煉油廢水是廢水水量較大的一類工業(yè)廢水，具有污染物種類多、成分復(fù)雜、毒性大以及危害嚴重的特點。我國目前尚有為數(shù)眾多的百萬噸以下的地方煉油廠在運行，近年來與地方環(huán)保要求日趨嚴格，而地方煉油廠普遍存在廢水處理工藝落后，改造用地有限，財力不足等實際情況。因此，在原有老舊廢水處理系統(tǒng)基礎(chǔ)上進行升改造，設(shè)計出行之有效的、低成本、路線靈活、適應(yīng)性強、處理效果穩(wěn)定的處理工藝以滿足現(xiàn)行污水排放標準成為煉油廢水處理中一項緊迫的技術(shù)難題。
根據(jù)進出水水質(zhì)情況以及廢水處理站現(xiàn)有生物處理構(gòu)筑物實際情況，本工程工藝設(shè)計為雙模式、三段式生物接觸氧化工藝。
先將煉油廢水進行隔油、氣浮等物化預(yù)處理，去除廢水中含有的全部浮油、大部分乳化油及其他固體懸浮物，盡可能減小后續(xù)生化處理系統(tǒng)污染物負荷。
經(jīng)過預(yù)物化的廢水進入到三段式生化接觸處理系統(tǒng)。每段生化接觸處理系統(tǒng)中均布置有彈性填料，池底部均設(shè)有微孔曝氣系統(tǒng)。煉油廢水水質(zhì)與每批次入廠原油品質(zhì)密切相關(guān)，因此段生物接觸池為缺氧、好氧兩用生物接觸池。當廢水水質(zhì)較好時(cod≤350 mg/l、nh3-n≤45 mg/l)，段生物接觸池設(shè)為缺氧生物接觸池，與之配套的大功率羅茨鼓風機關(guān)閉，而池底的小功率潛水攪拌機啟動，實現(xiàn)低功耗運行，全池溶解氧質(zhì)量濃度<0.2 mg/l，呈缺氧狀態(tài)。此時發(fā)生前置反硝化反應(yīng)。當廢水水質(zhì)較差時(cod>350 mg/l，nh3-n>45 mg/l)，段生物接觸池切換為好氧生物接觸氧化池，與之配套的羅茨鼓風機啟動，潛水攪拌機關(guān)閉。此時三段生物接觸池雖然均為好氧生物接觸氧化池，但各段發(fā)生的主要反應(yīng)類型不同，反應(yīng)控制條件不同，優(yōu)勢菌種不同，主要削減污染物類型也不同。段主要去除硫化物等小分子污染物，第二段主要去除揮發(fā)酚等有機污染物，并向其中定量投加磷酸鹽，以調(diào)整補充微生物必需的營養(yǎng)物質(zhì)，第三段主要去除氨氮，根據(jù)ph控制器反饋的數(shù)值，由plc控制計量泵向其中定量投加氫氧化鈉和碳酸鈉的混合溶液，補充硝化反應(yīng)所需堿度，并調(diào)整系統(tǒng)ph在7.5~8.0，使其處于硝化反應(yīng)的*ph范圍。
當廢水水質(zhì)較好時，第三段處理出水部分回流至段生化池(此時為缺氧反應(yīng)池)，由電磁流量計測定流量，閥門調(diào)節(jié)回流比在50%~。段生物接觸池完成前置反硝化反應(yīng)，可降解約25%有機污染物，同時增加水中堿度，有效減小第三段加堿量，節(jié)省藥劑費用。當廢水水質(zhì)較差時，第三段處理出水回流量減小，甚至關(guān)閉回流，以保證廢水在系統(tǒng)中呈推流式流態(tài)，保證各段的反應(yīng)推動力和實際停留時間。
三段生化接觸處理系統(tǒng)整體為推流式，而每段內(nèi)部流體呈內(nèi)循環(huán)*混合態(tài)，實現(xiàn)推流式和*混合式的組合。這樣既具有推流式反應(yīng)推動力強，各段優(yōu)勢專屬菌群固定等優(yōu)點，又具有*混合式抗沖擊負荷能力強、出水水質(zhì)穩(wěn)定的特點。每段生化池內(nèi)部設(shè)計為內(nèi)循環(huán)式，水流隨曝氣器布置位置呈明顯中心上升、周邊下降的流態(tài)，增強了溶解氧、污染物與微生物之間的傳質(zhì)效果，對填料上生物膜沖刷力較強，有利于生物膜的更新。
本設(shè)計能夠形成生物接觸池體內(nèi)循環(huán)*混合態(tài)卻并不像傳統(tǒng)工藝那樣依靠設(shè)置中心導(dǎo)流筒或隔墻，而是依靠池型結(jié)構(gòu)與曝氣區(qū)域布置。生物接觸池體為圓形，而填料支架整體為圓的內(nèi)接正方形，曝氣系統(tǒng)位于填料支架的正下方。因此，隨曝氣的進行，在正方形曝氣區(qū)域形成明顯的向上流，而曝氣區(qū)域外的4個圓缺區(qū)域則形成明顯的向下流，從而形成強烈的內(nèi)循環(huán)*混合狀態(tài)。
第三段生物接觸池出水進入斜管沉淀池，由于生物接觸氧化以生物膜工藝為主體，兼有少量活性污泥存在，系統(tǒng)整體污泥產(chǎn)率較低。因此斜管沉淀池底部污泥主要由正常老化脫落的老、舊生物膜組成，少量為活性污泥。沉淀池底部污泥輸送由氣提完成，僅需要從生化池曝氣主管中引出一根支管，即可*全沉淀池污泥輸送需要，節(jié)省了設(shè)備投資和運行費用。污泥一部分被輸送至污泥儲池，進行污泥處理，一部分則回流至第三段生化池入水口，以適當補充池內(nèi)污泥。由于本工藝采用的生物接觸氧化以生物膜工藝為主，具體的污泥外排與污泥回流比例根據(jù)生物池每日實測污泥濃度通過閥門做調(diào)整，一般情況下，外排和回流各50%。