高效生物處理堿渣工藝在青島煉化的應(yīng)用

徐明輝

(中國(guó)石化青島煉油化工有限責(zé)任公司公用工程單元，山東 青島 266500)

高效生物處理堿渣工藝在青島煉化的應(yīng)用

徐明輝

(中國(guó)石化青島煉油化工有限責(zé)任公司公用工程單元，山東 青島 266500)

介紹SKBR高效生物處理堿渣裝置的工藝原理及運(yùn)行情況，分析運(yùn)行過(guò)程中遇到的設(shè)備堵塞、腐蝕等問(wèn)題，提出相應(yīng)解決措施，實(shí)現(xiàn)裝置穩(wěn)定運(yùn)行。

堿渣；高效生物處理；腐蝕；堵塞

青島煉化公司的雙脫堿渣廢水，主要是有機(jī)硫化物(如硫醇、硫醚、噻吩等)、硫化鈉、硫代硫酸鈉、游離堿等污染物的溶液，該股廢水排放量小但污染嚴(yán)重，污染物負(fù)荷大，如果直接排放至污水處理場(chǎng)將影響污水生化系統(tǒng)的正常運(yùn)行。青島煉化公司的堿渣生物處理裝置于2013年1月建成投用，設(shè)計(jì)處理能力1500 t/a，采用由韓國(guó)SK公司開(kāi)發(fā)出的SKBR高效生物處理技術(shù)，在傳統(tǒng)好氧生物工藝基礎(chǔ)上對(duì)廢水中的污染物成分進(jìn)行全面分析和模擬廢水環(huán)境條件，利用特效菌種，通過(guò)強(qiáng)化生物技術(shù)將好氧系統(tǒng)中專一性強(qiáng)、活性高的優(yōu)勢(shì)微生物進(jìn)行強(qiáng)化，將傳統(tǒng)生物法難以處理的高濃度、有毒堿渣廢水，比較經(jīng)濟(jì)地處理成低濃度、易生化處理廢水。

1 裝置簡(jiǎn)介

1.1 工藝流程

堿渣廢水高效生物處理裝置工藝流程如圖1所示。堿渣廢水從上游裝置用專門輸送管道輸送到堿渣儲(chǔ)罐集中儲(chǔ)存，再通過(guò)提升泵輸送至pH調(diào)節(jié)罐，廢水和濃硫酸在pH調(diào)節(jié)罐調(diào)節(jié)pH值后，自流至隔油罐，進(jìn)行充分的油水分離，然后自流進(jìn)入到SKBR生物反應(yīng)池，在SKBR生物反應(yīng)池中稀釋水和堿渣混合均勻，經(jīng)過(guò)微生物降解后，生物混合液自流到污泥沉淀罐，進(jìn)行泥水沉淀分離，上層溶液自流到出水罐儲(chǔ)存,再通過(guò)出水泵輸送到污水場(chǎng)繼續(xù)處理，下層濃縮污泥由污泥回流泵回流至SKBR生物反應(yīng)池；在夏季高溫季節(jié)，啟動(dòng)換熱循環(huán)系統(tǒng)，通過(guò)換熱循環(huán)泵抽取生物混合液，與循環(huán)冷水在板式換熱器中進(jìn)行熱交換，降溫后的生物混合液返回SKBR反應(yīng)池中。

生物強(qiáng)化器每周啟動(dòng)一次，啟動(dòng)前首先加入來(lái)自污泥回流泵的生物混合液，然后加入培養(yǎng)基，經(jīng)過(guò)培養(yǎng)后的生物混合液返回至SKBR生物反應(yīng)池中。

圖1 堿渣高效生物處理裝置工藝流程簡(jiǎn)圖Fig.1 Schematic process of high-efficiency bio-treatment plant for alkali residue

1.2 工作原理

SKBR高效生物處理工藝由SKBR生物反應(yīng)池(特效菌種)+生物強(qiáng)化器+專用培養(yǎng)基+營(yíng)養(yǎng)液組成，是在對(duì)廢水中的污染物成分進(jìn)行全面分析和模擬廢水環(huán)境條件的基礎(chǔ)上，針對(duì)性地配置適合降解特定污染物的微生物菌群(在啟動(dòng)初期一次性接種到SKBR生物反應(yīng)池中)和保持菌群活性所需要的營(yíng)養(yǎng)液，并利用SK專利的生物強(qiáng)化器和專用培養(yǎng)基，篩選性地培養(yǎng)所需的優(yōu)勢(shì)菌種，確保有效微生物菌群在廢水生物處理過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)地位和保持高活性，實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水中目標(biāo)污染物的充分生物降解，從而提高了廢水中污染物的可生物降解水平和廢水處理系統(tǒng)的處理效率。

1.3 技術(shù)特點(diǎn)

1)可以處理高濃度COD和有毒廢水。SKBR高效生物處理工藝COD的處理負(fù)荷是普通生物處理工藝的10倍以上，可以處理普通生物法不能處理的有毒廢水及高濃度廢水，對(duì)廢水中的污染物濃度、pH值、含鹽量等指標(biāo)的變化有很強(qiáng)的適應(yīng)能力。設(shè)計(jì)處理的堿渣廢水COD濃度達(dá)300 g/L。

2)處理費(fèi)用較低。該裝置2013年首次投入菌種1 t，約200萬(wàn)元，菌種1次投入可長(zhǎng)期使用。其他如強(qiáng)化基、營(yíng)養(yǎng)液、濃硫酸的費(fèi)用及電耗、水耗等，合計(jì)運(yùn)行成本約295元/t。

3)操作簡(jiǎn)單。由于工藝流程較為簡(jiǎn)單，菌種適應(yīng)性較強(qiáng)，控制范圍較寬，因此操作較為簡(jiǎn)單，操作人員容易掌握。

4)處理效果較好。SKBR高效生物處理工藝系統(tǒng)相比傳統(tǒng)生物處理系統(tǒng)的生物馴化時(shí)間大大縮短，同時(shí)可以改善污泥沉淀性能，抑制污泥膨脹，增強(qiáng)系統(tǒng)抗沖擊負(fù)荷的能力，提高廢水處理系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

2 運(yùn)行效果

裝置已平穩(wěn)運(yùn)行4年，出水水質(zhì)能達(dá)到后續(xù)處理要求，是一種目前處理堿渣廢水較為理想的工藝。

表1 2016年堿渣原料水樣分析數(shù)據(jù) mg/LTable 1 Water Sample analysis data of alkali residue raw materials 2016

表2 2016年堿渣處理后出水水樣分析數(shù)據(jù) mg/LTable 2 Data of water samples after alkali residue treatment 2016

設(shè)計(jì)工況處理前堿渣廢水COD、揮發(fā)酚的濃度分別達(dá)到300，5 g/L，硫含量達(dá)到20 g/L；處理后凈化水的COD濃度在1 g/L以下，而揮發(fā)酚濃度在10 mg/L以下，硫化物濃度在5 mg/L以下。從表1～2數(shù)據(jù)可以看出：2016年1月至10月堿渣原料水的硫化物、COD、揮發(fā)酚平均濃度分別為8.87，100.8，1.78 g/L，處理后平均濃度分別達(dá)到0.56，746，0.55 mg/L，三者的去除率都達(dá)99%以上，處理效果理想。

3 出現(xiàn)的問(wèn)題及解決措施

3.1 設(shè)備腐蝕

3.1.1 換熱器腐蝕

在夏季高溫季節(jié)，需要啟動(dòng)換熱循環(huán)系統(tǒng)，通過(guò)換熱循環(huán)泵抽取生物混合液，與循環(huán)冷水在板式換熱器中進(jìn)行熱交換，降溫后的生物混合液返回SKBR反應(yīng)池中。由于反應(yīng)池混合液中鹽含量高，溶解性固體總量最高達(dá)到50 g/L，一旦結(jié)垢，極易產(chǎn)生垢下腐蝕；雖然換熱器材質(zhì)已經(jīng)選用了不易腐蝕的304不銹鋼，但由于換熱面積只有30 m2，換熱能力偏小，混合液側(cè)結(jié)垢傾向加劇，極易產(chǎn)生垢下腐蝕，運(yùn)行半年左右換熱器板片即穿孔泄漏，影響裝置運(yùn)行。后來(lái)對(duì)板式換熱器進(jìn)行了更新升級(jí)，不僅將換熱面積增大至80 m2，還升級(jí)成316 L材質(zhì)，至此板式換熱器使用穩(wěn)定性明顯提高，連續(xù)運(yùn)行2年多再未泄漏。

3.1.2 容器腐蝕

堿渣出水罐存放處理后廢水，由于在污泥沉淀罐內(nèi)缺少刮渣設(shè)施，有部分固體雜質(zhì)隨著出水進(jìn)入出水罐，并在罐底淤積造成局部腐蝕；而且原有加酸系統(tǒng)設(shè)計(jì)有缺陷，加酸泵調(diào)節(jié)精度低，偶有加酸過(guò)量導(dǎo)致出水pH值過(guò)低，加劇了罐底腐蝕。為了減輕出水罐腐蝕并確保SKBR反應(yīng)池中pH平穩(wěn)，首先對(duì)加酸設(shè)備更新，選擇高精度的進(jìn)口計(jì)量泵，該措施實(shí)施后目前出水pH低問(wèn)題得到有效緩解，減輕了腐蝕傾向；下一步計(jì)劃更新出水罐，將該罐材質(zhì)由碳鋼改為玻璃鋼，預(yù)計(jì)投用后能夠有效解決出水罐腐蝕問(wèn)題。

3.2 管道堵塞

管道堵塞也是運(yùn)行初期的一大困擾，尤其在系統(tǒng)運(yùn)行1年后，出水管堵塞導(dǎo)致出水量甚至達(dá)不到設(shè)計(jì)流量的50%，嚴(yán)重影響堿渣處理效率。將埋地出水管局部割開(kāi)檢查，發(fā)現(xiàn)管線內(nèi)壁沉積多層硬垢，堵塞管壁造成堿渣流通面積減少。由于出水管線全部埋在地下，且中間未設(shè)置清洗口，很難清洗干凈，采取措施將出水管線全部改為敷設(shè)在地面上，并增加多處法蘭連接的清洗口，每年都拆開(kāi)清洗一次，管道堵塞問(wèn)題得到有效緩解，目前堿渣處理系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)。

4 結(jié)語(yǔ)和建議

(1) SKBR高效生物處理工藝能夠有效處理高濃度堿渣廢水，出水水質(zhì)能達(dá)到后續(xù)污水處理場(chǎng)處理要求，運(yùn)行平穩(wěn)。

(2) 對(duì)于運(yùn)行中出現(xiàn)的腐蝕及堵塞問(wèn)題，并未從根本上解決，仍需后續(xù)觀察運(yùn)行并探索解決辦法。

[1] 王永康，田艷榮．常見(jiàn)煉油堿渣處理技術(shù)介紹及對(duì)比[J]．化工環(huán)保，2012，32(6)：521-525．

[2] 聶 妍，郭紹宗，梁守江，等．堿渣生物氧化處理工藝的應(yīng)用及技術(shù)改進(jìn)[J]．齊魯石油化工，2013，41(1)：25-28．

[3] 孫玉風(fēng)，陸彩霞，滕厚開(kāi)，等．堿渣廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展[J].山東化工，2015，44(10)：28-29．

(本文文獻(xiàn)格式：徐明輝.高效生物處理堿渣工藝在青島煉化的應(yīng)用[J].山東化工,2017,46(13):167-169.)

Application of High-efficiency Bio-treatment Alkali Residue Process in Qingdao Refining

XuMinghui

(Sinopec Qingdao Refinery & Chemical Co., Ltd. Public Engineering Unit,Qingdao 266500,China)

This paper introduces the process principle and operation situation of SKBR high-efficiency bio-treatment alkali slag device, analyzes the problems encountered during the operation process, and puts forward corresponding measures to realize the stable operation of the device.

alkali residue;high efficiency biological treatment; corrosion; blockage

2017-04-27

徐明輝(1981—)，男，山東煙臺(tái)人，工程師，主要從事工業(yè)水處理。

X742

B

1008-021X(2017)13-0167-03