炼油污水氨氮总氮达标分析与控制.docVIP

炼油污水氨氮总氮达标分析与控制 陈青山（荆门石化安全环保处） 李健光（荆门石化动力部供排水车间） 前言： 随着劣质原油加工比例的不断上升，炼油污水中氨氮总氮类污染物呈上升趋势，如何有效的控制氨氮总氮类污染物排放稳定达到《石油炼制工业污染物排放标准》（GB 31750-2015）及《城镇污水处理场污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A 标准的控制要求。本文针对某炼油污水场出水氨氮异常的几种状况，分别进行表象分析，并根据原因采取针对性的控制措施，取得了良好的效果；同时也阐述了在炼油污水生物处理过程中，提高总氮去除效果的几种设想，确保满足《城镇污水处理场污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A 标准对总氮的控制要求。 关键词：氨氮总氮 达标 分析控制 1 污水场的概况及达标要求 1.1 概况 中石化某污水场采用“隔油一气浮一生化”工艺，实际处理量为320 m3/h。隔油单元采用传统的平流式隔油池，气浮采用四级涡凹气浮，气浮后的废水部分进入延时曝气生化处理，再经沉淀处理后转入氧化沟；浮选后的另一部分废水直接进入氧化沟。氧化沟采用三沟式奥伯尔(Orbal)氧化沟处理工艺，共设有2座，每座氧化沟设有曝气转碟18台；现氧化沟为串联运行，其中2#沟主要去除COD，1#沟主要去除氨氮。氧化沟出水后设有后气浮、生物活性碳塔、曝气生物滤池和流砂过滤器，处理达标后外排或者回用。整个处理系统的的核心是氧化沟。具体工艺流程如图1所示。 图1 工艺流程图 1.2 氨氮总氮的排放现状及其达标要求 目前企业执行氨氮≤15mg/L排放标准， 实际污水场正常出水氨氮≤5mg/L、总氮20-30 mg/L; 异常情况氨氮时有＞10mg/L、总氮＞40mg/L发生。如图2 图2 氧化沟进、出水氨氮、总氮情况 随着2017 年 7 月 1 日执行新的《石油炼制工业污染物排放标准》（GB 31570-2015），即氨氮≤8mg/L、总氮≤40mg/L；受纳污水体水环境容量的限制，当地政府要求沿河企业排水从严执行达到《城镇污水处理场污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级A 标准，对COD、石油类、氨氮、总氮要求更为严格，即 氨氮≤5mg/l、总氮≤15mg/L。 现有监测结果表明，污水处理场出水，氨氮异常情况、总氮正常情况不能满足上述标准的要求。 2 氨氮、总氮的排放现状及主要问题 2.1 氨氮。正常状况下，氧化沟进水氨氮是在15~35mg/L范围内波动，平均值为17.2mg/L；经氧化沟处理后氨氮基本上小于0.5mg/L，去除效率高达99%以上。满足《石油炼制工业污染物排放标准》（GB 31570-2015）要求氨氮≤8mg/L及《城镇污水处理场污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级A 标准氨氮≤5mg/l的达标要求。 主要运行参数：PH值基本保持在7.5～9.5之间；水温基本保持在25℃～35℃之间；污泥负荷保持在0.1～0.15 kgBOD5/(kgMLSS·d)之间，污泥指数在90 mL/g左右时，氧化沟的处理效果较好； 生物镜检状况：氧化沟正常运行时期混合液中的微生物种类及数量较多，钟虫、盖纤虫、等枝虫等固着型纤毛虫原生动物占优势。活性污泥结构以丝状菌为骨架，菌胶团附着其上，颜色呈茶褐色，污泥活性及结构较为良好。 2.2总氮。正常状况下，氧化沟进水总氮在20~55mg/L范围内波动，平均值为33.9mg/L；经氧化沟处理后总氮基本上在20-30 mg/L，去除效率约在20-30%。能够满足《石油炼制工业污染物排放标准》（GB 31570-2015）总氮≤40mg/L的达标要求，不能满足《城镇污水处理场污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级A 标准总氮≤15mg/l的达标要求。 运行参数同上。 2.3 主要问题。主要是氧化沟没有按照好氧—缺氧模式运行，其脱除总氮效果无法保证。外、中、内沟的实际溶解氧没有形成梯度（0-1-2），其溶解氧平均为 4.2mg/L，满足了硝化反应的需氧量，没有反硝化发生。 在氧化沟硝化工艺中，废水中的NH3-N和BOD物质通过微生物的新陈代谢作用，有机氮转化而来的NH3-N在好氧状态下，被硝化菌氧化成NO2-N(亚硝态氮)和NO3-N(硝态氮)。硝化反应中产生的亚硝态氮、硝态氮在缺氧状态下，利用反硝化细菌的硝酸盐呼吸作用将NO2-N和NO3-N还原成N2。因此，反硝化细菌必须在厌氧/缺氧的环境才能起到去除总氮的功能。而现氧化沟处于完全混合状态，没有厌氧/缺氧段，无法达到去除总氮的目的。 硝化反应方程式：NH3+1.5O2 NO2-+H++ H2O NO2- +0.5O2 NO3- 反硝化作用：NO3-