袁素學

（中石化塔河分公司，新疆 庫車 842000）

在工業(yè)污水生物處理系統(tǒng)中，微生物通過自身的新陳代謝作用將污染物降解為無毒、無害的小分子物質。但現(xiàn)代工業(yè)排放的大量污染物對微生物有較強的毒害和抑制作用，因此，微生物生長緩慢，維持高濃度微生物的條件控制困難[1]。在生物硝化工藝中,由于硝化菌生長率緩慢，硝化菌產率低就會導致硝化反應啟動時間長、污泥流失嚴重或遭受負荷沖擊難恢復[2]。此時，可采用生物增效技術作為有效的輔助手段。

“生物增效技術”是一種污水處理過程中通過加入具有特定降解能力的生物菌群，增強污水處理系統(tǒng)自身處理能力的技術。

2007年“生物增效技術”被中國國家環(huán)保局認定為《國家鼓勵發(fā)展的環(huán)境保護技術》。

該技術可用于污水處理系統(tǒng)中的有機物降解、氨氮去除、快速啟動、故障恢復、臭味控制、消除富營養(yǎng)化等方面?！吧镌鲂Ъ夹g”的優(yōu)勢有以下幾點:（1）不增加系統(tǒng)硬件投資；（2）有效縮短生物處理系統(tǒng)啟動和故障恢復時間；（3）一次性建立效果,長期有效。

由于生物增效技術的原理是向工業(yè)污水生物處理系統(tǒng)中投加從自然界篩選的優(yōu)勢菌種或者通過基因組合技術產生的高效菌種，以去除某一種或某一類有害物質的方法，因此，它可以快速增加系統(tǒng)中的有效生物量，以強化系統(tǒng)對某一特定或特殊污染物的處理能力[3]。

本文以中石化新疆某分公司2#污水處理裝置為例，詳細介紹生物增效技術在煉油污水生物處理系統(tǒng)中有效提高氨氮去除效果的應用。

1 污水處理系統(tǒng)概況

1.1 裝置概況

2#污水處理裝置設計規(guī)模250m3·h-1（其中生活污水 5m3·h-1），污水回用處理設計規(guī)模 180m3·h-1。為最大限度做到節(jié)水減排，2#污水處理裝置將含油污水和含鹽污水合并為一個系統(tǒng)處理，采用除油工藝、生化工藝和深度處理回用工藝。2#污水處理裝置由含油污水處理系統(tǒng)、回用水處理系統(tǒng)、污油回收系統(tǒng)、“三泥”處理系統(tǒng)等組成。污水處理后達到國家標準《污水再生利用工程設計規(guī)范》GB50335-2002中的城市雜用水水質控制指標，回用于除鹽水站、循環(huán)水場等。外排水執(zhí)行《污水綜合排放標準》GB8978-1996二級標準。

1.2 工藝流程

圖1 2#污水處理場及污水回用設施工藝流程Fig.1 Flow of No.2 sewage disposal and wastewater reuse facility process

1.3 存在的問題

2#污水處理裝置自2010年建成運行以來，因進水污染物比較復雜、難處理，氨氮去除效果很差，時常出現(xiàn)出水氨氮值比進水高的情況，2011年8月該污水廠又面臨驗收，居高不下的氨氮值成了困擾企業(yè)的一個大難題。2011年5月該污水廠生物處理裝置進水和出水氨氮值見表1。

表1 生物處理系統(tǒng)進水和出水氨氮值Tab.1 Ammonia nitrogen values of biological treatment system influent and effluent

由表1可知，系統(tǒng)硝化反應效果基本沒有,氨氮去除能力很低,因此，為了盡快在生化裝置中建立硝化-反硝化反應，該污水廠決定在生物處理系統(tǒng)引入生物增效技術，利用外來硝化菌“種源”接種，迅速培養(yǎng)硝化菌和反硝化菌，提高系統(tǒng)對氨氮的降解效率。

2 硝化菌使用

2.1 投加位置

硝化菌種在2#污水處理裝置的A/O1生化池的O1池使用，A/O1池分2組并列進水。

2.2 使用周期和投加量

硝化菌的使用周期為45d，出水氨氮值達標（氨氮值≤15mg·L-1）后15d為穩(wěn)定觀察期。投加量見表2。

表2 硝化菌投加量Tab.2 Dosing of nitrifying bacteria

2.3 其他主要工藝參數(shù)控制

2.3.1 營養(yǎng)物 A/O1池和O2池（并列4組）每班投加淀粉8袋×25kg·袋-1，早班、晚班各投加一次。

2.3.2 pH值 硝化菌投加前，A/O1系統(tǒng)進水和出水pH值均低于7，實測值見表3。

表3 硝化菌投加前A/O1系統(tǒng)進、出水pH值Tab.3 pH values of A/O1 system influent and effluent before put nitrifying bacteria

為了保障硝化菌正常進行硝化-反硝化反應，所需要的pH值至少在7.5以上，A/O1池每天投加液堿，同時配合投加NaHCO3，調節(jié)pH值在要求以內。

3 數(shù)據(jù)及分析

圖2 2#污水生化裝置硝化菌使用后氨氮變化情況Fig.2 Variation of Ammonia nitrogen of No.2 system after using the nitrifying bacteria

由圖2可以看出，2#污水生化裝置總進水氨氮數(shù)值高且波動大，氣浮裝置出水氨氮隨總進水氨氮值波動且下降不明顯。硝化菌自5月31日夜班開始在A/O池好氧段投加使用，前期大投加量進行啟動強化，隨著硝化菌的投加，硝化菌逐漸適應2#污水生化系統(tǒng)的水質特點，硝化菌投加量逐步減少，二沉池出水氨氮開始出現(xiàn)穩(wěn)定的下降，通過圖6觀察到沉淀池出水氨氮曲線逐步走低。6月29號二沉池的出水氨氮值降至15mg·L-1以下，出水氨氮值為12.6mg·L-1，自此進入硝化菌效果觀察的穩(wěn)定期。截至到7月13號，共計15d的穩(wěn)定觀察期，期內二沉池出水氨氮值均小于15mg·L-1的標準，最小為4.51mg·L-1，符合預期要求，同時也可以確定2#污水生化裝置的硝化-反硝化反應系統(tǒng)已建立完成。

4 結論

綜上所述，通過生物增效技術向系統(tǒng)加入硝化菌種使得2#污水處理裝置生化系統(tǒng)完全建立和鞏固了硝化-反硝化反應，確保了出水氨氮達標。除了生物增效技術發(fā)揮了明顯的效果外，也需要注意控制好以下幾個參數(shù)：

（1）A/O1池進水pH值控制 硝化菌相對比較脆弱，保證進水pH值高于7.5，有利于發(fā)揮硝化菌降解氨氮的功能；若對pH值的控制低于7.5，硝化菌的硝化功能將退化，直至完全消失。現(xiàn)場需安排加堿，調節(jié)A/O1池的進水pH值。

（2）硝態(tài)液回流 A/O1池的進水COD和氨氮偏高，加大硝態(tài)回流可以稀釋進水，降低生化池的污泥負荷，提高處理效率，建議將硝態(tài)回流控制在≥200%。

（3）O1段和O2段營養(yǎng) 建議在目前的水量條件下，要經(jīng)常補充淀粉、葡萄糖等營養(yǎng)。

［1］王建芳，趙慶良，林佶侃，等.生物強化技術及其在廢水生物處理中的應用［J］.環(huán)境工程學報，2007，1（9）：40.

［2］Rittman B.E,Whiteman R.Bioaugmentation:A coming of age［J］.Wat.Qual.Int.,1994,（1）：12-16.

［3］徐軍翔，楊翔華，姚秀清，等.生物強化技術處理難降解有機污染物的研究進展［J］.化工環(huán)保，2007，27（9）：129.