1 工程概況
 
中國石油化工股份有限公司齊魯分公司的乙烯污水處理場分為高、低鹽2 個系列，其中高鹽系列承擔(dān)齊魯石化環(huán)氧、化學(xué)水濃水、循環(huán)水排污水及地方企業(yè)污水處理任務(wù)。高鹽系列處理后的污水經(jīng)過排海管線進(jìn)入小清河。為滿足DB 37/656－2006《山東省小清河流域水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》提出的ρ（CODCr）≤60 mg/L、ρ（NH3－N）≤6 mg/L 的要求，2009 年齊魯乙烯污水處理場啟動達(dá)標(biāo)升級技術(shù)改造工程。為了穩(wěn)定系統(tǒng)運行，提高污水的可生化性，達(dá)標(biāo)升級技術(shù)改造工程將水解酸化工藝引入高鹽預(yù)處理階段，提高了生化處理效果，對污水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運行發(fā)揮了重要作用。本文主要研究水解酸化池投用后，水解酸化工藝對高鹽污水可生化性、有機(jī)物處理效果以及后續(xù)生化處理的影響。
 
2 水解酸化工藝在工業(yè)污水處理中的應(yīng)用現(xiàn)狀
 
水解酸化工藝是一種介于好氧和厭氧處理之間的方法，它將有機(jī)物的降解過程控制在厭氧處理的水解、酸化（發(fā)酵產(chǎn)酸）階段[1]。大量的研究表明，將水解酸化作為各種生化處理的預(yù)處理工藝，可提高污水的可生化性，降低后續(xù)生物處理的負(fù)荷。因此，該工藝被廣泛應(yīng)用于難生物降解的制藥、化工、造紙及有機(jī)物濃度高的食品污水處理中[2-3]。
 
影響水解酸化反應(yīng)進(jìn)行的因素主要有pH 值、HRT、有機(jī)物性質(zhì)等。pH 值主要影響水解的速率、水解酸化的產(chǎn)物以及污泥的形態(tài)和結(jié)構(gòu)，水解過程可在pH 值為3．5~10．0 的條件下順利進(jìn)行。HRT是水解酸化工藝設(shè)計的重要參數(shù)，一般HRT 越長，被水解物質(zhì)與水解微生物接觸時間就越長，相應(yīng)的水解效率也越高，如一般城市污水水解酸化HRT為2~5 h，而化工污水水解酸化HRT 為5~12 h[3]。
 
水解酸化可使制藥污水的可生化系數(shù)由0．360提高到0．499，CODCr的去除率為25％；可使紡織印染污水的可生化系數(shù)提高0．173~0．227；利用水解酸化－SBR－氣浮工藝處理醬油生產(chǎn)污水，CODCr的去除率為35%~42％。水解酸化工藝對難降解有機(jī)物以及CODCr的去除都有一定的效果，且可提高污水的可生化系數(shù)，使整個處理工藝得到優(yōu)化，在污水處理中應(yīng)用廣泛[4-5]。
 
3 高鹽系列污水處理系統(tǒng)的改造
 
3．1 水質(zhì)、水量
 
齊魯分公司乙烯污水處理場高鹽污水設(shè)計水量為1 200 m3/h。此類污水水質(zhì)復(fù)雜、高鹽、高鈣（Cl－的質(zhì)量濃度平均為6 600 mg/L），總硬度（以碳酸鈣計算）平均為3 866 mg/L，易結(jié)垢，可生化性差，水質(zhì)、水量波動大，處理難度高。
 
3．2 高鹽污水處理工藝流程
 
高鹽污水處理工藝流程見圖1。

圖1 高鹽污水處理工藝流程

高鹽污水經(jīng)預(yù)沉池沉淀后，上清液進(jìn)入改造后的水解酸化池，水解酸化池出水進(jìn)入純氧曝氣池及接觸氧化池進(jìn)行好氧生化處理，最后經(jīng)新建的曝氣生物濾池深度處理達(dá)標(biāo)后外排。
 
水解酸化單元由原Ⅰ、Ⅱ系列的勻質(zhì)池改造而成，增加了中沉池與污泥回流系統(tǒng)；為防止污泥沉淀，在每格水解酸化池內(nèi)增加4 臺潛水推流攪拌器，其具體位置及水流方向見圖2。改造后的水解酸化池分4 格，每格尺寸為32.0 m× 16.0 m × 5．7m，有效水深為5.0 m，有效容積為2 560 m3。污水從池的頂部配水槽進(jìn)入，由出水側(cè)頂部溢流排出進(jìn)入中沉池。新增中沉池2 座，直徑為15.0 m，采用懸掛式中心傳動刮泥機(jī)；回流污泥采用氣提，回流比為100％；剩余污泥被污泥泵提升至污泥濃縮池。在水解酸化池和中沉池設(shè)置廢氣收集裝置。

圖2水解酸化池工藝單格布置示意

目前水解酸化池工藝控制指標(biāo)：HRT≥12h；ρ（DO）≤0．5mg/L；ρ（MLSS）=3～4g/L；pH值為5．0～7．5；泥齡為15d。

4運行效果分析

水解酸化池自2010年8月全部投用以來，迄今為止運行穩(wěn)定。運行期間，后續(xù)生化處理的進(jìn)水水質(zhì)得到改善，生化處理的效率得到提高，但同時有惡臭產(chǎn)生。

4．1m（BOD5）/m（CODCr）值的變化

水解酸化池進(jìn)、出水m（BOD5）/m（CODCr）值的變化趨勢見圖3。

由圖3可以看出，水解酸化池進(jìn)水m（BOD5）/m（CODCr）值為0．33~0．41，平均值為0．36，出水m（BOD5）/m（CODCr）值為0．42~0．49，平均值為0．46，提高了27．8％，說明水解酸化工藝改善了污水的可生化性，為后續(xù)好氧生物處理創(chuàng)造了有利條件。

圖3 水解酸化池進(jìn)、出水m（BOD5）/m（CODCr）值的變化趨勢

4．2 水解酸化池對CODCr的處理效果
 
水解酸化池穩(wěn)定運行期間進(jìn)、出水CODCr濃度見圖4。
 
從圖4 可以看出，進(jìn)水波動較大，CODCr的質(zhì)量濃度為263~385 mg/L，平均值為319 mg/L；出水CODCr的質(zhì)量濃度為206~298 mg/L，平均值為252 mg/L；且出水CODCr的濃度明顯低于進(jìn)水；經(jīng)計算，水解酸化池對CODCr的去除率為20．8％。該結(jié)果表明水解酸化工藝在提高污水可生化性的同時，也具有去除部分有機(jī)污染物的作用。

圖4 水解酸化池進(jìn)、出水CODCr濃度

4．3 水解酸化池對后續(xù)好氧生化處理效果的影響
 
水解酸化池自2010 年8 月投入運行后，對于提高后續(xù)好氧生化處理效果明顯。現(xiàn)根據(jù)2010 年6 月和2010 年10 月的檢測數(shù)據(jù)，分析了水解酸化池投用前、后對純氧曝氣池、后續(xù)生化處理單元（純氧曝氣池進(jìn)水至三沉池出水）去除CODCr的影響。

水解酸化池投用前，6 月份純氧曝氣池CODCr的去除率為57．3％～ 67．8％，平均值為62．7％；水解酸化池投用后，10 月份純氧曝氣池CODCr的去除率為65．2％～ 79．8％，平均值為70．8％，升高了12．9％，10 月份純氧曝氣池的CODCr去除率明顯高于6 月份。該數(shù)據(jù)表明，水解酸化池投用后，提高了純氧曝氣池對CODCr的去除效果。
 
水解酸化池投用前，6 月份CODCr的去除率為61．4％~73．8％，平均值為69．6％，水解酸化池投用后，10 月份CODCr的去除率為72．6％~82．9％，平均值為77．1％。10 月份CODCr的去除率明顯高于6 月份，這說明水解酸化池投用后，增強(qiáng)了后續(xù)生化單元的處理效果。
 
4．4 硫酸鹽及硫化物的變化
 
水解酸化池壁上或沉積于池底的污泥中存在硫酸鹽還原菌。水解酸化池進(jìn)水中的硫酸根濃度較高，主要來自烯烴濕式氧化廢堿液及外來污水。污水中的硫酸根離子在厭氧時被硫酸鹽還原菌還原成硫離子，硫離子易轉(zhuǎn)化成有毒的硫化氫。這種游離的氣體排入大氣中將產(chǎn)生惡臭。
 
進(jìn)水硫酸鹽的質(zhì)量濃度為600~1 000 mg/L，平均值為800 mg/L；出水硫酸鹽的質(zhì)量濃度為500~900 mg/L，平均值為724mg/L，降低了9．5％；出水硫酸鹽的濃度低于進(jìn)水，這表明硫酸鹽還原菌將部分硫酸根離子還原成了硫離子。具體參見http://www.dongaorq.cn更多相關(guān)技術(shù)文檔。

進(jìn)水硫化物的質(zhì)量濃度較低，為0．4~2．0 mg/L，平均值為0．9 mg/L，出水硫化物的質(zhì)量濃度為12．3~33．6 mg/L，平均值為20．4 mg/L，出水中硫化物的濃度遠(yuǎn)高于進(jìn)水，該結(jié)果表明污水中的硫酸根離子在水解酸化池中被硫酸鹽還原菌還原成硫離子，硫離子轉(zhuǎn)化成有毒的硫化氫。為防止硫化氫向大氣中釋放而產(chǎn)生惡臭，在4 個水解酸化池頂部設(shè)置了廢氣收集系統(tǒng)，將硫化氫氣體引入高鹽系列尾氣處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。
 
5 結(jié)語
 
水解酸化作為高鹽系列的預(yù)處理工藝，不僅可提高污水的可生化性，改善后續(xù)好氧處理的進(jìn)水水質(zhì)，而且可降解污染物。工業(yè)應(yīng)用結(jié)果表明，水解酸化池投用后，m （BOD5）/m （CODCr）值提高了27．8％，CODCr的去除率為20．8％，后續(xù)好氧生化處理的CODCr去除率較投用前提高了12．9％，污水中部分硫酸鹽被還原為硫化物，硫酸鹽的質(zhì)量濃度降低了9．5％。（工業(yè)用水與廢水）