A／B活性污泥法工藝二級生化降解研究

李良君 （中原油田石油化工總廠，河南 濮陽457165）

中原油田分公司石油化工總廠 （以下簡稱石化總廠）污水處理站裝置是傳統的以活性污泥為代表的廢水處理裝置，其生化段采用A／B活性污泥法工藝對煉油污水進行二級處理，通過微生物的活動來降解水體中的有機物。由于煉油污水中成分復雜和污水處理站裝置設備老化等原因，導致煉油污水A／B工藝運行中出現污染物可生化性低，二級沉淀池 （二沉池）出水化學耗氧量 （chemicaL oxygen demand，COD）偏高、推流曝氣池COD回升等問題，最終影響二沉池出水水質的穩定。為解決上述問題，筆者對提高A／B活性污泥法工藝二級生化降解率進行了研究。

1 生化系統運行狀況

采用二級好氧活性污泥法進行煉油污水處理，其主要工藝流程是污水經過總進口分別進入提升池、調節罐、隔油池、浮選池、一級生化池 （圓形曝氣池）、二級生化池 （推流曝氣池）、二沉池、再經生物濾池深度處理后外排，其中生化系統組成圖如圖1所示。

近年來，由于原油劣質化及煉油生產工藝多樣化而具有多樣性和復雜性，導致石化總廠總進口煉油污水含油高、COD高、氨氮高、揮發酚高，同時煉油廢水中含有氰、酚、DDT或者芳香族胺等毒性很大的物質使活性污泥中的微生物失去活性，出現污泥腐化、泡沫的頻率升高、二沉池出水COD偏高、推流曝氣池出口COD高于進口等現象，最終導致二級生化降解率低。由于循環處理增加了污水處理成本，因而優化操作參數、提高A／B工藝二級生化降解率成為當務之急。

圖1 生化系統組成圖

2 原因分析

2．1 溶解氧參數控制不好

石化總廠污水處理站的一級生化池利用3臺表面曝氣機供氧，通過調整曝氣機葉輪的轉速和浸沒深度來調整供氧量 （溶解氧的平均值為1．0mg／L），二級生化池通過鼓風機進行鼓風曝氣，通過調整鼓風機的電流大小來調整供氧量 （溶解氧為2～4mg／L）。由于在實際生產過程中沒有及時通過分析溶解氧數據來調整曝氣機和鼓風機的工況，往往導致生化系統中溶解氧參數控制不好，這是導致A／B工藝二級生化降解率低的重要原因之一。

2．2 活性污泥性能不佳

活性污泥的性能主要包括絮凝性和沉降性，絮凝性良好的活性污泥具有較大的吸附表面，對廢水的處理效果好，沉降性能好的污泥能很好地進行固液分離［1］。衡量活性污泥性能的主要指標有污泥沉降比（SV）、污泥濃度 （MLSS）等。SV、MLSS分別控制在20%～40%、3000～5000mg／L時活性污泥性能比較好。由于石化總廠污水處理站生化系統經常出現污泥上翻不沉降而導致大量污泥流失，如2009年11月二級生化池因為污泥流失，SV僅為10%左右，污泥濃度不到3000mg／L。因此，活性污泥的絮凝性和沉降性差導致二級生化降解率低。

2．3 廢水的可生化性差

廢水的可生化性是指微生物通過改變廢水中污染物的化學結構來改善其化學和物理性能所能達到的程度［2］。研究污染物可生化性的目的在于了解污染物的分子結構能否在生物的作用下分解到環境所允許的結構形態以及是否有足夠快的分解速度。一般用BOD5／COD值評價廢水的可生化性，廢水可生化性評價參考如表1所示。

石化總廠污水處理站污水的BOD5／COD值一般在0．195左右，可以看出污水的可生化性差，這也導致二級生化降解率低。

表1 廢水可生化性評價參考表

3 改進措施

3．1 加強操作管理

為了維持正常生產，根據車間制定管理細則的要求，應做好如下幾點：①定期測定溶解氧來調整曝氣機和鼓風機的工況，以保持合理的溶解氧參數；②鏡檢觀察微生物的活動情況，同時根據污泥沉降比等的波動情況及時排除剩余活性污泥，以保持活性污泥的良好沉降性能。

3．2 提高二級生化池的污泥負荷

污泥負荷 （Ns）是指單位質量的活性污泥在單位時間內所去除的污染物的量。在A／B活性污泥法工藝中，一級生化池在很高的污泥負荷下運行，二級生化池在較低的污泥負荷下運行。在來水污染物濃度不高的情況下可能導致二級生化池污泥負荷過低，使二級生化池中活性污泥缺少有機營養，致使其中的微生物的代謝不旺盛，從而導致生化降解率不高。為解決上述問題，可以在浮選池和二級生化池之間添加了一條跨線，這樣浮選部分出水可直接進入二級生化池以提高其污泥負荷。

3．3 調整一級生化池運行方式。

一級生化池的生化降解過程以絮凝吸附作用為主、以生物降解為輔，而一級生化池的生化降解過程以生物降解為主，因而過高的溶解氧不利于一級生化池吸附分解有毒物質。因此，石化總廠污水處理站自2010年11月決定降低曝氣機工作頻率，使一級生化池處于缺氧運行狀態，調整后污泥顏色變深變黑，溶解氧由1．0mg／L降至0．5mg／L。同時，缺氧運行可將某些難分解的大分子有機物轉化為易降解的小分子有機物，由此使二級生化池的可生化性變好。

4 現場實施效果

自2010年12月開始，石化總廠污水處理站采取上述3個改進措施，采取措施前后主要參數對比如表2所示。從表2可以看出：①一級生化池的溶解氧降至0．48mg／L左右，這樣可以保證其中活性污泥的沉降性能，同時可以為二級生化池提供充足營養，從而提高其中污泥的活性；②二級生化池的SV比例增加、MLSS上升，說明生化系統中活性污泥的沉降性能變好；③BOD5增加，說明生化系統中的廢水的可生化性變好；④一級生化池的生化降解率降低，可以為二級生化池活性污泥中的微生物提供充足有機物，使二級生化池的生化降解率提高。

綜上所述，通過采取加強操作管理、提高二級生化池的污泥負荷和調整一級生化池運行方式等措施，確實可以提高A／B活性污泥法工藝二級生化降解率，最終使外排水水質穩定可靠、符合環保要求。

表2 采取措施前后主要參數對比

［1］王凱軍 ．活性污泥膨脹機理與控制 ［M］．北京：中國環境出版社，1993．

［2］張自杰，符九龍，李東林，等 ．水處理工程 ［M］．北京：中國建筑工業出版社，2007．