强化除油预处理AO生化法BAF深度处理处理炼油废水工艺特点

1、“强化除油预处理 + A/O生化法 + BAF深度处理” 工艺处理炼油废水吉李彬 王大川（延安炼油厂污水处理车间 727406） 摘 要 延安炼油厂炼油污水处理采用“强化除油预处理+A/O生化法+BAF深度处理”的工艺流程，处理效果良好、工艺特点鲜明，保证了污水处理排放标准自2003年到2007年底逐步从GB8978-1996类污染物二级排放标准提高到了一级排放标准，其中COD的减排效果尤其明显，在实现污染减排目标的同时，也为炼厂正实施建设的中水回用项目奠定了良好的水质基础。关键词 炼油废水；工艺特点；涡凹气浮；A/O生化法；BAF1 前言1.1 延安炼油厂污水处理能力陕西延长石油集团公司延安

2、炼油厂污水处理车间现由两个污水处理场组成，设计处理能力为500 m3/h。其中第一污水处理场设计处理量为200m3/h，第二污水处理场设计处理量为300m3/h1。1.2 系统原水及其主要性质第一污水处理场主要承担我厂南区常压装置（450×104 t/a）、催化裂化装置（230×104 t/a）、重整装置（10×104 t/a）、柴油加氢装置（40×104 t/a）等炼油装置以及油品、原油付炼等附属装置产生的各类污水的处理。第二污水处理场主要承担我厂北区常压装置（260×104 t/a）、催化装置（100×104 t/a）、液烃精制（

3、30×104 t/a）、聚丙烯装置（10×104 t/a）及MTBE装置（6×104 t/a）产生的含油污水、气提净化水以及办公楼生活污水的处理。系统原水含Cl-、含盐较高，其主要污染指标为石油类、化学需氧量（CODCr）、生化需氧量（BOD5）、硫化物、氨氮类（NH3-N）等，原水主要污染物浓度如表1.1所示。表1.1 延安炼油厂污水处理系统原水水质项目pH石油类CODCrBOD5硫化物NH3-N水温mg/lmg/lmg/lmg/lmg/l指标69150021008005080402 系统工艺流程系统采用“强化除油预处理+A/O生化法+BAF深度处理”的工艺流程

4、，保证了处理后外排水质达到GB8978-1996中类污染物一级排放标准的要求。2.1 第一污水处理场工艺流程如图2.1，炼厂南区各生产装置排出的含油污水自流进入第一污水处理场，经格栅除污后，自流进入平流隔油池，在隔油池内去除大部分浮油及泥砂，然后用离心泵提升至调节均质罐，污水在调节罐内被均质的同时，进一步被去除污油。调节均质罐出水依次进入一级涡凹气浮和二级射流溶气气浮，进一步去除分散油和乳化油，经气浮处理后的水自流进入A/O生化池，降解有机物，A/O生化池处理后的污水自流进入斜板沉淀池，然后再进入曝气生物滤池（BAF）进一步深度处理，最后经监测达标后排放。图2.1 第一污水处理场工艺流程图2.

5、2 第二污水处理场工艺流程如图2.2，炼厂北区装置来水分别进入含油污水吸水池（安装机械格栅）、含碱污水吸水池和生活污水吸水池，含油污水和含碱污水经泵提升进入罐中罐，后自流依次通过隔油池、涡凹气浮池、二级加压溶气浮选池强化除油后与经离心泵直接提升的生活污水一起进入厌氧生化池、斜板沉淀池、好氧生化池、二级沉淀池、曝气生物滤池（BAF）、监测池，经监测达标后排放。图2.2 第二污水处理场工艺流程图2.3 污泥处理工艺流程如图2.3，系统采用污泥沉降浓缩絮凝破乳离心脱水脱水污泥输送离心分离液外送工艺流程（包括絮凝剂制备与稀释、污泥处理控制系统等辅助配套设施）。浮渣及隔油池底泥处理工艺：由浮选池排出的浮

6、渣和（或）隔油池排出的底泥，进入污泥浓缩罐进行重力沉降切水，浓缩至含固率约23%，然后送入离心机进行污泥脱水，脱水后的污泥经螺旋输送机送往储泥罐，装车外运至成品车间锅炉房拌煤焚烧。分离液进入分离液集水箱，用分离液提升泵送到油水分离罐，油水分离罐的上部污油溢流到污油池，下部水返回隔油池或浮选池，利用原有的污水处理装置处理达标后排放。图2.3 污泥处理系统流程图3 系统工艺特点3.1 强化除油预处理部分特点（1）采用罐中罐、平流隔油池、两级气浮为主线的处理工艺，级级把关，强化除油效果，保证污水符合进入生化处理部分的条件。 图3.1 罐中罐 图3.2 平流隔油池（2）采用两座5000 m3的罐中罐沉

7、降调节除油，并联运行，操作方便灵活，保证了水质、水量、水温的稳定，降低了不均匀来水对后续处理单元的冲击，并将调节缓冲、除油除泥、混合均质过程合为一体2，提高了处理效率。（3）一级气浮采用了美国麦王环保公司的CAF专利涡凹气浮技术，具有充气量高、自动内回流（无需回流泵）、占地少、能耗小、操作方便、效果良好等特点3。（4）二级气浮采用射流溶气气浮（第二污水处理场为加压溶气气浮）工艺技术，产生的气泡稳定致密、分离效果好。 图3.3 涡凹气浮 图3.4 加压溶气气浮（5）气浮单元投加的水处理剂充分考虑了原水高含盐、高含Cl-的特点，设置了破乳、混凝、絮凝三种药剂投加设施，既保证了除油效果，又提高了污水

8、的可生化性。3.2 A/O生化法处理部分特点（1）缺氧-好氧生化处理工艺（A/O）能够可靠地去除NH3-N、总氮及COD等污染物，而且缺氧池还可以按全好氧方式运行，以便在进水NH3-N含量较低时，更有利于COD等污染物的去除。同时，两组A/O生化池既可以并联运行，又可以串联运行，能够较好地应对不同的水力负荷、有机负荷，操作方便灵活、去除效果明显。（2）斜板沉淀池表面水力负荷比一般的沉淀池高一倍左右，占地面积小，适合我厂土地条件。3.3 BAF深度处理部分特点延安炼油厂在国内石化行业率先采用了曝气生物滤池（BAFBiological Aerated Filters）作为深度处理工艺。BAF具有生

9、物氧化降解和截留过滤SS的双重功能，同时发挥了生物膜法和活性污泥法的优点4。同时发挥了生物膜法和活性污泥法的优点4。对工业污水，即使在可生化性不强的情况下，曝气生物滤池图3.5 曝气生物滤池（1）处理效果也优于一般的工艺。其处理有机物不仅依赖于生物氧化，还存在显著的生物吸附和过滤作用，出水SS低（一般不超过10mg/l），非常清澈透明；不断的反冲洗实现了生物膜的更新，表现为生物膜较薄（一般为110微米左右），活性较高。图3.6 曝气生物滤池（2） 图3.7 曝气生物滤池（3）BAF的工艺特点主要有以下几点：（1）处理负荷高。水力负荷、容积负荷显著高于传统工艺（水力负荷可达到68 m3/m2&#

10、183;h、容积负荷可达36 kg BOD5/m3·d），停留时间短 5。 （2）占地面积小，基建投资省。BAF之后不设二次沉淀池，可省去二次沉淀池的占地和投资。其占地面积仅为常规工艺的11015。处理负荷高、停留时间短，因而池容较小，基建投资比常规工艺节省至少2030。 （3）运行费用低。供气能耗在所有好氧生物处理的运行费用中占了相当的比例，BAF工艺中氧的传输利用效率很高，曝气量小，供氧动力消耗低。氧的利用效率可达2030。（4）抗冲击负荷能力强，耐低温。我车间运行经验表明，BAF可在正常负荷23倍的短期冲击负荷下运行，而其出水水质变化很小。这一方面依赖于滤料的高比表面积，当外加

11、有机负荷增加时，滤料表面的生物量可以快速增殖；另一方面依赖于整体BAF的缓冲能力。此外，BAF一旦挂膜成功，可在610水温下运行，并具有较好的运行效果。 （5）易挂膜，启动快。BAF在水温15左右，2至3周即可完成挂膜过程。在暂时不使用的情况下可关闭运行，此时滤料表面的生物膜并未死亡，而是以孢子的形式存在，一旦通水曝气，可在很短的时间内恢复正常。这一特点使曝气生物滤池非常适合水量变化较大地区的污水处理。（6）BAF采用模块化结构，便于后期改、扩建。国内现有污污水处理工艺普遍存在一个缺点：当新增污水处理量时，必须对原有工艺进行较彻底的修改，主要原因是因为这些工艺都不是模块化结构。曝气生物滤池完全

12、模块化，非常利于后期的扩建和改建，仅需并列增加滤池数即可，不影响已有的工艺运行。 （7）采用自动化控制，易于管理。BAF采用完全自动化控制，管理非常简单。同时由于其本身的结构并不复杂，因而也无需庞杂的自控设备，更无需大量的人员技术培训。 （8）不产生臭气、环境质量高。国内现有污水处理厂的环境质量普遍较差，臭气弥漫、苍蝇等昆虫较多，BAF不产生臭气，环境质量很高。3.4 污泥处理系统特点（1）采用卧螺离心机利用离心沉降原理，实现固液分离。由于没有滤网，不会引起堵塞；在脱水过程中当进料浓度变化时，转鼓和螺旋的差速和扭矩会自动跟踪调整，可以不设专人操作；另外卧螺离心机占用空间小，安装调试简单，整机全

13、密封操作，环境也较好。图3.8 卧螺离心机（2）采用离心分离的技术，机电一体化控制达到极其完善的程度。如配制机身振动传感、扭矩传感、主付机温度保护、紧急制动等功能，大大加强自身保护能力。（3）采用DCC专用控制器。触摸屏操作，模糊控制技术，自适应调节。单键操作，直观显示，易学易懂。图3.9 PAM自动制备、投加系统（4）采用了絮凝剂自动溶解、熟化、投加系统。不仅避免了人为投加过程药液浓度、数量的波动，而且降低了工人的操作强度，而其自动识别故障、准确报警的功能有力地提高了运行的可靠性。（5）采用专用启动控制盘。操作灵活，运行故障一目了然。4 系统外排水质原水经上述工艺处理后，总排口出水水质达到污

14、水综合排放标准GB8978-1996类污染物一级排放标准，水质如表4.1所示：表4.1 延安炼油厂污水处理系统外排水质项目pH石油类CODCrBOD5硫化物NH3-N挥发酚氰化物mg/lmg/lmg/lmg/lmg/lmg/lmg/l排放指标69560201.0150.50.5外排平均值7.53.64514.60.0412.50.050.045 系统处理效果5.1 系统近五年主要污染物去除率及总排合格率表5.1 系统近五年主要污染物去除率及总排合格率表主要污染物去除率（%）总排合格率（%）CODNH3-NBOD石油类2003年95.270.092.599.397.82004年95.973.59

15、3.899.498.32005年96.677.494.999.598.92006年97.481.296.099.699.62007年98.184.497.199.7100 从表5.1及图5.1中可见，延安炼油厂污水系统主要污染物的去除率以及总排合格率自2003年到2007年底不断提高，从而实现了总排水质从GB8978-1996类污染物二级标准提高到了一级排放标准的环保目标。5.2 系统近五年主要污染物排放量统计分析表5.2 系统近五年主要污染物排放量统计表COD （吨）NH3-N（吨）BOD（吨）石油类（吨）2003年60095230402004年49686188302005年36065154

16、222006年28055102162007年200406511从表5.2及图5.2中可见，延安炼油厂污水系统主要污染物的排放量自2003年到2007年底逐步降低，其中COD类污染物的减排效果尤为明显，在实现污染减排目标的同时，也为炼厂正在实施建设的中水回用项目奠定了非常良好的水质基础。6 结论（1）延安炼油厂污水处理达标排放标准自2003年到2007年底逐步从GB8978-1996类污染物二级排放标准提高到了一级排放标准，其中COD的减排效果尤其明显，在实现污染减排目标的同时，也为炼厂正实施建设的中水回用项目奠定了良好的水质基础。（2）采用“强化除油预处理+A/O生化法+BAF深度处理”工艺处理延安炼油厂炼油污水，处理效果良好、工艺特点鲜明、抗冲击负荷能力强、可以较好地处理类似水质的炼油污水。（3）“强化除油预处理+A/O生化法+BAF深度处理”工艺流程是在原“老三段式”工艺流程的基础上改、扩建的，所以适合目前国内大多数炼油污水处理系统的技术改造。（4）延安炼油厂“强化除油预处理+A/O生化