含油污水處理工藝設(shè)計(jì)

李雪，黃睿

含油污水處理工藝設(shè)計(jì)

李雪，黃睿

（1. 遼寧省石油化工規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，遼寧 沈陽 110000；2. 中化環(huán)境科技工程有限公司，遼寧 沈陽 110000）

含油污水的油主要以浮上油和分散油的形式存在，處理工藝應(yīng)以物化法為主。本設(shè)計(jì)采用以“隔油-氣浮”為主的物化處理工藝，去除含油污水中的主要污染物。

高效除油； 一級(jí)氣??； 二級(jí)氣?。?核桃殼過濾；控制方式

含油污水主要污染物為殘留在水中的油品，主要污染因子為石油類和COD。以某市海港工業(yè)區(qū)公共液體石化倉(cāng)儲(chǔ)廢水處理項(xiàng)目為例，本項(xiàng)目含油污水具有間隙排放、排水量變化大和含油濃度高等特點(diǎn)，同時(shí)考慮到排放量相對(duì)較大的碼頭壓艙水以海水為主，故本項(xiàng)目含油廢水采用物化處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。油在水中一般以下列3種形式存在：

（1）浮上油，指油粒粒徑大于50 μm，靜止一段時(shí)間能自行上浮的油；

（2）分散油，指油粒粒徑為10~50 μm，分散于水中，經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間靜置能上浮的油；

（3）乳化油，指油粒粒徑為10 μm以下，靜置不會(huì)上浮的油，一般是因使用表面活性劑或機(jī)械作用使油乳化所形成穩(wěn)定的分散體系，污水呈乳濁狀。

本項(xiàng)目含油污水的油主要以浮上油和分散油的形式存在，處理工藝應(yīng)以物化法為主。擬采用以“隔油-氣浮”為主的物化處理工藝，去除含油污水中的主要污染物。

1 工藝流程

1.1 高效除油系統(tǒng)

本項(xiàng)目含油污水以浮上油、分散油為主，污水經(jīng)污水儲(chǔ)存池內(nèi)提升后進(jìn)入高效除油罐，經(jīng)過一段時(shí)間的靜置后，通過重力的篩選作用，絕大多數(shù)的浮油和部分分散油上浮到水面，然后用刮油機(jī)和收油管將表層的浮油分離出水體。分離的油經(jīng)管道輸送至儲(chǔ)油池后回收利用。高效除油罐處理出水經(jīng)1#中間水池進(jìn)入一級(jí)氣浮機(jī)來進(jìn)一步除油。

1.2 一級(jí)氣浮系統(tǒng)

1#中間水池收集高效除油罐出水后，通過一級(jí)提升泵提升至一級(jí)氣浮機(jī)進(jìn)行處理。同時(shí)在管路上的靜態(tài)混合器中投加混凝劑PAC，使水中的部分分散油、乳化油和其他污染物形成微小絮體，然后投加絮凝劑PAM，使混凝階段形成的微小絮體凝聚成大絮體，并提高礬花強(qiáng)度，提高氣浮的去除效果。

氣浮設(shè)施采用溶氣氣浮法，溶氣水在污水中釋放后，形成許多小氣泡黏附污水中的乳化油或懸浮物，形成水、氣、絮狀物的三相體系，疏水的絮狀物與氣泡結(jié)合浮出水面，然后用刮板將浮渣排入浮渣槽，經(jīng)浮渣管排入浮渣儲(chǔ)池，處理后的污水通過溢流堰和出水管進(jìn)入2#中間水池。

1.3 二級(jí)氣浮系統(tǒng)

2#中間水池收集一級(jí)氣浮機(jī)出水，通過氣浮提升泵提升至二級(jí)氣浮機(jī)進(jìn)行處理。同時(shí)在管路上的靜態(tài)混合器中投加混凝劑PAC，使水中的部分分散油、乳化油和其他污染物形成微小絮體，然后投加絮凝劑PAM，使混凝階段形成的微小絮體凝聚成大絮體，并提高礬花強(qiáng)度，通過兩級(jí)氣浮提高污染物去除效果。

1.4 核桃殼過濾除油系統(tǒng)

經(jīng)兩級(jí)氣浮后，水質(zhì)達(dá)標(biāo)時(shí)可以直接排放。同時(shí)設(shè)置保障設(shè)施——核桃殼過濾器，對(duì)出水進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，若兩級(jí)氣浮后水質(zhì)仍超標(biāo)，通過水泵提升至核桃殼過濾器過濾。核桃殼過濾器是利用濾料對(duì)油的攔截作用和凝聚作用進(jìn)一步去除污水中的油，以確保出水的達(dá)標(biāo)排放。

1.5 浮渣處理系統(tǒng)

兩級(jí)氣浮產(chǎn)生的浮渣排放至浮渣儲(chǔ)存池，經(jīng)浮渣沉降槽沉降后，通過污泥脫水機(jī)脫水后外運(yùn)。

2 主要設(shè)備介紹

2.1 污水儲(chǔ)存池

污水儲(chǔ)存池用來收集儲(chǔ)存污水，用以后續(xù)單元處理。

2.2 調(diào)節(jié)池

調(diào)節(jié)池是用以均衡進(jìn)水水質(zhì)以及進(jìn)、出水流量的構(gòu)筑物。進(jìn)水的分布很不均勻，水量波動(dòng)較大，對(duì)后續(xù)處理系統(tǒng)正常發(fā)揮及穩(wěn)定運(yùn)行都十分不利，因此設(shè)置足夠池容積的調(diào)節(jié)池對(duì)水質(zhì)水量進(jìn)行有效的均質(zhì)均量，保證水質(zhì)水量的充分均衡，減輕后續(xù)處理的沖擊負(fù)荷。

2.3 高效除油罐

含油污水進(jìn)入高效除油罐，進(jìn)水中的輕油滴在浮力作用下上浮，并且聚集在池的表面，通過池面的集油管收集浮油。收集到的浮油應(yīng)考慮回收利用。

2.4 1#中間水池

保證污水停留時(shí)間在1.5 h以上。

2.5 一級(jí)氣浮機(jī)

含油污水經(jīng)高效除油罐去除了大部分浮油及粗分散油，但仍含有一定量的乳化油，進(jìn)入氣浮機(jī)進(jìn)一步除油處理。由于隔油后水體中污染物往往以膠體態(tài)存在，存在界面特性、乳化特征等方面的差異，使得氣浮藥劑對(duì)處理效果的影響特別大。特別是當(dāng)水體中存在較多極性物質(zhì)時(shí)，分離效果會(huì)比較差。在進(jìn)入氣浮機(jī)前投加的氣浮藥劑應(yīng)具有較強(qiáng)的破乳、除油、除懸浮物等功能，藥劑采用聚合氯化鋁（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM）。氣浮機(jī)由混合反應(yīng)段、溶氣系統(tǒng)（氣液混輸泵、溶氣罐、溶氣釋放裝置）、池體、接觸區(qū)、分離區(qū)（包括集渣區(qū)、布水區(qū)、分離區(qū)、集水區(qū)、集泥區(qū)）組成。含油污水與通過釋放器進(jìn)入接觸區(qū)的回流溶氣水及其釋放的微氣泡充分混合，SS、油滴與微氣泡結(jié)合形成氣浮體，進(jìn)入布水區(qū)，此時(shí)較大的氣浮體迅速上升至集渣區(qū)，集渣區(qū)的浮渣排至油泥浮渣池進(jìn)行后續(xù)處理。較小的氣浮體進(jìn)入分離區(qū)，根據(jù)淺池原理被去除。密度較大的SS將下沉至氣浮裝置底部，通過刮泥機(jī)將其排至油泥浮渣池。處理后的污水以30%~40%回流形成溶氣水回到系統(tǒng)中，出水自流至2#中間水池。

2.6 2#中間水池

保證污水停留時(shí)間在1.5 h以上。

2.7 二級(jí)氣浮機(jī)

經(jīng)一級(jí)氣浮機(jī)除油后，為保證處理效果，增加二級(jí)氣浮機(jī)，進(jìn)一步除油處理。在進(jìn)入氣浮機(jī)前投加的氣浮藥劑應(yīng)具有較強(qiáng)的破乳、除油、除懸浮物等功能，藥劑采用聚合氯化鋁（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM）。氣浮機(jī)由混合反應(yīng)段、溶氣系統(tǒng)（氣液混輸泵、溶氣罐、溶氣釋放裝置）、池體、接觸區(qū)、分離區(qū)（包括集渣區(qū)、布水區(qū)、分離區(qū)、集水區(qū)、集泥區(qū)）組成。含油污水與通過釋放器進(jìn)入接觸區(qū)的回流溶氣水及其釋放的微氣泡充分混合，SS、油滴與微氣泡結(jié)合形成氣浮體，進(jìn)入布水區(qū)，此時(shí)較大的氣浮體迅速上升至集渣區(qū)，集渣區(qū)的浮渣排至油泥浮渣池進(jìn)行后續(xù)處理。較小的氣浮體進(jìn)入分離區(qū)，根據(jù)淺池原理被去除。密度較大的SS將下沉至氣浮裝置底部，通過刮泥機(jī)將其排至油泥浮渣池。處理后的污水以30%~40%回流形成溶氣水回到系統(tǒng)中，出水自流至3#中間水池。

2.8 3#中間水池

保證污水停留時(shí)間在1.5 h以上。

2.9 核桃殼過濾器

為保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放，設(shè)置保障設(shè)施——核桃殼過濾器，對(duì)出水進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，若兩級(jí)氣浮后水質(zhì)仍超標(biāo)，通過水泵提升至核桃殼過濾器過濾。核桃殼過濾器是利用濾料對(duì)油的攔截作用和凝聚作用進(jìn)一步去除污水中的油，以確保出水的達(dá)標(biāo)排放。

2.10 出水池

保證污水停留時(shí)間24 h以上。

3 自控系統(tǒng)

3.1 供電電源

采用380 V 50 Hz/220 V 50 Hz低壓電源供電，由低壓配電柜分配至各處理單元設(shè)備。

3.2 設(shè)備啟動(dòng)和控制方式

本系統(tǒng)中的污水泵和鼓風(fēng)機(jī)采用軟啟動(dòng)外，其余設(shè)備均直接啟動(dòng)。主要工藝設(shè)備都設(shè)置自動(dòng)和手動(dòng)兩種控制方式。自動(dòng)方式時(shí)由PLC控制，手動(dòng)方式時(shí)在機(jī)房控制箱上操作，通過選擇開關(guān)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，選擇開關(guān)安裝在就地控制箱上，手動(dòng)方式優(yōu)先于自動(dòng)方式。

3.3 電線纜敷設(shè)及設(shè)計(jì)

電纜按技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、便于施工和維護(hù)的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)備容量額定電流，并按電機(jī)運(yùn)行時(shí)電壓降在5%內(nèi)及電機(jī)啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)設(shè)備的母線電壓降在15%內(nèi)選擇電纜截面。

室內(nèi)電纜敷設(shè)采用穿管或橋架沿墻敷設(shè)，在電纜溝內(nèi)沿角鋼支架敷設(shè)；室外電纜敷設(shè)采用電纜溝與直埋相結(jié)合的方式，在電纜溝內(nèi)沿角鋼支架敷設(shè)，過道路穿鋼管保護(hù)。

3.4 接地保護(hù)

本工程采用TN-S制接地系統(tǒng)，電氣、儀表采用共同接地體，接地電阻≤1 Ω。所有構(gòu)筑物的電源進(jìn)線設(shè)重復(fù)接地裝置，接地電阻≤1 Ω，盡可能利用基礎(chǔ)鋼筋網(wǎng)作為自然接地體。

4 結(jié) 論

由于洗罐廢水和含油初期雨水等具有間斷排放、一次性排放量很大等特點(diǎn)，為了不影響港口及罐區(qū)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并降低污水處理廠的運(yùn)行負(fù)荷，設(shè)置可以容納單次最大排放量的污水調(diào)節(jié)池，按照最大排放量的出現(xiàn)頻度，設(shè)置合適的處理周期，然后分配到小時(shí)進(jìn)行連續(xù)處理。最終確定含油污水設(shè)計(jì)處理能力250 m3/d，主要污水污染物石油類≤ 5 000 mg/L，COD≤3 000 mg/L。該系統(tǒng)已投產(chǎn)運(yùn)行，出水排放指標(biāo)執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（地方標(biāo)準(zhǔn)）。出水水質(zhì)排放指標(biāo)為：石油類≤50 mg/L，COD≤1 000 mg/L

［1］DB12/356-2008，污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)[S].

［2］蔣書明.淺談含油污水處理工藝及關(guān)鍵技術(shù)[J].化學(xué)工程與裝備，2019（9）：266-267.

Design of Oily Wastewater Treatment Process

（1. Liaoning Petrochemical Planning and Design Institute Co., Ltd., Liaoning Shenyang 110000, China; 2. Sinochem Environmental Technology Engineering Co., Ltd., Liaoning Shenyang 110000, China）

The oil in oily sewage mainly exists in the form of floating oil and dispersing oil, and the treatment process should be based on physicochemical method. In this design, the physicochemical treatment process with "oil separation and air floatation" was adopted as the main method to remove main pollutants in the oily sewage.

high efficiency oil removal; primary air flotation; secondary air flotation; walnut shell filtration; control mode

沈陽工業(yè)大學(xué)科研成果介紹

反電暈強(qiáng)化低溫等離子體催化降解 VOCs 技術(shù)

適用范圍：石油化工等行業(yè) VOCs，惡臭、餐飲油煙及室內(nèi)空氣污染。

參照標(biāo)準(zhǔn)：飲食業(yè)油煙排放標(biāo)準(zhǔn)（試行）（GB18483-2001）。

技術(shù)優(yōu)勢(shì)：

通過在蜂窩狀催化劑上實(shí)現(xiàn)反電暈放電，并在中間輔以網(wǎng)電極限制電流的發(fā)展，強(qiáng)化催化劑表面和蜂窩孔道內(nèi)低溫等離子體的發(fā)生和均勻分布，低溫等離子體中的高能活性粒子一方面與吸附在催化劑表面的 VOCs 發(fā)生反應(yīng)，另一方面通過進(jìn)一步結(jié)合形成長(zhǎng)壽命的活性物質(zhì)來誘發(fā)發(fā)生在催化劑表面的催化反應(yīng)過程，來實(shí)現(xiàn) VOCs 的降解與去除；流程短、易控制、適用范圍廣；處理效率高、能耗低、副產(chǎn)物少。

專利情況：

廚房油煙深度凈化處理的方法（ ZL201310344976.6 ）餐飲油煙一體化處理系統(tǒng)（ZL201320726903.9）。

聯(lián)系人：梁吉艷

電話：024-25497158，E-mail：liangjiyan2005@126.com

X703

A

1004-0935（2020）04-0420-03

2019-12-31

李雪（1983-），女，滿族，工程師，遼寧省沈陽市人，2010年畢業(yè)于沈陽化工大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)，現(xiàn)從事化工工藝管道設(shè)計(jì)工作。

黃睿（1982-），男，漢族，工程師，研究方向：化工儀表自動(dòng)化。