生化技术在污水处理中的应用

王玉成

摘 要：石油开采和加工过程中产生的大量含油污水，对生产和生态环境产生极大危害，通过采用生化技术对现有污水进行处理，其处理后污水COD指标达到国家污水排放标准，解决集输系统含油污水处理难题。

关键词：含油污水 生化处理

1、前言

联合站原油处理过程中的产出污水，大部分经过处理后作为水驱采油的水源，部分多余的水经过适当处理后排放，如果处理后指标不合格，会对油田周边环境造成污染。这部分含油污水处理存在水质达标率低，处理成本高的问题。

目前联合站含油污水的处理主要采用的是过滤、气浮、化学处理方法，对污水中的悬浮物和油有较好的处理效果，能满足注水和热注用水指标，但COD指标没有达到外排要求，根据GB8978-1996《污水综合排放标准》规定，含油污水排放标准中COD≤100mg/L，所以，为实现剩余污水的达标排放，在含油污水的处理过程中，引入了生化处理工艺。

2、生化处理技术原理

生化处理以去除溶解性可生物降解有机物为主要目的，原理是通过生物作用，尤其是微生物的作用，完成有机物分解和生物体合成，将有机污染物转变为CO2和水，以及富含有机物的生物污泥。生化处理对水质的要求：

2.1水的PH值：对于好氧生物处理，要求水的PH值在6-9之间，对于厌氧生物处理，水的PH值在6.5-7.5之间，酸性或碱性过强的环境均不利于微生物生存和生长。

2.2污水温度：污水处理中大部分微生物最适宜的生产温度范围是20-30℃，在适宜的温度范围内，微生物的生理活动旺盛，其活性随温度增高而增强，处理效果好。

2.3溶解氧：对于好氧生物反应来说，需要一定浓度的溶解氧，当环境中溶解氧浓度高于2mg/L时，兼性菌和好氧菌进行好氧呼吸；当溶解氧低于2mg/L时，兼性菌转入厌氧呼吸，大多数好氧菌基本停止呼吸。一般曝气池出口处溶解氧保持在2mg/L左右。

2.4养料：微生物生长繁殖除了需要碳水化合物作为食料外，还需要一些无机元素如氮、磷、硫、钾、钙、镁、铁等，因此用生物法处理含油污水时，需要定期加入适量的营养物质。

2.5有害物质：污水中不能含有过多的有害物质，如酚、甲醛、氰化物、硫化物以及铜、锌、铬离子等。

3锦采污水站生化处理工艺

锦采污水处理站的污水生化处理采用“水解酸化（厌氧）+生物接触氧化（好氧）”的工艺，设计流量为15000m3/d，设计进水水质COD≤260mg/L，含油≤20mg/L，悬浮物≤30mg/L。

3.1 各处理段的功能及参数

3.1.1调节水罐作为整个工艺系统的预处理单元，其主要作用是缓冲、均化水质、调节水量的作用。污水站现有10000 m3调节水罐2座，实际处理量450m3/h，污水队来水含油1.23mg/L，悬浮物14.48mg/L，COD202.9mg/L。经两级调节水罐后，顶部浮油自流进入污油池，通过污油泵打入欢三联污油系统，底部设有排泥系统，污水出口COD下降到169.3mg/L。

3.1.2综合生化池由水解酸化段和接触氧化段组成，共2座，每座4组，每组5格，每组前2格为水解酸化池，后3格为接触氧化池，总容积为22450 m3。

a水解酸化段

针对含油污水可生化性很差的特点，设置的水解酸化池，通过厌氧菌的作用使污水中的大分子、难降解有机污染物转化为小分子、易降解的有机物，提高污水的可生化性，确保好氧处理单元的正常运转。同时通过厌氧菌的作用，可以去除水中的部分S2-，并吸附降解部分油，降低对后续好氧工艺的冲击。池内设悬挂式组合填料， 填料体积5510m3。采用填料架悬挂，上下固定，配水槽底部配水，配水槽内设DN200收油管。水解池池底设曝气装置，用于间歇曝气，控制溶解氧浓度在1-2mg/L左右，底部污泥定期排到生化污泥池。水解，在胞外酶的作用下，将不溶性有机物水解成可溶性有机物。酸化，将可溶性大分子有机物转化为脂肪酸、醇类等。

b接触氧化段

结构简单、小分子、可溶性物质，直接进入细胞壁进行分解合成；结构复杂、大分子、胶体状或颗粒物质，则先被微生物吸附，随后在胞外酶的作用下被水解液化成为小分子有机物，，再进入细胞内进行分解。是一种具有活性污泥法特点的生物掛膜法处理工艺，采用曝气方法，提供微生物氧化有机物所需的氧量，并起到搅拌与混合作用，相当于在曝气池中添加填料，供微生物栖息。接触氧化法的优点是：微生物浓度高，生物活性高，有机负荷高，有机物去除效果好。池内设悬挂式组合填料，填料体积7020m3。在接触氧化池池底设曝气装置，采用旋混曝气器，使溶解氧浓度控制在2-5mg/L，单套曝气运行供气量1.5mЗ/h·。曝气器数量4400套。

c曝气系统

曝气鼓风机3台，气水比按10：1设计，所需风量110m3/min，2用1备。

3.2菌种投用、培育过程：

初始投加阶段为播种期，刚投加进去的菌种大部分以游离状态存在，为了能让游离的细菌快速适应环境，采取各列单池（8列40池）独立播种培养驯化。

3.2.1各水池保持液位1/2。

3.2.2调节溶氧量2-4mg/L。

3.2.3投加生物营养剂：每池投加25kg。

3.2.4活化菌种，将固体ZEC系列菌种投入活化液中，每50kg活化液投放500g固体菌种。

3.2.5播种培养，每池投放50kg经活化的液体菌种。

3.2.6控制工艺参数，PH值6-9，溶解氧2-4mg/L，温度30-35℃，含磷≤0.5mg/L，氨氮≤10mg/L.

3.2.7间断补水，直至每池内液位浸没填料后停止。

3.2.8间断抽出200-500mm的上部清液，再补充进水。

3.2.9开启内循环，用潜水泵实现酸化水解池和好氧池分别内循环。

3.2.10每天补充营养液50kg，早8点和晚8点分别加一次。

3.2.11一周后开始向池内间断补水，直至补满。4周后，在保证出口COD维持在70-80mg/L的范围内情况下由间断补水改为连续进水。经3个月运行后，污水处理效果趋于稳定，生化工艺出口COD89.1mg/L，COD去除率达到47%，达到国标污水排放规定。

4 效果评价

4.1污水处理COD指标合格

污水处理站设计能力15000m3/d， 2014年10月份投产，2015年采油厂外排水量354.46万方，来水COD202.9mg/L，投产半年后，生化出水COD稳定，为96.8mg/L，达到国家一级排放标准100mg/L，后端需要臭氧系统继续处理后方能达到辽宁省排放标准。

4.2经济效益分析

污水生化处理维护成本主要为电费、营养剂费用、人工费，单方费用1.57元，由华油负责处理时污水单方成本3.78元，2015年处理量为354.46万方，节约成本783.36万元。计算方法

节约成本=（原单方处理成本-现单方处理成本）*处理量

=（3.78-1.57）*354.46

=783.36万元

5结论及认识

5.1现场实际生产表明，采用生化技术，能够使采油厂含油污水经过生化处理后，达到GB8978-1996《污水综合排放标准》一级排放标准。解决了采油厂污水外排的难题，满足了现场生产的需要。

5.2生化系统应用中必须保证处理水量稳定，来水水质稳定，如果出现波动对细菌冲击较大，影响处理效果。

5.3必须定期添加细菌所需的营养物质。

5.4由于污水中含钙、镁离子較高，易在曝气器开孔处形成碳酸钙、碳酸镁沉积物，堵塞曝气孔，已更换为现有结构简单的曝气器。

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