炼油高浓度有机废碱水预处理方法研究

炼油高浓度有机废碱水预处理方法研究（精选3篇）

炼油高浓度有机废碱水预处理方法研究 第1篇

炼油高浓度有机废碱水预处理方法研究

经实验比较了UV/O3、UV/H2O2、UV/TiO2/H2O2系统对炼油高浓度废碱水的降解.结果表明,3种方法均有较好的效果,在本实验条件下,UV/TiO2/H2O2法的除油效果明显.在UV/O3系统中,紫外光使废水CODCr、油、酚的降解率分别提高24%、31%、28%,特别是将废水BOD5/CODCr值平均提高到0.45,有效地改善了废水的.可生化性,因此是一种较好的预处理技术,同时该实验也为进一步的动态实验奠定基础.

作 者：张冬梅 俞惠敏 杨菊 陈丽霞  作者单位：张冬梅(茂名学院化工学院环境工程系,广东,525000)

俞惠敏(厦门大学机电学院,福建,360000)

杨菊,陈丽霞(茂名石化炼油厂净化水车间,广东,525000)

刊 名：环境工程  ISTIC PKU英文刊名：ENVIRONMENTAL ENGINEERING 年，卷(期)： 23(4) 分类号：X7 关键词：预处理   炼油废碱水  

炼油高浓度有机废碱水预处理方法研究 第2篇

关键词：光催化生物法有机废水

中图分类号：TQ02文献标识码：A文章编号：100703973(2010)09－073－02

1、引言

近年来。工业废水，如农药、制药、造纸、印染等废水的直接排放，造成了水体严重的有机污染，严重威胁着人类的健康，已成为一个严峻的环境问题。目前全世界已发现的700多万种有机化合物中，地面水体中检出的有机物达到2221种，其中具有致癌、致畸达数百多种。

目前，虽然物理法、化学法、生物处理及高级氧化技术(Ad－vanced oxidation processes，AOPs)应用于难降解有机工业废水的处理，但仍缺乏经济而有效的实用技术。近年来，一些联合处理技术，如光催化氧化联合生物处理技术，应用于低浓度有机废水的处理显示出其独特的优越性，成为废水治理领域的研究热点，引起越来越多学者的关注和研究。

本文简要概述了水体中低浓度有机废水处理技术现状，综述了光催化氧化联合生物处理技术的研究进展。

2、低浓度有机废水处理技术

一般认为，有机废水浓度在1000mg／L以上的为高浓度有机废水，应首先考虑酚的回收利用：浓度在500mg／L以下的为低浓度有机废水，需净化处理后排放或循环使用。有机废水成分复杂、毒性大、有机物含量高，处理起来有极高的难度。目前，有机废水的处理方法主要有物理法、化学法、生物法及高级氧化技术。与物理法、化学法相比，生物法具有经济、高效、处理量大、无二次污染的特点，是目前低浓度有机废水处理应用最为广泛的技术。

近年来。一些学者利用高级氧化技术，如光催化技术，联合生物法处理低浓度有机废水，通过光催化氧化使得那降解有机化合物矿化，转变为易于生物降解的或毒性较小的有机物，一定程度上加速了生物降解速率，降解更彻底，无二次污染，具有突出的优势和广阔的应用前景。

3、光催化联合生物法处理低浓度有机废水技术

3.1光催化技术

光催化技术以光敏化半导体为催化剂，在紫外光或日光照射下产生电子一空穴对，催化剂表面羟基或水吸附后，形成氧化能力极强的羟基自由基，通过一系列自由基氧化反应降解有机物。该技术在常温常压下降解有机物，甚至完全矿化，经济，无二次污染。光催化剂TiO₂以其价廉、稳定、无毒、无腐蚀性，具有广阔的应用前景。主要缺点是光催化剂不易烧制在载体表面，易在运行过程中脱落流失。

3.2生物法

生物法主要是利用微生物的新陈代谢作用，吸附、氧化、分解有机废水中的酚类化合物，将其转化为稳定的无害物质，使废水得到净化，是我国低浓度有机废水无害化处理的主要方法。生物法处理所用的微生物主要有真菌、细菌和藻类等·生物处理法多采用好氧处理、厌氧－好氧处理、活性污泥和生物膜法。缺点是对有机浓度较高、毒性较强的废水，由于存在毒性物质对微生物活性的抑制作用，处理效率较低。当废水中当生物法处理的废水中含有难降解的酚类化合物时，一般很难降酚类有机物彻底矿化，未充分降解的残余有机物积累或转化后，水体的危害进一步加剧。

3.3光催化技术联合生物法

光催化联合生物技术处理低浓度有机废水是近年来污水处理的研究热点之一。通过光催化作用，在有机废水中产生强氧化性的羟基自由基，一方面将大分子酚类化合物转化为易于生物降解的或毒性较小的有机物，另一方面将小分子物质直接氧化降解为CO₂和H₂O，接近完全矿化。通过发挥光催化技术和生物法两种方法各自的优点，低浓度有机废水的降解更彻底，无二次污染，处理效率更高。

3.4光催化法联合生物法研究现状与进展

李涛等探讨了“磁性颗粒负载型TiO₂”用于光催化氧化－生物工艺，处理有机磷农药废水的可行性。试验结果表明，经80rain光催化氧化处理后，难降解废水在生物段的COD去除率可达到85％以上，但在光催化预处理时间为1h时COD去除率仅仅才35％，光催化预处理阶段初期生成的中间产物也是难生物降解物，只有经充分光催化氧化处理后才能达到好的效果。赵梦月等采用光催化－生化－光催化降解的方法处理有机磷农药废水，当农药废水的进水COD为2000mg／L，有机磷90mg／L时，经光催化1h～2h，后经生物降解16h，最再经光催化处理2h后，出水COD小于180mg／L，有机磷含量小于0.5 mg／L，总体有机磷去除率可达99％以上。

Hess等采用光催化，生化联合法处理TNT炸药废水得出结论，当只用生化法处理100 mg／LTNT废水时。其矿化率为14％，如果用光催化法先预处理2h，其矿化率则为23％，若预处理6h，则TNT矿化率为32％。Parra等用光催化－生化联合法处理异丙隆废水。对于经光催化预处理1h后的异丙隆废水(0.2mM)，BOD5／COD比值由O增至0.65，增加了可生化性。王怡中等采用光催化－生物法联合法处理100ppm的甲基橙废水，实验结果表明先生物法、后光催化氧化是一种比较好的组合方法，光催化氧化和生物氧化对甲基橙都有去除作用，24h生物氧化，溶液COD去除达69.68％，色度去除达22.39％，随后光催化氧化1h，COD去除达84.65％，色度去除达到91.31％。 Gomez等采用光催化，生物复合反应器降解Z,－－胺四乙酸铁氨(EDTA－Fe)溶液(2.5mM)，结果表明，2.5h光催化氧化后，50％的EDTA－Fe溶液被降解，与此同时，BOD5／COD的比例增加了4倍，明显增加了对EDTA－Fe溶液的可生化性。Mohanty等研究了H酸的光催化－生化降解过程。对于1000mg／LH酸溶液，经生化降解后，COD仅脱除了3.5％；经光催化预处理30 min后(此过程COD脱除了13.7％)，再经生化处理，COD总脱除率为46％；经光催化预处理1h后(此过程COD脱除了27.5％)，再经生化处理，COD总脱除率为61.3％。

邢核等将多相光催化氧化法与生物氧化法组合，探讨了在太阳光条件下负载型催化剂降解染料化合物(50ppm的活性艳红K－2G溶液)的可行性，实验表明，光催化法对色度的去除作用明显，生物氧化法对溶液COD的去除作用明显。经24h生物氧化后，溶液的COD去除最高可达82.92％，经5h光催化氧化，色度的去除保持在20％－30％之间。谢翼飞等采用光催化与生化组合工艺处理印染模拟废水(活性艳红X－3B和阳离子艳红5GN)，脱色率达到94％，COD去除率为94％，远比单独用光催化或生化处

理优越。Balcioglu等采用光催化，生化联合法处理制浆漂白废水，该废水经光催化预处理后，其生物降解性能大大提高。

李川等采用三相内循环式流化床光反应器和固定床生物反应器联合处理难生物降解的对氯酚废水。固定床生物反应器处理效果及废水的COD／BOD5证实，光催化预处理能明显的增强对氯酚的可生化性，使之更易彻底矿化。刘虹通过将光催化与生物膜组合成一体处理苯酚废水，苯酚被光催化降解后立即被生物降解，在反应器中重复循环被降解的效果，难降解与可降解有机物同时得到转化与降解，大大提高了含苯酚废水的处理效率。研究表明，单独生物降解苯酚比单独紫外光辐射降解苯酚时速率较快：苯酚在紫外光与生物膜协同作用下，其去除负荷相比单独紫外辐射和生物膜降解要高；通过生物膜和紫外辐射共同作用，虽然苯酚的降解速率与单独采用生物膜降解时一样，但苯酚的矿化程度要比单独生物降解高。Zhang Y等采用光催化－生物复合反应器对苯酚的降解情况，单独经10h光催化仅能降解部分苯酚，矿化率也不是很高：单独生物降解虽然能几乎完全去除苯酚，但苯酚的矿化率不超过74％，光催化与生物氧化同时进行，能更迅速的去除苯酚，苯酚的矿化率接近92％。

Marsolek MD等人研究了一种新型光催化复合生物膜的循环床(PCBBR)，利用醋酸纤维做光催化剂和微生物的共同载体，载体表层负载浆液形式的Degussa P25 TiO₂，微生物负载在载体内部大孔道中，避免了紫外光辐射及羟基自由基等有毒害物质杀死微生物，使光催化和生物法密切联系。实验结果表明，单独光催化作用下，TCP和COD去除率分别为32％和26％，载体负载微生物后，TCP和COD去除率分别提高到98％和96％，而单独生物降解不能去除TCP。

4、前景展望

光催化氧化联合生物法处理难降解有机废水作为一种新型的处理方法，通过光催化氧化处理和生物降解处理之间协同耦合作用，使难降解有机物，经过光催化氧化后转变为易于被微生物所利用或分解的中间产物，使难降解有机废水矿化程度进一步提高，两级联合处理废水后效率大幅度提高。与传统有机废水处理方法相比，光催化联合生物法，弥补了二者的缺点，在未来低浓度有机废水处理中，具有更广阔的发展和应用推广潜力。

5、结语

光催化氧化联合生物法处理有机废水，目前仍存在许多问题。需进一步深入研究。第一，光催化氧化协同生物降解的作用机理尚未完善，如反应器的组合式、分体式、组合的先后顺序等对处理效果的影响，及光催化氧化阶段对微生物生长及分布规律的影响等，都需做大量研究工作；第二，目前，光催化剂的负载、成型方式仍不太理想，有待提高，在实际应用中必须考虑，使得光催化剂具有良好的催化特性、经济型及耐用性。

参考文献：

[1]申森，王振强等，水体中有机污染物的治理技术[J]，科技咨询导报,2006,(14)：70－71，

炼油高浓度有机废碱水预处理方法研究 第3篇

关键词：厌氧折流板反应器 COD/SO42- 高浓度硫酸盐废水

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2012）010-118-02

利用厭氧法对高浓度的硫酸盐有机废水采取处理时，因为介入了硫酸盐的还原反应，导致在厌氧降解的过程中出现了硫酸盐还原菌（SRB）同甲烷菌（MPB）竞争、以及硫化物导致SRB与MPB中毒，从而在一定程度上导致微生物的生理活性出现下降的情况，情况严重时，甚至会对处理系统造成重大的影响，导致出现完全瘫痪的情况。大量的国外工作者针对以上所出现的种种问题，进行了长期的研究与探讨。本文采用厌氧折流板反应器（ABR）对高浓度硫酸盐有机废水进行处理，分析了厌氧反应过程受硫酸盐还原的影响。

1 实验方法和材料

用有机玻璃制成实验所有的ABR要求，高、长、宽分别是542mm、721mm、204mm，但是其有效的容积却只可达到55.83L。正式进行实验时，通过水浴加热的方式，在恒温循环器的控制下，将水温保持在（33.2€？.11）℃的范围内。实验装置安装后，要进行认真的检查，以免因为装置问题影响到实验的结果。

1.2 原水和接种污泥

人工合成的高浓度硫酸盐有机废水以碳酸氢胺为氮源，三水和磷酸氢钾为磷源，以葡萄糖为碳源，保持N：COD：P﹦5：1：100，硫酸盐是由七水硫酸镁与硫酸钠组成的混合物，其中添加有一定量的锰、铁、镍、铜、钴等微量元素，此外，通过利用碳酸氢钠使其pH值维持在7左右。

接种的污泥从南阳市污水处理厂消化池取得，在室内的恒温箱（35.2℃）中进行为期三个月的培养，进而进行接种，得到的浓度为330g/L，MLSS/MLVSS的比值为5：4，所接种的量在反应器中所占的有效容积为1/4。

1.3 测定方法与项目

COD：重铬酸钾法；SO42-：铬酸钡分光光度法；S：碘化法；HCO3-：酸碱滴定法；pH值：数字酸度计。

2 结果和讨论

实验的设备装好后，就要时刻关注实验的过程，随时做好记录。实验的结果就在这些数据中，给予我们更多的事实材料，才能进一步说明ABR处理高浓度硫酸盐有机废水的效果如何。

2.1 启动ABR

接种污泥后，选择浓度为3000mg/L的COD废水，将其充进反应器内，并达到充满的状态，保持24h的静止状态后，开始连续进行通水。本次启动所使用的葡萄糖废水属于无硫酸盐的，初始负荷是3.0kgCOD/（m3.d），1天后对COD去除率能够达到34%，然后会逐步的回升，在第6天的时候就能够达到92%。在12天的时候把进水负荷从2.9kgCOD/（m3.d）提高到4.0kgCOD/（m3.d），第2天会发现COD的去除率有所下降（从97.4%降到74.7%），然后又会逐渐上升，最终稳定在98%附近。在第26天将进水的负荷提升到4.9kgCOD/SO42-，与之相比，COD去除率则未发生任何变化，无下降趋势，最终以97%保持稳定，且后期的运行较为良好，这便表示反应器的启动较为成功。

2.2 SO42-浓度影响对COD的去除率

在试验的阶段把进水COD保持在5000mg/L附近，将硫酸盐浓度由200mg/L缓慢提高到2500mg/L，本次试验的结果表明，在进水时，若SO42-的浓度达到了201mg/l-320mg/l时，那么其对于COD的去除率则可达到97.1-97.5%之间，出水S2-浓度就会随SO42-浓度的增加而逐渐下降（从42.7mg/L降至19.2mg/L），但是其还原率则会一直呈现上升趋势，由原来的85.2%赠至91.5%。所以可发现在这样的条件下，MPB的生长完全不会受到SO42-的影响，MPB的作用是去除COD。

当进水的硫酸盐浓度增大到500mg/L的时候，对COD的去除率可达98%。在对SO42-浓度进行改变的第17天，发现的COD去除率逐渐出现了下降的现象，经过分析发现这与出气管的堵塞有着较大的关系这是因为出气管的堵塞，引起反应器打开所致。SO42-的还原率渐渐的提高，由89.3%提高到96%。出水SO42-的浓度变化趋势同硫酸盐的去除率一样，也是逐渐的上升，最高可达113mg/L。同时产气量也发生了较大的变化，出现了急剧增加的现象，这便说明若提高进水SO42-的浓度，那么SRB增值也会相应的有所提高，有利于COD与硫酸盐的去除，且不影响MPB的活性。

当进水SO42-的浓度增至为1500mg/L时，SO42-的还原率在前两天会迅速下降（由96%降至65%），随后将逐渐上升，18天后将稳定在96%附近。但对COD的去除率却稍微有些下降，但是仍然能稳定在90%附近（最高能达到98%，最低也可达到85%），表明在同SRB竞争中MPB再次占据了优势。但就整体而言，SRB和MPB还是处在一种相对平衡的状态。

当进水的SO42-浓度提高到2500mg/L后，反应器将会迅速发生酸化，SO42-与对COD的去除率都会下降，通过长时间的运行并没有出现恢复的迹象，COD与SO42-的去除率仅有19%，产气量甚至为零，反应器运行标志着失败。这表明，高浓度的硫化物会严重抑制SRB与MPB，利用ABR对硫酸盐废水进行处理时，ABR可以承受SO42-的最高浓度是2000mg/L左右。

2.3分析PMB和SRB竞争基质的原因

（1）进水硫酸盐的浓度。通过上述探讨可知，进水SO42-所具有的浓度不同，会对SO42-的还原率产生不同程度的严重影响，也就是说当SO42-浓度有所提高时SO42-的还原率则会出现一定程度的下降趋势，但是若SRB对新的环境逐渐适应，那么SO42-的还原率则会在后期逐渐恢复到正常水平。对COD的去除率也是一样，相比之下SO42-还原率下降的幅度会更小些。增大硫酸盐的浓度会影响到MPB与SRB，但对MPB影响相比要较小。运行稳定后，硫酸盐还原率先缓慢增加后急速下降，COD去除率先缓慢下降后急速下降。

（2）COD/SO42-值是影响MPB和SRB竞争关系的重要指标。SO42-生物还原的过程需要COD/SO42-的理论值是0.67，降低COD/SO42-值可以使SRB在基質的竞争中获得竞争的优势。通过结果可知，当COD/SO42-值由16.7降至10时，SO42-的还原率从91%缓慢上升至96%，对COD的去除率是97.1%～98%，有小幅度的提高；当COD/SO42-值是10.1～3.32时，SO42-的还原率将会稳定在97%，对COD的去除率大于90%；当COD/SO42-的值是2时，反应器便会出现酸化的反应，也就代表反应器的运行最终失败，所以，若COD/SO42-的值高出25时，可确保反应器性能良好、运行稳定。

3 结论

当HRT在20～24h内，进水COD浓度是5000mg/L，进水硫酸盐的浓度小于1500mg/L时，ABR反应器运行较正常，COD去除率则可大于90%，硫酸盐还原率则可保持在96%，ABR处理硫酸盐废水所能承受SO42-的最大浓度是2000mg/L。

对于MPB和SRB来说，COD/SO42-不但会对两者的竞争造成重要影响，同时还会对SO42-的还原率造成极为严重的影响。随着COD/SO42-的数值上升时，SRB和MPB的竞争基质能力减弱。

在对硫酸盐废水进行处理时，其所采用的启动方式的差异，会在不同程度上对厌氧反应器的功能造成影响。但是若采用的启动方式为低硫酸盐的方式，那么MPB则会在最初始阶段便会获得相应的优势，而对MPB影响较小的是SO42-。

参考文献：

[1] 李清雪，范超，李龙和，等.ABR处理高浓度硫酸盐有机废水的性能[J].中国给水排水，2007（15）：50.

[2] 蒋永荣，胡明成，李学军，等.ABR处理硫酸盐有机废水的相分离特性研究[J].环境科学，2010（31）：547.

[3] 周若梅，黄清辉，邓秀梅，等.ABR处理含硫酸盐有机废水的启动特性研究[J].桂林电子科技大学学报，2009（5）：413.