含油污水处理工艺（精选10篇）
含油污水处理工艺 篇1
1 引言
随着油田上产和开发的不断深入, 综合含水不断上升, 来液量也不断提高。为合理利用水资源, 油田建设了污水过滤系统, 对过滤后的油田水进行回注。但是随着水处理量的增大, 水处理的压力越来越大, 外输回注水已经饱和, 为了减少作业区污水回灌的压力, 降低操作成本。油田于2001年开始建设污水生化处理站, 通过生化处理达到国家污水外排指标而外排, 减少对环境的污染[1]。
采出水处理站主要针对污水采用沉降、过滤和生化三大处理系统, 解决剩余的污水问题, 而2.5万m3生化站的投运在日常生产中的作用也越来越突出[2]。因此确保生化站污水处理达标、高效、平稳运行已成为冀东油田高尚堡联合站的一项重要工作。
2 国内采油污水处理技术研究与应用
油田采油污水主要是从地层中随原油一起被开采出来的。采油污水中不仅含有原油, 而且在高温高压的油层中还溶进了地层中各种盐类、悬浮物、有害气体和有机物。在油气集输及处理过程中还掺进了一些化学药剂;采出水中含有大量的有机物, 会滋生大量的细菌。采油污水的COD浓度虽然不算高, 但BOD5/COD值非常低, 仅有0.15~0.3左右[3]。根据实践经验, 此种污水属一种特殊的难降解有机废水。与一般生活污水相比, 主要特点是: (1) 含石油类有机物; (2) 含盐量高; (3) 含悬浮物和矿物杂质[4]。
2.1 化学法
包括化学氧化法、电解法, 前者是向废水中投加臭氧、三氧化氯、过氧化氢、高锰酸钾等氧化剂, 将废水中的有机物分解以达到转化和去除污染物的目的。其中臭氧氧化性强, 有机物分解彻底, 且不产生毒副作用, 出水水质好, 但操作费用高, 是一种高效环保氧化剂。后者一般只适合于处理小规模的乳化油废水。其除油效率高, 但耗电量大、装置复杂, 对导电材质要求高, 电解过程有氢气产生 (易爆) 。
2.2 物理化学法
包括分离法、吸附法。膜分离法是一种采用特殊的薄膜分离水中污染物的方法的统称, 它包括渗透、电渗析、反渗透、超过滤等方法。膜法一般处理效果较好, 无二次污染, 但投资大, 运行费用高。吸附法利用各种吸附材料使有机物从液相转移至吸附剂表面和内部, 达到去除污染物的目的。
2.3 生物法
包括好氧活性污泥法、生物目法、氧化塘法、厌氧生物处理。微生物以水中的有机物作为营养物质, 通过吸收、吸附、氧化分解等作用, 一部分有机物转化为微生物体内的有机成分或增殖成新的微生物; (另一部分有机物被微生物氧化分解成简单的无机或有机物质, 如CO2、H2O、N2、CH4等小分子物质, 从而使污水得到净化。生物法从流程形式上可分为活性污泥法、生物膜法和氧化塘法, 按微生物对氧的需求上可分为好氧操作和厌氧操作[5,6]。
3 冀东油田污水处理改造分析
3.1 冀东油田采出水概况
采出水处理站于2008年建成投产, 是冀东油田最大的污水处理站。目前接收高尚堡河东各站含油污水、高一联合站预脱水器部分含油污水、庙一联合站含油污水和雨水泵含油污水, 经过处理后经生化处理达标后外排。生产规模:污水处理能力43 000m3/d, 注水处理能力12 000m3/d, 生化处理能力25 000m3/d。其中生化处理工艺是来液进入气浮池后, 通过厌氧池、中沉池、好氧池、二沉池及外排缓冲池后外排。
3.2 采出水水质分析
采出水主要处理高尚堡作业区来水、预脱部分出水、老爷庙来水、油气厂雨水泵来水四部分, 其中老爷庙来水直接进缓冲罐, 来液量高时可达到4 000 m3/d, 含油在3 mg/L, 但如出现水质不好, 水含油可达到10mg/L, 而粗前的含油是4~5mg/L, 反而提高了水中的含油量。水含油过高的情况, 导致缓冲罐含油较多, 影响过滤罐过滤效果[7,8]。在来液量大、水质差的情况下, 不但会影响过滤罐过滤, 还可能使进入气浮池前水含油过高, 从而影响生化系统。
雨水泵来水直接进气浮池, 雨水泵来水在100m3/d, 而雨水泵来水含油较高, 一般都在30mg/L, 会使气浮池含油提高到10~20mg/L。而气浮池含油在10mg/L内的情况下, 会缓解厌氧、好氧池的油水分离压力, 使生化效果达到最佳。由于雨水泵的来液含油较高和气浮池容量有限, 导致气浮池内水含油偏高以致于生化站内浮油较多, 浮油一旦进入厌氧池内, 不容易进行回收, 最终将影响污水外排指标, 对生态环境造成破坏。而且水含油的提高不仅对外排有很大影响, 也加大了工人的劳动强度, 池面污油回收只有通过人工才能进行回收, 如果对污油的回收不及时, 即是对环境的污染, 也是对污油的浪费。
由此可以看出, 老爷庙来水和雨水泵来水的水质从源头上是不可控制的。但是为了使水质达标, 可以通过一些流程改造净化水质, 减少过滤系统和生化系统的压力。
3.3 工艺改造
此次改造利用原有流程, 将雨水泵来水直接改进一次隔油罐, 老爷庙来水直接改进一次隔油罐, 主要涉及2处施工。图1为此次改造的流程图。
图中新增加了一些管线, 通过新加的管线, 将雨水泵及老爷庙来液倒入一次隔油罐内, 经过过滤系统, 一次隔油、二次隔油、粗过滤和细过滤后, 再进入气浮池。
首先老爷庙来液不再直接进缓冲池, 而进入一次隔油罐。经过一、二次隔油罐后的来液, 水含油有明显的降低, 减轻了过滤罐的负荷, 使过滤罐达到较好的过滤效果。雨水泵来液进一次隔油罐再进入过滤系统后, 这样经过过滤系统的来液, 大幅度的降低了水中的含油, 因为经过粗细过滤后的水含油一般控制在1~2 mg/L之内, 甚至可以达到0.7mg/L。经过过滤的雨水泵和老爷庙来液的含油的降低直接减轻了气浮池负荷, 同时也为污水生化处理提供了强有力的保障。
3.4 优化分析
改造完成后, 对改造效果进行了一段时间的跟踪, 以下为改造前后雨水泵出口水含油及气浮池水含油对比数据见表1、表2、图2。
从表1可以看出改造前后雨水泵出口水含油基本维持在30~35mg/L, 未发生大的波动。
从表2中可以看出, 改造后气浮池水含油普遍有所下降。对这两处的改造, 不仅使气浮池的油含量降低, 还使生化站上厌氧池、中沉池、好氧池含油减少, 减少了人工收油量及生化站的维护费用。
老爷庙来液改进一次隔油罐后, 缓冲罐出口水含油也有明显的下降, 减轻了过滤罐负荷, 过滤罐的反洗周期加长。降低了用电负荷的同时, 还减缓了过滤管的反洗磨损, 加长了检修周期。从经济角度来看, 在生产成本上, 用电量减小, 维修成本也得到了降低。为在以后长期生产运行中, 节约了一笔较大的费用 (表3) 。
4 结语
通过对这两处来液进行流程改造, 很好的解决了来液含油不稳定的因素, 降低了来液含油, 确保了进生化站之前的含油指标。在对流程的优化, 不仅是在对生产工艺中的改造, 以完善工艺中的不足, 更是本着“降本增效, 安全环保”的理念。以技术改进, 减少了维护成本, 降低了外排水含油, 体现了对国家、社会安全环保的负责。
在以后的生产中, 通过加强日常巡检, 加强过滤罐运行监控, 确保系统平稳运行、水质达到处理效果, 确保后续生化处理系统正常运行, 外排水质达标。
参考文献
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[3]陈登, 马国光, 杨成全.某油库含油污水处理流程的探讨[J].石油库与加油站, 2009, 18 (5) .
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[6]高玉格, 张忠智, 高伯南, 等.一组混合菌降解水解聚丙烯酰胺和石油的研究[J].工业水处理, 2008, 28 (9) .
含油污水处理工艺 篇2
在石油和天然气开发过程中,产生大量的含油污水,而含油污水的处理将产生大量的污泥,为避免含油污泥处理不当影响油田生产和污染环境,中原油田有关技术人员结合亲身的设计实践,同时对污泥的处理也进行了大量的`试验研究,通过实际应用先后在中原油田各污水处理站取得了较好的效果.本文从污泥的产生、特性、浓缩、脱水及最终处置等方面给予了详细的论述.
作 者：李玉清 吕洪奇 李爱庆 王卫强 作者单位：李玉清,吕洪奇,李爱庆(中原油田分公司采油一厂)
王卫强(中原油田普光分公司采气厂,河南,濮阳,457001)
刊 名：内蒙古石油化工 英文刊名：INNER MONGULIA PETROCHEMICAL INDUSTRY 年，卷(期)： 35(2) 分类号：X7 关键词：含油污泥 特性分析 污泥浓缩 脱水 处置
含油污水处理方法研究 篇3
关键词：含油污水；处理方法；研究；
中图分类号：A715 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2014）-08-00-01
一、引言
在我國电力行业中，电力企业在其中占据着重要的地位。而在这部分电力企业实际生产的过程中，往往会用到大量的水资源，并会排放出相当数量的污水。而在其所排放出的污水中，含油污水是非常难以处理的废水。同时，我国目前所存在的电力企业数量相当繁多，这就使得这部分污水以及用水的排出量也是十分巨大，需要我们能够对其引起充分的重视。通过何种方式对这部分含油污水进行良好的处理，则成为了目前我国专家最需要面对的难题。
二、含油污水的特点
（一）含油污水的类型。在电力企业生产的过程中，污水是其中不可避免的生产废物，其中，含油污水则是污染程度较高的污水，其对人们生活以及环境的危害情况也十分广泛。而对于成分以及来源不同的含油污水来说，对其进行处理的难度也各不相同。其中，含油污水中油所具有的存在形式主要有以下几种：
1、乳化油。乳化油的油滴粒径小于10μm，且其大部分都在0.1μm至2μm之间。通常在水中为乳化状态。
2、分散油。分散油通常都悬浮在水中，且其粒径都在10μm至100μm之间。
3、浮油。浮油通常都会漂浮在水面上，并形成一个薄厚适中的油层，其颗粒都较大，通常都会大于100μm。
4、溶解油。这种油粒的直径要远小于乳化油，通常都会在几纳米之间，其通常都会以份子的形态分散在水分子之间。
（二）表现。对于含油污水来说，其所具有的危害较为广泛：首先，其会对地下水资源以及饮用水的资源造成较大的污染；其次，其对于空间大气来说也会造成污染，并会间接的对人体健康造成危害；最后，其对于农作物的生产以及自然景观也都会造成很大的负面影响。而对于一个合格的电力企业而言，保护环境以及周围人群的安全也正是企业得以良好发展的重要职责与基础，这就需要我们能够加强对含油污水的处理力度。
三、电厂生产过程中含油污水处理方式
（一）化学法
1、絮凝法。对于这种方法而言，其通常和气浮法进行联合性的使用，而其通常也是我国目前对于含油污水进行处理的一种主要方式。对于这种方法来说，其所使用的絮凝法为聚氯化铝、聚硫酸铁等，且其具有效率高、用量少以及最佳pH值较宽等特点。虽然这种无机的絮凝方式对污水处理的速度较快，但是也会在处理的过程中产生数量较多的污泥。而就在近日，我国又新研发了一种更新的有机高分子凝聚剂，并以乙二胺以及二甲胺等等为主要原料。经过一定的实际应用观察，可以发现其对于含油污水来说也具有较好的除油效果，且能够良好的作为对染料废水进行处理的脱色剂。
2、 高级氧化法。对于此种方法而言，其就是将水中具有有机污染的物质防止在超临界水中，并使其能够通过氧化分解为水分子以及二氧化碳等对环境无危害的小分子化合物。而在化学的氧化方式中，超临界水氧化技术则因为其所具有的高效、快速等特点而获得了快速的发展。而部分通过其他方式不能够得到良好去除的污染物也会通过这种形式而达到可以接受的程度。
（二）隔油一混凝沉淀一重力分离一粗粒化分离技术。所谓重力分离法，就根据水同油之间所存在密度的不同而对油与水之间进行初步的分离。对于这种含油污水的处理方式来说，能够进行多次的重复利用。而为了能够使我们获得更好的除浮油效率，我们则能够使用三级隔油池。而在处理的过程中，其中的混凝方式也是更好的对污水中胶体颗粒具有的负电性进行利用，从而能够在水中引入具有不同极性的电荷从而使胶体微粒脱稳，并最终形成油水分离的作用。
而粗粒化聚集分离，则是一种使是使含油废水通过一种填有粗粒化材料的装置，其能够将水中的微细油珠逐渐聚结成交大的颗粒，之后再对其进行油水分离的工作。对于这种方法来说，其较为适合应用在对乳化油以及分散油的处理工作中。而对于粗粒化材料而言，其也具有结构简单、体积小、投资较低等特点。
（三） 沉淀法。此法采用薄层沉淀组件的聚结装置，它是一组缝隙为20—100mm的倾斜安装的薄板或是一组小直径（一般在以50ram以内）的斜管。这种装置克服了聚结过滤器每单位体积的分离表面大的缺点，它的主要优点是当薄板间隙或管径和倾斜角度选择合理时，漂浮的和沉降的微粒能自行排走而不需任何强制清理。这种装置的主要特点还有：体积小，制造简单，可以和任何沉淀设备一起布置，并安装在这些设备中。
（四）除油剂。在对电厂含油污水进行处理过程中，除油剂也是一项应用较为广泛的一种形式。对于处理含油污水中的除油剂来说，其则是通过特殊工艺进行处理以及加工所形成的、一种能够根据电厂实际性能需求以及工艺要求所制备的除油剂，比如对于废水的乳化程度以及温度等等进行处理。其除污的主要方式就是通过废水表面同除油剂间所具有的更强的亲和力以及其同水分子之间具有的排斥力，从而能够对含油污水进行油水分离以及除油，进而一次来获得较好的处理效果。所以，在对电厂含油污水实际进行处理的过程中，就应当能够根据含油污水的不同乳化程度以及温度等来选择更为适合的除油剂。而当除油剂失去效果之后，我们也可以通过焚烧的方式对其进行处理，从而在去油的同时达到保护环境的作用。
四、结束语
总的来说，在我国目前电力企业建设发展的过程中，含油污水已经成为了目前非常严重的一项排放物，需要我们能够对其引起充分的重视。在上文中，我们对于含油污水的处理方法进行了一定的研究分析，而在实际污水的处理过程中，我们也应当能够良好的联系实际，从而选择更为适合的方法做好含油污水的处理工作。
参考文献：
[1] 余菲.陈圆 火力发电厂节水措施与技术探讨 [期刊论文] -清洗世界2013（7）
[2]田锋.燃煤电厂水力输灰参数的优化选择 [期刊论文] -粉煤灰2010（6）
含油污水处理工艺改进技术研究 篇4
污水处理站是油田生产过程中一个十分重要的生产环节,它是将油田污水进行处理,含油污水经过沉降、过滤后,输送出去。目前我国油田污水处理中,很多油田普遍采用的是压力式过滤器,有石英砂过滤器、核桃壳过滤器、双层滤料过滤器、多层滤料过滤器等。大庆杏北油田普通污水处理站多采用两级大罐沉降,一级压力过滤工艺,过滤器采用核桃壳滤罐或石英砂滤罐。随着油田采出液水质成分日趋复杂,杏北油田现有污水处理逐渐发现很多问题,分析问题的起因和寻找解决办法对油田的生产有着重要的意义。
国内的众多专家对油田污水处理工艺进行了研究,杨云霞[1]等对我国主要油田污水处理技术现状及问题进行了分析。邓述波等[2]总结了油田采出水的特性及现场采用的水处理工艺流程,比较不同处理方法的适用范围及优缺点。梁伟等[3]论述了含聚污水处理的常规方法与技术及其在国内外的发展现状,对含聚污水的处理与利用的方法及技术进行了展望。陈立峰等[4]对物理沉降段、过滤段、生化处理段及加药系统等影响油田污水处理效果的因素进行分析,并有针对性地提出了不同的治理措施。
本文对杏北油田污水处理站工艺流程存在的问题及产生的原因进行分析,提出改进方案,对改进方案效果进行分析。
1问题分析
目前,杏北油田已建成的深度处理站一次过滤滤速为16 m/h,二次滤速为10 m/h,随着三次采油的不断开发,采出液水质成分变得复杂,现有滤速过高不利于滤后水质达标,应适当降低。实际生产中,负荷低的污水站达标率高,相反负荷率高的污水站达标率低。
随着聚合物驱油技术的推广,由于采出液水质成分日趋复杂,水驱污水处理站滤料反洗再生效果变差。已建的水驱污水系统中存在的问题如下:
(1)滤罐反冲洗是污水处理工艺的一个关键环节,反冲洗效果的好坏直接影响到滤后水水质。改造前罐群反冲洗方式中设备过多、耗能大(见图1)。
(2) 核桃壳滤罐反冲洗憋压、跑料问题日渐突出。在近两年滤罐开罐检查中,部分核桃壳滤罐由于滤料堵塞筛管、反冲洗憋压,造成滤罐内部结构损坏、跑料现象非常严重。
(3) 石英砂滤料板结、反洗不彻底,滤料再生困难。通过在石英砂过滤罐上部安装玻璃透光孔和观察孔,观察反冲洗时过滤罐内含油污水的运动状态发现,反冲洗初期水从滤料间涌出,反冲洗水量分布不均匀,泉涌高度约30～50 mm,之后含油污水淹没滤料,液位平稳上升,上升速度约为10～15 mm/s,起不到冲洗滤料的作用。反冲洗后,反洗污水回落,罐内污水上面一层污油覆盖在滤料上,没有随反冲洗水排出滤罐。这部分积油,造成滤料污染,日积月累造成滤料板结,带来反洗憋压、跑料、水质超标等问题。
2 改进技术方案
对杏北油田污水处理站进行改造,方案如下:
(1) 水驱污水站设计规模为3.0×104 m3/d,采用两级沉降、一级核桃壳压力过滤流程。12座核桃壳滤罐进行内部结构改造,实现水驱站罐群反洗,罐群反冲洗方式进行改进(见图2)。
(2) 聚驱污水站设计规模为2.5×104 m3/d,采用两级沉降、一级石英砂压力过滤流程。针对石英砂滤罐出现反洗不彻底、上部滤料板结、过滤效果变差等问题,对1座石英砂滤罐进行内部结构改进试验,增设横向布水筛管、齿状搅拌器等(见图3)。
(3) 聚驱污水站下游深度污水站一次滤罐进口处增设投药口进行滤前絮凝,观察滤后水质变化情况。
(4) 改造后,要求达到的指标为:①污水站核桃壳滤罐实现罐群反冲洗;②改造后石英砂滤罐滤后水指标:含油≤20 mg/L、悬浮物≤20 mg/L。
3 改进方案效果研究
3.1 核桃壳滤罐改进效果
水驱污水站核桃壳滤罐全部改造完成,全站实现罐群余压反冲洗,反冲洗水泵停运,反冲洗流程简化,反冲洗排量增大,反洗效果好。改造罐反洗时,先采用罐群余压水启桨搅拌5分钟后,停桨大排量泵洗15 min。改造后的石英砂滤罐反洗时排量可达到700 m3/h,强度达到15 L/(m2·s)以上,而其它未改造罐反洗时压力上升较快,排量只能达到400 m3/h,强度只在9 L/(m2·s)左右,单罐年节电5 000 kW·h。
3.2 石英砂滤罐改进效果
改造罐投入运行一年,对改造罐与未改造罐进行了开罐检查,观察滤罐中滤料情况(见图4、图5)。
对于改造罐开罐检查时,未发现滤罐跑料,罐内滤料致密平整未污染,而未改造罐内的滤料高低不平,有板结现象。
通过对改造罐运行效果的跟踪发现该罐运行稳定,滤后水质好于总外输水,通过近半年的水质跟踪,改造后滤罐出水含油合格率达到100%,悬浮物合格率为65%,该站未改造罐滤后含油达标率为5.3%,悬浮物合格率为42.1%,改进后水质情况如表1所示。
改造后,通过对滤罐出水含油量进行跟踪,得到含油与悬浮物变化曲线(见图6、图7):
由图6可以看出,过滤前含油量很高,远远高于控制标准;对比罐滤后含油量虽然低于过滤前含油量,但几乎全部高于控制指标;改造罐滤后含油量全部低于控制指标,合格率为100%。
由图7可以看出,过滤前悬浮物含量普遍超标,个别时间段悬浮物含量很高;对比罐滤后悬浮物含量低于过滤前悬浮物含量,个别时间段悬浮物含量高于过滤前悬浮物含量,几乎全部高于控制指标;改造罐滤后悬浮物含量前期低于控制指标,当过滤前悬浮物含量超高时,改造罐滤后悬浮物含量远远高于控制指标。
4 结论
(1) 核桃壳、石英砂滤罐的改造使反冲洗效果得到改善,使注入水质得到改善,提高了油田开发效果,避免不合格水质回注所造成的堵塞油层空隙、增加注水能耗以及后续的压裂和解堵所带来的投入。
(2) 核桃壳滤罐的改造使罐群余压反冲洗得以实现,反冲洗效果满足过滤工艺要求,由于减少了反冲洗水泵及配套工艺管道、阀门,使地面工艺得到简化,同时罐群余压反冲洗使单罐年节电5 000 kW·h,达到节能目的。
(3) 提高普通污水站滤后水质,优化深度站反洗工艺,深度站可以减少一级过滤,达到简化流程的目的。
参考文献
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塔中联合站含油污水处理 篇5
塔中联合站含油污水处理
1.塔中联合站概况 塔中联合站地处塔克拉马干沙漠腹地,距轮南油田300km,来液情况复杂,污水矿化度90000mg/L左右,属于典型的高矿化度含油污水,联合站来液7002t/d左右,其中油3563t/d,含油污水3752t/d.经生产分离器后出水含油为50～200mg/L,悬浮固体含量为150～300mg/L.处理后的`水质含油量为40～80mg/L,悬浮固体含量为40～110mg/L,悬浮固体粒径中值为6～9μm.三项指标均较大范围地超出塔中油田的注水水质指标.
作 者：王钦平作者单位：大庆油田工程有限公司刊 名：油气田地面工程 ISTIC PKU英文刊名：OIL-GASFIELD SURFACE ENGINEERING年，卷(期)：25(7)分类号：X7关键词：
气浮—磁分离工艺处理含油废水 篇6
磁分离技术是一项新型除油技术,其原理是将少量絮凝剂、磁性颗粒与含油废水相混合,以磁性颗粒作为载体,使油吸附在磁性颗粒上,再通过磁分离装置将磁性物质及其吸附的油从水中分离,从而达到油水分离的目的[6,7]。该技术具有高效、节能、省地、磁种回收利用率高等优点,备受水处理界关注,已有一些学者将其运用于各种废水的处理,并取得了显著成效[8,9,10,11,12]。
本工作采用气浮—磁分离工艺处理某石化企业含油废水,其中气浮单元作为预处理主要用于去除分散油和部分乳化油,磁分离单元作为深度处理去除乳化油和部分溶解油。
1 实验部分
1.1 试剂、材料和仪器
磁种:Fe3O4质量分数大于98%,粒径2~12 μm。絮凝剂:聚合氯化铝(PAC),分析纯。
实验用废水取自某石化企业,油质量浓度为24.0~35.0 mg/L。
T6新世纪型紫外-可见分光光度计:北京普析通用仪器有限责任公司;JJ-4型六联数显电动搅拌器:江苏金坛市金城国胜实验仪器厂。
1.2 实验方法
在室温条件下,先分别进行气浮单元和磁分离单元的除油实验。在确定两单元操作的最佳实验条件后,在进水流量为75 L/h的条件下,进行气浮—磁分离工艺除油实验。气浮—磁分离工艺处理含油废水的工艺流程见图1。
1.3 分析方法
采用紫外分光光度法在波长为254 nm处测定废水中的油质量浓度,计算除油率。
2 结果与讨论
2.1 气浮除油实验
经过一系列的影响因素实验,得出气浮单元最佳工艺条件为:絮凝剂PAC加入量45~55 mg/L,气浮搅拌转速200~250 r/min,气浮停留时间12~18 min,溶气压力0.35~0.40 MPa,气浮回流比20%~25%。在最佳工艺条件下进行气浮实验,进水油质量浓度平均为31.2 mg/L,出水油质量浓度平均为9.1 mg/L,除油率平均为70.8%,去除了大部分分散油和部分乳化油。
2.2 磁分离除油实验
2.2.1 絮凝剂加入量对磁分离工艺除油率的影响
加入适量絮凝剂可起到破乳的作用,并且可使油质与磁种形成磁絮体,提高磁分离效率,更好地降低废水中油质量浓度。在进水油质量浓度为26.8 mg/L、磁种加入量为50 mg/L、磁场强度为35 mT、先以300 r/min的转速搅拌2 min、再以80 r/min的转速搅拌6 min的条件下,絮凝剂PAC加入量对磁分离工艺除油率的影响见图2。由图2可见:当PAC加入量为20~25 mg/L时,絮凝效果好,除油率较高;当PAC加入量大于25 mg/L时,除油率略有下降。
2.2.2 磁种加入量对磁分离工艺除油率的影响
在进水油质量浓度为31.6 mg/L、絮凝剂PAC加入量为25 mg/L、磁场强度为35 mT、先以300 r/min的转速搅拌2 min、再以80 r/min的转速搅拌6 min的条件下,磁种加入量对磁分离工艺除油率的影响见图3。由图3可见:当磁种加入量为10~100 mg/L时,随磁种加入量的增大,除油率迅速增加;当磁种加入量为100~150 mg/L时,除油率变化不大。由此可见,当磁种加入量为100 mg/L时,已基本可以把废水中可吸附的乳化油吸附完全。
2.2.3 搅拌条件对磁分离工艺除油率的影响
在进水油质量浓度为28.5 mg/L、磁种加入量为100 mg/L、絮凝剂PAC加入量为25 mg/L、磁场强度为35 mT的条件下,先快速搅拌2 min,再慢速搅拌5 min,搅拌条件对磁分离工艺除油率的影响见图4。由图4可见,当搅拌条件为先以150 r/min的转速搅拌2 min,再以50 r/min的转速搅拌5 min时,除油率可达70.5%。
2.2.4 磁场强度对磁分离工艺除油率的影响
在进水油质量浓度为31.9 mg/L、磁种加入量为100 mg/L、絮凝剂PAC加入量为25 mg/L、先以150 r/min的转速搅拌2 min、再以50 r/min的转速搅拌5 min的条件下,磁场强度对磁分离工艺除油率的影响见图5。由图5可见:当磁场强度为0~40 mT时,随磁场强度的增加,除油率显著增 加;当磁场强度大于40 mT时,除油率增加的趋势 减缓。
综上所述,在考虑节约物料和能耗的前提下,得出磁分离单元的最佳工艺条件为:絮凝剂PAC加入量25 mg/L,磁种加入量100 mg/L,磁场强度40 mT,搅拌条件为先以150 r/min的转速搅拌2 min,再以50 r/min的转速搅拌5 min。在此最佳条件下进行磁分离实验,进水油质量浓度平均为28.9 mg/L时,出水油质量浓度平均为8.2 mg/L,除油率为71.6%。
2.3 气浮—磁分离工艺除油实验
在上述分别确定的最佳气浮单元和磁分离单元的实验条件下,进行气浮—磁分离工艺除油实验,实验结果见表1。
由表1可见:当进水油质量浓度平均为29.5 mg/L时,气浮单元出水油质量浓度平均为8.5 mg/L,除油率平均为71.1%;磁分离单元出水油质量浓度平均为4.7 mg/L,除油率平均为44.1%,总除油率平均为83.8%。由此可见,采用气浮—磁分离工艺处理含油废水,除油率高,除油效果显著、稳定。经该工艺处理后,出水中所含的少量溶解油可通过高级氧化技术进一步去除,从而达到废水回用的标准。
3 结论
a)采用磁分离工艺可去除废水中的乳化油和部分溶解油。磁分离工艺的最佳实验条件为:絮凝剂PAC加入量25 mg/L,磁种加入量100 mg/L,磁场强度40 mT,搅拌条件为先以150 r/min的转速搅拌2 min,再以50 r/min的转速搅拌5 min。
b)采用气浮—磁分离工艺处理含油废水,除油率高,除油效果显著、稳定。在进水油质量浓度平均为29.5 mg/L时,气浮单元出水油质量浓度平均为8.5 mg/L,除油率平均为71.1%;磁分离单元出水油质量浓度平均为4.7 mg/L,除油率平均为44.1%;总除油率平均为83.8%。
摘要：采用气浮—磁分离工艺处理某石化企业的含油废水,重点考察了磁分离单元的工艺条件对除油率的影响。实验结果表明磁分离单元的最佳工艺条件为:絮凝剂聚合氯化铝加入量25 mg/L,磁种加入量100 mg/L,磁场强度40 mT,搅拌条件为先以150 r/min的转速搅拌2 min,再以50 r/min的转速搅拌5 min。在最佳工艺条件下进行气浮—磁分离工艺除油实验,在进水油质量浓度平均为29.5 mg/L时,气浮单元出水油质量浓度平均为8.5 mg/L,除油率平均为71.1%;磁分离单元出水油质量浓度平均为4.7 mg/L,除油率平均为44.1%;总除油率平均为83.8%。
关键词：磁分离,磁种,气浮,絮凝,除油,废水处理
参考文献
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含油污水处理工艺 篇7
(1)蒲节能化污水处理站现状。蒲节能化现有污水站设计处理能力1 300 m3/h,工艺流程为生产废水、生活污水一同汇集至调节水池,经调节水池提升泵送至微涡流沉淀器,重力流至SBR池,出水送至出水检测池,经经检测池排水泵送至回用水站。
(2)污水站设计指标(表1)。污水处理站出水水质控制指标符合《黄河流域(陕西段)污水综合排放标准》(DB61/224-2011)一级标准控制。
表1 出水指标:(单位:mg/L)
1 污水处理站运行现状
污水处理站在2014年9月份开始调试运行,MTO装置2014年11月运行投产,自MTO装置废碱液进入污水处理系统后,由于含油量大、p H值高,导致污水处理系统无法正常运行,后新增废碱液池,将废碱液送入废碱液池。
2 新增废碱液处理系统
2.1 废碱液水质
(1)该废水PH、油、COD、总固含量明显较高,远远超出污水生化处理接受能力。分析可知:①其COD偏高与水中油含量有直接关系,去除或降低水中油含量,即可使COD降至可生化范围。②PH偏高均系水中Na CO3、Na OH含量过高所致,如去除水中油等其他杂质后,该水还可作为污水生化单元PH调节的添加剂(碱液)来充分利用。③废碱液含油量较高(约600 mg/L),对污水生化处理装置的稳定运行影响较大,需进行预处理除油,将油含量降至生化处理系统可接收浓度以内。
(2)水中存在的油类主要是以溶解油、乳化油、分散油以及浮油的形式存在,目前一般采用重力法及浮选法进行有效分离。
2.2 油类物质去除工艺概述
(1)油类物质的分类。根据油类在水中才鶅的具体形式以及含油废水来源方面的差异性,其主要可以分为溶解油、乳化油、分散油以及浮油。①溶解油:主要是通过某种化学溶解而成的分散微粒,相应的油滴直径非常小,最小是以纳米为单位。石油能够溶于水的量非常稀少,通常在5~10 mg/L。②乳化油:水中一般都会含有一定量的表面活性剂,其会促使油转变成乳化油,该种油品分散的颗粒直径相对较小,往往在0.1~2μm,主要是以乳化状态为主,难以在水中上浮。③分散油:主要是以微小油滴形态悬浮在水中,本身极为不稳定,通常特定时间以后一般会转变成浮油,颗粒直径通常在10~100μm之间。④浮油:浮油属于废水当中含油量的主要成分,一般炼油厂废水当中的浮油比例在70%左右,往往是以连续漂浮的形式,在水面形成油层或者油膜。浮油本身的分散颗粒相对较大,通常在100μm以上,容易从废水中进行分离。
(2)油类物质的处理方法。生产装置排出的含油废水,应按其所含的污染物具体数量与性质来进行分类,然后进行汇集处理。针对乳化油,通常采用混凝沉淀法、气浮法以及电解法进行处理,针对浮油与重油,通常采用重力分离法进行处理
2.3 系统处理工艺的确定及处理工艺流程
通过上文分析,综合分析本工程具体的处理要求、水量以及水质,同时结合华陆公司多年的工程案例设计及经验,废碱液及重烃火炬凝液处理系统主体工艺推荐采用“重力分离罐+多介质过滤+核桃过滤器+气浮系统+油水分离器”处理工艺,并辅以加药及储存系统。
处理工艺流程:废碱液及重烃火炬凝液分别通过管廊集中送至集水池进行均质均量(富裕水量旁路送至事故水池),集水池废水经泵(事故水池存水通过事故水池提升泵)提升至重力分离罐进行初步分离,分离出的重油及轻油分别收集至重油储罐及轻油储罐储存回收利用(定期用槽罐车外运),底部清液自流至中间水池一。中间水池一废水经泵提升至焦炭过滤器、核桃壳过滤器进一步除油,过滤器出水压力流至气浮池,过滤器反冲洗废水压力流至集水池。气浮系统主要用以去除废水中的乳化油、部分溶解油及SS,分离出的油泥自流至油泥收集池,底部清液经泵提升至油水分离器。油水分离器用以进一步去除废水中剩余的各种油类物质,分离出的油自流至油泥收集池,分离出的清液自流至中间水池二。中间水池二废水经检测合格后分三路分别送至污水处理站碱液储罐及新增污水碱液储罐回收利用,富裕水量送至现有污水站调节池达标处理。不合格废水经泵回流至前端集水池(或事故水池)再处理。油泥收集池油泥经高压泵输送至锅炉房与原煤混合燃烧。
3 系统处理效果
MTO废碱液进入废碱液池后,为降低废碱液p H值,在废碱液池和废碱液装置集水池通入净化装置排空的二氧化碳,降低了进水p H值,同时满足气浮除油的条件。经过废碱液装置出油后,出水指标合格,满足污水站进水指标。
4 结论
(1)污水处理站排水达到《黄河流域(陕西段)污水综合排放标准》(DB61/224-2011)一级标准控制,在实现减排的同时,也为后续的中水回用装置奠定了良好的基础。
(2)废碱液装置采用“焦炭过滤器+核桃壳过滤+气浮”工艺,处理能力良好,可较好的处理废碱液,降低水中含油量。
(3)通过将净化装置的废气二氧化碳的利用,降低了废碱液的PH,满足了气浮及污水处理的运行条件。
(4)废碱液装置运行还在摸索阶段,后续根据工艺运行情况,及时调整运行参数,改进、提高操作方法,保证出水水质合格。
摘要：MTO含有废水处理工艺作为一种相当重要的废水处理工艺,其发挥出的作用非常巨大。本文主要就MTO含有废水处理攻击艺术的改造进行探讨,以期能够改善MTO含有废水处理工艺技术。
关键词：MTO含油废水处理工艺,技术改造,污水处理
参考文献
[1]邢爱华,刘斌,张锐,蒋明哲,刘社田.甲醇制烯烃工艺废水处理技术研究进展[J].现代化工,2013,09:17~21.
含油污水处理工艺 篇8
核桃壳滤料作为亲水性物质, 水的润湿性使水与核桃壳的接触面增大, 油与核桃壳接触面小, 使得再生效果较好。但是在实际生产运行过程中, 核桃壳过滤器不同程度地出现了反冲洗憋压、部分构件损坏、跑料等问题。
2 核桃壳过滤罐存在问题及原因分析
2.1 存在问题
一是悬浮固体去除效果差。从滤料规格看, 核桃壳粒径普遍大于石英砂粒径, 过滤精度不如双层滤料, 因此核桃壳滤料适合在一级过率上应用, 重点去除剩余油, 而不适合应用在去除悬浮物固体的二级过滤上。
二是反冲洗憋压。搅拌式核桃壳过滤器在使用过程中为达到反冲洗效果, 必须保证反冲洗水量, 由于滤料污染严重, 在滤料表面形成板结, 反冲洗时, 板结块整体上移并堵塞筛管, 造成反冲洗憋压。当反冲洗憋压、水量减少时, 提高反冲洗压力, 使罐内压力增加, 易造成筛管损坏, 形成跑料, 进而导致反冲洗效果差。
2.2 原因分析
一是滤料质量。核桃壳滤料除应具有一定的密度 (1.3g/cm3~1.4g/cm3) 、粒径、几何形状等物理性质, 还应具有一些特殊技术要求。如核桃壳滤料需要进行脱脂及化学处理, 否则只是简单的机械粉碎、筛分, 导致滤料的吸附特性发挥不出来, 进而导致过滤器的性能下降。
二是搅拌器高速运行且不可调。过滤器采用机械搅拌配合反冲洗进行, 但受到生产运行限制, 过滤器顶部的电机、减速机占用的空间较小, 低级减速机无法实现搅拌器低速运转。
三是含油杂质较高造成滤料污染严重。经现场开罐检查, 多数核桃壳过滤器滤料顶部均有大量的油及粘度较大的胶体, 滤料本身污染也较为严重。
四是反冲洗工艺不完善。按设计要求, 滤罐反冲洗时, 应先用小强度水流使滤料充分膨胀, 再加大强度冲洗, 强度逐渐增加, 当反冲洗结束时, 强度逐渐减小, 滤料均匀回落。但油田早期已建污水站反冲洗无变强度、变流量控制程序, 反冲洗过程靠人工调节, 如果控制不当, 滤料膨胀不均匀, 很难保证滤料的再生效果, 影响使用寿命。
五是滤料流失。罐顶空间存有凝油, 反冲洗不能将其排出, 堆积达到一定厚度时反冲洗憋压, 而滤罐排水管过长, 当滤罐长期处于反冲洗憋压情况下运行时对滤罐内部配件的冲击, 易使筛管断裂、支撑变形、焊口及进出口容易开裂, 导致跑料现象发生。
3 解决措施
3.1 技术方面
一是加强问题分析。虽已初步确定了核桃壳过滤器使用故障的原因, 但需进一步开展定性定量分析。通过多年对滤罐开罐检查, 已取得了核桃壳过滤器内部结构损坏情况、滤料污染状况等信息。
二是开展去除杂质试验。针对高含量杂质对核桃壳滤料的影响, 需进一步开展试验研究, 力求探索出能够在滤前大幅度降低污水中的有机杂质 (即污染滤料高效清洗) 的处理技术及工艺。根据前期技术调研, 通过化学药剂投加法等技术, 不仅可以提高滤料再生效果, 同时可提高处理水质。
3.2 改造方面
为解决反冲洗憋压和跑料等问题, 可推广应用先进科学技术, 例如过滤器结构改进为低压稳流式结构等。
3.3 管理方面
一是控制滤前水质。在生产中通过降低放水含油、改善沉降效果、容器连续收油等措施, 保证滤前水质达标, 缓解过滤工艺负担。
二是摸索运行参数。通过调试各类运行参数 (正滤的压力、水量, 反冲洗的强度、周期、时间等) 观察正滤、反冲洗的压力、水量变化, 通过连续取样化验滤后水质观察反冲洗效果, 通过定期开罐检查观察滤料污染及流失情况, 不断总结核桃壳过滤器使用经验, 相应确立不同处理条件下的运行规律。
三是加强岗位工人的培训和完善管理制度。进一步修订完善核桃壳过滤器使用管理办法, 加强岗位工人的培训, 要求岗位员工严格执行相关的技术操作规定, 特别是必须进行变频反冲洗, 避免人为的生产故障。
四是及时清洗滤料、补充滤料。应考虑定期投加助洗剂, 提高滤料再生效果。另一方面摸索滤料清洗规模, 定期对滤料进行化学药剂清洗。同时对滤料定期更换, 对跑料的过滤罐及时整改并进行补料。
五是投加絮凝剂。针对核桃壳过滤器去除悬浮固体效果差的问题, 分析一方面是由于核桃壳滤料本身性质限制所致;另一方面是由于开发方式、开发层位的变化, 采出水中悬浮固体颗粒变细, 桃壳过滤器污水站均应在沉降工艺投加絮凝剂, 提高悬浮固体去除。
4 结语
含油污水处理工艺 篇9
本工作以含油浮渣为原料制备了一种含碳吸附剂,并用于含油污水的处理。采用比表面分析仪和SEM技术对含碳吸附剂进行表征。通过正交实验考察了含碳吸附剂加入量、吸附时间、吸附温度和污水pH对含油污水处理效果的影响,并对含碳吸附剂加入量和吸附时间两个主要因素进行了单因素实验,以期找到最佳的污水处理条件。
1 实验部分
1.1 材料和仪器
含油浮渣:辽河油田联合站污水处理厂,主要指标见表1。由表1可见,含油浮渣的含水率很高,含油率和含渣率相对较低。含油浮渣浸出液中的重金属含量低于GB 8978—1996《污水综合排放标准》[12]中的二级指标要求。
木质活性炭:东莞洪笙活性炭有限公司,含水率不大于10%,灰分不大于5%。
含油污水:辽河油田曙光采油厂,COD为502.12 mg/L,石油类质量浓度为45.31 mg/L,pH=7。
Quanta200型钨灯丝环境扫描电子显微镜:FEI香港有限公司;F-Sorb2400型氮吸附比表面分析仪:北京金埃谱科技有限公司。
1.2 含碳吸附剂的制备
称取500 g含油浮渣于热解炉中密闭热解。升温速率为10℃/min,热解温度650℃,热解停留时间2 h,全程氮气保护。热解过程中冷凝分离出的不凝气、油和水均可回收利用。先后用无机混合酸液和无机碱液洗至反应后固体产物中的灰分和氧化物充分溶解。将剩余固体水洗至中性,烘干,研磨后过200目筛,最终得到27.64 g含碳吸附剂,收率为5.53%。
1.3 含碳吸附剂处理含油污水
取一定量含碳吸附剂加入到盛有100 mL含油污水的锥形瓶中,置于恒温振荡仪上振荡吸附一定时间,过滤后测定吸附前后污水中的COD和石油类质量浓度。
1.4 分析方法
采用氮吸附比表面分析仪分析试样的孔结构;采用SEM技术观察试样的微观形貌。
分别按照HJ/T 399—2007《水质化学需氧量的测定快速消解分光光度法》[13]和HJ 637—2012《水质石油类和动植物油的测定红外分光光度法》[14]测定含油污水的COD和石油类质量浓度。
2 结果与讨论
2.1 含碳吸附剂的元素组成
含碳吸附剂与木质活性炭的元素组成见表2。由表2可见,含碳吸附剂中碳元素含量高达90%(w)以上,与木质活性炭中碳元素含量相当。
2.2 含碳吸附剂的孔结构表征
含碳吸附剂和木质活性炭的表面特性参数及碘吸附值见表3。由表3可见:含碳吸附剂的比表面积相对较小,但孔隙体积和平均孔径较大,孔径分布较宽;木质活性炭的孔径小,比表面积较大;木质活性炭的碘吸附值较含碳吸附剂大,说明含碳吸附剂中的中孔较多,而木质活性炭的孔径分布则以微孔为主。
2.3 含碳吸附剂的SEM表征
含油浮渣、含碳吸附剂和木质活性炭的SEM照片见图1。由图1可见:含油浮渣的表面光滑,油相明显;含碳吸附剂表面粗糙,分布有大小不一的孔隙;木质活性炭则质地紧密,孔径小且分布均匀。
2.4 正交实验
在固液吸附体系中,主要的影响因素包括吸附剂加入量、吸附时间、吸附温度和污水pH[15,16]。
针对以上4种主要因素,设计4因素3水平的正交实验。正交实验因素水平见表4。正交实验结果见表5。
1)ka1,ka2,ka3,Ra以COD去除率为考察指标。2)kb1,kb2,kb3,Rb以石油类去除率为考察指标。
由表5可见:分别以COD去除率和石油类去除率为考核指标时,各影响因素的大小顺序均为含碳吸附剂加入量>吸附时间>吸附温度>污水pH;最佳条件组合均为A3B2C2D2,即含碳吸附剂加入量为40 g/L,吸附时间为60 min,吸附温度为30℃,污水pH为7。
综合考虑经济成本和国家污水排放标准的相关规定,对含碳吸附剂加入量和吸附时间这两个主要因素进行单因素实验,以期找到最合适的污水处理条件。
2.5 含碳吸附剂加入量对污水处理效果的影响
在吸附温度为30℃、吸附时间为60 min、污水pH为7的条件下,含碳吸附剂加入量对污水处理效果的影响见图2。由图2可见:随含碳吸附剂加入量的增加,COD去除率和石油类去除率均逐渐增加;当含碳吸附剂加入量为20 g/L时,污水中的COD和石油类质量浓度已分别下降至42.62 mg/L和5.83 mg/L,COD和石油类的去除率分别为91.51%和87.1%,达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》中的二级排放标准。综合考虑处理成本及污水处理效果,选择最佳含碳吸附剂加入量为20 g/L。
●COD去除率;■石油类去除率
2.6 吸附时间对污水处理效果的影响
在吸附温度为30℃、污水pH为7、含碳吸附剂加入量为20 g/L的条件下,吸附时间对污水处理效果的影响见图3。由图3可见:随吸附时间的延长,COD去除率和石油类去除率均逐渐增加;当吸附时间达60 min后,继续延长吸附时间,COD去除率和石油类去除率的变化不大。故确定最佳吸附时间为60 min。
●COD去除率;■石油类去除率
2.7 含碳吸附剂与木质活性炭的污水处理效果比较
在吸附温度为30℃、吸附时间为60 min、吸附剂加入量为20 g/L、污水pH为7的最佳实验条件下,分别采用含碳吸附剂与木质活性炭处理初始COD为502.12mg/L、石油类质量浓度为45.31 mg/L的含油污水。含碳吸附剂与木质活性炭对含油污水处理效果的比较见表6。由表6可见,含碳吸附剂的污水处理效果优于木质活性炭。这是由于,污水中石油类等有机污染物的分子较大,吸附这些有机污染物的能力往往受吸附剂中中孔数量的影响[17],木质活性炭的孔径小,以微孔为主,因而吸附有机大分子污染物的效果不如含碳吸附剂。
3 结论
a)以含油浮渣为原料制备含碳吸附剂,收率为5.53%。比表面积分析和SEM技术的表征结果显示:制得的含碳吸附剂中碳元素含量高,表面粗糙,孔径分布以中孔为主,比表面积为477.5 m2/g,碘吸附值为376.48 mg/g。
b)通过正交实验和单因素实验得到含碳吸附剂处理含油污水的最佳条件为:吸附温度30℃,吸附时间60 min,含碳吸附剂加入量20 g/L,污水pH 7。在最佳实验条件下,处理初始COD为502.12mg/L、石油类质量浓度为45.31 mg/L的含油污水,处理后的COD和石油类质量浓度分别为42.62 mg/L和5.83 mg/L,COD和石油类的去除率分别为91.51%和87.1%。达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》中的二级排放标准。
油库含油污水处理流程探讨 篇10
笔者对某油库污水处理流程进行粗浅的设计和分析, 供大家探讨。
工程实例
某油库属于河边油库, 接卸油料需要用水辅助卸油、扫管线, 以接卸单罐2船柴油或汽、柴油各1船 (以目前船舶运输的承载量计算, 是油库一天的可接卸的工作量) 为最大排污水量, 约为250m3, 接卸完成后油罐排出的罐底水均经静置至油水分离后再进入污水处理系统处理, 操作步骤是经三级过滤: (1) 经过油水分离池静置不少于5h, 该池容积为270m3, 可容纳一次一天的作业量的最大排污水量, 进行油水分离; (2) 收集浮在水面的油污, 将该池的水排到滤水池, 该池容积为150m3, 再由滤水池排到净水池; (3) 净水池容积为100m3, 静置不少于3h后, 再排入污水处理系统。
1 进出水水质
进入废水处理站前先经油水分离池、滤水池和净水池进行沉淀、调节进入污水处理站的废水水质已大幅下降, 水质参数如表1。
要求含油废水经处理后, 出水水质达到《污水综合排放标准》 (GB8978-1996) 中的一级标准, 即如表2。
2 废水处理工艺流程
根据污水的水质特征以及相关废水的处理经验选用的工艺流程如图1。
2.1 工艺流程说明
油污水经管道自流进入调节池, 均衡水量、水质后经泵, 同时投加PAC、PAM后进入气浮浮选分离, 将破乳后的油及悬浮物通过气浮原理从水相中分离出来, 在此过程中COD也得到相应去除。
气浮池出水由提升泵提升至核桃壳过滤器进行过滤处理, 以保证出水全面达标排放。
经过滤器过滤处理后的废水与库区生活污水进入CASS池进行生化处理, 以除去污水中的有机物, 出水由加压泵提升进入多介质过滤器, 出水达标排放。
调节池的废油由人工定期清理, 气浮池及CASS池剩余污泥排入污泥池, 定期外运, 污泥池上清液回流至调节池, 重新进入处理系统, 防止二次污染。
2.2 各处理单元说明
(1) 调节池
在整个处理系统中设置了污水调节池。通过调节池设置, 能充分平衡水质、水量, 使污水能比较均匀进入后续处理单元, 提高整个系统的抗冲击性能及减少处理单元的设计规模, 有利于降低运行成本和水质波动带来的影响。水泵控制采取液位自动控制方式, 水泵将根据设定的液位高度自动启停。
(2) 气浮池
气浮处理法就是向废水中通入空气, 并以微小气泡形式从水中析出成为载体, 使废水中的乳化油、微小悬浮颗粒等污染物质粘附在气泡上, 随气泡一起上浮到水面, 形成泡沫———气、水、颗粒 (油) 三相混合体, 通过收集泡沫或浮渣达到分离杂质、净化废水的目的。浮选法主要用来处理废水中靠自然沉降或上浮难以去除的乳化油或相对密度接近于1的微小悬浮颗粒。
(3) 核桃壳过滤器
该过滤器采用经特殊加工后的核桃壳为过滤介质具有较强的吸附能力, 并且滤料能反洗再生, 抗压能力强 (23.4kg/cm2) , 化学性能稳定 (不易在酸、碱溶液中溶解) , 硬度高。耐磨性好、长期使用不需要更换, 吸附截污能力强 (吸附率25~53%) 、亲水性好、抗油浸。因该滤料比重略大于水 (1.225g/cm3) , 反洗再生方便, 其最大特点就是直接采用滤前水反洗, 且无需借助气源和化学药剂, 运行成本低、管理方便、反冲洗强度低、效果好、滤料不易腐烂、经久耐用、并可根据水质要求, 采取单级或双级串联使用, 具有去油污能力强等特点。
(4) CASS池
本工艺CASS池设有配水系统、曝气系统、滗水系统、污泥回流系统, 结构上分为生物选择区和主反应区。生物选择区是设置在CASS池前端的小容积区, 是根据活性污泥反应动力学原理而设置的;通过主反应区污泥的回流并与进水混合, 可充分利用活性污泥的快速吸附作用去除溶解性有机物, 有利于改善污泥的沉降性能, 防止污泥膨胀的发生;此区还具有良好的脱氮功能, 可将NOx-转化为N2排入空气。有机物最终的去除和硝化反应的场所在主反应区, 运行过程中, 通常对主反应区的曝气强度进行控制, 以使主反应区内废水处于好氧状态。
整个CASS运行系统采用PLC控制, 运行基本参数设定为:周期T=12h, 每天2周期。初始周期内时间分配:进水-曝气9.0h, 静沉1.5h, 滗水1.0h, 闲置阶段0.5h。该控制系统运行周期和每个周期内各个阶段的运行时间可根据水质、水量的变化进行重新设定。该控制系统可以做到系统运行的最优化。完整的CASS工艺运行分为四个阶段:
(1) 曝气阶段。边进水边曝气, 同时将主反应区的污泥回流至生物选择区, 回流比为0.5~1.0。
(2) 沉淀阶段。停止曝气, 静置沉淀以使泥水分离, 在沉淀刚开始时, 由于曝气所提供的搅拌作用能使污泥发生絮凝, 随后污泥以区域沉降的形式下降, 因而所形成的沉淀污泥浓度较高。与SBR工艺不同的是, CASS工艺在沉淀阶段不仅不停止进水, 而且污泥回流也不停止。
(3) 撇水阶段。处于撇水状态时不停止进水。撇水期间, 污泥回流系统照常工作, 其目的是提高选择区的污泥浓度, 促进反硝化作用;系统定期外排泥也在此阶段进行。
(4) 闲置阶段。正常闲置期是在撇水器恢复运行状态后开始, 根据运行情况可调整。闲置期间继续进水, 污泥回流系统照常工作。
(5) 多介质过滤器
多介质过滤器利用填充介质的吸附与过滤功能除了能去除由酚、石油类等引发的臭味和由各种有机污染物及铁、锰等形成的色度外, 还可用于去除汞、铬等重金属离子和合成洗涤剂及放射性物质等。
3 构筑物及设备设计参数
3.1 调节池
材质:钢筋混凝土, 数量:1座, 水力停留时间:25.2h, 有效容积:255m3, 水面超高:0.5m, 尺寸:15m×5m×4.5m。
配套设备:撇油机1台, 超声波电磁流量计1个。
提升泵:2台 (Q=15m3/h, H=15m, 3k W, 耐磨渣浆1用1备) 。
3.2 气浮池
材质:碳钢防腐 (内衬玻璃钢) , 数量:1座, 水力停留时间:1.3h。
尺寸:5.0m×2.0m×2.5m。
配套设备:溶气泵1台, 回转式刮渣机1台, 管道混合器1台。
3.3 中间水池
材质:钢筋混凝土, 数量1座, 水力停留时间5h, 有效容积56m3, 有效水深3m, 水面超高0.5m, 尺寸5m×2.8m×4.5m。
配套设备:二级提升泵2台 (Q=15m3/h, H=15m, 1.5k W, 1用1备) 。
3.4 核桃核过滤器
材质:碳钢防腐, 数量1座, 尺寸准800。
配套设备:反冲洗泵2台 (Q=30m3/h, H=55m, 7.5k W, 1用1备) 。
3.5 CASS池
材质:钢筋混凝土, 数量1座, 水力停留时间28.8h, 有效容积300m3, 有效水深6.0m, 水面超高0.5m, 尺寸10m×5m×6.5m。
配套设备:微孔曝气器200套 (准125) , 风机2台 (3.28Nm3/min, 58.8k Pa, 7.5k W, 一用一备) , 滗水器1台 (B-XBS150) , 潜水推流器1台 (QJB0.85/8-260/3-740C) , 污泥回流泵2台 (Q=15m3/h, H=10m, 1.5k W, 1用1备) 。
3.6 清水池
材质:钢筋混凝土, 数量1座, 水力停留时间5h, 有效容积56m3, 有效水深4m, 水面超高0.5m, 尺寸:4m×3.5m×4.5m。
配套设备:三级提升泵2台 (Q=15m3/h, H=15m, 1.5k W, 1用1备) 。
3.7 多介质过滤器
材质:碳钢防腐, 数量1座, 尺寸准1200
配套设备:反冲洗泵2台 (Q=30m3/h, H=55m, 7.5k W, 1用1备) 。
3.8 污泥池
材质:钢筋混凝土, 数量1座, 有效容积87m3, 有效水深5.0m, 水面超0.5m尺寸:5m×3.5m×5.5m。
4 工艺技术特点
本工艺主要特点在于CASS池, CASS工艺具有以下优势:
流程简洁, 省去了二沉池。
连续进水, 分段出水, 省去缓冲池。
占地面积较小, 比普通曝气法小20~30%。
运行费用省, 采用全自动控制, 管理简单方便。
处理效率高, 出水水质好。
运行可靠, 耐负荷冲击能力强, 不发生污泥膨胀。
5 结语
本工程好氧工艺采用CASS工艺, 该工艺是在SBR工艺基础上发展起来的, 与SBR工艺不同的是, CASS工艺在沉淀阶段不仅不停止进水, 而且污泥回流也不停止。本工艺经多介质过滤器后的出水预期应能达到污水综合排放标准中的一级标准要求。
参考文献
[1]《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》 (CJJ31-89) .
[2]《污水综合排放标准》 (GB18918-2002) .
[3]《中华人民共和国水污染防治法》.
[4]《中华人民共和国环境保护法》.
[5]《室外排水设计规范》 (GB50014-2006, 2014年版) .
[6]《石油化工污水处理设计规范》 (GB50747-2012) .
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