廣西LNG接收站污水處理裝置改造

陳 聰

山東省天然氣管道有限責任公司, 山東 濟南 250014

0 前言

廣西LNG接收站位于廣西北海市鐵山港區(qū)石化作業(yè)區(qū)南港池南突堤端部,由遠洋運輸船運來的LNG,在LNG專用碼頭接卸至接收站LNG儲罐內(nèi)儲存,經(jīng)汽化后通過輸氣管道送至用戶[1]。

廣西LNG接收站污水處理裝置為接收站處理生產(chǎn)和生活污水,是工藝流程配套設施部分,一旦出現(xiàn)故障,將無法滿足生化處理要求,弱化分解有機物的能力,影響到接收站正常的生產(chǎn)和生活以及附近環(huán)境[2]。污水處理裝置經(jīng)過一段時間使用后,由于食堂未設置隔油池,造成大量含油污水排入生活污水處理裝置,造成污水處理裝置油污過多、微生物活性偏低、裝置進水不連續(xù)等問題,因此有必要對其進行一定程度的改造,來改進并優(yōu)化污水處理裝置的功能[3]。

1 污水處理裝置現(xiàn)狀

廣西LNG接收站污水處理裝置由1套污水處理裝置、1座氣浮裝置和1套纖維球過濾器組成。設計處理能力6 m3/h,處理后污水要求滿足GB 8978-1996《污水綜合排放標準》(以下簡稱“GB 8978-1996”)中第二類污染物一級標準[4]。污水處理裝置工藝流程見圖1。

圖1 污水處理裝置工藝流程圖Fig.1 Process flow chart of waste water treatment facilitie

該污水處理裝置目前主要處理生活污水(含部分食堂含油污水),污水流經(jīng)全部處理流程,但處理后污水仍存在不達標現(xiàn)象[5],主要問題有以下幾方面:食堂含油污水未經(jīng)預處理就進入調(diào)節(jié)池,使得污水處理裝置中有污油流入,影響微生物的活性;進水不連續(xù),穩(wěn)定性能差;曝氣量不能調(diào)節(jié),不能保證污水處理裝置運行所需溶解氧;污水處理裝置系統(tǒng)內(nèi)部未設置污泥回流設施[6],使得裝置內(nèi)不能有足夠的混合懸浮液固體濃度(MISS)和微生物數(shù)量,不能充分分解污水中有機物,影響處理效果;纖維球過濾器中纖維球已失效,影響出水水質(zhì)[7]。生產(chǎn)、生活污水指標見表1。

表1 生產(chǎn)、生活污水指標情況表

2 污水處理裝置問題分析

2.1 未設置隔油池

常規(guī)食堂污水在進入污水處理裝置前,需進行隔油預處理,去除水中的動植物油,以滿足后期生化處理要求[8]?，F(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有污水處理裝置中未對食堂污油進行去除,直接進入到污水處理裝置前端調(diào)節(jié)池,和辦公生活用水混和后進入裝置中,水中的油污附著在好氧池的生物填料上[9],導致填料上的生物膜無法正常生長、繁殖和脫落,使微生物活性降低,分解有機物的作用減弱,達不到有效的處理效果,水中CODCr[10]、氨氮、BOD5等指標的處理效果不穩(wěn)定[11]，尤其是進入到冬季,水溫降低,處理效果更差[12]。

2.2 調(diào)節(jié)池自吸泵啟動過程緩慢

據(jù)現(xiàn)場運行人員反映,調(diào)節(jié)池污水提升泵為自吸泵,開泵過程復雜,在開泵過程中上水緩慢,且容易產(chǎn)生堵塞。

2.3 曝氣量不能調(diào)節(jié)

污水處理裝置正常運行時,曝氣的作用一是為維持微生物的活性;二是對混合液進行攪拌和混合,使活性污泥與污水充分接觸,有利于污染物的降解。曝氣量在污水處理裝置運行過程中要維持在一定范圍內(nèi),不能過大,也不能過小。曝氣量不能調(diào)節(jié),會造成污水處理裝置運行所需溶解氧不能及時調(diào)整,影響出水水質(zhì)[13]。

2.4 未設置污泥回流

污水處理裝置運行時污泥回流的作用是使裝置中有足夠的活性污泥量,用來補充運行時所需的微生物數(shù)量,從而對污水中有機物進行充分氧化分解[14]。污水處理裝置中的污泥濃度大小需要根據(jù)現(xiàn)場運行情況進行調(diào)整,并在一定條件下維持需求范圍,沒有污泥回流,污水處理裝置中的污泥濃度就無法保證,最終影響處理效果[15]。

2.5 纖維球過濾器中纖維球已失效

污水處理裝置中的纖維球過濾器使用超過2年,在運行過程中因進入過濾器的污水中含有較多雜質(zhì),使得過濾器中的填料上積存了很多污染物,影響出水水質(zhì)。污水處理裝置中的填料也未更換,影響了生物膜的生長。

2.6 除磷效果差

隨著最新《環(huán)境保護法》《水污染防治行動計劃》以及《城市黑臭水體整治工作指南》等法律法規(guī)的不斷深化實施,污水系統(tǒng)出水水質(zhì)的標準也在不斷提高,增加了總磷指標的控制,大部分污水排放達到綜合排放一級標準。而污水處理裝置工藝除磷效果差,為確?？偭字笜诉_標,需增加加藥除磷裝置。

2.7 自控系統(tǒng)運行存在缺陷

2.7.1 硬件方面

現(xiàn)場2個控制污泥回流氣提電磁閥中1個可以動作,1個開啟沒有反應，而1個可動作的電磁閥開啟后氣提功能滿足不了要求[16]?？刂葡鋬?nèi)所有端子接線沒有標識,無法確認輸入信號,不能明確某些具體的運行條件,只能根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)及經(jīng)驗推測[17]。

2.7.2 軟件方面

反洗泵設計為交替運行,每運行4 h切換1次,但程序編寫存在故障,反洗泵實現(xiàn)不了定時切換功能[18]。污泥池液位高時啟動1#污泥泵,液位低時1#污泥泵停止。2#污泥回流泵程序內(nèi)沒有設計程序[19]。

3 污水處理裝置改造

3.1 方案設計

3.1.1 改造后水質(zhì)標準

以現(xiàn)行環(huán)保要求為基準,結合GB 8978-1996中第二類污染物一級標準和GB/T 18920-2002《城市污水再利用工作城市雜用水水質(zhì)》“城市綠化”標準要求,并以節(jié)約水資源的原則,確定本次改造的出水水質(zhì)標準。

3.1.2 工藝流程設計

在食堂污水出口處增加1套二級隔油池及隔油裝置;對現(xiàn)調(diào)節(jié)池自吸泵及配套管線閥門進行更換;對現(xiàn)有污水處理裝置中填料進行更換;在現(xiàn)有污水處理裝置上增加1套化學除磷加藥設施,配套自動化工藝,對部分損壞或老化設備進行改造。改造后污水處理裝置工藝流程見圖2。

圖2 改造后污水處理裝置工藝流程圖Fig.2 Process flow chart of waste water treatment facilities after transformation

3.2 具體實施細則

3.2.1 工藝部分

為更好地進行污油去除,在隔油裝置出口處,增加1個由混凝土澆注的三級隔油池,池體大小為2 m×6 m×3 m,中間用Φ100的不銹鋼彎管連通。在進水處設置不銹鋼攔截筐1個。

在二次沉淀池增加污泥回流泵1臺,加裝從二次沉淀池至缺氧池曝氣管線及1個配套相應調(diào)節(jié)閥門,實現(xiàn)污泥回流。對一級接觸氧化池和二級接觸氧化池分別加裝相應調(diào)節(jié)閥門1個。并根據(jù)情況對損壞的曝氣頭進行更換,實現(xiàn)曝氣調(diào)節(jié)。更換纖維球過濾器和掛膜效果更好的組合填料[17]。

新設置自動除磷加藥設施1套,并鋪設加藥管線至出水池,自動除磷加藥設施需與提升泵運行聯(lián)動,當提升泵運行時,自動除磷加藥設施開始投加藥劑,藥劑量為處理水量的0.5‰～1‰，投加位置定于出水池處[18]。

將原有2臺流量為6 m3/h的自吸泵更換為10 m3/h 的污水泵,同時改造上水管線及閥門,并加裝污水回流管線,提升開泵過程上水速率,滿足現(xiàn)場需要。

按照CJJ/T 182-2014《城鎮(zhèn)供水與污水處理化驗室技術規(guī)范》要求,增加化學需氧量、生化需氧量、懸浮物、氨氮、總磷、色度、pH、糞大腸菌群、總氮、溶解氧等指標,檢測頻次為每天1次[19]。

3.2.2 自動化控制部分

2臺反洗泵設定為根據(jù)累計運轉時間4 h輪換1次;2臺提升泵設定為根據(jù)累計運轉時間4 h輪換1次。調(diào)整風機運行頻率：若水量始終比較低,則每隔2 h風機啟動30 min,2臺風機根據(jù)累計運轉時間4 h輪換1次。增加2#污泥泵的自動控制功能,高水位時啟動1臺污泥泵,低水位時停止[20]。

3.3 改造后指標情況

經(jīng)過改造后,污水處理裝置的各項指標均滿足GB 8978-1996中第二類污染物一級標準要求。改造后的已處理污水分析報告見表2。

表2 改造后的已處理污水分析報告表

4 結論

廣西LNG接收站污水處理裝置改造，經(jīng)過隔油預處理,去除了水中的動植物油后,污水滿足生化處理要求；優(yōu)化曝氣控制、增加污泥回流工藝流程以及更換新填料后,污水處理裝置填料上的生物膜正常繁殖,微生物活性提高,分解有機物的能力大大增強,水中的CODCr、氨氮、BOD5等指標均滿足要求。