高含盐污水生化处理陈香柏

12化工给排水设计1993年第1期高含盐污水生化处理化工部第三设计院陈香柏一、前盲齐鲁石化公司三十万吨乙烯工程污水处理场有两个系列,其中I系列主要处理氯碱厂的氯乙烯、聚氯乙烯和环氧氯丙烯三套生产装置排出的高含盐污水。原设计能力为400米“/时,采用纯氧曝气一段生化处理。88年8月乙烯二期工程氯碱装置投产后污水处理设施投入正式运行。经过一年多的生产实际运行,污水处理场I系列进水水质波动范围大,尤其是Cl一浓度变化和COD总量远远超过设计值,使I系列自投入运行后处理效果一直不好,出水综合合格率只有19%。经过考核标定,含盐污水靠一段生化处理不能达到排放标准,为此引起有关部门及领导的重视。在摸清水质水量的前提下,根据含盐污水难生化的特点,我院又提出了含盐污水两段生化加过滤和生物炭处理的方案。经过方案论证,并委托北京化工研究院环保研究所进行了试验验证,在此基础上,齐鲁石化公司乙烯污水处理场又增建了第l系列,专门处理含盐污水(原I系列与1系列合并处理烯烃污水)。l系列于92年5月建成投入运行。运行半年来,出水各项指标均小于排放标准,排水合格率为100%,彻底解决了氯碱厂含盐污水的处理难题。通过齐鲁石化公司含盐污水处理工程实践,我们摸清了含盐污水的特性,掌握了含盐污水生化处理技术,为含盐污水处理积累了一些经验。二、污水的组成与特性齐鲁石化公司氯碱厂三套生产装置排水水质主要成份和水量分别如下:(l)环氧氯丙烷污水:水量390米3/时有机氯化物20。~300毫克/升CaCI:2.2,石(Wt)NaCI0.2%(Wt)Ca(OH):0.06(Wt)CaCOa0.01(Wt)(2)氯乙烯污水水量36米“/时`NaCI1.3%(Wt)Na:CO32.93%(Wt)NaHCO30.64%(Wt)(3)聚氯乙烯:水量114米“/时总有机氯化物(30毫克/升环氧氯丙烷和氯乙烯生产装置在引进的同时也配套引进了污水预处理设施,两股污水经预处理后,与聚氯乙烯污水混合送至污水处理场I系列进行生化处理。预处理设施于87年开车以来,处理后的污水有机氯化物含量仍然较高,经常大于200毫克/升,对生化处理的运行有一定的影响。另外,环氧氯丙烷污水中含有大量的Ca(OH):和CaCI:,而氯乙烯污水中含有3~4%的Na:CO。和NaHCO:,虽然两股污水经预处理后悬浮物含量都很低,但一经棍合马上形成CaCO:沉淀。87年开车至89年底,已造成氯碱厂至污水处理场的污水管道堵塞,并在污水处理场的均质池内淤积大量的CaCO3沉淀,在纯氧曝气池内也积有一些污水处理的除氟效果再高,结果也是前功尽弃。因此,在力求改进除氟技术的同时,对污泥脱水、污泥的处置和综合利用的技术研究,是我们迫切需要解决的问题。1993年第1期化工给排水设计13泥,影响污水处理正常运行。为此,齐鲁石化公司在对两套装置区污水预处理设施进行改造的同时,在装置区又增加了一套棍合沉淀处理设施。预处理改造后,进入污水处理场生化处理的混合污水水质水量如表1。表l序号设计值污水总量pHCODer浮悬物油总有机抓化物温度含盐量(米a/时5408闪11(毫克/升)(毫克/升)(毫克/升)(毫克/升)(℃)(以Cl一帕)2320(150`12`302~1.7三、污水处理流程及试验验证1.污水处理流程的确定由于进水的Cl一和CODcr波动范围大,尤其是环氧装置开车和停车期间,污水不能直接进入生化处理装置,故考虑加大匀质调节池容积,并设有一定容积的事故水池,实行配水方式运行。根据含盐污水难生化的特性,采用纯载曝气和生物接触氧化两段生化方式,利用不同的菌类降解有机物。为了提高出水的合格率,设置生物活性炭把关。为延长生物活性炭的工作周期,在污水进生物炭前设置过滤设施去除部分悬浮物和COD。2.污水处理工艺流程t一沉一ú二池一叶一一气一氧一纯曝一t一一质节一一故池一一匀调一tl一事水一t-一|予沉池水份进一}噩…一1图一{瑰…一…更…些3.试脸情况为了验证工艺流程的合理性、设计参数可靠性,在试验室进行了小试验。试验水样取自氯碱厂三套生产装置的污水。污水由高位槽经流量控制器进入纯氧曝气池,曝气池中的氧气由氧气钢瓶提供,纯氧曝气池出水进入沉淀池,上清液到接触氧化池,沉淀下来的污泥用空气提升器返回到曝气池。接触氧化池内装有DB型盾式填料,空气通过布气板在池内均匀分布。接触氧化池出水经沉淀、过滤器过滤去除悬浮物,再进入生物炭柱处理后排放。试验内容有:耐盐菌的培养驯化、环氧氛丙烷污水试验,三套装置污水混合试验。(1)耐盐菌的培养驯化高含盐污水对于一般淡水细菌的抑制表现在:(a)导致渗透压升高。从而使细菌脱水引起细胞质壁分离;(b)酶活性受阻.例如因盐析作用使脱氢酶活性下降;(。)高CI一浓度对细菌有毒害作用,d()因水的比重增加使活性污泥的凝聚沉降性能受到影响,抑制细菌生长的盐浓度对于不同细菌差别很大,如大肠杆菌生长受抑制的盐浓度为6%,枯草杆菌为9%,而嗜盐菌在盐浓度10%以上也能增殖。由此可见,淡水向盐水条件转化时,细菌的菌种发生了变化。驯化过程就是使细菌代谢方式逐渐适应高盐环境,使耐盐菌能够增殖,这种适应过程需要较长时间,急剧提高盐浓度或驯化时间过短,都会使淡水细菌受到抑制,因此必须把握好盐浓度变化梯度和驯化时间。在耐盐菌的驯化过程中,Cl一浓度按三个阶段递增。先将污水稀释1倍。使1C一含址在7。。。~8000毫克/升左右,稳定运行10天后,又将CI一浓度提高到12000毫克/升,最后全部进污水,达到Cl一浓度16000~1700。毫克/升。在盐浓度提高过程中,出现污泥流失,COD去除率也明显降低,随后耐盐菌逐渐增殖,代谢方式逐渐改变适应高盐环境,COD去除率一也就逐渐提高。经过一个多月的驯化,纯氧曝气池污泥浓度达8~12克/升,COD去除率达85%以上,完成了微生物驯化过程。接触氧化池填料挂膜14化工给排水设计1903年第r期与污泥驯化同步进行,由纯氧曝气池流失出来的徽生物附着在填料上,随水质变化不断新陈代谢,逐渐适应并不断增殖,COD去除率也随之提高,保证出水水质稳定在一定的水平上。4.试验结果由于含盐污水中Cl一主要来源于环氧污水,而环氧污水水量是总污水量的72%,COD量占总量91%,因此,处理好环氧舰丙烷污水是至关重要的。在试验中,采用两套装置同时进行试验,一套处理单一环氧叙丙烷污水,一套处理混合含盐污水。混合含盐污水生化进行了两个阶段,所不同点是:第一阶段采用砂过滤,第二阶段采用纤维球过撼。试验数据见表2,COD去除曲线见图1、2、3。通过试验验证,工艺流程是合理的,处理后的排水完全能够达到国家一级排放标准。试验参数可以用于工程设计。表一2混合含盐污水项目名称环氧污水流量(毫升/时)CODcr(毫克/升)BOD.(毫克/升)BOD./CODer停留时间(小时)污泥浓度(克/升)污泥灰分(帕)污泥负荷(公斤BOD./公斤挥发泥·天)出水COD(毫克/升)出水BOD。(毫克/升CoD去除率(肠)BOD.去除率(帕)巫三鱿鹦”~5`,2{3,卜`,。}“`。(nI’/时)2309:2373}“3`0’27`{’329}’`85一今丝洲一一)一兽一”{”·6{’4进水80甘月`nùn甘,二R工O口q甘..几14600。5122290。314。756。50.443847483。894。48~1050O。55ó勺,Zt了.几O..占曰.占月O,.叹叨ùO八U..20甘0几JS纯氧曝气池停留时间(小时)}x5511_7`12_s填料体积负荷(公斤BOD./米.填料·天)出水CODer(毫克/升)出水BOD。(毫克/升)COD由去除串(肠)1393653.8951640。9BOD。去除串伽)停留时间(小时)出水COD(毫克/升)出水BOD。(毫克/升)COD去除率(务)BOD一去除率(肠)0.18137853。589。2接触氧化池絮沉凝降12。6过滤速度(米/时)出水CODor(毫克/升)出水BOD(毫克/升)COD去除率(肠)BOD去除率(肠)维纤球过滤1993牟第1期化工给排水设计续表一2项目名称环氧污水混合含盐污水l系列设计值第一阶段!第二阶段停留时间(小时)出水COD(毫克/升)出水BOD.(毫克/升)COD去除率(肠)BOD去除率(肠)出水悬浮物(毫克/升)CODer总去除率(肠)BOD.总去除率(肠)98.799.8199.898.6的l系列纯氧曝气池时,在曝气机下部设有导流筒,提高曝气机的提升能力,既可以提高氧的转移速率,又可减少沉积。五、开车及运行份况1.开车时的污泥驯化开车时,活性污泥是取自原I、I系列混合处理的活性污泥,Cl一含量为0.6%。含盐污泥驯化分为四个阶段进行,有关参数见表3表一3卜l一…时间(天)一107四、工程设计污水处理工艺流程和设计参数均按照试验验证的流程和试验参数进行设计的。为了满足含盐污水进入生化处理含盐量波动范围的要求,考虑到含盐污水及活性污泥比重的增加,在设计中采取了如下措施。1.匀质调节池和事故水池匀质调节池容积为24小时设计进水量,分成三格,每格容积为8小时进水量,实行轮流配水,间断运行。正常运行时,一格池进水,一格池配水,一格池向氧曝池供水。Cl一含量保持在1.5%~1.8%。当进水含盐量大于1.8%或CODcr大于3。。o毫克/升时,部分水切换至事故水池,匀质调节池内投加不含有盐的经I系列处理后的水稀释。当进水含盐量小于1.5%时,用事故水池贮存的高含盐污水配至含盐量为1·6%~1·8%,匀质池内设有液下搅拌机。事故水池容积为16小时进水量,主要用于贮存高含盐污水,设有提升泵三台。2.纯乳曝气池由于含盐污水和活性污泥比重的增加,原I系列从林德公司引进的纯氧曝气机显得提升能力不够,曝气池底部积有部分污泥,曝气池四周边角处溶解氧明显减少。为此,在新设计控水最(m叮h)制技术参水质,,,,、}COD比`,户{(mg/l)数污泥浓度(g/l)驯化阶段。{,5。。{。一:。,500{~8`022200000.份叼0。77744400~500000.6~0.777IIIII200004444400川50000班班班200001.4~1,5554444400~500001.4~1.5552300400~5002370二比…芝::…::…化工给排水设计1993年第1期即毛幼`30002500万口口口一一。一班承0c。~一。一绘氛t气绝出水公一、一,一按胜筑化池方卜-一,一。一砂器.伙麒竺认、、、r`-一一一一一气卿j5D4OD脚翔250产助f5c咖习驯化期间严格控制了匀质池水质,CI一的波动范围控制在。.5%以内,污泥驯化顺利,一次开车成功。2.运行情况l系列含盐污水自92年6月份投入运行以来,设备运行正常,各处理构筑物处理效果均达到了设计要求。处理后的排放水BOD。《30毫克/升,CODer提100毫克/升,COD总去除率达96%,综合合格率达100%,达到了GB8978一88一级排放标准。为此,齐鲁石化公司《情况简报》专题报道了开车情况。六、结论.l含盐污水的生化处理首先在于耐盐菌的培养驯化。选择CI一升高的梯度应小于5。。。毫克/升。CI一每升高一个梯度,耐盐菌应经一段时间驯化,待适应环境能稳定运行后再逐渐提高有机负荷。2.含盐污水正常运行时,应严格控制生化系统1C一波动范围在士。.3%以内。予处理应有必要的调节和自动监测措施。.3有机氯化物应在装置污水予处理设施通过水解或汽提法去除。进入生化处理的有机氯化物应控制在30毫克/升以内(30~50毫克/升时,生化效果明显下降)。4.含盐污水的成份不同,生化处理构筑物的有机负荷亦不同,有机负荷应由试验确定。5·由于耐盐菌的特性,必须加强含盐污水生化运行的管理。成篇一一一一\~一一22图12了之夺之夕户`之’环载污水COD去除曲线.at从共二`口开母泞月斗图2混合含盆污水第一阶段COD去除曲线徽刀一一“之朋l一一建水`。。一`一。一绝饭嗯气池出水口。一卜,一穆睡板)护:色出水〔`。_。一_生升宝蚤终出术〔的,忿一,期阶段COD丢除曲线卿柳铆伽撅栩