文昌氣田生活污水處理裝置沉渣控制與處理

虞聲明 陶亮

摘? 要：目前海洋環(huán)境保護(hù)的力度正日益加強(qiáng)，海上生活污水的處理標(biāo)準(zhǔn)和要求也變得越來越高。生活污水的處理技術(shù)正在快速發(fā)展，然而無論是何種處理技術(shù)，沉渣處理都是一個(gè)巨大的難題。沉渣處理的效果對(duì)于設(shè)備性能和處理效果都有著重要的影響。文昌9-2/9-3中心平臺(tái)在設(shè)計(jì)之初就提出了沉渣處理的理念，并針對(duì)其設(shè)計(jì)了多重處理方法，在設(shè)備調(diào)試和實(shí)際使用中，取得了比較突出的效果，為生活污水處理裝置長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：生活污水;沉渣;曝氣;沖洗;沉淀

中圖分類號(hào)：U664? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

隨著人們對(duì)海洋環(huán)境保護(hù)力度的逐漸加強(qiáng)，對(duì)于海上生活污水的處理標(biāo)準(zhǔn)和要求也越來越高。生活污水處理裝置在海上各類裝置中的作用越來越明顯。沉渣對(duì)于處理裝置的設(shè)備使用性能、污水的處理效果都有著巨大的影響。

文昌9-2/9-3中心平臺(tái)根據(jù)沉渣產(chǎn)生的類型，采用不同的方法來處理，主要包括：源頭控制、裝置結(jié)構(gòu)調(diào)整和改良沖洗裝置。經(jīng)取樣化驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)相對(duì)于從前的生活污水處理裝置，在沉渣處理效果方面有了極大的提高。

1 生活污水的組成

1.1 廚房灰水

廚房灰水主要是指廚房洗滌水，主要包括油脂類物質(zhì)、洗滌劑和廚房沉渣。其中廚房的沉渣主要包括：蔬果沉渣、肉類沉渣和骨頭渣。

1.2 洗滌灰水

洗滌灰水指的是洗漱間和洗衣間的洗滌污水，主要包括油脂類物質(zhì)、洗滌劑、污泥和毛發(fā)。洗漱灰水中的毛發(fā)處理是一個(gè)重要的難題。

1.3 廁所黑水

廁所黑水是指廁所的沖廁污水和糞便，是生活污水的主要組成部分，也是處理的重點(diǎn)，主要污染物是人體排泄物和衛(wèi)生紙。這類污染物易形成黏度較高的污泥沉積在裝置底部。

2 沉渣對(duì)污水處理效果的影響

生活污水沉渣種類繁多，堆積后會(huì)影響系統(tǒng)設(shè)備的處理性能和污水處理的效果。針對(duì)其組成成分的不同，其產(chǎn)生的主要影響包括：

2.1 廚房灰水

廚房污水的沉渣主要包括：蔬果沉渣、肉類沉渣和骨頭渣。蔬果沉渣因其比重較低，會(huì)懸浮在裝置內(nèi)部，所以不太容易被吸入粉碎泵進(jìn)行粉碎;肉類沉渣會(huì)造成COD和BOD的升高，影響處理效果;骨頭沉渣因?yàn)槠溆捕容^高，比較難粉碎，而且易造成粉碎泵葉片損壞和管線堵塞。

2.2 洗滌灰水

洗滌灰水的沉渣主要是污泥和毛發(fā)。污泥會(huì)沉積在裝置底部，堵塞曝氣盤的氣孔，影響設(shè)備曝氣性能。毛發(fā)在生活污水處理裝置中很難得到有效的處理，既無法粉碎，又無法像其他污染物一樣降解反應(yīng)，非常容易堵塞曝氣盤的氣孔和其他的儀器設(shè)備，造成一些意想不到的故障。

2.3 廁所黑水

廁所黑水的沉渣主要是人體排泄物形成的污泥，此類污泥具有黏度高、不容易降解的特性，在設(shè)備底部沉積后，不容易被沖洗而且很容易造成內(nèi)部器件的結(jié)垢，尤其會(huì)造成曝氣盤的堵塞，影響系統(tǒng)的曝氣功能。污泥的存在同時(shí)會(huì)造成生活污水COD、BOD、大腸桿菌等參數(shù)的超標(biāo)。以上的這些沉渣如果混合在一起，影響會(huì)更加嚴(yán)重，處理難度也會(huì)提高。

3 沉渣控制與處理方法

通過分析生活污水中沉渣的由來和成分，文昌9-2/9-3平臺(tái)在生活污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造時(shí)，便提出了針對(duì)沉渣處理的解決方案：

3.1 沉渣源頭控制

3.1.1 廚房灰水沉渣

廚房灰水沉渣的來源的控制方法主要有以下2個(gè)方面：

一是廚房地漏升級(jí)改造，防止碎渣掉入;二是增加撇油器，撇油器有2個(gè)作用，一是撇除廚房灰水中的污油;二是沉渣沉積分離。分離出的沉渣，可以通過上部沖洗口接入水進(jìn)行沖洗，從下部泄放口進(jìn)行排渣。撇油器主要結(jié)構(gòu)包括：沖洗管線、液位計(jì)、波紋板、呼吸口、排渣口。圖1所示即為波紋板除油設(shè)備。

3.1.2 洗滌灰水沉渣

文昌9-2/9-3平臺(tái)在洗滌灰水入口增加了2個(gè)毛發(fā)過濾器。2臺(tái)毛發(fā)過濾器的濾網(wǎng)數(shù)目：4目，過濾精度：4 mm，可以有效地脫除污水中的毛發(fā)，經(jīng)測(cè)試毛發(fā)脫除率可達(dá)95%。

3.1.3 廁所黑水沉渣

廁所黑水沉渣主要是人體排泄物形成的污泥，這部分無法在進(jìn)入生活污水處理裝置前進(jìn)行處理，但是通過在下水管線中增加部分格柵，可以有效地阻擋異物進(jìn)入。

3.2 污水處理裝置結(jié)構(gòu)改造

3.2.1 多腔室隔離處理

文昌9-2/9-3平臺(tái)生活污水處理裝置內(nèi)部共分7個(gè)腔室，分別是：調(diào)節(jié)柜、1#預(yù)處理柜、2#預(yù)處理柜、3#預(yù)處理柜、分離柜、電解接觸柜和清水柜。7個(gè)柜子分別實(shí)現(xiàn)不同的處理功能，通過重力沉降、粉碎泵切割、曝氣切割、曝氣氧化、汽提、氣浮選等多重作用對(duì)沉渣進(jìn)行處理。

預(yù)處理柜對(duì)污水在進(jìn)入電解槽前進(jìn)行預(yù)處理，污水從預(yù)處理柜1進(jìn)入裝置，在預(yù)處理柜2中通過氣浮進(jìn)行初步固液分離。在分離柜中，通過沉淀進(jìn)行進(jìn)一步固液分離，將高比重沉渣沉在柜底，清液高位溢流至電解柜。分離柜底部的沉渣定量氣提至預(yù)處理柜3，在此柜儲(chǔ)存。此柜底部充入壓縮空氣，使沉渣不會(huì)厭氧膨脹。此柜定期排渣，排渣周期一般為2周。經(jīng)分離柜處理完的污水進(jìn)入電解接觸柜。在電解接觸柜中進(jìn)行氧化消毒。電解接觸柜處理完的清水進(jìn)入清水柜。清水柜設(shè)液位傳感器，根據(jù)液位控制裝置排放泵自動(dòng)排放。

3.2.2 曝氣量提高

文昌9-2/9-3平臺(tái)生活污水處理裝置設(shè)置 2 臺(tái)風(fēng)機(jī)。主要作用是向裝置提供預(yù)處理所必須的空氣和回流作用的氣源。風(fēng)機(jī)流量、壓力等各項(xiàng)性能參數(shù)，相對(duì)于過去有了較大提升，而且可以根據(jù)不同腔室，控制不同的進(jìn)氣量，以達(dá)到最優(yōu)化的處理效果。各腔室底部的曝氣盤為新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具有氣體分布均勻、曝氣孔不易堵塞的優(yōu)點(diǎn)，可以穩(wěn)定高效的地提供曝氣。

3.2.3 底部錐型設(shè)計(jì)

文昌9-2/9-3平臺(tái)生活污水處理裝置內(nèi)部所有的腔室的底部都設(shè)計(jì)為錐型，如圖2所示。45°傾角可以讓沉渣更好地聚集在一起，以便于粉碎泵吸入處理和排出。此設(shè)計(jì)在設(shè)備調(diào)試和實(shí)際使用中都被證實(shí)效果很突出，避免了沉渣在裝置內(nèi)停留時(shí)間過長(zhǎng)的問題。

3.3 沉渣排放處理

文昌9-2/9-3平臺(tái)生活污水處理裝置的沉渣都是不斷地通過汽提儲(chǔ)存于一個(gè)預(yù)處理柜當(dāng)中，此柜底部充入壓縮空氣，使沉渣不會(huì)厭氧膨脹，定期排渣，排渣周期一般為2～3 周，沉渣排至接駁船。

3.4 沖洗裝置性能升級(jí)

自動(dòng)沖洗管線主要對(duì)各柜體底部污泥進(jìn)行沖洗，防止底部污泥堆積。清洗水由海水入口管接出，設(shè)置一個(gè)手動(dòng)隔離球閥及電動(dòng)閥， PLC控制定時(shí)沖洗柜底。在電動(dòng)閥后設(shè)置兩路管線，一路加設(shè)增壓泵，可根據(jù)沉渣堆積情況，決定是否需要啟動(dòng)海水增壓泵進(jìn)行增壓沖洗。

4 控制與處理的效果評(píng)析

針對(duì)各種控制處理措施，現(xiàn)場(chǎng)做了各類操作調(diào)整，并取樣化驗(yàn)送檢，送檢報(bào)告為國(guó)家海洋局珠海海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站出具，采用重鉻酸鉀法分析測(cè)試，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果準(zhǔn)確權(quán)威。具體分析測(cè)試過程、方法及結(jié)果如下。

4.1 裝置基礎(chǔ)性能分析

在正常操作使用，對(duì)沉渣現(xiàn)場(chǎng)取樣時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)硬渣含量極少，水質(zhì)較清。

對(duì)污水取樣化驗(yàn)結(jié)果顯示：各指標(biāo)參數(shù)都正常，滿足排放要求，其中COD具體化驗(yàn)結(jié)果為419 mg/L。

由此可以確認(rèn)：經(jīng)過多層工藝處理后，沉渣處理已經(jīng)合格。

4.2 沖洗效果分析

啟動(dòng)粉碎泵充分排渣后，現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)沒有沉渣排出時(shí)，打開沖洗閥進(jìn)行沖洗排渣，直至水質(zhì)清澈，現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)排出沉渣液量約3方。

對(duì)生活污水取樣化驗(yàn)結(jié)果顯示：各指標(biāo)參數(shù)都正常，滿足排放要求，其中COD具體化驗(yàn)結(jié)果為381 mg/L。

由此可以表明：設(shè)置生活污水處理裝置的內(nèi)部沖洗裝置，可以有效地提高污水處理效果，對(duì)沉渣處理也有著顯著的效果。

4.3 增壓沖洗裝置的效果分析

沖洗閥打開沖洗干凈后，現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)沒有沉渣排出時(shí)，啟動(dòng)海水增壓泵再次沖洗排渣，直至水質(zhì)清澈，現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)排出沉渣液量約2方。

生活污水取樣化驗(yàn)結(jié)果顯示：各指標(biāo)參數(shù)都正常，滿足排放要求，其中COD具體化驗(yàn)結(jié)果為63 mg/L。

由此可以確認(rèn)，沖洗管線效果良好，啟動(dòng)增壓泵后更是可以將死角的沉渣盡數(shù)排出。

5 結(jié)語(yǔ)

通過實(shí)驗(yàn)和分析，該生活污水處理裝置對(duì)于沉渣的控制和處理有著較好的使用效果。不僅可以保持生活污水處理裝置的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，更可以提高污水處理效果，各項(xiàng)海洋環(huán)保參數(shù)控制效果突出。避免了沉渣處理不徹底對(duì)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行和污水處理效果的不良影響。對(duì)海上裝置的生活污水處理提供了一種有效的解決方案。

參考文獻(xiàn)

[1]金星，黃紅梅，黃國(guó)衛(wèi).船舶黑、灰水處理及回用[J].江蘇船舶，2012，29（2）：1-3.