新型生物碳纤维生物膜SBR处理含油废水研究

第39卷第1l期2013年l1月水处理技术

TECHNOIOGYOFWATERTREATMENT

V01.39No.1lNov.,2013

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新型生物碳纤维生物膜SBR处理含油废水研究

迟璐璐,海热提,王晓慧,李媛

(北京化工大学环境科学与工程系,北京100029)

摘要:为使含油废水处理达到排放标准,采用新型生物碳纤维作为序批式活性污泥法反应器(SBR)填料,进行了含油废水处理研究,通过改变厌氧停留时间、曝气时间、曝气量和温度参数,确定了SBR生物膜反应器的优化运行条件。结果表明,当pH=7~8、温度25℃条件下,进出水阶段0.5h、厌氧停留2h、曝气反应8h,曝气体积流量100mL/min,沉淀1优于后者。同时,镜检结果表明新型生物碳纤维易形成致密且有一定强度的生物膜,是一种良好的水处理填料。关键词:新型生物碳纤维;序批式活性污泥法;含油废水中图分类号:TQ028.8;X74

文献标识码:A

文章编号:1000—3770(2013)11-0087.005

h、

闲置0.5h时,SBR生物膜反应器处理效果最好,系统运行稳定。生物膜SBR与传统SBR对照发现,前者处理效果明显

含油污水是石油化工产业的必然产出物,主要来源于油田采出水、含盐量较高的原油用清水洗盐

不同参数确定反应器的优化运行状态。在优化运行状态稳定前提下通过镜检对填料和生物膜进行表征,同时与传统SBR进行对照试验,以验证生物膜SBR工艺的优越性,为进一步的应用提供理论基础。

后污水、洗井污水等。由于含油污水来自不同的地层、不同的生产工艺,因此水质比较复杂,一般含有石油类、固体悬浮物、硫化物、挥发酚等多种成分,

COD、BOD,和TDS含量也较高¨】。

原油经油水分离后产生的大量废水一部分以回注形式回用,一部分外排。这部分外排水的溶解油、矿物质及有机物含量高,直接排放对环境造成极大的危害图。

1试验部分

1.1废水来源

试验废水取自北京某石化公司生物处理前出水。

废水COD在1

000

1500

mgm,BOD,在500mg/L

现阶段国内外含油废水主要采用“隔油一气浮一生化”处理,在生化阶段普遍采用“厌氧一好氧”法醐。有研究表明“厌氧一好氧”技术可行,但存在设备工序繁

杂、系统运行不灵活等缺陷[9-Ⅻ。针对该不足,序批式活性污泥法(SBR)以其特有的简单高效的工艺特点被

左右,油类、N/h+一N、TP的质量浓度分别为40-65、

20~25、3

mg/L左右,pH=7~9,含有一定量的硫化

物、挥发酚、表面活性剂等。

1.2试验填料

试验所用填料由笔者课题组研发的新型生物碳纤维,主要成分为超细纤维和活性碳纤维材料。该材

应用于含油废水的处理中,技术可行且处理效果良好,

已成为了近年来含油废水处理的新兴研究方向【15-20l。但是,在污泥沉降和凝聚性能方面还有待进一步的提高。

料在高强度碳纤维的基础上利用索氏提取器用丙酮进行表面脱胶处理,具有良好的生物相容性、吸附性

和亲水亲油性[21-22]。

新型生物碳纤维拉伸强度为3.5~4.9GPa,拉伸模量为220~240GPa。根据反应器尺寸改装将填料

因此,本研究将SBR与生物膜法相结合,即向反应器中安装新型生物碳纤维,利用原有的活性污

泥在填料上进行微生物膜挂膜,以解决传统方法工艺设备繁冗、操作维护复杂、污泥膨胀和污泥量减少的问题,并为微生物提供大量栖息表面积和生长环境,促进微生物生化反应,提高反应池耐冲击负荷和减毒作用,提高净化效率。

以生物膜SBR工艺对含油废水进行处理试验,

制成束状结构,单根填料长40cm,质量10g,每根填

料固定55束碳纤维,使用时垂直放置于水中。碳纤维丝具有柔性,放入水体中可随流动的水体飘动构

成了水草状仿生结构,形成了巨大的表面积,同时加速了微生物与营养物质之间的传质与生物膜的更新,水处理效果因此而得到明显提高。

分别从厌氧停留时间、好氧曝气时间、曝气量、温度等

收稿日期:2013-04—09

基金项目:北京市科技计划项目(z121100001512008)

作者简介:迟璐璐(1987一),女,硕士,研究方向为水处理;联系电话:010—64413170,15201217293:E-mail:chilulu34@163.com

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