污水排放新標準達標治理技術(shù)改造

董 進，陳云勵

（中國石油撫順石化公司 石油三廠, 遼寧 撫順 113001）

石油三廠是隸屬于中國石油撫順石化公司的生產(chǎn)企業(yè)，是二次加工的大型煉化企業(yè)，是我國高壓加氫工藝技術(shù)的發(fā)源地，擁有分子篩脫蠟、重整芳烴、中壓加氫、高壓加氫、80萬t/a柴油調(diào)合5條生產(chǎn)主線和176萬t/a年動力鍋爐；8 480萬t/a循環(huán)水場和1 500 t/a硫磺回收及600 t/h污水處理等輔助生產(chǎn)裝置；具有380萬t/a原料油二次加工能力。主要產(chǎn)品有航空煤油、柴油、洗滌劑原料、苯類等30余種優(yōu)質(zhì)石油化工產(chǎn)品。

1 項目背景

石油三廠污水處理裝置位于岸邊，距廠區(qū) 1.5 km。水凈化裝置于1977年7月開始興建，一期工程主要有集水井、隔油池、一、二級浮選池、溶氣罐等設(shè)施，1979年9月竣工投產(chǎn)。二期工程主要有合建式曝氣池、提升水池、回用水池、砂濾池、廢水池等，1980年9月投入使用。裝置設(shè)計處理量為600 m3/h。污水處理裝置自投用之日起至2001年9月先后進行多次的改造，其污水處理部分運行一直較為平穩(wěn)，外排水出水水質(zhì)可滿足原遼標要求。

2008年，遼寧省頒布了新的《遼寧省污水綜合排放標準》（DB21/1627-2008），新標準要求的外排水水質(zhì)較原標準更加嚴格，現(xiàn)污水處理裝置污水工藝流程及設(shè)計參數(shù)已不能滿足日趨嚴格的水質(zhì)要求，出水CODcr、懸浮物不能穩(wěn)定達標，污水處理裝置外排水不能穩(wěn)定達到新遼標要求，外排水受到限制，改造勢在必行。同時，對于不能正常運行的污水回用裝置進行改造，從而減少石油三廠新鮮水耗量，以滿足中石油對地區(qū)公司噸油水耗的要求，緩解石油三廠水資源緊張的現(xiàn)狀。

2 原有狀況

2.1 污水處理場原有工藝流程

石油三廠各生產(chǎn)裝置（包括催化劑廠、南輸首站）所排放的工業(yè)廢水和生活污水經(jīng)￠1 200 mm的混凝土管道進入水凈化裝置后，首先經(jīng)機械格柵除去粗大懸浮物和雜質(zhì)后，進入集水井 1。集水井內(nèi)的污水經(jīng)提升泵提升進入均質(zhì)罐中，均質(zhì)罐出水靠液位差進入隔油池中，進行進一步油水分離和泥水分離。隔油池出水由浮選提升泵輸送至浮選池內(nèi)，去除乳化油和細小懸浮物。浮選池出水靠位差進入曝氣池后，在曝氣區(qū)連續(xù)供氧條件下，活性污泥與污水中的有機污染物進行生化反應(yīng)，泥水混合液出流到沉淀區(qū)，進行泥水分離。下沉的活性污泥經(jīng)回流縫回流到曝氣區(qū)，維持曝氣池內(nèi)污泥濃度；沉淀區(qū)上部的澄清水經(jīng)溢流堰流出曝氣池。曝氣池出水水質(zhì)達到排放標準排至總排口。污水處理流程框圖見圖1。

圖1 污水處理流程框圖Fig.1 Sewage disposal flow diagram

2.2 污水回用部分

曝氣池出水首先自流進入提升水池，由提升水泵將污水提升進入生物移動床。生物移動床出水自流進入斜板沉淀池進行泥水分離。分離出來的脫落生物膜和出水中其它的固體沉入斜板沉淀池下部，由污泥泵定時啟動打回浮洗池的總?cè)肟诠芫€內(nèi)。斜板沉淀池上層清水自流進入中間水池，由過濾罐提升水泵升至過濾罐。過濾器出水進入無閥濾池，進一步去除水中的懸浮物。無閥濾池出水自流進入緩沖水池，一部分水經(jīng)溢流進入回用水池，另一部分出水由由反滲透提升泵提升到活性炭過濾罐，經(jīng)過活性炭深度過濾后進入反滲透系統(tǒng)（RO膜）除鹽，反滲透出水進入回用水池，RO濃水排至裝置外排口。污水回用工藝流程見圖2。

圖2 污水回用工藝流程框圖Fig.2 Sewage recycling process flow diagram

2.3 污水處理場存在的問題

2.3.1 升級達標改造的問題

污水處理裝置外排水不能穩(wěn)定達到新《遼寧省污水綜合排放標準》（DB21/1627-2008）的要求。水凈化裝置2009年1月～2009年12月共分析1 095次，CODcr>50 mg/L的168次，按新地標合格率為85%，最大CODcr值132 mg/L，最小CODcr值為10.2 mg/L。2009年SS月平均值超過20 mg/L的月份共計10個月。

2.3.2 工藝技術(shù)路線的問題

（1）水凈化裝置現(xiàn)設(shè)置兩座均質(zhì)罐，均質(zhì)罐內(nèi)的浮油及泥渣的去除采用人工操作，操作繁瑣，操作人員勞動強度大。

（2）污水處理生化工藝采用4座合建式曝氣沉淀池并聯(lián)，沉淀池與曝氣池合建于一個圓型池中，沉淀池設(shè)于外環(huán)，與中間的曝氣池底有回流污泥縫相通。但由于曝氣池和沉淀池合建于一個構(gòu)筑物，難于分別控制和調(diào)節(jié)，運行不靈活，出水水質(zhì)難于保證，COD、氨氮去除效率不高。

（3）水凈化裝置曝氣沉淀池出水直接外排，外排水水質(zhì)缺少把關(guān)手段。

（4）污水回用部分工藝上有缺陷，RO膜預(yù)處理工藝不能滿足回用進水水質(zhì)要求，從2005年建成至今，RO膜僅運行了5天。

根據(jù)以上的分析可以看出，水凈化裝置出水要達到新遼標要求的預(yù)期目標，保證水凈化裝置的穩(wěn)定運行，就必須對水凈化裝置進行改造及優(yōu)化。

3 改造內(nèi)容

石油三廠污水排放新標準達標治理改造工程包括污水處理、三級處理二個部分。項目組成見表1。

預(yù)處理工藝的改造內(nèi)容：改造均質(zhì)罐，罐內(nèi)新設(shè)置自動收油和排泥設(shè)施。

生化處理工藝的改造內(nèi)容：采用水解酸化+兩級好氧處理工藝對現(xiàn)有的生化池進行改造［1］。

深度處理工藝的改造內(nèi)容：采用氣浮濾池工藝（溶氣氣浮與多介質(zhì)濾池相結(jié)合的一種新型濾池），對現(xiàn)有膜系統(tǒng)拆除。

表1 項目組成Table 1 Part of the sewage farm

3.1 工藝過程

石油三廠各生產(chǎn)裝置（包括催化劑廠、南輸首站）所排放的工業(yè)廢水和生活污水經(jīng)￠1 200 mm的混凝土管道進入水凈化裝置。

來水首先經(jīng)機械格柵除去粗大懸浮物和雜質(zhì)后，進入集水井進行油水分離和泥水分離，進水井中上浮的污油用揀油泵抽至污油罐中，然后外運。下沉的污泥待裝置檢修時清理。集水井內(nèi)的污水經(jīng)提升泵（利舊）提升進入均質(zhì)罐中，以調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量，罐內(nèi)設(shè)置了自動收油和排渣的設(shè)施，罐中的浮游和泥渣可自動分別排至污油間和污泥池中。均質(zhì)罐出水靠液位差進入6座并聯(lián)運行的浮選池（利舊）去除污水中的浮油和懸浮物，為進水提供保障。經(jīng)過除油的污水重力流入中間水池，經(jīng)泵提升到 2座水解酸化池處理。水解酸化池出水重力流進入 2座好氧池，好氧池出水重力流進入4座曝氣池（利舊），回流污泥進入回流污泥池，通過污泥泵提升，分別供給水解酸化池、好氧池、曝氣池，剩余活性污泥排入浮渣池。三個單元的生化處理去除污水中的懸浮物、COD等污染物。曝氣池出水重力進入提升水池（利舊），通過氣浮提升泵，壓至管式反應(yīng)器經(jīng)加藥混合反應(yīng)后進入2座并聯(lián)運行的氣浮裝置，對污水中的殘留懸浮物進行去除，氣浮裝置出水進入過濾吸水池，通過過濾提升泵提升至8臺并聯(lián)運行的雙濾料過濾器［2，3］，對水中的懸浮物進一步去除，出水進入外排水池，一部分達標自流外排，另一部分通過回用泵輸送至廠內(nèi)做循環(huán)水場補水。

污水處理場為原有裝置改造，處理能力為 600 m3/h，回用水處理能力30 m3/h。

改造后污水處理流程見圖3。

圖3 石油三廠污水處理裝置改造后流程圖Fig.3 Sewage disposal flow diagram after plant modification

表2 設(shè)計進水指標Table 2 Designed date of inlet water quality

3.2 水質(zhì)確定

設(shè)計進水指標見表2。

出水水質(zhì)表見表3。

表3 出水水質(zhì)表Table 3 Outlet water quality

試運行監(jiān)測數(shù)據(jù)見表4。

表4 試運行監(jiān)測數(shù)據(jù)Table 4 Date monitored during test running

3.3 各工藝階段處理效率

各工藝階段水質(zhì)指標見表5。

表5 各工藝階段水質(zhì)指標Table 5 Water quality obtained from different process stage

（續(xù)表5）

4 結(jié) 論

（1）在試運行期間，污水處理出水水質(zhì)能夠穩(wěn)定達到遼寧省《污水綜合排放標準》（DB21/1627-2008）直排標準，且嚴于標準排放，回用水的品質(zhì)也可以得到保障。

（2）投運后按處理量（試運行期間水量為220~260 m3/h），和進出水水質(zhì)計算，每年比改造前可減少向水體排放的COD總量為10.8 t，SS排放量將削減4.8 t/a年，可少繳排污費和市政設(shè)施占用費約26萬元左右；污水處理場“三泥”產(chǎn)生量將減少320 t，可節(jié)省固廢處置費約18.3萬元。

（3）改造后污水場處理水量的 10%可回用，同時可節(jié)約新鮮水24萬m3/a，全年可節(jié)約62萬元。

［1］王良均，吳孟周.石油化工廢水處理設(shè)計手冊[M].北京：中國石化出版社，1996.

［2］黃彭，馬見波.深度處理在污水回用中的應(yīng)用[J].石化技術(shù)與應(yīng)用，2004，22（增刊）：19-21.

［3］馬云，黃風(fēng)林，田小博.煉油廠污水深度處理與回用技術(shù)綜述[J].石油化工環(huán)境保護，2005，28（3）：22-25.