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油气田污水回用处理技术及发展

  
评论: 更新日期:2011年09月05日
三 配套后处理
有些石油化工方式经二级处理后还残留较多的难生物降解或非生物降解物质致使排水不能符合排放标准,特定场合提高对排放水质的要求,以及处理后方式要进行回用时,就要求对二级处理出水补充以后处理。
后处理又称作三级处理或深度处理。后处理中的除磷、除氮采用生物法同时可去除COD及BOD,也可列入二级处理,其余后处理过程包括,悬浮固体去除,难(非)生物降解物去除,溶解性固体去除及灭菌等,要根据具体情况采用。对于石油化工废水来说主要是去除难(非)生物降解物质的去除,活性炭吸附是达到此目的的各种处理过程中技术经济最优越的,当前还没有别的方法可与它比拟。由于运行费用较高,以及一般情况下,也不要求排水达到很高的深度。在探求更经济的深度处理方法时,活性炭生物法(简称炭生物法)是很有吸引力的。炭生物法主要有两种类型。
1.颗粒活性炭生物膜法。
二级处理出水通过保持在好氧状态的活性炭层,炭层中微生物繁殖生长,活性炭吸附富集水中的有机物,被炭层中的微生物降解,进活性炭的生物再生,这样可以几倍,几十倍地延长活性炭的使用寿命,以至在一些情况下,只要定期地进行反冲洗去除悬浮物和过剩的微生物,就可以长期运行。
2.粉末活性炭活性污泥法
美国、西德的一些炼厂和石油化工均先后进行粉末活性炭活性污泥法处理废水的试验,取得好的效果。我国一些炼厂如东方红炼厂、长岭炼油厂也试投加粉末活性炭于生物曝气池中,COD、BOD、酚等去除效率都有一定的提高。
3.后絮凝法
二级生物处理出水投加适量的絮凝剂,去除随水流带出的活性污泥和悬浮物。对水中COD和溶解性油也有一定的吸附效果。一般情况下,后絮凝可去除15~25%的COD,是一种简便易行的后处理方法,特别适合于出水COD接近于排放标准的炼厂和石油化工厂。

 

四 实例:石油化工行业高浓度碱渣污水预处理技术

 


  炼油化工厂在加工过程中,产生和排出含污染物的工业废水有:原油脱盐水、产品洗涤水、气提蒸气冷凝水、油罐脱水、机泵冷却水、冷却塔和锅炉排污水等,其所产生的废水量和污染物质随炼油厂类型及加工工艺不同而异。炼油化工厂碱渣主要来自常减压、催化生产的初常顶油和催化汽油、催化柴油等油品用碱液进行碱洗后的废液,因被洗的产品不同,碱渣的性质也不同,实际上碱渣中还含有许多可被回收利用的物质,通过各种回收方法可以把其中可利用的组分最大限度的提取,剩下的废液体碱渣作为危废排放,排放的碱渣废液中,通常其COD值都特别高,可高达数十万,COD及硫化物、酚等污染物的排放量占炼油厂或石油化工污染物排放量的20%~30%,此外还含有大量的酚和环烷酸,这些物质如不妥善处理,直接排放到全厂污水系统,会给污水处理场生化系统带来很大冲击,严重影响污水处理场的正常运行,碱渣污水直排污水系统一直是造成炼油石化行业污水处理场冲击、影响净化水水质的隐患。因此,必须采用行之有效的预处理方式对炼油化工厂的碱渣进行必要的预处理。
  
   工程实践介绍
  
  3.1 污水来源及水质
  荆门分公司污水处理场于2000年扩建为设计处理能力为1000t/h,随着加工深度的逐步提高,劣质油参炼比例不断增加,出水水质的COD值时有超标,很难稳定达到一级排放标准,经数据显示进入污水处理场的来水有着高浓度污染源,高浓度污染源水质统计情况见表-1:
 
  根据表-1进行分析可以看出,前三类废水的COD浓度都在15000mg/l以上,从浓度和水质特性来看完全属于高浓度难降解废水,必须对这几股高浓度的污水进行预处理,以确保总出口排放污水的稳定达标。
  
  3.2 工艺流程
  高浓度污水处理工程的重点为COD的降解,对于高浓度的污水预处理工程,首先应对进入污水处理场的污水进行分流,即必须将高浓度的污水与普通的污水在进入污水处理场的构筑物之前进行分开,尽量减少高浓度污水量,以减少运行费用,高浓度碱渣污水经单独的物化处理后,进入IRBAF生化处理单元,待COD大部分去除后,再进入现有的污水生化处理系统处理至达标排放的要求。经调研确定,高浓度碱渣污水处理流程为:
   
  3.3 主要构筑物和设备工艺参数
  (1)内循环BAF池:BAF反应池是利用原有的曝气池进行改造,共设置8间,单间池体规格:6750×3538×5600,每间处理水量为15m3/h,填料容积为62.5/ m3,停留时间4.17h,填料高度2.5m,曝气量为3Nm3/min,反冲洗风量40Nm3/min,反洗风压0.45MPa。
  (2)内循环接触氧化池:处理水量120 m3/h,填料容积为1500 m3,停留时间12.5h。
  (3)内循环反冲洗系统:内循环反应池共8间,每间池安装气动阀2台,电磁阀1台,依次为出水气动阀、反冲洗进水气动阀、反冲洗风电磁阀。分别控制出水、反冲洗进水、反冲洗进风的打开与关闭,以进行BAF池的反冲洗的自动控制。

 (4)泥水分离池:利用一间延时曝气池改造为泥水分离池,有效容积为150m3
  
  3.4 IRBAF处理系统运行效果
  本工程已于2006年12月完成设计,2006年4月建成投运,经过一段时间的运行,环保监测部门对该工程进行了验收监测,监测结果如下表中: 

  从表中可以看出高浓度的碱渣污水经过物化处理和IRBAF的生化处理后,COD值有很大程度的降解,从而给后续的生化处理提供了稳定的水质,提高了污水处理场整个的抗冲击能力,使该污水处理场在工程投用后出水水质能稳定达到国家综合排放标准的一级排放标准,其效果是十分显著的 ,目前这项技术已经在国内多家石油、石化企业应用,取得了良好的效果。
  
  3.5 工程设计特点
  本次设计为在原有的污水处理场进行改造,内容多、流程长,设计中总结有以下特点:
  (1)在整个污水处理场的改造过程中尽量利用原有构筑物和设施,在增加新工艺的同时中尽量通过设置阀门保持原有处理流程的畅通,使污水处理场可以根据来水的不同而灵活的调节流程,以节省能耗和提高污水处理场的抗冲击能力。
  (2)处理效率高,二级内循环BAF生物氧化池的COD降解速率为7.2~6.0kg/m3d,是普通工艺的12-15倍,内循环接触氧化池为1.0kg/m3d,是普通工艺的2倍。
  (3)独特的气水联合反冲洗技术使整个工艺运行稳定、管理简便、自动化程度高,无需增加操作管理人员。
  
  4 主要经济技术指标
  
  该改造项目工程总投资约720万元,主要技术经济指标见下表
  
  从上表中可见该工艺处理高浓度的碱渣废水运行费用低,吨水处理费用仅0.85元/ m3(不含折旧与人工费用),年电耗费用为55.6万元(按0.5元/kw.h计)。
  
  5 结语
  
  对于一直困扰着炼油化工行业污水处理场的碱渣高浓度污水,经过隔油、气浮等物化处理后,再进入内循环固定生物氧化床IRBAF工艺进行生化预处理,能够有效稳定去除大部分COD,减轻后续普通生化处理工艺的处理负荷,提高整个污水处理场的抗冲击能力,出水水质稳定,操作简便、工程造价和运行费用低,必将在炼油石化行业的碱渣高浓度污水处理的领域中得到较广泛的应用。

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