某石油炼化工厂稠油加工过程产生的高浓度炼油废水经预处理单元物化处理后进入污水处理厂,预处理后的废水中有机物含量高、可生化性差,水质水量波动大,对污水处理场生化单元稳定运行造成一定影响。而升流式厌氧污泥床(UASB)反应器由于其对难降解有机物有较好的降解能力,在石油化工废水处理中有较好的潜在应用前景,主要存在的问题是反应器中的厌氧污泥浓度过低,处理效果较差等。本文采用升流式厌氧污泥床(UASB)反应器进行试验研究,探索加快反应器的启动,在短时间内培养出厌氧颗粒污泥的方法,从以下三方面开展工作:选取三种应用最为广泛的高聚物:壳聚糖、阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)和聚合氯化铝(PAC),分别在反应瓶中加不同量的高聚物,与厌氧污泥充分混合后放入摇床中进行恒温培养(37℃,120r/min)。结果显示,经过两个月的培养,反应瓶上清液的COD去除率基本达到了90%以上,且VSS有不同程度的增长,其中增殖效果最好的是聚丙烯酰胺,包泥量为4mg/(g VSS)时VSS增长率约54%,相比空白高出35%。UASB反应器启动过程伴随着有机负荷的升高,当有机负荷达到一定程度时,说明反应器启动成功并进入稳定运行阶段。本实验设定的目标负荷为10 kg COD/(m3·d),通过三种不同的方式提高负荷,选出最快达到负荷的方式。提高负荷需要COD去除率为基础,本实验中以50%~60%的前提下提高负荷。实验表明,固定进水浓度的前提下(COD=2000mg/L左右),逐步减少水力停留时间(HRT)的方式(48h→5h)提高负荷,可以在最短的时间内(130天)使有进水机负荷达到10 kg COD/(m3·d),进出水COD去除率达到75%。依据以上两点得出的结论,以某炼油废水厂的污水作为处理对象,对其水质和可生化性进行了检测和分析,并利用UASB反应器进行处理。投加絮凝剂之后,UASB反应器污泥中的厌氧微生物细胞被絮凝剂包裹,具备了很好的沉降性能,出水中残留污泥相对较少,跑泥现象得到了有效的抑制。实验证明,高聚物对厌氧污泥的抗冲击负荷能力有很明显的提升,添加PAM的UASB反应器相比投加PAC的反应器对有机负荷有更好的适应能力,适应周期从一开始的8~9天逐渐缩短至3天,进水有机负荷最终在102天达到了10 kgCOD/(m3·d),而此时投加PAC的UASB反应器仍处在7 kgCOD/(m3·d)左右。与空白对照组相比更是提前了一个月。反应器中的厌氧污泥颗粒化基本达成,尤其是投加CPAM的反应器,粒径范围在2.0~3.6 mm的污泥质量分时达到了60%,最大的可达到4mm。最后,对处于稳定运行阶段的UASB反应器进出水有机物组分和油含量进行了比较。经GC-MS图分析可知,经反应器处理后的炼油废水相对于进水中酚类物质含量有明显的降低,只占到了出水有机物相对含量的15%左右,碳链较长的有机酸水解成为碳链较短的有机酸。其生物毒性明显下降,废水的可生化性得到了提高。利用红外测油仪对油类有机物的检测结果表明,进水总油和石油类有机物均有很好的降解作用。