UASB+兩段好氧在石化污水處理的應用
據《硅谷》雜志2012年第21期刊文稱，隨著厭氧技術的不斷發展，目前國內外石化企業多采用厭氧－好氧處理方法，故積累較多的經驗，從已建成的污水處理裝置運行情況來看，UASB+兩段好氧的處理方法系統運行穩定、COD去除率高、處理出水水質較好。
關鍵詞：UASB；好氧；曝氣；濃水處理
石化企業污水處理通常采用厭氧－好氧或兩段好氧等不同的處理方法。厭氧處理與好氧處理比較具有能耗低、占地少、負荷高、污泥產量少等特點。隨著厭氧技術的不斷發展，目前國內外石化企業多采用厭氧－好氧處理方法，積累了較多的經驗，從已建成的污水處理裝置運行情況來看，系統運行穩定、COD去除率高、處理出水水質較好。本研究擬采用厭氧－好氧處理方法。
由于《遼寧省污水綜合排放標準》對排水要求較高，在常規的生化沉淀之后又增加了曝氣生物濾池和連續砂濾、超濾和反滲透。部分污水處理達到要求后回用，其余部分處理達到《遼寧省污水綜合排放標準》（DB21/1627-2008）中表1—直接排放的水污染物最高允許排放濃度后排放。進水水質：CODcr：8500mg/L，TA：1100mg/L，pH：3~12；出水水質：CODcr：≤50mg/L，SS：≤20mg/L，pH：6~9。
1工藝流程敘述
1.1預處理系統
在本工段，石化廢水經過換熱器降溫，溫度從80~90℃降至40℃以下，換熱器所需的循環冷卻水由界區外供給。降溫后的石化廢水，其中含有的懸浮物，在沉淀池沉淀下來，利用電動抓斗將其抓出裝袋運走，沉淀后的污水由泵送入調節池。懸浮物堆場設有廢水收集管溝，將收集的污水提升至調節池。由于石化裝置排出的污水水質和流量波動較大，需要設置容積比較大的調節池，以保證從調節池送至后續工段的污水有較穩定的流量和水質，本研究設置兩座可以并聯使用的調節池。
石化廢水經過換熱器降溫，溫度從80~90℃降至40℃以下，換熱器所需的循環冷卻水由界區外供給。懸浮物堆場設有廢水收集管溝，將收集的污水提升至調節池。由于石化裝置排出的污水水質和流量波動較大，需要設置容積比較大的調節池，以保證從調節池送至后續工段的污水有較穩定的流量和水質，本研究設置兩座可以并聯使用的調節池。
1.2厭氧反應系統
綜合池出水進入厭氧反應池，在厭氧反應池中，微生物將大分子有機物水解酸化為小分子有機酸、單元酸，并進一步轉化為沼氣，從而去除污水中的有機污染物，厭氧處理不僅動力消耗低，而且能使廢水中的有機物轉化為可利用的能源----沼氣。
厭氧系統的主要處理設施為上流式厭氧污泥床（UASB），污水由反應器下端的布水系統均勻配水后，向上與池內懸浮的微生物接觸，在厭氧條件下，大部分的有機物被分解成甲烷和二氧化碳。厭氧反應池出水進入厭氧沉淀池進行固液分離，厭氧沉淀污泥大部分回流至厭氧反應器，剩余污泥送至污泥濃縮池進行濃縮。
1.3好氧生化系統
厭氧反應系統出水進入好氧生化系統。好氧生化采用兩段曝氣工藝。一段采用射流曝氣池，全廠生活污水、石化裝置污染雨水以及其它公用工程受污染的廢水均通過地下綜合管線排入本站集水井中，由潛水泵提升至好氧段調節池。二段好氧采用常規微孔曝氣池，進水的CODcr濃度比較低，但大部分是難以降解的有機物，微孔曝氣池設計為推流式曝氣池，采用可張微孔曝氣器，其充氧能力和氧利用率均比較高。
二段好氧采用常規微孔曝氣池，進水的CODcr濃度比較低，但大部分是難以降解的有機物，微孔曝氣池設計為推流式曝氣池，采用可張微孔曝氣器，其充氧能力和氧利用率均比較高。微孔曝氣沉淀池出水經中間水池，一部分回用于本污水處理站內的污泥脫水機的沖洗和好氧工段的消泡。若生化處理段發生異常波動，造成最終處理出水無法達標，那么中間水池內的水需送回到好氧調節池，再重新進行好氧生化處理。二段沉淀池出水COD≤50mg/L。
1.4深度處理系統
污水經二級處理后的COD濃度已降至50mg/L以下，繼續采用普通活性污泥法已很難進一步去除水中的有機質和懸浮顆粒，因此通常采用對微生物具有較強固著能力的生物膜法。連續砂過濾出水進入膜處理系統。膜處理系統由超濾（UF）和反滲透（RO）裝置組成。超濾裝置需定期進行水洗、氣洗和化學清洗。經超濾后，產水的濁度小于0.5NTU，SDI≤3。用超濾作為反滲透的預處理可以降低反滲透膜的受污染程度，延長運行周期，最大限度的為下游反滲透提供保護。超濾出水進入超濾產品水箱，經加壓水泵進入反滲透保安過濾器，以去除粒徑大于0.5um的雜質，出水由反滲透高壓水泵提升進入反滲透系統。
1.5濃水處理
濃水處理擬采用臭氧氧化、曝氣生物濾池處理，即通過臭氧氧化作用將難生物降解的大分子有機物分解，再經過曝氣生物濾池中的微生物降解水中的有機物，保證出水COD小于50mg/L，SS小于20mg/L。處理后的達標反滲透濃水與清凈廢水混合后排海。在污水處理廠總排放口設置在線監測儀，與當地環保部門聯網。
2污水處理方案可行性
2.1污水處理各單元的處理效率
本研究的污水處理方案各單元的處理效率是合理的，整個方案基本上是可行的。經調研，目前國內石化裝置產生的污水都采用厭氧-好氧這一傳統工藝流程處理，石化中水回用濃水的處理，一般采用臭氧氧化+曝氣生物濾池的處理工藝，運行的關鍵在于厭氧階段的工藝過程控制，如能控制好厭氧階段的運行，從目前正在運行類似的流程的運行情況看，基本可以達到排放要求。
2.2濃水處理達標排放可靠性
反滲透系統的濃水主要的特征為：
1）前段生化處理系統處理效果和排放水水質，如果前段生化處理降解較為完全，排放廢水水質較好，則濃水COD可相應降低。
2）由于廢水已經經過前面的厭氧及二級好氧生化，同時反滲透又加入一定量的化學藥劑，因此膜法濃水含的有機物大都為石化污水裝置好氧系統也不易降解的對甲基苯甲酸、沒有被微生物降解的對苯二甲酸、以及微量4-CBA、溴化物、重金屬化合物等，這些化合物被微生物吸附和包裹，傳統的生化處理工藝很難將其降解。
①臭氧氧化工藝
臭氧氧化是利用臭氧發生器產生具有極強氧化能力的臭氧，對甲基苯甲酸、4-CBA在臭氧的氧化下轉化為易于生物降解的對苯二甲酸等酸類有機物，同時殺死與這樣污染物質相互包裹的微生物，使被微生物吸附和包裹的有機物溶解于廢水中。
②曝氣生物濾池
曝氣生物濾（BAF）作為一種微生物接觸生長系統，集污水處理曝氣池和給水快濾池的特點于一體，能夠去除含碳有機物，截留固體懸浮物。它充分借鑒了污水處理中接觸氧化法和給水快濾池的設計思路，利用濾料上高濃度生物膜量的強氧化降解能力對污水進行快速凈化，與此同時，當污水流經時，濾料呈壓實狀態，利用濾料粒徑較小的特點及生物膜的生物絮凝作用，使污水中的懸浮物被截留下來。應用于石化反滲透濃水處理的曝氣生物濾池具有如下優點：
曝氣生物濾池的BOD5容積負荷可達到5～6kgBOD5/（m3•d）；
高質量的出水水質。在BOD5容積負荷為6kgBOD5/（m3•d）時，其出水SS和BOD5可保持在10mg/L以下，COD可保持在50mg/L以下；
生物濾料中加入錳砂成分，可捕捉鈷錳等金屬離子。
3綜上所述
本研究污水處理場流程中設計了有充分容積的調節池和事故池。當停車檢修時，利用裝置產生的酸性排放和堿性沖洗水中和調整事故池pH值，合理調配調節池pH值，減少和防止對下游的沖擊，調節后的污水限流排入污水處理系統，不會對污水處理系統造成沖擊。
采取以上措施處理的石化污水，各項水質指標均符合《遼寧省污水綜合排放標準》（DB21/1627-2008）一級A排放標準。
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