煉油廢水含有大量石油類物質、硫化物、揮發酚等有毒污染物，水質水量變化大，沖擊負荷高，大多數煉油污水設施運行效果并不理想，出水經常超標。隨著污水排放標準愈加嚴格，煉油污水處理設施運行面臨著更大的困難。
天津石化公司按污染程度不同，將煉油裝置各污染源產生的污水分別引入含油污水系統和含鹽污水系統。其中水量大、污染程度輕的污水引入含油污水處理系統，采用隔油+氣浮+生化工藝處理，出水經雙膜處理后回用。而水量小、污染程度高的含堿污水、含硫污水、高含鹽污水等則經過預處理后排入含鹽污水處理系統集中處理，合格污水直接外排。
1 天津石化含鹽污水處理裝置
天津石化動力部的含鹽污水處理裝置于2010年改造完工正式投用，源水主要有電脫鹽污水、循環水排污、堿渣污水（含乙烯堿渣、催化汽油堿渣、液態烴堿渣等）、化學水站排污、含油污水回用裝置排污等。該裝置設計處理能力為250 m3/h，設計進水水質為COD1 500 mg/L、油類300 mg/L、硫化物10 mg/L、氨氮50 mg/L、鹽3 000 mg/L；出水標準為COD60mg/L、油類5 mg/L、硫化物1 mg/L、氨氮8 mg/L。
由于含鹽污水成分復雜，水質水量波動大，易形成沖擊，故該工程采用三段生化處理工藝。具體流程為：含鹽污水 →均質調節罐→隔油池→渦凹氣浮池→溶氣氣浮池→純氧曝氣池→中沉池→鼓風曝氣池→二沉池→BAF 池→排放。其中純氧曝氣負荷高、耐沖擊性能強、處理效果穩定，作為一段生化單元可減輕后續工藝的負荷。三段生化采用BAF 工藝，對二段出水進行深度處理，保證出水穩定達標排放。該工程的設備與構筑物主要參數：調節罐容積10 000 m3，隔油池水平流速3.5 mm/s，純氧曝氣、鼓風曝氣、BAF 的COD容積負荷分別為2.2、0.34、0.12kg/（m3·d），中沉池與二沉池的表面負荷均為0.6m3/（m2·h）。
2 運行情況與調整措施
2.1 前期運行情況及存在問題
含鹽污水裝置自2010 年試運行，運行較為平穩，出水符合排放標準要求。表1 為2011 年1-3 月的含鹽污水裝置出水情況，可以看出裝置排水完全符合排放要求。自2011 年4 月開始，天津石化根據生產需要相繼將25 m3/h 苯酚丙酮廢水和15 m3/h 污泥脫水液引入到含鹽污水裝置中。隨著這兩種廢水的引入，含鹽污水裝置受到較大影響，具體表現為：氣浮設施出水渾濁；氧曝池與鼓曝池污泥沉降性差，中沉池與二沉池出水混濁且含有大量懸浮物，COD波動劇烈；BAF 池頻繁反沖洗，出水渾濁發黃；氣浮池出水油＞70 mg/L，鼓曝池出水COD＞150 mg/L，BAF 出水COD則超過70 mg/L。
2011 年5 月27 日-6 月1日苯酚丙酮裝置停車檢修，期間無該類廢水排放。表2 為停車前后含鹽污水裝置的水質情況對比。停車前純氧進水、純氧曝氣出水、鼓風曝氣出水與BAF 出水的COD平均為1 236、169、142、72 mg/L。而停進苯酚丙酮廢水后，上述單元出水COD分別為608、117、102、54 mg/L，均呈緩慢下降趨勢。停水后5 月29日至6 月1日BAF 出水COD均＜60 mg/L。可見苯酚丙酮廢水對污水處理裝置的巨大沖擊。
2.2 苯酚丙酮廢水與污泥脫水液的水質分析
對上述兩種廢水進行持續監測，結果顯示苯酚丙酮廢水的pH 在12~14，石油類在300~400 mg/L，COD為4 000~13 000 mg/L，含鹽量40 000~60 000mg/L。引入苯酚丙酮廢水后，含鹽污水裝置進水的含鹽量凈增3 000 mg/L，高于污水裝置設計進水含鹽量1 倍以上。
污泥脫水液來源于污泥脫水裝置。由于離心脫水機運行不正常，排放的脫水液混濁發黑并含有大量細小懸浮物，其COD在1 000~8 000 mg/L 波動，SS＞1 000 mg/L。這些細小懸浮物與均質罐、兩級氣浮出水中的黑色細小懸浮物形態基本相似。監測數據表明，BAF 池進水SS＞250 mg/L，超過進口設計值（120 mg/L）兩倍以上。大量SS 在BAF 池內快速積累引起頻繁反沖洗，填料表面的生物膜被嚴重破壞，處理效果隨之下降，出水COD很快超過70 mg/L。
2.3 混凝實驗
取溶氣氣浮出水進行混凝實驗。當PAC 用量為20 mg/L，水樣表面有少量浮油，顏色呈暗綠色；當PAC 用量為50 mg/L，產生大量墨綠色絮體沉淀，上清液無色透明；二沉池出水在加入PAC 前呈渾濁的淡黃色，加入10 mg/L PAC 后出現較多絮體，沉淀1 h 后上清液變得無色透明。
混凝實驗結果進一步證明苯酚丙酮廢水的無機鹽和脫水液的高SS 對含鹽污水處理裝置有影響。無機鹽會對生化單元的微生物產生抑制，導致污泥活性下降、污泥松散和沉降性能變差、出水懸浮物增加。高濃度無機鹽會造成活性污泥中毒，活性與分解污染物性能下降，出水COD升高；活性污泥的凝聚性與吸附性相應下降，對SS 吸附量減少。大量的SS 穿過純氧曝氣與鼓風曝氣單元，與高濃度COD一同進入BAF 池形成沖擊。
2.4 裝置的運行調整
根據監測數據和現場實驗結果，首先減少苯酚丙酮廢水量至5 m3/h 以降低進水含鹽量，待生化單元運行穩定后再逐漸提高苯酚丙酮廢水量；通過污泥調理、優化離心機運行參數等措施，控制污泥脫水液的COD＜800 mg/L；利用廢棄的污水池作為緩沖池，將污泥脫水液排入其中，沉淀24 h 后再送入含鹽污水裝置。如污泥脫水液含有大量SS，則加入適量混凝劑將SS 沉淀后再排入污水裝置。
增加氣浮池的混凝劑投加量，確保出水中油小于30 mg/L；在池內投加適量PAC 以提高污泥沉降性；調整純氧曝氣池和鼓風曝氣池的排泥方式，通過少量多次排泥方式將池內的中毒污泥、死泥置換出來；通過加大污泥回流比、適時適量排泥等方法，將2 單元的污泥質量濃度分別提高到8 000、4 000 mg/L以上，以加快耐鹽污泥的培養，提高污泥抗沖擊性能。
2.5 調整后的運行效果
經過兩個多月的調整優化，含鹽污水裝置的處理能力逐漸恢復，出水各項指標不斷好轉，運行情況漸趨平穩，基本達到排放標準。隨后逐漸增加苯酚丙酮廢水的水量，至9 月底其進水量已達25 m3/h。圖1~圖4 為2011 年10 月含鹽污水裝置運行情況，進水量240~320 m3/h，進水含鹽4 230~6 150 mg/L（平均5 237 mg/L）。圖1、圖2 分別為對石油類和氨氮的處理情況，圖3、圖4 為對COD的處理情況。
由圖1 可見，當進口石油類為30~582 mg/L（平均103 mg/L）時，氣浮出口的石油類物質平均為32mg/L，氣浮裝置除油能力顯著提高。圖1、圖2 表明，純氧曝氣與鼓風曝氣對石油類和氨氮的去除效果較好。而圖3、圖4 表明，當純氧曝氣進口COD為847mg/L，鼓風曝氣出口處COD僅有89.5 mg/L。顯然兩級生化對氨氮、石油類和COD的去除效果均較好，為BAF 進一步降解COD創造了良好條件。從圖4可以看出，BAF 池出口處的COD平均為51 mg/L，水質優于排放標準。
至2012 年1 月底含鹽污水裝置運行正常，各項出水指標達到排放要求，極大地減輕了當地水環境污染壓力。具體參見http://m.bnynw.com更多相關技術文檔。
3 經濟性分析
新鮮水費用為54.0 萬元/a，蒸汽費81.6 萬元/a，藥劑費325.2 萬元/a，電費288.0 萬元/a，人工費289.2 萬元/a，維護管理費15.9 萬元/a，折舊費151.2萬元/a，總計運行費用約1 205.1 萬元/a，實際處理水量為200 萬t/a，則處理成本6.03 元/m3。
4 結論
工程實踐表明，采用三級生化工藝處理污染程度嚴重、水質復雜的含鹽煉油污水是可行的。進水含鹽量較高時會對污水處理裝置產生較大沖擊，污染物去除率下降，污泥沉降性變差，出水SS 升高。通過調整優化運行參數能夠提高污水處理裝置的耐鹽能力，在高鹽度下能夠穩定運行達標排放，出水水質達到GB 8978-1996 的一級標準要求。
