煉廠“三泥”裝置工藝優(yōu)化探討

李琪蓉

(中國石油烏魯木齊石化公司質(zhì)量安全環(huán)保處)

0 引 言

近年來，隨著煉化企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴大，部分老煉廠的“三泥”(活性污泥、浮渣和底泥)裝置[1-3]很難達到良性循環(huán)，成為企業(yè)環(huán)保治理的一大難題?！叭唷比绻幚聿划?，會嚴重影響企業(yè)廢水的達標，同時“三泥”含水率高也增加了外委處置費用。隨著《中華人民共和國環(huán)境保護法》和《固體廢物污染環(huán)境防治法》的相繼頒布，污水達標處理和固體廢物收集、貯存、處置的合規(guī)性要求日趨嚴格。

以加工量500萬t/a的某煉廠為例，近年來，煉廠的原油加工量擴建至850萬t/a，“三泥”量增加，污水處理負擔重，循環(huán)效果持續(xù)變差。同時，由于“三泥”含水率增加，降低了污泥干化裝置的運行效率，固體廢物的產(chǎn)生量也隨之增加。

為解決“三泥”裝置設計容量與現(xiàn)有裝置規(guī)模不匹配的問題，大部分老煉廠通過增加污泥濃縮罐或沉降池設施緩解“三泥”設計容量有限的問題，有些煉廠因受布局制約，不得不新建污水處理裝置，文章從“三泥”裝置工藝優(yōu)化改造入手，研究方法的可行性和處理效果。

1 現(xiàn)狀分析

在煉廠污水處理工藝中，“三泥”在池/罐中儲存一定時間后，實現(xiàn)泥水的初步分離，然后將表層污水返回污水處理裝置，底部含水率較低的污泥作為固體廢物進行處理[4-7]。

研究對象的污水處理裝置主要由兩部分組成，一是處理煉油裝置產(chǎn)生的污水及“三泥”裝置濾液的工段(以下簡稱為一車間)，二是處理化工裝置和其他裝置(主要包括化纖廠、化肥廠、電廠)產(chǎn)生的廢水及少量生活污水的工段(以下簡稱二車間)，通常是一車間處理完的廢水排入二車間，二車間處理后的污水由總排口排出(其中部分回用)。

由于一車間活性污泥濾液濃縮罐和浮渣濃縮罐設計容量有限、處理量不足，經(jīng)常造成泥水不能及時分離，造成污水中的含泥量顯著增加，進入污水處理系統(tǒng)又與新的“三泥”混合，在污水處理裝置造成惡性循環(huán)，使浮選的起渣量增加，增加了浮選的收渣次數(shù)；循環(huán)的“三泥”會使浮選出水的石油類、懸浮物、COD等監(jiān)控指標的濃度大大增高。與此同時，由于活性污泥和浮渣沉降時間不夠，與之配套的離心機濃縮脫水效果不好，導致“三泥”含水率高、濾液水質(zhì)差。

2 工藝技改方案

針對現(xiàn)狀分析中存在的問題進行工藝技術改造：一是實現(xiàn)活性污泥生化系統(tǒng)濃縮工藝過程與浮渣濾液處理過程的徹底隔離，以期達到活性污泥和浮渣分類儲存、分類濃縮的工藝技術改進。二是促進活性污泥廢液經(jīng)吸泥池、二沉池的再次沉降，增加脫水次數(shù)和脫水量，提高濃縮脫水效率，降低送離心機處理污泥的含水率。

3 現(xiàn)場實施

技術改造前后對比見圖1、圖2。

圖1 技術改造前

圖2 技術改造后

措施1：增加活性污泥濾液管線，管線接至微孔曝氣單元吸泥池內(nèi)。

改造后，活性污泥濾液經(jīng)離心機處理后不進濾液濃縮罐，改進吸泥池。

措施2：新增活性污泥濃縮罐脫水管線，接至二沉池，將脫出的水直接回流，增加脫水次數(shù)和脫水量，以提高濃縮脫水效率。

措施3：新增濾液濃縮罐脫水管線，脫水接至1號提升池。

4 處理效果與分析

4.1 改造前、改造后活性污泥和浮渣的脫水效果

選取改造前和改造后煉油裝置運行工況相同、排入一車間進水水質(zhì)基本相同的兩個月，調(diào)取改造前和改造后收集的日均值統(tǒng)計報表數(shù)據(jù)，對“三泥”裝置活性污泥濾液、浮渣濾液產(chǎn)生情況進行統(tǒng)計，結果見表1。該工況下活性污泥濾液產(chǎn)生量為244～250 t/d，浮渣濾液產(chǎn)生量為99～103 t/d。

表1 活性污泥濾液、浮渣濾液產(chǎn)生情況統(tǒng)計

“三泥”裝置經(jīng)過工藝技術改造后，活性污泥濾液數(shù)據(jù)分析見表2(離心機處理活性污泥量約6 t/h)；浮渣濾液數(shù)據(jù)分析見表3(離心機處理浮渣量約4 t/h)。

表2 改造前、改造后活性污泥濾液數(shù)據(jù)分析

表3 改造前、改造后浮渣濾液數(shù)據(jù)分析

分析得出：

①活性污泥濾液送離心機處理量由改造前114 t/d降至82 t/d；活性污泥經(jīng)離心機脫水后含水率改造前為79.1%～83.3%，改造后為56.9%～61.1%，含水率下降18.0%～26.4%，平均值下降22.2%。

②浮渣濾液送離心機處理量由改造前87 t/d降至64 t/d；浮渣經(jīng)離心機脫水后含水率改造前為84.5%～88.9%，改造后為62.1%～64.6%，含水率下降19.9%～26.8%，平均值下降23.4%。

以上數(shù)據(jù)表明：通過技術改造，延長了活性污泥和浮渣的沉降時間，活性污泥和浮渣的含水率明顯下降，脫水效果較好，基本解決了活性污泥濾液濃縮罐和浮渣濃縮罐設計容量不足的問題，對保障“三泥”裝置的運行效果起到重要作用。

4.2 改造前、改造后水質(zhì)的處理情況

分別調(diào)取改造前和改造后送二車間調(diào)節(jié)池的水質(zhì)分析數(shù)據(jù)，選取時段為改造前和改造后各60 d，改造前、改造后COD去除效果見圖3，改造前、改造后懸浮物去除效果見圖4。

圖3 改造前、改造后COD去除效果

由圖3可以看出：改造前水質(zhì)COD濃度在2 459～4 610 mg/L，平均值為3 591 mg/L；改造后水質(zhì)COD濃度在336～962 mg/L，平均值為718 mg/L；去除率保持在73.2%～82.5%，平均值達到80.0%。

由圖4可以看出：改造前水質(zhì)懸浮物濃度在4 982～9 686 mg/L波動，平均值為7 417 mg/L；改造后水質(zhì)懸浮物濃度在188～511 mg/L，平均值為328 mg/L；去除率保持在90.6%～97.2%，平均值達到95.6%。

圖4 改造前、改造后懸浮物去除效果

以上數(shù)據(jù)表明，通過本次技術改造，活性污泥濾液和浮渣濾液送二車間調(diào)節(jié)池的水質(zhì)COD、懸浮物去除率(60 d均值)分別為80.0%，95.6%，改造后COD濃度為336～962 mg/L，懸浮物濃度為188～511 mg/L，以二車間裝置進水指標(設計指標)COD≤800 mg/L、懸浮物≤500 mg/L進行統(tǒng)計，改造前、改造后送調(diào)節(jié)池水質(zhì)污染物去除率見表4。進水COD和懸浮物水質(zhì)達標率分別為78.9%，94.7%，經(jīng)與化纖廠、化肥廠和電廠少量來水混合后，可實現(xiàn)二車間進水水質(zhì)100%達標。

表4 改造前、改造后送調(diào)節(jié)池水質(zhì)污染物去除率

5 應用情況

技改方案完成后，運行效果穩(wěn)定，調(diào)取改造前和改造后活性污泥和浮渣產(chǎn)生量及含水率統(tǒng)計數(shù)據(jù)，計算減量(見表5)，按照外委處置費用(地區(qū)均價)1 000～3 000元/t，選取均價1 500元/t進行收益計算，每季度可節(jié)省外委處置費用約94.05萬元，結果見表5。全年節(jié)省外委處置費用約376.2萬元。

表5 收益統(tǒng)計

6 結 論

此工藝優(yōu)化技術方案從利用現(xiàn)有設施改造入手，不受老煉廠空間狹小限制，不需要新建治污設施，改造實施后運行效果良好。

1)通過改造實現(xiàn)了活性污泥濾液和浮渣濾液沉降分離流程，延長沉降時間，提高了污泥離心脫水率，減少了干化污泥產(chǎn)生量，較改造前每年可減少“三泥”量約2 500 t。

2)間接提高了污水處理質(zhì)量，與改造前水質(zhì)污染物檢測濃度相比，COD去除率保持在73.2%～82.5%、懸浮物去除率保持在90.6%～97.2%，實現(xiàn)二車間進水水質(zhì)100%達到設計指標要求，保證了污水處理系統(tǒng)的良性循環(huán)，有效降低外排水質(zhì)超標的概率。

此次技術改造解決了老煉廠“三泥”裝置設計容量不足的問題，并可實現(xiàn)活性污泥和浮渣的分類處理處置。在后期的工作中，建議同時從源頭治理入手，加強清潔生產(chǎn)管控，減少污染物產(chǎn)生量，減輕后端環(huán)保裝置的壓力。