大連石化公司所排廢水具有水量大、水質(zhì)不穩定、成分復雜等特點(diǎn)，廢水中含有大量油污、硫化物、揮發(fā)酚等物質(zhì)，COD、BOD，和TDS的值也非常高，采用常規方法難以處理，若直接排放將對環(huán)境造成極大的危害。大連石化公司污水處理廠(chǎng)的設計于2002年完成，于2003年6月投入運行。污水廠(chǎng)采用法國得利滿(mǎn)(Degremont)公司的技術(shù)、工藝、布置格局和自動(dòng)化操作方式，引進(jìn)了先進(jìn)的工藝理念、處理設施和運行設備，占地僅19000m2，實(shí)現了全程工藝運行的PLC控制，其技術(shù)水平和綜合性能在國內處于領(lǐng)先地位。
1技術(shù)方案的選擇
該污水處理廠(chǎng)的進(jìn)水量為500m3/h，進(jìn)水水質(zhì)見(jiàn)表1。
石油類(lèi)為生物難降解物質(zhì)，它可造成生物呼吸困難、污泥生長(cháng)緩慢，從而造成對BOD，、COD的去除率下降，因而一級處理效果的好壞，直接影響后續生化處理能否正常運行，也影響了整個(gè)污水處理系統運行的穩定性。設計采用隔油及氣浮工藝去除大量的油脂、懸浮物及部分COD，同時(shí)減輕硫化物對生物的毒害作用，并在均質(zhì)罐中進(jìn)一步完成均質(zhì)和除硫工作，從而保證進(jìn)入生物處理區的污水能夠滿(mǎn)足生化處理的要求。
二級生物處理是整個(gè)污水處理工藝的核心，生物處理有許多方式，大多為活性污泥和生物膜法或兩種方法的結合，對于含高濃度污染物的石化廢水，活性污泥法更為適用，也更為成熟。因此，采用傳統A/O工藝處理大連石化公司的含油含鹽污水。
①除油單元
通過(guò)對全國石化煉油廠(chǎng)的考察發(fā)現，大多數污水廠(chǎng)的進(jìn)水經(jīng)過(guò)格柵后首先進(jìn)入調節罐，完成初步的除油及均質(zhì)，然后進(jìn)入隔油池進(jìn)一步去除油污及ss。由于原水中的油污和ss含量很高，隔油池在調節罐之后，污水中的油污很難被收集，并且污水中的ss經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間的停留會(huì )在罐中沉淀。對于沉積物目前還沒(méi)有有效的清除手段，因此需要定期放空調節罐來(lái)清除油泥，其工作環(huán)境惡劣，運行操作困難。
考慮以上因素，決定首先進(jìn)行初級隔油，將初級隔油池置于調節罐之前而不考慮在調節罐內除油。大連石化公司用地緊張，設計中采用DCI隔油池，同API隔油池相比，其特點(diǎn)為圓形設計，水深較深，結構更緊湊，節約了3/4的占地。其工作原理與API隔油池相似，不需要借助斜板進(jìn)行物理分離。DCI隔油池配備去除浮油系統，浮油被刮除后送入DCI隔油池下的油污池內，然后用泵提升至油污罐內。
②硫化物氧化和水質(zhì)均衡單元
由于煉油石化行業(yè)的污水具有水質(zhì)、水量變化大的特點(diǎn)，所以選用2座5000m3的調節罐，將進(jìn)入下游處理構筑物的流量和水質(zhì)變化減小到最低。由于硫化物有毒性，必須在進(jìn)入A/O系統前降低至生物能忍受的含量，因此污水中的硫化物需通過(guò)催化氧化作用去除。為了滿(mǎn)足催化氧化作用的條件，需要向調節池中投加必要的氫氧化鈉和酸調節pH值至8—8．5，隨后投加氯化鐵進(jìn)行催化氧化反應，罐底設有曝氣系統，通過(guò)Vibrair曝氣頭向調節罐供氣。
③氣浮處理單元
氣浮工序對去除水中溶解性油污和SS有非常重要的作用，是生化處理正常運行的保障�，F在石化行業(yè)多采用渦凹氣浮，它具有結構簡(jiǎn)單、占地小、耗能低等特點(diǎn)，但它形成的氣泡大、不均勻、去除率低、出水水質(zhì)較溶氣氣浮差且對藥劑的依賴(lài)性較強，因而選用了運行平穩、處理效果穩定的溶氣氣浮裝置。該裝置的溶氣罐運行壓力為600kPa左右，空氣被注入罐內，在水中溶解，然后含飽和空氣的水通過(guò)一個(gè)釋壓裝置被送至氣浮池的人口，50～80txm的氣泡特別適合于附著(zhù)在礬花上。
④生化處理單元
經(jīng)過(guò)除油和氣浮處理之后的污水將進(jìn)人生化池，此單元是整個(gè)污水處理的核心，采用A/O工藝處理氨氮及有機物，該工藝運行簡(jiǎn)便、操作靈活、能耗低、構筑物少，在有效去除有機物的同時(shí)對氨氮的去除也非常有效。
A/O工藝是一種有回流的前置反硝化生物脫氮技術(shù)。其中前置反硝化在缺氧池中進(jìn)行，硝化在好氧池中進(jìn)行。在A(yíng)/O工藝流程中，來(lái)自預處理區的污水首先進(jìn)入缺氧池，再進(jìn)入好氧池，并將好氧池的混合液與二沉池的污泥同時(shí)回流至缺氧池，污泥回流保證了缺氧池和好氧池中有足夠數量的微生物并使缺氧池得到好氧池中硝化產(chǎn)生的硝酸鹽。而原污水和混合液的直接進(jìn)入，又為缺氧池反硝化提供了足夠的碳源，使反硝化能夠在缺氧池中進(jìn)行。反硝化后的出水可在好氧池中進(jìn)行BOD，的進(jìn)一步降解和硝化作用。
在硝化反應過(guò)程中要消耗一定量的堿度，因此必須保證好氧池中有足夠的堿度，以便將NH，一N轉化成毒性較低的NO；一N�？梢杂嬎愠�，將1mg/L的NH，一N轉化成毒性較低的NO；一N所需堿度的理論值(以CaCO，計)為7．14mg/L，而在缺氧池中還原1g的硝酸鹽能夠產(chǎn)生3．75g的堿度。因此1mg/L的NH，一N反應消耗堿度的理論值為3．39mg/L，這部分堿度通過(guò)向好氧池中投加碳酸鈉獲得。A/O工藝中的硝化效率可達到90％以上，混合液的回流比設計為300％。
在A(yíng)/O生化池中，鼓風(fēng)機提供曝氣池生物反應所需的氧，曝氣頭由得利滿(mǎn)公司開(kāi)發(fā)，這種曝氣頭具有高效率、低能耗、壽命長(cháng)、無(wú)堵塞危險的優(yōu)點(diǎn)。因考慮到煉油和石化污水中含有溶劑，所以設計中不采用膜微孑L曝氣頭。
⑤深度處理單元
由于大連石化公司的污水含鹽量高達21000mg/L，導致二沉池的沉淀效果較差，不能保證出水達到一級排放標準，因而決定在二沉池設計中采用低于規范要求的表面負荷，同時(shí)采用得利滿(mǎn)公司的專(zhuān)利技術(shù)——高密度沉淀池進(jìn)行深度物化沉淀，以確保達到一級排放標準。從實(shí)際情況來(lái)看，運行非常穩定，出水澄清達到了設計的要求。
⑥污泥脫水處理單元
污泥處理單元沒(méi)有設置濃縮設施，這也是得利滿(mǎn)公司工藝的一個(gè)亮點(diǎn)。污泥有兩個(gè)來(lái)源，一部分來(lái)自DAF氣浮池中收集的氣浮污泥以及生化污泥，另一部分為高密度沉淀池收集的剩余污泥。兩部分污泥分別在高密池及DAF池中完成濃縮，脫水前僅在攪拌池內儲存、混合及調理即可。
對于污泥脫水裝置，目前常用的有折帶式真空轉鼓過(guò)濾機、自動(dòng)板框壓濾機、滾壓帶式壓濾機、離心脫水機等4種。本項目選用臥式螺旋卸料離心式脫水機，該裝置具有投資少、可連續操作、維護工作量小、附屬設備少、臭味少等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于含油量較高的污泥脫水。
綜合考慮之后確定本污水處理廠(chǎng)的工藝流程如圖1所示。
2工藝設計的其他影響因素
①防腐
該污水處理廠(chǎng)的進(jìn)水中存在較高的氯離子，又進(jìn)行充氧曝氣，因此腐蝕情況復雜，成為影響設施長(cháng)期運行的關(guān)鍵。為此在水池設計中采用耐海水腐蝕并能承受高硫酸鹽含量的混凝土，池內壁根據規范要求涂刷防腐涂層；管線(xiàn)根據不同水質(zhì)采用了PVC、碳鋼襯塑、3161等材質(zhì)，控制電纜及動(dòng)力電纜線(xiàn)的選擇根據石油化工及污水廠(chǎng)的情況選擇防腐阻燃型，水泵等設備的選擇也都充分考慮了腐蝕狀況。
②除臭
由于石化行業(yè)污水的特殊性，其污水從源頭直至處理的各個(gè)單元中都會(huì )有不同程度的臭氣散發(fā)出來(lái)，如果不加處理就會(huì )造成二次污染。所以在設計中考慮了在原水泵房、脫水機房設排風(fēng)裝置，并用管道引出屋面高空排放，調節罐頂設排氣管、除油池、氣浮池上加蓋板，蓋上設有臭氣排放管，臭氣經(jīng)洗滌塔及生物降解后無(wú)害化排放。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
③布局合理
石油化工企業(yè)的污水含油量高，火災危險性大，合理的布局非常重要，既要能滿(mǎn)足水處理的要求，又要能滿(mǎn)足安全的要求。根據處理構筑物的特點(diǎn)，將污水處理廠(chǎng)劃分為三個(gè)區域：
一級處理區：主要有隔油池、原水泵房、氣浮池、調節罐、混凝絮凝反應池等；
二級處理區：包括生化池、二沉池、高密度檢測池、加藥間等；
污泥處理區：包括污泥脫水機房、污水提升泵房、污泥池。
整個(gè)水廠(chǎng)布局緊湊、簡(jiǎn)潔，操作方便，設有消防通道，消防設施齊全，綠化面積超過(guò)30％。
3處理效果
該污水處理廠(chǎng)自2003年6月運行以來(lái)，經(jīng)過(guò)前期的調試和運行經(jīng)驗的積累，現在的運行情況良好，對各類(lèi)污染物的處理效果見(jiàn)圖2—6。由圖可以看出，進(jìn)水水質(zhì)變化非常劇烈，水質(zhì)也較差。對于出水水質(zhì)，大連石化分公司在實(shí)際運行中執行《污水綜合排放標準》(GB8978--1996)與遼寧省地方標準《遼寧省沿海地區污水直接排人海域標準》(DB21-59-89)，要求必須達到其中的二級標準，力爭達到一級標準，具體指標如表2所示。從實(shí)際運行結果來(lái)看，出水完全能夠達到一級排放標準，同時(shí)也達到了設計指標，但是從出水監測的數值來(lái)看，出水中的油含量有兩次未達到一級排放標準，而達到3．5mg/L，分析原因為DCI除油裝置和DFA氣浮裝置在此期間運行不太正常所致。
4結論
①在煉油石化行業(yè)的污水處理設計中，需根據實(shí)際水質(zhì)情況對隔油、氣浮、生物處理以及出水沉淀池的處理單元進(jìn)行篩選，以找到最佳的處理工藝。另外還要考慮其防腐、除臭以及合理布局和消防安全等方面的問(wèn)題。
②石化行業(yè)廢水水質(zhì)的變化比較劇烈，所以應該增加調節罐的容量，使水質(zhì)得到很好的均勻，為下一步的處理做好準備。
③由于進(jìn)水是海淡混合石化含油污水，所以出水如果進(jìn)行再生回用就需要考慮脫鹽處理。一般需在源頭進(jìn)行分離，從而使不含鹽污水直接經(jīng)深度過(guò)濾后回用。(中國石油集團工程設計有限責任公司)
