某针状焦石化废水处理工程实例

王 雄，董 斌，王 婷，肖雪峰，程 松

（1．江苏奥尼斯环保科技有限公司，江苏南京210046；2．南京工业大学，江苏南京211800）

某针状焦石化废水处理工程实例

王 雄1，董 斌1，王 婷1，肖雪峰2，程 松2

（1．江苏奥尼斯环保科技有限公司，江苏南京210046；2．南京工业大学，江苏南京211800）

采用隔油—气浮—水解酸化—A/O—生物接触氧化—BAF—ClO2氧化—过滤工艺处理针状焦石化废水。工程实践运行表明：该处理工艺具有针对性，运行稳定性高、处理效果好、运行费用低、维护管理简单，处理后出水可达到《山东省南水北调沿线水污染物综合排放标准》（DB 37/599—2006）重点保护区排放标准。

针状焦；石化废水；隔油；气浮；A/O；BAF

1 工程概况

山东省某石化有限公司投资建设了20万t/a针状焦及配套工程项目，其针状焦加工采用热缩合+加氢+芳构化工艺，利用脱硫油浆为原料进行二次转化深加工综合利用生产针状焦产品。该工程配套的废水处理站主要接纳生产装置区的生产废水、罐区废水、未能回用的汽提废水以及厂区生活污水等。废水站设计规模为1 500 m3/d。该废水为高浓度的含油有机废水，成分复杂，属于典型的“三高一难”工业废水〔1〕。处理后的出水就近排放，要求达到《山东省南水北调沿线水污染物综合排放标准》（DB 37/ 599—2006）重点保护区排放标准。设计废水水质和排放标准如表1所示。

表1 设计废水水质和排放标准

2 工艺流程及说明

2.1 废水处理工艺

该废水含有多种浮油、乳化油和溶解油。针对浮油类物质，采用重力分离隔油罐〔2〕将浮油分离出来并储存到储油罐中；针对乳化油，添加专用的破乳剂，破坏稳定的双电层结构和乳化体系，达到油水分离的目的；对于溶解油，主要利用气浮分离和部分种群微生物的降解。其中针对不同粒径的溶解油，采取涡凹气浮和溶气气浮串联的工艺，利用2种气浮工艺产生不同大小的微气泡，针对性地去除溶解油。

针对该废水特点，采用缺氧-好氧（A/O）工艺。此种废水的B/C＜0.3，可生化性较差。因此在A/O工艺前先采用水解酸化工艺，将不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质，从而改善废水的可生化性，为后续工艺单元生化处理奠定良好基础。

由于废水中NH3-N较高，通过好氧池内回流系统将硝化液回流到缺氧池，利用缺氧池内反硝化菌进行脱氮。利用好氧微生物碳化去除有机碳，硝化菌进行硝化反应将NH3-N转化为硝酸盐。

经A/O单元处理后的废水残留部分难降解的污染物和NH3-N，使出水不能稳定达标，需设置深度处理单元。深度处理采用以曝气生物滤池（BAF）+ClO2氧化为主的工艺，其中BAF集生物氧化和截留悬浮固体于一体，出水水质好，经BAF处理的废水，COD、SS和NH3-N等进一步降低。设置ClO2接触氧化单元主要是对废水进行消毒和脱色处理，去除废水中难以被生物降解的有机物。

应急单元设置多介质过滤器和活性炭过滤器作为保安过滤器。当出水水质不达标时，截留经氧化后产生的SS，或当废水水质水量波动超过设计范围，或某一工艺单元出现异常时使用。

该项目废水处理工艺流程如图1所示。

图1 工艺流程

2.2 工艺流程说明

废水先经机械格栅拦截水中的漂浮物、颗粒和浮渣，保证后续处理构筑物的正常运行，然后进入调节池，调节水质、水量。由于废水含油量较高，从调节池经提升泵进入RCG隔油罐，针对废水中重油的去除，依靠RCG隔油罐内、外筒体连通结构及中心进水管顶部设置的V型折流板，使废水流动过程中历经二次折流，有效提高油污分离的效果。隔油罐出水自流进入破乳池，经过破乳后进入涡凹气浮和溶气气浮装置。气浮装置产生大量微气泡附着在乳化油和溶解油表面，将油类上浮到水面，被链条刮油机清除。涡凹气浮主要去除废水中的悬浮物、胶状物、乳化油等，溶气气浮主要去除细微颗粒以及溶解油。气浮出水自流进入水解酸化池，利用厌氧水解微生物将大分子有机物降解为小分子有机物，提高其可生化性后，进入缺氧—好氧—生物接触系统，经生化降解去除COD、NH3-N后进入BAF生物滤池、ClO2接触氧化池、多介质过滤器等深度处理系统，进一步降低COD、色度，最终进入出水池达标排放。

3 主要构筑物

该工程主要构筑物见表2。

表2 主要构筑物

4 系统调试

该项目接种污泥来自某食品企业污水处理厂的活性污泥。污泥进入生化系统后，按照适宜的碳氮磷比培养驯化。接种污泥由槽罐车运输和投加，质量浓度≥1 000 mg/L。曝气过程中，闷曝1~2 d后停止曝气，形成一定生物絮体后静沉。闷曝过程不排泥，所有进入污泥浓缩池的污泥全部回流到水解酸化池及缺氧池，进入系统内回流，循环进行闷曝、静沉、排水、进水和回流，直到污泥稳定至2 000 mg/L以上。

污泥培养过程中早晚测定曝气池混合液的SV、MLSS，通过观察污泥表观颜色和显微镜检测，了解菌胶团并指示微生物的生长情况，以便对培养过程进行调整。当SV稳定高于20%，SVI为120 mL/g，污泥质量浓度＞2 000 mg/L时，开始连续进水，连续曝气，并排水至沉淀池，通过观察SV控制沉淀池回流污泥量和排放剩余污泥量。最初回流比不可太大，可取25%，随着MLSS升高，逐渐将回流比增至设计值。混合液回流起初不开，随着缺氧段活性污泥的驯化，根据氮去除率计算确定。调试过程中严格监控和调节溶解氧，定点、定时测量缺氧池、好氧池、生物接触氧化池、BAF池的溶解氧，调节曝气系统阀门、鼓风机转速，控制溶解氧分别在0.1~0.4、1.5~2.5、2.0、2.0mg/L。

经过一个多月的培养、驯化，活性污泥呈现土黄色，结构紧密、边缘清晰、污泥絮体大，具有良好的吸附及沉降性能。絮体以菌胶团为骨架，穿插生长着少量丝状菌。微型动物以固着类纤毛虫为主，如钟虫、盖纤虫等，还可观测到游动的轮虫、线虫等原生动物。经过调试，进水水质、水量、排泥量、回流量、泥龄等全部达到设计值，出水水质达到排放标准要求，调试完成。

5 运行效果

该工程于2014年5月动工建设，2015年1月开始调试，调试周期1.5个月，2015年3月正式投入使用。近半年的实际运行效果表明，整个系统运行稳定，出水水质良好，经环保监测部门不定期检查测得的各项水质指标均已达到《山东省南水北调沿线水污染物综合排放标准》（DB 37/599—2006）重点保护区排放标准。系统部分出水水质见图2。

6 投资和运行成本分析

该项目的投资及运行成本如表3所示。

表3 投资和运行成本分析

图2 实测出水水质

7 结论

（1）该项目废水处理技术路线正确，处理工艺流程具有针对性，实际运行效果好，运行稳定，出水水质达到《山东省南水北调沿线水污染物综合排放标准》（DB 37/599—2006）重点保护区排放标准。（2）该工艺运用新型RCG隔油罐，仅依靠重力去除油类物质，节约了能源消耗，且除油效果稳定可靠，为后续处理工艺的稳定、可靠运行提供了先决条件。分离出来的重油可作为生产原料再次利用。（3）该工程曝气系统、反冲洗系统、在线监测系统均采用PLC全自动控制，设备维护管理方便。（4）调试和运行过程中好氧池存在泡沫量大的现象，主要是由于丝状微生物异常生长，与气泡、絮体颗粒混合形成泡沫，其具有稳定、持续、较难控制的特点，对污水厂的运行非常不利。要消除泡沫，除采用喷水、投加化学药剂外，最根本的方法仍然是控制废水碳氮比和pH、污泥泥龄、曝气量等。（5）实际运行过程中，通过观察溶气气浮和涡凹气浮装置水面浮渣量，及测定进出水含油的去除量，可以发现溶气气浮的除油效果比涡凹气浮好，这是由其工作方式和产生微气泡的大小决定的，因此在处理此类废水时可优先选用溶气气浮工艺。

［1］刘辰靓，刘铁民.CAF-DAF工艺在炼油污水预处理中的应用［J］.当代化工，2010，39（3）：265-267.

［2］梅凯，肖雪峰，陈烨，等.一种竖向回转式重力分离隔油罐：中国，104370335［P］.2015-02-25.

Case study on the treatment of needle-shaped coke petrochemical wastewater

Wang Xiong1，Dong Bin1，Wang Ting1，Xiao Xuefeng2，Cheng Song2
（1.Jiangsu Honest Environmental Protection Technology Co.，Ltd.，Nanjing 210046，China；2.Nanjing Tech University，Nanjing 211800，China）

Needle-shaped coke petrochemical wastewater has been treated by the oil removal-floatation-hydrolytic acidification-A/O-biological contact oxidation-BAF-ClO2oxidation-filtration process.The engineering practice shows that the process is targeted，it has high operation stability，good treatment effects，low running costs and easy maintenance.The treated water can reach the discharge standards in key protection zones specified in the Comprehensive Discharge Standards of Water Pollutants along the South-to-North Water Diversion Project in Shandong Province（DB 37/599—2006）.

needle-shaped coke；petrochemical wastewater；oil removal；floatation；A/O；BAF

X703

B

1005-829X（2016）12-0106-03

王雄（1986—），电话：18936038268，E-mail：astro8023@ qq.com。

2016-09-12（修改稿）