MBBR工艺深度处理高酸原油加工废水的应用探讨

2014年第14卷第7期试验研究■编辑倪桂才MBBR工艺深度处理高酸原油加工废水的应用探讨高四明，牟宗(中国石化青岛石油化工有限责任公司。山东青岛266043)关键词：移动床生物膜反应器高酸原油加工废水COD氨氮废水处理高酸原油是指酸值(以KOH计)等于或大于1．0mg／g的原油，通常属于环烷中间基类重质原油，具有密度大、粘度大和残炭高等特性。高酸原油由于酸值高、乳化重、脱盐困难，加工时需要添加大量的破乳剂，产生的废水性质恶劣，致使污水处理场生化系统的水面产生大量泡沫，严重影响污水处理场对COD、氨氮等的去除效果，导致污水回用设施运转不正常。为此，在污水处理场的沉降池和过滤器之间增』J口移动床生物膜反应器(MBBR)，进一步去除污水处理场氧化沟出水中的COD、氨氮等污染物，满足污水回用的要求。污水处理场工艺流程为：进水一集水池一隔油池一调节罐一一级浮选池一二级浮选池一均质罐一氧化沟一沉降池一MBBR一过滤器一活性炭罐一出水。1MBBR研究MBBR是以比重接近于水的悬浮填料作为微生物的活性载体，填料漂浮在水中并随水自由运动，利用载体表面附着的膜状生物群落降解污染物。MBBR主要包括生物填料、曝气系统(或搅拌器系统)、出水装置和池体4个部分。MBBR开发于20世纪90年代，并迅速得到了推广和应用，国外对MBBR工艺的应用效果进行了详细研究，美国的Captor工艺和德国的Linpor工艺是MBBR工艺中最成熟的技术。国内在上世纪末期引进了MBBR技术并进行了自主创新研究，季民I利用聚乙烯研制出一种新型生物膜轻质填料，同济大学I利用聚丙烯研制成功了网筒状悬浮填料。张[3J刘献玲、B．Rusten吲、马健勇f61、于洪斌f7J、曹春艳t、朱文亭191等从各方面对MBBR进行了仔细研究和应用分析，论证了MBBR工艺与其它废水处理工艺组合应用的可行性，为废水深度处理带来新的思路，为MBBR工艺的推广应用奠定了基础。催金久”等把MBBR作为废水的深度处理工艺应用于石油化工企业的污水回用工程中，取得了令人满意的效果。2MBBR应用2．1工艺装置收稿日期：2014—12—04作者简介：高四明，硕士，高级工程师，长期从事安全环保工作。SAFETYHEALTH＆ENVIRONMENT0安全、哗零境试验研究MBBR设计处理水量为2001TI／h，设计总反应停留时间为6h，由两组并联的反应器组成，每组反应器采用三级生物膜反应器串连运行，每级反应器中间采用多孑L平板式隔网分离。反应器的有效容积同为220In，第一级和第二级反应器的填料填充比是59％；第_二级反应器的填料填充比是41％。MBBR所用的生物填料由高密度聚乙烯制成，填料表面采用生物酶的促进配方进行改性。填料为空心网柱状，直径25mm，高10mill，表面设计为波浪形，内部设计有十字支撑。填料的比重为O．96，中空部分占整个体积的95％，有效比表面积达到500m／m。MBBR采用3台鼓风机提供气源，在反应器底部15mm的高度布置多条曝气管，通过曝气管进行好氧曝气，第一级反应器、第二级反应器、第级反应器的供气量分别占总曝气量的40％、50％、10％。2．2设计参数MBBR设计各级反应器中DO的质量浓度≥2mg／L，当进水中的COD、氨氮浓度超过设计值的30％，或低于设计值的50％时，调整鼓风机的运行参数和数量对反应器中的DO含量进行控制。MBBRT艺设计进水水质主要指标：COD≤120mg／1，氨氮≤50mg／L。MBBR1-艺设计}H水水质主要指标：COD≤50mg／L，氨氮≤2mg／L。2．3分析方法根据废水中COD、氨氮的浓度变化情况和水质分析要求，COD采用GB／T11914—1989((水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》进行分析，氨氮采用HJ537—2009{水质氨氮的测定蒸馏一中和滴定法》进行分析。3结果与讨论3．1MBBR去除COD效果(图1)一进水COD一出水CO0～一去除率图1MBBR去除CoD效果0SAFETYHEALTH＆ENVIRONMENT2014年第14卷第7期如图1所示，从1口至69日，MBBR进水中的COD浓度比设计进水水质指标高43％，水质波动幅度小，进水COD平均浓度为172mg／L，出水C()D平均浓度为134mg／L，MBBR对COD的平均去除率为22．1％。从70日至127日，MBBR进水中的COD浓度比设计进水水质指标高200％，水质波动幅度大，进水COD平均浓度为361mg／L，水COD平均浓度为257mg／L，MBBR对COD的平均去除率为30．7％。结果分析表明：当MBBR进水中的COD浓度高于设计指标时，MBBR出水中的COD浓度数值较高，去除率远低于设计值，平均为26％。3．2MBBR去除氨氮效果(图2)～一进水氨霎【一出水氨氮-去睬率图2MBBR