一體化污水處理系統(tǒng)在輸氣站場的應(yīng)用

史紅國

（中國石油管道中原輸油氣分公司）

一體化污水處理系統(tǒng)在輸氣站場的應(yīng)用

史紅國

（中國石油管道中原輸油氣分公司）

針對長輸管道輸氣站場生活污水處理不達(dá)標(biāo)的問題，冀寧聯(lián)絡(luò)線冀魯段站場采用一體化污水處理系統(tǒng)有效解決了這一難題。文章介紹了冀魯輸氣站場污水處理系統(tǒng)的組成與工藝流程，并分析了系統(tǒng)的環(huán)保與經(jīng)濟(jì)效益。該系統(tǒng)出水水質(zhì)指標(biāo)COD、SS、氨氮等滿足GB 8978—1996《綜合污水排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級標(biāo)準(zhǔn)，日節(jié)約水費(fèi)20元，具有良好的環(huán)境與經(jīng)濟(jì)效益。

輸氣站場；生活污水處理系統(tǒng)；冀魯段

0 引 言

輸氣站場未經(jīng)處理的生活污水直接排放會產(chǎn)生環(huán)境污染，同時(shí)造成水資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。從經(jīng)濟(jì)及環(huán)保方面考慮，迫切需要對輸氣站內(nèi)的污水進(jìn)行處理并加以循環(huán)利用。冀寧聯(lián)絡(luò)線冀魯段站場污水處理系統(tǒng)有效解決了這一問題，取得了較好的效果。

1 解決方案

1.1 工藝選擇

生活污水處理工藝不僅考慮投資、占地、運(yùn)行費(fèi)用，還要考慮輸氣站場整體布局美觀、協(xié)調(diào)，避免出現(xiàn)噪聲及二次污染的情況，冀寧聯(lián)絡(luò)線冀魯段各站場采用生物膜法污水處理工藝，具有以下特點(diǎn)［1］。

◆污水處理設(shè)備可埋入地下，地表可作為綠化或廣場用地，因此該設(shè)備不占地表面積，不需建廠房；

◆污水處理設(shè)備產(chǎn)泥量較少，一般僅需約1～3 a排泥一次；

◆因設(shè)備采用全密封結(jié)構(gòu)且埋入地下，處理時(shí)無噪聲、無異味，對周圍環(huán)境無影響；

◆污水處理設(shè)備沒有動力設(shè)備，因此平時(shí)無需專人管理，沒有運(yùn)行費(fèi)用和管理費(fèi)用，不需人員啟停設(shè)備、更換耗材等。

1.2 系統(tǒng)基本組成

污水處理系統(tǒng)［2］組成如圖1所示。

1.3 主要處理單元

1.3.1 粗格柵

粗格柵用以攔截污水中的大塊漂浮物，保證后續(xù)處理設(shè)備的正常運(yùn)行，減輕處理負(fù)荷，為系統(tǒng)的長期正常運(yùn)行提供保證。柵渣需定期清理。

圖1 污水處理系統(tǒng)組成

1.3.2 沉淀池

經(jīng)過格柵處理的生活污水進(jìn)入沉淀池，設(shè)置該池主要是強(qiáng)化預(yù)處理的作用，其功能有以下兩方面：一是沉淀密度較大的無機(jī)顆粒雜質(zhì)；二是通過水解、酸化反應(yīng)，將廢水中的有機(jī)固體及不易生物降解的有機(jī)物分解為小分子溶解性有機(jī)物，便于后續(xù)生化處理，縮短生化時(shí)間，提高去除效率。

1.3.3 一體化污水設(shè)備◆厭氧池 污水中生化性很差的某些高分子物質(zhì)和不溶性物質(zhì)通過厭氧水解酸化，降解為小分子物質(zhì)和可溶性物質(zhì)，提高BOD5／CODCr值，為后續(xù)好氧生化處理創(chuàng)造條件。同時(shí)生物膜在厭氧條件下將聚磷酸鹽分解并轉(zhuǎn)化成無機(jī)磷酸鹽，而在后續(xù)的好氧和缺氧條件下，無機(jī)磷酸鹽將被轉(zhuǎn)化成聚磷酸鹽而貯存，從而實(shí)現(xiàn)用生物法來達(dá)到脫氮除磷的目的。另外后續(xù)設(shè)備產(chǎn)生的剩余污泥全部回流到厭氧生化段，因污泥在厭氧生化段有足夠的停留時(shí)間，能進(jìn)行徹底的厭氧消化，使整個系統(tǒng)沒有剩余污泥排放，即達(dá)到自身的污泥平衡。厭氧池中設(shè)有立體彈性填料，該填料屬密集型生化填料，它具有使用壽命長、易掛膜、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，且水流特性較穩(wěn)定，是生物膜生長的理想場所。再則填料之間不易結(jié)團(tuán)，避免了堵塞［3］。

◆生化池 共分一、二、三級，每級單獨(dú)一個池，主要降解和凈化污水中的大部分有機(jī)物。耗氧菌以填料為載體，利用污水中的有機(jī)物為食料，將污水中的有機(jī)物分解成無機(jī)鹽類，從而達(dá)到凈化的目的。生化池采用生物接觸式氧化設(shè)備，有利于減少設(shè)備的現(xiàn)場安裝調(diào)試時(shí)間。生化池內(nèi)有立體彈性填料（與厭氧池中相同），污水在生化池內(nèi)不斷內(nèi)循環(huán)，污水中的有機(jī)物與填料上的生物膜充分接觸被降解。生化池中設(shè)有曝氣器，用來增加好氧處理過程中污水的氧含量，氣源由兩臺HC回轉(zhuǎn)式風(fēng)機(jī)交替提供。

◆二次沉淀池 生化池出水自流進(jìn)入二次沉淀池進(jìn)行沉淀處理，進(jìn)一步沉淀脫落的生物膜及無機(jī)小顆粒。沉淀池設(shè)計(jì)成豎流式沉淀池，上部設(shè)溢水槽，中部為沉淀區(qū)，下部為污泥斗。經(jīng)過沉淀處理的水通過溢水槽進(jìn)入后續(xù)處理設(shè)備，沉淀下來的污泥定期抽至污泥池。

◆清水池 經(jīng)前級處理后，如污水中的病毒病菌尚未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，為防止病毒病菌的傳播及水體再次變質(zhì)，污染環(huán)境，可采用氯片消毒。

◆污水提升井 污水提升井主要用于收集污水處理

設(shè)備的出水，便于用提升泵提升排放。

1.4 控制系統(tǒng)組成與條件設(shè)定

控制系統(tǒng)采用Programmable Controller作為中央控制器，主要控制一臺潛污提升泵的起停、兩臺風(fēng)機(jī)的相互切換、一臺污水提升泵的起停和二次沉淀池提泥系統(tǒng)的運(yùn)行等［4-5］。

◆潛污提升泵 潛污提升泵選用兩臺，分工作泵和備用泵，一用一備，水泵型號為50WQ10-10-0.75，為潛水式無堵塞排污泵，功率為0.75 k W；水泵的啟動受沉淀池液位控制器控制，液位控制器由全密封結(jié)構(gòu)的水銀液位開關(guān)、浮球組件等構(gòu)成，浮球組件是液位控制器的感測元件，在傳感筒中可以隨水位自由浮動。沉淀池內(nèi)設(shè)有兩只液位控制器。

◆風(fēng)機(jī) 采用HC回轉(zhuǎn)式風(fēng)機(jī)，共采用兩臺，一用一備，在12 h內(nèi)交替切換。該風(fēng)機(jī)噪聲較小，使用壽命長，型號為HC-40IS，功率為1.5 k W。

◆污水提升泵 污水提升泵選用兩臺，分工作泵和備用泵，一用一備，水泵型號為50WQ10-10-0.75，為潛水式無堵塞排污泵，功率為0.75 k W。

◆二次沉淀池排泥 二次沉淀池排泥采用氣提的方法，定期抽至污泥池中，采用電磁閥進(jìn)行控制，一般每12 h提升一次（根據(jù)污水處理量的大小設(shè)定自控時(shí)間），排泥在5～8 min內(nèi)完成。

◆系統(tǒng)工作程序 ①當(dāng)沉淀池污水面在停泵水位以下時(shí)，風(fēng)機(jī)1保持停30 min，開10 min狀態(tài)，且兩臺水泵都不能啟動；②當(dāng)沉淀池污水液面在開泵水位以下停泵水位以上時(shí)，風(fēng)機(jī)處于正常工作狀態(tài)，此時(shí)能手動啟動水泵1和水泵2；③當(dāng)沉淀池污水液面在報(bào)警水位以下時(shí)，風(fēng)機(jī)1與風(fēng)機(jī)2在2 h之內(nèi)互換工作，水泵不間斷運(yùn)行直至水位下降至停泵水位以下時(shí)自動停機(jī)；④當(dāng)沉淀池污水液面超過報(bào)警水位時(shí)，電腦發(fā)出報(bào)警鈴聲；⑤沉淀池污泥每隔2～4 h提升至沉砂沉淀池或A級兼氧池中。

2 環(huán)境經(jīng)濟(jì)效益

處理前后水質(zhì)指標(biāo)見表1。

表1 處理前后水質(zhì)指標(biāo)mg／L

系統(tǒng)出水的其他水質(zhì)指標(biāo)均能達(dá)到GB 8978—1996《綜合污水排放標(biāo)準(zhǔn)》一級標(biāo)準(zhǔn)。

日耗電情況如表2所示。

表2 污水處理系統(tǒng)日耗電情況

本裝置污水處理量1 t／h，按每天運(yùn)行10 h計(jì)算，理論上日處理污水量為10 t，日節(jié)約水費(fèi)20元。對比日消耗電費(fèi)，冀魯段站場污水處理系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益顯著［6］。

3 結(jié)束語

冀寧聯(lián)絡(luò)線冀魯段站場污水處理系統(tǒng)有效解決了輸氣站水資源浪費(fèi)和環(huán)境污染問題，取得了較好的效果。該系統(tǒng)自動運(yùn)行，定期維護(hù)，在減輕工人勞動強(qiáng)度的同時(shí)，又實(shí)現(xiàn)了輸氣站場生產(chǎn)管理中水資源的循環(huán)利用，體現(xiàn)了有質(zhì)量、有效益、可持續(xù)發(fā)展的理念，取得了較好的效果。同時(shí)該系統(tǒng)的一體化、生態(tài)化、節(jié)能化設(shè)計(jì)理念，為長輸管道輸氣站場生活污水處理方案提供了新的思路，具有一定的推廣價(jià)值。

［1］ 劉雨，趙慶良，鄭光燦.生物膜法污水處理技術(shù)［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2000.

［2］ 王良均，吳孟周.污水處理技術(shù)與工程實(shí)例［M］.北京：中國石化出版社，2007.

［3］ 徐洪斌，耿穎.一體化生活污水處理工藝及裝置［J］.節(jié)能與環(huán)保，2008（3）：30-33.

［4］ 張培山，鐘昆.基于PLC的工業(yè)污水處理廠自控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)［J］.控制系統(tǒng)，2006，5（1）：82-83.

［5］ 戴建軍，時(shí)華.生物膜法H／O系統(tǒng)在生活污水處理中的應(yīng)用［J］.污染防治技術(shù)，2000，13（1）：58-60.

［6］ Owen W F.污水處理能耗與能效［M］.章北平，車武，譯.北京：能源出版社，1989.

1005-3158（2014）05-0033-02

2014-02-17）

（編輯 李煜）

10.3969／j.issn.1005-3158.2014.05.011

史紅國，1997年畢業(yè)于西南石油學(xué)院油氣儲運(yùn)專業(yè)，現(xiàn)在中國石油管道公司中原輸油氣分公司從事安全環(huán)保管理工作。通信地址：山東省德州市湖濱中大道999號，253020