１　工程概況

        大慶石化公司廢水處理廠始建于１９９３年，原處理能力為６００ｍ３／ｈ，采用傳統(tǒng)老三套工藝（隔油、氣浮、生化），出水水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（ＧＢ８９７８—１９９６）二級標(biāo)準(zhǔn)。隨著煉油廠煉油能力擴(kuò)大以及環(huán)保要求的提高，原廢水處理廠需要進(jìn)行提標(biāo)改造。改造后處理能力提高至８００ｍ３／ｈ，出水水質(zhì)滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級標(biāo)準(zhǔn)。改造工程投產(chǎn)運(yùn)行后出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

 

        廢水處理廠改造后總的處理流程為格柵—沉砂—調(diào)節(jié)除油—斜板除油—兩級氣浮—Ａ／Ｏ生化處理—纖維束過濾。

 

        煉化企業(yè)含油廢水具有水質(zhì)、水量波動大、ＣＯＤ、油、ＳＳ含量高、污染物成分復(fù)雜的特點(diǎn)，預(yù)處理主要任務(wù)是去除水中懸浮物、油，調(diào)節(jié)ｐＨ，使水量及水質(zhì)均衡穩(wěn)定，其處理效果好壞直接關(guān)系到后續(xù)處理單元能否正常穩(wěn)定運(yùn)行，本文介紹了該項(xiàng)目中預(yù)處理即Ａ／Ｏ生化處理之前的改造方案。

 

２　原預(yù)處理部分存在問題

２．１　工藝流程（見圖１）

        圖１中原水由管道重力流入１＃、２＃沉砂池，２座沉砂池并聯(lián)運(yùn)行。廢水經(jīng)沉砂池去除沙礫后，進(jìn)入提升水池（亦作泵前集水池），經(jīng)泵提升進(jìn)入調(diào)節(jié)除油罐，調(diào)節(jié)除油罐采用立式除油罐，是一種重力分離型除油設(shè)備，在除油罐內(nèi)去除浮油和部分粒徑較大的分散油后，出水進(jìn)入斜板除油池進(jìn)一步去除細(xì)小分散油，斜板除油池在池內(nèi)設(shè)置了傾角為４５°平行波紋板，用以去除６０μｍ以上粒徑的分散油粒。斜板除油池出水進(jìn)入中和水池，在此進(jìn)行酸堿調(diào)節(jié)及氣力攪拌后，進(jìn)入一級、二級氣浮池，兩級氣浮均采用加藥溶氣氣浮，進(jìn)一步去除水中細(xì)小的懸浮物以及乳化油，二級氣浮池出水進(jìn)入后續(xù)生物處理單元。

 

２．２　原預(yù)處理系統(tǒng)存在的問題

通過現(xiàn)場踏勘并分析原有預(yù)處理工藝，確定該預(yù)處理流程存在如下問題：

        （１）前端缺少格柵攔截進(jìn)水中的大顆粒物。廢水處理廠進(jìn)水雜物較多，多次發(fā)生過管道、泵輪堵塞等故障，嚴(yán)重時引起電機(jī)燒毀。

        （２）調(diào)節(jié)除油罐容積為１０　０００ｍ３，僅有除油功能，無水量調(diào)節(jié)和均質(zhì)功能。煉油廠各生產(chǎn)裝置在運(yùn)行過程中難免發(fā)生意外，導(dǎo)致瞬間大流量高濃度廢水外排。如果這部分水直接進(jìn)廢水處理廠，必將影響系統(tǒng)正常運(yùn)行，甚至導(dǎo)致微生物死亡，產(chǎn)生污泥上浮、流失等事故。

        （３）根據(jù)廢水處理廠運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，生化處理構(gòu)筑物進(jìn)水硫化物應(yīng)控制在５ｍｇ／Ｌ以下，高于此值將對生化池中微生物生長產(chǎn)生抑制作用。根據(jù)業(yè)主提供廢水處理廠２００５年月平均硫化物數(shù)值，硫化物波動比較大（見表１），全年平均為８．７ｍｇ／Ｌ，原處理工藝流程中無去除硫化物措施。

（４）廢水處理廠進(jìn)水沒有水質(zhì)監(jiān)控儀表，無法根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)情況及時調(diào)整操作。

（５）兩級氣浮均采用加藥氣浮方式，氣浮產(chǎn)泥量大，占“三泥”（油泥、浮渣、剩余污泥）處理總量的２／３以上，“三泥”裝置脫水費(fèi)用高。另外氣浮池分離浮油含有較多藥劑成分，難以回收利用。

（６）調(diào)節(jié)除油罐、提升水池均為１座，無法實(shí)現(xiàn)不停工檢修。

 

３　改造措施

        根據(jù)上述分析結(jié)果，確定如下改造方案，見圖２。

改造內(nèi)容如下。

（１）增加２臺格柵。在兩座沉砂池進(jìn)水渠道前，各安裝１臺機(jī)械格柵，利用格柵攔截較大顆粒污染物，并通過螺旋輸送器將柵渣運(yùn)出系統(tǒng)，保護(hù)后續(xù)管道和設(shè)備。柵條間隙２０ｍｍ，機(jī)械格柵設(shè)計兩種自動啟動方式：由ＰＬＣ根據(jù)格柵前后液位差或時間定時控制；同時機(jī)旁設(shè)置急停、啟動按鈕。

 

（２）改造提升系統(tǒng)。新建１座提升水池，新增１臺變頻水泵。提升系統(tǒng)改造流程見圖３，改造后的流程可以實(shí)現(xiàn)的功能為：

        ①新舊兩座提升水池之間設(shè)置聯(lián)通閥門，２座提升水池可以實(shí)現(xiàn)串并聯(lián)運(yùn)行；

        ②減少水泵啟停次數(shù)。現(xiàn)有泵房為地上式泵房，提升水池為地下式，水泵啟動前需要開啟真空系統(tǒng)，啟動時間較長，操作麻煩。新增１臺自吸泵，水泵提升能力為６００ｍ３／ｈ，該水泵配置變頻控制，可以跟蹤提升水池液位自動改變頻率，以調(diào)節(jié)提升水量，從而減少水泵啟停次數(shù)。

 

        同時，調(diào)節(jié)除油罐進(jìn)水管線上設(shè)置ＣＯＤ在線分析儀，及時了解水廠進(jìn)水ＣＯＤ狀況。

（３）改造調(diào)節(jié)除油罐系統(tǒng)。

        新建１座與原有調(diào)節(jié)除油罐相同的罐體，并在新建罐體上設(shè)置液位變送器，出水管道增設(shè)電動控制閥、電磁流量計。改造后調(diào)節(jié)除油罐系統(tǒng)流程見圖４。可以實(shí)現(xiàn)功能為：

        ①２座除油罐串聯(lián)運(yùn)行。正常情況下，打開閥門Ｖ１、Ｖ２、Ｖ４、Ｖ１′、Ｖ３′，關(guān)閉閥門Ｖ５、Ｖ３、Ｖ２′、Ｖ６原有１０　０００ｍ３除油罐起除油作用，新建調(diào)節(jié)除油罐起到水質(zhì)調(diào)節(jié)和均質(zhì)作用。

        ②２座除油罐并聯(lián)運(yùn)行。打開閥門Ｖ１、Ｖ１′、Ｖ２、Ｖ２′、Ｖ５、Ｖ６，關(guān)閉閥門Ｖ４、Ｖ３、Ｖ３′，２座除油罐并聯(lián)運(yùn)行，在保證除油效果情況下，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)除油罐不停工檢修。

        ③新建除油罐作為二次除油罐。當(dāng)進(jìn)水中含油量過高時，可以打開閥門Ｖ１、Ｖ２、Ｖ４、Ｖ１′、Ｖ２′，關(guān)閉閥門Ｖ５、Ｖ３、Ｖ３′，新建除油罐作為二次除油罐，以提高除油效率。

        ④超聲波液位計可以實(shí)時監(jiān)測新建調(diào)節(jié)除油罐液位，并可與電磁流量計和電動調(diào)節(jié)閥組成控制系統(tǒng)，充分利用調(diào)節(jié)除油罐調(diào)節(jié)能力，保證后續(xù)處理構(gòu)筑物進(jìn)水流量相對穩(wěn)定。

（４）改造氣浮系統(tǒng)。采用國內(nèi)專利高效溶氣技術(shù)，重點(diǎn)對兩級氣浮的溶氣系統(tǒng)進(jìn)行改造。改造后溶氣系統(tǒng)可產(chǎn)生３０μｍ左右微小氣泡，微小氣泡能充分捕捉極細(xì)小的懸浮物、分散油、乳化油，可在不投藥狀態(tài)下運(yùn)行。為確保運(yùn)行效果，取消原一級氣浮加藥系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)無藥氣浮；保留二級氣浮加藥系統(tǒng)，以去除水中表面帶負(fù)電荷的懸浮物及剩余乳化油。改造后二級氣浮系統(tǒng)運(yùn)行成本降低，一級氣浮浮渣不含任何藥劑，減少浮渣量，便于浮油回收。一級氣浮出水油含量可降至３０ｍｇ／Ｌ，二級氣浮出水油含量可降至２０ｍｇ／Ｌ。一級氣浮改造為無藥氣浮后，按照一級氣浮投加絮凝劑３０ｍｇ／Ｌ，水量８００ｍ３／ｈ，浮渣含固率為４％計算，則每天可以減少浮渣量１４．４ｍ３。

 

        氣浮單元改造后的工藝流程見圖５

（５）增加除硫措施。增加氯化鐵加藥化學(xué)脫硫系統(tǒng)，以達(dá)到去除水中硫化物的目的。反應(yīng)機(jī)理如下：

        由式（１）～式（３）可知，廢水中有毒硫化物或硫氫化物可被氧化為硫代硫酸鹽和硫酸鹽。但硫代硫酸鹽毒性超過硫化物，在通常情況下硫代硫酸鹽轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩猁}的反應(yīng)較為緩慢，大約只有１０％的硫代硫酸鹽被氧化為硫酸鹽，需向水中投加催化劑，如硫酸錳、氯化銅和氯化鐵等，以提高硫代硫酸鹽轉(zhuǎn)化率。由于氯化鐵具有強(qiáng)腐蝕性，設(shè)計使用中須做好相應(yīng)防護(hù)措施，如選用塑料加藥管道，加藥罐、加藥泵周圍地面貼耐酸堿瓷磚。

 

４　改造后的效果

４．１　調(diào)節(jié)除油罐出水水量

        由圖６可以看出，改造后的調(diào)節(jié)除油罐出水穩(wěn)定，為后續(xù)處理單元穩(wěn)定運(yùn)行創(chuàng)造了良好條件。

４．２　ＣＯＤ去除效果

        由圖７可以看出，改造后ＣＯＤ去除率在２０％～４０％，改造后預(yù)處理部分ＣＯＤ由進(jìn)水的６８０～９３６ｍｇ／Ｌ降至出水的５００～６００ｍｇ／Ｌ，同時預(yù)處理部分起到了均質(zhì)效果。

４．３　除油效果

        由圖８可以看出，改造后除油率在９０％以上，預(yù)處理部分出水的油含量穩(wěn)定在２０ｍｇ／Ｌ以下。

５　改造費(fèi)用

        預(yù)處理部分改造總費(fèi)用為８９３萬元（見表２）。

６　結(jié)語

        通過增設(shè)格柵、調(diào)節(jié)除油罐、ＣＯＤ在線分析儀、電磁流量計、加藥除硫裝置以及對氣浮單元進(jìn)行優(yōu)化等措施，實(shí)現(xiàn)了石化廢水處理廠預(yù)處理系統(tǒng)水量水質(zhì)的均衡穩(wěn)定、系統(tǒng)無需停工檢修的功能，提高了廢水處理廠的抗沖擊負(fù)荷能力，以期為石化行業(yè)相關(guān)廠區(qū)的改擴(kuò)建提供參考。

 

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