氣浮-生化技術(shù)與人工濕地聯(lián)合工藝處理采油污水
吉林油田所屬各采油廠的采油污水大都回注地下,長期以來的運行結(jié)果表明,不僅造成很大浪費而且還不能根本解決采油污水出路的問題,吉林油田新大采油廠年產(chǎn)原油10萬噸,日排采油污水500t長期以來,一直將采油污水處理后回注2001年新大采油廠與吉林省環(huán)境科學(xué)研究院合作進行采油污水的處理新工藝的研究與應(yīng)用,經(jīng)過試驗最終確定采用氣浮/生化與人工濕地聯(lián)合工藝,經(jīng)過近二年的建設(shè),于2003年8月進行調(diào)試,歷時2個月調(diào)試成功于2003年10月通過驗收,出水達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)中的二級標準運行穩(wěn)定。
1 處理工藝,
1.1 設(shè)計進出水水質(zhì)
根據(jù)新大采油廠長期的廢水監(jiān)測數(shù)據(jù),確定整個處理系統(tǒng)的進水水質(zhì)如下:COD<500,,mg/L:BOD<200mg/L:SS<1000mg/L:pH<6-9:石油類<20,mg/L。設(shè)計出水水質(zhì)達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)二級標準。
1.2 處理工藝
根據(jù)該廠采油廢水的水質(zhì),水量情況,按照人工濕地處理污水的技術(shù)要求,綜合考慮國外的處理技術(shù)現(xiàn)狀,結(jié)合吉林省西部的自然環(huán)境特點,擬采用氣浮/生化技術(shù)與人工濕地相結(jié)合的聯(lián)合處理工藝,工藝流程見圖1。
1.3 主要設(shè)計參數(shù)及設(shè)備選型
集水池:集水池用來調(diào)節(jié)來水的水質(zhì)和水量,結(jié)構(gòu)尺寸為4.5×4.5×3m磚結(jié)構(gòu)。
氣浮除油設(shè)備:該除油設(shè)備結(jié)構(gòu)尺寸為22×2.3m,出水中含油量降至5mg/L以下COD降低40%含油渣進入貯泥池進行污泥脫水處理。
生物氧化池:生物氧化池結(jié)構(gòu)尺寸為12×5×4.5m,停留時間為12h。
沉淀池:沉淀池結(jié)構(gòu)尺寸為4.5×4.5×5.0m。
人工濕地系統(tǒng):人工濕地系統(tǒng)采用表面流人工濕地技術(shù),從沉淀池中出來的污水已基本達標,經(jīng)過人工濕地進一步處理后,出水達標,并可以種植蘆葦或用于農(nóng)田灌溉,設(shè)計面積為,100000m2坡度為1‰-2‰。
污泥回流泵池:污泥回流泵池結(jié)構(gòu)尺寸為2.5×2.5×3.2m,內(nèi)設(shè)潛水泵兩臺,一臺供污泥回流用,另一臺供污泥提升用。
污泥濃縮池:污泥濃縮池停留時間為12,h,結(jié)構(gòu)尺寸為4.05×2.50×4.70m。
貯泥池:貯泥池為鋼制結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)尺寸為2.60×2.00×1.80m。
鼓風(fēng)機房:生物氧化池內(nèi)微生物所需的氧氣由鼓風(fēng)機提供,鼓風(fēng)機位于鼓風(fēng)機房內(nèi),鼓風(fēng)機選用3L21WD兩臺,備用一臺污泥脫水機:選用BAS5-U型手動式壓濾機一臺置于操作間內(nèi)。貯泥池內(nèi)的污泥經(jīng)螺桿泵提升后進入壓濾機進行脫水處理。
2 結(jié)果與分析
2.1 運行結(jié)果
吉林油田新大采油廠應(yīng)用工廠式生物處理結(jié)合人工濕地處理工藝處理采油廢水的實際運行參數(shù)見表1,整個處理系統(tǒng)的運行結(jié)果見表2。
由表2可見,自2003年8月16日調(diào)試以來,經(jīng)過2個月,在進水水質(zhì)波動較大,廢水可生化性較差的情況下,生物污泥運行效果穩(wěn)定,出水各項指標達到,污水綜合排放標準,(GB8978-1996)中的二級標準要求,生物處理結(jié)合人工濕地處理工藝的COD去除率達到86.8%同時可有效地去除石油類化合物去除率達到83.8%。而且該工藝具有較強的耐沖擊負荷能力,進水中COD在500mg/L以下有大幅度波動時,系統(tǒng)仍可穩(wěn)定運行,出水可達標排放。
在設(shè)計中,充分考慮到當(dāng)?shù)氐淖匀磺闆r,從生物氧化段沉淀池的出水進入人工濕地,經(jīng)過人工濕地凈化后的污水可以進行農(nóng)田灌溉(濕地未端出水水質(zhì)可達,污水綜合排放標準,(GB8978-1996)中的一級標準),同時,人工濕地中生長茂盛的蘆葦具有很高的經(jīng)濟效益,可以實現(xiàn)污水處理的自給自足。另外,大面積的人工濕地對于改良當(dāng)?shù)氐柠}堿土,恢復(fù)生態(tài)環(huán)境都起到了積極的作用。
2.2 效益分析
采用工廠式生物處理結(jié)合人工濕地處理相結(jié)合的處理工藝處理采油廢水與傳統(tǒng)的二級生化處理方法的結(jié)果比較見表3。
人工濕地產(chǎn)量23t/畝,每年濕地可產(chǎn)100t蘆葦,每噸蘆葦按300元計,可收入3萬元人民幣。可以抵消低廉的運行費用。
3 結(jié)論
該工藝流程簡單,運行穩(wěn)定。
一次投資少,運行費用低,耐有機負荷沖擊能力強,容易管理,運行穩(wěn)定,動力消耗小,管理人員少處理效率高。
有明顯經(jīng)濟效益和社會環(huán)境效益等。另外,本工藝還具有即使在冬季也能處理的能力,解決了人工濕地冬季不能運行的弊病。
在理論上和實際中都是可行的,通過工廠式生物處理,使采油污水在不完全氧化的情況下得到初步的不完全處理,出水進入人工濕地,經(jīng)過人工濕地的凈化,保證出水的達標排放。
由于占地面積較大,適合于具有大面積的荒地的地區(qū)采用。同時,由于人工濕地末端出水完全達到農(nóng)田灌溉水標準,可以用來澆灌農(nóng)田,所以對于干旱半干旱地區(qū)特加適用。
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