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煉油行業是環境污染較為嚴重的行業，從原料到產品，從生產到使用，都存在造成環境污染的因素。煉油廠污水是煉油行業生產、運行過程中產生的不可直接利用的污染水，污染物種類多、濃度高，且由于我國的石油中重質油和含硫原油相對密度大，增加了煉油工藝的難度，每加工1噸原油產生0.7~3.5噸污水，其中含油量約為150~1000mg/L。
煉油廠污水中含有的污染物主要有：石油類、懸浮物、揮發性酚、BOD、COD;無機物有硫化物、氰化物;金屬化合物有汞及其化合物、鎘及其化合物、六價鉻化合物、砷及其化合物、鉛及其化合物等，直接排放，對企業而言，會在工藝設施和管道設備中與廢水中懸顆粒及氧化鐵皮一起沉降，形成具有較大黏性的油泥團，堵塞管道和設備，影響生產的正常進行，對環境而言，會污染水體，在水面上形成油膜，阻礙水體復氧作用，水體中由于溶解氧減少，藻類光合作用受到限制，影響水生生物的正常生長，使水生動植物有油味或毒性，甚至使水體變臭，破壞水資源的利用價值，對生態系統可能造成毀滅性的破壞。
我國的煉油廠污水一般先進行隔油處理，以除去污水中的浮油和部分乳化油，再進行氣浮處理，進一步除去隔油池出水中殘存的浮油和乳化油，最后進行生化處理，通過普通活性污泥法 、生物膜接觸氧化法、缺氧好氧工藝、缺氧好氧工藝、氧化溝等方法除去污水中的污染物，采用這種傳統的“隔油—氣浮—生化”的處理工藝，一方面是煉油廠污水的排放量逐年增加，必然會導致各種污染物在水體、土壤或生物體中的富集，經歷復雜的遷移轉化過程，仍會帶來一定程度上的污染，調查顯示，只有不到50%的企業外排水達標，另一方面，現有技術處理過的污水仍含油類等污染物，不能達到回用水的標準，在水資源日益短缺、水資源循環利用觀念深入人心的今天，現有技術顯然不能滿足人類需求。
工藝流程如下：
一、首先通過隔油池內的浮球式流量計對水量進行調節，浮動環流收油器初步出去污水中的浮油;再通過沉淀池內的酸堿劑中和污水，對水質進行調節，使得污水pH值在6.5-8.5之間，并沉淀一部分大顆粒懸浮物及一部分懸浮油，保證生產的穩定性，減少后續的負荷;再通過氣浮除油設備中的聚合氯化鋁混凝劑使污水中的懸浮物及油類在混凝劑的作用下脫穩而凝聚、上浮、將其除去;再通過生化處理單元除去污水中的有機物，其中，一級厭氧水解酸化池為預處理，將大分子難降解有機物斷鏈為小分子，提高污水的揮發酸濃度、減少難生化降解污染物的總量，改善污水的可生化性，循環式活性污泥法池用于去除大部分有機物，同時通過同步硝化-硝化反作用去除氨氮與總氮，二級厭氧水解酸化池對循環式活性污泥法池出水中未完全反硝化的NOx-N進一步脫氮，防止硝酸鹽氮累積，同時進一步分解殘留的難降解有機污染物，進一步提高污水的可生化性，曝氣生物濾池中裝填粒狀濾料，濾料表面附著生長著生物膜，濾池內部曝氣，污水流經時，利用濾料上高濃度生物膜的強氧化降解能力對污水進行凈化，由此得到的污水經深度處理，各項污染物含量低，符合國家標準;最后通過回用水池對經生化處理單元處理后的出水進行回收再利用，節約水資源。
二、回用水池中設有臭氧發生器、臭氧反應器和生物活性炭過濾器，采用臭氧~生物活性炭聯用來凈化水，其中，臭氧將出水中殘留的較難去除的有機物氧化分解為較小相對分子質量的物質，更易于被活性炭吸收，提高生物活性炭過濾器的吸附效率，使得回用水水質更好。
三、隔油池為斜板式，污水停留時間短，水油分離效率高，提高了隔油池的隔油效果。
四、隔油池、沉淀池、氣浮除油設備、生化處理單元均與一除臭裝置相連通，采用催化氧化法處理污水中的惡臭氣體，一方面除臭效率高、效果穩定，另一方面適用于脫除各種氣體污染物。
五、隔油池、沉淀池、氣浮除油設備均與一污油回收池相連通，能對分離出的油類物質進行回收再利用，有利于資源的回收利用。
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