生產規模的成倍增加并未直接導致污水總量超過污水處理設施的設計能力。這樣，如果單純從污水處理這個角度來衡量污水設施的能力是否還能滿足新的要求，就無法找準真正的原因。造成污染物總量大幅度增加的原因無非就是生產規模的成倍增加和原油性質的變化。因此，雖然近年的污水總量并未增加，但由于污水中污染物的濃度成倍增加，導致了污水處理設施嚴重超負荷，這就是污水排放不合格的真正原因。
其污水處理的措施：抓源頭盡量減少進入污水處理場的污染物總量。一是將原未經污水汽提的常壓含硫污水全部送至污水汽提裝置處理；二是加強各排污點的指標監控，要求各點不超標排放。抓平穩操作避免來水對污水處理設施運行的沖擊。一是嚴格控制污水汽提后凈化水的溫度，確保進入污水處理場的水溫不大于40℃；二是加強堿渣排放的管理，保證堿渣經綜合處理后再進入污水處理場。改造污水曝氣池，用中微孔曝氣器取代原雙螺旋曝氣器
（1）運行情況分析既然污水總量并未達到污水處理的設計值，說明污水在曝氣池中的停留時間是滿足設計要求的。根據分析結果，曝氣池中水的溶解氧濃度極低。這說明曝氣池中氧氣供應嚴重不足，根本無法滿足活性污泥生長的正常需要。曝氣池中缺氧的原因可能有兩種情況。一是供氧源不足；二是氧利用率低。在確定改造方案前，有關人員先從簡單入手，進行調節風量的試驗，即將備用風機開啟，調節供風量，分析溶解氧濃度的變化情況。通過試驗知道，即使兩臺風機同時運行，溶解氧的濃度也未見明顯增加，這說明供氧源不足不是曝氣池缺氧的主要影響因素。
（2）原有的曝氣器為雙螺旋式，由于這種曝氣器出氣孔較大，故氣泡直徑也就大，分布不均勻，造成水中溶解氧濃度極低，根據實際情況推測，曝氣器對氧的利用率僅有8～9，既造成供氧的浪費，又直接影響到池中微生物的生長。
因此，石油化工廠的污水處理系統，在其他設施基本未做任何改動的前提下，采用了中微孔曝氣器取代原來的雙螺旋曝氣器后，系統對污染物總量的處理能力比原設計增大了3倍以上，且抗沖擊能力明顯提高，改造后污水排放合格率可由原來的不合格提高到95以上。
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