A/O生化法与BAF联合工艺在炼油生产废水中的应用

论文导读：该工艺曝气生物滤池示意见图4。调节罐内设置浮动环流收油器。炼油废水，A/O生化法与BAF联合工艺在炼油生产废水中的应用。
关键词：炼油废水，二级涡凹气浮，曝气生物滤池，浮动环流收油，难降解有机物
 

1 前言

工业用水量的增加以及水资源的日益短缺，水处理科研工作者越来越重视对工业污水处理的技术研究，特别是石油化工污水处理的研究。免费论文，炼油废水。石油化工污水是工业污水的主要来源之一，该污水水质成分复杂、难降解有机物含量高特别是烃类及其衍生物含量高如污水中含有酚、Cl- 、CN- 、硫酸盐、苯、烷基苯磺酸钠等难降解有机物、色度深，COD高、水质水量变化大[1]。

目前，石油化工废水的处理方法主要集中在物理法、生化法、光氧化法、生物法、化学氧化法特别是吸附机理等方面[2,3]。传统的处理方法主要是利用高活性的自由基在特殊环境下氧化分解废水中难降解的有机污染物[4]。此种工艺受废水种类、成分、浓度变化的影响不大，但操作复杂，处理成本较高。生物处理通常采用活性污泥法和生物膜法，该工艺运行较为稳定、成熟，国内外对生物强化技术方面的应用比较广泛[5]。

甘肃某石油炼化企业年生产加工原油300万吨，该污水处理工艺在对原油成份和生产加工工艺分析的基础上，结合污水排放水质情况，在综合考虑进水水质和经济成本的情况下，选择A/O生化池与BAF联合处理工艺对厂区污水进行处理，处理规模300m3/h，工程总投资12891万元，排放水质满足《污水综合排放标准》GB8978-1996中第二类污染物最高允许排放浓度一级标准。

2 污水进水水质分析及处理工艺

2.1 污水处理厂进水水质

根据该炼油厂生产装置的组成，结合原料油原油特点，该炼化企业污水主要特点是，污水含油量高、重油比重大、有机物含量高，特别是烃类以其衍生物含量高，污水pH值波动大、水温高一般在38℃以上。设计进水水量300m3/h。其具体进水水质指标见表1。

表1 污水处理厂进、出水质指标

Raw wastewater quality anddischarge standard

table1该污水处理厂进水水质各类污染物配比情况见表2。

表2 进水水质各类污染物配比情况

Ratio of water qualityconditions of various pollutants

table2BOD5/CODcr该指标是鉴定污水是否适宜采用生物处理的一个衡量指标，也是一种最简单易行和最常用的方法，一般认为BOD5/CODcr＞0.30的污水才适于采用生化处理。该比值越大，可生化性越好。本厂进水该项指标为0.30，需要调整提高BOD5/CODcr的比值，提高去除BOD5、CODcr的去除率，则需将去除BOD5、CODcr的生物过程与脱氮的生物过程有机统一；BOD5/TN该指标是鉴别能否采用生物脱氮的主要指标。由于生物脱氮的反硝化过程中主要利用原污水中的含碳有机物作为电子供体，该比值越大，碳源越充足，反硝化进行越彻底，理论上BOD5/TN＞2.86时反硝化可进行。实际运行资料表明BOD5/TKN＞3.0时可使反硝化过程正常进行。该污水水质BOD5/NH4-N指标为3.75，因此该污水工艺在一级生物脱氮时不需外加碳源。免费论文，炼油废水。

2.2 污水处理厂工艺

该污水处理工业采用生物A/O池与BAF曝气生物滤池为主的处理单元，流程示意图如图1所示。

图1 污水处理工艺示意图

Fig .1 Flow chart of wastewatertreatment process

2.2.1 污水处理厂各构筑物设计参数

该污水处理厂主要构筑物规格数量及有效容积见表3。

表3 污水处理厂主要构筑物一览表

Table2 Main structure and effectivevolume

2.2.2 物化处理段工艺流程

厂区产生的含油废水通过密封管道直接送入调节罐，调节罐内设置浮动环流收油器。免费论文，炼油废水。浮动环流收油器采用浮动环流分离技术，将含油污水分布于整个液面，利用巨大的界面面积，使其缓慢的向下移动，形成重力分离环境，微小油滴在重力差作用下，向上浮起漂浮于液面，浮油在环境作用下向中心汇集，浓缩而排出，含油污水得以分离净化。

调节罐中的污水自流进入平流斜板隔油池，污水在隔油池内，通过自净方式，油珠经过近2.0h静置后上浮飘浮于水面，通过刮油刮泥机将污油集中到集油管内，排至收油管。而池底沉积的油泥经刮板刮至集泥坑，开启排泥阀将污泥排至污泥回收管道；经平流斜板隔油池后出水含油量降至75mg/L左右。

隔油后的污水再次自流进入气浮除油阶段，气浮除油阶段分为两级，一级气浮采用涡凹CAF气浮，涡凹CAF系统主要有曝气区、气浮区、回流系统、刮渣系统及排水系统等几部分组成，其工作原理为：未经处理的污水首先进入装有涡凹曝气机的曝气区，该区设有专利的独特曝气机，通过底部中空叶轮的快速旋转在水中形成了一个真空区，水面上的空气通过中空管道抽送至水下，在底部叶轮快速旋转产生的三股剪切力下把空气粉碎成微气泡，微气泡与投加的絮凝剂形成的絮凝体粘合，将污水中微细油粒有机地结合在一起，上浮于液面，从而达到气浮除油的目的。到达液面后含油絮凝体依靠这些微气泡的支撑和维持在水面上形成浮渣，通过刮渣机将浮渣刮入污泥收集槽，净化后的水由溢流槽溢流排放。池底设有放空及排底泥阀门。CAF气浮示意如图2所示：

图2 CAF气浮示意图

Fig .2 CAF flotation diagram

涡凹CAF气浮系统的工作原理完全不同于DAF（压力溶气气浮）涡凹气浮机。。涡凹曝气机除了产生微气泡以外，还对池底开放的回流管产生吸力，使池中的污水形成回流。通过特制的专利曝气机来产生微气泡的，不需要空压机、高压泵、压力溶气罐、循环泵、喷嘴等附属设备。优点是CAF产生的微气泡是DAF的4倍，确定CAF的尺寸只需要流量参数，是不需要考虑污染物的浓度。CAF每台曝气机的气泡粒径为5um～500um，其中200um以下的占大多数。

在一级气浮阶段，涡凹气浮设备出口污水的含油量可降至35mg/l以下；二级气浮（DAF）一般采用部分污水回流加压溶气气浮，部分污水回流加压溶气气浮是将气浮分离段的出水，其30％～50％回流加压至0.4MPa进溶气罐，然后带压的污水连同带压的空气再次进入气浮分离段，通过压力释放器将带压的污水和空气变为常压，压力溶气释放后形成细小气泡，通过细小而分散的气泡粘附污水中经过混凝剂凝聚的分散微细油和悬浮物形成为絮凝漂浮物，使分散微细油和悬浮物从污水中分离出来。

在二级气浮阶段，部分污水回流加压溶气气浮设施出口含油量可降至20mg/l以下。污水通过物化处理阶段，即污水调节罐、平流斜板隔油池、两级气浮，含油污染物基本去除，部分有机污染物的去除率达到20％～30％。二级溶气气浮示意见图3。

图3 二级气浮工艺流程示意图

Fig .3 Schematic diagram of thesecondary flotation process

2.2.3 生物处理段工艺流程

二级气浮的出水进入配水井，与来自生活污水池的生活污水以及部分BAF的反冲洗排水在配水井内混合均匀后，分别进入一级生物处理段。一级生物处理段的构筑物为A/O生化池。A/O生化池包括水解酸化段及A/O生化段。免费论文，炼油废水。

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