甲醇、合成氨及醋酸等工业污水综合处理技术研究

孙彦波 赵清民 高志茹 陈光环 黄泽娟（大庆油田化工集团）

甲醇、合成氨及醋酸等工业污水综合处理技术研究

孙彦波 赵清民 高志茹 陈光环 黄泽娟（大庆油田化工集团）

以甲醇、合成氨、醋酸和轻烃分馏等装置产生的工业污水为研究对象，从68株菌中筛选出适应性好、C O D去除高的广兰、枧b 1等9种菌株为专用微生物种群，开展了小试、中试实验。在小试实验中设计了三种工艺，经比较将U A S B-好氧工艺作为试验研究的处理工艺。采用此工艺，工业污水按比例混合水进行了中试扩大试验，证实了此处理方案C O D去除效率高，污水处理效果好，工艺运行稳定，出水达到了国家一级排放标准。

工业污水 处理 达标排放

目前，大庆油田化工集团生产装置每年产生工业污水40.15×104t，现有的10t/h工业污水处理装置已不能满足工业污水处理的需要。为解决现有装置外排工业污水处理问题，同时为拟建装置奠定环境基础，避免各工程项目污水处理装置的重复建设，实现企业环境事故三级控制，缓解发展与环境的矛盾，实现达标排放，开展了工业污水综合处理技术研究项目。通过历时一年的小试、中试研究工作，取得了较好的工业废水综合处理效果，为工业污水处理装置建设提供了技术支持。

1 工业污水水质、水量概况

对甲醇、合成氨、醋酸及轻烃等各种废水开展了COD、BOD、总氮(TN)和总磷(TP)等项目分析，结果表明：各工业废水的COD含量在1000~21450m g/L之间，有机碳含量很丰富；N、P的含量除了合成氨装置的M DEA废水有一定量的氮营养元素外，其他各种废水的N、P含量较低；在小试、中试以及未来的实际处理工程中都需要补充氮、磷营养。

通过污水水质分析，各污水的特征污染物分别是甲醇、MDEA、醋酸、石油烃及其衍生物。混合工业污水BOD/COD值高达0.8，可生化性较好。

2 菌种筛选

将68株待筛选菌株依次分别接种到轻烃、甲醇、合成氨（M D EA废水+合成氨冷凝液）和醋酸废水，进行筛选，其中广兰、枧b1等9种菌株，在补充N、P营养条件下长势（以波长460n m处的浊度(OD460)表示菌株的生长情况）良好，筛选出的菌株适应性较好，同时证明该废水明显缺少N、P营养。

筛选过程中发现广兰、枧b 1等9种菌株可以在多种废水中生长，这一优势保证了菌株在水质变化时依然存活，不需频繁地接种，可以提高处理装置运行的稳定性。所以试验以广兰、枧b 1等9种菌株为微生物菌群。

3 小试试验

3.1 工艺方案设计

石油化工废水具有污染物种类多、含有生物抑制物质及水质情况复杂等特点，采用单一的好氧或者厌氧处理，效果难达到排放要求，将厌氧（或缺氧）和好氧有效结合的组合工艺处理效果好，应用广泛。

万玉荣等[1]采用A/O工艺的新组合A/O、O2工艺处理石油化工废水，系统由膜法缺氧、泥法好氧和膜法好氧组成。

关卫省等[2]采用UASB反应器加曝气池的厌氧-好氧组合处理石油化工废水。运行稳定，污染物去除率高。

邹茂荣等[3]采用水解酸化-好氧生物处理-曝气生物滤池联用的H OBA F工艺处理石油化工废水，处理效率高，出水水质好。

陈美荣等[4]采用缺氧-兼氧-好氧的二级生物处理工艺处理石油化工废水，运行效果稳定可靠。

由于本试验处理污水具有污染物种类多及水质情况复杂等特点，设计了三种工艺流程：1、SBR，2、UASB-好氧，3、好氧-UASB。

每一工艺接种相同数量的厌氧颗粒污泥（4 L）和筛选的好氧菌种（5 L），在进水浓度、水力停留时间相同（30h）、曝气相同（70L/h）的条件下进行实验。三种工艺实验结果见表1。

表1 三种工艺处理结果表 单位：m g/L

结果表明：在进水COD基本相同的条件下，不同工艺的出水COD的差别比较明显，UASB-好氧工艺的出水COD最低、好氧-UASB工艺次之，SBR工艺的出水COD最高，约为UASB-好氧工艺的2倍，说明了不同工艺在处理混合废水的效果上存在比较明显的差异。

结论：UASB-好氧工艺作为试验研究的处理工艺。

3.2 U A S B-好氧工艺稳定性实验

稳定试验结果表明，COD的去除率达到99%，出水达到了国家一级排放标准，试验数据见表2。

表2 小试装置稳定运行数据表

3.3 小试试验结论

UASB-好氧工艺采用筛选的高效菌株以厌氧颗粒污泥为填料，在总体水力停留时间为30h左右，混合工业废水处理效果好，系统容积负荷高。

4 中试研究

采用UASB-好氧工艺，工业污水按比例混合水进行了中试扩大试验，规模为200L/h。

4.1 菌种驯化

驯化启始污水浓度COD 500m g/L，结束于3000 m g/L。中试装置进水按小试实验配水比例配制，提负荷以出水COD小于100m g/L为原则，菌种驯化见表3。

表3 菌种驯化阶段实验数据平均值表

4.2 中试装置稳定试验

系统COD负荷4000~4500m g/L，试验数据见表4。

表4 稳定实验数据平均值表

试验表明：UASB-好氧工艺该工业污水处理到COD小于60m g/L。

4.3 中试试验结论

采用UASB-好氧处理工艺技术，水力停留时间30h（其中UASB反应器20h，曝气池10h），进水温度35±2℃，p H值以上6，按小试确定的进水比例，出水COD小于60m g/L，证实了小试确定的处理方案是可行的。

5 结论

1）广兰、枧b 1等9种菌株可以在多种废水中生长，COD去除高。

2）UASB-好氧处理工艺适合该污水处理。

3）该技术COD处理的效率高，效果好，运行稳定，达到了国家一级排放标准。

[1]万玉荣,邹同庆,魏志文.A/O工艺处理石油化工废水试验研究[J].石油化工环境保护,1998(2):12-19.

[2]关卫省,刘姗,张志杰.厌氧-好氧法处理石化废水的研究[J].中国沼气,1999,17(1):17-20.

[3]邹茂荣,彭永臻,荣宏伟.HOBAF工艺处理石化废水生产试验研究[J].哈尔滨商业大学学报,2004,20(2):1995-1998.

[4]陈美荣,高崇峻,金美娟,等.石油化工工业废水处理工艺研究[J].环境保护科学,2000,26(1):16-18.

10.3969/j.issn.2095-1493.2012.05.003

孙彦波，1987年毕业于大庆师范专科学校，化学专业，高级工程师，从事技术开发工作，E-mail：sunyanbo@cnpc.com.cn，地址：黑龙江省大庆市让胡路区大庆油田化工集团技术开发研究院技术开发中心，163453。

2012-03-12）