海上平臺(tái)生活污水處理技術(shù)的研究

原佳甲

（中海石油(中國(guó))有限公司天津分公司 天津 300450）

引言

近年來(lái)隨著我國(guó)海洋石油勘探開發(fā)事業(yè)的蓬勃發(fā)展，海上平臺(tái)生活污水的排放量也隨之增長(zhǎng)，如何快速高效的處理海上平臺(tái)生產(chǎn)設(shè)施產(chǎn)生的生活污水，減少對(duì)海洋環(huán)境的污染成為了一個(gè)重要課題。

在2008年國(guó)家發(fā)布了《海洋石油勘探開發(fā)污染物排放濃度限值》（GB4914-2008）[1]，該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)海洋石油勘探開發(fā)過(guò)程中所產(chǎn)生的生活污水COD的排放濃度做出了明確的規(guī)定。

我國(guó)又在2018年7月1日實(shí)施的《船舶水污染物排放控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3552-2018）[2]中規(guī)定了船舶含油污水、生活污水的多項(xiàng)污染物排放控制要求和監(jiān)測(cè)要求。未來(lái)海洋石油領(lǐng)域的鉆井船、浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油卸油裝置（FPSO）等石油平臺(tái)也極有可能執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)。

1 常用生活污水處理技術(shù)

1.1 生化法

生化法是利用微生物的代謝作用來(lái)處理污水的方法。其主要工藝[3]是污水首先進(jìn)入曝氣柜，污水中的有機(jī)物被好氧細(xì)菌分解，隨后污水進(jìn)入接觸氧化柜進(jìn)一步消解，含有活性污泥的混合液然后流入沉淀柜沉淀，上清液流入消毒柜殺菌，最后進(jìn)入清水柜，由排放泵排海。

生化法的特點(diǎn)是一次性投資較少，運(yùn)行費(fèi)用低 ；但體積較大，海上平臺(tái)大多用海水沖廁，污水中含氯離子很高，對(duì)細(xì)菌的活性影響很大，細(xì)菌培養(yǎng)難度較高；需定期清罐并且污水罐內(nèi)有沼氣、硫化氫等氣體釋放。

1.2 MBR法

MBR法[4]是將生物反應(yīng)器和膜分離過(guò)程組合的一種處理工藝，污水中的污染物首先在生物反應(yīng)器中進(jìn)行有機(jī)物降解，然后在膜分離組件中對(duì)生物處理后的污水進(jìn)行分離，最后進(jìn)入清水柜，達(dá)到一定液位后排海。

MBR法的優(yōu)點(diǎn)是出水水質(zhì)優(yōu)良；能高效地進(jìn)行固液分離；占地面積?。荒蜎_擊負(fù)荷；操作管理方便。缺點(diǎn)是生物膜造價(jià)高；生物膜污染容易出現(xiàn)；能耗高。

1.3 電解法

電解法[5]是利用電解作用對(duì)污水進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)。其原理是生活污水進(jìn)入裝置之后，在電解槽中摻入海水，海水電解產(chǎn)生強(qiáng)氧化劑CLO-，對(duì)污水中的有機(jī)物進(jìn)行降解并消毒，同時(shí)在電解產(chǎn)生H2的攪拌下，加快裝置的處理效率，有機(jī)物最終被分解為CO2和 H2O。

電解法的特點(diǎn)是整機(jī)體積小；運(yùn)行可靠；操作簡(jiǎn)單，維保簡(jiǎn)單。但是一次性投入較高，電極受海水影響較大，后續(xù)需要定期更換。

2 幾種生活污水處理技術(shù)的應(yīng)用

2.1 生化法的應(yīng)用

北部灣海域A平臺(tái)采用WCB-80型生活污水處理裝置處理生活污水，設(shè)計(jì)處理水量最多可滿足80人/天使用，平均處理量45m3/d。本研究選取監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為COD，監(jiān)測(cè)頻次為2次/天，連續(xù)3天。監(jiān)測(cè)結(jié)果如下表。

表1 A平臺(tái)生活污水監(jiān)測(cè)結(jié)果 單位：mg/L

從表1可以看出，A平臺(tái)COD排放濃度在114～182mg/L之間，均值為154mg/L，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為17.9%，排放濃度符合GB4914-2008中相關(guān)排放濃度限值的要求。

2.2 MBR法的應(yīng)用

渤海B平臺(tái)采用E-MBR型生活污水處理裝置處理生活污水，最多可滿足84人/天的生活用水處理能力，平均處理量14 m3/d。本研究選取監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為COD，監(jiān)測(cè)2天，共計(jì)監(jiān)測(cè)12次。監(jiān)測(cè)結(jié)果如下表。

表2 B平臺(tái)生活污水監(jiān)測(cè)結(jié)果 單位：mg/L

從表2可以看出，B平臺(tái)COD排放濃度在101～129mg/L之間，均值為114mg/L，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為9.4%，排放濃度符合GB4914-2008中相關(guān)排放濃度限值的要求。

2.3 電解法的應(yīng)用

南海C平臺(tái)采用OMNIPURE 5538型電解式生活污水處理裝置處理生活污水，該裝置額定處理量為34.338m3/d，最大處理量為38.153m3/d，最多可滿足150人/天生活用水處理能力。本研究選取監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為COD，監(jiān)測(cè)4天，共計(jì)監(jiān)測(cè)12次。監(jiān)測(cè)結(jié)果如下表。

表3 C平臺(tái)生活污水監(jiān)測(cè)結(jié)果 單位：mg/L

從表3可以看出，C平臺(tái)COD排放濃度在211～283mg/L之間，均值為249mg/L，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為9.4%，排放濃度符合GB4914-2008中相關(guān)排放濃度限值的要求。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)三個(gè)平臺(tái)的生活污水出水水質(zhì)COD的檢測(cè)，電解法、生化法和MBR法均得到的很好應(yīng)用，出水水質(zhì)波動(dòng)性不大，出水濃度都可以達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。平臺(tái)在應(yīng)用中應(yīng)考慮設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性、占地面積、耐海水高鹽度沖擊和處理能力等多方面因素，結(jié)合平臺(tái)的實(shí)際情況選擇適合的處理方法。