申请日2014.12.11
公开(公告)日2015.04.22
IPC分类号C02F101/34; C02F9/14
摘要
本发明提供了一种炼油含酚污水生物处理方法，采用自主设计的曝气生物流化床(ABFT)对炼油厂汽提装置处理后的含酚污水进行生物预处理，选用添加活性污泥，先后以间歇和连续进水的方法进行挂膜、启动试验装置，调节流化床稳定运行阶段水力停留时间、气水比、温度及pH值以增强对酚的去除效果。结果表明，水力停留时间为10h，气水比(体积)为20∶1，温度在30～37℃，pH值在6.5～9时，苯酚的去除效果最佳，达到90%以上;苯酚的去除主要发生在一级反应池，二级反应池在水质恶化时可以起到缓冲作用，以保证微生物对酚的高效去除和获得稳定的处理出水水质。
摘要附图
权利要求书
1.一种炼油含酚污水生物处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、曝气生物流化床生物预处理：在曝气生物流化床反应器 中添加生物填料;
步骤二、对炼油含酚污水水质进行监测以确定后续净化操作;
步骤三、专属微生物驯化;
步骤四、挂膜成功后反应器运行阶段参数选择：对进水量、曝气 量、温度、pH值条件进行选择。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤一中，曝 气生物流化床反应器由两个有效容积为2.5m3的主反应池和一个有效 容积为1m3的沉淀池串联构成，由碳钢制成;每个主反应池中用两块 隔板隔开，形成一具有内循环功能的特殊流化床反应器，填料在气流 的推动下从两侧向上提升，到达隔板顶部后在重力的作用下从隔板中 间落下，如此往复形成内部循环;沉淀池底部设计为污泥斗，有利于 进行泥水分离;主反应池底安有微孔曝气盘和自制的曝气系统;通过 转子流量计控制进水量和曝气量。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤一中，生 物填料选取圆柱形的聚乙烯填料，其直径25mm×高10mm，比表面积 为700m2/m3，孔隙率达90%以上。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤一中，一 级反应池的填料填充率为0.88，二级反应池的填料填充率为0.72。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤三的具体 操作为：从炼油厂污水处理场取二沉池好氧污泥，另外从污水排放沟 取污泥，好氧污泥和排放沟取的污泥体积比为3∶2，过滤后一并加入反 应器中，同时分别向一级和二级生物反应池投加填料，一级生物反应 池和二级生物反应池的填料添加体积比为2∶1，再分别加入汽提净化 水，间歇培养阶段，采取间断进水的方式，每次加入的汽提净化水水 量逐步增大，此阶段培养时间为3天;随后进行连续培养，水量逐步 提升，培养期间根据装置运行状况及污水处理效果分批次添加填料， 并根据反应池中活性污泥量情况，每天从沉淀池回流部分污泥至一级 反应池，同时定期添加磷酸盐以补充微生物所需的营养物质，每天上 午、下午采样分析进水、出水水样中的pH值、酚及COD浓度，水量 控制在200L/h，连续稳定运行半个月后，待填料上附着生长出呈絮状 的较厚的生物膜和较大的生物量，能够承受一定的水流冲刷和溶解氧 气泡撞击力，不易脱落即可。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤四中，最 佳反应条件选取：水力停留时间为10h，气水体积比为20∶1，温度在 30～37℃，pH值在6.5～9。
说明书
一种炼油含酚污水生物处理方法
技术领域
本发明涉及含酚污水处理领域，特别涉及一种炼油含酚污水生物处理方法。
背景技术
含酚废水来源广、危害大，是工业有机废水中最具代表性的一类，酚类化合物是一种原生质毒物[PEYTON B M，WILSONA T，YONGE D R.Kinetics of phenol biodegradation in high salt solutions].Water Res，2002，36：4811-4820]，具有极强的生物毒性，是工业应用中需要重点解决的有害废水之一[张伟，韦朝海，彭平安，等.A/O/O生物流化床处理焦化废水中酚类组成及降解特性分析].环境工程学报，2010，4(2)：253-258]。目前含酚废水的处理技术包括吸附法、溶剂萃取法、膜分离法、高级氧化技术和生物处理等[BUSCA G，BERARDINELLI S，RESINI C，et al.Technologies for the removal of phenol from fluid streams：a short review of recent developments].J Hazard Materi，2008，160：265-288]。其中，生物处理技术由于运行费用低、绿色无二次污染、降酚率高而广泛应用于低浓度含酚废水的处理。
曝气生物流化床(Aerated Biological Fluidized Tank，ABFT)是将化工技术、生物技术及水处理技术有机结合而形成的一种以生物膜法为主、活性污泥法为辅的新型生物化学处理工艺[Rabah F K J，Dahab M F. Biofilm and biomass characteristics in high performance fluidized bed biofilm reactors].Water Research，2004，38(19)：4262-4270]，在美、日等国家已用于污水硝化、脱氮等深度处理及煤炭、纺织、制药等工业废水的处理[JOU C G，HUANG G C.A pilot study for oil refinery wastewater treatment using a fixed film bioreactor[J].Advances in Environmental Research，2003，7：463-469]，具有工艺简单、效率高、占地少、投资省、耐冲击负荷等优点[叶正芳，李彦锋，李贤真，等.曝气生物流化(ABFB)处理煤气化废水的研究].中国环境科学，2002，22(1)：32-35]。
目前，炼油企业对含高浓度酚、硫化氢、氨等污染物的废水采用汽提法脱硫除氨，但处理后的废水中酚含量依旧较高，这对后续的生化处理产生冲击;同时，由于酚对硝化菌有抑制或毒害作用，进而影响氨氮的降解作用，降低了炼油污水的达标排放率[周如金，程丽华，李德豪，等.HCR工艺处理炼油含酚废水的特性研究].石油化工高等学校学报，2008，21(1)：8-11]。为此提供一种改进的ABFT工艺对某炼油厂含酚污水(汽提净化水出水)预处理方法，为开发含酚污水生物预处理新技术提供技术依据。
发明内容
为解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种炼油含酚污水生物处理方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案为：
一种炼油含酚污水生物处理方法，包括如下步骤：
步骤一、曝气生物流化床生物预处理：在曝气生物流化床反应器中添加生物填料;
步骤二、对炼油含酚污水水质进行监测以确定后续净化操作;
步骤三、专属微生物驯化;
步骤四、挂膜成功后反应器运行阶段参数选择：通过考察进水量、曝气量、温度、pH值等对酚去除率的影响，借此对工艺参数、操作条件及运行状况进行分析及性能评价。
进一步的，所述步骤一中，曝气生物流化床反应器由两个有效容积为2.5m3的主反应池和一个有效容积为1m3的沉淀池串联构成，由碳钢制成，;每个主反应池中用两块隔板隔开，形成一具有内循环功能的特殊流化床反应器，填料在气流的推动下从两侧向上提升，到达隔板顶部后在重力的作用下从隔板中间落下，如此往复形成内部循环;沉淀池底部设计为污泥斗，有利于进行泥水分离;主反应池底安有微孔曝气盘和自制的曝气系统;通过转子流量计控制进水量和曝气量。
进一步的，所述步骤一中，生物填料选取圆柱形的聚乙烯填料，其直径25mm×高10mm，比表面积为700m2/m3，孔隙率达90%以上。
进一步的，所述步骤一中，一级反应池的填料填充率为0.88，二级反应池的填料填充率为0.72。
进一步的，所述步骤三的具体操作为：从炼油厂污水处理场取二沉池好氧污泥，另外从该厂污水排放沟取污泥，好氧污泥和排放沟取的污泥体积比为3∶2，过滤后一并加入反应器中，同时分别向一级和二级生物反应池投加填料，一级生物反应池和二级生物反应池的填料添加体积比为2∶1，再分别加入汽提净化水。间歇培养阶段，采取间断进水的方式，每次加入的汽提净化水水量逐步增大，此阶段培养时间为3天;随后进行连续培养，水量逐步提升。培养期间根据装置运行状况 及污水处理效果分批次添加填料，并根据反应池中活性污泥量情况，每天从沉淀池回流部分污泥至一级反应池，同时定期添加磷酸盐以补充微生物所需的营养物质。每天上午、下午采样分析进水、出水水样中的pH值、酚及COD浓度。水量控制在200L/h，连续稳定运行半个月后，待填料上附着生长出呈絮状的较厚的生物膜和较大的生物量，能够承受一定的水流冲刷和溶解氧气泡撞击力，不易脱落即可。
进一步的，所述步骤四中，最佳反应条件选取：水力停留时间为10h，气水比(体积)为20∶1，温度在30～37℃，pH值在6.5～9。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：本发明一种炼油含酚污水生物处理方法，采用自主设计的曝气生物流化床(ABFT)对炼油厂汽提装置处理后的含酚废水进行生物预处理，选用添加活性污泥，先后以间歇和连续进水的方法进行挂膜、启动试验装置，调节流化床稳定运行阶段水力停留时间、气水比、温度及pH值以增强对酚去除效果。结果表明，水力停留时间为10h，气水比为20∶1，温度在30～37℃，pH值在6.5～9时，苯酚的去除效果最佳，达到90%以上，为后续炼油污水生化处理创造了良好条件。
