１　工程概况

        大庆石化公司废水处理厂始建于１９９３年，原处理能力为６００ｍ３／ｈ，采用传统老三套工艺（隔油、气浮、生化），出水水质达到《污水综合排放标准》（ＧＢ８９７８—１９９６）二级标准。随着炼油厂炼油能力扩大以及环保要求的提高，原废水处理厂需要进行提标改造。改造后处理能力提高至８００ｍ３／ｈ，出水水质满足《污水综合排放标准》一级标准。改造工程投产运行后出水水质稳定达标。

 

        废水处理厂改造后总的处理流程为格栅—沉砂—调节除油—斜板除油—两级气浮—Ａ／Ｏ生化处理—纤维束过滤。

 

        炼化企业含油废水具有水质、水量波动大、ＣＯＤ、油、ＳＳ含量高、污染物成分复杂的特点，预处理主要任务是去除水中悬浮物、油，调节ｐＨ，使水量及水质均衡稳定，其处理效果好坏直接关系到后续处理单元能否正常稳定运行，本文介绍了该项目中预处理即Ａ／Ｏ生化处理之前的改造方案。

 

２　原预处理部分存在问题

２．１　工艺流程（见图１）

        图１中原水由管道重力流入１＃、２＃沉砂池，２座沉砂池并联运行。废水经沉砂池去除沙砾后，进入提升水池（亦作泵前集水池），经泵提升进入调节除油罐，调节除油罐采用立式除油罐，是一种重力分离型除油设备，在除油罐内去除浮油和部分粒径较大的分散油后，出水进入斜板除油池进一步去除细小分散油，斜板除油池在池内设置了倾角为４５°平行波纹板，用以去除６０μｍ以上粒径的分散油粒。斜板除油池出水进入中和水池，在此进行酸碱调节及气力搅拌后，进入一级、二级气浮池，两级气浮均采用加药溶气气浮，进一步去除水中细小的悬浮物以及乳化油，二级气浮池出水进入后续生物处理单元。

 

２．２　原预处理系统存在的问题

通过现场踏勘并分析原有预处理工艺，确定该预处理流程存在如下问题：

        （１）前端缺少格栅拦截进水中的大颗粒物。废水处理厂进水杂物较多，多次发生过管道、泵轮堵塞等故障，严重时引起电机烧毁。

        （２）调节除油罐容积为１０　０００ｍ３，仅有除油功能，无水量调节和均质功能。炼油厂各生产装置在运行过程中难免发生意外，导致瞬间大流量高浓度废水外排。如果这部分水直接进废水处理厂，必将影响系统正常运行，甚至导致微生物死亡，产生污泥上浮、流失等事故。

        （３）根据废水处理厂运行经验，生化处理构筑物进水硫化物应控制在５ｍｇ／Ｌ以下，高于此值将对生化池中微生物生长产生抑制作用。根据业主提供废水处理厂２００５年月平均硫化物数值，硫化物波动比较大（见表１），全年平均为８．７ｍｇ／Ｌ，原处理工艺流程中无去除硫化物措施。

（４）废水处理厂进水没有水质监控仪表，无法根据进水水质情况及时调整操作。

（５）两级气浮均采用加药气浮方式，气浮产泥量大，占“三泥”（油泥、浮渣、剩余污泥）处理总量的２／３以上，“三泥”装置脱水费用高。另外气浮池分离浮油含有较多药剂成分，难以回收利用。

（６）调节除油罐、提升水池均为１座，无法实现不停工检修。

 

３　改造措施

        根据上述分析结果，确定如下改造方案，见图２。

改造内容如下。

（１）增加２台格栅。在两座沉砂池进水渠道前，各安装１台机械格栅，利用格栅拦截较大颗粒污染物，并通过螺旋输送器将栅渣运出系统，保护后续管道和设备。栅条间隙２０ｍｍ，机械格栅设计两种自动启动方式：由ＰＬＣ根据格栅前后液位差或时间定时控制；同时机旁设置急停、启动按钮。

 

（２）改造提升系统。新建１座提升水池，新增１台变频水泵。提升系统改造流程见图３，改造后的流程可以实现的功能为：

        ①新旧两座提升水池之间设置联通阀门，２座提升水池可以实现串并联运行；

        ②减少水泵启停次数。现有泵房为地上式泵房，提升水池为地下式，水泵启动前需要开启真空系统，启动时间较长，操作麻烦。新增１台自吸泵，水泵提升能力为６００ｍ３／ｈ，该水泵配置变频控制，可以跟踪提升水池液位自动改变频率，以调节提升水量，从而减少水泵启停次数。

 

        同时，调节除油罐进水管线上设置ＣＯＤ在线分析仪，及时了解水厂进水ＣＯＤ状况。

（３）改造调节除油罐系统。

        新建１座与原有调节除油罐相同的罐体，并在新建罐体上设置液位变送器，出水管道增设电动控制阀、电磁流量计。改造后调节除油罐系统流程见图４。可以实现功能为：

        ①２座除油罐串联运行。正常情况下，打开阀门Ｖ１、Ｖ２、Ｖ４、Ｖ１′、Ｖ３′，关闭阀门Ｖ５、Ｖ３、Ｖ２′、Ｖ６原有１０　０００ｍ３除油罐起除油作用，新建调节除油罐起到水质调节和均质作用。

        ②２座除油罐并联运行。打开阀门Ｖ１、Ｖ１′、Ｖ２、Ｖ２′、Ｖ５、Ｖ６，关闭阀门Ｖ４、Ｖ３、Ｖ３′，２座除油罐并联运行，在保证除油效果情况下，实现调节除油罐不停工检修。

        ③新建除油罐作为二次除油罐。当进水中含油量过高时，可以打开阀门Ｖ１、Ｖ２、Ｖ４、Ｖ１′、Ｖ２′，关闭阀门Ｖ５、Ｖ３、Ｖ３′，新建除油罐作为二次除油罐，以提高除油效率。

        ④超声波液位计可以实时监测新建调节除油罐液位，并可与电磁流量计和电动调节阀组成控制系统，充分利用调节除油罐调节能力，保证后续处理构筑物进水流量相对稳定。

（４）改造气浮系统。采用国内专利高效溶气技术，重点对两级气浮的溶气系统进行改造。改造后溶气系统可产生３０μｍ左右微小气泡，微小气泡能充分捕捉极细小的悬浮物、分散油、乳化油，可在不投药状态下运行。为确保运行效果，取消原一级气浮加药系统，实现无药气浮；保留二级气浮加药系统，以去除水中表面带负电荷的悬浮物及剩余乳化油。改造后二级气浮系统运行成本降低，一级气浮浮渣不含任何药剂，减少浮渣量，便于浮油回收。一级气浮出水油含量可降至３０ｍｇ／Ｌ，二级气浮出水油含量可降至２０ｍｇ／Ｌ。一级气浮改造为无药气浮后，按照一级气浮投加絮凝剂３０ｍｇ／Ｌ，水量８００ｍ３／ｈ，浮渣含固率为４％计算，则每天可以减少浮渣量１４．４ｍ３。

 

        气浮单元改造后的工艺流程见图５

（５）增加除硫措施。增加氯化铁加药化学脱硫系统，以达到去除水中硫化物的目的。反应机理如下：

        由式（１）～式（３）可知，废水中有毒硫化物或硫氢化物可被氧化为硫代硫酸盐和硫酸盐。但硫代硫酸盐毒性超过硫化物，在通常情况下硫代硫酸盐转变为硫酸盐的反应较为缓慢，大约只有１０％的硫代硫酸盐被氧化为硫酸盐，需向水中投加催化剂，如硫酸锰、氯化铜和氯化铁等，以提高硫代硫酸盐转化率。由于氯化铁具有强腐蚀性，设计使用中须做好相应防护措施，如选用塑料加药管道，加药罐、加药泵周围地面贴耐酸碱瓷砖。

 

４　改造后的效果

４．１　调节除油罐出水水量

        由图６可以看出，改造后的调节除油罐出水稳定，为后续处理单元稳定运行创造了良好条件。

４．２　ＣＯＤ去除效果

        由图７可以看出，改造后ＣＯＤ去除率在２０％～４０％，改造后预处理部分ＣＯＤ由进水的６８０～９３６ｍｇ／Ｌ降至出水的５００～６００ｍｇ／Ｌ，同时预处理部分起到了均质效果。

４．３　除油效果

        由图８可以看出，改造后除油率在９０％以上，预处理部分出水的油含量稳定在２０ｍｇ／Ｌ以下。

５　改造费用

        预处理部分改造总费用为８９３万元（见表２）。

６　结语

        通过增设格栅、调节除油罐、ＣＯＤ在线分析仪、电磁流量计、加药除硫装置以及对气浮单元进行优化等措施，实现了石化废水处理厂预处理系统水量水质的均衡稳定、系统无需停工检修的功能，提高了废水处理厂的抗冲击负荷能力，以期为石化行业相关厂区的改扩建提供参考。

 

友情提示：本文中提到了不少的设备，诸如增设格栅、调节除油罐、ＣＯＤ在线分析仪、电磁流量计、加药除硫装置等，但是本站只出售电磁流量计，如果需要选型电磁流量计设备，可以前往http://www.shelok.net/products/