非放射性含油廢水處理系統(tǒng)失效原因分析

陸佳佳

山東核電有限公司

非放射性含油廢水處理系統(tǒng)失效原因分析

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含油廢水處理系統(tǒng)作為電廠非放射性廢水處理系統(tǒng)的重要組成部分，系統(tǒng)的可靠性與否對電廠的廢水處理有著重要的意義。本文參考海陽核電含油廢水處理系統(tǒng)失效事件，對系統(tǒng)失效原因進(jìn)行分析，避免同類事件的發(fā)生，確保系統(tǒng)正常運(yùn)行。

含油廢水；可靠性；失效

引言

海陽核電含油廢水處理系統(tǒng)自調(diào)試完成、投入使用后，系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)一直良好，含油廢水經(jīng)過處理后，水中含油量均能滿足排放要求。2017年5月，在執(zhí)行含油廢水處理工藝時(shí)，發(fā)現(xiàn)處理后的廢水含油量超標(biāo)，執(zhí)行再循環(huán)操作后，處理后的廢水水質(zhì)仍然不能滿足系統(tǒng)排放要求，嚴(yán)重影響了機(jī)組含油廢水處理能力。

1.含油廢水處理工藝概述

海陽核電含油廢水處理系統(tǒng)作為非放射性廢水處理系統(tǒng)的一個(gè)重要子系統(tǒng)，其執(zhí)行含油廢水收集、處理的功能。廠房來的含油廢水經(jīng)過油水分離器和精濾器的處理后，廢油和廢水進(jìn)行分開存儲，處理后的廢水含油量如小于3ppm，滿足排放標(biāo)準(zhǔn)則執(zhí)行外排功能；如水中含油量不合格，則進(jìn)行循環(huán)處理直到滿足排放要求為止。(見圖1)

2.油水分離器失效分析

海陽核電在執(zhí)行正常的含油廢水處理系統(tǒng)工藝時(shí)，發(fā)現(xiàn)處理后的廢水含油量超標(biāo)，執(zhí)行再循環(huán)操作，水質(zhì)結(jié)果仍然不滿足系統(tǒng)排放要求，初步分析為系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備油水分離器失效，導(dǎo)致油水分離效果不滿足要求。油水分離器和精濾器作為含油廢水處理系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，設(shè)備的可靠性極大程度的決定了系統(tǒng)的可靠性。

2.1 油水分離器原理

油水分離器作為油水分離的主要設(shè)備，利用油和水兩相液體的若干物理屬性，結(jié)合特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得油水迅速、高效的分離。油水混合液進(jìn)入油水分離器后，利用“細(xì)小油滴在一定流速下會因張力的作用互溶聚集”、“油和水是互不相溶的介質(zhì)”和“油油親合力遠(yuǎn)大于油水親合力”等原理，對油和水進(jìn)行粗分離和精分離，達(dá)到最后的油水徹底分離的目的。其能夠?qū)崿F(xiàn)污水含油量在0～100%之間的穩(wěn)定工作。

圖1

2.2 油水分離器功能再驗(yàn)證試驗(yàn)

1、試驗(yàn)初始條件的建立

為驗(yàn)證油水分離的功能特性，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的最初條件，對油水分離器進(jìn)行定期排渣和反沖洗，油水分離器底部的雜質(zhì)通過排渣過程進(jìn)行外排，確保油水分離器內(nèi)部無異物影響。利用干凈水源對油水分離器進(jìn)行反沖洗，反沖洗用的干凈水源從設(shè)備底部進(jìn)入，實(shí)現(xiàn)對受污染的油水分離器水區(qū)的清理功能，確保油水分離器的水區(qū)未受油污染，不影響后期的功能驗(yàn)證試驗(yàn)。

將油水提升泵入口插入裝有干凈水源的水箱，啟動油水提升泵利用干凈水源對油水分離器入口管道、泵體內(nèi)部及設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行再次清洗，確保油水分離器不受泵體、管道內(nèi)的異物影響。

2、油水分離器的100%含油量驗(yàn)證試驗(yàn)

拆除油水提升泵入口管道，安裝臨時(shí)軟管，將該軟管插入油桶中，啟動油水提升泵，隨著進(jìn)油量的增加，定期在油水分離器出口進(jìn)行取樣化驗(yàn)，確認(rèn)最終水質(zhì)的含油量。(見圖2)

圖2

3、試驗(yàn)分析

油水分離器進(jìn)行純油驗(yàn)證試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)初期隨著注油量的增加，油水分離器出口取樣值呈上升趨勢(從1.98PPm—3.006 PPm—3.9 PPm—4.695 PPm)，在該階段中油水分離器正在建立油區(qū)，同時(shí)將油區(qū)中的廢水排擠出來，出口水中油含量處于上升階段。(見圖3)

圖3

圖4

圖5

后期隨著注油量的進(jìn)一步增加，油水分離器的出口含油量呈平穩(wěn)趨勢，在該階段油水分離器油區(qū)已建立完成，油水分離器的出口含油量達(dá)到了一個(gè)飽和值，油水分離器出口油水含量穩(wěn)定，符合5±0.5PPm的要求。(見圖4)

油水分離器出口含油量隨著注油量的增加而增大，但是最終會趨于一個(gè)飽和值，且該飽和值在廢水處理要求以下。

試驗(yàn)驗(yàn)證了油水分離器能夠處理含油量0～100%之間的含油廢水，且能夠?qū)⒑土拷档偷皆O(shè)計(jì)要求內(nèi)，油水分離器的出口含油量較低，通過精濾器后能夠確實(shí)保證廢水中的含油量降到0.3ppm以下。(見圖5)

3.含油廢水處理工藝失效分析

根據(jù)油水分離器的驗(yàn)證試驗(yàn)，說明系統(tǒng)油水分離功能失效并不主要因?yàn)橛退蛛x器失效導(dǎo)致，針對現(xiàn)場實(shí)際情況，最終的含油廢水處理工藝失效可能存在以下原因：

1 含油廢水的長期存儲引起水中介質(zhì)變質(zhì)。含油廢水長期存放，水中油存在乳化的可能，而油水分離器設(shè)計(jì)上不能處理乳化油，從而導(dǎo)致系統(tǒng)功能失效。需要定期對含油廢水進(jìn)行處理，避免廢水長期存放影響水中油乳化。

2 含油廢水中的雜質(zhì)含量大，進(jìn)入油水分離器后充填水區(qū)和油區(qū)，從而影響油水分離器的分離功能。需要定期對油水分離器進(jìn)行排渣操作，控制非放射性含油廢水中的雜質(zhì)含量，因?yàn)橛退蛛x器正常運(yùn)行期間，必須滿水運(yùn)行，所以排渣時(shí)間不能太長，如果太長會導(dǎo)致水區(qū)受污染，而影響油水分離效果，建議排渣時(shí)間定在30s之內(nèi)。

3 油水分離器的水區(qū)受污染，油黏貼在水區(qū)設(shè)備表面上，廢水進(jìn)入水區(qū)攜帶著設(shè)備表面黏貼的油出來，從而導(dǎo)致油水分離器的出口含有一定量的廢油，影響廢水出口含油量。需要定期利用干凈水源對油水分離器進(jìn)行反沖洗，最好是從設(shè)備底部進(jìn)入，對水區(qū)設(shè)備表面進(jìn)行清理，確保水區(qū)不受污染。

4 含有清潔劑等化學(xué)試劑的廢水進(jìn)入含油廢水中，導(dǎo)致化學(xué)試劑破壞水中油的特性，而油水分離器的分離原理是物理分離，主要是根據(jù)油水密度差原理進(jìn)行油水分離，如果水中油受到化學(xué)試劑的破壞，會導(dǎo)致油水分離器的油水分離功能下降。需要管控含油廢水的上游來源，禁止化學(xué)試劑進(jìn)入含油廢水中，從而影響油水分離器的分離功能。

[1]生物技術(shù)在含油廢水處理中的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系建立探索[J].田騰.中國標(biāo)準(zhǔn)化.2017(16)