石油化工廢水處理技術(shù)

　　石油化工是化學(xué)工業(yè)的重要組成部分，是為工農(nóng)業(yè)和人民日常生活提供配套和服務(wù)的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，是我國的支柱產(chǎn)業(yè)部門之一。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快、水資源的日益緊張、人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)以及污水排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，石油化工廢水的處理技術(shù)逐漸成為研究的熱點(diǎn)。

　　石油化工廢水指的是由石油化工廠排放的廢水，具有廢水來源多、廢水排放量大及其波動(dòng)大、組分復(fù)雜、污染物種類繁多且含量變化很大、毒性大等特點(diǎn)，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的影響，由此可見，工業(yè)廢水的處理已成為我國亟待解決的水環(huán)境污染治理問題。

　　目前，針對(duì)石油化工廢水常用的處理方法主要有：物理法，如隔油、氣浮、吸附膜分離等;化學(xué)法，如絮凝、高級(jí)氧化等;生物處理法，如厭氧處理、好氧處理、組合工藝等。本研究主要以江蘇某石化基地工業(yè)廢水為例，采用預(yù)處理+二級(jí)生化+高級(jí)氧化處理技術(shù)處理其石化工業(yè)廢水，研究該技術(shù)對(duì)石油化工工業(yè)廢水的處理效果，貼合石化工業(yè)廢水實(shí)際水質(zhì)特征，具有很高的創(chuàng)新性和適用性。

　　1、石化基地工業(yè)廢水水質(zhì)分析

　　該研究廢水項(xiàng)目位于江蘇省，國家重點(diǎn)發(fā)展的七大石化產(chǎn)業(yè)基地，其廢水來源主要有醇基多聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目、PTA項(xiàng)目、煉化一體化項(xiàng)目、烯烴綜合利用項(xiàng)目、新材料項(xiàng)目等石油化工工業(yè)。本研究設(shè)計(jì)規(guī)模為1.3萬m3/d，處理后出水主要指標(biāo)參考執(zhí)行GB31570-2015直接排放水污染物特別限值標(biāo)準(zhǔn)、GB31571-2015)直接排放水污染物特別限值標(biāo)準(zhǔn)及GB18918-2002，出水水質(zhì)指標(biāo)要求CODcr≤50mg/L、NH3-N≤1.0mg/L、TN≤5.0mg/L、TP≤0.1mg/L、石油類≤1.0mg/L，水溫20~39℃。其石化工業(yè)廢水處理前水質(zhì)指標(biāo)如表1所示：

　　由水質(zhì)數(shù)據(jù)表可以得出，該石油化工企業(yè)因生產(chǎn)的產(chǎn)品不同或生產(chǎn)工藝的不同，將會(huì)產(chǎn)生高溫高油污廢水，溫度可達(dá)45℃以上，石油類可達(dá)50mg/L以上，對(duì)微生物有抑制作用;廢水中主要含有石油類、CODCr、SS等常規(guī)污染物;堿度高、硬度大，容易堵塞曝氣系統(tǒng)。

　　2、主要技術(shù)路線分析

　　本研究項(xiàng)目主要由預(yù)處理單元、生化處理單元和深度處理單元三部分組成，由于該研究項(xiàng)目要求出水再生水回用率不低于70%。為了提高再生水廠進(jìn)水水質(zhì)，降低再生水廠膜組件運(yùn)行維護(hù)成本，同時(shí)降低末端RO濃水處理難度，本研究在工藝方案中對(duì)生化出水進(jìn)行深度處理，以盡可能降低出水污染物水平，以提高污水處理廠整體運(yùn)行效率。

　　2.1 預(yù)處理單元

　　廢水首先進(jìn)入調(diào)節(jié)罐均質(zhì)均量，均質(zhì)后的污水提升至換熱裝置進(jìn)行降溫，考慮到敞開式冷卻塔導(dǎo)致臭味逸散，故選擇閉式冷卻塔進(jìn)行降溫。冷卻的廢水自流進(jìn)氣浮系統(tǒng)進(jìn)行除油處理，減少石油類對(duì)生化系統(tǒng)運(yùn)行的不利影響后，然后廢水自流進(jìn)入生化處理單元。

　　正常工況下的廢水首先進(jìn)入廢水調(diào)節(jié)罐進(jìn)行水量的調(diào)節(jié)和水質(zhì)的均和，非正常工況廢水切入事故罐進(jìn)行臨時(shí)儲(chǔ)存;廢水由調(diào)節(jié)罐提升至換熱降溫裝置進(jìn)行降溫處理后，當(dāng)石油類污染物濃度較高則自流進(jìn)入氣浮池進(jìn)行除油預(yù)處理，當(dāng)石油類污染物濃度較低時(shí)直接進(jìn)入缺氧池進(jìn)行生化處理，不需要再進(jìn)入氣浮池。

　　2.2 生化處理單元

　　預(yù)處理后的廢水進(jìn)入生化處理單元，采用A/O生化工藝，通過缺氧菌群、好氧菌群的作用降解廢水中的COD等污染物;A/O池中填充生物填料，提高A/O池內(nèi)的有效生物量和生物菌群的豐富度，進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)廢水中的揮發(fā)酚、乙腈類等難降解有機(jī)污染物的降解效率，在較短的停留時(shí)間下提高生化系統(tǒng)的抗沖擊能力的同時(shí)提高COD去除率，降低生化系統(tǒng)污泥產(chǎn)率。

　　本研究將缺氧段作為生物前置工藝，一方面用于石化生產(chǎn)污水混合均質(zhì)，一方面通過構(gòu)建水解酸化菌群實(shí)現(xiàn)大分子物質(zhì)分解，提高廢水生化性。同時(shí)將進(jìn)水和回流污泥迅速混合，提高抗沖擊能力。

　　好氧池中生物膜可進(jìn)一步提高生化工藝的抗負(fù)荷沖擊能力和生化出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)能力，利用特種生物填料進(jìn)行生物膜處理。填料掛膜速度快(其掛膜效果如圖1所示)，啟動(dòng)周期短，該生物膜幾乎不受外界條件的干擾、不易脫落、運(yùn)行穩(wěn)定?？朔藷o論是流化載體或彈性填料外表面不易掛膜及容易脫落的缺陷，其掛膜效果如圖1所示：

　　曝氣系統(tǒng)采用可提升旋流曝氣系統(tǒng)，其工作原理如圖2所示。旋流曝氣器在已有曝氣器基礎(chǔ)上融入了先進(jìn)的射流溶氣、旋流混合和切割微泡技術(shù)，增強(qiáng)曝氣效果，提高溶解氧含量。為微生物代謝和污染物氧化提供所需的氧氣。旋流曝氣器具有效率高，壽命長，不污堵，易安裝，免維護(hù)的特點(diǎn)。同時(shí)還能攪拌混合水質(zhì)，使污泥維持懸浮狀態(tài)并均勻分布，不會(huì)沉淀太多污泥。旋流曝氣器高效節(jié)能(節(jié)電25%以上)，單臺(tái)曝氣面積達(dá)6~14m2。根據(jù)流體力學(xué)原理，在釋放氣體的過程中，通過氣體和泥水的激烈接觸與碰撞，產(chǎn)生強(qiáng)有力的曝氣旋流的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)自清洗，不易堵塞，常年保持恒定氧轉(zhuǎn)換率。

　　經(jīng)生化處理單元處理后，進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)如表2所示：

　　2.3 深度處理單元

　　二沉池出水進(jìn)入高密度沉淀池，在投加絮凝劑和助凝劑的作用下進(jìn)一步去除廢水中SS、膠體和COD;然后進(jìn)入臭氧接觸池，利用O3的選擇性氧化作用，進(jìn)一步降解廢水中殘余的難降解有機(jī)物，例如石油類、芳烴類和大分子有機(jī)物，提高廢水的可生化性并降低廢水色度，并進(jìn)一步通過曝氣生物濾池中微生物的作用使出水COD、SS和石油類、苯系物等特征污染物達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，出水合格去再生水系統(tǒng)。

　　近年來，隨著環(huán)保要求的不斷提高，難降解有機(jī)物的去除成為現(xiàn)有污水處理技術(shù)的難點(diǎn)，近年來臭氧作為一種強(qiáng)氧化劑，與其它氧化劑相比，其O?H具有較高的氧化還原電位、能夠快速降解污水中的難降解有機(jī)污染物，而且其工藝流程簡(jiǎn)單，沒有二次污染，在水處理中得到了廣泛的應(yīng)用。臭氧氧化能力強(qiáng)，用于消毒殺菌殺傷力大，速度快;可將氰化物、酚等有毒有害物質(zhì)氧化為無害物質(zhì);可氧化致嗅和致色物質(zhì)，從而減少嗅味，降低色度。

　　曝氣生物濾池技術(shù)的最大特點(diǎn)是使用一種填料，在其表面及開口內(nèi)腔空間生長有微生物膜，污水流經(jīng)濾料層時(shí)，微生物膜吸收污水中的有機(jī)污染物作為其自身新陳代謝的營養(yǎng)物質(zhì)，使廢水中的有機(jī)物得到好氧降解，并進(jìn)行硝化脫氮。它定期利用處理后的出水對(duì)濾池進(jìn)行反沖洗，排除濾料表面增殖的老化生物膜，以保證微生物膜的活性。由于濾料的機(jī)械截留作用以及濾料表面的微生物和代謝中產(chǎn)生的粘性物質(zhì)形成的吸附作用，通過曝氣生物濾池中微生物的作用使出水COD、SS和石油類、苯系物等特征污染物達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，出水合格去再生水系統(tǒng)。

　　通過以上廢水處理工藝，該研究項(xiàng)目出水水質(zhì)指標(biāo)如表3所示：

　　3、結(jié)語

　　(1)本研究采用的技術(shù)先進(jìn)、成熟穩(wěn)定，預(yù)處理單元抗負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)，運(yùn)行靈活、安全;

　　(2)旋流曝氣器運(yùn)行穩(wěn)定、性能可靠;氣液混合充分，“氧利用率”高達(dá)24%，比傳統(tǒng)的曝氣器節(jié)能30%，且運(yùn)行費(fèi)用低。

　　(3)生化處理單元的填料在有效區(qū)域內(nèi)能立體全方位舒展?jié)M布，使水和生物膜得到能夠充分接觸交換，生物膜不僅能均勻地附著在每一根生物繩上，保持良好的活性和空隙可變性，并能在運(yùn)行的過程中獲得愈來愈大的比表面積，進(jìn)行良好的新陳代謝。

　　(4)本研究運(yùn)用于石油化工工業(yè)廢水的處理具有可行性，且其運(yùn)行成本較低，可廣泛運(yùn)用于石化廢水工業(yè)廢水的處理。(來源：科盛環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?