石油化工廢水處理技術(shù)

　　石油化工是化學(xué)工業(yè)的重要組成部分，是為工農(nóng)業(yè)和人民日常生活提供配套和服務(wù)的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，是我國的支柱產(chǎn)業(yè)部門之一。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快、水資源的日益緊張、人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)以及污水排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，石油化工廢水的處理技術(shù)逐漸成為研究的熱點(diǎn)。

　　石油化工廢水指的是由石油化工廠排放的廢水，具有廢水來源多、廢水排放量大及其波動(dòng)大、組分復(fù)雜、污染物種類繁多且含量變化很大、毒性大等特點(diǎn)，對生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的影響，由此可見，工業(yè)廢水的處理已成為我國亟待解決的水環(huán)境污染治理問題。

　　目前，針對石油化工廢水常用的處理方法主要有：物理法，如隔油、氣浮、吸附膜分離等;化學(xué)法，如絮凝、高級氧化等;生物處理法，如厭氧處理、好氧處理、組合工藝等。本研究主要以江蘇某石化基地工業(yè)廢水為例，采用預(yù)處理+二級生化+高級氧化處理技術(shù)處理其石化工業(yè)廢水，研究該技術(shù)對石油化工工業(yè)廢水的處理效果，貼合石化工業(yè)廢水實(shí)際水質(zhì)特征，具有很高的創(chuàng)新性和適用性。

　　1、石化基地工業(yè)廢水水質(zhì)分析

　　該研究廢水項(xiàng)目位于江蘇省，國家重點(diǎn)發(fā)展的七大石化產(chǎn)業(yè)基地，其廢水來源主要有醇基多聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目、PTA項(xiàng)目、煉化一體化項(xiàng)目、烯烴綜合利用項(xiàng)目、新材料項(xiàng)目等石油化工工業(yè)。本研究設(shè)計(jì)規(guī)模為1.3萬m3/d，處理后出水主要指標(biāo)參考執(zhí)行GB31570-2015直接排放水污染物特別限值標(biāo)準(zhǔn)、GB31571-2015)直接排放水污染物特別限值標(biāo)準(zhǔn)及GB18918-2002，出水水質(zhì)指標(biāo)要求CODcr≤50mg/L、NH3-N≤1.0mg/L、TN≤5.0mg/L、TP≤0.1mg/L、石油類≤1.0mg/L，水溫20~39℃。其石化工業(yè)廢水處理前水質(zhì)指標(biāo)如表1所示：

　　由水質(zhì)數(shù)據(jù)表可以得出，該石油化工企業(yè)因生產(chǎn)的產(chǎn)品不同或生產(chǎn)工藝的不同，將會(huì)產(chǎn)生高溫高油污廢水，溫度可達(dá)45℃以上，石油類可達(dá)50mg/L以上，對微生物有抑制作用;廢水中主要含有石油類、CODCr、SS等常規(guī)污染物;堿度高、硬度大，容易堵塞曝氣系統(tǒng)。

　　2、主要技術(shù)路線分析

　　本研究項(xiàng)目主要由預(yù)處理單元、生化處理單元和深度處理單元三部分組成，由于該研究項(xiàng)目要求出水再生水回用率不低于70%。為了提高再生水廠進(jìn)水水質(zhì)，降低再生水廠膜組件運(yùn)行維護(hù)成本，同時(shí)降低末端RO濃水處理難度，本研究在工藝方案中對生化出水進(jìn)行深度處理，以盡可能降低出水污染物水平，以提高污水處理廠整體運(yùn)行效率。

　　2.1 預(yù)處理單元

　　廢水首先進(jìn)入調(diào)節(jié)罐均質(zhì)均量，均質(zhì)后的污水提升至換熱裝置進(jìn)行降溫，考慮到敞開式冷卻塔導(dǎo)致臭味逸散，故選擇閉式冷卻塔進(jìn)行降溫。冷卻的廢水自流進(jìn)氣浮系統(tǒng)進(jìn)行除油處理，減少石油類對生化系統(tǒng)運(yùn)行的不利影響后，然后廢水自流進(jìn)入生化處理單元。

　　正常工況下的廢水首先進(jìn)入廢水調(diào)節(jié)罐進(jìn)行水量的調(diào)節(jié)和水質(zhì)的均和，非正常工況廢水切入事故罐進(jìn)行臨時(shí)儲(chǔ)存;廢水由調(diào)節(jié)罐提升至換熱降溫裝置進(jìn)行降溫處理后，當(dāng)石油類污染物濃度較高則自流進(jìn)入氣浮池進(jìn)行除油預(yù)處理，當(dāng)石油類污染物濃度較低時(shí)直接進(jìn)入缺氧池進(jìn)行生化處理，不需要再進(jìn)入氣浮池。

　　2.2 生化處理單元

　　預(yù)處理后的廢水進(jìn)入生化處理單元，采用A/O生化工藝，通過缺氧菌群、好氧菌群的作用降解廢水中的COD等污染物;A/O池中填充生物填料，提高A/O池內(nèi)的有效生物量和生物菌群的豐富度，進(jìn)一步強(qiáng)化對廢水中的揮發(fā)酚、乙腈類等難降解有機(jī)污染物的降解效率，在較短的停留時(shí)間下提高生化系統(tǒng)的抗沖擊能力的同時(shí)提高COD去除率，降低生化系統(tǒng)污泥產(chǎn)率。

　　本研究將缺氧段作為生物前置工藝，一方面用于石化生產(chǎn)污水混合均質(zhì)，一方面通過構(gòu)建水解酸化菌群實(shí)現(xiàn)大分子物質(zhì)分解，提高廢水生化性。同時(shí)將進(jìn)水和回流污泥迅速混合，提高抗沖擊能力。

　　好氧池中生物膜可進(jìn)一步提高生化工藝的抗負(fù)荷沖擊能力和生化出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)能力，利用特種生物填料進(jìn)行生物膜處理。填料掛膜速度快(其掛膜效果如圖1所示)，啟動(dòng)周期短，該生物膜幾乎不受外界條件的干擾、不易脫落、運(yùn)行穩(wěn)定。克服了無論是流化載體或彈性填料外表面不易掛膜及容易脫落的缺陷，其掛膜效果如圖1所示：

　　曝氣系統(tǒng)采用可提升旋流曝氣系統(tǒng)，其工作原理如圖2所示。旋流曝氣器在已有曝氣器基礎(chǔ)上融入了先進(jìn)的射流溶氣、旋流混合和切割微泡技術(shù)，增強(qiáng)曝氣效果，提高溶解氧含量。為微生物代謝和污染物氧化提供所需的氧氣。旋流曝氣器具有效率高，壽命長，不污堵，易安裝，免維護(hù)的特點(diǎn)。同時(shí)還能攪拌混合水質(zhì)，使污泥維持懸浮狀態(tài)并均勻分布，不會(huì)沉淀太多污泥。旋流曝氣器高效節(jié)能(節(jié)電25%以上)，單臺(tái)曝氣面積達(dá)6~14m2。根據(jù)流體力學(xué)原理，在釋放氣體的過程中，通過氣體和泥水的激烈接觸與碰撞，產(chǎn)生強(qiáng)有力的曝氣旋流的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)自清洗，不易堵塞，常年保持恒定氧轉(zhuǎn)換率。

　　經(jīng)生化處理單元處理后，進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)如表2所示：

　　2.3 深度處理單元

　　二沉池出水進(jìn)入高密度沉淀池，在投加絮凝劑和助凝劑的作用下進(jìn)一步去除廢水中SS、膠體和COD;然后進(jìn)入臭氧接觸池，利用O3的選擇性氧化作用，進(jìn)一步降解廢水中殘余的難降解有機(jī)物，例如石油類、芳烴類和大分子有機(jī)物，提高廢水的可生化性并降低廢水色度，并進(jìn)一步通過曝氣生物濾池中微生物的作用使出水COD、SS和石油類、苯系物等特征污染物達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，出水合格去再生水系統(tǒng)。

　　近年來，隨著環(huán)保要求的不斷提高，難降解有機(jī)物的去除成為現(xiàn)有污水處理技術(shù)的難點(diǎn)，近年來臭氧作為一種強(qiáng)氧化劑，與其它氧化劑相比，其O?H具有較高的氧化還原電位、能夠快速降解污水中的難降解有機(jī)污染物，而且其工藝流程簡單，沒有二次污染，在水處理中得到了廣泛的應(yīng)用。臭氧氧化能力強(qiáng)，用于消毒殺菌殺傷力大，速度快;可將氰化物、酚等有毒有害物質(zhì)氧化為無害物質(zhì);可氧化致嗅和致色物質(zhì)，從而減少嗅味，降低色度。

　　曝氣生物濾池技術(shù)的最大特點(diǎn)是使用一種填料，在其表面及開口內(nèi)腔空間生長有微生物膜，污水流經(jīng)濾料層時(shí)，微生物膜吸收污水中的有機(jī)污染物作為其自身新陳代謝的營養(yǎng)物質(zhì)，使廢水中的有機(jī)物得到好氧降解，并進(jìn)行硝化脫氮。它定期利用處理后的出水對濾池進(jìn)行反沖洗，排除濾料表面增殖的老化生物膜，以保證微生物膜的活性。由于濾料的機(jī)械截留作用以及濾料表面的微生物和代謝中產(chǎn)生的粘性物質(zhì)形成的吸附作用，通過曝氣生物濾池中微生物的作用使出水COD、SS和石油類、苯系物等特征污染物達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，出水合格去再生水系統(tǒng)。

　　通過以上廢水處理工藝，該研究項(xiàng)目出水水質(zhì)指標(biāo)如表3所示：

　　3、結(jié)語

　　(1)本研究采用的技術(shù)先進(jìn)、成熟穩(wěn)定，預(yù)處理單元抗負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)，運(yùn)行靈活、安全;

　　(2)旋流曝氣器運(yùn)行穩(wěn)定、性能可靠;氣液混合充分，“氧利用率”高達(dá)24%，比傳統(tǒng)的曝氣器節(jié)能30%，且運(yùn)行費(fèi)用低。

　　(3)生化處理單元的填料在有效區(qū)域內(nèi)能立體全方位舒展?jié)M布，使水和生物膜得到能夠充分接觸交換，生物膜不僅能均勻地附著在每一根生物繩上，保持良好的活性和空隙可變性，并能在運(yùn)行的過程中獲得愈來愈大的比表面積，進(jìn)行良好的新陳代謝。

　　(4)本研究運(yùn)用于石油化工工業(yè)廢水的處理具有可行性，且其運(yùn)行成本較低，可廣泛運(yùn)用于石化廢水工業(yè)廢水的處理。(來源：科盛環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?