二．提高二级处理

二级(生物)处理是有机废水的主要环节，一般情况下，经过二级处理后的废水就基本上到达当前的排放标准，当二级处理后废水中难(非)生物降解物质相当多以致达不到排放标准时，还需要补充以后处理。石油化工废水种类繁多，组成复杂，往往含有相当数量较难生物降解的物质和一些特殊的化合物，通常的生物处理过程就难适应。此外，国家(或地方)对废水排放的要求趋向严格，如对排水中氮化物要加限制，也要求二级处理过程的能力和水平进一步提高。

如何提高生物处理过程，针对石油化工企业的具体情况可概括为：两高、一低、一适应。亦即：高泥龄(长生物保留时间)，高生物浓度，低生物负荷和适应特殊化合物。(1)生物处理过程中活性污泥和生物膜对废水中有机物的吸附速度是很快的，在几分钟内就能完成，而对于石油化工废水中的难生物降解的有机物，往往需要几十天才能完成降解，这就要生物处理过程保持高泥龄；(2)按照莫诺特基质去除动力学方程生物处理过程的出水浓度与生物负荷密切相关，要提高处理深度、改善出水水质以及使生物氧化达到硝化阶段都要较低的生物负荷；(3)在低生物负荷下要保持及提高原有处理效率，就得提高生物反应器的生物浓度，此外从生物生长动力学方程来看，提高反应器生物浓度，降低生物负荷都有利于减少过剩污泥量；(4)一些石油化工废水中含有氰化物、硫化物、硫氰化物和有机氰化物(衾类)等，需要经过特定的培养驯化后才能提高微生物的适应能力。

两高、一低、一适应之间既互相依附又有所矛盾，如何处理好其间的关系，需要测定有关生物过程的动力学参数进行动力学分析。以下例举一些有关石油化工废水生物处理过程发展动向。

(1)     完全混合式加速曝气池的改造

我国炼油厂应用得最广泛的废水生物处理设施是完全混合式加速曝气池，其特点是将曝气区和澄清区合在一个池内，通过导流筒和回流缝形成曝气区和澄清区之间的水流循环。最初加速曝气池是采用鼓风曝气充氧并提升水流造成曝气区和澄清区之间的循环，并用曝气区下部的叶轮进行混合循环。后来取消了鼓风曝气和搅拌叶轮改为采用表面曝气机充氧和提升水流，随着炼油废水的污染程度增加和池径的加大，这种型式的曝气池暴露了它本身的缺点，不适应改变了的情况，致使处理效率达不到预期目的，从而提出了现有加速曝气池的改造问题。

(2)     程序间歇式活性污泥过程(SBR)

近些年来由于自动控制技术的发展，间歇式活性污泥过程(SBR)由于它固有长处和又重新引起人们的兴趣。SBR过程的基本点是在一个池子内按照程序自控地进行，充水(进水)、曝气(反应)、沉降、排水、闲置等步骤，对于单个池子来说是间歇操作，几个池子并联起来又成了连续地进水，出水。其特点是(1)省去了沉淀池和污泥回流设施，简化了设备，降低了建设和运行费用(2)操作灵活，可按照混合式、推流式及硝化－反硝化等方式操作，并可按要求规定，各步骤的时间，及操作循环周期。(3)在几乎静止的情况下沉降，效果好，污泥流失少。(4)按有利的方式供氧(空气)节省能耗提高氧利用率。(5)耐冲击，抵抗水质、水量波动的能力强。(6)基本上没有丝状菌污泥膨胀问题。

(3)     带选择器的活性污泥过程

选择器的定义是在生物反应的前部有一个或几个分开的隔间，起选择作用特征是低扩散值，合适的基质浓度梯度和合适的水力保留时间。从而控制了丝状菌繁殖，使絮状菌处于优势地位，抑制了生物反应器特别是完全混合曝气池内丝状菌污泥膨胀。选择器数为1～6个，一般采用2～4个，保留时间为15分钟左右。选择器第一隔室内的生物负荷F/M>5kgCOD/kgVss.d。生物浓度为曝气池的3～4倍，选择器要经较长时间的运行到完全的选择。当完全混合系统SVI为130～1000mg/l时，选择器系统的SVI<100mg/l，对于有污泥膨胀情况的活性污泥生物处理过程可设立选择器来控制丝状菌污泥膨胀。

(4)A/O生物处理系统

A/O生物处理系统通常用于废水的脱氮、脱磷，脱氮过程有硝化、反硝化两部分组成，脱磷过程由厌氧和好氧两部分组成。A/O则同时进行脱磷和脱氮。当前我国A/O过程主要是用于生物脱氮。需要脱氮的废水先进入缺氧段与由硝化段来的回流水混合，利用废水中的有机物作为电子供体将回流中的硝酸根和亚硝酸根还原为氮气逸出，进入好氧段进一步去除废水中的有机物，并将氨(铵)态氮和有机氮化物氧化为硝酸根和亚硝酸根。

(5)工程菌在废水处理中的应用

石油化工废水中的一些人工合成的有机物利用自然生长的细菌进行生物处理 难以获得理想的处理效果。但是通过人为的分子育种，物理化学处理技术和条件强制育种改变细菌的遗传基因，将有用的变异菌种筛选出来，可显著提高生物对生物废水中特定组分的分解能力。

(6)活性生物滤池

活性生物滤池结合了曝气池和生物滤池的特点，废水与沉淀池的回流污泥相混合，由上部进入生物滤池。出水一部分回流控制流量，其余入曝气池进一步处理，滤池部分的容积负荷3.5～5.0KgBOD5/M3.d,BOD去除率滤池部分为50～70％，过程总去除90％以上。活性生物滤池过程在美国和加拿大得到广泛应用。1982年我国在上海建成一座。该过程适应于浓度较高，波动较大的废水处理，运行稳定，出水水质好。

(7)好氧生物流化床

生物流化床是一种高效的废水生物处理工艺，微生物以生物膜形式附着在细颗粒载体表面，水流通过生物粒子床层，达到一定流速后，就产生床层膨胀和流化。生物流化床具有床层生物量大(10～40g/l)，传质速率高和生物粒子沉降性好的特点。生物流化床按充氧方式可分为外充氧的两相流化床和内充氧的三相流化床。