厌氧水解工艺在炼化废水处理中的应用论文_教传昊,孙颖,陈国

(抚顺石化分公司石油二厂净水车间 辽宁 抚顺 113006)

[摘要]抚顺石化公司污水处理场采用厌氧水解工艺处理炼化废水,在兼性菌酶催化下,将一些长链物质变成短链形态,通过提高可生化性,经运行结果表明,水解酸化池已经将进水COD平均值为364mg/L的污水降至135mg/L(去除率为62.9%),石油类平均值37.2mg/L降至8.5mg/L(去除率为77%),对后续好氧单元处理污水达到《辽宁省污水与废气排放标准》(DB21/1627-2008)提供必要保障。

[关键词]厌氧水解;炼化废水; 兼性菌酶;化学需氧量(COD)

抚顺石化公司要求抚顺东部炼化区在“十一五”期间实现炼油装置布局集中和资源集合,形成千万吨炼油、百万吨乙烯的炼化一体生产区,规划石油一厂、化塑厂装置搬迁至石油二厂厂区内,搬迁装置产生的污水将在石油二厂污水处理场进行处理,炼化工业废水的特点是进水水质、水量波动幅度较大、进水有机污染物浓度高,且大部分为难生化降解的成分,COD≤800mg/、BOD5≤300mg/L。

石油二厂污水处理场生化单元现有工艺不能满足地方出水要求,必须经过技术改造,采用厌氧水解污水处理工艺,实现后续好氧单元外排污水达到《辽宁省污水与废气排放标准》(DB21/1627-2008)。

一、厌氧水解工艺原理

厌氧水解池是集吸附、生物絮凝、生物降解功能于一体,在兼性菌酶催化下为慢速生物降解有机物的水解和快速生物降解有机物的酸化,并实现难生物降解有机物的转化,改变分子结构(开环、断链、裂解、基团取代、还原等),使结构复杂的有机物分子转化成易生物降解的有机物。

当厌氧水解池内有易降解有机物回流时,难降解有机物与易降解有机物构成微生物的共代谢关系,在这种情况下,污水中难降解有机物的降解,不仅包括微生物在正常生长代谢对非生长基质共同氧化,而且也包括休止细胞对不可利用基质的氧化代谢;从而提高难降解有机物的去除率,共代谢的结果甚至可将部分难降解有机物在厌氧时彻底分解【1】。

二、厌氧水解工艺在炼化废水处理中的应用

(一)厌氧水解工艺特点分析

炼化废水原水中有机氮含量高,同时还可能含有一些对好氧生化单元微生物有抑制性作用的有毒、有害物质,单纯依靠好氧系统不能满足排放要求【2】。

增设水解池,作为污水好氧工段的预处理,水解池中形成厌氧污泥床,可以降解部分难降解的有机物来提高污水的可生化性【3】,使原水中有机氮提前氨化,同时降解污水中的部分有毒、有害物质,提高好氧工段的抗冲击负荷能力,为续好氧单元处理长期稳定运行提供必要保障【4】。厌氧水解工艺特点:

1、溶解性有机物比例显著增加

经过水解处理,溶解性有机物比例可增加10-20%,不溶性大分子物质转化为溶解性小分子物质,有机物在微生物代谢途径中减少了胞外酶分解的环节,无疑加速有机物降解【5】。

2、BOD5/COD比值变化

经过水解酸化反应后,有机物种类增加,某些大分子难降解物质,如C9以上化合物,苯系物等,被分解为易降解的小分子物质,出水中C2-C6的化合物大量增加,提高BOD5/COD比值,改善可生化性【6】。

3、增加系统抗冲击负荷能力

水解酸化一般时间较长,起到了部分水质均化的作用【7】。在一定范围内,进水负荷变化时,水解过程影响不大,特别适合工业污水水质变化大的情况【8】。

4、污泥产量减少,可部分实现污泥稳定化

由于厌氧过程污泥产率较低,因此,水解酸化工艺污泥产量明显低于好氧过程【9】。进水悬浮物在水解池中水解率可达50%,完成部分消化作用。

(二)厌氧水解池实际运行分析

1、水解投泥(2012年10月20日)

(1)投泥方式:利用A/O池1号池为容器,投入生活污水活性污泥,经过强烈曝气混合污泥,通过临时水泵输送至水解酸化池。

(2)投泥工具:挖深0.5米,直径为3米的圆池,用沙袋围成距地面1米高的围堰,运泥车将泥投入泥池,再由挖沟机送入1号池。

(3)投泥数量及日期:需300吨污泥,每车15吨,共需20车,每天5车,共需4天时间。

(4)1号池操作:关进水闸门,把东部曝气开到最大。

(5)水解酸化池操作:水解酸化池排水至1米水位,进泥分时间段局部平均投加。

2、污泥驯化

(1)停水静置:将总进水切换至超越管道,水解酸化池静置2天。

(2)进水驯化:2012年10月29日,水解酸化池开始满负荷进水运行。

(3)监测泥位:进水一周后,开始对水解酸化池进行污泥液位监测,发现泥位在4.2m左右,2012年11月7日水解酸化池泥位已经在4.8m左右,开始对水解酸化池进行排泥处理,每天排泥三个小时,2012年11月14日将泥位降至3.5m。

3、数据分析

从表1可以看出,在水解酸化污泥培养过程中,水解酸化污泥渐渐形成并由少到多的过程,随着泥层的形成,水解酸化污泥逐渐成熟,主要由细菌、真菌及少量原生动物组成。微生物通过一定时间的驯化(接种完后大约需要5~10天),产生定向变异,逐渐适应新的环境,转化为兼性厌氧菌-水解、酸化菌存活下来,并对污水的污染物质有较好的分解、氧化能力,降解部分难降解的有机物来提高污水的可生化性,使原水中有机氮提前氨化,同时降解污水中的部分有毒、有害物质,提高好氧工段的抗冲击负荷能力,为后续好氧单元处理长期稳定运行提供必要保障。水解酸化池已经将进水COD平均值为364mg/L的污水降至135mg/L(去除率为62.9%),石油类平均值37.2mg/L降至8.5mg/L(去除率为77%),超额的完成了设计处理要求。

三、结语

厌氧水解工艺对改善污水可生化性、对提高COD达标保证率、抵抗冲击负荷、降低运行费具有很大作用,已经成为不可缺少的主流处理工艺,取得了很好的环境和经济效益。

论文作者:教传昊,孙颖,陈国

论文发表刊物:《科技中国》2016年10期

论文发表时间:2017/1/5

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