新疆油田六九稠油區(qū)供熱站目前每天外排高含鹽廢水約5000m3左右，集中到站外高含鹽水池，最后泵輸外排至大沙河。高含鹽污水主要來(lái)源有兩部分：①高溫含油污水處理回用時(shí)在軟化過(guò)程中離子交換產(chǎn)生的高含鹽廢水；②注氣鍋爐摻入的部分清水在軟化過(guò)程中離子交換產(chǎn)生的低含鹽廢水。抽樣檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)石油類(lèi)、CODcr等污染物均超標(biāo)，沒(méi)有達(dá)到國(guó)家工業(yè)廢水二類(lèi)排放標(biāo)準(zhǔn)。

針對(duì)六九稠油區(qū)供熱站高含鹽外排水的情況，開(kāi)展外排水綜合治理試驗(yàn)，以“混凝沉淀+生化”稠油污水處理新工藝，實(shí)現(xiàn)六九稠油區(qū)外排水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。處理后外排水質(zhì)應(yīng)達(dá)到GB8978—1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的第二類(lèi)污染物最高允許排放濃度，外排水水質(zhì)要求如表1所示。

1、室內(nèi)試驗(yàn)及效果評(píng)價(jià)

1.1 水質(zhì)分析

針對(duì)供熱站高含鹽外排水不達(dá)標(biāo)問(wèn)題，首先對(duì)外排管線出口連續(xù)5天進(jìn)行取樣化驗(yàn)，對(duì)污水的離子組分及主要污染物CODcr、揮發(fā)酚、石油類(lèi)、懸浮物等進(jìn)行了分析檢測(cè)，供熱站外排水水質(zhì)分析如表2、表3所示。從分析結(jié)果可看出，供熱站外排高含鹽水有如下特性：

（1）高Cl-（3000～12000mg/L）、高溫（65℃以上）、高礦化度（6000～20000mg/L左右）。

（2）揮發(fā)酚、氨氮、硫化物、砷、懸浮物等污染物含量未超過(guò)國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，CODcr（180～280mg/L）及石油類(lèi)（11～19mg/L）含量明顯超標(biāo)。

綜上所述，六九區(qū)供熱站外排水屬于高溫高鹽污水，主要是CODcr及石油類(lèi)含量超標(biāo)，是達(dá)標(biāo)治理的主要對(duì)象和研究重點(diǎn)。

1.2 混凝沉降處理技術(shù)

混凝沉降工藝主要是在水中投加混凝劑，使水中的懸浮固體、油珠微粒失去穩(wěn)定性，相互聚結(jié)形成凝聚體、礬花，然后在高分子絮凝劑吸附架橋作用下，進(jìn)一步聚集長(zhǎng)大，最后沉淀分離，從而達(dá)到凈水的目的。針對(duì)六九區(qū)供熱站外排水特點(diǎn)，通過(guò)正交試驗(yàn)，確定了混凝藥劑配方：200mg/LPFS+5mg/LPAM+60mg/LNa2CO3。

1.3 生化處理技術(shù)

1.3.1水解酸化處理技術(shù)

水解酸化過(guò)程為好氧接觸氧化的預(yù)處理階段，它是利用有機(jī)物厭氧分解過(guò)程中酸性發(fā)酵階段的特點(diǎn)，將廢水中某些難降解的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為較易降解的小分子有機(jī)物，從而改善廢水的可生化性，為后續(xù)好氧生化處理創(chuàng)造有利條件。

1.3.2 生物接觸氧化處理技術(shù)

生物接觸氧化屬于投加載體的復(fù)合生物反應(yīng)器中的浸沒(méi)填料系統(tǒng)，又稱(chēng)“浸沒(méi)式生物濾池法”和“接觸曝氣法”。從生物膜固定和污水流動(dòng)來(lái)說(shuō)，相似于生物濾池法，從污水充滿(mǎn)曝氣池和采用人工曝氣看，它又相似于活性污泥法。

1.3.3 菌種的選擇

針對(duì)供熱站外排水高鹽、高礦化度的特性，選取了特種高效耐鹽菌劑。該菌劑是利用海洋、鹽湖、鹽堿地等高鹽環(huán)境中豐富的耐鹽微生物和嗜鹽微生物資源，將耐鹽細(xì)菌、嗜鹽細(xì)菌、嗜鹽古菌、耐鹽酵母菌、嗜鹽酵母菌等幾十種至幾百種不同代謝類(lèi)型的功能微生物集合在一起，經(jīng)富集、篩選、馴化培養(yǎng)等多個(gè)步驟，形成污染物降解微生物鏈，在特殊的培養(yǎng)和生產(chǎn)工藝條件下研制開(kāi)發(fā)出的高效復(fù)合耐鹽微生物制劑。

菌劑中耐鹽微生物和嗜鹽微生物種類(lèi)超過(guò)50種，能夠適應(yīng)不同的高鹽污水水質(zhì)；其中的耐鹽或嗜鹽微生物種群可在鹽濃度1%～20%的環(huán)境下進(jìn)行正常生長(zhǎng)代謝，具有很強(qiáng)的有機(jī)物降解能力和抗鹽度沖擊能力。

1.3.4 生化處理工藝參數(shù)

微生物的生命活動(dòng)、物質(zhì)代謝與pH值有著密切的關(guān)系。大多數(shù)細(xì)菌、藻類(lèi)和原生動(dòng)物的最適宜pH值在6.5～7.5。六九稠油區(qū)供熱站含鹽水pH值在7左右，故不再進(jìn)行pH調(diào)整。

溫度對(duì)微生物的生長(zhǎng)代謝具有重要影響。溫度過(guò)低會(huì)降低微生物體力酶的活性，從而導(dǎo)致其代謝緩慢，影響水處理效率；而溫度過(guò)高則可能導(dǎo)致微生物體力酶變性，進(jìn)而導(dǎo)致微生物死亡，失去對(duì)污水的處理能力。對(duì)于大多數(shù)細(xì)菌而言，適宜的溫度在20～40℃之間，而有些高溫細(xì)菌可耐較高的溫度，它們適宜生長(zhǎng)的溫度在50～60℃之間。因而，為保證水處理效果，需嚴(yán)格控制進(jìn)水溫度，在室內(nèi)展開(kāi)實(shí)驗(yàn)研究，不同溫度對(duì)水解酸化處理效果的影響如圖1所示。

由圖1可看出，系統(tǒng)溫度控制由15~55℃之間，CODcr和石油類(lèi)的去除率呈現(xiàn)曲線狀態(tài)，在25~35℃效果最明顯，因此，系統(tǒng)控制溫度選擇為30±5℃。

對(duì)于生化處理，合理地控制停留時(shí)間對(duì)污水處理效果至關(guān)重要。停留時(shí)間過(guò)短，會(huì)導(dǎo)致處理工藝未能完全發(fā)揮最大處理效能，污染物去除不徹底，出水不達(dá)標(biāo)；停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則會(huì)增加基建投資規(guī)�；蚴菧p少?gòu)U水處理量。為探究水解酸化及接觸氧化的最佳停留時(shí)間，在室內(nèi)開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)研究，不同停留時(shí)間對(duì)水解酸化處理效果的影響見(jiàn)圖2。

由圖2可看出，水解酸化段停留時(shí)間在1~3h之間，CODcr和石油類(lèi)的去除率明顯增加，但在3h后，隨著停留時(shí)間的增長(zhǎng)，去除率增加緩慢。表明在3h左右，兼性菌對(duì)水中CODcr和石油類(lèi)的降解已基本完成，進(jìn)一步延長(zhǎng)時(shí)間對(duì)去除率增加不多，反而會(huì)加大運(yùn)行時(shí)間，從而增加基建與運(yùn)行管理費(fèi)用，因此，水解酸化段選擇停留時(shí)間為3h。

在水解酸化段水力停留時(shí)間為3h基礎(chǔ)上，探究接觸氧化段的最佳水力停留時(shí)間，不同停留時(shí)間對(duì)接觸氧化處理效果的影響見(jiàn)圖3。

由圖3可看出，接觸氧化段停留時(shí)間在2~6h之間，CODcr和石油類(lèi)的去除率明顯增加，但在6h后，隨著停留時(shí)間的增長(zhǎng)，去除率增加緩慢。表明在6h左右，兼性菌對(duì)水中CODcr和石油類(lèi)的降解已基本完成，進(jìn)一步延長(zhǎng)時(shí)間對(duì)去除率增加不多，反而會(huì)加大運(yùn)行時(shí)間，從而增加基建與運(yùn)行管理費(fèi)用，因此，水解酸化段選擇停留時(shí)間為6h。

1.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及評(píng)價(jià)

為探索“混凝沉降-水解酸化-生物接觸氧化”工藝處理效果，連續(xù)7天采集供熱站外排污水進(jìn)行室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，室內(nèi)實(shí)驗(yàn)流程見(jiàn)圖4。鑒于供熱站外排污水主要為CODcr及石油類(lèi)超標(biāo)，且現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)反應(yīng)揮發(fā)酚偶爾超標(biāo)，因此實(shí)驗(yàn)中主要以CODcr、石油類(lèi)和附加揮發(fā)酚的含量為檢驗(yàn)指標(biāo)，判定水處理質(zhì)量的好壞。高含鹽水室內(nèi)處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

通過(guò)投加絮凝劑和接種耐鹽菌劑，采用“混凝沉淀+生化”工藝進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以使出水CODcr≤150mg/L、石油類(lèi)≤10mg/L、揮發(fā)酚≤0.5mg/L。

2、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

現(xiàn)場(chǎng)中試試驗(yàn)裝置包括3部分：進(jìn)水罐20m3；混凝沉淀裝置設(shè)計(jì)處理水量2～3m3/h；生化裝置設(shè)計(jì)處理水量1.0～2.0m3/h；

根據(jù)水質(zhì)調(diào)查分析數(shù)據(jù)，重油公司六九區(qū)供熱站高含鹽水外排主要超標(biāo)污染因子為CODcr、石油類(lèi)和揮發(fā)酚。中試試驗(yàn)期間完成了復(fù)合耐鹽菌劑的培養(yǎng)馴化、混凝工藝和生化工藝運(yùn)行參數(shù)的調(diào)整優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)重油公司六九區(qū)供熱站高含鹽水穩(wěn)定處理達(dá)標(biāo)。以下主要從CODcr、石油類(lèi)、揮發(fā)酚3類(lèi)主要污染控制指標(biāo)展示中試試驗(yàn)結(jié)果，并對(duì)混凝工藝和生化工藝的處理效果進(jìn)行詳細(xì)分析。

2.1 CODcr去除效果評(píng)價(jià)

隨著試驗(yàn)的不斷推進(jìn)，混凝及生化工段的CODcr處理水平逐步提高，總體工藝對(duì)CODcr平均去除率為67.2%，CODcr的去除效果見(jiàn)圖5。圖5表明，混凝工藝與生化工藝對(duì)CODcr去除效果的貢獻(xiàn)相當(dāng)；從去除CODcr角度，單獨(dú)的混凝工藝僅能保證出水CODcr在150mg/L左右，不能達(dá)標(biāo)，而將其與生化工藝結(jié)合，則能保證出水CODcr質(zhì)量濃度維持在150mg/L以下，完全穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。因此，針對(duì)供熱站高含鹽外排水確定的“混凝+生化”工藝路線能夠良好地完成CODcr達(dá)標(biāo)處理任務(wù)。

2.2 石油類(lèi)去除效果評(píng)價(jià)

石油類(lèi)去除效果如圖6所示，由數(shù)據(jù)可以看出，隨著試驗(yàn)的不斷推進(jìn)，混凝及生化工段的石油類(lèi)處理水平逐步提高。工藝穩(wěn)定運(yùn)行期間，進(jìn)口污水石油類(lèi)含量為5.98～20.59mg/L，部分超過(guò)外排標(biāo)準(zhǔn)10mg/L�；炷�工藝出水石油類(lèi)在2.93～10.02mg/L，混凝工藝對(duì)石油類(lèi)的平均去除率為45.1%；生化工藝出水石油類(lèi)在0.91～4.18mg/L，生化工藝對(duì)混凝出水石油類(lèi)的平均去除率為60.1%，對(duì)總體石油類(lèi)的去除率為32.9%，整體工藝路線對(duì)石油類(lèi)總平均去除率為78%。

上述分析結(jié)果表明，混凝及生化工藝對(duì)石油類(lèi)均有較好的去除效果，由于供熱站外排水中石油類(lèi)含量相對(duì)不高，經(jīng)混凝處理后大多已低于排放標(biāo)準(zhǔn)。低濃度的石油類(lèi)對(duì)生化系統(tǒng)的運(yùn)行不存在干擾和抑制，但考慮到水質(zhì)波動(dòng)，進(jìn)水石油類(lèi)濃度較高對(duì)生化系統(tǒng)的運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生負(fù)面效果，因此在生化工藝前增加混凝工藝去除廢水中過(guò)高的石油類(lèi)可使生化系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定。

2.3 揮發(fā)酚去除效果評(píng)價(jià)

揮發(fā)酚去除效果見(jiàn)圖7，由試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在此進(jìn)水條件下，生化系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行后，混凝后出水揮發(fā)酚在0.03～0.2mg/L，平均去除率38.9%；生化后出水揮發(fā)酚在0.01～0.08mg/L，對(duì)混凝出水揮發(fā)酚的平均去除率為71.1%，對(duì)整體揮發(fā)酚的去除率為43.4%；混凝+生化工藝對(duì)揮發(fā)酚的整體平均去除率為82.3%。

總結(jié)以上試驗(yàn)結(jié)果，針對(duì)六九區(qū)供熱站高含鹽外排水CODcr及石油類(lèi)超標(biāo)問(wèn)題，課題組采用“混凝沉降—水解酸化—生物接觸氧化”組合工藝，優(yōu)選混凝劑及特種高效耐鹽菌劑，不斷優(yōu)化完善工藝參數(shù)，最終使出水CODcr揮發(fā)酚<0.5mg/L，實(shí)現(xiàn)了達(dá)標(biāo)處理目標(biāo)。

2.4 運(yùn)行成本

混凝沉降與生化處理都為常規(guī)運(yùn)行工藝，運(yùn)行成本為3.5元/m3，其中混凝工藝的藥劑運(yùn)行成本1.5元/m3，生化工藝的運(yùn)行成本0.8元/m3，系統(tǒng)電價(jià)0.6元/m3，其他費(fèi)用0.6元/m3（包含人員、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)等）。

3、結(jié)論

（1）供熱站外排水為高鹽高溫污水，水中污染物主要為CODcr及石油類(lèi)含量超過(guò)國(guó)家二類(lèi)排放標(biāo)準(zhǔn)。依據(jù)調(diào)研及室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，確定采用“混凝沉降生化（水解酸化-接觸氧化）”處理工藝。其中混凝沉降為預(yù)處理段，旨在提高污水的可生化性能，增強(qiáng)生化段污水處理效果。

（2）混凝段及生化段對(duì)CODcr、石油類(lèi)與揮發(fā)酚的處理效果相當(dāng)，但兩種工藝單獨(dú)運(yùn)行均不能使出水達(dá)標(biāo)，二者需結(jié)合使用以保證處理效果。

（3）“混凝沉降+生化處理”工藝可在礦化度6000～20000mg/L、溫度25～35℃、pH值6～8范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行。為確保生化段的平穩(wěn)運(yùn)行，應(yīng)提高自動(dòng)化監(jiān)控，保證混凝段運(yùn)行正常，避免異常進(jìn)水對(duì)生化段過(guò)度沖擊使生化段失穩(wěn)。

（4）工藝穩(wěn)定運(yùn)行23天后，處理后污水中CODcr、石油類(lèi)、揮發(fā)酚含量均低于國(guó)家二類(lèi)排放標(biāo)準(zhǔn)，平均去除率分別為67.2%、78%與82.3%，效果良好。該工藝運(yùn)行效果良好，應(yīng)用成熟、流程短，操作過(guò)程簡(jiǎn)單、安全，能夠?qū)崿F(xiàn)供熱站高含鹽外排水達(dá)標(biāo)處理。（來(lái)源：重油開(kāi)發(fā)公司工藝所）