（环境工程专业论文）人工强化氧化塘深度处理石化废水的研究.pdf

摘要 人工强化氧化塘深度处理石化废水的研究 研究生：王新刚导n - 吕锡武教授东南大学 摘要 近年来，石化丁业迅猛发展，用水量及排水量人幅增加，造成的环境污染也日益严重。随着国 家污染物排放总量控制政策的实施以及相关排放标准的日益严格，石化企业废水需在现有处理：艺 的基础上进行深度处理，但目前常用的深度处理技术都存在运行成本高，企业难以承担的问题。本 研究以节能减排为目标，在传统氧化塘工艺基础上，提出以生态混凝十护坡、人工介质及水生植物 浮床等为强化措施的人工强化氧化塘组合工艺，并使之配套完善，深度处理石化废水。本文以中试 研究为基础，对人工强化氧化塘深度处理石化废水的效果、净水机理及氧化塘内生物生态特性进行 了系统的分析。 氧化塘中人工介质、多孔生态混凝土护坡、水生植物浮床等人工强化措施较人幅度地提高了氧 化塘处理效率。进水c o d 、t n 和卯范围分别为4 2 m g l - - 一l1 3 m g l 、1 0 3 m g l 1 6 1 m g l 和 0 2 9 m g l - 1 2 9 m g l ，在水力停留时间为2 d 的条件下，系统运行稳定，对c o d 、t n 和t p 的月平 均去除率分别为2 8 3 - 4 9 4 ，2 1 3 4 3 6 和2 9 3 4 5 5 ，出水主要水质指标皆达到了城 镇污水处理厂污染物排放标准( g b l 8 9 1 8 2 0 0 2 ) 一级a 标准。氧化塘不同单元对各类特征污染 物的去除能力不同，c o d 主要在兼氧塘和好氧塘去除，而氮、磷则主要由兼氧塘和水生植物塘去除。 温度是氧化塘处理效果的主要影响冈素，其对t n 去除的影响高于c o d 和t p ；由于进水温度较高， 即使在冬季兼氧塘依然保持较高的净水效果。氧化塘各单元进、出水有机物气相色谱扫描分析表明， 废水经氧化塘处理后，无论是有机物色谱峰总面积还是有机物种类都明显降低，进水中有机化合物 种类为4 2 种，出水为2 9 种；氧化塘系统对有机物峰面积的去除达到4 1 4 。 通过静态试验考察相同生物量的水生植物的净水效果，结果表明：水生植物昼间根系泌氧现象 明显，夜间存在竞争水中溶解氧现象：沉水植物泌氧能力最强，挺水植物中芦苇、水葱表现出较强 的泌氧效果；水葱对有机物的去除效果最好，空心菜对t p 及金鱼藻对t n 的去除则体现出较高的优 势；在相同时间内空心菜的增长量远高于其他植物，金鱼藻的增长量最低。单位重量植物叶片中叶 绿素的含量排序为：水葱 芦苇 美人蕉 菖蒲 金鱼藻 空心菜，结果与植物泌氧能力具有一定的相 关性；采用环境适应性及抗冻性指标进行水生植物的抗逆性分析，水葱的抗逆能力最强，可以很好 的适应水质及环境，具有较高的耐寒性，而金鱼藻抗逆能力最弱；水生植物根系分泌物对藻类的化 感作用试验中，受试藻密度为2 x1 0 6 i n d l ，水葱对藻类的化感作用最强，菖蒲次之，空心菜和美人 蕉化感作用较低但对藻类生长亦具有抑j ：作用。植物不同部位的氮磷含量存在差异，叶中氮的浓度 较高，而根中磷的浓度最高，由于植物生物量分布的差异，氮、磷含量主要集中于地上部分；植物 干枯后氮、磷干重含量较未枯萎时低1 5 2 5 ，因此植物收割宜在1 1 月底至1 2 月初植物刚开始枯 萎时进行；植物腐烂分解过程中，磷的释放超前于氮的释放及生物质的释放；冬季植物黑麦草适应 水质及环境条件，低温季：肖可以生长，而水芹则无法适应，不能正常生长。 通过p f u 微型生物富集试验，氧化塘内共检测出微型生物3 9 种，纤毛虫为主导微生物；人工 介质具有较好的富集微生物效果，但随空间布置变化明显，兼氧塘介质富集效果优丁二好氧塘，进水 口介质富集微生物量及活性皆高丁出水口；空间位置上，上层最高，中下层依次降低。人工介质微 摘要 生物相丰富，主要有藻类、鞭毛虫，肉足虫、纤毛虫以及轮虫、线虫等，构成较为完整的生物体系。 生态混凝十护坡提高了氧化塘内的生物多样性，生态混凝士间土壤微生物的量及活性明显高于硬质 护坡，而植物根区土壤微生物的量及活性又优于非根区土壤；利用s h a n n o n w i e n n e r 公式计算生态 混凝土护坡植物物种的多样性指数，结果表明其物种多样性为良，物种比较丰富。 底泥中磷主要是以铁磷和钙磷的形式存在，从前端至后端，底泥中钙磷的比重逐渐加大，铁磷 的比重逐渐降低。兼氧塘底泥以铁磷所主；好氧塘底泥中铁磷和钙磷含量相当；由于植物残体腐烂 等因素，水生植物塘底泥中有机磷所占的比例升高，铁磷所占比例较好氧塘下降，而钙磷所占比例 则达到5 2 1 。氧化塘中氮的去除7 0 是由生物脱氮完成，植物吸收脱氮则占了1 5 ；植物吸收除磷 是夏季氧化塘内磷的主要去除部分，占系统总除磷量的4 8 ，冬季塘内磷则主要由颗粒磷沉降及底 泥吸附等作用去除。 以上研究结果表明，人 ：强化氧化塘工艺将废水的生物、生态处理技术有效结合，在保留传统 氧化塘运行稳定、经济节能优点的同时，缩短了水力停留时间，提高了运行效率。该生态环境友好 型污水处理技术，符合国家节能减排的政策，是污水深度处理技术的发展方向之一，具有较高的工 程应用价值，该技术的推广应用必将带来显著的环境效益、经济效益和社会效益。 关键词：人工介质氧化塘石化废水深度处理生态混凝土 a b s t r a c t s t u d yo na d v a n c e dt r e a t m e n to fp e t r o c h e m i c a lw a s t e w a t e rb y o x i d a t i o np o n d sw i t ha r t i f i c i a le n h a n c e m e n t s o u t h e a s tu n i v e r s i t y p o s t g r a d u a t es t u d e n t ：w a n gx i n g a n gs u p e r v i s o r ：l ux i w u a b s t r a c t i nr e c e n ty e a r s ，w i t ht h ed e v e l o p m e n to fp e t r o c h e m i c a li n d u s t r 弘t h ei n p u ta n dd i s c h a r g eo fw a t e r h a v ea l s oi n c r e a s e dal o ti nt h i si n d u s t r y , w h i c hh a sp o l l u t e de n v i r o n m e n tm o r ea n dm o r es e r i o u s l y t h e p e t r o c h e m i c a lw a s t e w a t e rn e e d sa d v a n c e dt r e a t m e n tt om e e tt h en a t i o n a lp o l i c yo ft o t a lq u a n t i t yc o n t r o lo f p o l l u t a n t sa n dt h eg r a d u a ls t r i c te m i s s i o ns t a n d a r d b u tu s u a lw a s t e w a t e ra d v a n c e dt r e a t m e n tt e c h n o l o g i e s c o s tal o ta n da g g r a v a t et h ee c o n o m i cb u r d e no fe n t e r p r i s e s t h ec o m b i n a t i v ep e t r o c h e m i c a lw a s t e w a t e r a d v a n c e dt r e a t m e n tt e c h n o l o g yo fo x i d a t i o np o n d sw i t ha r t i f i c i a le n h a n c e m e n tw a sp o tf o r w a r di nt h i s s t u d y p i l o te x p e r i m e n t a l d e v i c ew a ss e ti ny a n g t z ep e t r o c h e m i c a lc o m p a n yt o s t u d yt h ep r o c e s s c h a r a c t e r i s t i c sa n dm e c h a n i s mo fo x i d a t i o np o n d sw i t ha r t i f i c i a le n h a n c e m e n tf o ra d v a n c e dt r e a t m e n to f p e t r o c h e m i c a lw a s t e w a t e r t r e a t m e n te f f e c ta n db i o l o g i c a l & e c o l o g i c a lc h a r a c t e r i s t i c so fp o n d sw e r ea l s o r e s e a r c h e ds y s t e m a t i c a l l y t h ee n h a n c e dm e a s u r e s ，s u c hi l l sa r t i f i c i a lm e d i a ，p o r o u se c o - c o n c r e t er e v e t m e n ta n da q u a t i cp l a n t s f l o a t i n gb e dc a ni n c r e a s et h et r e a t m e n te f f i c i e n to fo x i d a t i o np o n d s w i t hh r t = 2 d t h er e m o v a lr a t ef o r c o d , t na n dt pi s2 8 3 - - - 4 9 4 ，2 9 3 - - - 4 5 5 a n d2 1 3 4 3 6 r e s p e c t i v e l y t h ep r o c e s so p e r a t e s s t e a d i l yw i t ht h et r e a t e dw a t e rq u a l i t yu pt 0as t a n d a r do fi - c l a s sc r i t e r i ao ft h ed i s c h a r g es t a n d a r do f p o l l u t a n t sf o rm u n i c i p a lw a s t e w a t e rt r e a t m e n tp l a n t ( g b1 8 9 1 8 - 2 0 0 2 ) c o di sm a i n l yr e m o v e di n f a c u l t a t i v ep o n da n da e r o b i cp o n d ，a n dt n ，t pa r er e m o v e di nf a c u l t a t i v ep o n da n da q u a t i cp l a n t sp o n d t h ea i rt e m p e r a t u r ei st h ec h i e fi n f l u e n c i n gf a c t o rt ot h et r e a t m e n te f f e c to fo x i d a t i o np o n d s ，l o w e r t e m p e r a t u r e 、i t hw o l f et r e a t m e n te f f e c t t h et e m p e r a t u r ei n f l u e n c e st h et nr e m o v a le f f e c tm o r es e r i o u s l y t h a nc o da n d 腰乃ef a c u l t a t i v ep o n dk e e p sf i n et r e a t m e n te f f e c tb e c a u s eo ft h eh i g hi n f l u e n tw a t e r t e m p e r a t e t h r o u 曲a n a l y s i so fg c ，4 2k i n d so fo r g a n i cp o l l u t a n t sa r ed e t e c t e di ni n f l u e n t ，a n d2 9i n e f f l u e n t n o to n l yt h ek i n d so fo r g a n i cp o l l u t a n t sa r er e d u c e d ，b u ta l s ot h el e a k sa r e ai sd e c r e a s e db y 4 1 4 n es t a t i ct e s tw a sc a r r i e dt os t u d yt h et r e a t m e n te f f e c to fd i f f e r e n tp l a n t s ，i n c l u d i n gc a n n ag e n e r a l i s ， s c i r p u sv a l i d u sv a h l ，a c o r u sc a l a m u s ，p h r a g m i t e sc o m m u n i s ，s w a m pm o r n i n g g l o r ya n dc e r a t o p h y l l y r n d e m e r s u m t h ea q u a t i cp l a n t sc o u l dt r a n s p o r to x y g e nt ow a t e rt h r o u g hr o o t sa f t e rp h o t o s y n t h e s i si n d a y t i m e ，b u ti nn i g h tt h e yc o u l dc o n s u m eo x y g e nf r o mw a t e r , w h i c hc o u l dr e d u c et h eo x y g e n c o n c e n t r a t i o ne v i d e n t l y t h ec e r a t o p h y l l y md e m e r s u ms e c r e t e so x y g e nm o s ti nt h et e s t e dp l a n t s ，a n dt h e s c i r p o sv a l i d u sv a h la n dt h ep h r a g m i t e sc o m m u n i sa r ea l s oo fh i i g ho x i g e ns e c r e t i o n t h ep l a n t sc a n r e m o v ec o d 、 ina n dt pf r o mt h ew a t e re f f e c t i v e l y c o m p r e h e n s i v e j u d g m e n ts h o w st h a ts c i p p o sv a l i d u s ， c e r a t o p h y l l u md e m e r s u ma n ds w a m pm o m i n g g l o r yc o u l db e s tr e m o v ec o d ，t n ，t pr e s p e c t i v e l y t h e s w a m pm o r n i n g g l o r yg r e wm o s ta n dc e r a t o p h y l l y md e m e r s u mg r e wl e a s ti n t h et e s t i n gt i m e t h e c h l o r o p h y l lc o n c e n t r a t i o n i n p l a n t sl e a v e si ss c i r p u sv a l i d u sv a h l p h r a g m i t e sc o m m u n i s c a n n a a b s t r a c t g e n e r a l i s a c o r u sc a l a m u s c e r a t o p h y l l y md e m e r s u m s w a m pm o m i n g g l o r y , a n dt h er e s u l t h a s c o r r e l a t i o nw i t ht h eo x i g e ns e c r e t i o no fp l a n t sr o o t s t h ee n v i r o n m e n t a la d a p t a b i l i t ya n dc o l dr e s i s t a n c eo f d i f f e r e n tp l a n t sw e r eu s e dt oa n a l y s i st h ep l a n t s s t r e s sr e s i s t a n c ea b i l i t y t h es c i r p u sv a l i d u sv a h lh a s h i 9 1 l e s ts t r e s sr e s i s t a n c ea b i l i t ya n dc a l lw e l la d a p tt ot h ew a s t e w a t e r , o nt h ec o n t r a r y , t h es t r e s sr e s i s t a n c e a b i l i t yo fc e r a t o p h y l l y md e m e r s u mi st h el o w e s t f o u rk i n do fp l a n t s ，s w a m pm o r n i n g g l o r y , c a n n a g e n e r a l i s ，a c o r u sc a l a m u sa n ds c i r p u sv a l i d u sv a h l ，w e r et e s t e dt os t u d yt h ea l l e l o p a t h yo ft h o s er o o t s s e c r e t i o no na l g a e i nt h ea l g a ec o n c e n t r a t i o no f 2 x10 0 i n d l ，a l lt h ef o u rp l a n t sh a v ea l l e l o p a t h yo na l g a e ， a n dt h es c i r p u sv a l i d u sv a h li st h eb e s t t h en i t r o g e na n dp h o s p h o r u sc o n t e n ti sv a r i o u si nd i f f e r e n tp a r t so fp l a n t ，b u tm a i n l yi nt h ea e r i a lp a r t a n dl e a v e sh a v eh i g h e s tn i t r o g e nc o n c e n t r a t i o n ，o t h e rw h i l e s ，r o o t sh a v eh i g h e s tp h o s p h o r u sc o n c e n t r a t i o n t h en i t r o g e na n dp h o s p h o f u sc o n t e n td e c r e a s e15 2 5 i nw i t h e r e dp l a n t st h a ni nf r e s hp l a n t s s oi ti s b e t t e rh a r v e s t i n gp l a n si n l a t en o v e m b e ra n dd e c e m b e r , o rt h en i t r o g e na n dp h o s p h o r u sw i l lr e l e a s et o w a t e r 1 1 1 ep h o s p h o r u sr e l e a s e sf a s t e rt h a nn i t r o g e na n do r g a n i cm a t e r i a l si np l a n t sd e c o m p o s i t i o np r o c e s s p e r e n n i a lr y e g r a s sc o u l dw e l lf i tt h ep e t r o c h e m i c a lw a s t e w a t e rb u to e n a n t h ej a v a n i c ac o u l dn o t m i c r o b i a lc o m m u n i t ye x a m i n a t i o ns h o w st h a tt h ep l a n k t o n i cm i c r o b i a ls p e c i e si np o n d si s3 9a n dt h e e i l i a t e sa r et h ec h i e fp l a n k t o n i cm i c r o b e 。t h ef i l l e r si np o n d se n r i c h e sm i c r o b e sw e l la n dt h eb i o f i l m t h i c k n e s s ，t h eb i o m a s s ，b i o a c t i v i t yo nt h ef e l l e rc h a n g ew i t ht h es p a t i a lv a r i a t i o n ，f i l l e r si nf a c u l t a t i v ep o n d b e t t e rt h a nt h o s ei na e r o b i cp o n d ，w a t e ri n l e tb e t t e rt h a no u t l e t ，t h eu p p e rb e t t e rt h a nt h em i d d l ea n dt h e l o w e r t h em i c r o b e so nt h ef i l l e r sc o n s t i t u t ea p e r f e c tb i o l o g i c a ls y s t e m ，i n c l u d i n ga l g a e ，l a m b l i a ， s a r c o d i n a ，c i l i a t e ，r o t i f e r , n e m a t o d e ，e t c t h ec o o - c o n c r e t er e v e t m e n tc a nk e e pt h ee n e r g ye x c h a n g e b e t w e e nw a t e ra n dr e v e t m e n ts o i la n dp r o v i d ef i n eh a b i t a t sf o rm i c r o b e ，a q u a t i cp l a n t sa n da n i m a l s ，w h i c h i m p r o v e st h eb i o d i v e r s i t yi np o n d s t h em i c r o b i a lb i o m a s sa n da c t i v i t yo fr e v e t m e n ts o i la r em u c hh i g h e r t h a nt h o s eo fr u b b l ea n dt h er h i z o s p h e r es o i lh i g h e rt h a nn o n - r h i z o s p h e r e s h a n n o n - w i e r m e ri n d e xw a s u s e dt oc a l c u l a t et h ep l a n t ss p e c i e sd i v e r s i t yi n d e xi ne c o - c o n c r e t er e v e t m e n t t h ep l a n ts p e c i e sd i v e r s i t y i n d e xi s1 5 7 ，w h i c hm e a n st h a tt h ep l a n ts p e c i e sd i v e r s i t yi sg o o da n dp l a n t sg r o ww e l l t h ep h o s p h o r u si ns e d i m e n t so fp o n d si sm a i n l yc a pa n df e p c a - pi n c r e a s e sf r o mw a t e ri n l e tt o o u t l e t ，b u tf e pd e c r e a s e s f e - pi si nad o m i n a n tr o l ei nf a c u l t a t i v ep o n da n dt h a ti sc a - pi na q u a t i cp l a n t s p o n d c a - pa n df e - pi sa l m o s te q u a li na e r o b i cp o n d ，a n do pi n c r e a s e si ns e d i m e n t so fa q u a t i cp l a n t sp o n d t h er e m o v a lo f t ni s7 0 b yb i o l o g i c a ln i t r o g e nr e m o v a l ，1 5 b ya b s o r p t i o no f a q u a t i cp l a n t s t h e4 8 r e m o v a lo ft pi np o n d si sb yp l a n t si ns u m m e ra n di nw i n t e rt pr e m o v a li sm a i n l yb ys e t t l e m e n to f p a r t i c u l a t ep h o s p h o r b sa n da b s o r p t i o no fb o t t o ms e d i m e n t s t h ew h o l es t u d ys h o w st h a tt h ep r o c e s so fo x i d a t i o np o n d sw i t hc o o - c o n c r e t er e v e t m e n tc o m b i n e st h e b i o l o g i c a lw a s t e w a t e rt r e a t m e n tt e c h n o l o g yw i t he c o l o g i c a lt r e a t m e n tt e c h n o l o g y t h ep r o c e s sn o to n l y o p e r a t e ss t e a d i l y , c o s t sl i t t l e ，a n ds a v e se n e r g y , b u ta l s oc a ni m p r o v et h er e s u l to fd e g r a d i n g ，s h o r t e nh r t t h ep r o c e s so fo x i d a t i o np o n d sw i t he c o - c o n c r e t er e v e t m e n t ，w h i c hi sa ne n v i r o n m e n t a l l yf r i e n d l y w a s t e w a t e rt r e a t m e n tt e c h n o l o g y , m e e t st h en a t i o n a lp o l i c yo fe n e r g y - s a v i n ga n de m i s s i o n - r e d u c i n g t h i s t e c h n o l o g yh a sh i g he n g i n e e r i n ga p p l i c a t i o nw o r t h ，a n di t sp o p u l a r i z a t i o na n da p p l i c a t i o nw i l lb r i n g s i g n i f i c a n te c o n o m i cb e n e f i t s ，e n v l r o n m e n t a lb e n e f i t sa n ds o c i a lb e n e f i t s k e yw o r d s ： a r t i f i c i a lm e d i ao x i d a t i o np o n d s p e t r o c h e m i c a lw a s t e w a t e r a d v a n c e dt r e a t m e n t e c o - c o n c r e t e i v 缩略词列表 缩略词列表 缩略词 英文全称中文名称 h r t c o d b o d t o c t c 配 d o t n t p c h l - a u v 2 5 4 & o 玎a 翻 p o p s m w d c 懿 h y d r a u l i c r e t e n t i o nt i m e c h e m i c a lo x y g e nd e m a n d b i o l o g i c a lo x y g e nd e m a n d t o t a lo r g a n i cc a r b o n t o t a lc a r b o n i n o r g a n i cc a r b o n d i s s o l v e do x y g e n t o t a ln i t r o g e n t o t a lp h o s p h o r u s c h l o r o p h y l la u l t r a v i o l e t - 2 5 4 彳n o x i c - o x i c p u r i f i e dt e r e p h t h a l i ca c i d t e r e p h t h a l i ca c i d p e r s i s t e n to r g a n i cp o l l u t a n t s m o l e c u l a rw e i g h td i s t n b u t i o n c a t a l a s e 水力停整时闻 化学需氧鼙 生化需氧量 总有机碳 总碳 无视碳 溶解氧 总氮 总磷 叶绿索a 2 5 4 n m 波长下的紫外吸光度 缺氯好氧工艺 精黠苯二甲酸 对苯二甲酸 持久性有机污染物 分子量分布 过氧化氢酶 f p r o f r e ep r o l i n e 游离薅氨酸 - - - - _ - _ _ _ _ _ _ _ _ - - - _ - - - - _ - _ _ _ _ _ _ _ i _ _ _ - _ _ _ _ - l _ _ _ _ 一ii i m _ - _ - - _ _ _ _ _ _ _ _ - _ - - - - - _ - _ - _ - _ _ _ _ _ - - - 。- 。_ _ _ _ _ _ _ _ _ - - - _ - 一 v 东南大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用 过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明 并表示了谢意。 研究生签名：至塑旦! le l 期：魁 东南大学学位论文使用授权声明 东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的 复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内 容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可 以公布( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权东南大学研 究生院办理。 研究生签名：趔导师签名： 第一章绪论 1 1 课题提出的背景 1 1 i 我国水环境现状 第一章绪论 我国淡水资源人均占有量2 3 4 0 m 3 ，约为世界人均占有水量的1 4 ，被列为最贫水的1 3 个国家之一， 全1 蓍6 6 8 个城市有4 0 0 多个缺水【l 2 】。2 0 0 7 年中国环境状况公报【3 】表明，全国地表水总体水质属中度污 染，在国家环境监测网( 简称国控网) 实际监测的7 4 5 个地表水监测断面中( 其中，河流断面5 9 3 个， 湖库点位1 5 2 个) ，i - h i 类，、v 类，劣v 类水质的断面比例分别为4 0 、3 2 和2 8 ，主要污 染指标为高锰酸盐指数、氨氮和石油类等。2 0 0 7 年，国控网七大水系的1 9 7 条河流4 0 7 个监测断面中， i - i i i 类，、v 类和劣v 类水质的断面比例分别为4 9 9 、2 6 5 并t 1 2 3 6 。其中，珠江、长江水 质良好，松花江、黄河、淮河为中度污染，辽河、海河为重度污染，主要污染指标为高锰酸盐指数、 石油类和氨氮。长江水系总体水质良好，1 0 3 个地表水国控监测断面中，i h i 类，、v 类和劣 v 类水质的断面比例分别为8 1 5 、1 1 7 和6 8 ，主要污染指标为石油类、氨氮和五日生化需氧量。 1 1 2 江苏省水环境现状 据2 0 0 7 年江苏省环境状况公告报道【4 1 ，2 0 0 7 年江苏省废水排放量5 0 5 5 亿吨，其中t 业废水排放 量为2 6 8 6 亿吨，占废水排放总量5 3 1 ；生活废水排放量为2 3 6 9 亿吨，占废水排放总量4 6 9 。废 水中化学需氧量( c o d ) 排放总量为8 9 1 4 万吨，其中：l 业废水中c o d 排放量为2 8 7 9 万吨，i 与c o d 排放总量3 2 3 ；生活污水中c o d 排放量为6 0 3 5 万吨，占c o d 排放总量6 7 7 。氨氮排放总量为7 4 5 万吨，其中工业废水中氨氮排放量为1 6 8 万吨，占2 2 6 ；生活污水中氨氮排放量为5 7 7 万吨，占 7 7 4 。石油类排放总量为1 5 8 8 5 5 吨，挥发酚排放总量为1 1 1 6 1 吨。 由江苏水利厅水功能区通报【5 】( 2 0 0 8 年第5 期) ，全省监测的长江流域1 0 6 个水功能区的1 3 6 个断 面中，综合评价水质为i i 类的断面占3 2 4 ，i i i 类占3 3 1 ，类占1 5 4 ，v 类占5 1 ，劣v 类占 1 4 0 ，累计超i 类水标准的断面占3 4 5 ，在长江流域1 0 6 个水功能区中，4 8 个达标，达标率仅为 4 5 3 。以上数据表明，长江流域水污染形势仍然比较严峻。由此，削减长江流域的入江污染物排 放量，保护沿江水源地，改善长江水质已刻不容缓。 1 1 3 课题提出背景 2 0 0 6 年3 月1 4 日【5 】，十届人大四次会议批准国比经济和社会发展第十一个五年规划纲要，确 定“十一五”期间全国主要污染物排放总量减少1 0 ；2 0 0 6 年8 月5 日，国务院批复“十一五”期 间全国主要污染物排放总量控制计划，到2 0 1 0 年，全国主要污染物排放总量比2 0 0 5 年减少1 0 化学需氧量由1 4 1 4 万吨减少到1 2 7 3 万吨；二氧化硫由2 5 4 9 万吨减少剑2 2 9 4 万吨，各省( 自治区、直 辖市) 化学需氧量和二氧化硫分省( 自治区、直辖市) 排放总量控制指标均不得突破【7 1 。2 0 0 6 年7 月2 1 日i s l ，国务院全国水污染防治。i ：作电视电话会议，国家环保总局与各省( 自治区、直辖市) 政 府签订了“十一五 水污染物总量削减目标责任书，确定了严格控制污染物排放总量，积极抓好重 点流域水污染防治等内容的水污染防治“水六条”。 东南人学博士学位论文 江苏省是一个化工大省，2 0 0 5 年全省化下产品销售收入达到了4 0 0 0 亿元。随着化丁行业迅速 发展壮大，环境污染也日益加重。据江苏省环科院调查表明f 9 1 ，在江苏省工业废水排放前2 0 位的重 点企业中，化t 行业就占了1 5 家，全省化工行业废水年排放量达到7 7 5 亿吨，占全省工业废水排 放总量的3 0 ，化t 行业排放的c o d 、n h ，- n 、挥发酚和石油类等主要污染物，分别占全省工业排 污总量的2 5 、5 0 、6 2 和3 3 ，位居各行业前列，被列为全省“第一排污大户”。基于国家 污染物总量排放控制政策及江苏省水污染现状，江苏省编制了江苏省化工行业主要水污染物排放 标准d b 3 2 9 3 9 - 2 0 0 6 ) ) 以改善江苏省化工行业高污染的问题，有效实现“十一五”全省水污染物排 放总量削减1 5 的目标，其中对石油化t 等7 大门类、2 5 种水污染物最高允许排放浓度进行严格 控制。以c o d 、n h ，- n 、t p 等3 种主要污染物为重点控制对象，标准中限定的2 5 种水污染物排放 标准，比现行的国家污水综合排放标准g b 8 9 7 8 1 9 9 6 ) 提高了2 0 。 扬子石化为江苏省- t 业废水排放大户，其污水量最高达到4 1 0 0 m 3 h ，而其现有污水处理设施处 理尾水水质暂未达到江苏省化：i ：行业主要水污染物排放标准d b 3 2 9 3 9 2 0 0 6 ) ，采用高效、低耗的 处理工艺对其进行深度处理，使其达标排放至长江，对削减全省水污染物排放总量、保护长江水源 地及长江水质，已变得极为迫切。 1 2 石化废水深度处理技术研究现状 废水的深度处理又称废水的高级处理，通常是为了去除二级处理出水中残存的难去除的污染物 质，处理上序可以是物理、化学、生物方法，也可以是这些方法的组合。石化废水经过二级生化处 理后，仍残余部分的溶解性及不溶性污染物、臭味及氮、磷等污染物，具有水量人，可生化性差等 特点。石化废水深度处理的目的是进一步去除废水中剩余的悬浮物、有机物、油类及氮、磷等污染 物。目前，国内外对于行化污水深度处理的方法主要有物理法、化学法和生物法等。物理法主要包 括过滤、吸附、膜分离等；化学法主要包括絮凝、化学氧化、离子交换、电化学和光化学处理等； 生物法主要包括生物接触氧化、膜生物反应器、生物过滤、氧化塘、地层生物修复等方法【l 6 1 。一 般单一技术只能有效去除某一类污染物质，需将多种技术进行有机组合才能满足处理要求。 1 2 i 活性炭吸附技术 活性炭吸附法是石化废水深度处理中应h j 较为广泛的一种方法。活性炭具有发达的微孔结构和 巨大的比表面积，具有良好的吸附性能，可有效去除水中人多数的有机污染物和色度、臭味及重金 属等某些无机物。活性炭优良的吸附性能及其表面所形成的微生物膜，对石化厂废水中的污染物质 有很强的氧化作用，可使原来单纯吸附处理变为吸附与降解相结合，提高了处理能力，而且使处理 效果维持在