石油化工企業(yè)含鹽污水深度處理試驗(yàn)研究

李龍 劉曉明 薄遠(yuǎn)

摘 ?????要：高級氧化+BBR/A+BBR/O+BAF滿足含鹽污水深度處理COD及TN達(dá)標(biāo)排放工藝，具有投資少、耗能低等優(yōu)點(diǎn)。主要闡述了此污水處理工藝應(yīng)用于石化企業(yè)含鹽污水深度處理的試驗(yàn)情況。試驗(yàn)結(jié)果表明，臭氧對污水COD的去除起著關(guān)鍵作用，臭氧對污水COD的去除率平均可以保持在30%左右。BBR/A階段對污水TN的去除起著關(guān)鍵作用，BBR/A池對總氮的去除率達(dá)到了60%。

關(guān) ?鍵 ?詞：含鹽污水; 深度處理; COD; 試驗(yàn)研究

中圖分類號(hào)：TE992.2 ????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A ???文章編號(hào)： 1671-0460（2019）03-0613-04

Abstract： Advanced-oxidation+BBR/A+BBR/O+BAF process can meet the demand for deep treatment of saline wastewater， and COD and TN indexes of treated wastewater can reach the discharge standards. It has the advantages of low investment and low energy consumption. In this paper， application of this wastewater treatment process in advanced treatment of saline wastewater in petrochemical ?enterprises was mainly described. The experimental results show that ozone plays a key role in the removal of COD from sewage， and the removal rate of COD from sewage can be maintained at about 30% on average. BBR/A stage plays a key role in the removal of TN from wastewater. The removal rate of TN by BBR/A tank reaches 60%.

Key words： Saline wastewater; Deep treatment; COD; Experimental study

石油化工企業(yè)含鹽污水主要來自煉化企業(yè)和天然氣的采集加工等，隨著原油重質(zhì)化及開采深度的增加，含鹽污水水量逐年增加。煉化企業(yè)的含鹽污水一般是通過多級多階段處理后，排放至納污水體。隨著國家環(huán)保要求日益提高，對于外排水中COD、氨氮等要求越來越高，因此，開展石油化工企業(yè)含鹽污水深度處理試驗(yàn)研究，選擇脫除率高、操作費(fèi)用低的新型含鹽污水深度處理工藝技術(shù)勢在必行。

1 ?含鹽污水處理方案現(xiàn)狀

目前在水處理領(lǐng)域中，污水生物處理技術(shù)主要分為活性污泥法和生物膜法兩種，其它各種生物處理方法基本上為此兩種方法的組合或延伸。

活性污泥法是利用懸浮生長的微生物絮體處理有機(jī)廢水的處理方法。該法是在人工充氧的條件下，在曝氣池內(nèi)對污水中的各種好氧微生物群體進(jìn)行培養(yǎng)和馴化，形成活性污泥。利用活性污泥的吸附和生物氧化作用，分解去除有機(jī)物。生化曝氣池出水進(jìn)入二沉池進(jìn)行泥水分離，大部分污泥再回到曝氣池中，多余部分則排出活性污泥系統(tǒng)?；钚晕勰喾ㄟm用于處理COD和B/C較高的水質(zhì)。

生物膜法是土壤自凈和淺水河川自凈的人工模擬，并加以全方位的技術(shù)強(qiáng)化的廢水處理技術(shù)。該工藝的技術(shù)核心是生物濾池工藝，它利用濾池中充填的濾料，和掛于濾料表面的生物膜，不但能截流處理水中的懸浮顆粒，而且可吸附溶于水中的有機(jī)物，通過生物分解變成無機(jī)物的CO2和H2O。如停留時(shí)間選擇適當(dāng)，供氧充分，能對NH3-N進(jìn)一步硝化，有脫NH3-N的作用。同樣水中呈溶解狀態(tài)的磷也能由生物的吸附合成作用通過排泥獲得一定的去除率。由于生物膜法反應(yīng)器各層中生長著與流經(jīng)本層水質(zhì)相適應(yīng)的優(yōu)勢菌種，有利于有機(jī)物的降解，可處理低濃度進(jìn)水。

2 ?含鹽污水深度處理試驗(yàn)研究

某煉廠污水處理后的回用濃水、循環(huán)水置換水、中和池污水均直接排放，污水中CODcr、總氮、SS均不滿足排放要求。為滿足排放標(biāo)準(zhǔn)，開展對回用濃水、循環(huán)水置換水及中和池污水進(jìn)行深度處理試驗(yàn)，考察處理效果。

2.1 ?含鹽污水特點(diǎn)

此污水主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

（1）可生化性差

由于各路含鹽污水在進(jìn)入污水處理場之前，經(jīng)歷了多級反復(fù)曝氣處理，因此可生化性很差，且原水為高含鹽污水，無疑為繼續(xù)生化處理增加了難度，同時(shí)由于CODcr的不可生化性，采用生物法降解有機(jī)物的收效甚微。

（2）電導(dǎo)高、氯根高、含鹽量高

由于污水經(jīng)過處理只是降解生化指標(biāo)，可溶解性固體沒有降低，還因絮凝反應(yīng)外加絮凝劑，使水中含鹽量反而略有增加，高電導(dǎo)率、高氯根、高含鹽量污水，不僅對微生物有影響，還會(huì)干擾氧化劑的氧化效果。

（3）TN超標(biāo)

循環(huán)水置換水TN平均濃度為63.9 mg/L，為超標(biāo)排放。

2.2 ?試驗(yàn)方案選擇

經(jīng)過分析，回用濃水和循環(huán)水置換水的水質(zhì)比較接近，都需要降低TN的濃度，因此本試驗(yàn)方案采取分質(zhì)處理方式，回用濃水和循環(huán)水置換水混合處理，其他含鹽污水混合處理的方案。

原水經(jīng)過上游多個(gè)生化處理，殘留CODcr可生化性差，且多為大分子難降解有機(jī)物，不適合直接采用生化處理工藝，可采用氧化劑催化氧化技術(shù)，將水中的長鏈和環(huán)狀難降解的有機(jī)物進(jìn)行解環(huán)、斷鏈，將大分子斷鏈變成小分子物質(zhì)，提高處理水的B/C，為后續(xù)的生化處理創(chuàng)造條件。同時(shí)隨著氧化過程的進(jìn)行，一些簡單的有機(jī)分子和還原性物質(zhì)也同時(shí)被氧化，還可以降低CODcr，減輕后續(xù)深度生化處理負(fù)荷。

根據(jù)以上分析，為保證污水處理出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，確定工藝路線為：回用濃水和循環(huán)水置換水混合處理，采用“高級氧化+生化處理+后處理”長流程處理工藝。其他含鹽污水采用“高級氧化+后處理”短流程處理工藝。

為保證處理效果，特考察不同氧化劑及生化處理工藝對處理效果的影響。

2.3 ?試驗(yàn)規(guī)模

根據(jù)原水的水質(zhì)狀況，確定含鹽污水中試裝置處理規(guī)模為0.5 t/h。

2.4 ?試驗(yàn)裝置進(jìn)水水質(zhì)分析

本污水處理場的各部分含鹽污水進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)見表1-3各部分含鹽污水污染物濃度一覽表。

2.5 ?工藝流程

該中試試驗(yàn)工藝包括預(yù)處理、物理化學(xué)處理、生物處理三部分。

工藝流程如圖1所示。

2.6 ?試驗(yàn)方法及分析方法

BBR/A池和BBR/O池接種污泥取自該廠化工污水處理場生化處理池，采用連續(xù)進(jìn)水培養(yǎng)馴化。馴化初期按25%設(shè)計(jì)水量進(jìn)行，穩(wěn)定運(yùn)行，直至BBR/A池和BBR/O池中的MLSS、MLVSS和出水水質(zhì)穩(wěn)定后，逐步提高進(jìn)水水量，每次進(jìn)水水量提高幅度約為5%～10%，約30 d后系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷運(yùn)行，且運(yùn)行穩(wěn)定，主要水質(zhì)指標(biāo)的測定方法見表4。

2.7 ?試驗(yàn)結(jié)果與討論

為確保出水水質(zhì)，按照上述工藝過程，設(shè)計(jì)了現(xiàn)場試驗(yàn)方案，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)試驗(yàn)結(jié)果如下：

（1）COD的去除情況

系統(tǒng)滿負(fù)荷運(yùn)行穩(wěn)定后，對各反應(yīng)單元出水進(jìn)行連續(xù)跟蹤監(jiān)測，分析在系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)各反應(yīng)單元出水水質(zhì)變化情況，各反應(yīng)單元對污水COD去除情況見表5。

2.8 ?試驗(yàn)結(jié)論

①臭氧對污水COD的去除起著關(guān)鍵作用，臭氧對污水COD的去除率平均保持在30%左右;

②經(jīng)催化氧化后，污水B/C比明顯上升，提高了3～10倍，有效的維持了后續(xù)BBR/A、BBR/O生化反應(yīng)正常運(yùn)行;

③從試驗(yàn)過程看，裝置穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵是臭氧發(fā)生器的可靠穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)臭氧產(chǎn)率高是降低運(yùn)行成本最重要的因素;

④在試驗(yàn)過程中，通過臭氧發(fā)生器的實(shí)測濃度可以看出，pH值在6～8時(shí)比pH值在5～7時(shí)臭氧的氧化效率高，充分驗(yàn)證了在較高的pH值時(shí)臭氧在催化劑的作用下氧化電位高的理論。

3 ?結(jié) 論

通過工業(yè)側(cè)線試驗(yàn)，采用物理化學(xué)法與生物處理法相結(jié)合的方式，對含鹽污水進(jìn)行深度處理試驗(yàn)研究，系統(tǒng)滿負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行后，最終出水COD、總氮、SS分別為57、18、20 mg/L。滿足《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的排放要求，處理效果良好。

高級氧化單元、BBR/A池、BBR/O池是整個(gè)系統(tǒng)去除有機(jī)污染物的主體;高級氧化單元對長鏈及環(huán)鏈有機(jī)物進(jìn)行解環(huán)、斷鏈，提高了污水的可生化性，為BBR/A池、BBR/O池提供了高去除率的可能;BAF池進(jìn)一步對污水中有機(jī)污染物進(jìn)行了強(qiáng)化處理，保障了出水水質(zhì)。

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