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炼油厂废水的再生技术与应用(1)

2017-09-09 02:04 论文作者：陈洪斌,庞小东,高廷耀,何群彪,唐贤春摘要：通过小试与中试研究，开发了一种新的炼油废水再生工艺和技术，采用悬浮载体生物深度处理、臭氧部分氧化及生物活性炭处理等工序深度处理炼油废水，cod，bod，nh3-n，油，硫化物，ss，细菌等主要污染物被有效去除，总出水清澈，无色无味，可满足工业用新鲜水、生活与办公杂用、绿化等的水质要求，且处理费用低，运行稳定可靠。
关键词：炼油废水 生物深度处理 臭氧氧化 生物活性炭 0　前言 　　炼油厂废水是原油炼制与加工过程中产生的一类废水，对环境的危害大。20世纪70年代以来，国内炼油厂大多采用老三套工艺处理此类废水，外排水基本可以达标。国外炼油厂的吨油耗水量和产生的废水量均很少，废水一般采用三级处理，外排水的污染物浓度很低，废水的回用率高［１～２］。国内炼油厂废水回用的探索早在上世纪70年代就开始了，但由于种种原因，没能坚持下去。90年代以后，我国的缺水矛盾突出，节水和废水回用成为人们的共识，废水回用的研究和应用也日益广泛。 　　炼油废水的再生常采用物理、化学和生物深度处理方法，其中膜分离、高级氧化技术和生物深度处理是当前研究的热点。膜分离技术主要用于炼油废水的脱油、去除悬浮物或者除盐［4～5］；高级氧化技术中臭氧氧化在炼油废水回用中的应用较多，而电化学、光化学技术尚处于试验阶段［6］；生物深度处理具有除污染效率高、运行可靠、费用低等优点，能够获得良好的再生水［7～9］。还有研究者将达标外排水直接回用于循环水系统，利用药剂来达到控制结垢、腐蚀和杀生的目的［10～12］。 　　从炼油厂废水回用的现状看，存在着一些缺陷，如污染物去除不彻底、除污染的种类单一、对循环水系统的影响大等，因此，开发简单适用、高效可靠的废水再生工艺或技术仍然十分必要和迫切。项目组经过一年多的研究，完成了相关工艺的小试和现场中试，生产性废水回用处理装置也已进入应用阶段，总出水回用到了循环冷却水、办公和生活杂用等领域。 1　炼油厂废水回用处理的试验研究 1.1　外排水的水质状况 　　中试在大港石化公司废水处理场进行，试验用水为该废水处理场的外排水。主要水质指标如下：cod 80～140 mg/l，bod 4.36～48.7 mg/l，nh3-n 6.91～77.65 mg/l，油一般低于10 mg/l，ss 52.3～92.9 mg/l，硫化物、酚低于1 mg/l，外排水的颜色呈暗红色。 1.2　工艺流程及试验装置 1.2.1　工艺流程 　　分别建小试和中试装置各1套。中试装置为研究的主体；小试装置作为补充试验用。中试的技术路线如下：外排水→悬浮载体生物氧化深度处理→絮凝沉淀→石英砂过滤→臭氧部分氧化→生物活性炭处理→消毒→清水回用。 1.2.2　主要试验装置 　　(1)生物深度处理装置：共有2套，高为1.8 m，有效体积分别为5.95 m3和4.95 m3 ，采用穿孔管曝气方式。放置悬浮载体，两个处理池可串联或并联使用。悬浮载体呈短圆柱状，直径为5 cm，高5 cm，由翼片和套环组成，密度与水接近，可自由浮动于池内不同位置，比表面积达230 m2/m3。 　　(2)沉淀池：1个。前段用钢板隔成絮凝反应区，絮凝剂采用无机高分子药剂聚双酸铝铁(p af sc)；中段为固液分离区，后段被隔成清水区，兼作提升泵的吸水井。 　　(3)砂滤柱：直径0.71 m，高3.15 m，放置石英砂，粒径为0.9～2 mm，采用气水反冲洗方式。 　　(4)臭氧发生器的产量为3～5 g o3/h，臭氧与废水的接触采用鼓泡混合方式。 　　(5)活性炭柱为钢结构，直径0.82 m，高2.65 m，放入不定形活性炭。活性炭属于煤质炭，碘值和亚甲蓝值都很高。 1.3　试验系统的处理效果 　　悬浮载体生物氧化工艺是一种新型水处理工艺，在固定填料生物接触氧化工艺的基础上发展而来，既有生物流化床的优点，也有活性污泥法的特点，管理和运行十分方便。处理装置投加填料后经过4周左右(水温20 ℃上下)就可培养出良好的生物膜，进入正常的试验阶段。 1.3.1　主要污染物的去除 　　试验系统连续稳定运行7个月，总进水和总出水的主要污染物浓度变化见表1。 　　表1　中试装置的主要污染物去除效果(2001年)