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1、炼油污水氨氮总氮达标分析与控制陈青山（荆门石化安全环保处)李健光(荆门石化动力部供排水车间)前言: 随着劣质原油加工比例的不断上升，炼油污水中氨氮总氮类污染物呈上升趋势,如何有效的控制氨氮总氮类污染物排放稳定达到石油炼制工业污染物排放原则（GB 3150）及城乡污水解决场污染物排放原则（GB118)一级A原则的控制规定。本文针对某炼油污水场出水氨氮异常的几种状况，分别进行表象分析，并根据因素采用针对性的控制措施，获得了良好的效果；同步也论述了在炼油污水生物解决过程中，提高总氮清除效果的几种设想,保证满足城乡污水解决场污染物排放原则(GB1898-)一级A 原则对总氮的控制规定。核心词:氨氮总氮
2、 达标 分析控制1 污水场的概况及达标规定1.1 概况中石化某污水场采用“隔油一气浮毕生化”工艺，实际解决量为320m3/。隔油单元采用老式的平流式隔油池，气浮采用四级涡凹气浮,气浮后的废水部分进入延时曝气生化解决，再经沉淀解决后转入氧化沟;浮选后的另一部分废水直接进入氧化沟。氧化沟采用三沟式奥伯尔(Orbl)氧化沟解决工艺,共设有2座，每座氧化沟设有曝气转碟18台;现氧化沟为串联运营，其中2#沟重要清除D，1#沟重要清除氨氮。氧化沟出水后设有后气浮、生物活性碳塔、曝气生物滤池和流砂过滤器,解决达标后外排或者回用。整个解决系统的的核心是氧化沟。具体工艺流程如图1所示。图1 工艺流程图1 氨氮总
3、氮的排放现状及其达标规定 目前公司执行氨氮15g/L排放原则, 实际污水场正常出水氨氮5g/L、总氮2030 m/L;异常状况氨氮时有10g/L、总氮40mg/L发生。如图图2 氧化沟进、出水氨氮、总氮状况随着 年7 月 1日执行新的石油炼制工业污染物排放原则（B1570-)，即氨氮8g/L、总氮40g/L；受纳污水体水环境容量的限制,本地政府规定沿河公司排水从严执行达到城乡污水解决场污染物排放原则(GB918)中一级A 原则,对CO、石油类、氨氮、总氮规定更为严格,即 氨氮g、总氮1m/L。既有监测成果表白,污水解决场出水,氨氮异常状况、总氮正常状况不能满足上述原则的规定。2 氨氮、总氮的排
4、放现状及重要问题2.1 氨氮。正常状况下，氧化沟进水氨氮是在55g/范畴内波动,平均值为7.2m/；经氧化沟解决后氨氮基本上不不小于0.5gL，清除效率高达9%以上。满足石油炼制工业污染物排放原则（GB3170)规定氨氮8mg/及城乡污水解决场污染物排放原则（G8918-)中一级A 原则氨氮mg的达标规定。重要运营参数：PH值基本保持在7.59.5之间;水温基本保持在255之间;污泥负荷保持在0.15 gO5/(kgMLSSd)之间,污泥指数在90 L/g左右时,氧化沟的解决效果较好;污泥龄基本保持在0天左右，污泥回流量基本保持在608%。生物镜检状况：氧化沟正常运营时期混合液中的微生物种类及
5、数量较多,钟虫、盖纤虫、等枝虫等固着型纤毛虫原生动物占优势。活性污泥构造以丝状菌为骨架，菌胶团附着其上,颜色呈茶褐色,污泥活性及构造较为良好。.2总氮。正常状况下,氧化沟进水总氮在055m/L范畴内波动,平均值为33.9mg/L;经氧化沟解决后总氮基本上在00 m/,清除效率约在-30%。可以满足石油炼制工业污染物排放原则（GB 3150-）总氮0mL的达标规定，不能满足城乡污水解决场污染物排放原则(G1818-)中一级A 原则总氮5m/l的达标规定。运营参数同上。.3重要问题。重要是氧化沟没有按照好氧缺氧模式运营，其脱除总氮效果无法保证。外、中、内沟的实际溶解氧没有形成梯度（-1-2),其溶
6、解氧平均为 2g，满足了硝化反映的需氧量，没有反硝化发生。在氧化沟硝化工艺中,废水中的NH3-N和B物质通过微生物的新陈代谢作用,有机氮转化而来的H3-在好氧状态下，被硝化菌氧化成N-N（亚硝态氮)和NO-N(硝态氮)。硝化反映中产生的亚硝态氮、硝态氮在缺氧状态下，运用反硝化细菌的硝酸盐呼吸作用将NO2-N和O3-还原成N。因此,反硝化细菌必须在厌氧/缺氧的环境才干起到清除总氮的功能。而现氧化沟处在完全混合状态,没有厌氧缺氧段,无法达到清除总氮的目的。硝化反映方程式：NH3+15O2 NOH+ H2O NO- +.5O2 3-反硝化作用：NO3- 2- NO N2 N2 方程式:N3- + 5
7、(电子受体) 0.5 N2 + 22+OH- N- +3H(电子受体） 0 2 + H2O+OH3 氨氮异常状况分析 .1 汽提装置净化水波动3.1.1表象：进水氨氮忽然升高该污水场在运营过程中,出水氨氮始终比较稳定，但在1月份,氧化沟进水氨氮含量忽然从7 gL增长至96 g/L,表面有明显刺激性的气味；出水氨氮也忽然从05 mg/如下上升到.84mg/L，期间二沉池出水较清澈，悬浮物较少,在后来的数日内出水氨氮持续升高，最高可达到13.64mgL。具体变化状况如图图 进、出水氨氮对比图从活性污泥的性状看,污泥浓度在2g/L,污泥指数在90/g，丝状菌丰度不高,没有浮现污泥膨胀和污泥大量死亡的
8、现象;而生物相检测到钟虫、轮虫、累枝虫,浮现微生物胞外聚合物(EPS),阐明微生物环境正在发生变化。3. 因素分析重要影响因素是上游装置来水波动，具体为上游汽提装置净化水排放异常,从正常时期不不小于50 gL突增至116 mg/L,最高达到29 mg/L。根据有关研究1表白，过高的进水氨氮浓度对硝化反映有克制作用,亚硝化菌对氨氮的最合适耐受浓度为001m/,最高耐受浓度为10 m/L左右;硝化菌对氨氮的最合适耐受浓度为100 mg/L,最高耐受浓度为18 mL左右。据此推断,进水氨氮浓度的忽然升高对硝化反映产生了克制作用,使硝化速率减少,最后导致出水氨氮升高。该污水场的实际运营数据表白,当污水
9、场进水氨氮不不小于50 m/L时，出水氨氮始终维持在较低的水平,且保持相对稳定。. 控制措施（)一方面从源头上严控氨氮的来源，上游汽提装置净化水是石化污水场氨氮的重要来源之一。经现场检查,本次氨氮偏高就是由含硫污水汽提装置净化水水质波动引起,因此稳定汽提装置的运营是一方面要解决的问题。同步,控制其排水返回含硫污水原料罐,进行进一步的解决；待达到分级控制指标（净化水氨氮不得超过5m/L）后,方可排入下水系统进入污水场;所在车间完善了保证净化水合格外排的管理规定,按照“不合格净化水严禁外排”的规定，否则对操作班组进行考核。（2)污水场内部则运用调节罐的调节功能，减少生化系统进水量，延长好氧单元的实
10、际水力停留时间来提高硝化效果。具体措施为:提高生化单元的污泥浓度,加大氧化沟回流比，由原80提高至15%；提高好氧单元的溶解氧浓度，氧化沟曝气转碟由原2台提高至29台，以改善硝化效果；投加葡萄糖营养物质,改善活性污泥性状,维持生化系统硝化反映所需的碱度；合适引入生活污水，增大废水的可生化性。采用以上措施后，污水场生化系统的进水氨氮浓度得到了有效控制,保证了系统的稳定运营，出水氨氮也逐渐恢复到正常水平。3.2 难降解有机溶剂的影响3.2.1 表象:生化系统进水氨氮并不是很高，但出水氨氮较高，甚至超标，进出口倒置,如7月出水氨氮持续走高(见表）。二沉池出水水质清澈透明，但二沉池池壁的青苔逐渐死亡，
11、氧化沟表面及出水并无异味。生物镜检微生物胞外聚合物明显增多,有钟虫、轮虫、累枝虫等共存，但活性都不强,数量较以往明显减少，丝状菌没有发生污泥膨胀的现象。表1 某时间段的水质状况序号采样点氨氮(mg/L)1浮选进水9.62浮选出水1843延时曝气池出水.21#氧化沟外沟17.91#氧化沟中沟18.61#氧化沟内沟2.37#氧化沟外沟32.82#氧化沟中沟3592氧化沟内沟31322 因素分析针对当时溶解氧(在 4.2mg/左右）、PH值（在7.1左右）、进水水质COD70m/L、氨氮29.6 mg/L,氧化沟的运营基本处在正常状态，出水也很清澈，污泥也没有浮现异常;但二沉池出水，本来的青苔慢慢死
12、光。怀疑存在有毒有害物质进入，克制了硝化菌的功能发挥,原有的氨氮清除率逐渐下降。后经上游多方查证,上游装置检修废水中带有有机溶剂，成分重要是N-甲基二乙醇胺（如下简称乙醇胺）,其分子式为C-(CH2CH2O) 。根据有关资料2 报道证明,该有机溶剂在污水场生化系统内的微生物脱氮作用下,可以转化为氨氮;但转化机理尚待进一步研究。3.2.3 解决措施由于乙醇胺有机溶剂进入生化系统后,导致出水氨氮逐渐抬高，采用老式的措施很难将其短时间内清除，为了尽快使出水氨氮达标,该污水场通过征询,采用了生物倍活技术，再结合常规解决措施。即在氧化沟投加某种高效生物菌种，提高氨氮的清除能力。该高效生物菌种通过特定条件
13、下筛选出的复合菌种，能屏蔽水体中有毒物质影响,增进微生物生长，提高污泥活性，以协助建立良好的硝化系统和抗氨氮冲击能力。在国内多种炼油污水解决场有过抗冲击和受到冲击后迅速恢复的成功案例。本次采用的倍活系列产品硝化菌种，激活后可迅速适应环境,协助受冲击系统迅速恢复硝化系统,提高氨氮清除效果和运营稳定性。(1)投加位置：硝化菌集中投加在1#氧化沟的污泥回流处。（2)投加量：根据厂家的指引,硝化菌恢复启动硝化反映的时间一般为7天，因此,以天投加量观测反映效果,首天投加18k,后来每天投加9Kg。（)氧化沟运营上合适调节：合适减少好氧单元的溶解氧浓度（从2mg降至36g/L），避免活性污泥进一步过度氧化
14、；加大排泥量，提高活性污泥系统的运营负荷;适量补充工业葡萄糖（每班投加5010Kg）或者其她的有助改善活性的促生剂，改善活性污泥的性状，提高活性污泥的凝聚性能。采用上述措施，从投加硝化菌后的第5天开始出水氨氮呈现明显下降趋势，第天出水氨氮降至mg如下,达到了预期的目的。详见表2表2 投加硝化菌种后对氨氮的清除状况日期氧化沟进口2#氧化沟出口1氧化沟出口1沟清除率8月16日.0849.670.458.75%8月1日2826.0817.393.3%8月8日29.1562.351.658月1日6.0855.824216.68月0日32.251.5479445.79%8月2日8.4.4242150.1月2日4.765.218.6371.38月日36.632.941987288%月2日39.25.716.1735%8月27日326
