大連石化公司所排廢水具有水量大、水質(zhì)不穩(wěn)定、成分復雜等特點，廢水中含有大量油污、硫化物、揮發(fā)酚等物質(zhì)，COD、BOD，和TDS的值也非常高，采用常規(guī)方法難以處理，若直接排放將對環(huán)境造成極大的危害。大連石化公司污水處理廠的設計于2002年完成，于2003年6月投入運行。污水廠采用法國得利滿(Degremont)公司的技術、工藝、布置格局和自動化操作方式，引進了先進的工藝理念、處理設施和運行設備，占地僅19000m2，實現(xiàn)了全程工藝運行的PLC控制，其技術水平和綜合性能在國內(nèi)處于領先地位。

1技術方案的選擇

該污水處理廠的進水量為500m3/h，進水水質(zhì)見表1。

石油類為生物難降解物質(zhì)，它可造成生物呼吸困難、污泥生長緩慢，從而造成對BOD，、COD的去除率下降，因而一級處理效果的好壞，直接影響后續(xù)生化處理能否正常運行，也影響了整個污水處理系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。設計采用隔油及氣浮工藝去除大量的油脂、懸浮物及部分COD，同時減輕硫化物對生物的毒害作用，并在均質(zhì)罐中進一步完成均質(zhì)和除硫工作，從而保證進入生物處理區(qū)的污水能夠滿足生化處理的要求。

二級生物處理是整個污水處理工藝的核心，生物處理有許多方式，大多為活性污泥和生物膜法或兩種方法的結合，對于含高濃度污染物的石化廢水，活性污泥法更為適用，也更為成熟。因此，采用傳統(tǒng)A/O工藝處理大連石化公司的含油含鹽污水。

①除油單元

通過對全國石化煉油廠的考察發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)污水廠的進水經(jīng)過格柵后首先進入調(diào)節(jié)罐，完成初步的除油及均質(zhì)，然后進入隔油池進一步去除油污及ss。由于原水中的油污和ss含量很高，隔油池在調(diào)節(jié)罐之后，污水中的油污很難被收集，并且污水中的ss經(jīng)過長時間的停留會在罐中沉淀。對于沉積物目前還沒有有效的清除手段，因此需要定期放空調(diào)節(jié)罐來清除油泥，其工作環(huán)境惡劣，運行操作困難。

考慮以上因素，決定首先進行初級隔油，將初級隔油池置于調(diào)節(jié)罐之前而不考慮在調(diào)節(jié)罐內(nèi)除油。大連石化公司用地緊張，設計中采用DCI隔油池，同API隔油池相比，其特點為圓形設計，水深較深，結構更緊湊，節(jié)約了3/4的占地。其工作原理與API隔油池相似，不需要借助斜板進行物理分離。DCI隔油池配備去除浮油系統(tǒng)，浮油被刮除后送入DCI隔油池下的油污池內(nèi)，然后用泵提升至油污罐內(nèi)。

②硫化物氧化和水質(zhì)均衡單元

由于煉油石化行業(yè)的污水具有水質(zhì)、水量變化大的特點，所以選用2座5000m3的調(diào)節(jié)罐，將進入下游處理構筑物的流量和水質(zhì)變化減小到最低。由于硫化物有毒性，必須在進入A/O系統(tǒng)前降低至生物能忍受的含量，因此污水中的硫化物需通過催化氧化作用去除。為了滿足催化氧化作用的條件，需要向調(diào)節(jié)池中投加必要的氫氧化鈉和酸調(diào)節(jié)pH值至8—8．5，隨后投加氯化鐵進行催化氧化反應，罐底設有曝氣系統(tǒng)，通過Vibrair曝氣頭向調(diào)節(jié)罐供氣。

③氣浮處理單元

氣浮工序?qū)θコ腥芙庑杂臀酆蚐S有非常重要的作用，是生化處理正常運行的保障。現(xiàn)在石化行業(yè)多采用渦凹氣浮，它具有結構簡單、占地小、耗能低等特點，但它形成的氣泡大、不均勻、去除率低、出水水質(zhì)較溶氣氣浮差且對藥劑的依賴性較強，因而選用了運行平穩(wěn)、處理效果穩(wěn)定的溶氣氣浮裝置。該裝置的溶氣罐運行壓力為600kPa左右，空氣被注入罐內(nèi)，在水中溶解，然后含飽和空氣的水通過一個釋壓裝置被送至氣浮池的人口，50～80txm的氣泡特別適合于附著在礬花上。

④生化處理單元

經(jīng)過除油和氣浮處理之后的污水將進人生化池，此單元是整個污水處理的核心，采用A/O工藝處理氨氮及有機物，該工藝運行簡便、操作靈活、能耗低、構筑物少，在有效去除有機物的同時對氨氮的去除也非常有效。
A/O工藝是一種有回流的前置反硝化生物脫氮技術。其中前置反硝化在缺氧池中進行，硝化在好氧池中進行。在A/O工藝流程中，來自預處理區(qū)的污水首先進入缺氧池，再進入好氧池，并將好氧池的混合液與二沉池的污泥同時回流至缺氧池，污泥回流保證了缺氧池和好氧池中有足夠數(shù)量的微生物并使缺氧池得到好氧池中硝化產(chǎn)生的硝酸鹽。而原污水和混合液的直接進入，又為缺氧池反硝化提供了足夠的碳源，使反硝化能夠在缺氧池中進行。反硝化后的出水可在好氧池中進行BOD，的進一步降解和硝化作用。

在硝化反應過程中要消耗一定量的堿度，因此必須保證好氧池中有足夠的堿度，以便將NH，一N轉(zhuǎn)化成毒性較低的NO；一N?？梢杂嬎愠?，將1mg/L的NH，一N轉(zhuǎn)化成毒性較低的NO；一N所需堿度的理論值(以CaCO，計)為7．14mg/L，而在缺氧池中還原1g的硝酸鹽能夠產(chǎn)生3．75g的堿度。因此1mg/L的NH，一N反應消耗堿度的理論值為3．39mg/L，這部分堿度通過向好氧池中投加碳酸鈉獲得。A/O工藝中的硝化效率可達到90％以上，混合液的回流比設計為300％。

在A/O生化池中，鼓風機提供曝氣池生物反應所需的氧，曝氣頭由得利滿公司開發(fā)，這種曝氣頭具有高效率、低能耗、壽命長、無堵塞危險的優(yōu)點。因考慮到煉油和石化污水中含有溶劑，所以設計中不采用膜微孑L曝氣頭。

⑤深度處理單元

由于大連石化公司的污水含鹽量高達21000mg/L，導致二沉池的沉淀效果較差，不能保證出水達到一級排放標準，因而決定在二沉池設計中采用低于規(guī)范要求的表面負荷，同時采用得利滿公司的專利技術——高密度沉淀池進行深度物化沉淀，以確保達到一級排放標準。從實際情況來看，運行非常穩(wěn)定，出水澄清達到了設計的要求。

⑥污泥脫水處理單元

污泥處理單元沒有設置濃縮設施，這也是得利滿公司工藝的一個亮點。污泥有兩個來源，一部分來自DAF氣浮池中收集的氣浮污泥以及生化污泥，另一部分為高密度沉淀池收集的剩余污泥。兩部分污泥分別在高密池及DAF池中完成濃縮，脫水前僅在攪拌池內(nèi)儲存、混合及調(diào)理即可。

對于污泥脫水裝置，目前常用的有折帶式真空轉(zhuǎn)鼓過濾機、自動板框壓濾機、滾壓帶式壓濾機、離心脫水機等4種。本項目選用臥式螺旋卸料離心式脫水機，該裝置具有投資少、可連續(xù)操作、維護工作量小、附屬設備少、臭味少等優(yōu)點，特別適用于含油量較高的污泥脫水。

綜合考慮之后確定本污水處理廠的工藝流程如圖1所示。

2工藝設計的其他影響因素

①防腐

該污水處理廠的進水中存在較高的氯離子，又進行充氧曝氣，因此腐蝕情況復雜，成為影響設施長期運行的關鍵。為此在水池設計中采用耐海水腐蝕并能承受高硫酸鹽含量的混凝土，池內(nèi)壁根據(jù)規(guī)范要求涂刷防腐涂層；管線根據(jù)不同水質(zhì)采用了PVC、碳鋼襯塑、3161等材質(zhì)，控制電纜及動力電纜線的選擇根據(jù)石油化工及污水廠的情況選擇防腐阻燃型，水泵等設備的選擇也都充分考慮了腐蝕狀況。

②除臭

由于石化行業(yè)污水的特殊性，其污水從源頭直至處理的各個單元中都會有不同程度的臭氣散發(fā)出來，如果不加處理就會造成二次污染。所以在設計中考慮了在原水泵房、脫水機房設排風裝置，并用管道引出屋面高空排放，調(diào)節(jié)罐頂設排氣管、除油池、氣浮池上加蓋板，蓋上設有臭氣排放管，臭氣經(jīng)洗滌塔及生物降解后無害化排放。

③布局合理

石油化工企業(yè)的污水含油量高，火災危險性大，合理的布局非常重要，既要能滿足水處理的要求，又要能滿足安全的要求。根據(jù)處理構筑物的特點，將污水處理廠劃分為三個區(qū)域：

一級處理區(qū)：主要有隔油池、原水泵房、氣浮池、調(diào)節(jié)罐、混凝絮凝反應池等；

二級處理區(qū)：包括生化池、二沉池、高密度檢測池、加藥間等；

污泥處理區(qū)：包括污泥脫水機房、污水提升泵房、污泥池。

整個水廠布局緊湊、簡潔，操作方便，設有消防通道，消防設施齊全，綠化面積超過30％。

3處理效果

該污水處理廠自2003年6月運行以來，經(jīng)過前期的調(diào)試和運行經(jīng)驗的積累，現(xiàn)在的運行情況良好，對各類污染物的處理效果見圖2—6。由圖可以看出，進水水質(zhì)變化非常劇烈，水質(zhì)也較差。對于出水水質(zhì)，大連石化分公司在實際運行中執(zhí)行《污水綜合排放標準》(GB8978--1996)與遼寧省地方標準《遼寧省沿海地區(qū)污水直接排人海域標準》(DB21-59-89)，要求必須達到其中的二級標準，力爭達到一級標準，具體指標如表2所示。從實際運行結果來看，出水完全能夠達到一級排放標準，同時也達到了設計指標，但是從出水監(jiān)測的數(shù)值來看，出水中的油含量有兩次未達到一級排放標準，而達到3．5mg/L，分析原因為DCI除油裝置和DFA氣浮裝置在此期間運行不太正常所致。

4結論

①在煉油石化行業(yè)的污水處理設計中，需根據(jù)實際水質(zhì)情況對隔油、氣浮、生物處理以及出水沉淀池的處理單元進行篩選，以找到最佳的處理工藝。另外還要考慮其防腐、除臭以及合理布局和消防安全等方面的問題。

②石化行業(yè)廢水水質(zhì)的變化比較劇烈，所以應該增加調(diào)節(jié)罐的容量，使水質(zhì)得到很好的均勻，為下一步的處理做好準備。

③由于進水是海淡混合石化含油污水，所以出水如果進行再生回用就需要考慮脫鹽處理。一般需在源頭進行分離，從而使不含鹽污水直接經(jīng)深度過濾后回用。(中國石油集團工程設計有限責任公司)