考察好氧区 DO（1. 5、2. 5、3. 5、4. 5 mg/L）对一体化装置处理效果的影响，以装置进水到膜池上清液处理段作为考察对象，结果见图4。
当好氧区（包括接触氧化池与膜池）的 DO 为1. 5 mg/L 时，COD 的平均去除率仅为 69%~70%，去除效果稍差，这是由于 DO 不足导致接触氧化段和MBR段活性污泥处理效果不理想，进而导致好氧段对 COD 的降解不足。当 DO 上升到 2. 5 mg/L 时，COD的平均去除率有所提高，达到约73%~74%。当DO 进一步上升到 3. 5 mg/L 时，COD 的平均去除率达到75%~76%，去除率进一步提高，去除效果较好，原因是 DO 升高有利于好氧段微生物的生长，大大提高了其降解 COD 的能力。但随着 DO 继续升高，COD的去除率无明显提高。
考察好氧段 DO对去除 NH4+-N的影响，NH4+-N的去除效果如图 5 所示。当好氧区 DO 为 1. 5 mg/L时，NH4+-N的平均去除率为 80%~85%，去除效果未达到理想状态，这是因为 DO 过低不利于接触氧化池的微生物进行硝化作用，从而影响 NH4+-N 的去除。当 DO 增加到 2. 5 mg/L 时，NH4+-N 的平均去除率上升到 85%~88%。当 DO 继续上升到 3. 5 mg/L时，NH4+-N 的平均去除率可稳定在 90% 左右，去除效果较好。研究结果表明，生化好氧段的 DO 越高，对 NH4+-N 的去除效果越好，原因是好氧阶段NH4+-N的去除主要依靠好氧微生物的硝化作用，当DO 充足时，好氧段微生物的硝化作用可以发挥到最佳水平。同样，随着DO继续升高，NH4+-N的去除率变化不明显。
3. 3 装置的抗冲击负荷能力
在一体化处理装置运行期间，通过水量、水质分析可知用水最高峰出现在晚上 19：00—21：00。为此连续7 d分别在08：00—09：00和19：00—21：00取进出水水样（1#~7#和 8#~14#）测定 COD，结果见图6。可知在晚上用水高峰时进水 COD 相对较高，分析原因主要是用水高峰期水量大，前端预处理段出现扰动，沉积在底部的污泥甚至被搅动起来，并且部分污水在装置内的停留时间变短。后端厌氧水解酸化段和接触氧化段的COD均出现偏高现象，但是装置出水的COD变化不大，初步说明一体化装置的抗冲击负荷能力较强。
3. 4 膜运行参数
装置处理量设定为1. 67 m3/h，MBR最大处理量为 3 m3/h，通过管线阀门控制膜通量。膜参数设置如下：高液位设置为 1. 9 m，低液位设置为 1. 75 m，泵抽吸 540 s，停止 5 s，反洗 45 s。跨膜压差（TMP）为15~65 kPa，其变化如图7所示。
装置处理量设定为1. 67 m3/h，MBR最大处理量为 3 m3/h，通过管线阀门控制膜通量。膜参数设置如下：高液位设置为 1. 9 m，低液位设置为 1. 75 m，泵抽吸 540 s，停止 5 s，反洗 45 s。跨膜压差（TMP）为15~65 kPa，其变化如图7所示。
在整个试验过程中，膜运行依靠自动反洗与在线化学清洗进行膜污染控制，系统在运行初期 TMP增长缓慢，说明膜污染程度较轻。在此阶段，污泥混合液中的生物絮体在膜表面形成滤饼层，滤饼层对TMP的增长影响较小。在系统运行约85 d后，系统的膜污染程度加剧，初步说明膜运行过程中，在3个月的正常维保周期内，无需离线化学清洗，系统具有较强的抗污染能力。运行 91~93 d时采用次氯酸钠和氢氧化钠进行离线化学清洗，清洗后膜通量得到恢复。
3. 5 一体化装置对COD的去除效果
一体化装置对COD的去除效果见图8。装置的进水COD平均值为687 mg/L，出水COD基本稳定在60 mg/L 以下，平均去除率达到 91%。运行期间，该装置表现出较强的抗冲击负荷能力，出水水质稳定达标。
3. 6 一体化装置对NH4+-N的去除效果
一体化装置对NH4+-N的去除效果如图9所示，装置的进水 NH4+-N 平均值为 38 mg/L，出水氨氮平均值约为 6~7 mg/L，平均去除率达到 89%。可以看出，一体化装置的 NH4+-N 去除效果较好，且抗冲击负荷能力较强。污水在好氧阶段进行硝化反应，将NH4+-N 转化为 NO2--N 和 NO3--N，反硝化细菌再将NO2--N和NO3--N转化为N2去除。
3. 7 其他出水指标检测
装置在海上平台稳定运行期间，将早、中、晚取得的出水样品返回陆地检测机构进行第三方检测，结果见表3。
由表3可知，装置出水水质符合《城市污水再生利用 城市杂用水水质》（GB/T 18920—2002）的要求，可进行冲厕回用。经过5 个月的连续稳定运行，为平台节约淡水约 1 500 m3。设备稳定运行期间，剩余污泥的排泥频率约为每月 1 次，排出的剩余污泥需要用罐体收集，运回陆地集中处置。
4 结论
开发的新型海上油田生活污水一体化处理装置运行稳定，抗冲击负荷能力强，对COD、NH4+-N的平均去除率分别达到了 91% 和 89%，且出水水质符合《城市污水再生利用 城市杂用水水质》（GB/T18920—2002）的冲厕回用水标准。在5 个月的稳定运行期间，设备未出现污堵、出水水质波动剧烈等问题，无需现场工作人员专门清理，大大减轻了工作量，实现了出水水质长周期稳定达标。
原标题：海上油田生活污水一体化处理装置应用研究
原作者：张子臣 陈袁袁 张 喦 国 健
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