近年來，含油污水量隨著油田持續(xù)開發(fā)逐年遞增，其中稠油污水除深度處理回用于油田開發(fā)外，剩余污水需處理達標后外排。目前，稠油污水處理至《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)一級或二級標準，可直接排放。隨著國家對環(huán)保要求的日益嚴格，各地針對油田廢水制定了新的排放標準。遼河油田要求COD＜50mg/L(DB21/1627—2008);勝利油田要求COD＜60mg/L。
   高鹽廢水，是指總含鹽質(zhì)量分數(shù)至少1%(10000mg/L)的廢水，其廣泛產(chǎn)生于化工、制藥、制革、食品、采油、海產(chǎn)品加工等眾多工業(yè)實踐中。稠油污水屬于一類典型的高鹽廢水，其水溫高、粘度大、油水密度差小、乳化嚴重、含油量及含鹽量高，水中有機成分復雜且含有酚類等化合物，可生化性差，相對于其他采油廢水難度更高，屬于難生物降解污水。結(jié)合國內(nèi)現(xiàn)階段研究及現(xiàn)場調(diào)研情況，大部分采油廢水治理工程處理能力不足、功能不完善、生化效率低、不能連續(xù)穩(wěn)定運行、外排達標率得不到保證。文章為解決某油田稠油污水達標外排問題，開展“強化混凝+高鹽生物強化+臭氧－BAF深度凈化”綜合處理中試，考察該工藝的處理效能及穩(wěn)定性，為其后期工程化設計提供技術依據(jù)。

1、材料與方法
1.1試驗用水
   中試用水取自某油田稠油污水處理站沉降罐排水，具有鹽度高、有機成分復雜、毒性大、可生化性低等特點，具體水質(zhì)特征，見表1
 
1.2中試裝置及流程
   中試采用“預處理(混凝沉淀)+高鹽生物強化(水解酸化－接觸氧化)+深度凈化(臭氧氧化－BAF)”工藝，系統(tǒng)由調(diào)節(jié)池、混凝沉淀池、水解酸化池、接觸氧化池、中間水池、臭氧氧化塔、BAF池及出水池組成，有效容積分別為30、3、6、15、6、2、3及6m3，處理規(guī)模1m3/h。生化段根據(jù)具體功能與廢水水質(zhì)特征，投加耐鹽活性污泥及填料予以強化，其中水解酸化及接觸氧化池投加軟性懸掛填料，填充率70%，BAF段投加陶粒填料，填充率65%;臭氧氧化段投加陶瓷鮑爾環(huán)填料，填充率50%，加強布水并提高臭氧傳質(zhì)及利用率;工藝流程，見圖1

 
1.3耐鹽活性污泥
   根據(jù)稠油污水鹽度及COD主要組成，利用采油污水處理廠生化池污泥、油田開采區(qū)污染土壤及鹽堿地土壤等作為種源，采用限制性培養(yǎng)技術進行特定培養(yǎng)及馴化，即嚴格按照微生物現(xiàn)場應用條件進行培養(yǎng)基質(zhì)選擇，待微生物菌群具有一定代謝能力后，直接采用實際廢水進行高效降解功能菌群的篩選和擴培，短期內(nèi)完成特定耐鹽活性污泥的制備。
1.4軟性懸掛填料
   在辮帶式編織基礎上對合成纖維親水性、生物親和性及帶電性進行改性，同時添加生物活性促進物質(zhì)，能夠?qū)崿F(xiàn)高鹽環(huán)境下微生物快速附著及生物膜穩(wěn)定更新。
1.5試驗方法
   中試工藝為“預處理(混凝沉淀)+高鹽生物強化(水解酸化－接觸氧化)+深度凈化(臭氧氧化－BAF)”，啟動初期，三段工藝單獨、同步運行。混凝段進行藥劑篩選、復配及投加量等初步確定;高鹽生化段與BAF段進行耐鹽活性污泥投加、活性恢復與填料預掛膜;臭氧段初步確定臭氧投加量與COD脫除關系;待預處理段出水石油類≤20m/L、SS≤20mg/L，高鹽生化段COD去除率＞50%且耐鹽活性污泥充分附著于填料且相對牢固時，將兩段工藝串聯(lián)起來，連續(xù)進出水，優(yōu)化工藝參數(shù);待高鹽生化段出水SS≤20mg/L、COD≤
100mg/L時，將其與深度凈化段串聯(lián)運行，實現(xiàn)全工段連續(xù)，結(jié)合處理效果繼續(xù)優(yōu)化各工段運行參數(shù)，最終使得出水COD≤50mg/L、石油類≤微生物的正常代謝性能，有必要通過合理的預處理手段，降低廢水毒性并提高可生化性，提高生化進水品質(zhì)，以利于高鹽稠油污水高效降解功能菌群的構(gòu)建。
2.2COD去除效果分析
  結(jié)合掛膜情況及處理效果調(diào)整進水負荷及工藝參數(shù)，生物膜逐步馴化至成熟、穩(wěn)定，直至進水流量達設計要求(1m3/h)及穩(wěn)定運行。整體連續(xù)運行至穩(wěn)定期間，各工段COD去除情況，見圖2。
 
   穩(wěn)定運行期間(最后15d)，在進水流量1m3/h、TDS28500～31200mg/L、COD821～875mg/L條件下，由圖2可見，混凝出水COD573～599mg/L、水解酸化出水COD468～489mg/L、接觸氧化出水COD72～78mg/L、臭氧氧化出水COD57～63mg/L、BAF出水COD38～43mg/L，平均去除率分別為31%、19%、84%、20%、34%，整體去除率達95%以上。優(yōu)化后主要工藝參數(shù)控制，見表2。
 
2. 3 石油類去除效果分析
   中試裝置整體連續(xù)運行至穩(wěn)定運行期間，3個主體工段( 預處理+高鹽生化+深度凈化) 的石油類去除情況見圖 3
 
   石油類整體去除率高達99%以上;穩(wěn)定運行期間(最后15d)，在進水石油類44～48mg/L條件下，由圖3可見，混凝預處理出水石油類14～17mg/L、高鹽生化出水石油類0.71～0.78mg/L、深度凈化出水石油類0.10～0.13mg/L，平均去除率分別為66%、95%、84%。
2.4、揮發(fā)酚去除效果分析
   中試裝置整體連續(xù)運行至穩(wěn)定運行期間，3個主體工段(預處理+高鹽生化+深度凈化)的揮發(fā)酚去除情況見圖4
 
揮發(fā)酚整體去除率高達99%以上，其中生化段表現(xiàn)出較高的耐毒性水平及處理效果;穩(wěn)定運行期間(最后15d)，在進水揮發(fā)酚43～56mg/L條件下，由圖4可見，混凝預處理出水揮發(fā)酚23～26mg/L、高鹽生化出水揮發(fā)酚0.12～0.17mg/L、深度凈化出水揮發(fā)酚0.01～0.04mg/L，平均去除率分別為52%、99%、89%。
2.5、SS去除效果分析
   中試裝置整體連續(xù)運行至穩(wěn)定運行期間，3個主體工段(預處理+高鹽生化+深度凈化)的SS去除情況見圖5。
 
穩(wěn)定運行期間(最后15d)，在進水SS1146mg/L條件下，由圖5可見，混凝工段對其了大幅度脫除，混凝預處理出水SS15～19m為后續(xù)生化段創(chuàng)造了良好的進水條件;污水鹽生化后，出水SS仍維持在20mg/L以下，臭氧工段提供了較好的進水條件；廢水再經(jīng)凈化后，出水SS2～4mg/L，肉眼觀察清澈透
2.6、可生物降解性能分析
   文章中試結(jié)合廢水水質(zhì)狀況與工藝特點用“強化混凝”、“水解酸化”以及“臭氧氧化”不同工段的預處理手段，實現(xiàn)大分子有機物環(huán)、斷鏈以及部分有毒物質(zhì)的去除，更好的發(fā)各工段處理效能與組合優(yōu)勢，實現(xiàn)高鹽稠油的穩(wěn)定達標外排。穩(wěn)定運行期間，各工段可生物降解性(BOD5/COD)變化情況見表3。
 
由表3可知中試進水B/C為0.123～0.148，可生化性較差，經(jīng)“強化混凝”、“水解酸化”預處理后，B/C提升至0.264～0.271，接觸氧化進水品質(zhì)得以改善，其出水B/C0.083～0.103，可生化性很低，由此表明，生化工藝已發(fā)揮顯著的處理效能;因此，后段采用“臭氧氧化”進行廢水可生化性的再次提升以及部分難降解有機物的徹底降解，B/C提升至0.281～0.317，為后續(xù)BAF的有效發(fā)揮提供了有利條件。

3、結(jié)論
(1)“預處理(混凝沉淀)+高鹽生物強化(水解酸化－接觸氧化)+深度凈化(臭氧氧化－BAF)”工藝綜合處理某油田高鹽稠油污水，可實現(xiàn)其穩(wěn)定達標外排，出水水質(zhì)遠遠滿足遼寧省污水綜合排放標準(DB21/1627—2008)一級要求，為稠油污水達標排放工程化設計提供了技術依據(jù)。
(2)通過混凝藥劑復配、耐鹽微生物強化及組合工藝的協(xié)同增效，實現(xiàn)了高鹽稠油污水的多級強化穩(wěn)定高效處理;在進水TDS28500～31200mg/L、COD821～875mg/L、石油類44～48mg/L、揮發(fā)酚43～56mg/L、SS133～146mg/L下，處理出水COD38～43mg/L、石油類0.10～0.13mg/L、揮發(fā)酚0.01～0.04mg/L、SS2～4mg/L。
(3)結(jié)合稠油污水及工藝特點，采用“強化混凝”、“水解酸化”及“臭氧氧化”作為不同工段的預處理手段，可實現(xiàn)大分子有機物的開環(huán)、斷鏈以及部分有毒物質(zhì)的去除，更好的發(fā)揮了各工段處理效能與組合優(yōu)勢。
(4)該綜合處理工藝處理效果好，抗負荷沖擊能力強且運行穩(wěn)定，具有一定的推廣價值。

作者：王其倉，杜易，李坤，李京京，徐軍