技术：石化二级出水处理工艺

技术技术||石化二级出水处理工艺石化二级出水处理工艺石化废水主要是指在石油炼化、加工过程中产生的废水，该类废水具有水量大、水质复杂、有机污染物浓度高、毒性大，难生物降解等特点，属于较难处理的工业废水，对环境污染严重。中国目前每年的工业废水排放量超过2.1×1010t，石化废水排放量大约占3%-4%。石化废水的二级处理一般采用活性污泥法为主的处理工艺，处理后的出水COD一般在100mg·L-1左右。石化工业园区内有些装置出水含磷较高，如丁苯橡胶废水，造成最终二级出水中TP浓度偏高。随着世界各国对水体水生态和饮用水安全标准的提高，中国政府于2015年7月实施《石油化学工业污染物排放标准》(GB31571-2015)，二级出水中COD、TP等主要有机污染物浓度达标压力较大，我国大部分石化综合污水厂面临着深度处理的技术需求。曝气生物滤池(BAF)是一种膜法生物处理工艺，可以用于SS去除，有机物去除，硝化除氮、反硝化脱氮和除磷等，具有比表面积大、有机负荷高、工艺简单、过滤作用好及易于反冲洗等特点，在国内外污水深度处理中已广泛应用。臭氧由于其强氧化性(氧化还原电位为2.07V，在水中仅比氟原子、氧原子和羟基自由基低)，能够显著地改变有机物的分子结构，提高废水的生化性，在污水处理方面研究一直备受关注。臭氧和BAF组合工艺既发挥了化学氧化的有效性，又兼顾了生物处理的经济型，在石化废水深度处理方面有广阔的应用前景。近年来，臭氧和BAF组合工艺在工业废水深度处理中得到了广泛应用，并且发现BAF-臭氧组合工艺更适合于石化二级出水的深度处理。但是目前研究多集中于COD处理效果，对TP处理效果研究很少。由于BAF的结构导致生物除磷的效果非常有限，需要投加铁盐等除磷药剂来强化除磷。为了同时降低COD与TP浓度，以达到最新排放标准要求，本研究探究了投加FeSO4·7H2O的BAF-臭氧强化组合工艺对石化二级出水的处理效果，同时在机制上对处理过程中有机物的相对分子质量及种类变化情况进行了探讨，以期为BAF-臭氧组合工艺原位投加FeSO4·7H2O强化处理石化二级出水的应用提供理论依据和技术支持。1、材料与方法材料与方法1.1试验用水和试验装置试验用水和试验装置1.1.1试验用水试验用水试验用水取自某石化工业园区污水处理厂二级出水，园区内主营石油化工兼有少量化肥厂，该厂承接了园区内60余套生产装置排放的废水，采用水解酸化、A/O法进行生化二级处理，水质随不同装置的检修具有一定的波动性。试验期间主要水质特征为：pH6-8，COD60-120mg·L-1，NH4+-N的平均值为5.83mg·L-1，TP的平均值为1.37mg·L-1。1.1.2试验装置及运行试验装置及运行试验装置为有机玻璃制作的上向流BAF-臭氧，共两组(投加FeSO4·7H2O组为1号，不投加FeSO4·7H2O的对照试验组为2号)，其尺寸及结构相同。BAF-臭氧组合工艺装置如图1所示，BAF反应柱和臭氧反应柱内径分别为70mm和100mm，高度均为1.6m，内部填充火山岩滤料，填充高度分别为0.8m和0.7m。反应器均使用蠕动泵BT-100型创锐作为进水泵，BAF反应柱在底部曝气，采用曝气泵、流量计控制曝气量，BAF使用蠕动泵投加FeSO4·7H2O。臭氧制备以工业级纯氧作为氧气源、山美水美YG-5臭氧发生器、防腐蚀臭氧专用流量计、LIMICEN臭氧浓度监测仪组合运行。图1反应器流程示意反应器流程示意1号和2号两组试验同时进行，根据课题组前期研究，FeSO4·7H2O投加量为9mg·L-1时强化除磷效果较好，确定BAF段工艺参数HRT=1h，气水比3:1，FeSO4·7H2O投加量为9mg·L-1;课题组前期研究表明投加量为10mg·L-1时臭氧氧化效果较好，确定臭氧投加量为10mg·L-1，HRT=30min。石化废水二级出水有机污染物种类较多、水质变化较大，工艺连续运行10d观察污染物去除效果。1.2测试指标与测试方法测试指标与测试方法1.2.1常规指标分析方法常规指标分析方法试验分析的常规指标COD、NH4+-N和TP等，均采用国家标准分析方法进行测定。废水中有机物分子量分级采用超滤法，具体操作参照文献进行。1.2.2三维荧光分析方法三维荧光分析方法采用日本日立公司出产的HITACHIFL-7000型三维荧光分光光度计对所取的水样进行三维荧光测定。为防止水样中的非溶解性颗粒对水样测定的影响，水样需先经过0.45μm醋酸纤维膜过滤，再进行测定。激发波长200-500nm与发射波长为250-550nm，狭缝宽度5nm，等高线宽度10nm，扫描速率为12000nm·min-1的条件下，测定样品的三维荧光光谱特性。数据采用Origin软件进行处理，以等高线图表征。1.2.3GCGC-MSMS测试