中國石化海南煉油化工有限公司是一個(gè)以石油加工為主的石油化工企業(yè)。在原油加工生產(chǎn)過(guò)程中，需要一定量的工業(yè)用水，除加工過(guò)程中的冷卻水、蒸汽凝結水可以循環(huán)利用外，其它，如：工藝注水、油品洗滌水、機泵冷卻水、地面沖洗水、消防用水和生活用水，這些水直接或間接地與油品接觸，造成不同程度的污染，如不經(jīng)過(guò)處理而直接排放，必然對環(huán)境造成污染，所以，各類(lèi)污水在排放前必須經(jīng)過(guò)處理并使其達到國家排放標準。
1 煉油廢水的產(chǎn)生、特點(diǎn)及主要污染物
煉油廢水主要指原油的直接蒸餾、重質(zhì)油的直接裂化與蒸餾以及某些餾分的精制等過(guò)程中產(chǎn)生的生產(chǎn)廢水。煉油廠(chǎng)的污水通常分為含油污水、含硫污水、含鹽污水、生活污水以及其他污水等四大類(lèi)。其特點(diǎn)是污水排放量大、水質(zhì)復雜、對污水 處理系統沖擊性強。其主要的污染物還有油脂、酚類(lèi)、硫化物、氨氮等。
2 MBR 技術(shù)的概述
MBR 又稱(chēng)膜生物反應器（ Membrane Bio-Reactor）,它是膜分離技術(shù)與活性污泥法相結合的新型污水處理技術(shù)。它可以取代活性污泥法中的二沉池和砂濾等過(guò)濾設施，用微濾膜的高效分離作用將泥水分離，使出水達到排放或回用標準。隨著(zhù)科學(xué)和各種分離理論的發(fā)展，膜分離技術(shù)取得了迅猛的發(fā)展。它是保護水環(huán)境，實(shí)現污水資源化的一項重要技術(shù)。
3 生物膜的類(lèi)型及在污水處理中應用
3.1 膜的分類(lèi)
根據膜孔徑由大到小排序的分類(lèi)見(jiàn)表1。
表1 膜的分類(lèi)[3]
Table 1 Film classification
3.2 生物膜在煉廠(chǎng)污水處理中的應用
目前我國煉廠(chǎng)對于煉油污水一般都進(jìn)行集中處理，流程多是在“老三套”即“隔油-浮選-生化”之后增加適度的深度處理。在預處理過(guò)程中污水中的浮油、乳化油以及相對密度近于1 的微小懸浮顆粒都已被去除。但廢水中COD、氨氮、BOD5、殘留懸浮物以及磷含量依然很高。MBR 工藝就是在“老三套”的基礎上，采用“膜生物反應器和厭氧-好氧循環(huán)運行”（一體式膜生物反應器）的處理工藝。
預處理后通過(guò)管道輸送進(jìn)入MBR 生化系統的進(jìn)水回流區。進(jìn)水與膜區返回的活性污泥在進(jìn)水回流區混合后，經(jīng)過(guò)潛水推進(jìn)器推流進(jìn)入缺氧區。在缺氧區內，大分子量長(cháng)鏈有機物分解為易生化降解的小分子有機物，同時(shí)硝態(tài)氮通過(guò)反硝化作用轉化成氣態(tài)氮而從水中脫離。缺氧區的水經(jīng)過(guò)推流進(jìn)入到好氧區，污水在此池內進(jìn)行有機物生化降解，去除水中的BOD 和COD，氨氮轉化為硝態(tài)氮。好氧區后面為膜區，由于膜的高效截留作用，全部細菌均被截流在膜生物反應器中，可以有效截留硝化菌，使硝化反應順利進(jìn)行，有效去除氨氮；同時(shí)可以截留難于降解的大分子有機物，延長(cháng)其在反應器中的停留時(shí)間，使之得到最大限度的降解。經(jīng)生物降解處理后的水在清水泵的抽提作用下通過(guò)膜組件，濾過(guò)液經(jīng)由膜組件集水管匯集排出供回用。
膜分離過(guò)程的驅動(dòng)力是壓力差，通常應用泵作為動(dòng)力，通過(guò)泵的加壓，使污水在膜系統外快速循環(huán)，這也防止了膜的污染。故膜系統都有兩個(gè)出口，一是回流液（濃縮液）出口，另一是透析液出口，當污水在膜絲外快速循環(huán)時(shí)，流體呈交叉錯流狀態(tài)，懸浮固體無(wú)法沉積于膜上，可以保證膜系統能夠長(cháng)期穩定運行。
4 膜的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)
（1）生物膜能夠高效地進(jìn)行泥水分離，使出水水質(zhì)良好、穩定，受進(jìn)水水質(zhì)沖擊小，出水懸浮物和濁度接近于零。
（2）膜的高效截流作用，使微生物完全截流在反應器內，實(shí)現了反應器水力停留時(shí)間（HRT）和污泥齡（SRT）的完全分離，使運行控制更加靈活穩定。
（3）膜反應器內的微生物（活性污泥）濃度高，可達10 000 mg/L 以上，耐沖擊負荷。
（4）有利于增殖緩慢的硝化細菌的截流、生長(cháng)和繁殖，使得系統硝化效率得以提高。
（5）膜分離使污水中的大分子、難降解成分，在體積有限的生物反應器內有足夠的停留時(shí)間，有利于專(zhuān)性菌的培養，大大提高了難降解有機物的降解效率。
（6）系統采用PLC 控制，可實(shí)現全程自動(dòng)化控制，節省人力，降低勞動(dòng)負荷。
5 膜技術(shù)在節能減排方面的利用
針對上述的特點(diǎn)我們積極穩妥地將膜生物反應器技術(shù)應用到石化的污水處理與回用中,經(jīng)過(guò)膜分離技術(shù)煉油污水處理后出水水質(zhì)可達一級A 和回用標準，完全可以用于循環(huán)冷卻水的補充用水、裝置地面沖洗水以及廠(chǎng)區內綠化用水，達到節能減排減低成本的目的(表1)。
表2 MBR 出水水質(zhì)
Table 2 MBR effluent water quality mg·L-1
6 小結
采用膜生物反應器技術(shù)處理煉油污水，可以有效地降解水中的有機污染物和其他營(yíng)養物質(zhì)，具有抗沖擊負荷能力強、生物處理效率高、占地面積小等特點(diǎn)。其出水可以直接用于循環(huán)冷卻水的補水，污水場(chǎng)內設備的清洗和反洗、藥劑稀釋、廢氣洗滌等，這對于企業(yè)減少污染物排放，降低水耗，起到了很重要的作用。對其他具有類(lèi)似特點(diǎn)的工業(yè)污水處理與回用也具有很好的借鑒意義，值得大力研究與推廣。從某種程度上說(shuō)，膜生物反應器技術(shù)來(lái)源于傳統的污水生物處理工藝，但它卻達到了傳統污水生物處理技術(shù)所難以達到的高度。因此，我們有理由相信，只要是傳統生物處理技術(shù)可以處理的污水，膜生物反應器技術(shù)都可以勝任或完成的更好。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
當然，膜生物反應器技術(shù)也不是萬(wàn)能的，在它的使用過(guò)程中，必須有針對性地與傳統的污水預處理、和其它處理手段進(jìn)行有機的結合，才能最大程度地發(fā)揮它的效能，實(shí)現膜生物反應器技術(shù)的大規模工程應用。
