生物倍增和倍活产品在炼油废水处理中的应用

卢俊刚，胡冲，朱友良，孙胤轶

（1.中国石油化工股份有限公司荆门分公司，湖北荆门448000；2.普罗生物技术（上海）有限公司，上海201201）

环境工程

生物倍增和倍活产品在炼油废水处理中的应用

卢俊刚1，胡冲2*，朱友良2，孙胤轶2

（1.中国石油化工股份有限公司荆门分公司，湖北荆门448000；2.普罗生物技术（上海）有限公司，上海201201）

本文研究了炼油废水生化系统受冲击后，使用生物解毒剂、生物促生剂和硝化菌种对提高CODCr、NH3-N去除效果和快速修复生化系统的能力。结果表明：生物促生剂和解毒剂能快速提高CODCr去除效果和改善污泥活性；硝化菌种能显著提高NH3-N去除效果，并最终使出水NH3-N控制在5mg·L-1以内。

炼油废水；生物解毒剂；生物促生剂；硝化菌种；CODCr；氨氮

石油化工废水组成复杂，水质波动大，且含有大量NH3-N和容易造成冲击，目前，国内大部分炼化企业都用“隔油-气浮-生化”工艺。由于含油污水中复杂的化学物质会抑制或毒害硝化菌的生长，影响硝化细菌的生长，因此，对NH3-N去除能力有限。如何在生化系统建立良好的硝化系统和系统受到冲击后快速改善污泥活性，恢复硝化系统成为亟待解决的问题之一。

普罗生物技术（上海）有限公司生物倍增系列产品生物促生剂（简称BE）和生物解毒剂（简称MT）能促进微生物生长，屏蔽水体中有毒物质影响，提高污泥活性，在国内多个炼油污水处理场有过抗冲击和受到冲击后快速恢复的成功案例。倍活系列产品硝化菌种是通过特定条件下筛选出的复合菌种，激活后可快速适应高盐环境，帮助受冲击系统快速恢复硝化系统，提高NH3-N去除效果和运行稳定性。

1 中试目的

（1）通过向二级氧化沟投加BE和MT，改善污泥活性和提高CODCr去除效果。

（2）通过向二级氧化沟投加硝化菌种，缩短系统受冲击后恢复时间和提高氨氮去除效果，使出水NH3-N控制在5mg·L-1以内。

2 材料与方法

2.1 污水处理工艺

图1 污水处理工艺流程图Fig.1 Process flow of wastewater treatment

2.2 药剂投加量

表1 MT、BE和硝化菌种投加剂量Tab.1 Dosage of Bio Micatrol、Bio Energizer and nitrifying bacteria

3 结果与讨论

3.1 CODCr去除效果分析

图2 使用BE和MT后二级氧化沟CODCr变化Fig.2 Changes of the second stage oxidation ditch effluent CODCrusing Bio Micatrol and Bio Energizer

根据CODCr变化数据表和氧化沟CODCr变化曲线图2可知，在二级氧化沟使用BE和MT之前，CODCr去除效果很差。这是因为生化系统污泥活性和二沉池泥水分离效果较差，出水中含有大量悬浮物，导致出水CODCr升高，CODCr去除效果不佳，去除率呈负值。使用BE和MT后，尽管进水CODCr有所上升，但出水CODCr呈明显下降趋势，在8月19号达到最低值，为156mg·L-1。同时CODCr去除率呈明显上升趋势。袁磊等在乙二醇装置废水处理中使用BE，结果不但有效去除了系统生化段的泡沬和臭味问题，同时出水CODCr平均值由1117mg·L-1降低至125mg·L-1。施卫在处理炼油废水的SBR装置中加入BE和MT后，出水CODCr的去除率增加约50%。由此不难看出：系统在投加BE和MT后，不但耐负荷冲击能力提高，而且CODCr去除效果得以改善。

3.2 污泥活性改善效果分析

3.2.1 活性污泥性能指标变化情况氧化沟工艺中处理污水起作用的主体是活性污泥，活性污泥性能好坏直接关系着污水的处理效果。评价活性污泥性能的指标主要有菌胶团性状、生物相、污泥沉降比等。从连续镜检来看，在使用BE和MT之前，发现氧化沟中菌胶团外形轮廓不明显，污泥结构较松散，而且絮体较小，没有发现原生动物和后生动物。这种现象表明：在使用BE和MT前，系统活性污泥受有毒有害物质影响，氧化沟中的污泥处于抑制状态，污泥活性较弱。

在投加BE和MT后，镜检发现污泥絮体增大，边缘清晰，结构紧密，活体微生物增多。在19号镜检到后生动物轮虫，20号镜检到原生动物钟虫、后生动物轮虫，而且非常活跃。从生物相的变化可以看出药剂的投加，达到了预期效果，活性污泥中生物相发生变化，微生物种类更加丰富。

3.2.2 污泥沉降性变化情况在使用BE和MT之前，曝气池内活性污泥絮凝、沉淀效果差，菌胶团松散，泥水分离不清晰。从15号使用BE和MT后，沉降性能开始逐步改善，菌胶团变得紧密，边缘清晰，泥水分离较为清澈。

3.3 水体中氮形态分析

为便于分析进出水氨氮变化情况，在8月23号取一级和二级氧化沟进出水水样对其TN和NH3-N进行化验分析。具体结果见表2。

因为废水中氮主要以有机氮、NH3-N、亚硝酸氮、硝酸氮4种形式存在，并不是单纯的只有NH3-N，有机氮会在氨化作用下转为为NH3-N，如果氨化反应速率大于硝化反应速率，那么NH3-N就会积累，所以NH3-N总量也会增加。

表2 水质中TN变化情况Tab.2 Changes of total nitrogen in wastewater

由表2中TN及NH3-N检测数据可知，进水中总氮含量较高，且TN主要是以NH3-N形态存在。到二级氧化沟进水时NH3-N有一定的积累，因此在一级氧化沟工艺段氨氮去除的同时，有机氮会转化为NH3-N，从而导致NH3-N升高。

3.4 NH3-N去除效果分析

由图3可见，在使用硝化菌种期间，1号沟进水NH3-N波动较大，而且比使用产品前有所升高。在8月15号使用硝化菌种后，出水NH3-N有明显下降，但到18号突然回升，这可能跟进水NH3-N突然波动升高影响有关。据了解，在没使用硝化菌种产品之前，系统受冲击需要3～5d才能恢复，恢复时间相对较长。而在使用硝化菌种期间，虽然系统受进水NH3-N影响，但出水相对稳定，能抵抗系统氨氮冲击，同时基本上在冲击后第二天就能恢复，大大缩短系统恢复时间。

图3 二级氧化沟NH3-N去除效果图Fig.3 Ammonia nitrogen removal result of second stage oxidation ditch

从20号开始出水NH3-N呈现明显下降趋势，在27号出水NH3-N为4.9mg·L-1，28号出水NH3-N为4.35mg·L-1，达到预期目标，而且下降趋势继续延续。从17号开始，NH3-N去除率波动中上升，到28号达最大值，为87.5%，远高于使用硝化菌种前NH3-N去除率。

硝化细菌属于对环境极为敏感的自养菌，加之自养型硝化菌世代时间长，生长速度慢，而硝化菌数量及硝化速率直接影响NH3-N去除效果，因此额外投加硝化菌种，可以帮助建立良好的硝化系统和抗氨氮冲击能力。

4 结论

（1）BE和MT能屏蔽水体中有毒物质影响，提高污泥活性，改善污泥沉降性。

（2）使用BE和MT后，出水CODCr降低，CODCr去除率呈显著上升趋势，去除率平均提高了47个百分点。

（3）使用硝化菌种后提高NH3-N去除效果，并最终使NH3-N控制在5mg·L-1以内。当生化系统硝化能力，或系统受到冲击后可以使用硝化菌种，以帮助生化系统建立良好的硝化系统和抗冲击能力。

［1］徐亚同，黄民生.废水生物处理的运行管理与异常对策［M］.北京:化学工业出版社,2002.

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［3］钱易.现代废水处理技术［M］.中国科学技术出版社,1993.187-188.

［4］张自杰，林荣忱，金儒霖.排水工程下册（第四版）［M］.北京:中国建筑工业出版社,2000.

［5］袁磊，尹洪忠，顾全明.生物促生剂在乙二醇装置废水处理中的应用［J］.环境污染与防治,2004,26（5）:12-13.

［6］施卫.生物制剂在SBR中的工业化试验［J］.工业用水与废水, 2003,34（8）:4.

Application of biological multiplication and biological activation products to the treatment of refinery wastewater

LU Jun-gang1，HU Chong2*，ZHU You-liang2，SUN Yin-yi2
（1.Jingmen Petrochemical Co.,Ltd.，SINOPEC，Jingmen 448000，China；2.Probiotic Solutions（Shanghai）Co.,Ltd.,Shanghai 201201，China）

The bio micatrol，bio energizer and nitrifying bacteria were used in biochemical system of refinery wastewater after impact,in order to improve the removal effect of CODCr,ammonia nitrogen and the ability to quickly repair the biochemical system.The results showed that,bio micatrol、bio energizer can rapidly improve CODCrremoval effect and improve sludge activity,Nitrifying bacteria can significantly improve the removal effect of ammonia nitrogen,and the effluent ammonia was controlled within 5mg·L-1ultimately.

refinery wastewater；bio micatrol；bio energizer；nitrifying bacteria；chemical oxygen demand；ammonia nitrogen

X703.5

A

1002-1124（2014）03-0027-03

2013-12-19

卢俊刚（1966-），男，工程师，本科，毕业于武汉工程大学，主要从事石油化工环保管理方面工作。