MBR法處理煉油廢水中試研究

　　煉油廢水包括石油煉制過程中排放的含油廢水和機(jī)械加工、金屬清洗產(chǎn)生的乳化油廢水。常規(guī)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(duì)大部分溶解性污染物和NH4+—N去除效果不理想。隨著“污染物排放總量控制”的實(shí)施,由煉油廢水帶來的環(huán)保問題已成為煉油企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的制約因素之一。開發(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(hù)周圍環(huán)境,樹立企業(yè)形象,為煉油企業(yè)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展提供可靠的技術(shù)保障。

　　20世紀(jì)90年代以后,臭氧氧化、生物活性炭法(BAC)、膜分離、膜生物反應(yīng)器(MBR)、移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器(MBBR)、光化學(xué)及電化學(xué)等水處理技術(shù)已成為國(guó)內(nèi)外煉油污水處理研究的熱點(diǎn)。移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器MBBR是介于活性污泥法和生物膜法之間的高效新型反應(yīng)器,既具有傳統(tǒng)生物膜法運(yùn)行穩(wěn)定、管理簡(jiǎn)單、剩余污泥量少等特點(diǎn),還可以培養(yǎng)活性污泥,形成混合式MBBR反應(yīng)器,在較短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)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,在不改變池容和構(gòu)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(guó)內(nèi)MBBR的研究和應(yīng)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(bào)道較少,如何實(shí)現(xiàn)兩工藝的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),是污水處理領(lǐng)域待研究的課題。作者使用A/三級(jí)MBBR工藝,對(duì)某石化廠煉油廢水的處理進(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(yàn)部分

　　實(shí)驗(yàn)裝置包括UPVC板制作的反應(yīng)器本體、污泥回流泵、混合液回流泵、酸堿計(jì)量泵、鼓風(fēng)曝氣裝置、砂濾罐以及相關(guān)配件。其中,反應(yīng)器尺寸為3.2m(l)×2.0m(w)×2.5m(h),有效容積為10.5m3;沿池長(zhǎng)方向用隔板均隔為五格,采用串聯(lián)設(shè)計(jì),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(yīng)池后呈推流態(tài)至出水。

　　原水水質(zhì)

　　煉油廢水在該廠初級(jí)處理廠進(jìn)行初級(jí)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(dá)到現(xiàn)有煉油廢水處理廠的進(jìn)水要求。

　　結(jié)果與討論

　　從現(xiàn)有煉油廢水處理廠污泥回流處的缺氧反應(yīng)池,抽送污泥至實(shí)驗(yàn)裝置。投加營(yíng)養(yǎng)藥劑等,啟動(dòng)實(shí)驗(yàn),悶曝1d后開始連續(xù)進(jìn)水,并逐漸提高進(jìn)水量,連續(xù)運(yùn)行25d,填料掛膜成功。

　　掛膜成功(出水COD穩(wěn)定)后,開始按照設(shè)計(jì)負(fù)荷連續(xù)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(cè)水質(zhì),連續(xù)運(yùn)行了32d。具體聯(lián)系污水寶或參見http://www.yiban123.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　在實(shí)驗(yàn)過程中,每天對(duì)原水、二沉池出水、砂濾器出水各取樣測(cè)試一次。從表1看出:原水水質(zhì)變化較大,水質(zhì)不穩(wěn)定。實(shí)驗(yàn)在6月進(jìn)行,水溫在26～31℃。實(shí)驗(yàn)過程中重點(diǎn)測(cè)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(wěn)定、達(dá)標(biāo)。

　　COD去除效果

　　根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程中每天測(cè)得的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)水、二沉池出水和砂濾池出水的CODCr值,并計(jì)算出CODCr的去除率,在32d的連續(xù)運(yùn)行中,生化反應(yīng)平均停留時(shí)間僅為14.3h,二沉池出水CODCr平均值為65.8mg/L,出水過濾后CODCr平均值為50.1mg/L,CODCr平均總?cè)コ�率達(dá)到了92.4%。出水水質(zhì)達(dá)到《國(guó)家綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)中的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)(COD小于60mg/L)。

　　NH4+—N去除效果

　　可以看出,A/三級(jí)MBBR工藝出水NH4+—N平均值為0.3mg/L,NH4+—N去除率幾乎達(dá)100%,且在進(jìn)水NH4+—N有較大波動(dòng)的情況下,出水水質(zhì)穩(wěn)定。

　　(1)A/三級(jí)MBBR工藝,即采用“缺氧+三級(jí)MBBR+過濾”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(duì)COD和NH4+—N的平均去除率分別達(dá)到了92.4%和99.8%,處理效果良好,可以將現(xiàn)有煉油污水出水COD降低至60mg/L以下,達(dá)到《國(guó)家綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978—1996)中的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　(2)A/三級(jí)MBBR工藝生化反應(yīng)停留時(shí)間(14.3h)遠(yuǎn)低于現(xiàn)有煉油廢水處理廠的生化反應(yīng)停留時(shí)間(66h),其二沉出水CODCr平均在65.8mg/L,遠(yuǎn)好于現(xiàn)有煉油廢水處理廠(活性污泥法工藝)二沉池出水的116mg/L,即組合工藝比現(xiàn)有活性污泥法有更高的COD容積負(fù)荷,而且出水水質(zhì)更優(yōu)。