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研究污水生化處理技術(shù)在潿洲終端的應(yīng)用
摘要:中海油湛江分公司潿洲終端處理廠與桂林工學(xué)院合作研究,采用“厭氧 好氧 過濾”組合工藝對終端廠含油污水進(jìn)行處理。從根本上解決了終端廠舊有污水處理設(shè)施處理量不足的問題,使終端廠污水排放指標(biāo)達(dá)到了國家和當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門的要求,取得了很好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益。
關(guān)鍵詞: 化學(xué)需氧量;生化處理;序批式活性污泥法;折流式厭氧反應(yīng)器
0 引言
中海石油(中國)有限公司湛江分公司潿洲終端處理廠于1998年8月正式建成投產(chǎn),是中海油湛江分公司第一個(gè)自營綜合性油氣處理終端。潿洲終端廠原有的電解法污水處理工藝在除油、脫硫、懸浮物等方面有較好的處理效果,曾一度滿足了小排量污水COD(化學(xué)需氧量)處理的要求。但是舊的COD電解處理方法存在處理量少(日處理量80立方米左右)、維修工作量大、維修成本高、操作不方便等缺陷。隨著油氣田不斷地勘探開發(fā)生產(chǎn)和油田綜合含水的上升,生產(chǎn)污水量也逐年增加(2005年已達(dá)1000立方米),原來的COD電解處理工藝已滿足不了實(shí)際生產(chǎn)的需要,對污水處理系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)容和尋求新的處理技術(shù)勢在必行。
1 終端污水特性的試驗(yàn)研究
污水生物處理技術(shù)是利用污水中的細(xì)菌、真菌以及原生動(dòng)物、后生動(dòng)物等微生物的作用,分解污水中的污染物,從而實(shí)現(xiàn)污水凈化。按照污水生物處理的條件,又可分為:厭氧生物處理和好氧生物處理兩種。
中海油湛江分公司與桂林工學(xué)院于2002年7月22日簽定了關(guān)于“潿洲終端處理廠污水CODCr環(huán)保達(dá)標(biāo)研究”的合同。桂林工學(xué)院資源與環(huán)境工程系隨后成立了研究項(xiàng)目組,并根據(jù)合同的要求立即開展工作。經(jīng)過多次采集潿洲終端處理廠污水,分析化驗(yàn)、在實(shí)驗(yàn)室完成了多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)后,又在現(xiàn)場開展了兩個(gè)多星期的試驗(yàn)。為獲得更加全面、準(zhǔn)確的資料,研究項(xiàng)目組于2004年先后3次采集潿洲終端處理廠污水,系統(tǒng)研究了溫度和厭氧處理時(shí)間對污水處理效果的影響。研究表明:
(1)潿洲終端處理廠污水COD為150~400mg/L,并具有鹽度高,含硫化物高,水質(zhì)水量均變化較大的特點(diǎn)。
(2)污水中BOD/CODcr的比值為0.38,具較好的可生化性,通過對微生物的馴化,可 以用生化法處理污水。但單一的厭氧生化處理和好氧生化處理均不能達(dá)標(biāo)。而厭氧—好氧聯(lián)合處理后的出水CODcr為15~85mg/L,完全可以實(shí)現(xiàn)CODcr達(dá)標(biāo)。
(3)化學(xué)混凝可去除20%的COD,化學(xué)混凝—活性碳吸附聯(lián)合處理可去除44%的COD,但處理后的出水均不能達(dá)標(biāo)。
(4)在30-50度的范圍內(nèi),溫度對厭氧處理效果無明顯影響。
2 污水處理技術(shù)方案的對比研究
厭氧 好氧組合工藝目前廣泛的應(yīng)用于中高濃度、難降級(jí)的有機(jī)廢水。目前國內(nèi)外厭氧反應(yīng)器應(yīng)用的主要類型有厭氧濾池(AF)、升流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB)、厭氧折流板反應(yīng)器(ABR)、厭氧顆粒污泥膨脹床反應(yīng)器(EGSB)等。好氧反應(yīng)器主要有接觸氧化池、SBR反應(yīng)器、氧化溝。曝氣生物濾池等。鑒于本設(shè)計(jì)的水質(zhì)水量特征,設(shè)計(jì)初步確定兩個(gè)處理方案,并通過實(shí)驗(yàn)運(yùn)行,評價(jià)其處理效果。
(1)方案一:UASB+SBR組合工藝處理含油廢水
UASB反應(yīng)器和SBR反應(yīng)器串連運(yùn)行。升流式厭氧污泥床反應(yīng)器是荷蘭的Lettinga教授研究開發(fā)的一種高效厭氧生物處理反應(yīng)器,其上部設(shè)置氣、固、液三相分離器,下部為污泥懸浮層區(qū)和污泥床區(qū),廢水用泵連續(xù)或脈沖由反應(yīng)器底部均勻進(jìn)入污泥床區(qū),與厭氧顆粒污泥充分接觸反應(yīng),有機(jī)物被厭氧微生物分解成沼氣。液體、氣體與固體形成混合液流上升至裝配式三相分離器,使三者很好地分離,顆粒污泥回流到污泥床內(nèi),沼氣通過導(dǎo)管流入沼氣柜,處理過的水由出水槽排走。反應(yīng)過程約80%以上的有機(jī)物被轉(zhuǎn)化為沼氣,完成廢水處理過程
序批式活性污泥法(簡稱為SBR工藝)是近年來引起國內(nèi)外廣泛重視、研究和應(yīng)用日趨增多的好氧生化工藝之一。其工作核心是SBR反應(yīng)池,該池集水質(zhì)均化、初次沉淀、生物降解、二次沉淀等功能于一體,整個(gè)工藝簡潔,運(yùn)行操作可通過自動(dòng)控制裝置完成,管理簡單,投資省。
SBR工藝的序批式包含兩層含義:一是運(yùn)行操作在空間上按序列、間歇的方式進(jìn)行,由于污水大都是連續(xù)或半連續(xù)排放,處理系統(tǒng)中至少需要兩個(gè)或多個(gè)反應(yīng)器交替運(yùn)行,因此,從總體上污水是按順序依次進(jìn)入每個(gè)反應(yīng)器,而各反應(yīng)器相互協(xié)調(diào)作為一個(gè)有機(jī)的整體完成污水凈化功能,但對每一個(gè)反應(yīng)器則是間歇進(jìn)水和排水;二是每個(gè)反應(yīng)器的運(yùn)行操作分階段、按時(shí)間順序進(jìn)行,典型的SBR工藝的一個(gè)完整的運(yùn)行周期由五個(gè)階段組成,即進(jìn)水階段、反應(yīng)階段、沉淀階段、排水階段和閑置階段,從第一次進(jìn)水開始到第二次進(jìn)水開始稱為一個(gè)工作周期。
進(jìn)水階段是反應(yīng)池在短時(shí)間內(nèi)接納需要處理的污水,同時(shí)起到調(diào)節(jié)和均質(zhì)的作用,此階段可曝氣或不曝氣。反應(yīng)階段是停止進(jìn)水后的生化反應(yīng)過程,根據(jù)需要可在好氧和缺氧條件下進(jìn)行,也可兩種條件下交替進(jìn)行,但一般以好氧為主。沉淀階段停止曝氣,進(jìn)行泥水分離。經(jīng)過一定時(shí)間的沉淀,進(jìn)入排水階段,利用排水裝置將上清液排出反應(yīng)池。排水結(jié)束到第二次進(jìn)水的時(shí)間間隔為閑置階段,這一階段曝氣或不曝氣均可,此時(shí)通常不進(jìn)水,而是通過內(nèi)源呼吸作用使微生物的代謝速度和吸附能力得到恢復(fù),為下一個(gè)周期創(chuàng)造良好的初始條件。在每一個(gè)運(yùn)行周期內(nèi),各階段的運(yùn)行參數(shù)都可以根據(jù)污水水質(zhì)和出水指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整,并且可根據(jù)實(shí)際情況省去其中的某一階段,還可以把反應(yīng)期與進(jìn)水
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