MBR法处理技术在石化企业污水处理可行性研究

　　hbzhan内容导读：石油化工废水是用炼油生产的副产气体以及石脑油等轻油或重油为原料进行热裂解生产乙烯、丙烯、丁烯等化工原料，进一步反应合成各种有机化学产品，构成石油化工联合企业排出的废水。石油化工废水的特点是含有大量油、硫化物的有毒有害物质和难降解的污染物等，通过预处理及二级生化处理后，基本可以达到排放要求。但要达到回用目的，必须进行深度处理。
　　
　　在各种处理手段中，采用MBR技术是简捷有效的，尤其用于改造工程。利用膜的选择透水性，实现曝气池中生物的富集，使生物处理效率大幅度提高。根据工程实践结果证明，运行效果稳定，出水水质好。
　　
　　我国是一个水资源十分短缺的国家，水资源总量约为2.8万亿m3，人均水资源占用量仅占世界平均水平的1/4，属贫水大国。
　　
　　目前全国取水量已达到5500亿m3/a，占世界全部取水量的12%。作为经济高速发展中的大国，我国正常年份需水量约为6000亿m3/a，而各种水利设施供水能力约为5600亿m3/a，正常年份缺水量约为400亿m3/a。加之大部分水体受到不同程度的污染，水源危机严重制约了我国经济社会的发展。从1998年到2004年，我国石化企业的耗水量和排水量虽有大幅度的下降，但与水平相比仍有较大差距。我国石化系统节水还有很大潜力。
　　
　　石油化工企业在生产过程中排出的高浓度废水，完善降解性较好的适宜于采用厌氧生物法处理，对生物降解过程有抑制作用或不能生物降解的则采用化学或物理方法处理。
　　
　　（1）厌氧生物处理
　　
　　厌氧生物法具有能耗少并可回收生物气作能量源，无机养料需要量少，处理费用低，过剩污泥少等特点，70年代后期至80年代发展的生物反应器床层生物量高，适合于处理高浓度废水。此外，厌氧生物过程中的水解发酵阶段有很大的可塑性，经过适当的培养驯化后对于难生物降解的有机物也有相当好的降解效果，在石油化工废水治理中日益受到重视。
　　
　　（2）化学及物理方法处理
　　
　　抑制生物降解及难生物降解的高浓度废水是石油化工企业废水处理中的主要难点。这部分废水能否得到妥善处理是影响石油化工企业排水达到排放标准的关键。国内外对此都非常重视，针对具体情况采取措施并开发了一些技术，取得到一定效果。但是，离基本解决还有相当大的距离，需要继续努力进行试验研究开发新技术。
　　
　　MBR法处理回用水的可行性
　　
　　膜生物反应器技术是污水传统生物处理技术与膜分离技术相结合的产物。它有分置式（或称旁流式）和一体式（或称浸没式）两种。以一体式为例，就是将膜组件直接浸在曝气反应池中，通过透过侧的抽吸形成膜两侧的压力差，进行泥水分离。利用膜的选择透水性，实现曝气池中生物的富集，使生物处理效率大幅度提高，经过处理后可得到回用水。
　　
　　在我国，石化废水二级处理多采用生化处理方法，且多为活性污泥法。尤其近年来很多企业采用SBR法，这都为采用MBR法提供了有利条件。
　　
　　MBR法的优点主要有以下几点：
　　
　　（1）在MBR中污泥龄（SRT）和水力停留时间（HRT）是完全独立的，可以在短的停留时间和长的泥龄情况下操作。
　　
　　（2）由于膜的截留作用，可以使反应器中的生物浓度很高。在城市废水处理中，污泥浓度可达25000mg/L，在某些工业废水处理中，甚至可高达80000mg/L，因此其抗冲击负荷能力很强。
　　
　　（3）可以实现生物富集和共代谢作用。可以使污水中世代周期很长的微生物，如硝化细菌等得到有效截留，从而有效地降解水中的氨氮。而大量微生物聚集在一起的共代谢作用，可以使一些难降解的有机物得到有效降解。
　　
　　（4）由于生物处理后的泥水分离采用的是膜分离，因此不用担心传统生物处理技术出现的丝状菌繁殖、污泥上浮流失等问题操作更加简单方便。
　　
　　（5）出水水质优异、稳定。
　　
　　（6）对于新建污水处理场，其占地面积与传统工艺相比，占地面积更小，约为传统工艺的1/3～1/5。如果对现有污水处理场进行改造，则可以在不增加构筑物的前提下，大幅度提高处理能力。
　　
　　目前，MBR存在两大问题:一是膜孔堵塞和膜污染问题。膜孔堵塞可采用间歇抽吸法，即抽吸过滤8min后，停2min，释放污堵物。利用曝气形成向上流动的气液混合物，使截留组分不易沉积在膜面上。至于膜污染问题，主要指膜的寿命。目前国内外都在研究抗污染膜，相信很快会有所突破。二是膜的价格问题。国外产的膜较贵，使用时间较长，而国产膜的品种和质量已有很大提高。一般情况下选择国产膜可以满足使用要求。随着膜技术的发展，膜的价格问题将不是制约MBR推广使用的瓶颈。从以上分析可以明显看出，采用MBR法用于石化污水处理并作为回用水，是一种合理的选择。