一種同步實(shí)現(xiàn)石化廢水深度處理和剩余污泥減量的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于工業(yè)廢水處理領(lǐng)域，是一種同步實(shí)現(xiàn)石化廢水深度處理和剩余污泥減 量的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 石油化工是以石油為原料，以裂解、精煉、分餾、重整和合成等工藝為主的一系列 有機(jī)物加工過程，相關(guān)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展關(guān)系國家經(jīng)濟(jì)命脈和能源安全，在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社 會(huì)發(fā)展中具有重要的地位和作用。石化企業(yè)是用水大戶，被國家發(fā)改委列為五大工業(yè)污水 排放重點(diǎn)治理行業(yè)之一。行業(yè)的快速發(fā)展導(dǎo)致石化廢水中出現(xiàn)了大量的難降解合成有機(jī)化 合物，由于其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和生物的陌生性，污染環(huán)境中缺少甚至不存在能降解轉(zhuǎn)化該類 污染物的土著微生物，使得二級(jí)處理的石化廢水仍然殘留著種類繁多的微量難降解有機(jī)污 染物。這些未被有效去除的有機(jī)污染物將隨廢水處理系統(tǒng)外排水或生物固體以第二污染源 的形式最終反饋到水體、土壤及大氣中，對(duì)人類及其他生命體的健康和生態(tài)環(huán)境都將構(gòu)成 嚴(yán)重威脅。另一方面，隨著水資源的日益緊張，水資源的優(yōu)化配置和合理使用已成為石化行 業(yè)可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程中亟待解決的問題。因此，對(duì)石化廢水廠二級(jí)處理水進(jìn)行深度處理后回 用是降低石化企業(yè)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)、合理利用水資源、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重中之重。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于石化污水深度處理的方法主要有活性炭吸附法、高級(jí)氧化法和膜分 離法等，處理水可回用于循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水、工藝用水等。利用微生物的新陳代謝作用對(duì)廢 水中有機(jī)污染物進(jìn)行處理的生物法與物理、化學(xué)法相比，具有成本低、效率高、易操作、無二 次污染的優(yōu)點(diǎn)，然而由于石化廢水二級(jí)出水中殘留的有機(jī)污染物多為難降解有機(jī)污染物， 采用常規(guī)的生物法很難達(dá)到良好的深度處理效果。因此，對(duì)生物處理法進(jìn)行優(yōu)化和設(shè)計(jì)，研 究并開發(fā)高效、經(jīng)濟(jì)和節(jié)能的生物處理方法用于石化廢水的深度處理，是緩解石化廢水所 面臨環(huán)境及資源壓力的最有效途徑。
[0004] 此外，石化廢水二級(jí)生化處理工藝將產(chǎn)生大量的剩余污泥，其中含有相當(dāng)量未經(jīng) 穩(wěn)定化的有機(jī)物，如果不進(jìn)行妥善處理與處置，將會(huì)對(duì)環(huán)境造成直接或潛在的污染，然而剩 余污泥處理處置設(shè)施的建設(shè)及運(yùn)行費(fèi)用占到了污水處理廠總投資及運(yùn)行費(fèi)用的25-65%。 因此，污泥處理的處理處置存在著有效性和經(jīng)濟(jì)性兩方面的問題，如何在對(duì)石化廢水二級(jí) 處理水進(jìn)行深度處理和回用的同時(shí)，采用適當(dāng)?shù)拇胧┙档褪Ｓ辔勰嗟闹苯优欧帕?，緩解?化廢水處理廠剩余污泥處理所面臨的技術(shù)及經(jīng)濟(jì)壓力，是實(shí)現(xiàn)石化廢水處理系統(tǒng)良性循環(huán) 和石化企業(yè)可持續(xù)發(fā)展另一個(gè)不容忽視的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是為了提高石化廢水的深度處理效果，實(shí)現(xiàn)石化廢水二級(jí)生化處理 工藝剩余污泥的減量化，最大限度地減少石化廢水二級(jí)處理水及剩余污泥中殘存難降解有 毒有害有機(jī)污染物的環(huán)境釋放量，保障石化企業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展，提出一種同步實(shí)現(xiàn)石 化廢水深度處理和剩余污泥減量的方法，具有科學(xué)合理，石化廢水二級(jí)處理出水的COD去 除率可達(dá)80%以上，且具有去除污染物種類多、污染物降解速度快、效率高、抗沖擊能力強(qiáng)、 操作靈活、管理簡(jiǎn)便、運(yùn)行費(fèi)用低，經(jīng)深度處理的出水能夠滿足《城市污水再生利用城市雜 用水水質(zhì)》（GBT18920-2002)標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0006] 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是，一種同步實(shí)現(xiàn)石化廢水深度處理和剩余污泥 減量的方法，其特征是：它包括以下步驟：
[0007] 1)將石化廢水經(jīng)二級(jí)生化處理后的二沉池出水通過污水栗輸送至水質(zhì)水量調(diào)節(jié) 池；
[0008] 2)二沉池剩余污泥經(jīng)污泥栗回流至SBR反應(yīng)器作為接種污泥，接種量為4000mg/ L，剩余污泥的投加采用傳感自饋調(diào)節(jié)原理進(jìn)行自動(dòng)投加；在SBR反應(yīng)器前段、中段及末段 分別設(shè)置傳感器讀取MLSS濃度，以濁度換算，讀取結(jié)果返回計(jì)算機(jī)；計(jì)算機(jī)根據(jù)讀數(shù)判斷 MLSS濃度算數(shù)平均值V與設(shè)計(jì)MLSS濃度4000mg/L以及MLSS濃度標(biāo)準(zhǔn)偏差s與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
前段、中段及末段處的MLSS濃度；當(dāng)計(jì)算機(jī)判斷MLSS濃度算數(shù)平均值?低于設(shè)計(jì)所需MLSS 濃度4000mg/L，視為剩余污泥的補(bǔ)充量不足，污泥栗繼續(xù)運(yùn)行；當(dāng)計(jì)算機(jī)判斷MLSS濃度算 數(shù)平均值?達(dá)到設(shè)計(jì)所需MLSS濃度4000mg/L且標(biāo)準(zhǔn)偏差s小于100mg/L時(shí)，視為剩余污 泥恰好補(bǔ)充到SBR反應(yīng)器運(yùn)行要求且污泥已在SBR反應(yīng)器中充分混合均勻，污泥栗關(guān)閉；當(dāng) 計(jì)算機(jī)判斷MLSS濃度算數(shù)平均值?達(dá)到設(shè)計(jì)所需MLSS濃度4000mg/L且標(biāo)準(zhǔn)偏差s大于 100mg/L時(shí)，視為剩余污泥在SBR反應(yīng)器內(nèi)混合不均勻，關(guān)閉污泥栗IOmin后重新讀取MLSS 濃度計(jì)算MLSS濃度的算數(shù)平均值^和標(biāo)準(zhǔn)偏差s，當(dāng)計(jì)算機(jī)判斷MLSS濃度算數(shù)平均值?達(dá) 到設(shè)計(jì)所需MLSS濃度4000mg/L且標(biāo)準(zhǔn)偏差s小于100mg/L時(shí)，視為剩余污泥恰好補(bǔ)充到 SBR反應(yīng)器運(yùn)行要求且污泥已充分混合均勻，污泥栗關(guān)閉，否則重新啟動(dòng)污泥栗直至滿足設(shè) 計(jì)MLSS濃度和標(biāo)準(zhǔn)偏差要求；
[0009] 3)投加生活污水或易被生物利用的有機(jī)營養(yǎng)物作為共代謝基質(zhì)，其中生活污水與 二沉池出水以體積比為1/2的比例采用計(jì)量栗投加，易被生物利用的有機(jī)營養(yǎng)物以在SBR 反應(yīng)器中終濃度為30-50mg/L的濃度在溶藥池溶解后采用計(jì)量栗投加，易被生物利用的有 機(jī)營養(yǎng)物包括可溶性淀粉、葡萄糖、甲醇、蔗糖和乙酸鈉；
[0010] 4)待深度處理的石化廢水二沉池出水、作為共基質(zhì)的生活污水或易被生物利用的 有機(jī)營養(yǎng)物、作為接種污泥的二沉池剩余污泥投加至SBR反應(yīng)器有效容積的同時(shí)，啟動(dòng)SBR 反應(yīng)器機(jī)械攪拌裝置，2h后啟動(dòng)鼓風(fēng)曝氣裝置，好氧反應(yīng)4h后同時(shí)關(guān)閉機(jī)械攪拌裝置和鼓 風(fēng)曝氣裝置，沉淀I. 5h后排出上清液，排出比為1/2,進(jìn)水所需時(shí)間Tf根據(jù)以下公式進(jìn)行計(jì)
間，Q為總進(jìn)水流量，Tf為進(jìn)水所需時(shí)間，q。為潷水器的排水流量；
[0011] 5)按步驟1)~4)重復(fù)若干個(gè)運(yùn)行周期的深度處理過程中投加的二沉池剩余污 泥，在作為SBR接種污泥的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了剩余污泥的減量化，使深度處理出水水質(zhì)滿足《城 市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》（GBT18920-2002)標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0012] 本發(fā)明的一種同步實(shí)現(xiàn)石化廢水深度處理和剩余污泥減量的方法，由于采用以 SBR反應(yīng)器作為石化廢水深度處理關(guān)鍵環(huán)節(jié)，以投加石化廢水生化處理系統(tǒng)曝氣池活性污 泥作為接種污泥，以易被生物利用的有機(jī)營養(yǎng)物或生活污水作為共代謝基質(zhì)，所產(chǎn)生的效 果體現(xiàn)在：
[0013] SBR反應(yīng)器中投加的石化廢水處理廠曝氣池活性污泥中含有大量能適應(yīng)難降解有 機(jī)污染物存在并對(duì)其具有吸收代謝潛能的活性微生物，在以易被生物利用的有機(jī)營養(yǎng)物或 生活污水作為共代謝基質(zhì)時(shí)，原本不能或不易被代謝的有機(jī)污染物在存在碳源和能源的情 況下可以被代謝，有效地解決了采用常規(guī)生化處理方法難以實(shí)現(xiàn)這些有機(jī)污染物的進(jìn)一步 生物分解和轉(zhuǎn)化的難題；
[0014] 剩余污泥投加到SBR反應(yīng)器后，其中所含的微生物在對(duì)石化廢水中殘留的難降解 有機(jī)污染物進(jìn)行共代謝分解時(shí)，微生物生長的碳源和能量來源為易被生物利用的有機(jī)營養(yǎng) 物或生活污水中所含的有機(jī)物，難降解有機(jī)污染物不能用于微生物的生長，異化代謝作用 大于同化代謝作用，微生物合成量較少，且由于SBR反應(yīng)器運(yùn)行后期微生物內(nèi)源呼吸作用 強(qiáng)烈，SBR反應(yīng)器生物凈產(chǎn)量為負(fù)數(shù)，從而通過不斷補(bǔ)充剩余污泥的方式實(shí)現(xiàn)了剩余污泥的 減量化；
[0015] 使石化廢水二級(jí)處理工藝出水的COD去除率可達(dá)80%以上，具有去除污染物種類 多、污染物降解速度快、效率高、抗沖擊能力強(qiáng)、操作靈活、管理簡(jiǎn)便、運(yùn)行費(fèi)用低，可顯著降 低石化廢水二級(jí)生化處理工藝出水中難降解有機(jī)污染物的種類和數(shù)量，出水水質(zhì)指標(biāo)PH、 濁度、溶解性總固體、臭、色度、氨氮和BOD5完全可滿足《城市污水再生利用城市雜用水水 質(zhì)》(GBT18920-2002)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，可以對(duì)石化廢水二級(jí)生化處理工藝剩余污泥進(jìn)行減量化 處理。因此，可以同步實(shí)現(xiàn)石化廢水的深度處理和剩余污泥的減量化，最大限度減少石化廢 水外排水及生物固體廢棄物中殘留有機(jī)污染物對(duì)環(huán)境和生態(tài)造成的危害，從而實(shí)現(xiàn)石化企 業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。
【附圖說明】
[0016] 圖1為本發(fā)明一種同步實(shí)現(xiàn)石化廢水深度處理和剩余污泥減量的方法設(shè)備流程 圖。
[0017] 圖2為剩余污泥自動(dòng)投加過程原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面利用附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的一種同步實(shí)現(xiàn)石化廢水深度處理和剩余污泥 減量的方法作進(jìn)一步說明。
[0019] 參照?qǐng)D1和圖2,本發(fā)明的一種同步實(shí)現(xiàn)石化廢水深度處理和剩余污泥減量的方 法，包括以下步驟：
[0020] 1)將石化廢水經(jīng)二級(jí)生化處理后的二沉池出水經(jīng)管路2輸送至水質(zhì)水量調(diào)節(jié)池；
[0021] 2)二沉池剩余污泥經(jīng)管路1通過污泥栗回流至SBR反應(yīng)器作為接種污泥，接種量 為4000mg/L，剩余污泥的投加采用傳感自饋調(diào)節(jié)原理進(jìn)行自動(dòng)投加；在SBR反應(yīng)器前段、中 段及末段分別設(shè)置傳感器讀取MLSS濃度，以濁度換算，讀取結(jié)果返回計(jì)算機(jī)；計(jì)算機(jī)根據(jù) 讀數(shù)判斷MLSS濃度算數(shù)平均值^與設(shè)計(jì)MLSS濃度4000mg/L以及MLSS濃度標(biāo)準(zhǔn)偏差s與設(shè)
反應(yīng)器前段、中段及末段處的MLSS濃度；當(dāng)計(jì)算機(jī)判斷MLSS濃度算數(shù)平均值?低于設(shè)計(jì)所 需MLSS濃度4000mg/L，視為剩余污泥的補(bǔ)充量不足，污泥栗繼續(xù)運(yùn)行；當(dāng)計(jì)算機(jī)判斷MLSS 濃度算數(shù)平均值?達(dá)到設(shè)計(jì)所需MLSS濃度4000mg/L且標(biāo)準(zhǔn)偏差s小于100mg/L時(shí)，視為 剩余污泥恰好補(bǔ)