两段式曝气生物滤池处理含石油废水的试验研究

论文摘要

随着石油勘探开发及石油化工行业的发展,含石油废水已经成为工业水污染源中较为重要的组成部分。含油废水具有毒性大、COD含量高、可生化性差等特点,对水体、土壤以及动植物健康都有较大危害。鉴于此,寻求一种经济高效、操作简单、管理方便的含油废水处理工艺具有广泛的现实意义。本文针对含石油废水的特点,采用“水解-曝气生物滤池”两段式工艺对陕西某油田经过滤后的含油废水原水进行处理,分别考察了水解段和好氧段的运行效果,确定了两段式工艺的最优工况,并对影响系统运行效果的主要因素进行了深入的试验研究和理论分析。（1）试验研究表明：水解段能够显著改善含油废水的可生化性、有效截留原水中的SS,并且具有较强的抗污染冲击负荷能力,能够为后续好氧段的生物降解提供稳定、良好的进水条件。在保证水力停留为7h条件下,水解池出水的BOD/COD比进水提高了0.18左右、对SS去除率可达80%以上,同时对COD和油的去除率分别可以达到34.5%和23.7%。（2）水力负荷、进水COD浓度、气水比是影响好氧段曝气生物滤池运行效果的重要因素。试验确定了好氧段最佳运行条件为：水力负荷为0.2,气水比为5：1。正交试验确定了各因素影响作用的大小顺序依次为水力负荷、气水比、进水COD浓度。曝气生物滤池不同高度范围的滤料层内污染物降解速度也存在着较大差异,滤柱的前30cm段COD降解效率最高,可以占到总去除率的45.7%。（3）通过对水解段和好氧段不同工况组合条件下出水COD、石油类的监测,确定两段式工艺的HRT为12h,（其中水解段7h,好氧段5h）,好氧段气水比为5：1。COD和石油类的去除率可以分别达到94.70%和92.44%,出水COD浓度为36.4-47.1mg/L,石油类浓度为3.47-4.86mg/L,均符合GB8987-1996规定的石化废水一级排放标准。此外,工艺系统在进水油浓度不超过70mg/L时,对进水石油类具有良好的耐受性；在进水中含盐量发生突变时,系统具有较强的抗冲击负荷能力,可以有效的保证出水水质。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 我国的水污染现状
• 1.1.2 当前含油废水处理的特点
• 1.1.3 水体中油的存在形式
• 1.1.4 含油废水的危害
• 1.1.5 含油废水处理的常规工艺和传统技术
• 1.1.6 含油污水处理的新技术及发展方向
• 1.2 研究目的及意义
• 1.3 本文的主要研究内容
• 2 水解酸化及曝气生物滤池技术研究现状
• 2.1 水解酸化技术概述
• 2.1.1 水解酸化技术的原理及发展应用
• 2.1.2 水解酸化技术的优点
• 2.2 曝气生物滤池技术原理及发展应用
• 2.3 有待进一步研究的课题
• 3 试验研究概况
• 3.1 试验装置
• 3.2 试验用水
• 3.3 滤料选择
• 3.4 运行方式
• 3.5 试验方法
• 3.6 试验分析项目
• 3.7 试验内容
• 4 两段式曝气生物滤池的启动及启动期对原水降解效果的研究
• 4.1 挂膜方法的选择
• 4.2 启动期系统对污染物的去除效果
• 4.3 污泥的驯化
• 4.4 小结
• 5 水解酸化反应器的运行效果及影响因素分析
• 5.1 水解反应器运行效果的考察
• 5.1.1 氨氮含量变化
• 5.1.2 进出水可生化性的改变
• 5.2 影响水解池运行的主要因素
• 5.2.1 水力停留时间对COD去除率的影响
• 5.2.2 COD容积负荷对COD去除率的影响
• 5.3 水力停留时间对SS的去除效果
• 5.4 水解酸化反应器最佳工况的确定
• 5.5 水解段抗COD容积负荷冲击能力
• 5.6 小结
• 6 好氧段的运行效果及影响因素分析
• 6.1 水力负荷对好氧段运行效果的影响
• 6.2 COD容积负荷对好氧段运行效果的影响
• 6.3 气水比对好氧段运行效果的影响
• 6.4 好氧段不同高度滤料层内COD的降解规律
• 6.5 正交试验
• 6.6 小结
• 7 两段式工艺运行效果及影响因素分析
• 7.1 系统最优运行工况的确定
• 7.2 不同高度滤料层系统的降解效果
• 7.2.1 不同高度滤层内COD的降解效果
• 7.2.2 不同高度滤层内石油类的降解效果
• 7.3 初始油浓度对系统去除效果的影响
• 7.4 含盐量冲击对系统去除效果的影响
• 7.5 小结
• 8 反冲洗的研究
• 8.1 反冲洗周期的确定
• 8.2 反冲洗强度和时间的确定
• 8.3 反冲洗后出水水质的恢复
• 8.4 小结
• 9 结论与建议
• 9.1 结论
• 9.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录