摘要：國(guó)內(nèi)某煉油廠主要以雜質(zhì)原油為原料，污水中高分子量有機(jī)污染物較多，采用傳統(tǒng)活性污泥法生化處理難度大。本文闡述了該煉油廠擴(kuò)建后對(duì)污水處理的以SBR池為核心、BAF池作為把關(guān)的生化處理工藝流程，實(shí)踐證明該工藝流程出水能滿足污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978－1996）二類污染物一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)類似石化煉油廠含油污水處理有一定的借鑒作用。
　　關(guān)鍵詞：渦凹?xì)飧。籗BR；BAF；運(yùn)行效果；經(jīng)濟(jì)分析
　　國(guó)內(nèi)某石油化工廠以雜質(zhì)原油深度加工為主，原有常減壓蒸餾裝置、催化裂化裝置、重油催化裂化裝置、改性瀝青等煉油裝置。現(xiàn)擴(kuò)建常減壓蒸餾裝置及新建焦化裂化裝置、硫磺回收裝置和酸性水汽提等裝置。廠內(nèi)原有50m3•h-1污水處理場(chǎng)已無(wú)法滿足煉油裝置產(chǎn)生的污水處理需求，需新建250m3•h-1污水處理場(chǎng)。煉油裝置排出污水的主要特點(diǎn)為：污水的pH波動(dòng)較大，水溫較高，一般在36℃以上；污水中含油量大，乳化油份多，且重油在油相中所占比例高；有機(jī)污染物尤其烴類及其衍生物含量高。
　　1廢水水質(zhì)
　　考慮遠(yuǎn)期發(fā)展，該煉油廠污水設(shè)計(jì)流量為250m3•h-1，經(jīng)處理后，污水排放水質(zhì)達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978－1996）二類污染物一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)水水質(zhì)及排放指標(biāo)見表1。
　　表1進(jìn)水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)

　　
　　2污水處理工藝
　　2.1工藝流程
　　煉油污水目前大部分煉廠仍采用三段式二級(jí)生化處理工藝,由于煉油污水隨原油產(chǎn)地、品種、批號(hào)、批量、煉油工藝、生產(chǎn)管理水平等因素不同會(huì)有很大的變化，因此工藝的選型成為各煉油廠的污水處理效果的關(guān)鍵步驟。通常采用重力沉降分離除油和氣浮除油，稱為“物化段”；采用生物活性污泥法﹑生物膜法等來(lái)降解有機(jī)污染物，稱為“生化段”；采用污泥脫水處理物化段和生化段產(chǎn)生的油泥﹑浮渣及剩余污泥，稱為“三泥段”。結(jié)合該煉油廠污水的特點(diǎn)。通過與國(guó)內(nèi)已運(yùn)行的煉油污水工藝橫向比較，最終確定了物化段以平流斜板隔油+1級(jí)渦凹?xì)飧?2級(jí)溶氣氣浮工藝組合為中心，生化段以SBR池為核心、BAF池作為把關(guān)，3泥段采用污泥濃縮+機(jī)械脫水。工藝流程詳見圖1。
　　
　　圖1污水處理工藝流程
　　2.2主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)參數(shù)
　　（1）均化罐。均化罐首先對(duì)污水集水池提升后的污水調(diào)節(jié)和均質(zhì)。罐內(nèi)污水上升流速很小，充分利用污水在罐內(nèi)的停留時(shí)間，依靠重力沉降將污水中的浮油、固體顆粒及水分離出來(lái)。污水在罐內(nèi)平均停留7h后，出水中油分降至200mg•L-1。同時(shí)，利用該地上式鋼制均化罐的靜水壓力，確保物化段后續(xù)處理過程均為重力流。
　�。�2）平流斜板隔油池。平流斜板隔油池主要由前段平流隔油池和后段斜板隔油池組成，其作用是去除污水中的浮油和固體顆粒。污水在池內(nèi)平均停留時(shí)間為2.5h，通過平流及斜板兩階段隔油后，出水中的油分降至70mg•L-1以下。
　　（3）1級(jí)渦凹?xì)飧〕亍?級(jí)渦凹?xì)飧〕刂饕�去除水中乳化��，本污水處理裝置采用美國(guó)廠裝進(jìn)口的麥王氣浮裝置。渦凹?xì)飧〕�油的基本原理是：通過設(shè)在池底葉輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)形成真空區(qū)，將水面上部空氣通過中空管道抽至液下。葉輪快速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的多向剪切力把空氣粉碎成微氣泡。在絮凝劑作用下，污水中微細(xì)油粒粘結(jié)成較大絮體。絮體表面附著微氣泡浮至水面形成浮渣，通過刮渣達(dá)到除油目的，出水中油分約為25～35mg•L-1。
　　（4）2級(jí)溶氣氣浮池。2級(jí)溶氣氣浮采用部分污水回流加壓溶氣氣浮，即30%～40%二級(jí)氣浮池的出水加壓至0.4MPa回流進(jìn)入溶氣罐。罐中加壓后的污水夾帶空氣回流到氣浮池分離段，通過壓力釋放器將壓力流污水和空氣轉(zhuǎn)變?yōu)樗�和微�?xì)氣泡混合物。分散的乳化油和懸浮物形成絮凝狀漂浮物，微氣泡粘附在絮體表面，在浮力作用下浮出水面，出水中油分降至15～20mg•L-1。
　　（5）水解酸化池。污水進(jìn)入生化段后首先需要水解酸化。在厭氧狀態(tài)下，通過微生物的水解酸化作用，將污水中非溶解態(tài)的高分子有機(jī)污染物降解為較小分子物質(zhì)，提高污水的可生化性。同時(shí)，在池中
　　投加NaOH溶液調(diào)整污水的pH，為后續(xù)的好氧生化處理創(chuàng)造條件。
　　（6）序批式活性污泥法（SBR）。SBR的核心是SBR反應(yīng)池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一體。典型SBR工藝的一個(gè)完整運(yùn)行周期由五個(gè)階段組成，即進(jìn)水階段、反應(yīng)階段、沉淀階段、排水階段和閑置階段。從第一次進(jìn)水到第二次進(jìn)水稱為一個(gè)工作周期。
　　從目前的污水好氧生物處理的研究、應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，SBR稱得上簡(jiǎn)易、快速、低耗的污水處理工藝。與連續(xù)式活性污泥法比較，SBR法具有以下特點(diǎn)：①SBR裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，操作管理方便。②投資省，運(yùn)行費(fèi)用低。Ketchum等人的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：采用SBR法處理小城鎮(zhèn)污水，要比用普通活性污泥法節(jié)省基建投資30%。③可抑制絲狀菌生長(zhǎng)繁殖，不易發(fā)生污泥膨脹，污泥指數(shù)SVI較低，有利于活性污泥的沉淀和濃縮。④SBR處于好氧/厭氧的交替運(yùn)行過程中，能夠在去除碳物質(zhì)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)脫氮除磷。⑤SBR處理工藝系統(tǒng)布置緊湊、節(jié)省占地。⑥運(yùn)行穩(wěn)定性好，能承受較大的水質(zhì)水量沖擊。⑦各項(xiàng)運(yùn)行控制參數(shù)都能通過計(jì)算機(jī)加以控制，易于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行。
　　SBR池共設(shè)4座，主要設(shè)計(jì)參數(shù)為：污泥的BOD5容積負(fù)荷0.13kg•kgMLSS-1•d-1；污泥的COD容積負(fù)荷0.24kg•kgMLSS-1•d-1。
　　運(yùn)行時(shí)控制供氧強(qiáng)度以及曝氣池中溶解氧濃度，保持活性污泥絮體的外周處于好氧環(huán)境進(jìn)行硝化過程。由于控制池中溶解氧濃度，氧在污泥絮體內(nèi)部的滲透?jìng)鬟f作用受到限制，而較高的硝酸鹽濃度（梯度）則能較好地滲透到絮體的內(nèi)部，因此在絮體內(nèi)部能有效地進(jìn)行反硝化過程。
　�。�7）曝氣生物濾池（BAF）。曝氣生物濾池（Biologicalaeratedfilter，BAF）是該煉油廠污水生化處理的又一核心構(gòu)筑物。BAF池是生物接觸氧化法的特殊形式。在池內(nèi)填充高比表面積的生物陶粒
　　填料，為生物膜提供附著載體。BAF池以化能異養(yǎng)菌為主，集生物氧化、過濾、吸附截流懸浮固體于一體，可同步實(shí)現(xiàn)硝化與反硝化，易于均勻布水，反沖洗阻力小，出水在不設(shè)置二沉池的情況下仍然可達(dá)標(biāo)，水質(zhì)穩(wěn)定。該工程中采用上向流BAF。
　　BAF池共設(shè)4座，濾料層深度3.0m，主要設(shè)計(jì)參數(shù)為：NH3-N去除容積負(fù)荷1.16kg•m-3•d-1；COD去除容積負(fù)荷0.92kg•m-3•d-1；BOD5去除容積負(fù)荷0.32kg•m-3•d-1；上向流水流速度1.85m•h-1，反沖洗水流速度21m•h-1；曝氣時(shí)空氣流速10m•h-1，反沖空氣流速42m•h-1。
　　BAF池采用氣－氣水聯(lián)合－水3步反沖洗方式，每步?jīng)_洗時(shí)間為6min。
　　通過BAF池后的污水，設(shè)計(jì)出水水質(zhì)達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978－1996）二類污染物1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)需增加沉淀設(shè)施。
　　（8）離心脫水機(jī)。該工程3泥段采用先污泥重力濃縮脫水，再離心機(jī)脫水，在絮凝劑的作用下，使污泥含水率降至80%左右后外運(yùn)。
　　2.3主要構(gòu)筑物規(guī)格
　　該含油污水處理場(chǎng)除了以上構(gòu)筑物外，還包含集水池、中間緩沖池及監(jiān)測(cè)出水池等常規(guī)構(gòu)筑物，主要構(gòu)筑物具體參數(shù)見表2。
　　表2主要構(gòu)筑物規(guī)格

　　
　　3工藝特點(diǎn)
　　結(jié)合該煉油廠含油污水的含油量大、乳化油分多和COD高的特點(diǎn)，該污水處理場(chǎng)的設(shè)計(jì)具有以下特點(diǎn)：
　�。�1）采用了“調(diào)節(jié)除油罐+平流斜板隔油+1級(jí)渦凹?xì)飧?2級(jí)溶氣氣浮”多種手段去除水中浮油、分散油、乳化油及非溶解性有機(jī)顆粒，將物化段出水中油分控制在10～20mg•L-1，減輕生化段去除有機(jī)物的負(fù)荷。
　　（2）SBR池起到了活性污泥降解有機(jī)污染物的關(guān)鍵性作用。在水解酸化池將非溶解態(tài)的高分子有機(jī)污染物降解為可溶性小分子有機(jī)污染物的前提下，SBR池硝化－反硝化共同作用，去除水中絕大部分有機(jī)物，同時(shí)達(dá)到脫氮除磷的目的。
　�。�3）BAF作為該污水處理核心構(gòu)筑物，對(duì)處理后水水質(zhì)達(dá)標(biāo)起到了把關(guān)作用。SBR池的出水在BAF池進(jìn)行接觸氧化和過濾后，水中懸浮顆粒和難降解有機(jī)物得到進(jìn)一步去除，確保水質(zhì)達(dá)標(biāo)。
　　4運(yùn)行效果
　　該污水處理場(chǎng)已于2009年底進(jìn)水，2010年3月調(diào)試完成，系統(tǒng)運(yùn)行良好，自動(dòng)化程度較高，操作簡(jiǎn)便。監(jiān)測(cè)出水池水質(zhì)采用在線與人工檢測(cè)相結(jié)合的方式。3月3－3月18日連續(xù)檢測(cè)出水池水質(zhì)，出水水質(zhì)見表3。
　　表3出水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)

　　
　　出水池水質(zhì)均優(yōu)于污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978－1996）二類污染物一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，排出煉廠。為了節(jié)約用水，煉廠將建回用水處理站，處理后水將進(jìn)行回用處理，用作循環(huán)水場(chǎng)的補(bǔ)充水及煉廠的綠化用水。
　　5技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
　　該工程占地面積16800m2，總投資約1850萬(wàn)元。污水處理場(chǎng)正常運(yùn)行電耗為380kW，電費(fèi)按0.65元•kWh-1計(jì)算，污水處理電量單耗為0.99元•m-3污水；藥劑單耗費(fèi)用為0.31元•m-3污水；人員編制為16人，工資及福利等為0.28元•m-3污水，總運(yùn)行費(fèi)用為1.58元•m-3污水。
　　6結(jié)論
　　對(duì)于乳化油分多、COD高的煉油廠污水，在物化段采用CAF高效除油裝置的前提下，再經(jīng)過水解酸化池進(jìn)一步簡(jiǎn)化污染物的處理難度，生化段采用SBR+BAF為核心的處理工藝，既能保證出水達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978－1996）二類污染物一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，又能達(dá)到投資省運(yùn)行費(fèi)用低的目的。
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