MBR工艺在含油废水处理中的应用

1前言炼油生产产生的废水水质复杂，可生化性较差，处理难度大。仅用传统的活性污泥法工艺处理，其出水水质虽然基本满足国家的排放标准，但无法直接回用，造成企业对新鲜水的需求量较大，企业面临着一边大量排放废水，一边新鲜水源不足的境况。水资源的短缺，直接制约了企业的可持续发展。2008年，长庆石化公司对原有生化系统(A/O工艺)进行改造，改造工艺采用先进的膜生物反应器(MembraneBio-Reactor，简称MBR)处理工艺。MBR是一种新型的污水生化处理系统，它是传统生物处理技术与膜分离技术相结合的产物。该工艺处理后的污水能够直接回用，或经进一步深度处理后回用，可以最大限度地减少企业污水排放量，降低受纳水体的环境负荷，具有良好的经济效益、社会效益和环境效益。2MBR技术简介MBR工艺原理是在真空泵和产水泵的抽吸作用下，利用膜箱上的中空纤维，对生化池的悬浮混合液进行固液分离；利用膜的选择透过性产水，在生化池中实现生物富集，使得生物处理效率大幅度提高。由于膜的高效截留作用，使泥水达到良好的分离，截留的活性污泥以300%～400%的回流比回流至生化缺氧池，膜箱内设有曝气装置，既能对膜进行气水振荡清洗，保持膜表面清洁，又能继续在该段提供好氧微生物降解所需的氧气。MBR工艺特点如下：①具有高效的固液分离作用，出水中悬浮物等固体杂质含量很低；②反应器污泥浓度高、容积负荷高，系统产泥量少；③反应器内生物种群丰富，污染物去除效果好，去除效率高；④系统采用模块化设计，占地面积小，操作简单，易于扩展，可实现全程的自动化控制。MBR废水处理工艺流程如图1所示。MBR工艺在含油废水处理中的应用冯超群，魏强，王锋(中国石油长庆石化公司，陕西咸阳712000)摘要膜生物反应器(MembraneBio-Reactor，简称MBR)处理工艺是在真空泵和产水泵的抽吸作用下，利用膜箱上的中空纤维，对生化池的悬浮混合液进行固液分离；利用膜的选择透过性产水，在生化池中实现生物富集，生物处理效率大幅提高。截留的活性污泥以300%～400%的回流比回流至生化缺氧池，膜箱内设有曝气装置，既能对膜进行气水振荡清洗，保持膜表面清洁，又能继续在该段提供好氧微生物降解所需的氧气。该工艺具有高效的固液分离作用，出水中悬浮物等固体杂质含量很低；反应器污泥浓度高、容积负荷高，系统产泥量少；反应器内生物种群丰富，污染物去除效率高；系统采用模块化设计，占地面积小，操作简单，易于扩展，可实现全程的自动化控制。以MBR与A/O(缺氧/好氧)组合工艺为对象，研究其运行特性及维护要点。应用结果表明，在工艺控制平稳情况下，MBR处理效果明显优于A/O工艺，处理后的污水能够直接回用，或进一步深度处理后回用。关键词MBR去除率生化池固液分离废水处理作者简介：冯超群，助理工程师，2007年毕业于宁夏大学环境科学专业，目前主要从事含油废水的处理回用和污水厂废气治理工作。E-mail：fengcq-cs@petrochina.com.cn生产废水鼓风机传统处理工艺(隔油、浮选、生化)硝态液回流污泥回流二沉池监测池氧化塘出水初级再生水回用系统膜生物反应器RO装置鼓风机污泥回流回用至生产区域消防系统图1MBR废水处理工艺流程中外能源SINO-GLOBALENERGY·115·第5期由表3可以看出，在预处理系统运行良好的情况下，MBR系统产水水质稳定，且产水的各项指标明显优于传统A/O工艺出水指标。3.2MBR产水水质情况分析由表4可以看出，经过与MBR组合的工艺处理，出水COD均达到约40mg/L，出水氨氮均小于1mg/L；与表3中原水水质对比，平均去除率达到94.23%，氨氮去除率达到89.34%；对硫化物、油、挥发酚的去除率也分别达到了99.69%、99.61%、99.79%，显示出非常好的处理效果；有研究表明，膜生物反应器在进行传统反硝化的同时，存在着不同程度的短程硝化反硝化和同步硝化反硝化现象[1]，因此MBR系统对氨氮也具有较高的去除率。4运行维护实际生产中，MBR系统的高效运行直接关系到企业污水回用率的大小，装置运行中存在的某些问题，可能会对系统产水量、或者对MBR系统本身造成影响。现将实际生产中遇到的问题进行总结，并提出相应对策，以保障MBR系统的高效运行。4.1防止高浓度污水冲击采用MBR技术处理炼化废水效果显著，但运行过程中需注意高浓度污水对系统的冲击，尤其是进水油含量不能超过3mg/L。如若受到冲击，要及时切出MBR系统，防止对其膜组件造成不可逆的污染伤害。截至目前，长庆石化MBR系统共切出3次实施保护，切出后处理污水进入二沉池沉淀分离，MBR系统采取闷曝措施，定时执行反洗、产水程序，待水质恢复时继续投运。4.2控制好预处理废水处理过程中，预处理的效果直接关系到后续的处理难度和处理效率。维持隔油池