煉油污水處理廠中的中水回用濃水、反滲透濃水中的污染物主要為溶解性有機物和總溶解性固體，其中對人類和環境危害重大的溶解性有機物包括內分泌干擾物、藥物及病原菌等；總溶解性固體主要成分有Ｎａ＋，Ｍｇ２＋，Ｃａ２＋，ＳＯ_４^2-，ＮＯ₃^-，Ｃｌ－等。其水質特點為可生化性差、無機鹽類含量高、硬度高，直接排入環境中會惡化水質，對地表水、土壤、海洋環境等產生不利影響。

目前國內反滲透濃水的處理方法常采用物理化學法和高級氧化法。采用臭氧催化氧化法處理煉油廢水反滲透濃水，處理成本較高；而若采用生物處理法，需要采用耐鹽或嗜鹽的微生物，目前尚無長期穩定運行的工業化應用。隨著環保標準日益嚴格，僅依靠單一的處理工藝很難達到水質排放標準，應綜合考慮采用高效經濟的處理工藝流程。

１、工藝流程及設計水質

１.１ 工業化裝置

某煉油污水處理廠水質提標改造項目的污水來源包括第一污水處理場（一污）中水回用濃水、第二污水處理場（二污）外排水和第二除鹽水站（二除鹽）反滲透濃水。處理設施主要包括高密度沉淀池、臭氧催化氧化池、改良多級曝氣生物濾池和微砂加炭高效沉淀池，其停留時間分別為１.５，２，４和１ｈ。煉油污水處理流程如圖１所示。

各股污水分別提升至調節罐均質后，提升至高密度沉淀池，去除部分懸浮物質，再經臭氧催化氧化池通過非均相多相催化氧化作用將廢水中難降解的有機物強制氧化成二氧化碳及水，實現難降解有機物的去除。同時，也將一部分難降解有機物通過氧化斷鏈作用轉化為可生物降解的有機物。

臭氧催化氧化池出水進入脫氣池，脫除殘留在污水中的臭氧，保證后續改良多級曝氣生物濾池的正常運行。脫氣池的廢氣經過臭氧破壞裝置處理后排放。脫氣池出水進入后續的改良多級曝氣生物濾池，通過固定在池內填料上的生物膜并投加一定量的碳源及補充堿度后，進一步去除水中殘留的化學需氧量（ＣＯＤ）、總氮、氨氮。

多級改良曝氣生物濾池出水自流進入微砂加炭高效沉淀池，通過投加粉末活性炭，利用其可吸附廢水中的溶解性有機物的性能，進一步去除水中的ＣＯＤ，使出水穩定達到排放標準要求。

監測池出水作為臭氧催化氧化池的反洗水。臭氧催化氧化池和改良多級曝氣生物濾池反洗廢水排至反洗廢水池。

１.２ 設計進出水水質

水質提標改造項目的處理水量共４００ｍ３／ｈ，進水包括第一污水處理場中水回用濃水７０ｍ３／ｈ，第二污水處理場外排水２６０ｍ３／ｈ和第二除鹽水站反滲透濃水７０ｍ３／ｈ。各股污水及設計進出水水質見表１。出水水質需達到ＤＢ６１／２２４—２０１８《陜西省黃河流域污水綜合排放標準》污水處理廠水污染物排放濃度限值中的Ａ標準。

２、結果與討論

選取該項目２０２０年７月至１０月的穩定運行出水水質進行分析，主要包括ＣＯＤ、氨氮、總氮、懸浮物、石油類、總磷的處理情況。

２.１ ＣＯＤ

該階段出水的ＣＯＤ濃度均穩定在３０ｍｇ／Ｌ以下，達到設計指標，ＣＯＤ的去除率在６２.５％以上，如圖２所示。

進水中的中水回用濃水及反滲透濃水中含有大量難以生物降解的有機物，通過臭氧催化氧化工藝提高了污水的可生化性，將部分難以生物降解的有機物轉化為可生物降解的有機物，進而在曝氣生物濾池中被去除。同時，改良曝氣生物濾池，采用微生物為工程菌，其中有大量對難降解有機物分解能力強的專性菌種，對生化性較差的有機污染物去除效率高。在臭氧催化氧化和改良曝氣生物濾池的作用下，有效去除ＣＯＤ至３０ｍｇ／Ｌ以下。

２.２ 氨氮和總氮

該階段出水的氨氮濃度穩定在０.８ｍｇ／Ｌ以下，低于設計指標（１.５ｍｇ／Ｌ），氨氮去除率高于９４.６７％；外排水總氮濃度低于１５ｍｇ／Ｌ，達到設計指標，總氮去除率高于５０％，如圖３所示。

氨氮的去除主要依靠硝化作用，在好氧條件下，將氨氮轉化為亞硝酸鹽和硝酸鹽。而總氮的去除主要依靠反硝化作用，在缺氧或厭氧條件下，將硝酸鹽轉化為氮氣。

該項目中氨氮和總氮的去除主要發生在改良曝氣生物濾池中。脫氮機理包括同步硝化反硝化和短程硝化反硝化。在曝氣生物濾池中，好氧環境下，硝化細菌進行硝化作用去除氨氮；而在堆積的濾料層內和微生物膜的內部存在厭氧／缺氧環境，有利于反硝化細菌去除總氮。

２.３ 懸浮物

出水懸浮物濃度穩定在１０ｍｇ／Ｌ以下，達到設計指標，懸浮物去除率約８５.７１％，如圖４所示。

生物處理后采用微砂加炭高效沉淀池去除懸浮物。從運行效果看，出水懸浮物濃度大多在８ｍｇ／Ｌ以下，偶有達到１０ｍｇ／Ｌ，接近設計指標。因此，應加強微砂加炭高效沉淀池的運行管理，將懸浮物濃度控制在排放標準以下。

２.４石油類和總磷

圖５為出水石油類濃度變化，由圖５可以看出，處理后的出水石油類的濃度基本穩定在１ｍｇ／Ｌ以下，去除率在８０％以上，未檢出總磷，達到設計指標。

３、結論

煉油污水處理廠難于生物處理的廢水，污水處理場出水以及中水回用濃水和反滲透濃水，通過采用調節罐＋高密度沉淀池＋臭氧催化氧化池＋改良多級曝氣生物濾池＋微砂加炭高效沉淀池的工藝流程處理，出水能夠達到ＤＢ６１／２２４—２０１８中污水處理廠水污染物排放濃度限值Ａ標準要求：ＣＯＤ不大于３０ｍｇ／Ｌ；ＢＯＤ不大于６ｍｇ／Ｌ；氨氮不大于１.５ｍｇ／Ｌ；總氮不大于１５ｍｇ／Ｌ；總磷不大于０.３ｍｇ／Ｌ；石油類不大于１.０ｍｇ／Ｌ。對難于生物處理的廢水具有較好的處理效果。（來源：陜西延長石油（集團）有限責任公司延安煉油廠）