氯碱含盐污水处理技术

分类:技术文献 173

1 概述

齐鲁乙烯污水处理场总设计处理水量为2200m3/h‚承担齐鲁乙烯新区全部石油化工装置(烯烃、氯碱、塑料、化肥)及其配套工程的生产、生活及周边化工厂污水的处理‚处理工艺的核心为德国LINDA公司的纯氧曝气活性污泥技术。处理后乙烯污水排入莱州湾。按照山东省政府环保要求‚2008年乙烯污水处理场外排水质要达到COD小于80mg/L‚NH3—N小于10mg/L的指标‚并逐步回用减排。原有乙烯污水处理设施难以满足上述要求‚因此‚必须对乙烯污水处理场进行改造。为了兼顾乙烯低盐污水回用‚必须进行污污分流‚将难以回用的高盐污水集中处理达标排放。为此‚于2006年对高盐污水进行了中试试验研究‚开发成功了混合絮凝沉降—预氧化—厌氧水解—纯氧曝气—接触氧化组合处理工艺。在此基础上‚对乙烯污水处理场进行了改造。经过调试及上游污染源的调研与分流调整‚乙烯污水处理场于2007年实现了稳定运行‚主要污染物指标达到国家一级排放标准。后经进一步优化操作‚于2008年达到了山东省要求的排放标准。

2 改造前工艺流程和污水水质改造前乙烯污水处理场高盐污水采用两级生化处理工艺:预处理—纯氧曝气—二沉—接触氧化—三沉。其处理污水主要包括氯碱环氧氯丙烷污水(T2线)、氯碱和烯烃废碱液 (T2′线)、二化两醇污水 (T3线)、循环水排污水 (12#线污水)等‚污水中含有高浓度氯化钙和难生物降解有机氯化物‚处理难度大‚改造前执行国家二级排放标准。其污水水质见表1。

 

3 中试侧线试验

高的盐含量对常规生物处理有明显的抑制作用‚会严重影响污水处理效果和出水水质。为了探索氯碱高盐污水集中处理工艺条件及处理效果‚在乙烯污水处理场进行了现场中试侧线试验。

∙1 工艺流程氯碱污水 Ca2+浓度高‚含有一定的碱度(CO2—3)‚COD和盐度波动大‚且含有难生化降解的有机氯化物。针对氯碱污水水质‚在前期试验的基础上确定氯碱高盐污水处理中试试验工艺流程‚见图1‚试验规模为进水流量75L/h。12#线污水引入点在酸化池之后氧曝池之前‚可以降低盐的波动对生化处理的影响‚同时降低生化进水 COD‚减轻生化处理有机负荷。

3∙2 中试装置的启动由于污水含盐量较高‚中试装置的启动时间较长。接种菌源取自乙烯污水处理场剩余污泥。适盐菌的驯化采用逐步动态加压驯化的方法‚以减轻瞬间高浓度盐分对污泥中微生物的冲击和毒害。接种污泥呈灰白色‚絮体较小‚沉降性能一般。驯化20d后‚污泥由灰白色变为灰褐色再到黄褐色‚污泥开始具有良好的絮凝性能‚停止曝气后‚能迅速形成较大的絮状物‚微生物镜检可以看到污泥中含有大量的细菌‚而沉淀后出水中悬浮物少‚水质清‚说明驯化污泥的絮凝性很好‚此时对COD的去除率达到80%。经过1个月的启动‚中试装置进入满负荷稳定运行期。3∙3 运行效果稳定运行期间‚生化进水盐浓度波动范围为11000~16000mg/L‚COD为500~700mg/L。试验确定的主要工艺参数见表2。

氯碱含盐污水处理技术-板框厢式隔膜压滤机

4 工业应用结果在中试成功的基础上‚按中试所确定的工艺流程与条件‚对乙烯污水处理场进行了改造。

4∙1 改造后工艺流程在预沉池前增设一预反应池‚在此引入12#线污水作为稀释水‚减缓盐和COD的波动对后续生化处理的冲击。改造三间匀质池中的两间‚分别改造为预氧化池和水解酸化池。污水处理场改造工艺流程见图6。

氯碱含盐污水处理技术-板框厢式隔膜压滤机

4∙2 装置优化乙烯污水处理场改造后‚由于上游装置生产不稳定‚导致上游来水波动较大‚氧曝池的污泥经常受到冲击。为此‚对污水处理场部分单元进行了优化。4∙2∙1 水解酸化池改造后‚由于水解酸化池搅拌机搅拌强度过大‚导致酸化污泥流失比较严重。因此‚对水解化池进行了相应的操作优化。

(1)为搅拌器增加变频器‚可以任意调节搅拌强度‚防止酸化污泥流失‚使酸化池中的污泥浓度稳定。

(2)酸化池 1周补加 2次污泥‚每次补加200m3;1周测1次水深为2~4m处的平均污泥浓度‚使之控制在4~6g/L范围。

(3)1d测1次池底污泥沉降比(SV)‚若SV小于5%‚则说明污泥流失较严重‚需及时补泥。

4∙2∙2 补加营养盐改造后‚污水处理系统经过一段时间的运行‚上游来水水质、水量基本平稳‚但污泥的活性一直不高‚致使氧曝池的处理能力达不到设计要求。对氧曝池回流污泥进行镜检发现‚菌胶团比较松散‚微生物很少。对氧曝池进水水质分析发现‚存在营养盐(磷盐)不匹配问题‚直接影响污泥的活性及耐冲击能力‚影响核心构筑物氧曝池的处理效果。

在废水生物处理中‚微生物的营养元素比例一般取BOD5∶N∶P=100∶5∶1‚以此估算氮和磷的需要量。其中‚相对来说‚微生物对磷的需要量不大‚但它在微生物的生命活动中‚起着十分重要的作用。在当时运行情况下‚氧曝池所需磷元素浓度(以P计)为5∙8mg/L。而实际1d补加磷元素浓度(以P计)为0∙33mg/L远远达不根据实际分析和理论计算‚为乙烯污水处理场制定了详细的营养盐投加方案‚2006年12月初对磷盐的投加进行了调整‚活性污泥的性状明显好转‚出水水质也得到了改善。

5 结论

(1)齐鲁分公司氯碱厂所排高含盐污水难以生化处理‚是影响齐鲁乙烯污水处理场稳定运行的关键。针对氯碱高盐污水的水质特点‚开发了混合絮凝沉降—预氧化—厌氧水解—纯氧曝气—接触氧化组合处理工艺。中试结果表明‚采用组合工艺处理高含盐污水‚在氧曝池盐含量11000~16000mg/L条件下‚通过对氧曝池进行适盐菌驯化‚氧曝池 COD去除率大于 85%‚总出水COD、NH3—N可以达到国家一级排放标准。

(2)根据中试结果‚对乙烯污水处理场进行了改造。通过提高含盐污水处理系列的水力负荷、驯化培养适盐菌、补加营养盐、优化酸化池操作参数等措施‚使含盐污水系列实现稳定运行。(3)自2008年4月开始‚高含盐污水处理后COD小于80mg/L‚氨氮小于10mg/L‚达到了山东省要求的排放标准。


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