摘要:介绍生物制剂在污水处理场的工业化试验,以及试验的结果和对生化系统造成的影响。
关键词:生物制剂 SBR处理装置 工业化试验
1、前言
随着炼油厂加工原油种类与加工深度的变化,含油废水水质日趋恶化。目前含油废水的处理仍然采用“老三套”工艺,、浮选、生化,而生化系统中,多为活性污泥法(简称泥法)。近十年来,为了提高进水有机物浓度的承受能力、提高污水处理的效能,强化和扩大活性污泥法的净化功能,人们又研究开发了两段活性污泥法、粉末炭-活性污泥法、加压法等处理工艺;开展了脱氮、除磷等方面的研究与实践;同时,又采用化学法与活性污泥法相结合的处理方法。目前,活性污泥法正在朝着快速、高效、低耗等多功能方面的发展。但活性污泥法耐冲击能力的能力提高不大。如何在原有设施的基础上,增加活性污泥法的耐冲击能力,提高活性污泥的性能,强化生物氧化过程,一直未能有效的地解决。本试验以上海炼油厂SBR装置为对象,投加生物药剂,考察生物药剂在炼油厂SBR高浓度污水处理系统中的作用。
2、使用背景
上海炼油厂SBR装置主要处理经碱渣湿式氧化后,分离粗酚调节PH值后的高浓度废水,该废水的污染物浓度非常高,COD在200000mg/l,挥发酚约10000mg/l。设计进水负荷2.0-2.5kgCOD/m3d,反应池污泥浓度为6-8g/l。由于该装置为间隙式生产,反应池污泥浓度无法达到设计指标,同时因各种原因来水的挥发酚的含量又远远大于设计指标,再加上动力风的供应不足,酸碱中和不足等原因,造成SBR装置的出水波动较大,对下游装置2#污水处理场造成冲击。经过考察,本试验选用普罗生物技术上海有限公司的生物药剂——生物促进剂和毒性缓冲剂。
3、普罗药剂原理
3.1 生物促进剂的组成与作用机理
生物促进剂----BIO ENERGIZER(以下简称BE)是一种集有机酸、缓冲剂、酶、天然生物系统、营养物质和能量系统于一体的尖端科学配方,它通过利用有益的复合有机化合物,促使污染环境中的微生物迅速生长繁殖,增强废水的氧化作用,产生一种“湿燃”作用,进而对其中的有机污染物进行彻底的降解。BE产品的作用还体现在增大微生物物种的多样性上,通过延长食物链的长度和提高食物链的循环效率,使多种微生物在微环境中协同发挥作用,污染物被更彻底地降解,并在一定程度上使系统耐负荷冲击能力大大提高。
3.2 毒性缓冲剂的组成与作用机理
毒性缓冲剂----MICATROL(以下简称MI)是一种包括自然表面活性剂、生物聚合体、有机酸、酶系统及矿物质的生物组合剂。MI通过所含的缓冲物质减轻环境中的毒性,并在酶的辅助作用下,将复合有机分子、碳链转化为更有利于被微生物吸收的分子,使微生物对自然生成的有机物进行利用(这些有机物在有毒环境中是难以被微生物吸收的〕,从而提高微生物降解石油化合物的能力。
通过生物促进剂和毒性缓冲剂的组合使用,能促使微生物在较恶劣的环境中快速并大量生长,使系统中微生物的新陈代谢功能达到最高,并形成良好的菌胶团,使微生物降解有机污染物的效率提高,从而改善污水处理效果。
二、工业化试验的方案设计
1、试验设备
设备名称 |
规格型号 |
数量 |
作用 |
碱渣罐 |
100m3 |
1只 |
碱渣污水的调节、均质 |
SBR反应池 |
1200 m3 |
1只 |
生化处理 |
SBR进水泵 |
FB25-25 |
2台 |
碱渣提升 |
加药槽 |
0.2m3 |
2只 |
药剂的稀释,投加 |
2、试验流程
进水 |
鼓风 |
沉降 |
排水 |
闲置 |
5h |
13h |
5h |
45min |
15min |
3、试验方案
此次试验分二个阶段,试验第一阶段,处理水量不变
碱水 |
稀释水 |
动力风 |
温度 |
1.5m3/h |
13-15 m3/h |
500-600 m3/h |
20-24 |
试验第二阶段,提高处理水量
碱水 |
稀释水 |
动力风 |
温度 |
2m3/h |
13-15 m3/h |
500-600 m3/h |
20-24 |
4、药剂投加方案
在SBR池进水开始时,根据SBR池补充的水量(约200吨/天),进行计算,稀释20倍后投加,具体剂量如下:
时间段 |
毒性缓冲剂 |
生物促进剂 | ||
浓度 |
总量 |
浓度 |
总量 | |
前三天 |
7ppm |
1.4L |
7ppm |
1.4L |
第一个月 |
7ppm |
1.4L |
7ppm |
1.4L |
第一个月后 |
5ppm |
1L |
5ppm |
1L |
5、试验目的
1、在没有严重毒物冲击的情况下,SBR处理系统容积负荷可提高20%-30%。
2、在SBR生化处理系统容积负荷不提高的情况下,COD及酚等指标的去除值比对照提高10%以上(对照同期类似进水水质)。
6、考察方法
1、从测试数据中,对比试验前后COD去除率曲线,及进水负荷,比较其变化规律;
2、根据生物相的变化情况,来验证普罗产品的促生作用;
3、通过测试污泥浓度,污泥指数,灰份,沉降数,以衡量在使用普罗产品后,污泥性状的改善效果。
工业化试验结果
工业化试验工作分别按二个阶段实行,第一阶段,在处理水量不变时,投加普罗生物药剂,考察BE和MT对SBR系统处理效率提高方面的作用,第二阶段,在提高处理水量时,考察BE和MT对提高该SBR处理系统容积负荷上的作用。试验数据如下:
表1、SBR进水数据
项目时间 |
PH |
油mg/l |
CODcr mg/l |
挥发酚 mg/l
|
氨氮 mg/l
|
硫化物 mg/l
|
12.4 |
14 |
1032 |
86800 |
21474 |
198 |
168 |
12.11 |
8.53 |
12960 |
58800 |
77127 |
140 |
198 |
12.12 |
14 |
9280 |
248400 |
82420 |
866 |
440 |
12.13 |
10.5 |
3416 |
166000 |
32665 |
118 |
328 |
12.14 |
10.86 |
6040 |
76800 |
85444 |
697 |
324 |
12.18 |
9.89 |
556 |
302800 |
37353 |
-- |
177 |
12.19 |
9.25 |
1988 |
29200 |
41437 |
118 |
218 |
12.20 |
10.1 |
720 |
39600 |
31153 |
112 |
167 |
12.21 |
10.18 |
1016 |
46400 |
69414 |
108 |
132 |
12.24 |
9.45 |
1456 |
22400 |
55350 |
132 |
236 |
12.25 |
9.21 |
1508 |
43400 |
50057 |
114 |
228 |
12.26 |
9.13 |
6688 |
154000 |
58223 |
230 |
200 |
12.27 |
8.63 |
1220 |
56000 |
9225 |
118 |
133 |
12.28 |
9.03 |
1084 |
54000 |
46654 |
116 |
228 |
12.29 |
8.87 |
25.2 |
56200 |
7750 |
122 |
258 |
12.30 |
8.92 |
864 |
52000 |
4612 |
123 |
126 |
1.4 |
6.63 |
858 |
55000 |
6654 |
116 |
93.4 |
1.7 |
9.13 |
714 |
46200 |
43554 |
117 |
47.7 |
1.8 |
8.92 |
1360 |
49600 |
50662 |
994 |
309 |
平均 |
9.75 |
2778 |
86505 |
42696 |
252 |
211 |
表2、未使用普罗产品前的SBR出水数据
项目 时间 |
PH |
油 mg/l |
CODcr mg/l |
挥发酚mg/l |
氨氮mg/l |
硫化物mg/l |
SV30 %
|
浓度 g/l
|
指数 ML/g
|
灰分% |
12.4 |
8.15 |
20.8 |
1876 |
11.5 |
22.5 |
1.6 |
24 |
3.45 |
87.0 |
20.4 |
12.5 |
8.50 |
24.0 |
2376 |
25.8 |
26.4 |
1.2 |
24 |
3.70 |
162 |
23.5 |
12.11 |
7.78 |
42.4 |
2240 |
14.4 |
37.5 |
2.00 |
25 |
3.60 |
69.4 |
23.2 |
12.12 |
8.10 |
43.2 |
3940 |
7.86 |
19.5 |
0.800 |
27 |
4.41 |
81.6 |
21.6 |
12.13 |
8.20 |
27.6 |
1428 |
42.8 |
16.4 |
1.20 |
26 |
4.35 |
129 |
22.2 |
12.14 |
8.23 |
12.4 |
496 |
3.89 |
8.02 |
0.64 |
26 |
4.10 |
134 |
21.6 |
平均 |
8.16 |
28.4 |
2059 |
17.71 |
21.7 |
1.24 |
25 |
3.94 |
110.5 |
22.1 |
表3、第一阶段的SBR出水数据
项目 时间 |
PH |
油 mg/l |
CODcr mg/l |
挥发酚mg/l |
氨氮mg/l |
硫化物 mg/l
|
SV30 |
浓度 g/l
|
指数 ML/g
|
灰分% |
12.19 |
8.93 |
31.2 |
692 |
3.93 |
10.7 |
0.96 |
29 |
3.7 |
111 |
20.9 |
12.20 |
8.18 |
62 |
644 |
3.33 |
14.6 |
0.8 |
30 |
3.65 |
126 |
20.6 |
12.21 |
8.16 |
16 |
508 |
2.19 |
11.3 |
0.64 |
32 |
4.51 |
104 |
20.6 |
12.24 |
7.45 |
82.4 |
424 |
3.33 |
19.8 |
0.8 |
48 |
4.83 |
124 |
19.7 |
12.25 |
7.32 |
48.0 |
1280 |
5.94 |
41.0 |
0.640 |
57 |
4.53 |
121 |
18.8 |
12.26 |
7.81 |
28.8 |
1332 |
9.30 |
45.5 |
0.720 |
60 |
5.05 |
129 |
17.5 |
12.27 |
7.26 |
32.8 |
1120 |
8.36 |
46.4 |
0.800 |
36 |
4.64 |
108 |
18.1 |
12.28 |
7.12 |
41.2 |
952 |
5.90 |
46.5 |
0.640 |
49 |
5.20 |
121 |
18.1 |
12.30 |
7.21 |
12.0 |
792 |
4.10 |
49.4 |
0.800 |
34 |
5.25 |
124 |
19.8 |
12.31 |
7.77 |
38.0 |
1256 |
4.97 |
44.0 |
0.720 |
45 |
5.31 |
132 |
20.4 |
1.4 |
6.81 |
13.2 |
928 |
3.40 |
35.0 |
0.960 |
37 |
5.05 |
109 |
25.5 |
平均 |
7.64 |
36.9 |
902 |
4.97 |
33.1 |
0.771 |
41 |
4.70 |
119 |
20 |
表4、第二阶段的SBR出水数据分析
项目 时间 |
PH |
油 mg/l |
CODcr mg/l |
挥发酚mg/l |
氨氮mg/l |
硫化物 mg/l
|
SV30 |
浓度 g/l
|
指数 ML/g
|
灰分% |
1.7 |
7.27 |
12.0 |
552 |
3.97 |
30.9 |
0.077 |
38 |
5.21 |
106 |
19.6 |
1.8 |
7.08 |
24.4 |
596 |
3.25 |
28.6 |
0.089 |
35 |
5.15 |
113 |
21.7 |
1.9 |
7.12 |
30.8 |
740 |
5.61 |
24.2 |
0.800 |
36 |
6.02 |
102 |
23.1 |
1.10 |
7.04 |
25.4 |
808 |
7.05 |
23.6 |
0.800 |
38 |
5.55 |
117 |
23.4 |
1.11 |
7.11 |
41.0 |
932 |
4.31 |
23.9 |
1.36 |
42 |
3.27 |
82.6 |
33.7 |
1.14 |
7.56 |
34.6 |
952 |
3.18 |
27.1 |
0.096 |
42 |
5.9 |
110 |
17.4 |
1.15 |
7.30 |
24.6 |
752 |
4.61 |
23.0 |
1.60 |
45 |
6.75 |
91.9 |
26.0 |
平均 |
7.21 |
27.5 |
762 |
4.57 |
25.9 |
0.689 |
39 |
5.40 |
103 |
23.6 |
第一阶段的使用情况
1、出水水质
从12月17日,按照第一阶段的投加方案,投加毒性缓冲剂和生物促进剂各7ppm。从第一阶段出水酚含量比较图和出水COD比较图可以看出,添加普罗生物药剂后,出水水质比较稳定,酚含量小于10mg/l(平均4.97mg/l),从原来的出口17.71mg/l,降低72%;COD值在1300 mg/l以下(平均902 mg/l),从原来的出口2059 mg/l,降低56%。通过COD值和酚的去除考察,第一阶段的试验,远远超过预期目标。
2、污泥性能
从表1和表2可以看出,未投加普罗药剂前,污泥浓度为3.94g/l左右,投加普罗药剂4天后,污泥浓度增长为4.51g/l,投加7天后,污泥浓度增长为5.05g/l,平均污泥浓度4.70mg/l。12.18-12.26日,污泥浓度在大幅增加的同时,灰份却在逐渐变小,说明污泥中有机物的含量也在大幅增加。从生物相观察来看,在普罗产品使用前,通过显微镜观察,发现池中污泥结构较松散,污泥絮体较小,缺乏性状良好的菌胶团;使用一星期后,再次镜检,污泥结构较上次已有明显改观,污泥结构较紧密,絮体增大,有一定数量的菌胶团,并已出现原生动物。