生化技術在污水處理中的應用

王玉成

摘 要：石油開采和加工過程中產生的大量含油污水，對生產和生態環境產生極大危害，通過采用生化技術對現有污水進行處理，其處理后污水COD指標達到國家污水排放標準，解決集輸系統含油污水處理難題。

關鍵詞：含油污水 生化處理

1、前言

聯合站原油處理過程中的產出污水，大部分經過處理后作為水驅采油的水源，部分多余的水經過適當處理后排放，如果處理后指標不合格，會對油田周邊環境造成污染。這部分含油污水處理存在水質達標率低，處理成本高的問題。

目前聯合站含油污水的處理主要采用的是過濾、氣浮、化學處理方法，對污水中的懸浮物和油有較好的處理效果，能滿足注水和熱注用水指標，但COD指標沒有達到外排要求，根據GB8978-1996《污水綜合排放標準》規定，含油污水排放標準中COD≤100mg/L，所以，為實現剩余污水的達標排放，在含油污水的處理過程中，引入了生化處理工藝。

2、生化處理技術原理

生化處理以去除溶解性可生物降解有機物為主要目的，原理是通過生物作用，尤其是微生物的作用，完成有機物分解和生物體合成，將有機污染物轉變為CO2和水，以及富含有機物的生物污泥。生化處理對水質的要求：

2.1水的PH值：對于好氧生物處理，要求水的PH值在6-9之間，對于厭氧生物處理，水的PH值在6.5-7.5之間，酸性或堿性過強的環境均不利于微生物生存和生長。

2.2污水溫度：污水處理中大部分微生物最適宜的生產溫度范圍是20-30℃，在適宜的溫度范圍內，微生物的生理活動旺盛，其活性隨溫度增高而增強，處理效果好。

2.3溶解氧：對于好氧生物反應來說，需要一定濃度的溶解氧，當環境中溶解氧濃度高于2mg/L時，兼性菌和好氧菌進行好氧呼吸；當溶解氧低于2mg/L時，兼性菌轉入厭氧呼吸，大多數好氧菌基本停止呼吸。一般曝氣池出口處溶解氧保持在2mg/L左右。

2.4養料：微生物生長繁殖除了需要碳水化合物作為食料外，還需要一些無機元素如氮、磷、硫、鉀、鈣、鎂、鐵等，因此用生物法處理含油污水時，需要定期加入適量的營養物質。

2.5有害物質：污水中不能含有過多的有害物質，如酚、甲醛、氰化物、硫化物以及銅、鋅、鉻離子等。

3錦采污水站生化處理工藝

錦采污水處理站的污水生化處理采用“水解酸化（厭氧）+生物接觸氧化（好氧）”的工藝，設計流量為15000m3/d，設計進水水質COD≤260mg/L，含油≤20mg/L，懸浮物≤30mg/L。

3.1 各處理段的功能及參數

3.1.1調節水罐作為整個工藝系統的預處理單元，其主要作用是緩沖、均化水質、調節水量的作用。污水站現有10000 m3調節水罐2座，實際處理量450m3/h，污水隊來水含油1.23mg/L，懸浮物14.48mg/L，COD202.9mg/L。經兩級調節水罐后，頂部浮油自流進入污油池，通過污油泵打入歡三聯污油系統，底部設有排泥系統，污水出口COD下降到169.3mg/L。

3.1.2綜合生化池由水解酸化段和接觸氧化段組成，共2座，每座4組，每組5格，每組前2格為水解酸化池，后3格為接觸氧化池，總容積為22450 m3。

a水解酸化段

針對含油污水可生化性很差的特點，設置的水解酸化池，通過厭氧菌的作用使污水中的大分子、難降解有機污染物轉化為小分子、易降解的有機物，提高污水的可生化性，確保好氧處理單元的正常運轉。同時通過厭氧菌的作用，可以去除水中的部分S2-，并吸附降解部分油，降低對后續好氧工藝的沖擊。池內設懸掛式組合填料， 填料體積5510m3。采用填料架懸掛，上下固定，配水槽底部配水，配水槽內設DN200收油管。水解池池底設曝氣裝置，用于間歇曝氣，控制溶解氧濃度在1-2mg/L左右，底部污泥定期排到生化污泥池。水解，在胞外酶的作用下，將不溶性有機物水解成可溶性有機物。酸化，將可溶性大分子有機物轉化為脂肪酸、醇類等。

b接觸氧化段

結構簡單、小分子、可溶性物質，直接進入細胞壁進行分解合成；結構復雜、大分子、膠體狀或顆粒物質，則先被微生物吸附，隨后在胞外酶的作用下被水解液化成為小分子有機物，，再進入細胞內進行分解。是一種具有活性污泥法特點的生物掛膜法處理工藝，采用曝氣方法，提供微生物氧化有機物所需的氧量，并起到攪拌與混合作用，相當于在曝氣池中添加填料，供微生物棲息。接觸氧化法的優點是：微生物濃度高，生物活性高，有機負荷高，有機物去除效果好。池內設懸掛式組合填料，填料體積7020m3。在接觸氧化池池底設曝氣裝置，采用旋混曝氣器，使溶解氧濃度控制在2-5mg/L，單套曝氣運行供氣量1.5mЗ/h·。曝氣器數量4400套。

c曝氣系統

曝氣鼓風機3臺，氣水比按10：1設計，所需風量110m3/min，2用1備。

3.2菌種投用、培育過程：

初始投加階段為播種期，剛投加進去的菌種大部分以游離狀態存在，為了能讓游離的細菌快速適應環境，采取各列單池（8列40池）獨立播種培養馴化。

3.2.1各水池保持液位1/2。

3.2.2調節溶氧量2-4mg/L。

3.2.3投加生物營養劑：每池投加25kg。

3.2.4活化菌種，將固體ZEC系列菌種投入活化液中，每50kg活化液投放500g固體菌種。

3.2.5播種培養，每池投放50kg經活化的液體菌種。

3.2.6控制工藝參數，PH值6-9，溶解氧2-4mg/L，溫度30-35℃，含磷≤0.5mg/L，氨氮≤10mg/L.

3.2.7間斷補水，直至每池內液位浸沒填料后停止。

3.2.8間斷抽出200-500mm的上部清液，再補充進水。

3.2.9開啟內循環，用潛水泵實現酸化水解池和好氧池分別內循環。

3.2.10每天補充營養液50kg，早8點和晚8點分別加一次。

3.2.11一周后開始向池內間斷補水，直至補滿。4周后，在保證出口COD維持在70-80mg/L的范圍內情況下由間斷補水改為連續進水。經3個月運行后，污水處理效果趨于穩定，生化工藝出口COD89.1mg/L，COD去除率達到47%，達到國標污水排放規定。

4 效果評價

4.1污水處理COD指標合格

污水處理站設計能力15000m3/d， 2014年10月份投產，2015年采油廠外排水量354.46萬方，來水COD202.9mg/L，投產半年后，生化出水COD穩定，為96.8mg/L，達到國家一級排放標準100mg/L，后端需要臭氧系統繼續處理后方能達到遼寧省排放標準。

4.2經濟效益分析

污水生化處理維護成本主要為電費、營養劑費用、人工費，單方費用1.57元，由華油負責處理時污水單方成本3.78元，2015年處理量為354.46萬方，節約成本783.36萬元。計算方法

節約成本=（原單方處理成本-現單方處理成本）*處理量

=（3.78-1.57）*354.46

=783.36萬元

5結論及認識

5.1現場實際生產表明，采用生化技術，能夠使采油廠含油污水經過生化處理后，達到GB8978-1996《污水綜合排放標準》一級排放標準。解決了采油廠污水外排的難題，滿足了現場生產的需要。

5.2生化系統應用中必須保證處理水量穩定，來水水質穩定，如果出現波動對細菌沖擊較大，影響處理效果。

5.3必須定期添加細菌所需的營養物質。

5.4由于污水中含鈣、鎂離子較高，易在曝氣器開孔處形成碳酸鈣、碳酸鎂沉積物，堵塞曝氣孔，已更換為現有結構簡單的曝氣器。

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