石油化工是化学工业的重要组成部分，是为工农业和人民日常生活提供配套和服务的基础性产业，是我国的支柱产业部门之一。随着经济的快速发展、城镇化进程的加快、水资源的日益紧张、人们环保意识的加强以及污水排放标准的提高，石油化工废水的处理技术逐渐成为研究的热点。
石油化工废水指的是由石油化工厂排放的废水，具有废水来源多、废水排放量大及其波动大、组分复杂、污染物种类繁多且含量变化很大、毒性大等特点，对生态环境造成严重的影响，由此可见，工业废水的处理已成为我国亟待解决的水环境污染治理问题。
目前，针对石油化工废水常用的处理方法主要有：物理法，如隔油、气浮、吸附膜分离等;化学法，如絮凝、高级氧化等;生物处理法，如厌氧处理、好氧处理、组合工艺等。本研究主要以江苏某石化基地工业废水为例，采用预处理+二级生化+高级氧化处理技术处理其石化工业废水，研究该技术对石油化工工业废水的处理效果，贴合石化工业废水实际水质特征，具有很高的创新性和适用性。
1、石化基地工业废水水质分析
该研究废水项目位于江苏省，国家重点发展的七大石化产业基地，其废水来源主要有醇基多联产项目、PTA项目、炼化一体化项目、烯烃综合利用项目、新材料项目等石油化工工业。本研究设计规模为1.3万m3/d，处理后出水主要指标参考执行GB31570-2015直接排放水污染物特别限值标准、GB31571-2015)直接排放水污染物特别限值标准及GB18918-2002，出水水质指标要求CODcr≤50mg/L、NH3-N≤1.0mg/L、TN≤5.0mg/L、TP≤0.1mg/L、石油类≤1.0mg/L，水温20~39℃。其石化工业废水处理前水质指标如表1所示：
由水质数据表可以得出，该石油化工企业因生产的产品不同或生产工艺的不同，将会产生高温高油污废水，温度可达45℃以上，石油类可达50mg/L以上，对微生物有抑制作用;废水中主要含有石油类、CODCr、SS等常规污染物;碱度高、硬度大，容易堵塞曝气系统。
2、主要技术路线分析
本研究项目主要由预处理单元、生化处理单元和深度处理单元三部分组成，由于该研究项目要求出水再生水回用率不低于70%。为了提高再生水厂进水水质，降低再生水厂膜组件运行维护成本，同时降低末端RO浓水处理难度，本研究在工艺方案中对生化出水进行深度处理，以尽可能降低出水污染物水平，以提高污水处理厂整体运行效率。
2.1 预处理单元
废水首先进入调节罐均质均量，均质后的污水提升至换热装置进行降温，考虑到敞开式冷却塔导致臭味逸散，故选择闭式冷却塔进行降温。冷却的废水自流进气浮系统进行除油处理，减少石油类对生化系统运行的不利影响后，然后废水自流进入生化处理单元。
正常工况下的废水首先进入废水调节罐进行水量的调节和水质的均和，非正常工况废水切入事故罐进行临时储存;废水由调节罐提升至换热降温装置进行降温处理后，当石油类污染物浓度较高则自流进入气浮池进行除油预处理，当石油类污染物浓度较低时直接进入缺氧池进行生化处理，不需要再进入气浮池。
2.2 生化处理单元
预处理后的废水进入生化处理单元，采用A/O生化工艺，通过缺氧菌群、好氧菌群的作用降解废水中的COD等污染物;A/O池中填充生物填料，提高A/O池内的有效生物量和生物菌群的丰富度，进一步强化对废水中的挥发酚、乙腈类等难降解有机污染物的降解效率，在较短的停留时间下提高生化系统的抗冲击能力的同时提高COD去除率，降低生化系统污泥产率。
本研究将缺氧段作为生物前置工艺，一方面用于石化生产污水混合均质，一方面通过构建水解酸化菌群实现大分子物质分解，提高废水生化性。同时将进水和回流污泥迅速混合，提高抗冲击能力。
好氧池中生物膜可进一步提高生化工艺的抗负荷冲击能力和生化出水水质达标能力，利用特种生物填料进行生物膜处理。填料挂膜速度快(其挂膜效果如图1所示)，启动周期短，该生物膜几乎不受外界条件的干扰、不易脱落、运行稳定。克服了无论是流化载体或弹性填料外表面不易挂膜及容易脱落的缺陷，其挂膜效果如图1所示：
曝气系统采用可提升旋流曝气系统，其工作原理如图2所示。旋流曝气器在已有曝气器基础上融入了先进的射流溶气、旋流混合和切割微泡技术，增强曝气效果，提高溶解氧含量。为微生物代谢和污染物氧化提供所需的氧气。旋流曝气器具有效率高，寿命长，不污堵，易安装，免维护的特点。同时还能搅拌混合水质，使污泥维持悬浮状态并均匀分布，不会沉淀太多污泥。旋流曝气器高效节能(节电25%以上)，单台曝气面积达6~14m2。根据流体力学原理，在释放气体的过程中，通过气体和泥水的激烈接触与碰撞，产生强有力的曝气旋流的同时，实现自清洗，不易堵塞，常年保持恒定氧转换率。
经生化处理单元处理后，进出水水质指标如表2所示：
2.3 深度处理单元
二沉池出水进入高密度沉淀池，在投加絮凝剂和助凝剂的作用下进一步去除废水中SS、胶体和COD;然后进入臭氧接触池，利用O3的选择性氧化作用，进一步降解废水中残余的难降解有机物，例如石油类、芳烃类和大分子有机物，提高废水的可生化性并降低废水色度，并进一步通过曝气生物滤池中微生物的作用使出水COD、SS和石油类、苯系物等特征污染物达到设计指标，出水合格去再生水系统。
近年来，随着环保要求的不断提高，难降解有机物的去除成为现有污水处理技术的难点，近年来臭氧作为一种强氧化剂，与其它氧化剂相比，其O·H具有较高的氧化还原电位、能够快速降解污水中的难降解有机污染物，而且其工艺流程简单，没有二次污染，在水处理中得到了广泛的应用。臭氧氧化能力强，用于消毒杀菌杀伤力大，速度快;可将氰化物、酚等有毒有害物质氧化为无害物质;可氧化致嗅和致色物质，从而减少嗅味，降低色度。
曝气生物滤池技术的最大特点是使用一种填料，在其表面及开口内腔空间生长有微生物膜，污水流经滤料层时，微生物膜吸收污水中的有机污染物作为其自身新陈代谢的营养物质，使废水中的有机物得到好氧降解，并进行硝化脱氮。它定期利用处理后的出水对滤池进行反冲洗，排除滤料表面增殖的老化生物膜，以保证微生物膜的活性。由于滤料的机械截留作用以及滤料表面的微生物和代谢中产生的粘性物质形成的吸附作用，通过曝气生物滤池中微生物的作用使出水COD、SS和石油类、苯系物等特征污染物达到设计指标，出水合格去再生水系统。
通过以上废水处理工艺，该研究项目出水水质指标如表3所示：
3、结语
(1)本研究采用的技术先进、成熟稳定，预处理单元抗负荷冲击能力强，运行灵活、安全;
(2)旋流曝气器运行稳定、性能可靠;气液混合充分，“氧利用率”高达24%，比传统的曝气器节能30%，且运行费用低。
(3)生化处理单元的填料在有效区域内能立体全方位舒展满布，使水和生物膜得到能够充分接触交换，生物膜不仅能均匀地附着在每一根生物绳上，保持良好的活性和空隙可变性，并能在运行的过程中获得愈来愈大的比表面积，进行良好的新陈代谢。
(4)本研究运用于石油化工工业废水的处理具有可行性，且其运行成本较低，可广泛运用于石化废水工业废水的处理。(来源：科盛环保科技股份有限公司)