石油煉化廢水生物處理技術讓微生物“吃掉”煉油堿渣
2014-04-21 20:59:31
admin
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據(jù)中國石油新聞中心2011年5月11日訊 燕山石化的牛口峪水庫小有名氣，是參觀者的必經之地。水庫里的水清澈透明，一條條小魚歡快游動。讓參觀者意外的是，池水是由旁邊的污水處理廠送來的。這得益于燕山石化采用先進的生物處理技術。
該技術充分發(fā)揮了生物吸附作用，將廢水中的油污等成分濾盡，使外排水可以養(yǎng)魚、灌溉。
燕山石化用生物處理技術處理廢水的做法并不鮮見。目前，生物處理技術成為世界各國處理城市污水和工業(yè)廢水的重要手段。
生物處理技術的主要特征是讓微生物在特制反應器里，將廢水中的污染物轉化成微生物細胞以及形式簡單的無機物。在我國煉化廢水處理中，生物處理技術扮演著重要角色。
廢水生物處理技術受青睞
一提到高濃度煉油堿渣，搞污水處理的人就頭疼。
煉油堿渣主要來自石油煉制過程，柴油、汽油、液化氣等產品堿洗精制時產生的一種含有大量硫化物、硫醇、酚類、環(huán)烷酸等污染物的堿性廢水。
這種廢水的污染物濃度高、堿性大，與固體污染物性質相似，故統(tǒng)稱為煉油堿渣。高濃度煉油堿渣的處理一直是困擾石化行業(yè)的“老大難”。
近年來，在煉油堿渣處理方面，生物處理法發(fā)展迅速。生物處理法通過微生物的新陳代謝作用，使廢水中的有機物等污染物被微生物降解，并轉化為無害物質，是目前應用較普遍的廢水處理技術。
2005年，大港石化引進國外技術，建成我國第一套高濃度廢水生物強化處理裝置——柴油堿渣處理裝置。此后，大港石化將這一技術整合、創(chuàng)新，形成生物強化處理專有技術。這項技術利用特效菌種，以高于傳統(tǒng)活性污泥法10倍的容積負荷，將傳統(tǒng)生物處理法難以處理的高濃度、有毒廢水較經濟地處理成低濃度廢水。
同時，這項技術還具有流程短、操作管理簡單、運行費用低、無二次污染的優(yōu)點，在多家石化企業(yè)推廣。
由洛陽石化工程公司工程研究院、天津大學共同承擔的煉油廢水生物流化床處理技術及設備開發(fā)項目，也是廢水生物處理技術的一個亮點。
從2003年開始，洛陽石化工程公司工程研究院結合我國石化行業(yè)環(huán)保要求和廢水處理特點展開了微生物菌群的篩選、培養(yǎng)等大量研究實驗，開發(fā)出了適應煉油工業(yè)污水處理的生物流化床反應器及成套設備、復合載體技術。經該技術處理后，所排水的各項指標均優(yōu)于石化行業(yè)的一級國家排放標準，特別是對氨氮具有較高的脫除率，適用于我國石化企業(yè)的工業(yè)應用。
“生物處理技術開創(chuàng)了煉油堿渣和高濃度有機廢液處理方法的新思路，為石化企業(yè)的節(jié)能降耗探索出新途徑，成為國內石化行業(yè)堿渣處理技術的首選工藝，日益受到企業(yè)關注。”專家表示。
低成本、易培養(yǎng)、無污染
與物理化學方法相比，生物處理法優(yōu)勢明顯。
第一，由于污染物的生化轉化過程不需要高溫、高壓的苛刻條件，在溫和的條件下經過酶催化即可高效并相對徹底地完成，處理費用低。
第二，微生物具有來源廣、易培養(yǎng)、繁殖快以及對環(huán)境適應性強、易實現(xiàn)變異等特性，適當?shù)貙ζ浼右耘囵B(yǎng)繁殖，就能使之很好地適應各種有毒的工業(yè)廢水環(huán)境。通過有針對性地對菌種進行篩選、培養(yǎng)，可以使大多數(shù)的有機物被降解處理。
第三，廢水生物處理法不新添有毒化學試劑，可以避免對水質造成二次污染。
此外，生物處理效果良好，不僅去除了有機物、病原體以及有毒物質，而且能去除臭味、提高透明度、降低色度等。
這些優(yōu)點使生物處理技術成為廢水處理方法的首選。
“相對于傳統(tǒng)的煉油堿渣處理方法，生物處理技術具有條件溫和、能耗低、投資少、占地面積小、處理效率高、操作穩(wěn)定安全等優(yōu)點，應用前景廣闊。”業(yè)內專家表示。
潛能發(fā)揮尚需時日
利用微生物來降解污染物有明顯的優(yōu)勢，但也面臨不少問題。
當廢水中含有高濃度有機或有毒化合物時，生物處理技術并不百分之百奏效。廢水必須使用氯氣等化學物質經過反復處理，才能進入生物處理池，治理成本無疑大大增加。而且，在含有高濃度蛋白質、pH值非常高或非常低的廢水中，用于廢水處理的微生物很難存活。
在很多情況下，生物處理技術只是整個廢水處理系統(tǒng)的一道工序，起輔助和補充作用。
近年來，天津石化加大了對廢水回用及一體化高溫凝液回收利用的專項研究力度。他們針對烯烴廢水、聚酯廢水，進行了數(shù)十種不同材料和方案的現(xiàn)場試驗，積累了大量的第一手現(xiàn)場數(shù)據(jù)，開發(fā)了以曝氣生物濾池、混凝氣浮過濾為預處理工序，以雙膜法（超濾膜、反滲透膜）為主體的成套廢水回用工藝。在這套工藝里，曝氣生物濾池只做預處理，而不是主體工藝。
該工藝有氣浮、曝氣生物濾池、混凝沉淀等6道主要工序，逐步去除廢水中的懸浮物、氨氮等物質，使出水達到一級脫鹽水鍋爐補水標準，再回用到生產中。
無論是天津石化還是蘭州石化，都在廢水處理中應用了曝氣生物濾池。曝氣生物濾池是20世紀90年代初在普通生物濾池的基礎上，開發(fā)的廢水處理新工藝，*初用于廢水的三級處理，后發(fā)展成直接用于二級處理。
曝氣生物濾池采用了生物膜技術，即在曝氣池中放入生物填料，利用填料表面附著的生物膜降解水中污染物的處理單元。由于所選填料自身的特點，填料表面容易附著生物膜。生物膜由多種微生物，包括好氧菌、兼氧菌、厭氧菌組成，因此曝氣生物濾池對水中的各種有機物都能起到很好的去除作用，同時對氨氮也有較高的去除效率。
“隨著研究的深入，曝氣生物濾池從單一工藝逐漸發(fā)展成綜合工藝，具有降低化學需氧量（COD）、脫氮、除磷等作用。”專家表示，高效菌種的篩選、高效反應器的構建、微生物群落結構和污染物降解機理等方面仍有待進一步研究。