1、工程概况
某原油终端厂主要以原油储存、稳定和处理为主，原油来自渤海油田，为提高采收效率，聚合物驱技术在渤海油田得到广泛应用，采出液含聚合物浓度呈逐渐增大趋势。因此，终端厂生产废水水质复杂，具有高盐、聚合物含量高、乳化程度高、废水粘度大等特点，油水分离困难，可生化性差，属于难处理含聚高盐含油废水。
目前，国内外对聚合物驱采油废水的处理主要采用除油除悬不除聚的工艺，该工艺主要目的是回注驱油，不需要去除聚合物。而终端厂生产废水处理后需达标排海，排放标准更严格，处理难度加大。由于含聚生产废水乳化严重，油水分离难度加大，故选择适宜的削减聚合物措施，可有效降低聚合物对除油和微生物降解有机物干扰。
该终端厂生产废水产生量约2000m3/d，废水中CODCr质量浓度约为1000mg/L、石油类质量浓度约为120mg/L、氯离子质量浓度约为5000mg/L、TDS质量浓度约12000mg/L、聚合物质量浓度约为40～100mg/L等。现有废水处理系统包括物化除油处理、预处理和生化处理工段，其中物化除油处理工段由调储、粗粒化分离、气浮、澄清、双滤料过滤等单元组成，预处理工段由冷却塔、平流式隔油池和溶气气浮等单元组成，生化处理工段由MBBR曝气池、CAST反应池和MBR等单元组成。
现有生化处理工段运行效果较差，出水水质(如CODCr、氨氮及石油类等指标)难以达到新标准的排放要求，究其原因如下：由于物化除油处理效果不好，且进水端缺少有效削减聚合物的措施，导致生化处理效果差。因此，选择适宜的脱聚工艺及生化处理和深度处理工艺显得尤为重要。通过现场中试，达到验证改进后工艺是否可行并为下一步提标改造提供优化方案的目的。
2、中试规模及设计水质
2.1 中试规模
本中试工艺处理规模为500m3/d。
2.2 设计进出水水质
上游物化除油段出水经过冷却、隔油、调节、溶气气浮深度除油预处理后，中试出水进入中试装置处理，中试出水水质需达到辽宁省最新地方标准DB21/1627—2008《污水综合排放标准》表1中直接排放限值。中试设计进出水水质见表1。
3、中试工艺
3.1 中试工艺确定
针对现有工艺存在的问题以及出水水质中CODCr、氨氮等主要指标不达标的问题，提出以下具体措施：
(1)为降低聚合物包裹对生化段微生物降解有机物的影响，增加脱除聚合物措施。脱聚工作原理：脱聚是利用铁碳微电解工艺产生的二价铁离子与形成PAM不溶于水的有机络合物(俗称铁泥)，再通过沉淀和过滤去除前端反应形成的铁泥。铁碳微电解工艺是在酸性条件下，利用铁和碳之间的电极电位差形成微原电池，可以使废水中污染物质去除的工艺。
具体操作流程：经过滤器后的废水加酸调节pH值至4.5～5.5后进入脱聚反应塔，利用填充在塔内的铁碳填料自身产生的电位差对废水进行微电解，产生二价铁离子，其与带微负电荷的PAM异性相吸生成不溶于水的有机络合物(俗称铁泥)，反应后的废水加碱调节pH值至7～8后进入脱聚分离塔，塔内上层设有斜板，在此利用浅层沉淀原理去除废水中形成的铁泥，下层设有过滤，在此去除废水中残留的铁泥。
(2)为提高生化段对CODCr和氨氮的去除效果，对比分析和调研该领域现有常规生化工艺技术后，确定采用泥法和膜相结合的A/O工艺作为中试生化工艺。
(3)为提高出水水质，在生化段后增加深度处理段，经生化处理后水中剩余有机物基本上属于难降解大分子有机物，为加强大分子有机物断链反应，并为降解有机物的微生物提供载体，拟采用高级氧化与生物碳组合工艺。
综合以上分析，确定采用脱聚-生化处理-高级氧化-生物碳作为中试工艺，具体流程见图1。
3.2 新增及改造构筑物主要设计参数
上游物化除油段出水经过冷却、隔油、调节、溶气气浮深度除油预处理后，出水500m3/d进入中试装置。新增构筑物主要设计参数：
(1)过滤器1(新增)。2座，尺寸为φ2.0m×3.8m，单台处理能力为25m3/h，滤速为8.0m/h。设有反洗水泵2台，流量180m3/h、扬程20m、功率15kW。
(2)脱聚反应塔(新增)。2座，尺寸为φ2.0m×10.0m，单台处理能力为25m3/h。设有加酸设备1套，反应塔进水调节pH值为4.5～5.5。
(3)脱聚分离塔(新增)。2座，尺寸为φ2.0m×10.0m，单台处理能力为25m3/h。设有加碱设备1套，分离塔进水调节pH值为7～8。
(4)脱聚调储塔(新增)。1座，尺寸为φ2.0m×6.0m，处理能力为25m3/h。
(5)A/O池(原CAST池改造)。1座，尺寸为28.0m×5.5m×5.8m，有效水深5.2m，总水力停留时间为32.0h，污泥浓度为3.0g/L，CODCr容积负荷为0.09kg/(m3•d)，污泥回流比为100%。设有潜水推流器2台，功率为4.0kW;设有鼓风机2台，Q=20m3/min、H=58.8kPa、N=45kW。
(6)二沉池(原CAST池改造)。1座，尺寸为6.0m×6.0m×5.6m，有效水深4.5m，表面水力负荷为0.88m3/(m2•h)。设有出水泵2台，流量为25m3/h，扬程为20m，功率为4.0kW。
(7)过滤器2(新增)。1座，尺寸为φ2.0m×H3.8m，处理能力为25m3/h，滤速为8.0m/h。
(8)高级氧化池(新增)。1座，尺寸为3.0m×3.0m×6.5m，有效水深6.0m。设有空气源臭氧发生器1套，臭氧产量为3kg/h、功率为30.0kW;过氧化氢加药设备1套。
(9)生物碳池(新增)。2座，尺寸为3.0m×3.0m×6.5m，有效水深为5.5m，填料层厚3.0m。
(10)过滤器3(新增)。1座，尺寸为φ2.0m×3.8m，处理能力为25m3/h，滤速为8.0m/h。
3.3 水质分析
为分析中试装置运行效果，表2列出了2016年4～5月中试装置进水和出水水质数据，并与现执行的废水外排标准进行了综合对比分析。
通过分析可知，中试装置出水中的CODCr和石油类均为1～2d超标，氨氮全部达标，总氮基本不达标。原因分析如下：原预处理工段调节池调节能力不足，不符合设计规范要求，进水水质不稳定可能导致出水CODCr和石油类个别天数超标;另外，本套中试工艺缺少去除总氮的有效措施。
3.4 工艺优化
针对中试装置近2a运行中存在的主要污染物(COD和石油类)不能稳定达标和总氮不达标问题，提出以下优化措施：
(1)现有的调节池水力停留时间仅为10.6h，远达不到规范要求，建议增大调节容量。
(2)中试装置生化段采用厌氧+好氧工艺，缺少对总氮的去除措施。建议采用厌氧+缺氧+好氧工艺，强化生化段对CODCr和总氮的去除，减轻后续深度处理段的压力。
4、工程投资及运行成本
工程总投资为220万。运行费用为9.6元/m3，不含设备折旧费，其中辅助材料费用为2.1元/m3，燃料动力费用为3.8元/m3，人工费用为1.2元/m3，污泥处理费用为2.3元/m3，其他费用为0.2元/m3。
5、结语
终端厂含聚高盐含油废水首先进入上游物化除油段，出水经过冷却、隔油、调节、溶气气浮深度除油预处理后，出水500m3/d进入中试装置，采用脱聚-生化处理-高级氧化-生物碳中试工艺处理，进一步去除CODCr、石油类、聚合物和悬浮物等污染物。针对中试装置运行中存在的主要污染物(CODCr和石油类)不能稳定达标和总氮不达标问题，有针对性地提出优化措施，如增大调节池容量、生化段增加脱氮措施，并适当降低生化段有机污染物污泥负荷。(来源：中海油石化工程有限公司)
