反渗透浓水处理工艺方案的选择

反渗透浓水处理工艺方案的选择

兰州石化油机的废水深度处理装置于2009年竣工并开始生产。主要包括气浮系统、气回收生物滤池、混凝沉淀、超滤系统、反渗透系统和医药系统。设计处理能力为180m。目前，国内外常用的废水氧化技术主要包括臭氧氧化、Fenton氧化以及次氯酸钠氧化等1cod和水质分析1.1反渗透浓水中cod分析表1为兰州石化某炼油厂污水深度处理装置处理后的反渗透浓水中COD值分析监测结果，从中可以看出，2015年该炼油厂污水深度处理装置处理后的反渗透浓水中COD值最大为98.29mg·L1.2反渗透浓水水质特征表2为兰州石化某炼油厂污水深度处理装置处理后的反渗透浓水中水质分析监测结果，从中可以看出，该炼油厂污水深度处理装置处理后的反渗透浓水的水质特征是浊度低，含盐量高，硬度高，碳酸氢根质量浓度高。结合上述反渗透浓水中COD分析统计结果，认为该炼油厂污水深度处理装置处理后的反渗透浓水可生化性较差，若单独采用臭氧催化氧化技术则存在臭氧消耗量较大、处理成本高、增加后期装置运行负担等问题。因此，根据国内同行业反渗透浓水处理工程经验，宜采用高级氧化和曝气生物滤池或吸附过滤技术的组合工艺。2反渗透浓水水质分析方案优选为选择适合该炼油厂反渗透浓水的最佳处理工艺路线，结合反渗透浓水的COD值和水质分析结果，拟定了以下3种方案：(1)臭氧催化氧化+曝气生物滤池；(2)臭氧接触氧化+曝气生物滤池；(3)臭氧催化氧化+活性炭滤池。2.1生化预处理污水臭氧催化氧化+曝气生物滤池处理工艺路线图见图1。反渗透装置浓水依靠其自身余压，进入臭氧催化氧化池内，利用臭氧作为氧化剂，通过负载金属离子催化剂的催化作用，有效生成和增加反应体系内的OH自由基，将有机污染物氧化去除，臭氧由臭氧发生器现场制备。在经过臭氧催化氧化后，水中难生物降解的长链、大分子有机物转化为较小且可生物降解的有机物，同时提高污水B/C，改善可生化性，为后续生化处理创造有利条件。催化氧化池出水重力流进入稳定池，耗尽水中残余臭氧，消除对后续生物处理系统的影响后，进入曝气生物滤池，通过生化反应进一步去除水中污染物，减少催化氧化臭氧消耗量。曝气生物滤池出水重力流排至清水池，再进入污水处理厂原301泵房排出厂外。臭氧催化氧化池与曝气生物滤池反洗水取自清水池，通过反洗水泵对两池进行反洗，反洗排水排放至反洗水排污水池，经反洗水排污泵提升送至污水处理厂生化处理系统前端重新处理。2.2反渗透装置中臭氧接触氧化的优缺点表3和表4分别为3种处理方案的工艺参数和处理成本对比结果，可以看出，处理方案一具有运行成本低、系统运行稳定、可确保出水水质达标以及操作管理方便等优点；而处理方案二中臭氧接触氧化虽然节省了催化剂的投资费用，但对于含盐量高、组分复杂、难降解污染物的反渗透装置浓水，氧化效果难以保证，而且臭氧投加量增大，运行费用较高；处理方案三的处理成本虽然也比较低，但活性炭吸附饱和后需要更换，系统长期运行费用较高。因此，综合对比3种处理方案的工艺参数、处理效果以及处理成本，选择处理方案一（臭氧催化氧化+曝气生物滤池法）作为兰州石化某炼油厂反渗透浓水的处理工艺。3反渗透浓水处理效果评价根据以上研究结果，兰州石化某炼油厂反渗透浓水处理项目建成稳定运行后，分别于2020年8月7日至8月9日对该装置的处理能力以及处理效果进行评价。3.1处理能力表5为处理装置不同时间的进水量统计结果，由表5结果可以看出，2020年8月7日至8月9日期间装置的最低进水量为299.6m3.2处理效果3.2.1cod消除效果装置入口水样的COD值平均为42mg·L由图2结果可以看出，经过该装置处理后的反渗透浓水出口水样的COD值最大为7.51mg·L3.2.2装置出口水样中悬浮物、氨氮值和ph值图3为装置出口水样悬浮物质量浓度检测结果，由图3结果可以看出，经过该装置处理后的反渗透浓水出口水样的悬浮物质量浓度最大值为6.84mg·L此外，对装置出口水样中的氨氮值和pH值进行检测，结果发现，水样中氨氮值为0,pH值最大为7.81，最小为7.16，平均值为7.32，可以看出，水样中氨氮值和pH值指标均能满足国家标准《石油炼制工业污染物排放标准》（GB31570—2015）的要求。4反渗透浓水处理工艺优选1）目标炼油厂污水深度处理装置处理后的反渗透透浓水的COD值仍较高，且其含盐量较高，碳酸氢根根质量浓度高，需要进一步深度处理以满足新标准的的排放要求。2）反渗透浓水处理工艺优选结果表明，臭氧催化化氧化+曝气生物滤池法对目标炼油厂反渗透浓水具具有较好的处理效果，且系统运行稳定可靠，处理成成本较低。3）反渗透浓水处理效果评价结果表明，经过臭氧氧催化氧化+曝气生物滤池工艺处理