SYHB200601008

2006年第29卷第1期石油化工环境保护ENVIRONME入TALPROTECTIONINPETROCHEMICALINDUSTRY心逐士艺聋与适度处理污水回用于循环水系统的工业化应用陈显艺(中国石化镇海炼油化工股份有限公司,浙江宁波3巧207摘要:通过对镇海炼化适度处理污水回用于循环水系统工艺的介绍,提出运行中存在的问题及建议,为目前国内各炼油厂炼油污水回用提供参考和借鉴。关键词:适度处理;流砂过滤;粘附速率月lJ胃我国是一个水资源相对匾乏的国家,人均淡水资源只有2Zoom,,仅为世界平均水平的l4/,是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一,水资源供需矛盾突出。同时我国也是一个水环境污染较为严重的国家。若不能较好地利用现有的水资源,积极采取节水减排措施,会对我国的工业发展产生严重的制约并对生态环境造成难于恢复的破坏。适度处理污水回用是节水减排及污水资源化的重要途径。我国炼油企业平均新鲜水单耗为2.43的,大部分企业介于l一3口t。炼油厂新鲜水一般用于工艺用水、化学水、循环冷却水补充水、生活用水和消防用水等五类。其中工艺用水仅占or%左右,而化学水和循环冷却水补充水约占80%。由于化学水对水质要求苛刻度高,一般炼油企业污水主要回用于循环水系统,作为循环冷却水补充水。镇海炼化分别于2003年3月和2004年7月建成I期和11期污水适度处理装置并投用,使镇海炼化的污水回用能力达到600m,h/,适度处理污水基本回用于循环水系统作为循环冷却水补充水。从2002年至2004年,随着适度处理污水的回用,镇海炼化的吨油耗水量从0.81口t降到0.50口t,吨油排水量从0.35“t降到0.13口t,取得了明显的节水减排成果。1污水适度处理工艺介绍合排放一级标准,根据循环水补充水的水质情况,结合降低消耗、经济运行的思路,采用适度处理污水回用于循环水系统作为循环冷却水补充水的技术路线。适度处理过程示意为“生化达标处理一沉淀杀藻一絮凝过滤一加氯杀菌”。1。21.2.1工艺流程简介总体工艺流程污水处理场出水进曝气氧化塘进行达标处理,处理后水质优于国家污水综合排放一级标准,主要指标基本达到循环水回用标准。曝气氧化塘出水进30ooom,沉淀缓冲池,同时加人杀藻剂进行杀藻。沉淀缓冲池出水进合格外排污水集水井,由潜水泵提升进适度处理装置处理,并回用于循环水系统。投加杀藻剂图1总体工艺流程示意1.1技术路线由于镇海炼化污水排放水质优于国家污水综1.2.2适度处理装置工艺流程潜水泵提升合格外排污水进高位水箱,同时往高位水箱中加人PAC进行搅拌絮凝。高位水收稿日期:2005一10一09作者简介:陈显艺,男,工程师。1995年7月毕业于天津大学环境工程专业,现在镇海炼化安环处工作。电话:0574一86444177石油化工环境保护2《洲)6年第29卷箱除了作为絮凝反应池,同时对各高效流砂过滤器起到配水作用。高效流砂过滤器对逆向流污水进行过滤,同时通过压缩空气提升装置实现砂床的自动反冲洗。滤后水进人回用水池,往回用水池中加人液氯进行杀菌,处理后污水通过潜水泵输送至各循环水场。高高位位位位位位水水箱箱箱}端端:::::::::::::I砂砂}}}}}}}}l过过}}}}}}}}}}}}}滤滤胜胜.111111l器器:::::::::::::!盛盛盛盛盛盛盛盛}}}}}}}}}}}}I。用孟孟水水水水水水水水水水水池池二二引引引引}}}!!!!!!!!!!!!!!!图2适度处理装置工艺流程示意1.3生化达标处理曝气氧化塘采用泥法SBR工艺、各池间歇曝气、轮换出水的方式运行。作为污水达标处理的生化处理装置,它在污水回用系统中起到关键的作用。曝气氧化塘有效处理容积18以刃时,污泥浓度保持在1一5岁L,从表2可以看出,相对较低的进水负荷确保污水中绝大部分溶解性污染物得以充分处理,保证主要水质指标基本达到镇海炼化回用标准,低于中石化回用标准。表1回用污水做循环冷却系统补充水的水质标准项目中石化标准镇海炼化标准PH6.5一96.8一8.5CoDer/mg·L一I续75`50BOD/mg·L一l鉴20一NH3一N/mg·L一1鉴15`15悬浮物/mg·L一’共50鉴30浊度/NTU鉴10簇5硫化物/mg·L一’蕊0.1一石油烃/mg·L一`悦10落5酚/gm·L一’蕊1.0一钙硬/mg·L一’5。~30050一100总碱/gm·L一’50、30050一300el一/哪·L一l鉴250〔25050茸一/mg·L一’蕊300`400总铁/mg·L一’蛋0.5蕊0.5余氯/mg·L一’一0.1一0.8电导率/u.sCm一’一落1500表22005年上半年曝气氧化塘运行数据《月平均值)日期进水量/c0D进水负荷NH3一N进水负荷进水/mg,L一’出水/mg·L一’N3H一N油2005年1月20()5年2月2005年3月2005年4月2005年5月2005年6月m3·h一’/kg·(m3·d)一`/kg·(m3·d)一’eonNH3一Neon834.60.360.014326.312.762.0,.且`马0OC0.…n,ù、ó悦一2956`q4,ù22905.60.007799.5768.0829.90.(犯90.0180.01660.25373.32.44.72.23.02.11.81.91.11.6791.20.010204.9558.117.214.49.550.90.92.00160.160.250.160.180.21硫化物0.侧)50.创拓0.(洲〕50.仪】50.侧〕50.仪)51.4藻类的控制在夏季高温季节,缓冲池内藻类大量繁殖,如果不加以控制而将污水提升进适度处理装置,藻类物质会粘附在砂床上,并在砂床上繁殖。严重时会堵塞砂床,影响过滤效果,使出水浊度和悬浮物升高。同时,过高的藻类物质会加大液氯的消耗,增加处理成本。如果叶绿素含量较高的污水回用于循环水系统,会加快循环水系统中粘泥的增长速率,堵塞冷换设备。2003年6月2日,镇海炼化开始使用BU-LAB6002杀藻剂,投加在曝气氧化塘的出水区,使其在缓冲池中产生作用,抑制并分解藻类物质,控制出水叶绿素含量。杀藻剂的投加方式和气温是有很大关系的。气温在30℃以下时,先按5xlo一“投加%个小时,将缓冲池中大部分藻类去除,然后再按照l一2x10一“投加,抑制池内叶绿素浓度。当气温上升至30℃以上时,杀藻剂投加量要相应增加。如表3所示,2003年7月底,气温基本在36℃左右,杀藻剂投加量增加到orxor一6,将第l期陈显艺.适度处理污水回用于循环水系统的工业化应用叶绿素含量从87.3卜岁L降到41.3林酬L。而同期其它未加杀藻剂的池子叶绿素含量在360林岁L以上。表3杀藻剂投加试验数据日期采样点水温/℃杀藻剂投叶绿素/加量/10一“卜g·L一’2.5.2再生当污水流经石英砂滤料时,污水中的杂质首先被底部的滤料截流。设在过滤器底部的压缩空气提升装置将这部分滤料分批送到顶部的空气分离器中,空气排放。水和砂再进人相连的洗砂器中清洗,洗砂水单独排放,洗干净的砂又重新分布在整个滤床表面,实现了石英砂滤料的自动反冲洗过程。O产-,妇,J20()3年6月2日缓冲池出口2003年6月5日缓冲池出口2003年6月6日缓冲池出口2阅3年6月9日缓冲池出口2003年6月10日缓冲池出口2加3年7月28日缓冲池出口2X()3年7月29日缓冲池出口2003年7月30日缓冲池出口2003年7月31日缓冲池出口2003年7月28日雨水监护池2003年7月29日污水贮存池1087.31070.61063.71041.3.呀61勺飞ù工J37.00395.037.0036().01.5流砂过滤在此工艺中,主要设备是高效流砂过滤器,滤料采用粒径为0.8一1.2~,均质系数为1.4的石英砂。流砂过滤器的运行分为絮凝过滤和再生两个相对独立又同时进行的过程。1.5.1絮凝过滤经过缓冲池沉降之后,较大粒径的杂质大部分已经得到去除。如果要进一步去除其余微小粒径的杂质,需要进行絮凝过滤。当潜水泵提升合格外排污水进高位水箱时,同时往高位水箱中加人10xor一6的PAC进行机械搅拌絮凝。絮凝反应后污水自流进流砂过滤器底部配水环,经导流槽和锥形分配器逆流经过滤床,进水中的杂质不断被截留、吸附,最终滤液从过滤器顶部的溢流堰排放,完成过滤过程。此过程主要是去除部分油和悬浮物,同时降低浊度。1.6加氮杀菌对滤后水投加液氯,使回用污水保持一定的余氯量,对回用污水中的细菌有杀灭作用。同时液氯对藻类和其它还原性物质也有杀灭和氧化作用,可以进一步降低回用污水中的叶绿素含量和其它污染物质浓度。2005年7月份,我们考察流砂过滤器对藻类和细菌的截留和粘附作用以及液氯对藻类和细菌的杀灭作用,试验结果如表4。表4加级对叶绿素和细菌总数的影响处理水量/加氯量/kg·h一l叶绿素/此·L一’细菌总数个/mLm3.h一1流砂过滤器进流砂过滤器出回用水池出流砂过滤器进流砂过滤器出回用水池出溯4500o32rōōù519.672(Xk]5892111.062〔X叉)597.893侧又)石油化工环境保护2(X拓年第29卷表52005年上半年适度处理装里运行数据《月平均值)单位:m岁L浊度日期处理水量/m3·h一l加氛量/kg·h一lCOD/mg·L一1进水出水NH3一N/啤·L一’油悬浮物/mg·L一’出水进水出水进水出水进水出水了046…22142j斗04444O八67Q232222242005年1月2005年2月2(X)5年3月2(X)5年4月2005年5月2005年6月311.7333.7372.3511.8540.8495.65.77.5252.5进水3.6料.945.52.22.843.546.541.61.543.91.10.600.640.570.630.720.5146.54.0.6221172.92.40.4829255.84.3,妇门、一..11,`ù、曰.1…24,`ùO内、6…ō了,夕,矛2循环水系统回用措施及评估2.1逐步提高回用污水补充t循环水系统刚开始补充回用污水时,为了确保循环水水质不受影响,补水时必须循序渐进地增加回用污水比例。循环水系统经过清洗和预膜处理后,补充的新鲜水和污水比例按下面三个阶段不断增加,直至全部采用适度处理污水。第一阶段:循环冷却水补充水按照新鲜水和适度处理污水的比例为4:6连续加入,运行60天。第二阶段:如果第一阶段运行正常,循环冷却水补充水按照新鲜水和适度处理污水的比例2:8连续加人,运行60天。第三阶段:如果第二阶段运行正常,循环冷却水补充水按照新鲜水和适度处理污水比例0:10连续加入,运行60天。如果第三阶段运行正常,以后可按照第三阶段条件运行。2.2药剂投加方案补充污水后原正常投加的RP一99B阻垢缓蚀剂改用复合水处理剂RP一12(Z)。循环水日常杀菌用氯气,连续均匀加人,使循环水中余氯浓度维持在0.2一0.sm酬L。根据循环水系统微生物繁殖和粘泥滋生情况确定非氧化性杀生剂的加入。当循环水中细菌总数正常,每月投加1一2次非氧化性杀生剂RP一78,每次750kg,运行12-24h后,对循环水进行排污置换约24h,将循环水浊度降低至巧NUT。当循环水中细菌总数达到3xlo,个/mL(或视粘泥情况),冲击式投加1次750kg非氧化性杀生剂RP一78,运行12一24h后,对循环水进行排污置换约24h,将循环水浊度降低至巧NTU。当循环水中细菌总数大于8x105个/mL(或视粘泥情况),冲击式投加1次750kg非氧化性杀生剂RP一78,lh后加人3400kg杀生增效剂RP一78()z,运行12一24h后,对循环水进行排污置换约24h,将循环水浊度降低至巧NTU。循环水排污置换期间阻垢缓蚀剂按正常运行投加和控制,停止投加氯气,排污置换结束后恢复加氯,期间对所有滤池进行1次强制反冲洗。2.3效果评估2.3.1回用污水对循环水水质的影响镇海炼化1循从2X(又年7月开始回用污水。由于2X()5年3月份以后I循进行加氯间改造,停止投加液氯,临时投加强氯精;同时受