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、無機(jī)鹽類含量高、硬度高，直接排入環(huán)境中會惡化水質(zhì)，對地表水、土壤、海洋環(huán)境等產(chǎn)生不利影響。

目前國內(nèi)反滲透濃水的處理方法常采用物理化學(xué)法和高級氧化法。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，目前尚無長期穩(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)目的污水來源包括第一污水處理場（一污）中水回用濃水、第二污水處理場（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)改良多級曝氣生物濾池的正常運(yùn)行。脫氣池的廢氣經(jīng)過臭氧破壞裝置處理后排放。脫氣池出水進(jìn)入后續(xù)的改良多級曝氣生物濾池，通過固定在池內(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中水回用濃水７０ｍ３／ｈ，第二污水處理場外排水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，其中有大量對難降解有機(jī)物分解能力強(qiáng)的專性菌種，對生化性較差的有機(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，污水處理場出水以及中水回用濃水和反滲透濃水，通過采用調(diào)節(jié)罐＋高密度沉淀池＋臭氧催化氧化池＋改良多級曝氣生物濾池＋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。對難于生物處理的廢水具有較好的處理效果。（來源：陜西延長石油（集團(tuán)）有限責(zé)任公司延安煉油廠）