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辽河油田是我国最大的稠油生产基地，每天约产生65000m~3的稠油污水，稠油污水具有油水密度差小、乳化严重、生物降解性能差、水质水量变化大、矿化度高、水温高、粘度大等特点，决定了稠油污水的处理难度相当大。本论文在对现场水质和原有处理工艺调研的基础上，针对稠油污水处理难以达标的主要矛盾，首先开展COD的构成研究，再通过筛选培养优势微生物，对稠油污水的生物处理工艺开展了试验研究。论文针对水解酸化－接触氧化处理工艺开展了实验室研究。以组合填料为生物膜填料，停留时间为16h以上，进水COD为200~400mg/L，石油类为40~60mg/L时，出口COD在30~60mg/L之间，石油类小于5mg/L，装置对COD和石油类的平均去除率分别可达84.2%、83.7%。在实验室研究的基础上，论文进行了水解酸化－接触氧化工艺现场小试研究。以气浮处理后的出水为来水，设计处理流量为3.2m~3/d进行了2个月的现场小试试验，确定进水流量为1.6m~3/d，水温20~50℃，进水COD平均值为302mg/L时，出水COD在100mg/L左右，平均值为94mg/L，COD去除率为68%。论文开展了现场中试试验工艺设计及试验研究。中试试验采用生物膜水解酸化-接触氧化工艺处理稠油污水。其中，生物膜水解酸化池设计进水温度55~60℃，水力停留时间15h，COD容积负荷介于0.1~0.2kgCOD/(m~3·d)；接触氧化池设计进水水温60℃，水力停留时间21h，COD容积负荷介于0.1~0.15kgCOD/(m~3·d)。经过4个月的运行，水解酸化-接触氧化工艺的出水COD介于70~88mg/L之间变化，平均值为77.5mg/L；石油类在4~6mg/L之间变化，平均值为4.9mg/L。研究进一步改进了中试装置的生物处理工艺，在生物处理工艺后研究采用活性炭和臭氧处理手段进一步降低COD和油含量，预计处理后COD值可降到45mg/L以下，能够满足辽宁省污水外排COD小于50mg/L的新标准，为后续的污水处理改扩建工程提供了技术储备。