随着国家对环境保护的重视,污染物排放标准也越来越严格。新颁布的《石油炼制工业污染物排放标准》(GB31570-2015),要求对于环境存在能力开始减弱或生态环境脆弱,容易发生严重水环境污染问题的地区实行外排污水COD≤50mg/L,氨氮≤5 mg/L,TN≤30 mg/L,石油类≤3 mg/L的污染物特别排放限值。而据不完全统计,中石油25家炼油化工企业中有21家企业的41个排污口存在不同程度的超标排放,炼化污水急需升级处理技术。由于受资金和土地的限制,多数企业只能在原有构筑物的基础上进行原位升级处理工艺技术改造,其中生物固定化是业内关注的热点之一。生物填料是实现微生物固定化的关键材料,本文基于目前市售填料普遍存在亲水性和生物亲和性不足等问题,开展了填料改性、填料性能评价与比选、A/O工艺和MBBR工艺的最佳运行条件研究、分段进水二级生物膜泥膜混合工艺探索研究。主要研究结果如下:(1)通过测评填料的亲水性、生物亲和性、单位填料挂膜生物量等,对四种组成成分不同的填料进行比选。实验结果表明,活性炭和金属氧化物的添加均可有效改善填料的亲水性和生物亲和性,经过改性后的填料接触角由80°变成了53°,改性填料的挂膜速度和挂膜量均较之前有所提升。(2)通过考察DO、C/N、HRT、回流比等运行工艺条件对A/O工艺和MBBR工艺的石油类、COD、氨氮、总氮等的去除效果,确定A/O工艺与MBBR工艺的最佳运行条件。A/O工艺的最佳运行条件:DO为4 mg/L,C/N为9,HRT为10 h,回流比为300%;MBBR工艺的最佳运行条件:气水比为5:1,C/N为9,HRT为8h,回流比为150%。相比A/O工艺,MBBR工艺有着更好的抗冲击性能,可以在低C/N,低回流比,低HRT条件下有着较好的总氮去除效率。(3)二级生物膜泥膜混合工艺的最佳运行条件为DO浓度为3 mg/L,HRT为12h,回流比为200%。通过分段进水方式让碳源得到更合理的分配,最终氨氮去除率可达97%,总氮去除率可达79.3%,出水氨氮和总氮分别为1.46 mg/L,10.96mg/L。