石油化工廢水處理工藝
石油化工廢水的水量大，成分復雜，是目前污染較嚴重的工業(yè)廢水之一，它具有較高的有機物濃度和氨氮濃度，且含有大量的芳香族類難降解有機物和有毒有害物質(zhì)。
目前，針對石油化工廢水的處理技術(shù)包括：
1、物化法，如隔油處理、氣浮處理、吸附處理、膜分離技術(shù)等;
2、化學法，如絮凝處理、高級氧化處理等;
3、生化法，如厭氧處理、好氧處理，或者將厭氧和好氧有效結(jié)合的組合工藝處理。
但隨著石化廢水排放量的增加，水質(zhì)的不斷惡化，以及國家對污水排放標準的提高，同時，為實現(xiàn)廢水循環(huán)利用，對石化廢水處理技術(shù)提出了更高的要求，因此，單一的處理工藝難以達到水質(zhì)的排放要求。本文提供了一種石油化工廢水的深度處理工藝，實現(xiàn)了石油化工廢水中難降解污染物的有效去除，保證出水穩(wěn)定性，滿足整個工藝出水水質(zhì)長期達標排放的要求。
具體方案如下：
(1)收集石油化工廢水，進行除油、除雜的預處理;
(2)將步驟(1)的出水進行水解酸化處理;
(3)將步驟(2)的出水通入膜生物反應器進行處理;
(4)將步驟(3)的出水進行臭氧氧化處理;
(5)將步驟(4)的出水進行生物活性炭吸附及生物降解處理，處理后的出水直接排放。
作為優(yōu)選，步驟(1)中，所述的預處理包括隔油處理和高效氣浮氧化處理，隔油處理在隔油池內(nèi)進行，高效氣浮氧化處理分為高效氣浮處理和高活性納米富氧水氧化處理，其中，高效氣浮處理在高效氣浮池內(nèi)進行。
所述的高活性納米富氧水氧化處理采用微氣泡發(fā)生、次表面捕集和層流原理技術(shù)，該處理工藝解決了普通空氣供氧氧化反應因溶解速度影響，導致污水溶解氧缺乏制約反應進程的問題。同時可增大反應比表面積、降低反應活化能，提高反應速度和反應深度。
該工藝流程中所采用的裝置包括活性水發(fā)生器、高效反應器和二次反應器，其中，活性水發(fā)生器和高效反應器可合并成一體化高效反應裝置。
a)活性水發(fā)生器
需要處理的污水首先進入活性水發(fā)生器，與混合后，通過機械+聲波處理使污水中分散入大量帶有電負性的微納米氣泡。這些微納米氣泡大大提高氣體向污水中傳遞氧的能力，溶入超飽和溶解氧，提高反應活性，使污水成為高活性納米富氧水。
b)高效反應器
該設備是本技術(shù)的核心技術(shù)裝備，氧化反應主要在該設備內(nèi)完成。設備內(nèi)裝填固體多通道填料，填料表面密布微細活性物質(zhì)顆粒。微細活性顆粒具有三方面作用：
①便于微納米氣泡附著，附著的微納米氣泡在水流的沖擊下爆破，快速為水體充氧，補充氧化反應消耗的溶解氧;
②具有較大的比表面積，為氧化反應提供充足的接觸面積;
③降低反應活化能，提高反應速度和反應深度。這一特殊的選材和結(jié)構(gòu)，使進入高效反應器的高活性納米富氧水快速完成氧化反應，達到凈化污水的目的。
c)二次反應器
二次反應器主要作用是釋放多余的氣泡、消耗污水中的溶解氧以達到注水的控制標準。另外釋放多余的微納米氣泡可以起到除油等凈化污水的作用，有利于污水處理。
作為優(yōu)選，所述預處理的時間為10～40min
作為優(yōu)選，步驟(2)中，所述的水解酸化處理在水解酸化池內(nèi)進行，水解酸化池內(nèi)pH為5.0～7.0，水溫為20～40℃。所述的水解酸化池內(nèi)還設有潛水攪拌機。
作為優(yōu)選，步驟(3)中，所述的膜生物反應器采用的膜材料為聚氯乙烯(PVC)復合膜，其具有高強度高通量的性能，尤其具有較好的抗污染性能，能耐油的污染，并能承受pH值大于12.0的堿液的清洗;
處理過程中，向步驟(2)的出水中投加膨脹石墨。
作為優(yōu)選，所述膨脹石墨的孔容為0.1～10ml/g;
以步驟(2)出水的體積計，膨脹石墨的投加量為200～500ppm。
經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，膨脹石墨的吸附作用可降低廢水中的含油量，可延緩油類物質(zhì)對PVC復合膜絲的污染。進一步優(yōu)選，膨脹石墨的孔容為1～4ml/g，投加量為200～400ppm;將膨脹石墨的孔容和投加量均優(yōu)選在上述范圍時，其出水中含油量的濃度能小于3mg/L。
作為優(yōu)選，所述膜生物反應器工藝采取運行7～9min，間停1～3min的間歇方式，可防止泥餅層和凝膠層對膜孔的堵塞，延緩膜絲的污染。
通入臭氧進行催化氧化降解，去除水中難降解污染物質(zhì)，進一步提高廢水可生化性。作為優(yōu)選，步驟(4)中，所述的臭氧氧化處理在催化劑作用下進行，所述的催化劑以γ型-活性氧化鋁為載體，以銅為活性金屬，按重量百分比計，活性金屬含量為2-10%;
臭氧氧化處理中，采用池底曝氣方式通過臭氧發(fā)生器連續(xù)通入臭氧進行催化氧化降解。以步驟(3)出水的體積計，臭氧的通入量為5～50ppm，臭氧氧化的時間為0.5～1.5h。進一步優(yōu)選，臭氧的通入量為20～50ppm;最優(yōu)選，臭氧的通入量為40ppm，氧化時間為1h。
將經(jīng)臭氧催化氧化處理后的難降解石油化工廢水通入裝有活性炭和曝氣裝置的生物炭池，廢水通過成功掛膜的活性炭，實現(xiàn)水中污染物的吸附和降解，進一步降低化學需氧量(COD)、氨氮等物質(zhì)，實現(xiàn)處理出水的達標排放。
作為優(yōu)選，步驟(5)中，所述的生物活性炭吸附降解處理中，活性炭的粒度為8～30目。
作為優(yōu)選，所述的生物活性炭吸附降解處理，控制：
pH值為6.0～8.0，溫度為20～28℃，水力停留時間為2～4h。進一步優(yōu)選，水力停留時間為2.5h。
本工藝采用將隔油、高效氣浮氧化-水解酸化-MBR-臭氧催化氧化-生物活性炭吸附降解這五個工藝聯(lián)用，實現(xiàn)了對石油化工廢水的深度處理。
首先，通過隔油、氣浮氧化的預處理工藝，去除廢水中的懸浮雜質(zhì)、油類等物質(zhì)。預處理后的出水進入水解酸化池，通過微生物的水解和酸化作用將廢水中的大分子物質(zhì)降解為小分子物質(zhì)，提高了廢水的BOD/COD(B/C)的比例，增強了廢水的可生化性。因此，后續(xù)連接著MBR工藝，這一生化處理工藝可以去除廢水中的小分子物質(zhì)，但經(jīng)MBR系統(tǒng)中微生物和膜絲的作用后，出水的B/C下降，可生化性較差。通過再次接入臭氧，實現(xiàn)化學催化氧化，再一次提高了廢水的可生化性，最后再經(jīng)生物活性炭處理，經(jīng)該生化處理工藝可有效去除廢水中的污染物。
因此，本工藝是在對每步處理后出水的性能進行了深入研究后，創(chuàng)新性地提出了上述五個工藝的聯(lián)用，且五個工藝的順序具有唯一性，五個工藝過程缺一不可。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本工藝具有以下優(yōu)點：
本發(fā)明創(chuàng)新性的將隔油、高效氣浮氧化-水解酸化-MBR-臭氧催化氧化-生物活性炭吸附降解這五個工藝聯(lián)用，實現(xiàn)了石油化工廢水中難降解污染物的有效去除，保證出水穩(wěn)定性，滿足整個工藝出水水質(zhì)長期達標排放要求。
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