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石油化工企业污水处理技术简析

2018-06-22张晨

科学与财富 2018年15期

张晨

摘要:石油化工企业污水处理场一般分为三部分:预处理部分、生化处理部分、其它处理部分(包括污油、污泥处理、废气处理等)。预处理部分污水的调节、隔油、气浮、匀质等过程。生化处理部分包括A/O生化池、沉淀池、催化氧化BAF、砂滤池、监控池等。其它处理部分污油脱水罐、污泥浓缩脱水罐、废气处理设备等。

关键词:涡凹气浮、溶气气浮、A/O生化、内循环BAF池

石油化工企业污水处理工艺

(1)设置调节罐,用于均衡调节水量的变化,降低来水不均匀性对后续处理设施的冲击。总停留时间应达到36小时,为避免后续处理单元受到冲击提供了保障。调节罐安装浮动收油设备,可以有效收集浮油,从而减轻隔油、气浮设备的负荷。

(2)采用油水分离器代替传统的隔油池,具有出水效果好、占地面积小的优点。

(3)采用两级气浮串联工艺,强化石油类的去除效果,确保生化进水油含量不超标。

(4)一级气浮采用涡凹气浮技术,具有充气量高、自动内回流,不设置回流泵、占地省、能耗低的特点。二级气浮采用部分回流加压溶气气浮,充分发挥气泡细微特点,可进一步降低乳化油及溶解油的含量,强化油的去除效果。气浮加药充分考虑污水的特点,保证除油效果,又可降低COD值,减轻生化池负荷。

(5)采用臭氧催化+曝气生物滤池工艺,可提高污水的可生化性,进一步去除COD等有机物,确保污水出水的水质。

工艺流程简述

污水经系统管道压力进入污水处理场的污水调节罐,进行均衡水质、调节水量。调节罐内设有环流浮动收油器和刮泥机,在罐内对污水进行初步隔油及罐底排泥。调节罐出水经泵提升至除油设备框架三层油水分离器CPI,进行油水分离,进一步去除浮油。CPI出水利用重力依次流经CAF涡凹气浮设备、DAF溶气气浮设备,进一步除乳化油和细分散油。气浮出水用泵提升进入匀质罐,匀质罐出水自流进入A/O生化池进行处理,二沉池出水提升进入臭氧催化氧化池,臭氧加入量为15-20mg/l,再进入内循环式BAF曝气生物滤池进一步生化处理。出水经过砂滤罐过滤处理后,排入监控池经过杀菌、监控后,合格污水用泵提升至系统回用。

(1)预处理部分流程

预处理部分包括污水的调节、隔油、气浮过程。来自系统的污水经管架压力进入污水处理场污水调节罐,进行均衡水质、调节水量。罐内设浮动环流收油器,自动收集浮油。收油器通过浮筒沿周边导轨随液面浮动,充分利用调节罐较大的表面积收油。罐底设有刮泥机,用于罐底排泥。调节罐出水用提升泵提升至除油设备框架上的隔油、气浮设施。泵出口管道设有调节阀,根据调节罐液位的高低,在控制室调节出水的水量。当上游检修或事故时,超量、超标污水可人工切入事故罐。

隔油、气浮设备位于3层框架之上,顶层框架放置油水分离器,单台处理量,通过斜板、聚结的原理去除水中浮油。油水分离器出水含油量<100mg/L。

为防止生化池进水油含量超标,采用两级气浮串联运行,强化除油效果。一级采用涡凹气浮工艺CAF,二级采用部分回流加压溶气气浮工艺DAF。涡凹气浮具有充气量高、自动内回流,不设置回流泵,占地省,能耗低的特点。加药混凝后的污水首先进入装有涡凹曝气机的曝气区,通过曝气机底部的中空叶轮的快速旋转在水中形成的真空区,将水面上的空气通过中空管道抽送至水下,并在底部叶轮快速旋转产生的剪切力下把空气粉碎成微气泡,微气泡与污水中的油、悬浮物等结合在一起上升到液面,处理后的污水含油量小于50mg/L。涡凹气浮出水自流进入二级气浮设施,压力溶气水通过释放器在浮选器内形成微气泡,气泡粒径控制在lμm左右,将污水中的油粒和悬浮物与微气泡粘合后上浮分离,在液面上形成浮渣层并分离,使污水中的细分散油和部分乳化油得到进一步去除,二级气浮出水的含油量小于20mg/L。根据污水的特点,投加的气浮药剂要具有破乳、除油、除悬浮物等功能,设计中分别配置了絮凝剂PAC和助凝剂PAM两种药剂投加设备。在除油和悬浮物的同时,COD也得到一定的去除。含油系列CPI、CAF、DAF分两个系列,并设置跨线,便于检修和操作。

气浮设备出水自流进入污水气浮出水池,经气浮出水提升泵提升进入匀质罐。

(2)生化处理部分流程

匀质罐自流出水进入生化池,生化采用缺氧一好氧生化处理工艺(A/O),能够可靠地去除氨氮、总氮及有机污染物。A/O生化池内装设有提升式管状微孔曝气器。A/O池设计为两种方式运行,既可按缺氧一好氧方式运行,也可按全好氧方式运行;缺氧时溶解氧浓度控制在0.2-0.5mg/L,好氧时溶解氧浓度控制在2-4mg/L。生化池A段的主要功能在缺氧的条件下将N0-3-N还原为N2,并且将大分子量的有机物分解为小分子量有机物。A段内设有搅拌器以防止污泥沉降,并且安装有鼓风管道和曝气头,为好氧生化运行提供条件。生化池0段的主要作用是将大部分有机物在好氧菌作用下分解为CO2和H2O,并将NH3-N氧化为NO-3-N和NO-2-N,生化池混合液的剩余碱度要控制在100mg/L,故当PH值小于7时,要往池内投加碱。污水经A/O生化处理后,出水水质CODcr<100mg/L,NH3-N<15mg/L。O段的硝化液回流比200%-300%。0段的出水重力流入二沉池,在沉淀池内泥水得到了分离,沉下来的污泥回流至生化池或排至剩余污泥池,污泥回流比50%-100%。二次沉淀池出水经泵提升,进入臭氧催化+曝气生物滤池单元,首先进入多介质过滤器去除水中的悬浮物,出水进入催化氧化池的底部与来自臭氧發生器的臭氧接触,并流进入催化氧化池,尾气进入臭氧尾气分解器,氧化出水自流进入氧化稳定池,氧化池出水自流进入后生化内循环BAF池,进行进一步的处理。曝气生物滤池出水进入流砂过滤罐,进一步降低出水的悬浮物含量。

出水进入污水监控池/回用水池污水监控池/回用水池内投加优氯净片,用于回用水的消毒/杀菌。回用/监控水池设在线监测仪表(pH、COD、油、氨氮),用于监控出水的水质,合格水回用。

总结

由于石油化工企业污水来源繁多,水质变化频繁,出水水质无法得到保证,可在生物滤池后增加超滤及反渗透设备。此设备购置单价以及运行维护成本高,可根据当地排放标准结合社会经济效益统筹考虑。

参考文献:

[1]石油化工企业含硫污水处理技术[J].党争光,马楠,杨磊.环境保护与循环经济.2014(07)6

[2]劣质重油加工污水处理场恶臭气体治理工程实践[J].刘崇华,周皓,胡海,党争光,马楠.环境保护与循环经济.2014(05)114

[3]生物氧化装置净化VOCs气体工程实践研究[J].刘崇华,周皓,杨磊,刘晓群,马楠.石油化工安全环保技术.2014(02)73