炼油废水运行方式改进分析
概况
九江石化总厂炼油厂是以石油炼制为主的燃料型企业，原拥有加工原油能力250万吨/年，炼油废水采用“老三套”（隔油 浮选 表曝）法处理，设计处理能力500t/h。随着加工原油品种的变化，废水中的硫、酚含量高，同时对出水NH3-N的要求提高，老三套的弊端逐渐显现出来，93年对老三套装置进行改造，在老三套原有的基础上增加一套淹没式生物膜法。由于企业自身发展壮大，经扩建现拥有加工原油能力为500万吨/年，同时随着7万吨/年的聚丙烯、MTBE、芳烃抽提、Ⅱ套16万吨/年的气体分馏装置的相继开车，使得来水水量增大，来水水质复杂波动大，为减轻生物膜的负荷冲击， 98年扩建一套曝气池和二沉池，。99年3月该流程投入使用，出水水质符合GB8978-96标准。
1工艺流程
1.1 93年改进流程(简称A流程)
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A流程一级表曝和二级表曝设计水力停留时间相同，均为4.8hr,一级曝气池污泥浓度控制在1500～2000mg/l, 二级表曝池污泥浓度控制在3000～4000mg/l。
主要构筑物设计参数如下：
表曝池：Φ17000×4300/间，沉淀区容积198 m3，曝气区容积616 m3，回流比4：1，充氧3.7～59kg/h,一级表曝和二级表曝各4间。
淹没式生物膜曝气池：单廊道（L×B×H）65×2.5×5，有效容积10000 m3，内装D-2型软性纤维填料，采用微孔管曝气，两台D150-51型鼓风机，空气流量150m3/min,风压49 KPa，功率200 KW，设计气水比30：1，12个廊道。
1.2 98年改扩流程（简称B流程）
98年改扩建工艺流程是将原串联的一级表曝和二级表曝改为并联运行，作为一级生化，水力停留时间4.8 hr，污泥浓度控制1500～2000mg/l，扩建后的曝气池和二沉池作为二级生化，污泥浓度控制3000～4000mg/l。，并且将部分出水回流至淹没式生物曝气池，实现废水处理量增大一倍，设计处理能力1000t/h。
扩建构筑物设计参数如下：
曝气池：单间（L×B×H）38000×6700×5000，三台D60-82型鼓风机型号，空气流量60m3/min,风压 68.6KPa，功率 110KW，微孔曝气，设计水力停留时间10 hr，6间。
二沉池：辐流式Φ31000×4700/间，设计水力停留时间6hr，2座。
回流泵：200 m3/h，2台。
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2、生物膜的培养及驯化
二级表曝出水含有微生物菌种，因此挂膜直接利用二级表曝出水，为缩短挂膜时间，从生化池里倒进活性污泥。在挂膜初期，由于生物膜不厚，尽量减少鼓风，避免生物膜脱落，一般控制DO在1.0mg/l以下，二个月后，引进少量工业废水进行驯化。
3.运行分析
表二：历年运行数据统计表
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由表二可知，“老三套”改扩建后，COD去除率达76%，NH3-N去除率达46%，酚去除率达96%。96年出水综合合格率为89.6%，97年出水综合合格率为90.09%，99年出水综合合格率为94.84%。出水综合合格率逐渐提高。具体分析如下：
3.1 A流程运行分析
根据运行效果来看，当COD负荷控制在0.20～0.52kg/kg.d时，生化COD去除率为60%左右，亦即COD控制在360～850 mg/l时，COD出水在100～280 mg/l，而COD负荷控制在0.60～1.0 kg/kg.d左右，COD去除率为48%。分析其主要原因：由于一级表曝容易受酚、高NH3-N的负荷冲击，其中含酚废水酸性大，一级表曝污泥流失严重，该一级表曝仅相当于缓冲作用，COD的主要去除能力集中在二级表曝上。因此A流程不耐COD负荷冲击，97年7月COD仅遭受一次COD负荷冲击，COD达2152 mg/l，结果整个出水合格率仅为4.8%。且生化对NH3-N的去除作用不甚明显，仅靠淹没式生物膜法去除，而生物膜法去除氨氮仍偏低，主要原因：（1）脱氮靠纤维填料表面、中部、内部形成微A/O或A2/O作用来完成。（2）由于二级生化水力停留时间短，造成进入生物膜曝气池COD/ NH3-N的比例不稳定，NH3-N去除能力偏低。（3）由于处理水量低于设计值，原设计生物膜法气水比偏大，造成系统DO偏高。
3.2 B流程运行分析
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由表三可知：COD的去除集中在二级生化和生物膜法上，由于处理水量未达到设计标准，故一级生化水力停留时间较长，一级去除率达34.7%，相对减轻了后续处理的负担，增强了整个系统抵御COD负荷的冲击，99年9月COD达2600 mg/l，结果COD出水合格率为89%。处理NH3-N的能力集中在生物膜法上，处理NH3-N的能力也有所提高，主要原因：（1）部分出水回流至生物膜曝气池，既改善了进水水质，维持生物膜曝气池的生态系统平衡，又保证了出水水质；（2）气水比控制在7.5：1。而一级生化和二级生化的NH3-N不降反而升，可能是进入系统中的有机氮被降解为NH3-N。酚的处理能力相对较稳定。
4、亟待完善的地方
4.1 由于NH3-N的去除仅靠生物膜表面、中部、内部形成微A/O或A2/O作用来完成，缺乏厌氧、缺氧、好氧的大环境。可根据现有的条件，将淹没式生物膜法改为A/O生物膜法运行，提高NH3-N的去除率。
4.2 由于二沉池表面浮油不能完全通过刮沫机撇除，油进入淹没式生物膜曝气池，加速生物膜的脱落，影响出水水质。
4.3 由于剩余污泥出路的问题，导致二级生化有时有大块污泥上浮，影响处理效果。
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