油田污水生物处理研究docWord文档下载推荐.docx

1、4.1.3考察生物处理系统对各种冲击负荷（污染因子、环境因子、生物因子等）的耐受力。4.2试验工艺流程图4-1 含油污水生物处理试验工艺流程示意图试验流程设计同时对普通活性污泥法和生物接触氧化法两种工艺进行考察。来自自然沉降罐的含油污水首先进入厌氧水解池（1#），通过厌氧微生物初步处理去除部分有机物和悬浮物。出水分别进入活性污泥池（2#）和生物接触氧化池（3#），曝气供氧，对剩余有机污染物进行好氧微生物降解，出水经二沉池沉降后排放。二沉池的污泥需定期回流或处理。整个系统温度在2540之间调整，以模拟油田现场污水状况。4.3 试验条件4.3.1试验用污水情况试验用含油污水来自大庆油田采油二厂南2

2、9站，油水气混合液经三相分离器分离后，含油污水打入试验室自然沉降罐，沉降去除部分油、悬浮物及其他污染物，出水进入生物处理试验系统。由于试验用水量很小，考虑到污水长时间放置水质变化，每次沉降罐进满水供生物处理系统使用约一周，即换进新水。4.3.2 试验设备表4-1 主要试验设备设计参数序号装置名称主要参数备注1厌氧水解池（1#）外型尺寸 mm400700有效容积 m310010-3填料种类复合型填料填料体积m3约152活性污泥池（2#）50030050080气泵功率 w8曝气量 L/min103接触氧化池（3#）复合型填料和硬性填料约6012154二沉池2502006002和3后的尺寸相同20设

3、计试验规模：每天处理水量50100L。试验用气泵为养鱼用小泵，粗砂石制曝气头，气泡很大且集中，造成氧转移率很低，不能据此确定实际气水比。试验用管道为DN15mm胶皮管，用闸阀或针型阀控制流量，用加热棒和温控仪控制水温。4.3.3试验数据检测表4-2 试验数据检测方法及频率项目方法频率CODcr（化学需氧量）重铬酸钾法12次/日石油类紫外分光光度法不定期送检PHPH试纸或PH计1 次/日温度温度计实时5流量量筒和秒表4.4 试验步骤及运行情况本次试验大体可分三个阶段：微生物培养、驯化阶段；厌氧、好氧单独运行阶段；厌氧+好氧运行阶段。实际试验中，进水CODcr和石油类含量随每次换水及放置时间在变化

4、，调节流量操作困难。为节约试验时间，当进水情况及出水结果较为稳定时，我们直接改变系统状态（如进水流量、温度等），对其进行冲击负荷试验。4.4.1试验用高效优势菌群来源A、 菌种：选用BC系列、LH系列、SL系列、SX系列、SXM系列、DJ系列菌种68株，共同接入细菌培养基，备用。B、 活性污泥：已驯化好的含高效微生物菌群的厌氧、好氧活性污泥。4.4.2微生物的接种及驯化 试验操作过程在生物接触氧化池和活性污泥池内分别加入好氧活性污泥和菌液，厌氧池内加厌氧污泥和菌液，而后各池注满含油污水，恒温35，两个好氧池曝气，培养3648小时。接入的菌种利用采油污水中的有机物进行自身增值，同时释放聚-羟基丁

5、酸相互凝聚成菌胶团。在生物膜池中以生物膜的形式固着在填料上，在活性污泥池中，菌胶团相互结合形成悬浮生长的微生物絮体。生物膜和活性污泥微生物絮体形成后，经沉降，放掉上清液，再注入含油污水驯化，重复三天。第6天起，厌氧池保持间断进水，约4天换一次水；好氧池连续进水，流量控制在4L/h左右，停留时间20h（示意图2-2）。图4-2 含油污水生物处理试验流程示意图（微生物培养阶段） 试验运行情况现场试验微生物的培养约历时15天（9.2110.4），进入生物处理系统的为低污染物浓度（CODcr 150250mg/L）的含油污水，灰黑色、浑浊，具有强烈刺激性油味，PH约为7。处理出水无色无味，经历了一个由

6、浊变清的过程，二沉池表面有时可见油膜。比较而言，接触氧化池出水要清澈透明一些；活性污泥池出水经常可见少量灰白色悬浮物。活性污泥池污泥沉降性良好，污泥沉降比（SV） 23%。这一时期活性污泥和生物膜中的生物相均经历了一个渐变过程： 第12 天，生物相以细菌占优势，量很大且非常活跃，逐渐形成均菌胶团； 第34天，菌胶团体积增大，细菌生命力旺盛；鞭毛虫类原生动物出现，并逐渐成为优势种群； 第5天以后，菌胶团边界清晰，较为致密，细菌活跃，游动型和固着型纤毛虫先后出现，代替鞭毛虫类成为优势种群。 最终系统内形成以钟虫类占优势，与游动型纤毛虫、鞭毛虫及细菌共同组成的微生物群落。4.4.3 厌氧、好氧单独运

7、行阶段 该阶段试验的主要目的使生物处理系统的微生物生态体系更加成熟稳定。考察厌氧和好氧工艺的单独处理效果，工艺流程能否进一步缩短。初步进行污染物负荷试验。低负荷运行状态（10.510.11）维持系统运行状况不变（图4-2）控温在35左右，流量控制在45L/h之间，进水CODcr在150250mg/L之间。每日检测系统进水和出水CODcr指标。高负荷运行状态（10.1210.23）维持系统运行状况不变（图4-2）控温在35左右，进水CODcr在300400mg/L之间。流量分三步调整（见表4-3）以初步确定系统工艺参数，每日检测系统进水和出水CODcr指标，不定期送检石油类含量。表4-3 高负荷

8、运行阶段好氧池运行参数处理方法流量 L/h停留时间（HRT）h运行时间d44.518202（10.1410.15）55.415163（10.1610.18）5.45.714165（10.1910.23）66.61213 该阶段厌氧池（1#）始终为间断进水状态，进水CODcr在300400mg/L之间，约34天进一次水，控温在35左右。低负荷运行状态下，活性污泥池和接触氧化池出水均较清澈透明。活性污泥池污泥量没有明显增加（污泥沉降比 3%左右），日回流污泥量23L，污泥沉降性良好。接触氧化池运行后期，由于营养不足，有生物膜非正常脱落现象。高负荷运行状态下，随流量增加，活性污泥池污泥流失现象严重，

9、污泥沉降性变差。接触氧化池运行较为稳定。厌氧池出水为黑灰色，有黑色悬浮颗粒，有时可闻到淡淡的油味。试验结果及数据分析详见4.5.1。这一时期，活性污泥和生物膜的生物相中，细菌活跃，菌胶团性状良好且较为稳定，原生动物仍是以钟虫类占优势，水质波动时可见游动型纤毛虫类增多。4.4.4 厌氧+好氧运行阶段 本阶段将厌氧池和好氧池连接起来，系统按图4-1状态运行，经过短期适应期（即使好氧微生物适应来自厌氧池的经厌氧处理的含油污水）后，系统进行了一系列的温度和负荷试验。具体过程见表4-4。 由于活性污泥池的污泥量始终增殖缓慢，于是取生活污水处理厂二沉池污泥，加入菌种进行驯化培养3天后，于11月3日添加在活

10、性污泥池内（约5 L），再经含油污水3天驯化，使污泥沉降比达到10%左右，。表4-4 好氧+厌氧运行阶段各装置运行参数厌氧池（1#）运行状态运行时间d温度流量 L/h停留时间h30891112353 （10.2410.26101191055.63 （10.2710.29）403 （10.3011.1）91281145.4#15205 （11.211.6）4 （11.711.10）65 （11.1111.15）74.5185.7144 （11.1611.19）注：由于试验条件所限，表中所列流量为该段时期的平均流量或尽力调节到的范围，实际系统流量波动很大。# 所示该段时间活性污泥池新添加了菌种和驯

11、化的污泥，为调整适应阶段。活性污泥池在添加菌种和驯化的污泥前，运行不稳定，二沉池出水经常可见大量悬浮物，污泥沉降性较差。后来通过减少活性污泥池的曝气量，使污泥沉降性有所好转，但活性污泥池内出现污泥沉积现象，实际发挥生物降解作用的生物量减少，处理出水水质较差。添加菌种和驯化的污泥后，增加曝气量，污泥沉降比达到10%左右，日回流污泥量45L，污泥沉降性较好，处理出水较清澈透明，悬浮物明显减少。接触氧化池一直运行正常，出水清澈透明。运行两个月，二沉池底几乎没有污泥沉淀。试验结果及数据分析详见4.5.2。试验后期，活性污泥和生物膜生物相中均出现草履虫、轮虫类后生动物，从侧面反映出生物处理系统已相当成熟

12、稳定。另外，在11月11日，生物处理系统由于外界原因停止进水24h后，由混凝沉降罐引入含油污水，黄褐色、浑浊，有轻微油味及铁锈味。该水的进入对生物处理系统冲击较严重，活性污泥池和接触氧化池内水面出现大量白色泡沫，出水呈黄色，水质较差。但系统两天后即恢复正常状态。4.5试验结果及数据分析4.5.1 好氧、厌氧单独运行阶段试验结果 好氧池单独运行处理效果表4-5 好氧池单独运行阶段处理结果进水CODcrmg/L去除率%污泥沉降比SV %低 负 荷 运 行 阶 段16813917.33411929.215912.610434.611234.910041.918911539.287.953.52721

13、2055.911657.416229.096.440.513019.611330.21601210733.1916613121.112127.117312527.712328.9高 负 荷 运 行 阶 段1138820447.415460.339319650.114662.81339018752.119151.03825016457.136420543.715058.81636617651.959.01737419547.914760.736818549.714062.01932220337.014355.62034419842.4141由上表所示数据可以看出，在低负荷（进水CODcr1602

14、00mg/L）运行状态下，活性污泥法处理出水CODcr在 110140mg/L之间，达标率（CODcr 120mg/L）50%，平均去除率28.7%，波动范围12.6%55.9%，处理效果不很稳定。污泥沉降比14%（回流污泥前后测定的差异），污泥量很低。接触氧化法处理出水CODcr在 80125mg/L之间，达标率（CODcr 120mg/L）80%，平均去除率37.6%，波动范围27.1%57.4%，处理效果较为稳定。在高负荷运行（进水CODcr320400mg/L）状态下，活性污泥法处理出水CODcr在 170210mg/L之间，平均去除率47.2%，波动范围37.0%52.1%。随处理量

15、增加（4L/h增至5.7L/h），污泥量降至2%，处理效率略有下降。接触氧化法处理出水CODcr在 140190mg/L之间，平均去除率58.6%，波动范围51.0%62.8%。后期随处理量增至6.5L/h（HRT约12h），处理出水CODcr稳定在140150mg/L，说明系统的微生物生态体系已较为成熟，且可以承受该运行负荷。 厌氧池间断进水处理效果表4-6 厌氧池间断进水处理结果出水CODcrmg/LCODcr mg/L停留24 h去除率%48h39525834.724238.77.933738.3730418.520844.216.87.71388.262767.447.7531314.

16、033.527026.622439.1出水温度及PH为停留24 h时测定值上面的试验结果表明，厌氧微生物处理含油污水，停留24h可使CODcr下降50100mg/L，平均去除率24.5%；停留48h可使CODcr下降130170mg/L，平均去除率38.9%。4.5.2好氧+厌氧运行阶段试验结果 好氧+厌氧工艺处理效果分析表4-10 厌氧+好氧工艺处理含油污水试验结果进水CODcr总去除率%总去除率30025116.318127.939.75928823618.130.543.111153.061.527721920.915230.645.147.058.137825233.316733.755.850.466.940324439.519.751.413743.966.039722742.816925.642.367.027417436.512654.036323136.412247.266.431723027.447.862.150.338.169.234919444.426.365.936231.463.811069.637719049.611469.899.273.7