曝气生物滤池在石油化工企业污水处理中的应用

2022-03-27 02:15廖贤臣
科学与生活 2022年2期
关键词:石油化工企业污水处理应用

廖贤臣

摘要:曝气生物滤池通过借鉴污水处理接触氧化法与给水快速滤池的理念,融合了曝气、高滤速、截留悬浮物等优点,在处理废水方面有着巨大的发展潜力。本文将在概述曝气生物滤池的基础上,对曝气生物滤池污水处理技术进行分析,然后对曝气生物滤池在石化污水处理中的应用进行研究,最后通过案例对其实际应用进行探讨。

关键词:曝气生物滤池;石油化工企业;污水处理;应用

1曝气生物滤池

曝气生物滤池是80年代末在欧美发展起来的一种新型生物膜法污水处理工艺,其具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮、除磷、去除AOX(有害物质)的作用。曝气生物滤池是集生物氧化和截留悬浮固体一体的新工艺。

1.1曝气生物滤池的工艺原理

曝气生物滤池是对淹没式高负荷三相反应设备的创新应用,有机整合了活性污泥法与生物膜法的优势,在构筑物内合并使用生物接触氧化和吸附过滤技术。工艺原理:滤池内填入小粒径的颗粒滤料,将生物膜附着滤料,这便是曝气操作流程。当流入污水时,采取液相法分散生物膜表面和内部的污染物和溶解氧,生物膜增加了浓度,提高了氧化降解的水平,以合理方法净化污水,达到生物氧化降解的目标。同时,滤料流入污水时体现出压实特点,由于滤料的较小粒径,可与生物膜联合使用进而达到絮凝的目的,对污水内悬浮物及时拦截,避免生物膜随水脱落,这便是截留操作程序;长期运行后,容易产生水头损失,应不断冲洗滤池,提高降解悬浮物的效率,优化生物膜。生物接触氧化产生污泥,脱落的生物膜和水中悬浮物借助滤料完成过滤,这便是固液分离操作程序,如此省去了二沉池设置。生物料和滤料对杂质截留,增加水头损失,抬升水位,废水经反冲洗滤料处置后流向一级处理设备。

1.2曝气生物滤池的优点

(1)曝气生物滤池选择颗粒偏小的滤料,生物量在滤池单位体积内不断增加,为填料提供满足要求的生物膜,提高了活性,由该工艺得到良好的去除效果。(2)装置结构需保持紧凑性,过滤与生化反应均选择独立存在的单元,此时无须使用二次沉淀池,节省了成本。(3)气、水相对运动,扩大了气泡的接触范围,延长了接触时间,提高了氧的传输速率,降低了供氧消耗。(4)装置的净化能力各不相同,提高了去除有机物与氨氮的效率。同时,有效截留悬浮物,过滤速率加快,处理负荷升高。(5)不会被低温影响,增强了抗冲击负荷能力,气候、水量与水质的变化均不会对其造成干扰。(6)装置结构选择模块化设计,便于未来实施扩建。(7)上向流过滤与下向流过滤反向,为滤池高度提供了正压环境,预防沟流或短流出现,提高了出水水质。(8)设备管道将污水送入池体,污水由池体顶部流入操作环境,此时未携带污染物,不会污染环境。

2曝气生物滤池污水处理技术

2.1 BIOFOR技术

BIOFOR技术的过滤料采取了沉浮式或轻质陶粒,污水由装置底部进入,而滤料层不需要使用滤板,将曝气管布置在滤层底部的承托层,如此保证气孔通畅。另外,过滤层流经反冲的空气和水,简化了操作步骤,扩大了应用范围。

2.2 BIOCARBONE技术

BIOCARBONE技术是早期处理污水的技术之一,其中球形陶粒是过滤物料的主要成分,以从上至下的方法将污水排入过滤地层,且在过滤层下部设计曝气管路。同时,将气水反冲设备部署在曝气过滤池底部,联合气水发挥反冲作用,从而实现硝化与反硝化操作,以对化学需氧量及时去除。另外,科学融合过滤池与生物膜,提高了技术的应用效率,与生物过滤技术配合应用,保证污水处理质量。

2.3 BIOSTYR技术

BIOSTYR技术选择聚苯乙烯作填料,把污水与空气送至过滤底部。在滤料顶部部署滤头,以便较好过滤滤料,采取铝板预防流失滤料,保证后期维护质量。此外,存储反冲水区域需设置在过滤板顶部,选择中下方部署曝气管,联合重力的作用,合理加入过滤料。同时应用回流泵,完成硝化与反硝化操作,获取一定的经济收益。

3曝气生物滤池在石化污水处理中的应用

3.1过滤料的高度

曝气生物滤池需氧消除量最高位置处于滤层的0.5m-1.5m,进而有效处理污水。但是,若高度超过2m,则降低了除去氧量的效果。实际发生此现象的原因:处理的污水,通常保持由上至下的流动状态,容易在底部沉淀大量有机物,相应增加了浓度,促进微生物更好生长。发生此状况时,需要按照标准的设计高度,使融合微生物与有机物的物质得到良好的溶解。

3.2气水比例设计

曝气生物滤池利用气水比例科学处理污水,以合理的气水比例,保证污水处理质量。同时,曝气生物滤池处理污水时,微生物通过曝气获得最佳的溶解氧,预防大量堆积滤料,提高了生物膜的脱落效率,增强了有机物与微生物的产物扩散水平。此外,曝气生物滤池处理污水时,若气水比例偏低,则降低了有机物的溶解度,而比例偏高,则会增强冲刷强度。由于滤料包含了有限的微生物,不仅威胁了有机物的降解,还加大了机械运行损耗。因此,有必要制定有关规范,設计合理的气水比例。另外,还应科学掌控水温。

3.3技术组合

曝气生物滤池不只单独应用,还可联系原来的污水处理工艺应用。同时,若污水的浓度、化学需氧量、氨氮浓度等偏低时,则独立应用曝气生物滤池,获得最佳处理效果。当污水包含的污染物较高时,需联合其它技术应用曝气生物滤池。

4应用曝气生物滤池的案例

某石化污水回用工程,预计处置150t/h水量,在膜前预处理过程中将曝气生物滤池作为主要技术。综合出水水质差、波动大的特性,环保所利用小试试验明确工艺程序,决定采取接触氧化+曝气生物滤池的膜前处理技术。达标的排放水通过污水流向缓冲池,加入NaOH溶液,对废水的PH科学调节。之后污水流入接触氧化池,加入专性微生物,对水内有机污染物实现生物降解,强调了污水的可生化特点,为后期曝气生物滤池的生物降解提供了条件。接触氧化池科学处置污水,且将其汇聚至沉淀池,采取固液分离工艺获取上清液,流入中间水池,污泥经沉淀回流至接触氧化池,余下污泥由污泥处理系统统一处置。污水通过中间水泵,由中间水池进入配水槽,碱度调节后并联曝气生物滤池,达到截留过滤与生物吸附的目的,水中有机污染物基于协同作用顺利完成生物降解操作,污水在硝化与反硝化反应中去除了氨氮,在清水池存储出水。经处理,某石化进出水水质见表1。

5结束语

曝气生物滤池采取二段生化方法处理石化污水,提高了好氧生物处理的自动化水平,保证了水质的质量,从而较好抵抗冲击。与传统活性污泥法对比,低基质污水二段生化项目,提升了有机物容积负荷,缩短了污水的停留时间,省略了二次沉淀池操作。与普通生物滤池对比,无须额外占地,避免堵塞,能够获得最佳的处理效果。因此对其进行探讨具有重要的现实意义。

参考文献

[1]史振宇,刘建伟,王元月,李海涛,徐伟.混凝-臭氧催化氧化-曝气生物滤池处理工业园区污水[J].现代化工,2019,0(8):203-205.

[2]李正任.锦州采油厂废水二级出水深度处理研究[J].当代化工,2019,0(6):1282-1285.

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