某石化污水回用技術(shù)講座

石化污水回用技術(shù)講座主講：********公司研究院主要內(nèi)容前言國內(nèi)外現(xiàn)狀石化工業(yè)污水回用污水回用單元技術(shù)原理及進展齊魯石化污水回用的現(xiàn)狀污水回用途徑及水質(zhì)指標技術(shù)經(jīng)濟評價結(jié)束語

?水，作為人類所需的不可替代的一種資源，是社會持續(xù)發(fā)展的重要支柱之一。

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在某種涵義上水資源的質(zhì)量比數(shù)量更重要，因為只有符合一定質(zhì)量標準的水對于社會才有意義。

?1973年3月，聯(lián)合國召開的水資源會議就曾莊嚴地宣告“水不久將成為一個深刻的社會危機。世界上石油危機之后的下一個危機就是水的危機”。

?廣義上的水資源據(jù)聯(lián)合國1977年統(tǒng)計約有138.6億億m3，其中淡水資源僅有3.5億億m3，僅占全球水的總儲量的2.53%。

▓前言

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在淡水資源中，深層地下水、兩極及高山冰川，永久積雪和永凍層底冰占淡水總儲量的97.01%，而與人類生產(chǎn)生活密切且易開發(fā)利用的湖泊、河流、淺層地下水等淡水儲量僅為104.6萬億m3，只占地球水總量的0.0091%和淡水總量的2.99%。

?中國水資源總量約為2.81萬億m3，居世界第六位，但人均水資源2300m3，僅相當于世界人均占有量的1/4，排在世界的第121位。

?到2050年，按16億人口計，我國人均水資源量將比現(xiàn)在降低1/4，約為1700m3。

?1993年調(diào)查顯示，全國80.4%的水資源集中分布在長江及其以南地區(qū)，人均水資源量3490m3；長江以北地區(qū)，水資源僅占全國的14.7%；其中黃河、淮河、海河三流域，人均水資源約500m3，是我國水資源最短缺地區(qū)。

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一方面水資源嚴重短缺，一方面污染嚴重，優(yōu)質(zhì)淡水資源日益減少。

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人口增長、經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展、人們對高質(zhì)量生活的追求都離不開對優(yōu)質(zhì)水資源的需求。

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從一般商品供需關(guān)系的角度出發(fā)，將來的水資源必定成為國家壟斷控制下的緊缺資源。

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長期以來，人們把用過一次的水稱為“污水”、“下水”，“廢棄水”，而且與“污垢的”、“骯臟的”形象相聯(lián)系，難以相信它還能再用。

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人類使用過的水，污染雜質(zhì)只占0.1%左右，比海水3.5%少得多。經(jīng)過適當處理可以重復(fù)利用.

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將再生污水作為城市第二水源，比海水、雨水來得實際，比長距離引水花錢少得多。

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城市供水量的80%變?yōu)槌鞘形鬯湃牍芫W(wǎng)，收集起來再生處理后70%可以回用，因此，城市供水量的一半以上變成再生水（或稱為回收水、中水、回用水），返回到城市水質(zhì)要求較低的用戶，替換出等量的自來水，相應(yīng)增加了城市供水量。開發(fā)潛力巨大。

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2004年5月30日中石化集團公司在北京召開了第三次環(huán)保工作會議。在此次會議上，集團公司總經(jīng)理陳同海、股份公司高級副總裁王天普、安全環(huán)保局局長李振杰都做了重要講話。各位領(lǐng)導都在會上表達了一個強烈的信息，即中石化是國有特大型企業(yè)，在貫徹執(zhí)行黨和國家的方針政策、落實科學發(fā)展觀、促進國民經(jīng)濟持續(xù)快速協(xié)調(diào)發(fā)展上，負有義不容辭的責任。中石化是一個重誠信、負責任的企業(yè)，環(huán)保工作的好壞不僅直接影響到我們的社會形象，而且在越來越重視環(huán)保的今天，很大程度上已成為關(guān)系企業(yè)自身生存發(fā)展的大問題。要把“開發(fā)先進適用的清潔生產(chǎn)技術(shù)、環(huán)保技術(shù)和環(huán)保產(chǎn)品”納入集團公司“十一五”規(guī)劃。王天普高級副總裁在談到下一步環(huán)保工作時指出，“首先要解決水的問題?；舅悸肥恰?jié)約用水，達標排放和污水回用’”。位于華北地區(qū)的企業(yè)在2006年完成污水回用，根據(jù)不同水質(zhì)，采取相應(yīng)的方法，盡可能多地回用污水。李振杰局長指出：“今明兩年加大水問題的解決，落實節(jié)水、污水處理及利用等方面的措施”、“在缺水地區(qū)強制實施污水回用”、“地處缺水地區(qū)的煉化企業(yè)要立即制定污水回用方案，條件具備的可納入今年追加的投資計劃中，按有關(guān)程序開展工作”。因此，作為從事環(huán)保工作的專業(yè)人員，對領(lǐng)導的講話深感鼓舞，同時也感到責任重大，我們會大有作為的。我們是在為子孫后代造福！▓

國內(nèi)外現(xiàn)狀

?美國美國污水再利用范圍很廣，涉及了城市回用、農(nóng)業(yè)回用、娛樂回用、環(huán)境回用、工業(yè)回用、回灌地下水等各方面。美國現(xiàn)有357個城市實現(xiàn)了污水回用，其中農(nóng)業(yè)占55.3%，回用水量為2.9億m3/a，回用工業(yè)占40.5%，回用水量2億m3/a。

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日本水資源短缺，除了定量供應(yīng)外，就是開發(fā)城市污水再利用資源，因此，污水回用起步比較早，1962年就開始回用實踐，促進了20世紀60~70年代的工業(yè)復(fù)興。處理后的污水用于城市給水、工業(yè)用水或生活衛(wèi)生雜用。工業(yè)用途占41%、環(huán)境用水或增加流量占32%，農(nóng)業(yè)灌溉占13%、非飲用市政用水如沖廁所等占8%，其它占4%。東京三島河污水處理廠將處理后的出水送至科多瓦特地區(qū)的340家工廠，用水量為11萬m3/d，其中50%用于冷卻，30%用于清洗。三菱化成黑崎工廠引入城市污水1萬m3/d做工業(yè)用水?以色列以色列是是嚴重缺缺水國家家，70%的國土為為沙漠，，城市如如同沙漠漠之舟。。由于水資資源的緊緊缺，農(nóng)農(nóng)業(yè)灌溉溉技術(shù)高高度發(fā)展展，國民民人人都都有良好好的節(jié)水水意識，，所以，，以色列列可稱為為水資源源管理和和利用最最科學的的國家。。20世紀60年代，以以色列便便把污水水回用列列為一項項國策，，至1987年，以以色列列全國國已有有210個市政政污水水回用用工程程，城城市污污水回回用率率達72%，回用用最小小規(guī)模模為27000m3/d，最大為為200000m3/d?；赜媚磕繕耍海盒⌒蜕缟鐓^(qū)的的就地地回用用，中中等規(guī)規(guī)模城城鎮(zhèn)和和大城城市污污水的的區(qū)域域級回回用工工程。。農(nóng)業(yè)灌灌溉，，工業(yè)業(yè)利用用，進進入輸輸水干干管滿滿足飲飲用水水需求求。其工業(yè)業(yè)布局局也充充分考考慮了了環(huán)境境保護護和污污水再再利用用?；瘜W工工業(yè)設(shè)設(shè)置在在東部部，廢廢水則則排入入死海海。首首都特特拉維維夫一一帶不不設(shè)置置重工工業(yè)和和有污污染的的行業(yè)業(yè)，這這樣的的布局局使城城市污污水處處理后后的出出水能能夠輕輕而易易舉地地達到到農(nóng)業(yè)業(yè)和其其它用用途的的回用用標準準，而而且處處理成成本比比較低低廉。。?南非非年平平均均降降雨雨量量不不到到500mm，水水資源源由由政政府府統(tǒng)統(tǒng)一一控控制制。。污污水水回回用用已已達達半半個個世世紀紀之之久久。。約翰翰內(nèi)內(nèi)斯斯堡堡市市三三個個發(fā)發(fā)電電廠廠利利用用城城市市污污水水5萬m3/d作工業(yè)業(yè)冷冷卻卻水水，，每每天天110000m3/d的自來來水水中中，，85%是加加入入的的城城市市再再生生水水，，開開創(chuàng)創(chuàng)了了使使用用污污水水回回用用到到飲飲用用水水方方面面的的先先例例。。?俄羅羅斯斯水資資源源比比較較豐豐富富，，但但污污水水回回用用規(guī)規(guī)模模也也很很大大，，莫莫斯斯科科東東南南區(qū)區(qū)設(shè)設(shè)有有專專用用的的工工業(yè)業(yè)水水系系統(tǒng)統(tǒng)，，36家工工廠廠使使用用處處理理后后的的城城市市污污水水，，用用水水量量達達到到55000m3/d，庫里楊諾夫污污水廠365000m3/d，處理后的污水水回用于工業(yè)業(yè)企業(yè)。?荷蘭荷蘭有“低低地之之國””之稱稱，水水資源源豐富富，她她注重重的是是水的的質(zhì)量量管理理，嚴嚴格對對企業(yè)業(yè)廢水水的達達標排排放管管理。。在分分散控控制和和集中中處理理方面面積累累了豐豐富的的經(jīng)驗驗，污污水處處理率率接近近100%。處理后后的城城市污污水輸輸送至至農(nóng)田田、森森林、、園林林和和二級級河道道，幾幾乎沒沒有未未經(jīng)處處理的的污水水直接接排放放的情情況。。出水指指標控控制嚴嚴格：：BOD小于10mg/L，SS小于15mg/L，TN小于10mg/L，TP小于1mg/L。?中國我國近近十年年來，，隨著著城市市水荒荒的加加劇，，人們們越來來越關(guān)關(guān)注水水的問問題。。國家““七五五”、、“八八五””期間間完成成的重重大科科技攻攻關(guān)項項目““城市市污水水資源源化研研究””，針針對北北方部部分城城市急急需解解決的的缺水水問題題，研研究開開發(fā)出出適用用于缺缺水城城市的的污水水回用用成套套技術(shù)術(shù)、水水質(zhì)指指標及及回用用途徑徑，完完成了了規(guī)劃劃方法法及政政策法法規(guī)等等基礎(chǔ)礎(chǔ)性工工作，，在北北京、、天津津、秦秦皇島島、大大連、、太原原、泰泰安、、青島島、邯邯鄲、、大同同、沈沈陽、、威海海、大大慶、、深圳圳等十十余個個城市市開展展城市市污水水回用用事業(yè)業(yè)，并并相繼繼建設(shè)設(shè)了回回用于于市政政景觀觀、工工業(yè)冷冷卻水水等示示范工工程，，為我我國城城市污污水回回用提提供了了技術(shù)術(shù)與設(shè)設(shè)計依依據(jù)，，并積積累了了一定定經(jīng)驗驗。（1）集中處理理回用二級處理出出水經(jīng)深度度處理后再再供給工業(yè)業(yè)生產(chǎn)和城城市生活作作低質(zhì)用水水是污水資資源化的另另一種形式式。大連春柳河河水質(zhì)凈化化廠是“八八五”期間間，我國第第一個污水水示范工程程。處理出出水供紅星星化工廠用用于生產(chǎn)工工藝及循環(huán)環(huán)冷卻水；；煤氣二廠廠用于洗焦焦、循環(huán)冷冷卻水；船船廠、熱電電廠、橡膠膠廠做基建建消防、冷冷卻用水。。深圳濱河水質(zhì)質(zhì)凈化廠采用用對二級生化化出水進行過過濾處理，出出水回用于廠廠內(nèi)風機冷卻卻、沖洗馬路路與廁所、澆澆灑綠地、洗洗車等。天津紀莊子污污水處理廠1989年建成1500m3/d的污水回用示示范工程。污污水廠內(nèi)使用用。泰安市污水處處理廠中的2萬m3/d污水經(jīng)深度處處理用于景觀觀、河流補充充水，以及工工業(yè)用水。（2）中水回用中水回用特指指辦公樓、賓賓館、飯店和和生活小區(qū)等等較為集中排排放的污水就就地凈化后回回用于沖廁、、洗車、消防防、綠地等雜雜用水，以緩緩解其面臨的的淡水危機。。北京市目前前已有115個中水回用用設(shè)施。據(jù)統(tǒng)計，當當小區(qū)的規(guī)規(guī)模人口達達到1萬人或中水水用量達到到750m3/d時，設(shè)立中中水處理系系統(tǒng)就比傳傳統(tǒng)供水經(jīng)經(jīng)濟。山東田橫島島將生活污污水處理后后，一部分分用于沖洗洗和澆灑，，另一部分分通過地下下滲濾作為為地下水補補充。經(jīng)濟濟效益顯著著。開采地地下水4.2元/m3，使用外調(diào)水水3.9元/m3，使用海水淡淡化19.6元/m3，使用中水0.7元/m3。全國城市污污水年排放放量大約414億m3，但城市污水水處理率和和二級污水水處理率分分別僅達到到30%和15%，污水回用用率的比例例更低。根據(jù)“十五五”計劃綱綱要，到2005年，我國城城市污水集集中處理率率要達到45%。如如果果污污水水回回用用率率平平均均達達到到20%，““十十五五””末末年年污污水水回回用用量量可可達達到到40億m3，可解解決決全全國國城城市市缺缺水水量量的的一一半半以以上上。。由由此此可可見見，，我我國國污污水水處處理理與與回回用用的的潛潛力力是是巨巨大大的的。。?石化化企企業(yè)業(yè)耗耗水水情情況況石化化企企業(yè)業(yè)是是用用水水大大戶戶，，也也是是污污水水排排放放大大戶戶，，而而且且石石化化企企業(yè)業(yè)多多數(shù)數(shù)處處在在缺缺水水或或嚴嚴重重缺缺水水的的地地區(qū)區(qū)。。1999年對對中中石石化化集集團團公公司司９９套套煉煉油油裝裝置置耗耗水水情情況況的的調(diào)調(diào)查查結(jié)結(jié)果果表表明明：：加工工噸噸油油耗耗水水量量最最高高達達到到5.41ｍ3，最最低低為為1.00ｍ3，平平均均為為2.37m3，分別別是是國國際際水水平平0.5m3的10.8倍、、2倍和和4.74倍，，節(jié)節(jié)水水潛潛力力巨巨大大。。（（據(jù)據(jù)中中石石化化第第三三次次環(huán)環(huán)保保工工作作會會議議資資料料，，鎮(zhèn)鎮(zhèn)海海煉煉化化2003年加加工工1噸原原油油消消耗耗新新鮮鮮水水0.7噸，排污污0.3噸)耗水量大大必然導導致排污污水量多多。對9套煉油裝裝置污水水排放的的調(diào)查結(jié)結(jié)果表明明：噸油污水水排放最最高達到到3.7m3，最低為0.52m3，平均是1.84m3，分別是國國際水平平0.15m3的24.7倍、3.47倍和12.27倍。所以以，石化化污水回回用潛力力巨大。。據(jù)1998年相關(guān)數(shù)數(shù)據(jù)測算算，如果果水質(zhì)能能夠保證證裝置連連續(xù)運行行周期從從目前的的2年提高到到3.5年，生產(chǎn)產(chǎn)裝置每每年可以以多運行行6.5天，石化化企業(yè)每每年可以以多實現(xiàn)現(xiàn)65×108元的產(chǎn)值值；循環(huán)水濃濃縮倍數(shù)數(shù)從目前前的2.5提高到5.5，每年可可以節(jié)新新鮮水超超過6000萬m3，并減少污污水排放放，如果果將處理理過的污污水回用用到循環(huán)環(huán)水系統(tǒng)統(tǒng)，每年年節(jié)水可可超過１１億m3，可大大節(jié)節(jié)約水費費和污水水排放費費用，對對提高企企業(yè)的經(jīng)經(jīng)濟效益益有十分分明顯的的作用。。中石化在在華北、、中原等等缺水地地區(qū)每年年排放污污水5560萬噸，該該地區(qū)每每年循環(huán)環(huán)水系統(tǒng)統(tǒng)需補的的排水3800萬噸，實實行污水水回用后后，完全全可以滿滿足循環(huán)環(huán)水補水水需要，，既可以以解決該該地區(qū)的的水資源源不足問問題，又又可以大大大減少少污水的的排放量量。▓石化污水水回用按回收難難度由低低到高排排列：?冷凝液的回收收與利用用?循環(huán)冷卻水水系統(tǒng)統(tǒng)排污污水回回用?PVC母液的回用用?煉油污水回回用?化工污水回回用?冷凝液的回回收與利用用屬于節(jié)約約用水和清清潔生產(chǎn)范范疇，不屬屬于科研范范疇，因此此，不做過過多地介紹紹，只要根根據(jù)冷凝液液受污染的的程度，采采取不同的的處理工藝藝即可回用用。?循環(huán)冷卻水水排污水的的回收利用用循環(huán)冷卻水水排污水中中主要含有有：粘泥、、高濃度無無機鹽、處處于失效狀狀態(tài)的藥劑劑、懸浮物物等；因此，循環(huán)環(huán)冷卻水系系統(tǒng)排污水水的回用工工藝一般只只包括4個單元：絮絮凝、過濾濾、殺菌和和脫鹽單元元；公司烯烴廠廠進行了嘗嘗試，設(shè)計計處理規(guī)模模100m3/h，投資約420萬元，脫鹽鹽單元采用用電滲析工工藝，2003年投產(chǎn)，目目前運行基基本正常。。個別參數(shù)沒沒有達到設(shè)設(shè)計要求。。循環(huán)水排污污水的回收收利用，必必須確?；鼗赜盟畬υ邢到y(tǒng)的的運行不會會造成影響響。脫鹽成本高高也是回用用的主要障障礙。?PVC母液的回用用PVC母液產(chǎn)生于PVC聚合工藝，，聚合反應(yīng)應(yīng)是在液相相中進行，，反應(yīng)完成成后采用離離心法將PVC粉料從液體體中分離出出來，粉料料送產(chǎn)品儲儲罐，濾液液排放成為為母液。由由于反應(yīng)開開始時所用用水為脫鹽鹽水，因此此，PVC母液中鹽的的含量比較較低，還含含有PVC粉末、各種種反應(yīng)助劑劑等，另外外，水溫比比較高達到到60~70℃。因此，PVC母液的回用用必須解決決溫度、COD、濁度問題。。?煉油污水回用煉油污水主主要包括：：含油污水，，是煉油廠廠中排放量量最大的一一種廢水，，廢水中油油主要有浮浮油、乳化化油及溶解解油等幾種種狀態(tài)。浮浮油采用重重力分離法法；乳化油油采用混凝凝、浮選、、聚結(jié)過濾濾等方法去去除；溶解解油采用吸吸附及生化化法加以去去除。含硫廢水，，主要成分分有硫化物物、氨、油油、揮發(fā)酚酚等物質(zhì)。。含硫污水水的危害比比較大，一一般在裝置置附近對其其預(yù)處理，，如雙塔汽汽提，回收收H2S和氨，然后后再與其它它污水混合合處理。含酚廢水，，主要來自自常減壓、、催化裂化化、延遲焦焦化、電解解精制及疊疊合等裝置置。含堿廢水，，廢水來自自常減壓、、催化裂化化等裝置中中柴油、航航空煤油、、汽油堿洗洗后的水以以及液態(tài)烴烴堿洗后的的水洗排水水。含鹽廢水，，主要來自自原油電脫脫鹽脫水罐罐排水及生生產(chǎn)環(huán)烷酸酸鹽類的排排水。廢水水含鹽量高高，含油量量大且含有有其它雜質(zhì)質(zhì)，油類污污染物乳化化嚴重，不不易處理。。生產(chǎn)廢水，，主要來自自循環(huán)冷卻卻水的排污污水、鍋爐爐水排污、、油罐噴淋淋冷卻水及及無污染的的地面水。。該類水污污染程度低低，可直接接排放。生活廢水，，廠區(qū)生活活設(shè)施排放放的污水，，進入污水水處理廠處處理。煉油污水處處理對含油污水水進行隔油油預(yù)處理、、含硫廢水水進行雙塔塔汽提、含含酚廢水進進行汽提或或萃取、含含堿廢水濕濕式氧化去去除惡臭（（中石化目目前正在大大力推廣的的技術(shù)），，之后，污污水進行混混合處理。?；旌咸幚硪灰话悴扇。海焊粲?--氣浮---一級生化---沉淀---二級生化---沉淀的工藝藝處理。處理后的污污水一般可可以達到國國家二級排排放標準。。COD小于150mg/L，油小于10mg/L，氨氮小于40mg/L，pH6~9，硫小于1mg/L，酚小于0.5mg/L。煉油污水的的深度處理理及回用(1)簡單處理回回用采用絮凝過過濾、殺菌菌的工藝處處理二級生生化出水，，出水主要要回用于循循環(huán)冷卻水水系統(tǒng)的補補水、動力力站沖灰水水、綠化、、廠區(qū)衛(wèi)生生間沖廁用用水。撫順石化分分公司，2000年11月投資345萬元，建成成處理規(guī)模模150m3/h污水回用工工程，年節(jié)節(jié)約資金114萬元（當年年價格）。。主要技術(shù)術(shù)指標；序號項目標準序號項目標準1油<35氨氮<22COD<306pH6~93BOD5<107氯離子<1004濁度<58細菌<1×105南方某煉油油廠將簡單單處理的二二級生化出出水回用于于循環(huán)冷卻卻水系統(tǒng)，，由于污水水中仍然含含有COD、氨氮等營養(yǎng)物物質(zhì)，容易引引起循環(huán)水系系統(tǒng)細菌的大大量繁殖，導導致粘泥增加加和腐蝕加重重。因此，需需要投加大量量的殺菌劑和和緩蝕劑。由于煉油廠循循環(huán)水系統(tǒng)存存在的泄露問問題，水中的的營養(yǎng)物本來來就不缺乏，，細菌和粘泥泥問題原本就就嚴重，再通通過補充回用用污水增加其其營養(yǎng)物，會會使問題更嚴嚴重。有的的廠家采采取回用污水水與新鮮水按按一定比例混混合作為循環(huán)環(huán)水的補水。。（2）深度處理回回用如哈爾濱煉煉油廠，采采用：二級生化出出水---絮凝沉淀---一級過濾----臭氧氧化---二級過濾---生物活性炭炭---清水池----泵----精密過濾---超濾---泵---工業(yè)管網(wǎng)循環(huán)冷卻水水1998年7月投產(chǎn)，處處理規(guī)模4000m3/d。出水水質(zhì)指指標如下：：序號項目指標序號項目指標1油≤0.55氨氮≤--2COD≤206懸浮物≤53BOD5≤67揮發(fā)酚≤0.014濁度≤58硫化物≤0.01成本:1.05元/m3，年經(jīng)濟效益益150萬元。?石化污水回用?污水來源與組成成石油化工是是以石油、、天然氣等等為原料，，加工成各各種化工產(chǎn)產(chǎn)品的工業(yè)業(yè)。由于產(chǎn)產(chǎn)品種類多多、規(guī)模大大，因此形形成裝置多多、設(shè)備多多、用水量量大的特點點。生產(chǎn)工藝主主要包括：：烯烴生產(chǎn)，，催化裂解解，脫硫，，鹵素加成成和取代，，聚乙烯生生產(chǎn)，環(huán)氧氧乙烷生產(chǎn)產(chǎn)，環(huán)氧氯氯丙烷生產(chǎn)產(chǎn)，丙烯腈腈生產(chǎn)，聚聚苯乙烯，，醇、酸、、酮的生產(chǎn)產(chǎn)，芳烴，，丁烯、異異丁烯的萃萃取和凈化化，丁苯橡橡膠生產(chǎn)，，公用工程程等。廢水組成主主要有：無機鹽、油油、水溶性性烴類、醇醇類、醛類類、酮類、、有機酸、、無機酸、、氰化物、、溶劑、有有機氯化物物、重金屬屬、芳烴類類、聚合物物等，成分分復(fù)雜。石化污水成成分復(fù)雜，，視具體產(chǎn)產(chǎn)品種類不不同、裝置置規(guī)模復(fù)雜雜程度不同同污水組成成有很大不不同，應(yīng)根根據(jù)具體情情況具體分分析。?污水處理1、清潔生產(chǎn)產(chǎn)減少排污，，提高物料料的利用率率；加強污水預(yù)預(yù)處理，從從源頭減少少污染物的的流失；加強強管管理理，，防防止止跑跑、、冒冒、、滴滴、、漏漏。。2、污污水水處處理理石化化污污水水屬屬于于有有機機污污染染型型污污水水，，在在經(jīng)經(jīng)過過各各種種預(yù)預(yù)處處理理措措施施后后，，生生化化處處理理仍仍然然是是其其核核心心。。生化化處處理理單單元元大大部部分分是是分分建建式式鼓鼓風風曝曝氣氣池池，，也也有有分分建建式式純純氧氧曝曝氣氣池池。。為了了確確保保達達標標排排放放和和系系統(tǒng)統(tǒng)穩(wěn)穩(wěn)定定運運行行，，一一般般系系統(tǒng)統(tǒng)的的COD負荷荷應(yīng)應(yīng)小小于于0.3kgCODcr/（kgMLSS.d）?污水水回用用1、天天津津石石化化污污水水回回用用采用用簡簡單單處處理理即即：：二級級生生化化出出水水----絮凝沉淀----過濾-----消毒----回用于循環(huán)環(huán)冷卻水。。此工藝要根根據(jù)各自污污水處理系系統(tǒng)運行狀狀況和出水水水質(zhì)穩(wěn)定定性來確定定是否采用用上述流程程。2、燕山石化化污水回用用二級生化出出水---曝氣生物濾濾池---絮凝沉淀----消毒---回用2003年投用，應(yīng)應(yīng)用效果不不明。燕山石化回回用水與自自來水水質(zhì)質(zhì)的對比及及存在的問問題項目再生水（平均）自來水（平均）電導率1002275總?cè)芄?41180硬度176149堿度230137Ca2+11399Fe2+10.1Cl-111411SO4-213625pH6.6~8.27.8~8.5濁度3.81.6COD448TOC139油0.1~5.00.1~0.5總磷0.3~0.5氨氮5.6從水質(zhì)指標標看，再生生水與當?shù)氐氐牡叵滤|(zhì)指標標有較大的的差別，對對回用會產(chǎn)產(chǎn)生較大的的影響。即即使回用到到水質(zhì)要求求相對較低低的循環(huán)水水系統(tǒng)也會會造成許多多問題，如如果再生水水質(zhì)不穩(wěn)定定，則問題題會更嚴重重。需要向向系統(tǒng)投加加更多、更更高效的阻阻垢、緩蝕蝕、殺菌藥藥劑，來維維持系統(tǒng)的的正常運行行。▓污水回用技技術(shù)進展及及單元技術(shù)術(shù)原理石化污水回回用必須解解決的問題題：有機污染物物(COD)石油類污染染物氨氮無機鹽（電電導率、Cl-1、SO42-）微生物回用去向及及水質(zhì)指標標?以去除有機機污染物、、氨氮為主主的工藝?曝氣生物濾池?膜生物反應(yīng)器器?以去除懸浮浮物、濁度度為主要目目的的工藝藝?絮凝?微濾、超濾?高效過濾器?以去除無機機鹽為主要要目的的工工藝?反滲透?離子交換?電滲析?電吸附?納濾?以殺菌為主主要目的的的工藝?臭氧氧化?CIO2殺菌下面僅對石化污水回回用更具有有實際應(yīng)用用價值污水水深度處理理單元技術(shù)術(shù)進行個別別介紹?曝氣生物濾池池?發(fā)展歷程程是近十年年來在歐歐洲發(fā)展展起來的的新一代代的生物物膜污水水處理技技術(shù)，現(xiàn)現(xiàn)在世界界上已有有50個國家設(shè)設(shè)計、建建成、運運行著3500多個同類類型的污污水處理理廠，規(guī)規(guī)模最大大的達到到41萬t/d。適用于城城市污水水二級處處理和污污水回用用的三級級處理工工藝。?工藝特點點隨著研究究的深入入，曝氣氣生物濾濾池從單單一的工工藝逐漸漸發(fā)展成成系列綜綜合工藝藝，具有有去除SS、COD、BOD、硝化、脫脫氮除磷磷、除去去AOX（有害物質(zhì)質(zhì)）的作作用，其其最大特特點是集集生物氧氧化和截截留懸浮浮物固體體于一體體，節(jié)省省了后續(xù)續(xù)二次沉沉淀池，，在保證證處理效效果的前前提下使使處理工工藝簡單單化。此此外，曝曝氣生物物濾池工工藝有機機物容積積負荷高高、水力力負荷大大、水力力停留時時間短、、所需基基建投資資少、能能耗及運運行成本本低，同同時該工工藝出水水水質(zhì)高高。?工藝原理理上流式曝氣生物濾池池采用上流式過過濾的原原理，濾濾床完全全淹沒在在污水水中，污污水由過過濾床底底部引入入，流經(jīng)經(jīng)整個濾濾床，濾濾床上的的濾料生生長了大大量微生生物，微微生物可可高達10~15g/L，是活性污泥法法的3~5倍。污水與空空氣一起由下下向上流，在在流經(jīng)濾層時時，一部分有有機物被在濾濾料的微生物物分解成二氧氧化碳和水，，一部分有機機物生成新的的微生物，加加厚了生物膜膜的厚度，污污水中的有機機物也同時得得到去除。另另外，濾料作作為微生物的的附著物之外外，還可作過過濾用的濾料料，污水中的的SS以及生生物膜膜殘片片在流流過濾濾料時時被截截流，，因而而不需需要設(shè)設(shè)沉淀淀池作作固液液分離離。污污水經(jīng)經(jīng)過濾濾床處處理后后便達達到了了排放放標準準，在在濾床床頂部部形成成清水水區(qū)，，處理理后出出水從從清水水區(qū)溢溢出排排放。。曝氣生生物濾濾池工工藝是是生物物膜法法的一一種，，因此此具有有生物物膜法法的共共同特特點。。在生物物膜凈凈化污污水過過程中中，關(guān)關(guān)鍵是是培養(yǎng)養(yǎng)好生生物膜膜。生物膜膜是由由細菌菌（好好氧、、兼性性、厭厭氧））、真真菌、、藻類類、原原生動動物、、后生生動物物以及及肉眼眼可見見的蠕蠕蟲、、昆蟲蟲的幼幼蟲等等組成成。微生物物細胞胞幾乎乎能與與水環(huán)環(huán)境中中的任任何適適宜的的載體體表面面牢固固地附附著，，并在在其上上生長長和繁繁殖，，由細細胞內(nèi)內(nèi)向細細胞外外伸展展的胞胞外多多聚物物使微微生物物細胞胞形成成纖維維狀的的纏結(jié)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，稱稱為生生物膜膜。生物膜構(gòu)構(gòu)造生物膜表表面生長長的是好好氧和兼兼氧微生生物，其其厚度約約2mm，在這里，，有機污污染物經(jīng)經(jīng)微生物物好氧代代謝而降降解，終終點產(chǎn)物物是H2O、CO2、NH3等。厭氧層缺氧層好氧層吸附水層層流動水層層濾料表表面NH3O2BODH2OBODCO2O2H2S生物膜膜中生生物相相的種種類與與分布布曝氣生生物濾濾池的的生物物膜是是由濾濾料表表面和和濾料料空隙隙之間間解留留的懸懸浮物物、吸吸附膠膠體和和繁殖殖的微微生物物所形形成。。生物物膜主主要是是由細細菌組組成的的。1g生物膜膜有1012個細菌菌，其其表面面積約約1200m2。生物膜膜的菌菌種組組成取取決于于污水水中的的污染染物。。曝氣生生物濾濾池的的生物物膜是是在明明顯好好氣氧氧化過過程中中形成成的，，除了了異養(yǎng)養(yǎng)菌外外，在在其中中有大大量的的自養(yǎng)養(yǎng)菌，，如亞亞硝化化菌、、硝化化菌；；除單單細胞胞細菌菌外，，還生生長著著少量量的絲絲狀菌菌、酵酵母和和個別別的霉霉菌菌菌絲體體。生物膜膜中的的微型型動物物大部部分是是單細細胞的的原生生動物物，如如肉足足蟲、、鞭毛毛蟲、、纖毛毛蟲和和吸管管蟲，，也有有構(gòu)造造比較較復(fù)雜雜的后后生動動物，，如輪輪蟲、、圓形形蠕蟲蟲。?影響生生物膜膜法功功能的的主要要因素素1、溫度度任何一一種微微生物物都有有一個個最佳佳溫度度，在在一定定的溫溫度范范圍內(nèi)內(nèi)，大大多數(shù)數(shù)微生生物的的新陳陳代謝謝活動動都會會隨著著溫度度的升升高而而增強強，隨隨著溫溫度的的下降降而減減弱。。好氧氧微生生物的的適宜宜溫度度范圍圍是10~35℃。溫度低生物物膜的活性性受到抑制制，處理效效果受到影影響；溫度高甚至至超出上限限，可使膠膠體基質(zhì)作作為呼吸基基質(zhì)而消耗耗，使污泥泥結(jié)構(gòu)松散散而解體，，吸附能力力降低，并并使出水渾渾濁、SS升高，結(jié)果果出水BOD反而增加；；溫度升高高，使飽和和溶解氧降降低，氧的的傳遞速率率降低，污污泥缺氧腐腐化而影響響處理效果果，甚至溫溫度過高，，導致細菌菌死亡。2、pH值對于好氧微微生物，最最適宜的pH值在6.5~8.5之間。但細細菌經(jīng)過馴馴化后對pH的適應(yīng)范圍圍可以進一一步提高。。污水一般含含有碳酸、、碳酸鹽類類、銨鹽及及磷酸鹽類類物質(zhì)，可可以起到緩緩沖pH的作用。pH對細菌的代代謝活動有有較大影響響；pH會改變細菌菌表面電荷荷，從而影影響它對營營養(yǎng)的吸收收；微生物對pH的突然波動動十分敏感感，即使在在其適宜的的pH范圍內(nèi)的pH突然波動也也會引起細細菌活性的的明顯下降降，這是由由于細菌對對pH的適應(yīng)比對對溫度改變變的適應(yīng)過過程慢得多多。因此，，應(yīng)盡量避避免污水ph值的突然變變化。3、水力負荷荷水力負荷[m3/m2.h]的大小直接接影響到生生物膜法的的凈化效果果：a，影響污水與與生物膜的的接觸時間間；b，水力負荷的的大小在控控制生物膜膜厚度、改改善傳質(zhì)方方面也有一一定作用。。c，不同的生物物膜法工藝藝應(yīng)有其適適宜的水力力負荷。4、溶解氧好氧生物膜膜法的溶解解氧一般以以4mg/L左右為宜，，此時，生生物膜結(jié)構(gòu)構(gòu)正常，沉沉降、絮凝凝性能也良良好。最低低不應(yīng)低于于2mg/L，而這個低值值也只限于于反應(yīng)器的的局部地區(qū)區(qū)，如進口口端，有機機物濃度高高的部位。。供氧過多，，反而會使使代謝活動動過強，營營養(yǎng)供應(yīng)不不上，使生生物膜自身身產(chǎn)生氧化化，促使污污泥老化。。5、載體表面結(jié)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)載體的比表面面積的大小、、表面的親水水性及表面電電荷、表面粗粗糙度、載體體密度、堆積積密度、孔隙隙率、強度等等。載體表面最佳佳孔徑是細菌菌體長的4~5倍。6、生物膜量及及活性生物膜厚度反反應(yīng)了生物量量的大小，也也影響著溶解解氧和基質(zhì)的的傳遞。生物膜厚度：：總厚度和活活性厚度2個概念。只有在膜活性性厚度范圍（（70~100nm）內(nèi)，基質(zhì)降解解速率隨膜厚厚度的增加而而增加。生物膜薄，阻阻力小，傳質(zhì)質(zhì)好；膜厚，，阻力大，膜膜內(nèi)傳質(zhì)差，，膜活性下降降。生物膜厚厚度應(yīng)控制在在159nm以下。過厚，，導致膜缺氧氧，膜脫落，，堵塞填料，，從而影響生生物池的出水水。7、有毒物質(zhì)工業(yè)廢水中往往往含有對生生物有毒的物物質(zhì)，如重金金屬離子、酚酚、氰等。在在廢水處理時時應(yīng)嚴加控制制。但有毒物質(zhì)也也有一個量的的概念，通過過馴化細菌，，可以提高其其最高允許濃濃度，并且可可以得到降解解。8、營養(yǎng)物質(zhì)生活污水一般般不缺乏營養(yǎng)養(yǎng)物質(zhì)，不需需要額外投加加；某些工業(yè)業(yè)污水成分單單一，能為微微生物所利用用的營養(yǎng)成分分比例不當，，應(yīng)根據(jù)實際際情況，按比比例投加營養(yǎng)養(yǎng)物。?曝氣生物濾池池工藝a，曝氣生物濾池池構(gòu)造123456789101112131—配水區(qū)區(qū)2—承拖層層3—濾料層層4—出水區(qū)區(qū)5—出水槽槽6—反沖洗洗排水水管7—凈化水水排出出管8—曝氣管管9—反洗供供氣管管10——濾池進進水管管11——反沖洗洗供水水管12——濾料支支撐板板13——長柄濾濾頭有關(guān)說說明：：曝氣生生物濾濾池從從結(jié)構(gòu)構(gòu)上共共分成成三個個區(qū)域域，即即緩沖沖配水水區(qū)l、承托層層2及濾料料層3、出水水區(qū)4及出水水槽5。待處處理污污水由由管道道13流人緩緩沖配配水區(qū)區(qū)1，污水水在向向上流流過濾濾料層層時，，經(jīng)濾濾料上上附著著生長長的微微生物物膜凈凈化處處理后后經(jīng)過過出水水區(qū)4和出水水槽5由管道道7排。緩緩沖配配水區(qū)區(qū)的作作用是是使污污水均均勻流流過濾濾池。。在待待處理理污水水進入入濾池池起，，同時時由鼓鼓風機機鼓風風并通通過管管道10向池內(nèi)內(nèi)供給給微生生物膜膜代謝謝所需需的空空氣(氧源)，生長長在濾濾料上上的微微生物物膜從從污水水中吸吸取可可溶性性有機機污染染物作作為其其生理理活動動所需需的營營養(yǎng)物物質(zhì)，，在代代謝過過程中中將有有機污污染物物分解解，使使廢水水得到到凈化化?！貧馍餅V濾池的的設(shè)計計a，一段曝曝氣生生物濾濾池法法主要用用于處處理可可生化化性較較好的的工業(yè)業(yè)廢水水以及及對氨氨氮等等營養(yǎng)養(yǎng)物質(zhì)質(zhì)沒有有特殊殊要求求的生生活污污水，，其主主要去去除對對象為為污水水中的的碳水水有機機物和和截留留污水水中的的懸浮浮物，，也即即去除除BOD、SS。純以去去除污污水中中碳化化有機機物為為主的的曝氣氣生物物濾池池稱為為DC曝氣生生物濾濾池。。建議DC曝氣生生物濾濾池的的進水水COD≤1500mg/L，BOD/COD≥0.3一段曝曝氣生生物濾濾池的的工藝藝流程程示意意圖鼓風機機DC曝氣生生物濾濾池空氣反沖洗供供水清水池池達標水水預(yù)處理理反沖洗排排水污水b，二段曝曝氣生生物濾濾池兩段曝曝氣生生物濾濾池法法主要要用于于對污污水中中有機機物的的降解解和氨氨氮的的硝化化。兩段法法可以以在兩兩座濾濾池中中馴化化出不不同功功能的的優(yōu)勢勢菌種種，各各負其其責，，縮短短生物物氧化化時間間，提提高生生化處處理效效率，，更適適應(yīng)水水質(zhì)的的變化化，使使處理理水水水質(zhì)穩(wěn)穩(wěn)定達達標。。第一段段DC曝氣生生物濾濾池以以去除除污水水中碳碳化有有機物物為主主，在在該段段濾池池中，，優(yōu)勢勢生長長的微微生物物為異異養(yǎng)菌菌。第二段段曝氣氣生物物濾池池主要要對污污水中中的氨氨氮進進行硝硝化，，稱為為N曝氣生生物濾濾池。。二段法曝氣生生物濾濾池的的流程程：預(yù)處理理DC曝氣生生物濾濾池DN曝氣生生物濾濾池清水池池鼓風機機反沖洗進進水反沖洗出出水空氣污水達標排排放c，三段曝曝氣生生物濾濾池三段曝曝氣生生物濾濾池是是在兩兩段曝曝氣生生物濾濾池的的基礎(chǔ)礎(chǔ)上增增加第第三段段反硝硝化濾濾池，，同時時可以以在第第二段段濾池池的出出水中中投加加鐵鹽鹽或鋁鋁鹽進進行化化學除除磷，，所以以第三三段濾濾池稱稱為DN——P曝氣生生物濾濾池。。流程程見下下圖：：預(yù)處理理DC曝氣生生物濾濾池DN曝氣生生物濾濾池DP曝氣生生物濾濾池清水池池鼓風機機反沖洗進進水反沖洗出出水濾料在本書中中介紹的的曝氣生生物濾池池，主要要指采用用密度大大于水的的無機顆顆粒濾料料為微生生物載體體的濾池池。從生生物濾池池處理污污水的發(fā)發(fā)展狀況況來看，，雖然曾曾經(jīng)采用用過如蜂蜂窩管狀狀、束狀狀、波紋紋狀、圓圓形輻射射狀、盾盾狀、網(wǎng)網(wǎng)狀、筒筒狀等玻玻璃鋼、、聚氯乙乙烯、聚聚丙烯、、維尼綸綸合成材材料作為為生物膜膜的載體體，但由由于制作作加工和和價格原原因，以以及考慮慮到曝氣氣生物濾濾池的特特殊要求求和上述述濾料的的缺點，，目前國國內(nèi)曝氣氣生物濾濾池工藝藝中采用用的濾料料主要以以輕質(zhì)圓圓形陶粒粒為主。。在曝氣生生物濾池池設(shè)計中中，布水水、布氣氣都是十十分關(guān)鍵鍵的技術(shù)術(shù)，但其其中最核核心的還還是濾料料。小結(jié)在實際應(yīng)應(yīng)用當中中也不能能一蓋而而論，當當污水中中的氨氮氮和磷的的濃度并并不是很很高時，，一段曝曝氣生物物濾池也也能同時時完成脫脫碳、脫脫氮、脫脫磷，具具體采用用何種工工藝，應(yīng)應(yīng)視具體體分析水水質(zhì)情況況然后決決定。曝氣生物物濾池的的其它運運行方式式：從去除總總氮的角角度考慮慮，可以以將曝氣氣生物濾濾池進行行適當?shù)氐馗淖?，，即控制制供風量量，使成成為缺氧氧生物濾濾池或直直接不供供風使成成為厭氧氧生物濾濾池。缺氧生物物濾池或或厭氧生生物濾池池可以與與曝氣生生物濾池池配合使使用，達達到去除除總氮的的目的。。?膜生物反反應(yīng)器?發(fā)展歷程程1969年，Smith等人首次次報道了了在活性性污泥法法工藝中中采用超超濾取代代二次沉沉淀池的的方法；；1970年，Hardt等人用一一個10L的好氧生生物反應(yīng)應(yīng)器處理理合成污污水，流流程中采采用一個個死端超超濾膜來來實現(xiàn)泥泥水的分分離，其其中MLSS濃度高達30000mg/L，是常規(guī)好氧氧系統(tǒng)的23倍，膜通量量為7。5L/m2。h，COD去除率為98%；20世紀70年代，Dorr-Oliver公司與Sanki工程有限公公司達成協(xié)協(xié)議，使得得該工藝首首次進入日日本市場；；1993年，已經(jīng)有有39套外置式MBR系統(tǒng)用于日日本的衛(wèi)生生和工業(yè)領(lǐng)領(lǐng)域；目前，日本本已有數(shù)家家公司提供供膜生物反反應(yīng)器成套套產(chǎn)品，廣廣泛應(yīng)用于于家庭污水水和回用以以及廢水中中COD通常較高的的一些工業(yè)業(yè)領(lǐng)域，例例如，食品品和飲料行行業(yè)；70至80年代，ThetfordSystems公司推出了了自己的外外置式厭氧氧膜生物反反應(yīng)器，用用于處理家家庭污水；；80年代末至90年代初，Zenon環(huán)境公司將將膜生物反反應(yīng)器用于于工業(yè)污水水處理，并并推出2個注冊產(chǎn)品品；1982年，Dorr-Oliver公司推出了了膜厭氧反反應(yīng)器，處處理高濃度度的食品廢廢水，該工工藝采用外外部循環(huán)超超濾膜，總總負荷8kgCOD/m3。d，COD去除率達99%；我國，90年代從日本本引進膜生生物反應(yīng)器器技術(shù)，目目前，已有有小規(guī)模應(yīng)應(yīng)用；膜曝氣生物反反應(yīng)器（MABRs）和萃取膜生生物反應(yīng)器器（EMBRs）還處于中試試階段；目前應(yīng)用最最廣泛的還還是分離膜膜生物反應(yīng)應(yīng)器；到2003初，實際運運行的MBR系統(tǒng)超過500套，其中66%在日本，其其它在北美美和歐洲；；在已經(jīng)商業(yè)業(yè)運行的MBR中，50%為膜組件浸浸沒式，50%為膜組件外外置式；好好氧式膜生生物反應(yīng)器器占98%，厭氧式只只占2%；所處理的污污水類型：：工業(yè)污水27%樓宇污水24%家庭污水27%城市污水12%垃圾滲濾液液9%膜的形式膜膜通量L/m2.h平板式25~100中空纖維式式30管式40~100膜生物反應(yīng)器器的三種形形式：懸浮固體生生物反應(yīng)器器透過液膜過濾器微生物循環(huán)環(huán)進水（a）固-液分離膜生生物反應(yīng)器器懸浮固體生生物反應(yīng)器器懸浮固體生生物反應(yīng)器器懸浮固體生生物反應(yīng)器器懸浮固體生生物反應(yīng)器器生物反應(yīng)器器無泡氧氣傳輸進水氧氣進水（b）氧氣傳質(zhì)膜膜生物反應(yīng)應(yīng)器出水出水進水（含有機污污染物）萃取膜氧氣中空纖維膜膜營養(yǎng)物（C）萃取膜生物物反應(yīng)器?膜生物反應(yīng)應(yīng)器的優(yōu)點點:反應(yīng)器優(yōu)點缺點膜分離生物反應(yīng)器占地??；徹底去除出水中的固體物質(zhì)出水無須消毒；COD、固體和營養(yǎng)物質(zhì)可以在一個單元內(nèi)被去除高負荷率；低/零污泥產(chǎn)率；流程啟動快系統(tǒng)不受污泥膨脹影響模塊化/升級改造容易曝氣池受到限制膜污染膜價格高膜曝氣生物反應(yīng)器氧利用率高能量利用效率高；占地面積?。谎跣枰靠梢栽诠┭鯐r控制；模塊化/升級改造容易膜易于污染基建投資大無實際工程案例工業(yè)復(fù)雜萃取膜生物反應(yīng)器可處理有毒工業(yè)廢水出水流量小模塊化/升級改造容易細菌與非廢水隔離基建投資大無實際工程案例工業(yè)復(fù)雜?膜的基本概概念※膜通量和錯錯流?膜阻力?單位膜面積積的運行驅(qū)驅(qū)動力?膜與液體界界面的水動動力學條件件?膜表面的污污染和相應(yīng)應(yīng)的清洗膜通量是指指單位時間間單位膜面面積通過的的物質(zhì)的量量，單位為為m3/m2.s，或者簡寫為為m/s，因此膜通量量有時也稱稱為滲透速速度。膜通量是由由驅(qū)動力和和總阻力兩兩方面決定定的。死端過濾或全程程過濾：一般限于固固體物含量量低的水，，如鍋爐進進水的過濾濾和采用超超濾制備無無致熱源的的水，或者者限于用于于頻繁反沖沖洗的循環(huán)環(huán)操作。被被過濾下來來的物資在在膜表面形形成濾餅。。進水出水錯流過濾：：錯流過濾中中進水流向向與膜表面面平行，從從而促使污污染物從膜膜和溶液之之間的界面面上被去除除，錯流過過濾產(chǎn)生截截流液。膜濾餅濃縮液液透過液液膜產(chǎn)率透過液液占進進料液液的比比率。。Θ=Qp/Q××100%物料平平衡：：QrCr（截流液液）QCQpCp（透過液液）截流率率膜是一一個選選擇性性屏障障：它它允許許一些些物質(zhì)質(zhì)通過過而截截留另另外一一些物物質(zhì)。。這種種特性性通常常用截截流率率表示示1-CpR=×100%C※質(zhì)量量傳傳遞遞兩種種最最重重要要的的物物質(zhì)質(zhì)傳傳遞遞機機制制：：對對流流與與擴擴散散；；料液液流流動動引引起起對對流流，，包包括括其其中中的的溶溶解解性性物物質(zhì)質(zhì)和和懸懸浮浮物物質(zhì)質(zhì)；；高流流速速時時為為紊紊流流，，低低流流速速時時為為層層流流；；單個個離離子子、、原原子子和和分分子子的的熱熱運運動動產(chǎn)產(chǎn)生生布布郎郎擴擴散散。。擴擴散散速速度度取取決決于于濃濃度度梯梯度度和和組組分分的的布布郎郎擴擴散散系系數(shù)數(shù)，，并并且且擴擴散散速速度度隨隨著著顆顆粒粒尺尺寸寸的的減減小小而而增增大大。?！?qū)動力膜工藝系統(tǒng)統(tǒng)的驅(qū)動力力通常是壓壓力梯度。。幾種膜分分離過程的的驅(qū)動力下下表膜分離過程傳質(zhì)驅(qū)動力膜類型（孔）徑污染物尺寸分離目的微濾（MF）靜液壓差20~200KPa各向同性/各向異性（0.1~2μm）0.2~100μm從懸浮液中獲取水(如用MBR去除微生物)超濾(UF)靜液壓差50~1000KPa各向異性(2~50nm)5~500nm從溶解性固體或者大分子膠體溶液中取水反滲透(RO)靜液壓差600~104KPa復(fù)合膜;均質(zhì)超薄膜0.2~10nm從小分子組分和離子溶液中獲取水電滲析(ED)電勢差離子交換膜<0.1~0.5nm從水中分離離子※影響驅(qū)動力力的因素a，濃差極化濃差極化（（CP）是指在膜與與溶液界面面區(qū)域形成成的濃度區(qū)區(qū)域?qū)踊蛘哒咭耗又兄袧舛确e累累的趨勢。。b，污染膜污染是運運行中一系系列增加末末阻力的因因素的總稱稱。如：污染物物在膜表面面的吸附和和沉積，在在膜組織內(nèi)內(nèi)的膜孔中中吸附或者者完全的膜膜孔堵塞。。污染可以通通過幾種物物理化學和和生物機制制產(chǎn)生。物理化學污污染一般由由兩種重要要組分引起起：蛋白質(zhì)質(zhì)和膠體（（顆粒）物物質(zhì)。膜表面的化化學特性，，特別是親親水性和表表面電荷，，對膜污染染的程度起起決定性作作用。憎水水性材料易易于被蛋白白質(zhì)沉積而而造成不可可恢復(fù)污染染。滲透引起膠膠體物質(zhì)和和顆粒物質(zhì)質(zhì)結(jié)構(gòu)上的的物理變化化。在好氧MBR系統(tǒng)中，主主要污染是是由細胞產(chǎn)產(chǎn)生的胞外外多聚物（（EPS）引起的（缺缺氮培養(yǎng)活活性污泥可可減少EPS）。c，膜污染的減減輕途徑有三：：（1）用預(yù)處理理或者在線線處理（即即膜清理））的方法去去除污染物物；（2）增大紊流流度以減小小水動力學學邊界層的的厚度；（3）減小膜通通量。以上三種方方法都會增增加費用總總額。d，臨界膜通量量的概念膜污染有可可恢復(fù)和不不可恢復(fù)兩兩種。不可可恢復(fù)膜污污染一般是是由膠體物物質(zhì)在膜表表面的沉積積引起。膠體物質(zhì)在在膜表面的的傳質(zhì)直接接影響膜通通量的大小小，膠體物物質(zhì)開始發(fā)發(fā)生沉積時時的膜通量量就被稱為為臨界膜通通量。臨界界膜膜通通量量是是水水力力條條件件的的函函數(shù)數(shù)，，隨隨錯錯流流速速度度的的增增加加而而提提高高，，臨臨界界通通量量的的值值還還與與污污染染物物的的性性質(zhì)質(zhì)有有關(guān)關(guān)。。?微生生物物分分離離膜膜生生物物反反應(yīng)應(yīng)器器----MBR工藝藝的的應(yīng)應(yīng)用用MBR工藝藝的的2種類類型型：：回流流進水水膜膜進進水水空氣氣出出水水（a）外置置式式?微生生物物分分離離膜膜生生物物反反應(yīng)應(yīng)器器----MBR工藝藝的的應(yīng)應(yīng)用用MBR工藝藝的的2種類類型型：：回流流進水水膜膜進進水水空氣氣出出水水（a）外置置式式?微生生物物分分離離膜膜生生物物反反應(yīng)應(yīng)器器----MBR工藝藝的的應(yīng)應(yīng)用用MBR工藝藝的的2種類類型型：：回流流進水水膜膜進進水水空氣氣出出水水（a）外置置式式?微生生物物分分離離膜膜生生物物反反應(yīng)應(yīng)器器----MBR工藝藝的的應(yīng)應(yīng)用用MBR工藝藝的的2種類類型型：：回流流進水水膜膜進進水水空氣氣出出水水（a）外置置式式?微生生物物分分離離膜膜生生物物反反應(yīng)應(yīng)器器----MBR工藝藝的的應(yīng)應(yīng)用用MBR工藝藝的的2種類類型型：：回流流出出水水進水水膜膜進進水水空氣氣出出水水空空氣氣（a）外置置式式（（b）內(nèi)置置式式?MBR用于于處處理理城城市市污污水水的的工工藝藝研研究究MBR目前前應(yīng)應(yīng)用用最最廣廣泛泛的的是是城城市市污污水水或或家家庭庭污污水水，，并并有有逐逐步步向向工工業(yè)業(yè)污污水水處處理理領(lǐng)領(lǐng)域域擴擴展展。?！摵陕事逝c停停留時時間體積負負荷率率介于于1.2~3.2kgCOD/（m3.d）,去除率率>90%0.05~0.66kgBOD5/(m3.d),去除率率>97%（相應(yīng)的的活性性污泥泥法的的污泥泥負荷荷率相相當，，但去去除率率是75%~85%）。污水類型膜類型V/m3HRT/h污泥齡/d污泥負荷/kgCOD/kg.d）有機負荷/kg/m3.d)COD,氨MLSS/(kg/m3)污泥產(chǎn)率/d-1DO/(mg/L)進水出水家庭污水HF/S310.5-0.030.2944.2163.90.69.2--城市污水HF/S2.6`3.910~1631200.072.490045<230-生活污水HF/S21.4131200.040.315713255.112--※營養(yǎng)物物的去去除膜對微微生物物的完完全截截留為為特殊殊微生生物如如亞硝硝酸細細菌和和硝酸酸菌增增長提提供了了有利利條件件。在在污泥泥齡5~72d，有機負負荷率率0.05~0.66kgCOD/(m3.d)時，硝硝化反反應(yīng)可可以徹徹底進進行。。采用兩兩段厭厭氧/好氧膜膜生物物反應(yīng)應(yīng)器中中試試試驗，，可以以達到到完全全脫氮氮的目目的。。浸沒式式MBR工藝，，可以以達到到40%~75%的除磷磷效率率。如如果副副以沉沉淀法法，可可以獲獲得80%以上的的除磷磷效率率?！⑸镂锱c污污泥MBR工藝中中MLSS通常在在10000~20000mg/L，有時高高達50000mg/L。污泥齡齡高，，污泥泥負荷荷低，，污泥泥產(chǎn)率率低，，只有0~0.34kgMLSS/kgCOD如果負荷荷為0.01kgCOD/kgMLSS.d，污泥產(chǎn)率率很小或或零。MBR工藝的活活性污泥泥比普通通活性污污泥法污污泥更易易脫水，，因為，，在MBR污泥中存存在大量量的小尺尺寸顆粒粒。※膜通量與與水動力力學MBR運行的摸摸通量范范圍為5~300L/（m2.h），比膜通量量范圍為為20~200L/（m2.h.bar）.※構(gòu)型在操作參參數(shù)相同同的條件件下:中空纖維維膜MBR的比膜通通量是50~60L/（m2.h.bar）板框式MBR的比膜通通量是115L/(m2.h.bar)試驗發(fā)現(xiàn)現(xiàn)浸沒式式MBR的比膜通通量比相相應(yīng)的外外置式MBR的比膜通通量高2~4倍?！牧吓c孔孔徑大小小陶瓷膜，，經(jīng)過表表面改性性和未經(jīng)經(jīng)改性的的高分子子聚合物物，如聚聚乙烯、、聚丙烯烯和聚砜砜等。親水性的的聚丙烯烯腈比聚聚烯烴材材料的膜膜通量高高2倍。當膜孔徑徑從5微米減小小為1微米時，，膜通量量衰減率率增加老老0倍，而最最終的膜膜通量都都穩(wěn)定在在了5L/（m2.h）。※污泥濃度度污泥濃度度對于動動態(tài)層厚厚度和黏黏度都有有作用。。污泥濃度度可以改改變水動動力學、、剪切力力和濾餅餅層表面面。有研究表表明：MLSS在8000mg/L以下時，MLSS與膜通量存在在線性關(guān)系；；當MLSS增大到18000mg/L時，膜通量下下降一個數(shù)量量級。當MLSS由13000mg/L增大到57000mg/L時，懸浮液黏黏度由8.5mPa.S增加到75mPa.S。間歇曝氣可以以加強胞外聚聚合物的降解解程度同時減減小黏度?！芎腗BR能耗主要來自自進水泵、循循環(huán)泵、抽水水泵以及曝氣氣的運行費用用。外置式的能耗耗范圍是2~10KW.h/m3，內(nèi)置式的能耗耗范圍是0.2~0.4KW.h/m3。※消毒MBR具有去除大量量細菌和病毒毒的能力，盡盡管膜孔徑可可能大于微生生物的尺寸，，但是去除率率往往大于預(yù)預(yù)期。凝膠層在膜表表面形成后，，可以提高病病毒的去除率率。MBR出水可以達到到比較高消毒毒水平，可以以無須進一步步的處理，，直接回用為為非飲用水。。?MBR在工業(yè)污水處理理中的應(yīng)用※工業(yè)污水處理理工程包括：：含油污水食品污水制革污水垃圾滲濾液※由于工業(yè)污水水的COD濃度比較高，，所以，有機機負荷范圍為為0.25~16kgCOD/kgMLSS.d※MBR處理某些特殊殊污水的工藝藝參數(shù)污水類型膜類型V/m3HRT/h污泥齡/d污泥負荷/kgCOD/kg.dCOD/(mg/L)MLSS/(kg/m3)污泥產(chǎn)率/d-1DO/(mg/L)進水出水食品T/SS2.75139.215.90.5426007010.90.0946.3制革T/SS2.75-30.80.231764419016.20.2741.5釀造T/SS1102-0.426800