第４３卷第３期 当 代 化 工 Ｖｏ１．４３．ＮＯ．３ ２０１４年３月 Ｃｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｍａｒｃｈ。２０１４ ＭＢＢＲ处理石化废水的研究 程秀玲 ，蒋林时 ，杨姣英 ，张玉霞 ，姜 妍 （１．淮安清江石油化工有限责任公司，江苏淮安２２３００２； ２．辽宁石油化工大学，辽宁抚顺１１３００１） 摘 要：实验主要研究填料填充率、水力停留时间、耐负荷冲击能力和通气量等因素对移动床生物膜反应 器处理石化废水效果的影响。实验结果表明当填充率为３０％，进水ＣＯＤ为３６２．０６ ｍ＃Ｌ、ＮＨ 一Ｎ为ｌ８．５５ ｍ＃Ｌ， 停留时间为８ ｈ时，ＣＯＤ去除率为９０．２％；氨氮去除率达到８０．５％；当通气量１．２５ Ｌ／ｍｉｎ，ＨＲＴ为５ ｈ时，ＣＯＤ 的去除率能够达到８６％；当进水有机负荷在０．９ ｋｇ ＣＯＤ／（ｍ’・ｄ）左右时，ＣＯＤ的去除率达到８８％，此时出水ＣＯＤ 小于４０ｍｇ／Ｌ。 关键词：石化废水；ＭＢＢＲ；填充率 中图分类号：Ｘ ７０３ 文献标识码：Ａ 文章编号： １６７１—０４６０（２０１４）０３—０３２７—０３ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｂｙ ＭＢＢＲ ＣＨＥＮＧＸｉｕ—ｌｉｎｇｌ，ＪＩＡＮＧ Ｌｉｎ—ｓｈｉ２ＹＡＮＧＪｉａｏ－ｙｉｎｇ２ＺＨＡＮＧ Ｙｕ－ｘｉａ２，，，ＪＩＡＮＧ Ｙａｎ （１．Ｈｕａｉ’ａｎ Ｑｉｎｇｊｉａｎｇ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｊｉａｎｇｓｕ Ｈｕａｉ’ａｎ ２２３００２，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｓｈｉｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｆｕｓｈｕｎ １ １３００１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｆｉｌｌｅｒ ｆｉｌｌｉｎｇ ｒａｔｅ。ｈｖｄｒａｕｌｉｃ ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ ｔｉｍｅ．ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｔｏ ｓｈｏｃｋ １ｏａｄｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ ａｎｄ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｎ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｅｆｒｅｃｔ ０ｆ ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｂｙ ｍｏｖｉｎｇ ｂｅｄ ｂｉｏ１５ｌｍ ｒｅａｃｔｏｒ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ，ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｓｔｕｆｉｎｇ ｒａｔｅ ｉＳ ３０％，Ｃ０Ｄ ０ｆ ｉｎｆｌｕｅｎｔ ｉｓ ３６２．０６ ｍｇ／Ｌ，ＮＨ３－Ｎ ｉＳ ｌ ８．５５ ｍｇ／Ｌ，ＨＴＣ ｉＳ ８ ｈ，ＣＯＤ ｒｅｍｏｖａｌ ｅｍｃｉｅｎｃｙ ｃａｎ ｒｅａｃｈ ｔｏ ９０．２％，ｒｅｍｏｖａｌ ｒａｔｅ ｏｆ ＮＨ，．Ｎ ｃａｎ ｒｅａｃｈ ｔｏ ８０．５％： Ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ｉＳ １．２５ Ｌ／ｍｉｎ，ＨＩ ｉＳ ５ ｈ．ＣＯＤ ｒｅｍｏｖａｌ ｒａｔｅ ｃａｎ ｒｅａｃｈ ｔｏ ８６％；Ⅵ ｅｎ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｔ ｏｒｇａｎｉｃ １ｏａｄ ｉＳ ０．９ ｋｇ ＣＯＤ／（ｍ ・ｄ），ＣＯＤ ｒｅｍｏｖａｌ ｅｍｃｉｅｎｃｙ ｃａｎ ｒｅａｃｈ ｔｏ ８８％，ａｎｄ ｔｈｅ ｅｆｌｆｕｅｎｔ Ｃ０Ｄ ｉｓ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ４０ ｍｇ／Ｌ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ：ＭＢＢＲ：Ｆｉｌｌｉｎｇ ｒａｔｅ 石化废水是个石油化工类企业排放出的生产废 采用的一种最为简单的方法。在一般情况下， 水，主要含氨氮、油、重金属、大分子有机物、环 ＢＯＤ ／ＣＯＤ比值越大，说明废水可生化性能越好。 状难降解有机物等物质，所以石化废水必须经过处 根据上表２中的数据可以得算出石化废水 理才能排放到环境中，否则会对环境造成很大的污 ＢＯＤｓ／ＣＯＤ是０．４，由表３废水生化性能一般，可以 染。与传统的处理方法活性污泥法和生物接触氧化 采用生化法处理 。 法相比，ＭＢＢＲ以空气曝气为动力，以悬浮粒子为 表１水质分析方法 载体提高了反应器内活性污泥质量浓度，大大增加 Ｔａｂｌｅ １ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ 了石化废水的处理效果。 ｌ实验部分 １．１实验分析方法 测定本实验的水质指标的方法均采用《水和废 水监测分析的方法》…中的标准方法。如表１。 １．２石化废水水质分析 本实验中所用水全部取自某炼油厂并对其水质 进行分析，水质分析结果如表２。 由于本实验采用的是生化法对废水进行处理， 所以首先要考察废水是否可以进行生化处理。ＢＯＤｓ 和ＣＯＤ是废水生物处理过程中常用的两个水质指 标，用ＢＯＤｓ／ＣＯＤ比值 评价废水的可生化性是广泛 收稿日期：２０１３－０９—０９ 作者简介：程秀玲（１９７５一），女，安徽桐城，工程师，学位，研究方向：环境保护。Ｅ－ｍａｉｌ：９２４５５３５６４＠ｑｑ．ｃｏｒｎ。 ３２８ 当 代 化 工 ２０１ ４年３月 表３ ＢＯＤ ＯＤ比值评价废水可生化性 Ｔａｂｌｅ ３ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｎ ｂｉ０ｄｅｇｒａｄａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｗａｓｔｅ ｗａｔｅｒ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ＢＯＤｓ／ＣＯＤ ｒａｔｉｏ 当废水水质一定时，填料过多还会造成浪费，因此 填料填充率的大小需由污染物传氧效率、去除率以 及流化状态等多种因素共同决定。 ００ ８Ｏ ６０ 瓣 ４０冀 １．３ ＭＢＢＲ挂膜 ２Ｏ 本实验采用的有机玻璃柱的有效容积为５．７ Ｌ， 其内径为１０ ｃａ３。挂膜采用快速排泥法 Ｊ，所用填 料为圆柱型（ｃｐ５０ Ｘ ５０ ｉｎｎ３，比表面积５００ ｍ ／ｍ ）， ０ 挂膜期间填料投加率（体积比）为５０％，总表面积为 １．４２５ ｍ２。 图１ ＣＯＤ去除率 Ｆｉｇ．１ ＣＯＤ ｒｅｍｏｖａｌ ｒａｔｅ １（）０ 由图１和图２可以看出，在通人石化废水１０ ｄ 以后，ＣＯＤ和ＮＨ 一Ｎ去除率变化均趋于平缓，数 值缓慢上升稳定在８５％～８６％和９５％～９６％之间， 说明微生物已适应石化废水的降解，并认为此时挂 膜成功，可进行下一步试验。 ８Ｏ ６Ｏ ４０簧 ２实验结果和讨论 ２．１ ＭＢＢＲ填料填充率的确定 ２Ｏ ０ 填料填充率（体积比）关系到微生物量，填料越 多所挂膜越多，此外由于填料对空气气泡的切割作 图２ ＮＨ。一Ｎ去除率 Ｆｉｇ．２ ＮＨ３－Ｎ ｒｅｍｏｖａｌ ｒａｔｅ 用，所以填料的多少还会影响反应器的传氧效率 ； 表４填料填充率对污染物去除效果的影响 Ｔａｂｌｅ ４ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｓｔｕｆｉｎｇ ｒａｔｅ ｏｆ ｆｃａｒｒｉｅｒ ｍａｔｅｒｉａｌ ｏｎ ｗａｓｔｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｒｅｓｕｌｔｓ 由表４中数据可以看出当填料填充率为３０％ 最佳填充率（体积比）为３０％。 时，去除率达到最大，因此本实验采取的填料填充 ２．２停留时间的影响 率为３０％；由表５中填料的流化状态可知当填料填 生物浮动床中进行间歇性实验，每隔一定时间 充率达是３０％时，填料在水中流化比较好。因此， 综上两个实验的结果分析可以确定本实验中填料的 取水样，然后测定ＣＯＤ和氨氮。其中初始水样 ＣＯＤ＝３６２．０６ ｍ Ｌ，ＮＨ。一Ｎ＝１８．５５ ｍｇ／Ｌ。由图３，图 第４１卷第Ｏ期 程秀玲，等： ＭＢＢＲ处理石化废水的研究 ３２９ ４可以看出，各项指标均随水力停留时间（ＨＲＴ）的延 水ＣＯＤ小于４０ ｍｇ／Ｌ；由实验得出，ＭＢＢＲ工艺最 长而增大，当停留时间为８ ｈ时，ＣＯＤ去除率为 佳有机负荷范围在０．７—１．２５ ｋｇ ＣＯＤ／（ｍ３・ｄ１。 ９０．２％；氨氮去除率达到８０．５％。 图３ ＣＯＤ去除率随水力停留时间的变化 Ｆｉｇ．３ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆＨＲＴ ｏｎ ＣＯＤ ｒｅｍｏｖｉｎｇ ｒａｔｅ 图４ ＮＨ。一Ｎ去除率随停留时间的变化 Ｆｉｇ．４ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ＨＲＴ ｏｎ ＮＨ３一Ｎ ｒｅｍｏｖｉｎｇ ｒａｔｅ ２．３通气量 ＭＢＢＲ处理废水属于好氧过程，需不断向反应 器中提供氧气。若气体流量太小，则不足以使填料 完全流化于整个反应器中，或提供微生物所需的足 够氧以降解污染物质，而如果气体流量太大，造成 能量的浪费，另外，气体流量太高又会由于强烈的 水力冲刷作用使微生物难于在生物膜上稳定的生 长，从而导致膜上的污泥脱落即降低了生物膜的数 量增大了负荷，又会造成反应器内的水质浑浊，出 水浊度增大。因此由图５可知当通气量为１．２５ Ｌ／ｍｉｎ 时ＣＯＤ去除率达到最大值为８６％，其中进水：ＣＯＤ ＝２９８．１２ ｍｇ／Ｌ；ＮＨ３－Ｎ＝１４．２７ ｍｇ／Ｌ；ＨＲＴ＝５ ｈ。 ２．４有机负荷 由图６可以得出：当进水有机负荷小于０．９ ｋｇ ＣＯＤ／（ｍ３・ｄ）时， ＣＯＤ去除率达随有机负荷的增加 而增加，因为生物膜没有足够的营养维持自身的代 谢繁殖；当进水有机负荷大于０．９ ｋｇ ＣＯＤ／（ｍ３・ｄ）时， ＣＯＤ的去除率缓慢降低，当有机负荷为０．９ ｋｇ ＣＯＤ／（ｍ３．ｄ）时，去除率达到最大值为８８％，此时出 ８５ ８０ ｈ 静７５ ７０ ６５ ６Ｏ ０．６ ０．７ ０ ８ ０．９ １．０ １．１ １．２ ｌ ３ １．４ 通气量／（Ｌ・ｍｉ ｒｌ ） 图５ ＣＯＤ去除率随气体流量的变化 Ｆｉｇ．５ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ａｉｒ ｌｆｏｗｉｎｇ ｒａｔｅ ｏｎ ＣＯＤ ｒｅｍｏｖｉｎｇ ｒａｔｅ 图６进水有机负荷对工艺处理效率的影响 Ｆｉｇ．６ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｏｒｇａｎｉｃ ｌｏａｄｉｎｇ ｒａｔｅ ｏｎ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｅｆｉｆｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ３结论 ＭＢＢＲ最适填充率为３０％，在水力停留时间 ８．０ ｈ，进水ＣＯＤ为３６２．０６ ｍｇ／Ｌ，ＮＨ３－Ｎ为ｌ８．５５ ｍｇ ／Ｌ条件下，氨氮去除率达到８０．５％，ＣＯＤ去除率 为９０．２％；当进水有机负荷在０．９ ＣＯＤ／（ｍ３．ｄ）左 右变动时，ＭＢＢＲ对ＣＯＤ去除率达到８８％，此时 出水ＣＯＤ小于４０ ｍｇ／Ｌ。 参考文献： ［１］国家环境保护局．水和废水监测分析方法（第四版）［Ｍ】．北京：中 国环境科学出版社，２００２． ［２］韩玮．污废水可生化性评价方法的可行性研究『Ｊ１．江苏环境科 技，２００４，１７（３）：８—１０． ［３］王琨，汤利华，汪强林等．污水可生化性对污水处理效果影响的分析ｆＪ］． 工业用水和废水，２０１２，４３（１）：１６—１８． ［４］方建文，刘建广，郝兆亮．悬浮填料好氧移动床反应器挂膜启动方式研 究［Ｊ】．环境科学导刊，２０１０，２９（０：１ １－１４． ［５］陈洪斌，屈计宁，何群彪，等．悬浮填料生物膜工艺的研究进展［Ｊ］．应用 与环境生物学报，２００５，１ １（４）：５１４—５２０． ［６］曹春艳，赵永华，范恒．移动床生物膜反应器处理石化废水填料填充 率的确定［Ｊ］．精细化工石油化工进展，２０１０，１１（７）：３２—３４． ［７］崔金久．臭氧协同催化剂处理炼油废水实验研究［Ｊ］．石油化工 高等学校学报，２０１２，２５（２）：２４．
