人工濕地處理采油廢水試驗(yàn)研究.pdf

1、本課題以勝利油田經(jīng)物化預(yù)處理后的采油廢水為處理對(duì)象，進(jìn)行了“水解酸化．人工濕地”工藝處理采油廢水的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究，目標(biāo)處理后出水水質(zhì)達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。重點(diǎn)控制COD指標(biāo)，要求近期穩(wěn)定達(dá)到COD≤80mg/L，遠(yuǎn)期COD≤60mg/L。采用了5個(gè)人工濕地小試裝置，分別為水平潛流濕地HW1(水深0.4m，蘆葦)，HW2(水深0.6m，蘆葦)，HW3(水深0.6m，蘆葦+藨草)，HW4(水深0.8m，蘆葦

2、)，垂直潛流濕地VW(水深0.7m，蘆葦)。工藝進(jìn)水COD140～160mg/L，水解酸化段 HRT保持10h，出水COD穩(wěn)定在105～120mg/L。通過(guò)試驗(yàn)考察了潛流人工濕地小試裝置不同工況下對(duì)采油廢水的處理效果，研究了濕地對(duì)COD及氮素的去除效果及影響因素，并針對(duì)濕地冬季近期COD達(dá)標(biāo)停留時(shí)間長(zhǎng)及遠(yuǎn)期COD達(dá)標(biāo)困難分別進(jìn)行了強(qiáng)化處理措施及強(qiáng)化工藝的試驗(yàn)，同時(shí)對(duì)采油廢水有機(jī)污染物經(jīng)人工濕地處理后的降解規(guī)律及其生態(tài)毒性的降解進(jìn)行了研究

3、。 試驗(yàn)表明：(1)采用“水解酸化-人工濕地”工藝處理采油廢水是可行的。停留時(shí)間的延長(zhǎng)有利于人工濕地對(duì)COD的去除，冬季HW4在HRT=6d時(shí)，可低于近期COD80mg/L的外排標(biāo)準(zhǔn)：夏季HW1在HRT=4d和8d時(shí)，COD可分別低于近期80mg/L及遠(yuǎn)期60mg/L的外排標(biāo)準(zhǔn)。(2)COD去除速率隨進(jìn)水COD負(fù)荷率的增加而增加，當(dāng)COD負(fù)荷率在14～30g/(m3·d)，對(duì)應(yīng)去除率為6.69～10.68g/(m3·d)，且在此

4、范圍內(nèi)呈線性關(guān)系。蘆葦作為濕地植物比蘆葦和藨草組合對(duì)于COD的去除更為有效，秋冬季HRT=8d時(shí)，HW2(蘆葦)對(duì)COD的去除率比HW3(蘆葦+藨草)高13％。冬季濕地水深增加有利于COD去除，HRT=6d和8d時(shí)，由0.4m增加至0.8m，COD去除率分別提高了26％和15％，夏季水深較小有利于COD去除，HRT=4d～8d時(shí)，水深由0.8m降低至0.4m，COD去除率分別提高了5‰6％。(3)秋冬季通過(guò)在進(jìn)水中添加硝酸鹽(10mg/

5、L)來(lái)促進(jìn)人工濕地對(duì)采油廢水中有機(jī)物的降解是可行的，HW4在HRT=4d和8d時(shí)，其出水分別滿足COD≤80mg/L，和COD≤60mg/L的近遠(yuǎn)期達(dá)標(biāo)工況。(4)一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型可以較好的模擬潛流人工濕地對(duì)有機(jī)污染物的去除。秋冬季添加硝酸鹽對(duì)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)常數(shù)k影響較大，k值由0.0277升至0.0629，提高近2.3倍。(5)“水解酸化-好氧(HRT=10h)-人工濕地”與“水解酸化-人工濕地(進(jìn)水區(qū)曝氣)”工藝強(qiáng)化處理均是可行的。當(dāng)濕地

6、HRT=6d時(shí)，均能達(dá)到遠(yuǎn)期COD≤60mg/L的外排標(biāo)準(zhǔn)。從處理效果及經(jīng)濟(jì)性方面米比較，后者優(yōu)于前者。(6)水解酸化段能使采油廢水中的碳原子分布往低碳原子數(shù)方向轉(zhuǎn)變，出水中以C3，C5～C7的為主，并使大分子的有機(jī)物分解為小分子，提高了采油廢水的可降解性，好氧反應(yīng)器對(duì)于分子量較小的有機(jī)物處理效果較好，人工濕地同樣對(duì)分子量較小的有機(jī)物有較好處理效果，還能使得人工濕地出水碳原子數(shù)及分子量分布更為廣泛。濕地對(duì)二甲苯、乙苯等“優(yōu)先污染物”及其