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近几年,兰州石化分公司生产规模不断扩大,随着其46万t/a乙烯、5.5万t/a丁苯橡胶等装置的建成投产,排入化工污水处理场的污水量也大增。由于污水中的污染物含量波动较大,且成分越来越复杂,难生化降解物质种类繁多、性质各异,导致现有水解酸化—A/O工艺处理后的化工外排污水的COD仅有4%的监测数据达标(≤60mg/L),绝大多数的COD在60~100mg/L范围,悬浮物(SS)在20~40mg/L之间,无法稳定达到《污水综合排放标准》(GB/T8978—1996)一级排放标准。为此,开发出了一套混凝气浮—臭氧氧化/活性炭吸附组合工艺对该化工外排污水进行深度处理,考察并确定最佳操作条件,使处理后的化工外排污水COD≤35mg/L,稳定达到排放标准要求。
1 试验方法
1.1 原水水质
以兰州石化分公司污水处理场化水部经水解酸化—A/O工艺处理后的化工外排污水为原水,2011年3月—6月的水质监测数据见表1。
由表1可知,经水解酸化—A/O工艺处理后的化工外排污水中BOD、氨氮、石油类和pH均能稳定达到一级排放标准。但SS为20~40mg/L,COD为60~100mg/L,无法稳定达到一级排放标准。
1.2 检测方法
pH:电极法;COD:重铬酸钾法;氨氮:纳氏试剂法;BOD5:稀释接种法及BOD仪分析法;石油类:CCl4萃取及红外分光光度法;SS:重量法。
1.3 试验设备和材料
主要设备:高频臭氧机1套,济南天健科技发展有限公司生产,臭氧最大产量50g/h;臭氧氧化气水混合系统1套,济南天健科技发展有限公司生产,处理量12t/h;臭氧活性炭处理装置1套,自制,处理量30L/h,材质为有机玻璃,尺寸为D0.2m×1.5m;计量泵1台,汉胜工业设备有限公司生产,最大流量100L/h;充氧泵1台,创星电器有限公司生产,充气量3L/min;混凝气浮装置1套,自制,处理量4t/h,材质为不锈钢,尺寸为2.2m×1.2m×1.9m。
主要药剂:聚合氯化铝(PAC),固体,氧化铝(Al2O3)的质量分数在27%~29%,盐基度在40%~90%,河南省巩义市玉林净水材料有限公司生产;阴离子聚丙烯酰胺(PAM),固体,相对分子质量600万~1800万,河南省巩义市玉林净水材料有限公司生产;杏壳活性炭,粒径约1~2mm,兰州先华科技发展有限公司生产。
1.4 工艺流程
针对兰州石化分公司化工污水处理场生化单元二沉池污泥沉降能力较差,处理后的外排水SS和胶体含量较高,加上难生化降解的有机物较多等特点,经过大量探索试验研究,开发出了一套混凝气浮—臭氧/活性炭组合工艺深度去除COD的技术。在该工艺中,原水先经过混凝气浮单元去除悬浮态有机物和胶体有机物,然后通过射流器按一定比例和臭氧充分混合,再自下而上流经活性炭柱,通过活性炭的吸附和臭氧/活性炭的催化协同作用,将难生化降解的有机物去除,实现化工外排污水深度处理的目的图1所示。
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