废水深度处理与回用中试方案

格尔木炼油厂水平衡项目第三阶段废水深度处理与回用中试方案上海同济华康环境科技有限公司二零零九年三月二十日目录第一章废水深度处理与回用中试概况 (5)1.1 水平衡项目主要工作阶段 (5)1.2 现阶段（第三阶段）的工作内容 (5)1.3 废水中试工艺设计概况 (6)1.3.1 设计进水水质 (6)1.3.2处理工艺流程及说明 (6)1.3.2.1 工艺流程分析 (6)1.3.2.2 工艺流程图 (8)1.3.3 设计水量 (10)1.4 废水生物处理的运行条件 (10)1.4.1 PH值 (10)1.4.2 温度 (10)1.4.3溶解氧（DO） (11)1.4.4 营养物质 (11)1.5 废水中试主要研究的内容 (12)第二章废水深度处理与回用中试设计方案 (12)2.1实验材料和装置 (12)2.1.1中试装置流程图 (12)2.1.2 主要处理设施 (13)2.1.3 接种污泥 (15)2.1.4 废水来源 (15)2.2 分析项目与检测方法 (15)2.2.1 各阶段采样点 (15)2.2.2 采样点分析项目 (16)2.3 结果与分析（待试验） (17)2.4 小结（待试验） (17)附录废水深度处理与回用中试计划横道图 (15)第一章 废水深度处理与回用中试概况1.1 水平衡项目主要工作阶段 第一阶段：水环境初步排查摸底（同步进行）第二阶段： 水平衡分析与水资源合理配置（同步进行）第三阶段： 废水深度处理与回用技术论证（现阶段）第四阶段：废水处理系统的扩初设计（未开始）第五阶段：全厂水资源管理机制的建立（未开始）格炼水平衡项目主要工作阶段1.2 现阶段（第三阶段）的工作内容主要工作包括：(a) 炼油厂废水深度处理中试实验与工艺优化✧根据前阶段的调研，提出合理的水处理技术路线 ✧ 进行废水生化中试试验与工艺优化并提交实验报告(b) 全厂废水减排和废水处理的技术方案✧根据上述水平衡分析报告，提出节水的技术方案✧提交废水减排的技术方案1.3 废水中试工艺设计概况1.3.1 设计进水水质根据甲方提供的《监测统计台帐——格尔木废水》文件所显示的一月至四月的监测数据，得到炼油废水的水质状况如表1-1 所示。

表1-1 炼油废水、甲醇废水水质状况项目炼油废水甲醇废水CODcr（mg/l）300~880 200~600PH 7.1~8.6 7.1~8.7石油类（mg/l）55~85 ———硫化物（mg/l）8~105 ———挥发酚（mg/l）4.1~8.1 ———氨氮（mg/l）5.4~440 ———悬浮物（mg/l）62~129 ———含甲醇质量浓度（%）———0.03~61.3.2处理工艺流程及说明1.3.2.1 工艺流程分析试验分为两个阶段进行。

第一阶段为甲醇废水的单独处理，甲醇废水的主要污染物为甲醇等醇类物质，此类废水可生化性佳，采用生化处理效果显著。

第二阶段为炼油废水的处理，炼油废水的主要污染物为芳烃类、石油类，废水中芳烃类物质负荷高；常温下芳烃类物质微溶于水，与水易形成水包油型乳状液，不能直接通过隔油、气浮等处理方法进行油水分离，需先通过破乳剂破乳，且芳烃类类物质的生化性能较差；此外该类废水的COD负荷高，需经过充分的物化处理才可以进入生化处理工序，否则对生化工序的冲击力过大。

且此类炼油废水的BOD5:CODcr可能无法满足生化处理的要求，可能需要添加一定的营养液，如甲醇。

当炼油废水处理效果不佳时，可考虑就地利用甲醇废水增加废水的可生化性。

生化处理阶段采用A/O（anoxic/oxic）工艺，也称为反硝化工艺。

A/O工艺的主要特征是：好氧池（即曝气池）前设置兼氧池（即水解酸化池），起到稳定进水水质，改变污染物结构的预处理作用，兼氧池创造了生物反硝化脱氮的还原态环境，同时脱氮过程能够直接利用进水中的有机碳源，省去了外加碳源；通过硝化池混合液的回流，NO3-在脱氮池中进行反硝化；此外，A/O工艺只有一个污泥回流，可使好养性异养细菌、反硝化细菌和硝化细菌都处于缺氧/好氧交替的环境中，构成一个混合菌群，在不同的条件下允许发挥它们各自的优势。

兼氧池既可以对后续的曝气池活性污泥起到保护作用，同时可以将进水中难降解的有机污染物转化为易生物降解小分子。

传统的生物脱氮工艺是利用了消化细菌和反硝化细菌在好氧和厌氧两种不同的环境条件下实现单的转化，氮素以氮气形式从水体中溢出。

A/O 工艺后增加二沉池工段降低出水悬浮物浓度。

1.3.2.2 工艺流程图具体试验工艺流程图见图1-2、1-3所示。

均质池兼氧生化反应器好氧生化反应器二沉池甲醇废水剩余污泥出水格炼废水中试实验方案工艺图第一阶段甲醇废水单独生化处理图1-2 格炼废水中试试验方案工艺流程图第一阶段均质池兼氧生化反应器好氧生化反应器二沉池回流污泥回流液二级气浮池甲醇废水炼油废水剩余污泥出水格炼废水中试实验方案工艺图第二阶段中和池破乳、隔油池炼油废水处理、当炼油废水可生化效果不佳时，在均质池中添加甲醇废水以提高可生化性图1-3 格炼废水中试试验方案工艺流程图第二阶段1.3.3 设计水量甲醇废水单独处理设计进水水量：2 m3/h。

炼油废水处理设计进水水量：0.5 m3/h。

1.4 废水生物处理的运行条件微生物的生长繁殖需要一定的外界环境条件。

处理系统中的环境因素应该满足微生物生长的要求，否则就无法有效地进行生物处理。

处理系统的环境条件包括：PH、温度、溶解氧、营养及有机有毒物质等。

1.4.1 PH值活性污泥微生物最适宜PH值介于6.5-8.5之间，强酸或强碱环境对微生物生长都非常不利，继而影响处理效果。

若PH值降至4.5以下，原生动物全部消失，真菌占优势，易产生污泥膨胀现象。

当PH值超过9.0时，微生物的代谢速率将受到影响。

格尔木炼油厂的甲醇、炼化废水的PH值变化较大，对微生物的冲击很大。

因此充分掌握变化规律，及时采取措施调节PH值到合适的范围，对有效的生物处理的进行至关重要。

1.4.2 温度在活性污泥系统中，温度是影响微生物生长的重要因素。

所有微生物均存在其生长的最适温度范围，不同微生物的最适生长温度范围各异。

利用微生物适应温度范围的不同可以实现菌组的筛选分离。

对一般微生物而言，如果其它条件适宜，水温在20℃-40℃，最适宜其生。

在这个温度范围内，每升高10℃微生物生长速率增加1倍，此时的代谢活性旺盛，处理废物能力也较好。

水温在10℃或50℃，微生物虽然能生长，但废物处理能力已经大幅度下降。

水温低于10℃或，微生物已经接近于休眠状态，基本不能利用污染物，水温过高，则引起微生物蛋白质变性，酶失活，甚至死亡。

格尔木炼油厂地处青藏高原柴达木盆地南缘中部，属高原大陆性气候，夏无酷署，冬至严寒，昼夜温差极大。

年均气温4.3℃，气候环境相当恶劣。

因此为了满足生化反应微生物的培养效果，建议把试验的时间定在开春后，日平均气温高于15℃的气候下进行。

1.4.3溶解氧（DO）好氧生物处理需要保持废水中一定的溶解氧，如供养不足，溶解氧浓度过低，就会使活性污泥微生物正常代谢活动受到抑制，废物处理能力下降，且易于滋生丝状菌，产生污泥膨胀现象，但是溶解氧过高，受到气液膜传质系数限制，氧的利用效率降低。

一般而言，控制曝气池出口处的混合液中的DO在2mg/L左右，就能保持活性污泥良好的净化功能。

1.4.4 营养物质微生物体的组成元素和所需的营养元素大体一致，所以在微生物培养过程中，可按菌体的主要成分比例供给营养。

微生物生长繁殖除了需要C、N、P主要营养元素外，还需要S、K、Na、Ca、Mg、Fe及微量元素和少量生长素（如维生素等）。

在主要营养成分中，N、P是合成微生物原生质和核酸等的重要元素。

废水中的糖类、有机酸、醇、醛、木质素、维生素等是微生物所需的重要碳源。

C、N、P三者供给应该按照一定的比例，一般为C（BOD5）：N：P = 100：5：1较适宜。

在工业废水中经常有一种或几种营养元素缺乏或不足，因此在进行生物处理时应根据需要投加各类营养物，以满足微生物生长的要求。

1.5 废水中试主要研究的内容中国石油格尔木炼油厂（以下简称格炼）废水中试的设计是根据当前格炼发展的需求，本着重在应用的理念，选择了原污水场甲醇废水，炼化废水两种主要废水作为试验对象开展中试研究，主要内容包括两个阶段：（1）第一阶段：研究格炼甲醇废水经过生化处理工艺后的出水效果，是否适合进行深度处理回用。

（2）第二阶段：研究格炼炼油废水经过物化处理及生化处理A/O工艺后的出水水质。

第二章废水深度处理与回用中试设计方案2.1实验材料和装置2.1.1中试装置流程图炼炼炼炼提提提P A C 提提提提提提提提提提提提Page 1格炼废水深度处理与回用中试装置流程图P A M 提提提炼炼炼炼提提提提提提炼炼炼炼炼炼炼炼提提提炼炼炼炼提提提提提提提提提提提提提提提提提PA CP A CP AC P A MP A M图2-1 废水中试装置流程图2.1.2 主要处理设施2.1.2.1 主要构筑物及参数序号 名称 型号规格 单位 数量 备注1 原水储罐DT-1000L 座 1 有效容积1m32 破乳池KC-80L 座 13 斜板隔油池 1.52×0.82×2.3m 座 1 池内设斜板填料4 中和池MC-200L 座 15 涡凹气浮池 1.3×0.52×1.26m 座 16 平流气浮池 1.25×0.47×1.11m 座 17 均质池 1.3×1.05×1.00m 座 1 表面负荷1.11m3/m2.h8 缺氧池 2.4×1.08×2.12m 座 1 池内设弹性立体填料9 好氧池 3.0×1.44×2.00m 座 1 池内设弹性立体填料10 沉淀池 1.0×1.0×1.72m 座 111 处理出水水箱PT-1000L 座 112 储泥池MC-500L 座 12.1.2.2 主要设备材料及规格序号名称型号单位数量1 空压机AW20012型,N=2.2kW 台 12 不锈钢水泵Q=0.5-12m3/h，Q=20m 台 53 转子流量计0.1-1 m3/h 个 54 气体流量计个 65 立体弹性填料间距200mm 方106 加药装置MC-40 套 32.1.3 接种污泥本中试采用的接种污泥分别取自格炼原污水处理场的曝气池好氧活性污泥。

相关性状参数见表2-1。

表2-1 污泥相关性状（待测）污泥来源PH MLSS(g/l) VSS(g/l) Aerobic好氧污泥的接种量设定为0.5g/L-VSS。

2.1.4 废水来源为了能够更加贴近实际，试验废水完全采用了实际废水。