張花 彭蕓 喻敏霞

摘要：為了滿足《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB31570-2015》的要求，實(shí)現(xiàn)污水達(dá)標(biāo)外排，減少污水對(duì)環(huán)境造成的污染，某石化企業(yè)需對(duì)污水處理系統(tǒng)進(jìn)行改造，在現(xiàn)有流程后增設(shè)深度處理單元，實(shí)現(xiàn)總氮的達(dá)標(biāo)排放，并起到COD達(dá)標(biāo)的把關(guān)作用。本試驗(yàn)采用了高效生物膜脫氮、臭氧催化氧化組合工藝處理某石化污水處理場(chǎng)的出水，著重從工程項(xiàng)目概述、試驗(yàn)方案以及試驗(yàn)結(jié)果等方面進(jìn)行概述。為后期污水處理系統(tǒng)提標(biāo)改造工程提供相關(guān)指導(dǎo)建議。

關(guān)鍵詞：含油污水；污水提標(biāo)改造；高效生物膜脫氮；臭氧催化氧化

中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：2095-672X（2016）05-0059-03

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2016.05.014

Experimental study on reformation project of petrochemical wastewater system

Zhang Hua 1，PengYun 1，Yu Minxia 2

（1.Zhuzhou Institute of environmental protection，Hunan 412007；

2.Changsha Environmental Protection College，Hunan 410004）

Abstract：In order to meet the requirements of （the petroleum refining industry standards for the discharge of pollutants GB31570-2015）， make sewage efflux meet the standard and reduce the environmental pollution caused by the sewage， need of the sewage treatment system of certain petrochemical enterprises is needed to be improved. Meanwhile， depth processing unit is needed to be added after the existing process so as to achieve the discharging standard of total nitrogen and the COD. This experiment adopts efficient biofilm removal nitrogen process and ozone-oxidation combined process to treat effluent of a petrochemical wastewater treatment， this paper will focus on the project overview， test scheme and the results of experiments， and provide guidance and advice to the improvement project of the sewage treatment system.

Keywords： Oily sewage；Sewage extraction；High efficiency biological membrane；Ozone catalytic oxidation

1 項(xiàng)目概述

目前含油系列污水處理系統(tǒng)采用粉末活性炭/濕式氧化再生處理工藝，運(yùn)行狀態(tài)良好，水質(zhì)滿足現(xiàn)有排放標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)行較為穩(wěn)定。但設(shè)計(jì)時(shí)未考慮總氮排放限值，工藝流程無(wú)脫總氮功能。WAR系統(tǒng)開(kāi)工、硝酸清洗等直接增加污水中硝態(tài)氮，由于無(wú)反硝化工藝，導(dǎo)致污水中總氮超標(biāo)。目前含油系列總排口總氮平均41.7mg/L，最大102mg/L。不能滿足《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB31570-2015）的要求（總氮特別排放限值30mg/L）。

為了貫徹“可持續(xù)發(fā)展”戰(zhàn)略和“清潔生產(chǎn)”政策，實(shí)現(xiàn)含油污水達(dá)標(biāo)外排，減少污水對(duì)環(huán)境造成的污染，擬對(duì)含油污水處理系統(tǒng)進(jìn)行提標(biāo)改造，在現(xiàn)有流程后增設(shè)深度處理單元，實(shí)現(xiàn)總氮的達(dá)標(biāo)排放，并起到COD達(dá)標(biāo)的把關(guān)作用。

2 項(xiàng)目試驗(yàn)方案

本試驗(yàn)采用高效生物膜脫氮、臭氧催化氧化組合工藝處理武漢石化含油污水處理系統(tǒng)澄清池出水。石化含油污水處理系統(tǒng)澄清池出水由提升泵提升到高效生物膜脫氮系統(tǒng)，進(jìn)行生物脫氮反應(yīng)。高效生物膜脫氮系統(tǒng)共3個(gè)反應(yīng)器串聯(lián)，前兩級(jí)為兼氧反應(yīng)器、第三級(jí)為好氧反應(yīng)器。第一、二級(jí)反應(yīng)器中在反硝化菌的作用下，將污水中的硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)?。在第三?jí)反應(yīng)器中發(fā)生好氧生化反應(yīng)，兼氧反應(yīng)器未消耗的碳源在工程菌的作用下被氧化、分解，轉(zhuǎn)化為CO2和H2O。三個(gè)反應(yīng)器沖洗氣由底部的穿孔管進(jìn)入。曝氣、沖洗所需壓縮空氣由污水處理場(chǎng)壓縮風(fēng)供給。加藥罐中按要求配制的碳源（乙酸鈉）由加藥計(jì)量泵送入兼氧反應(yīng)器。

3 項(xiàng)目運(yùn)行試驗(yàn)結(jié)果分析

3.1 總氮低負(fù)荷階段連續(xù)運(yùn)行處理效果

總氮低負(fù)荷階段，高效生物膜脫氮系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行。系統(tǒng)進(jìn)水流量控制在540L/h，反應(yīng)溫度為20～30℃，按C/N=3投加碳源（乙酸鈉），兼氧反應(yīng)器內(nèi)DO為0.5mg/L，氧化還原電位（ORP）為-110mv到-160mv。總氮低負(fù)荷階段連續(xù)運(yùn)行進(jìn)、出口總氮、COD、pH變化趨勢(shì)見(jiàn)圖1。

低負(fù)荷階段進(jìn)水總氮多在10～40mg/L之間，均值為29.24mg/L。經(jīng)高效生物膜脫氮系統(tǒng)處理后，出水總氮降至20mg/L以下，達(dá)到設(shè)計(jì)出水要求。出水總氮均值為6.42mg/L，總氮平均去除率78%。

兼氧反應(yīng)器出水總氮均值9.76mg/L，大部分氮化合物在前兩級(jí)兼氧反應(yīng)器中得到去除。好氧反應(yīng)器出水總氮較兼氧反應(yīng)器出水總氮略低，均值6.42mg/L，表明第三級(jí)好氧反應(yīng)器可進(jìn)一步去除氮化合物。這是因?yàn)樵诘谌?jí)反應(yīng)器中發(fā)生了好氧反硝化反應(yīng)。

進(jìn)水COD均值68.4mg/L，三級(jí)好氧反應(yīng)器出水COD均值61.25mg/L。第三級(jí)好氧反應(yīng)器中，通過(guò)微生物的代謝作用，降解了兼氧反應(yīng)器未消耗的碳源及進(jìn)水帶入的部分有機(jī)污染物，但出水COD不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。僅靠生物法不能實(shí)現(xiàn)含油污水處理系統(tǒng)的COD達(dá)標(biāo)排放，必須增加高級(jí)氧化處理單元。

圖1反應(yīng)了連續(xù)運(yùn)行過(guò)程各級(jí)反應(yīng)器的pH變化情況。進(jìn)水pH均值8.26，兼氧出水pH上升至9.10，這是由于反硝化過(guò)程產(chǎn)堿所致。第三級(jí)好氧反應(yīng)器內(nèi)，微生物降解有機(jī)物的過(guò)程中會(huì)消耗堿度，故第三級(jí)出水pH均值又降至8.59。從圖1可以看出，高效生物膜脫氮系統(tǒng)出水pH能夠滿足6～9的排放標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 去除單位COD臭氧耗量考察

臭氧催化氧化池獨(dú)立運(yùn)行、高效生物膜脫氮+臭氧催化氧化組合運(yùn)行兩個(gè)階段，臭氧催化氧化池進(jìn)、出水COD均值及臭氧投加量，由此計(jì)算出去除單位COD的臭氧耗量。

可以看出，臭氧催化氧化池獨(dú)立運(yùn)行，臭氧催化氧化池進(jìn)水為澄清池出水時(shí)，去除每千克COD消耗臭氧1.37～1.65kg。高效生物膜脫氮+臭氧催化氧化組合運(yùn)行，臭氧催化氧化池進(jìn)水為高效生物膜脫氮系統(tǒng)出水時(shí)，去除每千克COD消耗臭氧2.5kg。這是因?yàn)楦咝锬っ摰到y(tǒng)的好氧反應(yīng)器內(nèi)，通過(guò)工程菌的代謝作用將部分有機(jī)物分解、氧化。高效生物膜脫氮系統(tǒng)出水的COD中，難降解有機(jī)污染物比例增加，故臭氧催化氧化池需要耗費(fèi)更多的臭氧。

4 結(jié)論

（1）采用高效生物膜脫氮、臭氧催化氧化組合工藝，可將澄清池出水總氮從60～100mg/L降至20mg/L以下，COD從50～80mg/L降至40mg/L以下，達(dá)到設(shè)計(jì)出水要求?？偟OD進(jìn)水均值分別為63.07mg/L、62.47mg/L，出水均值分別為出水總氮均值為6.25mg/L、32.88mg/L，平均去除率分別為90%、47.4%，出水水質(zhì)優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

（2）采用高效生物膜脫氮、臭氧催化氧化技術(shù)進(jìn)行石化含油污水的深度處理，出水水質(zhì)能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求，能夠滿足《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB31570-2015）。

（3）臭氧催化氧化工藝處理澄清池出水時(shí)，去除每kgCOD消耗臭氧1.37～1.65kg；處理高效生物膜脫氮系統(tǒng)出水時(shí)，去除每千克COD消耗臭氧2.5kg。

參考文獻(xiàn)

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