CN101327996B - 一种稀乳化含油废水的处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种稀乳化含油废水的处理工艺。稀乳化含油废水经过均和曝气调节、一级pH调整、二级pH调整、混凝、气浮、冷却、生物接触氧化、絮凝沉淀、部分污泥回流后，出水达标排放或回用。本发明工艺有效克服安全性差、对操作运行及日常管理要求高、二次污染等问题，具有一次性投资低、处理效果稳定、生产运行成本低和操作运行简便等优点。

Description

一种稀乳化含油废水的处理工艺
技术领域
本发明属水处理领域，具体地说是涉及一种稀乳化含油废水的处理工艺。
背景技术
含油废水是指：含有脂(脂肪酸、皂类、脂肪、蜡等)及各种油类(矿物油、动植物油)的废水。含油废水的特点是COD、BOD高，有一定的气味和色度、易燃、易氧化分解，一般比水轻、难溶于水，其污染主要表现在以下几个方面：
1、恶化水质、危害水产资源；
2、危害人体健康；
3、污染大气；
4、影响农作物生产；
5、影响自然景观；
6、影响洁净的自然水源。
鉴于含油废水的污染性，我国规定含油废水最高允许排放浓度为10mg/L。
在钢铁行业的冷轧、热轧以及彩涂生产工艺中，均有浓、稀两种含油废水排出，废水中主要含乳化油、脱脂剂、润滑油、表面活性剂、硫化物、SS、Fe以及酸碱等有机或无机杂质污染物。由于这种含油废水所含成分复杂，可生化性差，性质十分稳定，一般的物理和生化方法难以得到理想的处理效果。
目前国内外几种常用的含油废水的处理方法有：物理法、物理化学法、化学破乳法、电化学法和生物处理法。
浮选法(即气浮法)，是一种物理化学法，其原理是利用油珠黏附于水中的微气泡后使浮力增大而浮上分离，主要针对含油废水中靠重力分离自然浮上难以去除的分散油、乳化油，要投放无机或有机的絮凝剂。
凝聚法，是一种化学破乳法，其原理是向乳化废水中投加一定比例的絮凝剂，在废水中水解后生成亲油性的絮装物，使微小的油滴吸附于其上，絮凝产生矾化等物理化学作用，然后用沉降或气浮的方法将矾花及吸附于其上的油去除。
活性污泥法是一种生物处理法，它是以活性污泥为主体进行的废水生物处理。活性污泥法是向废水中连续通入空气，经一定时间后因好氧生物进行氧化反应，将污泥进行分解.活性污泥法是好氧的生物处理法。它与其它生物处理法一样，其应用是受一定条件限制的。
目前，钢铁行业乳化含油废水常规的处理方法是将该废水和酸碱废水混合稀释后，采用加药、破乳、混凝、沉淀(或气浮)、过滤和强氧化的方法进行处理，如图1所示。此类工艺存在的问题有：(1)工艺复杂、安全性差；(2)一次性投资费用高；(3)对操作运行及日常管理要求高，难以稳定地达标排放；(4)运行费用高；(5)加药后的污泥产生量大；(6)存在二次污染及增加后续处理的难度。钢铁行业乳化含油废水如何进行经济、高效、无污染地处理，一度成为我国环保水处理行业的一项难题。
生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态，以保证污水与污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。
该法中微生物所需氧由鼓风曝气供给，生物膜生长至一定厚度后，填料壁的微生物会因缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，此时，脱落的生物膜将随出水流出池外。生物接触氧化法具有以下特点：
1、由于填料比表面积大，池内充氧条件良好，池内单位容积的生物固体量较高，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷；
2、由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流完全混合，故对水质水量的骤变有较强的适应能力；
3、剩余污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。
钢铁行业乳化含油废水微生物处理技术的成功无疑给环保行业的传统模式注入了一股新鲜血液，为优化含油废水处理工艺的设计开辟了一条新的途径。但目前的生物接触氧化法还存在一些问题，如耐来水冲击负荷能力差，易出现出水指标波动很大的情况，短时间会造成出水指标超标；选用的是进口专用菌，成本很高等等。
因此，本发明旨在提供一种处理效果稳定、生产运行成本低、操作运行简便的稀乳化含油废水的处理工艺。
发明内容
本发明的目的是这样实现的：
本发明所述的稀乳化含油废水的处理工艺，包括生物接触氧化预处理和生物接触氧化处理步骤，所述生物接触氧化预处理步骤包括均和曝气调节、二级pH调整、混凝气浮和冷却步骤，其中均和曝气调节步骤中气水比为5∶1，混凝气浮步骤中采用5％净水灵作为混凝剂，投加量为10mg/L，所述生物接触氧化预处理步骤的进水中BOD5≤800mg/L，CODcr≤4000mg/L，油≤300mg/L；所述生物接触氧化处理步骤包括生物接触氧化、絮凝沉淀和污泥回流，生物接触氧化处理步骤使用的微生物选用国产HLCM-1定向菌，工艺参数为：pHS～9，温度20～35℃，溶解氧≥2mg/L，停留时间6～8小时，气水比15∶1～20∶1。
根据本发明所述的稀乳化含油废水的处理工艺，其中一个优选的实施方案是，所述的生物接触氧化处理步骤的工艺参数为：pH6～7，温度20～35℃，BOD5≤800mg/L，CODcr≤3000mg/L，油≤300mg/L，溶解氧≥2mg/L，停留时间6～8小时，气水比15∶1～20∶1。
在废水处理的常规处理工艺中，接触氧化是没有污泥回流的，只有活性污泥法有污泥回流，本发明人结合这两种工艺的特点提出接触氧化法也采用污泥回流工艺。本发明采用均和曝气调节，可提高抗来水冲击负荷能力，起到明显的水质、水量均和调节作用，达到负荷均衡目的。
根据本发明所述的稀乳化含油废水的处理工艺，其中一个优选的实施方案是，所述的生物接触氧化处理步骤中使用的微生物选用国产HLCM-1定向菌，这种菌为各类菌的复合菌，在稀乳化含油废水中能发挥协同去除能力，大大降低成本的同时能起到与进口专用菌同样的效果；填料选用聚酰胺类组合式软性填料。
根据本发明所述的稀乳化含油废水的处理工艺，其中一个优选的实施方案是，所述的聚酰胺类组合式软性填料由纤维束、塑料环片和中心绳组成，此种填料具有表面积大，良好的布气、布水作用等特点，因此，比较适合生物的生长。
根据本发明所述的稀乳化含油废水的处理工艺，其中一个优选的实施方案是，所述的均和曝气调节和生物接触氧化处理步骤中曝气采用软管，该软管为充氧效率高的可变孔微孔曝气软管，耐腐蚀、耐压。
根据本发明所述的稀乳化含油废水的处理工艺，其中一个优选的实施方案是，沉淀池产生的污泥回流至接触氧化池，以减少细菌的流失并提高接触氧化池的细菌浓度。
根据本发明所述的稀乳化含油废水的处理工艺，其中一个优选的实施方案是，所述的均和曝气调节和生物接触氧化处理步骤的部分，其本体可以是构筑物，也可以是钢结构设备。
本发明针对冷轧稀乳化含油废水超级稳定的特性，虽然表观的B/C比比较低(0.2以下，一般生化处理B/C比要求0.3以上)，可生化性差，但COD含量高，分析出该种废水的有机物含量还是适合采用生物处理工艺处理的，其处理工艺的关键是创造这种废水进行生物处理的前提条件。鉴于该种废水来水温度高、酸碱性呈碱性的现实情况，本发明人提出对此种废水单独处理并采用“均和曝气调节-一、二级pH调整-混凝、气浮-冷却-生物接触氧化-絮凝、沉淀”的工艺，再结合处理工艺中的活性污泥的回流控制、定向菌的投加来实现废水的稳定达标排放。
根据本发明所述的稀乳化含油废水的处理工艺，其中一个优选的实施方案是，所述的混凝处理步骤中选用5％净水灵作为絮凝剂，投加量为10mg/L。气浮时投加絮凝剂，废水经絮凝、气浮能去除表面浮油和一部分溶解油。
本发明所述的稀乳化含油废水的处理工艺，是将物理、化学、生物处理技术紧密结合，实现对高COD的冷轧稀乳化含油废水的稳定和规模化处理。本发明工艺具有如下优点：
(1)一次性投资低；
(2)处理效果稳定；
(3)生产运行成本低；
(4)操作运行简便。
应当理解，本技术领域内的一般技术人员应认识到，下述实施例仅是用来说明本发明，而非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对下述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求的范围内。
附图的简单说明
图1是钢铁行业乳化含油废水传统处理工艺流程图。
图2是本发明的稀乳化含油废水的处理工艺流程图。
具体实施方式
下面参照附图，更具体地说明本发明。
实施例1
本发明工艺已应用于宝钢五冷轧带钢工程，冷轧稀乳化含油废水的处理工艺如下：
(1)均和曝气调节，调节池内通以空气，气水比5∶1，使水质、水量均和；
(2)一、二级pH调整，通过气动调节阀或计量泵投加药剂，投加量与控制废水的pH计联锁；
(3)混凝、气浮，投加浓度为5％的净水灵作为絮凝剂，投加量为10mg/L，使废水中部分溶解油析出，在气浮的作用下与浮油一起去除；
(4)冷却，可以是一级冷却降温，也可以是二级及以上降温；
(5)生物接触氧化，投加国产HLCM-1定向菌，运行条件为溶解氧≥2mg/L，停留时间6～8小时，气水比15∶1～20∶1；
(6)絮凝、沉淀，生化后的水投加助凝剂PAM(高分子助凝剂)等，使固液分离；
(7)污泥回流，为维持菌群浓度，沉淀中的部分活性污泥回流到接触氧化池的前端；
(8)出水，达标排放或回用。
稀乳化含油废水处理前后的数据见下列表格：
  项目   进水指标   出水指标
  CODcr   ≤4000mg/L   ≤100mg/L
  BOD5   ≤800mg/L   ＜25mg/L
  SS   400mg/L   ＜100mg/L
  pH值   5～9   6～9
  油   ≤300mg/L   ≤3mg/L

Claims (4)

1.一种稀乳化含油废水处理工艺，包括生物接触氧化预处理和生物接触氧化处理步骤，其特征在于：所述生物接触氧化预处理步骤包括均和曝气调节、二级pH调整、混凝气浮和冷却步骤，其中所述均和曝气调节步骤中气水比为5∶1，所述混凝气浮步骤中采用5％净水灵作为混凝剂，投加量为10mg/L，所述生物接触氧化预处理步骤的进水中BOD5≤800mg/L，CODcr≤4000mg/L，油≤300mg/L；所述生物接触氧化处理步骤包括生物接触氧化、絮凝沉淀和污泥回流，所述生物接触氧化处理步骤使用的微生物选用国产HLCM-1定向菌，工艺参数为：pH5～9，温度20～35℃，溶解氧≥2mg/L，停留时间6～8小时，气水比15∶1～20∶1。
2.如权利要求1所述的稀乳化含油废水的处理工艺，其中，所述生物接触氧化处理步骤中使用的填料选用聚酰胺类组合式软性填料。
3.如权利要求2所述的稀乳化含油废水的处理工艺，其中，所述聚酰胺类组合式软性填料由纤维束、塑料环片和中心绳组成。
4.如权利要求1所述的稀乳化含油废水的处理工艺，其中，所述均和曝气调节和所述生物接触氧化处理步骤中采用可变孔微孔曝气软管进行曝气。
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