煉油廢水運行方式改進分析
概況
九江石化總廠煉油廠是以石油煉制為主的燃料型企業(yè),原擁有加工原油能力250萬噸/年,煉油廢水采用“老三套”(隔油 浮選 表曝)法處理,設計處理能力500t/h。隨著加工原油品種的變化,廢水中的硫、酚含量高,同時對出水NH3-N的要求提高,老三套的弊端逐漸顯現(xiàn)出來,93年對老三套裝置進行改造,在老三套原有的基礎上增加一套淹沒式生物膜法。由于企業(yè)自身發(fā)展壯大,經(jīng)擴建現(xiàn)擁有加工原油能力為500萬噸/年,同時隨著7萬噸/年的聚丙烯、MTBE、芳烴抽提、Ⅱ套16萬噸/年的氣體分餾裝置的相繼開車,使得來水水量增大,來水水質(zhì)復雜波動大,為減輕生物膜的負荷沖擊, 98年擴建一套曝氣池和二沉池,。99年3月該流程投入使用,出水水質(zhì)符合GB8978-96標準。
1工藝流程
1.1 93年改進流程(簡稱A流程)
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A流程一級表曝和二級表曝設計水力停留時間相同,均為4.8hr,一級曝氣池污泥濃度控制在1500~2000mg/l, 二級表曝池污泥濃度控制在3000~4000mg/l。
主要構筑物設計參數(shù)如下:
表曝池:Φ17000×4300/間,沉淀區(qū)容積198 m3,曝氣區(qū)容積616 m3,回流比4:1,充氧3.7~59kg/h,一級表曝和二級表曝各4間。
淹沒式生物膜曝氣池:單廊道(L×B×H)65×2.5×5,有效容積10000 m3,內(nèi)裝D-2型軟性纖維填料,采用微孔管曝氣,兩臺D150-51型鼓風機,空氣流量150m3/min,風壓49 KPa,功率200 KW,設計氣水比30:1,12個廊道。
1.2 98年改擴流程(簡稱B流程)
98年改擴建工藝流程是將原串聯(lián)的一級表曝和二級表曝改為并聯(lián)運行,作為一級生化,水力停留時間4.8 hr,污泥濃度控制1500~2000mg/l,擴建后的曝氣池和二沉池作為二級生化,污泥濃度控制3000~4000mg/l。,并且將部分出水回流至淹沒式生物曝氣池,實現(xiàn)廢水處理量增大一倍,設計處理能力1000t/h。
擴建構筑物設計參數(shù)如下:
曝氣池:單間(L×B×H)38000×6700×5000,三臺D60-82型鼓風機型號,空氣流量60m3/min,風壓 68.6KPa,功率 110KW,微孔曝氣,設計水力停留時間10 hr,6間。
二沉池:輻流式Φ31000×4700/間,設計水力停留時間6hr,2座。
回流泵:200 m3/h,2臺。
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2、生物膜的培養(yǎng)及馴化
二級表曝出水含有微生物菌種,因此掛膜直接利用二級表曝出水,為縮短掛膜時間,從生化池里倒進活性污泥。在掛膜初期,由于生物膜不厚,盡量減少鼓風,避免生物膜脫落,一般控制DO在1.0mg/l以下,二個月后,引進少量工業(yè)廢水進行馴化。
3.運行分析
表二:歷年運行數(shù)據(jù)統(tǒng)計表
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由表二可知,“老三套”改擴建后,COD去除率達76%,NH3-N去除率達46%,酚去除率達96%。96年出水綜合合格率為89.6%,97年出水綜合合格率為90.09%,99年出水綜合合格率為94.84%。出水綜合合格率逐漸提高。具體分析如下:
3.1 A流程運行分析
根據(jù)運行效果來看,當COD負荷控制在0.20~0.52kg/kg.d時,生化COD去除率為60%左右,亦即COD控制在360~850 mg/l時,COD出水在100~280 mg/l,而COD負荷控制在0.60~1.0 kg/kg.d左右,COD去除率為48%。分析其主要原因:由于一級表曝容易受酚、高NH3-N的負荷沖擊,其中含酚廢水酸性大,一級表曝污泥流失嚴重,該一級表曝僅相當于緩沖作用,COD的主要去除能力集中在二級表曝上。因此A流程不耐COD負荷沖擊,97年7月COD僅遭受一次COD負荷沖擊,COD達2152 mg/l,結(jié)果整個出水合格率僅為4.8%。且生化對NH3-N的去除作用不甚明顯,僅靠淹沒式生物膜法去除,而生物膜法去除氨氮仍偏低,主要原因:(1)脫氮靠纖維填料表面、中部、內(nèi)部形成微A/O或A2/O作用來完成。(2)由于二級生化水力停留時間短,造成進入生物膜曝氣池COD/ NH3-N的比例不穩(wěn)定,NH3-N去除能力偏低。(3)由于處理水量低于設計值,原設計生物膜法氣水比偏大,造成系統(tǒng)DO偏高。
3.2 B流程運行分析
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由表三可知:COD的去除集中在二級生化和生物膜法上,由于處理水量未達到設計標準,故一級生化水力停留時間較長,一級去除率達34.7%,相對減輕了后續(xù)處理的負擔,增強了整個系統(tǒng)抵御COD負荷的沖擊,99年9月COD達2600 mg/l,結(jié)果COD出水合格率為89%。處理NH3-N的能力集中在生物膜法上,處理NH3-N的能力也有所提高,主要原因:(1)部分出水回流至生物膜曝氣池,既改善了進水水質(zhì),維持生物膜曝氣池的生態(tài)系統(tǒng)平衡,又保證了出水水質(zhì);(2)氣水比控制在7.5:1。而一級生化和二級生化的NH3-N不降反而升,可能是進入系統(tǒng)中的有機氮被降解為NH3-N。酚的處理能力相對較穩(wěn)定。
4、亟待完善的地方
4.1 由于NH3-N的去除僅靠生物膜表面、中部、內(nèi)部形成微A/O或A2/O作用來完成,缺乏厭氧、缺氧、好氧的大環(huán)境??筛鶕?jù)現(xiàn)有的條件,將淹沒式生物膜法改為A/O生物膜法運行,提高NH3-N的去除率。
4.2 由于二沉池表面浮油不能完全通過刮沫機撇除,油進入淹沒式生物膜曝氣池,加速生物膜的脫落,影響出水水質(zhì)。
4.3 由于剩余污泥出路的問題,導致二級生化有時有大塊污泥上浮,影響處理效果?!?/p>
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