1、水質(zhì)特征

綏中36－1原油處理廠污水屬于重質(zhì)稠油油田采出水。其污染物成分復(fù)雜，物化前污水中含有烷烴、芳烴、含氮化合物、鹵代烴、酚類、醇、醛、酮、酸、脂等10多類有機(jī)物。在這十多類有機(jī)物中，以含氮化物。烷烴、酚、芳烴、醇五類有機(jī)物居多。含鹽量、氯根含量高礦化度在13000－20000mg/l， Cl-在6500－ 12000mg/l。采用一般生物處理方法很難達(dá)到理想效果，應(yīng)該從菌種的篩選上進(jìn)行研究；污水水溫高,設(shè)計(jì)污水水溫在70℃左右，現(xiàn)在實(shí)際運(yùn)行中污水經(jīng)物化后排海水溫平均在75℃左右，一般在68－82℃之間波動(dòng)，會(huì)給一些在常溫下運(yùn)行正常的工藝帶來影響。由于上游每年會(huì)定期進(jìn)行較長時(shí)間的酸化作業(yè)，所以污水應(yīng)分為酸化作業(yè)和非酸化作業(yè)期間不同的污水，兩者不僅在污染物濃度上相差很大，而且污染物成分和污水性質(zhì)也有差異。物化處理后的污水COD主要以溶解性有機(jī)物為主，去除溶解性有機(jī)物是綏中36－1原油處理廠污水達(dá)標(biāo)排放的主要目標(biāo)。

2、實(shí)驗(yàn)方案

為適應(yīng)污水組分復(fù)雜、含鹽量高、水溫高的特點(diǎn)，我們選用了中科院成都生物研究所篩選馴化的高溫菌種作為實(shí)驗(yàn)菌種，以生化法作為實(shí)驗(yàn)的主要方法。實(shí)驗(yàn)的工藝充程如下：

進(jìn)水a(chǎn)電磁閥a集水池a提升泵a生物反應(yīng)池a沉淀池a出水

集水池：LBH＝4.2×2.0×2.6m，一座；上設(shè)噴淋降溫管；進(jìn)水、出管安裝溫度計(jì)，主要功能為調(diào)節(jié)水量和控制水溫。

進(jìn)水泵：流量0－10m3/h，熱水管道泵，一臺(tái)；主要功能為為生化池提供進(jìn)水。

流量計(jì)：量程0－10m3，浮子流量計(jì)，一臺(tái)；主要功能為計(jì)量進(jìn)入生化池流量。

生化反應(yīng)池：LBH＝5.0×2.5×2.6m，一座；有效容積27m3。安裝20m3半軟性填料和組合填料，池底安裝20只微孔橡膠曝氣器。主要功能為微生物生長在填料上，在微孔曝氣器供氧氣的條件下，微生物以污水中有機(jī)物為食物并進(jìn)行降解，達(dá)到去除污染物濃度的作用。

沉淀池：LBH＝3.5×1.5×2.6m，豎流式沉淀池，一座；有效容積8m3。主要功能為對(duì)生化池出水進(jìn)行自然沉淀，使生化池懸浮物與水分離，而使出水清亮。

外排泵：流量10－30m3/h，揚(yáng)程98m，熱水不銹鋼泵，一臺(tái)。主要功能為沉淀池出水排海。

3、工作程序

1、進(jìn)水來自原污水物化處理系統(tǒng)排海管道，接支管進(jìn)入集水池；根據(jù)集水池出水管溫度和生化池需要溫度，控制噴淋系統(tǒng)是否開啟；根據(jù)生化池流量需要，調(diào)節(jié)進(jìn)水泵出口閥，并通過流量計(jì)確定進(jìn)入生化池的污水流量；

污水進(jìn)入生化池內(nèi)，通過生化池填料，填料上的微生物在有氧的情況下處理污水。

取1、2、3＃取樣口取1、2、3＃取樣口污水進(jìn)行分析化驗(yàn)。

污水進(jìn)行分析化驗(yàn)。

在進(jìn)入中試現(xiàn)場前1周，將功能菌液進(jìn)行三級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)，即在搖床上完成1000mL的培養(yǎng)，然后在25L的塑料桶在完成25L的二級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)，最后在有效容積500L容器中完成500L菌液的三級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)，培養(yǎng)結(jié)束后，將菌液分裝在18個(gè)25l的塑料桶中運(yùn)抵綏中36-1中試現(xiàn)場。

中試現(xiàn)場生化池體積為27m3，由于中試進(jìn)水的溫度在70℃以上，而溫度太高不適宜菌的生長，在掛滿填料的生化池中加入少量冷卻至25-28℃的污水，加入蛋白胨100公斤，投入500公斤菌種，將溫度為75℃的排海污水加入至生化池的一半，曝氣擴(kuò)大培養(yǎng)，此時(shí)生化池的溫度在37-40℃，水中的溶解氧在0.5-1.5mg/L。當(dāng)水溫下降較多時(shí)，第二天又進(jìn)水5m3，第三天又加入蛋白胨25kg繼續(xù)曝氣培養(yǎng)，第四天將水加滿掛膜，此時(shí)水溫41℃，溶解氧3.8-4.4mg/L。掛膜時(shí)間10天，期間隨時(shí)檢查掛膜情況，鏡檢游離菌的情況及膜上微生物的生長發(fā)現(xiàn)膜上菌的生長良好，游離菌減少，膜變得越來越厚。此時(shí)掛膜結(jié)束，開始運(yùn)行。

當(dāng)生化池內(nèi)培菌、掛膜完成，生物膜基本滿足連續(xù)進(jìn)水要求后，6月25日-28日生化池開始連續(xù)進(jìn)水，高溫外排水溫度70-80℃，通過電磁閥進(jìn)入調(diào)節(jié)池，通過離心泵將調(diào)節(jié)池水（水溫降至65℃左右）泵入生化池，生化池出水溢流進(jìn)入沉淀池，經(jīng)沉淀后外排。進(jìn)水流量1.98m3/h，水力停留時(shí)間14小時(shí)，生化池溫度49-50℃。6月29日-7月5日生化池進(jìn)水流量提高至3.54m3/h，水力停留時(shí)間8小時(shí)，生化池水溫56-58℃，從6月30日起，進(jìn)水污水含油量、CODcr開始波動(dòng)，7月3日后CODcr開始從320-420mg/L上升至450-490mg/L，油含量超過20mg/L，并持續(xù)升高，生物處理后出水出現(xiàn)波動(dòng)，CODcr略有增高，表明生化池負(fù)荷過大。7月5日將進(jìn)水流量調(diào)至2.8m3/h，水力停留時(shí)間10小時(shí)，生化池溫度52-55℃。7月6日以后，進(jìn)水進(jìn)一步惡化，進(jìn)水CODcr達(dá)到490-590mg/L，7月9日生化池進(jìn)水流量調(diào)至2.2m3/h，水力停留時(shí)間12小時(shí)，生化池溫度48-61℃之間波動(dòng)。進(jìn)水pH值在7.77-8.52之間，生化出水pH值在7.85-8.70之間，氯化物濃度在7998-8935mg/L之間，僅一次檢測到氯化物濃度異常升高到12659mg/L，生化池溶解氧基本控制在4.0-6.0mg/L之間。

7月12日后中試小組認(rèn)為此時(shí)的來水已完全不同于中試準(zhǔn)備階段的污水，決定嘗試生化出水后進(jìn)一步降低CODcr的其它輔助手段。首先進(jìn)行了混凝沉淀、過濾、延長曝氣時(shí)間的現(xiàn)場小試，從現(xiàn)場小試的結(jié)果來看，效果較理想。在征得綏中36－1工程項(xiàng)目組的同意后，于是7月27日開始中試調(diào)整設(shè)備的加工，7月31日設(shè)備加工完畢，運(yùn)抵現(xiàn)場，8月3日安裝完畢。8月4日開始運(yùn)行，進(jìn)水流量1.5m3/h，8月8日-8月10逐步將進(jìn)水流量升高到2.8-3.4m3/h，以考察系統(tǒng)在較高負(fù)荷狀態(tài)下的運(yùn)行狀況，8月11日以后系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行，進(jìn)水流量穩(wěn)定在2.6m3/h水平，生化池溫度55℃左右直到中試結(jié)束。在第二階段運(yùn)行期間，來水溫度在64-76℃之間，生化池溫度基本控制在53-60℃之間，進(jìn)水pH值在7.55-8.16之間，生化池pH值在7.15-8.02之間，氯化物濃度在7248-8297mg/L之間。在第二階段運(yùn)行期間，經(jīng)生物處理系統(tǒng)處理后，生化出水CODcr在172-268mg/L之間。

4、中試結(jié)論

通過以上對(duì)綏中36-1原油處理廠含油污水經(jīng)物化處理后采用高溫菌種生物法的現(xiàn)場中試工作的結(jié)果分析，我們可以對(duì)此次中試得出以下基本結(jié)論：

4.1．綏中36-1原油處理廠含油污水經(jīng)過物化處理后采用高溫菌種生物處理，在上游酸化和無酸化作業(yè)時(shí)，完成處理后污水達(dá)到國家GB18486－2001《污水海洋處置工程污染控制標(biāo)準(zhǔn)》是完全可行的。

4.2．研究篩選出的針對(duì)綏中36-1原油處理廠污水有機(jī)污染組分的耐高溫石油降解微生物菌株完全能夠適應(yīng)綏中36-1原油處理廠外排污水酸化作業(yè)階段和無酸化作業(yè)階段的水質(zhì)，微生物在系統(tǒng)中生長繁殖、降解活性高。

4.3．接觸氧化工藝適用于綏中36-1原油處理廠的外排高溫污水的水質(zhì)特點(diǎn)，在上游平臺(tái)酸化作業(yè)期間，來水CODcr濃度高，波動(dòng)劇烈的條件下，經(jīng)生物處理后CODcr也能達(dá)標(biāo)排放。鏡檢發(fā)現(xiàn)，在溫度高達(dá)60℃條件下運(yùn)行，生物膜中微生物的生長沒出現(xiàn)異常。

4.4．該工藝運(yùn)行，生物膜能夠?qū)崿F(xiàn)自主更新，不需要更換菌種即可適應(yīng)由酸化污水－無酸化污水－酸化污水的水質(zhì)改變。

4.5．高溫生物處理系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行溫度為55℃左右，可處理來水CODcr約600mg/L、石油類含量30mg/L的沖擊負(fù)荷。保證出水CODcr小于300mg/L。

4.6．高溫生物處理系統(tǒng)對(duì)綏中36-1原油處理廠外排高溫污水中的石油類、揮發(fā)酚、硫化物都具有極好的去除效果，經(jīng)生物處理后，保證了這些污染物的達(dá)標(biāo)排放。

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