EMBAF工艺在炼油污水处理系统中的应用贺苹

-34-减排技术石油石化节能与减排2011年第1卷第9期1概述天津分公司炼油污水处理系统始建于1975年，采用的流程是隔油→气浮→曝气工艺，设计能力为500m3/h。1995年扩建了一座4000m3池容的鼓风曝气池。2006年增设增建高浓度含盐污水处理设施处理碱渣废水。随着天津石化公司1000kt/a乙烯及配套项目的建成，对原炼油污水处理装置也进行了改造，用于处理炼油系统含盐污水。改造后的含盐污水处理场设计水量为300m3/h，出水指标为COD≤130mg/L；NH3-N≤30mg/L；SS≤50mg/L；含盐量≤2000mg/L；pH：6～9.5。其污水来源主要为新建及改造炼油装置的电脱盐污水、乙烯苯酚丙酮碱渣、循环水排污等高含盐污水，经处理后达标外排。改造后流程见图1。2011年天津市执行更加严格的地方环保排放标准，要求排放污水中COD≤60mg/L、油≤3mg/L、NH3-N≤8mg/L、SS≤20mg/L。为了达到相关标准的要求，见表1，天津分公司动力部在现有鼓风曝气池设施之后选用了以EM-BAF（工程菌-曝气生物滤池）为核心装置的二级生化处理设施。工艺流程见图2。表1二次生化进出水水质标准水质指标CODcr/mg·L-1SS/mg·L-1氨氮/mg·L-1温度/℃含盐量/mg·L-1石油类/mg·L-1pH进水指标≤130≤100≤3015～35≤5000≤86～9.5出水指标≤60≤20≤815～35≤5000≤36～9EM-BAF工艺在炼油污水处理系统中的应用贺苹（中国石化股份公司天津分公司动力部，天津大港300270）摘　要：介绍了以EM-BAF（工程菌-曝气生物滤池）为核心装置的二级生化处理设施在天津分公司炼油污水处理系统中的调试与运行情况。EM-BAF装置在调试稳定运行后期出水CODcr指标稳定在50～60mg/L，氨氮指标稳定在6mg/L左右，pH、石油类等指标均符合达标排放要求。调试与运行结果表明EM-BAF装置比较好的解决了炼油含盐污水达标排放的问题。对该装置在调试及运行过程中存在的问题进行了分析总结，提出了解决办法。关键词：生化处理EM-BAF炼油污水工程菌收稿日期：2011-08-16作者简介：贺苹，女，工程师，从事污水处理日常运行管理维护工作。图1炼油污水处理改造后流程含盐污水提升泵均质罐隔油池一级涡凹气浮池二级溶气气浮池提升泵纯氧曝气池中沉池空气曝气池二沉池排放缓冲池图2EM—BAF系统工艺流程简图පᡸชᡸචᡸᕱҍ̃ෛ෈ѢපԜဗథ෉ชܪူጆፑ᣹ಕଅஉᴁ᮲఺EM-BAF෈ᬶช̋二沉池出水经提升泵加压后进入EM-BAF池，EM-BAF池分四组七级，内装有级配填料并接种工程菌，废水中的COD、氨氮等污染物被去除-35-石油石化节能与减排后而达标排放。设计规模为300m3/h，水力停留时间：HRT＝12.1h。2EM-BAF技术简介2.1EM-BAF技术概述EM-BAF中文全称为工程菌-曝气生物滤池，是在改进、优化传统BAF工艺的基础上发展而来。通过应用级配填料、工程菌等新技术，克服了BAF工艺的技术瓶颈，解决了BAF中布水布气不均的问题，提高了传质效率和容积负荷率，提高对难降解污染物的去除效率。级配填料能够减少滤床的水头损失，填料表面的活性基团可以加快生物膜形成，提高生物膜总量。根据污染源类型和主要污染种类，可以有针对性的使用不同的工程菌产品，扩大了工艺的适用范围，提高处理效果。工艺流程简单，运行管理方便。EM-BAF工艺核心包括以下两点。（1）级配填料：①级配填料为亲水性高分子材料加工而成，空间结构呈网状，比表面积大、孔隙率大于、耐磨损性能强、化学性能稳定、表面含有一定数量的活性基团；②级配填料为亲水性物质，有利于细菌的附着生长；③通过填料孔隙设计增加大孔的比率，能够改善填料的透气过水性能，实现均匀布气布水，提高传质效率和DO（溶解氧）利用率；④级配填料表面活性基团与微生物间可以形成具有较强的吸附、固定能力化学键，促使这些微生物在填料表面迅速挂膜，保持一定的生物浓度，从而提高对难降解物质的处理效率。（2）工程菌：①工程菌制剂提供的微生物可以在短时间内形成活性污泥或生物膜，大大缩短了污泥培养驯化的时间，因而污染物降解速度快、去除效率高；②工程菌中含有专性菌，对难降解物质具有较强的分解能力，出水水质可达到或优于排放标准；③工程菌具有极强的针对性。可依据污染源类型和主要污染物进行复配，广泛适用于石油石化、煤化工、制革、造纸、医药等行业的废水治理。2.2EM-BAF技术特点（1）EM-BAF工艺对污染物去除效率高，出水水质好。EM-BAF工艺最高容积负荷可达COD20kg/（m3·d）以上，氧气利用率15%，占地面积只有一般工艺的2/3～1/2，运行费下降30%～50%。（2）对高难度有机污水和高氨氮污水有独特的处理效果。EM-BAF工艺含有大量降解氨氮、芳烃类、多环和杂环类的专性菌种，具有较高的活性和较强的抗冲击性能，对多种难降解污染物有极好的处理效果。（3）较强的抗冲击性能。EM-BAF工艺单位容积填料内的生物量约为25～40g/L，因而对水质、水量在大范围内波动具有较强的适应能力。（4）优异的除臭性能。EM-BAF工艺能够有效分解污水的含硫、含氮有机物，将其氧化成为N2、CO2、H2O和SO42-，改善了污水处理装置区域的空气环境。（5）污泥产量低，污泥处理系统规模小。污泥产率仅为普通工艺的10%～20%，污泥处理的投资与处理费用大幅降低。（6）EM-BAF工艺流程简捷，运行管理方便。3EM-BAF装置的调试与运行3.1调试阶段二次生化设施与2010年12月完成建设施工转入调试运行阶段。EM-BAF池的工艺调试主要包括，工程菌的激活驯化、流量提升和稳定运行、系统冲击及恢复4个阶段。（1）第1阶段，投加菌种进行闷曝激活，持续3天后根据池内表象分析，菌种激活达到一定效果。但激活效果不理想，主要原因为温度过低。为保证菌种激活温度，采取小流量进水、进水端蒸汽伴热的方式进行菌种激活，直至池内水质变清，并出现茶色，菌种激活基本完成。该阶段历时7天。菌种激活效果见图3。图3菌种激活效果图贺苹．EM-BAF工艺在炼油污水处理系统中的应用（2）第2阶段，2011年1月起进行流量提升工作，逐步将进水流量从90m3/h平均进水COD-36-☆2011年第1卷第9期☆石油石化节能与减排220mg/L，提升至150m3/h进水COD200mg/L，系统出水稳定，系统出水COD在达到55mg/L左右后，流量提升阶段进展相对顺利，该阶段历时10天。（3）第3阶段，1月9日至1月15日进水水质相对稳定，系统进入稳定运行阶段。在进水流量150m3/h，COD200～400mg/L的运行工况下，系统出水COD达到设计出水水质。NH3-N去除率也达到25%的去除效果，见图4。2月起系统进入相对稳定。出水COD基本达到设计出水水质要求。但氨氮去除效果不理想。2月中旬连续3天投加葡萄糖（按照COD50mg/L投加），提高系统内BOD，之后氨氮去除效果明显改善，基本达到设计要求。3.2稳定运行阶段自2011年2月开始，系统逐步趋于稳定运行，系统进水流量200～250m3/h，进水COD110～180mg/L达到设计负荷。出水水质稳定，排放指标基本符合标准要求。见图6－7。图6EM-BAF装置COD去除效果图4稳定运行期系统出水效果图图5进水SS过高对系统的冲击0501001502002502.001.501.000.500.000.501.00ᤈපCODѢපCODCODԜᬓညCODԜᬓညὋ%CODդ᧙/mg·L-12త26௅3త1௅3త4௅3త7௅3త10௅3త13௅3త16௅3త19௅3త22௅3త25௅3త28௅3త31௅4త3௅4త6௅4త9௅4త11௅4త14௅4త17௅4త18௅4త21௅采用小流量进水、进水端蒸汽伴热的方式进行菌种激活，很快完成菌种激活。（2）水量控制问题。系统来水水量波动较大，导致系统水力负荷波动，对填料表层生物膜的生长造成较大影响。针对这种情况采取适当降低进水水量，分部核算去除负荷的方法很快稳定了装置的出水效果。（3）进水SS过高。调试期共发生三次较为严（4）第4阶段，系统冲击与恢复。2011年1月中旬EM-BAF装置进水SS为设计值的数倍，对系统造成严重冲击。通过加大排泥频次的方式，降低系统内SS；排泥间隙投加工程菌，系统很快得4系统存在问题及处理措施EM-BAF系统在调试及正常运行期间也出现进水冲击超标、COD去除效果不稳定、氨氮去除率偏低及出水SS不稳定等问题，通过系统分析，总结了以下几个问题，并进行了有针对性的运行调整，达到了保证工艺运行的目的。（1）温度问题。调试初期气温较低，工程菌激活效果不理想。为保证菌种激活过程中的温度，到恢复，至1月下旬系统基本恢复至冲击前处理效果，见图5。-37-石油石化节能与减排重的进水SS超过设计值数倍的工况，造成系统处理效果明显恶化。为保证菌种活性及时对系统进行排泥、反冲洗，并间隙补充投加工程菌种，尽快遏制系统出水恶化的局面，稳定了运行。（4）硝化菌培养缓慢。系统运行初期氨氮去除效果不明显。经过分析，氨氮的去除主要靠硝化菌的脱氮作用来完成，而硝化菌的代谢周期比较长，生长较慢，同时其对进水BOD的水平要求也较高，由于在菌种活化初期水温偏低采用了小流量进水和蒸汽加热的方式，虽然短期就完成了菌种活化，但由于闷曝时间不足对代谢周期较长的硝化菌的培养还是有一定的影响。同时进水BOD偏低也是造成硝化菌培养缓慢，氨氮去除效果不理想的主要原因。为此，在调试期间按比例投加了葡萄糖以提高BOD水平，氨氮去除效果很快得到改善。在正式运行期间随时关注B/C比值，调控进水营养盐水平保证了氨氮出水指标。5结论EM-BAF（工程菌-曝气生物滤池）技术比较好的解决了炼油含盐污水的达标外排的问题。该工艺具有对含盐污水适应性良好、COD去除稳定、脱氮效果明显、抗冲击效果显著、受冲击系统易恢复等优点。参考文献[1]郑俊，吴浩汀．《曝汽生物滤池工艺的理论与工程应用》[M]．北京，化学工业出版社，2005：31，194-195．[2]覃华锋，刘辉．EM-BAF装置处理化肥及煤气化污水的运行和维护[C]//中国石化第四次污水处理技术交流会论文集.天津：中国石油化工集团公司，2011：78-79．图7EM-BAF装置氨氮去除效果0.0010.0020.0030.0040.0050.0060.002త26௅3త1௅3త4௅3త7௅3త10௅3త13௅3త16௅3త19௅3త22௅3త25௅3త28௅3త31௅4త3௅4త6௅4త9௅4త11௅4త14௅4త17௅4త18௅4త21௅4త28௅5త1௅5త4௅5త7௅5త10௅0.000.100.200.300.400.500.600.700.800.901.00ᤈපතධѢපතධතධԜᬓညතධԜᬓညὋතධդ᧙/mgeL1ApplicationofEM-BAFProcessinOilRefiningWastewaterTreatmentHePing（SINOPECTianjinPetrochemicalCompanyUtilitiesDivision,Tianjin300270,China）Abstract:ThispaperpresentsthecommissioningandrunningstatusofEM-BAF-basedtwo-stagebio-chemicaltreatmentfacilitywhichisappliedinWWTsystemofTPCCRefineryDivision.InthelatterstageofsmoothoperationofEM-BAFfacilityaftercommissioning,CODcroftheeffluentwaterisstableat50-60mg/l,andammonianitrogenremainsat6mg/lorso,whilebothPHandoilcontenta