郭富斌（錦西石化分公司污水處理車間，遼寧 葫蘆島 125001）

污水回用裝置投產后，時配套的反滲透濃水處理工藝為活性碳吸附工藝。經(jīng)過一段時間的生產運行，發(fā)現(xiàn)活性碳吸附工藝存在以下問題：

活性碳吸附容量有限，飽和速度過快，導致耗量大，運行費用高。

活性碳飽和后再生困難。

初期進行過量吸附，造成有限的吸附容量浪費，難以控制。

活性碳吸附池在原有設施基礎上進行了改造，因此反應器的結構無法達到最佳效果。

基于上述問題，提出“高級氧化+低負荷生物膜”新工藝路線，并編制中試方案。

1 反滲透濃水處理的必要性

影響反滲透濃水處理及回收利用的主要問題是反滲透濃水含有很高的硬度、重碳酸鹽和硫酸鹽等離子的含量，而且含有大量的有機污染物（表現(xiàn)為較高的CODCr），同時可生化性較差，其堿度、硬度及其他污染指標較大，超過城市綠化及其它用水標準。目前，國內對反滲透濃水基本沒有處理而是直接外排，因此如何降低及合理控制這些有害物質是能否回收利用或達標排放的關鍵。

2 中試流程的選擇

2.1 氧化技術的比選

對于石化污水采用雙膜技術后排放的高含鹽濃水，由于進雙膜裝置前已進行嚴格的生化預處理，污水中殘存的有機污染物幾乎全部為不可生物降解或極難生物降解的物質，COD構成成分（即溶解性有機物，DOM）主要是疏水性有機酸（HOA，約占45%）和親水性有機酸（HiA，約占26%），其來源主要是微生物殘體經(jīng)酶分解、氧化、微生物合成等過程生成的代謝產物。如腐殖酸、瀝青質和膠質化合物、雜環(huán)類化合物等，這些有機污染物雖然濃度較低（CODCr濃度約150-300mg/L），但處理難度很大，處理成本較高，普通處理工藝難以實現(xiàn)經(jīng)濟有效的污染治理。

對于該類廢水的處理，目前比較有效的手段是采用羥基自由基（·OH）進行氧化，并且所有的用羥基自由基（·OH）進行氧化的污水處理工藝全部成為高級氧化工藝，包括了傳統(tǒng)的Fen?ton氧化工藝、臭氧氧化工藝等。不過單純的高級氧化工藝的處理成本較高（約需3-5元/噸水或更高），為降低處理成本，往往采用“高級氧化處理+生化處理”相結合的技術路線來去除該廢水中的有機污染物。

本次試驗采用納米臭氧技術作為生化前預處理工藝。

2.2 納米臭氧氧化技術

濃水中存在各種能與臭氧快速反應的化合物（如酚、硫等）和其它高濃度物質（如鹽類和碳酸鹽等）。因此在實際應用中，臭氧氧化工藝遇到的難題來源于兩方面：一方面，因為這些能與臭氧快速反應的化合物濃度高，所以傳質是臭氧氧化的限速步驟；另一方面，因為水中存在大量的臭氧分解的抑制劑以及羥基自由基的捕獲劑，終止了以間接反應過程為主要途徑去除污染物的臭氧氧化反應，使得那些難以被臭氧直接氧化的污染物不能通過臭氧間接氧化的方法去除（當與臭氧快速反應的化合物的濃度不斷降低，以致臭氧氧化反應體系變成了慢速體系，這時就屬于這種情況）。

本文中試采用的納米臭氧技術有效解決了這些問題。該裝置通過OHR高?；旌推髟谒行纬杉{米氣泡，將幾個ppm的微量成份瞬間均勻分散于整個反應器中，使得水中各類污染物幾乎同時與臭氧接觸，大大提高了接觸反應效率，同時避免了選擇性反應而導致臭氧消耗過大的問題。

2.3 生化技術的選擇

借助于高級氧化技術改善了廢水的可生化性能后，廢水可進一步采用廉價的生化處理工藝進行處理。由于污染物在廢水中的濃度很低，普通的生化處理工藝受污染物傳質效率的影響，難以在生化反應器中存活高濃度的活性污泥，而實現(xiàn)對污染物的高效去除，因此需要采用生物固定化技術來消除這種不良影響。借助優(yōu)良的生物載體完成對微生物的截留、富集，特別是能富集長泥齡、低基質要求的微生物，滿足生化反應器高效運行對微生物濃度的需要，保證生化處理的效率。

對于低污染物濃度的生化處理，目前比較成熟的工藝為曝氣生物濾池（BAF）。但由于該系統(tǒng)采用的是陶粒濾料，為避免積累的生物污泥和懸浮固體堵塞，需定期進行反沖洗，濾料在頻繁反沖洗過程中，磨損比較嚴重，使得陶粒濾料表面所掛生物膜受到?jīng)_擊較大，導致在石化污水深度處理領域的效果較差，必須首先解決曝氣生物濾池系統(tǒng)的陶粒濾料問題。

本方案采用的MBAF技術（固定化微生物－曝氣生物濾池工藝），采用國家發(fā)明專利產品“卍”字形嵌套填料，采用一種具有網(wǎng)狀大孔結構的高分子合成材料，具有反應性、親水性、通透性、高比表面積等特點，并具有空間懸臂及網(wǎng)絡交聯(lián)結構，能與微生物、酶形成共價鍵結合。

3 中試流程方案確定

鑒于中試流程中各種技術的特點，確定了中試流程方案。

反滲透濃水儲存至原水箱，由原水泵提升，先經(jīng)過5μm精密過濾器過濾截流水中顆粒物和懸浮物等，以免系統(tǒng)堵塞，后進入至納米氣浮裝置。

臭氧采用純氧型臭氧發(fā)生器制備，產生的臭氧投加至溶氣泵，與回流水混合輸送至OHR混合器。通過OHR混合器將臭氧氣體破碎成納米級，噴射至納米氣浮裝置。在裝置內，納米級的臭氧和原水充分混合反應，去除部分污染物，并提高原水B/C值。出水靠重力自流至中間水箱。中間水箱設置鼓風曝氣裝置，必要時通過曝氣吹脫水中殘余臭氧，以降低水中氧化還原點位。

中間水箱的污水通過中間水泵提升至MBAF反應器曝氣段，與空氣混合流入反應段。經(jīng)過MBAF去除水中有機物、氨氮等污染物，達到排放標準后排入廠區(qū)排水管網(wǎng)。