大连石化公司所排废水具有水量大、水质不稳定、成分复杂等特点，废水中含有大量油污、硫化物、挥发酚等物质，COD、BOD，和TDS的值也非常高，采用常规方法难以处理，若直接排放将对环境造成极大的危害。大连石化公司污水处理厂的设计于2002年完成，于2003年6月投入运行。污水厂采用法国得利满(Degremont)公司的技术、工艺、布置格局和自动化操作方式，引进了先进的工艺理念、处理设施和运行设备，占地仅19000m2，实现了全程工艺运行的PLC控制，其技术水平和综合性能在国内处于领先地位。

1技术方案的选择

该污水处理厂的进水量为500m3/h，进水水质见表1。

石油类为生物难降解物质，它可造成生物呼吸困难、污泥生长缓慢，从而造成对BOD，、COD的去除率下降，因而一级处理效果的好坏，直接影响后续生化处理能否正常运行，也影响了整个污水处理系统运行的稳定性。设计采用隔油及气浮工艺去除大量的油脂、悬浮物及部分COD，同时减轻硫化物对生物的毒害作用，并在均质罐中进一步完成均质和除硫工作，从而保证进入生物处理区的污水能够满足生化处理的要求。

二级生物处理是整个污水处理工艺的核心，生物处理有许多方式，大多为活性污泥和生物膜法或两种方法的结合，对于含高浓度污染物的石化废水，活性污泥法更为适用，也更为成熟。因此，采用传统A/O工艺处理大连石化公司的含油含盐污水。

①除油单元

通过对全国石化炼油厂的考察发现，大多数污水厂的进水经过格栅后首先进入调节罐，完成初步的除油及均质，然后进入隔油池进一步去除油污及ss。由于原水中的油污和ss含量很高，隔油池在调节罐之后，污水中的油污很难被收集，并且污水中的ss经过长时间的停留会在罐中沉淀。对于沉积物目前还没有有效的清除手段，因此需要定期放空调节罐来清除油泥，其工作环境恶劣，运行操作困难。

考虑以上因素，决定首先进行初级隔油，将初级隔油池置于调节罐之前而不考虑在调节罐内除油。大连石化公司用地紧张，设计中采用DCI隔油池，同API隔油池相比，其特点为圆形设计，水深较深，结构更紧凑，节约了3/4的占地。其工作原理与API隔油池相似，不需要借助斜板进行物理分离。DCI隔油池配备去除浮油系统，浮油被刮除后送入DCI隔油池下的油污池内，然后用泵提升至油污罐内。

②硫化物氧化和水质均衡单元

由于炼油石化行业的污水具有水质、水量变化大的特点，所以选用2座5000m3的调节罐，将进入下游处理构筑物的流量和水质变化减小到最低。由于硫化物有毒性，必须在进入A/O系统前降低至生物能忍受的含量，因此污水中的硫化物需通过催化氧化作用去除。为了满足催化氧化作用的条件，需要向调节池中投加必要的氢氧化钠和酸调节pH值至8—8．5，随后投加氯化铁进行催化氧化反应，罐底设有曝气系统，通过Vibrair曝气头向调节罐供气。

③气浮处理单元

气浮工序对去除水中溶解性油污和SS有非常重要的作用，是生化处理正常运行的保障。现在石化行业多采用涡凹气浮，它具有结构简单、占地小、耗能低等特点，但它形成的气泡大、不均匀、去除率低、出水水质较溶气气浮差且对药剂的依赖性较强，因而选用了运行平稳、处理效果稳定的溶气气浮装置。该装置的溶气罐运行压力为600kPa左右，空气被注入罐内，在水中溶解，然后含饱和空气的水通过一个释压装置被送至气浮池的人口，50～80txm的气泡特别适合于附着在矾花上。

④生化处理单元

经过除油和气浮处理之后的污水将进人生化池，此单元是整个污水处理的核心，采用A/O工艺处理氨氮及有机物，该工艺运行简便、操作灵活、能耗低、构筑物少，在有效去除有机物的同时对氨氮的去除也非常有效。
A/O工艺是一种有回流的前置反硝化生物脱氮技术。其中前置反硝化在缺氧池中进行，硝化在好氧池中进行。在A/O工艺流程中，来自预处理区的污水首先进入缺氧池，再进入好氧池，并将好氧池的混合液与二沉池的污泥同时回流至缺氧池，污泥回流保证了缺氧池和好氧池中有足够数量的微生物并使缺氧池得到好氧池中硝化产生的硝酸盐。而原污水和混合液的直接进入，又为缺氧池反硝化提供了足够的碳源，使反硝化能够在缺氧池中进行。反硝化后的出水可在好氧池中进行BOD，的进一步降解和硝化作用。

在硝化反应过程中要消耗一定量的碱度，因此必须保证好氧池中有足够的碱度，以便将NH，一N转化成毒性较低的NO；一N。可以计算出，将1mg/L的NH，一N转化成毒性较低的NO；一N所需碱度的理论值(以CaCO，计)为7．14mg/L，而在缺氧池中还原1g的硝酸盐能够产生3．75g的碱度。因此1mg/L的NH，一N反应消耗碱度的理论值为3．39mg/L，这部分碱度通过向好氧池中投加碳酸钠获得。A/O工艺中的硝化效率可达到90％以上，混合液的回流比设计为300％。

在A/O生化池中，鼓风机提供曝气池生物反应所需的氧，曝气头由得利满公司开发，这种曝气头具有高效率、低能耗、寿命长、无堵塞危险的优点。因考虑到炼油和石化污水中含有溶剂，所以设计中不采用膜微孑L曝气头。

⑤深度处理单元

由于大连石化公司的污水含盐量高达21000mg/L，导致二沉池的沉淀效果较差，不能保证出水达到一级排放标准，因而决定在二沉池设计中采用低于规范要求的表面负荷，同时采用得利满公司的专利技术——高密度沉淀池进行深度物化沉淀，以确保达到一级排放标准。从实际情况来看，运行非常稳定，出水澄清达到了设计的要求。

⑥污泥脱水处理单元

污泥处理单元没有设置浓缩设施，这也是得利满公司工艺的一个亮点。污泥有两个来源，一部分来自DAF气浮池中收集的气浮污泥以及生化污泥，另一部分为高密度沉淀池收集的剩余污泥。两部分污泥分别在高密池及DAF池中完成浓缩，脱水前仅在搅拌池内储存、混合及调理即可。

对于污泥脱水装置，目前常用的有折带式真空转鼓过滤机、自动板框压滤机、滚压带式压滤机、离心脱水机等4种。本项目选用卧式螺旋卸料离心式脱水机，该装置具有投资少、可连续操作、维护工作量小、附属设备少、臭味少等优点，特别适用于含油量较高的污泥脱水。

综合考虑之后确定本污水处理厂的工艺流程如图1所示。

2工艺设计的其他影响因素

①防腐

该污水处理厂的进水中存在较高的氯离子，又进行充氧曝气，因此腐蚀情况复杂，成为影响设施长期运行的关键。为此在水池设计中采用耐海水腐蚀并能承受高硫酸盐含量的混凝土，池内壁根据规范要求涂刷防腐涂层；管线根据不同水质采用了PVC、碳钢衬塑、3161等材质，控制电缆及动力电缆线的选择根据石油化工及污水厂的情况选择防腐阻燃型，水泵等设备的选择也都充分考虑了腐蚀状况。

②除臭

由于石化行业污水的特殊性，其污水从源头直至处理的各个单元中都会有不同程度的臭气散发出来，如果不加处理就会造成二次污染。所以在设计中考虑了在原水泵房、脱水机房设排风装置，并用管道引出屋面高空排放，调节罐顶设排气管、除油池、气浮池上加盖板，盖上设有臭气排放管，臭气经洗涤塔及生物降解后无害化排放。。

③布局合理

石油化工企业的污水含油量高，火灾危险性大，合理的布局非常重要，既要能满足水处理的要求，又要能满足安全的要求。根据处理构筑物的特点，将污水处理厂划分为三个区域：

一级处理区：主要有隔油池、原水泵房、气浮池、调节罐、混凝絮凝反应池等；

二级处理区：包括生化池、二沉池、高密度检测池、加药间等；

污泥处理区：包括污泥脱水机房、污水提升泵房、污泥池。

整个水厂布局紧凑、简洁，操作方便，设有消防通道，消防设施齐全，绿化面积超过30％。

3处理效果

该污水处理厂自2003年6月运行以来，经过前期的调试和运行经验的积累，现在的运行情况良好，对各类污染物的处理效果见图2—6。由图可以看出，进水水质变化非常剧烈，水质也较差。对于出水水质，大连石化分公司在实际运行中执行《污水综合排放标准》(GB8978--1996)与辽宁省地方标准《辽宁省沿海地区污水直接排人海域标准》(DB21-59-89)，要求必须达到其中的二级标准，力争达到一级标准，具体指标如表2所示。从实际运行结果来看，出水完全能够达到一级排放标准，同时也达到了设计指标，但是从出水监测的数值来看，出水中的油含量有两次未达到一级排放标准，而达到3．5mg/L，分析原因为DCI除油装置和DFA气浮装置在此期间运行不太正常所致。

4结论

①在炼油石化行业的污水处理设计中，需根据实际水质情况对隔油、气浮、生物处理以及出水沉淀池的处理单元进行筛选，以找到最佳的处理工艺。另外还要考虑其防腐、除臭以及合理布局和消防安全等方面的问题。

②石化行业废水水质的变化比较剧烈，所以应该增加调节罐的容量，使水质得到很好的均匀，为下一步的处理做好准备。

③由于进水是海淡混合石化含油污水，所以出水如果进行再生回用就需要考虑脱盐处理。一般需在源头进行分离，从而使不含盐污水直接经深度过滤后回用。(中国石油集团工程设计有限责任公司)