袁羅云
（岳陽石油化工總廠 供排水廠，湖南 岳陽 414014）

　　摘　要：岳陽石油化工總廠廢水處理原采用表曝裝置，在運(yùn)行中存在許多問題。將表曝工藝改為膜／泥兩段好氧工藝（O/O）運(yùn)行，結(jié)果表明，運(yùn)行正常穩(wěn)定，出水CODcr＜150mg／L。
　　關(guān)鍵詞：膜／泥工藝；表曝裝置；污水處理；工藝改造
　　中圖分類號：X703
　　文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B
　　文章編號：1009-2455（2002）03-0059-03

　　岳陽石油化工總廠于1981年建成一套表面曝氣污水處理裝置，設(shè)計(jì)處理水量422m³/h，原水CODcr≤1100mg／L，出水 CODcr≤200mg／L，停留時(shí)間為28h。隨著環(huán)境保護(hù)要求的提高，政府環(huán)保部門將表曝污水處理裝置出水CODcr標(biāo)準(zhǔn)由原來的200mg／L提高到150mg／L，并作為2000年環(huán)保達(dá)標(biāo)排放考核指標(biāo)，表曝裝置的能力和出水質(zhì)量已不能滿足要求。

1 表曝裝置運(yùn)行中存在的問題

　　該裝置采用典型的分建式表面曝氣活性污泥工藝，CODcr去除率一直保持在83％以上。隨著污水性質(zhì)的變化和排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，表曝裝置工藝和運(yùn)行中存在的問題愈加明顯。
1.1 不耐高負(fù)荷沖擊
　　隨著污水的可生化性愈來愈差和排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，表曝裝置的進(jìn)水CODcr只能控制在800mg／L左右，這樣需要大量的處理后污水或自來水稀釋，而大量的處理后污水稀釋，使處理系統(tǒng)內(nèi)污泥環(huán)境變差，或是消耗大量的自來水。系統(tǒng)抗沖擊能力變差，尤其是在污水的可生化性較低時(shí)，沖擊影響更為嚴(yán)重。
1.2 污水的停留時(shí)間不夠
　　污水在池內(nèi)停留時(shí)間（含稀釋水）為15h，當(dāng)污水中難以被微生物降解的芳香烴和長鏈烷烴濃度增高時(shí)，由于污水的可生化性下降而導(dǎo)致CODcr去除率相應(yīng)降低。
1.3 池內(nèi)污水充氧不足
　　由于表面曝氣是采用葉輪曝氣方式，使二段好氧池不斷更新液面和產(chǎn)生水躍獲得相對動態(tài)的氣液接觸界面，氣液接觸界面的多少，僅僅與曝氣池水體表面相關(guān)，增大氣液接觸界面的手段只能是加快水體表面的液面更新與產(chǎn)生更強(qiáng)的水躍。但由于表面曝氣氣液接觸界面的形成，無論如何也擺脫不了水體表面這樣一個很窄小的范圍，因此，曝氣量難以調(diào)控，池內(nèi)溶解氧不足。同時(shí)，表曝機(jī)葉輪工況難以判斷，耗電量大，機(jī)械設(shè)備多，維修量大。
1.4 池內(nèi)污泥與污水混合不均勻
　　由于表曝池內(nèi)留有死角和進(jìn)水進(jìn)泥不均勻，造成池內(nèi)泥水混合不均勻，處理效果變差，嚴(yán)重時(shí)部分沉積在池底的污泥發(fā)生厭氧分解，污泥變黑上浮。
1.5 勻質(zhì)池的調(diào)節(jié)容積小
　　對于水質(zhì)變化大，成份十分復(fù)雜的石油化工及煉油混合高濃度有機(jī)污水，其勻質(zhì)池一般應(yīng)設(shè)置不小于24h的調(diào)節(jié)容積。目前的勻質(zhì)池，其總有效調(diào)節(jié)容積僅為9600m³，停留時(shí)間為11h，而且由于分兩組采用“一進(jìn)一出”的方式分別向氧化溝、A／O和表曝3套裝置供水，實(shí)際有效調(diào)節(jié)時(shí)間僅為5～6h，遠(yuǎn)不足以平抑其水質(zhì)波動。

2 表曝改O／O工藝設(shè)計(jì)

2.1 岳化總廠J業(yè)污水來源及現(xiàn)狀
　　岳化總廠工業(yè)污水污染物主要是有機(jī)物，各生產(chǎn)裝置所排污水分為2大類：石油化工裝置所排污水，烯烴廠所排煉油污水。CODcr平均值在1500～2000mg／L；單項(xiàng)毒物嚴(yán)重超標(biāo)；污水中可生化需氧量與生化需氧量的比值為0.4～0.6。
2.2 工藝設(shè)計(jì)參數(shù)及流程
2.2.1 主要設(shè)計(jì)參數(shù)
　　 進(jìn)水CODcr≤1000mg／L；處理水量Q＝422m³／h；總?cè)莘e負(fù)荷：0.41kg［BOD₅］／（m³.d）；出水水質(zhì)：CODcr≤140mg／L；BOD5≤30mg／L；SS≤70mg／L；Oil≤10mg／L。停留時(shí)間：預(yù)處理段5h，活性污泥好氧段28h。
2.2.2 工藝流程
　　工藝流程見圖1。

　　污水通過計(jì)量后進(jìn)入勻質(zhì)池，經(jīng)勻質(zhì)池均勻混合進(jìn)入預(yù)處理池，N、P營養(yǎng)鹽由投藥間導(dǎo)入預(yù)處理池進(jìn)水混合槽，污水充分混合后進(jìn)人預(yù)處理池，預(yù)處理池出水在進(jìn)水進(jìn)泥總渠與回流污泥混合并進(jìn)入二段好氧池前端。處理后的污水混合液自流至沉淀池，沉淀池上清液外排，下層污泥大部分回流至二段好氧池，少量剩余污泥通過泥泵排往堆渣場。
2.3 主要設(shè)施及特點(diǎn)
2.3.1 勻質(zhì)池
　　勻質(zhì)池在改造時(shí)利用原有池子，在池底部加裝了下彎式環(huán)路穿孔曝氣裝置和散流曝氣器。改自然混合為強(qiáng)制攪拌混合。改造后匆質(zhì)池的優(yōu)點(diǎn)為：氣量調(diào)節(jié)靈活，可根據(jù)需要調(diào)節(jié)混合強(qiáng)度，并起到了預(yù)曝氣的作用。
2.3.2 預(yù)處理池
　　預(yù)處理池為新設(shè)計(jì)構(gòu)筑物22.7m×40.95m×5m，預(yù)處理池采用生物膜法，池內(nèi)裝有下彎式環(huán)路穿孔曝氣裝置和1650m³組合填料，填料負(fù)荷為1.1kg［BOD₅］／（m³.d），DO≥2.0mg／L。
　　生物膜法中的曝氣，從理論上分析，應(yīng)該是越均勻越好。曝氣氣泡分布有一個點(diǎn)均勻、線均勻、面均勻的區(qū)別。通常的曝氣器因受服務(wù)面積的影響，只能形成束狀均勻，或一條線均勻。而下彎式環(huán)形穿孔管曝氣裝置則可根據(jù)不同的氣量，進(jìn)行不同的干管和支管的組合、配套、布管，由于解決了內(nèi)堵塞問題，開孔可小至3mm以下，密點(diǎn)陣曝氣，相比較可以在更深水位形成均勻曝氣面，從而提高整池曝氣均勻性。
　　組合填料由軟性纖維束、高分子聚合塑料環(huán)片。支撐套管、中心繩組成。軟性纖維束用獨(dú)特的穿孔固定方式均勻的分布在塑料環(huán)片的周邊，絲束不會脫落，同時(shí)避免了填料中心結(jié)團(tuán)的現(xiàn)象，改善了中心供氧，塑料環(huán)片中間雪花狀、針刺狀結(jié)構(gòu)，又起到了良好的布水、布?xì)庾饔?，使該填料具有傳質(zhì)效果好，氧利用率高，耐沖擊，處理穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
　　下彎式環(huán)路穿孔曝氣裝置和填料特別是彈性填料配合使用，可以連續(xù)不斷地使氣水混合流體受到劇烈的碰撞和切割作用，把大氣泡切割成小氣泡，從而大大地加速了氧的轉(zhuǎn)移效率，提高了氧的利用率。
　　預(yù)處理池是一個集吸附、生物絮凝、生物降解、沉淀等多功能的綜合反應(yīng)器。污水進(jìn)人反應(yīng)器后，經(jīng)過充氧的污水以一定的速度流經(jīng)填料，使填料上的生物膜與污水充分接觸，從而使污水得到“粗處理”^[1]。
　　預(yù)處理池采用下彎式環(huán)路穿孔曝氣裝置和組合填料配合使用具有如下優(yōu)點(diǎn)：①污泥活性高（泥齡低），BOD₅負(fù)荷高，MLSS量大，相對來說處理效率高，耐高負(fù)荷沖擊，剩余污泥少；②能夠克服污泥膨脹問題，由于絲狀菌存在，能夠提高有機(jī)物的分解能力；③傳質(zhì)條件好，處理時(shí)間短；充氧效率高，有機(jī)物的氧化速度相對提高。
2.3.3 二段好氧池
　　利用原有南北兩組表曝池共24格11m×11m×5m（單格），負(fù)荷≤0.2kg［BOD₅］／（kg［MLSS］.d），DO≥2.0mg／L。拆除表曝機(jī)，分格進(jìn)水進(jìn)泥方式改為分組前端進(jìn)水進(jìn)泥，后端出水方式，加裝HS－旋混曝氣器，形成推流式曝氣工藝。
　　HS-旋混曝氣器具有大孔雙向旋流，局部強(qiáng)化旋混，動能相互作用，球罩阻擋散流等綜合作用，使氣相在液相中獲得了很大的旋轉(zhuǎn)擴(kuò)散，產(chǎn)生豐富的氣液接觸界面，從而達(dá)到穩(wěn)定的細(xì)小氣泡曝氣運(yùn)行效果，較好地克服了微孔曝氣設(shè)備的不足，是一種較為理想的曝氣設(shè)備。
　　鼓風(fēng)曝氣采用3臺RF300型羅茨風(fēng)機(jī)供風(fēng)，單機(jī)風(fēng)量133m³／min，升壓49.0kPa，2用1備。

3 系統(tǒng)啟動和運(yùn)轉(zhuǎn)

　　表曝裝置改造工程于2000年8月動工，12月啟動運(yùn)行，其運(yùn)行效果良好，各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
3.1 接種悶曝
　　從2000年12月4日開始配水，分別向預(yù)處理池、二段好氧池輸人污水和自來水，預(yù)處理池配水CODcr為656mg／L；二段好氧池配水CODcr為644mg／L。通過污泥泵將A／O裝置污泥連續(xù)輸入預(yù)處理池和二段好氧池，在此期間，通過兩池放空閥及污泥泵形成兩池自身循環(huán)。同時(shí)啟動鼓風(fēng)系統(tǒng)和投藥系統(tǒng)，為池內(nèi)污泥快速增長提供充足的溶解氧和營養(yǎng)鹽。污泥濃度上升至0.9～1.5g／L，二段好氧池污泥狀況較好。
3.2 動態(tài)培養(yǎng)
　　從2000年12月10日起，開始連續(xù)向預(yù)處理池進(jìn)原水，進(jìn)水流量控制在100－200m³／h，進(jìn)水CODcr控制在 600～800mg／L，連續(xù)向預(yù)處理池和二段好氧池輸人接種污泥，進(jìn)行連續(xù)進(jìn)水動態(tài)培養(yǎng)污泥。污泥濃度雖然在 12月 11日有所下降，但整體上升趨勢不變，至12月17日，污泥濃度達(dá)到2.1g／L，同時(shí)，裝置出水 CODcr穩(wěn)定在100mg／L以上，CODcr。去除率穩(wěn)定在85％以上，表明污泥培養(yǎng)基本成熟。
3.3 污泥馴化
　　污泥從A／O裝置接種而來，由于設(shè)計(jì)負(fù)荷及進(jìn)出水CODcr、充氧、池型不一致，必須對污泥進(jìn)行馴化。從2000年12月17日起逐漸加大了預(yù)處理池進(jìn)水流量，提高混合水CODcr。總?cè)莘e負(fù)荷從0.20kg[BOD₅］／（m³.d）提高至0.33kg[BOD₅］／（mg.d），
已達(dá)到設(shè)計(jì)總?cè)莘e負(fù)荷的80％，污泥濃度穩(wěn)步上升，CODcr去除率達(dá)80％，CODcr合格率達(dá)100％，至此，污泥培養(yǎng)馴化完成。
3.4 運(yùn)行效果
　　在穩(wěn)定運(yùn)行期間，原水CODcr濃度平均為782.5mg／L，最高1980.6mg／L，最低 325.8mg／L，平均出水 CODcr為90.1mg／L，平均每天處理污水9650m³。
　　從裝置實(shí)際運(yùn)行情況看，進(jìn)水CODcr濃度提高，出水CODcr濃度和CODcr去除率隨之上升，CODcr濃度在1000mg／L以下時(shí)，出水平均CODcr在140mg／L以下；裝置總的去除率基本穩(wěn)定在87％以上，處理效果良好。同原表曝工藝相比電耗下降27％，每年節(jié)電143×10⁴kw·h。統(tǒng)計(jì)2001年1月至8月生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)，O／O裝置生產(chǎn)運(yùn)行技術(shù)指標(biāo)結(jié)果見表1。

表1 表曝裝置改造后穩(wěn)定運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 月份 進(jìn)水流量/(m³.h^-1) 進(jìn)水CODcr/(mg.L^-1) 總?cè)莘e負(fù)荷.（kg[BOD₅].m^-3.d^-1) 電單耗/（kWh.m^-3) 出水CODcr/(mg.L^-1) 總CODcr去除率/% 綜合合格率/% 1 428 719 0.301 1.45 96.6 86.5 93.0 2 457 716 0.320 1.43 98.6 86.2 89.7 3 458 916 0.410 1.35 108 88.2 89.7 4 337 795 0.262 1.27 86.6 89.1 91.9 5 419 852 0.349 1.29 91.3 89.3 97.8 6 413 743 0.300 1.43 93.4 87.4 99.5 7 343 729 0.244 1.38 65.7 91.0 100 8 362 790 0.279 1.41 80.5 89.8 100 平均值 402.1 782.5 0.308 1.38 90.1 88.4 94.2

4 結(jié)論

　　將表曝裝置改造成生物膜法十活性污泥法兩段好氧工藝處理石化污水，集中了生物膜法和活性污泥法污水處理的共同優(yōu)點(diǎn)，處理負(fù)荷較高，耐水量和水質(zhì)的沖擊，剩余污泥少，動力消耗少，操作管理方便；處理效率高，CODcr去除率比表曝工藝提高3％～5％，工藝運(yùn)行穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)：

　　[1]唐傳祥.A／O1O2工藝處理石油化工和煉油混合廢水的可行性研究[J].化工給排水設(shè)計(jì)，1998，（4）：28－35.

　　作者簡介：袁羅云（1964－）男，湖南常德人，工程師，岳陽石油化工總廠供排水廠廠長，一直從事環(huán)境工程的研究和管理工作，電話（0730）8492772。