CN113044969A - 一种mbbr反应器以及一种炼油废水处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于废水处理领域，具体涉及一种MBBR反应器以及一种炼油废水处理系统。本发明提供一种MBBR反应器，根据特定的DO曲线控制不同处理段的溶解氧浓度，调整菌落结构，前段处理单元对废水进行缓冲调节；后段处理单元中的微生物进一步降低废水中的COD和BOD，保证出水水质稳定；基于MBBR反应器本发明进一步提供一种处理系统，采用A+MBBR+O组合工艺配合高效微生物制剂对炼油废水进行处理。本发明提高处理效率和系统的耐冲击性能，保证出水水质稳定，缓解水质波动带来的冲击，提高运行稳定性，同时，MBBR作为一种悬浮生长的活性污泥法和附着生长的生物膜法相结合的工艺，占地面积小，进一步减少系统运行成本，降低基建费用。

Description

一种MBBR反应器以及一种炼油废水处理系统
技术领域
本发明属于废水处理领域，更具体地说，涉及一种MBBR反应器以及一种炼油废水处理系统。
背景技术
炼油废水是原油加工和炼制过程中排出的废水，含有油、硫、酚、丙酮、芳烃、环烷酸盐、不饱和烃类及碱、酸、盐等污染物质。炼油废水是废水水量较大的一类工业废水，具有污染物种类多、成分复杂、毒性大以及危害严重的特点。
炼油废水传统的处理工艺是隔油-气浮-生物处理，其中生物处理以活性污泥法最为常见。例如：专利文献1中先对炼油碱渣废水先采取酸中和处理后，接着对中和后废水混凝沉淀，然后对混凝沉淀后废水采用高级氧化处理技术进行氧化处理，最后对氧化后的水进行A/O生化处理，即完成对炼油碱渣废水的处理，对得到的水质达标的清水进行排放或回用。从运行实践来看活性污泥法虽然是最成熟的工艺，但是也存在占地面积大、基建费用高、运行很容易受到水质与水量变化的影响等缺点。
为了解决传统活性污泥法占地面积大、基建费用高的问题，通常会引入移动床生物膜反应器(Moving-Bed Biofilm Reactor，MBBR)。例如专利文献2通过在缺氧区设置碳源投加管以及搅拌器，使得反硝化兼氧菌在缺氧池内悬浮污泥中易于生长，同时保证废水和污泥充分混合。尽管该专利可以适应水体中碳氮比较低的情况，但在处理进水的水质和水量波动大、污染物浓度高的废水，可能会导致微生物死亡，水质恶化的问题。
通常的，为了提高MBBR反应器的处理效果，会对废水中的微生物进行调整，或者使用特殊的填料以提高比表面积，例如，专利文献3使用通过在MBBR泥膜好氧池内投加有效比表面积大的高效悬浮载体，使得悬浮载体上生物膜生物量与池内活性污泥生物量共同在一个池内生长，显著提高单位容积内的生物量。尽管专利文献3的装置在一定程度上提高装置的耐受能力，但高效悬浮载体会增加水处理成本，降低水处理工艺的经济效益。
专利文献1：CN110092538A，2019.08.06，一种炼油碱渣废水分级处理组合工艺方法；
专利文献2：CN108191062A，2018.06.22，一种基于MBBR工艺的制药废水生化处理方法；
专利文献3：CN107585974B，2020.10.02，一种基于MBBR工艺的废水处理方法。
发明内容
1.要解决的问题
为了提高废水处理系统的耐冲击性能，增加装置的处理弹性，本发明提供一种MBBR反应器，通过给定的DO曲线控制不同处理段的溶解氧浓度，调整反应器中不同处理段的菌落组成，当COD浓度较高的废水进入前段处理单元时，前段处理单元对废水进行缓冲调节；后段处理单元中的微生物进一步降低废水中的COD和BOD，提高处理效率和系统的耐冲击性能，保证出水水质稳定，缓解水质波动带来的冲击，提高运行稳定性。
进一步地，基于上述MBBR反应器，本发明提供一种炼油废水处理系统，在MBBR反应器前设置预处理模块和厌氧处理模块，去除炼油废水中的难降解有毒污染物，避免影响后续MBBR反应器的生化处理，进一步提高炼油废水的处理效果，维持出水水质稳定。
2.技术方案
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
本发明提供一种MBBR反应器，包括：具有进水单元与出水单元的池体；设置于池体中的填料，其中，填料作为微生物附着的载体；池体至少包括前段处理单元和后段处理单元，其中前段处理单元连接至后段处理单元，并且废水从前段处理单元流向后段处理单元。进一步说明，在前段处理单元和后段处理单元之间也可以设置多个中间处理单元。本发明还包括控制单元，控制单元用于：在前段处理单元的废水向后段处理单元流动的情况下，根据给定的溶解氧(Dissolved Oxygen，DO)曲线，调控前段处理单元和后段处理单元的DO浓度差值；在t0到t1阶段，将前段处理单元的废水中的DO浓度由f0调整至f3；同时，在t0到t1阶段，将后段处理单元中的DO浓度由f0调整至f1；且维持f1与f3的差值N1至少为0.6mg/L，优选至多为1mg/L。值得指出的是，f1和f3并不是值DO浓度维持在一个数值，而是指DO浓度在容许的范围内以一定幅度波动。
在废水生化处理过程中，主要起到降解作用的并不只是某一种菌，而是对废水特别降解能力的微生物菌形成的菌群协同降解废水中的污染物。而申请人发现，根据特定的曲线，调控前段处理单元和后段处理单元的DO浓度，使得前段处理单元的DO浓度略低于后段处理单元的DO浓度，调整菌群结构，达到实现不同功能的目的。
进一步地，本发明的控制单元包括处理器、检测器和控制器，用于检测DO浓度的检测器设置于前段处理单元和后段处理单元，检测器与处理器电连接，用于将检测的DO浓度信号传送至处理器，处理器接收信号后，根据DO曲线输出处理信号，控制器接收处理信号后调整工作状态，进而控制废水的DO浓度。本发明中的控制器可以是风机，也可以是安装有调控阀门的曝气管。
值得说明的是，如图1所示，本发明不仅需要在反应器挂膜期(TR阶段)时控制DO浓度差，在运行期(t3及以后)仍然需要控制DO的浓度差。其中，在t2到t3阶段，将前段处理单元的废水中的DO浓度由f3调整至f4；同时，在t2到t3阶段，将后段处理单元中的DO浓度由f1调整至f2；f2与f4的差值N2至少为0.3mg/L，至多为0.8mg/L。值得指出的是，f2和f4并不是值DO浓度维持在一个数值，而是指DO浓度在容许的范围内以一定幅度波动。
在运行期，前段处理单元主要用于缓冲水质波动带来的影响，同时将废水的水质调整至适合后段处理单元菌群的最佳状态，也可以对污染物浓度较高的废水进行前段处理。后段处理单元主要对前段处理单元的出水再处理，进一步降低污染物浓度，同时由于废水的水质经过前段处理单元菌群的调节，使得后段处理单元的菌群对废水的处理效果大大提升。
进一步优选地，前段处理单元和后段处理单元的DO浓度为2-8mg/L，例如，2-4mg/L、2-6mg/L、4-6mg/L、4-8mg/L或6-8mg/L，其中在DO浓度为2-4.1mg/L时处理效果最佳。进一步说明，在挂膜期开始之前(即t1之前)，若DO浓度过低，则对废水进行曝气；若DO浓度过高则进行脱气处理；在挂膜期结束(即t2时)后，停止曝气，使得废水的DO浓度调整至运行期水平。
进一步说明图1，由于废水经过前段处理单元时所需的时间相对于挂膜期而言可以忽略不计，因此后段处理单元的“挂膜期”和“运行期”近似地看作与前段处理单元的的“挂膜期”和“运行期”同步进行。在挂膜期开始前，前段处理单元和后段处理单元中均会存在一定量的废水，因此在通常情况下，前段处理单元和后段处理单元的初始DO浓度基本相同。值得说明的是，如图2和图3所示，前段处理单元和后段处理单元的初始DO浓度也可以不相同。
进一步地，若前段处理单元和后段处理单元之间设置有多个中间处理单元，则DO平均浓度由前段处理单元向后段处理单元呈梯度下降趋势，且任意相邻的两个处理单元的DO浓度调整与前述的前段处理单元和后段处理单元调整方式类似。
优选地，前段处理单元的废水流量为S1，后段处理单元的废水流量为S2，S1:S2＝1:1.2-1:1.5，通过延长废水在前段处理单元的废水处理时间，减轻后段处理单元的处理压力，进一步提高系统的耐冲击性能。
优选地，前段处理单元的容积为V1，后段处理单元的容积为V2，V1:V2＝2:1-4:1；值得说明的是，本发明的前段处理单元和后段处理单元既可以是具有连接通道的不同池体，也可以是在同一池体中利用隔栅或具有过水功能的隔板隔开的两部分腔体，可以实现前段处理单元的填料无法进入后段处理单元，而废水可以自由通过的现有设计均可以用于本发明中。
优选地，池体中投加有COD降解菌和好氧硝化菌；COD的投加量与好氧硝化菌的投加量之比为50-150，例如，50-100、100-150、80-150，可以使得MBBR中的菌群达到更合理的群落结构。进一步优选地，COD降解菌的投加量为每吨废水加入10-100g菌剂，好氧硝化菌的投加量为每吨废水加入0.5-1g菌剂。
优选地，COD降解菌包括至少一种芽孢杆菌；本发明所使用的芽孢杆菌均为现有技术中存在的具有COD降解功能的芽孢杆菌，优选为枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、炭疽芽孢杆菌、纺锤形赖氨酸芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌中的至少一种。
好氧硝化菌至少包括硝化杆菌属、亚硝化单胞菌属中的至少一种，本发明所使用的硝化杆菌属、亚硝化单胞菌属的菌剂均为现有技术中存在的具有好氧硝化功能的菌种。
优选地，在投加COD降解菌和好氧硝化细菌的过程中，还可以向池体中投加辅助剂，提高本发明中的菌群活性，增加系统中的微生物丰度，辅助微生物形成良好结构的菌胶团。辅助剂包括氨基酸、低聚糖、维生素、酶、无机盐中的一种或几种；例如维生素A、维生素C、维生素D3、维生素E、维生素B1、维生素B6、维生素B12、b-D-葡聚糖、泛酸钙、叶酸、烟酰胺、赖氨酸、蛋氨酸、精氨酸、和色氨酸中的一种或几种。
优选地，向池体中投加的辅助剂至少包括：1000-3000mg/L的维生素C、2000-5000mg/L的精氨酸以及1000-3000mg/L的b-D-葡聚糖。
优选地，酶的添加量至少为11E6IU/mL，至多为20E6IU/mL，其中酶为纤维素酶、漆酶和低聚糖酶中的至少一种，其中优选为添加上述三种酶，其中纤维素酶的添加量为4-6E6IU/mL，漆酶的添加量为2-5E6IU/mL，低聚糖酶的添加量为5-8E6IU/mL。
本发明进一步提供一种炼油废水处理系统，包括：用于对废水进行预处理的预处理模块；含有反硝化细菌的厌氧处理模块；以及好氧处理模块，好氧处理模块包括含有硝化细菌的好氧池以及上述的MBBR反应器。
优选地，厌氧处理模块设置于MBBR反应器的进水口，好氧池设置于MBBR反应器的出水口。在MBBR处理废水前对炼油废水进行厌氧处理，在MBBR处理废水后对炼油废水进行好氧处理和二沉池的沉淀处理，可以达到较好的水处理效果。进一步地，在MBBR的进水口设置有A池(Anaerobic)，在MBBR的出水口设置有O池(Oxic)。本发明中的A池可以是厌氧池也可以是缺氧池，即在本发明的A池中，既可以发生厌氧反应也可以发生缺氧反应。
优选地，预处理模块包括过滤单元、隔油单元、气浮单元、调节单元、集水单元中的一种或几种。过滤单元可以但不限于格栅渠、隔栅间等具有过滤功能的池体、装置或设备中的一种或几种。隔油单元可以但不限于平流隔油池等具有隔油功能的池体、装置或设备中的一种或几种；气浮单元可以但不限于涡凹气浮池、溶气气浮池等具有气浮功能的池体、装置或设备中的一种或几种；调节单元可以但不限于调节池、调节均质罐等具有水质水量调节均质功能的池体、装置或设备中的一种或几种；集水单元可以但不限于集水池、集水罐等具有收集储存功能的池体、装置或设备中的一种或几种。
优选地，本发明还包括污泥处理模块，用于处理炼油废水处理过程中产生的油泥和浮渣。污泥处理模块与厌氧处理模块和/或好氧处理模块相连通，可收集或处理模块运行过程中产生的固体污染物。本发明的污泥处理模块与MBBR反应器相连接时，其进口位于前段处理单元。
值得说明的是，收集的油泥或浮渣可仅仅由本发明的污泥处理模块收集或储存，后续处理交由其他部门或单位进行后续处置。本发明的污泥处理模块包括污泥储存单元、污泥分离单元、污泥浓缩单元中的一种或几种。其中，污泥储存单元可以但不限于污泥池、油泥浮渣池、油泥浮渣罐等具有储存功能的池体、装置或设备中的一种或几种。污泥分离单元可以但不限于脱水机等具有分离功能的装置或设备中的一种或几种。污泥浓缩单元可以但不限于污泥浓缩罐等固有污泥浓缩功能的装置或设备中的一种或几种。值得说明的是，本发明所使用的污泥储存单元、污泥分离单元、污泥浓缩单元中的设备或装置，均为水处理领域的常见处理设备。
优选地，本发明还包括污油处理模块，用于处理废水处理过程中产生的污油。污油处理模块与预处理模块相连通，可收集或储存污油。污油处理模块包括污油储存单元和污油处理单元，污油储存单元可以但不限于污油池、污油罐等具有收集储存功能的池体、装置或设备。污油处理单元为具有污油处理功能的装置或设备，也可以交由其他单位进行后续处置。值得说明的是，本发明所使用的污油储存单元和污油处理单元中的设备或装置，均为水处理领域的常见处理设备。
利用本发明的炼油废水处理系统，可用于处理CODCr浓度最高为3200mg/L、BOD5最高为1100mg/L、硫化物浓度最高为90mg/L、石油类物质的浓度最高为3000-5000mg/L、挥发酚类物质的浓度最高为50mg/L、氨氮浓度最高为120mg/L、SS浓度最高为700mg/L的废水，同时可以实现稳定的出水水质和较好的污染物去除效果。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明的MBBR反应器，通过特定的DO曲线，控制不同处理段的DO浓度差值，进一步调整反应器中不同处理段的菌落组成，当COD浓度较高的废水进入前段处理单元时，前段处理单元对废水进行缓冲调节；后段处理单元中的微生物进一步降低废水中的COD和BOD，提高处理效率和系统的耐冲击性能，保证出水水质稳定，缓解水质波动带来的冲击，提高运行稳定性。
(2)本发明的MBBR反应器，通过特定的DO曲线即可达到提高系统耐冲击性能的效果，操作简单，运行成本低廉，具有较好的经济效益。
(3)本发明的炼油废水处理系统，采用缺氧-移动床生物膜反应器-好氧(A+MBBR+O)组合工艺，配合高效微生物制剂对炼油废水进行处理，与传统的生化处理系统相比，A+MBBR+O组合工艺配合菌剂使用，具有脱碳能力强、脱氮效果好、出水水质稳定、剩余污泥产量少、运行相对灵活、运维管理简单、运行成本低廉等优点。
(4)本发明的炼油废水处理系统在运行期间，MBBR池各污染指标去除率稳定在95％以上，相同水力停留时间、曝气强度下，本发明的运行方法配合菌剂使用，处理后的各项参数稳定性优于常规处理系统的出水参数；同时MBBR系统中微生物泥龄长(20-40d)，生物相多而且稳定，污泥产量减少20％以上，同时也降低了污泥处理费。
附图说明
图1为初始DO浓度相同时本发明的DO曲线图；
图2为后段处理单元的初始DO浓度较高时本发明的DO曲线图(一)；
图3为前段处理单元的初始DO浓度较高时本发明的DO曲线图(二)；
图4为现有技术中的DO曲线图；
图5为实施例1中的本发明的处理系统示意图；
图6为实施例4中投加COD降解菌后出水COD浓度变化示意图；
图7为实施例4中投加硝化细菌后出水氨氮浓度变化示意图。
具体实施方式
下文对本发明的示例性实施例的详细描述参考了附图，该附图形成描述的一部分，在该附图中作为示例示出了本发明可实施的示例性实施例，其中本发明的特征由附图标记标识。下文对本发明的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本发明的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本发明的特点和特征的描述，以提出执行本发明的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本发明。但是，应当理解，可在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的，而不是限制性的，如果存在任何这样的修改和变型，那么它们都将落入在此描述的本发明的范围内。此外，背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义，并不旨在限制本发明或本申请和本发明的应用领域。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明；本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
在本实施例中，处理对象为某工厂产生的炼油废水，该炼油废水中，CODCr浓度为3000mg/L，BOD5为1050mg/L，硫化物浓度为35mg/L，石油类物质的浓度为3000-5000mg/L，挥发酚类物质的浓度为50mg/L，氨氮浓度为70mg/L，SS浓度为700mg/L。
在本实施例中，如图1所示，预处理模块包括依次连接的隔栅渠、集水池、调节均质罐、平流隔油池、涡凹气浮池和溶气气浮池。厌氧处理模块设置于预处理模块的出水处，本实施例的厌氧处理模块为A池。好氧处理模块设置于A池的出水处，本实施例的好氧处理模块为依次连接的MBBR反应器和O池。在O池的出水口设置有二沉池，O池的出水经过二沉池后达标排放。
本实施例的污油处理模块包括依次连接的污油池和污油罐，且污油池与预处理模块的调节均质罐和平流隔油池相连通。本实施例的污泥处理模块包括依次连接的油泥浮渣池、油泥浮渣罐和卧螺脱水机，油泥浮渣池用于收集调节均质罐、平流隔油罐、涡凹气浮池以及溶气气浮池产生的油泥或浮渣。污泥处理模块还包括污泥池和污泥浓缩罐，污泥池与O池相连接，污泥浓缩罐与卧螺脱水机相通，污泥浓缩罐中的污泥还可以通过回流的方式输送至A池中，A池中的剩余污泥也可以排入污泥浓缩罐中。
如图1所示，根据该DO曲线对挂膜期和运行期的DO浓度进行控制，本实施例中的MBBR包括前段处理单元和后段处理单元，先向MBBR的前段处理单元和后段处理单元中投加填料，填料投加后进入挂膜及负荷提升阶段。挂膜期耗时25d，以出水水质作为判断标准。
本实施例中的MBBR的池体由隔栅隔开，形成前段处理单元和后段处理单元，其容积比为2:1。填料投加完成后进入挂膜期，控制前段处理单元的废水流量为150m3/h，DO平均浓度为2.5mg/L；控制后段处理单元的废水流量为180m3/h，DO平均浓度为3.5mg/L。调节污泥的回流比使MBBR池的污泥浓度为3.1g/L，pH为7.2左右。
将COD降解菌、好氧硝化菌及辅助剂由MBBR池的进水单元处每天定量投加，投加持续25d，使微生物定植在废水系统中，并且在填料上成功挂膜。本实施例中COD降解菌的投加量为每吨废水加入80g菌剂，好氧硝化菌的投加量为每吨废水加入1g菌剂。本实施例中使用的辅助剂如表1所示。
表1实施例1辅助剂添加表
Figure BDA0002999003280000071
Figure BDA0002999003280000081
挂膜期TR共计25d，生物膜的形成以填料内部的生物膜量及生物相来进行判断。挂膜初期为微生物适应期，水质较差，污泥中原生动物肉足虫类占优势；中期以游泳型鞭毛虫，如豆型虫、肾型虫为主；成熟期以固定型纤毛虫，如钟虫、等枝虫为主。填料投加后的第7d，填料颜色变化不大，附着污泥量非常少。填料投加后的第14d后填料呈现淡黄色，附着的污泥明显变多，填料投加后的25d，整个填料表面内外都附上黄黄的一层薄膜，填料凹陷处附着泥量比较多，挂膜完成。
挂膜及负荷提升完成后，系统进入运行期，运行期间控制前段处理单元的废水流量为150m3/h，DO平均浓度为3.8mg/L；控制后段处理单元的废水流量为180m3/h，DO平均浓度为4.1mg/L。此时，前段处理单元的pH为7.3，后段处理单元的pH为7.6，水温28-32℃，污泥回流比为0.9。利用本实施例的处理系统对废水进行处理，处理结果如表2所示。
表2实施例1中的各工段处理出水指标
Figure BDA0002999003280000082
由表2可知，利用本实施例的废水处理系统对炼油废水进行处理，出水的CODCr浓度≤58mg/L，BOD5≤12mg/L，硫化物浓度≤1mg/L，石油类物质的浓度≤1.1mg/L，挥发酚类物质的浓度≤0.1mg/L，氨氮浓度≤0.04mg/L，SS浓度≤44mg/L。
实施例2
本实施例的基本内容同实施例1，其不同之处在于：本实施例中，前段处理单元和后段处理单元的容积比为3:1。控制前段处理单元的废水流量为150m3/h，DO平均浓度为2mg/L；控制后段处理单元的废水流量为200m3/h，DO平均浓度为2.6mg/L。调节污泥的回流比使MBBR池的污泥浓度为3.1g/L，此时pH为7.1左右。本实施例中COD降解菌的投加量为每吨废水加入100g菌剂，好氧硝化菌的投加量为每吨废水加入0.7g菌剂。本实施例中使用的辅助剂如表3所示。
表3实施例2辅助剂添加表
成分指标 参数
维生素E 6000mg/L
维生素B1 2500mg/L
维生素B6 5000mg/L
维生素B12 8mg/L
烟酰胺 4000mg/L
赖氨酸 5500mg/L
纤维素酶 5E6IU/L
漆酶 4E6IU/L
维生素C 3000mg/L
精氨酸 5000mg/L
低聚糖酶 7E6IU/L
b-D-葡聚糖 2000mg/L
运行期间控制前段处理单元的废水流量为150m3/h，DO平均浓度为3.2mg/L；控制后段处理单元的废水流量为200m3/h，DO平均浓度为4.0mg/L。此时，前段处理单元的pH为7.3，后段处理单元的pH为7.5，水温28-32℃，污泥回流比为0.9。利用本实施例的处理系统对废水进行处理，处理结果如表4所示。
表4实施例2中的出水指标
Figure BDA0002999003280000091
由表4可知，利用本实施例的废水处理系统对炼油废水进行处理，出水的CODCr浓度≤70mg/L，BOD5≤16mg/L，硫化物浓度≤1.6mg/L，石油类物质的浓度≤3.2mg/L，挥发酚类物质的浓度≤0.2mg/L，氨氮浓度≤0.1mg/L，SS浓度≤50mg/L。
实施例3
本实施例的基本内容同实施例1，其不同之处在于：本实施例中，前段处理单元和后段处理单元的容积比为4:1。控制前段处理单元的废水流量为140m3/h，DO平均浓度为1.5mg/L；控制后段处理单元的废水流量为200m3/h，DO平均浓度为2.3mg/L。调节污泥的回流比使MBBR池的污泥浓度为3.1g/L，此时pH为7.1左右。本实施例中COD降解菌的投加量为每吨废水加入25g菌剂，好氧硝化菌的投加量为每吨废水加入0.5g菌剂，本实施例中使用的辅助剂如表5所示。
表5实施例3辅助剂添加表
成分指标 参数
泛酸钙 4000mg/L
叶酸 20mg/L
维生素B6 5000mg/L
维生素B12 8mg/L
烟酰胺 4000mg/L
赖氨酸 5500mg/L
纤维素酶 6E6IU/L
漆酶 25E6IU/L
维生素C 2000mg/L
精氨酸 3000mg/L
低聚糖酶 8E6IU/L
b-D-葡聚糖 3000mg/L
运行期间控制前段处理单元的废水流量为140m3/h，DO平均浓度为3.5mg/L；控制后段处理单元的废水流量为200m3/h，DO平均浓度为4.0mg/L。利用本实施例的处理系统对废水进行处理，处理结果如表6所示。
表6实施例3中的出水指标
Figure BDA0002999003280000101
由表4可知，利用本实施例的废水处理系统对炼油废水进行处理，出水的CODCr浓度≤50mg/L，BOD5≤9mg/L，硫化物浓度≤1.2mg/L，石油类物质的浓度≤1mg/L，挥发酚类物质的浓度≤0.2mg/L，氨氮浓度≤0.06mg/L，SS浓度≤50mg/L。
实施例4
在本实施例中，利用实施例1对现有技术中的处理系统进行改进，某废水处理厂正常进水COD基本在2500mg/L左右，由于系统在短时间内(3d)进水COD达到10000mg/L左右，最高达到16000mg/L，导致生化系统中的硝化细菌基本失活，系统活性污泥性状很差，系统出水带泥严重，出水氨氮严重超标。
为尽快恢复系统，使系统可以长期稳定的达标排放，先添加COD降解菌改善污泥性状，投加COD降解菌3天后投加硝化细菌进行强化，尽快恢复系统硝化能力。如图6所示，投加COD降解菌5天后，系统出水COD降到200mg/L以内(增效前系统出水COD在430mg/L左右)，7天后系统出水COD降到100mg/L以内。如图7所示，投加硝化细菌5天后系统出水氨氮小于35mg/L，8天后系统出水氨氮基本小于10mg/L，系统运行2个月后，出水氨氮基本控制在10mg/L以内，系统抗风险能力明显增强。
实施例5
本实施例的基本内容同实施例1，其不同之处在于：在本实施例中，在运行期间，短时间内(3d)进水COD提高至10000-15000mg/L。在进水COD浓度恢复正常的第0d，前段处理单元的污泥性状较差，后段处理单元的污泥性状良好，系统出水COD在500mg/L以上，一般为610mg/L左右；在进水COD浓度恢复正常的第3d，前段处理单元的污泥性状恢复正常状态，后段处理单元的污泥性状良好，系统出水COD降到430mg/L以内。
对比例1
本对比例的基本内容同实施例1，其不同之处在于：在本对比例的好氧处理模块中，只设置有A池和O池。本对比例的处理对象为某工厂产生的炼油废水，该炼油废水中，CODCr浓度为2000mg/L，BOD5为700mg/L，硫化物浓度为35mg/L，石油类物质的浓度为3000-5000mg/L，挥发酚类物质的浓度为50mg/L，氨氮浓度为70mg/L，SS浓度为700mg/L。利用本对比例处理废水，处理效果如表7所示。
表7对比例1中的各工段处理出水指标
Figure BDA0002999003280000111
Figure BDA0002999003280000121
由表7可知，利用本对比例的废水处理系统对炼油废水进行处理，出水的CODCr浓度≤151mg/L，BOD5≤28mg/L，硫化物浓度≤1mg/L，石油类物质的浓度≤4.8mg/L，挥发酚类物质的浓度≤0.37mg/L，氨氮浓度≤17mg/L，SS浓度≤64mg/L。由于在有氧处理模块中未使用MBBR模块，因此出水的去除率略低于实施例1。不仅如此，由于对比例1无法保证出水水质稳定，因此需要控制进水的污染物浓度。因此，对比例1的进水CODCr浓度以及BOD5较实施例1略低，若将进水CODCr浓度提高至3000mg/L，BOD5提高至700mg/L，则会导致出水水质恶化(CODCr出水浓度＞700mg/L，BOD5出水浓度＞450mg/L)。
对比例2
本对比例的基本内容同实施例1，其不同之处在于：本对比例根据图4的DO曲线对MBBR反应器中的DO浓度进行控制。在本对比例的好氧处理模块中，控制挂膜期前段处理单元和后段处理单元的DO浓度均为3mg/L，运行期前段处理单元和后段处理单元的DO浓度均为4mg/L。利用本对比例处理实施例1中相同的废水，处理效果如表8所示。
表8对比例2中的各工段处理出水指标
Figure BDA0002999003280000122
由表8可知，尽管本对比例相较于对比例1而言，对于污染程度较高的废水具有较好的处理效果，但是其CODCr和BOD5出水浓度仍然未达到较好的理想水平。不仅如此，申请人进行多次中试实验后发现，使用本对比例的方法处理炼油废水，其CODCr和BOD5出水浓度分别在100-250mg/L以及20-50mg/L范围内波动，无法实现出水水质稳定。
对比例3
本对比例的基本内容同实施例1，其不同之处在于：在本对比例中在MRRB池中不使用辅助剂。利用本对比例处理实施例1中相同的废水，污泥生长缓慢，挂膜期延长，在进水污染物浓度较高的情况下，生物膜的生长受到影响。
更具体地，尽管在此已经描述了本发明的示例性实施例，但是本发明并不局限于这些实施例，而是包括本领域技术人员根据前面的详细描述可认识到的经过修改、省略、例如各个实施例之间的组合、适应性改变和/或替换的任何和全部实施例。权利要求中的限定可根据权利要求中使用的语言而进行广泛的解释，且不限于在前述详细描述中或在实施该申请期间描述的示例，这些示例应被认为是非排他性的。在任何方法或过程权利要求中列举的任何步骤可以以任何顺序执行并且不限于权利要求中提出的顺序。因此，本发明的范围应当仅由所附权利要求及其合法等同物来确定，而不是由上文给出的说明和示例来确定。
除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。“质量、浓度、温度、时间、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，1-50的范围应理解为包括选自1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49或50的任何数字、数字的组合、或子范围、以及所有介于上述整数之间的小数值，例如，1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8和1.9。关于子范围，具体考虑从范围内的任意端点开始延伸的“嵌套的子范围”。例如，示例性范围1-50的嵌套子范围可以包括一个方向上的1-10、1-20、1-30和1-40，或在另一方向上的50-40、50-30、50-20和50-10。”。

Claims (10)

1.一种MBBR反应器，包括，
具有进水单元与出水单元的池体；
设置于池体中的填料；所述填料作为微生物附着的载体；
所述池体至少包括前段处理单元和后段处理单元，其中前段处理单元连接至后段处理单元，并且废水从前段处理单元流向后段处理单元；其特征在于：
还包括控制单元，所述控制单元用于：在前段处理单元的废水向后段处理单元流动的情况下，根据给定的DO曲线，调控前段处理单元和后段处理单元的DO浓度差值；
其中，在t0到t1阶段，将前段处理单元的废水中的DO浓度由f0调整至f3；同时，在t0到t1阶段，将后段处理单元中的DO浓度由f0调整至f1；
所述f1与f3的差值N1至少为0.6mg/L。
2.根据权利要求1所述的一种MBBR反应器，其特征在于：在t2到t3阶段，将前段处理单元的废水中的DO浓度由f3调整至f4；同时，在t2到t3阶段，将后段处理单元中的DO浓度由f1调整至f2；
所述f2与f4的差值N2至少为0.3mg/L。
3.根据权利要求1所述的一种MBBR反应器，其特征在于：所述f1与f3的差值N1至多为1mg/L。
4.根据权利要求1所述的一种MBBR反应器，其特征在于：所述池体中投加有COD降解菌和好氧硝化菌。
5.根据权利要求1所述的一种MBBR反应器，其特征在于：前段处理单元的容积为V1，后段处理单元的容积为V2，V1:V2＝2:1-4:1。
6.根据权利要求1所述的一种MBBR反应器，其特征在于：前段处理单元的废水流量为S1，后段处理单元的废水流量为S2，S1:S2＝1:1.2-1:1.5。
7.根据权利要求2所述的一种MBBR反应器，其特征在于：所述f2与f4的差值N2至多为0.8mg/L。
8.根据权利要求4所述的一种MBBR反应器，其特征在于：还包括向池体中投加辅助剂，所述辅助剂包括氨基酸、低聚糖、维生素、酶、无机盐中的一种或几种。
9.一种炼油废水处理系统，包括：
用于对废水进行预处理的预处理模块；
含有反硝化细菌的厌氧处理模块；以及
好氧处理模块，所述好氧处理模块包括含有硝化细菌的好氧池；
其特征在于，所述好氧处理模块还包括权利要求1-8任意一项所述的MBBR反应器。
10.根据权利要求9所述的一种炼油废水处理系统，其特征在于：所述厌氧处理模块设置于MBBR反应器的进水口，所述好氧池设置于MBBR反应器的出水口。
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