水解酸化+MBR工藝在油氣處理終端污水廠提標改造中的應用

王丹（中海油節能環保服務有限公司）

水解酸化+MBR工藝在油氣處理終端污水廠提標改造中的應用

王丹
（中海油節能環保服務有限公司）

油氣處理終端污水處理廠污水成分復雜、可生化性差，原SBR工藝出水無法達到提標后的水質要求，采用水解酸化+好氧膜生物反應器（MBR）組合工藝對油氣終端污水處理廠進行工藝改造，結果表明，改造后的組合工藝能夠有效處理此類難降解廢水，出水水質達到改造要求。

MBR工藝；水解酸化；油氣終端污水

前言

近年來,隨著污水排放標準的不斷提高，污水廠原有工藝很難滿足不斷提高的出水水質標準，需要對原污水處理系統進行升級改造。常規的生化處理工藝已無法滿足出水水質指標[1]。好氧膜生物反應器(MBR)工藝是生物處理技術與膜分離技術相結合的產物[2]，不但提高了有機物的去除率，同時在脫氮除磷和懸浮物的去除等方面都具有獨特的技術優勢,可直接達到深度處理效果,滿足目前國內污水排放標準逐步提高的趨勢[3]。本文以中海油某油氣處理終端污水處理廠升級改造為例進行具體論述。

1 工程概況

中海油某油氣處理終端污水原處理系統為SBR工藝，出水COD值大于100mg/L，無法滿足城鎮污水處理廠污染物一級排放標準，更無法滿足廠區污水的回用要求，必須對現有的處理系統進行升級改造。油氣處理終端的含油污水具有成分復雜、色度大、COD濃度高、氯離子濃度高、可生化性低的特點，采用水解酸化+MBR處理工藝，不僅使改造后的設施出水水質達標準，而且實現了廠區對污水的回用要求，處理后污水可作為廠區綠化用水，實現了對污水的充分回收利用[4]。該污水處理廠設計進水水量40m3/d,進水水質如表1所示：

表1 生產污水進水水質

2 工藝流程

原污水處理廠采用SBR工藝，其工藝流程如圖1所示。

SBR處理工藝為傳統生化處理工藝，處理效率較低，可能發生污泥膨脹、流失等現象，污泥濃度較低，出水COD值一般在100mg/L，遠遠達不到提標后出水水質要求；原工藝未考慮提高其生化性的工藝單元，此類工業污水可生化性較差。為改善處理效果，增加水解酸化處理，提高污水的可生化性，將原SBR工藝改造成水解酸化+MBR工藝，處理后出水優于城鎮污水處理廠一級B排放標準。其工藝工藝流程如圖2所示：

3 MBR系統簡介[5]

在污水處理廠改造工程中，將原SBR池改造成水解酸化池、MBR好氧池和MBR膜分離池三部分，其中膜池為并聯運行。通過MBR膜池對水解酸化池的混合液回流達到脫氮的目的，采用分體式MBR，生化池去除有機物，同時進行脫氮的預處理，膜池與生化池分離，不但減小MBR膜的負荷，同時降低了膜清洗難度，可以在膜池進行原位清洗。浸沒式膜組件放在單獨的膜池中，在滲透（出水）泵產生的真空條件下，泥水混合液通過膜過濾后，產水進入產水池，傳統的二沉池和濾料濾池被膜池取代。

4 水解酸化與MBR組合

由于油氣處理廠主要為正常生產污水、設備檢修污水、生活污水等。正常生產污水主要污染物是機械雜質、鹽類及烴類等,以及凝析油罐區排出的洗罐污水及切罐污水。檢修污水主要來自脫硫、脫水、脫烴、硫磺回收、凝析油穩定等裝置檢修時排出的含MDEA及輕烴等污染物的污水。生活污水主要是廠區各處衛生間排出的污水。由此可見，此類污水的可生化性較差，故采用水解酸化-MBR工藝。

表2為該污水廠改造后的出水水質要求。

表2 M BR工藝出水水質

圖3為原SBR工藝與改造后MBR工藝出水COD值對比。由圖可知，改造后出水水質大幅度提升。

由圖3可以看出，在水解酸化+MBR工藝中，水解酸化段和MBR段對COD均有去除，其中水解酸化對COD的去除率23%左右.原因是在水解酸化過程中水解細菌、酸化菌主要是將污水中的不溶解性有機物水解為溶解性有機物，大分子、難于生物降解的有機污染物分解成小分子、易于生物降解的有機物，如有機酸等，大部分污染物只是發生了形式和結構上的變化，只有一小部分有機物被截留、吸附、吸收合成自身細胞或徹底降解[6]。系統出水COD平均去除率在85%以上，造成這種效果的可能原因包括：

（1）水解酸化池提高了廢水的可生化降解性；同時水解、酸化菌作為異養型微生物，會吸收一部分污水中的有機物降解合成自身細胞；

（2）膜生物反應器較高的污泥濃度,泥齡長，提高了生物反應器的處理能力；

（3）膜的高效截留作用使污水中難降解物質在活性污泥系統中有足夠的停留時間，利于提高其降解效率；（4）膜組件的高效截留作用使微生物完全截留在生物反應器內，反應器的水力停留時間和污泥齡完全分離，利于優勢菌種的截留和繁殖，從而大大提高了有機污染物的去除效率。

圖3 COD變化情況及其去除率

結語

（1）采用水解酸化+MBR工藝處理油氣處理廠污水，出水中幾乎監測不到濁度，該系統對濁度的去除率幾乎達到100%，同時對COD具有很好的去除效果，出水能夠穩定達到提標后的標準要求。

（2）水解酸化池提高了廢水的可生化性，為后續MBR工藝創造了條件，大大提高了有機污染物的去除率。

（3）處理廠平均年排放污水量約為376978方，污水平均出水COD含量為44.25mg/L,COD排放總量為16.6813噸；如按照改造前污水廠平均出水COD含量88.678mg/L計算，污水總排放COD的量為37.6978噸。改造后減少COD排放量約為16.7484噸。

[1]錢茜,王玉秋.我國中水回用現狀及對策[J].再生資源研究,2003,(1):27230。

[2]Han Minzhang，Jing Nixiao,Ying Juncheng.Process Biochemistry，2006，4:87～95

[3]雷樂成.污水回用新技術及工程設計[M].北京:化學出版社,2002。

[4]趙煜，張紅生，謝云波.油田生活污水資源化開發利用[J].油氣田地面工程,2010,29(4):54255。

[5]劉貫一.超濾膜作載體的生物接觸氧化工藝研究[J].中國給水排水,2000,16(8):35。

[6]徐丹丹，李晶，趙晨光，等.水解酸化工藝的研究進展及應用[J].中國資源綜合利用，2010,28（1）：53-55.

王丹，女，1978.12環境工程專業（本科），環境科學（碩士研究生），畢業于南開大學，從事污水處理工作。