UASB+两段好氧在石化污水处理的应用 |
| 2013-01-13 19:21 作者：李金鑫 来源：硅谷网-《硅谷》杂志 HV： 编辑： 【搜索试试】
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据《硅谷》杂志2012年第21期刊文称，随着厌氧技术的不断发展，目前国内外石化企业多采用厌氧－好氧处理方法，故积累较多的经验，从已建成的污水处理装置运行情况来看，UASB+两段好氧的处理方法系统运行稳定、COD去除率高、处理出水水质较好。
关键词：UASB；好氧；曝气；浓水处理
石化企业污水处理通常采用厌氧－好氧或两段好氧等不同的处理方法。厌氧处理与好氧处理比较具有能耗低、占地少、负荷高、污泥产量少等特点。随着厌氧技术的不断发展，目前国内外石化企业多采用厌氧－好氧处理方法，积累了较多的经验，从已建成的污水处理装置运行情况来看，系统运行稳定、COD去除率高、处理出水水质较好。本研究拟采用厌氧－好氧处理方法。
由于《辽宁省污水综合排放标准》对排水要求较高，在常规的生化沉淀之后又增加了曝气生物滤池和连续砂滤、超滤和反渗透。部分污水处理达到要求后回用，其余部分处理达到《辽宁省污水综合排放标准》（DB21/1627-2008）中表1—直接排放的水污染物最高允许排放浓度后排放。进水水质：CODcr：8500mg/L，TA：1100mg/L，pH：3~12；出水水质：CODcr：≤50mg/L，SS：≤20mg/L，pH：6~9。
1工艺流程叙述
1.1预处理系统
在本工段，石化废水经过换热器降温，温度从80~90℃降至40℃以下，换热器所需的循环冷却水由界区外供给。降温后的石化废水，其中含有的悬浮物，在沉淀池沉淀下来，利用电动抓斗将其抓出装袋运走，沉淀后的污水由泵送入调节池。悬浮物堆场设有废水收集管沟，将收集的污水提升至调节池。由于石化装置排出的污水水质和流量波动较大，需要设置容积比较大的调节池，以保证从调节池送至后续工段的污水有较稳定的流量和水质，本研究设置两座可以并联使用的调节池。
石化废水经过换热器降温，温度从80~90℃降至40℃以下，换热器所需的循环冷却水由界区外供给。悬浮物堆场设有废水收集管沟，将收集的污水提升至调节池。由于石化装置排出的污水水质和流量波动较大，需要设置容积比较大的调节池，以保证从调节池送至后续工段的污水有较稳定的流量和水质，本研究设置两座可以并联使用的调节池。
1.2厌氧反应系统
综合池出水进入厌氧反应池，在厌氧反应池中，微生物将大分子有机物水解酸化为小分子有机酸、单元酸，并进一步转化为沼气，从而去除污水中的有机污染物，厌氧处理不仅动力消耗低，而且能使废水中的有机物转化为可利用的能源----沼气。
厌氧系统的主要处理设施为上流式厌氧污泥床（UASB），污水由反应器下端的布水系统均匀配水后，向上与池内悬浮的微生物接触，在厌氧条件下，大部分的有机物被分解成甲烷和二氧化碳。厌氧反应池出水进入厌氧沉淀池进行固液分离，厌氧沉淀污泥大部分回流至厌氧反应器，剩余污泥送至污泥浓缩池进行浓缩。
1.3好氧生化系统
厌氧反应系统出水进入好氧生化系统。好氧生化采用两段曝气工艺。一段采用射流曝气池，全厂生活污水、石化装置污染雨水以及其它公用工程受污染的废水均通过地下综合管线排入本站集水井中，由潜水泵提升至好氧段调节池。二段好氧采用常规微孔曝气池，进水的CODcr浓度比较低，但大部分是难以降解的有机物，微孔曝气池设计为推流式曝气池，采用可张微孔曝气器，其充氧能力和氧利用率均比较高。
二段好氧采用常规微孔曝气池，进水的CODcr浓度比较低，但大部分是难以降解的有机物，微孔曝气池设计为推流式曝气池，采用可张微孔曝气器，其充氧能力和氧利用率均比较高。微孔曝气沉淀池出水经中间水池，一部分回用于本污水处理站内的污泥脱水机的冲洗和好氧工段的消泡。若生化处理段发生异常波动，造成最终处理出水无法达标，那么中间水池内的水需送回到好氧调节池，再重新进行好氧生化处理。二段沉淀池出水COD≤50mg/L。
1.4深度处理系统
污水经二级处理后的COD浓度已降至50mg/L以下，继续采用普通活性污泥法已很难进一步去除水中的有机质和悬浮颗粒，因此通常采用对微生物具有较强固着能力的生物膜法。连续砂过滤出水进入膜处理系统。膜处理系统由超滤（UF）和反渗透（RO）装置组成。超滤装置需定期进行水洗、气洗和化学清洗。经超滤后，产水的浊度小于0.5NTU，SDI≤3。用超滤作为反渗透的预处理可以降低反渗透膜的受污染程度，延长运行周期，最大限度的为下游反渗透提供保护。超滤出水进入超滤产品水箱，经加压水泵进入反渗透保安过滤器，以去除粒径大于0.5um的杂质，出水由反渗透高压水泵提升进入反渗透系统。
1.5浓水处理
浓水处理拟采用臭氧氧化、曝气生物滤池处理，即通过臭氧氧化作用将难生物降解的大分子有机物分解，再经过曝气生物滤池中的微生物降解水中的有机物，保证出水COD小于50mg/L，SS小于20mg/L。处理后的达标反渗透浓水与清净废水混合后排海。在污水处理厂总排放口设置在线监测仪，与当地环保部门联网。
2污水处理方案可行性
2.1污水处理各单元的处理效率
本研究的污水处理方案各单元的处理效率是合理的，整个方案基本上是可行的。经调研，目前国内石化装置产生的污水都采用厌氧-好氧这一传统工艺流程处理，石化中水回用浓水的处理，一般采用臭氧氧化+曝气生物滤池的处理工艺，运行的关键在于厌氧阶段的工艺过程控制，如能控制好厌氧阶段的运行，从目前正在运行类似的流程的运行情况看，基本可以达到排放要求。
2.2浓水处理达标排放可靠性
反渗透系统的浓水主要的特征为：
1）前段生化处理系统处理效果和排放水水质，如果前段生化处理降解较为完全，排放废水水质较好，则浓水COD可相应降低。
2）由于废水已经经过前面的厌氧及二级好氧生化，同时反渗透又加入一定量的化学药剂，因此膜法浓水含的有机物大都为石化污水装置好氧系统也不易降解的对甲基苯甲酸、没有被微生物降解的对苯二甲酸、以及微量4-CBA、溴化物、重金属化合物等，这些化合物被微生物吸附和包裹，传统的生化处理工艺很难将其降解。
①臭氧氧化工艺
臭氧氧化是利用臭氧发生器产生具有极强氧化能力的臭氧，对甲基苯甲酸、4-CBA在臭氧的氧化下转化为易于生物降解的对苯二甲酸等酸类有机物，同时杀死与这样污染物质相互包裹的微生物，使被微生物吸附和包裹的有机物溶解于废水中。
②曝气生物滤池
曝气生物滤（BAF）作为一种微生物接触生长系统，集污水处理曝气池和给水快滤池的特点于一体，能够去除含碳有机物，截留固体悬浮物。它充分借鉴了污水处理中接触氧化法和给水快滤池的设计思路，利用滤料上高浓度生物膜量的强氧化降解能力对污水进行快速净化，与此同时，当污水流经时，滤料呈压实状态，利用滤料粒径较小的特点及生物膜的生物絮凝作用，使污水中的悬浮物被截留下来。应用于石化反渗透浓水处理的曝气生物滤池具有如下优点：
曝气生物滤池的BOD5容积负荷可达到5～6kgBOD5/（m3•d）；
高质量的出水水质。在BOD5容积负荷为6kgBOD5/（m3•d）时，其出水SS和BOD5可保持在10mg/L以下，COD可保持在50mg/L以下；
生物滤料中加入锰砂成分，可捕捉钴锰等金属离子。
3综上所述
本研究污水处理场流程中设计了有充分容积的调节池和事故池。当停车检修时，利用装置产生的酸性排放和碱性冲洗水中和调整事故池pH值，合理调配调节池pH值，减少和防止对下游的冲击，调节后的污水限流排入污水处理系统，不会对污水处理系统造成冲击。
采取以上措施处理的石化污水，各项水质指标均符合《辽宁省污水综合排放标准》（DB21/1627-2008）一级A排放标准。
作者简介：
李金鑫（1983-），男，满族，辽宁大连人，工程师，研究方向：石化行业安全与环境工程的研究。 |
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