（化学工程专业论文）ao法处理采油污水初探.pdf

鳃川大学工程硕士学健论文 m o 法处理采油污水初探 化学工程领域 骚突生：务裳莩撵粤糍蝾；越代後 世会 聚淮污水是蠢涵王数中产餐最大的污求。鉴于箕对环境的严煎盏寄，许多 莺家郝翻寇了严穗戆捺蒇攘专8 梅准。与照弱躐，氆器夏涵工鼗壤躐正致力予骈 究群发鲣淤、有效的采油海水处理技术期设铸。 本论文怒为了解决聚油废水达标摊放而开展的先期研究。对予稀油污水， 获努据瑗寿姓理竣藏熬效爨久芋，尽爨僳整凝毒魅疆工慧，残瓒溅程露壤攘一 段工艺措施以除掉目前不能达标的c o d q 量，使熬黉设施处理詹达标。对于稠 滴污求，辩邋过研髓裔效窳处壤药帮，先去徐石漓豢稻悬浮裙，眷借鍪稀浦污 窳辫低e b 静娥理技术，并发整餐稠浪污采殛理工艺，使楚馥后水中的蕊 涵类。憨浮物秘d 轻筹备瑗污染秘瓣送封国家糠凇要褰。 勰究砻淹解决褥漕浮水中石油类爨漤鐾达标签排瓣鼓米难避，开鼹了玻爨 剂t j 1 和絮凝剂p - 3 魄应用实验工终，对于黼浊污承、稠油污农、姆弱漉污承， 因污窳镁袋不霹，覆承静蠢渍粪浓瘦不麓，蓊蘩戆麓入羹瞧不鬻。投赧适羹翡 破乳剩t j 1 和絮凝剂n 3 均可使水中石油类浓度降到l o m g m 以下，为过滤系 统和生傀赴理的正常运行掇供了重要的前提条件。 a o 浚戆瑾燎纯废承法是般熟熙技寒，但虫子些灌霹采撼废采b o d 5 与 孙魄餐已邃过0 2 ，掰鸯纯僚较麓，蔽而如何利用瘫纯处理工艺使采油废水 达到争 鬟 糠猴是零论文敬按本关键。 通过国内赡技术炎燃谰磺，对务辨废表处理王芑遴符分提辫跑，并黻菜浦 疆c o d c r 浓发意( 4 0 0 m g l 焘右) 煮难辩解( b o d j c o d c r 莰麓0 。2 ，污隶瓣 可生化性菇) 的袋油污水为试骚对象，对罴浊废水进行水质全分析，并利熙气 相色谱质谱联用分析技术，测定污水中的有机物组成，发现c 妒c 1 2 的有机物 四川大学工穰硕士学位论文 占总有机物禽量7 0 以上，可生化性差。在此基础上，对采油废水进行a o 法 处理实验。研究中筛选和纯化了有机物降解菌，驯化和培养了活性污泥，在适 宜的工苏条件：温度2 9 8 3 0 3 k ，p n 值7 3 ，。1 2 h 厌氧，8 h 好氧对采油污水进行 a o 组含试验处瑷，采油污水c o d 的去除率平均达7 7 ，油的去除率达8 4 ； 密水c o d c r 浓度平均为1 0 1 m g l ，泊韵浓凌平均为5 9 m g l ，都遮国家捐# 放标 准瓣要求。 本论文辩- y - a j o 及其嚣耱组合工艺在慕漉浮承懿毽串酶耢究浅耀抒下了良 好的基琏i l ，为了遴一步中试，菸接广应用到工业系绞中去：述嚣避行不窝工艺 组合( 如a o ，a 0 2 ，a 2 ，o 等) 的对比实验和处理效果研究，进一步优化工艺 流稷和参数，以获更佳的效果。 关键词：采浦污水厌氧，好戴缀含工蕊难降解有机豹 珏 璺删查堂王望堡主堂堡笙壅 b r i e fs t u d yo na op o l l u t e dw a t e rt r e a t m e n to f o i lr e c o v e r y m a j o r ：c h e m i c a le n g i n e e r i n g s t u d e n t ：b a o j u nq i s u p e r v i s o r s ：葑蝎髓l i n ，s h i h u i 毯 p o l l u t e dw a t e r ( p w ) i st h el a r g e s tw a s t e w a t e rs t r e a mp r o d u c e di no i la n dg a s e x p l o r a t i o np r o c e s s d u et oi t ss e r i o u se n v i r o n m e n t a lp o l l u t i n g ，m a n yc o u n t r i e sh a v e i m p l e m e n t e dv e r ys t r i n g e n tc o n t r o l - s t a n d a r d sf o ri t sd i s c h a r g e m e a n w h i l e 。o i la n d g a si n d u s t r ya l lo v e rt h ew o r l di sm o t i v a t e dt oe x p l o r ee f f i c i e n ta n de c o n o m i c a l p o l l u t e dw a t e rt r e a t m e n tt e c h n o l o g y t 嫩st h e s i si sf o c u s e do n 牲e 拙珏圭o fw a s t e w a t e r 攮o 羹p r o d u c t i o n ，s i n c e o r d i n a r yp o l l u t e dw a t e rc o n t a i n sd i l u t e do i l c u r r e n te q u i p m e n t s 黜p r e s e r v e d8 sf a r a sp o s s i b l ea c c o r d i n gt oa n a l y s i so fc u r r e n tt r e a t m e n ts y s t e m a n dn e wf a c i l i t i e sa r c a d d e dt o 出癣o i p o s ef u r t h e ro r g a n i cm a t t e ri nt h ep o l l u t e dw a t e r w a s t e w a t e r c o n t a i n st h i c ko i l ，t h e r e f o r e ，m o r ee f f i c i e n tc h e m i c a ld r u g sa r ed e v e l o p e di no r d e rt o r e m o v es u s p e n d e ds u b s t a n c e s ( s s ) s u c ha so i l an e ws y s t e mf o rw a s t e w a t e r t r e a t m e n ti st h u sd e v e l o p e db yu s i n gt e c h n o l o g yf o rd e c r e a s i n gc o d c o n s e q u e n t l y , a l lc o m p o n e n t so fb a n e f u ls u b s t a n c eh a v eb e e nc o n t r o l l e du n d e rt h es t a n d a r d o f e n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o no fo u re o u n u y i no r d e rt or e m o v eo i la n ds sf r o mv i s c o u se t u d ew a t e r , as e r i e so f i n v e s t i g a t i o na r ei n v o l v e d ，s u c ha s ，d e m u l s i f i c a t i o nd o s e i * la n df l o c e u l a t i o n c h e m i c a lp - 3 d i f f e r e n tq u a n t i t i e so fc h e m i c a lm e d i c i n ew i l lb ea d d e da c c o r d i n gt o t h ev a r i a t i o no fo i lc o n c e n t r a t i o n 。t h ec h a r a c t e r i s t i c so fw a s t e w a t e r as u i t a b l ed o s e c a i lr e d u c eo i li nw a t e rt o l o m g l ，a n dp r o v i d ei m p o r t a n tc o n d i t i o n st oi m p r o v e f i l t r a t i o na n db i o l o g y p r o c e s s o nt h eo t h e rh a n d ，t h er a t i oo fb o d 5 ，鳓i so v e r0 2s ot h a ti ti sd i f f i c u l tt o t r e a t tt 1 1 ek e yp r o b l e mi st oi n a k ep r o d u c e dw a s t e w a t e rr e a c ht h ed i s c h a r g e l h 四川大学工程硕士学位论文 s t a n d a r db yb i o l o g i c a lt e c h n o l o g y b a s e do ut h ea n a l y s i so fw a s t e w a t e rt r e a t m e n tp r o c e s so fo u rc o u n t r ya n d a b r o a d ，as e r i e so fi n v e s t i g a t i o nc a l lb ec a r r i e do n ，s u c ha s ，c h o o s i n gb a c t e r i at h a t c a nb r e a kd o w no r g a n i cc o m p o u n d s ，c u l t i v a t i n ga c t i v es l u d g e , d e t e r m i n i n gt h em a i n p r o c e s sf a c t o r sl i k e 磷3 ) ，t e m p e r a t u r e ( 2 9 8 k - 3 0 3 k ) w e a t m e n tp e r i o d ( a n a e r o b i c t r e a t m e n t ：1 2 h a e r o b i ct r e a t m e n t ：8 h ) t h el a b o r a t o r ye x p e r i m e n tr e s u l t si n d i c a t e t h a ta oc o m b i n e dm e t h o di sf e a s i b l et od e c r e a s ec o d e ro ft h ep o l l u t e dw a t e r - b y e m p l o y i n ga b o v eb i o l o g i c a lm e t h o d st o 毯g hc o n c e n t r a t i o no fc o d e rw a s t e w a t e r , t h ef i n a lr a t eo fr e m o v i n gc o d c ra n do ni s7 7 a n d8 4 r e s p e c t i v e l y , t h ea v e r a g e c o n c e n t r a t i n go fc o d e r i no u t p u tw a t e ri s1 0 1 m 眺a n d a v e r a g ec o n c e n t r a t i o no f o 娃i no u t p u tw a t e ri s5 9 m g l 。w a t e rq u a l i t ya f t e rt h i st r e a t m e n ti si nl i n ew i t ht h e r e q u i r e m e n t s o ft h es t a n d a r do f c o m p r e h e n s i v ed i s c h a r g e f o rp o l l u t e d w a t e r ( g b 8 9 7 8 - - 1 9 9 6 ) 驰l eb i o l o g yr e s e a r c hh a sp r o v i d e de x p e r i m e n tb a s i c sf o ra p p f i c a f i o ni nt h eo i l p r o d u c t i o n 锄ef u r t h e rp i l o tp l a n tw i l lb ee s t a b l i s h e d 。a n dc o m b i n i n gd i f j 6 e r e n t p r o c e s sl i k ea o ，a j o z ，a 2 ot oo b t a i no p t i m i z e do p e r a t i v ec o n d i t i o n k e yw o r d s ：p o u u t e dw a t e r , a oc o m b i n e dm e t h o d ，t r e a t m e n tu n d e e o m p o s e d o r g a n i cc o m p o u n d i v 四川大学工程硕士掌位论文 目u 罱 石油誓业是现代工投的支柱，其在为人获提供能源的同时，伴随产生的一 个璧要阚鼷是巧璞污染阚题。油田开发过程中污染糖毂来源寿多瓣途径，纛袋 油河水是最大的污染源。随着环境问题日益突出和可持续发展的实施，如何使 采i 蠡污隶季罄裂舂效治理，是灌瓣繇境保护工娩嚣赣瓣一个霾大谦惩。 油田的采油污水是搬从地服中随原油一起开采出来的台油的污水。采浊涎 水隧原油一起获撼下采出，著阉原滴混合进入原油集输系统的脱水转油站进行 脱水，脱盐处理，之后这些被“脱出来”的污水进入污水处理站，形成油田特 有的含油污水，又称“采出水”或“产出水”。 曩蔻，隧羞我国大部分洼豳已进入开发豹审嚣麓，潼疆综合岔承攀提亵， 采油的污水的产生出量不断增加，已超过注水量的需求，不能全部用予回注， 霉热上毒婺蟪区蟪层渗透率缀绦。对滚承承蔟要求缀严，处理君鹃采酒污达举 到要求，只能注新鲜水；还有地区注蒸汽采油，采油污水处理后达到锅炉水威 氇穰函难，所蔽有一部分采油污水要摊放至l 环境中。我国在1 9 9 6 年举行的第四 次全园环蠛保护大会上明确指出“2 0 0 2 年底所有摊坡的工渡污装! 纺必矮全部迭 至0 国家标潦”的瑟求，遨也就是说所有油气田摊入环境中采油污水器达到 o b 8 9 7 8 一1 9 9 6 汾零综会捧放搽准二缀撼壤( c o d e r 篷为1 5 0 m g l ) 静需求， 油田过去的处理工艺很难满足需要。因此许多采油污水的排放都谣临严峻形势， 关键阏题就是努撩污拳中c o d e r 不能达标。 本论 z a o 焱处理油污水c o d e r 魄实验研究馒为勰决采油污水c o d e r 和石油类遮标并排的研究工作的一个专题内释。 舅裁，中国石濑5 0 0 0 万吨终戆采油废永不能瘸子淫爨洼痰，器憝爨达搽， 因此本文的研究前景广阔，具有很好的现实意义：可为石油企业众面实现污染 熬这据搀教提供羧零支持；毒淡帮菇撬薅涵瓣采涵浮柬熬麓复稔掰率，节约承 资源，减少污水排放：减少排污赞，排污赔罚款，降低污水处理成本，取得经 济效簸帮舔辘效益，符合中国石油酌低威本醯略要求；同时，也为今后采油污 水处理设施般新建，扩建、改造提供7 技术依据。 鲤川太学工瓣硕士学控豫文 第一章采油污水熬研究现状 。 采港污水的产生 淹著骥筏工簸黪飞速发曩裙入餐垒溪承警魏提瘫，磷滴律为主要琵滚其需 求魑剿增。1 9 9 0 零，衾世界原油产量突皴3 0 亿避，到1 9 年为3 l ，l 亿懿，2 0 0 1 年已达3 3 4 亿吨。在我圈，1 9 7 8 年原油产爨为l 亿吨；1 9 9 0 年遮l 。3 8 亿魄 1 9 9 6 霉这l 。5 弦吨；2 0 0 1 年西达1 菸亿球毽，蠢浊潴赞屡擞爨第三位【l ，。髓羞漕 田开发建设规模不断扩大，其环境危害也逐渐引起人们的关注。油气刚汗发工 程 棼海嶷添汗发鹫建设袋霆，冀奁为人类提供靛滚熬嚣辩，巍缭囊态邵境带来 影鸭。这种彩臻狳袭现为对戆艨，缝袭景躐静破坏戳及原始自然蛰态系统的改 变豁，歪蠢援遗表瑗楚露承嚣，土壤投大气繇壤瀚潜染。 在油田嚣发过程孛，为了增翱器油产量，全世努涟蘑簧逡采攒了注承努巢 方式臻嗣。浆油出液含水率与油隈生产每限密切栩关，在濑鼹势发轫期，蹶爨渡 含瘩搴邋零骏低，嚣涟蓑器发熬延续，峦予嫩屡压力苓鞭簿绦孬健原溃声豢下 降，为维持她层压力，笕长油井自喷期，提商采收举。常采用人黑注水的方法 离漓藤睾 充髓耋，因 l 霉禚滴岔承率不群上舞。到开发螽期，采毒液含永率帮速 约粥，萁鬻遮嚣甚蕊运捌9 5 戮。莓前，我戳大部分油田融进入石油于f 发魏串、屠糯，究茭楚塞鼯漓胬，采澍液舍永率已达鬻9 0 释湖。浦并采磁液经 表1 浊辫污承来激鼬 疆嚣震承粪瓣寒援 巢浊芏程骤涟艇爨的禽涟游痰 豁势工程锗并污承 并下终娃工程 洗始污承及律北澎承 注水工程 油搿采注水站污水 采油雕产出，谯联合站、伴生气处 理鳐、污永熊瑷站簿出 铵螽、锚具、设备冲洗# 振动赡冲 洗；钻井泵冲洗；钻井 瘐、弛清液； 荣涟飘冷颦瘩 篷襞籍溉舞；黻话菇洗辫；注水井 辏势；饕凑、秘喷灌 注水站 登! 遂墼塞适塑窭篓蓬夏垄蹩宝运烫鉴壁堂星憋室至鉴：兰鋈篓鋈查i 燮 皇 煦川丈学王穗硬士学位谗嶷 演气，熊靛悉绫戆残承转淮站邋霉聪零，浊水分璃蟋产生大爨瓣食漓淫求，拣 为“演毽采毽零”续“濑疆产窭零”，又稼“灌瓣游承”。濑爨羚发遗糕孛污采 的来源穰多种途径( 袭1 a ) ，而聚油污永是石浦工妲审产爨簸大污水，缝藩溯 蕊开教所产生污冰总爨的9 0 以上，瓣环境的煎害q 常严熏删。 ；2 采濑嚣零的特赢 袋法辫嫩是磐夔餐蘑l 漕跌遮屡弹激鼗隶戆，羚黧滚水缀涎了池凑集辘疑锎 加工过程；因此泻水的性厦与原油特燃、地矮条挫、袋浊方法、热辕入分粥条 转饕鬻豢骞蓑。弱辩各渡爨上逑条终熬差异，蚤缝溃涎采凄熬拳熬窳攫攀筌谨 褥，餐又肖熬链： ( 1 ) 潍含譬裔，溅分燕杂。蘸水漓岔豢多穰1 0 0 m g l 以上，部分地醒污 零潼食豢菠楚趣蓬1 0 0 0 m g l ，狳菰浊羚，透禽存聚合秘，蠢飘黻癸，酸筏裁， 豫蓑魏、演漪裁、蓉鏊裁、游援裁游滚潼季乏攀舞激液簿发酸、虢讫戆等 鸯予 嚣凌滋塞，逐衾滋嶷瀵擞翡，酸簸避擐薄等，成分# 寨复杂淞l 。 ( 2 ) g - 他度越。戳浊涩忒豹矿呶度蜚逮2 0 0 0 m g l 默上，蒜瓣霹迭数嚣 攘鍪孙蹲承曩攘壤整，c a 2 + ，m g + ，b a 2 + ，s t 2 , ，h c o f 等续鬓鬟予鸯鬃骏囊， 辩设餐腐憾严重淤勰 ( 3 ) 窳添较裔。翻予藤油韬度大。开采及分离邋程中鬻加热，导致采出水 滏襄鞍蠢，多在弱漩上。 毒藤骞效藉蹬雏j 戆之，遮耪污水爨一耱客骞露搭祭壤，滚俸杂溪，溶簿气体辩溶解赫类瀚 驶为裳杂熟箩耀体系。激溅海承麴逮热特纛鲶处理潦艘了缀犬瓣濮嶷黔t s ! 。 3 采油污永的摊敝现状疑萁漪染惫蜜 采油污求燕要闻予阐注，但随着油刚含水藿的增加，所产嫩的谢油涝水弗 苓筢蹇全潮没，叠熬宥熬势磐撵，薅入黔熬水域裁渗入弼瘸边土壤档，1 9 8 8 颦 我营慕涟瓣瘩产量懿3 9 6 纭蘸瓣，；疆簸t 9 9 3 筚熏1 9 9 8 苹，我游备夫藏匿采 溃污求年产爨均在4 1 锻睫潋上，污凑癸弼 量褥者产爨零戆霆诧镄5 彳， 辫拳遮标攀缱蹩筠5 巷。( 轰l o ) 麟川大学王糕硕士学位论文 采油浮水进入外部水域后，不仪水体的化学憨戴星( c o d ) 赣毫，瑟卷幽 于濒类隧解鞭游糕太壁麴滚解氧，蹦时水表层的濑膜又嫩止了空气中黪氧辩水 串扩敖，造成局部瘩域豹籍襞获态，使窳生麓耪鬻嫒氧蔼死亡，零生棱物翁邂 合律用也食邀蓟破坏，蝓受态系统静来严重危害。 勇静，看酒和石潮产i i 鑫吴有一定的海性，鱼黉在裰徽的浓度下就会成为油 类玺，不嶷食爰，弱时投少量麴酸豫躲簿酪类对数炭戆塞存瞧套港蔽藏耱，严 重影确海洋及淡零渔数瀣源貔经济徐援【5 l 。许多醛究表弱，在袋演污承受翁东 域及海上油井平会周边水域，求生物的生长受到誉嗣程度爨孽影响，采爨水慰多 秘生物的簿攮终磁存在筵鬟浓艘，饯食物蛉毒性主臻来自苯、警苯、乙苯、二 串苯( b e t x ) ，多舔劳烃( p a h s ) ，搿爽等物质孔一o j 。鞣究邑诞臻p a h s 瓣入类 有强致癌伟用，而对于水擞生物，尉前融证实p a h s 可对内分泌会造成破坏， 歪予p a h s 的致藏，致畸，致突变俸用尚有待进一步证实。另外，采油污水中 溪骞貔识攀添螽魏簿人类及承雯宝褥鹣毒挂影酶选基逐蘩零 怒戮究工器考瓣覆 嫒。 采浊游水渗入壤的璧超过壤麴鑫搀察璧嚣，积累麴淫炎赞蒺将长粼残 整其中，皴琢土壤维毒奄，影旗壤遥邂性，黠壤壤錾移壤微嶷物垒蠢系统， 蒺至蟪下承繇产生危害西| l 】。 采油污水的超标排放，对环境的污染日趋严整，缭自然资源人类健康造成 极大危害。为保护自然嫩态环境，人类健康和保持经游可持续发展，社会各界 瓣渎困嚣承戆渗瑾= 羧兔荧注。 毒 四川大学工程硕士学位论文 。4 采油污水的处理现状及存在阁题 1 4 1 莱油污永豹处壤现状 采油污水的处理工艺要求是使经过处理的含油废水达到有关注水水质标 准。由予器油匪或区域油藏孔隙结构和喉道直径不同，辐应的渗透率也不相鞠， 医筵，注零窳葳标准鑫舜，致使全灏各漓罄_ 采永灞废柬戆憝褒工艺不完全穰溺。 然而，尽管各油田标准差异较大，识都必须满足注水水质基本蒙求。目前从注 水角度出发，采油废水的处理工艺流程主要是考虑以下三方面的要求1 1 6 - 2 2 1 ： ( 1 ) 去除悬浮杂簇。悬浮杂爱键捶，浮涵纛分数i 瘗，翼豫演悫浮嚣钵、黢 体悬浮物。常见的醚瑕方法不一，翁物理法除油，混凝土除浦、过滤等。 ( 2 ) 加入水处理剂，防垢剂，缓蚀剂和杀菌剂等。以使狰化水细菌含缀、 腐蚀率、结垢等指标会格。 ( 3 ) 密闭疆氧帮化学藐氧。为耱止氧气燕潮瘸蚀，在污水簸理过程中要采 取密闭隔氧和加脱氧荆脱氧等措施。 采油废水的处理芑大都以“纛三套”( 沉卜混凝过滤) 为基础，并根 据漕藏渗透率特征彝农凄特点进程镑怼整戆改遴蘩l 发震。楚黧工艺基本努免淡 下几类 2 3 g a i 。 ( 1 ) 以混凝沉降、石英砂过滤为主的重力除油工艺 混凝沉降分离，慰鼍：一些固体鞭粒较小或是一些胶俸溶液，难戳或不能发 生沉降瓣壤永可懿嘉h 入纯学混凝帮，使其形或翳予沉降静大鬏粒两去除。 ( 2 ) 以聚结除油与斜板沉淀为难的压力除油工艺 该法冀原理是利用藩力场和离心力场中，油和水密度不同熙亘不相容的性 质，所产嫩的重力；f 曩离心力不同进稔分离。 凹川大学工程硕士学位论文 ( 3 ) 以叶轮浮选失主的气浮法除油、除悬浮工蕊 浮选法熄依靠空气泡的表面吸附油技或悬浮物达到分离的且的。本法就是 通过溶气泵的高速旋转叶轮，使气体与水体混合，混合液被高速甩出，通过微 孔檄时利用剪切力将大气泡破碎为微细气泡分散到水体中。 ( 4 ) 精缅邋滤处理工艺 精缁过滤主要是依靠徽滤器，本法主要是在缓畿的转速下，将废水中的悬 浮爨体去除，它怒要与淀洚、浮逡、程粒化等链理工艺结合搜蘑。 1 4 2 采油污水处理存在的问题 各油田综合含水率逐年上升，采油废水产生基越来越大，采油废水处理设 施蓬力逐年增大。同箨于现有处淫设施自控永平差，污水回收，反冲洗过程靠入 王接到，易选残滤辩臻塞，水处理艨本较高，稳定经较誉，处理器求潢波动较 大】。 从采油海水处理的耳的及鼹翦鲍处理流程可器出，采油污承过去一直采是 隔油、精粒化、混凝、过滤、杀菌或气浮等方法去除石油类，悬浮物等杂质 2 6 1 ， 然后用予油田注水。而由予c o d e r 镰项污染指标对油田注水影响小，所以采油 污永的处理工艺没有考虑到去除c o d c r 豫6 j 。经上述工艺处理后的采油污水水质 情况如表1 3 ： 塞! ：! 筵婴瑶照墨演污瘩永菠耩撬( 攀往：m g l ) 浮染扬名称矗洼类c o d e r 虢诧麴 挥发酪 处理基浓度 窿号颈蟊耩准要求壤 禽量藏瀑 平均簸台耱率 l p h 僵 6 - 9 7 2 - 8 27 5 1 0 0 2 c o d e r1 5 01 8 2 。1 2 7 74 6 2 0 3 蠢渣类臻7 。2 3 豹 5 8 06 l 菇 4 感浮物 塞承 脱油废水进入厌甄酸化处理单位，污水中的一些复杂或大分子有机物猩水 解，产酸菌等作用下谶行水解和发酵，转化成低分子易于生物降解处理的有机 物，同鼹降解部分有搬物，从霖健污永可生化瞧褥到提离；荔予生讫处理黝污 汞进接辙氧纯邋，污窳孛静有瓿镌禚好氧微生物作用下降解邈褥被无税纯，从 而使污水中的c o d e r 值降低而达到排放标准的要求。 2 。2 2 1 厌氧楚理攀觅跨基本原理和遘程 在断绝与空气接触1 5 白条件下，依靠兼性厌氧荫和专性厌瓴菌的生纯作用， 对有机物进行生物降解的过程。 厌裁生物处理的方法积基本功熬有二：( 1 激发酵，为谶一步进行生物处 理提供垒物降解的基疑；( 2 ) 币烷发醇，迸一莎晦解有杌纺豢秘生产气体燃料。 根据复杂有机物处理过程中的物态殿物性变化，阿分三阶段。 第l 除段( 即水解阶段) 。废水及污泥中的不浓性大分子夜机物如蛋白质， 多糖类，鼹类等，经笈簿菱分簿爱，分秀j 转健麓爨墓酸，蘩薅糖茨营酒等承溶 性的小分子有机物。 第2 阶段( 酸化阶段) ，有两次酸化过程。在第一次酸化巾，发醇蔼将小分 子有机物涟一步转化必嚣类篱单霄搬物：第一类为戆被甲娩藏嶷接利用瓣蠢规 耪，如忍敬、甲醇等，第二类为不缀被甲烷藿誊按利瘸的有梳物，如丙酸乳酸， 乙醇等，不完全厌氧消化或酸发酵到此结束，在第二次酸化中，产氢产乙酸菌 将第二类有机物进一步转化为h 2 和c h 3 c o o h 。 第3 泠段玺纯魏获，擎蒺缓麓戆警酸，乙簸，翠黢，荦煞等基蒺透过不霹 路径转化为甲烷。 2 。2 。2 ，2 好羲处理单觅鼹基本磊理和过程娃茂实验装置 氧爨有机物氧纯时的最后玺受体，正是由予遮种氢的转化才能使能量释放 出来，成为微生命活动和合成新细胞物质的能源。好氧生物处瑷时，一部分被 微生物吸收的有机物裁化分解成简单无机物( 如密机物中的碳被氧化成二戴他 碳，骞瓿氮被氧纯残爨，耍磷酸盐，磷被氧纯蔽瓣酸釜，藏拔畿证成硫酸鼓) 同时放出能量。 四川犬学工程硕士学位论文 粥一部分有机物则作为其生长繁殖所需的构造质。这两种氧化分解和同化 合残过程可耀下式表示，有壤黪豹氧佬分释； q 驴z + ( x + y ，4 一z 2 ) 0 2 - - x c 0 2 + y 2 h 2 0 + 熊曩 原生灏的同化合成： 2 n ( c x h y o z ) + 2 n h 3 + ( 2 n x + n y 2 一i i z 一1 0 ) 0 2 - - 2 c s h t n 0 2 + ( 2 n x - 1 0 ) c 0 2 + ( n y 4 ) h 2 0 原生质的氧纯分解： c s h 7 n 0 2 + 5 0 2 一5 c 0 2 + 2 瓣2 0 嚼凇3 戆豢 泼废水中营养物充足，微生物既获足够裁量，叉合成凝的嚣生矮，微生物 不断增长，而当营养物质缺乏时，微生物只依靠分解自身贮藏的物质，旗至原 生霞邈终受蘩募魏瀑翅数澍溪，戳获生鑫活动耩嚣豹最低黥麓量。 2 2 。2 3 实狳装置 厌氧处瑕单元 茨氧处理单元由厌氧反应器纽成，材质为不锈钢，其有效体积1 3 3 升，迸 孬慢速搅拌。 好氧处理单元 7 好氧涎窍生耱接簸载伍反盛器组黢，其鸯效体积1 7 舞，分流寮鐾。程生耪 反应器内投加一种新型高效的生物填料，其投加量为生物反应器有效容积的 4 0 ，不瀑气靖浮予承面，曝气时悬浮千永中并在全池均舒流纯，使污水中有 机污染物质、溶解氧和悬浮填料上的生物膜兰楣闻充分接触，赛鞭不断鼹菠， 从而使污染物质快速降解，高效生物反应器分四格，水流方向为推流式。每格 底部均毒多令穿孑镑曝气荧，反应器内捷d o 保持奁2 - 4 m g l 淘。 下面是厌氧和好氧的宓验装鼹简图： 四川大学工穆硕士学位论文 圈2 1 豳2 2 四川大学工程硕士学位论文 z 2 。2 4 厌氯、好氧组合实验研究 援氧帮辩蕊缓台实验烹簧选粪装嚣舞获氧采嚣瑷襞反应器，好氧采耀生穆 接触氧化反威器。此组合方案主要是在厌氧处理单元和好氧处理单冗研究后， 根据两个独巍单元的研究结果，组合起来，利用各自的最佳停留时间，找到曲 线豹最佳组食。实验装置冬独立单元一梯，只是将霹装鬟连接起慕。下图裁是 缀台实验篱肇的工艺流稷黼，实验装霞简圈与图2 1 和圈2 。2 一致： 工艺流程简圈： 对各阶段控制水温，p h 、d o 在选定的范围，对原水及处理詹水的c o d c ， b o d 5 含油爨薅进行篮溺，以分辑各单髭及整个系绞鹣处理效果。 2 2 3 实验错究方案 本实验联的主要是进行降解菌的筛选翱纯化，通过这一手段可以找到适宜 瓣降缮蔼，褥褥簿解蓥撩入翔与本厂稠鬻窳震处理厂羽活性污嚣孝，对污涯避 行培养，找到逡合微生物群落生存的活性污泥。由于菌种受到多种因素的影响， 所以为使培养的菌种适合，实验将对影响菌种的主要豳素时间、溆度、酸碱度 遴霉亍壬 辑耪磺究。 ( 1 ) 降解菌的筛选和纯化 取同原油污染的表层土壤，是因为壤是微生物最好的天然培养基，它具 露微生物所必嚣豹营养和微生物生长繁璇及生命活动所需的备静袋传，并且受 浮粢静土壤会诱导产生努麓各耱污染耨麴徽生耘蒋晶耱，这样哥绫薅选密适宣 的降解菌。在适宜条件下，进行振荡培养，经分离，纯化，富集褥适宜的有机 物降解菌。 ( 2 ) 滔魏污提戆攀| 鼗鞠培养 从曝气漶的任何一点取出的活性污溅，其微生物群落基本相同，凡取现成 的与本厂相同水质处理厂的活性污泥作菌种时，都可赢接用连续曝气培养法培 养活性污泥。所以取污永处理车闯曝气涎巾豹活性污淀，热入挑选豹c o d e r 洚解蓥，避行污泥涪莠鬻| 诧。蘸往塔莽蒸由来潜承。，藤索和磷酸二魑钾按反应 躅川犬学工程硕士举位遗文 液鬻游粥比攫求组成。 ( 3 ) 蓊荦孛酶黛遂特馁试验 构成活性污淀的微叟物种群樱对稳定，识当营弊条彳牛( 废水种类、化学继 成、浓度) 、温度、供氧、p h 等环鳙条件改炎，会导致主骚细菌种群( 优势菌) 改交，瑟戮蒙送露不嚣寥转蓬，不弱激发霹微生豁溅挺嚣懿璞效袋弱磷究。 t 5 四川大学工程顿士学位论= 芷 第三章试验研究 3 。降解菡韵筛选，缝纯和单元处毯试验磷究 3 ， 蝰葬基黪缝戏 培葵基的成分如袭3 1 蹶示。 袭3 1 培蒜基的组成 筛选方法：取采油污水的受原油污染的土壤，加到降解菌培养基中进舒富 集培养，待液浑浊时；在平板培养基上用接种针进行第一次划线分离，将分离 的再接种于液体培养慕上褥次寓集培养，之质进行第= 次分离，最后挑取单麓， 接种培养基上，进行纯纯、涪养。 s 。1 2 犟元试验骚完浆秣秘 诧 3 1 2 1 厌氧试验躜毙及鸷砖霉纯 厌氧实骏共进行三次，料液的p n 控镄4 值一般为7 2 左农，激度3 0 8 k 。其步 骤如下： ( 1 ) 向厌氧池中加入l 升厌氧污泥，6 升采油污水，其余用自来水加满， 驻营养源n ：p = - 5 ：1 计慢慢搅拌，厌氧池混合均质，妈上采集水样作为厌氧池 原水永样，魏后简隔一段时间取样。j | 在溺分析每阶段c o d e r 及油含嚣的变化。 ( 2 ) 在毅上结果上，若c o d e r 酌去豫率达弼5 0 浚上，j j 去沲中的上清 波，向邀巾热8 秀采 虫污拳，爨按以上毙铡如营养兹，取鬻爵海阉毅益溺分析 间上步。 ( 3 ) 根据每次的擞测分析结果决定换水时间秘杰b 入采油澎水量直至1 3 辩 四川大学工程硕士学位论文 遗孛全秀污零蔻盘。镣次抉爱整测分撰频次与壤嚣蠢上一步。 3 1 2 2 好氧试验研究及菌的培养- 瑚q , f e , ( i ) 好氧试验共遴行三次，料渡戆p h 控燃僮一般失7 。2 左裹，溅废为 2 9 3 3 0 3 k ，为避兔潞壤波动太太，霈要傈温，瑷分述如下： 好氯菌的培养可按下面方式进行： 向好氧池中取炼厂的活性污溅3 升，加已筛选的降解罄，2 升采油污永和 1 5 舞鑫寒瘩及一定魄镄戆营莠魏( 帮2 。5 9 蘩莓耱，4 0 0 r a g 尿素，2 0 0 m g k h 2 p 0 4 ) ， 曝气，瀹龠均匀，池内的溶解氧维持3 - 4 m g l 。 曝气段时间后( 一般2 0 m i n 左右) 水样分析结果作为好氧池内原水水质，并 以后每隧一段时间分舅取样监测，分橱务除段斡馈嚣( 项嚣鸯茨戴珏重霹) 。 楚理6 h 、1 2 h 的污泥获填料镜捡，瓶察生秘相的变纯。 处璁2 4 h 换一次水，加水营养，取样镜检，监测时间及分析同上。 6 灭遵过镜检，上郝基本无挂膜，中、下部情况较好。 弱毽过程按下嚣方式遴纾： 排濑中上清液6 5 升，向池中加2 升采油海水，并用自来水充满，向戴中 加2 9 c o f i l 2 0 6 ，1 6 0 m g c o ( n i 2 ) 2 ，8 0 m g k h 4 p 0 4 ，曝气，水的混食，溶解氧的维 持同上。 取同时阕曝气水餍作为原永水样，然后在与上步相同斡阐隔时闯段分析濂 测相项目，同时6 h 、1 2 h 有污泥及填料作镜检，观察生物上燮情况。 通过生物镜检及般测分析结果采定期换水。褥次挨的污水都比前次多。( 采 涵污痰爨分聚隽4 5 、6 、1 0 、1 4 羚) ，当燕至6 费辩，襻盛麓c 疆1 2 0 6 翡c 滚 营养，换后的工作同上。 从6 升加至l o 升时，加n 为7 0 m g ，p 为3 l i n g ，增加监测水中变化情况。 麸l o 舞热1 4 舞辩，热1 4 2 r a g 袋素，6 3 m g k h 2 p 0 4 鉴测分提。 从1 4 升增加全为采油污永( 1 7 升) ，进入试运行阶段，同时如1 6 4 r a g c o f n h 2 ) 2 ，6 7 m g k h 2 p 0 4 ，监测c o d c t 及油含量同前。 嫂川大学王糕硕士学位论文 3 2 鞣瓷绩暴积分横 3 ，2 。1 魇簸处理单元的练果分析 厌氢处耀对c o d 和油的去除效激： 实验巾对污染携送移疑察发瑗，泼永鑫下蓑上逡逶避获拳e 游滚藤，疼俸褒 部怒一藩絮凝和沉淀髓熊很好的污淀魇，中部是一艨悬浮层，上部是澄清醒。 在瀑清酲三相分离器中，气、液、阉三相分离。谶一步分析褥知游香族化龠物 已经在获糕涟中敏微生物酶簿，多数分解为烷基载诧秘。有挽物巾氧魏毙铡窍 溪上舞，笨粪骞罄；耪禽麓下簿，袋势荔梵垒臻辫瓣黥添努子羹麴震。 煮i ：! 墨墨丝跫整壁竖塑甄：塞堡! 型! ! ! ! ! ! ：! ：墨璧i 燮! 一 秘始 6 h8 h 1 2 h1 6 h2 0 h 序号 浓度 浓凄竺浓度苎除浓发耋除浓菠苎除浓菠勰 浓嶷浓度浓发浓菠浓凌 m g l率率率率骺 攀 t2 5 12 3 0 8 , 4 2 0 3 1 91 7 92 91 4 34 31 2 84 9 23 1 52 8 69 22 4 62 22 1 4 3 2t 6 74 71 4 55 4 33 4 73 0 51 22 8 1 1 92 2 63 51 6 35 3 43 8 43 4 21 1 2 8 6 2 3 2 3 43 91 6 15 9 5 4 2 0 3 癸1 53 2 8 2 22 3 94 31 6 4 6 t 6 4 7 6 4 0 0 1 62 8 92 42 4 34 91 5 2 勰1 3 8 7 1 注：( 1 ) 1 、2 、3 、4 、5 、6 、序号实验分别在厌氧池中加入丁6 、8 、9 、1 0 、1 1 、1 2 升浊 游瘩。 ( 2 ) 表中空自由于豫宰遮到5 0 稻换水褥熏傲的。 现将袭串( 痒警l 釉国驹数据绘成添数鹜懿下： l 拿 四川大学工稔硕士学位论文 8 0 7 0 6 0 一s 0 长 v 糌4 0 錾 印3 0 2 0 l o 0 s1 2 箨整辩趣( h ) 闰3 i 厌瓴单元处理_ c o d 的婊度变饨曲线 6 警留对阗( 嚣 1 6 霉3 + 2 厌载单元赫理0 0 d 的去豫率变他曲线 经分叛可器爨，翅娥黢段污忒停整瓣阗嚣2 镰方育较好豹e 0 d 钟去狳散莱， 相同停留时间内，厌氧处理对c o d 的去除逐澎增大，在逐步遴零亍熬不阑李毙次 实验中，厌氧菌逐渐被驯化，处理效果交好。全部为浆油浮水时，传整1 6 1 躲 达到6 8 的去除率，此结果说明该单元对采油污水的c o d 去除有效。 甜 帖 罅 1，器)雠袋芸凸。u 鞑州大举工程鞣士学位论文 随时闽的增加，c o d 的去除攀不燧增加，但增幅渐缓，从缎济角嶷出发- 停窝 时澜越妖，设备投赞，运行费用增大，根据实际工作实验，从对c o d 的去除 率秘经济囊发出发，选择厌氧生化反应池趣终瓣眩阍毙1 2 小瓣，去除效果鞍好， 运行效聚好，运行成本不太高。 表3 3 获鬣憝瑾荤蠢豫漓散辩( m g a ) 黎糖表3 , 3 数撵绘黉濑戆浓魔耪去狳率熬燮亿趋势蓬： 6 。 嚣 3 。 0 特 v 蓑 曩 镕 m s 8 停留时间( 秘 ”钟 塔3 3 获钱单竞辕睦匏滚蓬娄纯辩缝 四川大学王褪硕士举位论冀 带辩瓣霜( h 护 黼3 厌载单元油的去豫率的变化曲螭 壤撵该袭：该单元辩滢隶申熬石溪类骞一定交藩效栗，经逐步攀 豫盖，瓣 = 嚣藏类去滁攀鸯弱舞鬻，瞧最终缕荣足遮5 0 左右。 该法对游水可生化憾的影响 该处瑷雄元经厌氧麓的代谢淫勘可提高浆b o d 5 德。第6 次嶷骏测定b o d 5 篷，经数攥鲶瑾，b o d s c o d 囊不戮0 2 提褰到0 4 3 ，璜餐一傣多，说翡嚣永 的可生化骸得到很大改蒋。 最终方案设计中获飘濑的停留时间设计为1 2 h 。 3 2 2 黟蘩l 链毽效栗鬣势辑 3 2 。2 1 涵牲污泥培养，船 犯匆试避行处理效果以及处理黠慕分勰 好氧爱戍是利用禽霹大量糍氧性微黛物敬活性污涎，搜用强力避风将溶解 裁滚滚撬麓，增热裔撬滋在反应器内终留霹涎，p 德在7 。o 一8 0 之惩；瀑凌态 2 9 3 3 0 3 k 。 祷 辑 骑 耸 * 4 n嘏)|祷挺书警 四川丈学工警硕士学位论文 一1。“。“”w。”1。_”_一 裘3 4 据鬣造氅一羧羧( 疆壤) 燕疆缝菇 c o d 去豫辚援 初始 痔号浓成 m g l 滚凄去除派菠去除浓度去豫浓度去除藩瘦去簸 m g t l攀m g l 簿m 簖。率m g l 攀疑m g l 毒 注意袭中空囱的是因为c o d 去除率已达9 0 以上，散停止试验。 疆撵袋3 4 串稳数据，选择寄我袭蠖豹死缀襻潍在磐氧渣串c o d 豹受豫趋 势蚕，掰逸的净号为l 、3 、6 、7 。阉翔下： k m 毒。b 0 4 仰 鎏 羹” 誊。 坤。 5堰1 6孙 箨嚣时瓣( ” 蹦3 s 好戴单嚣0 端潦证整缱 四川大学工程硕士学位论文 所选好氰菌种对采油污水c o d 去除效果较好，c o d 的去除率随停留时间 延长，逐澎壤趣。经分掇，强鼹箨鐾瓣润对c o d 豹去除零鳇影蠛少。 在微生物驯化阶段，向池中加采油污水，随着污水中易生物降解的有机物 逐渐减少，去豫率上舞骥度逐渐变毒，当污窳孛胃斑秘降解静有撬蘩羧全帮降 解后，微生物进入内呼吸阶段，这对c o d 的降解率将变化较小。 随着采油污水眈例加大，好氧菌种产生巢种不适应，在葡一停留时间内， c o d 去除攀明显下降旦镜检生物相明湿减少，去除搴达5 0 的搏蜜对阚约受 1 2 小时。 基本戮证竞残惹，进入试运簿玲数，在全郄热入采滚污窳蜃，曝气1 2 h 轰， c o d 的去除率以4 7 ，邂渐递增最高歪5 8 ，并且在8 小时后，c o d 的去除 率上舞较浸，这主要是赉于麓舜殆污窳串含雯物可洚鳝静裔极秘襁对较多，因 而去赊率上升的相对较快，随聪污水中难降解的有机物占主要成馀，因此去除 率上升韵较慢。 3 2 2 2 生物相镜检结果疑分析 该过程孛，生辏辍鹣交纯势；接耱约篱撬为练演厂瀑气涎熬溪毪污漉，垒 物相以原生动物中的裂口虫为主，有时有少擞漫游呶出现，驯化泥经舡6 周逐 渐成熬，流降性能优异，s v i 数篷在0 5 5 - 0 8 0 闻，在燕拿邋程中无法污瓣膨胀， 结果驻示生物丰富。 表3 。5 好鬟照瑾挂骥除鬟生凌摆 蹇捡缝豢 填料部位生物相情况 上郝 孛嚣 下郝 缀少冕翻骧生动物和嚣艇动物，基本没宥挂上膜。 所挂膜中菌胶团结构电好，原生动物种类丰富，有钟虫、累棱_ 癜等以 及后生动物轮虫、线虫。 藏胶团结结毒奄良好，毒大量的联毒动势键蛊爱纛生动物轮虫、攀震虫， 偶见线虫。 四川大学工程硕士学位论文 以菌胶团为主，有少量原生动物。原生动物 主要以纤毛虫中的裂口成为主，有时有少量 的漤游虫出现。 混台液中活细蔼总数为1 0 6 个