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本文利用气浮除油—UASB—氧活性污泥法--接触氧化组合工艺对辽河油田采油废水进行室内处理研究。主要考察了气浮的除油效果,厌氧水解酸化对提高废水可生化性的作用以及好氧生物处理法的去除COD效果。
1)试验研究结果证明,采用本研究开发应用的生物处理系统,可以很好地实现油田废水的处理要求并达到良好的出水水质。经过厌氧酸化水解及一级好氧处理的油田废水,COD浓度可降低160~180mg/L。在通过二级好氧接触氧化法处理,其出水COD浓度可以保证在100mg/L以下,一般为接近80mg/L左右,这样可以满足国家出水排放标准的要求。
2)试验同时还研究了接触氧化法在前、活性污泥法在后的二级好氧生物处理系统。试验结果表明,采用好氧接触氧化法处理厌氧酸化水解后的出水,COD去除率一般可以保持在50~60%的水平,高的一般可达到70%左右,出水通常在233~435mgCOD/L。这于前面好氧接触氧化法作为二级处理单元可以达到的处理效果是一致的。再经过好氧活性污泥法二级处理后,废水的COD进一步降低。如果进水的COD控制在400mg/L以内,出水COD可以保持在小于134mg/L,最低达到118mg/L。这与国家排放标准已经十分接进。由于本阶段试验进水为HRT4h的厌氧出水,假如采用HRT在8h左右的厌氧酸化和水解作用后的处理出水,则通过好氧接触氧化法和活性污泥法的二级好氧处理后,肯定能够达到国家排放标准的良好出水水质。
3)试验研究结果表明,进水油含量100~150mg/L、COD1100~1200mg/L、悬浮物约3.62mg/L的油田废水,经过气浮处理后,油含量可降低一半左右,约为40~60mg/L,COD去除率20~25%,出水COD915.07~1020.35,平均约950mg/L。另外,经过气浮处理后的废水有机物组分也有所变化,对后续生物处理的压力减小,也就是说,废水的可生化性会有所提高,有利于废水的进一步处理。
4)采用厌氧酸化与水解反应器处理气浮后的油田废水,在HRT大于8小时的条件下,其COD去除效果可以达到进水的60%,也就是说,对于约950mg/L的气浮处理后的油田废水,出水COD一般在350mg/L左右。这说明虽然油田废水的可生化性较低,BOD5/COD仅为0.25,但是经过厌氧酸化及水解处理后仍然能够达到较好的处理效果,这说明厌氧生物代谢反应的确可以改善废水的可生化性,使废水的COD去除率提高。
5)试验结果表明,厌氧酸化与水解反应器在HRT短于8小时以后,出水的COD值很快上升,COD去除率仅为进水的10~20%左右。这表明反应器的酸化和水解作用有所减弱,这一结果也说明了油田于一般有机废水的不同,体现了它的难处理性。
6)经过厌氧处理后的油田废水,再经好氧生物处理,其COD浓度能够从350mg/L降到220~240mg/L,平均约为220mg/L。如果延长曝气反应时间,将运行周期扩展到12h,废水的出水COD浓度能够降低到160~180mg/L左右,COD去除率有进一步的提高。
7)采用好氧生物反应器直接处理气浮后的油田废水,效果同样很好,进水963.84mg/L的废水,出水COD最终约在350mg/L,COD去除率在62%。这些结果表明,采用好氧生物处理反应器处理油田废水可以得到很好的处理效果。
论文最后根据辽河油田兴一联采油废水的水质特点,在经过近四个多月的小试的基础上,本着投资省、效率高、运行费用低、运行管理方便和维修简单等原则,决定采用厌氧酸化水解--氧化沟--生物接触氧化--斜板沉淀的一套生物处理工艺。无论从处理系统稳定可靠性,还是经济性上考虑,这套工艺都是十分可行的,完全可以在低能耗、低运行费用下满足出水的排放要求。