煉油污水水質(zhì)提標(biāo)改造深度處理工藝

煉油污水處理廠中的中水回用濃水、反滲透濃水中的污染物主要為溶解性有機(jī)物和總?cè)芙庑怨腆w，其中對(duì)人類和環(huán)境危害重大的溶解性有機(jī)物包括內(nèi)分泌干擾物、藥物及病原菌等；總?cè)芙庑怨腆w主要成分有Ｎａ＋，Ｍｇ２＋，Ｃａ２＋，ＳＯ_４^2-，ＮＯ₃^-，Ｃｌ－等。其水質(zhì)特點(diǎn)為可生化性差、無(wú)機(jī)鹽類含量高、硬度高，直接排入環(huán)境中會(huì)惡化水質(zhì)，對(duì)地表水、土壤、海洋環(huán)境等產(chǎn)生不利影響。

目前國(guó)內(nèi)反滲透濃水的處理方法常采用物理化學(xué)法和高級(jí)氧化法。采用臭氧催化氧化法處理煉油廢水反滲透濃水，處理成本較高；而若采用生物處理法，需要采用耐鹽或嗜鹽的微生物，目前尚無(wú)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的工業(yè)化應(yīng)用。隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格，僅依靠單一的處理工藝很難達(dá)到水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)綜合考慮采用高效經(jīng)濟(jì)的處理工藝流程。

１、工藝流程及設(shè)計(jì)水質(zhì)

１.１ 工業(yè)化裝置

某煉油污水處理廠水質(zhì)提標(biāo)改造項(xiàng)目的污水來(lái)源包括第一污水處理場(chǎng)（一污）中水回用濃水、第二污水處理場(chǎng)（二污）外排水和第二除鹽水站（二除鹽）反滲透濃水。處理設(shè)施主要包括高密度沉淀池、臭氧催化氧化池、改良多級(jí)曝氣生物濾池和微砂加炭高效沉淀池，其停留時(shí)間分別為１.５，２，４和１ｈ。煉油污水處理流程如圖１所示。

各股污水分別提升至調(diào)節(jié)罐均質(zhì)后，提升至高密度沉淀池，去除部分懸浮物質(zhì)，再經(jīng)臭氧催化氧化池通過(guò)非均相多相催化氧化作用將廢水中難降解的有機(jī)物強(qiáng)制氧化成二氧化碳及水，實(shí)現(xiàn)難降解有機(jī)物的去除。同時(shí)，也將一部分難降解有機(jī)物通過(guò)氧化斷鏈作用轉(zhuǎn)化為可生物降解的有機(jī)物。

臭氧催化氧化池出水進(jìn)入脫氣池，脫除殘留在污水中的臭氧，保證后續(xù)改良多級(jí)曝氣生物濾池的正常運(yùn)行。脫氣池的廢氣經(jīng)過(guò)臭氧破壞裝置處理后排放。脫氣池出水進(jìn)入后續(xù)的改良多級(jí)曝氣生物濾池，通過(guò)固定在池內(nèi)填料上的生物膜并投加一定量的碳源及補(bǔ)充堿度后，進(jìn)一步去除水中殘留的化學(xué)需氧量（ＣＯＤ）、總氮、氨氮。

多級(jí)改良曝氣生物濾池出水自流進(jìn)入微砂加炭高效沉淀池，通過(guò)投加粉末活性炭，利用其可吸附廢水中的溶解性有機(jī)物的性能，進(jìn)一步去除水中的ＣＯＤ，使出水穩(wěn)定達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

監(jiān)測(cè)池出水作為臭氧催化氧化池的反洗水。臭氧催化氧化池和改良多級(jí)曝氣生物濾池反洗廢水排至反洗廢水池。

１.２ 設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)

水質(zhì)提標(biāo)改造項(xiàng)目的處理水量共４００ｍ３／ｈ，進(jìn)水包括第一污水處理場(chǎng)中水回用濃水７０ｍ３／ｈ，第二污水處理場(chǎng)外排水２６０ｍ３／ｈ和第二除鹽水站反滲透濃水７０ｍ３／ｈ。各股污水及設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)見表１。出水水質(zhì)需達(dá)到ＤＢ６１／２２４―２０１８《陜西省黃河流域污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》污水處理廠水污染物排放濃度限值中的Ａ標(biāo)準(zhǔn)。

２、結(jié)果與討論

選取該項(xiàng)目２０２０年７月至１０月的穩(wěn)定運(yùn)行出水水質(zhì)進(jìn)行分析，主要包括ＣＯＤ、氨氮、總氮、懸浮物、石油類、總磷的處理情況。

２.１ ＣＯＤ

該階段出水的ＣＯＤ濃度均穩(wěn)定在３０ｍｇ／Ｌ以下，達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，ＣＯＤ的去除率在６２.５％以上，如圖２所示。

進(jìn)水中的中水回用濃水及反滲透濃水中含有大量難以生物降解的有機(jī)物，通過(guò)臭氧催化氧化工藝提高了污水的可生化性，將部分難以生物降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可生物降解的有機(jī)物，進(jìn)而在曝氣生物濾池中被去除。同時(shí)，改良曝氣生物濾池，采用微生物為工程菌，其中有大量對(duì)難降解有機(jī)物分解能力強(qiáng)的專性菌種，對(duì)生化性較差的有機(jī)污染物去除效率高。在臭氧催化氧化和改良曝氣生物濾池的作用下，有效去除ＣＯＤ至３０ｍｇ／Ｌ以下。

２.２ 氨氮和總氮

該階段出水的氨氮濃度穩(wěn)定在０.８ｍｇ／Ｌ以下，低于設(shè)計(jì)指標(biāo)（１.５ｍｇ／Ｌ），氨氮去除率高于９４.６７％；外排水總氮濃度低于１５ｍｇ／Ｌ，達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，總氮去除率高于５０％，如圖３所示。

氨氮的去除主要依靠硝化作用，在好氧條件下，將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽。而總氮的去除主要依靠反硝化作用，在缺氧或厭氧條件下，將硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)狻?/p>

該項(xiàng)目中氨氮和總氮的去除主要發(fā)生在改良曝氣生物濾池中。脫氮機(jī)理包括同步硝化反硝化和短程硝化反硝化。在曝氣生物濾池中，好氧環(huán)境下，硝化細(xì)菌進(jìn)行硝化作用去除氨氮；而在堆積的濾料層內(nèi)和微生物膜的內(nèi)部存在厭氧／缺氧環(huán)境，有利于反硝化細(xì)菌去除總氮。

２.３ 懸浮物

出水懸浮物濃度穩(wěn)定在１０ｍｇ／Ｌ以下，達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，懸浮物去除率約８５.７１％，如圖４所示。

生物處理后采用微砂加炭高效沉淀池去除懸浮物。從運(yùn)行效果看，出水懸浮物濃度大多在８ｍｇ／Ｌ以下，偶有達(dá)到１０ｍｇ／Ｌ，接近設(shè)計(jì)指標(biāo)。因此，應(yīng)加強(qiáng)微砂加炭高效沉淀池的運(yùn)行管理，將懸浮物濃度控制在排放標(biāo)準(zhǔn)以下。

２.４石油類和總磷

圖５為出水石油類濃度變化，由圖５可以看出，處理后的出水石油類的濃度基本穩(wěn)定在１ｍｇ／Ｌ以下，去除率在８０％以上，未檢出總磷，達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。

３、結(jié)論

煉油污水處理廠難于生物處理的廢水，污水處理場(chǎng)出水以及中水回用濃水和反滲透濃水，通過(guò)采用調(diào)節(jié)罐＋高密度沉淀池＋臭氧催化氧化池＋改良多級(jí)曝氣生物濾池＋微砂加炭高效沉淀池的工藝流程處理，出水能夠達(dá)到ＤＢ６１／２２４―２０１８中污水處理廠水污染物排放濃度限值Ａ標(biāo)準(zhǔn)要求：ＣＯＤ不大于３０ｍｇ／Ｌ；ＢＯＤ不大于６ｍｇ／Ｌ；氨氮不大于１.５ｍｇ／Ｌ；總氮不大于１５ｍｇ／Ｌ；總磷不大于０.３ｍｇ／Ｌ；石油類不大于１.０ｍｇ／Ｌ。對(duì)難于生物處理的廢水具有較好的處理效果。（來(lái)源：陜西延長(zhǎng)石油（集團(tuán)）有限責(zé)任公司延安煉油廠）