船舶油污水提標改造深度處理工程實例

賴力

摘? 要：廣東廣州某油污水工程有限公司原有一套設(shè)計規(guī)模為20萬m3/a的廢水處理系統(tǒng)，現(xiàn)要求設(shè)計水量為30萬m3/a，出水水質(zhì)要求達到COD≤50 mg/L，氨氮≤8 mg/L，BOD5≤10 mg/L，其他指標執(zhí)行廣東省地方標準DB44/26-2001《水污染排放限值》中第二時段一級排放標準。設(shè)計采用“預(yù)處理+臭氧高級氧化+MBR生化”處理工藝對原有處理系統(tǒng)出水進行深度處理。實際運行結(jié)果表明，出水水質(zhì)可穩(wěn)定達到設(shè)計要求。本文介紹了工藝流程、主要構(gòu)筑物的設(shè)計參數(shù)及運行效果。

關(guān)鍵詞：船舶油污廢水;深度處理;提標改造;臭氧;MBR

1 工程概況

廣州某油污水工程有限公司主要從事收集、貯存、處理（港口、船舶）含油/液體化學(xué)品廢水等業(yè)務(wù)，配套建有設(shè)計規(guī)模為20萬m3/a的廢水處理設(shè)施，采用物化處理生產(chǎn)工藝為：船舶油污水—除油裝置沉淀分離池—精分離—蓄水池—排放工藝。該項目主要污水來源于油輪洗艙水、含油壓艙水、機艙藏底油污水等船舶含油廢水，碼頭和罐區(qū)地面沖洗水、初期雨水，檢查時產(chǎn)生的儲罐及管線清洗水，辦公區(qū)內(nèi)少量生活污水。其水質(zhì)具有如下特點：（1）水質(zhì)水量波動大，主要是在生產(chǎn)過程中壓載水及洗艙水排放都是間斷進行導(dǎo)致;（2）有機物種類多，毒性較強，較難生物降解或不可生物降解的物質(zhì)占了較大的比例無法直接進行厭氧生化;（3）含油量高，船舶油污水中，油的分散狀態(tài)主要為浮上油和分散油，不含表面活性劑的乳化油，粒度小于10 μm的油約占油濃度的15%左右。

為適應(yīng)環(huán)保新要求，增加企業(yè)效益，提高年處理油污水量至30萬m3/a，其中水處理構(gòu)建筑物及設(shè)備對油污水的處理能力不低于50 m3/ h。擬對船舶油污水處理設(shè)備設(shè)施進行技術(shù)升級改造，當?shù)丨h(huán)保部門要求達到COD≤50mg/L，氨氮≤8mg/L，BOD5≤10mg/L，其他指標須滿足廣東省地方標準DB44/26-2001《水污染排放限值》中第二時段一級排放標準。為此，該廠決定增加深度處理系統(tǒng)以滿足排放水質(zhì)要求，并組織了為期近4個月的現(xiàn)場中試，獲得了理想的處理效果[1-2]。本工程在充分總結(jié)中試經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合工程實際，采用預(yù)處理+臭氧高級氧化+MBR生化工藝對船舶油污水進行深度處理。

2 設(shè)計水質(zhì)及工藝流程

2.1 設(shè)計進、出水水質(zhì)

深度處理設(shè)計規(guī)模為50 m3/ h，按每天24 h連續(xù)運行，深度處理對象為船舶油污水。設(shè)計進水水質(zhì)根據(jù)實測資料并適當預(yù)留一定的空間，以滿足將來水質(zhì)惡化或生產(chǎn)擴大時仍能滿足出水水質(zhì)要求。設(shè)計出水水質(zhì)要求達到COD≤50mg/L，氨氮≤8mg/L，BOD5≤10mg/L，其他指標須滿足廣東省地方標準DB44/26-2001《水污染排放限值》中第二時段一級排放標準執(zhí)行。

主要設(shè)計進、出水水質(zhì)見表1。

2.2 工藝流程及分析說明

提標改造深度處理工藝流程如圖1所示。

原有廢水處理系統(tǒng)主要采用重力分離法和粗粒化法的組合工藝，各主要單元均設(shè)有專用蒸汽管道，運用重力、油與水之間不相容及密度的差異的原理，將少量的混合油從含油污水中分離。由于水質(zhì)水量波動較大，且設(shè)備老化損壞嚴重難以滿足系統(tǒng)后續(xù)生化條件。因此，在預(yù)處理系統(tǒng)增設(shè)氣浮單元，油污水首先進入油污水罐進行水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)，然后通過隔油沉淀分離池沉淀廢水中懸浮物，同時去除廢水中的浮油。油污水經(jīng)過隔油沉淀后進入氣浮單元，通過投加破乳劑及助凝劑PAM，去除廢水中的乳化油和分散油等。

船舶油污水來源復(fù)雜，除含有較多的油污外，還含有較多的有毒有害物質(zhì)，如笨類、酮類、醛類、脂類、醚類等，由于水質(zhì)波動較大、毒性強，對后續(xù)生化系統(tǒng)菌類活性構(gòu)成威脅，甚至?xí)?dǎo)致生化系統(tǒng)癱瘓。因此，本項目采用的臭氧高級氧化工藝對該難生物降解有機物進行去除。臭氧高級氧化系統(tǒng)包括臭氧催化氧化裝置、臭氧發(fā)生器及其配套裝置等。該系統(tǒng)通過其內(nèi)部的臭氧催化劑催化臭氧分解產(chǎn)生具有強氧化作用的羥基自由基（·OH），可大幅度降低廢水的毒性，穩(wěn)定廢水水質(zhì)，同時可有效改善廢水的可生化性，為后續(xù)的生物處理創(chuàng)造有利的水質(zhì)條件。

在傳統(tǒng)的廢水處理工程中，普遍先進行厭氧后進行好氧。由于前述船舶油污廢水中含有較多的有毒有害物質(zhì)，雖然經(jīng)過臭氧高級氧化處理后廢水的毒性已顯著降低，但仍含有毒性，而厭氧微生物對環(huán)境條件較為敏感，抗沖擊能力較弱，容易受有毒有害物質(zhì)的影響，好氧微生物對環(huán)境的適應(yīng)性較強，因此，從水質(zhì)出發(fā)考慮，將一級好氧池前置后可有效提高處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性[3]。此外，雖然本項目的廢水中含有較多的有毒有害物質(zhì)，但廢水中的污染物很大一部分仍是可生物降解的，因此，先經(jīng)過一級好氧可顯著降低污染負荷。生化系統(tǒng)出水經(jīng)過MBR膜系統(tǒng)截留廢水中的活性污泥，清水則透過膜排入回用池，使出水懸浮物維持在較低濃度（一般出水SS≤5mg/L），同時確保生化池內(nèi)污泥不流失，截留的活性污泥回流至生化系統(tǒng)前端，使得整個生化池內(nèi)保持較高的污泥濃度。

3 主要構(gòu)（建）筑物設(shè)計參數(shù)

3.1 預(yù)處理單元

油污水罐區(qū)共設(shè)有3個油污水罐，單罐尺寸為Φ15.0×15.6（m），總有效容積為2 500 m3。3個油污水罐共配置1套生物除臭設(shè)備，末端須配活性炭吸附裝置。

隔油沉淀分離池1座分3格，鋼筋混凝土水池，尺寸為30.6 m×16.2 m×2.6 m（污泥斗處4.4m），每格設(shè)有污泥斗及垂直分離單元和水平分離單元，每格并聯(lián)獨立運行。

一體式溶氣氣浮裝置，成套設(shè)備，包含破乳、混凝、氣浮系統(tǒng)，采用一體化設(shè)備，油污水處理能力不低于50 m3/ h，共1套。

3.2 臭氧高級氧化單元

臭氧催化氧化裝置共2套，采用并聯(lián)運行方式。主體為鋼結(jié)構(gòu)，尺寸為3.0×6.0（m）。表面負荷為3.57 m3/ m2h，水力停留時間1.5 h。

3.3 MBR生化單元

一級好養(yǎng)池2座，地上地下鋼砼結(jié)構(gòu)，單池尺寸為9.6×8.65×5.2（m）?？傆行莘e約780 m3，水力停留時間約15.6 h。

厭氧消化池池3座，地上地下鋼砼結(jié)構(gòu)，單池尺寸為9.6×8.65×5.2（m）?？傆行莘e約1 320 m3，水力停留時間約26.4 h。

二級好氧池2座，地上地下鋼砼結(jié)構(gòu)，單池尺寸為6.0×8.65×5.2（m），總有效容積約460 m3，水力停留時間約9.2 h。

MBR膜池2座，地上地下鋼砼結(jié)構(gòu)，單池尺寸為6.0×3.0×5.2（m），總有效容積約144 m3，水力停留時間約2.88 h。

回用水池2座，地上地下鋼砼結(jié)構(gòu)，單池尺寸為6.0×4.125×5.2（m），總有效容積約200 m3。

3.4其 他

設(shè)污泥池1座，尺寸為6.0×1.85×5.2（m），總有效容積約50 m3;設(shè)污泥處理間1座，尺寸為12×6×7（m）;設(shè)污泥處理處置間1座，尺寸為29×15×10（m）;設(shè)高級氧化設(shè)備間1座，尺寸為20×10×9.0（m）;設(shè)綜合車間1座，尺寸為30×10×9.7（m）。

4 工程運行效果

工程于2020年10月開始調(diào)試，目前，各項出水水質(zhì)指標均滿足設(shè)計出水水質(zhì)要求。近兩個月的實測進、出水水質(zhì)指標見表2。

表2 實際進、出水水質(zhì)

5 結(jié)論與建議

（1）采用預(yù)處理+臭氧高級氧化+MBR生化工藝對船舶油污水進行深度處理，可使出水水質(zhì)達到廣東省地方標準DB44/26-2001《水污染排放限值》中第二時段一級排放標準，其中COD≤50 mg/L，氨氮≤8 mg/L，BOD5≤10 mg/L。

（2）對于前端經(jīng)過臭氧高級氧化處理后廢水的毒性已顯著降低，但仍含有毒性，可優(yōu)先考慮前置好氧反應(yīng)。實踐表明，將一級好氧池前置后可有效提高處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性，只要碳源足夠、氨氮均已轉(zhuǎn)換為硝氮或亞硝氮的情況下，采用厭氧生物濾池可使出水總氮穩(wěn)定低于8 mg/L。

（3）檢測到船舶油污水原水氯離子含量偏高，建議對生化系統(tǒng)進水氯離子濃度進行監(jiān)控，預(yù)防高鹽原水對系統(tǒng)運行的影響。

參考文獻

[1] 劉劍玉，林慶坤，汪曉軍.臭氧-BAF一體化裝置處理含氨氮有機污染廢水[J].凈水技術(shù)，2015，34（6）：47-50.

[2] 王慧娟，段新耿.組合工藝提標改造煉油污水工程實例[J].水處理技術(shù)，2019，45（3）：137-139.

[3] 郭訓(xùn)文，李炳輝，黃永秋等.執(zhí)行準Ⅳ類地表水的印染廢水深度處理工程實例[J].中國給水排水，2019，35（04）：8-92.