(wěn)定運(yùn)行期間，COD進(jìn)水110 mg/L左右，出水<50 mg/L，系統(tǒng)COD去除率達(dá)到了66%；COBR系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，COD去除效果明顯，適合公司污水深度處理。

③COBR工藝污水處理消耗成本約0.245元 /t，成本較低。

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