近年来随着我国石油化工行业的快速发展，石化废水的排放量日益增多。由于石化废水具有水量大、水质成分复杂、难降解有机物浓度高等特点，若直接排放至水体，会对水体环境造成严重的污染。目前，石化废水的处理方法主要为物理法、化学法和生物法，其中，利用微生物的生长代谢将废水中污染物质去除的生物法由于成本低廉、处理量大等特点已逐渐成为废水处理中的主流工艺。然而，由于废水中难降解污染物质的浓度高，采用单纯的生化法已难以达到良好的降解效果。基于此，研究重点考察了反硝化除磷COD降解技术对高浓度石化废水降解过程的强化作用，以期为石化废水的达标处理提供技术依据。

1、实验材料与方法

实验所用废水取自中国石化扬子石化水厂，废水pH值为5，COD为1000mg/L，氨氮为50mg/L，废水的处理流程见图1。

COD采用zhonggesuanjia法进行测定，pH采用便携式pH酸度仪测定，溶解氧采用哈希便携式溶氧仪测定。

实验所驯化的高效菌种均来源于水厂消化池污泥，待高效菌种驯化完成后，转移至双泥折流板反应器中，考察其对典型石化废水的强化降解作用。折流板反应器的运行参数见表1。

2、菌种富集驯化

2.1 硝化菌富集驯化

硝化菌是一类将含氮有机物进行硝化后转化为硝态氮和亚硝态氮的微生物种群。实验所需的硝化菌采用改良的Stephenson培养基，在SBR反应器中采用间歇进水，快速排泥的方式富集。富集过程中pH控制在8左右，溶解氧控制在4mg/L以上，污泥浓度为4000～4500mg/L，6h为一个周期，采用进水-曝气（300min）-静沉（30min）-排水的方式进行。富集成功后，以活性纤维填料为载体启动快速挂膜实验。挂膜成功后，硝化菌对系统内氨氮的去除情况见图2。

由图2可以看出，经过30多天的富集驯化硝化菌基本富集成功，氨氮从进水的27mg/L逐步到出水稳定在0.6mg/L，氨氮去除率高达97％。出水的硝态氮由刚开始的0.35mg/L逐步增加到23.12mg/L，氨氮的硝化率高达85％。由此基本可以看出硝化菌富集成功，由于水样的成分比较复杂，各指标波动较大，为了能够使所驯化的硝化菌能够更好地在下阶段转移至反应器中取得更佳的效果，在现阶段基础上继续富集30天。

2.2 反硝化聚磷菌的富集驯化

2.2.1 厌氧-好氧富集PAOs阶段

实验直接取水厂污泥回流池活性污泥作为种泥直接进行富集驯化，每天运行3个周期，每个周期8h，采用进水（6min）-厌氧（180min）-曝气（240min）-静沉（60min）-排水（4min）的方式进行驯化(厌氧阶段包括进水时间，静沉时间包括排水时间)。实验中以匀质池原水为进水，通过磷酸二氢钾、乙酸钠和氢氧化钠来调节进水的有机碳和磷的含量以及pH值，进水COD平均在280mg/L，磷浓度在10mg/L，来满足适合聚磷菌生长所需要的合适的碳磷比和较高的碱性环境。每次进水量为10m3，运行期间MLSS为3000～4000mg/L，厌氧段保证溶解氧在0.2mg/L以下，好氧段保证溶解氧在2.5～3mg/L以上，污泥富集驯化阶段不排泥。此阶段中COD降解趋势见图3。

在此阶段，活性污泥逐渐适应厌氧、好氧交替环境，微生物菌群发生了变化，由兼性菌逐步向以聚磷菌为优势菌群的过渡和转化，因此，聚磷菌逐渐作为优势菌种，表现活跃。经过40天的活化，在一次排泥后，除磷效率达到70%且趋于稳定，同时，反应系统中COD去除率较稳定，达到了90%左右。

2.2.2 厌氧-缺氧富集DPBs阶段

经阶段的培养驯化，发现2.5h后厌氧释磷可基本完成，故在改变驯化阶段的同时改变其反应时间。试验过程为进水（6min）-厌氧（150min）-静沉排水（45min）-进水（6min）缺氧（240min）－静沉排水（45min）方式。每天运行3个周期，每个周期8h，每次进水量10m3，厌氧结束后，排出少许上清液，以降低水中COD，避免在缺氧段对反硝化聚磷菌（DPB）过量吸磷产生影响。在缺氧段进不含COD，含KNO3溶液的废水以补偿厌氧结束时排出的部分废水，使反应器内硝酸盐浓度达到30mg/L，提供充足的电子受体硝酸根，保证缺氧段反硝化聚磷菌（DPB）的过量吸磷。