如皋市一體化生活污水處理設(shè)備廢水裝置咨詢

高濃度高鹽廢水處理是石油煉化行業(yè)的難題，包括丙酮廢水、丙烯酸及酯廢水、苯乙烯/環(huán)氧丙烷廢水等。該類廢水中高濃度的醛類、酚類、苯環(huán)類污染物會對微生物產(chǎn)生抑制作用，而且導(dǎo)致高級氧化過程需要大量的氧化劑，并可能產(chǎn)生設(shè)備污堵的問題。目前大多采用精餾、濕式氧化、焚燒等工藝進行預(yù)處理，再通過生化、高級氧化等方式進一步處理，但預(yù)處理過程存在操作條件苛刻、投資及運行成本高、操作安全性風(fēng)險大等缺點。

　丙酮作為重要的有機化工原料，市場需求量日益增大，因此在生產(chǎn)過程中的氧化、精餾等工段產(chǎn)生的高濃度有機廢水亦隨之增加，該廢水水質(zhì)組成成分復(fù)雜，污染物濃度高，主要含有酮類、醛類、酯類、羧酸類及苯系物且硫酸鹽含量較高，處理難度較大。為解決該高濃度廢水的達標處理排放問題，筆者對其進行了詳細的水質(zhì)分析，并開展了針對丙酮廢水水質(zhì)特點的處理研究工作，通過采用高效生化+臭氧催化氧化組合工藝進行現(xiàn)場中試試驗，處理后廢水可滿足石油煉制工業(yè)污染物排放標準，以期為同類高濃度高鹽廢水處理提供技術(shù)支撐及工程指導(dǎo)。

　　1、水質(zhì)分析

　　為詳細了解丙酮生產(chǎn)廢水理化性質(zhì)，針對水質(zhì)特點選取適宜的處理工藝流程，因此進行了詳細的水質(zhì)剖析，丙酮廢水水樣取自某化工廠20萬t/a丙酮生產(chǎn)裝置的萃取出口。水質(zhì)分析：COD為10500mg/L、TOC為4480mg/L、石油類為4.6mg/L、動植物油為18.3mg/L、B/C為0.135、揮發(fā)酚為12.26mg/L。

廢水與含油系列污水處理系統(tǒng)MBR出水經(jīng)過調(diào)節(jié)罐調(diào)配水質(zhì)水量后，與臭氧催化氧化單元出水在管道混合器內(nèi)混合后，首先進入高效生物反應(yīng)器，利用其快速全混、高倍循環(huán)的特征，有效降低反應(yīng)器內(nèi)污染物濃度，減弱生物抑制地提升高效生物反應(yīng)器的COD去除效果，出水進入由水解酸化生物反應(yīng)器和MBR膜生物反應(yīng)器組成的二級生物處理單元，MBR出水中殘留的有機物主要為難生化有機物，通過臭氧催化氧化的開環(huán)斷鏈作用，將部分大分子有機污染物分解為小分子可生物降解有機物，因此臭氧催化氧化出水部分回流至MBR反應(yīng)器，再次通過生物降解的方式去除產(chǎn)生的可生化有機污染物，從而減小臭氧消耗量，降低運行成本。臭氧催化氧化出水最終可實現(xiàn)達標排放。

　　2.2 試驗裝置

　　主要裝置：高效生物反應(yīng)器，1座，尺寸D2.2m×6.8m，碳鋼及不銹鋼組合件;水解酸化反應(yīng)器，1座，尺寸D1.2m×5.45m，碳鋼;MBR反應(yīng)器，1座，尺寸1.5m×1.5m×5.0m，碳鋼;臭氧催化氧化反應(yīng)器，1座，尺寸D0.8m×6.0m，不銹鋼316L。

　　3、試驗方法

　　中試試驗過程主要分為生化系統(tǒng)啟動、運行參數(shù)優(yōu)化、系統(tǒng)穩(wěn)定運行、中試試驗標定等主要階段。在生化系統(tǒng)啟動過程中，向高效生物反應(yīng)器、水解反應(yīng)器和MBR反應(yīng)器引入煉化污水廠活性污泥，引泥量為各反應(yīng)器體積的30%左右。引泥后各反應(yīng)器均投加丙酮廢水和葡萄糖，高效生物反應(yīng)器和MBR反應(yīng)器均悶曝24h后，采用逐步提高丙酮原水進水量的方式提高整個系統(tǒng)的進水COD濃度，完成生化系統(tǒng)啟動調(diào)試。在中試試驗生化系統(tǒng)啟動及連續(xù)運行過程中，向高效生物反應(yīng)器投加生物菌劑，以加快系統(tǒng)啟動速度及增強系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。根據(jù)MBR反應(yīng)器及臭氧催化氧化塔出水水質(zhì)調(diào)整臭氧投加量，最終處理出水COD達到50mg/L以下。

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　　由于丙酮廢水鹽含量及有機污染物濃度較高，因此在生化系統(tǒng)啟動過程中采取逐步提高丙酮原水與配比水比例的方式，逐漸升高高效生物反應(yīng)器的進水COD。初始階段進水COD為1500mg/L時，連續(xù)運行6d，反應(yīng)器出水COD穩(wěn)定在200mg/L左右，COD去除率達到85%以上。第7d提高進水COD至2000mg/L，反應(yīng)器出水COD逐漸升高，最高時出水COD達到500mg/L，但整體上運行較穩(wěn)定。第13d嘗試性地提高反應(yīng)器進水COD為2500mg/L，連續(xù)3d反應(yīng)器出水COD均接近600mg/L，此時污泥有上浮現(xiàn)象，鏡檢菌膠團數(shù)量減少、結(jié)構(gòu)略顯松散，且反應(yīng)器頂部開始有泡沫形成，因此第16d重新降低至2000mg/L，并在進水中加入消泡劑和高效生物菌劑以恢復(fù)、穩(wěn)定高效生物反應(yīng)器處理效果。第19d開始再次嘗試小幅度提高反應(yīng)器進水COD，反應(yīng)器出水水質(zhì)逐漸穩(wěn)定，活性泥菌膠團數(shù)量逐漸增多，出現(xiàn)鐘蟲、輪蟲等指示生物，表明高效菌劑的投加對系統(tǒng)沖擊恢復(fù)和穩(wěn)定運行起到了重要的作用。第30d開始提高反應(yīng)器進水COD至3000mg/L，同時加大消泡劑投加質(zhì)量濃度至30mg/L，但出現(xiàn)污泥開始大量上浮、絲狀菌爆發(fā)的現(xiàn)象。在進行重復(fù)性驗證試驗時證明高效生物反應(yīng)器進水COD達到3000mg/L時，生化系統(tǒng)無法穩(wěn)定運行。綜上所述，高效生物反應(yīng)器進水適宜COD為2000mg/L，該條件下，既保證生化系統(tǒng)穩(wěn)定運行狀態(tài)，又避免需要投加消泡劑來解決丙酮廢水的起泡問題。

　　4.2 高效生物菌劑在生化處理過程中的作用研究

　　在生化系統(tǒng)啟動及后續(xù)運行過程中投加的高效生物菌劑技術(shù)指標：菌數(shù)為3×109CFU/mL;活性成分≥60%，其中含氮40%~50%、含有機碳6%~12%;外觀為淺黃色到淺棕色溶液;氣味為輕微發(fā)酵味;pH為6.0~8.5;溫度為20~35℃，中海油天津化工研究設(shè)計院有限公司自主研發(fā)。