化工工业污水生物法处理技术

Posted 2023-01-12 工艺

篇首语：上如阶尽管费力，却一步比一步高。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了化工工业污水生物法处理技术相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

针对含甲醇、醋酸、合成氨MDEA废水、轻烃和重烷基苯等成分的大庆油田化工污水，进行了生物法水处理研究实验。通过对污水进行生物处理的实验确定了适合该污水的处理工艺路线和实验参数，处理后的水质达到了国家二级排放标准(COD<150 mg/L)。
大庆油田化工集团生产区工业污水目前主要排入大明泡，随着大庆油田化工集团的发展，排污量不断增加，大明泡自身净化能力已不能满足排污要求。为了保护松花江，缓解大明泡的污染压力，解决好企业的正常生产和未来发展与保护环境的矛盾，工业污水处理已迫在眉睫。含醇类、醋酸、合成氨MDEA、轻烃的工业混合污水的处理是一个新型的水处理领域，其科学研究和应用实例较少，特别是其工业化的实例甚为罕见。针对这种工业废水特点进行生物水处理的实验室研究，目的是将高COD值的废水经处理后达到国家二级排放标准(COD<150 mg/L)的水质。
微生物技术的处理原理是利用微生物降解水中有机污染物，最终使其完全无机化。
1 菌种的选用
1.1 试验用仪器及药品
仪器：分光光度计—721、恒温摇床、奥利隆868型酸度计、COD加热回流装置。
药品：重铬酸钾、硫酸亚铁铵、硫酸-硫酸银、硫酸汞。
试验用废水：①原料轻烃废水(轻烃分馏分公司)；②甲醇装置废水(甲醇分公司)；③合成氨MDEA废水+合成氨冷凝液；④醋酸废水。
1.2 菌种的选用
对于不同的废水进行分别接种筛选。筛选方法：在分别装上培养基的10 mL大试管中，接种待进一步筛选的菌种，加棉花塞后置于30℃恒温摇床中培养(150 r/min)2天，然后测定个菌株在各种废水中的生长情况，以波长460Nm处的浊度(OD460)表示菌株的生长，浊度(OD460)高者表示其生长良好。经过筛选，本实验选取在各污水中生长都良好的b2 - 1、b11 - 7、Ba2、S- 4、56、b4 - 3、C140、枧Y2和87共9株作为实验用细菌。
2 生物法水处理实验过程
2.1 实验废水母液的配制
将大庆油田化工有限公司的各废水按甲醇混合液29.8%、合成氨MDEA废水4.7%、合成氨冷凝液30%、醋酸装置废水34.1%、轻烃废水1.4%的比例配制成废水母液，混合母液的水质COD值在6 800 mg/L左右。
2.2 不同工艺路线的比较
为了比较不同工艺对该废水的处理效果，采用了UASB-好氧和好氧-UASB两种工艺。每一工艺接种相同数量的厌氧颗粒污泥(4 L)和筛选的菌种(4 L)，将配制好的混合废水母液进行适当稀释以调整进水COD浓度，在进水浓度、水力停留时间(30 h)、曝气量(60 L/h)相同的情况下各运行10天，以出水的COD浓度作为指标考察各工艺的处理效果，结果见表1 (列出5天的数据)。

通过表1可以看出，在进水COD基本相同的条件下，不同工艺的出水COD的差别还是比较明显的。以UASB-好氧工艺的出水COD最低，好氧-UASB工艺较之稍高，说明了两种工艺在处理该混合废水的效果上存在一定的差异，选择出水指标最好的工艺，即UASB-好氧工艺作为进一步实验研究的处理工艺。
2.3 生物法运行试验
(1)实验参数和菌株投加。温度：控制UASB反应器30℃～36℃；进水量： 500 mL/h；好氧曝气量： 4 L/min。
反应器初始时加入自来水，然后投加上述菌液(LB培养基：酵母粉6%，蛋白胨8%，氯化钠11%)，厌氧反应器中加入厌氧颗粒污泥约4 L作为载体，然后加入上述菌液2 L，好氧反应器加入菌液2 L。
(2)实验运行。在处理系统的启动阶段进行适当稀释，然后逐步提高进水浓度。投加的氮磷与COD的比例为COD∶N∶P=200∶4∶1，加入的氮源为尿素，磷源为磷酸氢二钾；加NaOH调节pH值到6.0左右，以控制厌氧出水pH值为7.5左右。
采用负荷逐步提高的方法，对原水进行一系列稀释，逐步提高进水的COD，直到可以进原水为止。每天对反应器的运行进行检测，对进水、厌氧出水、好氧出水的各个数据进行测定。从部分阶段性的实验数据、实验运行状况及各项处理指标可知，生物法对大庆油田化工有限公司的废水有很好的处理效果，处理后水质的COD值低，在运行稳定后处理效果非常明显，对COD的去除率达到了99%，大多数时间出水达到了国家一级排放标准(<120 mg/L)。
3 结语
实验证明，生物法适合处理大庆油田化工有限公司工业废水，处理后的水质COD值均小于120 mg/(国家一级排放标准)。实验筛选出了适合的9个菌株，确定了UASB-好氧工艺为最佳工艺路线以及实验参数，为后期的大庆油田化工污水处理工业化试验提供了可靠的科学依据。
实验过程中也发现该类工艺的不足，即运行前期菌种培育时间长，厌氧和好氧操作温度要求严格，系统增加负荷要经过一段调和过程，这要求此工艺在操作中要严格执行实验参数。