李亞才(中國石化海南煉油化工有限公司,海南 洋浦 578101)
“物化+生化+特種微生物”技術在高含鹽污水預處理中的應用
李亞才(中國石化海南煉油化工有限公司,海南 洋浦 578101)
針對海南煉化產生的原油罐脫水和脫臭堿渣等高COD、高含鹽特點的工業污水,采用“物化+生化+特種微生物”的處理工藝,對其進行單獨預處理,初步降解污水的COD、油、SS等污染物指標,以提高污水處理出水的合格率,使之回收利用或達標排放。
高含鹽;微生物;原油脫水;預處理
2013年,海南煉化高濃度廢水預處理設計水量15 m3/h,其中原油脫水水量2m3/h;堿渣水量0.5 m3/h;聚酯原料廢水5m3/h,循環水排污水7.5m3/h。原油罐切水、聚酯原料廢水和堿渣廢水有機濃度較高,含鹽量高,成份較復雜,可生化性差,具有一定毒性,原有工藝無預處理系統,直接進入常規的生化處理直接影響了系統正常運行和處理效果。根據該類廢水特點,海南煉化采用江蘇博大公司的“物化+生化+特種微生物”預處理工藝,污水經處理滿足含鹽污水處理系統接納要求后,排入含鹽污水處理系統,避免對系統的沖擊。
原油脫水、聚酯原料廢水、堿渣廢水和循環水排污水輸送至預處理系統,前三股廢水均為高濃度污染廢水,為確保預處理系統的處理效率,廢水均需恒流量排入系統中。原油脫水和聚酯原料廢水首先排入氣浮池,分離浮油及大顆粒懸浮物,出水自流入混合沉淀池與堿渣廢水混合,并加藥進行混凝反應,去除部分硬度,沉淀后上清液與循環水排污水混合,進入上流式污泥床,在污泥床反應器中部分難降解有機物被污泥吸附,通過排泥排出水處理系統,大部分有機物在污泥床內得到有效的酸化水解,可去除大部分COD;污泥床出水自流至微生物反應池以去除易降解有機物。由于來水含鹽量很高,一般微生物難以生長,在運行初期,需向微生物反應池投加“倍加清”特種菌,以增加其可生化性能。
2.1 氣浮裝置
氣浮裝置是一種用于工業污水處理的固-液或液-液分離的設備。來水與通過釋放器進入接觸區的回流溶氣水及其釋放的微氣泡充分混合,懸浮物與微氣泡結合形成氣浮體,進入布水區,此時較大的氣浮體迅速上升至集油區后經刮渣機排出池外。較小的氣浮體進入斜板分離區,根據淺池原理,這些氣浮體中的大部分氣浮體將在此被去除。密度較大的顆粒將下沉至一體化氣浮裝置底部,通過排泥口將其排出。處理后的污水一部分作為回流水回到裝置中,大部分水將進入下級工序。
2.2 上向流污泥床
2.2.1 上向流污泥床反應器基本構造
上向流污泥床反應器的基本構造主要由:①污泥床;②污泥懸浮層;③沉淀區;④三相分離器等組成。
2.2.2 上向流污泥床反應器工作原理
前級工序廢水與污泥床回流水被混合并引入上向流污泥床反應器的底部,水流按一定的流速向上流經污泥床、污泥懸浮層至三相分離器及沉淀區,上向流污泥床反應器中的水流呈推流形式,進水與污泥床及污泥懸浮層中的微生物充分混合接觸并進行厭氧分解,并產生大量沼氣,沼氣在上升過程中將污泥顆粒托起,污泥床明顯膨脹,隨著反應器產氣量的不斷增加,由氣泡上升所產生的攪拌作用變得日趨劇烈,從而降低了污泥中夾帶氣泡的阻力,氣體便從污泥床中突發性地逸出,引起污泥床表面呈沸騰和流化狀態。反應器中沉淀性能較差的絮狀污泥在氣體的攪拌作用下,在反應器上部形成污泥懸浮層,沉淀性能良好的顆粒狀污泥則處于反應器的下部形成高濃度的污泥床,隨著水流的上升流動,氣、水、泥三相混合液上升至三相分離器中,氣體遇到反射式檔板后折向集氣室而有效地分離排出;污泥和水進入上部的靜止沉淀區,在重力的作用下泥水分離,污泥回落至污泥層,上清液則通過集水堰排入后續好氧處理設施。
2.3 特種微生物技術
生物法具有經濟高效的特點。特種微生物技術是利用特定微生物種群對特定污染物降解作用的專一性,針對各工業污水中污染物的特性,向系統中投加對應的“倍加清”特種微生物聯合菌群,強化對特定污染物的降解,從而提高污水處理系統去除有毒有害、難降解有機污染物的能力,達到污水凈化的目的。
2014年3月13 日高含鹽污水預處理系統開始調試,至6月期間進行細菌的培養與馴化,8月底調試結束,9月開始產出合格污水。因脫臭堿渣COD貢獻較大,工況略有變化,其中2014.09~2014.12運行工況原料水不含脫臭堿渣。
原料水以原油脫水為主要部分高鹽水,原油脫水含鹽量很高,且波動性較大。運行期間,進水電導率為11200~235000μs/cm,平均CODcr為757.91mg/L時,總出水平均CODcr為24.45 mg/L,去除率約為96.77%。高含鹽預處理系統在運行期間,系統出水CODcr≤40mg/L,氨氮≤5mg/L,出水COD均在60 mg/ L以下,達到《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)一級排放標準。
運行中間斷摻入堿渣進行處理后,因脫臭堿渣COD值貢獻大,不能滿足達標排放標準,故改入原流程進入氧化溝繼續處理。高含鹽系統對COD去除效果較好,去除率大于95%,平均為96.64%。
污水處理場含鹽污水處理系統處理的含鹽廢水,去除該股高鹽、高電導污水進入含鹽系統后,含鹽系統污水合格率穩步上升。剩余低鹽部分出水合格率大幅提高,增加污水回用水合格率,滿足回用水指標。
(1)目前根據實際運行工況,高含鹽系統在低負荷狀態下,且不摻入堿渣的情況下,出水效果優于設計指標,已達到工業廢水排海的國家標準。
(2)增加回收利用再生水的比例。在高含鹽預處理系統投用之前,含鹽系統出水電導率平均為1800-2500us/cm,無法進行回用。
(3)生物處理高鹽廢水特別是耐鹽細菌和組合工藝,使高鹽廢水的生化處理得到很高的處理效率。