石油化工是化学工业的重要组成局部,是为工农业和人民日常生活提供配套和效劳的根底性产业,是我国的支柱产业部门之一。随着经济的快速开展、城镇化进程的加快、水资源的日益慌张、人们环保认识的增强以及污水排放规范的提升,石油化工废水的处置技术逐步成为研讨的热点。
石油化工废水指的是由石油化工厂排放的废水,具有废水来源多、废水排放量大及其动摇大、组分复杂、污染物品种繁多且含质变化很大、毒性大等特性,对生态环境形成严重的影响,由此可见,工业废水的处置已成为我国亟待处理的水环境污染管理问题。
目前,针对石油化工废水常用的处置办法主要有:物理法,如隔油、气浮、吸附膜别离等;化学法,如絮凝、高级氧化等;生物处置法,如厌氧处置、好氧处置、组合工艺等。本研讨主要以江苏某石化基地工业废水为例,采用预处置+二级生化+高级氧化处置技术处置其石化工业废水,研讨该技术对石油化工工业废水的处置效果,贴合石化工业废水实践水质特征,具有很高的创新性和适用性。
1、石化基地工业废水水质剖析
该研讨废水项目位于江苏省,国家重点开展的七大石化产业基地,其废水来源主要有醇基多联产项目、PTA项目、炼化一体化项目、烯烃综合应用项目、新资料项目等石油化工工业。本研讨设计范围为1.3万m3/d,处置后出水主要指标参考执行GB31570-2015直接排放水污染物特别限值规范、GB31571-2015)直接排放水污染物特别限值规范及GB18918-2002,出水水质指标请求CODcr≤50mg/L、NH3-N≤1.0mg/L、TN≤5.0mg/L、TP≤0.1mg/L、石油类≤1.0mg/L,水温20~39℃。其石化工业废水处理前水质指标如表1所示:
由水质数据表能够得出,该石油化工企业因生产的产品不同或生产工艺的不同,将会产生高温高油污废水,温度可达45℃以上,石油类可达50mg/L以上,对微生物有抑止作用;废水中主要含有石油类、CODCr、SS等常规污染物;碱度高、硬度大,容易梗塞曝气系统。
2、主要技术道路剖析
本研讨项目主要由预处置单元、生化处置单元和深度处置单元三局部组成,由于该研讨项目请求出水再生水回用率不低于70%。为了提升再生水厂进水水质,降低再生水厂膜组件运转维护本钱,同时降低末端RO浓水处置难度,本研讨在工艺计划中对生化出水实施深度处置,以尽可能降低出水污染物程度,以提升污水处置厂整体运转效率。
2.1 预处置单元
废水首先进入调理罐均质均量,均质后的污水提升至换热安装实施降温,思索到敞开式冷却塔造成臭味逸散,故选择闭式冷却塔实施降温。冷却的废水自流进气浮系统实施除油处置,减少石油类对生化系统运转的不利影响后,然后废水自流进入生化处置单元。
正常工况下的废水首先进入废水调理罐实施水量的调理和水质的均和,非正常工况废水切入事故罐实施暂时贮存;废水由调理罐提升至换热降温安装实施降温处置后,当石油类污染物浓度较高则自流进入气浮池实施除油预处置,当石油类污染物浓度较低时直接进入缺氧池实施生化处置,不需求再进入气浮池。
2.2 生化处置单元
预处置后的废水进入生化处置单元,采用A/O生化工艺,经过缺氧菌群、好氧菌群的作用降解废水中的COD等污染物;A/O池中填充生物填料,提升A/O池内的有效生物量和生物菌群的丰厚度,进一步强化对废水中的挥发酚、乙腈类等难降解有机污染物的降解效率,在较短的停留时间下提升生化系统的抗冲击才能的同时提升COD去除率,降低生化系统污泥产率。
本研讨将缺氧段作为生物前置工艺,一方面用于石化生产污水混合均质,一方面经过构建水解酸化菌群完成大分子物质合成,提升废水生化性。同时将进水和回流污泥疾速混合,提升抗冲击才能。
好氧池中生物膜可进一步提升生化工艺的抗负荷冲击才能和生化出水水质达标才能,应用特种生物填料实施生物膜处置。填料挂膜速度快(其挂膜效果如图1所示),启动周期短,该生物膜简直不受外界条件的干扰、不易零落、运转稳定。克制了无论是流化载体或弹性填料表面面不易挂膜及容易零落的缺陷,其挂膜效果如图1所示:
曝气系统采用可提升旋流曝气系统,其工作原理如图2所示。旋流曝气器在已有曝气器根底上融入了先进的射流溶气、旋流混合和切割微泡技术,加强曝气效果,提升溶解氧含量。为微生物代谢和污染物氧化提供所需的氧气。旋流曝气用具有效率高,寿命长,不污堵,易装置,免维护的特性。同时还能搅拌混合水质,使污泥维持悬浮状态并平均散布,不会沉淀太多污泥。旋流曝气器高效节能(节电25%以上),单台曝气面积达6~14m2。依据流膂力学原理,在释放气体的过程中,经过气体和泥水的剧烈接触与碰撞,产生强有力的曝气旋流的同时,完成自清洗,不易梗塞,终年坚持恒定氧转换率。
经生化处置单元处置后,进出水水质指标如表2所示:
2.3 深度处置单元
二沉池出水进入高密度沉淀池,在投加絮凝剂和助凝剂的作用下进一步去除废水中SS、胶体和COD;然后进入臭氧接触池,应用O3的选择性氧化作用,进一步降解废水中剩余的难降解有机物,例如石油类、芳烃类和大分子有机物,提升废水的可生化性并降低废水色度,并进一步经过曝气生物滤池中微生物的作用使出水COD、SS和石油类、苯系物等特征污染物到达设计指标,出水合格去再生水系统。
近年来,随着环保请求的不时提升,难降解有机物的去除成为现有污水处置技术的难点,近年来臭氧作为一种强氧化剂,与其它氧化剂相比,其O·H具有较高的氧化复原电位、可以快速降解污水中的难降解有机污染物,而且其工艺流程简单,没有二次污染,在水处置中得到了普遍的应用。臭氧氧化才能强,用于消毒杀菌杀伤力大,速度快;可将氰化物、酚等有毒有害物质氧化为无害物质;可氧化致嗅和致色物质,从而减少嗅味,降低色度。
曝气生物滤池技术的最大特性是运用一种填料,在其外表及启齿内腔空间生长有微生物膜,污水流经滤料层时,微生物膜吸收污水中的有机污染物作为其本身新陈代谢的营养物质,使废水中的有机物得到好氧降解,并实施硝化脱氮。它定期应用处置后的出水对滤池实施反冲洗,扫除滤料外表增殖的老化生物膜,以保证微生物膜的活性。由于滤料的机械截留作用以及滤料外表的微生物和代谢中产生的粘性物质构成的吸附作用,经过曝气生物滤池中微生物的作用使出水COD、SS和石油类、苯系物等特征污染物到达设计指标,出水合格去再生水系统。
经过以上废水处置工艺,该研讨项目出水水质指标如表3所示:
3、结语
(1)本研讨采用的技术先进、成熟稳定,预处置单元抗负荷冲击才能强,运转灵敏、平安;
(2)旋流曝气器运转稳定、性能牢靠;气液混合充沛,“氧应用率”高达24%,比传统的曝气器节能30%,且运转费用低。
(3)生化处置单元的填料在有效区域内能平面全方位伸展满布,使水和生物膜得到可以充沛接触交流,生物膜不只能平均地附着在每一根生物绳上,坚持良好的活性和空隙可变性,并能在运转的过程中取得愈来愈大的比外表积,实施良好的新陈代谢。
(4)本研讨运用于石油化工工业废水的处置具有可行性,且其运转本钱较低,可普遍运用于石化废水工业废水的处置。