楊興學
青海大學,青海西寧 810016
高含油有機化工廢水主要來源于石油、化工、焦化、鋼鐵、煤氣發(fā)生站及機械加工等工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)。
含油廢水如果不加以回收處理,不僅會造成浪費,還會在排入河流、湖泊或海灣時污染水體,影響水生生物生存;若用于農(nóng)業(yè)灌溉,則會堵塞土壤空隙,妨礙農(nóng)作物生長。
高油化工廢水中含油量過高,不宜直接進行徹底的生化處理。需通過預處理、生化處理和后處理三部分完成,其處理后的水質能夠達到國家排放標準。
經(jīng)過包括除油池、氣浮池和調(diào)節(jié)池的預處理,可除去約為30%的污油,達到初步的除油效果。
一般是先經(jīng)由隔油池初步油水分離后,再進行第二步上浮或混凝的油水分離。既可防止處理裝置被油品堵塞,又可更好地發(fā)揮各個裝置的除油性能。在用泵提升前可先進行一次除油,以減少乳化程度。對于粒度大、凝固點高的含油廢水,需配置加熱、保溫設備以保持適應的溫度,防治油凝固。
通過除油預處理后的高含油水的含油量已達到30mg/L以下,可以進行包括厭氧反應器、缺氧池、好氧池、中沉池、接觸氧化池和二沉池的生化處理,以生物降解方式處理含油廢水中的有機物、有害物質等餾物及懸浮物。
生化處理多通過厭氧好氧兩段式處理廢水方法,采用兩段串聯(lián)的厭氧-好氧(A/O)工藝,以充分發(fā)揮兩種狀態(tài)下的各自優(yōu)勢。
廢水首先在厭氧段的無分子態(tài)氧條件下,通過包括兼性微生物的厭氧微生物作用,經(jīng)水解酸化將廢水中難降解的有機物轉化成易降解的有機物,把長鏈的有機物轉化成短鏈的脂肪酸、醇類、醛類等簡單的有機物,以提高廢水的可生化性。利用厭氧菌作用可去除廢水中的部分COD,并在產(chǎn)氫及甲烷菌的作用下,將部分有機物分解轉化成H2,CH4,CO2等另種能源。之后,廢水進入好氧段,好氧微生物不僅能將廢水中的脂肪酸、醇類、醛類、短鏈烴氧化成CO2,H2O等無機物,還能降低COD和含油量。
處理過程中,可在兩個池中設置一些彈性填料,池內(nèi)既有均勻分布的生物膜,又有大量的懸浮污泥,保持比一般直接接觸法高很多的生物膜,極大地強化了處理能力,增強了設施的耐負荷性能,提高了生物膜的作用。
圖1 含有化工廢水生化處理工藝簡圖
其處理工藝流程如圖1所示,可通過推流式鼓風瀑氣和膜法A/O處理工藝相結合的方法,進行兩級生化處理。將經(jīng)氣浮處理后的污水,用污水提升泵送入一級生化池的選擇段,其氣浮進水先在選擇段與二次沉淀池中回流的污泥充分接觸,形成活性污泥與污水混合液后,再從瀑氣區(qū)的鼓風瀑氣中獲得足夠的溶解氧,并進行碳化及硝化反應,污水中的可溶性有機污染物即可被活性污泥吸附,且被活性污泥上的微生物降解。經(jīng)此將有約75%的COD被去除。
之后,一級生化池出水自流進入二次沉淀池中進行泥水分離,污泥被回流提升泵回流送入瀑氣池前端選擇段,出水則自流進入二級生化池。
污水在二級生化池中,通過缺氧-好氧(A/O)工藝,選用利于生物膜成長的懸浮球形填料,在進一步去除COD的同時,進行生物反硝化脫氮處理,以保證出水氨氮指標合格。
A 段池內(nèi)設置提升式微孔瀑氣器進行布氣攪拌,利用電動閥門控制并調(diào)整間斷進氣周期時間,將A段空間變成缺氧狀態(tài),其溶解氧需控制在0mg/L~1mg/L。O段溶解氧控制在1mg/L~2mg/L。可同樣采用提升式微孔瀑氣器布氣來保證好氧氧化所需的溶解氧。
在二級生化池出水進入混凝反應池后,需與投加的聚丙烯酰氨進行充分混合反應,混合反應后的出水再進入混凝沉淀池,進行泥水分離。沉淀池中剩余污泥可由提升泵提升送至三泥脫水罐。經(jīng)此剩余的COD又可去除71%。
新近發(fā)展起來的序批式好氧生物處理工藝SBR工藝,是處理高含油有機化工廢水新型工藝,其在充氧去除有機物時與普通活性污泥法的機理相同,但在運行時,進水、反應、沉淀、排水及空載5個工序,能在一個反應池中依次周期性運行完成,無需專設二沉池和污泥回流系統(tǒng),系統(tǒng)可自動進行污泥培養(yǎng)、馴化。
后處理是經(jīng)過包括混合反應池、混凝沉淀池和過濾器的污泥濃縮和污泥脫水的污泥處理。
圖2 含油化工廢水污泥處理工藝簡圖
其工藝流程見圖2[1]。污油罐、調(diào)節(jié)罐罐底油自流至油泥浮渣池,經(jīng)油泥浮渣泵送至三泥脫水罐濃縮脫水?;炷恋沓氐氖S辔勰喽ㄆ谟帽盟椭寥嗝撍?。濃縮脫水的油泥用離心機進料泵送入離心脫水機脫水,形成泥餅,送到鍋爐房做燃料??杉尤雰煞N高分子絮凝劑,陰離子型和陽離子型聚丙烯酰氨促進脫水。脫出的污水自流進入含油污水池,用含油污水提升泵送至含油污水調(diào)節(jié)罐,重新處理。
高含油有機化工廢水在生化處理前,先經(jīng)過除油預處理,既可降低污水中的含油量,又能減少或去除部分有毒有害的有機物,改善其生物降解性。再經(jīng)后續(xù)的生化處理及污泥處理,其水質即可達到國家排放標準。但更應重視清潔生產(chǎn),從源頭減少污染,減輕末端處理壓力。
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