煉油含酚廢水生物脫酚的控制條件探討

李 鋒

(廣州市華鴻油品有限公司，廣東 廣州 511462)

煉油含酚廢水生物脫酚的控制條件探討

李 鋒

(廣州市華鴻油品有限公司，廣東 廣州 511462)

采用生物塔對煉油含酚廢水進行脫酚處理，對生物脫酚的控制條件如水力停留時間、氣水比、生物脫酚溫度、pH值和生物塔反沖洗周期進行了探討。研究結果是對于酚濃度低于200 mg·L-1的煉油含酚廢水，當HRT為3.0h、氣水比為8.0、溫度為25～40℃、pH值為6.8～8.0和生物塔反沖洗周期為2～3d，則酚去除率可達到99%以上，出水酚濃度低于0.5mg·L-1，脫酚效果理想。

煉油廢水；酚；生物塔；控制條件

隨著工業的發展，各種工業廢水的含酚量日益增加，使酚成為水體中重要的污染物之一，酚類污染物因具高毒性,對人體健康和水產養殖業會造成嚴重的危害,當酚濃度低于 500 mg·L-1時，對廢水適合采用生化法脫酚[1～2]。本文以生物塔作為生物脫酚處理裝置，對煉油含酚廢水脫酚的控制條件進行了研究。

1 實驗

1.1 實驗水樣

實驗水樣取自某煉油廠，水質情況是：廢水中酚濃度小于 200mg·L-1、COD 小于 500 mg·L-1、基本無懸浮物。

1.2 實驗裝置

設計的生物塔使用一種新型的粒狀填料，具有池容較小、出水質量高、流程簡單等優點[3]。生物塔結構示意見圖1,主要是由生物反應區(生物濾料層)、曝氣裝置、反沖洗裝置等三部分組成，生物反應區由生物濾料層和碎石墊層組成，濾料層采用粒徑4～6mm的輕質生物陶粒，高度2.0m，墊層采用10～20mm的碎石，厚度0.2m，生物反應區有效容積150 L；生物塔所需空氣通過布設在碎石墊層內的穿孔曝氣管直接進入生物濾料層；反沖洗裝置采用配水和配氣聯合系統, 實驗中把配氣管與曝氣管合并，把配水管與進水管合并。

圖1 脫酚生物塔示意圖

2 結果與討論

2.1 最佳處理時間的確定

圖2是不同水力停留時間（HRT）廢水中酚的降解情況。從圖2可見，當HRT＜2.0h，酚的去除效果很差，說明含酚廢水處理時間較短，低于污染物降解所需時間，使得設備效能沒有得到充分發揮；當 HRT=3.0h，酚的去除率達 99%，且出水水質很好；再進一步延長處理時間，酚的去除率雖然仍有所提高，但增加幅度有限。

圖2 不同處理時時間酚的處理效果

2.2 最佳氣水比的確定

圖 3是在HRT=3.0h，不同氣水比與酚降解的關系。可以看到，較大氣水比的試驗效果總是高于氣水比較小的情況，這說明提高氣水比有利于處理效果的提高。其原因在于：一方面，采用高氣水比時，水中溶解氧更高，有利于降酚菌的生長；另一方面，高氣水比（曝氣量）對生物膜的強勁沖刷，有利于生物膜的更新代謝、提高生物膜的活性。試驗得出當氣水比為8.0時，處理效果較好，繼續提高氣水比則氣耗大成本高。

圖3 不同氣水比酚的處理效果

2.3 最佳反應溫度的確定

控制不同的進水溫度，測定酚的去除率和出水的酚含量，結果見圖4。

圖4 不同溫度下酚的處理效果

一般地，微生物降解有機物是隨著溫度升高而速度加快的，溫度低于 25℃，菌的活性較弱，處理效果較差。由圖4得出生物脫酚的適宜溫度是25～40℃，溫度高于40℃，菌的活性也逐漸減弱，處理效果降低。

2.4 最佳pH的確定

將含酚廢水用HCl或 NaOH調節不同的pH值，測定酚的去除率和出水的酚含量，實驗結果見圖5，由圖5可知，生物脫酚的最佳pH值范圍是6.8～8.0。

圖5 不同pH時酚的處理效果

2.5 生物塔反沖洗周期的確定

隨著運行時間的延長，生物塔中截留的懸浮顆粒增多和生物膜增厚會造成水頭的增加，且會引起塔中水和氣的分布不均，這時必須對生物塔進行反沖洗。反沖周期的長短主要與水力負荷、進水有機負荷有關，及受反沖強度和時間的影響；水力、有機負荷大，生物塔產生的污泥量就多，反沖的周期就短，所以掌握適宜的反沖洗強度和反沖洗時間相當重要[4]。實驗運行中可以通過出水水質或測定生物塔的水頭損失來決定是否需要反沖洗，從實驗裝置上安裝的壓差計顯示，到反沖洗時生物塔的水頭損失約為 35～45cm，由此方法得出生物塔處理含油廢水的反沖洗周期為2～3d。實驗對生物塔采用氣—水聯合反沖，反沖洗的氣、水強度要求不高，氣強度為8.5～12.5L·(m2·s)-1，水強度為 4.0～8.5 L·(m2·s)-1，沖洗時間20～30min。

3 結論

采用生物脫酚塔對酚濃度低于200mg·L-1的煉油含酚廢水進行生物脫酚處理，當HRT為3.0h、氣水比為 8.0、溫度為 25～40℃、pH 值為 6.8～8.0以及對生物脫酚塔2～3d反沖洗一次，則酚去除率可達到99%左右，出水酚濃度低于0.5 mg·L-1，脫酚效果理想。

[1] 黃志勇. 含酚廢水的治理方法及其進展[J].環境與開發.1997, 12(2): 32-34.

[2] 張偉. 生物法處理含酚廢水的研究[J]. 油氣田保護,1999, 9(2): 23-25.

[3] 劉長榮. 曝氣生物濾池技術應用與設計計算[J]. 給水排水, 2000, 28(7): 15-18.

[4] 李汝琪. 曝氣生物濾池去除污染物的機理研究[J]. 環境科學, 1999, 20(6): 49-52.

Discussion on Control Factors of Phenolic Wastewater Treatment by Biological Method

LI Feng
（Guangzhou Huahong Petroleum Products Co.,Ltd., Guangzhou 511462,China）

When biological-tower was used in treatment of the refinery sewage containing phenol, the control factors such as HRT, air/water ratio, temperature, pH and backwash frequency were discussed. The satisfactory results were obtained: when the phenol content of influent was below 200mg/L, HRT was 3.0h, air/water ratio was 8.0, temperature was 25～40℃, pH was 6.8～8.0 and backwash frequency was 2～3d, the removal efficiency of phenol was greater than 99% and the phenol content of effluent was below 0.5mg/L.

refinery sewage; phenol; biological-tower; control factor

X 703

A

1671-9905(2010)08-0053-02

李鋒（1977-），男，江西九江人，大學學歷，助理工程師,主要從事煉油工藝及其污染控制研究工作，E-mail：gdmmzhw@126.com;手機：13005678849

2010-03-11