煉油廢水是廢水水量較大的一類工業(yè)廢水，具有污染物種類多、成分復(fù)雜、毒性大以及危害嚴(yán)重的特點(diǎn)。我國(guó)目前尚有為數(shù)眾多的百萬(wàn)噸以下的地方煉油廠在運(yùn)行，近年來(lái)與地方環(huán)保要求日趨嚴(yán)格，而地方煉油廠普遍存在廢水處理工藝落后，改造用地有限，財(cái)力不足等實(shí)際情況。因此，在原有老舊廢水處理系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行升改造，設(shè)計(jì)出行之有效的、低成本、路線靈活、適應(yīng)性強(qiáng)、處理效果穩(wěn)定的處理工藝以滿足現(xiàn)行污水排放標(biāo)準(zhǔn)成為煉油廢水處理中一項(xiàng)緊迫的技術(shù)難題。
根據(jù)進(jìn)出水水質(zhì)情況以及廢水處理站現(xiàn)有生物處理構(gòu)筑物實(shí)際情況，本工程工藝設(shè)計(jì)為雙模式、三段式生物接觸氧化工藝。
先將煉油廢水進(jìn)行隔油、氣浮等物化預(yù)處理，去除廢水中含有的全部浮油、大部分乳化油及其他固體懸浮物，盡可能減小后續(xù)生化處理系統(tǒng)污染物負(fù)荷。
經(jīng)過(guò)預(yù)物化的廢水進(jìn)入到三段式生化接觸處理系統(tǒng)。每段生化接觸處理系統(tǒng)中均布置有彈性填料，池底部均設(shè)有微孔曝氣系統(tǒng)。煉油廢水水質(zhì)與每批次入廠原油品質(zhì)密切相關(guān)，因此段生物接觸池為缺氧、好氧兩用生物接觸池。當(dāng)廢水水質(zhì)較好時(shí)(cod≤350 mg/l、nh3-n≤45 mg/l)，段生物接觸池設(shè)為缺氧生物接觸池，與之配套的大功率羅茨鼓風(fēng)機(jī)關(guān)閉，而池底的小功率潛水?dāng)嚢铏C(jī)啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)低功耗運(yùn)行，全池溶解氧質(zhì)量濃度<0.2 mg/l，呈缺氧狀態(tài)。此時(shí)發(fā)生前置反硝化反應(yīng)。當(dāng)廢水水質(zhì)較差時(shí)(cod>350 mg/l，nh3-n>45 mg/l)，段生物接觸池切換為好氧生物接觸氧化池，與之配套的羅茨鼓風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，潛水?dāng)嚢铏C(jī)關(guān)閉。此時(shí)三段生物接觸池雖然均為好氧生物接觸氧化池，但各段發(fā)生的主要反應(yīng)類型不同，反應(yīng)控制條件不同，優(yōu)勢(shì)菌種不同，主要削減污染物類型也不同。段主要去除硫化物等小分子污染物，第二段主要去除揮發(fā)酚等有機(jī)污染物，并向其中定量投加磷酸鹽，以調(diào)整補(bǔ)充微生物必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，第三段主要去除氨氮，根據(jù)ph控制器反饋的數(shù)值，由plc控制計(jì)量泵向其中定量投加氫氧化鈉和碳酸鈉的混合溶液，補(bǔ)充硝化反應(yīng)所需堿度，并調(diào)整系統(tǒng)ph在7.5~8.0，使其處于硝化反應(yīng)的*ph范圍。
當(dāng)廢水水質(zhì)較好時(shí)，第三段處理出水部分回流至段生化池(此時(shí)為缺氧反應(yīng)池)，由電磁流量計(jì)測(cè)定流量，閥門(mén)調(diào)節(jié)回流比在50%~。段生物接觸池完成前置反硝化反應(yīng)，可降解約25%有機(jī)污染物，同時(shí)增加水中堿度，有效減小第三段加堿量，節(jié)省藥劑費(fèi)用。當(dāng)廢水水質(zhì)較差時(shí)，第三段處理出水回流量減小，甚至關(guān)閉回流，以保證廢水在系統(tǒng)中呈推流式流態(tài)，保證各段的反應(yīng)推動(dòng)力和實(shí)際停留時(shí)間。
三段生化接觸處理系統(tǒng)整體為推流式，而每段內(nèi)部流體呈內(nèi)循環(huán)*混合態(tài)，實(shí)現(xiàn)推流式和*混合式的組合。這樣既具有推流式反應(yīng)推動(dòng)力強(qiáng)，各段優(yōu)勢(shì)專屬菌群固定等優(yōu)點(diǎn)，又具有*混合式抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、出水水質(zhì)穩(wěn)定的特點(diǎn)。每段生化池內(nèi)部設(shè)計(jì)為內(nèi)循環(huán)式，水流隨曝氣器布置位置呈明顯中心上升、周邊下降的流態(tài)，增強(qiáng)了溶解氧、污染物與微生物之間的傳質(zhì)效果，對(duì)填料上生物膜沖刷力較強(qiáng)，有利于生物膜的更新。
本設(shè)計(jì)能夠形成生物接觸池體內(nèi)循環(huán)*混合態(tài)卻并不像傳統(tǒng)工藝那樣依靠設(shè)置中心導(dǎo)流筒或隔墻，而是依靠池型結(jié)構(gòu)與曝氣區(qū)域布置。生物接觸池體為圓形，而填料支架整體為圓的內(nèi)接正方形，曝氣系統(tǒng)位于填料支架的正下方。因此，隨曝氣的進(jìn)行，在正方形曝氣區(qū)域形成明顯的向上流，而曝氣區(qū)域外的4個(gè)圓缺區(qū)域則形成明顯的向下流，從而形成強(qiáng)烈的內(nèi)循環(huán)*混合狀態(tài)。
第三段生物接觸池出水進(jìn)入斜管沉淀池，由于生物接觸氧化以生物膜工藝為主體，兼有少量活性污泥存在，系統(tǒng)整體污泥產(chǎn)率較低。因此斜管沉淀池底部污泥主要由正常老化脫落的老、舊生物膜組成，少量為活性污泥。沉淀池底部污泥輸送由氣提完成，僅需要從生化池曝氣主管中引出一根支管，即可*全沉淀池污泥輸送需要，節(jié)省了設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用。污泥一部分被輸送至污泥儲(chǔ)池，進(jìn)行污泥處理，一部分則回流至第三段生化池入水口，以適當(dāng)補(bǔ)充池內(nèi)污泥。由于本工藝采用的生物接觸氧化以生物膜工藝為主，具體的污泥外排與污泥回流比例根據(jù)生物池每日實(shí)測(cè)污泥濃度通過(guò)閥門(mén)做調(diào)整，一般情況下，外排和回流各50%。