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炼化混合废水达标排放技术改造 高 健 广州市环境保护工程设计院有限公司, 广东 510115 摘要 通过对炼化混合废水处理工序进行全过程分析与检测, 找出影响外排水达标排放的因素, 对加药、释放器及生化 系统提出了改造方案, 改造后的结果表明, 浮选与生化系统的降解能力得到提高, 外排水水质明显改善, 实现达标排放。 关键词 炼化废水 加药 释放器 生化系统 0 引言 胜利石化总厂是集炼油与化工生产于一体的大 型企业,共有 7套炼油装置与 3套化工装置。炼油部 分的原料为稠油 , 是全国最大的稠油炼化生产企业, 其废水采用集中混合处理的方式。 1 废水水质 炼油与化工生产废水水质见表 1。 表 1 炼油与化工生产废水排放情况及特点 项目 水量 m3h- 1 主要污染物特点 炼油装置220 油、 硫化物、酚、 氨氮、终止剂、 烃类化合物等 pH 4 ～ 10 , CODCr 400 ～ 2 000 mg L, 污水的 乳化 程度 较大 化工装置42 苯酚、富马酸、 四氢呋喃、 丙烯 腈、 醛、醇等 pH 2 ～ 9, CODCr 1 000 ～ 50 000 mg L,1 ,4 丁二醇装置的 CODCr负荷相当高 2 废水处理流程 废水处理流程见图 1。 图 1 废水处理流程 3 系统存在的问题与对策 3. 1 来水强酸性与高负荷废水的冲击 因上游装置生产过程中无法彻底分离的非工艺酸 的影响,加之顺丁烯二酸酐装置排放废水的强酸性,系 统受到较大的冲击,硝化菌与反硝化菌最适宜的 pH 值 为7. 0～ 8. 5,当 pH 值过高时影响菌类的活性。 解决对策 ①对于顺丁烯二酸酐装置产生的废 水呈强酸性 ,且为间断排放 ,对其产生的废水进行加 废碱中和的处理方式 ,对于其排放至污水处理厂的废 水的 pH 值控制在 6 ～ 9。 ②在污水处理厂增建一 5 000 m 3的污水调节罐 , 当监测到上游装置排放的废 水的 pH 值呈强酸性或高负荷时 ,临时将这部分污水 打入这一调节罐进行缓存 ,然后采用适量掺合处理的 方式 ,降低高负荷废水对系统的影响 。 3. 2 加药系统 污水处理厂的加药系统原设计采用推杆式计量 泵加压 ,管道输送的方式进行投加, 但运行一段时间 后,DN20 的药剂输送管线结垢严重, 不易疏通, 造成 药剂投加不均, 影响浮选效果 。 因此将加药系统由计量泵投加改为药罐投加方 式,在浮选池上增设 2 个 2 m 3 的玻璃钢药罐 , 并配置 新鲜水线、汽线及风线, 用以药剂的调配, 均匀鼓风, 调节水温。 3. 3 浮选系统 原气浮池释放器的安装为溶气水主管直接通至 池底, 多个释放器以螺纹形式连接在主管上 ,当单个 或部分释放器需要清理时, 必须停运浮选池 ,清空状 态才能完成 ,造成清理与维修不方便 ,操作不平稳 。 改进后将溶气水主管置于池面 ,单个释放器以阀 门法兰形式与主管相连接 ,再引支管引至池底 。原释 放器为4 孔或6 孔螺纹连接铜制释放器 ,改为不锈钢 法兰释放器 ,释放器的内部结构也进行了重新选型 。 3. 4 生化系统 3. 4. 1 泡沫封池及其应对措施 在运行过程中, 好氧生化池供氧过程中不定期的 出现泡沫封池的现象, 其主要原因是 ①稠油炼制产 生的废水中含有部分发泡型物质; ②废水中氨氮含量 突然增加; ③ 放线菌科的微生物大量繁殖造成 。泡沫 封池的直接后果将导致生化出水水质恶化 、泡沫乱 飞、 污泥处理功效降低,给运行管理与操作带来不便。 解决办法是根据泡沫的形成与现状判断产生的 86 环 境 工 程 2006年 10 月第 24卷第 5 期 因素, 当确定为放线菌科微生物过度繁殖造成时, 可 适当降低 pH 值 , 以减缓放线菌的生长速度 , 使回流 污泥与废水充分接触, 增加厌氧时间, 保持相对较长 的压氧条件 ,好氧段采用间断曝气供氧 , 达到抑制放 线菌科微生物生长的目的 ; 同时根据絮状体形成菌生 长周期较放线菌科微生物短的特点 ,可利用提高排泥 频次的办法 ,缩短泥龄 , 从而降低池内放射线菌科微 生物的数量。其它类型的泡沫封池可采用喷淋水 、 投 放废油等方法进行快速消泡, 或提高回流稀释比的方 法予以缓解与消除。 3. 4. 2 A 段填料 A 段生化池采用填料挂膜方式进行缺氧反硝化 处理 ,选用半软性填料,此种填料虽然挂膜容易,微生 物附着性较好, 此段采用的是缺氧处理 , 水流为平流 式,长周期运行脱落的微生物与沉积下来的微生物积 存于池底 ,造成污泥的腐化,加之当填料受到污染后, 不易清洗, 使填料上的生物挂膜率降低 , 影响污水的 脱氮效果 。 因此选择圆环半软性锯齿填料更换原来的半软 性填料 ,这种填料表面积大 ,并且老化的生物膜易于 脱落 ,当填料受到污染时 ,易于清洗 ,缺点是挂膜时间 长一点。 3. 4. 3 生化系统的设计缺陷 生化系统的原设计是利用后浮选代替沉淀池进 行泥水分离,实现污泥的回流工艺 。但在运行实践中 发现 当进入生化系统的水质水量发生较大波动、污 泥浓度较高 、 甚至污泥出现问题时, 由于生化池的好 氧段出 水入后浮 选池, 后浮选 的停留时间 较短 40 min ,泥水分离率下降 ,进入生物炭废水的 SS 偏 高,造成生物炭的运行憋压,炭层堵塞等现象 ,对生物 炭处理及外排水的达标排放造成很大影响 。经过论 证和分析, 考虑在好氧段设置沉降段 。在东生化池 O2 段中间设立一面溢流墙 ,将混合液回流泵入口管 向池中延长 25 m ,在混合液回流管线上成 45 角焊接 DN150 管线鱼刺布置 , 并于其上部开若干个 20 mm 孔并焊接 400 mm 的喇叭口 , 作收排沉泥使用 ,具体 改造如图 2。 3. 4. 4 活性污泥处理效能 由于A O 系统本来是专门处理炼油废水而设计 的,但随着化工装置的陆续开工, 其投放的化工废水 的污染物种类与负荷均有较大程度的变化,污泥的活 性与处理功效有所降低, 经分析得出 ①适合处理化 图 2 改造后的生化系统 工废水的特种菌群少; ②溶解氧的调控不当 ,不能及 时根据进水污染负荷的变化合理调控氧的供应量 ,造 成池内时而缺氧 ,进而富氧的状态; ③污泥回流量过 大,排泥量少,造成池内污泥浓度过高,污泥处于老化 状态,其活性降低, 放线菌有所增多 ,泥龄偏大, 污泥 的沉降性能差, 后浮选的泥水分离效果差 ,出水入生 物炭的 SS 含量高 ; ④ 活性污泥的营养失衡 ,主要表现 在磷含量严重不足。 采取的措施 ①适当引进处理化工废水的菌群, 投入到为生化池的 O 段, 经过简单的培养与驯化, 提 高处理化工废水菌群的数量; ② 对鼓风机加装变频装 置,根据进水污染物的负荷与需氧量的关系 ,鼓风机 提供的氧量与变频器频率的三者关系,找出了污染负 荷与变频器频率的直接关系, 通过调控频率控制生化 池氧的供应量; ③ 根据理论与实际结合找出污泥的合 理排放量, 加大排泥力度 , 使 O 段污泥浓度保持在 2 000～ 4 000 mg L ,SVI 控制在 70～ 110 mL g 之间 ,SV 控制在 25～ 35, 降低泥龄 , 提高污泥的活性; ④ 根据微生物对 C、 N 、 P 的需求比, 适当投加磷酸二氢 钠,来满足污泥对磷的需求,提高污泥的处理效率 。 4 效果分析 4. 1 进水污染物控制效果 1,4 丁二醇装置对排放的废水进行酸碱中和、对 高负荷污水的暂时储存, 适量掺合处理的措施, 有效 地消除了酸碱水 、 高浓度废水对生化系统的影响与冲 击,有效地提高了污水处理设施运行的平稳性 。 4. 2 加药与浮选系统改造效果 新的加药系统投用后 ,便于在水质水量变化时调 控药剂的投加量 ,减少了管线的堵塞, 在一定程度上 提高了操作的灵活性与水处理的效率; 取最具代表性 的数据进行比较发现 浮选出水的 SS 比改造前下降 了3. 2～ 5. 6,出口油的含量平均下降 7 mg L, 油 的去除率提高了 2. 1～ 8. 3。 4. 3 生化系统改造效果 通过填料的更换, 提升了填料表面附着的生物 87 环 境 工 程 2006年 10 月第 24卷第 5 期 量,培养合适的降解菌 , 通过对附着生长型微生物的 挂膜驯化 , 即使在冬季低温和高浓度 CODCr、 NH3- N 下,缺氧池填料上的细菌仍可保持 1. 010 6 ～ 1. 7 10 7 个 g ,有效地增强了缺氧池的抗冲击能力和减毒 作用 。在进水正常时 ,缺氧池的作用表面上看起来不 明显, 在进水不正常时 , 缺氧池的减毒作用就能极大 地减轻毒害物质对好氧活性污泥的影响,A 段对大分 子、 长链有机物质的降解功能增强, 出水的可生化性 平均提高 0. 07 。 通过对4 台鼓风机进行变频改造 ,根据生产的需 要,利用调整交流电的频率来控制电机的转子的转 速,在电机运行中的实测电流上显示当所需风量较小 时,电机的电流下降较大 ,根据进水的污染物的负荷 来调整变频器的开度大小 ,根据进水污染物的浓度与 池中溶解度的需求来确定最佳的调整值 。 当生化池的进水 CODCr的值 1 200 mg L , 可以 开启 2 台鼓风机对生化池进行供氧, 以保证生化池内 溶解氧的含量保持在 2～ 4 mg L 。从平时生化池进水 维持在 800 mg L 的水平 , 仪表显示电流为 200 A, 当 处于工频状态时 ,仪表显示电流为250 A,由此可见当 处于变频状态时既有利于调节生化池的风量 ,也处于 良好的节能状态 。 自沉降段投用后 , 取改造前与改造后各 30 d 的 监测数据见表 2, 效果非常好 , 尤其是外排水悬浮物 和CODCr2项重要的指标, 呈明显的下降趋势, 生物炭 运行平稳, 从水质数据可以看出, 外排水 CODCr平均 降低了50 mg L,SS 下降了 12,按此计算 , 仅 CODCr 一项每年可减少污染物排放量 82 t , SS 每年可减少 29 t 。 表 2 改造前后的监测数据mg L 时段 油 CODCr 氨氮挥发酚SS 进口外排进口外排二浮外排二浮外排外排 改造前 208. 334 . 31 1 487 . 41 131 . 4758 . 8514 . 6946. 540. 28133 改造后 62 . 174 . 53771. 9478 . 9446 . 141. 1941. 300. 06117 5 结论 1 通过对加药与浮选系统的改造 , 提高了一级 处理的处理效率 ,为二级处理的稳定运行提供可靠的 基础保障。 2 通过填料的换型与在好氧后半段设一沉降 段,有效的提高了污泥的硝化-反硝化能力, 提高了污 水的可生化性, 降低了后浮选进水的泥量 ,出水 SS 大 幅降低,保证了生物炭的正常运行。 3 通过改造 ,外排污水合格率提高 6, 年减排 污染物质约 140 t 。 参考文献 [ 1] 张景来等. 环境生物技术及应用. 北京 化学工业出版社, 2002. 5. 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The process of oil separation -UASB- biological contact oxidation-flocculation is used to treat chicken claw-processing wastewater, and the result shows clearly that the technique is feasibl and prossed water can be drained off safely. Keywords wastewater of processing chicken claw, UASB technology and biological contact oxidation PILOT -SCALE TEST OF USING FABRIC FILLER TO RE TRADITIONAL ACTIVATED SLUDGE PROCESSLiu Hongtao Chen Guihong YeJipeng et al 84 Abstract Hydrolysis -aerobic biological treatment process based on fabric fillers is adopted to treat city sewage in the pilot test. The design features, parameter and running effect of the technology are described. The results show that the technology needs lower investment and running cost, the effect is continuously stable. When the wastewater flow is 1. 4104m3 d, the hydraulic retention time is 1. 89 h, the gas water ratio reduces to half, BOD5, CODCrand SS of the effluent meet the first-order of the national discharge standard. The removal effect of P andN by this process is greatly superior to that of the traditional activated sludge process, and the average removal efficiency of TN and TP is more than 50 and 70 respectively . The technology is suitable for reing middle or small municipal wastewater treatment plants. Keywords fabric filler, hydrolysis and acidification, aerobic biological contract oxidization, running effect and nitrogen phosphorus removal TECHNICAL RE OF DISCHARGING OIL-SMELTING COMPOSITE WASTEWATER UP TO THE STANDARDGao Jian 86 Abstract The factors influencing the quality of effluent were found out, and reing scheme was proposed for the system of adding chemicals, releaser and biochemical system, by means of all course analysis and testing of the procedures of oil -smelting composite wastewater treatment. The results after the re showed that the degradability of floatation and the biochemical system was improved, the quality of the effluent was raised remarkably ,which could be discharged up to the standard. Keywords oil-smelting wastewater, addition of chemicals, releaser and biochemical system PILOT TEST OF TREATING URBAN DOMESTIC WASTEWATER OF LOW CONCENTRATION USING UASBLuo Wensheng Zhang Qing Cai Zhenhua 89 Abstract Influence, parameters andmodel of a 1. 2 m3up -flow anaerobic sludge blanket UASBreactor was studied,whichwas operated at low operating parameters of 200mg CODCr L. The secondary start -up of granular sludge inoculation was used for the test. The reactor was operated under SLR of 0. 06～ 0. 13 kg kgd, liquid upflow velocity of 1. 4～ 1. 7 m h and hydraulic retention time HRT of 3. 0～ 2. 5 h at temperature of 32～ 5 ℃, for six months. The CODCrremoval efficiency is 40～ 80. Keywords UASB and urban sewage EXTENSION DESIGN OF THE WASTEWATER TREATMENT ENGINEERING FOR WAX PRINTING PRODUCTIONLiu Rongzhan Zhang Wei Zhu Shujun et al 91 Abstract The extension design of the wastewater treatment for wax printing production has been done. The results show that when the split flow containing wax by mechanical action is treated by the double air flotation, the reuse rate of the wastewater and the recovery of the wax in the wastewater are all over 90, when the split flow containing wax by saponification is treated by acidification and the air flotation, the recovery of the wax in the wastewater is over 95. When the wastewater containing wax by saponification has been treated and printing wastewater is treated by internal electrolysis, the decoloration is over 85. The mixing wastewater is treated by the process of coagulation -air flotation-biological contact oxidation -sedimentation-filtration, the effluent quality can meet the national sewage discharge standards. This process has many advantages such as high efficiency, stable treatment effect, high economic and environmental benefits. Keywords wax printing, wastewater treatment, recovery of wax, coagulation -air flotation, biological contact oxidation and filtration Sponsor Central Research Institute of Building and Construction of MCC Group Publisher Industrial Construction Magazine Agency Editor The Editorial Department of Environmental Engineering 33, Xitucheng Road, Haidian District , Beijing 100088, China Telephone 01082227637、82227638 Fax 01082227637 Chief EditorWeng Zhongying Domestic All Local Posts DistributorChina International Book Trading Corporation P . O. Box 399, Beijing China Journalistic Code ISSN1000-8942 CN11-2097 X E -mail Addresshjgcpublic. yj . cn. net hjgc mail . yj. cn. net WWW Addresshttp www. hjgc. com. cn http www. hjgc. net. cn 6 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 24, No. 5,Oct. , 2006