安化园区污水治理思路及改进措施

櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋殹殹殹殹其　　他［收稿日期］２０１７-０１-０２［作者简介］栗青兰（１９８４—），女，河南安阳人，工程师。安化园区污水治理思路及改进措施栗青兰（河南能源化工集团安化公司，河南安阳　４５５０００）［摘　要］如今，国家环保要求日趋严格，自新《环保法》颁布实施以后，化工企业污水达标排放压力日益增大，尤其是要求企业只能有一处外排口的情形下，原雨水管网直接外排的清洁污水必须与终端污水处理站排水汇合后经在线监测系统检测后才能排放，使得废水排放管理工作必须得到高度重视。从安化园区的生产实际出发，探索废水工艺管控的方法并逐步实施，力求实现污水的最小量达标排放，从而保证生产装置的“安全、稳定、长周期、满负荷、优效”运行。［关键词］工艺污水；终端污水处理站；生化处理；提标改造；源头控制；工艺管控；达标排放［中图分类号］Ｘ７０３　［文献标志码］Ｂ　［文章编号］１００４－９９３２（２０１７）０５－００６９－０３１　安化园区污水排放状况河南能源化工集团安化公司（安化园区）是以煤化工为主体的化工企业，主要生产装置包括：２套合成氨、尿素装置，２套甲胺、ＤＭＦ装置，１套乙二醇装置，１套食品级二氧化碳装置，１套保险粉装置，１套ＤＭＡＣ装置及１套甲醇钠装置。污水来源及排放主要有２条途径：一是厂区内收集的各生产系统污水，水量约４５０ｍ３／ｈ，通过５处污水泵送入终端污水处理站进行生化处理，之后经环保部门的在线监测系统检测达标后排放；另一部分是厂区的低清洁污水，包括脱盐水再生水、循环水排污水等，水量约３５０ｍ３／ｈ，通过清污分流进入乙二醇装置雨水管网直接外排。随着国家环保要求的日趋严格，尤其是２０１５年１月１日新《环保法》颁布实施以后，国家对污水达标排放日趋重视，安化园区污水达标排放压力也逐渐增大，特别是在当地环保局要求安化园区只能有一处外排口的情形下，原进入乙二醇装置雨水管网直接外排的清洁污水必须与终端污水处理站排水汇合后经在线监测系统检测后才能排放，使得企业必须对废水排放管理工作给予高度重视。２　终端污水处理站运行情况及存在的问题安化园区终端污水处理站建于２００７年，设计污水处理能力为６２５ｔ／ｈ，设计出水指标为ＮＨ３-Ｎ≤２５ｍｇ／Ｌ、ＣＯＤ≤８０ｍｇ／Ｌ。２０１３—２０１４年，公司对终端污水处理站进行了改造。２０１４年４月，排水指标调整为ＮＨ３-Ｎ≤８ｍｇ／Ｌ（冬季ＮＨ３-Ｎ≤１０ｍｇ／Ｌ）、ＣＯＤ≤５０ｍｇ／Ｌ。２０１４年实际终端污水处理站平均进水量为４５０ｔ／ｈ，主要污染物为ＮＨ３-Ｎ、ＣＯＤ及部分难降解有机物，出水指标为ＮＨ３-Ｎ６.６７ｍｇ／Ｌ、ＣＯＤ４６.３８ｍｇ／Ｌ（未统计大修期间非正常排水数据）。从２０１３—２０１４年终端污水处理站改造后的实际出水指标可以看出，污水基本能实现达标排放。但终端污水处理站在长周期、稳定运行方面还存在不足，主要问题有：曝气膜老化，冬季运行未能稳定达标，终端出水ＣＯＤ处于高限，原有清污分流外排水渠不能继续使用，第一套合成氨与尿素装置至终端污水处理站管线老化严重等。３　改进措施３.１　终端污水处理站整改措施（１）终端污水处理站生物池曝气装置采用的是悬挂链式微孔曝气膜，其特点是检修方便，第５期　２０１７年９月　中　氮　肥Ｍ-ＳｉｚｅｄＮｉｔｒｏｇｅｎｏｕｓＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒＰｒｏｇｒｅｓｓＮｏ.５　Ｓｅｐ．２０１７但因橡胶曝气管布置在水面上，风吹日晒易老化，接口漏气量大，造成曝气不均匀，效率低，鼓风机运行耗电量大。于是，公司将悬挂链式微孔曝气膜改为池底旋流曝气器。池底旋流曝气器混合效果好，充氧效率高，无易损件，坚固耐用，性能稳定，使用寿命长达１５ａ，且运行成本低。只是实施此项改造需要１个月的时间，在此期间终端污水处理站只能单套运行，存在出口污水水质超标的风险，对安化园区整体环保形势有较大的影响。（２）终端污水处理站从进水调节池到生化处理池全部为开放敞口型设施，冬季散热量较大，进水温度不能满足微生物反应温度不小于１５℃的要求，造成活性污泥中的微生物处于半冬眠状态，活性降低，处理效果下降。为提高冬季进水温度，冬季终端污水处理站采用副线运行的方式，即厂区排污水不进入调节池缓冲，而是直接进终端生化池；同时，接ＤＮ５０蒸汽管线进入污水总管，对即将生化处理的污水进行加热。（３）终端污水处理站原始设计采用的是反硝化＋氨氧化组合工艺，适于处理高氨氮、低ＣＯＤ的废水，不适于甲胺、ＤＭＦ、乙二醇装置等含部分难降解有机物的废水，因为这些有机物会使终端出口排水ＣＯＤ不能稳定达标。于是，公司对终端污水处理站进行提标改造，将现有曝气总管适当加粗，并在现有排水口后增加纤维转盘滤池，通过延长处理工艺实现终端出水的深度处理。（４）按照地方环保局的要求，原进入乙二醇装置雨水管网直接外排的清洁污水必须与终端污水处理站排水汇合后经在线监测系统检测后才能排放。因此，只能对原清污分流线路进行技改，即在乙二醇事故水池旁新建集水池，将清洁污水汇集后，通过自吸泵提升加压后经管线送至终端污水处理站出口，与终端污水处理站排水汇合后经过在线监测后达标排放。（５）第一套合成氨与尿素装置的排水管线是１９７０年敷设的，目前老化严重，管壁变薄，厂区排水流量大时，由于管线承压能力弱，会因憋压而出现爆管现象，存在一定的环保风险。为此，对其部分管线进行更新，共计更换管线约６００ｍ。３.２　从源头控制污水排放量３.２.１　降低脱盐水污水排放量反渗透装置脱盐水产量为５２０ｔ／ｈ，生产脱盐水一次水单耗为１.３５ｔ［１.３５ｔ一次水可以生产１ｔ脱盐水，同时产生约０.３５ｔ浓水（其损耗可以忽略）］，即意味着有１８２ｔ／ｈ的排污水。为此，通过中水回用（即将处理过的终端污水返回生产装置再利用）及优化脱盐水生产模式（即将部分中水回用作为一次水，浓水用作厕所冲洗水及灰尘喷淋水）降低脱盐水污水排放量。３.２.２　适当放宽循环水浊度指标国家标准要求循环水浊度≤２０ｍｇ／Ｌ，而公司执行的循环水浊度指标≤１５ｍｇ／Ｌ，造成循环水系统大量排污。为此，在严峻的环保形势下，公司适当放宽了循环水的浊度指标，以减少一次水用量和排污水量。３.２.３　锅炉定排、连排污水回收利用锅炉定排水未进行回收利用，直接排入地沟，造成浪费。为充分利用资源，达到节能减排的目的，经过现场查看、分析，公司对锅炉定排、连排污水进行了回收利用。３.２.４　２套合成氨、尿素装置污水治理（１）保证生产系统特别是２套尿素水解系统的稳定运行及废油水装置的稳定运行，从而减轻生产波动对终端污水处理站造成的冲击。（２）通过对压缩机填料冷却水进行回收，实现脱盐水的二次利用，减排脱盐水２０ｔ／ｈ以上。（３）通过与烟气脱硫装置配套实现水解、解吸废液替代部分氨水（８％～１２％），从而减少了水解、解吸废液外排至终端污水处理站的量。（４）通过协调外售氨水停运了合成氨系统的蒸氨装置，从而减轻了高浓度含氨废水排至终端污水处理站形成的负荷冲击，减少外排污水量３ｔ／ｈ以上。（５）与九天公司交流技改经验，对蒸汽疏水器进行改造，从而减少了甲醇精馏及尿素水解系统蒸汽冷凝液的排放。（６）充分利用一套尿素装置地下池的缓冲作用，并新增二套尿素装置缓冲池，避免系统开停车及波动期间排放超标对终端污水处理站造成影响。·０７·中氮肥　第５期３.２.５　乙二醇装置的污水治理（１）工艺污水治理。实施硝酸还原技改项目：将酯化塔内含有硝酸的甲醇溶液在硝酸还原催化剂的作用下与硝酸、一氧化氮反应生成亚硝酸甲酯，作为系统亚硝酸甲酯的补充，使工艺污水中的硝酸根含量由０.６％降至０.０３％以下，同时减少亚钠、亚硝酸甲酯的补充，相应减少了亚钠污水的排放量，进而减少了外排工艺污水总量。（２）轻度污水治理。加强地下污水排放管控，加强现场“跑、冒、滴、漏”的管理，降低排至地下污水系统的污染物量。（３）清洁污水的治理。在乙二醇装置停车期间，实施合成系统技改项目：在合成热水系统增加１台冷却器，提高热水冷却效果，热水排放量降为零，即减少清洁污水排放４０ｔ／ｈ；对于汽包间歇排污水、凝液导淋排水等清洁污水，经分析后，将有回收价值的污水收集到“十循”作为补水，从而减少一次水补入量。３.２.６　九天公司污水治理九天公司外排水主要有３路，分别为甲胺生产污水、ＤＭＦ生产污水、ＤＭＡＣ生产污水。为减少九天公司的污水排放，分别对这３路污水采取了治理措施，具体如下。（１）将甲胺装置Ⅳ塔釜液送入甲胺二车间ＤＭＦ装置的Ⅴ塔予以回收；ＤＭＦ装置Ⅰ塔循环槽内的物料送入甲胺二车间ＤＭＦ装置的Ⅴ塔予以回收；利用大修机会，在甲胺Ⅲ塔中下部人孔处增设２～３个甲醇采出口，将采出甲醇送入ＤＭＦ装置的Ⅴ塔，以降低污水中的甲醇含量。改造后，污染物浓度降低，甲胺污水中ＮＨ３-Ｎ在１００×１０－６以下，ＣＯＤ含量降至１５００×１０－６左右，水量在３０ｔ／ｈ左右，排至４５０循环水系统。按照原制定的方案，逐步将甲胺生产废水排放到终端污水处理站，但需要在排放口加装在线氨氮、ＣＯＤ检测仪，以实时监控排污指标。（２）ＤＭＦ装置污水主要由ＤＭＦ反应器水冷器清洗污水、ＤＭＦ振动过滤器滤渣及冲洗水组成，水量在２２ｔ／ｈ左右，这部分污水排至４５０循环水系统。通过将ＤＭＦ装置反应器水冷器由普通列管式换热器改为波纹管式换热器，以减少ＤＭＦ反应器水冷器清洗频率，由之前的每班清洗１次降至连续运行３个月才清洗１次，大大减少了污水排放量；另外，对ＤＭＦ振动过滤器的振动装置进行改进，利用振动装置将粘附在滤网上的滤渣振下而形成干法下渣，不再使用清水冲洗，以实现污水排放量的减少。（３）ＤＭＡＣ生产污水约为０.５ｔ／ｈ，主要污染物成分为二甲胺及少量醋酸。通过将系统冲洗水、生产废水排至装置内污水池，其他清洁污水由地沟排出，使ＤＭＡＣ系统现场实现清污分流，从而减少ＤＭＡＣ生产污水的排放。３.２.７　保险粉装置污水治理保险粉装置外排水主要有２路，分别为精馏残液系统排水和保险粉合成系统排污水。为减少保险粉装置的污水排放，分别对这２路污水采取了治理措施，具体如下。（１）精馏残液系统排污水通过技改实现固液分离，油类液体通过喷枪入锅炉燃烧，残渣则送锅炉掺烧。（２）保险粉合成系统排污水分为如下两部分：一是水环真空泵排水，原水环真空泵上水设计采用循环水，回水直接外排至地沟，但由于水质不合格，无法外排至地沟，实际排放量２ｔ／ｈ；二是合成釜、干燥釜洗涤水，装置满负荷运行时排放量为８ｔ／ｄ。为减少合成系统排污水，对合成系统水环真空泵用水水路进行改造，将水路改为闭路循环，定期置换闭路循环内水，改造后实现５ｄ置换１次，每次置换污水排放量降至２ｔ左右；另外，将合成釜、干燥釜洗涤水用于中和或尾气吸收塔配碱液。４　结　语针对新《环保法》颁布实施后地方环保部门要求企业只能有一处外排口的新形势，安化园区从生产实际出发，不断探索工艺管控方法，对污水进行分类处理，通过提高污水处理站的处理能力、从源头控制污水排放量等措施，最大限度地利用了水资源，实现了污水的最小量排放，保证了污水达标排放，从而保障了生产装置的“安全、稳定、长周期、满负荷、优效”运行。［参考文献］［１］王付生，李秀琴．尿素装置氨水与解吸废液综合利用措施及其效益［Ｊ］．中氮肥，２０１５（３）：４３－４４．·１７·第５期栗青兰：安化园区污水治理思路及改进措施