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炼油厂污水处理系统平稳运行的分析与研究

热度0票  浏览15次 时间:2021年1月11日 13:51
王荣满
( 中海石油宁波大榭石化有限公司 )
摘要:在现代化炼油工业当中,污水处理是一项十分重要的环节,关乎到企业环保工作的每个环节与步骤。为了能够实现炼油厂的可持续发展,各大炼油厂都建设了污水处理系统,如何保证污水处理系统稳定、安全运行是需要重点考虑的问题。基于此,本文首先炼油厂污水处理系统存在的问题,提出稳定运行的有关策略,最后提出某炼油厂污水处理系统改造的案例。
关键词:炼油厂;污水处理系统;稳定运行;问题;策略引言
长期以来,关乎炼油厂环境污染和水资源浪费问题一直都是制约炼油厂发展的因素。在新时期下,我国大力倡导节能减排、绿色环保等理念,炼油厂污染问题也成为了社会群众关注的焦点话题。从目前发展情况来看,我国炼油厂处理技术、设备、使用效果相比国际发达国家还存在着一定差距,再加上部分企业过于追求利润最大化,忽视了设备的更新换代,造成设备老化问题严重,在废水处理之后无法达到国家要求的排放标准。
这就需要不断加强污水处理系统的改造工作,提高整个系统的运行稳定性、污水处理性能,这样才能够保障炼油厂长足发展。
1、炼油厂污水处理系统常见的问题
1.1 含硫油污处理性能不足
炼油厂每个生产装置都会排放出含硫污水,这些污水在经过汽提处理之后含有大量的氨氮化合物,相关部门调查结果显示,在含硫污水汽提处理后,污水当中氨氮会占据整个污水处理厂进水氨氮总量的 50% 以上。
并且在净化后的污水中 COD 含量非常高,可以占据污水处理厂总进水量的 30% 以上,这些问题都会给污水处理系统带来巨大的压力。所以要对含硫污水汽提效果、净化后污水进行二次处理,减少污水当中的氨氮、 COD值,这对推动炼油厂长足发展有着重要意义。
1.2 碱渣污水处理困难
炼油厂碱渣处理设备排放的碱渣污水流量不是很大,但是其中含有大量的污染物,包括 COD 和酚,酚的含量占据碱渣污水的 8g/L ,而 COD 含量可以达到污水厂进水总 COD 的 1/5 以上。这些都给污水厂污水处理系统带来了巨大影响。所以,要做好污水中酚的回收率以及预处理工作,这也是提升污水处理系统应用效果的重要一环。
1.3 油罐脱水时的油污处理难度大
油罐脱水主要包含轻污油罐脱水、汽油罐脱水。其中,轻污油罐脱水过程中不仅需要消耗掉大量水,同时轻污油罐脱水污染物含量较高,主要以硫化物、氨氮化物为主。如果是氢裂化污水带油进入,则硫化物、氨氮化合物的总量会增加 10 倍,分别可以达到 25g/L 和 20g/L ,即使污水限量排放,也会对污水处理系统带来很大压力。汽油罐脱水中虽然水的含量不多,但是其中含有大量的酚,酚含量大约为 1.5g/L ,最高可以达到 15g/L ,所以在汽油罐脱水较为集中时,会提升污水处理厂酚含量直线提升。
1.4 “三泥”过滤水处理难
当今很多炼油厂都面临着设备老化问题,从而导致过滤机、离心机设施脱水污泥回收率降低,因此在“三泥”过滤之后产生大量的悬浮物, COD含量更高,达到了 40g/L 。再者, “三泥”过滤液会直接影响隔油、浮选处理工艺实施效果,对生化处理造成了严重的负面影响。
1.5 废水无组织排放问题
炼油厂生产废水无组织排放也是需要重点关注的问题。如气氨输送脱液罐和酸性气脱液罐在脱液、汽提装置不正常造成的原料污水排放等现象。这些都属于无组织的废水排放,在实际生产中难以预防,会提升污水厂的进水污染负荷。
2、提升炼油厂污水处理系统稳定运行的几项工艺
2.1 过滤工艺、重力沉降工艺
这两项工艺作为污水处理系统中最为常见的两个工艺。过滤工艺在污水处理系统具有投资少、操作便捷、设备简单等优势,基本原理是让污水经过过滤层装置,实现油污的筛分、截流,将污水中的油、悬浮物去除,在实际操作当中也可以达到不错的效果,但需要展开多次冲洗。在水和油污混合时,特别是对于粒径大于 100 μ m 的浮油,可以采用重力沉降技术,能够起到不错的过滤效果。当今重力沉降工艺主要设备的类型有粗粒化油罐、斜板式油罐、立式油罐。
2.2 吸附工艺
采用多孔固体吸附能力将污水中的可溶性有机物去除,这也是吸附工艺的原理。最为常见的就是采用活性炭吸附溶解油、乳化油等有机物。
但是在实施中成本较大,控油能力也有待进一步提高。当时,当今市场中也提出了吸油树脂材料,该材料成本低、控油能力强,可以循环使用,是污水处理领域中重要的材料。此外,还有更加廉价的吸油材料,包括木屑、煤灰、陶粒等,都是不错的选择。
2.3 膜分离工艺技术
膜分离工艺技术作为一种新工艺,主要是通过专业具有选择透过性膈膜将活性剂、油珠分离,还能够将污水当中的水提取出来二次利用,有效实现水循环,减少水资源浪费问题。当今膜分离工艺主要包含微滤、纳滤、超滤以及反渗滤。在膜分离工艺使用中,最为重要的就是做好膜选择,包括有机膜、无机膜。该项工艺在实际实施当中操作较为简单,提取效果较为理想,但使用成本较高,处理量较少。在实际操作当中需要与其他处理工艺相配套,如超滤、微滤结合;电化学与膜分离结合等。
2.4 生化技术
生化技术也被称之为生物技术,主要是利用了微生物的生化作用,这些微生物能够将污水当中的有机物分解成为无毒的物质,从而达到污水净化的作用。但是该项技术在实际使用中还不够成熟,局限性较强,只可以将水中的有机化合物分解,还要注重微生物的生存环境,对技术实施要求较高。现如今,生化技术主要包括活性泥法、生物膜法。活性污泥法在实际应用中可以很好的控制成本,处理效果也非常理想,因此被广泛应用。
此外,厌氧生物技术也是一种不错的方法,结合炼油厂水生化性较差的特性,这也能发挥厌氧技术的优势。在污水经过预处理之后即可进入到生化处理模块当中,采用厌氧技术进行水解反应,把大分子难降解物质分解为小分子物质,提高 B/C 值,从而提升水的可生化性,再配合上述的生物技术。
2.5 污泥处理技术
对于“三泥”需要进一步完善污泥处理系统,将污水中过滤出来的污泥进行浓缩、调理、脱水,单独处理污泥。含碱污泥进入到水调节池当中,通过加酸调节 PH 值,经过预隔油池处理的含油污水汇合,共同进入到隔油池当中进行油水分离,把污水当中的大部分油去除之后送入到一级浮选池、二级浮选池,将污水当中的 COD 、余油、悬浮胶体处理干净,并采用分配器再次进入到厌氧反应池当中,通过一系列调整 B/C 值后进入到蠕动床,再利用生化技术降解污水当中的 COD ,再进入到二沉池进行泥水分离,澄清之后将污水排放到 BAF 池,将 COD 、有机物进一步降解,出水进入沉淀池进一步去除水中悬浮物,最后采用多介质机械进行过滤处理,将废水或是排放、或是回用。
3、某炼油厂污水处理系统内改造案例
3.1 炼油厂污水处理装置与改造现状
炼油厂污水处理系统构建于上世纪 70 年代,作为 205 万 t/a 炼油厂配套,污水处理系统采用了隔油、浮选、曝气三个处理工艺流程。在 1996 年、2008 年、 2014 年分别经历了系统改造。在 1996 年新建隔油池 8 间,处理能力提升到了 800t/h 、新建 12000m? 的均质池,气浮机更新到了 800t/h 处理能力。
由于该炼油厂的污水含量、悬浮物含量较高,导致气浮机堵塞问题频发,在使用半年之后报废。 2008 年污水排放存在较重的异味并且气浮效果不好,水质不符合国家排放标准,改造中使用了高效气浮装置一套,处理能力为 800t/h ,联动生成一、二、三的 3 级气浮串联污水处理形式,气浮处理能力为 800t/h 。
该炼油厂的芳烃、加氢裂化装置以及乙烯场装置在 6 年中不断的扩容、改建,提升了污水量,导致污水处理装置的气浮处理性能不足,部分工业污水只能通过简单的隔油排放到污水厂,给公司污水厂带来了巨大污水处理压力,再加上国家对污水排放指标不断提升,所以在 2014 年对整个污水处理系统进行了改造。受到了污水装置现场平面限制影响,难以彻底进行改造处理。也无法解决炼油污水、化工污水分开处理,只暂时解决了气浮性能不足的问题。对一、二、三的 3 级浮选划分为 A 、 B 两个系列,生成二级浮选。气浮处理量由最初的 800t/h 增加到了 1200t/h ,从而解决了原隔油池的影响,并且在 2015 年排放水质变得非常理想。



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