电絮凝MBR组合工艺深度处理石化工业废水的研究.doc

电絮凝MBR组合工艺深度处理石化工业废水的研究电絮凝MBR组合工艺深度处理石化工业废水的研究.txt丶喜欢的歌，静静的听，喜欢的人，远远的看我笑了当初你不挺傲的吗现在您这是又玩哪出呢？ 本文由ygb129贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 第卷第期 年月 工业水处理 电絮凝一组合工艺深度处理石化工业废水的研究 李 亮，阮晓磊，陈 军，张艳芳，霍 莹，张 ） 莹 （中海油天津化工研究设计院，天津 摘要采用电絮凝一组合工艺深度处理石化工业废水，结果表明该组合工艺的最佳运行条件为：电絮凝 工艺采用铁一碳电极，电流密度为 ，极板间的水流速度 ，此时废水处理能耗为 ?； 艺水力停留时间（）为 ，溶解氧（）控制在 。在上述最佳条件下阶石油类的去除率均在 以上，和氨氮的去除率均在以上，出水水质达到了中水回用水质标准。 关键词电絮凝；石化废水；深度处理；中水回用 中图分类号 文献标识码文章编号（） ， ， ， ， ， （ ， ，） ： ： ， ， ， ?， （） ， （） ， ， ， ：； ； ： ； 石化工业污水中含有许多有毒有机污染物大 多数有机物质的可生化性较差，对其的治理一直都 是热点研究课题之一。随着我国“节能减排”工作的 实施，很多石化企业提高了排放标准，同时还要求提 高污水回用率，严格控制污染物的排放总量，因此大 多数石化企业面临污水处理工艺的改造问题。 “一”一?一一”?一一一一?一一一一一一 计算，处理 污水的药剂费用为元。若采用 聚合铝，药剂价格约 元，加药量按 玑 【参考文献】 赵晓非，刘立新，王玉婵，等残留聚丙烯酰胺质量浓度对聚驱污 水絮凝处理的影响大庆石油学院学报，（）： 汤争争，赵林，鲁逸人，等新型复配混凝剂处理三次采油废水的 实验研究工业水处理，（）： 陈颖，吴红军，孔凡贵，等高铁酸钾处理含聚合物油田污水的研 究工业用水与废水，（）： 作者简介罗立新（一），年毕业于大庆石油学院，高级工 程师，所长。电话：，： 。 计算，处理 污水的药剂费用为元。新型混 凝剂的处理成本不到聚合铝的。 结论 研制的新型混凝剂是一种高效硅铝复合水处理 药剂。该药剂通过硅铝复合，提高了铝元素的效率。 从而大大降低了药剂成本。该药剂生产工艺简单， 操作方便、安全，稳定性较好，是含聚合物污水处理 较为理想的药剂。其缺点是对温度比较敏感，常温 下效果好。温度升高则加药量增大。 收稿日期（修改稿） 一 万方数据 试验研究 电絮凝通过电流的传递而使底物发生氧化还 原反应从而使有机物发生降解，作为一种传统的污 水处理方法，其广泛用于不同种类的污水处理； 是现代膜分离技术与生物技术有机结合的一 种新型废水生物处理技术。是目前在高浓度有机污 水处理、中水回用等领域最有前途的污水生物处理 技术之一。这两种工艺均具有占地小的特点，可解 决很多企业改造时空地不足的问题。笔者对采用电 絮凝一工艺深度处理某石化生化二级出水进 行了试验研究。 试验条件及工艺流程 工业水处理，（） 试验结果与讨论 电絮凝静态试验 不同电极材料对处理效果的影响 采用铁一碳、铝一碳电极作为电极材料，在相同 的电流密度以及相同的电解时间下，分别处理试验 用水不同电极材料对处理效果的影响见表。 表不同电极材料的处理效果 项目舞鬈高黼翟謦实验现象 原水 ， 铁碳电极出水 铝碳电极出水 浣；譬氟 絮体较松散 试验用水 试验用水取自某石化企业污水处理段生 由表可以看出选择铁一碳电极处理石化废 水时，其对叭悬浮物、浊度等的处理效果远高 于铝一碳电极的处理效果。其中。的去除率接近 。这是由于电絮凝出水水质与反应过程中释放 出来的金属离子（“、）的数量有关。而电流密度 决定了金属电极上金属离子的溶出量。在相同电流 密度下，铁极板的金属离子溶出量远远大于铝极板。 此外以铁作为极板时，反应生成的?可直 接氧化废水中的有机物而反应生成的和 不但具有压缩胶体、乳化油胶粒的扩散双电层，还具 有脱稳凝聚的作用。铁离子与一生成的（）、 （）等络合离子，具有较强的絮凝、吸附作用， 不仅能去除废水中的有机物和悬浮物引，同时还可 去除部分油类污染物，为后续处理工艺提供 了有利的条件。 化池出水，其水质为： ， ， ，氨氮 ，悬浮物 ，浊度 。石油类 。 试验装置及工艺流程 试验所用电絮凝反应装置为自主设计装置，所 用极板尺寸均为 ，极板连接 方式为复极式，液路连接方式为并联式。水泵流量 为 。装置也为自主设计装置，膜组件为 国产聚偏氟乙烯中空纤维帘式膜，膜孔径为“， 纤维内径为 外径为 ，膜组件总面积 为 。膜反应器为圆形有机玻璃柱，其规格为 ，有效水深 ，储水容积 。 采用蠕动泵提供产水动力，通过气体转子流量计控 制曝气量。工艺流程见图。 电流密度对处理效果的影响 使用铁一碳电极，以试验用水为原水，在固定的 水流速度下，改变电流强度，从而改变电流密度，研 究不同的电流密度对去除效果的影响，结果 见图。 ； 一原水箱；污水提升泉；电絮凝反应器；一沉淀池； 一反应器；一产水泵；一气泵。 舅 旮 图工艺流程 试验方法 采用静态试验方法研究电絮凝运行条件对处理 效果的影响，确定电絮凝装置处理石化废水的最佳 运行工况；将在最佳电絮凝工艺条件下处理的石化 废水出水用作工艺的进水研究水力停留时 间（）、溶解氧（）对处理效果的影响，确定最 佳的工艺运行参数：在确定的最佳条件下考 察电絮凝一组合工艺对石化废水的处理效果。 一一 电流密度（?） 图 电流密度对。去除效果的影响 从图可以看出，开始时出水。随电流密 度的增大降低缓慢这主要是因为开始时电流密度 很小，只有很少的絮体产生。随着电流密度的增大， 出水迅速下降，水中产生絮体明显增多。当电 流密度 时，出水。降低缓慢，之后 万方数据 工业水处理，（） 李亮，等：电絮凝一组合艺深度处理石化工业废水的研究 表最佳运行条件下电絮凝处理效果 略有升高，此时，电解产生絮体较多，混凝沉淀作用 减弱。实验确定最佳电流密度为 ，此时的 电流强度为 。 出水 项目（。（署吕）（曩罂）（悬浮物黹（石油类 电絮凝过程中的电流密度决定了金属电极上金 属离子的溶出量。高的电流密度对电解槽的工作最 为有利。因为这时电解槽的容积和电极的工作表面 得到了充分的利用。然而随着电流密度的提高，电 极的极化现象和钝化也增大，导致所需电压的增加 和次要过程电能的损耗，使电流效率急剧下降。电 流密度过大，产生的络合离子过多，形成的微絮体难 以沉淀下来，过量的（）“等络合离子使胶体表 面电荷发生逆转，使胶体颗粒重新浮起，影响对 。的去除效果。 ，在一定程度上减轻了后续的膜组件 的污染，为工艺的良好运行提供了有利的条 件。此时装置运行电流为 流量为 ，废水 处理能耗为 ?。 工艺运行条件的研究 装置的基本参数 试验装置反应器容积为 ，设定的基本 运行参数为：污泥龄 ：膜通量 （?）； ：产水时运行 ，产水 。 极板间的水流速度对处理效果的影响 使用铁一碳电极，以试验用水为原水，在电流强 ；反洗时运行 ，反洗 将经过驯化的污泥接种至装置，试验用 水为电絮凝装置出水，水质情况见表。 度为 即电流密度为 时，通过改变流 量来改变污水在极板问的水流速度，研究水流速度 对去除效果的影响，结果如图所示。 对去除率的影响 在相同试验条件下，分别取不同的，考察 对。去除效果的影响，结果见图。 水流速度（?。） 图 水流速度对。去除效果的影响 上 由图可以看出，出水。随水流速度的增 大而降低，当水流速度为 时，出水。降 至最低，此时对应的水泵流量即该装置的处理能力 为 。当水流速度 时，出水缓 慢增加直至基本保持不变。由于低流速不利于电解 时金属离子的迅速扩散和絮体的良好形成与充分吸 附，因此电絮凝反应不宜在低流速条件下运行。此 外，高的流速可将电解的铁离子迁移出电极表面的 滞流层，不仅导致已经形成的絮体破碎，还会影响处 理效果。本实验确定的最佳水流速度为 ，对 应装置的处理能力为 。 图 对，处理效果的影响 从图可以看出，出水随的增加 而降低，且较短时即有较为明显的去除。这主 要是因为活性污泥对有机物具有良好的吸附能 力，而工艺利用膜的高效截流作用，去除全 部悬浮物的同时也去除了一部分。随着 的增大，有利于专性菌的培养微生物对有机物的 降锯率大大提高，因此出水进一步降低。当 时，对的去除率达到最大值， 此时出水。为 。当 时，出 水基本没有变化，均 ，已经达到了 中水回用对。的要求，因此实验确定最佳 为 。 最佳运行条件下电絮凝处理效果 在上述实验确定的采用铁一碳电极，电流密度 为 ，水流速度为 的最佳运行条件 下，对试验用水进行处理，结果见表。 从表可以看出在最佳运行条件下，电絮凝对 石化废水有较好的去除效果，出水。接近 ，去除率出水氨氮 ，石油类为 对处理效果的影响 在相同的试验条件（ ）下，控制在 、 ，考察 对处理效果的影响，结果见表。 一 万方数据 试验研究 工业水处理，（） 攀 一 一 鞴鬻螂枷睨 一 一盯让弛 出水指标均达到了中水回用的要求。 结论 （）电絮凝工艺处理石化废水时，采用铁一碳电 极具有较好的处理效果，最佳运行条件为：电流密度 。水流速度 。在此条件下，的 （）工艺的最佳运行条件为： 去除率，废水处理能耗为 ?。 ， 从表可以看出，当控制在 时，对和氨氮去除效果不佳，主要因为硝化反 应是硝化菌在好氧条件下完成的，而过低的维持 不了好氧菌和硝化菌的代谢需氧量，以致出水。 和氨氮浓度较高。随着逐渐升高，和氨氮 的去除率增加，当在 时，出水 和氨氮浓度基本达到最低值。当 时，出 水和氨氮的浓度基本保持不变。主要因为 过高时。污泥絮体内部不易产生缺氧区，抑制了反硝 化反应的进行。综合考虑处理效率与能耗，建议 控制在 即可。 。在此条件下，出水可稳定 在 以下。 （）在上述最佳运行条件下，采用电絮凝一 组合工艺处理石化废水生化二级出水，、石油 类等污染物的去除率均在以上，和氨氮的 去除率均达到以上。其出水水质可达到中水回 用的水质标准。 参考文献 毕鹏禹，董慧茹，卢永康，等电絮凝一，氧化法处理石化工业污 水的研究北京化工大学学报，（）： 陈新军，李浩膜生物反应器在环境工程中的应用前景及研究发 展方向广东化工，（）： 曲久辉，刘会娟水处理电化学技术与原理北京：科学出版 社： 宋卫锋，倪亚明电解法水处理技术的研究进展化工环保， ，（）： 姚培正，岳贝贝铁屑一活性炭内电解处理废水研究环境科 电絮凝一动态试验 在上述实验确定的电絮凝和工艺最佳运 行条件下即电絮凝工艺采用铁一碳电极，电流密度为 ，极板间的水流速度为 ，工艺 为 ，控制在 ，采用动态电絮 凝一工艺对石化废水进行处理，结果见表。 表电絮凝一动态试验结果 学研究，（）： 项目譬搿，。器吕，。嚣，鬈鬟黹群謦 原水 堂坐 ：！ 竺：！ 丝 ！： ：！ ！：！ 注：出水数据为平均值。 作者简介李亮（一），年毕业于武汉大学，工程师。电 话：，：。 从表可以看出，处理后的出水水质稳定，各项 收稿日期（修改稿） 一?“?”一?“一十一一一一一一一一一卜? 工业水处理创刊周年纪念特刊征稿启事 年工业水处理杂志将迎来创刊周年。工业水处理杂志走过的这年也是我国水处理事业大发展的年。 年来工业水处理杂志记录和见证了我国在水处理领域的发展历程。为重温过去、展望未来，同时也是为了纪念工业水处理 杂志创刊周年这一历史时刻的到来，我刊拟于年下半年特别组织、策划、出版一期纪念特刊，诚邀国内外水处理专家、 学者、工程技术人员等为我刊撰稿，共同总结和回顾中国水处理行业及工业水处理杂志在年中所走过的光辉历程，以推动 我国水处理事业进一步发展。 征集论文内容主要包括： （）纪念工业水处理杂志创刊周年的回顾性文章。 （）总结中国在某水处理技术领域年来发展变化并展望其今后发展趋势的综述性文章。 （）介绍创新型水处理理论及技术方面的文章。 对文章的格式要求参见本刊征稿简则。征稿截止日期为年月日。 投稿电子信箱：（请在邮件主题栏标明“周年特刊”字样） 咨询电话： 一 万方数据 电絮凝-MBR组合工艺深度处理石化工业废水的研究 作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数： 李亮， 阮晓磊， 陈军， 张艳芳， 霍莹， 张莹， Li Liang， Ruan Xiaolei， Chen Jun ， Zhang Yanfang， Huo Ying， Zhang Ying 中海油天津化工研究设计院,天津,300131 工业水处理 INDUSTRIAL WATER TREATMENT 2010，30(4) 0次 参考文献(5条) 1.毕鹏禹.董慧茹.卢永康 电絮凝-O3氧化法处理石化工业污水的研究 2006(4) 2.陈新军.李浩 膜生物反应器在环境工程中的应用前景及研究发展方向 2008(1) 3.曲久辉.刘会娟 水处理电化学技术与原理 2007 4.宋卫锋.倪亚明 电解法水处理技术的研究进展 2001(1) 5.姚培正.岳贝贝 铁屑-活性炭内电解处理废水研究 1999(3) 相似文献(2条) 1.期刊论文 崔志广.李舒渊.夏俊林.薛涛.黄霞.CUI Zhi-guang.LI Shu-yuan.XIA Jun-lin.XUE Tao.HUANG Xia 电 絮凝强化膜生物反应器除磷研究 -中国给水排水2009,25(7) 采用电絮凝/膜生物反应器(EC-MBR)工艺对模拟生活污水进行了强化除磷研究.结果表明,通过控制电流强度及通电时间,可使除磷率维持在95%以上 ,出水总磷0.5 mg/L;同时,对COD和氨氮的去除率也分别在90%和95%左右.电絮凝的加入可以增加污泥活性,降低污泥粘度、平均粒径以及上清液中的有机 物浓度,这在一定程度上延缓了膜污染,使反应器能够在较长时间内稳定运行. 2.学位论文 孙磊 膜生物反应器及电絮凝-过滤技术在分散式生活污水处理中的应用研究 2009 对于生活污水集中收集处理受到限制的地区，建立及推广分散式生活污水处理技术成为解决该类地区水污染问题的可行途径。超滤膜生物反应器 (MBR)和电絮凝(EF)-过滤系统均具备占地面积小、出水水质高和稳定可靠等优点，因此本文对膜生物反应器及电絮凝-过滤技术应用于分散式生活污水处 理进行了研究。 超滤膜生物反应器的研究采用德国某公司提供的一体化单级MBR。由于单级MBR设计参数固定且德国生活习惯与我国山区存在巨大差异，启动阶段膜 生物反应器污泥负荷(F/M)远低于0.05kgCOD/kgMLSSd，造成了严重的污泥解体。表征污泥活性的指标单位氧气利用率(SOUR)从37.25mg O2/g MLSS/h降 低到20.29mg O2/g MLSS/h，污泥浓度从4g/L下降并稳定在2g/L，污泥体积平均粒径也从104m降低到59m，溶解性微生物产物SMP中蛋白和多糖的比例 分别比初始阶段增加了11倍和6.5倍，造成严重的膜污染。针对启动阶段遇到的问题，采用2g/L污泥浓度启动，保证污泥负荷(F/M)在 0.05kgCOD/kgMLSSd以上，并在好氧生物池完成污泥驯化后将膜组件放入系统内进行一体化运行，避免严重的膜污染。 环境温度的变化也是制约单级MBR运行的因素。水温在13以上，单级MBR可保持优异的COD以及氨氮的去除效率，同时由于超滤膜组件自身的特性 ，可保证对于悬浮颗粒物的全部去除。与传统活性污泥系统类似，在水温低于4的情况下，MBR反应器内的微生物进入休眠状态，无法对水中污染物质 进行分解代谢，对于氨氮和COD的去除均由膜组件的物理截留造成。当水温进一步降低至0以下时，污泥出现大面积解体、造成严重膜污染以及出水水 质恶化。建议MBR在分散式处理中统一采用埋地式安装，以应对当地的低温天气。 无法高效脱氮除磷是单级MBR的瓶颈。对原有单级MBR进行改良构建两级序批式膜生物反应器(TSBMBR)实现了COD、NH3-N、TN和TP分别达到94、 90、82和90以上的去除率，出水符合景观用水标准。第一级反应器(TSBMBR1)中污泥龄控制在5-7天，并创造适合聚磷菌PAOs生存的条件，系统始 终保持高效的除磷效果。在TSBMBR1中形成了颗粒化污泥与絮体污泥共存的现象。在系统运行30天后，污泥SVI值稳定在50ml/g，粒径从84m增长到 300m。胞外聚合物EPS含量随着颗粒化的进行从接种状态时的40 mg/g MLSS上升至80-100mg/g MLSS，同时SMP伴随着反应器中污泥颗粒化的过程也从 5mg/g MLSS迅速增加至15-20mg/g MLSS，随着颗粒化的稳定SMP含量一直保持在较高的水平。同时污泥表面电荷负向增加，相对憎水性增强。 第二级反应器(TSBMBR2)在排泥模式下污泥浓度稳定在6-8g/L，污泥龄控制在25-30天，可保证高效的总氮去除率且膜通量稳定没有出现明显的膜污 染。同时由于泥龄长，系统内出现大量原生和后生动物。TSBMBR2进入不排泥模式污泥浓度增长至13g/L，同时SOUR从30mg O2g MLSSh-1下降至10mg O2gMLSSh-1，微生物进入以内源呼吸为主模式，反应器内形成以丝状菌为主体的菌群模式。随着系统运行过程中丝状菌不断大量繁殖，使得污泥表 面电荷逐步下降，从接种污泥的-1.6meq/g MLSS下降到-2.6meq/g MLSS，同时污泥絮体的憎水性也显著提高，从45上升到95，单位膜通量从最 初的750 Lh-1bar-1下降至400Lh-1bar-1附近。通过SPSS的相关性分析可以发现，EPS中的蛋白对污泥沉降性能具有明显影响，并且由于EPS中蛋 白组分占主导，因此总EPS和污泥沉降性能也有较好的相关性，同时单位膜通量和SMP中的多糖含量有很好的相关性。