污水处理场预处理能力提升改造

污水处理场预处理能力提升改造

王强 ,毛建华 ,任长山

（中国石油哈尔滨石化公司．黑龙江 哈尔滨   150056．）

摘要:现有的污水处理场预处理采用调节罐和溶气气浮进行除油，预处理出水水质油含量偏高，影响后续生化的稳定运行。通过对现有的预处理流程进行改造，将原有调节罐内的浮动环流收油器改造成“罐中罐”，增加平流式隔油池和加压溶气气浮，确保油类、COD的高效去除， 提高污水处理场预处理能力，增强污水处理场的抗冲击能力，降低生化系统的负担，保证后继生物处理的稳定运行。

关键词:含油污水；预处理；罐中罐；隔油池；气浮

1含油污水预处理工艺简介

某石化公司含油污水处理工艺中，污水首先自流到含油污水的集水池，将含油污水（含生活污水）用泵提升至调节罐进行除油处理，均衡水质和水量变化。调节罐内设有浮动环流收油器，通过泵加压将污水输入罐内部环流管，环流管的内侧安装有多套喷嘴，污水就通过这些喷嘴喷出，使整个罐的上部液位旋转。液面旋转的结果使罐中央的液位低于周边的液位，根据物理比重分离原理，使浮油向中央聚拢，当油层聚拢到一定高度时被中央收油器收集，通过收油器底部连接的软管流向罐外收集；经过调节罐后，用提升泵将废水提升至气浮设施中，在此环节投加混凝剂。污水与药剂经机械搅拌反应后，通过高压回流溶气水减压产生大量的微气泡，形成密度小于水的气浮体，在浮力的作用下，上浮至水面，进行固-液或液-液分离。

图1 含油污水工艺流程图

2现工艺存在的问题

（1）调节罐除油功能较差，出口石油类浓度较高，2016年出口平均值达到49.22mg/L，且对水量的调节、均质功能较弱；

（2）现有斜板溶气气浮对油类的处理效果较低，出水仍可见油花，2016年出口平均值达到24.16mg/L，影响生化段的处理能力及处理的稳定性，且会降低生化后段MBR膜的使用寿命；

（3）收油效果效率不高，在进水量有波动的情况下尤其明显；

（4）进水水量变化较大，浮动收油器频繁上下浮动，容易造成软管损坏、连接螺栓磨损、卡阻倾斜等问题，容易使连接软管脱落断裂无法工作；

（5）对重油收集能力较弱，部分油会随出水流入下一道工序；

（6）出油含水率高，底油层收集时伴随大量的水流出，给下游带来处理负担；

（7）底部无泥渣收集装置，泥渣均沉积于罐底，检修时清理工作十分繁琐；

3改造措施

根据以上所述，结合除油罐的结构特点与现场情况，故预处理工艺段改造为：除油罐（改造）+平流隔油池（新建）+一级气浮装置（新建）+斜板溶气气浮（利旧）。

3.1对调节罐内部进行改造，增加一个内罐形成“罐中罐”。“罐中罐”工艺是根据水力旋液分离、浮油自动收集的原理组合而成。通过提升泵将含油废水输入内罐，在分离器内产生高速旋转，利用油、水、污泥密度差产生的不同离心力来实现油、水、污泥三相分离。分离后的油向上浮到内罐的顶部，由设置在内罐中的自动撇油装置制将油排至外部污油收集罐。被沉降下来的油泥在沉降区的锥斗内，利用水压的作用可随时排出。分离后的污水通过四周均布的虹吸管进入外罐，在外罐内充分混合，实现了水质的均量与均质。“罐中罐”技术对于优势在于：

（1）污水在分离器高速旋转，油、水与泥能够快速分离，分离效果好；

（2）自动浮动收油器能实现上下300mm的活动空间，当水量有突然变化时它能保障正常收油不被水淹没，保障水量激增时的处理效果；

（3）油泥、渣可沉降于锥斗内，定时排出；

（4）外罐能保障一定污水的应急存储量和停留时间，起到水质更加均质的效果，对缓冲上下级的水量处理、后备浮选起到关键作用。

图2 罐中罐内部结构示意图

3.2考虑到除油罐出水仍可能带有部分油珠粒径较大的浮油，结合大量的工程经验，因其构造简单、便于运行管理、除油效果稳定，同时兼有沉淀去砂等优点，在实际工程中较多选用，新增平流式隔油池工艺。

平流隔油技术主要有池体、刮油刮泥机和集油管等几部分组成，是利用自然上浮，分离去除含油污水中浮油的构筑物。废水从一端进入，从另一端流出，由于池内水平流速很小，相对密度小于1.0而粒径较大的油品杂质在浮力的作用下上浮，并且，聚集在池的表面，通过设在池表面的集油管和刮油机收集浮油，而相对密度大于1.0的杂质沉于池底。

3.3加压溶气气浮

废水经均质罐和隔油池去除大部分浮油后，仍存在的分散油、乳化油等，这类油必须得到有效去除。对于乳化油这类小粒径油珠，因颗粒微小，在水中较稳定，静置等手段去除率极低，新建加压溶气气浮。

压力溶气气浮是国内广泛应用的气浮工艺，系统主要由接触室、反应室、刮渣装置、压力溶气罐、空压机、回流加压水泵和释放头等组成。经过絮凝的污水自气浮池的底部进人气浮池的接触室，与溶气释放器释放的气泡相遇，絮粒与气泡粘附，并在接触室缓慢上升，然后随水流进人分离室进行渣水分离，浮渣漂在水面上由刮渣装置去除。溶气水的产生是由气浮池的出水端取部分清水，经回流水泵加压，进人压力溶气罐，同时空压机也向压力溶气罐中鼓人高压空气，使水中充满了饱和的空气，形成了高压溶气水，并从溶气罐的底部出来流到释放头释放出来，由于溶气水经过释放头释放后，压力骤然由4~5 kgf/cm

2降到常压，水中溶解的饱和空气就会释放出来，形成微细气泡供气浮使用，详细如下图所示：

图3 溶气气浮工作原理图

4效果分析

改造后，对污水处理场进水水质和经预处理后的污水水质进行一个月的数据采集，详见下表：

表1  污水处理场进水水质

表2  预处理后出水水质

通过数据对比分析，预处理对矿物油的去除率达到了67%，对COD的去除率达到23%。并且在污水处理场进水油含量达到212mg/L时（污水处理场进水油含量指标≤100mg/L），经过预处理未对生化系统造成影响。因此通过对预处理的改造，确保油类、COD的高效去除，降低生物处理负荷，保证后继生物处理的稳定运行。

[作者简介]

1.王强（1982—），男，吉林省柳河县人，大学本科，高级工程师，
2.毛建华（1982—），男，辽宁省抚顺市人，工程硕士，高级工程师
3.任长山（1980—），男，黑龙江省牡丹江市人，大学本科，高级工程师