關于SBR工藝在中海石油華鶴煤化有限公司的應用總結

董嘉麗，佐金龍，侯遵輝，唐 旭

（中海石油華鶴煤化有限公司，黑龍江鶴崗 154000）

關于SBR工藝在中海石油華鶴煤化有限公司的應用總結

董嘉麗，佐金龍，侯遵輝，唐 旭

（中海石油華鶴煤化有限公司，黑龍江鶴崗 154000）

通過綜合對比論證，得出SBR工藝在處理煤化工廢水方面具有的明顯優勢，并順利推動將原有的A/O工藝變更為SBR工藝。目前變更工藝后的污水處理裝置已投運兩年多，系統穩定運行，污水達標排放。

煤化工廢水；SBR；A/O工藝

1 中海石油華鶴煤化有限公司介紹

中海石油華鶴煤化有限公司是中國海洋石油總公司投資建設的第一座煤化工基地，公司建設年產30萬t/a合成氨、52萬t/a大顆粒尿素裝置一套，以煤為原料生產大顆粒尿素。裝置采用國際國內先進工藝，煤氣化采用GE水煤漿氣化工藝技術，氨合成采用丹麥TOPSOE工藝；尿素采用荷蘭STAMICARBON工藝，大顆粒造料裝置采用荷蘭荷豐流化床造粒工藝，裝置于2015年5月一次性投料成功，并于第一年達產。

2 工藝論證和選擇

公司污水處理裝置在初步設計中擬采用的單級A/O工藝，筆者針對GE煤氣化廢水的水質特性及其對脫氮的要求，對擬采用的單級A/O工藝和目前煤化工行業廣泛應用的改良型SBR工藝的工藝特點、影響因素、應用情況進行了對比論證。

2.1 公司生產廢水水質特點

公司生產廢水主要來源于煤氣化裝置（氣化污水約占整個生產污水的80%），煤氣化采用GE水煤漿氣化工藝技術，屬于典型的“德士古”煤氣化工藝，由于采用高溫氣化工藝，水質相對潔凈，有機污染程度較低，不含有焦油及重金屬離子，酚類及氰化物含量低，可生化性好，廢水典型特性為高氨氮，氣化污水中氨氮的濃度高達600~800mg/L左右，污水處理設施混合進水的氨氮濃度為400mg/L左右，污水處理的關鍵在于氨氮的去除。

2.2 兩種生物脫氮工藝的比較

2.2.1 A/O工藝

AO工藝也叫厭氧好氧工藝，A（Anacrobic）是厭氧段，用于脫氮除磷；O（Oxic）是好氧段，用于除水中的有機物，AO工藝一般用于大型市政污水處理廠。

單級A/O工藝的脫氮效率一般不會超過85%，處理氨氮大于等于100mg/L以上的廢水很難達標，而且還需要較大的回流量，回流量至少為200%，一般會取400%，所以運行費用相對較高。此外，A/O工藝還有其他不足之處，處理水直接來自硝化反應器，處理水中含有一定濃度的硝酸鹽，如果設二沉池，一旦二沉池運行不當，在沉淀池內也會發生反硝化反應，污泥上浮，水質惡化，同時硝化細菌流失量大。所以單級A/ O工藝不符合氨氮脫除要求。

2.2.2 SBR工藝

SBR是序列間歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術，又稱序批式活性污泥法。與傳統污水處理工藝不同，SBR技術采用時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩定生化反應替代穩態生化反應，靜置理想沉淀替代傳統的動態沉淀。它的主要特征是在運行上的有序和間歇操作，SBR技術的核心是SBR反應池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無污泥回流系統。

單個SBR反應器的運行操作，在時間上是間歇的，按次序排列的，一般可按運行次序分為五個階段，即進水、反應、沉淀、排水排泥及閑置階段，稱為一個運行周期。其中反應階段又分兩種階段：曝氣和攪拌，兩個階段依次反復數次。運行環境在兼氧和好氧之間不斷變換，可看成多個A/O工藝的串聯組合體，所以能夠保證較高的脫氮效果。實踐表明，SBR工藝的脫氮效率可以達到99%以上。SBR工藝運行方式十分靈活，運行過程自動化程度較高；反應池中BOD濃度梯度的存在有利于抑制絲狀菌的生長，能克服傳統活性污泥法常見的污泥膨脹問題；集反應、沉淀于一身，節約了沉淀池和污泥、污水回流系統，所以占地省、運行費用低、設備簡單、維護方便。

2.2.3 各種生物脫氮工藝的比較

各種生物脫氮工藝的比較詳見下表：

表1 多種生物脫氮工藝的比較

2.2.4 論證結論

對于華鶴公司3052項目污水處理裝置而言，較之單級A/ O工藝，SBR工藝在工藝性能（主要是脫氮）、應用廣泛性及工程造價等方面具有明顯的優勢，建議將原有的A/O工藝更改為SBR工藝，在公司領導的大力支持下，建議得到采納，設計院最終將污水處理工藝更改為SBR工藝。

3 污水處理站設計情況

公司建設污水處理站一座，污水處理站采用序批式活性污泥工藝，設計處理能力為150m3/h，設計進水為碳/氮比失調的高氨氮廢水，設計出水達到《污水綜合排放標準》（GB8978—1996）（由于設計院原因導致標準應用錯誤，公司廢水排放本應執行合成氨行業標準，但由于污水綜合排放標準的指標嚴于原合成氨行業標準，后期污水處理站設計沿用該標準，未做更改）的要求，具體設計指標詳見表2。

表2 污水處理站設計指標

污水處理站處理工藝流程圖詳見圖1：

圖1 污水處理工藝流程圖

4 污水處理站運行情況

公司污水處理站于2014年秋季開始污泥馴化，2015年開始逐步接納生產污水，當年基本滿足了試車及生產運行期間的污水處理要求，2016年全年運行，運行時間達到8 760h，平均處理污水能力為143m3/h，t水處理成本為7.67元（含設備折舊費用）。2016年度，污水處理站主要污染物實際進出水指標及其去除率詳見表3。由表可得，實際運行過程中進水COD、PH值等指標高于設計指標，氨氮濃度低于設計指標，碳氮比嚴重失衡，出水pH值、COD、氨氮等指標均優于設計指標，滿足達標排放要求，其中氨氮去除率達到了99.7%，達到了國內領先水平，但由于標準升級及運行過程中的藥劑費用控制等原因，總氮的排放濃度存在一定程度的偏高問題。總體而言，前期方案變更及設計參數選擇等較為成功。

表3 污水處理站實際運行情況（2016年度）

5 當前存在的問題及解決建議

一方面氨氮的去除率高達99.7%，硝化過程比較徹底，硝化過程中消耗液堿，導致液堿消耗量較高（2016年全年消耗液堿312.683t）。另一方面，總氮的排放濃度較高，總氮去除效果不明顯的主要原因是廢水碳氮比過低，需要額外添加大量碳源，比如甲醇，而出于成本控制，往往會控制甲醇的添加量，反硝化過程較弱。

目前污水處理的成本已經相對較高，平均t水處理成本達到7.67元，全年污水處理總成本已高達近千萬元，對現有的生產經營情況已有較大的壓力，一味通過加大藥劑添加量或者對現有工藝進行升級改造均不符合公司目前的情況。在現有工藝和設備的基礎上，通過調整工藝控制參數來實現系統的優化，確保總氮達標，同時減少堿和甲醇等藥劑的添加量，實現降本增效，是當前一個重要課題。

6 結束語

短程硝化反硝化工藝是目前國內外生物脫氮技術研究應用的熱點，與傳統硝化反硝化相比，短程硝化反硝化具有以下優點：能耗低，可節約供氧量25%左右，節約反硝化所需碳源40%左右，減少污泥生成量約50%，減少硝化過程的投堿量，反應時間短，可減少反應器容積。理論上講可采用短程硝化的思路來優化操作運行。如能實現短程硝化，對公司降本增效將有一定益處，需要相關技術人員針對性開展研究和探索。

[1] 董國日.序批式活性污泥工藝（SBR）自動化控制及工藝性能研究[D].中南大學，2007.

[2] 董嘉麗，侯遵輝，白鑫.用改良型SBR工藝代替A/O工藝處理污水[J].氮肥技術2014，（3）：49-51.

[3] 張自杰.排水工程[M]，北京，中國建筑工業出版社，1996.

[4] 王學剛，劉富軍，鄧靖.SBR工藝短程硝化反硝化脫氮試驗研究[J].工業安全與環保，2011，37（10）：1-3.

The Application of SBR Technology in CNOOC Eco-ego Coal Chemical Co.，Ltd. Summary

Dong Jia-li，Zuo Jin-long，Hou Zun-hui，Tang Xu

the author through a comprehensive comparison and analysis，we can conclude that SBR process has obvious advantages in the treatment of coal chemical industry wastewater，and successfully promote the original A/O process will change to the SBR process，the change of sewage treatment process after the device has been put into operation more than two years，the stable operation of the system，the sewage discharge standards.

coal chemical wastewater；SBR；A/Oproces

X703.1

B

1003–6490（2017）05–0128–02

2017–05–08

董嘉麗（1985—），女，四川榮縣人，工程師，主要從事企業安全環保方面的工作。