油田污水微生物處理技術(shù)探究

錢程（大慶油田第一采油廠第五油礦長垣含油污水生化處理站 黑龍江 大慶 163000）

生物技術(shù)主要是通過微生物所產(chǎn)生的生化作用，把原本具有繁瑣性的有機物質(zhì)分解成為簡單的物質(zhì)，把原本存在毒性的物質(zhì)變?yōu)闆]有任何毒性的物質(zhì)，以做到凈化廢水的目的。相較于物理技術(shù)或者化學(xué)技術(shù)，生物技術(shù)無需太高的成本、投資低，效率顯著、不存在二次污染現(xiàn)象，目前在各油田中已得到了全面普及。油田生產(chǎn)中所產(chǎn)生的廢水缺乏可生化性，存在難以降解的有機物質(zhì)，針對此情況，世界各國均廣泛的使用了接觸氧化、曝氣生物濾池、A/O法等對油田污水進行處理。文中主要以曝氣生物濾池油田污水處理技術(shù)為主。

一、曝氣生物濾池油田污水處理技術(shù)的工藝原理及優(yōu)勢特點

1.工藝原理

曝氣生物濾池簡稱BAF，二十世紀初，西方國家就對曝氣生物濾池作了相關(guān)的研究，在八十年代后期該項技術(shù)日漸成型，經(jīng)過持續(xù)的調(diào)整與改進，研發(fā)了各類形式。實際研發(fā)時，主要遵循污水處理接觸氧化技術(shù)與給水快濾池的設(shè)計原則，實現(xiàn)了曝氣、截留懸浮物、高速率等優(yōu)勢特征。它的基本工藝原理是：將相應(yīng)粒徑的粒狀濾料安裝到濾池內(nèi)，濾料表面存在生物膜，當(dāng)濾池中的曝氣與污水經(jīng)過時，通過存在濾料上的具有較大濃度的生物膜量的氧化降解性能及時有效的凈化污水，這一過程就是生物氧化降解。此外，由于污水經(jīng)過過程中，濾料處于壓實狀態(tài)下，這時通過濾料粒徑小的特點和生物膜具有的生物絮凝作用，將存于污水內(nèi)的眾多懸浮物全部截留，該過程中應(yīng)注意防止脫落的生物膜隨水流出來，這是截留作用；實際運行一段時間后，由于水頭損失率越來越大，應(yīng)通過反沖洗的方式全面清理濾池，從而將截留下來的懸浮物整體釋放出且對生物膜進行及時更新，我們稱之其為反沖洗過程。

2.優(yōu)勢特點

曝氣生物濾池具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，在水深度處理、微污染源水處理、難降解有機物處理、低溫污水的硝化、低溫微污染水處理中均效果顯著。以粒狀填料為主要生物載體，如焦炭、活性炭、石英砂等；和一般的生物濾池、生物濾塔不相同，該工藝具有去除SS、COD、BOD、硝化、脫氮、除磷、去除AOX（有害物質(zhì)）的作用。曝氣生物濾池集生物氧化和截留懸浮固體一體，節(jié)省了后續(xù)沉淀池(二沉池)，具有容積負荷、水力負荷大，水力停留時間短，所需基建投資少，出水水質(zhì)好：運行能耗低，運行費用少的特點。實際中，要切實做好反沖洗工作，把存在濾池中截留的ss予以全面的清理，并且采用新的生物膜。

二、曝氣生物濾池油田污水處理技術(shù)流程及設(shè)備

1.流程

曝氣生物濾池工藝技術(shù)主要通過氣水平行上流的運行方式，促進氣與水之間的良好整合，這不僅使得氣泡擁有了更高的切割作用，而且氣泡也不會再發(fā)生凝結(jié)現(xiàn)象，有效避免了短流與氣陷問題。該工藝技術(shù)內(nèi)氧氣使用效率好，實際消耗量大。能夠使反沖洗周期適當(dāng)?shù)难娱L，縮短了清洗時間，同時還防止了清洗過程中水、氣量的大量使用。可將反沖洗中生產(chǎn)的水排放至廢水回收池內(nèi)。曝氣生物濾池工藝技術(shù)共包括兩個環(huán)節(jié)階段，即吸附截留及降解吸收階段、反沖洗再生階段。第一個階段的主要任務(wù)是：油田產(chǎn)生的污水經(jīng)進水管從底部流進濾池內(nèi)，和存于曝氣管中的空氣同時向上由填料層流過。填料中的微生物通過溶解氧對污水內(nèi)的COD、BOD、一些毒性物質(zhì)進行降解，并且填料及其上部的生物膜會吸附、截留ss，使其存于濾床中。第二個階段的主要任務(wù)是：在過濾工作開展下，會使得填料層中的生物膜厚度越來越厚，積累大量的 ss，進一步加劇了過濾水頭的損失。進水壓在一定值狀態(tài)下，設(shè)計流量起伏不定，針對此情況，應(yīng)及時的進入反沖洗再生階段將濾床中的生物膜與ss去除干凈，以保證濾池具有較高的處理能力。具體運轉(zhuǎn)時，當(dāng)曝氣風(fēng)機持續(xù)一小時達到0.060MPa出口壓力時，應(yīng)采用手動的方式對自動化控制系統(tǒng)進行曝氣生物濾池反沖洗。反沖洗應(yīng)通過氣與水交替著反沖，主要由濾池底部的反沖洗布氣管提供反沖洗實際所需的空氣。反沖洗再生過程遵循下列步驟：將進水與工藝空氣關(guān)閉；對氣進行單獨的清洗；氣與水一同進行沖洗；通過干凈的水做最后的沖洗。隨著單獨氣沖與水沖的運行，填料層會逐漸的膨脹與進一步壓縮，并且當(dāng)氣與水沖刷填料流體及填料各顆粒之間彼此摩擦?xí)r，會使得生物膜和吸附、截留下的ss與填料間瞬間分離開來，漂洗過程中會將濾池中的生物膜及ss全部沖出。在對濾池進行反沖洗再生后進行下一步的運行。

2.設(shè)備

曝氣生物濾池將孔膜曝氣器作為核心設(shè)備，以該設(shè)備的布氣方式為主，使用的曝氣風(fēng)機是羅茨風(fēng)機，Q=9.8m3/rain；曝氣反沖洗風(fēng)機同樣使用羅茨風(fēng)機，Q=25.9m3/min；曝氣回流輸送水泵，Q=315m3/h；曝氣反沖洗水泵，Q=600m3/h。

結(jié)論

綜上所述可知，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步與發(fā)展，在能源續(xù)期、石油生產(chǎn)技術(shù)方面提出了更高的需求。當(dāng)前，油田污水處理已經(jīng)成為了改善油田區(qū)域生態(tài)環(huán)境，加快國家環(huán)保工作進程的關(guān)鍵。伴隨大量油田污水處理技術(shù)的應(yīng)運而生，微生物技術(shù)在油田污水處理中的應(yīng)用越來越廣泛，污水處理效果顯著。由于本文所述的曝氣生物濾池油田污水處理技術(shù)屬于一種新型的水處理工藝，在我國還處于發(fā)展階段，所以還有很多地方需要進行積極的探索研究，如生物膜的特點及其快速啟動的方式；反沖洗過程中生物膜的脫落規(guī)律；等。

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