一種含油污泥上清液復合處理工藝

韋健(徐州市規劃設計院， 江蘇 徐州 221008)

一種含油污泥上清液復合處理工藝

韋健(徐州市規劃設計院， 江蘇 徐州 221008)

介紹一種含油污泥上清液復合處理工藝，該工藝采用混凝、氣浮、芬頓氧化、逆流吸附處理等處理工藝，在進水COD小于800mg/L時，可以達到理想排放結果。當COD大于800mg/L，需加強破乳等預處理工藝后，將COD降解到800mg/L以下時接入該工藝仍可達到滿意效果。

油泥上清液;氣浮裝置;芬頓氧化;高級氧化;逆流吸附

含油污泥是含有一系列石油碳氫化合物、水、重金屬和固體顆粒組成的乳濁液。含油污泥的處理方法大致可以分為兩類，即對污泥中石油類的回收和對含油污泥的處置。

含油污泥收集儲罐當中，儲罐中含油污泥通過重力作用實現油、水、泥三相分離。密度小于水的油類物質上浮到表面，密度大于水的油類物質沉積到儲罐底部，中間層為含油污泥的上清液。在含油污泥的上清液中，油類物質含量低，不具備回收價值，因此需通過污水處理設備將上清液中的污染物處理達標排放。

在上清液的處理方法中，有物理法、化學法、生物法等。考慮到含油污泥清液具有水量變化大、水質波動大、生化性差的特點，對于生物法會產生很大的沖擊負荷。因此，本文介紹一種物理、化學、芬頓氧化復合工藝處理含油污泥上清液。

1 工藝選擇

國內含油污水的處理大多采用傳統的老三套工藝。例如含油污水經斜板隔油池后，污水中的浮油和粗分散油與水分離；之后出水進入到氣浮池中，細分散油及乳化油在此去除，經過氣浮后，85%～90% 的油在氣浮池被除去回收。最后氣浮出水進入到生化處理系統進一步去除有機物和氨氮。老三套工藝存在流程長，水力停留時間長，對進水的沖擊負荷適應能力差等問題[1]。

生化處理屬于二級處理，以去除不可沉降懸浮物和溶解性可生物降解有機物為主要目的，它的原理是通過生物作用，尤其是微生物的作用，完成有機物分解和生物體合成，將有機污染物轉變成二氧化碳和水，以及生物污泥；多余的生物污泥在沉淀池中經固液分離，從凈化后的污水中除去。生化處理法受環境因素和營養物質因素影響較大[2]。

吸附也是一種含油污水的處理方式。活性炭是一種優良的吸附劑，它不僅對油有很好的吸附性能，而且同時有效地吸附污水中的其他有機物，但吸附容量有限(對油一般為30～80mg/ g)，且成本高、再生困難，故一般只用于含油污水的深度處理。利用吸附劑吸附水中的有機物，常用的吸附劑為活性炭。生物固體對各種有機物的吸附是有限的，而且吸附僅僅是實現了污染物的轉移而非去除，故吸附不是有機物去除的主要途徑[3]。

圖1 含油污泥上清液復合處理工藝流程圖

Fenton試劑法是一種采用過氧化氫為氧化劑、以亞鐵鹽為催化劑的均相催化氧化法，在酸性條件下，反應中產生的OH·是一種氧化能力很強的自由基，具有較高的氧化還原電位，能迅速的氧化廢水中的污染物而無選擇性，可使廢水中的有機結構發生碳鏈裂解，使難于生物降解的大分子有機物裂解為易于微生物降解的小分子有機物，或者完全礦化為CO2和H2O[4]。

通過傳統工藝的比較，采用物理隔油+氣浮+復合芬頓氧化復合工藝來處理含油污泥的上清液。

2 含油污泥上清液復合處理工藝

2.1 工藝流程

(1)工藝流程描述。外運的油泥在油泥儲罐內進行三相分離，油泥上清液經過隔油池、集水池后進入到一級機械混凝裝置。一級機械混凝裝置中投加混凝劑和助凝劑，混凝后的污水進入到一級溶氣氣浮裝置中；一級氣浮出水流入到一級中間水箱，中間水箱的污水通過提升泵送入到一級吸附器裝置里，在一級吸附裝置內投加酸、硫酸亞鐵和雙氧水進行氧化，一級吸附裝置的污水自流到二級機械混凝裝置內，在二級機械混凝裝置內投加堿和助凝劑，經二級溶氣氣浮裝置后進入二級中間水箱。二級中間水箱污水經提升泵送入纖維球過濾器，纖維球過濾器出水流入到二級連續吸附器內，吸附后出水排放。

虛線范圍內的處理工藝屬于浮油收集和油泥處理，不在本文中描述。隔油池、集水池底部污泥、機械混凝槽、氣浮和中間水箱產生的底泥送入到油泥處理系統中。

(2)工藝條件控制。處理量3m3/h，進水pH為7，在FENTON氧化時，調節反應pH值為3，在芬頓反應結束后，調節pH值為6。

2.2 處理單元功能及設計參數

(1)一、二級機械混凝裝置。由混合槽和絮凝槽共同組成。機械混凝裝置的作用是通過投加混凝劑與助凝劑，將污水中的小顆粒懸浮物及油類物質絮凝，形成大顆粒、結實的絮體。混合槽尺寸：0.5×0.5×1.0m，絮凝槽尺寸0.7×0.7×1.3m。混合槽容積0.25m3，停留時間3.75min。絮凝槽容積0.64m3，停留時間9.6min。攪拌器采用變頻電機，混合攪拌器輸出轉速90～110r/min，使得藥劑與污水快速充分混合，形成絮體后流入絮凝槽；絮凝槽攪拌器輸出轉速40～60r/min，絮凝槽內攪拌器轉速不易過大，避免形成的絮體被打碎。

(2) 一、二級溶氣氣浮裝置。溶氣氣浮裝置主要去除污水中的懸浮物、微細浮油和部分乳化油。尺寸：4.0×1.0×2.8m；材質：Q235；內防腐：FRP；回流比30%～60%；停留時間約50～60min；表面負荷約1～2m/h。

(3) 一級、二級中間水箱。中間水箱承接上一處理單元出水，同時用提升泵將污水定量送至下一處理單元。有效容積2 m3，停留時間0.5h。

(4) 一、二級吸附裝置。一級吸附裝置為吸附和FENTON反應的主體設備，在一級吸附裝置內主要去除溶解態的COD及油類物質。設備尺寸：Φ1.6×5.5m；主體材質：Q235；內防腐：FRP。活性炭填裝量6m3。污水在活性炭內有效停留時間90min。

(5)纖維球過濾器。纖維球過濾器用于含油污水的精細過濾，過濾精度高。纖維球過濾器濾速2.6m/h，尺寸：Φ1.4×4.0m；材質：Q235。

(6)加藥裝置。①混凝劑設備。溶藥箱：2個，PE材質，容積1000L。攪拌器：2套，電機功率為0.55kw，轉速70轉/分。藥 劑：PAC、PAM。配 置 濃 度：10%～30%(PAC)，0.1%～0.2%(PAM)。投加能力：50L/H。②酸、堿投加設備。溶藥箱：2個，PE材質，容積200L。攪拌器：2套，電機功率為0.55kW，轉速70轉/分。藥劑：酸+亞鐵、堿。配置濃度：10%(酸)+2%(亞鐵)，10%(堿)。投加能力：2L/H。③雙氧水投加設備。采用35%的雙氧水，投加能力：2L/H。

2.3 處理效果

圖2 進出水COD值及COD去除效率

在進水COD小于800mg/L，出水的COD值均小于50 mg/L，COD去除率均在90%以上；最高點進水COD值為1175mg/L，出水COD值為295 mg/L，去除率下降為75%。

3 結論與建議

(1)此工藝系統特別適合于小流量的含油污泥上清液的處理，全工藝無生化處理裝置，可根據水量情況實現連續工作和間歇工作隨意切換，省去了污泥馴化、培養的階段。

(2)逆流吸附工藝在二級吸附裝置內補充新炭，二級吸附裝置內飽和炭補充到一級吸附裝置內，由于兩級吸附裝置內COD濃度不同，二級吸附裝置內部飽和的活性炭在一級吸附裝置是未飽和狀態的，實現了活性炭的重復利用，提高了單位重量活性炭吸附COD的容量。

(3)將FENTON氧化與活性炭吸附融合在一起，將芬頓藥劑添加在一級活性炭吸附裝置內部，在活性炭間隙中，有被吸附的COD，還有被吸附了投加的氧化試劑，吸附在活性炭間隙中的COD和氧化劑的濃度都高于在污水中的濃度，因此，大大提高了COD被氧化的速度，縮短了FENTON氧化的時間。

(4)工藝出水效果穩定，隨著水質的改變可以通過改變藥劑投加量，使得出水效果穩定。

(5)芬頓試劑產生的污泥為Fe(OH)3，為比較重的絮體，建議將二級氣浮裝置改為沉淀裝置，會有更好的泥水分離效果。

(6)為保障工藝系統的穩定性，在一級氣浮狀裝置后面增設一個二級氣浮裝置，同一級氣浮裝置串聯使用。

(7)活性炭：吸附劑不僅可以采用活性炭，也可以采用無煙煤等顆粒狀、與芬頓試劑不發生氧化反應的吸附劑均可以。同時，吸附劑在污水中吸收了有機物質，增加了吸附劑中的含碳量，提高了吸附劑的熱值，吸附后的吸附劑瀝水后可以作為燃料使用，比吸附前的吸附劑含有更高的熱量值。

[1]吳莉娜，陳家慶,等.石油化工污水處理技術研究.科學技術與工程[J]，2013.

[2]胡新潔.生化處理技術在含油污水處理中的應用[J]，2011.

[3]曹秋娥.含油污水處理方法研究[J]，2010.

[4]李輝，鐵炭微電解-Fenton 氧化聯合處理染料廢水研究[D].2006.

A composite treatment process of supernatant of oil sludge

Wei Jian(Urban Planning and Design Institute of Xuzhou)

This paper presents a composite treatment process of supernatant of oil sludge. The process can be achieved by coagulation, fl otation, Fenton oxidation and countercurrent adsorption treatment. When the infl uent COD is less than 800mg /L, the ideal discharge result can be achieved . When the COD is more than 800mg /L, it is necessary to strengthen the pretreatment process such as demulsifi cation, the COD degradation to 800mg / L below access to the process can still achieve satisfactory results.

sludge supernatant; air fl otation; Fenton oxidation; advanced oxidation; countercurrent adsorption