关于SBR工艺在中海石油华鹤煤化有限公司的应用总结

董嘉丽，佐金龙，侯遵辉，唐 旭

（中海石油华鹤煤化有限公司，黑龙江鹤岗 154000）

关于SBR工艺在中海石油华鹤煤化有限公司的应用总结

董嘉丽，佐金龙，侯遵辉，唐 旭

（中海石油华鹤煤化有限公司，黑龙江鹤岗 154000）

通过综合对比论证，得出SBR工艺在处理煤化工废水方面具有的明显优势，并顺利推动将原有的A/O工艺变更为SBR工艺。目前变更工艺后的污水处理装置已投运两年多，系统稳定运行，污水达标排放。

煤化工废水；SBR；A/O工艺

1 中海石油华鹤煤化有限公司介绍

中海石油华鹤煤化有限公司是中国海洋石油总公司投资建设的第一座煤化工基地，公司建设年产30万t/a合成氨、52万t/a大颗粒尿素装置一套，以煤为原料生产大颗粒尿素。装置采用国际国内先进工艺，煤气化采用GE水煤浆气化工艺技术，氨合成采用丹麦TOPSOE工艺；尿素采用荷兰STAMICARBON工艺，大颗粒造料装置采用荷兰荷丰流化床造粒工艺，装置于2015年5月一次性投料成功，并于第一年达产。

2 工艺论证和选择

公司污水处理装置在初步设计中拟采用的单级A/O工艺，笔者针对GE煤气化废水的水质特性及其对脱氮的要求，对拟采用的单级A/O工艺和目前煤化工行业广泛应用的改良型SBR工艺的工艺特点、影响因素、应用情况进行了对比论证。

2.1 公司生产废水水质特点

公司生产废水主要来源于煤气化装置（气化污水约占整个生产污水的80%），煤气化采用GE水煤浆气化工艺技术，属于典型的“德士古”煤气化工艺，由于采用高温气化工艺，水质相对洁净，有机污染程度较低，不含有焦油及重金属离子，酚类及氰化物含量低，可生化性好，废水典型特性为高氨氮，气化污水中氨氮的浓度高达600~800mg/L左右，污水处理设施混合进水的氨氮浓度为400mg/L左右，污水处理的关键在于氨氮的去除。

2.2 两种生物脱氮工艺的比较

2.2.1 A/O工艺

AO工艺也叫厌氧好氧工艺，A（Anacrobic）是厌氧段，用于脱氮除磷；O（Oxic）是好氧段，用于除水中的有机物，AO工艺一般用于大型市政污水处理厂。

单级A/O工艺的脱氮效率一般不会超过85%，处理氨氮大于等于100mg/L以上的废水很难达标，而且还需要较大的回流量，回流量至少为200%，一般会取400%，所以运行费用相对较高。此外，A/O工艺还有其他不足之处，处理水直接来自硝化反应器，处理水中含有一定浓度的硝酸盐，如果设二沉池，一旦二沉池运行不当，在沉淀池内也会发生反硝化反应，污泥上浮，水质恶化，同时硝化细菌流失量大。所以单级A/ O工艺不符合氨氮脱除要求。

2.2.2 SBR工艺

SBR是序列间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。

单个SBR反应器的运行操作，在时间上是间歇的，按次序排列的，一般可按运行次序分为五个阶段，即进水、反应、沉淀、排水排泥及闲置阶段，称为一个运行周期。其中反应阶段又分两种阶段：曝气和搅拌，两个阶段依次反复数次。运行环境在兼氧和好氧之间不断变换，可看成多个A/O工艺的串联组合体，所以能够保证较高的脱氮效果。实践表明，SBR工艺的脱氮效率可以达到99%以上。SBR工艺运行方式十分灵活，运行过程自动化程度较高；反应池中BOD浓度梯度的存在有利于抑制丝状菌的生长，能克服传统活性污泥法常见的污泥膨胀问题；集反应、沉淀于一身，节约了沉淀池和污泥、污水回流系统，所以占地省、运行费用低、设备简单、维护方便。

2.2.3 各种生物脱氮工艺的比较

各种生物脱氮工艺的比较详见下表：

表1 多种生物脱氮工艺的比较

2.2.4 论证结论

对于华鹤公司3052项目污水处理装置而言，较之单级A/ O工艺，SBR工艺在工艺性能（主要是脱氮）、应用广泛性及工程造价等方面具有明显的优势，建议将原有的A/O工艺更改为SBR工艺，在公司领导的大力支持下，建议得到采纳，设计院最终将污水处理工艺更改为SBR工艺。

3 污水处理站设计情况

公司建设污水处理站一座，污水处理站采用序批式活性污泥工艺，设计处理能力为150m3/h，设计进水为碳/氮比失调的高氨氮废水，设计出水达到《污水综合排放标准》（GB8978—1996）（由于设计院原因导致标准应用错误，公司废水排放本应执行合成氨行业标准，但由于污水综合排放标准的指标严于原合成氨行业标准，后期污水处理站设计沿用该标准，未做更改）的要求，具体设计指标详见表2。

表2 污水处理站设计指标

污水处理站处理工艺流程图详见图1：

图1 污水处理工艺流程图

4 污水处理站运行情况

公司污水处理站于2014年秋季开始污泥驯化，2015年开始逐步接纳生产污水，当年基本满足了试车及生产运行期间的污水处理要求，2016年全年运行，运行时间达到8 760h，平均处理污水能力为143m3/h，t水处理成本为7.67元（含设备折旧费用）。2016年度，污水处理站主要污染物实际进出水指标及其去除率详见表3。由表可得，实际运行过程中进水COD、PH值等指标高于设计指标，氨氮浓度低于设计指标，碳氮比严重失衡，出水pH值、COD、氨氮等指标均优于设计指标，满足达标排放要求，其中氨氮去除率达到了99.7%，达到了国内领先水平，但由于标准升级及运行过程中的药剂费用控制等原因，总氮的排放浓度存在一定程度的偏高问题。总体而言，前期方案变更及设计参数选择等较为成功。

表3 污水处理站实际运行情况（2016年度）

5 当前存在的问题及解决建议

一方面氨氮的去除率高达99.7%，硝化过程比较彻底，硝化过程中消耗液碱，导致液碱消耗量较高（2016年全年消耗液碱312.683t）。另一方面，总氮的排放浓度较高，总氮去除效果不明显的主要原因是废水碳氮比过低，需要额外添加大量碳源，比如甲醇，而出于成本控制，往往会控制甲醇的添加量，反硝化过程较弱。

目前污水处理的成本已经相对较高，平均t水处理成本达到7.67元，全年污水处理总成本已高达近千万元，对现有的生产经营情况已有较大的压力，一味通过加大药剂添加量或者对现有工艺进行升级改造均不符合公司目前的情况。在现有工艺和设备的基础上，通过调整工艺控制参数来实现系统的优化，确保总氮达标，同时减少碱和甲醇等药剂的添加量，实现降本增效，是当前一个重要课题。

6 结束语

短程硝化反硝化工艺是目前国内外生物脱氮技术研究应用的热点，与传统硝化反硝化相比，短程硝化反硝化具有以下优点：能耗低，可节约供氧量25%左右，节约反硝化所需碳源40%左右，减少污泥生成量约50%，减少硝化过程的投碱量，反应时间短，可减少反应器容积。理论上讲可采用短程硝化的思路来优化操作运行。如能实现短程硝化，对公司降本增效将有一定益处，需要相关技术人员针对性开展研究和探索。

[1] 董国日.序批式活性污泥工艺（SBR）自动化控制及工艺性能研究[D].中南大学，2007.

[2] 董嘉丽，侯遵辉，白鑫.用改良型SBR工艺代替A/O工艺处理污水[J].氮肥技术2014，（3）：49-51.

[3] 张自杰.排水工程[M]，北京，中国建筑工业出版社，1996.

[4] 王学刚，刘富军，邓靖.SBR工艺短程硝化反硝化脱氮试验研究[J].工业安全与环保，2011，37（10）：1-3.

The Application of SBR Technology in CNOOC Eco-ego Coal Chemical Co.，Ltd. Summary

Dong Jia-li，Zuo Jin-long，Hou Zun-hui，Tang Xu

the author through a comprehensive comparison and analysis，we can conclude that SBR process has obvious advantages in the treatment of coal chemical industry wastewater，and successfully promote the original A/O process will change to the SBR process，the change of sewage treatment process after the device has been put into operation more than two years，the stable operation of the system，the sewage discharge standards.

coal chemical wastewater；SBR；A/Oproces

X703.1

B

1003–6490（2017）05–0128–02

2017–05–08

董嘉丽（1985—），女，四川荣县人，工程师，主要从事企业安全环保方面的工作。