生物膜法A／O＋微电解工艺处理稠油炼制污水实验研究

30炼油与化工REFININGANDCHEMICALINDUSTRY第22卷生物膜法A／O+微电解工艺处理稠油炼制污水实验研究陈爱华，方新湘，于娟’，金若菲，郭淑莲(1．克拉玛依石化分公司炼油化工研究院，新疆克拉玛依834000；2．大连理工大学环境与生命学院，辽宁大连116024)摘要：由调节、隔油、混凝气浮处理后的稠油炼制污水，经生物膜法A／O+微电解实验装置处理后，出水指标在达到排放标准的同时，达到了回用水处理装置的进水要求。实验表明，该生物膜反应器能减少污泥产量，降低污泥回流量，提高氧传质效率，具有更高的容积负荷和污泥负荷。该处理工艺能切实能提高炼油污水的利用率。关键词：炼油污水；生物膜反应器；微电解工艺；A／O小试装置中图分类号：X703文献标识码：B文章编号：167l一4962(2011)05—0030—03某炼油厂使用活性污泥法A／O工艺处理稠油炼油污水出水指标达到国家污水综合排放二级标准，其中COD为120mg／L。该工艺对氮的去除率很低，出水中含油、氮较高，所以容易引起收纳水体的富营养化。由于生产工艺的调整，进入污水处理装置的有机污染物浓度提高，高浓度的硫化物及氨氮使现有活性污泥法A／O工艺对有机污染物的处理效果、脱氮能力变差，耐冲击负荷能力变弱。回用水源对氨氮指标要求较高(氨氮<3mg／L)，氮能力将最终影响污水回用率的提高。随着对污水处理工艺研究的逐步深入，人们对传统的活性污泥工艺流程不断进行改造，以提高对氮、磷的去除率]。1实验部分1．1实验方法利用炼油厂污水处理装置的二沉池回流污泥作为菌源，进行污泥驯化26d，采用实验室的生物膜式A／O+微电解处理工艺，处理经隔油和气浮预处理后的稠油加工废水，在曝气量均为60L／h、停留时间厌氧(A)4．5h和好氧(0)17．8h的条件下(模拟现场工艺条件)，分别考察水力负荷、溶解氧浓度和污泥回流量等因素对处理效果的影响。实验装置见图1。装置的厌氧反应器为有机玻璃，尺寸~100~850，总体积6．7L，对于悬浮填料式的厌氧反应器内装软性填料，填料高度600mm。1．2原水水质原水水质情况见表1。竖流图1生物膜式的A／O工艺实验装置表1原水水质分析项目变化范围CODJ(mg·L。。)氨氮／(mg·L)硫化物／(rag·L)含油量／(mg·L)pH1．2分析方法COD快速密闭催化消解比色法；氨氮：纳氏试剂分光光度法；油：重量法和红外分光光度法；硫化物：碘量法和对氨基二甲基苯胺光度法(亚甲蓝法)；污泥浓度(MLSS)：重量法；污泥沉降比(SV，。)：指曝气池混合液在1L量筒静止沉降30min后污泥所占的体积mL，单位mL／L；污泥容积指数(sw)：其值等于SV。与污泥浓度之比；溶解氧浓度：溶解氧探头测定。2结果与讨论2．1负荷冲击对处理效果的影响进水水量分别为1．0L／h和2．0L／h的条件，考察实验系统耐负荷冲击能力。2011年第5期陈爱华，等．生物膜法A／O+微电解工艺处理稠油炼制污水实验研究31保持进水流量为1．0L／h，则厌氧段的停留时间为4．5h，好氧段停留时问为17．8h，曝气量为60L／h，沉淀池的停留时间为4h，连续运行约1个月，最终出水平均COD。小于120mg／L，见表2。表2低流量生物膜反应器的处理效果从表2可知，石化废水经生化反应器处理后，只有COD和油没有达到GB8978—1996中的一级排放标准。为进一步提高生物膜反应器的容积负荷对炼化稠油废水的处理能力。所设计的进水流量为2．0L／h，曝气量为60L／h，则厌氧段的停留时间为2．25h，好氧段停留时间为8．9h，沉淀池的停留时间为2h。生物膜A／O反应器连续运行15d考察对COD⋯氨氮、硫化物和油的去除情况见表3。表3高流量生物膜反应器的处理效果项目A一生物膜0一活性从表3可以看出，提高进水流量到2．0L／h，生物膜反应器仍然具有良好的去除COD的能力，说明生物膜A／O反应器具有较高的容积负荷。同时，在进水流量的较低的情况下，反应器对COD的去除效果类似，说明在废水中含有一定量的难生化的物质，这些物质不会随着反应器停留时间的延长而被去除，因此为了实现废水深度处理的要求，在生化处理工艺之后进一步采用微电解方法将这部分难降解物质去除。2．2溶解氧的测定在实验室进行处理量为1．0L／h生物膜式A／O工艺与现工艺活性污泥A／O工艺处理稠油炼油污水的对照实验。2个反应器曝气量相同，检测出水溶氧值，见图2。日期图2出水溶氧情况由图2可以看出，填料促进了氧的溶解。工程中可以不需要过大曝气量。由于反应器内填料的添加可以切碎气泡，增加比表面积，促进了氧的溶解。而活性污泥反应器内高的污泥浓度使液体粘度增加，传质速率降低，影响了空气中氧的传质，使水中溶解氧较低。生物膜反应器与活性污泥反应器相比传质效率高，更有利于降低