摘要：國內某煉油廠主要以雜質原油為原料，污水中高分子量有機污染物較多，采用傳統活性污泥法生化處理難度大。本文闡述了該煉油廠擴建后對污水處理的以SBR池為核心、BAF池作為把關的生化處理工藝流程，實踐證明該工藝流程出水能滿足污水綜合排放標準（GB8978－1996）二類污染物一級標準要求，對類似石化煉油廠含油污水處理有一定的借鑒作用。
　　關鍵詞：渦凹氣浮；SBR；BAF；運行效果；經濟分析
　　國內某石油化工廠以雜質原油深度加工為主，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。現擴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。廠內原有50m3•h-1污水處理場已無法滿足煉油裝置產生的污水處理需求，需新建250m3•h-1污水處理場。煉油裝置排出污水的主要特點為：污水的pH波動較大，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；有機污染物尤其烴類及其衍生物含量高。
　　1廢水水質
　　考慮遠期發展，該煉油廠污水設計流量為250m3•h-1，經處理后，污水排放水質達到污水綜合排放標準（GB8978－1996）二類污染物一級標準。進水水質及排放指標見表1。
　　表1進水水質及排放標準

　　
　　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生化處理工藝,由于煉油污水隨原油產地、品種、批號、批量、煉油工藝、生產管理水平等因素不同會有很大的變化，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﹑生物膜法等來降解有機污染物，稱為“生化段”；采用污泥脫水處理物化段和生化段產生的油泥﹑浮渣及剩余污泥，稱為“三泥段”。結合該煉油廠污水的特點。通過與國內已運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級渦凹氣浮+2級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，3泥段采用污泥濃縮+機械脫水。工藝流程詳見圖1。
　　
　　圖1污水處理工藝流程
　　2.2主要構筑物設計參數
　　（1）均化罐。均化罐首先對污水集水池提升后的污水調節和均質。罐內污水上升流速很小，充分利用污水在罐內的停留時間，依靠重力沉降將污水中的浮油、固體顆粒及水分離出來。污水在罐內平均停留7h后，出水中油分降至200mg•L-1。同時，利用該地上式鋼制均化罐的靜水壓力，確保物化段后續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。污水在池內平均停留時間為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級渦凹氣浮池。1級渦凹氣浮池主要去除水中乳化油，本污水處理裝置采用美國廠裝進口的麥王氣浮裝置。渦凹氣浮除油的基本原理是：通過設在池底葉輪高速轉動形成真空區，將水面上部空氣通過中空管道抽至液下。葉輪快速旋轉產生的多向剪切力把空氣粉碎成微氣泡。在絮凝劑作用下，污水中微細油粒粘結成較大絮體。絮體表面附著微氣泡浮至水面形成浮渣，通過刮渣達到除油目的，出水中油分約為25～35mg•L-1。
　　（4）2級溶氣氣浮池。2級溶氣氣浮采用部分污水回流加壓溶氣氣浮，即30%～40%二級氣浮池的出水加壓至0.4MPa回流進入溶氣罐。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變為水和微細氣泡混合物。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。污水進入生化段后首先需要水解酸化。在厭氧狀態下，通過微生物的水解酸化作用，將污水中非溶解態的高分子有機污染物降解為較小分子物質，提高污水的可生化性。同時，在池中
　　投加NaOH溶液調整污水的pH，為后續的好氧生化處理創造條件。
　　（6）序批式活性污泥法（SBR）。SBR的核心是SBR反應池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一體。典型SBR工藝的一個完整運行周期由五個階段組成，即進水階段、反應階段、沉淀階段、排水階段和閑置階段。從第一次進水到第二次進水稱為一個工作周期。
　　從目前的污水好氧生物處理的研究、應用及發展趨勢來看，SBR稱得上簡易、快速、低耗的污水處理工藝。與連續式活性污泥法比較，SBR法具有以下特點：①SBR裝置結構簡單，運轉靈活，操作管理方便。②投資省，運行費用低。Ketchum等人的統計結果表明：采用SBR法處理小城鎮污水，要比用普通活性污泥法節省基建投資30%。③可抑制絲狀菌生長繁殖，不易發生污泥膨脹，污泥指數SVI較低，有利于活性污泥的沉淀和濃縮。④SBR處于好氧/厭氧的交替運行過程中，能夠在去除碳物質的同時實現脫氮除磷。⑤SBR處理工藝系統布置緊湊、節省占地。⑥運行穩定性好，能承受較大的水質水量沖擊。⑦各項運行控制參數都能通過計算機加以控制，易于實現系統優化運行。
　　SBR池共設4座，主要設計參數為：污泥的BOD5容積負荷0.13kg•kgMLSS-1•d-1；污泥的COD容積負荷0.24kg•kgMLSS-1•d-1。
　　運行時控制供氧強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境進行硝化過程。由于控制池中溶解氧濃度，氧在污泥絮體內部的滲透傳遞作用受到限制，而較高的硝酸鹽濃度（梯度）則能較好地滲透到絮體的內部，因此在絮體內部能有效地進行反硝化過程。
　　（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筑物。BAF池是生物接觸氧化法的特殊形式。在池內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，可同步實現硝化與反硝化，易于均勻布水，反沖洗阻力小，出水在不設置二沉池的情況下仍然可達標，水質穩定。該工程中采用上向流BAF。
　　BAF池共設4座，濾料層深度3.0m，主要設計參數為：NH3-N去除容積負荷1.16kg•m-3•d-1；COD去除容積負荷0.92kg•m-3•d-1；BOD5去除容積負荷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；曝氣時空氣流速10m•h-1，反沖空氣流速42m•h-1。
　　BAF池采用氣－氣水聯合－水3步反沖洗方式，每步沖洗時間為6min。
　　通過BAF池后的污水，設計出水水質達到污水綜合排放標準（GB8978－1996）二類污染物1級標準，無需增加沉淀設施。
　　（8）離心脫水機。該工程3泥段采用先污泥重力濃縮脫水，再離心機脫水，在絮凝劑的作用下，使污泥含水率降至80%左右后外運。
　　2.3主要構筑物規格
　　該含油污水處理場除了以上構筑物外，還包含集水池、中間緩沖池及監測出水池等常規構筑物，主要構筑物具體參數見表2。
　　表2主要構筑物規格

　　
　　3工藝特點
　　結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，該污水處理場的設計具有以下特點：
　　（1）采用了“調節除油罐+平流斜板隔油+1級渦凹氣浮+2級溶氣氣浮”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物的負荷。
　　（2）SBR池起到了活性污泥降解有機污染物的關鍵性作用。在水解酸化池將非溶解態的高分子有機污染物降解為可溶性小分子有機污染物的前提下，SBR池硝化－反硝化共同作用，去除水中絕大部分有機物，同時達到脫氮除磷的目的。
　　（3）BAF作為該污水處理核心構筑物，對處理后水水質達標起到了把關作用。SBR池的出水在BAF池進行接觸氧化和過濾后，水中懸浮顆粒和難降解有機物得到進一步去除，確保水質達標。
　　4運行效果
　　該污水處理場已于2009年底進水，2010年3月調試完成，系統運行良好，自動化程度較高，操作簡便。監測出水池水質采用在線與人工檢測相結合的方式。3月3－3月18日連續檢測出水池水質，出水水質見表3。
　　表3出水水質及排放標準

　　
　　出水池水質均優于污水綜合排放標準（GB8978－1996）二類污染物一級標準，排出煉廠。為了節約用水，煉廠將建回用水處理站，處理后水將進行回用處理，用作循環水場的補充水及煉廠的綠化用水。
　　5技術經濟分析
　　該工程占地面積16800m2，總投資約1850萬元。污水處理場正常運行電耗為380kW，電費按0.65元•kWh-1計算，污水處理電量單耗為0.99元•m-3污水；藥劑單耗費用為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，總運行費用為1.58元•m-3污水。
　　6結論
　　對于乳化油分多、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，再經過水解酸化池進一步簡化污染物的處理難度，生化段采用SBR+BAF為核心的處理工藝，既能保證出水達到污水綜合排放標準（GB8978－1996）二類污染物一級標準，又能達到投資省運行費用低的目的。
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