炼油污水氨氮总氮达标分析与控制.doc

炼油污水氨氮总氮达标分析与控制
陈青山(荆门石化安全环保处)
李健光(荆门石化动力部供排水车间)
前言: 随着劣质原油加工比例的不断上升,炼油污水中氨氮总氮类污染物呈上升趋势,如何有效的控制氨氮总氮类污染物排放稳定达到《石油炼制工业污染物排放标准》(GB 31750-2015)及《城镇污水处理场污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A 标准的控制要求。本文针对某炼油污水场出水氨氮异常的几种状况,分别进行表象分析,并根据原因采取针对性的控制措施,取得了良好的效果;同时也阐述了在炼油污水生物处理过程中,提高总氮去除效果的几种设想,确保满足《城镇污水处理场污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A 标准对总氮的控制要求。
关键词:氨氮总氮达标分析控制
1 污水场的概况及达标要求
概况
中石化某污水场采用“隔油一气浮一生化”工艺,实际处理量为320 m3/h。隔油单元采用传统的平流式隔油池,气浮采用四级涡凹气浮,气浮后的废水部分进入延时曝气生化处理,再经沉淀处理后转入氧化沟;浮选后的另一部分废水直接进入氧化沟。氧化沟采用三沟式奥伯尔(Orbal)氧化沟处理工艺,共设有2座,每座氧化沟设有曝气转碟18台;现氧化沟为串联运行,其中2#沟主要去除COD,1#沟主要去除氨氮。氧化沟
出水后设有后气浮、生物活性碳塔、曝气生物滤池和流砂过滤器,处理达标后外排或者回用。整个处理系统的的核心是氧化沟。具体工艺流程如图1所示。
图1 工艺流程图
氨氮总氮的排放现状及其达标要求
目前企业执行氨氮≤15mg/L排放标准, 实际污水场正常出水氨氮≤5mg/L、总氮20-30 mg/L; 异常情况氨氮时有>10mg/L、总氮>40mg/L发生。如图2
图2 氧化沟进、出水氨氮、总氮情况
随着2017 年 7 月 1 日执行新的《石油炼制工业污染物排放标准》(GB 31570-2015),即氨氮≤8mg/L、总氮≤40mg/L;受纳污水体水环境容量的限制,当地政府要求沿河企业排水从严执行达到《城镇污水处理场污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级A 标准,对COD、石油类、氨氮、总氮要求更为严格,即氨氮≤5mg/l、总氮≤15mg/L。
现有监测结果表明,污水处理场出水,氨氮异常情况、总氮正常情况不能满足上述标准的要求。
2 氨氮、总氮的排放现状及主要问题
氨氮。正常状况下,氧化沟进水氨氮是在15~35mg/L范围内波动,;,去除效率高达99%以上。满足《石油炼制工业污染物排放标准》(GB 31570-2015)要求氨氮≤8mg/L及《城镇污水处理场污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级A 标准氨氮≤5mg/l的达标要求。
主要运行参数:~;水温基本保持在25℃~35℃之间;~ kgBOD5/(kgMLSS·d)之间,污泥指数在90 mL/g左右时,氧化沟的处理效果较好;污泥龄基本保持在20天左右,污泥回流量基本保持在60~80%。
生物镜检状况:氧化沟正常运行时期混合液中的微生物种类及数量较多,钟虫、盖纤虫、等枝虫等固着型纤毛虫原生动物占优势。活性污泥结构以丝状菌为骨架,菌胶团附着其上,颜色呈茶褐色,污泥活性及结构较为良好。
。正常状况下,氧化沟进水总氮在20~55mg/L范围内波动,;经氧化沟处理后总氮基本上在20-30 mg/L,去除效率约在20-30%。能够满足《石油炼制工业污染物排放标准》(GB 31570-2015)总氮≤40mg/L的达标要求,不能满足《城镇污水处理场污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级A 标准总氮≤15mg/l的达标要求。
运行参数同上。
主要问题。主要是氧化沟没有按照好氧—缺氧模式运行,其脱除总氮效果无法保证。外、中、内沟的实际溶解氧没有形成梯度(0-1-2),其溶解氧平均为 ,满足了硝化反应的需氧量,没有反硝化发生。
在氧化沟硝化工艺中,废水中的NH3-N和BOD物质通过微生物的新陈代谢作用,有机氮转化而来的NH3-N在好氧状态下,被硝化菌氧化成NO2-N(亚硝态氮)和NO3-N(硝态氮)。硝化反应中产生的亚硝态氮、硝态氮在缺氧状态下,利用反硝化细菌的硝酸盐呼吸作用将NO2-N和NO3-N还原成N2。因此,反硝化细菌必须在厌氧/缺氧的环境才能起到去除总氮的功能。而现氧化沟处于完全混合状态,没有厌氧/缺氧段,无法达到去除总氮的目的。
硝化反应方程式:NH3+ NO2-+H++ H2O
NO2- + NO3