三相内循环生物流化床处理含油废水的研究
近年来，油田含油废水的处理越来越受到人们的重视。目前含油废水处理方法有物理法、物理化学法和生物法。其中生物处理法因具有成本低、降解效果好且稳定、不引起二次污染等优点，逐渐在各油田得到推广应用。在所有的生物处理法中，三相内循环生物流化床技术是将化工流体设备与废水处理生物膜法有效结合的一种新型废水处理技术，因具有容积负荷高、传质速度快、抗冲击能力强、占地面积小、运行稳定等优点，近年来备受关注。目前国内外在处理含油废水时多采用活性炭作为生物流化床反应器的载体，但由于活性炭价格很高，限制了其应用规模。因此，本论文首次尝试将半焦作为三相内循环生物流化床反应器的载体，考察了其性能，并与活性炭进行了比较。 主要研究内容及结论如下： 1.研究了载体挂膜的条件。实验表明，采用快速排泥法可完成载体挂膜，但挂膜的条件要适宜，较短的停留时间有利于生物膜的形成。 2.研究了不同进水有机物浓度、水力停留时间（hydraulic retention time简称HRT）、曝气量、温度等操作条件下活化半焦作为三相内循环生物流化床反应器载体时对含油废水的处理效果，并与活性炭进行了比较。 结果表明： （1）进水有机物浓度对活性炭生物流化床反应器和半焦生物流化床反应器的处理效果均有一定的影响，进水有机物浓度越大，影响越明显。当进水有机物浓度适中时，两个反应器处理效果相当，平均油去除率均为87％，出水油含量均在5mg/L以下，CODCr（化学需氧量，chemical oxygen demand）去除率均在70%以上。 （2）HRT对载体的挂膜进度有较大影响，当进水有机物和无机营养物基本相同时，采用较短的HRT有利于生物膜的形成。无论载体为活化半焦还是活性炭，其适宜的HRT均为3h左右，在此条件下，两者对CODCr的去除率均为77%，对石油类的去除率分别可达94%和92%。当HRT大于3h时，两个反应器对CODCr和石油类的去除率均降低。 （3）曝气量对出水水质有较大影响。当采用相同的曝气量时，以活性炭和活化半焦作为载体的两个反应器对 CODCr和石油类具有相似的处理效果。无论载体为活化半焦还是活性炭，其适宜的曝气量均在0.20m3/h左右，在此条件下，两者对CODCr的去除率分别可达81%和83%，对石油类的去除率分别可达90%和92%。而当曝气量小于或大于0.20m3/h时，石油类去除率无明显差别，CODCr去除率均显著降低。 （4）温度对出水水质有较大影响。当T=24℃、30℃、34℃时，以活性炭和活化半焦作载体的反应器处理废水效果相当；无论载体为半焦还是活性炭，其适宜的T均为30℃左右，在此条件下，两者对CODCr的去除率分别可达81%和83%，对石油类的去除率分别为90%和87%。当温度低于或高于30℃时，CODCr去除率均显著降低，而石油类去除率无明显差别。 （5）在各个最佳操作条件下（HRT=3h、曝气量为0.20m3/h、T=30℃），分别以活性炭和活化半焦作载体的反应器处理废水效果基本相当，两者对 CODCr的去除率分别可达81%和83%，对石油类的去除率分别为90%和92%，平均出水CODCr分别为66 mg/L和61 mg/L，出水油含量均在5mg/L以下。 （6）综合各种操作条件可知，活化半焦可代替活性炭应用于三相内循环生物流化床中。
生物流化床反应器;含油废水;载体挂膜;出水水质
中国海洋大学
硕士
无机化学
陆金仁
2013
中文
X703.1;X741
94
2013-09-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）