甲醇、合成氨及醋酸等工業污水綜合處理技術研究

孫彥波 趙清民 高志茹 陳光環 黃澤娟（大慶油田化工集團）

甲醇、合成氨及醋酸等工業污水綜合處理技術研究

孫彥波 趙清民 高志茹 陳光環 黃澤娟（大慶油田化工集團）

以甲醇、合成氨、醋酸和輕烴分餾等裝置產生的工業污水為研究對象，從68株菌中篩選出適應性好、C O D去除高的廣蘭、枧b 1等9種菌株為專用微生物種群，開展了小試、中試實驗。在小試實驗中設計了三種工藝，經比較將U A S B-好氧工藝作為試驗研究的處理工藝。采用此工藝，工業污水按比例混合水進行了中試擴大試驗，證實了此處理方案C O D去除效率高，污水處理效果好，工藝運行穩定，出水達到了國家一級排放標準。

工業污水 處理 達標排放

目前，大慶油田化工集團生產裝置每年產生工業污水40.15×104t，現有的10t/h工業污水處理裝置已不能滿足工業污水處理的需要。為解決現有裝置外排工業污水處理問題，同時為擬建裝置奠定環境基礎，避免各工程項目污水處理裝置的重復建設，實現企業環境事故三級控制，緩解發展與環境的矛盾，實現達標排放，開展了工業污水綜合處理技術研究項目。通過歷時一年的小試、中試研究工作，取得了較好的工業廢水綜合處理效果，為工業污水處理裝置建設提供了技術支持。

1 工業污水水質、水量概況

對甲醇、合成氨、醋酸及輕烴等各種廢水開展了COD、BOD、總氮(TN)和總磷(TP)等項目分析，結果表明：各工業廢水的COD含量在1000~21450m g/L之間，有機碳含量很豐富；N、P的含量除了合成氨裝置的M DEA廢水有一定量的氮營養元素外，其他各種廢水的N、P含量較低；在小試、中試以及未來的實際處理工程中都需要補充氮、磷營養。

通過污水水質分析，各污水的特征污染物分別是甲醇、MDEA、醋酸、石油烴及其衍生物。混合工業污水BOD/COD值高達0.8，可生化性較好。

2 菌種篩選

將68株待篩選菌株依次分別接種到輕烴、甲醇、合成氨（M D EA廢水+合成氨冷凝液）和醋酸廢水，進行篩選，其中廣蘭、枧b1等9種菌株，在補充N、P營養條件下長勢（以波長460n m處的濁度(OD460)表示菌株的生長情況）良好，篩選出的菌株適應性較好，同時證明該廢水明顯缺少N、P營養。

篩選過程中發現廣蘭、枧b 1等9種菌株可以在多種廢水中生長，這一優勢保證了菌株在水質變化時依然存活，不需頻繁地接種，可以提高處理裝置運行的穩定性。所以試驗以廣蘭、枧b 1等9種菌株為微生物菌群。

3 小試試驗

3.1 工藝方案設計

石油化工廢水具有污染物種類多、含有生物抑制物質及水質情況復雜等特點，采用單一的好氧或者厭氧處理，效果難達到排放要求，將厭氧（或缺氧）和好氧有效結合的組合工藝處理效果好，應用廣泛。

萬玉榮等[1]采用A/O工藝的新組合A/O、O2工藝處理石油化工廢水，系統由膜法缺氧、泥法好氧和膜法好氧組成。

關衛省等[2]采用UASB反應器加曝氣池的厭氧-好氧組合處理石油化工廢水。運行穩定，污染物去除率高。

鄒茂榮等[3]采用水解酸化-好氧生物處理-曝氣生物濾池聯用的H OBA F工藝處理石油化工廢水，處理效率高，出水水質好。

陳美榮等[4]采用缺氧-兼氧-好氧的二級生物處理工藝處理石油化工廢水，運行效果穩定可靠。

由于本試驗處理污水具有污染物種類多及水質情況復雜等特點，設計了三種工藝流程：1、SBR，2、UASB-好氧，3、好氧-UASB。

每一工藝接種相同數量的厭氧顆粒污泥（4 L）和篩選的好氧菌種（5 L），在進水濃度、水力停留時間相同（30h）、曝氣相同（70L/h）的條件下進行實驗。三種工藝實驗結果見表1。

表1 三種工藝處理結果表 單位：m g/L

結果表明：在進水COD基本相同的條件下，不同工藝的出水COD的差別比較明顯，UASB-好氧工藝的出水COD最低、好氧-UASB工藝次之，SBR工藝的出水COD最高，約為UASB-好氧工藝的2倍，說明了不同工藝在處理混合廢水的效果上存在比較明顯的差異。

結論：UASB-好氧工藝作為試驗研究的處理工藝。

3.2 U A S B-好氧工藝穩定性實驗

穩定試驗結果表明，COD的去除率達到99%，出水達到了國家一級排放標準，試驗數據見表2。

表2 小試裝置穩定運行數據表

3.3 小試試驗結論

UASB-好氧工藝采用篩選的高效菌株以厭氧顆粒污泥為填料，在總體水力停留時間為30h左右，混合工業廢水處理效果好，系統容積負荷高。

4 中試研究

采用UASB-好氧工藝，工業污水按比例混合水進行了中試擴大試驗，規模為200L/h。

4.1 菌種馴化

馴化啟始污水濃度COD 500m g/L，結束于3000 m g/L。中試裝置進水按小試實驗配水比例配制，提負荷以出水COD小于100m g/L為原則，菌種馴化見表3。

表3 菌種馴化階段實驗數據平均值表

4.2 中試裝置穩定試驗

系統COD負荷4000~4500m g/L，試驗數據見表4。

表4 穩定實驗數據平均值表

試驗表明：UASB-好氧工藝該工業污水處理到COD小于60m g/L。

4.3 中試試驗結論

采用UASB-好氧處理工藝技術，水力停留時間30h（其中UASB反應器20h，曝氣池10h），進水溫度35±2℃，p H值以上6，按小試確定的進水比例，出水COD小于60m g/L，證實了小試確定的處理方案是可行的。

5 結論

1）廣蘭、枧b 1等9種菌株可以在多種廢水中生長，COD去除高。

2）UASB-好氧處理工藝適合該污水處理。

3）該技術COD處理的效率高，效果好，運行穩定，達到了國家一級排放標準。

[1]萬玉榮,鄒同慶,魏志文.A/O工藝處理石油化工廢水試驗研究[J].石油化工環境保護,1998(2):12-19.

[2]關衛省,劉姍,張志杰.厭氧-好氧法處理石化廢水的研究[J].中國沼氣,1999,17(1):17-20.

[3]鄒茂榮,彭永臻,榮宏偉.HOBAF工藝處理石化廢水生產試驗研究[J].哈爾濱商業大學學報,2004,20(2):1995-1998.

[4]陳美榮,高崇峻,金美娟,等.石油化工工業廢水處理工藝研究[J].環境保護科學,2000,26(1):16-18.

10.3969/j.issn.2095-1493.2012.05.003

孫彥波，1987年畢業于大慶師范專科學校，化學專業，高級工程師，從事技術開發工作，E-mail：sunyanbo@cnpc.com.cn，地址：黑龍江省大慶市讓胡路區大慶油田化工集團技術開發研究院技術開發中心，163453。

2012-03-12）