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石化废水处理新技术
石油化工污水处理新技术简介
解洪梅
中石化齐鲁分公司研究院
科技情报室
2018.7.10
1石油化工污水的特点
石化企业产品繁多,反应过程和单元操作复杂,决定了其生产用水量大,废水排放量也大,生产每吨化学产品要排放几吨至几十吨废水。
而且生产工艺复杂,有些工艺过程的废水是连续排放,有些则是间歇排放,因此水量的波动较大。
例如,炼油厂目前平均每加工1t原油的废水排放量为0.3~3.5t,石油化工厂目前万元产值废水排放量平均为150~550t;一座30万t/a的乙烯工厂,每年废水排放量约900万t(实际废水量300~1500万t/a)。
每逢生产装置开停工和检修期间,水量变化则更大。
石油化工生产涉及数千种原料、产品及中间产品,使得废水中的污染物数不胜数。
又由于化学产品的不断更新和发展,废水中有毒化学物的品种也在日益增多。
按照水质特点石化废水主要分为含油废水、含硫废水、含碱废水、含盐废水、含酚废水、假定净水(主要包括循环水排污水,锅炉水排污水、油罐喷淋冷却水、无污染的地面雨水、机泵非填料部分冷却水、空压机冷却水、电缆沟排水)以及生活污水等。
废水中的主要污染物,一般可概括为烃类和可溶解的有机与无机组分。
其中可溶解的无机组分主要是硫化氢、氯化物及微量的重金属;可溶解的有机组分大多能被微生物所降解,亦有小部分难以生物降解。
废水中所含氮、磷等营养成分往往不均衡。
石化废水中的许多污染物都是有毒的,不同生产厂排放的有毒物也各不相同。
此外,废水的pH值范围也很宽。
2石油化工污水处理技术的分类
按污水处理原理分类,石油化工污水的处理方法主要分为物化法、化学法和生化法。
物化法主要包括隔油、气浮、吸附、膜分离和吹脱汽提等。
主要用于废水预处理过程。
化学法包括化学混凝、电解、中和、高级氧化等,既可用于预处理,也可用于深度处理过程。
生化法包括厌氧处理和好养处理,主要用于污水的生物处理过程,根据污水水质的不同,衍生出许多优化处理技术和生物组合处理工艺。
3石油化工污水的三级处理技术简介
石油化工污水一般需要经过三级处理才能达标排放。
一级处理为预处理;二级处理为生物处理;三级处理为深度处理。
3.1一级处理
一级处理,也叫预处理,目的是去除废水中的固体悬浮物、浮油,初步调整pH值,减轻废水的腐化程度等,以减轻后续处理工序的负荷和提高处理效果。
3.1.1除油/悬浮物
石油化工污水中含有较多的浮油,会吸附在活性污泥颗粒或生物膜的表面,使好氧生物难以获得氧气而影响活性,给生物处理带来不利影响。
因此必须在生物处理前尽可能去除浮油。
(1)重力分离法
重力分离法是利用相似相溶原理及油水密度差,在静止或流动状态下实现油珠、悬浮物与水分离。
分散在水中的油珠在浮力作用下缓慢上浮、分层,油珠上浮速度取决于油珠颗粒的大小、油水密度差、流动状态及流体的黏度。
常用的设备是隔油池,包括平流隔油池(API)、斜板隔油池(PPI)、波纹斜板隔油池(CPI)等,近几年来多用罐中罐隔油。
此法只能除去颗粒较大的水滴或油滴。
作为初级处理,其成本低但效率一般。
隔油池可同时兼作初沉池,去除粗颗粒等可沉淀物质,减轻后续处理絮凝剂的用量。
(2)聚集过滤法(粗颗粒法)
聚集过滤法是使含油污水通过填有粗粒化滤料的装置,微细油珠在滤料表面不断聚集形成油膜,达到一定厚度后,浮力和水流剪力的共同作用大于粘附力,颗粒较大的油滴最终浮升到水面,达到油水分离的目的。
粗粒化法技术关键是粗粒化材料,常用的亲油性材料有蜡状球、聚烯系或聚苯乙烯系球体或发泡体、聚氨酯发泡体等。
粗粒化除油装置具有体积小、效率高、结构简单、不需加药、投资省等优点,缺点是填料容易堵塞。
(3)离心分离法
离心分离法是使装有含油废水的容器高速旋转,借助其所产生的离心力形成离心力场,油水两相因密度不同受到的离心力也不同,油集中在中心部位,废水则集中在靠外侧的器壁上,最终达到油水分离的目的。
常用的设备是水力旋流分离器。
该法常用来分离分散油,对乳化油的去除效果不太好。
(4)气浮法
气浮法是利用水中通入的空气或其它气体产生的微气泡作为载体,粘附废水中的细小悬浮油珠或其它悬浮物,使其密度小于水而上浮到水面形成浮渣,以实现固液分离。
气浮法主要用来处理含油废水中靠重力分离难以去除的分散油、乳化油和细小的悬浮固体物(需投加无机或有机的絮凝剂)。
根据气泡产生方式不同,气浮法大致可分为加压溶气浮选法、散气气浮和电解气浮等。
加压溶气气浮法是指在加压条件下,使空气溶于水中,形成空气过饱和状态,然后减至常压,使空气析出,以微小气泡释放于水中,实现气浮。
此法形成气泡小,约20~100μm,处理效果好,应用广泛。
散气气浮是靠高速旋转叶轮的离心力所造成的真空负压状态将空气吸入,成为微细的空气泡而扩散于水中。
气泡由池底向水面上升并粘附水中的悬浮物一起带至水面,达到固-液分离的目的。
电解气浮用不容性阳极和阴极直接电解废水,靠电解产生的氢和氧的微小气泡将已絮凝的悬浮物载浮至水面,达到固-液分离的目的。
气浮法处理效率高,产生的污泥含水率较低,表面刮泥方便,曝气增加溶解氧有利后续生化处理。
但其耗电量大,设备维修管理工作量大,易堵塞,浮渣怕较大风雨袭击。
(5)吸附法
吸附法是利用固体吸附剂的多孔性和大比表面积,对含油废水中的溶解油及其它溶解性有机物进行表面吸附,从而进行油水分离。
吸附剂一般分为炭质吸附剂、无机吸附剂和有机吸附剂,最常用的吸附材料是活性炭,它可吸附废水中的分散油、乳化油和溶解油,吸附能力强,但吸附容量有限(其对油的吸附容量为30~80mg/g),且再生困难,价格较贵,限制了其应用。
(6)膜分离法
膜分离法是利用特殊制造的多孔材料作为分离介质,以物理截留的方式去除水中一定颗粒大小的污染物。
用于油水分离的膜通常有微滤膜、超滤膜和反渗透膜,可截留乳化油和溶解油。
膜的亲水性越强,阻止游离油透过的能力越强,水通量越高。
膜分离法可根据废水中油粒子的大小合理地确定膜截留分子量,且处理过程中一般无相变化,直接实现油水分离。
不需投加药剂,所以二次污染小;后处理费用低,分离过程耗能少;分离出水含油量低,处理效果好。
但也存在膜污染严重、不易清洗、运行费用高等缺点。
(7)阻截法除油
阻截法油水分离是油水分离技术的新理念。
它利用油、水互不相融的特性,采用一种特殊的功能性材料,该材料能使水单向透过,而水中油份被阻止拦截,并有拒绝油粘附的功能,能够彻底实现油水分离且能回收浮油,不产生二次污染物(如废水、固废等)。
能够实现这种油水分离的材料是“HK阻截油水分离膜”。
这种膜主要由一种复合结构的特殊功能纤维——HK纤维组织而成,该纤维表层上均匀密布着具有极强的缔合固水能力的强极性基团。
当HK阻截膜浸没于水中后,水首先渗入膜纤维结构的间隙,接着开始与其周围的HK纤维表面的基团发生电性缔合(这种静电吸附键的键能高于水分子间的氢键),当水与纤维表面缔合过程完成后,HK阻截膜纤维间隙中的水份而被相对锁固,这时HK阻截膜结构间隙中及膜表面的水与膜基体材料即结合成为一个有机整体。
当含油废水在适当压力下透过HK阻截膜时,水与膜内缔合水发生置换渗透通过阻截膜,油等憎水性分散物质因不能与膜间缔合水进行置换而被阻截下来。
由于HK膜材料表面被缔合水膜覆裹,被阻截的油不能粘附到材料上,只能存留在膜外表面附近,随着被阻截油粒的富集、相互碰撞凝聚增大而浮上水面,从而成功地实现了油水分离。
其阻截除油效果优于膜分离法。
3.1.2除微细悬浮物/胶体
(1)化学混凝
通过向含油废水中加入适当比例的絮凝剂,在物理或化学的作用下,使废水中不易沉降和微细的悬浮物等集结成较大颗粒而分离。
混凝处理受到废水的pH、碱度、污染物的数量、粒子大小、温度和搅拌等条件的影响。
石化废水处理中,絮凝通常与气浮或沉淀联用,用于生化处理的预处理或深度处理。
常用的絮凝剂主要有无机絮凝剂、有机絮凝剂和复合絮凝剂三大类。
(2)电凝聚电气浮
该法是电解、絮凝和气浮的结合,主要是在外电压作用下,利用可溶性阳极(铁或铝)产生大量阳离子,对胶体废水进行凝聚,同时在阴极上析出大量氢气微气泡,与絮粒粘附在一起上浮。
电凝聚电气浮法兼有氧化还原、絮凝气浮作用,能有效地去除有机污染物,其处理效果好、占地面积小、操作简单、浮渣量相对较少。
有机废水经该法处理后,废水的毒性明显减少。
其缺点是电能消耗和材料消耗过大,直接限制了该方法的使用范围。
3.1.3除色度/异味
(1)吸附
吸附是利用固体物质的多孔性,使废水中的污染物附着在其表面而去除的方法。
常用吸附剂为活性炭,可有效去除废水色度、臭味和COD等,但处理成本较高,且容易造成二次污染。
在石油化工废水处理中,吸附常与臭氧氧化或絮凝联用。
(2)膜分离
膜分离是利用功能膜作为分离介质,实现液体或气体高度分离纯化的现代高新技术,主要包括反渗透、纳滤、超滤和微滤,能有效脱除废水的色度、臭味,去除多种离子、有机物和微生物,膜分离过程和现存的分离过程相比,在液体纯化、浓缩、分离领域有其独特的优势,膜分离过程大多无相变,在常温下操作,设备和流程简单,出水水质稳定可靠,且占地面积小,运行操作完全自动化,但投资大,污水处理量小。
3.1.4除盐
废水中的高含盐量对后续生物处理有不利影响,必须预先除去。
此外,对于非排海污水处理方案或对污水进行资源化利用时,也需对污水中的无机盐进行脱除处理。
目前的除盐方法有:
(1)离子交换树脂除盐
离子交换树脂除盐技术适用于盐质量浓度600~3000mg/L的水质,制水纯度可达99%以上,产水率可达到95%以上,具有水质好、生产成本较低、技术成熟等突出优点。
其主要缺点在于树脂再生时会产生大量废酸废碱液,造成环境污染。
此外,水中有机污染物、细菌、重金属离子均会使离子交换树脂中毒,并难于恢复。
随着抗污染离子交换树脂的研制开发,该方法有望用于污水回用工程。
(2)电渗析除盐
电渗析法脱盐是利用水中阴阳离子在直流电场的作用下作定向移动,通过选择性离子交换膜分成含离子数量不同的淡水和混水。
电渗析技术适用于含盐质量浓度1000~5000mg/L的水质,制水纯度可达50%~90%,产水率约为70%~80%。
但电渗析实际运行脱盐率仅为60%左右,产生大量浓水外排,造成水资源浪费,且操作上往往因过滤欠佳使膜板堵塞,降低出水能力和使用周期,需要定期转换电极。
(3)反渗透除盐
反渗透除盐是原水在高压下水透过膜成为脱盐水,盐类随未透过的浓水排出,反渗透膜一次除盐率≥95%,产水率可达75%特别是当原水含盐质量浓度≥4000mg/L时,反渗透技术的制水成本低于离子交换技术。
近年来,反渗透除盐技术在国内污水回用方面得到广泛工业应用,从实际运行效果来看,存在运行费用高、耐冲击性差、维护管理复杂等缺点。
主要原因是反渗透膜的污染得不到完善的解决。
另外,反渗透产生的浓水盐浓度高、有机物难以降解,难以处理到达标排放要求。
(4)电吸附除盐
电吸附除盐是利用带电电极表面吸附水中离子或带电粒子,使水中溶解的盐类及其它带电物质在电极表面富集浓缩而实现水的净化或淡化。
电吸附除盐运行能耗低、无二次污染、系统操作及维护简便,对进水预处理的要求不高,目前已在化工污水回用工程得到应用。
(5)蒸发脱盐
蒸发工艺广泛应用于化工高含盐废水的脱盐处理,还可应用于零排放废水的末端处理。
现有蒸发工艺种类较多,目前在废水处理中采用加热的方式进行浓缩,主要包括多级闪蒸(MSF)、多效蒸发(MED)和机械式蒸汽再压缩(MVR)技术等。
MSF是最早应用的蒸馏技术,因其工艺成熟,运行可靠,在世界海水淡化中得到了广泛的应用。
但存在热力学效率低,能耗高,设备结垢和腐蚀严重的缺点。
MED是将几个蒸发器串联运行,蒸汽热得到多次利用,从而提高热能的利用率。
MED较MSF的热力学效率高,但占地面积大。
MVR是对蒸发浓缩过程产生的二次蒸汽冷凝潜热的重新利用,减少了蒸发浓缩过程对外界能源需求,是一项先进的蒸发节能技术。
(6)双极膜电渗析除盐
双极膜是一种新型的离子交换复合膜,它通常由阳离子交换层、界面亲水层(催化层)和阴离子交换层复合而成,是真正意义上的反应膜。
在直流电场作用下,双极膜可将水离解,在膜两侧分别得到氢离子和氢氧根离子。
利用这一特点,将双极膜与其它阴阳离子交换膜组合成的双极膜电渗析系统,能够在不引入新的组分的情况下将水溶液中的盐分转化为对应的酸和碱,将无机盐转化为氢氧化钠和硫酸或盐酸,或混合酸,将含盐废水资源化。
这种方法称为双极膜电渗析法。
若将其与单极膜巧妙地结合起来,能实现多种功能并用于多种领域。
该技术的出现改变传统工业分离和制备的过程,为解决环境、化工、生物、海洋化工等领域中的技术难题带入新的生机和活力。
3.1.5除溶解气体和易挥发溶质
通过向废水中通入载气,使两相充分接触,废水中溶解气体和易挥发的溶质在气液间传质进入气相,从而脱除污染物质,该方法称为吹脱或汽提。
石化废水中需要进行吹脱和气提处理的两个主要污染物是H2S和氨,它们主要来源于脱硫、脱氮和加氢处理过程中被破坏的有机氮和有机硫组分。
苯酚也可以通过此方法脱除,但是效率低于硫和氮。
3.1.6调pH值
用化学方法消除废水中过量的酸或碱,使其pH值达到中性左右的过程称为中和。
处理含酸废水以无机碱为中和剂,处理碱性废水以无机酸作中和剂。
中和处理应考虑以"以废治废"原则,亦可采用药剂中和处理,中和处理可以连续进行,也可以间歇进行。
中和的方法有酸碱废水中和、酸性废水的药剂中和法、酸性废水的过滤中和法等。
3.1.7废水的预氧化
石化生产中由于原料变化或生产异常会产生对下游生化菌有害的污染物、或出现大量难以生化降解的复杂高分子有机物、或出现负荷冲击,这种情况下仅采用上述物化手段进行预处理常常难以达到目的,常导致废水超标。
采用化学氧化法可有效消除上述不良影响。
预处理常用的氧化方法有臭氧氧化、光氧化和湿式氧化法等,与深度处理氧化方法相似,具体内容将在深度处理部分介绍。
3.2二级处理
废水的二级处理以去除不可沉悬浮物和溶解性可生物降解有机物为主要目的。
一般采用生物处理方法及某些化学方法。
生化法通过微生物的代谢作用,使废水中呈溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机污染物质转化为稳定、无害的物质,可分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法。
3.2.1生化处理单元技术
3.2.1.1厌氧处理
石化废水的COD高、可生化性较差,为提高后续处理的可生化性,一般先进行厌氧预处理。
厌氧生物处理技术是在厌氧条件下,兼性厌氧和厌氧微生物群体将有机物转化为甲烷和二氧化碳的过程,又称为厌氧消化。
厌氧消化具有下列特点:
无需搅拌和供氧,动力消耗少;能产生大量含甲烷的沼气,是很好的能源物质;可高浓度进水,保持高污泥浓度;有可能对好氧微生物不能降解的一些有机物进行降解或部分降解;对温度、pH值等环境因素较敏感;单独使用厌氧处理,其出水水质很难达标,需进一步利用好氧法进行处理;气味较大,特别是有臭味;对氨氮的去除效果不好等。
污水厌氧生物处理工艺按微生物的凝聚形态可分为厌氧活性污泥法和厌氧生物膜法。
厌氧活性污泥法包括普通消化池、厌氧接触消化池、升流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)等;厌氧生物膜法包括厌氧生物滤池、厌氧流化床和厌氧生物转盘。
3.2.1.2好氧处理
在石化废水处理中,好氧生物处理方法较多,但单独使用好氧处理的较少,主要与厌氧处理相结合。
最常见的好氧生物处理方法为活性污泥法。
这种技术将废水与活性污泥(微生物)混合搅拌并曝气,使废水中的有机污染物分解,生物固体随后从已处理废水中分离,并可根据需要将部分回流到曝气池中。
活性污泥法是由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排除系统所组成。
活性污泥中的细菌是一个混合群体,常以菌胶团的形式存在,游离状态的较少。
活性污泥在曝气过程中,对有机物的降解(去除)过程可分为两个阶段,吸附阶段和稳定阶段。
生物膜处理法是与活性污泥法并列的一种污水好氧生物处理技术,是污水水体自净过程的人工化和强化,这种处理法的实质是使细菌和真菌类的微生物、原生动物和后生动物一类的微型动物附着在填料或某些载体上生长繁育,并在其上形成膜状生物污泥——生物膜。
污水中的有机污染物作为营养物质,被生物膜上的微生物所摄取,污水得到净化,微生物自身也得到增殖。
处理技术有生物滤池(普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池)、生物转盘、生物接触氧化没备和生物流化床等。
生物膜法的优点是生物相多样化;生物量多、设备处理能力大;剩余污泥的产量少;生物膜法不需要污泥回流,因而运行管理比较方便;工艺过程比较稳定,有机负荷和水力负荷的波动影响较小;一般动力消耗较活性污泥法要小。
但它也存在基建投资较大,出水较浑浊的缺陷。
最新发展的好氧处理方法主要有以下几种:
(1)序批式活性污泥法(SBR)
序批式活性污泥法(SBR)是按间歇曝气方式来运行的活性污泥处理技术,最主要的特点是运行上进行有序和间歇操作,尤其适用于间歇排放和流量变化较大的场合。
其工艺流程简单、污染物去除效果好、占地面积小、运行操作灵活及便于自控运行,但不适合处理大量废水,对控制管理要求较高。
(2)序批式生物膜反应器(或周期性悬浮填料反应器,SBBR)
SBBR工艺是SBR工艺的一种改良,因此每个运行周期仍保留了传统SBR工艺的三个阶段:
进水阶段、反应阶段、排水阶段。
SBBR工艺结合了SBR工艺、生物膜工艺以及膜分离技术的特点,具有多样的生物相,耐冲击负荷,节省工艺流程和运行费用,产生的剩余污泥量少,主要用于处理有毒、有害、难降解废水。
在低浓度C/N比情况下具有高效的脱氮除磷能力。
(3)高效好氧生物反应器(HCR)
高效好氧生物反应器融合了高速射流曝气、物相强化传递和紊流剪切等技术,具有深井曝气和污泥流化床的特点,是第三代生物反应器。
HCR启动速度快,氧的利用率高,抗冲击负荷能力强,去除效果稳定可靠,BOD去除率可达75%~85%。
但由于HRT短,氨氮的去除率不高,且由于石油化工废水的特殊性,反应器内的污泥易发生非丝状菌膨胀,污泥沉降性能较差。
与普通活性污泥法相比,HCR工艺能耗较高,但在较短的HRT下,BOD去除率较高,适合作为预处理工艺。
(4)生物接触氧化
生物接触氧化是在生物滤池的基础上发展起来的一种生物膜法,它兼有生物滤池和活性污泥法的特点,负荷变化适应性强,不会发生污泥膨胀现象,污泥产量少,占地面积小,处理方式灵活,便于操作管理;但负荷不宜过高,要有防堵塞的冲洗措施,产生大量原生动物(如轮虫类),容易造成生物膜瞬时大块脱落,影响出水水质。
(5)膜生物反应器(MBR)
膜生物反应器(MBR)是膜分离技术与生物处理技术结合而发展的一种新型的污水处理装置,广泛用于中水回用和工业废水处理。
以MBR装置处理石油化工废水,BOD、SS和浊度去除率达到98%,COD去除率达91%,石油类、氨氮和磷等的处理效果也优于常规二级污水处理,且稳定性好,泥负荷较大,剩余污泥量少。
(6)移动床生物膜反应器(MBBR)
MBBR工艺兼具传统流化床和生物接触氧化法两者的优点,是一种新型高效的污水处理方法,依靠曝气池内的曝气和水流的提升作用使载体处于流化状态,进而形成悬浮生长的活性污泥和附着生长的生物膜,这就使得移动床生物膜使用了整个反应器空间,充分发挥附着相和悬浮相生物两者的优越性,使之扬长避短,相互补充。
与以往的填料不同的是,悬浮填料能与污水频繁多次接触因而被称为“移动的生物膜”。
主要用于去除废水中的有机物及氨氮。
MBBR具有容积负荷高,处理能力大,出水水质好的特点。
并且耐冲击性强,性能稳定,运行可靠。
搅拌和曝气系统操作方便,维护简单。
优质耐用的生物填料,曝气系统和出水装置可以保证整个系统长期使用而不需要更换,折旧率低。
(7)曝气生物滤池(BAF)
曝气生物滤池是80年代末在欧美发展起来的一种新型生物膜法污水处理工艺,于90年代初得到较大发展,最大规模达每天几十万吨。
该工艺具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮、除磷的作用。
其应用范围较为广泛,可用在水深度处理、微污染源水处理、难降解有机物处理、低温污水的硝化、低温微污染水处理中都有很好的作用。
根据处理功能的不同,BAF又分为以下几种类型:
DC-BAF:
主要用于去除污水中可生化性较好的有机物及截留悬浮物,即去除BOD、COD、SS。
N-BAF:
适用于仅需要硝化反应的场合(对氨氮有要求,对总氮无要求)。
该工艺供气较为充足,微生物以自养性硝化菌为主。
DN-BAF:
适用于出水对总氮有要求的场合。
滤池不设曝气管道,处厌氧状态,NO3-N和NO2-N在反硝化菌作用下被还原成N2。
DP-BAF:
以脱氮除磷为目标,通过投加化学除磷药剂来完成滤池除磷,滤料诱发的絮凝沉淀物截留在滤床上,通过周期性反冲洗,将磷排出系统外,达到除磷目的,剩余污泥增加量为15%-50%。
(8)周期循环活性污泥法(CASS)
CASS是在SBR的基础上发展起来的,在序批式活性污泥法(SBR)的基础上,反应池沿池长方向设计为两部分,前部为生物选择区也称预反应区,后部为主反应区,其主反应区后部安装了可升降的自动滗水装置。
整个工艺的曝气、沉淀、排水等过程在同一池子内周期循环运行,省去了常规活性污泥法的二沉池和污泥回流系统;同时可连续进水,间断排水。
CASS工艺流程简单,占地面积小,投资较低;生化反应推动力大;沉淀效果好;运行灵活,抗冲击能力强;不易发生污泥膨胀;剩余污泥量小,性质稳定。
与SBR相比,CASS法对难降解有机物的去除效果更好,抗冲击能力更好。
运行费用比传统活性污泥法稍低。
3.2.2生物组合处理工艺
随着我国石化工业的快速发展,单一的生化处理装置经常处于超负荷的运行状态,处理效果差,出水合格率低,已经不能满足处理要求。
因此,必须对常规生物处理工艺进行组合和改进,以满足日益严格的水质排放标准的要求。
常见的生化组合工艺有:
(1)厌氧-缺氧-好氧工艺组合
将厌氧-缺氧-好氧工艺优化组合,构成可以同时脱氮除磷并处理石化废水中难降解的有机物的生化组合工艺,具有处理效率高、污泥沉淀性能好和运行费用低等优点。
典型的有AO工艺、A2O工艺、缺氧-好氧工艺、水解酸化-好氧工艺等。
AO工艺具有流程简单、投资较少,除总氮效果较好的特点。
但由于其没有独立的污泥回流系统,对于污水中存在难降解污染物的处理效率较低。
A2O工艺相对于AO工艺来说:
对污水中氮、COD、有机物的去除率更高,在脱氮同时还可以去除磷,但脱氮除磷效率不够高。
缺氧/好氧工艺的耐负荷冲击能力强,降解效率高,流程简单,投资省,操作费用低,可同时去除氨和氮。
水解酸化-好氧生物处理工艺中的水解目的主要是将原有废水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物,即将其中难生物降解的有机物转变为易生物降解的有机物,提高废水的可生化性,以利于后续的好氧处理。
(2)生物滤池和膜生物反应器相关工艺组合
生物滤池和膜生物反应器工艺组合充分利用了生物滤池的生物降解能力和膜生物反应器的过滤作用,增加了水力停留时间,从而强化了对石化废水的处理效果。
而且两者组合的工艺具有抗冲击负荷强、出水水质好和运行成本低等优点。
(3)IMBR-A/O法(A/O一体式膜生物反应器)
IMBR-A/O工艺是将MBR与A/O工艺相结合的一种方法。
IMBR-A/O工艺流程为:
原废水首先经过栅网去除粗大颗粒状悬浮物并静沉,再由泵抽到原水槽,然后经斜板沉淀池到前置反硝化A段(厌氧槽)。
再溢流进入好氧反应器O段(好氧槽),在出水泵的抽吸作用下得到膜过滤出水,好氧槽连续曝气。
3.3三级处理
二级处理后,污水中的有机物含量已基本达到排放标准,但还存留一定量的悬浮物、生物不能分解的溶解性有机物、溶解性无机物和氮磷等藻类增值营养物,并含有病毒和细菌,不能满足要
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