生物活性炭法处理石油化工二级出水的试验研究

【摘要】：本研究采用生物活性炭法对石油化工污水进行了以回用为目的的深度处理试验，试验以含油污水二级出水为原水，直接泵入生物活性碳柱进行处理。活性炭层高度为100cm，污水流量根据试验设计取1L／h、2L／h、4L／h三种情况。 试验结果表明，工艺具有良好的深度处理效果：试验出水的浊度、氨氮含量、COD及石油类含量，均达到回用标准。COD浓度由进水的107.88mg／l降低到21.05mg／l，平均去除率达到80.4％；氨氮平均含量由进水的14.5305mg／l降低到4.2995mg／l，平均去除率达到71.2％；浊度由进水的19.55NTU，降低到出水的0.736NTU，平均去除率为96.2％；石油类含量由进水的14.67mg／l，降低到4.87mg／l，平均去除率为66.8％。 生物活性炭工艺对水中COD的去除率随着进水流量的增大而降低。所以降低进水流量即延长水利停留时间会在很大程度上增加活性炭对水中COD的去除效率。生物活性炭工艺对水中COD的去除效率随炭层高度的变化而发生改变，随着炭层高度的增加，COD的去除率也呈增长趋势，但整个工艺对COD的去除主要发生在炭柱上层(0～20cm)，去除率将近50％，越到炭柱下层对COD的去除越不明显。 本试验中生物活性炭工艺容积负荷波动较大，其容积负荷最大为1.117kgCOD／cm~3·d，最小为0.290kgCOD／cm~3·d，在这样的波动下，出水COD去除率始终保持在80％以上，出水COD浓度基本小于25mg／l，故此认为生物活性炭工艺具有较好的耐冲击能力。但是当进水COD浓度大于200mg／l时，实验出水水质开始变差，出水COD浓度增大到35mg／l以上，所以认为在本试验条件下当进水COD浓度大于200mg／l时不适合采用该工艺。 依据试验结果，通过生化反应动力学分析建立了生物活性碳法去除有机物的三段拟一级反应动力学模型。由于生物量沿炭层深度递减，一级反应速率常数也沿炭层深度相应递减。