石油炼化废水厌氧氨氧化脱氮技术研究

丁浩

摘 要：在水处理领域的近几十年来，难降解有机废水的处理己成为难点与热点，且石油炼化废水是一类处理难度较大的工业废水。预处理-短程硝化-厌氧氨氧化技术在石油炼化废水处理上具有一定的实践应用价值。基于此，文章主要对石油炼化废水厌氧氨氧化脱氮技术进行了分析与研究，以期能够提高石油炼化废水处理水平。

关键词：石油炼化；废水处理；厌氧氨氧化脱氮技术

石油炼化是石化企业生产常见的一种类工艺技术，其炼化内容包括：石油焦化、催化重整、加氢裂化和催化裂化等工艺，在这些工艺过程中，其废水的处理及净化一直是制约石化企业可持续发展的难题。因此，企业在石油炼化废水处理过程中，应对其废水处理技术进行创新，在提高废水处理效果的同时，也能够提升企业的经济效益。

一、石化废水的危害

石化废水大都属于有机废水或重金属含量较大的废水，其不论是对周围环境还是对人体都存在一定的危害。下面我们来具体介绍一下石油炼化废水的危害：

第一，石化废水中的油类物质以悬浮油、溶解油、分散油及沉积油等多种形式存在。悬浮油的存在会隔绝空气与水体的交换，影响水体自净；对于溶解油来讲，其会粘附于水生生物的体表和呼吸系统，使水产生物呼吸受阻。第二，石化废水中具有毒性的大分子物质属于难去除物质。这些有机物或无机物本身的毒性较小甚至不具有毒性，但这些物质在水中积累过多，会造成富营养化现象，使水体的自净能力受到严重影响甚至完全丧失。第三，石化废水中含有大量的重金属难以去除。石化废水中的重金属种类和数量丰富，当其随着自然界中植物的吸收作用和动物的食物链进行传递后，会最终进入到动物或人的体内且会慢慢产生重金属的富集效应，若发生了积累性毒性作用，则会对器官机能造成严重损害，长期不能恢复，严重的甚至会威胁生命安全。

二、厌氧氨氧化脱氮工艺

（一）厌氧氨氧化反应机理。在厌氧氨氧化反应过程中，其反应机理可以分为生化反应和化学反应机理。

第一，化学反应机理。在氧化反应中，厌氧氨氧化菌以为氧化剂，把氧化成，再被氧化成。其中涉及到的反应方程式如下：

第二，生化反应机理。在该生化反应模型中，亚硝酸盐还原酶催化完成了还原为的过程，该还原酶定位于双层膜外侧的外室细胞质中；联氨水解酶催化完成了与缩合成的过程，但该水解酶是假设存在于跨膜的；联氨氧化酶催化氧化成为并释放4个电子，该氧化酶存在于双层膜内侧的厌氧氨氧化体中，产生的4个电子又被利用而进入第一个还原过程，从而形成链式反应。

（二）厌氧氨氧化工艺影响因素。目前对于厌氧氨氧化工艺影响因素的研究主要集中在值、温度、溶解氧、基质浓度、有机物、菌种来源、污泥龄和反应器构型等方面。

第一，主要在直接作用和间接作用两个方面对厌氧氨氧化工艺产生影响。若值超出细菌的耐受限度，则会影响厌氧氨氧化工艺进度。如，当在6.0-7.5之间时，值越高，则厌氧氨氧化反应速率就会越高；当值超出9.5时，反应速率就会下降。因此，值在7.5-8.0之间最合适。第二，温度。厌氧氨氧化细菌的生化反应均属于酶促反应，即需要在各种酶的参与进行，由于酶活性对温度比较敏感，所以温度对于厌氧氨氧化细菌影响明显。当温度在15-30℃之间时，其反应速率随着温度的升高而变大；当温度超出35℃时，反应速率会随着温度的升高而降低。所以，该反应温度应控制在30℃左右。第三，溶解氧。溶解氧会对厌氧氨氧化活性产生可逆性的抑制，且可在进行除氧后恢复。由于厌氧氨氧化活性在溶解氧浓度为（0.5～2.0%）的空气饱和度条件下将会被完全抑制，所以溶解氧的抑制浓度应低于0.5%空气饱和度。第四，基质浓度。和是厌氧氨氧化反应的基质，由于厌氧氨氧化菌混培物对氨和亚硝酸盐的亲合力都很高（），但若超过其对应的阈值，将会对细菌活性产生抑制。在厌氧氨氧化反应中，底物和产物对细菌活性的影响均较小，只要两者浓度在1000以下就不会对细菌活性产生抑制。第五，有机物。厌氧氨氧化菌一般属于化能自养型的专性厌氧菌，且生长较缓慢。有机物在厌氧条件下会作为电子供体与亚硝酸盐发生反硝化反应，于是异养的反硝化菌易快速增殖并逐渐成为优势菌种，反硝化菌与厌氧氨氧化菌在反应器中竞争生存空间，从而抑制厌氧氨氧化菌活性。如，葡萄糖或甲醇等易降解的有机物加入到厌氧氨氧化反应器中，会对厌氧氨氧化菌活性产生明显抑制，活性抑制则会体现在脱氮性能明显降低的现象；腐殖酸等难降解的有机物加入反应器后，却未出现活性的明显抑制和脱氮性能明显降低的现象。

三、结语

综上所述，石油炼化作为一类化工生产工艺，其炼化废水所包含的化学物质比较多，若不对其进行净化处理，则废水排放将会严重影响周围环境及居民的生产生活。因此，石化企业应注重炼化废水的净化与处理，了解厌氧氨氧化脱氮技术原理，分析其影响因素，进而有效控制其工艺参数，提高炼化废水处理工艺水平。

参考文献：

[1]王猛，张树德，杨雪莹，杨宏.石油炼化废水组成对厌氧氨氧化-反硝化细菌混培物的影响[J].环境工程学报，2017，（04）：2584-2590.

[2]王猛，张树德，杨雪莹，陶慕翔，高洋，田玉斌，杨宏.石油炼化废水对ANAMMOX的脫氮性能影响研究[J].中国给水排水，2017，（03）：73-77+81.endprint