mcbf工艺处理炼油厂废水的中试试验研究

M C B F工艺处理炼油厂废水的中试试验研究吴云涛(中国石油化工股份有限公司上海高桥分公司，上海市200137)应用科技【摘要】通过对中石化莱炼油厂3≠≠污水场的二级浮选出水采用M CBF复合生物滴滤池工艺进行动态处理试验研究，得到较好的效果。

CO D cr平均去除率迭80％；氨氮达79％；SS迭6∞／oo出水水质达到(t388978-1996)、(D B31／199-200cj)污水综合排放标准。

涝键词炼油废柱；M CBF一复合生物滴滤池；动态试验炼油企业是用水大户，谈瞄由厂的3舟污水处理系统，承担了企业内部1争-14套(蒸馏、加氢、连续重整、延迟焦化、加氢裂化、制氢、催化联合装置、硫磺回收联合装置包括酸性水汽提装置、15#一一16群罐区等)生产装置昕排放生产废水的处理工作。

其废水主要包括游离态含油废水、乳化油废水、冷凝水废水、冷却水、锅炉排水、酸性废水、碱性废液、特殊化合物废水等。

其废水中的污染物种类，除了—般有机物之外，主要的污染物还幸菲由脂、酚类、硫化物、氨氨等。

且由于提炼的原油来源不同，因此提炼过程中所含杂质形态皆不相同，而且不同的炼制程序也会产生不同种类的污染物。

因此水质水量都不稳定。

目前3#污水场的处理流程为：炼油废水依次经过调节罐、隔油池、气浮池、均质池、曝气池、沉淀池、接触氢化池、二沉池、纤维球过滤、活性炭过滤，最后排放，流程见图1—1。

壤油魔术——叫调节簟H羁柏抱H气浮池H均壁孢卜-．叫■气地卜__．一沉健j乜然拆捧般叫堡垒竺蔓苎H堡堡翌望兰H三望塑H堡苎墨!兰苎P图1-13{I污水现有处理流程‘从多年运行实践来看，该系统不但运行费用高，且由于该系统承担处理废水的对象多、zK质复杂、易造成冲击(特别是特征污染因子的冲击)，导致3#污水场的处理效果得不到保障，具体体现为C O D、氨氮出水不稳定。

通过研究分析，发现运行费用高主要是因为生化段曝气耗能较大及活性炭j勘g防甜炭使用成椭引起。

而出水不稳定主要是原有处理工艺系统中生化段耐冲击负荷能力不强。

针对上述问题，该厂3#污水处理系统的改造势在必行，而选择低运行成本、高效率的工艺技术是改造的关键。

1M C B F中试试验装置的制作和整体试验方法1．1M C B F工艺技术的介绍．，M C B F为复合生物滤池的简称，即节能型模块化分层生物滴滤池(M ul t i l ayer C om bi ned B i o—t r ickl ing Fi l t er)。

是针对传统生物滴滤池技术存在的问题，通过对生物滴滤池的池体结构、填料选型及填装方法、运行方式、环境卫生等方面做了优化酚十，研究开发了一套节能型模块化生物滴滤池技术。

当污水由上而下从长有丰富生物膜的滤料的空隙间流过，与生物膜中的微生物充分接触时，污水中的污染物被生物膜中微生物吸附并进而被降解，最终转化成C02和N2，从而使污水得以净化。

M CBF技术主要有以下特点：1)M C BF的技术核，0是在不需外加鼓风曝气的条件下使处理系统完成氧气的转移吸收并被生物膜所利用。

2)降解机理本质上与传统生化法一致。

3)生物多样性具有更彻底的处理效果。

4)滴滤喷淋运行方式更适合处理偏高水温的废水。

12实验装置的制作‘中试试验装置设计处理水量0．5t／h，采用不锈钢制作，集装箱式结构。

M C B F内部采用6级串联运行结构(M C B F内部具体流程见图22—11，其中第一级为厌氧，后续五级为好氧。

每级M C B F含有4个上下叠加的标准小模块，每个，J、模块的尺寸为1m x1m x0．5m，小模块上下之间留有0．15m的吸氧层。

每一级M C B F上都分别配置1—2台泵，可按实验需要调节进水流量和回流水量。

二■气侔出木‘图22—1中试工艺流程示意图13试验方法针对该炼；E l i厂处理废水的水质特征以及现有工艺流程存在的不足，采用以高效低耗M C B F生物处理技术为中试试验核心，对原有3#污水处理系统进行改造。

以3舟污水场原有处理系统的二级浮选出水作为进水，设计水量0．5t／h，通过M CB F试验装置处理后直接达标排放。

习蝴中试从2009年3月底开始到2009年11月结束，历时8个月。

中试过程中，对M C B F的进水与出水的C O D、氮氨、SS、PH等参数进行定期监测，并根据CO D及氨氮去除率的变化，对工艺参数进行调整，中试过程中采用的技术路线如图23—1所示：图幺3-1岍中试技术路线图中试i蝣呈主要经历了3个阶段：1)启动阶段(4—6月份)：启动阶段包括设备安装、调试、加菌、生物挂膜阶段；其中4月份主要完成设备的安装和调试，5月份开始接种原有处理系统内二沉池污泥，同时少量的连续进水，进水量Q2计l，并在进水中添加生长因子营养液促进快速挂膜。

另一方面，通i蝴料表面生物膜生长情况的显微镜观察，并结合M C B F反应器出水C O D 浓度的检测，来判断滤池挂膜的成熟程度。

6月初，检测出水CO D达到在100m g／I以下时，滤科表面有明显生物膜形成，同时镜检微生物种群分布合理。

挂膜阶段完成。

2)负荷提升阶段(6—8月份)：该阶段主要是逐渐将M C B F的进水流量提升到设计流量o．5t／h；6月3日开始，开始逐步提升水量负荷，并减少进水营养液投加。

提升比例为10％，营养液投加相应减少1O％。

第一次提升后水量为22t／h，每天进行一次出水C O D检测和镜检。

6月1o、”、12日，连续三天检测C O D出水小于100m g／I，镜检微生物生长良好。

进入下一步水量提升。

如此反复，共经过十次水量提升，进水量达到05t／h，并完全停止了营养液的投加。

并于8月27、28、29日，连续三天检测C O D出水小于l O O m g／l，镜检微生物生长良好，同时氩氮检测达标。

负荷提升阶段完成。

3)稳定运行阶段(8一”月份)：该阶段保持M C B F的进水流量稳定在0．5t／h，监控系统运行的稳定性。

从8月30日开始正式进入稳定运行阶段，至”月30日结束，历时三个月，整个稳定运行阶段每179黧塑。

鲺．天跟踪、监测的指标有：进水流量、系统回流比、进出水C O D、氨氨、SS、水温、D O等。

其中进出水C O D浓度、氨氮浓度、SS均由炼油厂分析中心负责取样测试，其余指标由中试现场操作人员负责监测记录。

2中试效果21效粟21．1C O D去除效果经过三个月的稳定运行，通过对处理后污水水质进行化验分析，在系统启动完成后，M C B F系统出水C O D稳定地保持在50—90m g／]之间。

以下取”月份数据进行说明，具体可见表3．1—1及图3．1—1。

袁3]-1稳定运行期间d1月份眦BF对C O D去除效率I处理系统进水C O D(m㈣出水C O D(m M J C O D去除率(％) M C B F350±15070±1580图31-1稳定运行状态下q'I撇M CSF系统进水出水COD的对比2．12氯氮去除效果在系统稳定运行后，M C B F系统出水氨氮稳定地保持在1—3m刚之间。

以下取11月份数据进行说明，具体可见表3．1—2及图3．1—2表31-2稳定运行期间d1月份M C BF对氨氮去除效率I处理系统进水氨氮(“t胡)出水氨氟(n、∥1)氨氮去除率(％) M C B F404-20l O土475图&l一2稳定运行状态下中试阶段孵B F系统进水出水氨氮的对比22讨论经i立-觋场中试试验，发现中试试验耗能大大降低，出水基本稳定达标，但是在达标前提下仍有小范围波动。

建议实际操作时在M CB F 后面加入絮凝沉淀流程进—步保障出水水质，同时加强日常监管措施，在发现异常波动时及时调整，以防出现波动超出达标范围。

3中试试验改造工艺用于实际改造主要技术经济指标分析3．1改造后与改造前耗能对比改造前流程为：调节罐嘲i油池—气浮池—均质池—曝气池—沉淀池叫勤蟾吖匕池一=沉池—纤维球过滤—活性炭过滤—达标排放。

改造后流程为：二级浮选前各设备保留，调节罐—隔油池—气浮池—均质池一“复合生物滤池”一昆凝池—辐流式沉淀池叫叁标排放。

改造后复合生物滤池+混凝池代替了原有处理流程中的曝气池、接触氧化池、纤维球过滤、活性炭过滤等处理构筑物，其中辐流式沉淀池及原有的曝气池后沉淀池，不变。

改造后流程与改造前省去了曝气池与接触氧化池的曝气耗能(约15元，吨)，增加了复合滤池内部的三次提升(约027元每吨)及混凝加药费(约0D5元／吨)。

则改造后运行费用节省1与一032=1．18元／吨。

32与原有流程主要构筑物对比3#污水场原有主要生化设施及各设施的有效体积：1)均质池有效体积为：2678M3；2)曝气池有效体积为：4811M3；3)辐流式沉淀池有效体积为：2260M3：4)接触氧化池有效体积为：2232M3；5)斜板沉淀池有效体积为：41213M3；五个设施的有效体积为：12393M3以“生物滴滤池”计算改建或新建构筑物的有效体积：流程为：二级浮选前各设备保留，二浮选出水—均质池一“生物滴滤池”一混凝池—辐流式沉淀池—达标排放1)均质池利用，有数体积为：2678M3；2)“生物滴滤池”：水量300吨／时’12小时=3600M3：3)混凝池：水量300吨／时-Q15小时=45M3：4)辐流式沉淀池利用，有效体积为：2260M3；四个设施的有效体积为：8583M3二者相比采用“生物滴滤池”工艺，构筑物的体积可减少3810M3 4全文总结及讨论新型、节能的M C BF复合生物滴滤池技术，采用复合滤科分层、分级组合、模块化设计，借助于多种功能互补的生物间的协同作用，可有效地分解炼油废水中的有机污染物，刚氏能耗，减少运行成本。

历时八个月的现场中试表明：相比原有的废水处理技术，M CB F技术对降解CO D和氨氨具有更高的效率，提高处理负荷，抗冲击能力提高；其喷淋式运行模式具有一定的降温作用，更适宜于解决夏季炼油废水水温偏高的问题，保证出水水质的稳定达标排放。

从中试的实际结果分析，基本结论为：采用3#污水场的二浮选出水作为“生物滴滤池”处理设施的进水，进行动态处理的试验，结果是可行的。

1)稳定运行阶段：可满足出水CO D<100ra g／I，氨氨<15m g，I。

2)在水质冲击情况下：可快速恢复处理能力(原来—般需一周以上，现在2—3天)。

3)处理设备简单，单元紧凑。

当处理水量为05吨／时，滤池模块体积为6m3；生化处理阶段总停留时间为12小时。

4)有机负荷比较：进水CO D300m g／l，处理水量0．5吨，时60．6kgC O D，m3d进水C O D500m g／1，处理水量0与吨，时61．0kgC O D／m3Jd进水C O D600m g月，处理水量Q5吨，时61．2kgC O D／m3,d5)从整个运行期间的数据情况看，数据有波动，初期的出水稳定性不够。