[摘要]简述石油化工行业高浓度碱渣污水的来源及成分，高浓度碱渣污水处理工艺方案和工艺流程的选择，着重介绍工设计实例以及设计改造过程中的工艺特点和应用情况，供广大同行借鉴和参考。
[关键词]石油；化工行业；污水；处理
一、油田污水处理技术现状
油田的水处理工艺，其流程一般为“隔油―过滤”和“隔油―浮选（或旋流除油）―过滤”，即通常称为的“老三套”，其工艺主要是除去废水中的油和悬浮物。（1）技术分类。污水处理技术分为一级处理、二级处理和三级处理。一级处理属于预处理，二级处理能除去90％ 左右可降解有机物荷90％～95％ 的固体悬浮物。然而对于重金属毒物和生物难以降解有机物高碳化合物以及在生化处理过程中出现氮、磷难以完全除去，尚需进行三级处理。（2）油田污水处理的一般工艺。油田污水成分比较复杂，单一方法处理往往效果不佳，在实际应用中通常是两三种方法联合使用，使出水水质达到排放标准。另外，各油田的生产方式、环境要求以及处理水的用途的不同，使油田污水处理工艺差别较大。（3）膜生物反应器工艺。膜生物反应器（MBR）是一种由膜分离单元与生物处理单元相结台的新型水处理技术，以膜组件取代二沉池在生物反应器中保持高活性污泥浓度减少污水处理设施占地，并通过保持低污泥负荷减少污泥量。与传统的生化水处理技术相比，MBR具有以下主要特点：处理效率高、出水水质好；设备紧凑、占地面积小；易实现自动控制、运行管理简单。
二、污水处理技术分析
目前，石化行业的碱渣废水处理方法主要有直接处理法、化学处理法和生物氧化法。直接处理法有出售、稀释、深井注入和焚烧处理等方法，其中以焚烧法为主，直接处理法容易出现污染转移（大气）或转嫁（其他地方），故受到一定限制。化学处理法通常采用湿式空气氧化技术（WAO），即在150～200℃，1.5～10MPa的条件下，利用氧气直接氧化去除碱渣中的硫化物，达到碱渣预处理的目的。焚烧和湿式催化氧化都是投资、运行费用非常高的处理技术。相比之下，采用生化技术进行处理，其投资、运行费用都只有湿式催化、焚烧法的几分之一或者几十分之一，运行管理简单，处理效果稳定。生物氧化法是采用首先将碱渣进行适度的稀释（10～20倍），控制硫化物在1000～3000mg。L-1，并中和后，利用特殊的生物反应器，使硫细菌在生物反应器中形成生物氧化床，通过生物的作用利用空气中氧气氧化硫化物和酚，从而达到碱渣预处理的目的。生物氧化方式相比具有较好的技术经济价值，而内循环固定生物氧化床技术即IRBAF处理工艺是针对石油炼制和石油化工产品精制过程中产生的废碱渣（汽油、柴油、液态烃等碱渣）开发，大幅度减轻污水处理场的进水负荷，能够有效地氧化处理催化汽油废碱液、液态烃废碱液等高浓度废水，保证了现有污水处理系统的正常运转和达标排放。
三、IRBAF处理工艺简介
内循环固定生物氧化床技术（Enternal Recurrence Fixed Biological Bed缩写IRBAF）是在常温、常压的条件下，利用专属微生物特殊的工艺环境，形成一个高活性生物酶催化氧化床，促使水体中污染物氧化。当BAF反应池经过一定时间的运行，其填料中将产生大量的生物质，当新增生物量床，过多时，会影响水在填料内部的运行，降低处理效率，此时需通过反冲洗将生物床中的过剩生物质脱出。BAF的反冲洗可通过反冲洗自控系统或半自控系统来完成。反冲洗周期视进水COD负荷确定，COD负荷越高，反冲洗周期越短，反之，BAF的反冲洗周期越长。反冲洗水采用二级内循环BAF的净化出水，冲出的高浓度泥水混合液自流进入泥水分离池，经沉淀分离后，上层清液循环处理。本工艺产泥量较少，可滞留于泥水分离池，不定期排入净化水车间现有的污泥处理系统。IRBAF工艺的特点：（1）高品质填料：生物床采用粘土陶粒，具有较大的比表面积和总孔容积，抗机械磨损强度高，表面粗燥，化学稳定性强。（2）隔离式曝气技术：采用独有的隔离式曝气技术，给反应器充氧的同时，将污水沿曝气管道提升，再经过反应器生物床，形成循环，避免了传统曝气方式对滤料的冲刷，同时由于反应器水体呈内循环状态，每小时可以循环10～20次，增加了滤料内水流速度，增强了污水与生物体之间介质的交换，提高了反应器的处理效能，具有完全混合式反应器的特点，提高了反应器耐有毒物质的能力和抗冲击能力，隔离式的曝气技术改变了传统曝气方式容积利用率低，易形成水流短路的现象，提高了反应器的容积效率和处理效率。（3）独特的气水联合反冲洗方式：IRBAF的反冲洗技术是一种对传统反洗技术的改进，提高了滤料层扰动的强度，提高系统应力中的附加切应力，提高颗粒间的碰撞机会，从而提高系统的反冲洗效果，避免滤料的粘结堵塞，保持反应器的活性，达到稳定处理的目的。（4）自动化程度高：反冲洗是保障系统正常运行的关键，对出水水质、运行周期、运行状况的影响很大，设计系统的整个反冲洗过程由程序控制，自动按次序控制管道上的阀门，减少人力，方便操作。
[关键词]石油；化工行业；污水；处理
一、油田污水处理技术现状
油田的水处理工艺，其流程一般为“隔油―过滤”和“隔油―浮选（或旋流除油）―过滤”，即通常称为的“老三套”，其工艺主要是除去废水中的油和悬浮物。（1）技术分类。污水处理技术分为一级处理、二级处理和三级处理。一级处理属于预处理，二级处理能除去90％ 左右可降解有机物荷90％～95％ 的固体悬浮物。然而对于重金属毒物和生物难以降解有机物高碳化合物以及在生化处理过程中出现氮、磷难以完全除去，尚需进行三级处理。（2）油田污水处理的一般工艺。油田污水成分比较复杂，单一方法处理往往效果不佳，在实际应用中通常是两三种方法联合使用，使出水水质达到排放标准。另外，各油田的生产方式、环境要求以及处理水的用途的不同，使油田污水处理工艺差别较大。（3）膜生物反应器工艺。膜生物反应器（MBR）是一种由膜分离单元与生物处理单元相结台的新型水处理技术，以膜组件取代二沉池在生物反应器中保持高活性污泥浓度减少污水处理设施占地，并通过保持低污泥负荷减少污泥量。与传统的生化水处理技术相比，MBR具有以下主要特点：处理效率高、出水水质好；设备紧凑、占地面积小；易实现自动控制、运行管理简单。
二、污水处理技术分析
目前，石化行业的碱渣废水处理方法主要有直接处理法、化学处理法和生物氧化法。直接处理法有出售、稀释、深井注入和焚烧处理等方法，其中以焚烧法为主，直接处理法容易出现污染转移（大气）或转嫁（其他地方），故受到一定限制。化学处理法通常采用湿式空气氧化技术（WAO），即在150～200℃，1.5～10MPa的条件下，利用氧气直接氧化去除碱渣中的硫化物，达到碱渣预处理的目的。焚烧和湿式催化氧化都是投资、运行费用非常高的处理技术。相比之下，采用生化技术进行处理，其投资、运行费用都只有湿式催化、焚烧法的几分之一或者几十分之一，运行管理简单，处理效果稳定。生物氧化法是采用首先将碱渣进行适度的稀释（10～20倍），控制硫化物在1000～3000mg。L-1，并中和后，利用特殊的生物反应器，使硫细菌在生物反应器中形成生物氧化床，通过生物的作用利用空气中氧气氧化硫化物和酚，从而达到碱渣预处理的目的。生物氧化方式相比具有较好的技术经济价值，而内循环固定生物氧化床技术即IRBAF处理工艺是针对石油炼制和石油化工产品精制过程中产生的废碱渣（汽油、柴油、液态烃等碱渣）开发，大幅度减轻污水处理场的进水负荷，能够有效地氧化处理催化汽油废碱液、液态烃废碱液等高浓度废水，保证了现有污水处理系统的正常运转和达标排放。
三、IRBAF处理工艺简介
内循环固定生物氧化床技术（Enternal Recurrence Fixed Biological Bed缩写IRBAF）是在常温、常压的条件下，利用专属微生物特殊的工艺环境，形成一个高活性生物酶催化氧化床，促使水体中污染物氧化。当BAF反应池经过一定时间的运行，其填料中将产生大量的生物质，当新增生物量床，过多时，会影响水在填料内部的运行，降低处理效率，此时需通过反冲洗将生物床中的过剩生物质脱出。BAF的反冲洗可通过反冲洗自控系统或半自控系统来完成。反冲洗周期视进水COD负荷确定，COD负荷越高，反冲洗周期越短，反之，BAF的反冲洗周期越长。反冲洗水采用二级内循环BAF的净化出水，冲出的高浓度泥水混合液自流进入泥水分离池，经沉淀分离后，上层清液循环处理。本工艺产泥量较少，可滞留于泥水分离池，不定期排入净化水车间现有的污泥处理系统。IRBAF工艺的特点：（1）高品质填料：生物床采用粘土陶粒，具有较大的比表面积和总孔容积，抗机械磨损强度高，表面粗燥，化学稳定性强。（2）隔离式曝气技术：采用独有的隔离式曝气技术，给反应器充氧的同时，将污水沿曝气管道提升，再经过反应器生物床，形成循环，避免了传统曝气方式对滤料的冲刷，同时由于反应器水体呈内循环状态，每小时可以循环10～20次，增加了滤料内水流速度，增强了污水与生物体之间介质的交换，提高了反应器的处理效能，具有完全混合式反应器的特点，提高了反应器耐有毒物质的能力和抗冲击能力，隔离式的曝气技术改变了传统曝气方式容积利用率低，易形成水流短路的现象，提高了反应器的容积效率和处理效率。（3）独特的气水联合反冲洗方式：IRBAF的反冲洗技术是一种对传统反洗技术的改进，提高了滤料层扰动的强度，提高系统应力中的附加切应力，提高颗粒间的碰撞机会，从而提高系统的反冲洗效果，避免滤料的粘结堵塞，保持反应器的活性，达到稳定处理的目的。（4）自动化程度高：反冲洗是保障系统正常运行的关键，对出水水质、运行周期、运行状况的影响很大，设计系统的整个反冲洗过程由程序控制，自动按次序控制管道上的阀门，减少人力，方便操作。