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污水回用中COD和氨氮的去除方法
發(fā)布于 2017-12-03 21:15 已被瀏覽
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對污水回用于循環(huán)冷卻系統(tǒng)補充水的水質指標進行了分析并提出了部分建議水質指標，對污水回用工程中涉及的COD、氨氮深度去除工藝進行了探討，針對回用目標提出了建議處理方法。
1、概述
隨著社會經濟的高速發(fā)展，有限的水資源越來越不能滿足迅速增加的用水要求，造成了工農業(yè)和居民用水的嚴重緊缺現(xiàn)象，國內外都在為解決這一矛盾開發(fā)新的水資源，污水回用也相應的成為國內外研究的重點。石化行業(yè)是用水大戶，也是排水大戶，具備污水回用的基本條件，近年來逐漸得到有關部門的重視，有關企業(yè)也進行了很多試驗研究，取得了不少成果，行業(yè)內污水回用的時機也逐漸成熟，可以預計，在不久的將來會迎來污水回用的大發(fā)展。
根據(jù)污水回用的目的，有用作生活雜用水、生產直流冷卻水和循環(huán)冷卻系統(tǒng)補充水等多種途徑，從用水量上看，以循環(huán)冷卻系統(tǒng)補充水為最大，因此這一回用目標也成為研究的重點，國內多家石化企業(yè)已經對煉油污水回用于循環(huán)冷卻系統(tǒng)補充水進行了多年的試驗，證明采用合適的水質穩(wěn)定配方和合適的深度處理工藝，可以達到循環(huán)冷卻系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。以下就生產污水經二級生化處理后回用作循環(huán)冷卻系統(tǒng)補充水的深度處理工藝進行分析。
2、污水回用水質指標
污水回用作為循壞冷卻系統(tǒng)的補充水時，再生水水質指標應結合循環(huán)冷卻系統(tǒng)的運行來考慮。在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，由于補充水水質的原因，通常會產生結垢、腐蝕和大量微生物繁殖的問題，其中腐蝕和微生物的大量繁殖又是關聯(lián)的，對循環(huán)冷卻系統(tǒng)水質的控制也是從解決這三個問題入手。目前各企業(yè)循環(huán)冷卻系統(tǒng)補充水基本上是采用清凈地表水、地下水或自來水，而且各自都形成了較完善的水質穩(wěn)定控制方法，將補充水更換為再生污水后，運行中可能出現(xiàn)的問題可以通過對補充水水質成分變化進行分析得出。
一般情況下，再生污水同其它清凈水源相比存在以下特征:
（1）總溶解性固體較高;
（2）COD、BOD5濃度高;
（3）氨氮濃度高;
（4）細菌群落數(shù)量多，懸浮物濃度較高。
總溶解性固體高時會使系統(tǒng)的腐蝕傾向增大，其中的鈣、鎂離子含量高時可能產生結垢;當補充水的有機物濃度(COD，BOD5)和氨氮濃度較高時，微生物可能在循環(huán)系統(tǒng)內大量繁殖，進而產生微生物粘垢，如粘垢粘附在管壁或換熱器壁上，會產生局部的腐蝕;如補充水中異養(yǎng)菌群數(shù)量大，則相當于為系統(tǒng)中微生物的繁殖提供了大量的接種菌群，為微生物粘泥的產生創(chuàng)造了條件， 為此在污水回用工程中應對上述指標進行針對性的分析。
對于補充水總溶解性固體，各企業(yè)的控制標準不一，低者500mg/L，高者1000mg/L，石化企業(yè)一般控制在較低范圍內，也有研究[1]表明，當總溶解固體在850mg/L左右時，循環(huán)冷卻系統(tǒng)仍可穩(wěn)定運行，建議循環(huán)系統(tǒng)補充水總溶解固體的上限值采用1000mg/L，超出此值應采取除鹽措施。關于COD標準，美國水污染控制協(xié)會建議值為75mg/L，我國研究人員提出一類標準為40mg/L，二類標準為60mg/L，還有些企業(yè)提出20mg/L的指標。相關研究表明，石油化工二級處理的污水經深度處理后(COD平均為44mg/L)回用于循環(huán)水時，微生物的生長繁殖狀況與自來水相近，沒有出現(xiàn)大量繁殖的情況。主要原因是回用水中有機物不易被微生物降解，即不能作為微生物代謝的碳源，因此不必對回用水的COD提出過高的要求，建議采用40mg/L。對于BOD5，由于可直接作為微生物基質，建議采用較低值5mg/L。關于氨氮指標，國內外有二種建議值，即3mg/L和1mg/L，建議采用1mg/L。研究表明，對于深度處理后的回用水，即使補充水中異養(yǎng)菌群數(shù)量很大，同自來水作補充水相比，并沒有產生微生物的大量增殖，采用合適的殺菌劑完全可以控制，而且污水回用處理中，混凝沉淀+過濾作為最基本操作單元，在去除懸浮物的同時可以將大量的細菌去除，因此對異養(yǎng)菌數(shù)目不必提出專門的控制指標。
3、污水回用處理方法
在污水回用處理中，除鹽工藝由于成本高很少涉及，此處不作分析，懸浮物、濁度和石油類可以通過混凝沉淀、過濾工藝去除并達標，因此重點解決的問題就是COD和氨氮的去除，下面僅就這二個問題進行討論。
（1）COD的去除
一般情況下，經過二級生化處理后的污水中COD濃度已經降到100mg/L以下，
（2）氨氮的去除
目前含氨氮廢水的處理技術有:生物硝化法、離子交換法、吹脫法、液膜法、氯化或吸附法以及濕式催化氧化法等，對于氨氮濃度為幾十mg/L的二級生化出水，以生物硝化法、吹脫法和離子交換法應用最多，當氨氮濃度不高時則宜采用氯化法。
綜合對比，由于生物硝化法脫氮同COD的去除是結合在一起的，因此生物硝化法最為經濟;對于水中氨氮濃度較高又地處南方的工程，吹脫除氨可能是經濟的選擇，北方地區(qū)則不可采用;離子交換除氨在國內尚無應用，同時其投資大、工藝復雜，應謹慎選擇;當水中氨氮濃度較低時采用氯化脫氨可能更為經濟，該方法也可同其它除氨工藝結合使用。
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