A2O污水處理成套設(shè)備?
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利用厭氧酸化+接觸氧化的方法對(duì)某油田廢水進(jìn)行試驗(yàn)研究。該油田廢水BOD5與CODCr的比值小于0.15，可生化性差，在厭氧酸化單元，廢水中的一些復(fù)雜有機(jī)物在厭氧菌作用下進(jìn)行水解酸化，轉(zhuǎn)化為較易生物降解的簡(jiǎn)單有機(jī)物，改善了其可生化性，為后續(xù)的好氧處理提供條件。在生物接觸氧化單元，廢水中的有機(jī)物在好氧菌的作用下被無機(jī)化，從而使廢水中的COD值降低到排放標(biāo)準(zhǔn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)過一段時(shí)間的馴化，當(dāng)停留時(shí)間(HRT)為16h時(shí)，厭氧單元能把原水COD從406mg/L降到272mg/L，去除率在33%;BOD5提高一倍，大大改善了可生化性。在好氧單元，先用自來水配以營養(yǎng)鹽進(jìn)行好氧菌種的培養(yǎng)，再用廢水對(duì)微生物馴化。經(jīng)過馴化后，當(dāng)HRT為20h時(shí)，COD去除率可達(dá)70%。把厭氧段和好氧段串聯(lián)運(yùn)行，經(jīng)16h厭氧及20h好氧后，COD的zui終去除率在63%~78%。

清華大學(xué)的竺建榮等采用厭氧-好氧交替(AAA，它作為SBR工藝的變型)工藝對(duì)遼河油田廢水進(jìn)行處理試驗(yàn)，試驗(yàn)流程：油田廢水→氣浮除油→UASB→AAA→接觸氧化→出水。遼河油田廢水COD一般為1100~1200mg/L，進(jìn)水油含量100~150mg/L。經(jīng)氣浮預(yù)處理后，廢水COD約950mg/L，油降到40~50mg/L。試驗(yàn)表明，進(jìn)水COD360~950mg/L，UASB反應(yīng)器的COD去除率均保持在60%左右。經(jīng)過厭氧UASB反應(yīng)器處理后的廢水，再經(jīng)AAA工藝處理，在HRT8~12h的條件下，其COD含量能夠從350mg/L降到160~240mg/L，COD去除率在31%~48.5%。對(duì)于質(zhì)量濃度為160~240mg/L的廢水，采用好氧接觸氧化法作為好氧二級(jí)處理，其出水COD去除率在50%~60%，出水COD質(zhì)量濃度一般接近80mg/L左右。
天津大學(xué)的李哲等采用SBR方法來處理某油田廢水。該油田廢水可生化性好，COD為400mg/L，BOD5為250mg/L，油為30mg/L。通過不同周期的考察，發(fā)現(xiàn)使用8h為1周期，1h進(jìn)水，5h曝氣，2h沉淀和出水，出水COD始終低于100mg/L，去除率為80%~90%。
工業(yè)廢水系統(tǒng)：目前單機(jī)運(yùn)行期間處理水量80m3/h。其中包括：循環(huán)水排污水、氣化風(fēng)機(jī)冷卻水、化學(xué)水處理系統(tǒng)排水、含油廢水等。
循環(huán)水排污水：循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，水中雜質(zhì)濃度隨著水分的蒸發(fā)而濃縮，水中懸浮物、含鹽量相應(yīng)增加，為減少系統(tǒng)腐蝕和結(jié)垢，保證循環(huán)水系統(tǒng)的運(yùn)行效果，必須不斷地從循環(huán)水系統(tǒng)中排放一定量的水，即循環(huán)水系統(tǒng)的排污水。本公司循環(huán)水系統(tǒng)排放水直接排入工業(yè)廢水處理系統(tǒng)集中處理，經(jīng)處理后用作脫硫用水，煤場(chǎng)噴淋和灰渣攪拌及廠區(qū)綠化等。
氣化風(fēng)機(jī)冷卻水排入工業(yè)廢水處理系統(tǒng)集中處理，經(jīng)混凝、沉淀、一體化氣浮處理后回用，不外排。
化學(xué)水處理系統(tǒng)排水： 化學(xué)廢水包括鍋爐補(bǔ)給水處理處理系統(tǒng)的再生廢水、凝結(jié)水處理系統(tǒng)的再生廢水、鍋爐排污水、試驗(yàn)室廢水、鍋爐水側(cè)酸洗后的部分沖洗廢水、冷卻塔的沖洗廢水，這些廢水主要是PH值和懸浮物不合格，排入工業(yè)廢水處理系統(tǒng)集中處理。
含油廢水：少量的油罐區(qū)域沖洗水經(jīng)油水分離處理除去浮油后進(jìn)入工業(yè)廢水集中處理系統(tǒng)處理。
酸堿廢水：少量的酸堿廢水排入中和池中進(jìn)行中和處理，中和處理達(dá)標(biāo)后排至回收水池，然后用于干灰場(chǎng)干灰噴灑。
鍋爐酸洗水排入酸洗廢液池中，廢液的處理方法在鍋爐酸洗方案中確定，不外排。生物法是利用微生物的生化作用，將復(fù)雜的有機(jī)物分解為簡(jiǎn)單的物質(zhì)，將有毒的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)，從而使廢水得以凈化。生物處理技術(shù)是目前世界上應(yīng)用zui廣泛的廢水處理技術(shù)，該技術(shù)較物理或化學(xué)方法成本低，投資少，效率高，無二次污染，廣泛為各國化工行業(yè)采用。我國城市廢水采用生物處理法的占85%以上，油田采用生物處理法的相對(duì)較少，大港油田的氧化塘處理技術(shù)就是生物法處理技術(shù)。
生物法處理技術(shù)的機(jī)理就是采用一定的人工措施，創(chuàng)造有利于微生物生長、繁殖的環(huán)境，使微生物大量繁殖，在繁殖的過程中，這些以廢水中的有機(jī)物作為營養(yǎng)源的微生物通過氧化作用吸收分解有機(jī)物，從而使廢水得以凈化。生物法從微生物對(duì)氧的需求上可分為好氧生物法和厭氧生物法，好氧生物處理是在水中有充分溶解氧的情況下，利用好氧微生物的活動(dòng)，將廢水中的有機(jī)物分解為CO2、H2O、NH3和NO3-等。
一般好氧反應(yīng)器分為活性污泥法、生物膜法(生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物氧化塔)、接觸氧化池、好氧塘等。厭氧生物處理的主要特點(diǎn)是可以在厭氧反應(yīng)器中穩(wěn)定的保持足夠的厭氧生物菌體，使廢水中的有機(jī)物降解為CH4、H2O和CO2等。厭氧反應(yīng)器主要有厭氧活性污泥法、厭氧濾池、升流式厭氧污泥床(UASB)、內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器(IC)和膨脹顆粒污泥床(EGSB)等。雖然油田廢水COD大多在300~500mg/L，但由于其可生化性差，且含有難降解的有機(jī)物，因此，目前國內(nèi)普遍采用A/O法，即先厭氧后好氧的方法進(jìn)行處理。序批間歇式活性污泥法(SBR)是融厭氧、好氧為一體的處理方法，因此在研究中用的較普遍。
A2O污水處理成套設(shè)備?生物膜法、活性污泥法和氧化塘是運(yùn)用的比較多的油田廢水處理的方法。
1、生物膜法
經(jīng)過物化法去除油田廢水中的不溶性有機(jī)物質(zhì)之后，油田廢水的污染物主要為溶解性有機(jī)質(zhì)，而生物膜法可以去除油田廢水中的溶解性有機(jī)物質(zhì)。通過油田廢水與生物膜的直接接觸，生物膜中的固體物質(zhì)與油田廢水中的液體物質(zhì)相互進(jìn)行交換，進(jìn)入生物膜內(nèi)的有機(jī)物被微生物氧化，同時(shí)膜內(nèi)的微生物數(shù)量不斷增加，這樣就促進(jìn)吸收油污的良性循環(huán)，zui終凈化了油田廢水。
2、活性污泥
生物法中的活性污泥是一種人工培養(yǎng)的生物絮凝體，主要通過微生物來吸收油田廢水中的溶解性有機(jī)物，活性污泥法主要就是用這種生物絮凝體來處理油田廢水。油田廢水一旦進(jìn)入生物絮凝體中，其中的微生物就開始分解油污中的溶解性有機(jī)物質(zhì)，不僅凈化水質(zhì)，也為自己的生長、繁殖提供能量。同時(shí)，油田廢水中的膠體或不溶性物質(zhì)雖不能被微生物分解，卻會(huì)被生物絮凝體吸附，并與胞外酶起水解反應(yīng)，zui后成為微生物能夠吸收的物質(zhì)。
3、氧化塘法
氧化塘法是能夠提供有機(jī)物分解的大型淺池，塘內(nèi)有大量好氧微生物和藻類。氧化塘的特點(diǎn)是投資少，管理簡(jiǎn)單，但占地面積較大。氧化塘除暴氣塘需要機(jī)械薄氣外，其他各種氧化塘皆不依賴動(dòng)力來充氧，而是充分發(fā)揮天然生物凈化功能。氧化塘一般采用水面自然復(fù)氧和藻類光合作用復(fù)氧，其運(yùn)行情況隨溫度和季節(jié)的變化而變化。該技術(shù)要求廢水停留幾天或幾個(gè)月，因此，處理措施的耗時(shí)較長。目前，大港油田的廢水處理采用了氧化塘法。

油田廢水處理中采用的吸附主要是利用親油材料來吸附水中的油。常用的吸附劑有活性炭、活性白土、纖維素、高分子聚合物及吸附樹脂等。活性炭，由于其吸附容量有限，且成本高，再生困難，使用受到一定的限制，無法得到廣泛應(yīng)用，一般只用于含油廢水的深度處理。因此，近年來開展了尋求新的吸油劑方面的研究，研究主要集中在兩點(diǎn)：一是把具有吸油性的無機(jī)填充劑與交聯(lián)聚合物相結(jié)合，提高吸附容量：二是提高吸油材料的親水性，改善其對(duì)油的吸附性能。Darlington等人就研制出了水不溶性油污和水溶性油污去除法，主要分為兩步，先是用酸活性膨潤土組成的疏水粘土除去水不溶性油污，再用聚乙烯吡啶組成的大孔網(wǎng)絡(luò)吸附樹脂過濾除去水溶性油污，經(jīng)過這兩步處理過的油污的水可直接重新利用。該方法不僅經(jīng)濟(jì)，而且吸附量大，在日常的油田廢水處理中得到了廣泛的應(yīng)用。
Humphery等人采用Membralox陶瓷膜進(jìn)行了陸上和海上采油平臺(tái)的采出水處理研究，經(jīng)過適當(dāng)?shù)念A(yù)處理后取得了較好的效果，懸浮物含量由73~290mg/L降低到1mg/L以下，油含量由8~583mg/L降低到5mg/L以下。Simms等人采用高分子膜和Membralox陶瓷膜對(duì)加拿大西部的重油采出水進(jìn)行了處理，懸浮物含量由150~2290mg/L降低到1mg/L以下，油含量由125~1640mg/L降低到20mg/L以下。美國在1991前后研究了一種陶瓷超濾膜處理采出水用于油田回注，在美國路易斯安那、墨西哥灣的海上和陸上油田進(jìn)行了小規(guī)模生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)。采出水*行投加化學(xué)藥劑和沉降分離常規(guī)處理后，出水含油為27~583mg/L，經(jīng)過超濾處理后降為10mg/L以下。美國加利福尼亞的德克薩斯砂道油田位于薩里納斯谷，氣候干旱，特別是近幾年來地下水位降到臨界點(diǎn)，因此研究決定向地下水注入高質(zhì)量的水以補(bǔ)充水源的不足，實(shí)驗(yàn)以砂道油田采出水作為水源，用膜法處理使其滿足飲用或灌溉要求。Chen等對(duì)0.2~0.8μm陶瓷膜處理油田采出水進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過Fe(OH)2預(yù)處理，可使油質(zhì)量分?jǐn)?shù)由27×10-6~583×10-6降低到5×10-6以下，懸浮固體由73×10-6~350×10-6降低到1×10-6以下，通過反沖和快速?zèng)_洗，膜通量能在較長時(shí)間內(nèi)達(dá)到3000L/(m2˙h)。