近年來,隨著煉化企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大,部分老煉廠的“三泥”(活性污泥、浮渣和底泥)裝置很難達(dá)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?dāng),會(huì)嚴(yán)重影響企業(yè)廢水的達(dá)標(biāo),同時(shí)“三泥”含水率高也增加了外委處置費(fèi)用。隨著《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》和《固體廢物污染環(huán)境防治法》的相繼頒布,污水達(dá)標(biāo)處理和固體廢物收集、貯存、處置的合規(guī)性要求日趨嚴(yán)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(kuò)建至850萬t/a,“三泥”量增加,污水處理負(fù)擔(dān)重,循環(huán)效果持續(xù)變差。同時(shí),由于“三泥”含水率增加,降低了污泥干化裝置的運(yùn)行效率,固體廢物的產(chǎn)生量也隨之增加。
為增加“三泥”裝置設(shè)計(jì)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(shè)施緩解“三泥”設(shè)計(jì)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(chǔ)存一定時(shí)間后,實(shí)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(jìn)行處理。
研究對(duì)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(jiǎn)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(jiǎn)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(shè)計(jì)容量有限、處理量不足,經(jīng)常造成泥水不能及時(shí)分離,造成污水中的含泥量顯著增加,進(jìn)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(huì)使浮選出水的石油類、懸浮物、COD等監(jiān)控指標(biāo)的濃度大大增高,與此同時(shí),由于活性污泥和浮渣沉降時(shí)間不夠,與之配套的離心機(jī)濃縮脫水效果不好,導(dǎo)致“三泥”含水率高、濾液水質(zhì)差。
2 工藝技改方案
針對(duì)現(xiàn)狀分析中存在的問題進(jìn)行工藝技術(shù)改造:一是實(shí)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(dá)到活性污泥和浮渣分類儲(chǔ)存、分類濃縮的工藝技術(shù)改進(jìn)。二是促進(jìn)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(jī)處理污泥的含水率。
3 現(xiàn)場(chǎng)改造
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(jī)處理后不進(jìn)濾液濃縮罐,改進(jìn)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(hào)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(yùn)行工況相同、排入一車間進(jìn)水水質(zhì)基本相同的兩個(gè)月,調(diào)取改造前和改造后收集的日均值統(tǒng)計(jì)報(bào)表數(shù)據(jù),對(duì)“三泥”裝置活性污泥濾液、浮渣濾液產(chǎn)生情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果見下表所示:
來源 | 濾液量(t/d) | 占比/% |
活性污泥濾液 | 244~250 | 67.0~70.6 |
浮渣濾液 | 99~103 | 27.2~29.1 |
設(shè)備沖洗水廢液 | 5~6 | 1.3~1.7 |
其他產(chǎn)生 | 3~5 | 0.8~1.4 |
合計(jì) | 351~364 |
該工況下活性污泥濾液產(chǎn)生量為244~250t/d,浮渣濾液產(chǎn)生量為99~103t/d。
“三泥”裝置經(jīng)過工藝技術(shù)改造后,活性污泥濾液數(shù)據(jù)分析見下表:
項(xiàng)目 | 改造前 | 改造后 | ||
濾液量(t/d) | 占比(%) | 濾液量(t/d) | 占比(%) | |
離心機(jī)濾液返送 | 114 | 47 | 82 | 34 |
送調(diào)節(jié)池處理 | 128 | 52 | 160 | 65 |
其他損失量 | 2 | 1 | 2 | 1 |
浮渣濾液數(shù)據(jù)分析見下表:
項(xiàng)目 | 改造前 | 改造后 | ||
濾液量(t/d) | 占比(%) | 濾液量(t/d) | 占比(%) | |
離心機(jī)濾液返送 | 87 | 85 | 64 | 63 |
送調(diào)節(jié)池處理 | 12 | 12 | 35 | 34 |
其他損失量 | 3 | 3 | 3 | 3 |
分析得出:
(1)活性污泥濾液送離心機(jī)處理量由改造前114t/d降至82t/d;活性污泥經(jīng)離心機(jī)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(jī)處理量由改造前87t/d降至64t/d;浮渣經(jīng)離心機(jī)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(shù)改造,延長了活性污泥和浮渣的沉降時(shí)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(shè)計(jì)容量不足的問題,對(duì)保障“三泥”裝置的運(yùn)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(shí)段為改造前和改造后各60d。經(jīng)分析可以看出:
(1)改造前水質(zhì)COD濃度在2459~4610mg/L,平均值為3591mg/L;改造后水質(zhì)COD濃度在336~962mg/L,平均值為718mg/L;去除率保持在73.2%~82.5%,平均值達(dá)到80.0%。
(2)改造前水質(zhì)懸浮物濃度在4982~9686mg/L波動(dòng),平均值為7417mg/L;改造后水質(zhì)懸浮物濃度在188~511mg/L,平均值為328mg/L;去除率保持在90.6%~97.2%,平均值達(dá)到95.6%。
以上數(shù)據(jù)表明,通過本次技術(shù)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(60d均值)分別為80.0%,95.6%,改造后COD濃度為336~962mg/L,懸浮物濃度為188~511mg/L,以二車間裝置進(jìn)水指標(biāo)(設(shè)計(jì)指標(biāo))COD≤800mg/L、懸浮物≤500mg/L進(jìn)行統(tǒng)計(jì),改造前、改造后送調(diào)節(jié)池水質(zhì)污染物去除率見下表:
項(xiàng)目 | 水質(zhì)指標(biāo)(mg/L) | 改造后去除率(%) | 水質(zhì)達(dá)標(biāo)率(%) | ||
改造前 | 改造后 | 裝置進(jìn)水 | |||
COD | 3591 | 718 | ≤800 | 80.0 | 78.9 |
懸浮物 | 7417 | 328 | ≤500 | 95.6 | 94.7 |
進(jìn)水COD和懸浮物水質(zhì)達(dá)標(biāo)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(shí)現(xiàn)二車間進(jìn)水水質(zhì)100%達(dá)標(biāo)。
5 應(yīng)用情況
技改方案完成后,運(yùn)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(jì)數(shù)據(jù),計(jì)算減量,按照外委處置費(fèi)用(地區(qū)均價(jià))1000~3000元/t,選取均價(jià)1500元/t進(jìn)行收益計(jì)算,每季度可節(jié)省外委處置費(fèi)用約94.05萬元,全年節(jié)省外委處置費(fèi)用約376.2萬元。
6 結(jié)論
此工藝優(yōu)化技術(shù)方案從利用現(xiàn)有設(shè)施改造入手,不受老煉廠空間狹小限制,不需要新建治污設(shè)施,改造實(shí)施后運(yùn)行效果良好。
(1)通過改造實(shí)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(shí)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2500t。
(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(cè)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(shí)現(xiàn)二車間進(jìn)水水質(zhì)100%達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)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(biāo)的概率。
此次技術(shù)改造解決了老煉廠“三泥”裝置設(shè)計(jì)容量不足的問題,并可實(shí)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(shí)從源頭治理入手,加強(qiáng)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。