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.