[摘要]聯(lián)合應(yīng)用純氧曝氣與BAF 工藝處理污染嚴(yán)重的天津石化含鹽煉油污水，取得較好的處理效果。對于鹽質(zhì)量濃度＜3 000 mg/L 的污水，經(jīng)該工藝處理后COD、石油類、S^2-、NH3-N 去除率均超過95%，出水COD平均為52mg/L；當(dāng)進(jìn)水鹽質(zhì)量濃度突然升至6 000 mg/L 以上時(shí)裝置運(yùn)行惡化，出水COD升高到70 mg/L 以上。經(jīng)調(diào)整優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)，裝置的耐鹽能力明顯提高。進(jìn)水鹽質(zhì)量濃度在4 230~6 150 mg/L 時(shí)裝置運(yùn)行穩(wěn)定，出水COD、石油類、S2-、NH3-N 等均達(dá)到GB 8978-1996的一級標(biāo)準(zhǔn)要求，污水處理成本僅為6.03 元/m3。

[關(guān)鍵詞] 含鹽煉油污水；純氧曝氣；曝氣生物濾池

[中圖分類號] X703.1 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] B [文章編號] 1005-829X（2013）01-0086-03

Treatment of refinery wastewater bearing-salinity by the combineDprocess，pure oxygen aeration-biological aerateDfilter

Yu Zhenmin1，Guan Hongxun2

Abstract：Better effect has been achieveDby applying the combineDprocess，pure oxygen aeration-biological aerateDfilter，to the treatment of the refinery wastewater bearing-salinity from TPCC.When the influent salinity is less than 3 000 mg/L，the removing rates of COD，oils，S2-anDNH3-N are all above 95%，anDthe average effluent CODis 52 mg/L.The shock loaDoccurs in wastewater unit when the influent salinity reaches 6 000 mg/L.Its removal efficiency drops relevantly anDeffluent CODexceeD70 mg/L.The salt endurance of the unit is reinforceDobviously after the operation parameters have been adjusteDanDoptimized.When the influent salinity is 4 230-6 150 mg/L，the wastewater treatment unit runs evenly，effluent quality comes up to the first class of discharge standarDof GB 8978-1996，anDwastewater treatment cost is CNY 6.03 per m3.

Key words：refinery wastewater bearing-salinity；pure oxygen aeration；biological aerateDfilter

煉油廢水含有大量石油類物質(zhì)、硫化物、揮發(fā)酚等有毒污染物，水質(zhì)水量變化大，沖擊負(fù)荷高，大多數(shù)煉油污水設(shè)施運(yùn)行效果并不理想，出水經(jīng)常超標(biāo)〔1〕。隨著污水排放標(biāo)準(zhǔn)愈加嚴(yán)格，煉油污水處理設(shè)施運(yùn)行面臨著更大的困難。

天津石化公司按污染程度不同，將煉油裝置各污染源產(chǎn)生的污水分別引入含油污水系統(tǒng)和含鹽污水系統(tǒng)。其中水量大、污染程度輕的污水引入含油污水處理系統(tǒng)，采用隔油+氣浮+生化工藝處理，出水經(jīng)雙膜處理后回用。而水量小、污染程度高的含堿污水、含硫污水、高含鹽污水等則經(jīng)過預(yù)處理后排入含鹽污水處理系統(tǒng)集中處理，合格污水直接外排。

1 天津石化含鹽污水處理裝置

天津石化動力部的含鹽污水處理裝置于2010年改造完工正式投用，源水主要有電脫鹽污水、循環(huán)水排污、堿渣污水（含乙烯堿渣、催化汽油堿渣、液態(tài)烴堿渣等）、化學(xué)水站排污、含油污水回用裝置排污等。該裝置設(shè)計(jì)處理能力為250 m3/h，設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)為COD1 500 mg/L、油類300 mg/L、硫化物10 mg/L、氨氮50 mg/L、鹽3 000 mg/L；出水標(biāo)準(zhǔn)為COD60mg/L、油類5 mg/L、硫化物1 mg/L、氨氮8 mg/L。

由于含鹽污水成分復(fù)雜，水質(zhì)水量波動大，易形成沖擊，故該工程采用三段生化處理工藝。具體流程為：含鹽污水→均質(zhì)調(diào)節(jié)罐→隔油池→渦凹?xì)飧〕亍軞鈿飧〕亍冄跗貧獬亍谐脸亍娘L(fēng)曝氣池→二沉池→BAF 池→排放。其中純氧曝氣負(fù)荷高、耐沖擊性能強(qiáng)、處理效果穩(wěn)定，作為一段生化單元可減輕后續(xù)工藝的負(fù)荷。三段生化采用BAF 工藝，對二段出水進(jìn)行深度處理，保證出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。該工程的設(shè)備與構(gòu)筑物主要參數(shù)：調(diào)節(jié)罐容積10 000 m3，隔油池水平流速3.5 mm/s，純氧曝氣、鼓風(fēng)曝氣、BAF 的COD容積負(fù)荷分別為2.2、0.34、0.12kg/（m3·d），中沉池與二沉池的表面負(fù)荷均為0.6m3/（m2·h）。

2 運(yùn)行情況與調(diào)整措施

2.1 前期運(yùn)行情況及存在問題

含鹽污水裝置自2010 年試運(yùn)行，運(yùn)行較為平穩(wěn)，出水符合排放標(biāo)準(zhǔn)要求。表1 為2011 年1-3 月的含鹽污水裝置出水情況，可以看出裝置排水完全符合排放要求。自2011 年4 月開始，天津石化根據(jù)生產(chǎn)需要相繼將25 m3/h 苯酚丙酮廢水和15 m3/h 污泥脫水液引入到含鹽污水裝置中。隨著這兩種廢水的引入，含鹽污水裝置受到較大影響，具體表現(xiàn)為：氣浮設(shè)施出水渾濁；氧曝池與鼓曝池污泥沉降性差，中沉池與二沉池出水混濁且含有大量懸浮物，COD波動劇烈；BAF 池頻繁反沖洗，出水渾濁發(fā)黃；氣浮池出水油＞70 mg/L，鼓曝池出水COD＞150 mg/L，BAF 出水COD則超過70 mg/L。

表1 2011 年1-3 月含鹽污水裝置平均出水水質(zhì)

2011 年5 月27 日-6 月1日苯酚丙酮裝置停車檢修，期間無該類廢水排放。表2 為停車前后含鹽污水裝置的水質(zhì)情況對比。停車前純氧進(jìn)水、純氧曝氣出水、鼓風(fēng)曝氣出水與BAF 出水的COD平均為1 236、169、142、72 mg/L。而停進(jìn)苯酚丙酮廢水后，上述單元出水COD分別為608、117、102、54 mg/L，均呈緩慢下降趨勢。停水后5 月29日至6 月1日BAF 出水COD均＜60 mg/L?？梢姳椒颖獜U水對污水處理裝置的巨大沖擊。

表2 停進(jìn)苯酚丙酮廢水前后含鹽污水處理裝置各單元出水水質(zhì)對比

2.2 苯酚丙酮廢水與污泥脫水液的水質(zhì)分析

對上述兩種廢水進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測，結(jié)果顯示苯酚丙酮廢水的pH 在12~14，石油類在300~400 mg/L，COD為4 000~13 000 mg/L，含鹽量40 000~60 000mg/L。引入苯酚丙酮廢水后，含鹽污水裝置進(jìn)水的含鹽量凈增3 000 mg/L，高于污水裝置設(shè)計(jì)進(jìn)水含鹽量1 倍以上。

污泥脫水液來源于污泥脫水裝置。由于離心脫水機(jī)運(yùn)行不正常，排放的脫水液混濁發(fā)黑并含有大量細(xì)小懸浮物，其COD在1 000~8 000 mg/L 波動，SS＞1 000 mg/L。這些細(xì)小懸浮物與均質(zhì)罐、兩級氣浮出水中的黑色細(xì)小懸浮物形態(tài)基本相似。監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，BAF 池進(jìn)水SS＞250 mg/L，超過進(jìn)口設(shè)計(jì)值（120 mg/L）兩倍以上。大量SS 在BAF 池內(nèi)快速積累引起頻繁反沖洗，填料表面的生物膜被嚴(yán)重破壞，處理效果隨之下降，出水COD很快超過70 mg/L。

2.3 混凝實(shí)驗(yàn)

取溶氣氣浮出水進(jìn)行混凝實(shí)驗(yàn)。當(dāng)PAC 用量為20 mg/L，水樣表面有少量浮油，顏色呈暗綠色；當(dāng)PAC 用量為50 mg/L，產(chǎn)生大量墨綠色絮體沉淀，上清液無色透明；二沉池出水在加入PAC 前呈渾濁的淡黃色，加入10 mg/L PAC 后出現(xiàn)較多絮體，沉淀1 h 后上清液變得無色透明。

混凝實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步證明苯酚丙酮廢水的無機(jī)鹽和脫水液的高SS 對含鹽污水處理裝置有影響。無機(jī)鹽會對生化單元的微生物產(chǎn)生抑制，導(dǎo)致污泥活性下降、污泥松散和沉降性能變差、出水懸浮物增加〔2〕。高濃度無機(jī)鹽會造成活性污泥中毒，活性與分解污染物性能下降，出水COD升高；活性污泥的凝聚性與吸附性相應(yīng)下降，對SS 吸附量減少。大量的SS 穿過純氧曝氣與鼓風(fēng)曝氣單元，與高濃度COD一同進(jìn)入BAF 池形成沖擊。

2.4 裝置的運(yùn)行調(diào)整

根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)和現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)結(jié)果，首先減少苯酚丙酮廢水量至5 m3/h 以降低進(jìn)水含鹽量，待生化單元運(yùn)行穩(wěn)定后再逐漸提高苯酚丙酮廢水量；通過污泥調(diào)理、優(yōu)化離心機(jī)運(yùn)行參數(shù)等措施，控制污泥脫水液的COD＜800 mg/L；利用廢棄的污水池作為緩沖池，將污泥脫水液排入其中，沉淀24 h 后再送入含鹽污水裝置。如污泥脫水液含有大量SS，則加入適量混凝劑將SS 沉淀后再排入污水裝置。

增加氣浮池的混凝劑投加量，確保出水中油小于30 mg/L；在池內(nèi)投加適量PAC 以提高污泥沉降性；調(diào)整純氧曝氣池和鼓風(fēng)曝氣池的排泥方式，通過少量多次排泥方式將池內(nèi)的中毒污泥、死泥置換出來；通過加大污泥回流比、適時(shí)適量排泥等方法，將2 單元的污泥質(zhì)量濃度分別提高到8 000、4 000 mg/L以上，以加快耐鹽污泥的培養(yǎng)，提高污泥抗沖擊性能。

2.5 調(diào)整后的運(yùn)行效果

經(jīng)過兩個(gè)多月的調(diào)整優(yōu)化，含鹽污水裝置的處理能力逐漸恢復(fù)，出水各項(xiàng)指標(biāo)不斷好轉(zhuǎn)，運(yùn)行情況漸趨平穩(wěn)，基本達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。隨后逐漸增加苯酚丙酮廢水的水量，至9 月底其進(jìn)水量已達(dá)25 m3/h。圖1~圖4 為2011 年10 月含鹽污水裝置運(yùn)行情況，進(jìn)水量240~320 m3/h，進(jìn)水含鹽4 230~6 150 mg/L（平均5 237 mg/L）。圖1、圖2 分別為對石油類和氨氮的處理情況，圖3、圖4 為對COD的處理情況。

圖1 石油類去除效果

圖2 氨氮去除效果

由圖1 可見，當(dāng)進(jìn)口石油類為30~582 mg/L（平均103 mg/L）時(shí)，氣浮出口的石油類物質(zhì)平均為32mg/L，氣浮裝置除油能力顯著提高。圖1、圖2 表明，純氧曝氣與鼓風(fēng)曝氣對石油類和氨氮的去除效果較好。而圖3、圖4 表明，當(dāng)純氧曝氣進(jìn)口COD為847mg/L，鼓風(fēng)曝氣出口處COD僅有89.5 mg/L。顯然兩級生化對氨氮、石油類和COD的去除效果均較好，為BAF 進(jìn)一步降解COD創(chuàng)造了良好條件。從圖4可以看出，BAF 池出口處的COD平均為51 mg/L，水質(zhì)優(yōu)于排放標(biāo)準(zhǔn)。

圖3 COD去除效果1

圖4 COD去除效果2

至2012 年1 月底含鹽污水裝置運(yùn)行正常，各項(xiàng)出水指標(biāo)達(dá)到排放要求，極大地減輕了當(dāng)?shù)厮h(huán)境污染壓力。

3 經(jīng)濟(jì)性分析

新鮮水費(fèi)用為54.0 萬元/a，蒸汽費(fèi)81.6 萬元/a，藥劑費(fèi)325.2 萬元/a，電費(fèi)288.0 萬元/a，人工費(fèi)289.2 萬元/a，維護(hù)管理費(fèi)15.9 萬元/a，折舊費(fèi)151.2萬元/a，總計(jì)運(yùn)行費(fèi)用約1 205.1 萬元/a，實(shí)際處理水量為200 萬t/a，則處理成本6.03 元/m3。

4 結(jié)論

工程實(shí)踐表明，采用三級生化工藝處理污染程度嚴(yán)重、水質(zhì)復(fù)雜的含鹽煉油污水是可行的。進(jìn)水含鹽量較高時(shí)會對污水處理裝置產(chǎn)生較大沖擊，污染物去除率下降，污泥沉降性變差，出水SS 升高。通過調(diào)整優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)能夠提高污水處理裝置的耐鹽能力，在高鹽度下能夠穩(wěn)定運(yùn)行達(dá)標(biāo)排放，出水水質(zhì)達(dá)到GB 8978-1996 的一級標(biāo)準(zhǔn)要求。

參考文獻(xiàn)

[1] 肖文勝，徐文國，楊桔才.A/O 與BAF 聯(lián)用處理煉油廢水[J].中國給水排水，2004，20（9）：78-80.

[2] 劉正.高濃度含鹽廢水生物處理技術(shù)[J].化工環(huán)保，2004（增刊）：209-211.

[作者簡介]于振民（1971-），高級工程師。