油田污水生物處理研究(1)

1、.油田污水生物處理研究1 概述在石油和天然氣開(kāi)發(fā)生產(chǎn)過(guò)程中，將產(chǎn)生大量的油田污水。主要包括采油污水、鉆井污水、洗井污水和采氣污水。目前我國(guó)陸上油田開(kāi)發(fā)已基本進(jìn)入高含水期開(kāi)采，油田綜合含水率超過(guò)80%。這些大量的污水一般是經(jīng)過(guò)處理，達(dá)到油田注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后，回注油層。但隨著石油勘探開(kāi)發(fā)活動(dòng)的增多，所產(chǎn)生的污染物總量隨之增加，對(duì)環(huán)境造成的污染也日趨嚴(yán)重。有效地控制和治理在油田開(kāi)發(fā)和使用石油、天然氣過(guò)程中造成的環(huán)境污染，已成為世界各國(guó)面臨的重大課題。就原油性質(zhì)來(lái)說(shuō)，我國(guó)各油田原油大多屬于中質(zhì)原油、重質(zhì)原油，其中的長(zhǎng)鏈芳香烴、多環(huán)芳香烴和環(huán)烷烴比例相對(duì)較高，給石油污水處理帶來(lái)較大難度。特別是近年來(lái)各油田

2、重油、稠油開(kāi)采比例進(jìn)一步增加，使污水中難降解污染物增多，對(duì)環(huán)境危害尤其嚴(yán)重。油田污水處理和回注已成為油田開(kāi)發(fā)的主題之一，這不僅可以節(jié)約寶貴的新鮮水資源，而且從根本上解決了污水污染問(wèn)題。目前，油田污水處理工藝基本上采用物化工藝為主，即采用沉降、隔油、混凝和浮選等工藝，這些工藝對(duì)污水中的懸浮物、部分乳化態(tài)和部分溶解化合物有一定的去除效果，但對(duì)污水中的大多數(shù)溶解性石油污染物如各類(lèi)烷基酚、少量的溶解烷類(lèi)、環(huán)烷烴、多環(huán)和雜環(huán)芳烴及其衍生物等污染物去除效果差。而這些污染物帶來(lái)的COD、BOD及其他污染指標(biāo)如氨氮、硫化物、揮發(fā)酚等往往是油田污水外排超標(biāo)的主要原因。 近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)外對(duì)環(huán)境質(zhì)量要求的提高，油

3、田污水的排放標(biāo)準(zhǔn)也受到嚴(yán)格控制，常規(guī)物化處理工藝運(yùn)行費(fèi)用高，加之采油過(guò)程中高聚物的使用，污水水質(zhì)惡化以及污水處理設(shè)施老化等原因，常規(guī)處理后水質(zhì)達(dá)不到回注或排放標(biāo)準(zhǔn)。這種現(xiàn)象幾乎存在于大部分油田的污水處理站。因此，尋找一種既能解決污水達(dá)標(biāo)排放，又能降低污水處理費(fèi)用，運(yùn)行操作簡(jiǎn)單的油田污水處理方法成為當(dāng)務(wù)之急。生物處理工藝因其對(duì)污染物處理徹底，無(wú)二次污染，運(yùn)行費(fèi)用低等眾多優(yōu)勢(shì)備受關(guān)注。根據(jù)各油田水質(zhì)特點(diǎn)和投資、占地、運(yùn)行費(fèi)用、自動(dòng)化程度等要求不同，可選用常規(guī)活性污泥工藝、SBR工藝、A/O工藝、PACT工藝、硫化床工藝、接觸氧化工藝等生物技術(shù)。這些工藝在污水處理中的應(yīng)用已較成熟。生物處理工藝作為油

4、田污水外排的最終保證已在國(guó)內(nèi)外得到廣泛認(rèn)可，利用微生物高效除油生物技術(shù)不僅可以完成油田污水的終端處理，同時(shí)，在油田污水預(yù)處理中可代替絮凝、浮選及過(guò)濾除油等高成本物化工藝，具有優(yōu)越條件。生物處理工藝的采用，已成為油田污水處理的先進(jìn)性標(biāo)志之一，在處理油田污水中具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和廣闊的市場(chǎng)前景。2 油田污水生物治理技術(shù)活性污泥工藝在污水處理中的運(yùn)用已有悠久的歷史，是傳統(tǒng)的生物處理工藝之一?；钚晕勰嘀械募?xì)菌分泌胞外多糖，相互粘結(jié)形成絨粒，微生物利用污水中物質(zhì)持續(xù)增殖，絨粒相互結(jié)合形成蓬松的絮體，成為處理污水的基本單元，在不同的生物處理階段，絮體中的生物相組成也發(fā)生相應(yīng)的變化。接觸氧化工藝是生物膜工藝

5、的一種。生物膜工藝能較好地保持系統(tǒng)內(nèi)的生物量，微生物以生物膜的形式完全淹沒(méi)在污水中, 同時(shí)進(jìn)行人工供氧,膜上形成由細(xì)菌、真菌、藻類(lèi)、原生動(dòng)物及后生動(dòng)物等組成的復(fù)雜且穩(wěn)定的生態(tài)體系，對(duì)污水的凈化發(fā)揮綜合作用。已應(yīng)用到油田污水處理領(lǐng)域的主要有接觸氧化工藝、生物轉(zhuǎn)盤(pán)工藝（RBC）、硫化床工藝、PACT工藝、浮動(dòng)填料生物膜工藝、生物濾床（塔）工藝等，這些工藝各有特點(diǎn)。接觸氧化工藝具有占地面積小、投資和運(yùn)行費(fèi)用低、自動(dòng)化程度要求低、易操作管理、系統(tǒng)內(nèi)生物量大（可達(dá)10mg/L）以上、處理負(fù)荷高（可達(dá)24 kgCOD/m3d）、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)的特點(diǎn)，兼具生物膜和活性污泥工藝的優(yōu)點(diǎn)。在傳統(tǒng)的生物處理工藝中

6、，往往一種活性污泥用于不同的污水處理中，利用不同的污水從同一微生物群體中篩選所需菌群，很少考慮菌種的針對(duì)性和高效性。即使是生物膜工藝，也多是活性污泥的掛膜利用。我們知道，生物處理污水中的各類(lèi)有機(jī)物時(shí)，微生物的生理生化反應(yīng)多而復(fù)雜，其中最重要的是能量代謝和合成代謝。微生物需要將污水中結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有機(jī)物大分子進(jìn)行酶解，釋放出其分子結(jié)構(gòu)中固有的自由能，再將這些化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)槲⑸锬芾玫纳锬芪镔|(zhì)三磷酸腺苷（ATP），微生物利用能量代謝所產(chǎn)生的ATP進(jìn)行生物合成反應(yīng)，不斷增加生物體的數(shù)量。通過(guò)這一系列的過(guò)程，高效優(yōu)勢(shì)微生物能將污水中呈溶解態(tài)和膠體狀態(tài)的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無(wú)害化物質(zhì)，從而使污水達(dá)標(biāo)排放。因

7、此，生物處理的關(guān)鍵在于獲得有高降解效率的高效功能微生物菌種。由于油田污水中難降解有機(jī)物多，自然生長(zhǎng)的細(xì)菌難以達(dá)到理想效果，目前國(guó)內(nèi)少見(jiàn)將生物技術(shù)用于油田采出水的工業(yè)化報(bào)道。強(qiáng)化油田污水的可生化性，篩選、培養(yǎng)、馴化高效優(yōu)勢(shì)菌群是生物處理油田污水的關(guān)鍵。目前，我們?cè)谟吞镂鬯锾幚砘A(chǔ)研究和工藝研究方面已做了大量的工作。通過(guò)一系列物理化學(xué)處理技術(shù)以及分子育種等手段，改變細(xì)菌的遺傳基因，再經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的定向培養(yǎng)和馴化，分離、篩選了一大批石油烴降解微生物。對(duì)石油污染物的微生物降解規(guī)律進(jìn)行了初步研究，其中對(duì)芳香烴、單環(huán)芳烴和雙環(huán)芳烴及其含氧、氮、硫的衍生物的生物降解研究較為深入。近年來(lái)，針對(duì)石油行業(yè)中污水

8、高度乳化、現(xiàn)有工藝處理成本高、效率低、污水超標(biāo)排放嚴(yán)重等問(wèn)題，通過(guò)環(huán)境生物學(xué)手段，較為系統(tǒng)地進(jìn)行了石油降解微生物研究、油田污水生物處理實(shí)驗(yàn)小試研究、現(xiàn)場(chǎng)中試和生產(chǎn)性試驗(yàn)研究，從來(lái)自國(guó)內(nèi)幾大代表性油田（大慶、勝利等）的石油污染物樣品中分離出一批優(yōu)勢(shì)菌株，并分別篩選出具有較高降解效率、耐特殊生境條件的功能微生物。對(duì)部分微生物進(jìn)行了生長(zhǎng)條件和降解特性的工藝研究，在此基礎(chǔ)上，利用功能微生物菌群進(jìn)行油田污水的生物處理研究，取得了良好的效果。其中，中國(guó)海洋石油總公司渤海石油公司渤西油氣處理廠石油污水現(xiàn)有處理工藝進(jìn)行高效生物處理技術(shù)改造工程已經(jīng)完成。3 大慶水質(zhì)概況（略）4含油污水的生物處理試驗(yàn)本次實(shí)驗(yàn)室小

9、試即是結(jié)合大慶油田含油污水水質(zhì)及環(huán)境特點(diǎn)，借助篩選出的對(duì)各種石蠟烴、芳烴、環(huán)烷烴及各類(lèi)烷基酚、破乳劑具有較高降解能力且可耐受各種極端環(huán)境條件（溫度、鹽度、PH等）的微生物菌種，用生化的方法處理含油污水，使其達(dá)標(biāo)排放。4.1試驗(yàn)?zāi)康?.1.1通過(guò)調(diào)整工藝運(yùn)行參數(shù)，使含油污水經(jīng)生物處理后達(dá)到國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，并確定最佳處理工藝。4.1.2找出最佳工藝運(yùn)行參數(shù)，為將來(lái)工業(yè)試驗(yàn)或?qū)嶋H應(yīng)用做準(zhǔn)備。4.1.3考察生物處理系統(tǒng)對(duì)各種沖擊負(fù)荷（污染因子、環(huán)境因子、生物因子等）的耐受力。4.2試驗(yàn)工藝流程含油污水厭 氧水解池生 物 接 觸 氧 化 池二 沉 池排放鼓 風(fēng)污泥處理 活 性 污 泥 池二 沉 池排放

10、鼓 風(fēng)污泥處理圖4-1 含油污水生物處理試驗(yàn)工藝流程示意圖試驗(yàn)流程設(shè)計(jì)同時(shí)對(duì)普通活性污泥法和生物接觸氧化法兩種工藝進(jìn)行考察。來(lái)自自然沉降罐的含油污水首先進(jìn)入?yún)捬跛獬兀?#），通過(guò)厭氧微生物初步處理去除部分有機(jī)物和懸浮物。出水分別進(jìn)入活性污泥池（2#）和生物接觸氧化池（3#），曝氣供氧，對(duì)剩余有機(jī)污染物進(jìn)行好氧微生物降解，出水經(jīng)二沉池沉降后排放。二沉池的污泥需定期回流或處理。整個(gè)系統(tǒng)溫度在2540之間調(diào)整，以模擬油田現(xiàn)場(chǎng)污水狀況。4.3 試驗(yàn)條件4.3.1試驗(yàn)用污水情況試驗(yàn)用含油污水來(lái)自大慶油田采油二廠南29站，油水氣混合液經(jīng)三相分離器分離后，含油污水打入試驗(yàn)室自然沉降罐，沉降去除部分油、懸浮

11、物及其他污染物，出水進(jìn)入生物處理試驗(yàn)系統(tǒng)。由于試驗(yàn)用水量很小，考慮到污水長(zhǎng)時(shí)間放置水質(zhì)變化，每次沉降罐進(jìn)滿(mǎn)水供生物處理系統(tǒng)使用約一周，即換進(jìn)新水。4.3.2 試驗(yàn)設(shè)備表4-1 主要試驗(yàn)設(shè)備設(shè)計(jì)參數(shù)序號(hào)裝置名稱(chēng)主要參數(shù)備注1厭氧水解池（1#）外型尺寸 mm400×400×700有效容積 m3100×10-3填料種類(lèi)復(fù)合型填料填料體積m3約15×10-32活性污泥池（2#）外型尺寸 mm500×300×500有效容積 m380×10-3氣泵功率 w8曝氣量 L/min103接觸氧化池（3#）外型尺寸 mm500×300

12、×500有效容積 m380×10-3填料種類(lèi)復(fù)合型填料和硬性填料填料體積m3約60×10-3氣泵功率 w12曝氣量 L/min154二沉池外型尺寸 mm250×200×6002和3后的尺寸相同有效容積 m320×10-3設(shè)計(jì)試驗(yàn)規(guī)模：每天處理水量50100L。試驗(yàn)用氣泵為養(yǎng)魚(yú)用小泵，粗砂石制曝氣頭，氣泡很大且集中，造成氧轉(zhuǎn)移率很低，不能據(jù)此確定實(shí)際氣水比。試驗(yàn)用管道為DN15mm膠皮管，用閘閥或針型閥控制流量，用加熱棒和溫控儀控制水溫。4.3.3試驗(yàn)數(shù)據(jù)檢測(cè)表4-2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)檢測(cè)方法及頻率序號(hào)項(xiàng)目方法頻率1CODcr（化學(xué)需氧量）重鉻

13、酸鉀法12次/日2石油類(lèi)紫外分光光度法不定期送檢3PHPH試紙或PH計(jì)1 次/日4溫度溫度計(jì)實(shí)時(shí)5流量量筒和秒表實(shí)時(shí)4.4 試驗(yàn)步驟及運(yùn)行情況本次試驗(yàn)大體可分三個(gè)階段：微生物培養(yǎng)、馴化階段；厭氧、好氧單獨(dú)運(yùn)行階段；厭氧+好氧運(yùn)行階段。實(shí)際試驗(yàn)中，進(jìn)水CODcr和石油類(lèi)含量隨每次換水及放置時(shí)間在變化，調(diào)節(jié)流量操作困難。為節(jié)約試驗(yàn)時(shí)間，當(dāng)進(jìn)水情況及出水結(jié)果較為穩(wěn)定時(shí)，我們直接改變系統(tǒng)狀態(tài)（如進(jìn)水流量、溫度等），對(duì)其進(jìn)行沖擊負(fù)荷試驗(yàn)。4.4.1試驗(yàn)用高效優(yōu)勢(shì)菌群來(lái)源A、 菌種：選用BC系列、LH系列、SL系列、SX系列、SXM系列、DJ系列菌種68株，共同接入細(xì)菌培養(yǎng)基，備用。B、 活性污泥：已馴化

14、好的含高效微生物菌群的厭氧、好氧活性污泥。4.4.2微生物的接種及馴化F 試驗(yàn)操作過(guò)程在生物接觸氧化池和活性污泥池內(nèi)分別加入好氧活性污泥和菌液，厭氧池內(nèi)加厭氧污泥和菌液，而后各池注滿(mǎn)含油污水，恒溫35，兩個(gè)好氧池曝氣，培養(yǎng)3648小時(shí)。接入的菌種利用采油污水中的有機(jī)物進(jìn)行自身增值，同時(shí)釋放聚-羥基丁酸相互凝聚成菌膠團(tuán)。在生物膜池中以生物膜的形式固著在填料上，在活性污泥池中，菌膠團(tuán)相互結(jié)合形成懸浮生長(zhǎng)的微生物絮體。生物膜和活性污泥微生物絮體形成后，經(jīng)沉降，放掉上清液，再注入含油污水馴化，重復(fù)三天。第6天起，厭氧池保持間斷進(jìn)水，約4天換一次水；好氧池連續(xù)進(jìn)水，流量控制在4L/h左右，停留時(shí)間20h

15、（示意圖2-2）。含油廢水厭 氧 水 解 池 生 物 接 觸 氧 化 池 二 沉 池排放 鼓 風(fēng)污泥處理 活 性 污 泥 池 二 沉 池排放鼓 風(fēng)污泥處理含油廢水排放（間斷）圖4-2 含油污水生物處理試驗(yàn)流程示意圖（微生物培養(yǎng)階段）F 試驗(yàn)運(yùn)行情況現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)微生物的培養(yǎng)約歷時(shí)15天（9.2110.4），進(jìn)入生物處理系統(tǒng)的為低污染物濃度（CODcr 150250mg/L）的含油污水，灰黑色、渾濁，具有強(qiáng)烈刺激性油味，PH約為7。處理出水無(wú)色無(wú)味，經(jīng)歷了一個(gè)由濁變清的過(guò)程，二沉池表面有時(shí)可見(jiàn)油膜。比較而言，接觸氧化池出水要清澈透明一些；活性污泥池出水經(jīng)?？梢?jiàn)少量灰白色懸浮物?；钚晕勰喑匚勰喑两敌粤己?/p>

16、，污泥沉降比（SV） 23%。這一時(shí)期活性污泥和生物膜中的生物相均經(jīng)歷了一個(gè)漸變過(guò)程： 第12 天，生物相以細(xì)菌占優(yōu)勢(shì)，量很大且非常活躍，逐漸形成均菌膠團(tuán)； 第34天，菌膠團(tuán)體積增大，細(xì)菌生命力旺盛；鞭毛蟲(chóng)類(lèi)原生動(dòng)物出現(xiàn)，并逐漸成為優(yōu)勢(shì)種群； 第5天以后，菌膠團(tuán)邊界清晰，較為致密，細(xì)菌活躍，游動(dòng)型和固著型纖毛蟲(chóng)先后出現(xiàn)，代替鞭毛蟲(chóng)類(lèi)成為優(yōu)勢(shì)種群。 最終系統(tǒng)內(nèi)形成以鐘蟲(chóng)類(lèi)占優(yōu)勢(shì)，與游動(dòng)型纖毛蟲(chóng)、鞭毛蟲(chóng)及細(xì)菌共同組成的微生物群落。4.4.3 厭氧、好氧單獨(dú)運(yùn)行階段F 該階段試驗(yàn)的主要目的使生物處理系統(tǒng)的微生物生態(tài)體系更加成熟穩(wěn)定。考察厭氧和好氧工藝的單獨(dú)處理效果，工藝流程能否進(jìn)一步縮短。初步進(jìn)行污

17、染物負(fù)荷試驗(yàn)。F 試驗(yàn)操作過(guò)程低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)（10.510.11）維持系統(tǒng)運(yùn)行狀況不變（圖4-2）控溫在35左右，流量控制在45L/h之間，進(jìn)水CODcr在150250mg/L之間。每日檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)水和出水CODcr指標(biāo)。高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)（10.1210.23）維持系統(tǒng)運(yùn)行狀況不變（圖4-2）控溫在35左右，進(jìn)水CODcr在300400mg/L之間。流量分三步調(diào)整（見(jiàn)表4-3）以初步確定系統(tǒng)工藝參數(shù)，每日檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)水和出水CODcr指標(biāo)，不定期送檢石油類(lèi)含量。表4-3 高負(fù)荷運(yùn)行階段好氧池運(yùn)行參數(shù)序號(hào)處理方法流量 L/h停留時(shí)間（HRT）h運(yùn)行時(shí)間d1活性污泥池（2#）44.518202（10.1

18、410.15）接觸氧化池（3#）2活性污泥池（2#）55.415163（10.1610.18）接觸氧化池（3#）3活性污泥池（2#）5.45.714165（10.1910.23）接觸氧化池（3#）66.61213 該階段厭氧池（1#）始終為間斷進(jìn)水狀態(tài)，進(jìn)水CODcr在300400mg/L之間，約34天進(jìn)一次水，控溫在35左右。F 試驗(yàn)運(yùn)行情況低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下，活性污泥池和接觸氧化池出水均較清澈透明?；钚晕勰喑匚勰嗔繘](méi)有明顯增加（污泥沉降比 3%左右），日回流污泥量23L，污泥沉降性良好。接觸氧化池運(yùn)行后期，由于營(yíng)養(yǎng)不足，有生物膜非正常脫落現(xiàn)象。高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下，隨流量增加，活性污泥池污泥流失

19、現(xiàn)象嚴(yán)重，污泥沉降性變差。接觸氧化池運(yùn)行較為穩(wěn)定。厭氧池出水為黑灰色，有黑色懸浮顆粒，有時(shí)可聞到淡淡的油味。試驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析詳見(jiàn)4.5.1。這一時(shí)期，活性污泥和生物膜的生物相中，細(xì)菌活躍，菌膠團(tuán)性狀良好且較為穩(wěn)定，原生動(dòng)物仍是以鐘蟲(chóng)類(lèi)占優(yōu)勢(shì)，水質(zhì)波動(dòng)時(shí)可見(jiàn)游動(dòng)型纖毛蟲(chóng)類(lèi)增多。4.4.4 厭氧+好氧運(yùn)行階段F 試驗(yàn)操作過(guò)程 本階段將厭氧池和好氧池連接起來(lái)，系統(tǒng)按圖4-1狀態(tài)運(yùn)行，經(jīng)過(guò)短期適應(yīng)期（即使好氧微生物適應(yīng)來(lái)自厭氧池的經(jīng)厭氧處理的含油污水）后，系統(tǒng)進(jìn)行了一系列的溫度和負(fù)荷試驗(yàn)。具體過(guò)程見(jiàn)表4-4。 由于活性污泥池的污泥量始終增殖緩慢，于是取生活污水處理廠二沉池污泥，加入菌種進(jìn)行馴化培養(yǎng)3

20、天后，于11月3日添加在活性污泥池內(nèi)（約5 L），再經(jīng)含油污水3天馴化，使污泥沉降比達(dá)到10%左右，。表4-4 好氧+厭氧運(yùn)行階段各裝置運(yùn)行參數(shù)序號(hào)厭氧池（1#）運(yùn)行狀態(tài)活性污泥池（2#）運(yùn)行狀態(tài)接觸氧化池（3#）運(yùn)行狀態(tài)運(yùn)行時(shí)間d溫度流量 L/h停留時(shí)間h溫度流量 L/h停留時(shí)間h溫度流量 L/h停留時(shí)間h1308911123544.518203544.518203 (10.2410.2623510119103555.415163555.614163 (10.2710.29)3351112894055.415163566.612133 (10.3011.1)4409128113545.4#1

21、5203066.612135 (11.211.6)5401112893055.415164066.612134 (11.711.10)6401112893555.415163566.612135 (11.1111.15)7401010354.518355.7144 (11.1611.19)注：由于試驗(yàn)條件所限，表中所列流量為該段時(shí)期的平均流量或盡力調(diào)節(jié)到的范圍，實(shí)際系統(tǒng)流量波動(dòng)很大。# 所示該段時(shí)間活性污泥池新添加了菌種和馴化的污泥，為調(diào)整適應(yīng)階段。F 試驗(yàn)運(yùn)行情況活性污泥池在添加菌種和馴化的污泥前，運(yùn)行不穩(wěn)定，二沉池出水經(jīng)?？梢?jiàn)大量懸浮物，污泥沉降性較差。后來(lái)通過(guò)減少活性污泥池的曝氣量，使污

22、泥沉降性有所好轉(zhuǎn)，但活性污泥池內(nèi)出現(xiàn)污泥沉積現(xiàn)象，實(shí)際發(fā)揮生物降解作用的生物量減少，處理出水水質(zhì)較差。添加菌種和馴化的污泥后，增加曝氣量，污泥沉降比達(dá)到10%左右，日回流污泥量45L，污泥沉降性較好，處理出水較清澈透明，懸浮物明顯減少。接觸氧化池一直運(yùn)行正常，出水清澈透明。運(yùn)行兩個(gè)月，二沉池底幾乎沒(méi)有污泥沉淀。試驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析詳見(jiàn)4.5.2。試驗(yàn)后期，活性污泥和生物膜生物相中均出現(xiàn)草履蟲(chóng)、輪蟲(chóng)類(lèi)后生動(dòng)物，從側(cè)面反映出生物處理系統(tǒng)已相當(dāng)成熟穩(wěn)定。另外，在11月11日，生物處理系統(tǒng)由于外界原因停止進(jìn)水24h后，由混凝沉降罐引入含油污水，黃褐色、渾濁，有輕微油味及鐵銹味。該水的進(jìn)入對(duì)生物處理系統(tǒng)沖

23、擊較嚴(yán)重，活性污泥池和接觸氧化池內(nèi)水面出現(xiàn)大量白色泡沫，出水呈黃色，水質(zhì)較差。但系統(tǒng)兩天后即恢復(fù)正常狀態(tài)。4.5試驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析4.5.1 好氧、厭氧單獨(dú)運(yùn)行階段試驗(yàn)結(jié)果F 好氧池單獨(dú)運(yùn)行處理效果表4-5 好氧池單獨(dú)運(yùn)行階段處理結(jié)果序號(hào)進(jìn)水活性污泥池(2#)接觸氧化池（3#）CODcrmg/LCODcrmg/LCODcr去除率%污泥沉降比SV %CODcrmg/LCODcr去除率%低 負(fù) 荷 運(yùn) 行 階 段116813917.33411929.2215913912.6210434.6311234.9110041.9418911539.2187.953.5527212055.911657.46

24、16211529.03496.440.5716213019.611330.28160112301210733.1916613121.13412127.11017312527.7212328.9高 負(fù) 荷 運(yùn) 行 階 段1138820447.4315460.31239319650.1214662.81339018752.1319151.01438219150216457.11536420543.7315058.81636617651.9215059.01737419547.9214760.71836818549.7114062.01932220337.0214355.62034419842.42

25、14159.0由上表所示數(shù)據(jù)可以看出，在低負(fù)荷（進(jìn)水CODcr160200mg/L）運(yùn)行狀態(tài)下，活性污泥法處理出水CODcr在 110140mg/L之間，達(dá)標(biāo)率（CODcr 120mg/L）50%，平均去除率28.7%，波動(dòng)范圍12.6%55.9%，處理效果不很穩(wěn)定。污泥沉降比14%（回流污泥前后測(cè)定的差異），污泥量很低。接觸氧化法處理出水CODcr在 80125mg/L之間，達(dá)標(biāo)率（CODcr 120mg/L）80%，平均去除率37.6%，波動(dòng)范圍27.1%57.4%，處理效果較為穩(wěn)定。在高負(fù)荷運(yùn)行（進(jìn)水CODcr320400mg/L）狀態(tài)下，活性污泥法處理出水CODcr在 170210mg

26、/L之間，平均去除率47.2%，波動(dòng)范圍37.0%52.1%。隨處理量增加（4L/h增至5.7L/h），污泥量降至2%，處理效率略有下降。接觸氧化法處理出水CODcr在 140190mg/L之間，平均去除率58.6%，波動(dòng)范圍51.0%62.8%。后期隨處理量增至6.5L/h（HRT約12h），處理出水CODcr穩(wěn)定在140150mg/L，說(shuō)明系統(tǒng)的微生物生態(tài)體系已較為成熟，且可以承受該運(yùn)行負(fù)荷。F 厭氧池間斷進(jìn)水處理效果表4-6 厭氧池間斷進(jìn)水處理結(jié)果序號(hào)進(jìn)水出水溫度PHCODcrmg/L溫度PHCODcr mg/L停留24 h去除率%停留48h去除率%115739535825834.724

27、238.72157.93373358.3730418.520844.2316.87.71388388.2627628.94137.44364357.7531314.024233.55133683527026.622439.1注：出水溫度及PH為停留24 h時(shí)測(cè)定值上面的試驗(yàn)結(jié)果表明，厭氧微生物處理含油污水，停留24h可使CODcr下降50100mg/L，平均去除率24.5%；停留48h可使CODcr下降130170mg/L，平均去除率38.9%。4.5.2好氧+厭氧運(yùn)行階段試驗(yàn)結(jié)果F 好氧+厭氧工藝處理效果分析表4-10 厭氧+好氧工藝處理含油污水試驗(yàn)結(jié)果序號(hào)進(jìn)水CODcrmg/L厭氧池（1#

28、）活性污泥池（2#）接觸氧化池（3#）CODcrmg/LCODcr去除率%CODcrmg/LCODcr去除率%CODcr總?cè)コ?CODcrmg/LCODcr去除率%CODcr總?cè)コ?130025116.318127.939.712351.059228823618.116430.543.111153.061.5327721920.915230.645.111647.058.1437825233.316733.755.812550.466.9540324439.519619.751.413743.966.0639722742.816925.657.413142.367.0727417436.5

29、12654.0836323136.412247.266.4931723027.412047.862.11036418150.311238.169.21134919444.414326.359.011938.765.91236219147.213131.463.811042.469.61337719049.61144069.899.247.873.71438219349.511739.469.496.350.174.81535920642.611842.767.110847.669.91634019742.111143.767.410347.769.71732619939.011542.264.

30、711044.766.31833118444.410940.867.195.248.371.21932618942.011837.663.898.647.869.82031919339.511540.463.995.350.670.12123520413.210548.555.310150.557.02224419520.211242.654.198.249.659.82331221132.414929.452.214630.853.22429719036.014026.352.913827.453.52566917973.211635.282.710740.284.02675218974.9

31、10842.985.686.354.388.52737816356.910635.072.082.349.578.22832918444.111040.266.690.650.772.52932517546.110440.66888.649.472.73030017043.393.145.269.079.453.373.53131914554.585.840.873.174.148.976.83228313353.082.937.770.772.345.674.53329813754.083.239.372.170.448.676.43434912963.061.452.482.452.559

32、.385.03533213260.266.949.379.855.458.083.3從上面的試驗(yàn)結(jié)果可看到，厭氧+活性污泥法處理含油污水，當(dāng)污泥沉降比達(dá)到10%左右時(shí)，系統(tǒng) CODcr平均總?cè)コ?7.7%，波動(dòng)范圍52.285.6%，其出水CODcr穩(wěn)定在60110mg/L；厭氧+接觸氧化法處理含油污水，系統(tǒng) CODcr平均總?cè)コ?9.6%，波動(dòng)范圍53.288.5%，其出水CODcr穩(wěn)定在50100mg/L。CODcr總?cè)コ手饕苓M(jìn)水污染物濃度影響，而工藝參數(shù)（溫度、污染負(fù)荷）的變化對(duì)系統(tǒng)處理效果影響不大（詳見(jiàn)后面分析）。表4-11 生物法對(duì)污水中石油類(lèi)的處理結(jié)果序號(hào)采樣時(shí)間進(jìn)水石油類(lèi)

33、mg/L活性污泥池（2#）接觸氧化池（3#）石油類(lèi)mg/L石油類(lèi)去除率%石油類(lèi)mg/L石油類(lèi)去除率%110.169.3455.55640.53.39763.6210.1713.825.74458.42.36682.9310.1911.733.54669.83.22972.5410.227.2783.24655.42.04971.8510.247.0735.01729.13.37152.3含油污水經(jīng)一級(jí)好氧處理，活性污泥法處理出水石油類(lèi)含量在36mg/L，平均去除率50.6%，波動(dòng)范圍29.169.8%；接觸氧化法處理出水石油類(lèi)含量在24mg/L，平均去除率68.6%，波動(dòng)范圍52.382.9%

34、，去除率主要受進(jìn)水石油類(lèi)含量影響。F 不同運(yùn)行狀態(tài)對(duì)厭氧池處理效果的影響表4-7 厭氧池連續(xù)進(jìn)水在不同運(yùn)行狀態(tài)下處理結(jié)果序號(hào)進(jìn)水CODcrmg/L出水序號(hào)進(jìn)水CODcrmg/L出水CODcrmg/LCODcr去除率%CODcrmg/LCODcr去除率%A 溫度30 流量89L/hC 溫度40 流量11.5L/h133422831.7133118444.4233927120.1232618942.0332122729.3331919339.5430025116.3466917973.2B 溫度35 流量11L/h575218974.9128823618.1637816356.9227721920

35、.9732918444.1337825233.3D 溫度40 流量10L/h440324439.5132918444.1539722742.8230017043.3636323136.4331914554.5731723027.4428313353.0534912963.0上面的數(shù)據(jù)分析及對(duì)比曲線表明，厭氧池對(duì)含油污水的處理效果在污染負(fù)荷相同的條件下隨溫度變化，3035時(shí)，處理出水CODcr在220250mg/L之間，去除率2040%；40左右時(shí)，處理出水CODcr在130190mg/L之間，去除率4060%。溫度相同時(shí)，處理效果隨處理量變化不明顯。F 不同運(yùn)行狀態(tài)對(duì)活性污泥池處理效果的影響表

36、4-8 活性污泥池在不同運(yùn)行狀態(tài)下處理結(jié)果序號(hào)進(jìn)水CODcrmg/L出水序號(hào)進(jìn)水CODcrmg/L出水CODcrmg/LCODcr去除率%CODcrmg/LCODcr去除率%A 溫度35 流量5L/h SV 3%D 溫度35 流量5.3L/h SV 10%122719812.8120611842.7225118127.9219711143.7323616430.5319911542.2421915230.6418410940.8B 溫度40 流量5L/h SV 3%518911837.6125216733.7619311540.4224419619.7720410548.5322716925.

37、6819511242.6427417436.5E 溫度35 流量4.5L/h SV 10%C 溫度30 流量5.3L/h SV 10%118411040.2119011440217510440.6219311739.4317093.145.2317911635.2414585.840.8418910842.9513382.937.7516310635.0613783.239.3712961.452.4813266.949.3從上面的數(shù)據(jù)分析及對(duì)比曲線可以看到，在污泥沉降比SV=3%左右時(shí)，活性污泥池出水CODcr在150200mg/L之間，去除率2035%；污泥沉降比SV=10%左右時(shí)，活性污

38、泥池出水CODcr在80120mg/L之間，去除率3550%?；钚晕勰喑靥幚硇ЧS污染負(fù)荷及溫度的變化略有波動(dòng)。在溫度35，流量4.5L/h（HRT約18h）時(shí)，出水CODcr在80100mg/L之間，去除率4050%，效果最佳。溫度降至30或流量提高到5.3L/h左右（ HRT=15h），出水CODcr在100120mg/L之間，去除率3545%，效果有所下降，與微生物活性下降及污泥的流失有關(guān)，但出水仍可達(dá)到國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。F 不同運(yùn)行狀態(tài)對(duì)接觸氧化池處理效果的影響表4-9 接觸氧化池在不同運(yùn)行狀態(tài)下處理結(jié)果序號(hào)進(jìn)水CODcrmg/L出水序號(hào)進(jìn)水CODcrmg/L出水CODcrmg/LCO

39、Dcr去除率%CODcrmg/LCODcr去除率%A 溫度30 流量6.3L/hB 溫度35 流量6.3L/h127412654.0120410150.5223112247.2219598.249.6323012047.8317910740.2418111238.1418986.354.3519411938.7516382.349.5619111042.4C 溫度40 流量6.3L/hD 溫度35 流量5.7L/h119099.247.8118490.650.8219396.350.1217588.649.4320610847.6317079.453.3419710347.7414574.148.9519911044.7513372.345.6618495.248.3613770.448.6718998.647.8712952.559.3819395.350.6813255.458.0由上面的數(shù)據(jù)及曲線可以看出，接觸氧化池處理效果較穩(wěn)定，溫度在3540之間變化，處理量在5.76.6L/h（HRT 1214h）之間變化，出水CODcr在70110mg/L之間，去除率4555%。在溫度降至30左右時(shí)，出水CODcr在110120mg/L之間，可達(dá)標(biāo)排放。4.6結(jié)論“大慶油田含