王 雄，董 斌，王 婷，肖雪峰，程 松

（1．江蘇奧尼斯環(huán)保科技有限公司，江蘇南京210046；2．南京工業(yè)大學(xué)，江蘇南京211800）

某針狀焦石化廢水處理工程實(shí)例

王 雄1，董 斌1，王 婷1，肖雪峰2，程 松2

（1．江蘇奧尼斯環(huán)?？萍加邢薰荆K南京210046；2．南京工業(yè)大學(xué)，江蘇南京211800）

采用隔油—?dú)飧　馑峄狝/O—生物接觸氧化—BAF—ClO2氧化—過(guò)濾工藝處理針狀焦石化廢水。工程實(shí)踐運(yùn)行表明：該處理工藝具有針對(duì)性，運(yùn)行穩(wěn)定性高、處理效果好、運(yùn)行費(fèi)用低、維護(hù)管理簡(jiǎn)單，處理后出水可達(dá)到《山東省南水北調(diào)沿線水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 37/599—2006）重點(diǎn)保護(hù)區(qū)排放標(biāo)準(zhǔn)。

針狀焦；石化廢水；隔油；氣浮；A/O；BAF

1 工程概況

山東省某石化有限公司投資建設(shè)了20萬(wàn)t/a針狀焦及配套工程項(xiàng)目，其針狀焦加工采用熱縮合+加氫+芳構(gòu)化工藝，利用脫硫油漿為原料進(jìn)行二次轉(zhuǎn)化深加工綜合利用生產(chǎn)針狀焦產(chǎn)品。該工程配套的廢水處理站主要接納生產(chǎn)裝置區(qū)的生產(chǎn)廢水、罐區(qū)廢水、未能回用的汽提廢水以及廠區(qū)生活污水等。廢水站設(shè)計(jì)規(guī)模為1 500 m3/d。該廢水為高濃度的含油有機(jī)廢水，成分復(fù)雜，屬于典型的“三高一難”工業(yè)廢水〔1〕。處理后的出水就近排放，要求達(dá)到《山東省南水北調(diào)沿線水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 37/ 599—2006）重點(diǎn)保護(hù)區(qū)排放標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)廢水水質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 設(shè)計(jì)廢水水質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn)

2 工藝流程及說(shuō)明

2.1 廢水處理工藝

該廢水含有多種浮油、乳化油和溶解油。針對(duì)浮油類物質(zhì)，采用重力分離隔油罐〔2〕將浮油分離出來(lái)并儲(chǔ)存到儲(chǔ)油罐中；針對(duì)乳化油，添加專用的破乳劑，破壞穩(wěn)定的雙電層結(jié)構(gòu)和乳化體系，達(dá)到油水分離的目的；對(duì)于溶解油，主要利用氣浮分離和部分種群微生物的降解。其中針對(duì)不同粒徑的溶解油，采取渦凹?xì)飧『腿軞鈿飧〈?lián)的工藝，利用2種氣浮工藝產(chǎn)生不同大小的微氣泡，針對(duì)性地去除溶解油。

針對(duì)該廢水特點(diǎn)，采用缺氧-好氧（A/O）工藝。此種廢水的B/C＜0.3，可生化性較差。因此在A/O工藝前先采用水解酸化工藝，將不溶性有機(jī)物水解為溶解性有機(jī)物，將難生物降解的大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生物降解的小分子物質(zhì)，從而改善廢水的可生化性，為后續(xù)工藝單元生化處理奠定良好基礎(chǔ)。

由于廢水中NH3-N較高，通過(guò)好氧池內(nèi)回流系統(tǒng)將硝化液回流到缺氧池，利用缺氧池內(nèi)反硝化菌進(jìn)行脫氮。利用好氧微生物碳化去除有機(jī)碳，硝化菌進(jìn)行硝化反應(yīng)將NH3-N轉(zhuǎn)化為硝酸鹽。

經(jīng)A/O單元處理后的廢水殘留部分難降解的污染物和NH3-N，使出水不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，需設(shè)置深度處理單元。深度處理采用以曝氣生物濾池（BAF）+ClO2氧化為主的工藝，其中BAF集生物氧化和截留懸浮固體于一體，出水水質(zhì)好，經(jīng)BAF處理的廢水，COD、SS和NH3-N等進(jìn)一步降低。設(shè)置ClO2接觸氧化單元主要是對(duì)廢水進(jìn)行消毒和脫色處理，去除廢水中難以被生物降解的有機(jī)物。

應(yīng)急單元設(shè)置多介質(zhì)過(guò)濾器和活性炭過(guò)濾器作為保安過(guò)濾器。當(dāng)出水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)時(shí)，截留經(jīng)氧化后產(chǎn)生的SS，或當(dāng)廢水水質(zhì)水量波動(dòng)超過(guò)設(shè)計(jì)范圍，或某一工藝單元出現(xiàn)異常時(shí)使用。

該項(xiàng)目廢水處理工藝流程如圖1所示。

圖1 工藝流程

2.2 工藝流程說(shuō)明

廢水先經(jīng)機(jī)械格柵攔截水中的漂浮物、顆粒和浮渣，保證后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運(yùn)行，然后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量。由于廢水含油量較高，從調(diào)節(jié)池經(jīng)提升泵進(jìn)入RCG隔油罐，針對(duì)廢水中重油的去除，依靠RCG隔油罐內(nèi)、外筒體連通結(jié)構(gòu)及中心進(jìn)水管頂部設(shè)置的V型折流板，使廢水流動(dòng)過(guò)程中歷經(jīng)二次折流，有效提高油污分離的效果。隔油罐出水自流進(jìn)入破乳池，經(jīng)過(guò)破乳后進(jìn)入渦凹?xì)飧『腿軞鈿飧⊙b置。氣浮裝置產(chǎn)生大量微氣泡附著在乳化油和溶解油表面，將油類上浮到水面，被鏈條刮油機(jī)清除。渦凹?xì)飧≈饕コ龔U水中的懸浮物、膠狀物、乳化油等，溶氣氣浮主要去除細(xì)微顆粒以及溶解油。氣浮出水自流進(jìn)入水解酸化池，利用厭氧水解微生物將大分子有機(jī)物降解為小分子有機(jī)物，提高其可生化性后，進(jìn)入缺氧—好氧—生物接觸系統(tǒng)，經(jīng)生化降解去除COD、NH3-N后進(jìn)入BAF生物濾池、ClO2接觸氧化池、多介質(zhì)過(guò)濾器等深度處理系統(tǒng)，進(jìn)一步降低COD、色度，最終進(jìn)入出水池達(dá)標(biāo)排放。

3 主要構(gòu)筑物

該工程主要構(gòu)筑物見(jiàn)表2。

表2 主要構(gòu)筑物

4 系統(tǒng)調(diào)試

該項(xiàng)目接種污泥來(lái)自某食品企業(yè)污水處理廠的活性污泥。污泥進(jìn)入生化系統(tǒng)后，按照適宜的碳氮磷比培養(yǎng)馴化。接種污泥由槽罐車運(yùn)輸和投加，質(zhì)量濃度≥1 000 mg/L。曝氣過(guò)程中，悶曝1~2 d后停止曝氣，形成一定生物絮體后靜沉。悶曝過(guò)程不排泥，所有進(jìn)入污泥濃縮池的污泥全部回流到水解酸化池及缺氧池，進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)回流，循環(huán)進(jìn)行悶曝、靜沉、排水、進(jìn)水和回流，直到污泥穩(wěn)定至2 000 mg/L以上。

污泥培養(yǎng)過(guò)程中早晚測(cè)定曝氣池混合液的SV、MLSS，通過(guò)觀察污泥表觀顏色和顯微鏡檢測(cè)，了解菌膠團(tuán)并指示微生物的生長(zhǎng)情況，以便對(duì)培養(yǎng)過(guò)程進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)SV穩(wěn)定高于20%，SVI為120 mL/g，污泥質(zhì)量濃度＞2 000 mg/L時(shí)，開始連續(xù)進(jìn)水，連續(xù)曝氣，并排水至沉淀池，通過(guò)觀察SV控制沉淀池回流污泥量和排放剩余污泥量。最初回流比不可太大，可取25%，隨著MLSS升高，逐漸將回流比增至設(shè)計(jì)值。混合液回流起初不開，隨著缺氧段活性污泥的馴化，根據(jù)氮去除率計(jì)算確定。調(diào)試過(guò)程中嚴(yán)格監(jiān)控和調(diào)節(jié)溶解氧，定點(diǎn)、定時(shí)測(cè)量缺氧池、好氧池、生物接觸氧化池、BAF池的溶解氧，調(diào)節(jié)曝氣系統(tǒng)閥門、鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，控制溶解氧分別在0.1~0.4、1.5~2.5、2.0、2.0mg/L。

經(jīng)過(guò)一個(gè)多月的培養(yǎng)、馴化，活性污泥呈現(xiàn)土黃色，結(jié)構(gòu)緊密、邊緣清晰、污泥絮體大，具有良好的吸附及沉降性能。絮體以菌膠團(tuán)為骨架，穿插生長(zhǎng)著少量絲狀菌。微型動(dòng)物以固著類纖毛蟲為主，如鐘蟲、蓋纖蟲等，還可觀測(cè)到游動(dòng)的輪蟲、線蟲等原生動(dòng)物。經(jīng)過(guò)調(diào)試，進(jìn)水水質(zhì)、水量、排泥量、回流量、泥齡等全部達(dá)到設(shè)計(jì)值，出水水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)要求，調(diào)試完成。

5 運(yùn)行效果

該工程于2014年5月動(dòng)工建設(shè)，2015年1月開始調(diào)試，調(diào)試周期1.5個(gè)月，2015年3月正式投入使用。近半年的實(shí)際運(yùn)行效果表明，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，出水水質(zhì)良好，經(jīng)環(huán)保監(jiān)測(cè)部門不定期檢查測(cè)得的各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)均已達(dá)到《山東省南水北調(diào)沿線水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 37/599—2006）重點(diǎn)保護(hù)區(qū)排放標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)部分出水水質(zhì)見(jiàn)圖2。

6 投資和運(yùn)行成本分析

該項(xiàng)目的投資及運(yùn)行成本如表3所示。

表3 投資和運(yùn)行成本分析

圖2 實(shí)測(cè)出水水質(zhì)

7 結(jié)論

（1）該項(xiàng)目廢水處理技術(shù)路線正確，處理工藝流程具有針對(duì)性，實(shí)際運(yùn)行效果好，運(yùn)行穩(wěn)定，出水水質(zhì)達(dá)到《山東省南水北調(diào)沿線水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 37/599—2006）重點(diǎn)保護(hù)區(qū)排放標(biāo)準(zhǔn)。（2）該工藝運(yùn)用新型RCG隔油罐，僅依靠重力去除油類物質(zhì)，節(jié)約了能源消耗，且除油效果穩(wěn)定可靠，為后續(xù)處理工藝的穩(wěn)定、可靠運(yùn)行提供了先決條件。分離出來(lái)的重油可作為生產(chǎn)原料再次利用。（3）該工程曝氣系統(tǒng)、反沖洗系統(tǒng)、在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)均采用PLC全自動(dòng)控制，設(shè)備維護(hù)管理方便。（4）調(diào)試和運(yùn)行過(guò)程中好氧池存在泡沫量大的現(xiàn)象，主要是由于絲狀微生物異常生長(zhǎng)，與氣泡、絮體顆粒混合形成泡沫，其具有穩(wěn)定、持續(xù)、較難控制的特點(diǎn)，對(duì)污水廠的運(yùn)行非常不利。要消除泡沫，除采用噴水、投加化學(xué)藥劑外，最根本的方法仍然是控制廢水碳氮比和pH、污泥泥齡、曝氣量等。（5）實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)觀察溶氣氣浮和渦凹?xì)飧⊙b置水面浮渣量，及測(cè)定進(jìn)出水含油的去除量，可以發(fā)現(xiàn)溶氣氣浮的除油效果比渦凹?xì)飧『茫@是由其工作方式和產(chǎn)生微氣泡的大小決定的，因此在處理此類廢水時(shí)可優(yōu)先選用溶氣氣浮工藝。

［1］劉辰靚，劉鐵民.CAF-DAF工藝在煉油污水預(yù)處理中的應(yīng)用［J］.當(dāng)代化工，2010，39（3）：265-267.

［2］梅凱，肖雪峰，陳燁，等.一種豎向回轉(zhuǎn)式重力分離隔油罐：中國(guó)，104370335［P］.2015-02-25.

Case study on the treatment of needle-shaped coke petrochemical wastewater

Wang Xiong1，Dong Bin1，Wang Ting1，Xiao Xuefeng2，Cheng Song2
（1.Jiangsu Honest Environmental Protection Technology Co.，Ltd.，Nanjing 210046，China；2.Nanjing Tech University，Nanjing 211800，China）

Needle-shaped coke petrochemical wastewater has been treated by the oil removal-floatation-hydrolytic acidification-A/O-biological contact oxidation-BAF-ClO2oxidation-filtration process.The engineering practice shows that the process is targeted，it has high operation stability，good treatment effects，low running costs and easy maintenance.The treated water can reach the discharge standards in key protection zones specified in the Comprehensive Discharge Standards of Water Pollutants along the South-to-North Water Diversion Project in Shandong Province（DB 37/599—2006）.

needle-shaped coke；petrochemical wastewater；oil removal；floatation；A/O；BAF

X703

B

1005-829X（2016）12-0106-03

王雄（1986—），電話：18936038268，E-mail：astro8023@ qq.com。

2016-09-12（修改稿）