【他山之石】美国炼油污水处理现状与发展趋势-第3页-北极星水处理网

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EPA曾对美国十几家炼厂进行调查统计，该方法可以去除80%～90%的BOD5，50%～95%的COD，60%～85%的悬浮物，80%～99%的油，95%～99%的酚，33%～99%的氨氮和97%～99%的硫化物，在运行良好的情况下，可以将COD降至10mg/L以下。其中，LakeCharles炼厂最具代表性，该厂是一座炼油能力为1200万t/a的大型炼厂，炼油污水处理量高达675m3/h。采用基于活性污泥法的二级处理技术，流程简单有效：污水经过油水分离后，经均质进入活性污泥池中进行好氧生化处理，生化处理后的污水经过溶气气浮三级处理后直接外排入Sabine河，出水水质如表4所示。

粉末活性炭活性污泥法（PACT）是活性污泥法的一种强化技术，结合了活性炭吸附简单高效的特点，延长了污染物在生化反应池中的停留时间，强化了水中污染物的去除，适用于出水要求较高或可生化性较差的污水处理，在美国炼厂中应用较广。如某年炼油能力25万t的炼厂，其污水的B/C为0.3，可生化性较差。使用PACT技术作为二级处理单元后，将COD平均值由300mg/L降低至14mg/L，油平均值由54mg/L降低至5mg/L以下，BOD5平均值由90mg/L降低至1.6mg/L。PACT出水经两级反渗透处理后可将80%的污水回用于循环水和锅炉水系统。

（2）生物膜法。生物膜法是一种利用附着生长在填料表面的微生物膜处理废水的方法。较活性污泥法的生物负荷高出5~20倍。这种污水处理方法曾因水量负荷和BOD负荷较低等原因被活性污泥法取代，近年来，随着新型有机合成填料的问世以及移动床生物膜反应器（MBBR）等为代表的新型生物膜反应器的出现，又使其恢复生机。目前，美国炼厂中常用的生物膜法污水处理技术为生物滤池和生物流化床。

生物滤池是污水生化处理中认识最早的一类工艺，污水由旋转式布水器连续喷淋到填料上，从填料的缝隙间流下后送至后续的沉淀池中分离脱落的生物膜。经过若干年的改进，生物滤池至今仍在美国的炼厂中使用，其中SantaMaria炼厂最具代表性。该厂以炼制高含硫加州重油为主，炼油能力为220万t/a，污水处理能力为90m3/h，排水进入太平洋。具体污水处理流程如下：首先，该厂将含油污水和工艺污水分开预处理，含油污水经平流式隔油池除油；工艺污水在汽提塔中净化。将两股处理后的污水汇集到均质罐中均质，随后进入溶气气浮装置进行深度除油，完成一级处理。二级处理使用了生物滤池和Orbal氧化沟组合工艺，出水经二沉池澄清后排入太平洋，工艺流程如图2所示。

由表5可见，排水水质达到排放要求。

生物流化床是一种强化生物膜处理技术，使用密度相对较小的填料，在运行过程中可以随着水流或者气流在污水中运动，形成流化状态，这在保证了生物膜与污染物充分接触的同时，载体间的相互摩擦也使生物膜的活性提高并强化污染物由污水向微生物膜内的传质。根据运行状态，分为两相流化床和三相流化床。近年来，使用聚合物填料的移动床生物膜反应器（MBBR）颇受工业界的重视，这是一种水/气/载体三相流化床，可承受较高的有机负荷，且反应池形式与活性污泥池相似，在美国于20世纪90年代末开始应用于中小规模的炼厂或改造已有超负荷运转的活性污泥系统。

Borger炼厂是使用该技术的先驱者之一，该厂的炼油规模为800万t/a，之前采用活性污泥工艺进行生化处理，为了强化氨氮去除能力，提高出水水质，于1998年将一个二沉池改造成设计处理能力为820m3/h的MBBR反应池，降低了下游活性污泥处理工艺的负荷。建成后，污水处理系统出水的COD和氨氮分别降低了31%和74%。2005年，由于炼制的加拿大重质油比例增加，使污水中毒性物质含量增加，该厂将活性污泥池改造成PACT工艺，但MBBR的处理能力却几乎未受影响。根据2009年威立雅公司对该系统长时间运行能力的调查结果，证明MBBR稳定有效处理炼油污水的运行寿命至少达10年。

2.2.3、三级处理氧化塘是美国炼厂外排水三级处理最常用的技术，如Chevron公司的ElSegundo炼厂、Phillips66公司的WoodRiver炼厂等。这种技术将处理后的污水汇集到自然或者人工的池塘中进一步净化后排放到环境中，便于监控外排水的水质，一旦发现水质不达标可及时将氧化塘中的水重新引回污水处理系统处理，处理量大，运行效果可靠。

二级处理的排水中含有大量的悬浮物，大部分美国炼厂采用气浮或过滤技术作为下游处理。在过滤技术中，砂滤器的应用最广，根据西门子公司的实际运行数据统计，使用砂滤器可以将悬浮物从30mg/L降低到5～10mg/L，过滤精度足以满足外排需求。如果有更高的污水回用需求，膜过滤技术则是更好的选择，使用微滤膜可将水的TSS降低至1mg/L以下，浊度小于0.2NTU。

原标题：美国炼油污水处理现状与发展趋势

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