生物倍增和倍活產(chǎn)品在煉油廢水處理中的應(yīng)用

盧俊剛，胡沖，朱友良，孫胤軼

（1.中國(guó)石油化工股份有限公司荊門(mén)分公司，湖北荊門(mén)448000；2.普羅生物技術(shù)（上海）有限公司，上海201201）

環(huán)境工程

生物倍增和倍活產(chǎn)品在煉油廢水處理中的應(yīng)用

盧俊剛1，胡沖2*，朱友良2，孫胤軼2

（1.中國(guó)石油化工股份有限公司荊門(mén)分公司，湖北荊門(mén)448000；2.普羅生物技術(shù)（上海）有限公司，上海201201）

本文研究了煉油廢水生化系統(tǒng)受沖擊后，使用生物解毒劑、生物促生劑和硝化菌種對(duì)提高CODCr、NH3-N去除效果和快速修復(fù)生化系統(tǒng)的能力。結(jié)果表明：生物促生劑和解毒劑能快速提高CODCr去除效果和改善污泥活性；硝化菌種能顯著提高NH3-N去除效果，并最終使出水NH3-N控制在5mg·L-1以?xún)?nèi)。

煉油廢水；生物解毒劑；生物促生劑；硝化菌種；CODCr；氨氮

石油化工廢水組成復(fù)雜，水質(zhì)波動(dòng)大，且含有大量NH3-N和容易造成沖擊，目前，國(guó)內(nèi)大部分煉化企業(yè)都用“隔油-氣浮-生化”工藝。由于含油污水中復(fù)雜的化學(xué)物質(zhì)會(huì)抑制或毒害硝化菌的生長(zhǎng)，影響硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)，因此，對(duì)NH3-N去除能力有限。如何在生化系統(tǒng)建立良好的硝化系統(tǒng)和系統(tǒng)受到?jīng)_擊后快速改善污泥活性，恢復(fù)硝化系統(tǒng)成為亟待解決的問(wèn)題之一。

普羅生物技術(shù)（上海）有限公司生物倍增系列產(chǎn)品生物促生劑（簡(jiǎn)稱(chēng)BE）和生物解毒劑（簡(jiǎn)稱(chēng)MT）能促進(jìn)微生物生長(zhǎng)，屏蔽水體中有毒物質(zhì)影響，提高污泥活性，在國(guó)內(nèi)多個(gè)煉油污水處理場(chǎng)有過(guò)抗沖擊和受到?jīng)_擊后快速恢復(fù)的成功案例。倍活系列產(chǎn)品硝化菌種是通過(guò)特定條件下篩選出的復(fù)合菌種，激活后可快速適應(yīng)高鹽環(huán)境，幫助受沖擊系統(tǒng)快速恢復(fù)硝化系統(tǒng)，提高NH3-N去除效果和運(yùn)行穩(wěn)定性。

1 中試目的

（1）通過(guò)向二級(jí)氧化溝投加BE和MT，改善污泥活性和提高CODCr去除效果。

（2）通過(guò)向二級(jí)氧化溝投加硝化菌種，縮短系統(tǒng)受沖擊后恢復(fù)時(shí)間和提高氨氮去除效果，使出水NH3-N控制在5mg·L-1以?xún)?nèi)。

2 材料與方法

2.1 污水處理工藝

圖1 污水處理工藝流程圖Fig.1 Process flow of wastewater treatment

2.2 藥劑投加量

表1 MT、BE和硝化菌種投加劑量Tab.1 Dosage of Bio Micatrol、Bio Energizer and nitrifying bacteria

3 結(jié)果與討論

3.1 CODCr去除效果分析

圖2 使用BE和MT后二級(jí)氧化溝CODCr變化Fig.2 Changes of the second stage oxidation ditch effluent CODCrusing Bio Micatrol and Bio Energizer

根據(jù)CODCr變化數(shù)據(jù)表和氧化溝CODCr變化曲線(xiàn)圖2可知，在二級(jí)氧化溝使用BE和MT之前，CODCr去除效果很差。這是因?yàn)樯到y(tǒng)污泥活性和二沉池泥水分離效果較差，出水中含有大量懸浮物，導(dǎo)致出水CODCr升高，CODCr去除效果不佳，去除率呈負(fù)值。使用BE和MT后，盡管進(jìn)水CODCr有所上升，但出水CODCr呈明顯下降趨勢(shì)，在8月19號(hào)達(dá)到最低值，為156mg·L-1。同時(shí)CODCr去除率呈明顯上升趨勢(shì)。袁磊等在乙二醇裝置廢水處理中使用BE，結(jié)果不但有效去除了系統(tǒng)生化段的泡沬和臭味問(wèn)題，同時(shí)出水CODCr平均值由1117mg·L-1降低至125mg·L-1。施衛(wèi)在處理煉油廢水的SBR裝置中加入BE和MT后，出水CODCr的去除率增加約50%。由此不難看出：系統(tǒng)在投加BE和MT后，不但耐負(fù)荷沖擊能力提高，而且CODCr去除效果得以改善。

3.2 污泥活性改善效果分析

3.2.1 活性污泥性能指標(biāo)變化情況氧化溝工藝中處理污水起作用的主體是活性污泥，活性污泥性能好壞直接關(guān)系著污水的處理效果。評(píng)價(jià)活性污泥性能的指標(biāo)主要有菌膠團(tuán)性狀、生物相、污泥沉降比等。從連續(xù)鏡檢來(lái)看，在使用BE和MT之前，發(fā)現(xiàn)氧化溝中菌膠團(tuán)外形輪廓不明顯，污泥結(jié)構(gòu)較松散，而且絮體較小，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)原生動(dòng)物和后生動(dòng)物。這種現(xiàn)象表明：在使用BE和MT前，系統(tǒng)活性污泥受有毒有害物質(zhì)影響，氧化溝中的污泥處于抑制狀態(tài)，污泥活性較弱。

在投加BE和MT后，鏡檢發(fā)現(xiàn)污泥絮體增大，邊緣清晰，結(jié)構(gòu)緊密，活體微生物增多。在19號(hào)鏡檢到后生動(dòng)物輪蟲(chóng)，20號(hào)鏡檢到原生動(dòng)物鐘蟲(chóng)、后生動(dòng)物輪蟲(chóng)，而且非?；钴S。從生物相的變化可以看出藥劑的投加，達(dá)到了預(yù)期效果，活性污泥中生物相發(fā)生變化，微生物種類(lèi)更加豐富。

3.2.2 污泥沉降性變化情況在使用BE和MT之前，曝氣池內(nèi)活性污泥絮凝、沉淀效果差，菌膠團(tuán)松散，泥水分離不清晰。從15號(hào)使用BE和MT后，沉降性能開(kāi)始逐步改善，菌膠團(tuán)變得緊密，邊緣清晰，泥水分離較為清澈。

3.3 水體中氮形態(tài)分析

為便于分析進(jìn)出水氨氮變化情況，在8月23號(hào)取一級(jí)和二級(jí)氧化溝進(jìn)出水水樣對(duì)其TN和NH3-N進(jìn)行化驗(yàn)分析。具體結(jié)果見(jiàn)表2。

因?yàn)閺U水中氮主要以有機(jī)氮、NH3-N、亞硝酸氮、硝酸氮4種形式存在，并不是單純的只有NH3-N，有機(jī)氮會(huì)在氨化作用下轉(zhuǎn)為為NH3-N，如果氨化反應(yīng)速率大于硝化反應(yīng)速率，那么NH3-N就會(huì)積累，所以NH3-N總量也會(huì)增加。

表2 水質(zhì)中TN變化情況Tab.2 Changes of total nitrogen in wastewater

由表2中TN及NH3-N檢測(cè)數(shù)據(jù)可知，進(jìn)水中總氮含量較高，且TN主要是以NH3-N形態(tài)存在。到二級(jí)氧化溝進(jìn)水時(shí)NH3-N有一定的積累，因此在一級(jí)氧化溝工藝段氨氮去除的同時(shí)，有機(jī)氮會(huì)轉(zhuǎn)化為NH3-N，從而導(dǎo)致NH3-N升高。

3.4 NH3-N去除效果分析

由圖3可見(jiàn)，在使用硝化菌種期間，1號(hào)溝進(jìn)水NH3-N波動(dòng)較大，而且比使用產(chǎn)品前有所升高。在8月15號(hào)使用硝化菌種后，出水NH3-N有明顯下降，但到18號(hào)突然回升，這可能跟進(jìn)水NH3-N突然波動(dòng)升高影響有關(guān)。據(jù)了解，在沒(méi)使用硝化菌種產(chǎn)品之前，系統(tǒng)受沖擊需要3～5d才能恢復(fù)，恢復(fù)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。而在使用硝化菌種期間，雖然系統(tǒng)受進(jìn)水NH3-N影響，但出水相對(duì)穩(wěn)定，能抵抗系統(tǒng)氨氮沖擊，同時(shí)基本上在沖擊后第二天就能恢復(fù)，大大縮短系統(tǒng)恢復(fù)時(shí)間。

圖3 二級(jí)氧化溝NH3-N去除效果圖Fig.3 Ammonia nitrogen removal result of second stage oxidation ditch

從20號(hào)開(kāi)始出水NH3-N呈現(xiàn)明顯下降趨勢(shì)，在27號(hào)出水NH3-N為4.9mg·L-1，28號(hào)出水NH3-N為4.35mg·L-1，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，而且下降趨勢(shì)繼續(xù)延續(xù)。從17號(hào)開(kāi)始，NH3-N去除率波動(dòng)中上升，到28號(hào)達(dá)最大值，為87.5%，遠(yuǎn)高于使用硝化菌種前NH3-N去除率。

硝化細(xì)菌屬于對(duì)環(huán)境極為敏感的自養(yǎng)菌，加之自養(yǎng)型硝化菌世代時(shí)間長(zhǎng)，生長(zhǎng)速度慢，而硝化菌數(shù)量及硝化速率直接影響NH3-N去除效果，因此額外投加硝化菌種，可以幫助建立良好的硝化系統(tǒng)和抗氨氮沖擊能力。

4 結(jié)論

（1）BE和MT能屏蔽水體中有毒物質(zhì)影響，提高污泥活性，改善污泥沉降性。

（2）使用BE和MT后，出水CODCr降低，CODCr去除率呈顯著上升趨勢(shì)，去除率平均提高了47個(gè)百分點(diǎn)。

（3）使用硝化菌種后提高NH3-N去除效果，并最終使NH3-N控制在5mg·L-1以?xún)?nèi)。當(dāng)生化系統(tǒng)硝化能力，或系統(tǒng)受到?jīng)_擊后可以使用硝化菌種，以幫助生化系統(tǒng)建立良好的硝化系統(tǒng)和抗沖擊能力。

［1］徐亞同，黃民生.廢水生物處理的運(yùn)行管理與異常對(duì)策［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.

［2］謝冰，徐亞同.廢水生物處理原理和方法［M］.北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社,2007.

［3］錢(qián)易.現(xiàn)代廢水處理技術(shù)［M］.中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社,1993.187-188.

［4］張自杰，林榮忱，金儒霖.排水工程下冊(cè)（第四版）［M］.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2000.

［5］袁磊，尹洪忠，顧全明.生物促生劑在乙二醇裝置廢水處理中的應(yīng)用［J］.環(huán)境污染與防治,2004,26（5）:12-13.

［6］施衛(wèi).生物制劑在SBR中的工業(yè)化試驗(yàn)［J］.工業(yè)用水與廢水, 2003,34（8）:4.

Application of biological multiplication and biological activation products to the treatment of refinery wastewater

LU Jun-gang1，HU Chong2*，ZHU You-liang2，SUN Yin-yi2
（1.Jingmen Petrochemical Co.,Ltd.，SINOPEC，Jingmen 448000，China；2.Probiotic Solutions（Shanghai）Co.,Ltd.,Shanghai 201201，China）

The bio micatrol，bio energizer and nitrifying bacteria were used in biochemical system of refinery wastewater after impact,in order to improve the removal effect of CODCr,ammonia nitrogen and the ability to quickly repair the biochemical system.The results showed that,bio micatrol、bio energizer can rapidly improve CODCrremoval effect and improve sludge activity,Nitrifying bacteria can significantly improve the removal effect of ammonia nitrogen,and the effluent ammonia was controlled within 5mg·L-1ultimately.

refinery wastewater；bio micatrol；bio energizer；nitrifying bacteria；chemical oxygen demand；ammonia nitrogen

X703.5

A

1002-1124（2014）03-0027-03

2013-12-19

盧俊剛（1966-），男，工程師，本科，畢業(yè)于武漢工程大學(xué)，主要從事石油化工環(huán)保管理方面工作。