石油煉化廢水厭氧氨氧化脫氮技術研究

丁浩

摘 要：在水處理領域的近幾十年來，難降解有機廢水的處理己成為難點與熱點，且石油煉化廢水是一類處理難度較大的工業廢水。預處理-短程硝化-厭氧氨氧化技術在石油煉化廢水處理上具有一定的實踐應用價值。基于此，文章主要對石油煉化廢水厭氧氨氧化脫氮技術進行了分析與研究，以期能夠提高石油煉化廢水處理水平。

關鍵詞：石油煉化；廢水處理；厭氧氨氧化脫氮技術

石油煉化是石化企業生產常見的一種類工藝技術，其煉化內容包括：石油焦化、催化重整、加氫裂化和催化裂化等工藝，在這些工藝過程中，其廢水的處理及凈化一直是制約石化企業可持續發展的難題。因此，企業在石油煉化廢水處理過程中，應對其廢水處理技術進行創新，在提高廢水處理效果的同時，也能夠提升企業的經濟效益。

一、石化廢水的危害

石化廢水大都屬于有機廢水或重金屬含量較大的廢水，其不論是對周圍環境還是對人體都存在一定的危害。下面我們來具體介紹一下石油煉化廢水的危害：

第一，石化廢水中的油類物質以懸浮油、溶解油、分散油及沉積油等多種形式存在。懸浮油的存在會隔絕空氣與水體的交換，影響水體自凈；對于溶解油來講，其會粘附于水生生物的體表和呼吸系統，使水產生物呼吸受阻。第二，石化廢水中具有毒性的大分子物質屬于難去除物質。這些有機物或無機物本身的毒性較小甚至不具有毒性，但這些物質在水中積累過多，會造成富營養化現象，使水體的自凈能力受到嚴重影響甚至完全喪失。第三，石化廢水中含有大量的重金屬難以去除。石化廢水中的重金屬種類和數量豐富，當其隨著自然界中植物的吸收作用和動物的食物鏈進行傳遞后，會最終進入到動物或人的體內且會慢慢產生重金屬的富集效應，若發生了積累性毒性作用，則會對器官機能造成嚴重損害，長期不能恢復，嚴重的甚至會威脅生命安全。

二、厭氧氨氧化脫氮工藝

（一）厭氧氨氧化反應機理。在厭氧氨氧化反應過程中，其反應機理可以分為生化反應和化學反應機理。

第一，化學反應機理。在氧化反應中，厭氧氨氧化菌以為氧化劑，把氧化成，再被氧化成。其中涉及到的反應方程式如下：

第二，生化反應機理。在該生化反應模型中，亞硝酸鹽還原酶催化完成了還原為的過程，該還原酶定位于雙層膜外側的外室細胞質中；聯氨水解酶催化完成了與縮合成的過程，但該水解酶是假設存在于跨膜的；聯氨氧化酶催化氧化成為并釋放4個電子，該氧化酶存在于雙層膜內側的厭氧氨氧化體中，產生的4個電子又被利用而進入第一個還原過程，從而形成鏈式反應。

（二）厭氧氨氧化工藝影響因素。目前對于厭氧氨氧化工藝影響因素的研究主要集中在值、溫度、溶解氧、基質濃度、有機物、菌種來源、污泥齡和反應器構型等方面。

第一，主要在直接作用和間接作用兩個方面對厭氧氨氧化工藝產生影響。若值超出細菌的耐受限度，則會影響厭氧氨氧化工藝進度。如，當在6.0-7.5之間時，值越高，則厭氧氨氧化反應速率就會越高；當值超出9.5時，反應速率就會下降。因此，值在7.5-8.0之間最合適。第二，溫度。厭氧氨氧化細菌的生化反應均屬于酶促反應，即需要在各種酶的參與進行，由于酶活性對溫度比較敏感，所以溫度對于厭氧氨氧化細菌影響明顯。當溫度在15-30℃之間時，其反應速率隨著溫度的升高而變大；當溫度超出35℃時，反應速率會隨著溫度的升高而降低。所以，該反應溫度應控制在30℃左右。第三，溶解氧。溶解氧會對厭氧氨氧化活性產生可逆性的抑制，且可在進行除氧后恢復。由于厭氧氨氧化活性在溶解氧濃度為（0.5～2.0%）的空氣飽和度條件下將會被完全抑制，所以溶解氧的抑制濃度應低于0.5%空氣飽和度。第四，基質濃度。和是厭氧氨氧化反應的基質，由于厭氧氨氧化菌混培物對氨和亞硝酸鹽的親合力都很高（），但若超過其對應的閾值，將會對細菌活性產生抑制。在厭氧氨氧化反應中，底物和產物對細菌活性的影響均較小，只要兩者濃度在1000以下就不會對細菌活性產生抑制。第五，有機物。厭氧氨氧化菌一般屬于化能自養型的專性厭氧菌，且生長較緩慢。有機物在厭氧條件下會作為電子供體與亞硝酸鹽發生反硝化反應，于是異養的反硝化菌易快速增殖并逐漸成為優勢菌種，反硝化菌與厭氧氨氧化菌在反應器中競爭生存空間，從而抑制厭氧氨氧化菌活性。如，葡萄糖或甲醇等易降解的有機物加入到厭氧氨氧化反應器中，會對厭氧氨氧化菌活性產生明顯抑制，活性抑制則會體現在脫氮性能明顯降低的現象；腐殖酸等難降解的有機物加入反應器后，卻未出現活性的明顯抑制和脫氮性能明顯降低的現象。

三、結語

綜上所述，石油煉化作為一類化工生產工藝，其煉化廢水所包含的化學物質比較多，若不對其進行凈化處理，則廢水排放將會嚴重影響周圍環境及居民的生產生活。因此，石化企業應注重煉化廢水的凈化與處理，了解厭氧氨氧化脫氮技術原理，分析其影響因素，進而有效控制其工藝參數，提高煉化廢水處理工藝水平。

參考文獻：

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[2]王猛，張樹德，楊雪瑩，陶慕翔，高洋，田玉斌，楊宏.石油煉化廢水對ANAMMOX的脫氮性能影響研究[J].中國給水排水，2017，（03）：73-77+81.endprint