煉油廢水是廢水水量較大的一類工業廢水，具有污染物種類多、成分復雜、毒性大以及危害嚴重的特點。我國目前尚有為數眾多的百萬噸以下的地方煉油廠在運行，近年來國家與地方環保要求日趨嚴格，而地方煉油廠普遍存在廢水處理工藝落后，改造用地有限，財力不足等實際情況。因此，在原有老舊廢水處理系統基礎上進行升改造，設計出行之有效的、低成本、路線靈活、適應性強、處理效果穩定的處理工藝以滿足現行污水排放標準成為煉油廢水處理中一項緊迫的技術難題。
 

　　根據進出水水質情況以及廢水處理站現有生物處理構筑物實際情況，本工程工藝設計為雙模式、三段式生物接觸氧化工藝。
 

　　先將煉油廢水進行隔油、氣浮等物化預處理，去除廢水中含有的全部浮油、大部分乳化油及其他固體懸浮物，盡可能減小后續生化處理系統污染物負荷。
 

　　經過預物化的廢水進入到三段式生化接觸處理系統。每段生化接觸處理系統中均布置有彈性填料，池底部均設有微孔曝氣系統。煉油廢水水質與每批次入廠原油品質密切相關，因此段生物接觸池為缺氧、好氧兩用生物接觸池。當廢水水質較好時(COD≤350 mg/L、NH3-N≤45 mg/L)，段生物接觸池設為缺氧生物接觸池，與之配套的大功率羅茨鼓風機關閉，而池底的小功率潛水攪拌機啟動，實現低功耗運行，全池溶解氧質量濃度<0.2 mg/L，呈缺氧狀態。此時發生前置反硝化反應。當廢水水質較差時(COD>350 mg/L，NH3-N>45 mg/L)，段生物接觸池切換為好氧生物接觸氧化池，與之配套的羅茨鼓風機啟動，潛水攪拌機關閉。此時三段生物接觸池雖然均為好氧生物接觸氧化池，但各段發生的主要反應類型不同，反應控制條件不同，優勢菌種不同，主要削減污染物類型也不同。段主要去除硫化物等小分子污染物，第二段主要去除揮發酚等有機污染物，并向其中定量投加磷酸鹽，以調整補充微生物必需的營養物質，第三段主要去除氨氮，根據pH控制器反饋的數值，由PLC控制計量泵向其中定量投加氫氧化鈉和碳酸鈉的混合溶液，補充硝化反應所需堿度，并調整系統pH在7.5~8.0，使其處于硝化反應的*pH范圍。

　　當廢水水質較好時，第三段處理出水部分回流至段生化池(此時為缺氧反應池)，由電磁流量計測定流量，閥門調節回流比在50%~。段生物接觸池完成前置反硝化反應，可降解約25%有機污染物，同時增加水中堿度，有效減小第三段加堿量，節省藥劑費用。當廢水水質較差時，第三段處理出水回流量減小，甚至關閉回流，以保證廢水在系統中呈推流式流態，保證各段的反應推動力和實際停留時間。
 

　　三段生化接觸處理系統整體為推流式，而每段內部流體呈內循環*混合態，實現推流式和*混合式的組合。這樣既具有推流式反應推動力強，各段優勢專屬菌群固定等優點，又具有*混合式抗沖擊負荷能力強、出水水質穩定的特點。每段生化池內部設計為內循環式，水流隨曝氣器布置位置呈明顯中心上升、周邊下降的流態，增強了溶解氧、污染物與微生物之間的傳質效果，對填料上生物膜沖刷力較強，有利于生物膜的更新。
 

　　本設計能夠形成生物接觸池體內循環*混合態卻并不像傳統工藝那樣依靠設置中心導流筒或隔墻，而是依靠池型結構與曝氣區域布置。生物接觸池體為圓形，而填料支架整體為圓的內接正方形，曝氣系統位于填料支架的正下方。因此，隨曝氣的進行，在正方形曝氣區域形成明顯的向上流，而曝氣區域外的4個圓缺區域則形成明顯的向下流，從而形成強烈的內循環*混合狀態。
 

　　第三段生物接觸池出水進入斜管沉淀池，由于生物接觸氧化以生物膜工藝為主體，兼有少量活性污泥存在，系統整體污泥產率較低。因此斜管沉淀池底部污泥主要由正常老化脫落的老、舊生物膜組成，少量為活性污泥。沉淀池底部污泥輸送由氣提完成，僅需要從生化池曝氣主管中引出一根支管，即可*全沉淀池污泥輸送需要，節省了設備投資和運行費用。污泥一部分被輸送至污泥儲池，進行污泥處理，一部分則回流至第三段生化池入水口，以適當補充池內污泥。由于本工藝采用的生物接觸氧化以生物膜工藝為主，具體的污泥外排與污泥回流比例根據生物池每日實測污泥濃度通過閥門做調整，一般情況下，外排和回流各50%。