EBIS（改良AO）工藝在石化廢水處理上的研究及應用

邵宇 閆鑫玉 周立波 呂鑫禹

摘要：簡要介紹了石油化工廢水的主要特點，以及盤錦北方瀝青燃料有限公司引進EBIS（改良AO）工藝進行廢水處理裝置改造情況，改造后廢水處理結果表明該工藝對廢水中有機污染物去除率高、耗氧量低、管理方便、運行穩定，對該類型廢水有明顯的適應性，處理上有明顯的優勢。

關鍵詞：EBIS;石化廢水;抗沖擊

中圖分類號：X742 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）12-00-02

Abstract：The main characteristics of petrochemical wastewater and the transformation of wastewater treatment equipment introduced by Panjin Northern Asphalt Fuel Co.，Ltd. by introducing EBIS （improved AO） process are shown. Low oxygen consumption， convenient management，stable operation，has obvious adaptability to this type of wastewater，and has obvious advantages in treatment.

Key words：EBIS;Petrochemical wastewater;Impact resistance

隨著社會的不斷發展，對石化行業的需求越來越高，石化行業已成為我國的支柱產業，已深入到各個領域。隨著石化行業的不斷發展，對環境的影響已成為一個亟待解決的問題，石化廢水是一種難處理的廢水之一。由于石油化工業產品繁多，工藝過程復雜，因此決定了石油化工廢水污染物種類繁多，成分復雜，毒性大，廢水排放量大，波動也大，因此，加強對石化廢水處理技術、工藝的研究和開發，具有十分重要的意義。

1 石化廢水特點及處理現狀

石油化工生產涉及數千種原料、產品及中間產品，使得廢水中的污染物數不勝數。又由于化學產品的不斷更新和發展，廢水中有毒化學物的品種也在日益增多，這就造成了污水的污染物種類繁多、成分復雜，而且有許多有毒物質，如硫、酚、氰化物等，使廢水具有毒性。除此之外各企業生產有其自身的不穩定性，根據產品需求和原料品質不同，生產流程和產量都會有所調整，生產流程所排出的不同廢水的數量和比例也在不斷變化，水質水量波動較大。因此，石化廢水具有水量水質波動大、含油量大、有機污染物濃度高、成分復雜、毒性高的特點，是較難處理的有機廢水之一。

目前，含油廢水傳統處理流程為“預處理除油+生化處理+深度處理”。生化處理作為污水處理的核心單元，是去除水中有機污染物的主要工藝單元，選擇比較多樣。傳統的生化處理工藝抗沖擊能力較差，容易受到進水沖擊負荷的影響，而此類廢水水質水量波動較大，所以出水效果得不到保障，而且處理成本較高且運行穩定性較差。

2 工程介紹

2.1 改造前廢水處理裝置介紹

盤錦北方瀝青燃料有限公司污水處理裝置改造前，原污水處理裝置的處理規模為8400t/d，生化池容易受到來水水質波動的影響，出水水質效果不理想，COD、氨氮、總氮容易超標，波動較大，出水長時間不達標。廢水處理裝置改造前處理流程為生產區來水先經過調節除油罐、隔油池、渦凹氣浮池、溶氣氣浮池等預處理單元處理后進入生化系統，生化處理后經過沉淀進入到深度處理單元。

2.2 工程設計規模及進出水水質

污水處理裝置改造工程設計規模及進出水水質如表1。

2.3 采用EBIS工藝改造后工藝流程介紹

由于原污水處理裝置處理效果不理想，出水不達標，另外由于業主擴大生產，又新產生7200t/d廢水需要處理。原污水處理廠已不能滿足新環境下的新水量和新標準的要求，需要對原污水處理裝置進行改造。由于改造周期短、現場用地緊張，沒有空地去新建生化池，因此生化池的改造要求在現有構筑物的基礎上進行，并要求改造工藝處理效率高、運行穩定，經過多種工藝比選，業主最終選擇了EBIS（改良AO）工藝。

本次改造工程主要對生化池進行改造，改造內容為將原有生化池改造成2座EBIS（改良AO）池，總處理能力為15600t/d。污水通過進水分配管將污水分配到EBIS（改良AO）生物處理系統內，污水經預處理后進入EBIS（改良AO）系統的缺氧區，強化脫氮除磷功能后，在缺氧區末端進入低氧曝氣區前端，與空氣推流區產生的大比倍循環的泥水混合液迅速混合，在低氧的環境下，利用微生物去除水中的COD、氨氮、總氮等。反應中利用溶解氧監測儀自控回路調節鼓風機風量，從而控制溶解氧濃度，使反應池內溶解氧維持在較低的水平，實現同步硝化反硝化過程。

EBIS（改良AO）系統出水進入深度處理單元，進一步降低SS、CODcr等指標后達標外排。

在保留原裝置的預處理和深度處理的基礎上，又新建一條預處理和深度處理單元，廢水處理裝置改造后處理流程為生產區來水經過調節除油罐、混凝+氣浮一體化設備等預處理單元后進入EBIS（改良AO）生化系統，經生化系統處理后，進入深度處理單元，深度處理單元包括多介質過濾罐、臭氧催化氧化池、氧化穩定池+內循環BAF池等。EBIS（改良AO）工藝流程圖如圖1。

2.4 EBIS（改良AO）生化池介紹

EBIS（改良AO）池利用原生化池改造，每組EBIS（改良AO）生化池包括缺氧區、空氣推流區、低氧曝氣區、澄清區四部分。其中，缺氧區尺寸25.7×25×6.1m低氧曝氣區尺寸52.6×25×6.1m，空氣推流區設置在曝氣區前端，設計尺寸8×1.2×6.1m，沉淀區利用原沉淀池利舊，單池尺寸Φ21m，澄清區表面負荷：0.47m?/㎡·h，水力停留時間34.5h。

2.5 主要控制參數

EBIS（改良AO）生化池主要控制參數包括：

低溶解氧：EBIS（改良AO）生化池低氧曝氣區控制溶解氧濃度為：0.5～1mg/L，低溶氧的控制與前段水解酸化池結合更加緊密，有利于培養生長速率相對較小的兼性菌群，從而有效提高系統對難降解有機物的去除效果。溶解氧控制室通過在線溶氧儀—PLC—變頻羅茨鼓風機組成的控制回路，自動完成調節。

大循環比：EBIS（改良AO）生化池通過空氣推流區的推流作用控制池內混合液循環比>20，進行大比倍的循環稀釋，使得EBIS（改良AO）生化池進水端至出水端的有機物濃度梯度大幅度縮小，一方面，可以降低污泥的沖擊負荷，提高了系統的穩定性;另一方面，給微生物創造了相對穩定的生長環境。大比倍的循環稀釋是通過特殊的池形結構與智能化控制的空氣推流裝置組成，其空氣消耗量相當于低氧曝氣區曝氣量的5%～15%。

高污泥濃度：EBIS（改良AO）生化池內污泥濃度控制在6～8g/L，EBIS（改良AO）池低溶解氧的控制，使得池內微生物的生長速率相對較慢，污泥齡增長，可以控制較高的污泥濃度。

3 處理效果分析

污水處理裝置改造完成后，根據實際進水情況即開始生化系統調試，經過一段時間調試后系統開始穩定運行，將穩定運行半個月的統計數據如表2所示進行分析，得出EBIS工藝段對CODcr、NH3-N、總氮的平均去除率如表3所示，出水水質穩定。

4 本工程EBIS（改良AO）工藝優勢分析

4.1 節能

本工程EBIS（改良AO）生化系統在原生化系統的基礎上改造，保留了部分原有設備進行利舊，具體設備及改造后的EBIS（改良AO）系統和原生化系統的用電設備和耗電情況對比如表4所示。

EBIS（改良AO）系統與原生化系統省電情況主要體現在以下三個方面：（1）EBIS（改良AO）工藝的低溶氧控制，與原生化系統的高溶氧控制相比，大大降低了充氧電耗。（2）EBIS（改良AO）系統為同步硝化反硝化，縮短了處理流程，節省了硝化液回流泵等用電設備。（3）EBIS（改良AO）系統水力停留時間比原生化系統要少，減少了水在系統中的用電時間。

除此之外，EBIS（改良AO）工藝自動化程度高、溶解氧、循環比等均為自動控制，無需派專人值守，節省了管理費用;EBIS（改良AO）工藝配置的高效曝氣系統可以實現在線清洗及在線更換，而且系統內大部分設備都可以實現不停車維護和更換，節省了檢修維護成本。

4.2 節省占地

由于前水廠可利用施工場地有限，本次改造只能在原生化池的基礎上進行改造，所以并無增加占地面積和池容，而處理水量增加了近一倍，相比來說EBIS（改良AO）更節省占地。改造前后生化系統的工藝參數對比如表5所示。

4.3 EBIS（改良AO）抗沖擊能力強

EBIS（改良AO）系統抗沖擊能力強主要有以下3個原因。

（1）有效的高污泥濃度。EBIS（改良AO）由于控制低氧環境，且混合液高速循環使得系統內負荷較為平均且低，微生物平均生長速度水平偏低，導致污泥齡的延長，使得系統可控的污泥濃度增高，微生物數量大，系統的容積負荷以及抗沖擊能力大大增強。

（2）大比倍內循環系統。低氧池末端的水已經是處理好的水，各項指標都已經很低，通過空氣推流系統將低氧池末端的水回流至低氧池前端，回流量能達到十倍甚至幾十倍，與低氧池進水充分混合，將低氧池進水稀釋，降低沖擊負荷，給微生物創造穩定的生長環境。

（3）智能的溶解氧控制系統。該控制系統可以根據水質水量的變化以及同步脫氮過程中溶氧、氨氮、硝氮以及總氮之間的關系，綜合判斷系統的實際需氧量，智能調節需氧和供氧的關系，當水質波動較大時，系統會自動加大供氧量，防止由于溶解氧不足的原因導致的出水不穩定。

5 結論

（1）以EBIS（改良AO）工藝為主要生化處理工藝的“預處理+生化處理+深度處理”組合用于石油化工廢水處理切實可行，前提要控制好來水的溫度以及保證預處理的正常運行，從而保證石油類的去除。（2）EBIS工藝對于石油化工廢水的COD、氨氮和總氮有良好的去除效果。（3）高污泥濃度、大比倍內循環以及智能溶氧控制系統的工藝設計，使得EBIS（改良AO）工藝體現了良好的抗沖擊能力。（4）EBIS（改良AO）工藝相對傳統的生化工藝，所需池容小，占地面積大大節省。本工程在占地面積和池容不變的情況下，處理水量增加了85%。（5）EBIS（改良AO）工藝與傳統生化工藝相比，EBIS工藝運行電耗低，運行成本較低。（6）EBIS（改良AO）工藝與傳統生化工藝相比，流程短，水下設備少，控制簡單，通過溶氧控制系統實現智能控制，運行管理方便。

參考文獻

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收稿日期：2019-09-11

作者簡介：邵宇（1986-），男，漢族，本科學歷，助工，研究方向為環境監測與治理。