申请日2014.09.24
公开(公告)日2014.12.24
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开了一种微氧水解酸化-A/O生物膜法处理石化废水的装置和方法。本发明通过向水解酸化池中通入空气，控制曝气量使其处于微氧水解酸化状态。水解酸化池末段设沉淀池进行污泥回流，上清液进入A/O生物膜反应器，O段填充装有聚氨酯泡沫的多孔塑料球载体，出水进入二沉池进行泥水分离，污泥回流至O段，上清液排放。本发明的方法处理石化废水在常温下进行，不需要加酸碱调节pH值，能够有效抑制石化废水中硫酸盐的还原，减少H2S的产生，减轻对金属设备的腐蚀。整个污水处理系统效率高，运行可靠，特别适用于现有石化污水处理厂的提标改造。
权利要求书
1.一种微氧水解酸化-A/O生物膜法处理石化废水的装置，其特征在于，由 水解酸化池、A/O生物膜反应器和二沉池依次连接组成;所述水解酸化池底部设 有穿孔曝气管，通过控制曝气量使其处于微氧水解酸化状态;所述A/O生物膜 反应器的O段填充装有生物填料，体积填充率为30%。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述生物填料为装有聚氨酯 泡沫的多孔塑料球载体。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述水解酸化池末段设沉淀 池进行污泥回流。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在二沉池和A/O生物膜反应 器的A段间设置淤泥回流管，二沉池污泥回流至A/O生物膜反应器A段。
5.一种微氧水解酸化-A/O生物膜法处理石化废水的方法，其特征在于，石 化废水首先进入水解酸化池进行预处理;然后进入A/O生物膜反应器，出水进 入二沉池进行泥水分离，二沉池的污泥回流至A/O生物膜反应器A段，上清液 排放。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在水解酸化池中通入微量空 气，来控制曝气量使水解酸化处于微氧状态;通过氧化还原电位来调节曝气量， 氧化还原电位控制在-150～-250mV。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，A/O生物膜反应器好氧O 段溶解氧浓度控制在3～5mg/L。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述水解酸化池末段设沉淀 池进行污泥回流，上清液进入A/O生物膜反应器。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在A/O生物膜反应器好氧O 段填充装有生物填料，体积填充率为30%。
说明书
一种微氧水解酸化-A/O生物膜法处理石化废水的装置和方法
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种微氧水解酸化-A/O生物膜法 处理石化废水的装置和方法。
背景技术
石化废水污染物种类多、水质波动大。废水中含有石油类、苯和苯的衍生物 等多种难降解有机物，具有较强的生物毒性抑制作用。单一的处理工艺很难达到 处理要求，一般采用几种工艺的组合。
20世纪60～70年代以来，国内石化厂大多采用传统的或改进的/老三套工艺 (隔油-气浮-活性污泥)进行废水处理，该工艺对COD、BOD5的去处效果较好， 一般可达到70%和90%。但近年来，由于原油加工规模和深度的不断增加以及 国家对污水排放标准的不断提高，原有活性污泥工已经无法满足要求[F.MA,J. GUO,L.ZHAO,et al.Application of bioaugmentation to improve the activated sludge system into the contact oxidation system treating petrochemical wastewater[J]. Bioresource Technology,2009,100(2):597-602]，许多石化厂都面临着出水无法达 标的问题。
水解酸化是将厌氧处理控制在水解酸化阶段。它能够将复杂难降解的大分子 有机物，如芳香烃、杂环类物质转化为简单的易降解的有机酸、醇等小分子物质 (胡纪萃，废水厌氧生物处理理论与技术，中国建筑工业出版社，2003)。目前石 化废水大多采用水解酸化预处理来提高废水可生化性，减轻后续工艺处理负担。 有效地降低成本，提高处理效率和出水水质。而石化废水硫酸盐含量普遍比较高。 硫酸盐本身对生物处理系统并无任何不良影响，少量硫酸盐的存在有利于厌氧过 程的进行。但高浓度硫酸盐在水解酸化过程中会被硫酸盐还原菌还原为硫化氢。 硫化氢是一种有毒的恶臭气体，会腐蚀水解酸化的金属设备，且硫化物易引起好 氧生物处理系统中丝状硫细菌的大量繁殖，导致污泥膨胀，较难恢复，还容易被 曝气吹脱，影响周围环境。
活性污泥与生物膜复合工艺是在20世纪80年代后期，为了应对污水处理标 准日益严格而发展起来的一种新工艺类型。该工艺是在活性污泥工艺的反应池中 直接投加填料，反应池内的生物量由悬浮态污泥和附着态生物膜组成，这样可大 幅度提高反应池内的生物量，降低污泥负荷率，使系统具备硝化能力，增加系统 耐冲击负荷能力，减少污泥产量。活性污泥与生物膜复合工艺综合了两种工艺的 优点，且对现有活性污泥工艺改动较小，对其运行影响也较小，适用于改造超负 荷或不具备硝化能力的污水厂[M.Fouad,R.Bhargava.Mathematical model for the biofilm-activated sludge reactor.Journal of Environmental Engineering,2005,131(4): 557-562]。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微氧水解酸化-A/O生物膜法处理石化废水的装 置。
本发明的目的还在于提供一种微氧水解酸化-A/O生物膜法处理石化废水的 方法。
本发明的技术方案如下：
一种微氧水解酸化-A/O生物膜法处理石化废水的装置，由水解酸化池、A/O 生物膜反应器和二沉池依次连接组成;所述水解酸化池底部设有穿孔曝气管，通 过控制曝气量使其处于微氧水解酸化状态;所述A/O生物膜反应器的O段填充 装有生物填料，体积填充率为30%。
所述生物填料为装有聚氨酯泡沫的多孔塑料球载体;每个多孔塑料球装填四 个1cm见方的聚氨酯泡沫。
所述水解酸化池末段设沉淀池进行污泥回流。
在二沉池和A/O生物膜反应器的A段间设置淤泥回流管，二沉池污泥回流 至A/O生物膜反应器A段。
一种微氧水解酸化-A/O生物膜法处理石化废水的方法，石化废水首先进入 水解酸化池进行预处理;降低其生物毒性，提高其可生化性;然后进入A/O生 物膜反应器降解有机物，好氧O段出水进入二沉池进行泥水分离，二沉池的污 泥回流至A段，上清液排放。
在水解酸化池中通入微量空气，控制曝气量使水解酸化处于微氧状态;通过 氧化还原电位来调节曝气量，氧化还原电位控制在-150～-250mV。
利用溶解氧控制A/O生物膜反应器好氧O段运行状态，溶解氧浓度控制在 3～5mg/L。
所述水解酸化池末段设沉淀池进行污泥回流，上清液进入A/O生物膜反应 器。在A/O生物膜反应器好氧O段填充装有生物填料，体积填充率为30%。A/O 生物膜反应器中的填料能够在反应器中保持悬浮状态。
本发明的有益效果为：
1)本发明的方法通过微氧水解酸化提高废水的可生化性，强化难降解芳香 有机物和含共轭双键大分子化合物的去除，抑制了硫酸盐还原反应的发生，减少 H2S的产生，减轻对金属设备的腐蚀。
2)微氧所需曝气较小，反应器中DO和ORP均低于普通微氧工艺，能耗小。
3)由微氧曝气物理搅拌产生的涡流扩散作用改善水利条件，提高传质效率 并强化水解酸化功能。
4)A/O生物反应器中的填料能够在反应器中保持悬浮状态，通气性好，不 需要特殊的水、气布置，运行简单，同时载体对气泡形成碰撞切割，显著提高曝 气池内的充氧能力以及氧的利用率，进而提高各种物质的利用率，增强反应器的 传质效果，强化有机物的去除。
5)A/O生物膜法能够发挥活性污泥法和生物膜法各自固有的优点。多孔塑 料球载体在反应器中保持悬浮状态，微生物在载体上长期附着生长形成生物膜， 反应池内的生物量由悬浮态污泥和附着态生物膜组成，可大幅度提高反应池内的 生物量，防止生长缓慢的硝化菌的流失，提高系统的处理能力和运行稳定性。特 别适用于污水厂的提标改造。
本发明的装置能够强化有机物的去除效果，整个污水处理系统的处理效率 高，运行稳定可靠。采用微氧水解酸化装置与A/O生物膜装置相连接，有效提 高了整个污水处理系统的处理效率，运行稳定可靠。在进水COD为202～514 mg/L，微氧和A/O水力停留时间分别12h和20h，出水COD可以稳定降至60～70 mg/L，氨氮浓度小于1.0mg/L。
本发明的微氧水解酸化-A/O生物膜法处理石化废水在常温下进行，不需要 加酸碱调节pH值，能够有效抑制石化废水中硫酸盐的还原，减少H2S的产生， 减轻对金属设备的腐蚀。A/O生物膜法能够极大地提高生化处理系统的生物量， 防止生长缓慢的硝化菌的流失，提高系统的处理能力和运行稳定性。整个污水处 理系统效率高，运行可靠，特别适用于现有石化污水处理厂的提标改造。