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据统计,目前世界剩余石油资源约为10万亿桶,其中的70%是稠油,巨大的资源量决定了稠油必将是21世纪的主要能源。稠油开发生产的方式以注汽热采和蒸汽吞吐为主。随着稠油开发生产所占的比重越来越大,面临的污水问题将越来越严重。稠油污水因其水质成分复杂、可生化性差、矿化度高、油水密度差小等特点处理难度比较大,因此稠油污水的处理问题是各个油田面临的一个亟待解决的难题。稠油污水的处理方法主要有物理处理法、化学处理法、物理化学处理法以及生化处理法等。物理法、化学法存在着处理不彻底、成本较高的问题,而生化处理方法由于具有低成本、高效果、无二次污染等优点而逐渐受到污水处理研究者及工作者的关注。本论文以国家“十一五”科技攻关项目（2006BAB04B02）为支撑,以陈庄稠油污水为研究对象,针对稠油污水难降解和现有工艺生化出水悬浮物偏高的特点,采用水解酸化-膜生物反应器（MBR）工艺进行替代现有的生物接触氧化-沉降-双介质过滤工艺。通过对稠油污水的水解酸化反应的实验发现,水力停留时间大于16h时,水解酸化池在15～35℃下都能稳定运行,温度对水解酸化处理效果的影响不大。水解酸化出水的CODCr值在220～240mg/L之间,去除率在25%～33%之间,水解酸化出水的含油量大约2.00～5.00mg/L左右,去除率高于75%。水解酸化进水的BOD5在54～75mg/L之间,BOD5/CODCr为0.17～0.23,可生化性较差;出水BOD5在95～112mg/L之间,BOD5/CODCr在0.45～0.49之间。水解酸化对提高污水的可生化性起着重要的作用。由于出水的可生化性的提高,将有利于缩短后续工艺的水力停留时间,并使后续处理用生物降解法处理污水中的有机物更为彻底。用水解酸化出水对MBR池中的活性污泥进行驯化,由于好氧活性污泥原生动物便于观察,可以利用原生动物对活性污泥的性能进行检测。结果显示好氧活性污泥中细菌较丰富,驯化初期出现大量的草履虫、豆形虫、扭头虫等,出水透明度较差,一般CODCr>150mg/L;当变形虫、卑怯管叶虫等出现的时候,草履虫消失,豆形虫、扭头虫等数量减少,出水水质得到改善,透明度较好,一般CODCr<150mg/L;当钟虫、轮虫、游仆虫、楯纤虫等出现的时候,变形虫消失,卑怯管叶虫等数量减少,出水透明度较好,一般CODCr<120mg/L;当表壳虫出现的时候出水的透明度较差,一般出水CODCr<120mg/L,污泥负荷较低,水力停留时间过长。当污泥驯化好后,上清液出水CODCr在117～130mg/L之间,去除率在40%～47%之间,出水的含油低于1.00mg/L,去除率高于90%,出水的BOD5小于10mg/L,启动MBR膜。当水解酸化-MBR系统稳定运行的时候,出水CODCr在69～90mg/L之间,系统对CODCr的去除率在70%以上;MBR膜出水含油量在0.09～0.30mg/L之间,整个系统对原油的去除率超过99%;MBR膜出水的悬浮物含量低于1.0mg/L,系统对悬浮物的去除率大于95%。水解酸化-MBR系统出水与现有工艺中的双介质出水相比CODCr降低了32%,含油量降低了93%,悬浮物降低了88%。