孫彥波 趙清民 高志茹 陳光環(huán) 黃澤娟（大慶油田化工集團(tuán)）

甲醇、合成氨及醋酸等工業(yè)污水綜合處理技術(shù)研究

孫彥波 趙清民 高志茹 陳光環(huán) 黃澤娟（大慶油田化工集團(tuán)）

以甲醇、合成氨、醋酸和輕烴分餾等裝置產(chǎn)生的工業(yè)污水為研究對象，從68株菌中篩選出適應(yīng)性好、C O D去除高的廣蘭、枧b 1等9種菌株為專用微生物種群，開展了小試、中試實驗。在小試實驗中設(shè)計了三種工藝，經(jīng)比較將U A S B-好氧工藝作為試驗研究的處理工藝。采用此工藝，工業(yè)污水按比例混合水進(jìn)行了中試擴(kuò)大試驗，證實了此處理方案C O D去除效率高，污水處理效果好，工藝運行穩(wěn)定，出水達(dá)到了國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。

工業(yè)污水 處理 達(dá)標(biāo)排放

目前，大慶油田化工集團(tuán)生產(chǎn)裝置每年產(chǎn)生工業(yè)污水40.15×104t，現(xiàn)有的10t/h工業(yè)污水處理裝置已不能滿足工業(yè)污水處理的需要。為解決現(xiàn)有裝置外排工業(yè)污水處理問題，同時為擬建裝置奠定環(huán)境基礎(chǔ)，避免各工程項目污水處理裝置的重復(fù)建設(shè)，實現(xiàn)企業(yè)環(huán)境事故三級控制，緩解發(fā)展與環(huán)境的矛盾，實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，開展了工業(yè)污水綜合處理技術(shù)研究項目。通過歷時一年的小試、中試研究工作，取得了較好的工業(yè)廢水綜合處理效果，為工業(yè)污水處理裝置建設(shè)提供了技術(shù)支持。

1 工業(yè)污水水質(zhì)、水量概況

對甲醇、合成氨、醋酸及輕烴等各種廢水開展了COD、BOD、總氮(TN)和總磷(TP)等項目分析，結(jié)果表明：各工業(yè)廢水的COD含量在1000~21450m g/L之間，有機碳含量很豐富；N、P的含量除了合成氨裝置的M DEA廢水有一定量的氮營養(yǎng)元素外，其他各種廢水的N、P含量較低；在小試、中試以及未來的實際處理工程中都需要補充氮、磷營養(yǎng)。

通過污水水質(zhì)分析，各污水的特征污染物分別是甲醇、MDEA、醋酸、石油烴及其衍生物?；旌瞎I(yè)污水BOD/COD值高達(dá)0.8，可生化性較好。

2 菌種篩選

將68株待篩選菌株依次分別接種到輕烴、甲醇、合成氨（M D EA廢水+合成氨冷凝液）和醋酸廢水，進(jìn)行篩選，其中廣蘭、枧b1等9種菌株，在補充N、P營養(yǎng)條件下長勢（以波長460n m處的濁度(OD460)表示菌株的生長情況）良好，篩選出的菌株適應(yīng)性較好，同時證明該廢水明顯缺少N、P營養(yǎng)。

篩選過程中發(fā)現(xiàn)廣蘭、枧b 1等9種菌株可以在多種廢水中生長，這一優(yōu)勢保證了菌株在水質(zhì)變化時依然存活，不需頻繁地接種，可以提高處理裝置運行的穩(wěn)定性。所以試驗以廣蘭、枧b 1等9種菌株為微生物菌群。

3 小試試驗

3.1 工藝方案設(shè)計

石油化工廢水具有污染物種類多、含有生物抑制物質(zhì)及水質(zhì)情況復(fù)雜等特點，采用單一的好氧或者厭氧處理，效果難達(dá)到排放要求，將厭氧（或缺氧）和好氧有效結(jié)合的組合工藝處理效果好，應(yīng)用廣泛。

萬玉榮等[1]采用A/O工藝的新組合A/O、O2工藝處理石油化工廢水，系統(tǒng)由膜法缺氧、泥法好氧和膜法好氧組成。

關(guān)衛(wèi)省等[2]采用UASB反應(yīng)器加曝氣池的厭氧-好氧組合處理石油化工廢水。運行穩(wěn)定，污染物去除率高。

鄒茂榮等[3]采用水解酸化-好氧生物處理-曝氣生物濾池聯(lián)用的H OBA F工藝處理石油化工廢水，處理效率高，出水水質(zhì)好。

陳美榮等[4]采用缺氧-兼氧-好氧的二級生物處理工藝處理石油化工廢水，運行效果穩(wěn)定可靠。

由于本試驗處理污水具有污染物種類多及水質(zhì)情況復(fù)雜等特點，設(shè)計了三種工藝流程：1、SBR，2、UASB-好氧，3、好氧-UASB。

每一工藝接種相同數(shù)量的厭氧顆粒污泥（4 L）和篩選的好氧菌種（5 L），在進(jìn)水濃度、水力停留時間相同（30h）、曝氣相同（70L/h）的條件下進(jìn)行實驗。三種工藝實驗結(jié)果見表1。

表1 三種工藝處理結(jié)果表 單位：m g/L

結(jié)果表明：在進(jìn)水COD基本相同的條件下，不同工藝的出水COD的差別比較明顯，UASB-好氧工藝的出水COD最低、好氧-UASB工藝次之，SBR工藝的出水COD最高，約為UASB-好氧工藝的2倍，說明了不同工藝在處理混合廢水的效果上存在比較明顯的差異。

結(jié)論：UASB-好氧工藝作為試驗研究的處理工藝。

3.2 U A S B-好氧工藝穩(wěn)定性實驗

穩(wěn)定試驗結(jié)果表明，COD的去除率達(dá)到99%，出水達(dá)到了國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)，試驗數(shù)據(jù)見表2。

表2 小試裝置穩(wěn)定運行數(shù)據(jù)表

3.3 小試試驗結(jié)論

UASB-好氧工藝采用篩選的高效菌株以厭氧顆粒污泥為填料，在總體水力停留時間為30h左右，混合工業(yè)廢水處理效果好，系統(tǒng)容積負(fù)荷高。

4 中試研究

采用UASB-好氧工藝，工業(yè)污水按比例混合水進(jìn)行了中試擴(kuò)大試驗，規(guī)模為200L/h。

4.1 菌種馴化

馴化啟始污水濃度COD 500m g/L，結(jié)束于3000 m g/L。中試裝置進(jìn)水按小試實驗配水比例配制，提負(fù)荷以出水COD小于100m g/L為原則，菌種馴化見表3。

表3 菌種馴化階段實驗數(shù)據(jù)平均值表

4.2 中試裝置穩(wěn)定試驗

系統(tǒng)COD負(fù)荷4000~4500m g/L，試驗數(shù)據(jù)見表4。

表4 穩(wěn)定實驗數(shù)據(jù)平均值表

試驗表明：UASB-好氧工藝該工業(yè)污水處理到COD小于60m g/L。

4.3 中試試驗結(jié)論

采用UASB-好氧處理工藝技術(shù)，水力停留時間30h（其中UASB反應(yīng)器20h，曝氣池10h），進(jìn)水溫度35±2℃，p H值以上6，按小試確定的進(jìn)水比例，出水COD小于60m g/L，證實了小試確定的處理方案是可行的。

5 結(jié)論

1）廣蘭、枧b 1等9種菌株可以在多種廢水中生長，COD去除高。

2）UASB-好氧處理工藝適合該污水處理。

3）該技術(shù)COD處理的效率高，效果好，運行穩(wěn)定，達(dá)到了國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。

[1]萬玉榮,鄒同慶,魏志文.A/O工藝處理石油化工廢水試驗研究[J].石油化工環(huán)境保護(hù),1998(2):12-19.

[2]關(guān)衛(wèi)省,劉姍,張志杰.厭氧-好氧法處理石化廢水的研究[J].中國沼氣,1999,17(1):17-20.

[3]鄒茂榮,彭永臻,榮宏偉.HOBAF工藝處理石化廢水生產(chǎn)試驗研究[J].哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報,2004,20(2):1995-1998.

[4]陳美榮,高崇峻,金美娟,等.石油化工工業(yè)廢水處理工藝研究[J].環(huán)境保護(hù)科學(xué),2000,26(1):16-18.

10.3969/j.issn.2095-1493.2012.05.003

孫彥波，1987年畢業(yè)于大慶師范?？茖W(xué)校，化學(xué)專業(yè)，高級工程師，從事技術(shù)開發(fā)工作，E-mail：sunyanbo@cnpc.com.cn，地址：黑龍江省大慶市讓胡路區(qū)大慶油田化工集團(tuán)技術(shù)開發(fā)研究院技術(shù)開發(fā)中心，163453。

2012-03-12）