水解酸化——生物接触氧化法处理含油废水的研究

传统的废水生物处理方法主要包括活性污泥法生物滤池氧化塘污泥消化池等这些技术无论在设计理论还是实际运行管理等方面都已有着比较成熟的经验但随着石油化工和有机化学工业的发展人们生产和使用有机物的种类和数量不断增加所需要处理的工业有机废水量日益增长水质也越来越复杂因此这就迫使人们不断地研究开发新的废水生物处理技术并对现有设施加以改造以满足水质变化所带来的新要求另外随着水资源的日益紧张和人们环境意识的提高对排水水质的要求越来越高寻求能够高效去除所谓生物难降解物质和氮磷营养物质的方法已经成为近年来废水生物处理研究的重点而且传统的生化反应器在传质效率操作管理能源消耗等诸多方面存在不足解决该问题也是水处理界所面临的挑战之一

因此传统的废水生物处理方法已远远不能满足来自各方面的要求并由此推动该技术领域不断发展人们已经开发出的许多新技术和新工艺有的已成功地应用于工业实践但大多仍停留在研究和试验阶段其发展趋势主要表现在以下几个方面

(1)发展各种耐水量水质毒物pH值等冲击能力强的工艺提高出水水质的稳定性生物处理法的特点之一是微生物对水质环境变化的反映比较灵敏受冲击后所需的恢复时间较长的工艺如A B工艺SBR工艺和固定化微生物法等都在耐冲击负荷能力方面有较大改进

(2)开发各种具有高生物相浓度高传质速度的反应器以及能够维持高负荷条件的运转方式生物流化床技术深井曝气法L I N PO R工艺等与传统工艺相比有机负荷可以增加到几十倍实现了高效运转

(3)好氧与厌氧过程在同一反应器中进行提高生物处理法去除污染物的广谱性发展的结果打破了传统的好氧法和厌氧法的界限在去除生物难降解物质和氮磷营养物质方面明显改进SBR工艺D E型氧化沟A GCR系统等都是这一发展趋势的重要表现

(4)微生物的悬浮生长与附着生长相结合又是当代废水生物处理技术的特点之一在同一反应器中利用悬浮和附着生物的共同作用可维持微生态系统的生物多样性例如LI N P O R 工艺和活性生物滤池既有完全混合式传质速度快的优点又具备生物膜法中有利于繁殖速度缓慢的硝化和反硝化菌的积累

(5)与物理化学方法相结合使生物法的适用性极大提高目前已发展的膜分离活性污泥法活性炭生物膜法絮凝生物法等在脱氮和去除生物难降解物质等方面表现出很好效能

(6)发展多单元组合工艺包括厌(缺)氧与好氧操作的组合悬浮生物与生物膜法的组合等A/O工艺和活性生物滤池就是这种发展趋势的典型组合工艺无论在处理高浓度有机废水还是在生物脱氮方面都获得比较理想的效果

(7)改善废水生物处理的微生态系统寻求高效专性菌及其生长和发挥作用的环境已有菌制剂技术有效菌(EM)技术固定化微生物技术等都是在这方面做出的尝试并已取得特别好的试验效果预示出巨大的发展潜力

(8)研究开发对高浓度有机废水生物难降解物质氮磷营养物质等能够实现有效去除的新工艺和新方法是当今废水处理领域的热点生物处理技术因其独特的优点在解决该类问题方面势必将会发挥出越来越大的作用

2.水解酸化生物接触氧化法的研究进程及应用前景

缺氧与好氧组合工艺:水解酸化生物接触氧化法的进展在提高水解酸化能力方面设计研制新型有效的反应器改善反应器运行条件并且在微生物方面有新的突破是提高水解(酸化)能力的关键所在对于粒状有机物研究表明预处理可以提高其水解速率目前已有热处理添加酶臭氧化作用通过酸化产生的化学增溶作用或碱液水解以及用机械方祛使污泥分解等方法

在水解酸化反应器方面随着厌氧反应器的发展而发展已有传统的厌氧反应器发展到今天的U A SB和EG SB反应器目前较前沿的反应器有厌氧流化床和厌氧膨胀床

水解酸化接触氧化处理效率优越性重点体现在接触氧化池上接触氧化池的处理效率主要通过新型固定化载体填料的开发应用以及反应器和工艺流程的改进来提高

填料的开发方向目前主要有组合式填料分散式填料

(1)组合式填料是鉴于软性半软性的缺点并吸取软性填料比表面积大易挂膜和半软性填料不结团气泡切割性能好而设计的新型填料在填料设计半软性部件支撑着外围的软性纤维束其平面有如盾形的填料其比表面积10002500m2/m3空隙率99%具有挂膜快生物总量不大结团等优点污水处

水解酸化

生物接触氧化法处理含油废水的研究

冼育剑1彭平2

1.广西梧州市环境保护监测站梧州543002

2.广西梧州市外向型工业园污水处理厂

摘要:本文简述了当今废水生物处理发展趋势其中水解酸化生物接触氧化法为目前发展较快的技术之一并研究了水解酸化生物接触氧化法处理含油废水工艺随着对废水生化处理研究的不断深入在水解酸化池填料曝气系统等方面的技术将不断的得到完善和进步

关键词:填料反应器水解酸化接触氧化含油废水

中图分类号:X52文献标识码:

A理能力优于软性半软性填料在正常水力负荷条件下CO D去除率7085%B O D去除率达8090%与之类似的还有灯笼式和YDT弹性立体填料

(2)分散式填料包括堆积式悬浮式填料种类繁多特点是无需固定和悬挂只需将之放置于处理装置之中使用方便更换简单我国开发研究成功的堆积式填料球形轻质陶粒填料粒直径24m m有巨大的比表面积使反应器中单位体积内可保持较高的生物量而且填料上的生物膜较薄其活性相对较高具有完全符合曝气生物滤池填料的国际性能标准这是我国新型填料开发的一项重大突破

接触氧化法在流程上目前常见的有一段式处理和二段式处理其中二段式由于污水经过2座氧化池增加了与填料接触次数同时每座氧化池的流态基本上属于完全混合型可以提高生化效率缩短生物氧化时间适应原水水质的变化使处理水水质趋于稳定另外二段法的二沉池可以弥补中间沉淀池的不足进一步改进处理水水质二段法必将是今后的发展中得到广范的应用

在应用前景方面采用以生物接触氧化为主体的处理系统已经广泛的应用于城市居民小区生活污水处理且多已形成系列化使用于不同的水量和具体场合另外在我国纺织行业比较集中的城市和地区比较普遍的采用生物接触氧化技术处理印染和纺织废水大多运行稳定处理效果良好我国还有一些单位(如青岛石油化工厂)对处理难度较大的石油化工废水试行用生物接触氧化技术进行处理也取得了良好的效果其他方面还大量的应用于含酚废水啤酒废水乳品加工废水及水产屠宰均取得了良好的效果

综合各方面的运行资料得出水解酸化接触氧化工艺具有出水水质稳定能承受一定的冲击负荷剩余污泥量较少可以从传统的处理工艺中取消污泥消化池在停留时间相近和设备增加不多的情况下水解酸化池可取代初沉池中小城市也可把初沉池改造成水解酸化池且水解酸化反应器不需设气体分离和收集系统无需密闭无需搅拌设备造价低便于维修故水解酸化好氧生物处理工艺具有很大的发展潜力

3.设计实例

现以秦皇岛金海粮油工业有限公司为例秦皇岛金海粮油工业有限公司地处秦皇岛港务局内排放污水量为600m3/d处理后的污水直接排放到渤海

该厂水的主要指标见下表

3.1废水的来源

3.1.1浸出段废水

原料经溶剂浸出毛油后在毛油和饼粕中均含有相当数量的溶剂为除去毛油和饼粕中溶剂提高产品质量工艺中采用脱溶烤粕机蒸发器和汽提塔将毛油和饼粕中溶剂蒸出溶剂蒸气经冷凝后将冷凝器出来的溶剂送入分水箱经分离水后溶剂回收系统循环使用

3.1.2精炼车间水化废水

由精炼工段分离出来的粗磷脂含有大量水分需经浓缩机进行脱水经浓缩后蒸出水再经冷凝后排出废水另外经离心机需用水进行冲洗产生冲洗废水其中主要污染物为磷脂和植物油

3.1.3精炼车间碱炼废水

水化油经碱炼后用离心机将碱炼油和皂角进行分离并用水进行冲洗部分洗废水间断排放水化油分离皂用后需进行冲洗再用离心机将油水进行分离分离出来的废水经进一步回收油后排放

3.1.4冷却水排放

主要来自精炼车间冷却水为防止水中污染物积累将有一定量废水排出约占总水量的30%另外精炼车间也有一部分冲洗地面废水排出

3.2废水的特性

油脂废水是一种含油量高的高浓度有机废水其污水中的油脂成分既有乳化油溶解性油又含磷脂皂角同时污水中的悬浮物也较高但此种废水有机物含量丰富可生化性好且水中营养配比适中不过此种水量水质波动都很大一般为1-3倍左右由于此种水可生化性较好在处理工艺设计合理的条件下该种废水达标排放应该没有问题

3.3设计依据

(1)秦皇岛金海粮油工业有限公司的基础资料

(2)中华人民共和国污水综合排放标准(G B78-1996)

(3)给水排水工程设计手册

(4)排水工程(上下册)

(5)地下工程防水技术规范G BJ108-87

(6)低压配电装置及线路设计规范G B5004-92

(7)电力装置的继电保护和自动装置设计规范G B50062-92

(8)其它资料

3.4工艺简介

车间内废水经加酸破乳并回收部分油脂后进入调节池由于厂区排水有阶段性水量有大有小废水浓度有高有低为了保证后续工艺稳定的工作需让进水的水量及浓度变化的范围较小设调节池来调节污水的水量及水质然后经过隔油池除去大部分可浮油(废油由厂方定期回收)再经过混凝沉淀及初定池通过大石灰混凝剂助凝剂调节水的p H值并使水中的磷脂与石灰反应生成羟基磷钙沉淀除去大部分磷酸盐再进入气浮池除去大部分的乳化油然后进入生化系统水解酸化池主要利用水中的厌氧细菌去除废水的有机物同时利用反消化细菌脱氮在水解酸化池内设弹性填料便于厌氧生物在填料上附着在水解酸化池内无氧条件下附着在填料上的产酸菌产甲烷菌及反硝化细菌利用水中的有机物完成自己新陈代谢过程最终将有机物转化为CH CO

2

H

2

O等物质,

以实现部分有机物的无机化,降低水中的CO D BO D部分高分子的有机物则在厌氧菌的胞外酶的作用下转变为低分子的可溶的有机物便于后续好氧生物利用盐及亚盐在反硝化细菌的作用下最后以氮气的形式逸出接触氧化池池内设弹性填料便于好氧细菌挂膜并通过风机不断向池内充氧补充水中好氧生物新陈代谢所需的氧气在好氧池内可溶的小分子有机物作为好氧菌的营养物质在好氧细菌的繁殖成长过程中最终被转变为CH CO

2

达到无机化的目的少量的大分子的有机物则在好氧菌胞外酶的作用下继续分解为小分子的有机物氧菌的营养物质在好氧细菌的繁殖成长过程中最终被转变

为CO

2H

2

O以达到无机化的目的在二沉池污水中的

细小颗粒物及胶状物质在菌胶团的絮凝及吸附作用下在中沉池得到沉降上清液排至清水池经过二次沉淀池沉淀后上清液排到清水池达标废水一部分由厂方回收剩余的外排

气浮池浮渣与沉淀池污泥及部分生化系统污泥由泵抽至污泥池然后经板框压滤机脱水

3.5处理工艺流程图如下

3.6主要构筑物及设备

(1)调节池I(855m):1座其主要功能是收集榨油废水调节废水水质水量水力停留时间8小时

(2)平流式隔油池(822m):1套其主要功能是去除废水中的悬浮油

(3)混凝反应池(822m):1座其主要功能是调节原水pH值通过加入混凝剂和助剂与原废水反应形成矾花利于沉淀

(4)初沉池(85 4.2m):1座其主要功能是分离废水中的悬浮物池形为辐流式

(5)气浮装置(TH K-I A F):1套其主要功能是去除油及部分降解COD值

(6)厌氧反应池(8105m):1座其主要功能是降解有机物水力停留时间16小时内挂醛化维纶填料

(7)接触氧化池(8205m):1座其主要功能是彻底降解小分子有机物水力停留时间32小时内挂醛化维纶填料下设中微孔曝气器

(11)二沉池(85 4.2m):1座其主要功能是分离废水中的悬浮物池形为辐流式

(12)清水池I(842m):1座其主要功能是收集二沉池的上清液以便厂方回其余外排

(13)污泥池(63 2.5m):1座其主要功能是收集二沉池排出的污泥

3.7主要动力设备

4.调试运行情况

该厂试产期间水质水量波动较大,以其第二个星期为例见下表

经39天调试二次验收结果如下表

由上表可以看出水解酸化生物接触氧化法处理含油废水

完全能达到国家相关排放标准

参考文献

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1999.11

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[4]黄铭荣胡纪萃.水污染治理工程.高等教育出版社.

1995150.

[5]沈耀良.废水生物处理新技术理论与应用.中国环境科学出版社.1996.690297.

[6]刘雨赵庆良.生物膜法污水处理技术.中国建筑工业出版社.1999149

154.

钢材是一种不会燃烧的建筑材料它具有抗震

抗弯等特

性

在实际应用中

钢材既可以相对增加建筑物的荷载能力

也可以满足建筑设计美感造型的需要还避免了混凝土等建筑材料不能弯曲拉伸的缺陷因此钢材受到了建筑行业的青睐单层

多层

摩天大楼

厂房

库房

候车室候机厅等采用钢材都很普遍但是

钢材作为建筑材料在防火方面又存在一些难以避免的缺陷

它的机械性能

如屈服点

抗拉及弹

性模量等均会因温度的升高而急剧下降钢结构通常在450650温度中就会失去承载能力发生很大的形变

导致钢柱

钢

梁弯曲

结果因过大的形变而不能继续使用

一般不加保护的

钢结构的耐火极限为15分钟左右这一时间的长短还与构件吸热的速度有关

要使钢结构材料在实际应用中克服防火方面的不足必须进行防火处理其目的就是将钢结构的耐火极限提高到设计规范规定的极限范围防止钢结构在火灾中迅速升温发生形变塌落其措施是多种多样的关键是要根据不同情况采取不同方法如采用绝热耐火材料阻隔火焰直接灼烧钢结构降低热量传递的速度推迟钢结构温升强度变弱的时间等但无论采取何种方法其原理都是一致的下面介绍几种不同钢结构的防火保护措施

1.外包层

就是在钢结构外表添加外包层可以现浇成型

也可以采

用喷涂法现浇成型的实体混凝土外包层通常用钢丝网或钢筋来

加强

以收缩裂缝

并保证外壳的强度

喷涂法可以在施

工现场对钢结构表面涂抹砂泵以形成保护层砂泵可以是石灰水

泥或是石膏砂浆也可以掺入珍珠岩或石棉同时外包层也可

以用珍珠岩石棉石膏或石棉水泥轻混凝土做成预制板

采用胶黏剂

钉子

螺栓固定在钢结构上

2.充水(水套)

空心型钢结构内充水是抵御火灾最有效的防护措施这种方法能使钢结构在火灾中保持较低的温度水在钢结构内循环

吸收材料本身受热的热量受热的水经冷却后可以进行再循环

或由管道引入凉水来取代受热的水

3.屏蔽

钢结构设置在耐火材料组成的墙体或顶棚内或将构件包藏在两片墙之间的空隙里只要增加少许耐火材料或不增加即能达到防火的目的

这是一种最为经济的防火方法

4.膨胀材料

采用钢结构防火涂料保护构件这种方法具有防火隔热性能好施工不受钢结构几何形体等优点一般不需要添加辅助设施且涂层质量轻还有一定的美观装饰作用属于现代的先进防火技术措施

目前

高层钢结构建筑日趋增多

尤其是一些超高层建

筑采用钢结构材料更为广泛高层建筑一旦发生火灾事故火不是在短时间内就能扑灭的这就要求我们在建筑设计时加大对建筑材料的防火保护以增强其耐火极限并在建筑内部制定必要的应急方案以减少人员伤亡和财产损失

钢结构防火漫谈

刘旭

摘

要

钢材受到了建筑行业的青睐单层

多层

摩天大楼

厂房

库房

候车室

候机厅等采用钢材都很普遍但是

钢材作为建筑材料在防火方面又存在一些难以避免的缺陷它的机械性能如屈服点抗拉及弹性模量等均会因温度的升高而急剧下降

钢结构通常在450

650

温度中就会失去承载能力

发生很大的形变

导致钢柱

钢梁弯曲

结果因过大的形变而不

能继续使用要使钢结构材料在实际应用中克服防火方面的不足必须进行防火处理其目的就是将钢结构的耐火极限提高到设

计规范规定的极限范围关键字

钢结构

防火

外包层

中图分类号:T G 142

文献标识码:A [7]张锦荣.生物接触氧化法处理生活污水.油气田环境保护.1997.4.

[8]许泽美.废水处理及再用.中国建筑工业出版社.2002.6.[9]北京市环境保护研究院.三废处理工程技术手册废水卷.化学工业出版社.2000.4662680.

[10]余淦申.生物接触氧化处理废水技术.中国环境科学出版社.1992.

[11]国家环境保护总局科技标准司.城市污水处理及污染防治技术指南.中国环境科学出版社.2001.6311

312.

[12]孟令春孙其美.生物接触氧化处理生活污水.工业水处理.20(11)2000.

11.