煉油廢水包括石油煉制過(guò)程中排放的含油廢水和機械加工、金屬清洗產(chǎn)生的乳化油廢水。常規煉油廢水的處理多采用活性污泥法工藝,流程簡(jiǎn)單、操作靈活,但對大部分溶解性污染物和NH4+—N去除效果不理想。隨著(zhù)“污染物排放總量控制”的實(shí)施,由煉油廢水帶來(lái)的環(huán)保問(wèn)題已成為煉油企業(yè)可持續發(fā)展的制約因素之一。開(kāi)發(fā)先進(jìn)高效的煉油廢水處理技術(shù),可大幅度降低噸油耗水量和排污量,保護周?chē)h(huán)境,樹(shù)立企業(yè)形象,為煉油企業(yè)經(jīng)濟與環(huán)境的可持續發(fā)展提供可靠的技術(shù)保障。
20世紀90年代以后,臭氧氧化、生物活性炭法(BAC)、膜分離、膜生物反應器(MBR)、移動(dòng)床生物膜反應器(MBBR)、光化學(xué)及電化學(xué)等水處理技術(shù)已成為國內外煉油污水處理研究的熱點(diǎn)。移動(dòng)床生物膜反應器MBBR是介于活性污泥法和生物膜法之間的高效新型反應器,既具有傳統生物膜法運行穩定、管理簡(jiǎn)單、剩余污泥量少等特點(diǎn),還可以培養活性污泥,形成混合式MBBR反應器,在較短的時(shí)間內實(shí)現生物硝化與反硝化;此外,懸浮填料還能夠直接投加到老的污水處理廠(chǎng),在不改變池容和構筑物的條件下進(jìn)行改進(jìn),提高其處理效率或增加脫氮除磷的能力,國內MBBR的研究和應用處于起步階段。
目前,MBBR法與活性污泥法聯(lián)合使用處理廢水的研究報道較少,如何實(shí)現兩工藝的優(yōu)勢互補,是污水處理領(lǐng)域待研究的課題。作者使用A/三級MBBR工藝,對某石化廠(chǎng)煉油廢水的處理進(jìn)行了10.5m3容積裝置的中試研究,以確定聯(lián)合處理工藝的可行性和優(yōu)越性。
實(shí)驗部分
實(shí)驗裝置包括UPVC板制作的反應器本體、污泥回流泵、混合液回流泵、酸堿計量泵、鼓風(fēng)曝氣裝置、砂濾罐以及相關(guān)配件。其中,反應器尺寸為3.2m(l)×2.0m(w)×2.5m(h),有效容積為10.5m3;沿池長(cháng)方向用隔板均隔為五格,采用串聯(lián)設計,其中第一段為缺氧段,后二～四段為MBBR段,第五段為斜板沉淀池,污水進(jìn)入反應池后呈推流態(tài)至出水。
原水水質(zhì)
煉油廢水在該廠(chǎng)初級處理廠(chǎng)進(jìn)行初級處理后,去除廢水中的部分油、懸浮物、COD等污染物,出水要求達到現有煉油廢水處理廠(chǎng)的進(jìn)水要求。
結果與討論
從現有煉油廢水處理廠(chǎng)污泥回流處的缺氧反應池,抽送污泥至實(shí)驗裝置。投加營(yíng)養藥劑等,啟動(dòng)實(shí)驗,悶曝1d后開(kāi)始連續進(jìn)水,并逐漸提高進(jìn)水量,連續運行25d,填料掛膜成功。
掛膜成功(出水COD穩定)后,開(kāi)始按照設計負荷連續進(jìn)水,進(jìn)水量控制在0.6～0.9m3/h,缺氧段溶解氧控制在小于0.5mg/L,好氧段溶解氧控制在2～4mg/L。缺氧段pH控制在7.8～8.2,好氧段pH控制在7.5～7.8。按照采樣頻率檢測水質(zhì),連續運行了32d。具體聯(lián)系污水寶或參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
在實(shí)驗過(guò)程中,每天對原水、二沉池出水、砂濾器出水各取樣測試一次。從表1看出:原水水質(zhì)變化較大,水質(zhì)不穩定。實(shí)驗在6月進(jìn)行,水溫在26～31℃。實(shí)驗過(guò)程中重點(diǎn)測試了出水的CODCr和NH4+—N質(zhì)量濃度。經(jīng)分析,中試工藝處理后,出水CODCr和NH4+—N質(zhì)量濃度穩定、達標。
COD去除效果
根據實(shí)驗過(guò)程中每天測得的實(shí)驗裝置進(jìn)水、二沉池出水和砂濾池出水的CODCr值,并計算出CODCr的去除率,在32d的連續運行中,生化反應平均停留時(shí)間僅為14.3h,二沉池出水CODCr平均值為65.8mg/L,出水過(guò)濾后CODCr平均值為50.1mg/L,CODCr平均總去除率達到了92.4%。出水水質(zhì)達到《國家綜合排放標準》(GB8978—1996)中的一級排放標準(COD小于60mg/L)。
NH4+—N去除效果
可以看出,A/三級MBBR工藝出水NH4+—N平均值為0.3mg/L,NH4+—N去除率幾乎達100%,且在進(jìn)水NH4+—N有較大波動(dòng)的情況下,出水水質(zhì)穩定。
(1)A/三級MBBR工藝,即采用“缺氧+三級MBBR+過(guò)濾”工藝,在進(jìn)水量0.6～0.9m3/h,溶解氧2～4mg/L,平均總水力停留時(shí)間14h的條件下,對COD和NH4+—N的平均去除率分別達到了92.4%和99.8%,處理效果良好,可以將現有煉油污水出水COD降低至60mg/L以下,達到《國家綜合排放標準(GB8978—1996)中的一級排放標準。
(2)A/三級MBBR工藝生化反應停留時(shí)間(14.3h)遠低于現有煉油廢水處理廠(chǎng)的生化反應停留時(shí)間(66h),其二沉出水CODCr平均在65.8mg/L,遠好于現有煉油廢水處理廠(chǎng)(活性污泥法工藝)二沉池出水的116mg/L,即組合工藝比現有活性污泥法有更高的COD容積負荷,而且出水水質(zhì)更優(yōu)。
