炼油含酚废水生物脱酚的控制条件探讨

李 锋

(广州市华鸿油品有限公司，广东 广州 511462)

炼油含酚废水生物脱酚的控制条件探讨

李 锋

(广州市华鸿油品有限公司，广东 广州 511462)

采用生物塔对炼油含酚废水进行脱酚处理，对生物脱酚的控制条件如水力停留时间、气水比、生物脱酚温度、pH值和生物塔反冲洗周期进行了探讨。研究结果是对于酚浓度低于200 mg·L-1的炼油含酚废水，当HRT为3.0h、气水比为8.0、温度为25～40℃、pH值为6.8～8.0和生物塔反冲洗周期为2～3d，则酚去除率可达到99%以上，出水酚浓度低于0.5mg·L-1，脱酚效果理想。

炼油废水；酚；生物塔；控制条件

随着工业的发展，各种工业废水的含酚量日益增加，使酚成为水体中重要的污染物之一，酚类污染物因具高毒性,对人体健康和水产养殖业会造成严重的危害,当酚浓度低于 500 mg·L-1时，对废水适合采用生化法脱酚[1～2]。本文以生物塔作为生物脱酚处理装置，对炼油含酚废水脱酚的控制条件进行了研究。

1 实验

1.1 实验水样

实验水样取自某炼油厂，水质情况是：废水中酚浓度小于 200mg·L-1、COD 小于 500 mg·L-1、基本无悬浮物。

1.2 实验装置

设计的生物塔使用一种新型的粒状填料，具有池容较小、出水质量高、流程简单等优点[3]。生物塔结构示意见图1,主要是由生物反应区(生物滤料层)、曝气装置、反冲洗装置等三部分组成，生物反应区由生物滤料层和碎石垫层组成，滤料层采用粒径4～6mm的轻质生物陶粒，高度2.0m，垫层采用10～20mm的碎石，厚度0.2m，生物反应区有效容积150 L；生物塔所需空气通过布设在碎石垫层内的穿孔曝气管直接进入生物滤料层；反冲洗装置采用配水和配气联合系统, 实验中把配气管与曝气管合并，把配水管与进水管合并。

图1 脱酚生物塔示意图

2 结果与讨论

2.1 最佳处理时间的确定

图2是不同水力停留时间（HRT）废水中酚的降解情况。从图2可见，当HRT＜2.0h，酚的去除效果很差，说明含酚废水处理时间较短，低于污染物降解所需时间，使得设备效能没有得到充分发挥；当 HRT=3.0h，酚的去除率达 99%，且出水水质很好；再进一步延长处理时间，酚的去除率虽然仍有所提高，但增加幅度有限。

图2 不同处理时时间酚的处理效果

2.2 最佳气水比的确定

图 3是在HRT=3.0h，不同气水比与酚降解的关系。可以看到，较大气水比的试验效果总是高于气水比较小的情况，这说明提高气水比有利于处理效果的提高。其原因在于：一方面，采用高气水比时，水中溶解氧更高，有利于降酚菌的生长；另一方面，高气水比（曝气量）对生物膜的强劲冲刷，有利于生物膜的更新代谢、提高生物膜的活性。试验得出当气水比为8.0时，处理效果较好，继续提高气水比则气耗大成本高。

图3 不同气水比酚的处理效果

2.3 最佳反应温度的确定

控制不同的进水温度，测定酚的去除率和出水的酚含量，结果见图4。

图4 不同温度下酚的处理效果

一般地，微生物降解有机物是随着温度升高而速度加快的，温度低于 25℃，菌的活性较弱，处理效果较差。由图4得出生物脱酚的适宜温度是25～40℃，温度高于40℃，菌的活性也逐渐减弱，处理效果降低。

2.4 最佳pH的确定

将含酚废水用HCl或 NaOH调节不同的pH值，测定酚的去除率和出水的酚含量，实验结果见图5，由图5可知，生物脱酚的最佳pH值范围是6.8～8.0。

图5 不同pH时酚的处理效果

2.5 生物塔反冲洗周期的确定

随着运行时间的延长，生物塔中截留的悬浮颗粒增多和生物膜增厚会造成水头的增加，且会引起塔中水和气的分布不均，这时必须对生物塔进行反冲洗。反冲周期的长短主要与水力负荷、进水有机负荷有关，及受反冲强度和时间的影响；水力、有机负荷大，生物塔产生的污泥量就多，反冲的周期就短，所以掌握适宜的反冲洗强度和反冲洗时间相当重要[4]。实验运行中可以通过出水水质或测定生物塔的水头损失来决定是否需要反冲洗，从实验装置上安装的压差计显示，到反冲洗时生物塔的水头损失约为 35～45cm，由此方法得出生物塔处理含油废水的反冲洗周期为2～3d。实验对生物塔采用气—水联合反冲，反冲洗的气、水强度要求不高，气强度为8.5～12.5L·(m2·s)-1，水强度为 4.0～8.5 L·(m2·s)-1，冲洗时间20～30min。

3 结论

采用生物脱酚塔对酚浓度低于200mg·L-1的炼油含酚废水进行生物脱酚处理，当HRT为3.0h、气水比为 8.0、温度为 25～40℃、pH 值为 6.8～8.0以及对生物脱酚塔2～3d反冲洗一次，则酚去除率可达到99%左右，出水酚浓度低于0.5 mg·L-1，脱酚效果理想。

[1] 黄志勇. 含酚废水的治理方法及其进展[J].环境与开发.1997, 12(2): 32-34.

[2] 张伟. 生物法处理含酚废水的研究[J]. 油气田保护,1999, 9(2): 23-25.

[3] 刘长荣. 曝气生物滤池技术应用与设计计算[J]. 给水排水, 2000, 28(7): 15-18.

[4] 李汝琪. 曝气生物滤池去除污染物的机理研究[J]. 环境科学, 1999, 20(6): 49-52.

Discussion on Control Factors of Phenolic Wastewater Treatment by Biological Method

LI Feng
（Guangzhou Huahong Petroleum Products Co.,Ltd., Guangzhou 511462,China）

When biological-tower was used in treatment of the refinery sewage containing phenol, the control factors such as HRT, air/water ratio, temperature, pH and backwash frequency were discussed. The satisfactory results were obtained: when the phenol content of influent was below 200mg/L, HRT was 3.0h, air/water ratio was 8.0, temperature was 25～40℃, pH was 6.8～8.0 and backwash frequency was 2～3d, the removal efficiency of phenol was greater than 99% and the phenol content of effluent was below 0.5mg/L.

refinery sewage; phenol; biological-tower; control factor

X 703

A

1671-9905(2010)08-0053-02

李锋（1977-），男，江西九江人，大学学历，助理工程师,主要从事炼油工艺及其污染控制研究工作，E-mail：gdmmzhw@126.com;手机：13005678849

2010-03-11