A/O摇动床生物膜反应器处理石化废水的研究
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摘要
石油化工废水是一种高浓度的有机废水，废水水量大，污染物成分复杂，水质水量常有大的波动，而且水中污染物多是有害的有机物，对水体会造成严重的污染。目前大部分炼油厂对污水采用隔油-浮选-生化曝气的二级处理工艺流程，这种处理工艺存在氨氮降解效果差的问题。而生物膜反应器工艺作为一种新兴的工艺，近年来被广泛的应用于高浓度生活污水和高浓度工业废水的处理。
本实验利用A／O的生物脱氮技术，并结合生物膜反应器的优点，采用新型Biofringe填料与A／O工艺相结合，设计一体化A／O摇动床生物膜反应器。在实验过程中，对新型填料容易挂膜、时间短、成功率高的特性进行了验证。并通过改变反应器的运行参数，确定回流比、水力停留时间及碳氮比对反应器在COD、NH_3-N、TN等指标方面去除效果的影响。
通过在镇海炼化现场进行的小试实验，确认了系统在最佳运行参数条件下，即水力停留时间为24小时，回流比为3时，COD的去除率达到85％以上，NH_3-N的去除率达到93％以上，TN的去除率达到70％以上，对石化废水中氨氮和总氮的去除取得了良好的效果。在连续运行过程中，本实验还对反应器各单元在处理石化废水时对各指标的去除效果、功能进行了详细的分析研究，为进一步在石油化工废水处理中的应用提供了实验依据。
Petrochemical wastewater is a kind of high-strength organic wastewater which is always of great volume, complex components, undulation of the quantity and quality of the effluent, and what's more, most of the pollutants are toxic organics which would pollute the water badly. The oil isolating-flotation-biologic aeration which was inefficient in degradation of NH3-N was adopted by most of the refineries recently. As a novel technology, biofilm reactor was applied abroad to treat high-concentration civil and industrial wastewater.
Integrated with the advantages of biofilm reactor, an integrative swim-bed biofilm reactor which introduced the Biofringe carrier was designed. During the experiment, the characteristics of the new type carrier such as the easier biofilm formation, the shorter time consumed, the high success rate were validated. And the effects of the circumfluence ratio, HRT and C/N on the degradation of COD, NH3-N, TN, were ascertained by the method of changing the operating parameters.
The optimal operating parameters that the HRT was 24h and the circumfluence ratio was 3 were obtained from the laboratory-scale experiments in the Sinopec Zhenhai Refining & Chemical Company Limited. The removal effect of COD was over 85%, and above 93% NH3-N removal effect and 70% TN removal effect were acquired under the optimization. In the continuous operating process, the analysis about the removal and function of each index of each unit was done in detail. It would provide experimental foundation for future application of this A/O swim-bed technology in treating petrochemical wastewater.
本实验利用A／O的生物脱氮技术，并结合生物膜反应器的优点，采用新型Biofringe填料与A／O工艺相结合，设计一体化A／O摇动床生物膜反应器。在实验过程中，对新型填料容易挂膜、时间短、成功率高的特性进行了验证。并通过改变反应器的运行参数，确定回流比、水力停留时间及碳氮比对反应器在COD、NH_3-N、TN等指标方面去除效果的影响。
通过在镇海炼化现场进行的小试实验，确认了系统在最佳运行参数条件下，即水力停留时间为24小时，回流比为3时，COD的去除率达到85％以上，NH_3-N的去除率达到93％以上，TN的去除率达到70％以上，对石化废水中氨氮和总氮的去除取得了良好的效果。在连续运行过程中，本实验还对反应器各单元在处理石化废水时对各指标的去除效果、功能进行了详细的分析研究，为进一步在石油化工废水处理中的应用提供了实验依据。
Petrochemical wastewater is a kind of high-strength organic wastewater which is always of great volume, complex components, undulation of the quantity and quality of the effluent, and what's more, most of the pollutants are toxic organics which would pollute the water badly. The oil isolating-flotation-biologic aeration which was inefficient in degradation of NH3-N was adopted by most of the refineries recently. As a novel technology, biofilm reactor was applied abroad to treat high-concentration civil and industrial wastewater.
Integrated with the advantages of biofilm reactor, an integrative swim-bed biofilm reactor which introduced the Biofringe carrier was designed. During the experiment, the characteristics of the new type carrier such as the easier biofilm formation, the shorter time consumed, the high success rate were validated. And the effects of the circumfluence ratio, HRT and C/N on the degradation of COD, NH3-N, TN, were ascertained by the method of changing the operating parameters.
The optimal operating parameters that the HRT was 24h and the circumfluence ratio was 3 were obtained from the laboratory-scale experiments in the Sinopec Zhenhai Refining & Chemical Company Limited. The removal effect of COD was over 85%, and above 93% NH3-N removal effect and 70% TN removal effect were acquired under the optimization. In the continuous operating process, the analysis about the removal and function of each index of each unit was done in detail. It would provide experimental foundation for future application of this A/O swim-bed technology in treating petrochemical wastewater.
引文
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