MBR技术在石化污水处理中的应用

科学技术MBR技术在石化污水处理中的应用天津辰鑫石化.工程设计有限公司天津300271[摘要]根据中海油惠州炼油污水处理工程的实际运行效果，分析讨论了膜生物反应器在处理石油化工行业污水的的可行性和可靠性。结果表明采用此工艺，对于水质水量冲击频繁、可生化性差、污染物成分相对复杂的石化行业污水，经过处理后，水质稳定，品质高。[关键词]石化污水膜生物反应器目前.全世界的总水量约为三亿二千六百万立方英里，其中炼油污水- +调节罐一+CPI- 涡凹气浮- +容器气浮= +匀质罐- -.水解97%以.上为海水.2%为冰川,余下不足8%的水量以地下水、河流、酸化池一好氧池:→中沉池-好氧池-MBR池臭氧一生物炭一出水湖泊、小溪的形式存在"。随着经济的发展.污染的积累 .水资源图1工艺流程简图紧缺是我国面临的越来越严峻的问题。本世纪将是水资源极其匮乏、也是水资源最大化利用的世纪。在2001年 初通过的“ 国民经济4、运行数据分析和社会发展第十个五年计划纲要”中将"搞好污水处理回用”明确中海油惠州炼油污水自2007年4月开工建设,到2008年6月写入纲要”。根据国家经贸委资源节约和综合利用司工业节水交. 2009年4月正式投产运行。投运以来,实际来水的水质指标五”规划的要求,石油化工行业重点开发和完善稠油污水深度处理.比设计值严重超标，具体指标如下表:使水的重复利用率达到95%.国家重点企业要达到97%以上。表1实际水质 与设计水质对比表1、石化废水水质特点含油污水进水水质含油污水出|序项目水水质炼油企业是用水大户.污水排放量大、成分复杂。中海油惠州设计值实际值设计炼化分公司有国内建成单套炼油能力最大的常减压炼油装置1套,值其原油加工能力为1200万吨/年，还有 配套的电脱盐装置、罐区、1PH6-9酸性水汽提等装置，是国家级特大型炼油企业。其污水的水质成份[_2 石油类 (mg/I) 50077<1复杂，石油类.氨氮、CODcr含量高，而且含有大量的难降解有机物.可生化性一般。 同时中海油对企业自身的环保要求高，外排污4挥发 酚(mg/1)__ 304.3<0.3 <0. 1水CODcr 要求低于50mg/I.回用污水C0Dcr要求低于30mg/1。这就[5 CD:(mg/1) 500 33- -2685 <60<50进一步加大了污水处理的难度。_6| 硫化物(mg/1)_ 20无<0.5 | <0.1传统的生化处理工艺普遍存在COD、氨氮去除效果差，抗冲 击「7SS(mg/1)200未检测<5负荷能力弱等缺点。随着膜技术的发展.国内外许多科研院所将它应用到污水处理领域，并取得了良好的经济效益和社会效益。本文氨氮(mg/1)<3研究的膜生物反应器强化了生化处理效果,可以进一步降低出水中TDS(mg/)_2000<300 <2000有机物和固形物含量，保证高质量的出水水质。10 _温度‘C837<30 <32电导率2000<500 <25002、膜生物反应器技术原理膜生物反应器(Membrane Bioreactor)简称MBR.把膜分离技术12设计水量83-21325|30C125m°/h _和生化技术结合在一起。膜分离技术是40年来发展起来的一种技术，在能源、电子、石化、环保等各个领域发挥着重要作用。它是-种利用特殊的薄膜对液体中的某些成分进行选择性透过的方法回。 20世纪70年代，许多膜分离技术实现了工业化生产，并得到了土广泛的应用。20世纪80年代膜分离技术的发展，主要集中在不断提高工业化的应用水平，拓展应用范围，加大开发力度.开拓新型的膜分离技术等方面。膜生物反应器一般采用一定孔径的中空纤维膜，通过膜分离.使污水中大分子难降解成分在生物反应器内有足够的停留时间，有利于特效菌的培养，大大提高了难降解有机物的图2 2009年 10月至12月CODcr去除情况图降解效率，它可以取代传统活性污泥法中的二沉池进行固液分离。从上表中可以看出.虽然污水实际来水质指标比设计水质指标膜分离过程中的高效截留作用使膜生物反应器技术具有许多严重超标，其中CODcr超标2倍.氨氮超标70%.但是CODcr. 氨氮传统生物处理技术无法比拟的明显优势.主要体现在以下几点:(1)等指标100%合格.甚至远优于设置指标,表现出了MBR系统具有较氨氮去除率高.脱氮效果好: (2) 有机污染物降解效率高: (3)强有机污染物和氨氮去除能力，同时具有很强的抗冲击能力。泥龄长，剩余污泥少: (4) 出水质量好，悬浮物和浊度接近于零,可直接回用: (5) 占地面积小、投资少，易于工业化。5、结论(1)整个工艺流程合理，稳定性强，出水水质好。3、惠州炼油污水处理流程简述(2)MBR系统通过膜的过滤作用进行泥水分离微生物被拦截,图1是本次工艺试验流程简图。MBR系统由缺氧池、好氧池、中不存在污泥沉降性能。可维持很高的污泥浓度,生物生物相对丰富沉池、好氧池、膜池.清洗和反洗系统组成。在生化前有均质调节干有机污染物的处理效果罐、CPI除油、涡凹气浮、容器气浮、匀质罐等预处理设置，主要有机污染物的处理效果。(3)从进水、出水数据对比看出. MBR系统的硝化、反硝化脱作用是去除油类和悬浮物等。经过预处理后的污水自流进入MBR系氮效果非常好。统的水解酸化池、好氧池、中沉池、好氧池、膜池，在水解酸化池石油化工行业污水成分复杂.可生化性较差.近年来膜技术的中大分子转化为小分子，提高了水的可生化性，在好氧池中进行有迅猛发展与日趋成熟.为石化污水回用处理开辟了一条崭新的可行机物降解和暗淡的消化作用，在中沉池中进行部分泥水分离和反硝之路。化作用,经过好氧和缺氧反应后的混合液自流到膜分离池,在此进参考文献行泥、水分离，污水中绝大部分活性污泥(尤其是硝化菌)被截留[1] 贝茨.工业水处理手册[M].北京:化学工业出版社, 1982残留在生化池内，混合液回流泵提升进入前端生化池.清水透过中[2] 周彤，鲍宪枝,赵丽君，等.污水回用是解决城市缺水的有空纤维膜在泵的抽吸下进入清水池。反洗系统用来去除附在膜丝.上效途径一中国污水回用历程.污水回用决策与技术[C].北京:化学的污染物，保证膜丝有良好的水通量。反洗过程在-定周期后进行工业出版社, 2002:7-2MBR系 统的出水中仍含有一一些有机物，通过臭氧-生物炭降解[3] 杨光启,中国煤化工金书化工版[M].作用，进- -步去除水中残留的COD、氨氮等污染物。北京:中国大百科YHCNMHG2010.89