石油化工企业含盐污水深度处理试验研究

2019-12-12李龙刘晓明薄远

当代化工 2019年3期

李龙刘晓明薄远

摘要：高级氧化+BBR/A+BBR/O+BAF满足含盐污水深度处理COD及TN达标排放工艺，具有投资少、耗能低等优点。主要阐述了此污水处理工艺应用于石化企业含盐污水深度处理的试验情况。试验结果表明，臭氧对污水COD的去除起着关键作用，臭氧对污水COD的去除率平均可以保持在30%左右。BBR/A阶段对污水TN的去除起着关键作用，BBR/A池对总氮的去除率达到了60%。

关键词：含盐污水; 深度处理; COD; 试验研究

中图分类号：TE992.2 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2019）03-0613-04

Abstract： Advanced-oxidation+BBR/A+BBR/O+BAF process can meet the demand for deep treatment of saline wastewater， and COD and TN indexes of treated wastewater can reach the discharge standards. It has the advantages of low investment and low energy consumption. In this paper， application of this wastewater treatment process in advanced treatment of saline wastewater in petrochemical enterprises was mainly described. The experimental results show that ozone plays a key role in the removal of COD from sewage， and the removal rate of COD from sewage can be maintained at about 30% on average. BBR/A stage plays a key role in the removal of TN from wastewater. The removal rate of TN by BBR/A tank reaches 60%.

Key words： Saline wastewater; Deep treatment; COD; Experimental study

石油化工企業含盐污水主要来自炼化企业和天然气的采集加工等，随着原油重质化及开采深度的增加，含盐污水水量逐年增加。炼化企业的含盐污水一般是通过多级多阶段处理后，排放至纳污水体。随着国家环保要求日益提高，对于外排水中COD、氨氮等要求越来越高，因此，开展石油化工企业含盐污水深度处理试验研究，选择脱除率高、操作费用低的新型含盐污水深度处理工艺技术势在必行。

1 含盐污水处理方案现状

目前在水处理领域中，污水生物处理技术主要分为活性污泥法和生物膜法两种，其它各种生物处理方法基本上为此两种方法的组合或延伸。

活性污泥法是利用悬浮生长的微生物絮体处理有机废水的处理方法。该法是在人工充氧的条件下，在曝气池内对污水中的各种好氧微生物群体进行培养和驯化，形成活性污泥。利用活性污泥的吸附和生物氧化作用，分解去除有机物。生化曝气池出水进入二沉池进行泥水分离，大部分污泥再回到曝气池中，多余部分则排出活性污泥系统。活性污泥法适用于处理COD和B/C较高的水质。

生物膜法是土壤自净和浅水河川自净的人工模拟，并加以全方位的技术强化的废水处理技术。该工艺的技术核心是生物滤池工艺，它利用滤池中充填的滤料，和挂于滤料表面的生物膜，不但能截流处理水中的悬浮颗粒，而且可吸附溶于水中的有机物，通过生物分解变成无机物的CO2和H2O。如停留时间选择适当，供氧充分，能对NH3-N进一步硝化，有脱NH3-N的作用。同样水中呈溶解状态的磷也能由生物的吸附合成作用通过排泥获得一定的去除率。由于生物膜法反应器各层中生长着与流经本层水质相适应的优势菌种，有利于有机物的降解，可处理低浓度进水。

2 含盐污水深度处理试验研究

某炼厂污水处理后的回用浓水、循环水置换水、中和池污水均直接排放，污水中CODcr、总氮、SS均不满足排放要求。为满足排放标准，开展对回用浓水、循环水置换水及中和池污水进行深度处理试验，考察处理效果。

2.1 含盐污水特点

此污水主要有以下几个特点：

（1）可生化性差

由于各路含盐污水在进入污水处理场之前，经历了多级反复曝气处理，因此可生化性很差，且原水为高含盐污水，无疑为继续生化处理增加了难度，同时由于CODcr的不可生化性，采用生物法降解有机物的收效甚微。

（2）电导高、氯根高、含盐量高

由于污水经过处理只是降解生化指标，可溶解性固体没有降低，还因絮凝反应外加絮凝剂，使水中含盐量反而略有增加，高电导率、高氯根、高含盐量污水，不仅对微生物有影响，还会干扰氧化剂的氧化效果。

（3）TN超标

循环水置换水TN平均浓度为63.9 mg/L，为超标排放。

2.2 试验方案选择

经过分析，回用浓水和循环水置换水的水质比较接近，都需要降低TN的浓度，因此本试验方案采取分质处理方式，回用浓水和循环水置换水混合处理，其他含盐污水混合处理的方案。

原水经过上游多个生化处理，残留CODcr可生化性差，且多为大分子难降解有机物，不适合直接采用生化处理工艺，可采用氧化剂催化氧化技术，将水中的长链和环状难降解的有机物进行解环、断链，将大分子断链变成小分子物质，提高处理水的B/C，为后续的生化处理创造条件。同时随着氧化过程的进行，一些简单的有机分子和还原性物质也同时被氧化，还可以降低CODcr，减轻后续深度生化处理负荷。

根据以上分析，为保证污水处理出水稳定达标，确定工艺路线为：回用浓水和循环水置换水混合处理，采用“高级氧化+生化处理+后处理”长流程处理工艺。其他含盐污水采用“高级氧化+后处理”短流程处理工艺。

为保证处理效果，特考察不同氧化剂及生化处理工艺对处理效果的影响。

2.3 试验规模

根据原水的水质状况，确定含盐污水中试装置处理规模为0.5 t/h。

2.4 试验装置进水水质分析

本污水处理场的各部分含盐污水进水水质指标见表1-3各部分含盐污水污染物浓度一览表。

2.5 工艺流程

该中试试验工艺包括预处理、物理化学处理、生物处理三部分。

工艺流程如图1所示。

2.6 试验方法及分析方法

BBR/A池和BBR/O池接种污泥取自该厂化工污水处理场生化处理池，采用连续进水培养驯化。驯化初期按25%设计水量进行，稳定运行，直至BBR/A池和BBR/O池中的MLSS、MLVSS和出水水质稳定后，逐步提高进水水量，每次进水水量提高幅度约为5%～10%，约30 d后系统实现满负荷运行，且运行稳定，主要水质指标的测定方法见表4。

2.7 試验结果与讨论

为确保出水水质，按照上述工艺过程，设计了现场试验方案，经过反复试验试验结果如下：

（1）COD的去除情况

系统满负荷运行稳定后，对各反应单元出水进行连续跟踪监测，分析在系统稳定运行时各反应单元出水水质变化情况，各反应单元对污水COD去除情况见表5。

2.8 试验结论

①臭氧对污水COD的去除起着关键作用，臭氧对污水COD的去除率平均保持在30%左右;

②经催化氧化后，污水B/C比明显上升，提高了3～10倍，有效的维持了后续BBR/A、BBR/O生化反应正常运行;

③从试验过程看，装置稳定运行的关键是臭氧发生器的可靠稳定运行，同时臭氧产率高是降低运行成本最重要的因素;

④在试验过程中，通过臭氧发生器的实测浓度可以看出，pH值在6～8时比pH值在5～7时臭氧的氧化效率高，充分验证了在较高的pH值时臭氧在催化剂的作用下氧化电位高的理论。

3 结论

通过工业侧线试验，采用物理化学法与生物处理法相结合的方式，对含盐污水进行深度处理试验研究，系统满负荷稳定运行后，最终出水COD、总氮、SS分别为57、18、20 mg/L。满足《石油炼制工业污染物排放标准》的排放要求，处理效果良好。

高级氧化单元、BBR/A池、BBR/O池是整个系统去除有机污染物的主体;高级氧化单元对长链及环链有机物进行解环、断链，提高了污水的可生化性，为BBR/A池、BBR/O池提供了高去除率的可能;BAF池进一步对污水中有机污染物进行了强化处理，保障了出水水质。