近年來，隨著煉化企業加工劣質化原油的比例不斷上升，產生的工業廢水成分也越來越複雜，可生化性越來越差，經傳統的生物工藝處理後，出水中仍含有較高濃度的有機物，已經成為目前廢水治理的難點。另一方面，國家也提出更為嚴格的汙水排放標準，為適應新的汙水排放要求，煉化企業現有汙水處理流程和設施需要進行改造升級以提高處理效果。
方法/步驟
目前，國內多數煉化企業汙水處理設施採用隔油—氣浮—生化工藝或其改良工藝，從實際執行情況來看，該工藝不能保證出水完全達標。由於出水中殘留的有機物為難降解物質，僅現有工藝簡單擴建或單純增加多段生化處理，也難以使出水達標。
臭氧氧化+曝氣生物濾池（BAF）組合工藝作為一種有效的深度處理技術能進一步去除有機物，滿足日益嚴格的出水排放標準。筆者通過對該工藝進行現場中試實驗研究，分析和評價了臭氧氧化對COD、氨氮等指標的去除效果以及通過改變難降解物質分子結構，以提高難降解廢水的可生化性的能力，並對該工藝整體生化處理效果進行了探討，為該工藝在工程實踐中的應用提供技術參考和理論依據。
中試連續實驗裝置及工藝流程 中試連續實驗裝置由兩個相對獨立的處理單元組成，分別是臭氧氧化接觸池、BAF，兩個單元之間設定一箇中間水池，該裝置的處理水量為1 m3/h。具體工藝流程如圖 1 所示。
圖 1 中試裝置工藝流程
由圖 1 可見，煉油外排水經射流器與臭氧發生器產生的臭氧混合，進入臭氧接觸塔中反應，提高B/C，並去除部分COD，後進入中間水池，經泵提升後進入一級生物濾池，出水重力流入二級曝氣生物濾池，出水進入清水池外排。
臭氧發生裝置為板式臭氧發生器，與傳統管式臭氧發生器相比，具有能耗低、佔地面積小、操作方便、可模組化設計等優點，規格為100 g/h。
通常情況下，臭氧接觸反應池中的水力停留時間為5~10 min，考慮到進水水質波動較大，進水SS可能較高，因此設計水力停留時間為30 min。為提高臭氧的利用率，臭氧接觸反應池中還填充鮑爾環填料，使臭氧與進水充分接觸反應，同時減少SS 對臭氧氧化的影響。
為有效防止水中殘留臭氧對後續BAF 生物菌種造成影響，根據臭氧在水中的半衰期為35 min 左右的特點，在臭氧反應池之後設定水力停留時間為3 h 的中間水池，以徹底去除水中殘留的臭氧。
中試裝置各裝置詳細引數如表 1 所示。
表 1 中試裝置各裝置詳細引數
一、二級曝氣生物濾池的表面水力負荷分別為3.3、1.7 m3/（m2·h）；一、二級曝氣生物濾池的空床水力停留時間分別為30、40 min。
實驗水質 根據現場執行資料來看，含油汙水經生化處理後出水水質指標如下：
pH：6～9，COD 為70～180 mg/L，氨氮≤7～26 mg/L，水中油≤10 mg/L，揮發酚≤0.5 mg/L，SS≤70 mg/L。
現將某煉油企業汙水處理裝置含油廢水二沉池出水作為中試裝置臭氧接觸池的進水，實驗過程中有個別時段的COD 或氨氮超標，主要是汙水處理場總進水水質受上游裝置波動影響所致。
水質分析指標及測試方法 實驗中測定的主要水質指標及分析方法如下：每天上、下午分別取樣一次，取樣點位置參考工藝流程圖上標註。分析專案和方法如下：COD，快速消解分光光度法（HJ/T 399—2007）；氨氮，蒸餾-中和滴定法（HJ 537—2009）； SS，重量法（GB 11901—1989）； 石油類，紅外光度法（GB/T16488—1996）；臭氧濃度，碘量法。
臭氧氧化/曝氣生物濾池組合工藝 臭氧是一種強氧化性氣體，能以氧分子形式與許多有機物或官能團發生反應，如C=C、芳香化合物、雜環化合物、N=N、C=N、C—Si、—NH2，—CHO等。可將難生物降解的有機物環狀或長鏈分子部分斷裂，其氧化產物通常為小分子的羧酸、酮和醛類等，不能徹底降解為CO2、H2O 和無機物。臭氧氧化亦能夠改變有機物的結構特性，雖然有機物總量不會有所改變，但是大分子有機物降解為可生物降解的有機物，為臭氧氧化與其他生物處理工藝的組合創造了條件。因此，在廢水提升處理中一般採用臭氧與生物處理組合工藝，臭氧氧化通過將大分子有機物轉化為小分子有機物和改變分子結構降低出水中的COD，提高廢水的可生化性，以提升後續BAF 的生物降解效果。BAF 集生化降解和截留懸浮物於一體，可有效去除汙染物，還可起到減少臭氧投加量、降低執行成本的效果，該組合工藝有效發揮了化學氧化和生物降解兩種技術的優勢。