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石化污水深度处理氧化塘技术

作者: 时间:2022-07-08 09:30:01 点击:

  目前国内很多石油化工企业用水量大,但企业回用量较少,大部分污水排走,既造成了水资源的浪费,又造成了环境的污染,对水资源进行深度处理回用具有重要意义,也是解决这个问题的根本途径。

  1、石化污水特点

  石化行业产生的废水具有有毒有害性,水量大,水质复杂波动大,含多环芳烃化合物、芳胺类化合物、杂环化合物等难生物降解有机物,需处理达标后才能排放。但石化污水排水易于对环境造成影响,还需对其进行深度处理,以满足生产生活用水回用。

  2、污水回用的意义及用途

  在生态池出水稳定达到回用要求时,可用于厂区内的生产及生活用水,这样不仅降低了环境污染、还能够节约水资源,促进资源可持续利用,为进一步实现零排放打基础。现处理后的水在满足相应的杂用水的水质标准后,主要用于几个方面:

  ①绿化用水;②厕所冲洗水;③工艺用水;装置冲洗水等。

  3、污水深度处理技术概述

  3.1 物理处理法

  污水处理深度处理法主要包括过滤、吸附、沉淀、膜分离等方法。

  3.2 化学处理法

  主要有混凝、化学氧化、消毒、离子交换、石灰处理、电化学和光化学处理等,能够有效去除水中的大分子物质、某些离子、降低硬度、杀灭病原微生物等。

  3.3 生物深度处理技术

  生物深度处理技术在污水深度处理回用领域应用范围十分广泛,具有处理成本低,抗冲击能力强,运行可靠,同时降解多种污染物等优点,常用的生物处理法有:氧化塘、生物接触氧化法、生物膜过滤法、地层生物修复等。

  以上所述的各种深度处理技术,一般需要几种组合使用。

  4、氧化塘技术的选择

  4.1 技术性分析

  通常石化厂前期污水处理设备出水氨氮、TP、悬浮物、COD等指标已较为理想。这要求新增的深度处理设施能够更有效、全面提升水质。

  而利用水中的微生物净水是一种行之有效的办法,特别是对氨氮的去除,原理见图1。

石化污水深度处理氧化塘技术(图1)

  4.2 经济性分析

  塘处理系统是一种历史悠久的处理技术,氧化塘具有价格低廉,机械设备少,能耗和费用低,管理方便、人员配备少等优点,氧化塘的造价约为活性污泥法的1/4-1/2,运行费用为活性污泥法的1/10,缺点为占地面积大,甚至为活性污泥法的几十倍。

  4.3 环保性分析

  氧化塘技术相比活性污泥法,不存在后期污泥、臭气等问题,无二次污染,是环境友好型技术。从长远规划来考虑,在经济条件允许的情况下,清江石化更容易对氧化塘处理系统进行改造,形成更贴近自然的水系,外加休闲娱乐设施,赋予其景观和人文功能。

  综上所述,氧化塘技术对废水水质进行优化处理,既能合理利用闲置土地,还能有效、经济、环保的达到净水的目的。

  5、氧化塘技术

  5.1 氧化塘定义

  塘污水处理原理类似于自然水域的自净,利用污水自然净化规律处理污水。其原理是污水在塘内停留时间较长,有机物通过水中的微生物的代谢活动而降解,溶解氧则由塘内生长的藻类通过光合作用和水面复氧作用而提供。氧化塘作用原理见图2。

 

石化污水深度处理氧化塘技术(图2)

  5.2 氧化塘技术特点

  (1)基建、运行和管理费用低廉,节能和操作方便,运行稳定可靠;

  (2)除污染效果好,降解BOD,去除氮、磷等营养物质,以及病原体和难降解的有机物COD;

  (3)合理搭配的生态景观,营造和谐、景观怡人的场景;

  (4)遵循清洁生产、循环经济规律,符合绿色环保理念。

  5.3 氧化塘的类型及特点

  按照氧化塘的微生物优势群类型及氧化塘的充氧状况,可分为好氧塘、兼性塘、厌氧塘、曝气塘四个类型,见表1。

石化污水深度处理氧化塘技术(图3)

  5.4 组合塘工艺

  串联氧化塘是目前较为普遍采用的一种氧化塘设计方式,串联氧化塘较之单塘不仅出水藻菌浓度低,BOD5、COD、N和P的去除率高,而且只需较短的水力停留时间。本文选用典型的串联方式“兼一好”塘系统工艺。

  6、工程设计案例

  某石化厂区在石油生产过程中会产生大量石油废水,根据环保新规要求吨油废水排放量从0.7t降低到0.5t。现设计一套处理量约100m3/h废水的氧化塘系统。

  6.1 工艺流程

  工艺流程见图3。

石化污水深度处理氧化塘技术(图4)

  6.2 工艺说明及设计参数

  6.2.1 两级氧化塘(兼性塘+好氧塘)

  多级串联塘与单级氧化塘相比,首先,其流态更接近于推流反应器的形式,从而减少了短流现象,提高了单位容积的处理效率。其次,从微生物的生态结构看,多级串联有助于污水的逐级递变,使有机物降解过程趋于稳定。由于不同的水质适合不同的微生物生长,串联氧化塘各级水质在递变过程中,会产生各自相适应的优势菌种,因而更有利于发挥各种微生物的净化作用。

  兼性塘深度较深,塘中存在不同的区域。上层阳光可透射的区域,藻类得以繁殖,溶氧含量充足,好氧菌活跃,为好氧区;底层有污泥积累,溶解氧几乎为零,主要是厌氧对不溶性有机物进行代谢,为厌氧区,实际上在这个过渡期,大量兼性菌存在,随环境变化以不同的方式对有机物进行分解。对TP、TN有较好去除效果。

  好氧塘水较浅,阳光可以直透,塘内藻类生长茂盛,光合作用茂盛,塘水中溶解氧非常充分,好氧微生物活跃,对氨氮去除效率高。两级氧化塘设计参数见表2。

石化污水深度处理氧化塘技术(图5)

  形状塘的四周应该做成圆形以避免死角,不规则塘形不宜采用,容易短路形成四角区。常用于方形或矩形,矩形塘的长宽比>3∶1。

  为了延长塘内水力逗留时间。合理地改变氧化塘的形状,(增加氧化塘的长宽比例度),遵从紧凑布置原则,将规整的长方形变成S、L等不规则曲形,延长水流流动距离,延长实际停留时间,有效解决“死角”“短路”问题。一级氧化塘设计为S型,二级氧化塘为w型。如图4所示。

石化污水深度处理氧化塘技术(图6)

 

  6.2.2 生态塘

  设置该坑塘,不仅起到氧化塘后期沉淀池的作用、还兼备回用池的功能。

  废水在(曝气)二级氧化塘中好氧反应后会夹杂的一些活性污泥等悬浮物。故在氧化塘尾部设置沉淀区,让水中活性污泥在此沉淀,保证出水水质良好。

  将在该池净化后的尾水提升至各用水点进行回用,实现工业用水循环再利用,达到节约资本,保护环境的目的。

  还可以放养一些杂食鱼类,以捕食多余的浮游动植物,进一步净化水质,逐渐恢复景观生态,生态塘设计参数见表3。

石化污水深度处理氧化塘技术(图7)

  6.2.3 结果

  氧化塘设计进出水水质如表4所示。

石化污水深度处理氧化塘技术(图8)

  7、结论

  虽然石化污水中含有大量的悬浮物、多种有机物、微生物、氨氮、无机盐等,但通过采用污水处理装置和氧化塘深度处理技术处理后,污水回用于生产生活中在技术上是可行的,这也是一条低成本的回用路线。

  总之,采用氧化塘技术不仅在厂区内建立美水生态公园,同时实现了水资源的净化、收集、回用。这也是未来石化企业的发展趋势。(来源:中化二建集团有限公司)