哈石化生产废水处理工艺升级改造技术与效能研究

摘要

石油石化行业属于高耗能、高污染、高危险行业，其排放的石化废水具有成分复杂、难降解程度高、水质流量波动大的特性，对水环境构成了极大的威胁。随着炼油化工项目一体化和部分化工项目的大批跟进，传统的石化废水处理工艺难以满足水质的变化和排放指标的提升，开发经济高效的石化废水处理工艺具有重要的现实意义。本文基于哈尔滨石化公司以回用水作为循环水的补充水和深度处理技术导致污染物不断累积富集的实际问题，提出石化行业含盐废水和含油废水分质处理的技术思路，并结合实际运行存在的问题，采用多相组合膜生物反应器工艺和臭氧氧化-曝气生物滤池组合工艺对含油和含盐废水分别进行升级改造技术研究，在此基础上进行经济和技术的可行性分析，可望为类似企业废水处理升级改造提供参考借鉴。
　　哈石化公司原有废水处理工艺将含油、含盐统一处理，存在有机物和悬浮物的降解能力有限，循环水水质差且循环盐量较高，反渗透工艺处理效果和使用周期较低的问题。通过多相组合膜生物反应器工艺进行含油废水的升级改造，解决了原工艺存在的RO浓水反复处理盐类富集、出水指标偏高等一系列问题。各个处理单元出水指标中COD、矿物油、BOD等指标的去除效能稳定，在原水矿物油含量波动较大的情况下，预处理工艺对冲击负荷适应能力较好，能够保证后续生物处理工艺的运行稳定性；多相膜生物反应器工艺的分级处理能够保证哈石化含油废水处理效果，二级好氧池和MBR处理单元出水COD和矿物油平均浓度分别为44.2mg/L和2.36mg/L，达到了回用要求。另外回用水池内氨氮浓度1.08mg/L，硫化物浓度0.03mg/L，均达到厂区内循环水补充水、冲洗绿地和深度处理的水质要求。为分析含油废水中油类引发滤膜污染的机理，采用确定膜滤处理含油废水初期以标准堵塞和中间堵塞为主，之后滤饼层过滤逐渐成为核心机理，采用升级改造的预处理工艺可以减缓滤膜的膜通量下降以及不可逆膜污染，同时采用氢氧化钠和乙醇的化学清洗是缓解膜污染的有效措施。
　　哈石化公司对含盐废水的原有处理工艺对可生物降解有机物含量较低的原水处理效果较差，且电脱盐排污水对系统造成了油类的冲击。采用臭氧氧化+曝气生物滤池工艺进行MBR出水为原水和含盐废水为原水的升级改造处理，结果表明两级催化氧化与生物过滤的组合方式能够保证以两种废水为含盐废水原水的处理能力。以MBR出水为原水时，两级工艺出水COD平均浓度分别为57mg/L和39mg/L；以含盐废水为原水时，两级工艺出水COD平均浓度分别为52mg/L和38mg/L。两种水质含盐原水经改造工艺处理后出水均满足《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的一级排放标准。
　　在废水处理水质提高的同时，哈石化公司废水改造工艺在设备设施、构筑物占地、运行电费和材料消耗等方面均较原工艺有所提高，其中升级改造工艺占地面积较原处理工艺增加了5800m2，建筑面积增加了2950m2；运行费用中，升级改造工艺的电费、药剂费、公用工程费、折旧费和膜组件更换费用均有不同程度的提高，最终吨水的处理成本为6.41元/t，较原工艺提高2.55元/t。

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第1章 绪论

1.1课题研究背景

1.2石化废水处理技术现状

1.3哈尔滨石化污水处理厂概况及改造背景

1.4本课题研究的目的、内容及技术路线

第2章 试验材料与方法

2.1试验装置

2.2试验分析技术与方法

第3章 多相组合膜生物反应器处理哈石化含油废水的效能分析

3.1哈石化含油废水水量、水质及处理要求

3.2哈石化含油废水处理改造工艺的选择

3.3多相组合膜生物反应器处理石化废水效能

3.4多相组合膜生物反应器工艺总体运行情况分析

3.5多相组合膜生物反应器工艺膜污染机理研究

3.6本章小结

第4章 臭氧氧化-曝气生物滤池组合工艺处理含盐废水的效能分析

4.1哈石化含盐废水水量、水质及处理要求

4.2升级改造前哈石化含盐废水处理效能分析

4.3臭氧氧化-曝气生物滤池组合工艺的运行效能分析

4.4本章小结

第5章 哈石化生产废水升级改造工艺经济分析

5.1设备设施概况对比分析

5.2电费和消耗材料费用对比

5.3其他费用对比分析

5.4综合对比分析

5.5本章小结

结论

参考文献

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