李亞才(中國(guó)石化海南煉油化工有限公司,海南 洋浦 578101)
“物化+生化+特種微生物”技術(shù)在高含鹽污水預(yù)處理中的應(yīng)用
李亞才(中國(guó)石化海南煉油化工有限公司,海南 洋浦 578101)
針對(duì)海南煉化產(chǎn)生的原油罐脫水和脫臭堿渣等高COD、高含鹽特點(diǎn)的工業(yè)污水,采用“物化+生化+特種微生物”的處理工藝,對(duì)其進(jìn)行單獨(dú)預(yù)處理,初步降解污水的COD、油、SS等污染物指標(biāo),以提高污水處理出水的合格率,使之回收利用或達(dá)標(biāo)排放。
高含鹽;微生物;原油脫水;預(yù)處理
2013年,海南煉化高濃度廢水預(yù)處理設(shè)計(jì)水量15 m3/h,其中原油脫水水量2m3/h;堿渣水量0.5 m3/h;聚酯原料廢水5m3/h,循環(huán)水排污水7.5m3/h。原油罐切水、聚酯原料廢水和堿渣廢水有機(jī)濃度較高,含鹽量高,成份較復(fù)雜,可生化性差,具有一定毒性,原有工藝無(wú)預(yù)處理系統(tǒng),直接進(jìn)入常規(guī)的生化處理直接影響了系統(tǒng)正常運(yùn)行和處理效果。根據(jù)該類廢水特點(diǎn),海南煉化采用江蘇博大公司的“物化+生化+特種微生物”預(yù)處理工藝,污水經(jīng)處理滿足含鹽污水處理系統(tǒng)接納要求后,排入含鹽污水處理系統(tǒng),避免對(duì)系統(tǒng)的沖擊。
原油脫水、聚酯原料廢水、堿渣廢水和循環(huán)水排污水輸送至預(yù)處理系統(tǒng),前三股廢水均為高濃度污染廢水,為確保預(yù)處理系統(tǒng)的處理效率,廢水均需恒流量排入系統(tǒng)中。原油脫水和聚酯原料廢水首先排入氣浮池,分離浮油及大顆粒懸浮物,出水自流入混合沉淀池與堿渣廢水混合,并加藥進(jìn)行混凝反應(yīng),去除部分硬度,沉淀后上清液與循環(huán)水排污水混合,進(jìn)入上流式污泥床,在污泥床反應(yīng)器中部分難降解有機(jī)物被污泥吸附,通過(guò)排泥排出水處理系統(tǒng),大部分有機(jī)物在污泥床內(nèi)得到有效的酸化水解,可去除大部分COD;污泥床出水自流至微生物反應(yīng)池以去除易降解有機(jī)物。由于來(lái)水含鹽量很高,一般微生物難以生長(zhǎng),在運(yùn)行初期,需向微生物反應(yīng)池投加“倍加清”特種菌,以增加其可生化性能。
2.1 氣浮裝置
氣浮裝置是一種用于工業(yè)污水處理的固-液或液-液分離的設(shè)備。來(lái)水與通過(guò)釋放器進(jìn)入接觸區(qū)的回流溶氣水及其釋放的微氣泡充分混合,懸浮物與微氣泡結(jié)合形成氣浮體,進(jìn)入布水區(qū),此時(shí)較大的氣浮體迅速上升至集油區(qū)后經(jīng)刮渣機(jī)排出池外。較小的氣浮體進(jìn)入斜板分離區(qū),根據(jù)淺池原理,這些氣浮體中的大部分氣浮體將在此被去除。密度較大的顆粒將下沉至一體化氣浮裝置底部,通過(guò)排泥口將其排出。處理后的污水一部分作為回流水回到裝置中,大部分水將進(jìn)入下級(jí)工序。
2.2 上向流污泥床
2.2.1 上向流污泥床反應(yīng)器基本構(gòu)造
上向流污泥床反應(yīng)器的基本構(gòu)造主要由:①污泥床;②污泥懸浮層;③沉淀區(qū);④三相分離器等組成。
2.2.2 上向流污泥床反應(yīng)器工作原理
前級(jí)工序廢水與污泥床回流水被混合并引入上向流污泥床反應(yīng)器的底部,水流按一定的流速向上流經(jīng)污泥床、污泥懸浮層至三相分離器及沉淀區(qū),上向流污泥床反應(yīng)器中的水流呈推流形式,進(jìn)水與污泥床及污泥懸浮層中的微生物充分混合接觸并進(jìn)行厭氧分解,并產(chǎn)生大量沼氣,沼氣在上升過(guò)程中將污泥顆粒托起,污泥床明顯膨脹,隨著反應(yīng)器產(chǎn)氣量的不斷增加,由氣泡上升所產(chǎn)生的攪拌作用變得日趨劇烈,從而降低了污泥中夾帶氣泡的阻力,氣體便從污泥床中突發(fā)性地逸出,引起污泥床表面呈沸騰和流化狀態(tài)。反應(yīng)器中沉淀性能較差的絮狀污泥在氣體的攪拌作用下,在反應(yīng)器上部形成污泥懸浮層,沉淀性能良好的顆粒狀污泥則處于反應(yīng)器的下部形成高濃度的污泥床,隨著水流的上升流動(dòng),氣、水、泥三相混合液上升至三相分離器中,氣體遇到反射式檔板后折向集氣室而有效地分離排出;污泥和水進(jìn)入上部的靜止沉淀區(qū),在重力的作用下泥水分離,污泥回落至污泥層,上清液則通過(guò)集水堰排入后續(xù)好氧處理設(shè)施。
2.3 特種微生物技術(shù)
生物法具有經(jīng)濟(jì)高效的特點(diǎn)。特種微生物技術(shù)是利用特定微生物種群對(duì)特定污染物降解作用的專一性,針對(duì)各工業(yè)污水中污染物的特性,向系統(tǒng)中投加對(duì)應(yīng)的“倍加清”特種微生物聯(lián)合菌群,強(qiáng)化對(duì)特定污染物的降解,從而提高污水處理系統(tǒng)去除有毒有害、難降解有機(jī)污染物的能力,達(dá)到污水凈化的目的。
2014年3月13 日高含鹽污水預(yù)處理系統(tǒng)開(kāi)始調(diào)試,至6月期間進(jìn)行細(xì)菌的培養(yǎng)與馴化,8月底調(diào)試結(jié)束,9月開(kāi)始產(chǎn)出合格污水。因脫臭堿渣COD貢獻(xiàn)較大,工況略有變化,其中2014.09~2014.12運(yùn)行工況原料水不含脫臭堿渣。
原料水以原油脫水為主要部分高鹽水,原油脫水含鹽量很高,且波動(dòng)性較大。運(yùn)行期間,進(jìn)水電導(dǎo)率為11200~235000μs/cm,平均CODcr為757.91mg/L時(shí),總出水平均CODcr為24.45 mg/L,去除率約為96.77%。高含鹽預(yù)處理系統(tǒng)在運(yùn)行期間,系統(tǒng)出水CODcr≤40mg/L,氨氮≤5mg/L,出水COD均在60 mg/ L以下,達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
運(yùn)行中間斷摻入堿渣進(jìn)行處理后,因脫臭堿渣COD值貢獻(xiàn)大,不能滿足達(dá)標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn),故改入原流程進(jìn)入氧化溝繼續(xù)處理。高含鹽系統(tǒng)對(duì)COD去除效果較好,去除率大于95%,平均為96.64%。
污水處理場(chǎng)含鹽污水處理系統(tǒng)處理的含鹽廢水,去除該股高鹽、高電導(dǎo)污水進(jìn)入含鹽系統(tǒng)后,含鹽系統(tǒng)污水合格率穩(wěn)步上升。剩余低鹽部分出水合格率大幅提高,增加污水回用水合格率,滿足回用水指標(biāo)。
(1)目前根據(jù)實(shí)際運(yùn)行工況,高含鹽系統(tǒng)在低負(fù)荷狀態(tài)下,且不摻入堿渣的情況下,出水效果優(yōu)于設(shè)計(jì)指標(biāo),已達(dá)到工業(yè)廢水排海的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
(2)增加回收利用再生水的比例。在高含鹽預(yù)處理系統(tǒng)投用之前,含鹽系統(tǒng)出水電導(dǎo)率平均為1800-2500us/cm,無(wú)法進(jìn)行回用。
(3)生物處理高鹽廢水特別是耐鹽細(xì)菌和組合工藝,使高鹽廢水的生化處理得到很高的處理效率。