施衛(wèi) （中石化上海高橋分公司煉油廠， 上海 200137） 摘要：在處理煉油廢水的SBR裝置中加入一種生物促進(jìn)劑和毒性緩沖劑，在投加量均為7mg／L的條件下，與未投加生物促進(jìn)劑時相比，出水COD的去除率增加約50％，揮發(fā)酚由20mg／L降至4.9mg／L，污泥濃度由3.9g／L提高到49g/L，污泥絮體增大，結(jié)構(gòu)緊密。
關(guān)鍵詞：生物制劑；煉油污水；污水處理；活性污泥
中圖分類號：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2455(2003)04-0036-03 A Commercial Test of A Biological Agent on SBR SHI Wei
(The Refinery of sinopec Shanghai Gaoqiao Branch，Shanghai 200137,China) Abstract: A biological accelerating agent with toxicity buffering agent was added to a SBR unit handling refinery wastewater. When the dose was 7mg／L and compared to the rate obtained without the addition of and biological accelerating agent the COD removal rate of the outlet water increased by about 50％，the content of volatile phenol decreased from 20 mg／L to 4.9 mg／L and the concentration of sludge increased from 3.9 g／L to 4.9 g／L，while the sludge flocs became bigger with compact structure．
Keywords：biological agent；refinery wastewater；wastewater treatment；activated sludge 上海煉油廠SBR裝置主要處理經(jīng)堿渣濕式氧化后，分離粗酚調(diào)節(jié)pH值后的高濃度廢水，該廢水中污染物的質(zhì)量濃度很高，ρ(CODcr)約200000mg／L，ρ(揮發(fā)酚)約10000mg／L。設(shè)計進(jìn)水負(fù)荷以CODc，計為2.0-2.5kg／(m3·d)，反應(yīng)池污泥的質(zhì)量濃度為6-8g／L。該裝置由于堿渣原料的問題，采用間歇式生產(chǎn)，致使SBR反應(yīng)池污泥濃度無法達(dá)到設(shè)計指標(biāo)，同時因各種原因來水的揮發(fā)酚的含量又遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計指標(biāo)，再加上動力風(fēng)的供應(yīng)不足，酸堿中和不足等多種原因，造成SBR裝置的出水波動較大，對下游裝置污水處理場造成沖擊。經(jīng)過考察，選用普羅生物促進(jìn)劑和毒性緩沖劑，并對煉油SBR裝置廢水處理的促進(jìn)作用進(jìn)行了試驗。 1 普羅藥劑原理 生物促進(jìn)劑(BE)和毒性緩沖劑(MT)，是普羅公司的兩個主要產(chǎn)品，藥劑的基本成分是從美國愛達(dá)荷州西南部“風(fēng)化褐煤”(一種軟煤)中提取的，包含有降解污染物的多種酶、緩減環(huán)境中有毒物質(zhì)的緩沖物質(zhì)和促進(jìn)微生物生長的能源以及有機(jī)酸、微量元素、常量元素、維生素等營養(yǎng)物質(zhì)。普羅產(chǎn)品能通過所含的緩沖物質(zhì)減輕環(huán)境中的毒性，并在酶的輔助作用下將復(fù)合有機(jī)分子、碳鏈轉(zhuǎn)化為更有利于被微生物吸收的分子，使微生物對自然生成的有機(jī)物進(jìn)行利用(這些有機(jī)物在有毒環(huán)境中是難以被微生物吸收的)，從而幫助降解污染物質(zhì)。當(dāng)投加普羅產(chǎn)品到污染環(huán)境中后，酶可立即發(fā)揮作用，迅速將各類污染物降解成小分子有機(jī)物或直接降解為C02，H20等無機(jī)物，達(dá)到穩(wěn)定化的目的，并使污染物的耗氧量大大下降。而污染環(huán)境中的土著微生物在利用普羅產(chǎn)品中的營養(yǎng)物質(zhì)大量繁殖的同時，繼續(xù)對殘存的有機(jī)污染物質(zhì)進(jìn)行降解。污染環(huán)境的逐步改善，使環(huán)境中的溶氧漸漸地升高，有助于好氧微生物區(qū)系的建立，競爭性地抑制了只能在污染環(huán)境中生存的微生物。
普羅產(chǎn)品本身并不含活生命體，其治污作用通過營養(yǎng)土著或原有混合菌群進(jìn)行原位降解來實現(xiàn)，所以不象活體微生物那樣既怕被環(huán)境淘汰又可能污染環(huán)境。 2 工業(yè)化試驗的方案設(shè)計 2.1 試驗設(shè)備
本試驗采用污水調(diào)節(jié)和均質(zhì)原料罐1只(100m3)，SBR反應(yīng)池容積1 000m3，SBR進(jìn)水泵2臺，加藥槽2只(0.2m3)。
2.2 試驗方案
試驗運行程序為進(jìn)水曝氣5 h，鼓風(fēng)曝氣13h，沉降5h，排水45min，閑置15min。
第一階段試驗：污水量1.5m3/h，稀釋水量13-15m3/h，風(fēng)量500-600m3/h，溫度為20-24℃。
第二階段試驗：污水量2.0m3/h，稀釋水量、風(fēng)量和溫度與第一階段相同。
2.3 藥劑投加方案
在SBR池進(jìn)水曝氣開始時，根據(jù)SBR池補(bǔ)充水量(約200t／d)進(jìn)行計算，稀釋20倍后投加。第一個月毒性緩沖劑和生物促進(jìn)劑分別投加質(zhì)量濃度為7mg／L(總量分別為1.4L／d)第一個月后，分別投加5mg／L(總量分別為1 L／d)。 3 工業(yè)化試驗結(jié)果與分析 從近20d的使用情況來看，達(dá)到了預(yù)期效果，試驗數(shù)據(jù)見表1。 表1 SBR出水?dāng)?shù)據(jù)對照| | PH值 | ρ（油）/(mg·L-1) | ρ（CODcr）/(mg·L-1) | ρ（揮發(fā)酚）/(mg·L-1) | ρ（氨氮）/(mg·L-1) | ρ（硫化物）/(mg·L-1) | SV30/% | ρ（MLSS）/(g·L-1) | 指數(shù)/(mg·L-1) | ψ（灰分）/% | | 進(jìn)水 | 9.75 | 2778 | 86505 | 42696 | 252 | 211 | | | | | 原
處
理
出
水 | 8.15 | 20.8 | 1876 | 11.5 | 22.5 | 1.6 | 24 | 3.45 | 87.0 | 20.4 | | 8.50 | 24.0 | 2376 | 25.8 | 26.4 | 1.2 | 24 | 3.70 | 162 | 23.4 | | 7.78 | 42.4 | 2240 | 14.4 | 37.5 | 2.00 | 25 | 3.60 | 69.4 | 23.2 | | 8.10 | 43.2 | 3940 | 7.86 | 19.5 | 0.800 | 27 | 4.41 | 81.6 | 21.6 | | 8.20 | 27.6 | 1428 | 42.8 | 16.4 | 1.20 | 26 | 4.35 | 129 | 22.2 | 實
驗
第
一
階
段
出
水 | 8.93 | 31.2 | 692 | 3.93 | 10.7 | 0.96 | 29 | 3.7 | 111 | 20.9 | | 8.18 | 62 | 644 | 3.33 | 14.6 | 0.8 | 30 | 3.65 | 126 | 20.6 | | 8.16 | 16 | 508 | 2.19 | 11.3 | 0.64 | 32 | 4.51 | 104 | 20.6 | | 7.45 | 82.4 | 424 | 3.33 | 19.8 | 0.8 | 48 | 4.83 | 124 | 19.7 | | 7.32 | 48.0 | 1280 | 5.94 | 41.0 | 0.640 | 57 | 4.53 | 121 | 18.8 | | 7.81 | 28.8 | 13320 | 9.30 | 45.5 | 0.720 | 60 | 5.05 | 129 | 17.5 | | 7.26 | 32.8 | 1120 | 8.36 | 46.4 | 0.8000 | 36 | 4.64 | 108 | 18.1 | | 7.12 | 41.2 | 952 | 5.90 | 46.5 | 0.64 | 49 | 5.20 | 121 | 18.1 | | 7.21 | 12.0 | 792 | 4.10 | 49.4 | 0.800 | 34 | 5.25 | 124 | 19.8 | | 7.77 | 38.0 | 1256 | 4.97 | 44.0 | 0.720 | 45 | 5.31 | 132 | 20.4 | | 6.18 | 13.2 | 928 | 3.40 | 35.0 | 0.960 | 37 | 5.05 | 109 | 25.5 | 實
驗
第
二
階
段
出
水 | 7.27 | 12.0 | 552 | 3.97 | 30.9 | 0.077 | 38 | 5.21 | 106 | 19.6 | | 7.08 | 24.4 | 596 | 3.25 | 28.6 | 0.089 | 35 | 5.15 | 113 | 21.7 | | 7.12 | 30.8 | 740 | 5.61 | 24.2 | 0.800 | 36 | 6.02 | 102 | 23.1 | | 7.04 | 25.4 | 808 | 7.05 | 23.6 | 0.800 | 38 | 5.55 | 117 | 23.4 | | 7.11 | 41.0 | 932 | 4.31 | 23.9 | 1.36 | 42 | 3.27 | 82.6 | 33.7 | | 7.56 | 34.6 | 952 | 3.18 | 27.1 | 0.096 | 42 | 5.9 | 110 | 17.4 | | 7.30 | 24.6 | 752 | 4.61 | 23.0 | 1.6 | 45 | 6.75 | 91.9 | 26.0 | 3.1 出水CODcr，值穩(wěn)定下降
試驗第一階段：向SBR裝置曝氣池投加BE和MT后，出水CODcr值逐步下降。在投加藥劑之前，CODcr的質(zhì)量濃度通常在2000 mg／L以上，投加BE和MT藥劑后，SBR池排水CODcr的質(zhì)量濃度基本在1000mg／L，大大低于試驗前。
試驗第二階段：高濃度廢水進(jìn)水量增加30％以后，出水CODcr的質(zhì)量濃度仍基本在1 000mg／L以下，且保持下降趨勢，由此不難看出：系統(tǒng)在投加BE和MT后，耐負(fù)荷沖擊能力得到提高。
SBR系統(tǒng)在投加BE和MT后，耐負(fù)荷沖擊能力和CODcr去除率都得到了提高，第一階段，在容積負(fù)荷不變的情況下：CODcr去除率與同期相比提高10％以上；第二階段，在容積負(fù)荷提高30％的情況下，CODcr去除率與同期相比仍提高10％以上。
3.2 出水揮發(fā)酚和硫化物值逐漸下降
從表1我們不難看出：在投加藥劑前，出水揮發(fā)酚平均值為20mg／L，最高值達(dá)到42.8mg／L，而投加藥劑后的平均值為4.9mg／L，最高值不超過10mg／L。另外，在進(jìn)水量提高30％后出水揮發(fā)酚的值也沒有波動現(xiàn)象，而且有繼續(xù)下降趨勢；投加藥劑前，出水硫化物的質(zhì)量濃度平均值為1.24mg／L，最高值達(dá)到2mg／L，而投加藥劑后，在容積負(fù)荷提高之前出水硫化物的質(zhì)量濃度平均值為0.76mg／L，多數(shù)值在0.8以下；只有當(dāng)容積負(fù)荷提高30％后才出現(xiàn)波動現(xiàn)象，但平均值不超過0.7mg／L，仍低于投加藥劑前的水平。
在加入BE和MT之后，揮發(fā)酚和硫化物的值呈現(xiàn)明顯下降趨勢，充分說明了MT對緩減和轉(zhuǎn)化有毒物質(zhì)的效果良好，微生物的生長環(huán)境得到改善，為后續(xù)的生化處理降低了毒性沖擊的可能性。
3.3 污泥性狀趨向好轉(zhuǎn)
如表l所示，向SBR池加入BE和MT后，污泥濃度MLSS值明顯增大，污泥濃度平均值從實驗前的3.9Sg／L增加到4.9g／L，SVI值提高到100左右，灰分值較實驗前有所下降，說明污泥的性狀正在趨向好轉(zhuǎn)，有機(jī)成分含量增加，為污染物降解、系統(tǒng)穩(wěn)定運行提供了保證。
3.4 活性污泥中生物相發(fā)生變化
從連續(xù)鏡檢來看，在BE和MT使用前(見圖1)，曝氣池中菌膠團(tuán)外形輪廓不明顯，污泥結(jié)構(gòu)較松散，而且絮體較小，游離細(xì)菌較多，沒有發(fā)現(xiàn)原生動物。這種現(xiàn)象表明，曝氣池中毒性物質(zhì)濃度較高，污泥處于中毒狀態(tài)；在試驗第一階段投加普羅產(chǎn)品一周后(圖2)和試驗第二階段(圖3)，我們都可以發(fā)現(xiàn)，污泥絮體增大，邊緣清晰，結(jié)構(gòu)緊密，游離細(xì)菌很少發(fā)現(xiàn)，有原生動物出現(xiàn)，而且非常活躍。從生物相的變化可以看出藥劑的投加，達(dá)到了預(yù)期的效果。污泥中生物多樣性及活性的提高，無疑有助于生化處理系統(tǒng)的處理效率和處理的穩(wěn)定性的提高。 
4 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 由于我國生物制劑的研制工作開展得較晚，目前國內(nèi)市場上的生物制劑主要還是依靠進(jìn)口，生物制劑的價格較高。但生物制劑的使用效果非常明顯，上海煉油廠SBR裝置使用生物制劑后，裝置的處理能力提高30%以上。堿渣的單位處理成本反而下降12%。
使用生物制劑后，解決了SBR裝置動力風(fēng)供應(yīng)不足，酸堿中和不充分等原因引起的出水水質(zhì)不穩(wěn)定減少今后SBR裝置的改造費用。
作者簡介：施衛(wèi)（1975-），男，上海人，工程師，電話（021）50407139，shiw97057@sina.com。 | 
