摘 要:本文根據(jù)新疆天利石化控股集團污水場處理含堿渣廢水遇到的一系列問題,進行分析探討,并進行工藝改進,優(yōu)化操作,使含堿渣廢水處理得到有效控制,為處理含堿渣廢水相關(guān)研究提供依據(jù)。
關(guān)鍵詞:堿渣;廢水處理;吸附再生法;石油化工
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.09.014
新疆天利石化控股集團主要生產(chǎn)苯乙烯、異戊二烯、雙環(huán)戊二烯、正戊烷、異戊烷、環(huán)戊烷、間戊二烯、混合二甲苯、混合三甲苯、混合四甲苯、工業(yè)用裂解碳九、混合重組分油、混合甲基萘、石油萘、重芳烴等。因此其廢水種類多,時常變化,且含有大量中性油、有機酸、揮發(fā)酚和硫化物等污染物。堿渣廢水就是其中之一,它濃度高,堿性強,微生物很難降解,且含有大量影響生化處理系統(tǒng)正常運行的有害物質(zhì),如果直接進入污水處理系統(tǒng),會對污水處理場造成沖擊,影響出水水質(zhì)。
1 工藝流程簡介
新疆天利集團污水場流程為:格柵集水池→調(diào)節(jié)罐(事故罐)→隔油池→中和池→渦凹曝氣池→溶氣氣浮池→吸附沉淀池→池→二沉池→中間水池→外排。
2 運行中出現(xiàn)的問題
在運行初期,堿渣廢水沒有引起重視,當(dāng)來水pH為堿性時,只是覺得石油化工行業(yè)中廢水一般呈堿性,概念性的將其忽視。但當(dāng)堿渣廢水越積越多,流入生化系統(tǒng)時,為時已晚。造成微生物大量中毒死亡,二沉池不斷有浮泥上升,出水不達標(biāo),COD平均65mg/L,氨氮也持續(xù)上漲,平均為13mg/L,其他大部分指標(biāo)不合格。因此不得不將污水大量回流,少量出水進行稀釋后外排。
3 工藝改進
當(dāng)認識到問題的嚴重性時,由于這些都是設(shè)計工藝時沒有考慮的,因此,必須進行工藝改進。發(fā)現(xiàn)將吸附沉淀池改為高負荷吸附再生池,可行性很高,也滿足操作要求。高負荷生物吸附再生工藝去除污染物質(zhì)包括以下四種作用[1]:①吸附池中發(fā)生的污泥及微生物絮凝物質(zhì)對微細顆粒污染物的絮凝作用;②吸附池中生物污泥對溶解性污染物的吸附作用;③沉淀池中發(fā)生的大顆粒懸浮固體的自然沉降作用;④再生池中微生物對所吸附的溶解性有機污染物的生物代謝作用。其中,對堿渣污水有作用的是吸附池的絮凝作用、吸附作用和再生池的生物代謝作用。但在再生池中,生物代謝主要是為了恢復(fù)污泥的活性,生物代謝時間和生物代謝量均較小,對污染物的去除作用較小 。因此,高負荷生物吸附再生法處理污染物主要是生物污泥的吸附作用。
因此工藝流程改為:在現(xiàn)有吸附沉淀池的基礎(chǔ)上,在沉淀池底部加一條污泥回流線至吸附池,并引一條剩余污泥線至吸附池,同時加一條工業(yè)風(fēng)線給吸附池鼓風(fēng)曝氣。
具體操作為在吸附池內(nèi)接種一些人工篩選后有針對性的高效微生物菌落[2],它可以將傳統(tǒng)微生物難以處理的高濃度、有毒廢水比較經(jīng)濟地處理成低濃度、易生化廢水,大幅降低高濃度有機廢水的處理成本。吸附池內(nèi)要保持高負荷,低污泥齡的運行條件。這可以迅速將大量污染物質(zhì)通過吸附池被絮凝吸附而形成污泥絮體,由于水力停留時間短,被吸附的有機物基本未發(fā)生生物化學(xué)反應(yīng),就進入沉淀池,經(jīng)泥水分離后,通過沉淀池的排泥線將沉淀的堿渣排放出。
為恢復(fù)沉淀池污泥的生物吸附活性 ,將部分沉淀池污泥回流至吸附池進行曝氣活化,使污泥活性得到恢復(fù)。若回流量小時或出現(xiàn)異常情況,可以用剩余污泥來補充,以此構(gòu)成循環(huán),不斷將廢水中堿渣去除,保證其不進入生化系統(tǒng)。
4 工藝改進后的效果與討論
上游來水COD平均值為1600mg/L,氨氮為65mg/L,水中油為30mg/L。工藝改進后,經(jīng)吸附再生池處理后為COD降為480mg/L,氨氮降為18mg/L,水中油降為17mg/L。(其他指標(biāo)原來工藝就可以處理合格,不做說明)
以上結(jié)果表明,改進吸附沉淀池為吸附再生池,是正確的,它既能高效將堿渣廢水及時處理,又能減輕后面生化處理負荷。通過觀察近一年來的水質(zhì),發(fā)現(xiàn)外排出水穩(wěn)定,各指標(biāo)大幅降低。為國家綠色發(fā)展做出貢獻。也為堿渣廢水處理提供參考。
5 未來展望
目前,國內(nèi)處理石油化工類堿渣廢水主要以化學(xué)法為主,但其成本高、反應(yīng)條件嚴格、能耗高、投資大、需要催化劑、會產(chǎn)生化學(xué)污泥、占地面積大、處理效率一般、操作不穩(wěn)定存在安全隱患等缺點。因此,生物處理石油化工類堿渣廢水前景光明,它通過微生物新陳代謝作用,使廢水中的堿渣類有機物轉(zhuǎn)化為無機物。它能克服化學(xué)法處理堿渣廢水的缺點,如QBR技術(shù)[3]。最主要的是符合國家發(fā)展理念,即綠色發(fā)展。
但生物法處理仍有許多問題,如高效菌種的篩選,需要大量人力物力,而微生物對污染物的降解機理有待進一步提高。雖然問題重重,但總體的趨勢不會變,相信未來幾年,科學(xué)家以及身邊的污水處理者會克服這些困難。那時我們的生產(chǎn)和環(huán)境將大幅改善。
參考文獻:
[1]蔣展鵬,尤作亮,師紹琪等.城市污水強化一級處理新工藝-活化污泥法[J].中國給水排水,1999,15(12):3-4.
[2]彭芬.生物技術(shù)在噴漆廢氣治理中的應(yīng)用[J].中國環(huán)保產(chǎn)業(yè),2017
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[3]馬鳳榮,牟彤,白冰,趙來強等.高濃度廢水處理技術(shù)在柴油堿渣處理中的應(yīng)用[J].油氣田環(huán)境保護,2006,16(02):19-21.
作者簡介:張凱(1989-),男,陜西銅川人,本科,污水場班長,主要從事污水場的工藝、設(shè)備管理、以及一些污水提標(biāo)改進項目。