三?配套后處理
有些石油化工方式經(jīng)二級處理后還殘留較多的難生物降解或非生物降解物質(zhì)致使排水不能符合排放標(biāo)準(zhǔn),特定場合提高對排放水質(zhì)的要求,以及處理后方式要進(jìn)行回用時(shí),就要求對二級處理出水補(bǔ)充以后處理。
后處理又稱作三級處理或深度處理。后處理中的除磷、除氮采用生物法同時(shí)可去除COD及BOD,也可列入二級處理,其余后處理過程包括,懸浮固體去除,難(非)生物降解物去除,溶解性固體去除及滅菌等,要根據(jù)具體情況采用。對于石油化工廢水來說主要是去除難(非)生物降解物質(zhì)的去除,活性炭吸附是達(dá)到此目的的各種處理過程中技術(shù)經(jīng)濟(jì)最優(yōu)越的,當(dāng)前還沒有別的方法可與它比擬。由于運(yùn)行費(fèi)用較高,以及一般情況下,也不要求排水達(dá)到很高的深度。在探求更經(jīng)濟(jì)的深度處理方法時(shí),活性炭生物法(簡稱炭生物法)是很有吸引力的。炭生物法主要有兩種類型。
1.顆粒活性炭生物膜法。
二級處理出水通過保持在好氧狀態(tài)的活性炭層,炭層中微生物繁殖生長,活性炭吸附富集水中的有機(jī)物,被炭層中的微生物降解,進(jìn)活性炭的生物再生,這樣可以幾倍,幾十倍地延長活性炭的使用壽命,以至在一些情況下,只要定期地進(jìn)行反沖洗去除懸浮物和過剩的微生物,就可以長期運(yùn)行。
2.粉末活性炭活性污泥法
美國、西德的一些煉廠和石油化工均先后進(jìn)行粉末活性炭活性污泥法處理廢水的試驗(yàn),取得好的效果。我國一些煉廠如東方紅煉廠、長嶺煉油廠也試投加粉末活性炭于生物曝氣池中,COD、BOD、酚等去除效率都有一定的提高。
3.后絮凝法
二級生物處理出水投加適量的絮凝劑,去除隨水流帶出的活性污泥和懸浮物。對水中COD和溶解性油也有一定的吸附效果。一般情況下,后絮凝可去除15~25%的COD,是一種簡便易行的后處理方法,特別適合于出水COD接近于排放標(biāo)準(zhǔn)的煉廠和石油化工廠。
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四?實(shí)例:石油化工行業(yè)高濃度堿渣污水預(yù)處理技術(shù)
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煉油化工廠在加工過程中,產(chǎn)生和排出含污染物的工業(yè)廢水有:原油脫鹽水?產(chǎn)品洗滌水?氣提蒸氣冷凝水?油罐脫水?機(jī)泵冷卻水?冷卻塔和鍋爐排污水等,其所產(chǎn)生的廢水量和污染物質(zhì)隨煉油廠類型及加工工藝不同而異?煉油化工廠堿渣主要來自常減壓?催化生產(chǎn)的初常頂油和催化汽油?催化柴油等油品用堿液進(jìn)行堿洗后的廢液,因被洗的產(chǎn)品不同,堿渣的性質(zhì)也不同,實(shí)際上堿渣中還含有許多可被回收利用的物質(zhì),通過各種回收方法可以把其中可利用的組分最大限度的提取,剩下的廢液體堿渣作為危廢排放,排放的堿渣廢液中,通常其COD值都特別高,可高達(dá)數(shù)十萬,COD及硫化物?酚等污染物的排放量占煉油廠或石油化工污染物排放量的20%~30%,此外還含有大量的酚和環(huán)烷酸,這些物質(zhì)如不妥善處理,直接排放到全廠污水系統(tǒng),會給污水處理場生化系統(tǒng)帶來很大沖擊,嚴(yán)重影響污水處理場的正常運(yùn)行,堿渣污水直排污水系統(tǒng)一直是造成煉油石化行業(yè)污水處理場沖擊?影響凈化水水質(zhì)的隱患?因此,必須采用行之有效的預(yù)處理方式對煉油化工廠的堿渣進(jìn)行必要的預(yù)處理?
工程實(shí)踐介紹
3.1 污水來源及水質(zhì)
荊門分公司污水處理場于2000年擴(kuò)建為設(shè)計(jì)處理能力為1000t/h,隨著加工深度的逐步提高,劣質(zhì)油參煉比例不斷增加,出水水質(zhì)的COD值時(shí)有超標(biāo),很難穩(wěn)定達(dá)到一級排放標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)數(shù)據(jù)顯示進(jìn)入污水處理場的來水有著高濃度污染源,高濃度污染源水質(zhì)統(tǒng)計(jì)情況見表-1:
根據(jù)表-1進(jìn)行分析可以看出,前三類廢水的COD濃度都在15000mg/l以上,從濃度和水質(zhì)特性來看完全屬于高濃度難降解廢水,必須對這幾股高濃度的污水進(jìn)行預(yù)處理,以確??偝隹谂欧盼鬯姆€(wěn)定達(dá)標(biāo)?
3.2 工藝流程
高濃度污水處理工程的重點(diǎn)為COD的降解,對于高濃度的污水預(yù)處理工程,首先應(yīng)對進(jìn)入污水處理場的污水進(jìn)行分流,即必須將高濃度的污水與普通的污水在進(jìn)入污水處理場的構(gòu)筑物之前進(jìn)行分開,盡量減少高濃度污水量,以減少運(yùn)行費(fèi)用,高濃度堿渣污水經(jīng)單獨(dú)的物化處理后,進(jìn)入IRBAF生化處理單元,待COD大部分去除后,再進(jìn)入現(xiàn)有的污水生化處理系統(tǒng)處理至達(dá)標(biāo)排放的要求?經(jīng)調(diào)研確定,高濃度堿渣污水處理流程為:
3.3 主要構(gòu)筑物和設(shè)備工藝參數(shù)
(1)內(nèi)循環(huán)BAF池:BAF反應(yīng)池是利用原有的曝氣池進(jìn)行改造,共設(shè)置8間,單間池體規(guī)格:6750×3538×5600,每間處理水量為15m3/h,填料容積為62.5/ m3,停留時(shí)間4.17h,填料高度2.5m,曝氣量為3Nm3/min,反沖洗風(fēng)量40Nm3/min,反洗風(fēng)壓0.45MPa?
(2)內(nèi)循環(huán)接觸氧化池:處理水量120 m3/h,填料容積為1500 m3,停留時(shí)間12.5h?
(3)內(nèi)循環(huán)反沖洗系統(tǒng):內(nèi)循環(huán)反應(yīng)池共8間,每間池安裝氣動(dòng)閥2臺,電磁閥1臺,依次為出水氣動(dòng)閥?反沖洗進(jìn)水氣動(dòng)閥?反沖洗風(fēng)電磁閥?分別控制出水?反沖洗進(jìn)水?反沖洗進(jìn)風(fēng)的打開與關(guān)閉,以進(jìn)行BAF池的反沖洗的自動(dòng)控制?
(4)泥水分離池:利用一間延時(shí)曝氣池改造為泥水分離池,有效容積為150m3?
3.4 IRBAF處理系統(tǒng)運(yùn)行效果
本工程已于2006年12月完成設(shè)計(jì),2006年4月建成投運(yùn),經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行,環(huán)保監(jiān)測部門對該工程進(jìn)行了驗(yàn)收監(jiān)測,監(jiān)測結(jié)果如下表中:?
從表中可以看出高濃度的堿渣污水經(jīng)過物化處理和IRBAF的生化處理后,COD值有很大程度的降解,從而給后續(xù)的生化處理提供了穩(wěn)定的水質(zhì),提高了污水處理場整個(gè)的抗沖擊能力,使該污水處理場在工程投用后出水水質(zhì)能穩(wěn)定達(dá)到國家綜合排放標(biāo)準(zhǔn)的一級排放標(biāo)準(zhǔn),其效果是十分顯著的 ,目前這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在國內(nèi)多家石油?石化企業(yè)應(yīng)用,取得了良好的效果?
3.5 工程設(shè)計(jì)特點(diǎn)
本次設(shè)計(jì)為在原有的污水處理場進(jìn)行改造,內(nèi)容多?流程長,設(shè)計(jì)中總結(jié)有以下特點(diǎn):
(1)在整個(gè)污水處理場的改造過程中盡量利用原有構(gòu)筑物和設(shè)施,在增加新工藝的同時(shí)中盡量通過設(shè)置閥門保持原有處理流程的暢通,使污水處理場可以根據(jù)來水的不同而靈活的調(diào)節(jié)流程,以節(jié)省能耗和提高污水處理場的抗沖擊能力?
(2)處理效率高,二級內(nèi)循環(huán)BAF生物氧化池的COD降解速率為7.2~6.0kg/m3d,是普通工藝的12-15倍,內(nèi)循環(huán)接觸氧化池為1.0kg/m3d,是普通工藝的2倍?
(3)獨(dú)特的氣水聯(lián)合反沖洗技術(shù)使整個(gè)工藝運(yùn)行穩(wěn)定?管理簡便?自動(dòng)化程度高,無需增加操作管理人員?
4 主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)
該改造項(xiàng)目工程總投資約720萬元,主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見下表
從上表中可見該工藝處理高濃度的堿渣廢水運(yùn)行費(fèi)用低,噸水處理費(fèi)用僅0.85元/ m3(不含折舊與人工費(fèi)用),年電耗費(fèi)用為55.6萬元(按0.5元/kw.h計(jì))?
5 結(jié)語
對于一直困擾著煉油化工行業(yè)污水處理場的堿渣高濃度污水,經(jīng)過隔油?氣浮等物化處理后,再進(jìn)入內(nèi)循環(huán)固定生物氧化床IRBAF工藝進(jìn)行生化預(yù)處理,能夠有效穩(wěn)定去除大部分COD,減輕后續(xù)普通生化處理工藝的處理負(fù)荷,提高整個(gè)污水處理場的抗沖擊能力,出水水質(zhì)穩(wěn)定,操作簡便?工程造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用低,必將在煉油石化行業(yè)的堿渣高濃度污水處理的領(lǐng)域中得到較廣泛的應(yīng)用?