锦西石化污水处理场A_O系统的应用_于莹

2011年第27卷第6期★石油化工安全环保技术★PETROCHEMICALSAFETYANDENVIRONMENTALPROTECTIONTECHNOLOGY57收稿日期:2011－02－20。作者简介:于莹，女，2007年毕业于辽宁大学环境学院，现任锦西石化污水处理车间工艺员，助理工程师。电话:15642982011锦西石化污水处理场A/O系统的应用于莹(中国石油天然气股份有限公司锦西石化分公司，辽宁葫芦岛125001)摘要:锦西石化污水处理场二期工程采用A/O处理工艺，论述了厌氧－好氧(A/O)工艺的流程、基本原理、工艺控制指标以及该工艺在锦西石化污水处理场的应用经验，结果表明:该工艺在一定的操作条件下，耐冲击性较强，运行平稳，对炼油废水中COD、氨氮去除效果明显。关键词:A/O法工艺炼油废水COD氨氮炼油废水具有高氨氮、高COD、并且含有酚、硫化物等有毒有害物质，可生化性较差。锦州石化根据炼油污水的特点，在深度处理装置中采用A/O生化工艺做深度处理。A/O法工艺是以活性污泥微生物为主体，对污水中溶解状态和胶体状态的污染物质进行生物化学氧化和降解。它是比较新型的污水处理工艺，主要适用于高浓度工业废水。A/O工艺特点是去除效率高、污泥沉降性能好(无膨胀)、剩余污泥量少、运行成本低。自2000年建成至今，锦西石化2010年出水COD平均排放量为51mg/L，氨氮为1.4mg/L，达到污水排放标准。2011车间对此工艺进行深入研究，进步提高污水排放指标。1A/O法工艺流程及原理1.1A/O法工艺流程A/O工艺是近年来石油化工废水及炼油废水处理的一种新工艺组合。所谓A/O工艺，就是由缺氧(ANOxlc)与好氧(Oxlc)两个生物反应过程组成的A/O生物处理系统。锦西石化分公司污水处理总来水均先经过厂内预处理装置，经过一系列的处理后，由管道输送至污水深度处理装置，即A/O系统进行处理，保证来水量以及来水中COD、氨氮、油类及酚类等有毒有害物质的稳定性，降低进入生化系统来水的浓度。锦西石化污水深度处理采用的前置反硝化A/O法处理工艺主要流程见图1。图1前置反硝化A/O法处理工艺流程1.2工艺原理1.2.1硝化作用生物硝化作用是在有O2的条件下，通过硝化菌的作用，将氨氮氧化成NO－2，然后氧化成NO－3的过程，参与硝化作用的细菌分别是亚硝化菌和硝化杆菌，其反应式如下:亚硝化菌NH4++3/2O2———→NO2－+2H++H2O+Q硝化杆菌NO2－+1/2O2———→NO3－+Q总式:NH4++2O2———→NO3－+2H++H2O+Q从以上反应式中可以看出，在硝化过程中需要大量的氧，即一个分子的NH4+完全氧化成NO3－需2个分子的氧。其中，硝化菌是一种自养菌，它们在生长繁殖过程中，不需要水中的有机58★石油化工安全环保技术★2011年第27卷第6期物为养料。硝化作用能释放出H+，使污水pH值降低，而硝化作用需在弱碱性条件下进行，要及时调整污水pH值。1.2.2反硝化作用反硝化作用，即硝酸盐和亚硝酸盐被反硝化细菌还原成气态氮的过程，大多数反硝化菌是异养的兼性缺氧细菌，它利用各种有机基质作为反硝化过程的电子供体，利用硝酸盐替代氧作为电子最终受体，将硝酸盐还原为N2。反硝化菌4NO3－+5C+2H20———→2N2+5CO2+4OH－由此可见，反硝化菌需要一定的碳源作为电子供体，从而使有机碳化物得到降解，硝酸盐替代氧作为电子受体，降低氨氮，而此阶段需缺氧。A/O系统采用前置反硝化工艺，这样即保证了缺氧段所需的碳源，又保证了硝化段所需的低BOD5。2工艺控制指标2.1硝化液回流比的控制NH3-N经好氧池生物氧化为NO3-N后需回流到缺氧段进行反硝化，将NO3-N还原为N2气释放。理论上脱硝率计算公式如下:Y=R/(R+1)×100%式中:R———硝化液回流比;Y———反硝化效率。从上式计算中可知，提高回流比可以提高脱硝率。但实际应用中，回流来自于好氧曝气池，回流比太大缺氧池的溶解氧会难以控制，且需较大的动力消耗，并且在来水COD不断波动的情况下，还要考虑一定C:N。据运行经验看，回流量在50%～300%处理效果较好。2.2溶解氧的控制在锦西石化污水处理场A/O工艺，好氧池充氧方式为微孔曝气，干线和支线手动阀能够微调控制溶解氧浓度。正常情况下运行两台鼓风机，根据污泥处理负荷及污水中溶解氧量增减运行鼓风机的台数。好氧池的溶解氧控制范围为2～6mg/L。保持较高的溶解氧，使微生物处于对数增长期，能够大量降解COD并促使自身生长繁殖。2.3碱度平衡的控制在A/O工艺中，硝化和反硝化是两个生化过程。硝化是产H+过程，反硝化是产OH+过程。硝化过程中消耗污水中的碱度为每mgNH3-N消耗碱度为7.2mg，而反硝化中还原为每NO3-N还原碱度为3mg。为了