ben fen丙酮作為重要的有機(jī)化工原料，市場(chǎng)需求量日益增大，隨之在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的有機(jī)廢水也不斷增加，ben fen丙酮生產(chǎn)排放的含酚廢水有機(jī)物濃度高、成分復(fù)雜，可生化性低且含有鹽濃度高，是一種較難處理的化工廢水。目前，多數(shù)企業(yè)將該生產(chǎn)ben fen丙酮所產(chǎn)生的污水與其他生產(chǎn)污水混合稀釋后排入低鹽污水處理系統(tǒng)。但近年來(lái)，隨著源頭高低鹽污水分質(zhì)處理及再生回用需求的提出，原有的處理方法無(wú)法滿足環(huán)保管控的處理需求。
某石化企業(yè)高鹽污水主要來(lái)自于ben fen丙酮裝置、乙烯廢堿液裝置、乙二醇裝置、醋酸乙烯裝置、烷基化裝置、硫磺裝置等生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的含鹽污水，廢水有機(jī)物濃度高、鹽度高，可生化性差，常規(guī)生化工藝難以處理，一般按廢液處置。本研究采用專有高鹽廢水生化處理技術(shù)處理該股高鹽污水，具備工程可實(shí)施性，為ben fen丙酮高鹽污水處理提供了新的處理路徑。
1、污水處理工藝設(shè)計(jì)
1.1 設(shè)計(jì)水量與進(jìn)出水水質(zhì)
該企業(yè)高鹽污水主要來(lái)源為：ben fen丙酮污水(19.5m3/h)、乙烯廢堿液(14m3/h)、乙二醇污水(14.04m3/h)、醋酸乙烯污水、烷基化污水和硫磺污水(11.16m3/h)等。企業(yè)總污水水量約45~50m3/h，存在一定波動(dòng)，為保證企業(yè)穩(wěn)定運(yùn)行，最終確定設(shè)計(jì)水量以實(shí)際水量乘以變化系數(shù)1.3作為設(shè)計(jì)進(jìn)水規(guī)模，設(shè)計(jì)進(jìn)水水量為65m3/h。
設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)如表1、圖1所示。
1.2 進(jìn)水水質(zhì)分析
進(jìn)水組成成分復(fù)雜，主要含有ben fen、異ben fen等苯系物、甲醛、乙醛等有機(jī)污染物。廢水由于堿洗產(chǎn)生廢堿液，導(dǎo)致pH波動(dòng)大。同時(shí)，COD濃度很高，且污水中的鹽類和石油類物質(zhì)含量也較高，導(dǎo)致污水處理難度進(jìn)一步上升。
本工程排放的污水BOD/COD=0.25，導(dǎo)致該污水可生化性較差，同時(shí)，由于其中組成成分復(fù)染，鹽量高，COD高，且含有異丙苯、ben fen等難降解有機(jī)污染物，給生化處理帶來(lái)較大難度。
1.3 工藝選擇
根據(jù)廢水水質(zhì)特性，確定廢水處理工藝主要由預(yù)處理、生化處理、深度處理三部分組成，主要工藝流程如圖2所示。
1.3. 1 預(yù)處理部分
六股高鹽污水經(jīng)廠內(nèi)隔油沉淀預(yù)處理后，滿足設(shè)計(jì)進(jìn)水指標(biāo)污水混合打入調(diào)節(jié)池均質(zhì)調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)池的高濃度污水經(jīng)氣浮預(yù)處理后進(jìn)入芬頓氧化系統(tǒng)進(jìn)行處理，去除大部分COD等污染物后進(jìn)入勻質(zhì)池。其中，氣浮預(yù)處理單元可降低污水中油含量，提高生化運(yùn)行效率；芬頓預(yù)處理單元可對(duì)ben fen丙酮廢水中含有的主要特征污染物包括ben fen、丙酮、異丙苯、過(guò)氧化氫異丙苯、α-jia ji ben乙烯等有毒有機(jī)物及一定濃度的難生物降解有機(jī)物進(jìn)行斷鏈開環(huán)脫毒處理。
1.3.2 生化處理部分
高鹽污水勻質(zhì)后進(jìn)入微氧曝氣池預(yù)處理和調(diào)節(jié)勻質(zhì)后，出水進(jìn)入水解酸化池將污水中大分子有機(jī)物水解成小分子物質(zhì)，提高廢水生化性的同時(shí)去除一部分有機(jī)物，出水進(jìn)入A/O池中進(jìn)行有機(jī)物降解和生物脫氮。由于本項(xiàng)目進(jìn)水鹽度高達(dá)60000mg/L，因此生化系統(tǒng)投加HSEM耐鹽菌劑。該菌劑集合了自然高鹽環(huán)境中的耐鹽和嗜鹽微生物菌群，它們通過(guò)共生、互養(yǎng)、共代謝、競(jìng)爭(zhēng)等相互作用進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖。耐鹽菌劑中耐鹽微生物和嗜鹽微生物種類超過(guò)50種，保證其能夠適應(yīng)不同的高鹽廢水水質(zhì);其中的耐鹽或嗜鹽微生物種群可在鹽濃度1~20%的環(huán)境下進(jìn)行正常生長(zhǎng)代謝，具有很強(qiáng)有機(jī)物降解能力和抗鹽度沖擊能力。
1.3.3 深度處理部分
生化出水經(jīng)高密池處理后進(jìn)入臭氧-生化設(shè)施中進(jìn)行深度處理，去除廢水中COD等主要污染物，出水進(jìn)入高密池。二級(jí)深度處理采用臭氧催化氧化塔，經(jīng)一級(jí)臭氧-生化處理后，常規(guī)臭氧接觸池氧化效率已不能滿足進(jìn)一步氧化去除效果，采用臭氧催化塔可進(jìn)一步提高傳質(zhì)效率，利用高效固定床催化劑，強(qiáng)化臭氧去除效果，出水采用“BAF濾池+反硝化深床濾池”組合工藝，在脫碳的同時(shí)實(shí)現(xiàn)TN、TP、SS的深度脫除，確保工藝穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
2、主要處理單元設(shè)計(jì)參數(shù)
2.1 預(yù)處理單元設(shè)計(jì)參數(shù)
2.1.1 氣浮單元
設(shè)計(jì)成套氣浮裝置兩套，1用1備，每套含溶氣氣浮器1套=70m3/h，回流水泵1臺(tái)N=7.5kW，空壓機(jī)1臺(tái)，N=1.5kW，混凝攪拌機(jī)1臺(tái)，N=0.75kW，絮凝攪拌機(jī)1臺(tái)N=0.55kW。當(dāng)來(lái)水石油類很高時(shí)，進(jìn)入二級(jí)氣浮裝置。作為高鹽污水預(yù)處理，去除污水中石油類。
2.1.2 芬頓氧化單元
芬頓氧化單元設(shè)計(jì)水量65m3/h，共設(shè)兩座，有效容積423m3，停留時(shí)間6.5h，池體采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。配套混合攪拌機(jī)、提升泵、污泥螺桿泵、刮泥機(jī)等。
2.2 生化處理單元設(shè)計(jì)參數(shù)
2.2.1 微氧預(yù)曝池
微氧預(yù)曝池可以起到很好的調(diào)節(jié)水質(zhì)、削減廢水毒性作用，通過(guò)兼氧、好氧微生物的綜合作用，實(shí)現(xiàn)污染物濃度的大幅削減和毒性降低，保障后續(xù)單元的正常運(yùn)行。微氧預(yù)曝池的設(shè)計(jì)水量為65m3/d，共設(shè)兩座，總有效容積1560m3，停留時(shí)間為24h，池體為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。預(yù)曝池內(nèi)部布置旋流式曝氣器74套，HSEM生物填料1092m3。
2.2.2 水解酸化池
本項(xiàng)目中水解酸化池加設(shè)生物填料，可以根據(jù)污水水質(zhì)情況針對(duì)性調(diào)整工藝，按照膜法/泥膜共生法切換運(yùn)行，工藝更加靈活，抗沖擊能力更強(qiáng)，運(yùn)行負(fù)荷高。水解酸化池的設(shè)計(jì)水量為65md，共設(shè)兩座，總有效容積1560m3，停留時(shí)間為24h，池體為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。水解酸化池內(nèi)部布置雙曲面潛水?dāng)嚢铏C(jī)兩臺(tái)，HSEM生物填料1092m3。
2.2.3 A/O池
A/O工藝技術(shù)成熟，可有效去除污水中有機(jī)污染物、氮污染物，出水水質(zhì)較穩(wěn)定。同時(shí)工藝適應(yīng)性強(qiáng)，特別對(duì)將來(lái)入園企業(yè)還不能明確其排放的水質(zhì)的情況下，A/O工藝耐沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng)。A/O池的設(shè)計(jì)水量為65m3，共設(shè)兩座，總有效容積3900m3，停留時(shí)間為60h，池體為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。A/O池內(nèi)部布置旋流式曝氣器54套，HSEM生物填料2730m3，硝化液回流泵兩臺(tái)，1用1備，Q=70m3/h，H=8m，P=5.5kW。
2.3 深度處理單元設(shè)計(jì)參數(shù)
2.3.1 臭氧-生化池
新建臭氧生化池兩座，總有效池容1300m3。池內(nèi)安裝旋流式曝氣器40套。HSEM生物填料819m3，配備循環(huán)泵兩臺(tái)，1用1備，Q=78m/h，H=15m，P=7.5kW。
2.3.2 臭氧催化氧化單元
臭氧氧化塔成套設(shè)備1套，φ3.6mx13.5m，包括塔體、催化床層、臭氧尾氣破壞器(成套，含風(fēng)機(jī)、氣液分離器、催化罐、排氣筒等)、循環(huán)泵、催化氧化成套裝置PLC(用于監(jiān)控催化氧化系統(tǒng)設(shè)備、儀表)等。
2.3.3 緩沖池-BAF濾池
新建緩沖池-BAF濾池1座，總有效池容195m。配套陶粒濾料、曝氣風(fēng)機(jī)、反沖洗風(fēng)機(jī)、反沖洗水泵、BAF標(biāo)準(zhǔn)模板等。
2.3.4 反硝化深床濾池
新建反硝化深床濾池1座，總有效池容65m3。配套反沖新建反硝化深床濾池1座，總有效池容65m3。配套反沖洗風(fēng)機(jī)、反沖洗水泵、濾池濾料(天然均質(zhì)海砂，有效粒徑為d10=2~3mm，均勻系數(shù)不大于1.4)、濾池承托層(天然卵石，粒徑分布范圍為3~38mm，級(jí)配交替排列，級(jí)配按3~5層，總厚度不小于380mm)等。
2.4 污泥處理單元設(shè)計(jì)參數(shù)
污泥處理主要包括濃縮、脫水和干化三個(gè)部分。污泥濃縮采用傳統(tǒng)的重力濃縮方式。重力濃縮池管理經(jīng)驗(yàn)豐富，使用效果穩(wěn)定。生化剩余污泥、物化污泥經(jīng)污泥濃縮池重力濃縮作用，初步減容，體積大大減小。污泥濃縮池設(shè)計(jì)水量65m3/d，單池尺寸重8.5mx3.0m，共設(shè)兩座。池體為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。池內(nèi)設(shè)置污泥濃縮設(shè)備，可有效的提高污泥含固率，降低污泥的體積。濃縮后的污泥進(jìn)入離心脫水機(jī)進(jìn)行脫水，其優(yōu)點(diǎn)是電耗低、噪音小、運(yùn)行穩(wěn)定。由于本工程污泥脫水后將做為危險(xiǎn)廢物進(jìn)行處置。對(duì)含水率要求較高，因此增加干化設(shè)備。綜合考慮投資和運(yùn)行維護(hù)，采用蒸汽復(fù)合干化設(shè)施進(jìn)行污泥干化，能將含水率降至20%以下，大大減少了后續(xù)污泥委托處置費(fèi)用。具體設(shè)計(jì)參數(shù)詳見表2。
3、運(yùn)行效果根據(jù)分析
測(cè)試結(jié)果，處理效果達(dá)到預(yù)期。進(jìn)水COD濃度≤10000mg/L時(shí)，出水COD濃度≤180mg/L。
4、結(jié)論
本文對(duì)某煉化一體化企業(yè)內(nèi)高含鹽污水水質(zhì)水量情況進(jìn)行分析，針對(duì)性的制定了高鹽污水的處理技術(shù)方案，得出如下結(jié)論:
4.1該廢水鹽分較高，污染物成分復(fù)雜，處理難度較大，采用高含鹽污水→兩級(jí)氣浮→芬頓預(yù)處理→均質(zhì)調(diào)節(jié)→微氧預(yù)曝氣→水解酸化→A/O→臭氧氧化→高密沉淀池→臭氧催化氧化→生物濾池工藝可實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。
4.2本文中的技術(shù)方案具有較強(qiáng)的針對(duì)性，可為其他類似污水處理提供借鑒參考，但因?yàn)椴煌髽I(yè)生產(chǎn)同樣產(chǎn)品由于細(xì)節(jié)工藝和管理水平不一，排放水質(zhì)和特征污染物濃度差異也相對(duì)較大，故針對(duì)其他企業(yè)類似污水的處理還需進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
