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煉油廠廢水的再生技術(shù)與應(yīng)用

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簡(jiǎn)介: 通過(guò)小試與中試研究,開(kāi)發(fā)了一種新的煉油廢水再生工藝和技術(shù),采用懸浮載體生物深度處理、臭氧部分氧化及生物活性炭處理等工序深度處理煉油廢水,COD,BOD,NH3-N,油,硫化物,SS,細(xì)菌等主要污染物被有效去除,總出水清澈,無(wú)色無(wú)味,可滿足工業(yè)用新鮮水、生活與辦公雜用、綠化等的水質(zhì)要求,且處理費(fèi)用低,運(yùn)行穩(wěn)定可靠。
關(guān)鍵字:煉油廢水 生物深度處理 臭氧氧化 生物活性炭

0 前言

  煉油廠廢水是原油煉制與加工過(guò)程中產(chǎn)生的一類廢水,對(duì)環(huán)境的危害大。20世紀(jì)70年代以來(lái),國(guó)內(nèi)煉油廠大多采用老三套工藝處理此類廢水,外排水基本可以達(dá)標(biāo)。國(guó)外煉油廠的噸油耗水量和產(chǎn)生的廢水量均很少,廢水一般采用三級(jí)處理,外排水的污染物濃度很低,廢水的回用率高[1~2]。國(guó)內(nèi)煉油廠廢水回用的探索早在上世紀(jì)70年代就開(kāi)始了,但由于種種原因,沒(méi)能堅(jiān)持下去。90年代以后,我國(guó)的缺水矛盾突出,節(jié)水和廢水回用成為人們的共識(shí),廢水回用的研究和應(yīng)用也日益廣泛。

  煉油廢水的再生常采用物理、化學(xué)和生物深度處理方法,其中膜分離、高級(jí)氧化技術(shù)和生物深度處理是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。膜分離技術(shù)主要用于煉油廢水的脫油、去除懸浮物或者除鹽?[4~5];高級(jí)氧化技術(shù)中氧化在煉油廢水回用中的應(yīng)用較多,而電化學(xué)、光化學(xué)技術(shù)尚處于試驗(yàn)階段[6];生物深度處理具有除污染效率高、運(yùn)行可靠、費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),能夠獲得良好的再生水[7~9]。還有研究者將達(dá)標(biāo)外排水直接回用于循環(huán)水系統(tǒng),利用藥劑來(lái)達(dá)到控制結(jié)垢、腐蝕和殺生的目的[10~12]。

  從煉油廠廢水回用的現(xiàn)狀看,存在著一些缺陷,如污染物去除不徹底、除污染的種類單一、對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)的影響大等,因此,開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單適用、高效可靠的廢水再生工藝或技術(shù)仍然十分必要和迫切。項(xiàng)目組經(jīng)過(guò)一年多的研究,完成了相關(guān)工藝的小試和現(xiàn)場(chǎng)中試,生產(chǎn)性廢水回用處理裝置也已進(jìn)入應(yīng)用階段,總出水回用到了循環(huán)冷卻水、辦公和生活雜用等領(lǐng)域。

1 煉油廠廢水回用處理的試驗(yàn)研究

1.1 外排水的水質(zhì)狀況

  中試在大港石化公司廢水處理場(chǎng)進(jìn)行,試驗(yàn)用水為該廢水處理場(chǎng)的外排水。主要水質(zhì)指標(biāo)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,外排水的顏色呈暗紅色。

1.2 工藝流程及試驗(yàn)裝置

1.2.1 工藝流程

  分別建小試和中試裝置各1套。中試裝置為研究的主體;小試裝置作為補(bǔ)充試驗(yàn)用。中試的技術(shù)路線如下:外排水→懸浮載體生物氧化深度處理→絮凝沉淀→石英砂過(guò)濾→部分氧化→生物活性炭處理→消毒→清水回用。

1.2.2 主要試驗(yàn)裝置

  (1)生物深度處理裝置:共有2套,高為1.8 m,有效體積分別為5.95 m3和4.95 m3 ,采用穿孔管曝氣方式。放置懸浮載體,兩個(gè)處理池可串聯(lián)或并聯(lián)使用。懸浮載體呈短圓柱狀,直徑為5 cm,高5 cm,由翼片和套環(huán)組成,密度與水接近,可自由浮動(dòng)于池內(nèi)不同位置,比表面積達(dá)230 m2/m3。

  (2)沉淀池:1個(gè)。前段用鋼板隔成絮凝反應(yīng)區(qū),絮凝劑采用無(wú)機(jī)高分子藥劑聚雙酸鋁鐵(P AF SC);中段為固液分離區(qū),后段被隔成清水區(qū),兼作提升泵的吸水井。

  (3)砂濾柱:直徑0.71 m,高3.15 m,放置石英砂,粒徑為0.9~2 mm,采用氣水反沖洗方式。

  (4)發(fā)生器的產(chǎn)量為3~5 g O3/h,與廢水的接觸采用鼓泡混合方式。

  (5)活性炭柱為鋼結(jié)構(gòu),直徑0.82 m,高2.65 m,放入不定形活性炭?;钚蕴繉儆诿嘿|(zhì)炭,碘值和亞甲藍(lán)值都很高。

1.3 試驗(yàn)系統(tǒng)的處理效果

  懸浮載體生物氧化工藝是一種新型水處理工藝,在固定填料生物接觸氧化工藝的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái),既有生物流化床的優(yōu)點(diǎn),也有活性污泥法的特點(diǎn),管理和運(yùn)行十分方便。處理裝置投加填料后經(jīng)過(guò)4周左右(水溫20 ℃上下)就可培養(yǎng)出良好的生物膜,進(jìn)入正常的試驗(yàn)階段。

1.3.1 主要污染物的去除

  試驗(yàn)系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行7個(gè)月,總進(jìn)水和總出水的主要污染物濃度變化見(jiàn)表1。

  表1 中試裝置的主要污染物去除效果(2001年) 項(xiàng)目1月2月3月4月5月6月7月COD(mg/L)進(jìn)水65.261.469.1109.3140.1122.9118.8出水19.211.938.328.439.428.838.7BOD(mg/L)進(jìn)水15.415.311.111.820.517.417.4出水3.474.53.613.495.973.652.8NH3-N(mg/L)進(jìn)水18.38.492.69.056.523.829.9出水5.651.770.666.4236.010.713.4油(mg/L)進(jìn)水1.82.32.13.32.65.01.7出水0.20.560.940.660.230.630.38SS(mg/L)進(jìn)水39.357.938.251.366.561.683.6出水16.614.217.211.426.013.320.2硫化物(mg/L)進(jìn)水0.110.0670.0290.0440.0680.100.08出水0.0090.0070.0040.0080.0030.0040.002濁度(NTU)進(jìn)水11.58.310.513.215.714.918.1出水1.51.22.341.912.812.472.37 注:以上數(shù)據(jù)為各月的平均結(jié)果,水溫為15~33 ℃;2001年4月后的投加正常,濃度為6~10 mg/L;主要工況條件為:生化深度處理的HRT為5~10 h,池內(nèi)DO控制在3~5 mg/L ,絮凝劑的投加量為15 mg/L。

  由表1可見(jiàn),主要污染物的去除效果良好。外排水深度處理后,COD<40 mg/L,月均去除率為44.6%~80.7%;BOD的去除率為67.5%~83.9%,出水BOD<6 mg/L,可滿足多種回用領(lǐng)域?qū)OD的要求。NH3-N的月均去除率為28.7%~79.2%,去除負(fù)荷率最高達(dá)到0.1 kg/(m3·d),NH3-N主要由懸浮載體生物氧化工序去除,去除效率受進(jìn)水堿度的影響較大。油、硫化物、SS和濁度等的去除也十分徹底,分析表明硫化物和酚在生物深度處理工序就幾乎被完全去除。

  試驗(yàn)裝置對(duì)總有機(jī)碳(TOC)有很好的去除效果。進(jìn)水TOC月平均為22.4 mg/L,總出水平均為3.05 mg/L,總?cè)コ蔬_(dá)到86.4%;外排水的色度主要通過(guò)生物深度處理、氧化和活性炭吸附去除,總出水色度僅有10~20度;外排水的總細(xì)菌數(shù)為104~105個(gè)/mL,總出水為102~103個(gè)/mL,低于工業(yè)用新鮮水的指標(biāo)。試驗(yàn)表明,液氯和對(duì)回用水均有理想的殺菌作用,但前者的費(fèi)用更低。

1.3.2 微量有機(jī)物的去除

  煉油污水的微量有機(jī)物種類與數(shù)量均較多。GC-MS分析表明,外排水分子量100以上的有機(jī)物共147種,總濃度為1409.63 μg/L,出水共有74種物質(zhì)沒(méi)有檢測(cè)到,66種物質(zhì)的濃度顯著減少,微量有機(jī)物的總濃度為52.49 μg/L,降低了96.3%??梢?jiàn),微量有機(jī)物的去除十分徹底。

1.3.3 懸浮載體與活性炭的微生物狀況

  生物處理池穩(wěn)定運(yùn)行時(shí),填料表面呈褐色至淺褐色,分布著一層致密、均勻的生物膜,生物量較高,每個(gè)填料的生物量為0.118 5~0.177 3 gTS,揮發(fā)性成分占50%以上,表明填料上積泥少,膜的活性很高。生物膜上有數(shù)量眾多的球狀細(xì)菌、桿狀細(xì)菌,此外,還有某種不知名的微小生物體。光學(xué)顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn),附著在懸浮載體填料表面的動(dòng)物主要是纖毛類原生動(dòng)物,輪蟲(chóng)、環(huán)節(jié)動(dòng)物等后生動(dòng)物也時(shí)有出現(xiàn)。總之,填料表面的生物相非常豐富,十分有利于污染物的去除。

  在活性炭的表面或巨孔微生物生長(zhǎng)的區(qū)域,既有很小的菌落,也可以看到單個(gè)或幾個(gè)連在一起的菌群,以球菌和桿狀菌為主。這說(shuō)明細(xì)菌主要生長(zhǎng)于活性炭的表面或者巨孔內(nèi),水和污染物可以自由地流動(dòng)而不會(huì)影響炭的吸附功能。被吸附的污染物除了大分子物質(zhì)外還有氧化后的中間產(chǎn)物,它們可以作為微生物生長(zhǎng)的良好基質(zhì),細(xì)菌除了將這部分易降解的物質(zhì)代謝外,還可以利用共代謝分解大分子物質(zhì),甚至某些細(xì)菌通過(guò)誘導(dǎo)效應(yīng)產(chǎn)生和分泌特定的酶,直接氧化或分解大分子物質(zhì),實(shí)現(xiàn)活性炭的微生物再生。

  從活性炭的靜態(tài)吸附和培養(yǎng)微生物后連續(xù)運(yùn)行的試驗(yàn)也可反映出,微生物生長(zhǎng)后,活性炭的吸附能力提高了一倍以上,即從257.49 mgCOD/gAC提高到了536.37 mgCOD/gAC。

2 煉油廢水再生工藝的工業(yè)化應(yīng)用

  大港石化公司所在地區(qū)的水資源非常短缺,從2000年開(kāi)始新鮮水的價(jià)格就超過(guò)了3元/m3 ,公司每年需支付巨額水費(fèi),嚴(yán)重制約著企業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展。公司年排放廢水量近300萬(wàn)m 3,這部分水如果回用,既可以減少環(huán)境污染,節(jié)約大筆購(gòu)水費(fèi)用,還為公司的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展提供了足夠的水源保障。2001年8月,公司根據(jù)小試和中試的研究成果,將原有處理規(guī)模為180 m3/h的廢棄裝置進(jìn)行技術(shù)改造,建設(shè)了廢水回用工程,設(shè)計(jì)處理水量為300 m3/h 。

2.1 廢水回用工程的技術(shù)路線

  廢水回用工程將充分利用原裝置,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況,工藝路線略做調(diào)整:沉淀工序由原有氣浮池替代,氧化工序暫用增氧處理代替,預(yù)留發(fā)生裝置和氣水混合設(shè)施的位置。新建砂濾池、炭濾池(含增氧池)等構(gòu)筑物。廢水回用工程的工藝流程見(jiàn)圖1。


圖1 廢水回用工程的工藝流程示意

2.2 主要處理構(gòu)筑物

  (1)調(diào)節(jié)池。由原隔油池改造而成,總體積為1200 m3,內(nèi)置空氣管線。功能為調(diào)節(jié)水質(zhì)和沉降部分懸浮物。冬季水溫過(guò)低時(shí)通過(guò)蒸汽可對(duì)外排水適當(dāng)升溫。

  (2)生物深度處理池。共4個(gè),由原一級(jí)氣浮池、調(diào)節(jié)池和均質(zhì)池改造而成,水力停留時(shí)間為10 h,主要用于去除外排水的溶解性污染物質(zhì)。每個(gè)池內(nèi)布設(shè)若干組穿孔管曝氣單元,各曝氣單元的氣量可調(diào)。池內(nèi)放置懸浮載體填料,填料的投配率為30%~50%。生物處理池進(jìn)口安裝流量計(jì)、溫度計(jì),堰流出水。

  (3)絮凝氣浮池。由原后浮選池改造而成,池的前端被改造成絮凝反應(yīng)區(qū)。絮凝藥劑聚雙酸鋁鐵投加到生化處理的出水管處,經(jīng)管道混合后進(jìn)入反應(yīng)區(qū),該區(qū)設(shè)置機(jī)械攪拌槳。氣浮出水有10%~20%回流。

  (4)石英砂過(guò)濾池。新建構(gòu)筑物,共4格,用于去除殘余的微小懸浮物。石英砂粒徑為0.6 ~1.1 mm,下向流過(guò)濾,池底采用穿孔管集水;4格并聯(lián)運(yùn)行,可單獨(dú)反沖洗。反沖方式為氣水聯(lián)合反沖洗。濾出水分為3路:一部分進(jìn)入綠化水罐供全廠綠化、景觀用水;一部分流入清水池用作砂濾池和炭濾池的反沖洗用水;其余大部分水進(jìn)入后續(xù)深度處理裝置。

   (5)增氧生物活性炭濾池。增氧池與活性炭濾池合建。增氧池水力停留時(shí)間約為0.58 h,設(shè)置曝氣系統(tǒng)充氧,以提高砂濾池出水的DO,為后續(xù)活性炭表面的微生物提供代謝所需的氧。生物活性炭濾池主要用于吸附水中的大分子有機(jī)物和去除色度。池內(nèi)放置無(wú)定形炭,碘值達(dá) 1000 mg/g左右。炭的表面或巨孔內(nèi)所培養(yǎng)的好氧微生物可利用氧降解所吸附的有機(jī)物。濾池分為4格,并聯(lián)運(yùn)行,池底布置穿孔集水管和穿孔布?xì)夤?。反沖洗時(shí)先空氣沖洗,然后水力沖洗。沖洗的頻率可根據(jù)水頭損失的狀況而調(diào)整,一般可7~10 d沖洗1次。

   (6)消毒池與儲(chǔ)水罐。消毒池由原表曝池改造而成,采用氯氣消毒的方式。液氯氣化后經(jīng)加氯機(jī)送入進(jìn)池水管,殺滅細(xì)菌和藻類后總出水由泵打入儲(chǔ)水罐、最后進(jìn)入供水管線滿足全廠生產(chǎn)和辦公雜用。

   (7)清水池和反沖洗出水池。分別由后曝氣池和隔油池的一部分改造而成,兩池的有效容積均為270 m3,功能分別為提供反沖洗用水和接受反沖洗后的出水。清水池的水量可滿足砂濾池和炭濾池的兩格反沖洗水量。反沖洗出水被送入排水車間的不合格水罐進(jìn)一步處理。

  目前,廢水回用工程已竣工投產(chǎn),裝置試運(yùn)行后出水正常,至今處理水量已超過(guò)了30萬(wàn)m3 。總出水無(wú)色無(wú)味,多種污染物濃度都很低,總細(xì)菌數(shù)小于103個(gè)/L,完全達(dá)到了工業(yè)循環(huán)水、生活與辦公雜用的水質(zhì)條件,已回用到了多個(gè)需水領(lǐng)域。

3 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

3.1 經(jīng)濟(jì)效益分析

  廢水回用裝置正常運(yùn)行后,按處理水量300 m3/h計(jì)算,每年可再生廢水262.8萬(wàn)m3,每深度處理1 m3水的費(fèi)用主要由以下幾部分組成:能耗費(fèi)用0.47元,藥劑、活性炭等易耗材料費(fèi)共0.51元,人工費(fèi)用為0.15元,設(shè)備折舊費(fèi)按10年折舊為0.46元。則每深度處理1 m3的廢水:不計(jì)折舊的處理費(fèi)用為1.13元,計(jì)設(shè)備折舊則為1.59元。

  工業(yè)新鮮水的價(jià)格按3元/m3計(jì),排污費(fèi)按0.1元/m3計(jì),則回用的凈收益為(按10 年折舊計(jì)算):1.51元/m3。每年產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益十分顯著,運(yùn)行3年多即可收回全部成本。

3.2 社會(huì)與環(huán)境效益

  工程的運(yùn)行不僅可為公司找到一條穩(wěn)定的第二水源,解決了企業(yè)的水饑渴矛盾,而且每年可節(jié)約大量的新鮮水,緩解了地區(qū)的缺水危機(jī),因此項(xiàng)目的社會(huì)效益十分突出。

  此外,每年可削減外排COD的總量236 t左右,對(duì)于地區(qū)的水環(huán)境保護(hù)和生態(tài)恢復(fù)都有重要的意義。

4 小結(jié)

   (1)采用懸浮載體生物氧化、砂濾和生物活性炭等工藝深度處理煉油廠外排水,去除污染物的種類多、效率高,總出水的水質(zhì)良好,可作為工業(yè)新鮮水、生活、辦公雜用水、景觀水等。

   (2)部分氧化結(jié)合生物活性炭深度處理,的投加劑量低,活性炭的使用壽命長(zhǎng),對(duì)微量有機(jī)物和色度的去除效率高;整個(gè)工藝主要利用生物方法氧化和分解污染物,副產(chǎn)物少,后處理簡(jiǎn)單,無(wú)需大量的后處理費(fèi)用。

  (3)根據(jù)中試研究的成果而建立的廢水回用工程,出水的水質(zhì)好,裝置運(yùn)行穩(wěn)定,水的處理費(fèi)用低。

參考文獻(xiàn)

1 M D Knoblock,P M Sutton. Membrane biological reactor system for treatment of oily wastewater. Wat Environ Res, 66(2):122~139
2 I T?ws,G Albers,etc.Identification of trace organnics in a treatment lubrication oily refinery wastewater.Wat Sci Technol,1994,29(9):187~194
3 方戰(zhàn)強(qiáng),朱又春.處理水回用技術(shù)的研究進(jìn)展.環(huán)境保護(hù),1999,(7):16~17
4 Elmaleh S. Ghaffor N. Cross-flow UF of hydrocarbon and biological solid mixed suspension. J of Membrane Sci, 1996, 118(1): 111~120
5 韓春來(lái),王春芝.膜法煉油污水回收利用工藝及設(shè)備.專利申請(qǐng)?zhí)枺?9112689.0,分類號(hào):C02F1/52.1999,10
6 齊軍,顧溫國(guó),等.水中難降解有機(jī)物氧化處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì).環(huán)境保護(hù),2000,(3):17~19
7 陳洪斌,龐小東,高廷耀,等.煉油廠污水回用處理研究.環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2002,22(5) :570~575
8 曾科.石化污水深度凈化回用的可行性.工業(yè)水處理,1999,19(4):14~18
9 陳洪斌,李建忠,周光霞,等.懸浮載體生物氧化工藝深度處理煉油廠廢水.中國(guó)給水排水,2002年,18(9):42~44
10 張文星,李本高.煉油廠污水回用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的前景探討.石化工業(yè)水處理技術(shù),1998,4(3):32~35
11 劉士永.石化污水回用于循環(huán)冷卻水技術(shù).石化工業(yè)水處理技術(shù),1997,3(1):33~39
12 張青.錦州石化公司煉油廠污水回用于循環(huán)水的探索.石化工業(yè)水處理技術(shù),1998,4( 2):34~36

  

 ?◇作者通訊處:200092 上海同濟(jì)大學(xué) 城市污染控制國(guó)家工程研究中心
 ?○電話:(021)65983868(O)
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 ?○龐小東 300280 天津中國(guó)石油大港石化公司

發(fā)布:2007-07-29 12:45    編輯:泛普軟件 · xiaona    [打印此頁(yè)]    [關(guān)閉]
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