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污水处理技术工艺

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发布日期:2019-05-17 / 发布者:鸿淳环保科技 / 点击:

厌氧处理

石化废水COD高,生物降解性差。为了提高后续处理的生物降解性,通常首先进行厌氧预处理。厌氧处理的优点是污泥产量小,运行成本低,生产率高,操作简单。缺点是启动时间长,操作不稳定。

1.1上流式厌氧污泥床

uasb反应器污泥浓度高,有机负荷大,水力停留时间短,运行成本低,操作简单,但反应器启动过程耗时长,颗粒污泥的培养条件严格。常用于高浓度有机废水处理。

将其用于己内酰胺生产废水的预处理,对COD的去除效果较好,但出水可生化性不理想。在处理过程中,应严格控制反应条件,进水负荷波动控制在15%以内,进水SO42-浓度控制在1000 mg/L以下,进水pH值为5.5~6.5,反应温度为30~38℃。为了消除S2-对厌氧污泥的不利影响,可以在进水中加入适量的FeCl3。

1.2厌氧附着薄膜膨胀床

厌氧胶膜膨胀床(AAFEB)反应器是一种新型高效的厌氧消化工艺,床以一定的膨胀率(10%~20%)运行,提高了反应器内的传质条件;此外,载体具有小的粒径,其可以为微生物的粘附生长提供巨大的表面积,并且在反应器中保持高的微生物浓度。

不同温度和水力停留时间下的运行特性表明,处理石油化工废水是有效的。在一定的温度范围内,提高温度可以提高反应器的有机负荷和去除效率。

1.3厌氧固定膜反应器

固定膜反应器具有固定填料,能够截留和附着大量厌氧微生物。在固定膜反应器的作用下,进水中的有机物可转化为甲烷、二氧化碳等,并可被去除。本实用新型微生物停留时间长,抗冲击负荷能力强,操作管理方便。

采用单室、多室厌氧固定膜反应器处理了非富集酸化废水。当有机负荷为20.4kg/(m3/d)时,多室反应器的COD去除率为95%,甲烷产生量为0.38m3/(m3³d)。当pH值为2.5,有机负荷为21.7kg/(m3³d),HRT2.5d)时,COD的去除率为95%,甲烷产率为0.45m3/(m3³d)。此外,他们利用上流式厌氧固定膜反应器分析了有机负荷和温度对反应的影响。

好氧处理

在石化废水处理中,好氧处理方法较多,但单独采用好氧生物处理较少,主要与厌氧处理相结合,最新发展的好氧处理方法主要有以下几个方面。

2.1序批式活性污泥法

分批分批分批处理活性污泥法工艺简单,除污效果好,面积小,操作灵活,易于自我控制操作,但不适合处理大量废水,控制管理要求较高。

采用由两个相同的SBR串联组成的两级SBR工艺系统处理石化废水。第一阶段主要是乙酸的降解,第二阶段主要是芳香族化合物的降解。COD为400/1500 mg/L,BOD为200 mg/L和650 mg/L时,COD去除率可达91%,COD去除率为8h。

该方法克服了传统SBR法的葡萄糖效应,缩短了反应时间,提高了反应效率。试验结果表明,两段SBR法综合了SBR法和AB法的优点,可以节省污泥回流。第一级反应器也可以根据厌氧条件运行。

2.2高效好氧生物反应器

高效好氧生物反应器(HCR)是集高速射流曝气、强化相转移和湍流剪切技术于一体的第三代生物反应器,具有深井曝气和污泥流化床的特点。

有学者用它对石化废水的处理进行了试验研究。结果表明,高氧溶液启动速度快,氧利用率高,抗冲击负荷能力强,去除效果稳定可靠,去除率可达75~85。

然而,由于水力停留时间短,氨氮去除率不高,而且由于石化废水的特殊性,反应器中的污泥容易发生非丝状菌膨胀,污泥沉降性能较差。与普通活性污泥法相比,HCR法具有较高的能耗,但在较短的水力停留时间(HRT)下,BOD去除率较高,适宜作为预处理工艺。

2.3生物接触氧化

生物接触氧化法是在生物滤池的基础上发展起来的一种生物膜法。它兼具生物滤池和活性污泥法的特点。该工艺具有负荷变化适应性强、无污泥膨胀、污泥产量小、占地面积小等优点。处理方式灵活方便,操作和管理方便,但负荷不易过高,应采取防堵塞的洗涤措施,大量后生动物(如轮虫)易引起生物膜瞬时质量脱落,影响出水水质。

采用生物接触氧化塔处理广州石化总厂废水的主要目的是脱氮。出水COD由100~200 mg/L降至80 mg/L以下,氨氮由50~80 mg/L降至10 mg/L以下,脱氮效果明显,能耗低。运行可靠性好。

2.4膜生物反应器

膜生物反应器(MBR)是膜分离技术与生物处理技术相结合开发的一种新型废水处理装置。广泛应用于中水回用和工业废水处理。Fan Yaobao等人MBR装置处理石油化工废水。结果表明,BOD、SS、浊度去除率达98%,COD去除率达91%。石油、氨氮、磷的处理效果也优于常规的二级污水处理,稳定性好,污泥负荷大,剩余污泥量小。

2.5悬浮包装生物反应器

悬浮填料生物反应器是一种新型的生物膜反应器。其核心部分是保持反应器内特殊填料处于悬浮状态。该反应器具有操作简单、曝气性好、过水、碰撞和切割气泡等优点。它能强化微生物的传质、污染和溶解氧,提高氧的利用效率,对曝气和配水没有特殊要求。

实验结果表明,悬浮填料生物反应器具有较强的充氧能力和抗冲击负荷能力,当填料率为50%时,与普通曝气池相同的条件下,填料反应器具有良好的充氧能力和抗冲击能力。反应器曝气能力可提高2倍以上,污染物去除效果好,出水水质稳定。当填充率为50%,水力停留时间为8h时,COD、氨氮、浊度和SS的去除率分别为75.0%、85.2%、85.7%和86.2%。采用多级悬浮填料生物反应器处理石油化工废水,可进一步提高污染物特别是氨氮的去除率。

结语

石化废水成分复杂,污染物浓度高,难降解,环境污染严重,单一处理工艺难以满足水质排放的要求。在实际应用中,油分离、气浮、絮凝、厌氧性、好氧、吸附、膜分离等都得到了广泛的应用。它们的组合是高效实用的,一般采用物化预处理、厌氧+好氧二级处理,如要回用,结合吸附、膜分离等深度处理。

高效、经济、节能处理技术的研究和不同工艺有效组合的系统开发是石油化工废水处理技术的主要内容和发展方向。然而,废水的最终处理只是对症状的一种补救,而不是根本原因。从工业的总体发展趋势和效益来看,石化工业水污染治理的出路如下:

(一)推进清洁生产。按照循环经济的理念,清洁生产从源头和生产过程中控制和减少污染物的产生,被广泛开展。

(2)开展污水资源化利用。将轻度污染的水(如蒸汽冷凝水、锅炉污水等)回用。或对再生水进行处理,以提高水资源的回用率。

(3)加强末端处理。在积极实施清洁生产和废水资源利用措施的基础上,采用经济高效的处理技术,对无回用价值的废水进行了处理,并有效地进行了末端处理,达到排放标准。

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