石化废水建模

石化废水案例:炼油厂污水处理工艺过程模拟的应用
1. 工艺概况
       污水经过溶气气浮池后进入到生物反应池进行处理,该污水处理厂使用传统活性污泥工艺实现COD与氨氮的去除。由于氨氮浓度较高,需要投加化学药剂以保持pH值使硝化反应可以充分进行。
 
2. 建模目的

       建模的主要目的是诊断过去半年中污水处理厂运行过程中发现的一些问题的原因
       · 一段时间内出水TSS增高;
       · 一段时间内无法实现完全硝化,出水亚硝酸盐浓度高。
 
3. 模型建立

 
PetWin中工艺流程的设置
 
4. 进水组分分析

       通过对该污水厂半年的数据的分析和补充实验数据的分析,确定了污水处理厂进水水质组分。

 
 
进水水质组分
 
5. 模型校正

       通过模型校正,该模型可以较好地模拟所关注的时间段内污水处理厂的运行情况。
 
好氧池出水硝态氮
 
       上图中红色代表进水氨氮,绿色和黄色代表两个好氧池Aerator 2和Aerator 3的出水硝态氮。其中小方块为实测数据,曲线为模型计算结果。

 
好氧池出水亚硝态氮
 
       上图中红色代表好氧池Aerator 1的出水亚硝态氮,绿色和黄色代表两个好氧池Aerator 2和Aerator 3的出水亚硝态氮。其中小方块为实测数据,曲线为模型计算结果。

 
最终出水亚TSS
 
       上图中蓝色代表最终出水TSS。其中小方块为实测数据,曲线为模型计算结果。
 
6. 诊断分析

       十二月中到二月初出水COD 变化不大,无论是什么原因对生物反应池中的普通异养菌影响不大。氨氮可以被氧化成亚硝态氮但是不能完全氧化为硝态氮,出水以亚硝态氮为主。同时段污泥沉降性下降,出水TSS增高。
说明该时段生物反应池进水有变化,影响污泥形状,TSS随出水逃逸,使平均泥龄(SRT)降低,同时对硝化菌有抑制作用,抑制作用与SRT双重作用下硝化反应无法充分进行。但该抑制作用为瞬时效应,抑制物质消失后,硝化反应在短时间内恢复正常。
 
7. 建议
       审查该时段的进水与运行情况,如果气浮池、二沉池和反应器无异常可判断为进水水质异常。建议取与当时进水水质相同或相似的水样进行硝化菌最大生长速率测定实验,并进行以下实验:1)稀释水样后是否可以保证正常硝化反应;2)该水样进行厌氧反应或长期曝气后是否可以降低对硝化菌的毒性。
根据实验结果制定应对措施并运用情景模拟评估应急运行方案。