第24卷第4期工業(yè)水處理Vol.24 No.42004年4月Industrial W ater TreatmentApr.2004污水回用處理技術(shù)的研究趙曉蕾，馬茂盛，嚴蓮荷,周申范(南京理工大學水處理研究所，江蘇南京210094){摘要]簡要地介紹了污水同用的處理技術(shù),并針對煉油廢水大盤排放的現(xiàn)狀，提出了兩個處理方案，通過工藝流程設(shè)計驗證了煉油廢水同用的可行性與實用性。實驗表明:煉油廢水經(jīng)建探度處理后,其出水水質(zhì)的主要措標完全達到并超過了生括雜用水水質(zhì)標準,可以回收利用,真正實現(xiàn)了河水資源化。[關(guān)鍵淘]污水回用:處理技術(shù);煉油度本[中國分類號]X703 [文獻標識碼]A [文章編號] 1005 - 829(2004>04 -0010-04Study on the treatment techniques of sewage recyclingZhao Xiaolei, Ma Maosheng. Yan Lianhe. Zhou Shenfan(W ater Treatment Insitute，Nanjing University of Sceience & Technology, Nanjing 210094, China)Abstact:The Irealment lechniques of sewage reryeling are introduced briely. Aiming at the present sitation ofthe refinery wastew ater discharging abundantly, two treatment schemes are put forward. The feasibility and prac-tieability of the refinery wastewater reyling are verified by the design of the technological processes. The exper-iments show that the refinery wastewater can be reused after its main indexes have completely reached and ex.ceeded the water standard for miscellaneous living use by the advanced treatments and then the sewage truly be-comes a resource.Key words :sewage reeyeling;the treatnent techniques ;refinery wastewater目前，全球性的水污染問題對人類的生存和經(jīng)對南京某煉油廠的實際廢水(COD 為905.3 mg/L)濟發(fā)展構(gòu)成了越來越嚴重的威脅,防治水體惡化,保進行了深度處理，其出水水質(zhì)最終完全達到井超過護水資源，走持續(xù)發(fā)展的道路已成為人類共同追求了生活雜用水水質(zhì)標準(CJ/T48-1999)1及中國的目標。由于人口的快速增加,污水的排放量與日俱污水回用設(shè)計規(guī)范推薦標準*).使煉油污水可以回增，從而使人類面臨著更加緊迫的水質(zhì)型和水量型收利用,真正實現(xiàn)了污水資源化。水資源不足的問題"'。所以,污水是寶貴的資源,為1處理技術(shù)實現(xiàn)污水的全部潛在價值,污水回用將成為首選,它1.1 鐵屑/炭內(nèi)電解法是解決水資源短缺的一- 條重要途徑，近年來已受到鐵屑/炭電化學法處理廢水具有多種反應機制.缺水國家和地區(qū)的高度重視。在我國600多個城市主要是電化學反應,氧化-還原反應和電凝聚作用。中,300多個是缺水的:32個百萬人口以上的城市中廢水中有機物的去除和廢水的脫色主要依靠新生態(tài)有30個是水資源貧乏的?？梢?污水回用對國民經(jīng)的復和棵露的鐵原子。將鐵屑和炭粒同時放人廢水濟增長和人類生存都具有非凡的意義”)。中,這樣就形成了無數(shù)微小電池，鐵為陽極,炭為陰石化企業(yè)一向是工業(yè)用水的大戶，其中煉油度極。通過一系列的化學反應,可將廢水脫色.并對水水因含有大量難以處理的油和其他許多復雜成分,中的一些膠體和懸浮物進行有效的吸附、凝聚及共所以很多煉油廠將廢水經(jīng)過常用技術(shù)的處理后,就沉淀,從而大大增加了廢水凈化的效果。實驗中主要直接排放了,造成了污水資源的嚴直浪費。筆者正是是應用該方法對污水進行預處理.以降低處理成本。針對這一現(xiàn)狀,采用了一些較先進的綜合處理技術(shù)，筆者采用的試驗方法為:將清凈鐵屑和廢炭按{基金項目]江蘇省社金發(fā)展基金原目.編號:520020專論與綜述工業(yè)水處理2004 -04,24(4)m(鐵屑):m(廢炭)=1:1置入1000 mL燒杯中,加試劑以膠體形式存在，具有凝聚吸附性能，可去除水人待處理的廢水,喝氣2 h后加氫氧化鈣調(diào)pH值至中部分懸浮物和雜質(zhì)(8]。微波催化主要用于污水的8~9,沉淀后取上清液測C0D4。破乳除油處理，究其機制就在于微波輻射的熱效應1.2 生物技術(shù)和非熱效應同時作用的結(jié)果。微波加熱是一個內(nèi)部生物技術(shù)是利用生物的生理活動，高效凈化污加熱過程，它不同于普通的外加熱方式，將熱量由染物以及將污染物轉(zhuǎn)化為資源的系統(tǒng)。物料外部傳遞到內(nèi)部,而是同時直接作用于介質(zhì)分1.2.1投料式活性污混法(PACT法)子,使整個物料同時被加熱.即所謂的“體積加熱"污泥在使用前要先經(jīng)過培養(yǎng)，即取生活污水置:過程19。在本實驗中利用微波的熱效應代昝傳統(tǒng)加于曝氣池中.悶曝數(shù)小時后即可連續(xù)進水。進水量從熱,利用微波的非熱效應與催化劑結(jié)合,用其破乳性小到大逐漸增加，幾天后即可見活性污泥出現(xiàn)并蓬能來處理煉油廠廢水,使油水分離,為深度處理做準漸增多。在培蘭階段后期將生活污水的比例逐斷減備。同時，微波還有清毒、滅菌的效果。少，工業(yè)廢水的比例逐漸增加，即可達到馴化的目筆者采用的試驗方法:用Fenton試劑與微波催的。由于粉末活性炭對進水有機物的吸附能力遠遠化相結(jié)合的處理方法。 取100 mL廢水置于250 ml.強于活性污泥，因此在實驗中將粉末活性炭投入活惟形瓶中,加入適量的FeS0/H02和催化劑,然后性污泥中，使污泥中的微生物在曝氣條件下不斷對置于微波爐中,在-定功率下經(jīng)過-定時間后取出,活性炭所吸附的有機物進行氧化降解。冷至室溫,用Ca(OH);調(diào)pH= 8,然后過濾測COD。筆者采用的試驗方法:取1 000 mL.燒杯，放入1.4 絮凝法已馴化好的污泥200g.投入廢炭6g.加入待處理的高分子絮凝劑溶于水后，會產(chǎn)生水解和編聚反廢水800 ml,調(diào)pH=7,然后間隔曝氣12h,靜置應而形成高聚合物，這種高聚合物的結(jié)構(gòu)是線形結(jié)12h后,取上清液測COD。構(gòu),線的一-端拉著-一個膠體顆粒,另一端拉著另一個1.2.2生物強化處理技術(shù)膠體顆粒，在相距較遠的兩個微粒之間起著粘結(jié)架生物強化處理技術(shù)，就是為了r提高廢水處理系橋作用，使得微粒逐漸變大,變成了大顆粒的絮凝體統(tǒng)的處理能力，面向該系統(tǒng)中投加所篩選好的優(yōu)勢(俗稱礬花),從面加速沉淀"。菌種或通過基因組合技術(shù)產(chǎn)生的高效菌種，以太除筆者采用的試驗方法:取500ml.廢水置于某一種或一類有害物質(zhì)的方法。主要強化方法有:1 000mL燒杯中,投入一定量絮凝劑，快攪拌1 min,(1)高濃度活性污泥法,以高污泥濃度和長泥齡來促再慢攪拌20min,靜置15min后,取上清波測COD。進對難分解物質(zhì)的處理;(2)生物-鐵法,在普通活1.5 浮選法性污泥中加入一定量的氫氧化鐵或氧化鐵粉，可將浮選原理在于當把空氣通人含乳化油的廢水污泥逐步馴化成生物鐵絮體活性污泥?。時.油粒同樣也具有精連到氣泡上的趨勢,以減少界筆者采用的實驗方法:取已經(jīng)馴化好的污泥;面能,但并非任何物質(zhì)都能粘連到氣泡上,這取決于200g,另取已篩選好的菌懸液50mL.倒入污泥中,加該物質(zhì)的潤濕性，各種物質(zhì)對水的潤濕性可用它們?nèi)舜幚淼膹U水，調(diào)pH=7,然后間隔曝氣12h,靜置與水的接觸角來表示。對于乳化油類,用氣浮法比較12h后,取上清液測COD。此外,可應用的生物技術(shù)有利“。浮選法對去除碳氫化合物及后續(xù)的生物處還有很多,如:生物發(fā)醇技術(shù)、生物脫臭技術(shù)生物膜理都具有很重要的作用,它包括化學階段:破乳化和技術(shù)以及生物表面活性劑等。固體聚結(jié)物的形成(絮凝和聚結(jié));物理階段:利用空1.3 Fenton試劑微波催化法氣中的氣泡使聚結(jié)物從液相中分離出來。在實驗中,所謂Fenlon試劑即是Fe2/H02,此試劑在飲用具體做法是效入空氣氣浮，然后撇去油指-氣泡混水、生活污水和工業(yè)廢水的處理中都得到了廣泛應合體在水面形成的泡沫,達到油水分離。用。該試劑具有極強的氧化能力，因為其中含有1.6 活性炭深度處理H.O2和Fe2+,前者被后者催化分解,生成大量的羥基活性炭的強吸附性能與它具有的巨大比表面自由基,并引發(fā)更多的其他自由基,可與廢水中有機積有關(guān)。在炭?；罨^程中,晶格間生成的空除形成物發(fā)生反應，使其分解或改變其電子云密度和結(jié)構(gòu)，了各種形狀和大小的細孔，其孔壁的總面積就是活利于凝聚和吸附過程的進行。在一定酸度下,Fenton性炭的總表面積，吸附作用主要發(fā)生在這些細孔的工業(yè)水處理2004 -04 ,24(4)趙曉蕾,等:污水回用處理技術(shù)的研究表面上1口1?；钚蕴勘旧硎欠菢O性的，但在制造過程可以除去水中的非極性吸附物質(zhì)，還可吸附極性中，可使活性炭具有微輯的極性,并具有一定的化溶質(zhì)甚至某些微量的金周離子及其化合物。取一學和物理化學吸附能力。同時,經(jīng)過低溫活化(低定量的活性炭裝柱(固定床),控制廢水流速.測出于500 C)或高溫活化(800-1000 C),可使其表水的COD及其他指標。以上處理技術(shù)總結(jié)歸納見面具有某些陰離子的特性，極性增強?；钚蕴坎粌H表118-191。表1幾種污水回用處理技術(shù)的比較:處理技術(shù)優(yōu)點缺點作用鐵開/默內(nèi)電解法以瘦治慶，選程簡單，操作方便。運行職易失活,兩經(jīng)常更換COD的去除率較高，主要用于所術(shù)的預費用低.處理效果好。占地a積小處理,以降低處理成本可提高話性書泥的凈化功能，有效改財水質(zhì)， 水量的突然空化不易造應,所有機廢水生物處理的主要方法,能降解投料式活性傳犯技善河配沉降性和出水本質(zhì)。污染物的需設(shè)備龐大，建造與運行費較高。且情可得性有機物，具有較好的脫色 .除身去隔率高,剩余河泥的脫水事高,可期性發(fā)再生過程較為復雜,大規(guī)模福廣虎和消被泡沫的效果免產(chǎn)生河能能康現(xiàn)象用有一定圖難牛物強化處理技術(shù)投加優(yōu)勢菌種，對精定待染物有牧強菌種易覺環(huán)境影響。 處理效果不穩(wěn)定，作為二級處理， 是污木國用的關(guān)鍵-的降解能力教體的選樣存在樓術(shù)氣威本同新步,對C0D和氨囂有輪好的去佛效果Ferton試劑氧化法具有極強氧化能力,反應快速,條件簡HO.價格器費。單獨使用Feton試劑對難生物降解戚一般化學氧化難以類單.無二次河染時，處理成本較高:效的有機康水的處理效果較好微波懂化法具有破乳性能.促使誰水分離.反應建微彼泄漏對人體有意害相應的實驗技主要用于污水的破乳除油處理,為進-度快,周麗煙,微技還有消毒天菌的效零與設(shè)備裝置本實現(xiàn)工業(yè)化步處理做雕備累凝法設(shè)備簡單,推護操作易于掌握,處僵飲新凝削對設(shè)備有懂蝕作用，經(jīng)常性運行降低水的陸度,色度。去除多種商分平果好,間歇或連續(xù)運行均盯費用較高.沉渣量大脫水困難有機物某些重金屬和放對性物質(zhì)去除行染物效事高，處理該量大,你留對乳化較嚴重且C:含量較高的成水處去隱開分歌油■小題浮物郁分coD浮選法時間短,占地面積小.對低圖低獨月含理效果不理想,得意害怕較大風出的裝及揮發(fā)脂等，可增加水中的溶解間，對豪類多的水源比沉旋法有更好的凈北擊去防求中的青案活性測及具際有明顯效果效架適用范圈廠.處理敏果好.財有機物的影響吸附效采的因離較多，日活性典的在原水處理中用于解度處理，可以脫除吸附性值、財水質(zhì)條件的變化適應性使用壽命短再生過程復雜,費用較高。水中微量污染物，財污水脫也除臭脫活性米深度處理強,占地雷積小。易于自動控制,諸行 再生后吸耐效果有所下降降諮解性有機物和歲射性元素有很好管理簡單,不產(chǎn)生二次污染，可回收有效果.對某些重金國有校強的吸財能力用物質(zhì)2煉油廢水的處理表2處理實際廢水的C0D去除率2.1工藝流程設(shè)計處理方案COD質(zhì)量法度/(angt CoD去除車/元對南京某煉油廠的實際廢水進行了綜合處理。905.3設(shè)計了兩個處理方案。方案(1):原水經(jīng)過Fe-C預方累1出水25.26處理后取上清液測COD,再將上清液用Fenton試劑方需2出水6.967992微波催化，用Ca(OH)2調(diào)pH≈8,然后過濾,取濾液生活雜用水水質(zhì)標準(CI/T 48- - 1999)及中國污水回測COD后,將濾被通人炭柱傲深度處理.最后測出用設(shè)計規(guī)范推薦標準。并且將南京某煉油廠排放水水COD。處理結(jié)果見表2;方案(2):原水經(jīng)過浮選后的氨氮質(zhì)量濃度由原來的13.7 mg/L降到2.89 mg/L;取濾液測COD，再將濾被通入生物強化技術(shù)污泥懸浮物質(zhì)量濃度由原來的67.2mg/L降到檢不出塘,處理后取上清液洲CO0D,并將上清液做絮凝處來。方案(1)因采用了微波催化,所以對含油廢水具理后再取上清液測COD,最后將上清液通人炭柱做有較好的破乳性,處理效果理想:方案(2)對于高濃深度處理，井測出水COD。處理結(jié)果見表2。度有機廢水的處理效果極佳.而且工藝簡單,操作方由表2可以看出:采用方案(1)或方案(2)處理便,具有良好的實際應用價值。實際廢水,COD的去除率都比較高,尤其是方案(2)2.2排放水與回用水的水質(zhì)對比的出水COD可降到6.967 mg/L,完全達到并超過了采用方案(2)對南京某煉油廠的實際廢水(COD專論與綜迷工業(yè)水處理2004-04,24(4)為905.3 mg/L)進行了回用處理,出水主要水質(zhì)指標接經(jīng)濟效益在于回用水的水價明顯降低。同時,城市見表3。從表3可以看出:南京某煉油廠的廢水經(jīng)過的耗水量減少也在一定程度上彌補了水資源的短深度處理后，其出水水質(zhì)的主要指標大大超過了本缺。污水經(jīng)深度處理回用后.自然減少了向水體的排廠排放水的水質(zhì)指標，完全達到并超過了生活雜用污量。因此,污水回用技術(shù)具有一定的環(huán)境效益、經(jīng)水水質(zhì)標準及中國污水回用設(shè)計規(guī)范推薦標準,使?jié)б婧蜕鐣б妗捰臀鬯梢曰厥绽?真正實現(xiàn)了污水資源化。[參考文獻]表3實際廢水經(jīng)方案(2)處理后出水主要水質(zhì)指標[1]擾罐良,等康水生物處理新技術(shù)[M]北京:中國環(huán)境科學出版生活雜用水污水回用設(shè)計項目排放水回用水水質(zhì)標準規(guī)范抽薦標準杜.1999.2-7C0D/(mgL)63.46967075{2]張國庭.21世紀中國水供求[M]北京:中國水利水電出版社，懸浮國體/mg+L9) 672檢不出101999. 20-51夏手<10.[3]CJ/T 48- - 199,9生活雜用水水質(zhì)標準[S]氨氮/(mgL)13.7289冬季<20[4]建筑工程常用數(shù)據(jù)采列手冊編寫組，給水排水常用教幫手冊[M].pH債60706.5-90北京:中國建筑工業(yè)出版社,1997. 65曾/(mg1L5)2414.860[S)CB 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,203);11-14回用水標準。一般可用活性炭吸附法作為深度處理[16]申秀英,許曉路，投加粉末活性炭的售性污泥法研究進黑[]，流程，但由于這種流程的投資及運轉(zhuǎn)費用較高,因環(huán)境科學進晨,1942(4)23-28此，可采用直接向活性污泥曝氣池中投加粉狀活性[17]劉洋,陳雙基,劉建國生物強化技術(shù)在座水處理中的應用U].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備,2002 ,3035):36-42炭的方法(即PACT法)對廢水進行深度處理,這是[18]張偉軍.線談浮選技術(shù)在廢水處理中的應用[J].荊門職業(yè)技術(shù)--種比較經(jīng)濟有效的三級處理流程。學院學報。1998,13(1):30-34本實驗中所采用的鐵屑/炭內(nèi)電解法、生物強化[19]王堂慶,陳亞德，活性炭水處理技術(shù)應用[J].云南環(huán)境科學，處理、Fenton試劑微波催化法等處理技術(shù),因受到諸2000,19(3)46-49多條件的限制，目前尚處于實驗室階段,在現(xiàn)場大規(guī)[20]幸善仁，夏四清污水回用處理技術(shù)現(xiàn)狀分新(J].上海環(huán)境科學.2002.21(1):24-27模推廣應用還有一定困難。3結(jié)語(作者簡介]趙燒營(1968- ).應用化學專業(yè)在職博士,工程師，污水團用所需費用包括新增或新建深度處理工主要從事T業(yè)播環(huán)水廢水處理的技術(shù)服務(wù)、產(chǎn)昌開發(fā)藝單元的基建投資.把污水處理到回用標準的處理等工作。電話:025-84315609.成本和另外鋪設(shè)管道的基建費用(國。污水回用的直[收確日期] 2003-07- 16.