水解酸化-MBR處理稠油污水的實(shí)驗(yàn)研究

【摘要】：據(jù)統(tǒng)計(jì),目前世界剩余石油資源約為10萬億桶,其中的70%是稠油,巨大的資源量決定了稠油必將是21世紀(jì)的主要能源。稠油開發(fā)生產(chǎn)的方式以注汽熱采和蒸汽吞吐為主。隨著稠油開發(fā)生產(chǎn)所占的比重越來越大,面臨的污水問題將越來越嚴(yán)重。稠油污水因其水質(zhì)成分復(fù)雜、可生化性差、礦化度高、油水密度差小等特點(diǎn)處理難度比較大,因此稠油污水的處理問題是各個(gè)油田面臨的一個(gè)亟待解決的難題。 稠油污水的處理方法主要有物理處理法、化學(xué)處理法、物理化學(xué)處理法以及生化處理法等。物理法、化學(xué)法存在著處理不徹底、成本較高的問題,而生化處理方法由于具有低成本、高效果、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)而逐漸受到污水處理研究者及工作者的關(guān)注。 本論文以國(guó)家“十一五”科技攻關(guān)項(xiàng)目(2006BAB04B02)為支撐,以陳莊稠油污水為研究對(duì)象,針對(duì)稠油污水難降解和現(xiàn)有工藝生化出水懸浮物偏高的特點(diǎn),采用水解酸化-膜生物反應(yīng)器(MBR)工藝進(jìn)行替代現(xiàn)有的生物接觸氧化-沉降-雙介質(zhì)過濾工藝。 通過對(duì)稠油污水的水解酸化反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),水力停留時(shí)間大于16h時(shí),水解酸化池在15～35℃下都能穩(wěn)定運(yùn)行,溫度對(duì)水解酸化處理效果的影響不大。水解酸化出水的COD_(Cr)值在220～240mg/L之間,去除率在25%～33%之間,水解酸化出水的含油量大約2.00～5.00mg/L左右,去除率高于75%。水解酸化進(jìn)水的BOD5在54～75mg/L之間,BOD5/COD_(Cr)為0.17～0.23,可生化性較差;出水BOD5在95～112mg/L之間,BOD5/COD_(Cr)在0.45～0.49之間。水解酸化對(duì)提高污水的可生化性起著重要的作用。由于出水的可生化性的提高,將有利于縮短后續(xù)工藝的水力停留時(shí)間,并使后續(xù)處理用生物降解法處理污水中的有機(jī)物更為徹底。 用水解酸化出水對(duì)MBR池中的活性污泥進(jìn)行馴化,由于好氧活性污泥原生動(dòng)物便于觀察,可以利用原生動(dòng)物對(duì)活性污泥的性能進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果顯示好氧活性污泥中細(xì)菌較豐富,馴化初期出現(xiàn)大量的草履蟲、豆形蟲、扭頭蟲等,出水透明度較差,一般COD_(Cr)150mg/L;當(dāng)變形蟲、卑怯管葉蟲等出現(xiàn)的時(shí)候,草履蟲消失,豆形蟲、扭頭蟲等數(shù)量減少,出水水質(zhì)得到改善,透明度較好,一般COD_(Cr)150mg/L;當(dāng)鐘蟲、輪蟲、游仆蟲、楯纖蟲等出現(xiàn)的時(shí)候,變形蟲消失,卑怯管葉蟲等數(shù)量減少,出水透明度較好,一般COD_(Cr)120mg/L;當(dāng)表殼蟲出現(xiàn)的時(shí)候出水的透明度較差,一般出水COD_(Cr)120mg/L,污泥負(fù)荷較低,水力停留時(shí)間過長(zhǎng)。 當(dāng)污泥馴化好后,上清液出水COD_(Cr)在117～130mg/L之間,去除率在40%～47%之間,出水的含油低于1.00mg/L,去除率高于90%,出水的BOD5小于10mg/L,啟動(dòng)MBR膜。當(dāng)水解酸化-MBR系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的時(shí)候,出水COD_(Cr)在69～90mg/L之間,系統(tǒng)對(duì)COD_(Cr)的去除率在70%以上;MBR膜出水含油量在0.09～0.30mg/L之間,整個(gè)系統(tǒng)對(duì)原油的去除率超過99%;MBR膜出水的懸浮物含量低于1.0mg/L,系統(tǒng)對(duì)懸浮物的去除率大于95%。 水解酸化-MBR系統(tǒng)出水與現(xiàn)有工藝中的雙介質(zhì)出水相比COD_(Cr)降低了32%,含油量降低了93%,懸浮物降低了88%。 【關(guān)鍵詞】：稠油污水 水解酸化 可生化性 活性污泥 膜生物反應(yīng)器
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：X703
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-13
• 0 前言13-14
• 1 文獻(xiàn)綜述14-24
• 1.1 稠油污水的來源及性質(zhì)14-16
• 1.1.1 油田污水的來源及性質(zhì)14-15
• 1.1.2 稠油污水的來源15-16
• 1.1.3 稠油污水性質(zhì)16
• 1.2 稠油污水處理工藝16-18
• 1.3 稠油污水處理的出路18
• 1.4 水解酸化18-21
• 1.4.1 水解酸化18-20
• 1.4.2 水解酸化反應(yīng)器的特點(diǎn)20-21
• 1.4.3 膜生物反應(yīng)器研究概況21
• 1.4.4 水解酸化-MBR 工藝的應(yīng)用21
• 1.5 勝利油田稠油污水處理現(xiàn)狀及存在問題21-22
• 1.6 本課題的目的、內(nèi)容和擬解決的問題22-24
• 1.6.1 研究目的22-23
• 1.6.2 研究?jī)?nèi)容23
• 1.6.3 擬解決的問題23-24
• 2 研究?jī)?nèi)容及分析方法24-37
• 2.1 實(shí)驗(yàn)用水水質(zhì)分析24-25
• 2.2 污泥來源25-26
• 2.3 工藝的確定26-27
• 2.3.1 水解酸化處理工藝的選擇依據(jù)26
• 2.3.2 MBR 工藝的選擇依據(jù)26-27
• 2.4 測(cè)試項(xiàng)目及分析方法27-33
• 2.5 可生化性的變化33-34
• 2.6 工藝流程34-35
• 2.7 實(shí)驗(yàn)裝置35-37
• 3 水解酸化處理稠油污水實(shí)驗(yàn)研究37-47
• 3.1 水解酸化的啟動(dòng)37-38
• 3.2 水解酸化池對(duì)稠油污水的處理效果38-42
• 3.2.1 水解酸化池對(duì)COD_(Cr)的去除效果38-39
• 3.2.2 水解酸化池對(duì)含油的去除效果39-40
• 3.2.3 可生化性的變化40-42
• 3.2.4 生物相分析42
• 3.3 溫度對(duì)水解酸化的影響42-43
• 3.4 水解酸化效果分析43-45
• 3.5 小結(jié)45-47
• 4 好氧 MBR 處理稠油污水實(shí)驗(yàn)研究47-69
• 4.1 好氧活性污泥的馴化47-48
• 4.2 好氧處理后的出水水質(zhì)48-50
• 4.2.1 好氧活性污泥對(duì)COD_(Cr)的去除效果48-49
• 4.2.2 好氧處理對(duì)含油的去除效果49
• 4.2.3 好氧處理對(duì)BOD_5的去除效果49-50
• 4.3 影響因素分析50-57
• 4.3.1 SV_(30) 的影響50-53
• 4.3.2 溫度的影響53-55
• 4.3.3 DO 對(duì)COD_(Cr)的影響55-57
• 4.4 污泥參數(shù)57-58
• 4.4.1 曝氣池中污泥MLSS、MLVSS 的變化57-58
• 4.4.2 曝氣池中污泥SVI_(30)58
• 4.5 生物相觀察58-62
• 4.6 水解酸化-MBR 系統(tǒng)的運(yùn)行62-67
• 4.6.1 MBR 池的開啟62
• 4.6.2 水解酸化-MBR 系統(tǒng)對(duì)COD_(Cr) 的處理效果62-63
• 4.6.3 水解酸化-MBR 系統(tǒng)對(duì)含油的處理效果63-64
• 4.6.4 水解酸化-MBR 系統(tǒng)對(duì)懸浮物的處理效果64-65
• 4.6.5 水解酸化-MBR 系統(tǒng)中污染物的紅外分析65-67
• 4.7 小結(jié)67-69
• 5 結(jié)論與建議69-71
• 5.1 結(jié)論69-70
• 5.2 存在的問題與建議70-71
• 參考文獻(xiàn)71-76
• 致謝76-77
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷77
• 碩士期間發(fā)表的論文77

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