刘旭峰
中海石油（中国）有限公司天津分公司?天津市???300452
概述
根据相关环保要求，原油终端厂外排污水监测在原有COD、含油、悬浮物三个指标的基础上新增了BOD5、氮、磷等多项指标，但原有污水生化处理单元不具备相应的处理能力，且存在部分设备老化、流程不合理等问题。通过进行A2O+MBR组合工艺优化，增强了BOD5及氮、磷的处理能力，同时一并解决设备流程现存问题，保证外排污水满足《辽宁省污水综合排放标准》（DB21/1627-2008）的要求。
关键词：A2O+MBR组合工艺 BOD5 氮 磷
1.终端厂污水处理系统简介
终端厂污水处理系统分为污水物化处理阶段和生化处理阶段，主要负责对生产和生活污水及初期雨水进行处理，水质经检验达标后进行外排。
1.1污水物化处理阶段简介
污水物化处理阶段对含聚污水的处理主要采用四级净水工艺：自然沉降加高效聚结分离工艺、气浮选工艺、混凝沉降工艺、过滤工艺。
1.2污水生化处理阶段简介
污水生化处理阶段分为四个处理单元：冷却预处理单元、生化处理单元、深度处理单元，去除污水中经物理手段难以处理的石油烃类、COD、悬浮物、总氮、氨氮等污染物，保证外排污水满足《辽宁省污水综合排放标准》（DB21/1627-2008）中规定的25种污染物排放指标的要求。
1.3终端厂生产污水特点
原油终端厂生产污水具有高含油、高盐、聚合物成分复杂等特点。
（1）系统进水水量、水质、水温的波动幅度大，含油较多。设计时需考虑消除其波动影响的有效措施。
（2）原油终端厂生产污水主要污染物的组成、形态、性质复杂，矿化度较高，总体上属低浓度难降解有机废水，需突破废水处理技术屏障，采用正确工艺路线加以解决。
2.生化池生化处理工艺优化改造
2.1终端厂生化处理单元运行现状
终端厂生化处理单元原设计采用传统的循环式活性污泥法（CAST），对污水中的有机物进行生物降低，从而达到降低石油烃、COD、悬浮物等污染物指标的目的。但由于其在设计上不设置单独的缺氧池，主反应区需要同时进行反硝化和消化作用，导致BOD5偏高，且脱磷除氮效果不佳。
2.2.生化处理工艺优化
由于原油终端厂生产污水为海上采油生产污水，水质主要污染物的组成、形态、性质复杂，矿化度较高，总体上属低浓度难降解有机废水。经过反复研究论证，决定对生化系统采用A2O+MBR工艺，既能达到去除污水中BOD和COD的目的，又能提升脱磷除氮的效果。
2.2.1 A2O+MBR组合工艺原理
A2O+MBR组合池由厌氧池、缺氧池、好氧池、膜分离池组成。A2O即厌氧-缺氧-好氧脱氮除磷工艺，可以将污水中的有机氮和氨氮通过生物硝化和反硝化作用转化为氮气，实现对污水的生物脱氮。MBR膜分离池替代了A2O工艺中的沉淀池设计，可以更高效地实现泥水分离。
A2O+MBR组合工艺设计处理量为800m3/d，预处理单元来水首先进入厌氧池，和膜分离池回流的含磷回流污泥混合，进行磷的释放（聚磷菌在厌氧的环境下，分解体内的聚磷酸盐。）和部分有机物的氨化反应（氨化细菌分解含氮有机化合物释放氨的过程）。污水经过厌氧池处理后进入缺氧池，借助反硝化细菌将硝态氮通过反硝化作用转化成氮气，完成脱氮，随后进入好氧池。好氧区的主要功能是吸收磷（聚磷菌超量吸收水中的溶解性正磷酸盐以聚磷酸盐的形式储存在体内），并通过硝化细菌的硝化作用将氨氮转化成硝态氮，在降低污水中氨氮含量的同时，为缺氧池的反硝化作用提供硝态氮。微生物在脱氮除磷的过程中，会对污水中的有机物进行生物降解以获得所需的营养物质，从而去除污水中的COD和BOD。
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2-1 A2O+MBR组合工艺处理示意图
A2O工艺中沉淀池内泥、水的分离效率依赖于活性污泥的沉降性能，所以仅靠重力沉降来实现泥、水分离需要较长的的水力停留时间，这就降低了系统的污水日处理量，且沉淀池出水中仍含有较多的悬浮物，从而增大下级设备的处理负荷。MBR池内布置有膜孔径十分小的膜组件（由不锈钢膜架和PVDF中空纤维膜组成），具有高效地截流作用，几乎可将沉淀池内的悬浮物和污泥全部截留下来，既去除了悬浮颗粒、降低了出水浊度、澄清了水质，又可通过污泥回流，将截流下来的活性污泥返回到厌氧区，从而使得系统内能够维持较高的微生物浓度，提升了对水中污染物的去除效果。膜分离使污水中的大分子难降解成分，在体积有限的生物反应器内有足够的停留时间，大大提高了难降解有机物的降解效率。污泥产量比传统活性污泥减少 20-30%。
3. A2O+MBR组合工艺运行效果评价
A2O+MBR组合工艺投运后，生化池内各功能反应区污泥活性良好，提升了微生物的脱氮除磷效率，同时减缓了MBR膜分离池的排泥负荷。特别是MBR膜分离技术的应用，将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质截留住，省掉二沉池。活性污泥浓度因此大大提高（好氧池污泥沉降比稳定在30%左右），水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）可以分别控制，而难降解的物质在反应器中不断反应、降解。经过对A2O+MBR组合池进出口水质的各项指标进行监测发现，出口水质中悬浮物、氨氮、总氮、磷酸盐、COD、BOD5的含量明显降低，出口水质更为澄清。
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3-1 生化处理单元改造前后污水处理各项指标对比
4.结论
BOD5工艺优化提高了生化处理单元对BOD5的处理能力，增强了脱磷除氮的功效。生化处理单元各功能区污泥活性良好，微生物对有机物的降解能力显著增强，生化处理单元出口COD、BOD5的含量得到有效控制，减轻了后续处理单元的负荷。
参考文献
[1]张娟. A2O工艺在污水处理中的优化研究[J].化学工程师,2017,(第2期).
[2]刘圣根,戴海平,柯永文.倒置A2O-MBR工艺处理城市生活污水脱氮除磷中试研究[J].膜科学与技术,2014,(第1期).
[3] 凌玉成.A2O-MBR工艺的脱氮除磷特性研究[J].环境科学与管理,2012,(第7期).