中國石化廣州分公司(以下簡稱廣州石化)煉油污水處理裝置于2014年12月完成污染治理改造工程。煉油廠污水處理裝置分為高濃度污水處理和低濃度污水處理兩個系列。高濃度污水處理系列用于處理收集的高鹽度、高有機物濃度污水，實現(xiàn)出水化學(xué)需氧量、氨氮等指標(biāo)的穩(wěn)定排放。但在高濃污水處理系列改造并投入使用的初期，系統(tǒng)運行不穩(wěn)定，出水水質(zhì)達(dá)不到設(shè)計指標(biāo)。經(jīng)過長時間的調(diào)試和優(yōu)化，系統(tǒng)運行逐漸穩(wěn)定，出水能夠達(dá)標(biāo)排放。

一、工藝流程

高濃度污水處理系列由高濃度污水輸送管線、調(diào)節(jié)池、平流隔油池、氣浮單元、吸附池、水解池、好氧池、缺氧池、氧化溝、曝氣生物濾池(BAF)組成。其生化階段分為三個生化過程，每個生化過程采用先厭氧后好氧的處理方法。流程如圖1所示。

二、生化工段運行狀況分析

2.1.初級生化操作現(xiàn)狀分析

一級生化采用A/O處理工藝。氣浮單元出水作為一級生化的進(jìn)水，污水經(jīng)過吸附池、吸附沉淀池、水解池、好氧池，出水經(jīng)北沉淀池沉淀。一級生化處理污染物負(fù)荷較重，進(jìn)水COD平均值高達(dá)1018.58mg/L(工藝指標(biāo)≤800mg/L)，石油類平均值為18.55mg/L，硫化物平均值為25.60 mg/L，一級生化運行穩(wěn)定后，COD和氨氮污染物的去除效果如圖2和圖3所示。

從圖2和圖3可以看出，一級生化處理可以有效去除COD，降解至214.27mg/L(平均值)，但一級生化處理對氨氮沒有去除效果，進(jìn)出水氨氮倒掛。

進(jìn)一步分析一級生化對COD和氨氮的去除率，一級生化對COD的平均去除率可達(dá)78.74%，去除效果顯著。而氨氮的平均去除率為負(fù)值(排除3月2日的異常數(shù)據(jù)后，平均去除率為–47.13%)。

目前廣泛采用BOD5/COD(B/C)值來衡量污水的可生化性，當(dāng)B/C >:0.30時，認(rèn)為污水可以用生物方法處理。對生化階段三級生化工藝的進(jìn)水B/C值進(jìn)行跟蹤統(tǒng)計，結(jié)果見表1。維持一級生化進(jìn)水B/C值>:0.30，污水可生化性好，所以一級生化COD降解效果明顯。

一級生化COD降解顯著。一方面使一級生化單元內(nèi)大量的內(nèi)化異養(yǎng)菌增殖，抑制化能自養(yǎng)硝化菌的生長，因此一級生化單元的氨氮去除能力較差。另一方面，在一級生化降解COD的同時，氨化細(xì)菌將有機物脫氨，釋放出氨氮，導(dǎo)致氨氮倒掛在水中和水中的現(xiàn)象。

2.2.二級生化運行現(xiàn)狀分析

二級生化采用缺氧池和氧化溝的組合處理工藝。北沉淀池出水為二級生化進(jìn)水，污水經(jīng)過缺氧池后進(jìn)入氧化溝，然后是南沉淀池出水。同時，系統(tǒng)設(shè)置了氧化溝混合液回流至缺氧池的過程，為反硝化反應(yīng)創(chuàng)造條件，從而去除污水中的總氮。同時，缺氧池的酸化可以提高氧化溝進(jìn)水的B/C值，使氧化溝有效去除污水中的COD和氨氮。移除效果見圖4和圖5。

從圖4和圖5可以看出，二級生化對氨氮的降解去除效果顯著，平均去除率為98.69%，COD平均降解率為60.35%，從214.27mg/L到82.19 mg/L。從表1可以看出，二級生化進(jìn)水的平均B/C為0.20，小于0.30，但其COD去除率可以達(dá)到60.35%(平均值)，這可能是由于缺氧前的酸化作用

脫氨是有機廢水處理的關(guān)鍵步驟。脫氨作用是指微生物對蛋白質(zhì)和有機酸的脫氨作用，不僅降解了許多有毒有機物，還增加了污水的堿度，在處理過程中對生命代謝積累的毒物起遷移轉(zhuǎn)化作用。污水脫氨后，微生物降解1g氨氮需要7.14g堿(以CaCO3計)。一方面，一級生化良好的氨化作用為二級生化提供了大部分堿度。另一方面，2017年6月起，光催化煙氣脫硫出水直接引入缺氧池入口進(jìn)行處理，也給二級生化帶來了一定的堿度，不需要額外投加化學(xué)藥劑補充污水的堿度。此外，由于一級生化的氨化作用和二級生化進(jìn)水的低B/C值，為氧化溝中自養(yǎng)硝化細(xì)菌的生長提供了有利條件。綜上所述，二級生化進(jìn)水氨氮平均值為39.85mg/L，平均堿度為396.58 mg/L，二級生化進(jìn)水堿度有保證，硝化菌生長環(huán)境適宜，為二級生化降解氨氮創(chuàng)造了必要條件。

化能異養(yǎng)細(xì)菌的培養(yǎng)條件，即生長環(huán)境，不同于化能自養(yǎng)細(xì)菌。這是一級生化和二級生化優(yōu)勢菌屬不同的根本原因，使得兩個生化分別承擔(dān)去除COD或氨氮的任務(wù)。

2.3.三級生化運行現(xiàn)狀分析

曝氣生物濾池用于三級生化。絮凝沉淀池出水為其進(jìn)水，BAF出水為高濃度污水處理系列總出水。BAF池內(nèi)鋪設(shè)生物填料，濾池內(nèi)進(jìn)行全程曝氣。運行時，在填料外部進(jìn)行好氧反應(yīng)，在填料內(nèi)部進(jìn)行厭氧反應(yīng)，以去除水中的COD、氨氮和總氮。

為了更好的解釋BAF的運行，BAF圖的數(shù)據(jù)延長到2個月。從圖6可以看出，BAF只能將平均COD從55.53mg/L降低到50.20mg/L，平均去除率為11.46%。這可能是因為BAF進(jìn)水的平均B/C為0.15，小于0.30。與氧化溝相比，沒有預(yù)缺氧池，進(jìn)入BAF的污水可生化性差。從圖7可以看出，BAF氨氮平均去除率為13.17%，去除效果不明顯。當(dāng)BAF進(jìn)水氨氮波動時，BAF氨氮去除效果較差，出水氨氮超過設(shè)計指標(biāo)(≤5mg/L)。此時應(yīng)采取應(yīng)急措施，調(diào)整工藝，保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。

2.4.生化工段的優(yōu)化與調(diào)整

高濃度污水經(jīng)三級生化處理后，根據(jù)日常運行情況，BAF出水總氮為43mg/L，而新國標(biāo)(GB31570-2015)總氮控制指標(biāo)≤ 40 mg/L，因此，系統(tǒng)出水總氮指標(biāo)暫時不能滿足新國標(biāo)要求，需要進(jìn)一步調(diào)整優(yōu)化。高濃度污水處理系列氨氮轉(zhuǎn)化相關(guān)的水質(zhì)分析結(jié)果見表2。

根據(jù)BAF日常分析數(shù)據(jù)，結(jié)合表2可以看出，一級生化高濃度污水處理系列主要進(jìn)行氨化(進(jìn)出水氨氮倒掛)；二級生化主要進(jìn)行硝化作用，反硝化作用不明顯(出水氨氮

許多環(huán)境因素都會影響反硝化細(xì)菌的活性，其中之一就是碳源及其濃度。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為廢水中BOD5∶TN(總氮)(b/n)>:當(dāng)(3~5)∶1時，不投加外源碳，但當(dāng)廢水中碳氮比為b/n時

通過在缺氧池入口投加碳源甲醇，調(diào)整和優(yōu)化兩級生化缺氧池和氧化溝組合工藝中回流比和溶解氧等參數(shù)，使系統(tǒng)出水總氮達(dá)到新國標(biāo)要求≤40mg/L(出水總氮平均值為33.84mg/L，平均去除率為21.33%，出水COD平均值為41mg/L)。值得注意的是，硫酸鹽還原反應(yīng)的條件與反硝化反應(yīng)的條件相似。當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)水中硫化物含量高，二級生化中硫酸鹽含量過高時，反硝化作用會受到影響，這是高濃度污水處理系列反硝化效果后期維護(hù)運行中應(yīng)注意的影響因素。

三。結(jié)論和建議

1.高濃度污水處理系列一級生化主要進(jìn)行氨化，COD去除效果顯著，平均去除率為78.74%。二級生化處理可進(jìn)一步去除COD并高效降解氨氮，去除率分別為60.35%和98.69%。三級生化可以去除部分COD和氨氮，但去除效果較差。生化系統(tǒng)設(shè)計

三級生化工藝是保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行和達(dá)標(biāo)排放的有效手段。

2.在二級生化工藝中投加碳源并優(yōu)化其工藝條件后，高濃度污水處理系列出水總氮平均值為33.84mg/L，可達(dá)到新的國家排放標(biāo)準(zhǔn)。

3.鑒于BAF進(jìn)水B/C值較低，在污水升級改造時，物理化學(xué)處理裝置(如臭氧、高壓脈沖放電等。)可以投加在BAF之前，提高污水的可生化性，優(yōu)化BAF的運行效果。(來源:中石化廣州分公司)

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