張 鵬,孫丹鳳,高會杰
(中國石化撫順石油化工研究院, 遼寧 撫順 113001)
隨著全球能源危機的加劇和環(huán)保經(jīng)濟的興起,一些主要發(fā)達國家給予了廢潤滑油再生行業(yè)高度的重視[1]。我國廢潤滑油再生行業(yè)起步較晚,從目前發(fā)展的現(xiàn)狀來看, 由于受政策、技術(shù)等方面的影響, 目前合法的廢潤滑油再生企業(yè)數(shù)量較少, 規(guī)模偏小, 技術(shù)水平偏低,在回收過程中還會產(chǎn)生大量的含油有機廢水,由于缺乏這方面的監(jiān)管,導(dǎo)致偷排現(xiàn)象時有發(fā)生,給環(huán)境帶來了惡劣的影響[2]。因此,國家有關(guān)部門應(yīng)該從法律和政策上對合法的廢潤滑油再生企業(yè)給予扶持, 使廢潤滑油的回收、再生逐步走向?qū)I(yè)化、規(guī)模化,并加強對其環(huán)境治理方面的投入和監(jiān)管,只有這樣, 廢潤滑油再生才能真正起到彌補石油資源短缺、減少環(huán)境污染以及節(jié)約能源的作用。
好氧活性污泥培養(yǎng)裝置為圓柱形聚氯乙烯反應(yīng)器,直徑10 cm,高40 cm, 有效容積2.0 L,底部設(shè)有曝氣裝置,見圖1。
圖1 反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 The schematic diagram of reactor
試驗用水為廢潤滑油回收工藝中產(chǎn)生的廢水,根據(jù)實驗需要進行稀釋后使用,水質(zhì)見表1。
表1 實驗水質(zhì)分析表Table 1 Analysis of Experiment wastewater quality mg/L
接種污泥為好氧活性絮狀污泥,取自撫順石油二廠污水處理車間,用經(jīng)稀釋后COD為400 mg/L潤滑油廢水在連續(xù)曝氣狀態(tài)下進行活化,一周后對污泥的性能進行評價,其指標(biāo)如表2所示。
本實驗在室溫條件下進行(溫度25 ℃),接種污泥(曝氣混合后污泥靜置1 h后污泥體積)1.0 L,廢水1.0 L,采取階梯濃度進水方式,逐漸提高進水COD濃度,定期測定反應(yīng)器中的pH,SV,MLSS,MLVSS和進出水的COD值,在對此進行分析的基礎(chǔ)上,判斷反應(yīng)器運行狀況并對反應(yīng)器操作參數(shù)做相應(yīng)調(diào)整。
表2 活性污泥性能指標(biāo)Table 2 Performance index of Activated sludge
COD、SV、MLSS、MLVSS均采用國標(biāo)法。
接種污泥的顏色呈灰黑色絮狀,結(jié)構(gòu)較松散,沉降性能較差。隨著馴化時間的延長,污泥顏色逐漸變?yōu)辄S褐色,污泥的沉降性能有了一定程度的提高,可以清楚的觀察到一些絮狀污泥已經(jīng)聚集到了一起,形成了一些小聚集體,其表面還有粘性物質(zhì)。
從圖2中可以看出,活性污泥對進水COD濃度的增加,需要一個適應(yīng)的過程,去除率會有小的波動,但很快就能恢復(fù)到正常水平。當(dāng)進水濃度達到3 000 mg/L以上時,反應(yīng)器表層出現(xiàn)泡沫現(xiàn)象,去除率也有所下降,當(dāng)實驗進行到48批次、進水COD濃度達到3 140 mg/L時,污泥系統(tǒng)出現(xiàn)壞死狀況,COD去除率也降到了最低值,只有 38%。之后采取排出部分上層污泥和降低進水濃度等措施,系統(tǒng)狀況有了一定的恢復(fù),5個批次后,達到正常水平。
圖2 COD變化曲線Fig.2 Variation of COD
對同一批次 COD變化情況進行了不同時間段的監(jiān)測,結(jié)果如圖3所示??梢钥闯?,反應(yīng)進行的起始階段(0~10 h),COD的去除速率較高,10 h后水中COD的去除率達到了80%左右;之后,COD去除速率明顯下降,COD去除率緩慢上升,最后穩(wěn)定在90%左右??梢哉J(rèn)為造成此狀況的原因是,反應(yīng)器啟動階段,進水COD較高,其中占大多數(shù)的有機物可以被污泥中微生物降解,且降解速率較大,當(dāng)反應(yīng)進行10 h后,水中剩余的有機物為降解速率較慢或者不能被降解的物質(zhì),所以去除速率有所下降。
圖3 同一批次COD變化曲線Fig.3 Variation of COD in the same batch
SV30是反映污泥沉降性能的一個重要指標(biāo),SV30的變化可以作為剩余污泥排放的參考依據(jù)。從圖4可以看出,隨著實驗的不斷進行,污泥的沉降性能也表現(xiàn)出了一定的變化。反應(yīng)運行開始的一段時間,污泥的 SV30值較高,污泥呈絮狀,沉降性能較差。隨著時間的推移,污泥 SV30逐漸減小,污泥沉降性能逐漸得到改善。5月18日,污泥SV30升高到50%左右,說明污泥有膨脹發(fā)生,之后及時的排出了部分剩余污泥,SV30又逐漸恢復(fù)到了正常水平40%左右。
圖4 SV30變化曲線Fig.4 Variation of SV30
MLSS、MLVSS是活性污泥處理系統(tǒng)重要的設(shè)計運行參數(shù)。實驗定期對污泥MLSS和MLVSS及二者的比值進行了監(jiān)測和統(tǒng)計,結(jié)果如圖5所示。
通過定期的排出剩余污泥,反應(yīng)器內(nèi)的污泥MLSS值穩(wěn)定在3~4 g/L之間,MLVSS值穩(wěn)定在2~3g/L之間,但二者的比值一直呈上升趨勢,達到0.85左右,說明污泥的生物活性在逐漸的增強。5月11日至6月9日期間,沒有排出污泥,污泥量增長近一倍,其處理性能達到最佳,但過多的污泥引起了沉降性能的下降,出水的濁度增加等問題,由此可以得出,污泥處理系統(tǒng)運行的好壞,與系統(tǒng)中污泥含量的多少密切相關(guān)。
廢潤滑油回收過程中產(chǎn)生的廢水經(jīng)稀釋后可以采用好氧生化進行處理,當(dāng)進水COD濃度在3 000 mg/L以下時,COD去除率穩(wěn)定在80%以上;但過高的濃度會抑制微生物活性,并產(chǎn)生大量泡沫,COD去除率大大降低。
今后對該類廢水處理研究應(yīng)側(cè)重與其它工藝的有效結(jié)合,或者進行對其有特殊降解能力工程菌培養(yǎng)方面的研究。
圖5 MLSS、MLVSS變化曲線Fig.5 Variation of MLSS and MLVSS
[1]張春光,趙淵杰,鄧永生等.廢潤滑油再生技術(shù)現(xiàn)狀及行業(yè)發(fā)展思路[J].潤滑油, 2008,23(2):9-12.
[2]曲飛宇.中國廢潤滑油市場狀況及其再利用分析[J].新材料產(chǎn)業(yè),2008,10(3):43-46.