一、引言

现阶段多数石化企业沿用的传统水处理工艺适配性不足，对水质水量波动适应性差，难降解有机物积累导致生化系统污泥活性降低，末端出水COD、总氮、色度难以稳定达标，常规处理出水无法满足生产回用水质标准，大量水资源得不到循环利用，企业水耗成本与环保压力持续攀升。因此，对传统石化废水处理工艺进行系统性优化升级，构建高效、稳定、低耗、可回用的水处理技术体系，对推动石化行业绿色低碳发展、提升工业水资源循环利用率具有重要现实意义。

二、石油化工废水水质特征及传统工艺缺陷分析

2.1 石化废水核心水质特征

石化废水水质受生产工况、原油品质、装置运行状态影响较大，整体呈现四大典型特征。一是含油污染物浓度高，浮油、乳化油、溶解油共存，乳化油稳定性强，常规沉淀工艺难以彻底去除，易附着微生物表面抑制生化反应。二是有机污染物复杂，含有大量苯系物、酚类、长链烃类难降解物质，可生化性差，B/C比值偏低，单纯生化处理去除效果有限。三是水质水量波动大，装置启停、检修清洗会造成短时高浓度废水冲击，极易造成生化系统瘫痪。四是含盐量与硬度偏高，生产过程中和反应、药剂投加导致水体盐分累积，直接制约废水深度回用，易造成膜组件结垢污堵、设备管道腐蚀结垢。

2.2 传统处理工艺现存缺陷

传统石化废水处理工艺以“隔油池+气浮池+A/O生化+混凝沉淀”为主，工艺架构简单、运行成本低，但适配性与深度处理能力不足。首先，预处理单元净化能力薄弱，仅能去除浮油与大颗粒悬浮物，乳化油、胶体有机物无法有效去除，大量难降解污染物进入生化系统，持续抑制微生物活性，导致生化处理效率下降。其次，单一A/O生化工艺抗冲击负荷差，面对高浓度废水冲击易出现污泥膨胀、污泥流失、出水水质波动问题。最后，传统工艺缺乏深度处理单元，末端出水残留难降解有机物、色度、盐分无法去除，仅能满足达标排放要求，不具备工业回用条件，水资源浪费严重。同时，传统工艺自动化程度低，药剂投加粗放，运行能耗与药耗偏高，整体治理经济性较差。

三、石化废水处理工艺整体优化与改进设计

结合石化废水水质特点与传统工艺短板，本次工艺改进遵循“污污分治、强化预处理、优化生化、深度氧化、膜法回用”的技术思路，构建了“分级预处理+改良生化+高级氧化+双膜深度回用”的一体化新工艺体系，实现废水稳定达标与高效资源化回用。

3.1 预处理系统工艺改进

针对传统预处理乳化油去除不彻底、胶体杂质残留多的问题，对预处理单元进行系统性升级。取消单一简易隔油模式，优化为“调节均质+高效斜板隔油+溶气气浮+微絮凝过滤”多级预处理体系。通过调节池扩容与水力搅拌，实现水质水量均质均衡，有效削弱高浓度废水冲击负荷；高效斜板隔油装置提升浮油分离效率，大幅降低进水含油浓度；改良溶气气浮系统优化溶气水配比与释放结构，精准去除水体乳化油与胶体有机杂质；增设微絮凝过滤单元，进一步截留细小悬浮物与大分子有机物，显著提升废水可生化性，为后续生化系统稳定运行奠定基础。同时建立高低浓度废水分流管控机制，高浓度工艺废水单独预处理减量，低浓度清洗废水直接均质处理，实现污污分治、精准处理，降低整体处理负荷。

3.2 生化处理单元优化改造

针对传统A/O工艺抗冲击弱、难降解有机物去除不足的缺陷，将原有单一A/O工艺升级为“微氧水解酸化+A²/O改良生化”组合工艺。水解酸化单元通过可控微氧环境，将水体中大分子、难降解有机物断裂分解为小分子可生化物质，大幅提升废水B/C比值，破解难降解污染物治理难题；改良A²/O工艺优化缺氧、厌氧、好氧分区容积配比，升级曝气系统与推流装置，提升水体混合效果与氧利用率，强化氨氮、总氮、有机污染物同步去除能力。同时优化污泥回流与混合液回流比，合理控制污泥龄与溶解氧浓度，有效规避污泥膨胀、污泥老化问题，提升生化系统运行稳定性与抗冲击能力。

3.3 深度处理高级氧化工艺增设

为彻底去除生化出水残留的微量难降解有机物、色度及毒性物质，新增臭氧催化氧化深度处理单元。相较于传统单一臭氧氧化，催化氧化工艺通过负载型催化剂强化臭氧分解，生成强氧化性羟自由基，无选择性氧化分解残余稳定有机物，彻底解决生化出水色度偏高、COD残留超标问题。该工艺反应速度快、无二次污染、运维简单，可有效保障出水水质稳定性，为后续膜回用系统提供优质进水条件，避免有机污染物附着膜面造成不可逆污染。

四、改进工艺运行效果与效益分析

4.1 水质处理效果分析

工艺改造完成后，系统长期稳定运行，出水水质指标显著优化。进水COD、氨氮、石油类、SS经新工艺系统处理后去除效率大幅提升，末端出水COD稳定低于50mg/L，氨氮低于5mg/L，石油类未检出，完全满足石化行业污水综合排放标准及生产回用水质要求。相较于传统工艺，改进工艺抗冲击负荷能力显著增强，在水质波动情况下仍可保持稳定出水，彻底解决原有工艺出水超标、水质不稳定的问题。双膜系统产水水质洁净、盐分含量低，适配企业生产循环用水需求，回用安全性与稳定性极高。

4.2 工程效益分析

环保效益方面，新工艺大幅提升污染物去除效率，大幅削减化学需氧量、氨氮及石油类污染物排放总量，有效降低区域水环境压力，满足最新环保管控标准，规避环保合规风险。资源效益方面，废水资源化回用率显著提升，大幅减少企业新鲜水资源取用总量，降低企业取水成本与废水外排费用，实现水资源循环高效利用。经济与运维效益方面，工艺优化后药剂消耗、水电能耗、设备运维成本显著降低，系统自动化运行程度提升，人工运维工作量减少，整体运行经济性大幅提升，技改投入可在短期内通过节水减排效益收回。

五、结论

石油化工废水污染物复杂、治理难度大、资源化要求高，传统处理工艺存在预处理不彻底、生化稳定性差、深度处理缺失、无法回用等诸多短板。本文通过优化分级预处理体系、改良生化处理工艺、增设臭氧催化氧化深度处理单元、搭建双膜资源化回用系统，构建了适配石化废水特性的新型一体化处理工艺。改进工艺有效解决了传统工艺抗冲击弱、难降解污染物去除不足、出水不稳定、无法资源化利用等问题，显著提升废水处理达标率与水资源循环利用率。新工艺具备稳定性强、运维简便、能耗较低、资源化程度高的优势，完全适配现代石化企业节水减排、绿色生产的发展需求，可为同类石化废水处理工艺升级改造与资源化回用工程提供可靠的技术借鉴与实践参考。未来可结合智能化在线监测、精准药剂投加、浓水分盐资源化技术，进一步提升废水处理精细化水平与资源利用率，推动石化行业水环境治理高质量发展。

参考文献

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