_石化废水深度处理回用作循环冷却水

节水与回用石化废水深度处理回用作循环冷却水张东曙,高廷耀(同济大学环境科学与工程学院,上海200092)摘要:介绍了石化废水二级处理出水的深度处理工艺,分析了混凝沉淀对COD的去除情况,比较了流砂过滤与纤维束过滤的处理效果,并对深度处理出水的水质进行了考察。结果表明,当PAC和PAM的投量分别为20和0.5mg/L时对COD和浊度的去除效果较好;流砂过滤与纤维束过滤均能取得良好的处理效果,出水水质达到了循环冷却水水质标准;深度处理出水回用作循环冷却水时还需要采取有效的防腐蚀措施。关键词:石化废水;深度处理;回用;循环冷却水中图分类号:X703.1文献标识码:C文章编号:1000-4602(2003)03-0093-02上海石化股份有限公司水质净化厂采用二级生物法处理石化废水,其出水水质见表1。表1出水水质与回用水标准比较项目范围回用水标准pH7.20～8.356.5～8.5COD(mg/L)37.2～99.8<50氨氮(mg/L)0.3～16.4<5BOD5(mg/L)1.3～27.8<5SS(mg/L)2.0～58.0<10由表1可知,二级处理出水的水质较好,但波动范围较大,且除pH外其他指标的上限值均高于回用水标准。为此,在该净化厂开展了回用研究,以期找到合适的深度处理工艺及其运行参数,使出水水质达到工业循环冷却系统的回用水标准,为工程应用提供依据。1工艺流程及运行参数中试采用如图1所示的工艺流程。图1深度处理的中试工艺流程混凝沉淀采用斜管沉淀(混合、反应及沉淀时间分别为1、20、40min),纤维束过滤器和流砂过滤器并联运转,处理水量均为5m3/h,其主要运行参数见表2。表2主要运行参数项目流砂过滤器纤维束过滤器滤速(m/h)1025反洗周期(h)8反洗时间(min)20反洗水量(m3)2提砂气量(m3/h)2～3注:运行方式为连续运行。2结果与讨论2.1PAC投量对去除效果的影响PAC投量对COD去除率的影响见表3。表3PAC投量对COD去除效果的影响PAC(mg/L)COD(mg/L)去除率(%)pH1042.929.67.812040.633.37.583042.430.47.37注:试验原水的COD为60.9mg/L,浊度为5.0NTU,pH值为8.18。由表3可知,当PAC投量在10～30mg/L时处理效果差别不大。此时,投加PAC对pH值有一定的降低作用,因而有利于偏碱性进水的pH值调节。为了优化PAC的投量,考察了投加PAM(0.5·93·中国给水排水2003Vol.19CHINAWATER&WASTEWATERNo.3mg/L)时对浊度的去除效果。结果表明,当PAC投量为20mg/L时,出水浊度比较稳定,且均保持在2NTU以下;当PAC投量为10mg/L时,出水浊度较高且波动范围大。因此,PAC投量以20mg/L为宜。2.2混凝沉淀—过滤工艺的运行效果试验结果表明,混凝沉淀+纤维束过滤工艺对浊度和COD的去除效果均很好,当平均进水浊度在4.0NTU时,出水平均浊度为0.7NTU,平均去除率达到了78.5%,出水COD的平均值为46.2mg/L。混凝沉淀+流砂过滤工艺对COD的去除效果与混凝沉淀+纤维束过滤工艺的相差不大,但其对浊度的去除效果更佳(当进水平均浊度为4.2NTU时出水平均浊度为0.6NTU,平均去浊率达83.1%)。不过两工艺对氨氮的去除效果均不理想。3处理出水的水质评价石化废水经深度处理后的水质指标见表4。表4经深度处理后的总出水水质项目COD(mg/L)BOD5(mg/L)氨氮(mg/L)pH总硬度(mg/L)总碱度(mg/L)Ca2+(mg/L)TDS(mg/L)Cl-(mg/L)SO2-4(mg/L)Fe(mg/L)Mn(mg/L)浊度(NTU)色度(倍)石油类(mg/L)细菌数(个/mL)含量46.22.02～37.55225.928465.31150313345.80.160.140.7260.68<100从表4可以看出,深度处理出水的各项水质指标完全达到了循环冷却水的标准。为考察该水回用作循环冷却水时对系统的影响,运用饱和指数法(LangeLier指数法)和稳定指数法(Ryznar指数法)[1]对水质进行了评价。结果表明,饱和指数在0～0.5之间,即该回用水对循环冷却水系统具有腐蚀倾向;而6.0<稳定指数<7.0,即水质基本稳定,无结垢倾向。因为饱和指数法和稳定指数法均以碳酸钙的溶解平衡作为判断依据,并没有考虑其他因素对水质的影响,故又采用旋转挂片法验证回用水的腐蚀倾向,并与工业水的腐蚀性进行了比较。试验表明,与工业水相比回用水对碳钢更具腐蚀性,表现出腐蚀倾向,这与饱和指数法所得结论相同。因此,再生水应用于循环冷却水系统时要采取有效的防腐蚀措施。4结论①PAC投量在10～30mg