高油有机化工废水生化处理工艺
高油有机化工废水主要来自石油、化工、焦化、钢铁、煤气站、机械加工等工业生产企业。含油废水如不回收利用,不仅造成浪费,排入河流、湖泊或海湾还会污染水体,影响水生生物的生存。如果用于农业灌溉,会堵塞土壤缝隙,阻碍农作物生长。高石化废水含油量过高,不适合直接彻底的生化处理。需要通过预处理、生化处理、后处理三个部分来完成,处理后的水质可以达到国家排放标准。
1.高油有机化工废水中污染物的分类
高油有机化工废水的污染物按照毒性和难降解的特点进行分类,大致可分为四类:第一类是降解性能好、无毒的有机化合物;二是降解性差、无毒性的有机化合物;第三,当液体浓度较低时,容易被微生物降解,但当液体浓度较高时,废水会抑制微生物的活动,是无毒的有机物;第四,液体浓度低时会产生抑制微生物的有机物,有毒。废水中不同有机物的耗氧速率示意图如图1所示。
化工行业排放的废水中不只有一种有机污染物,而是有两种或两种以上的污染物。如果废水类型为第四或第三类型,则应采用两级厌氧-好氧(A/O)生化处理工艺。一般情况下,高含油量有机化工废水可视为以第四类污染物为主要成分的废水,所以从理论上讲,传统处理工艺是一种理想的工艺。但在现实生活中,这种治疗过程并不能达到预期效果,成本预算过高。在这种情况下,采用两级厌氧-好氧(A/O)生化处理工艺串联可以改善废水预处理模块,且费用预算较低。
2、生化处理流程
2.1预处理
预处理可以去除油田、调节池、气浮池的污油,达到初步除油的效果。一般来说,油池是先与油水分离,再进行浮选或混凝分离,这样可以防止处理设备堵塞,各设备的脱脂性能可以更好。当泵用于举升时,可采用一次性脱脂机构来降低泵的乳化程度。与粒径较大、凝固点较高的废水相比,设备需要加热或保温来维持温度,以防止油被凝固。
2.2废水的生化处理
经过脱脂预处理后,高含油废水含油量小于30mg/L,此时可以进行厌氧反应器处理→缺氧池→好氧池→中沉淀池→氧化处理→二次沉淀。经过这一系列处理后,含油废水中的污染物和有害物质得以减少,馏出物和悬浮物得以生物降解。采用厌氧-好氧(A/O)生化处理工艺,使生化处理在厌氧和好氧两级模式中发挥各自的优势。
首先,将废水置于厌氧分子环境中,通过兼性微生物的厌氧作用,将废水中的难降解有机物通过酸化处理转化为易降解有机物,从而将长链有机物转化为链较短的醇类、醛类、脂肪酸类等简单有机物,大大提高了废水中有机物的可降解性。厌氧细菌可以在产甲烷菌的作用下将废水中的化学需氧量(COD)分解为H2、CH4和CO2。然后将处理后的废水置于好氧环境中,使废水中的醇类、醛类、脂肪酸类等简单短链有机物被好氧微生物分解,得到H2O和CO2等无机物,从而降低废水中的化学需氧量(COD)和含油量。
在工艺处理过程中,可在生化池和沉淀池中加入一些弹性填料,使池内生物膜分布均匀,同时悬浮大量污泥,强化废水处理能力和承载性能,从而大大提高生物膜在处理过程中的效果。具体工艺流程如图2所示。
从图2可以看出,二级生化处理采用鼓风机曝气生物膜处理法,处理后的废水由污水提升泵输送至一级生化池。气浮进水前需要二次沉淀,与回流污泥充分接触,然后形成活性污泥。污泥与污水混合后,从曝气鼓风机中获得足够的氧气(必须是溶解氧),进行硝化,使混合液中的可溶性有机物被活性污泥吸附,从而达到微生物降解的目的。此时,化学需氧量(COD)已被去除75%。
一级生化池中的废水自动流入二级沉淀池,使污泥与废水分离,污泥由回流提升泵送回曝气,流出的水再次进入二级生化池的选择段。在废水二级生化池的选择段,通过该工艺可以选择有利于生物膜生长的填料,进一步去除化学需氧量,使生物硝化反硝化反应发生,保证水中氨氮指标正常。
在厌氧段,池内设置提升式微孔曝气,进行布气和搅拌。采用自动电动阀调节间歇进气周期,使该段空间始终保持厌氧状态。此时溶解氧需要控制在0mg/L-1mg/L之间,在好氧段,池内也可以采用提升式的微孔曝气方式,此时溶解氧可以控制在1mg/L-2mg/L之间。
二级生化池流出的水自动进入混凝反应池,并可与投入的聚丙烯酰胺(PAM)混合。反应后得到的水流入混凝沉淀池,使泥水充分分离。沉淀池剩余的污泥可以通过提升泵输送到脱水池,此时化学需氧量(COD)已经去除了80%。
2.3后处理
处理后是通过污泥浓缩和污泥脱水的污泥处理,包括混合反应池、混凝沉淀池和过滤器。流程如图3所示。
污油罐和调节罐的底油自流至污泥浮渣池,由污泥浮渣泵送至第三污泥脱水罐浓缩脱水。混凝沉淀池剩余污泥定期泵入三个污泥脱水池。浓缩油泥由离心进料泵送至离心脱水机脱水形成泥饼,送至锅炉房作燃料。可加入阴离子聚丙烯酰胺和阳离子聚丙烯酰胺两种高分子絮凝剂促进脱水。分离后的污水自流进入含油水池,由含油污水提升泵抽到含油污水调节池进行再处理。
3.结论。
总之,生化处理技术能有效处理难降解有机物,具有运行稳定、处理效果好、操作方便、成本低等优点,适合在化工行业广泛应用。因此,采用厌氧-好氧生化处理工艺是可行的。设置预曝气可以使废水混合更加均匀,易于处理。提高PH值可以有效去除油性有机污染物,且成本较低,适合在实际生活中应用。(来源:沈阳泽尔检测服务有限公司)
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