论文部分内容阅读
[摘 要]伴着我国经济的飞速发展，对于石油等能源类的需求与利用也大幅度增加，在生产原油过程中，含油污水对水体的污染同样也日趋加剧。通过微生物生化处理石油污水技术的一些精细化管理的方法与手段，提高生化处理效率与效果，达到对原油生产中产生的工艺废水进行有效的处理，使出水质量达到排放要求的目的。同时对生化日常处理所产生的问题，及其处理效果，进行深入分析，解决污水处理效率低，污泥膨胀，污泥上浮等一系列问题。
[关键词]石油污水，污泥膨胀，溶解氧，COD
中图分类号：F407.22 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）24-0394-01
含油污水的来源广泛，若直接排放将会严重污染人们的生产生活环境，对环境保护和可持续发展及生态平衡造成极大的危害。其主要污染方式如下：油类物质漂浮在水面，形成一层薄膜，致使水体中浮游生物等因缺氧而死亡，也妨碍水生植物的光合作用，甚至使水质变臭。此外，在原油生产过程中加入的破乳剂、水质稳定剂、浮选剂、防腐剂等，都造成水质成分的复杂化，增加了污水治理的难度，其COD浓度高，难被微生物降解。目前许多污水的治理合格率低，都是由于这些污染物造成的。
按照国家环保部的有关要求，国内涉及到废水排放的企业，必须严格执行相关污水处理及排放标准的规定。本文中以中国石油大港油田公司所属的南一联合站污水处理生化池为研究对象，主要论述运用微生物技术处理石油污水的过程。
1.污水生化池处理工艺概况
生化处理工艺流程：日处理水量40m3/h——125m3/h之间，设计处理能力3000m3/d，设计出水质化学需氧量为120mg/L。该生化池由2座500m3调节池，4座400m3厌氧池，4座300m3好氧池，2座200m3的二沉池，2座180m3的一沉池，1座125m3深度处理池，5座90m3曝气生物滤池，1座80m3的清水池。
生化处理前后参数指标对比：COD处理前浓度为375.4mg/l ，处理后浓度为76，处理效率达到79.8%；氨氮处理前浓度为73.4，处理后浓度为6.6，处理效率为91%；石油类处理前浓度为19.6，处理后浓度：2.2，处理效率为86%。其他各项指标均符合国家外排水质标准。
2.控制影响水质处理的主要因素及过程
2.1 控制稳定进入生化池的进水量，在生物降解处理能力的范围内，保持水量平稳。流量控制在 80m3/h左右为最佳。能够有效提升微生物处理效率。
2.2 控制进水水质组分，经过前期粗虑，细虑处理水质质量，达到微生物生物降解所能承受的范围内。
2.3 控制微生物生长环境需求：水温控制在20℃--35℃，PH值控制在4.0--11.0。维持曝气池合适的溶解氧，一般控制1-4mg/l，正常状态下监测曝气池出水端DO为 2mg/l为宜，保持水中合适的营养比，C（BOD5）？N？P=100？5？1 维持系统中污泥的合适数量，控制污泥回流比，依据不同运行方式，回流比在0-100%之间，一般不少于30-50% 。
3.生化池常见问题处理方法：
3.1 生化池泡沫的形成
生化池所产生的泡沫主要分两大种类，化学泡沫和生物泡沫。化学泡沫是由污水中的工业用表面物质在曝气的搅拌和吹脱作用下形成的。生物泡沫是由某些因素变动造成丝状菌和放线菌等微生物的异样生长，导致泡沫的产生。生物泡沫粘度大，呈黄褐色，具有稳定、持续、较难控制的特点。另外，活性污泥系统出现了缺氧或厌氧状态，会出现灰黑色泡沫。其中生化池生物泡沫最为常见，生物泡沫的产生主要原因是大量丝状菌的繁殖。
3.1.1 抑制生化池泡沫的有效方法
消除化学泡沫方法：运用高速喷洒的水流或水珠能打碎浮在水面的气泡。增加污泥浓度也可进行有效去除。投加机油、煤油、活性炭粉末、消泡剂。把阳离子聚丙烯酰胺投加于沉淀池进水管中，通过回流污泥进入曝气池吸附污水中表面活性剂及表面活性物质。
抑制生物泡沫办法：改变微生物生长环境，抑制容易产生泡沫的丝状细菌的繁殖。控制水温，增加排泥，逐渐更新系统中的老污泥，降低污泥龄，污泥的更新过程需要持续几天时间。如果出现灰黑色泡沫，重点需要对溶解氧进行综合判断。如果出现区域DO小于0.5mg/L，需要考虑区域污泥是否存在沉淀死区，然后加以清除解决。
3.2 抑制污泥膨胀对策与方法
污泥膨胀主要是由丝状菌膨胀引起的。影响丝状菌污泥膨胀的因素有很多。首先应该认识到的是活性污泥是一个混合培养系统，其中至少存在着30种可能引起污泥膨胀的丝状菌。而丝状菌在与活性胶团系统共生的关系中是不可缺少的一类重要微生物。它的存在对净化污水起着很好的作用。它对保持污泥的絮体结构，保持生化处理的净化效率，及在沉淀中起着对悬浮物的过滤作用等都有很重要的意义。研究表明在丝状菌与菌胶团细菌平衡时是不会产生污泥膨胀，只有当丝状菌生长超过菌胶团细菌时，才会出现污泥膨胀现象。
溶解氧浓度同样会对污泥膨胀产生影响，微生物对有机物的降解过程实质上就是对氧的利用过程。溶解氧在活性污泥法的运行中是一个重要的控制参数，曝气池中DO浓度的高低直接影响着有机物的去除效率和活性污泥的生长。低DO浓度一直被认为是引起丝状菌污泥膨胀的主要因素之一。丝状菌由于具有较大的比表面积和较低的氧饱和常数，在低DO浓度下比絮状菌增殖得快，从而导致丝状菌污泥膨胀。
3.3 沉淀池污泥上浮成因及解决方法
污泥上浮主要是由污泥腐化和反消化作用所导致的。污泥腐化，曝气量过小，污水在沉淀池的停留时间较长或沉淀池排泥不畅，沉淀池底部污泥可能由于缺氧而腐化，即污泥发生厌氧分解， 产生大量气体， 最终使污泥上升。反消化作用是污水中含有硝酸盐，在反硝化菌作用（DO≤0.5mg/L）下，还原成氮气，导致污泥上浮。
3.3.1 污泥腐化解决方法是增加污泥回流或及时排泥，减少沉淀池内污泥 ；保证沉淀池无死区。
3.3.2 反消化作用解决方法是增加污泥回流或及时排泥，减少沉淀池内污泥；提高出水端溶解氧的含量。
4 结论
影响生化池处理效果的因素，取决于微生物活性及其所需要的生存环境，控制好影响微生物生长的各项指标，控制好源头水的水质组成成分，处理好生化池遇到的各种问题，才能保障生化池最优化运行，处理水质才能达到最好。
参考文献
[1] 李希明.胜利油田污水生化处理技术进展[J].石油钻采工艺.2008.30（2）：97-99.
[2] 王丽萍，李心海.污水生化处理过程中溶解氧的控制方法优劣调研[J].环境教育.2008年11期.
[关键词]石油污水，污泥膨胀，溶解氧，COD
中图分类号：F407.22 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）24-0394-01
含油污水的来源广泛，若直接排放将会严重污染人们的生产生活环境，对环境保护和可持续发展及生态平衡造成极大的危害。其主要污染方式如下：油类物质漂浮在水面，形成一层薄膜，致使水体中浮游生物等因缺氧而死亡，也妨碍水生植物的光合作用，甚至使水质变臭。此外，在原油生产过程中加入的破乳剂、水质稳定剂、浮选剂、防腐剂等，都造成水质成分的复杂化，增加了污水治理的难度，其COD浓度高，难被微生物降解。目前许多污水的治理合格率低，都是由于这些污染物造成的。
按照国家环保部的有关要求，国内涉及到废水排放的企业，必须严格执行相关污水处理及排放标准的规定。本文中以中国石油大港油田公司所属的南一联合站污水处理生化池为研究对象，主要论述运用微生物技术处理石油污水的过程。
1.污水生化池处理工艺概况
生化处理工艺流程：日处理水量40m3/h——125m3/h之间，设计处理能力3000m3/d，设计出水质化学需氧量为120mg/L。该生化池由2座500m3调节池，4座400m3厌氧池，4座300m3好氧池，2座200m3的二沉池，2座180m3的一沉池，1座125m3深度处理池，5座90m3曝气生物滤池，1座80m3的清水池。
生化处理前后参数指标对比：COD处理前浓度为375.4mg/l ，处理后浓度为76，处理效率达到79.8%；氨氮处理前浓度为73.4，处理后浓度为6.6，处理效率为91%；石油类处理前浓度为19.6，处理后浓度：2.2，处理效率为86%。其他各项指标均符合国家外排水质标准。
2.控制影响水质处理的主要因素及过程
2.1 控制稳定进入生化池的进水量，在生物降解处理能力的范围内，保持水量平稳。流量控制在 80m3/h左右为最佳。能够有效提升微生物处理效率。
2.2 控制进水水质组分，经过前期粗虑，细虑处理水质质量，达到微生物生物降解所能承受的范围内。
2.3 控制微生物生长环境需求：水温控制在20℃--35℃，PH值控制在4.0--11.0。维持曝气池合适的溶解氧，一般控制1-4mg/l，正常状态下监测曝气池出水端DO为 2mg/l为宜，保持水中合适的营养比，C（BOD5）？N？P=100？5？1 维持系统中污泥的合适数量，控制污泥回流比，依据不同运行方式，回流比在0-100%之间，一般不少于30-50% 。
3.生化池常见问题处理方法：
3.1 生化池泡沫的形成
生化池所产生的泡沫主要分两大种类，化学泡沫和生物泡沫。化学泡沫是由污水中的工业用表面物质在曝气的搅拌和吹脱作用下形成的。生物泡沫是由某些因素变动造成丝状菌和放线菌等微生物的异样生长，导致泡沫的产生。生物泡沫粘度大，呈黄褐色，具有稳定、持续、较难控制的特点。另外，活性污泥系统出现了缺氧或厌氧状态，会出现灰黑色泡沫。其中生化池生物泡沫最为常见，生物泡沫的产生主要原因是大量丝状菌的繁殖。
3.1.1 抑制生化池泡沫的有效方法
消除化学泡沫方法：运用高速喷洒的水流或水珠能打碎浮在水面的气泡。增加污泥浓度也可进行有效去除。投加机油、煤油、活性炭粉末、消泡剂。把阳离子聚丙烯酰胺投加于沉淀池进水管中，通过回流污泥进入曝气池吸附污水中表面活性剂及表面活性物质。
抑制生物泡沫办法：改变微生物生长环境，抑制容易产生泡沫的丝状细菌的繁殖。控制水温，增加排泥，逐渐更新系统中的老污泥，降低污泥龄，污泥的更新过程需要持续几天时间。如果出现灰黑色泡沫，重点需要对溶解氧进行综合判断。如果出现区域DO小于0.5mg/L，需要考虑区域污泥是否存在沉淀死区，然后加以清除解决。
3.2 抑制污泥膨胀对策与方法
污泥膨胀主要是由丝状菌膨胀引起的。影响丝状菌污泥膨胀的因素有很多。首先应该认识到的是活性污泥是一个混合培养系统，其中至少存在着30种可能引起污泥膨胀的丝状菌。而丝状菌在与活性胶团系统共生的关系中是不可缺少的一类重要微生物。它的存在对净化污水起着很好的作用。它对保持污泥的絮体结构，保持生化处理的净化效率，及在沉淀中起着对悬浮物的过滤作用等都有很重要的意义。研究表明在丝状菌与菌胶团细菌平衡时是不会产生污泥膨胀，只有当丝状菌生长超过菌胶团细菌时，才会出现污泥膨胀现象。
溶解氧浓度同样会对污泥膨胀产生影响，微生物对有机物的降解过程实质上就是对氧的利用过程。溶解氧在活性污泥法的运行中是一个重要的控制参数，曝气池中DO浓度的高低直接影响着有机物的去除效率和活性污泥的生长。低DO浓度一直被认为是引起丝状菌污泥膨胀的主要因素之一。丝状菌由于具有较大的比表面积和较低的氧饱和常数，在低DO浓度下比絮状菌增殖得快，从而导致丝状菌污泥膨胀。
3.3 沉淀池污泥上浮成因及解决方法
污泥上浮主要是由污泥腐化和反消化作用所导致的。污泥腐化，曝气量过小，污水在沉淀池的停留时间较长或沉淀池排泥不畅，沉淀池底部污泥可能由于缺氧而腐化，即污泥发生厌氧分解， 产生大量气体， 最终使污泥上升。反消化作用是污水中含有硝酸盐，在反硝化菌作用（DO≤0.5mg/L）下，还原成氮气，导致污泥上浮。
3.3.1 污泥腐化解决方法是增加污泥回流或及时排泥，减少沉淀池内污泥 ；保证沉淀池无死区。
3.3.2 反消化作用解决方法是增加污泥回流或及时排泥，减少沉淀池内污泥；提高出水端溶解氧的含量。
4 结论
影响生化池处理效果的因素，取决于微生物活性及其所需要的生存环境，控制好影响微生物生长的各项指标，控制好源头水的水质组成成分，处理好生化池遇到的各种问题，才能保障生化池最优化运行，处理水质才能达到最好。
参考文献
[1] 李希明.胜利油田污水生化处理技术进展[J].石油钻采工艺.2008.30（2）：97-99.
[2] 王丽萍，李心海.污水生化处理过程中溶解氧的控制方法优劣调研[J].环境教育.2008年11期.