摘 要：为提高含油污水厌氧处理能力，改善污水处理效果，提高装置抗冲击能力的有效手段。本文主要介绍了PAFR工艺以及处理过程，并进行相应的分析，得出通过调整污水处理工艺线路，PAFR工艺提高了污水处理能力和效果。
关键词：含油污水；厌氧；污染物去除率
原污水设施处理能力200m3/h，原设计出水要求达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的二级标准，2000年已进行过改造。随着生产规模不断扩大及废水排放要求提高，原有的污水处理能力已远不能满足生产需要。为了使整个公司体系配套完善，在充分发挥设备生产能力获得经济利益的同时，实现社会利益与经济利益的和谐统一，决定对原有污水处理场进行改造，优化其污水处理设施，提高排放标准，满足国家的环保要求，促进生产的可持续发展。
1 处理工艺的选择
1.1 水质分析
1.1.1 废水的来源
石油加工过程中的注水、汽提、冷凝、水洗等均为产生废水的主要来源，其次废水还来源于化验室、动力站、空压站及循环水场等辅助设施，以及食堂、办公室等生活设施。
该类废水水质除含有油、硫、酚、氰外还含有苯、醇、废催化剂等，成分复杂，可生化性较差，是较难处理的工业废水。
1.1.2 炼油废水的危害
炼油废水属于高CODCr、高含油、高乳、高氨氮类废水，不加处理排到江河湖海等水体后，油层覆盖水面，阻止空气中的氧向水中的扩散，水体中由于溶解氧减少，藻类进行的光合作用受到限制，影响水生生物的正常生长，使水生植物有油味或毒性，甚至使水体变臭，破坏水资源的利用价值，如果牲畜饮了含油废水，通常会感染致命的食道病；如果用含油废水灌溉农田，油分及其衍生物将覆盖土壤和植物的表面，堵塞土壤的孔隙，阻止空气透入，使果实有油味，或使农作物不能正常进行新陈代谢，严重时会造成农作物减产或死亡。另外，由于污油的漂移和扩散，会污染海滩和海滨旅游区，造成极大的环境危害和社会危害。但更主要的危害是石油中含有致癌烃，被鱼、贝类富集并通过食物链危害人体健康。因此，对炼油行业产生的废水进行有效处理是很有必要的。
1.2 处理工艺选择
炼油废水物化处理的关键问题之一使废水中油及硫化物的去除。含硫废水一般先在车间通过汽提及硫磺回收装置预处理后，再排至污水处理场。含油废水中含有大量的焦油，这些油类物质会阻碍可溶性有机物进入微生物细胞壁内，而且能封住菌胶团，有时污泥颗粒会因夹带油的颗粒而上浮到水面，严重影响生化效果。一般生物处理进水要求污水含油量不超过20mg/L。否则，会直接影响到整个处理系统的效率。
废水的生化处理是利用微生物的氧化分解作用去除废水中有机物的方法。根据所利用的细菌对氧的要求不同，可以把生化处理分为好氧处理和厌氧处理两大类。好氧生物处理需要源源不断的供给氧气，处理速度快，污泥负荷相对低，出水水质好。厌氧处理不需要供给氧气，污泥负荷相对较高，能处理较难生物降解的物质，提高废水的可生化性，但所需时间长，出水一般需要后续处理才能达到排放标准。
随着微生物学、生物化学等学科发展和工程实践的积累，通过不断的开发，克服了传统的厌氧部分水力停留时间长，有机负荷低等缺点，使它在理论和实践上有了很大进步，在处理高浓度有机废水方面取得了良好效果。目前常用UASB是一种应用较为广泛的厌氧反应器，其全称为上流式厌氧污泥床，其对进水要求较高，对水力负荷较敏感，污泥易流失，污泥床内通常会有短流现象；UBF是上流式污泥床（UASB）和厌氧滤池（AF）构成的复合式厌氧反应器，它同时具有AF和UASB的特点，耐冲击负荷有所提高，污泥流失相对较少，但是其对结构非常复杂，对设备要求高，对操作水平要求高，投资大，运行成本高。我公司历经八年研究，结合多种厌氧反应器的理论成果及实践经验，开发出一种新型超高效厌氧生物反应器——脉冲厌氧流化床反应器，其操作简单，投资省、运行费用低，耐冲击负荷强，去除效率高，是一种比传统厌氧工艺更先进更符合国情的新型厌氧处理技术。
由于本废水的特点是成分复杂，含有一些较稳定分子结构的污染物，纯好氧工艺很难去除这些物质，而厌氧处理不但可以去除部分难降解的有机物，而且可大幅度提高废水的B/C比，提高好氧处理的速率。因此，对于本污水处理改造工程，经过综合分析后选用两级脉冲厌氧流化床反应器，本方案只考虑增加厌氧处理单元。
PAFR反应器由脉冲布水系统，污泥反应区等组成。废水首先进入脉冲布水系统，间歇性在短时间内被大量释放，使水在污泥反应区与颗粒污泥充分混合，污泥中的微生物分解污水中的有机物，并部分转化为沼气。
在PAFR内，废水经历水解酸化阶段，水解的产物主要是小分子有机物，使废水中溶解性有机物显著提高。在酸化这一阶段，上述第一阶段形成的小分子化合物在发酵细菌即酸化菌的细胞内转化为更简单的化合物并分泌到细菌体外，主要包括挥发性脂肪酸（VFA）、乳醇、醇类等。未被去除的小分子污染物也可以在后续好氧生物处理过程中被好氧微生物分解代谢。厌氧处理不但去除了难降解的有机物，而且大幅度降低了污染物浓度，减轻了后续好氧工艺的负荷，提高好氧处理的速率。因此，使用厌氧工艺进行废水处理，可以大幅度缩短好氧的停留时间，节省大量的基建投资和处理费用。
2 运行处理效果分析
废水处理的目的是去除水中的污染物，使废水得到净化，废水中的主要污染物有油、SS、CODCr等。
2.1 油的去除
废水中油的去除主要靠原有的隔油池、气浮池及厌氧处理单元的污泥吸附去除。
2.2 CODCr的去除
废水厂CODCr的去除率，取决于进水的可生化性，它与废水的组成有关。本方案决定选用PAFR工艺，先将废水中难降解的有机物去除或将其转化为易降解的物质，确保PAFR反应器出水CODCr控制在500mg/L以下。
在PAFR反应器内，废水经历整个水解酸化阶段。高分子有机物因相对分子量巨大，不能投过细胞膜，无法被细菌直接利用。它们在水解阶段先被细菌胞外酶分解为小分子有机物，使废水中溶解性有机物显著提高。在酸化这一阶段，上述第一阶段形成的小分子化合物在发酵细菌即酸化菌的细胞内转化为更简单的化合物并分泌到细菌体外，主要包括挥发性脂肪酸（VFA）、乳醇、醇类等。
结论
通过调整污水处理工艺线路，PAFR工艺提高了污水处理能力和效果。
按照公司目前应用情况，PAFR的COD容积负荷在2～5kg/m3·d范围内，平均为3kg/m3·d。可溶性COD去除率通常在30%～55%之间。PAFR工艺不是单纯的去除污染物，还有改善废水可生化性的功效。高分子有机物因为分子量巨大，不能透过微生物的细胞膜，因此不可能为细菌直接吸收利用。而PAFR将大分子降解为小分子，能大幅度改善废水的B/C比。PAFR反应器无运转设备，脉冲部分完全自动化运作，可以做到无人值守。根据多个工程的实际情况，PAFR出水不带有或带有很少量的泥。另外我们运用有效的气水分离功能，可以确保反应器系统内的三相得到分离，因此调试、运行方便。
参考文献
[1]陈复.水处理技术及药剂大全[M].中国石化出版社，2002.06.
[2]赵卫国.污水处理工程项目建设与新技术应用[M].光明日报出版社，2002.08.
[3]徐军祥等.生物强化技术处理难降解有机污染物的研究进展[J].化工环保，2007.04.
[4]乔映宾等.生产清洁燃料，保护和改善环境[J].石油炼制与化工，2000，31(4):36～39.
关键词：含油污水；厌氧；污染物去除率
原污水设施处理能力200m3/h，原设计出水要求达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的二级标准，2000年已进行过改造。随着生产规模不断扩大及废水排放要求提高，原有的污水处理能力已远不能满足生产需要。为了使整个公司体系配套完善，在充分发挥设备生产能力获得经济利益的同时，实现社会利益与经济利益的和谐统一，决定对原有污水处理场进行改造，优化其污水处理设施，提高排放标准，满足国家的环保要求，促进生产的可持续发展。
1 处理工艺的选择
1.1 水质分析
1.1.1 废水的来源
石油加工过程中的注水、汽提、冷凝、水洗等均为产生废水的主要来源，其次废水还来源于化验室、动力站、空压站及循环水场等辅助设施，以及食堂、办公室等生活设施。
该类废水水质除含有油、硫、酚、氰外还含有苯、醇、废催化剂等，成分复杂，可生化性较差，是较难处理的工业废水。
1.1.2 炼油废水的危害
炼油废水属于高CODCr、高含油、高乳、高氨氮类废水，不加处理排到江河湖海等水体后，油层覆盖水面，阻止空气中的氧向水中的扩散，水体中由于溶解氧减少，藻类进行的光合作用受到限制，影响水生生物的正常生长，使水生植物有油味或毒性，甚至使水体变臭，破坏水资源的利用价值，如果牲畜饮了含油废水，通常会感染致命的食道病；如果用含油废水灌溉农田，油分及其衍生物将覆盖土壤和植物的表面，堵塞土壤的孔隙，阻止空气透入，使果实有油味，或使农作物不能正常进行新陈代谢，严重时会造成农作物减产或死亡。另外，由于污油的漂移和扩散，会污染海滩和海滨旅游区，造成极大的环境危害和社会危害。但更主要的危害是石油中含有致癌烃，被鱼、贝类富集并通过食物链危害人体健康。因此，对炼油行业产生的废水进行有效处理是很有必要的。
1.2 处理工艺选择
炼油废水物化处理的关键问题之一使废水中油及硫化物的去除。含硫废水一般先在车间通过汽提及硫磺回收装置预处理后，再排至污水处理场。含油废水中含有大量的焦油，这些油类物质会阻碍可溶性有机物进入微生物细胞壁内，而且能封住菌胶团，有时污泥颗粒会因夹带油的颗粒而上浮到水面，严重影响生化效果。一般生物处理进水要求污水含油量不超过20mg/L。否则，会直接影响到整个处理系统的效率。
废水的生化处理是利用微生物的氧化分解作用去除废水中有机物的方法。根据所利用的细菌对氧的要求不同，可以把生化处理分为好氧处理和厌氧处理两大类。好氧生物处理需要源源不断的供给氧气，处理速度快，污泥负荷相对低，出水水质好。厌氧处理不需要供给氧气，污泥负荷相对较高，能处理较难生物降解的物质，提高废水的可生化性，但所需时间长，出水一般需要后续处理才能达到排放标准。
随着微生物学、生物化学等学科发展和工程实践的积累，通过不断的开发，克服了传统的厌氧部分水力停留时间长，有机负荷低等缺点，使它在理论和实践上有了很大进步，在处理高浓度有机废水方面取得了良好效果。目前常用UASB是一种应用较为广泛的厌氧反应器，其全称为上流式厌氧污泥床，其对进水要求较高，对水力负荷较敏感，污泥易流失，污泥床内通常会有短流现象；UBF是上流式污泥床（UASB）和厌氧滤池（AF）构成的复合式厌氧反应器，它同时具有AF和UASB的特点，耐冲击负荷有所提高，污泥流失相对较少，但是其对结构非常复杂，对设备要求高，对操作水平要求高，投资大，运行成本高。我公司历经八年研究，结合多种厌氧反应器的理论成果及实践经验，开发出一种新型超高效厌氧生物反应器——脉冲厌氧流化床反应器，其操作简单，投资省、运行费用低，耐冲击负荷强，去除效率高，是一种比传统厌氧工艺更先进更符合国情的新型厌氧处理技术。
由于本废水的特点是成分复杂，含有一些较稳定分子结构的污染物，纯好氧工艺很难去除这些物质，而厌氧处理不但可以去除部分难降解的有机物，而且可大幅度提高废水的B/C比，提高好氧处理的速率。因此，对于本污水处理改造工程，经过综合分析后选用两级脉冲厌氧流化床反应器，本方案只考虑增加厌氧处理单元。
PAFR反应器由脉冲布水系统，污泥反应区等组成。废水首先进入脉冲布水系统，间歇性在短时间内被大量释放，使水在污泥反应区与颗粒污泥充分混合，污泥中的微生物分解污水中的有机物，并部分转化为沼气。
在PAFR内，废水经历水解酸化阶段，水解的产物主要是小分子有机物，使废水中溶解性有机物显著提高。在酸化这一阶段，上述第一阶段形成的小分子化合物在发酵细菌即酸化菌的细胞内转化为更简单的化合物并分泌到细菌体外，主要包括挥发性脂肪酸（VFA）、乳醇、醇类等。未被去除的小分子污染物也可以在后续好氧生物处理过程中被好氧微生物分解代谢。厌氧处理不但去除了难降解的有机物，而且大幅度降低了污染物浓度，减轻了后续好氧工艺的负荷，提高好氧处理的速率。因此，使用厌氧工艺进行废水处理，可以大幅度缩短好氧的停留时间，节省大量的基建投资和处理费用。
2 运行处理效果分析
废水处理的目的是去除水中的污染物，使废水得到净化，废水中的主要污染物有油、SS、CODCr等。
2.1 油的去除
废水中油的去除主要靠原有的隔油池、气浮池及厌氧处理单元的污泥吸附去除。
2.2 CODCr的去除
废水厂CODCr的去除率，取决于进水的可生化性，它与废水的组成有关。本方案决定选用PAFR工艺，先将废水中难降解的有机物去除或将其转化为易降解的物质，确保PAFR反应器出水CODCr控制在500mg/L以下。
在PAFR反应器内，废水经历整个水解酸化阶段。高分子有机物因相对分子量巨大，不能投过细胞膜，无法被细菌直接利用。它们在水解阶段先被细菌胞外酶分解为小分子有机物，使废水中溶解性有机物显著提高。在酸化这一阶段，上述第一阶段形成的小分子化合物在发酵细菌即酸化菌的细胞内转化为更简单的化合物并分泌到细菌体外，主要包括挥发性脂肪酸（VFA）、乳醇、醇类等。
结论
通过调整污水处理工艺线路，PAFR工艺提高了污水处理能力和效果。
按照公司目前应用情况，PAFR的COD容积负荷在2～5kg/m3·d范围内，平均为3kg/m3·d。可溶性COD去除率通常在30%～55%之间。PAFR工艺不是单纯的去除污染物，还有改善废水可生化性的功效。高分子有机物因为分子量巨大，不能透过微生物的细胞膜，因此不可能为细菌直接吸收利用。而PAFR将大分子降解为小分子，能大幅度改善废水的B/C比。PAFR反应器无运转设备，脉冲部分完全自动化运作，可以做到无人值守。根据多个工程的实际情况，PAFR出水不带有或带有很少量的泥。另外我们运用有效的气水分离功能，可以确保反应器系统内的三相得到分离，因此调试、运行方便。
参考文献
[1]陈复.水处理技术及药剂大全[M].中国石化出版社，2002.06.
[2]赵卫国.污水处理工程项目建设与新技术应用[M].光明日报出版社，2002.08.
[3]徐军祥等.生物强化技术处理难降解有机污染物的研究进展[J].化工环保，2007.04.
[4]乔映宾等.生产清洁燃料，保护和改善环境[J].石油炼制与化工，2000，31(4):36～39.
