25 吨/小时混合污水处理装置的调试及优化

发表时间:2020/11/20   来源:《科学与技术》2020年第20期   作者:韩志龙 赵康辉
[导读] 本文介绍了延安石油化工厂针对环保六套装置所产高硫化物、高氨氮

        韩志龙1  赵康辉2
        陕西延长石油(集团)延安石油化工厂生产计划部  陕西延安  727406
        摘要:本文介绍了延安石油化工厂针对环保六套装置所产高硫化物、高氨氮、高COD污水配套建设的25吨/小时混合污水处理装置工艺流程及原理,总结了前期调试情况。根据该装置调试过程中出现的混凝效果差、气浮槽排泥不畅等问题,落实了相应的技术改造及操作参数优化措施,确保属地车间总排污水达到内控指标。同时,针对芬顿后氨氮升高、微电解出水线气阻等问题,提出优化方案。
        关键词:混合污水  调试 优化
1装置概况
        本装置设计处理经过汽提的硫磺回收装置、硫磺精制装置废水、经过高效生物强化处理反应器处理后碱渣污水及液化气精制装置混合废水。主要分为硫磺废水预处理单元和混合污水处理单元。其中,硫磺废水预处理单元设计处理规模为15m3/h,混合污水处理单元设计处理规模为25 m3/h,装置设计年开工时间8000小时。
2 工艺流程
2.1硫磺废水预处理单元
        经15吨/小时污水汽提装置处理后的硫磺废水先进入到反应槽内,调整水中的PH值,使其处于7-9范围内,加入PAC,经混凝脱稳后的废水进入到絮凝槽内,加入PAM,使絮体由小变大,变大后的絮体在沉淀槽内沉淀,沉淀后的污泥经泵提升进入到污泥储槽内,经槽内液位自动控制系统,将污泥转移至污水处理场。
2.2混合污水处理单元
        混合污水处理单元主要采用的技术路线是“微电解法+芬顿氧化法+BAF曝气生物滤池法”。
        预处理单元沉淀后的硫磺废水上清液与碱渣处理出水、高效生物强化处理反应器处理后碱渣污水及液化气精制装置混合废水合并后,统一进入调节池。经提升泵进入微电解反应槽、氧化反应槽、PH调节槽、絮凝槽、气浮槽、BAF生物滤池,深度处理后排入清水池,合格污水送至污水场进一步处理,不合格污水返回调节池。
3 调试运行情况分析
        截止8月25日,混合污水处理装置共开展两个阶段的调试。第一阶段为3月13日至3月31日,第二阶段为5月22日至8月25日。调试原料水为污水汽提装置的净化水,加工量12.5吨/小时,即半负荷调试。
        调试期间,装置各主要处理单元的进出水质如下表(表3-1)所示:


        截至目前,BAF曝气生物滤池连续两次微生物驯化失败,仍未正常投运,混污水处理单元只有微电解和芬顿混凝气浮两个环节在发挥作用,因此,所谓清水池出水实际是气浮出水。经统计,本装置混合污水处理单元各类污染物平均去除率如下表(表3-2)所示:

        由表中数据可知,混合污水处理单元石油类和硫化物平均去除率超出设计指标,CODcr去除率接近调节池至清水池全流程设计去除率,超过调节池至中间水池的设计去除率。氨氮去除率呈负数,无去除效果。
4 操作优化及技术改造
4.1 优化pH调节槽pH值参数
    装置运行过程中曾连续多次出现pH调节槽的pH值超出指标范围(7~9)的情况,且短时间内很难恢复,引起絮凝和气浮操作“链式”波动。分析认为,pH值调整需根据变化趋势预判,提前调整碱液加注量。通过将pH调节槽的pH值操作参数缩小至7.5~8.5,提高操作的精准度,消除了pH值对絮凝效果的负面影响。
4.2气浮槽操作优化及技术改造
4.2.1 优化气浮加压泵操作参数。将气浮加压泵出口压力由0.3~0.4MPa调整为0.2~0.3MPa,保证浮渣既能被托起,同时又不被打散,促进泥水分离。
4.2.2 气浮槽排泥线改造。去掉气浮槽排泥线上弯头,使管线呈斜45°直插浮渣罐,防止浮渣在管线内沉积堵塞管线,确保浮渣及时排除,避免浮渣堵塞气浮槽出水管线或被带入后续系统,引起水中发红。
4.3 优化预处理排泥系统运行模式
        预处理单元的沉淀槽底的污泥通过排泥泵定时自动转移至污泥储槽后,人工启动污泥泵排放至污水处理场,排泥泵的排泥间隔时间根据污泥产生量设定。该系统在前期运行过程中,因自动控制与人工配合不够紧密,偶尔出现储泥槽冒罐现象。为此,与电仪部门配合,将污泥泵启停与储泥槽液位联锁,实现污泥泵自动启停,避免冒罐现象。
5 遗留问题及优化方案
5.1芬顿氧化后氨氮值升高
        疑因污水中有机氮含量较高,在芬顿反应中被氧化为氨氮,引起水中氨氮值升高。需进一步开展实验验证,并对芬顿前后总氮进行分析对比。
5.2 微电解进料线及硫酸-污水混合器频繁泄漏
        该段管线及混合器的材质为304不锈钢,因介质pH值为2~4,腐蚀性极强,发生多次泄漏,结合装置工艺要求,需将该段管线更换为兼具耐腐蚀性能和强度的聚四氟乙烯内衬的管道、阀门和混合器。
5.3 微电解出水管线频繁气阻
        微电解槽和氧化反应槽用U型管线连接。微电解槽出水一旦断流,氧化反应槽液面上部的进水管线便会形成负压空腔,时间过长,空腔内便会充入氧化反应槽内反应生成的或氧化反应槽内介质蒸发形成的气体,受两端的液体的压缩封堵,启动后便会发生气阻现象。依靠液体自流很难冲破气阻,最终发生滞流现象。考虑增加平衡管或者高点排气阀[2]。
5.4 BAF曝气生物滤池投用失败
        BAF曝气生物滤池经过育种及试运行后,菌种全部死亡。原因是由于进水氨氮超出24mg/L的设计要求。建议把中间水池污水返回污水汽提储罐,连续循环至中间池氨氮小于20 mg/L时再进BAF,确保BAF生物菌种不受冲击并正常投用。
6 结论
    (1)混合污水处理装置在先后两个阶段的调试运行中,对汽提后的硫磺污水中的石油类、硫化物、CODcr降解作用显著,确保车间总排污水水质达到厂内控指标,进一步减轻了下游污水处理场的加工负荷,社会效益极其显著。
        (2)调试过程中对微电解、芬顿氧化的操作优化和竖式气浮槽的技改,在行业内具有一定的推广意义。
        参考文献:
[1]曹学良等. 2万吨/年硫磺精制装置-5000吨/年碱渣处理装置-25m3/h混合污水处理装置操作规程. 2018.05.18
[2]马超.  Fenton试剂深度处理制药废水的研究[D].  哈尔滨:哈尔滨工业大学,2007:74.
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