天然氣化工廢水處理工藝

王杰

（河南煤業(yè)化工集團(tuán)中原大化公司，河南濮陽 457000）

天然氣化工廢水處理工藝

王杰

（河南煤業(yè)化工集團(tuán)中原大化公司，河南濮陽 457000）

A/O接觸氧化工藝是兼氧和好氧生物接觸氧化組合生物技術(shù)，是專為強(qiáng)化脫氮而設(shè)計(jì)的生物處理工藝。BIOFINE工藝是以新型填料為生物載體的A/O接觸氧化工藝。BIOFINE生物接觸氧化法綜合了曝氣池和生物濾池的優(yōu)點(diǎn)，通過在曝氣池內(nèi)布設(shè)BIOFINE填料作為微生物生長所依附的載體，增加曝氣池內(nèi)的污泥濃度，同時(shí)在反應(yīng)區(qū)內(nèi)形成缺氧、好氧環(huán)境并存的復(fù)雜環(huán)境，豐富反應(yīng)器內(nèi)生物相，增加反應(yīng)器的處理效能，是一種廣泛應(yīng)用的高效有機(jī)廢水處理工藝。

A/O接觸氧化；CODcr；生物接觸氧化

中原大化集團(tuán)有限公司，是河南省規(guī)模最大的尿素、復(fù)合肥和三聚氰胺生產(chǎn)企業(yè)，近兩年來，隨著企業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展，老廠區(qū)內(nèi)已有污水處理設(shè)施已不能配合生產(chǎn)要求，影響到正常生產(chǎn)運(yùn)行。本著安全生產(chǎn)、環(huán)保先行，公司對(duì)其廠區(qū)內(nèi)現(xiàn)有污水處理設(shè)施進(jìn)行改擴(kuò)建設(shè)計(jì)。

1 企業(yè)污水排放狀況

工廠生產(chǎn)污水主要有六個(gè)來源：

1.1 合成氨部分污水排放

密封和洗滌水：5m3/d NH3—N 100mg/L CODCr150 mg/L進(jìn)入05C003氣提塔處理，處理后NH3—N 10mg/L CODCr60 mg/L不用再考慮處理。

CO2變換冷凝液：2m3/h NH3—N 2000～3000mg/L CODCr10000mg/L目前進(jìn)入05C004處理，將來進(jìn)入集中污水處理系統(tǒng)。

1.2 尿素污水排放

3m3/h高氨氮廢水進(jìn)入05C003氣提塔處理，氣提后氨氮可達(dá)標(biāo)。不用考慮處理。

1.3 復(fù)合肥污水排放

除塵污水和地面清洗水：1.5m3/h NH3—N 2000～3000mg/L，CODCr2000～4000mg/L、磷酸鹽（沒有數(shù)據(jù)），以后考慮要處理。

1.4 三聚氰胺污水排放

三聚氰胺生產(chǎn)是通過熱解尿素獲得，主要副產(chǎn)品三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸二酰胺。三聚氰胺從母液中結(jié)晶分離出后，母液中剩下三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸二酰胺和高濃度的氨水。當(dāng)剩余母液經(jīng)過氣提氨回收后，送入高溫高壓分解槽，將其分解為NH3和CO2,送尿素合成工段回用，剩余液體經(jīng)硅藻土過濾，作為除鹽水回用。目的是污水零排放。但生產(chǎn)上由于水泵機(jī)封漏水、檢修、其他滴漏，很難做到零排放。

排水量 Q＜8m3/h，污染物 CODcr150～350mg/L、NH3—N 1000～3000 mg/L(業(yè)主提供)。

主要污染物：三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸二酰胺和氨水。

1.5 雙氧水污水排放

雙氧水工段產(chǎn)生廢水，20 m3/h。

CODcr724.8 mg/L，pH 4～6。

目前有一套污水處理裝置，采用硫酸亞鐵和雙氧水氧化工藝，處理后廢水可以達(dá)標(biāo)：CODcr65 mg/L，pH6～8。

1.6 除鹽水站污水排放

除鹽水站，再生和反洗時(shí)產(chǎn)生的廢水含有較高的 CODcr水量：30 m3/h CODcr～1000 mg/L。

綜上所訴，從水質(zhì)特性上分，需處理的污水可分為含高氨氮污水和含COD污水兩種。

2 污水處理現(xiàn)狀及方法

2.1 水處理現(xiàn)狀

雙氧水，尿素的污水已處理，能達(dá)標(biāo)排放。合成氨部分、復(fù)合肥、三聚氰胺、除鹽水站未處理，需新建處理設(shè)施。具體情況如表1。

綜上所訴，從水質(zhì)特性上分，需處理的污水可分為含高氨氮污水和含COD污水兩種，其水質(zhì)水量分述如下：

含高氨氮污水：水量：11.5m3/h；水質(zhì)：pH：8～9；CODcr：1000 ～3000mg/L；NH3—N：1500 ～2000 mg/L；SS：300 mg/L；石油類：＜10mg/L。

表1

含 COD 污水：水量：30m3/h；水質(zhì)：pH：8～9；CODcr：1000 ～1500mg/L；NH3—N： 無 數(shù) 據(jù) ；SS：300 mg/L；石油類：＜10mg/L。

2.2 工藝簡介

BIOFINE生物接觸氧化法綜合了曝氣池和生物濾池的優(yōu)點(diǎn)，通過在曝氣池內(nèi)布設(shè)BIOFINE填料作為微生物生長所依附的載體，增加曝氣池內(nèi)的污泥濃度，同時(shí)在反應(yīng)區(qū)內(nèi)形成缺氧、好氧環(huán)境并存的復(fù)雜環(huán)境，豐富反應(yīng)器內(nèi)生物相，增加反應(yīng)器的處理效能，是一種廣泛應(yīng)用的高效有機(jī)廢水處理工藝。

3 工藝參數(shù)及流程設(shè)計(jì)

根據(jù)我單位具體情況，我們對(duì)工藝參數(shù)和流程進(jìn)行如下設(shè)計(jì)：

3.1 工藝設(shè)計(jì)參數(shù)

工藝設(shè)計(jì)采用進(jìn)水水量Qd=1200m3/h，分為兩個(gè)系列，每個(gè)系列Qh=25m3/h。進(jìn)出水指標(biāo)如表2所示。

表2

3.2 廢水處理工藝流程

廢水處理工藝流程如圖1。

3.2.1 隔油池：隔離廠區(qū)廢水中的油，設(shè)有格柵以去除進(jìn)水中較大顆粒的懸浮物。

3.2.2 含COD廢水調(diào)節(jié)池：均衡水量水質(zhì)和溫度，池內(nèi)設(shè)攪拌裝置。

3.2.3 冷卻塔：夏季降低進(jìn)水溫度。

3.2.4 綜合廢水調(diào)節(jié)池：均衡COD廢水和NH3—N廢水的水量水質(zhì)和溫度，并加酸堿調(diào)整pH值為7～9，池內(nèi)設(shè)有攪拌裝置。

3.2.5 水解酸化池：處理進(jìn)水中的有機(jī)物，改善廢水的可生化性能，使BOD5/CODCr提高，有利于好氧微生物分解利用；同時(shí)具有初沉池污泥硝化池功能，能有效去除COD、SS。池內(nèi)設(shè)生物填料。

3.2.6 A池：內(nèi)設(shè)潛水?dāng)嚢铏C(jī)及附屬儀表。

3.2.7 生物接觸氧化池：按二級(jí)推流式設(shè)計(jì)，采用高、低不同的有機(jī)負(fù)荷，以產(chǎn)生不同的生物相，優(yōu)化出水并減少剩余泥量。池內(nèi)設(shè)特殊設(shè)計(jì)的生物填料和鼓風(fēng)曝氣裝置。

3.2.8 豎流沉淀池：利用重力作用對(duì)生化混合液進(jìn)行固液分離，一部分污泥回流至A池。

3.2.9 污泥濃縮池：污泥經(jīng)進(jìn)一步濃縮和硝化兼容，經(jīng)污泥泵打入脫泥機(jī)，濾餅外運(yùn)。

4 生化調(diào)試運(yùn)行處理效果及其優(yōu)缺點(diǎn)

4.1 運(yùn)行效果

實(shí)際運(yùn)行效果見表3。

表3

4.2 該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

4.2.1 微生物相多樣化，生物的食物鏈長，適宜于硝化菌增長，因而具有良好的脫氮功能。由于填料上附著生長大量的硝化菌及反硝化菌，使得該工藝對(duì)氮的硝化及反硝化效果均優(yōu)于一般的活性污泥法及生物膜法。

4.2.2 比表面積大，微生物量多,處理能力大，凈化功能顯著提高。停留時(shí)間較一般生化工藝短，節(jié)省生化處理占地。

4.2.3 剝落的生物膜沉降性能好，易于固液分離；剩余污泥量少，降低污泥處理與處置費(fèi)用。在表面負(fù)荷1.5～2.0m3/m2·h的條件下，仍可達(dá)到較好的分離效果。由于池內(nèi)DO濃度高，微生物的內(nèi)源呼吸進(jìn)行的比較充分，合成物質(zhì)被進(jìn)一步氧化，體系內(nèi)剩余污泥量比常規(guī)活性污泥法減少50%。

4.2.4 耐沖擊負(fù)荷，對(duì)水質(zhì)、水量變動(dòng)具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，短期在負(fù)荷變動(dòng)50%左右時(shí)，出水水質(zhì)基本無較大影響。

4.2.5 可間斷運(yùn)行，掛膜方便。當(dāng)停電或生產(chǎn)檢修時(shí)，細(xì)菌和原生動(dòng)物都可轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)，一旦運(yùn)轉(zhuǎn)啟動(dòng)微生物又重新開始生長。

4.2.6 無污泥膨脹問題。池內(nèi)填料固定在水中，附著在填料上的絲狀菌有較強(qiáng)的分解有機(jī)物的能力，具有立體結(jié)構(gòu)，不會(huì)產(chǎn)生污泥膨脹問題。

4.3 存在的問題

4.3.1 調(diào)節(jié)池進(jìn)水一定要控制進(jìn)水溫度在10～35℃，出水一定要控制pH值在6～9，否則易使生化系統(tǒng)受到破壞。為保證調(diào)節(jié)池發(fā)揮最大效用，應(yīng)適當(dāng)調(diào)高水位，攪拌機(jī)經(jīng)常開啟，進(jìn)水懸浮物及時(shí)清理，以防止?jié)撍當(dāng)嚢杵骱吞嵘玫亩氯档吞幚硇Ч吞幚砟芰Α?/p>

4.3.2 水解酸化池要防止生物量堵塞填料空隙，一旦發(fā)生堵塞可進(jìn)行反沖洗對(duì)生物膜強(qiáng)行剝離。

4.3.3 負(fù)荷過高則生物膜過厚，引起填料堵塞并可能形成短路，影響出水水質(zhì)。防止生物膜過厚的方法有瞬時(shí)加大曝氣量、加大進(jìn)水量或采用“悶”的方法使生物膜在厭氧條件下發(fā)酵，產(chǎn)生氣體促其脫膜。

4.3.4 池內(nèi)混合液直接回流A池易造成DO高、污泥不適等現(xiàn)象，易造成出水不能達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978—1996）中的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

10.3969/j.issn.1008-1267.2012.05.012

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B

1008-1267（2012）05-0035-03

2012-03-13