石油炼化是典型的重污染行业，每吨原油加工约产生0.4-1.0m³废水，废水中含有大量石油类（COD 500-3000mg/L）、苯系物、硫化物、酚类化合物和氨氮，是工业废水处理中公认的难题之一。炼化废水成分复杂、波动大，必须采用"分质收集、分质处理"的策略才能实现稳定达标排放。

一、炼化废水的分类与水质特征

炼化厂废水按来源可分为以下几类，水质差异显著：

二、预处理工艺：隔油与气浮

2.1 隔油池（API/CPI）

隔油池利用油水密度差进行重力分离，是炼化废水处理的第一道工序。API（American Petroleum Institute）隔油池设计表面负荷约0.6-0.9m³/m²·h，可去除粒径大于150μm的浮油，去除率约60-80%。CPI（Corrugated Plate Interceptor）波纹板隔油池通过波纹板增大分离面积，表面负荷可提升至1.5-2.0m³/m²·h，对粒径60μm以上油珠去除率超过90%。

2.2 气浮法（DAF）

溶气气浮（DAF）在炼化废水中用于去除乳化油和悬浮固体。溶气水在常压下释放微气泡（直径20-100μm），气泡粘附油珠和SS颗粒上浮至水面，通过刮渣机去除。DAF设计负荷约3-6m³/m²·h，COD去除率约30-50%，石油类去除率约70-85%。对于乳化严重的废水，通常在气浮前投加破乳剂（如PAC、聚合硫酸铁）和絮凝剂（PAM），破乳后油珠合并变大，有利于气浮分离。

三、含硫废水汽提处理

炼化厂的含硫废水（如催化裂化分馏塔切水、焦化除焦水）含高浓度硫化物（100-1000mg/L）和氨氮（200-800mg/L），必须先经汽提塔脱硫脱氨才能进入生化处理系统。

• 单塔汽提：利用硫化氢和氨氮在同一塔内挥发性差异，通过侧线抽出不同组分分别处理，适用于H₂S/NH₃比值稳定的废水；

• 双塔汽提：分为酸性水汽提塔（脱H₂S为主）和氨水汽提塔（脱NH₃为主），处理效果更稳定，出水H₂S＜50mg/L，NH₃-N＜100mg/L；

• 汽提蒸汽消耗：约150-200kg蒸汽/吨废水，是含硫废水处理的主要运行成本。

四、生化处理工艺选型

4.1 传统活性污泥法（CAS）

传统活性污泥法是炼化废水生化处理的基础工艺，适用于COD 300-1000mg/L的中等浓度废水。设计参数：污泥负荷0.1-0.2kgCOD/kgMLSS·d，污泥浓度MLSS 2500-4000mg/L，污泥龄15-25天。好氧池溶解氧控制在2-4mg/L。该工艺成熟可靠，但对高浓度冲击负荷耐受性差，剩余污泥产量大。

4.2 MBR膜生物反应器

MBR工艺用超滤膜替代二沉池，实现泥水分离，是炼化废水深度处理的主流选择。相比传统工艺，MBR具有以下优势：

• 污泥浓度高（MLSS 8000-15000mg/L），容积负荷提升2-3倍，池容减少50-70%；

• 膜截留所有污泥，系统SRT（污泥停留时间）可延长至30-60天，有利于难降解有机物的充分生物降解；

• 出水SS≈0，浊度＜1NTU，可直接进入后续深度处理或回用；

• MBR膜组件（PVDF材质）截留分子量100000-500000道尔顿，可有效去除细菌和大部分病毒。

MBR系统设计要点：膜通量12-25L/m²·h（取决于水温），曝气量8-12m³/m²·h·bar（膜擦洗），跨膜压差（TMP）报警值通常设定为0.1MPa，需定期维护性化学清洗（次氯酸钠+柠檬酸）。

五、深度处理与回用

MBR出水通常还需深度处理才能达到回用或排放标准：

• 臭氧氧化：投加臭氧气体氧化难降解有机物，COD去除率约30-50%，同时杀菌；

• 曝气生物滤池（BAF）：填料表面生物膜进一步降解有机物，对BOD₅去除率＞90%；

• 砂滤+活性炭过滤：去除悬浮物和残余有机物，出水浊度＜1NTU，COD＜60mg/L；

• 反渗透（RO）：对于回用于锅炉补给水或循环冷却水的场合，RO可进一步脱盐，TDS去除率＞98%。

六、典型炼化废水处理工艺流程

含油废水→格栅→调节池→API隔油池→气浮（DAF）→水解酸化池→好氧池→MBR超滤→臭氧氧化→砂滤→排放/回用

含硫废水→格栅→调节池→双塔汽提（脱H₂S+脱NH₃）→与含油废水混合→后续生化处理

七、常见问题（FAQ）

Q1：炼化废水处理中石油类乳化严重，气浮效果差怎么办？

乳化油的破乳是关键。建议先做小试确定最佳破乳剂类型（阳离子型PAC、聚合硫酸铁或非离子型表活剂），pH调节至4-6（弱酸性）有利于破乳。气浮前增设转鼓式格栅（间隙1mm）去除大块杂物，减轻后续处理负荷。

Q2：MBR膜污染严重，跨膜压差快速上升如何处理？

膜污染由生物污染（细菌/藻类）、有机污染（蛋白质/腐殖质）和无机污染（CaCO₃/SiO₂）共同造成。日常维护：每天次氯酸钠在线清洗（浓度500-1000mg/L）；当TMP超过0.08MPa时进行恢复性化学清洗（先碱洗后酸洗）。同时调整曝气量确保膜表面冲刷效果，勿使MLVSS/MLSS比值长期高于0.8。

Q3：炼化废水处理后能达到什么排放标准？

执行《石油化学工业污染物排放标准》（GB31571-2015）：COD＜60mg/L，石油类＜5mg/L，氨氮＜8mg/L，总氮＜40mg/L。如需回用于循环冷却水，还需满足《工业循环冷却水设计规范》相应水质要求。

Q4：炼化废水处理系统建设投资大概多少？

以1000m³/d处理量为例：预处理+生化+深度处理总投资约800-1500万元（不含用地和土建）。运行成本：电费约2-4元/m³，药剂费约1-2元/m³，人工约0.5-1元/m³，合计3-7元/m³。

Q5：炼化废水处理后的浓水（RO浓水）如何处置？

RO浓水TDS约5000-15000mg/L，建议采用机械雾化蒸发（MEE/MVR）进一步浓缩减量，蒸馏冷凝水回用，浓缩液固化后安全填埋。部分企业配套结晶干燥系统将浓水蒸干，产出混盐进行资源化利用。

总结

石油炼化废水处理是一项系统工程，需要根据废水的具体水质和排放/回用要求，选择合理的工艺组合。百惠浦环保在炼化废水处理领域有丰富经验，可提供从方案设计、设备供应到工程安装调试的全流程服务。

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