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1、炼油化工污水处理系统升级改造方案摘要：公司炼油污水处理场为满足新标准的环保要求，对原第二污水处理场进行了升级改造，改造后污水处理场的原则工艺流程为：炼油装置来水隔油池涡凹气浮部分回流溶气气浮接触氧化池中间沉淀池水解酸化池氧化沟二沉池砂滤池内循环BAF池排放。改造后外排水质明显改善并满足排放要求。关键词：生物接触氧化池 ， 驯化 ， 碱渣 ， 效果分析公司污水处理系统主要负责处理炼油装置及部分化工装置排放的污水，其来源分含油污水、含碱污水和地表水三种。其中含油污水和含碱污水通过管道汇集后进入污水处理系统，通过第一污水处理场（以下简称“一污”）和第二污水处理系统（以下简称“二污”）各处理设施后，达
2、标排放；而地表水（包括雨水、机泵冷却水）则通过浮选、过滤器等装置处理后，回用至循环水场，回用水处理装置设计处理能力为200m3/h。2016年随着炼油新装置的建设，污水处理系统配套设施改造作为“三同时”的环保项目，也同步施工建设，以适应大项目投产后的环保要求。污水处理系统配套设施于2016年底全部建成，经过2017年的开工、污泥培养、驯化、系统调优等工作，目前各设施运行基本稳定，处理效果基本达到设计要求。但由于加工原油的劣质化、碱渣水负荷高等因素的影响，如果按照GB89781996 炼油企业类一级标准执行，还不能够稳定达标。1 工艺改造概述1.1 改造前后的工艺流程2016年底之前，炼化装置和
3、部分化工装置的污水通过含油和含碱管线进入一污，在一污经过隔油和浮选等预处理后送至二污进行二级处理，然后达标排放，其工艺流程如图1所示。含碱污水含油污水排放隔油池涡凹气浮中和池溶气浮选池均质池水解池氧化沟二沉池监控池 图1 改造前污水处理工艺流程 2016年下半年，公司进行油品质量升级改造，污水处理系统也进行了升级改造，将原有的均质池和水解池改造为接触氧化池和水解酸化池，新增了中间沉淀池、砂滤池、内循环BAF池，使外排污水水质达到更高标准。改造后的工艺流程如图2所示。含碱污水排放含油污水隔油池涡凹气浮中和池溶气浮选池接触氧化池中间沉淀池水解酸化池氧化沟二沉池砂滤池内循环BAF 图2 改造后污水处
4、理工艺流程1.2 改造前后的设计水质根据油品质量升级改扩建项目和环保的要求，在污水配套设施改造的工艺技术选择上进行了充分调研和论证，部分改造和新增设施的设计水质如表1所示。表1 污水处理系统配套设施改造前后设计水质项目设 施设计水质pHCOD/(mg.L-1)NH3-N/(mg.L-1)石油类/(mg.L-1)硫化物/(mg.L-1)挥发酚/(mg.L-1)改造前二污进水79115080100浮选出水20二沉池出水69120251010.5改造后二污进水79100050100接触氧化池进水698005020氧化沟进水694005020内循环BAF池696015510.51.3 主要构筑物及设计
5、参数1.3.1 生物接触氧化池好氧生物接触氧化池容积为4000 m3，设计流量为600m3/h，水力停留时间为6个小时，配备3台的鼓风机。在原有均质池内增加了生物填料、管式曝气器等。生物接触氧化处理技术的实质就是在池内填充填料，污水浸没全部填料，并以一定的流速流经填料。在填料上培养生物膜，污水与生物膜充分接触，通过填料上附着的微生物，将污水中的有机物代谢分解，从而使污水得到净化。1.2.2 中间沉淀池好氧生物接触氧化池后设中间沉淀池1座，有效容积2000m3。其主要作用就是消氧，避免在有氧条件下，产生的过氧化氢对后续水解酸化池中的厌氧菌产生毒害作用。1.2.3 水解酸化池水解酸化池共两间，每间
6、容积2000m3，增加生物填料、潜水搅拌机等。水解池中发生的生化过程主要控制在厌氧生化反应的前两个阶段,即水解和酸化阶段。在水解阶段,固体物质降解为溶解性的物质,大分子物质降解为小分子物质;在酸化阶段,复杂的有机化合物降解为简单的脂肪酸。水解池中主要的微生物是水解菌和产酸菌。经水解-酸化反应后,难生化降解物质降解为易生化降解物质,提高了废水的可生化性。1.2.4 奥贝尔氧化沟奥贝尔氧化沟2座并联运行，单座氧化沟有效容积为9600 m3，外沟容积占总容积的50%左右，有效水深4.5 m，水力停留时间为19.24 h。设计运行参数：混合液浓度MLSS 5g/L，污泥负荷0.079kgBOD5/(k
7、gMLSS d),污泥回流比100%，污泥龄30d,内回流比40%50%，转碟浸没深度430530mm1。1.2.5 砂滤池砂滤池1座/4格，有效容积450m3，采用石英砂单层滤料，目的是去除老化生物絮体和残余在水中的胶体污染物。1.2.6 内循环BAF池内循环BAF池2座，每座6间，每间设计处理量50m3/h，共60050m3/h，水力停留时间2h，填料采用轻质多孔火山岩，每池100m3,填料层高2.7m。2 系统运行情况2.1 主要构筑物的运行情况我公司2016年主要对二污进行了污水处理系统配套设施改造，而一污无改造项目，因此二污改造后装置运行的效果直接影响外排水质。下面我们重点对二污项目
8、改造前后的运行情况进行分析，二污新增和改造项目于2016年底投用，2017年通过生物膜的培养、驯化和系统调优，使整套处理系统运行稳定，表2为2016年和2017年各处理设施水质中主要污染物的监测数据。表2 2016年、2017年部分设施水质监测数据年份项 目COD/(mg.L-1)NH3-N/(mg.L-1)石油类/(mg.L-1)2016中和池出口934.954143.4溶气浮选出口650.447均质池出口649.346.6水解池出口663.95247.61二沉池出口116.329.67.22二沉池出口118.337.18.6总排出口101.616.15.52017中和池出口1278.443
9、.3118.4溶气浮选出口867.639.538.2接触氧化池出口60541.835.4水解酸化池出口685.545.636.41二沉池出口81.12.81.92二沉池出口89.53.91.8砂滤池出口69.92.95.4内循环BAF池出口61.61.80.9由表2可看出， 2017年二污进场COD比2016年高343.5 mg.L-1,NH3-N和石油类的含量相差不大，但2017年在新装置接触氧化池和水解酸化池的作用下，进氧化沟的水质与2016年相近，而2017年氧化沟去除COD、NH3-N和石油类的效果明显比2016年好，而且2017年二沉池出水在砂滤池和内循环BAF的深度处理作用下，外排
10、水质明显好于2016年。2.2 外排水质二污污水处理系统的处理设施和工艺完善后，经过一年多的生产实际表明，基本达到了预期目标，外排水质除COD还不能稳定达到GB89781996 炼油企业类一级标准外，石油类和氨氮等主要污染物均远低于排放指标。图3、图4、图5分别为改造前后外排水中COD、氨氮、石油类的对比情况图。由图3、图4、图5可看出，二污污水系统改造后，外排污水中的COD、NH3-N和石油类等主要污染物浓度比改造前都明显降低，但2017年除7月、10月、12月外排水中的COD浓度低于60mg.L-1外，其余月份均高于即将执行的GB89781996 炼油企业类一级标准。3 原因分析2017年
11、外排水质COD浓度按目前执行的排放标准能稳定达标，但如果按GB89781996 炼油企业类一级标准执行，则存在超标的情况，其影响因素如下：（1）二污系统进水COD浓度偏高。由表2可看出，2017年二污进场平均COD浓度高达1278.4mg.L-1,比进水设计指标高出278 mg.L-1，从而使水解酸化池出水的COD浓度达到了685.5mg.L-1,比设计指标400 mg.L-1高出285.5 mg.L-1，因此对氧化沟及后续处理单元造成较大影响。（2）高COD浓度的碱渣水影响。碱渣装置的柴油碱渣和汽油碱渣具有COD浓度高、可生化性差、挥发酚含量高、乳化严重的特性，据统计在2017年中，由于碱渣
12、水的排放，一污调控进污水调节罐的水量达到了42000多吨，在处理这部分高浓度污水的过程中，对污水系统会造成极大影响，一方面增加了系统COD负荷，同时又降低了B/C，2017年水解酸化池出水的平均B/C只有0.25，另一方面碱渣水中高浓度的挥发酚对活性污泥中的微生物有较大的毒害作用，降低了微生物的活性。（3）生化系统进水中石油类含量高。由表2可知，2017年生物接触氧化池、水解酸化池、氧化沟进水中石油类的含量分别为38.2 mg.L-1、35.4 mg.L-1、36.4 mg.L-1，污水中高含量石油类不仅增大了系统内的负荷，而且阻碍了微生物与溶解氧的接触，使好氧微生物降解污染物的效率降低。浮选
13、出水石油类含量高主要是是由于加工劣质原油和污油库存量高造成的。4 存在的问题和改进措施（1）炼油装置长时间加工劣质原油，造成电脱盐等装置排放的污水中含石油类和固含率高，该污水乳化性强，部分石油类很难通过浮选去除，使浮选出水很难达到石油类20 mg.L-1的要求；另外此类污水回收的污油很难脱水，同时污水中高固体悬浮物部分在隔油池内夹杂在污油中被回收，影响污油品质，造成回炼困难。目前我们污油库存量高达10000多吨，部分污油占用了污水调节罐的容量。针对这个问题,公司正在制定多种方案处理污油：其中灌中灌隔油处理电脱盐污水、污油进焦化回炼方案即将试运，有望实现污油库存的降低。（2）浮渣和油泥也是影响污
14、水水质的重要因素，我们采用的是进焦化回炼的方式，但回炼量小，不能满足生产要求。目前正进行进CFB锅炉焚烧的试验，效果较好，预计油泥浮渣的问题会得到解决。（3）从多年的生产实际看，高浓度的碱渣水对污水系统的水质影响很大。公司正在采取措施降低碱渣量，目前已不再产生柴油碱渣。（4）我公司正实施污污分流、污水回用项目的改造，其中还采用了高效溶气气浮技术，对生化处理设施进水油含量的控制将起到重要的作用。该项目预计7月份投用，低含盐的炼油污水经过处理后全部达标回用，而盐含量较高的污水经过处理后达标排放。5 结论（1）公司污水处理配套项目改造后，出水水质比改造前有明显改善，能满足目前执行的排放标准。（2）项目改造后，二污污水处理系统对污水中氨氮、石油类等污染物的去除效率很高，但是由于多种因素的影响，外排污水中COD还不能稳定达到GB89781996 炼油企
