孤東污水處理廠氣浮選系統(tǒng)優(yōu)化改造實(shí)例

王 楊 何海龍 張 劍 韓 卓 席 琦

（1.勝利油田技術(shù)檢測中心，山東 東營 257000；2.勝利油田采油工藝研究院，山東 東營 257000）

隨著油田三次采油技術(shù)的大量應(yīng)用，孤東污水處理廠來水水質(zhì)逐年惡化，特別是其中以HPAM 為代表的大分子有機(jī)質(zhì)的增多，造成了此類污水越來越難以處理，同時由于孤東污水處理廠運(yùn)行多年，主要設(shè)備（特別是氣浮選段）均存在不同程度的老化，目前，孤東污水處理廠氣浮段存在處理效率日漸降低、處理能力不足的特點(diǎn)。針對這一情況，經(jīng)過調(diào)研和反復(fù)研究，在保證經(jīng)濟(jì)性和可行性的前提下，對孤東污水處理廠氣浮段各主要設(shè)備、流程和工藝進(jìn)行了改造和強(qiáng)化。經(jīng)過近一年多的實(shí)際運(yùn)行，改造后氣浮段處理工藝處理能力顯著提高，各主要設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，非正常工況率降低，污水廠總體出水水質(zhì)達(dá)到了《山東省海河流域水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的一級標(biāo)準(zhǔn)。

1 優(yōu)化改造方案

根據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查、污水廠實(shí)際情況和工藝要求，對氣浮選段工藝流程提出了以下改造措施。

1.1 設(shè)備改造

針對設(shè)備故障非正常工況率高的問題，分別對故障率較高的浮球、空壓機(jī)和釋放器的使用情況進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)研分析。

（1）浮球

由于孤東采油污水具有高含氯的特點(diǎn)，浮球極易腐蝕損壞，而浮球正是原氣浮罐控制氣水比、溶氣壓力的重要部件。因此，在綜合比對考慮現(xiàn)場實(shí)際條件和多種液位控制系統(tǒng)的情況下，最終選定了污水專用磁翻板式液位計(jì)，并同時對控制系統(tǒng)進(jìn)行了全自動化PLC改造，實(shí)現(xiàn)了液位高效測定和自動控制功能。

（2）空壓機(jī)

通過對近期以來頻發(fā)的空壓機(jī)故障的原因進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，由于冬季氣溫較低，空壓機(jī)每次開啟運(yùn)行后輸氣管路溫度驟降造成的水凝結(jié)冰堵塞管路是反復(fù)誘發(fā)空壓機(jī)打氣憋壓故障的主要原因，因此，采取了對空壓機(jī)輸氣管路添加伴熱帶的方法，此方法具有簡便高效、經(jīng)濟(jì)適用的特點(diǎn)。

（3）釋放器

通過對釋放器故障原因進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，近期發(fā)生的釋放器故障多集中在一期3#和二期5#、6#這三個釋放器管路，由于去年剛更換新的釋放器，同時其他并聯(lián)釋放器運(yùn)行良好，因此，釋放器本身并不是主因，通過進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，這三臺釋放器管道連接均采用了法蘭式螺絲連接，連接處均存在不同程度的腐蝕，接口處密合不嚴(yán)，偶有漏液現(xiàn)象的發(fā)生，因此，對這三臺氣浮釋放器管路更換為游輪連接。

1.2 藥劑使用條件優(yōu)選

自2011年6月份孤東污水處理廠開始采用陽離子聚丙烯酰胺（以下簡稱CPAM）和聚合氯化鋁復(fù)合投加方案以來，藥劑使用效果較好，但近期，現(xiàn)場藥劑絮凝效果明顯減弱，上浮絮體減少且水體色度較初始投加時明顯加深，針對這種情況，開展了室內(nèi)試驗(yàn)，分別在模擬冬季4℃和夏季30℃左右進(jìn)行了CPAM溶解及絮凝試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，溫度是影響CPAM藥劑效果的重要因素，隨著溫度的降低，CPAM溶解速率明顯降低，溶解中出現(xiàn)較多細(xì)小魚眼狀凝塊無法完全溶解，絮凝效果顯著下降。因此，結(jié)合現(xiàn)場條件，通過添加加藥儲水罐并加熱的方式，利用溫度在50℃熱水作為配制CPAM溶液的來水，現(xiàn)場應(yīng)用取得不錯的效果。

2 處理效果

（1）氣浮段處理效率顯著回升

優(yōu)化改造后，2012 年4 月份-8 月份氣浮段處理效率顯著回升，各主要污染物去除能力均有所提高，其中COD去除率由原來的平均25.39%上升至34.58%，較去年同期的31.01%提高了近10%；油類由原來的平均42.94%上升至52.84%，較去年同期的49.07%上升了近8%；懸浮物由原來的27.59%上升至35.22%，較去年同期的32.60%上升了近8%。

（2）氣浮選設(shè)備非正常工況率下降明顯，設(shè)備維修次數(shù)降低，氣浮效果明顯提升

優(yōu)化改造后，非正常工況率由原來的26%降低至7%，各主要影響因素中，液位控制系統(tǒng)由原來的維修率4.3 次/月降低至1.0次/月，空壓機(jī)系統(tǒng)維修率由原來的2.3次/月降低至1.3次/月，釋放器系統(tǒng)由原來的1.2次/月降低至0.8次/月，

（3）經(jīng)濟(jì)和社會效益顯著上升

優(yōu)化改造后，僅液位控制系統(tǒng)改造就為孤東污水處理廠節(jié)約近5w 元，空壓機(jī)控制系統(tǒng)節(jié)約近2000 元/年，同時，由于氣浮效果的提升及管理措施的改進(jìn)，大大節(jié)約了人力和物力成本，且因?yàn)槲廴疚锱欧诺臏p少，取得了不錯的社會效益。

3 結(jié)論

通過本次針對氣浮選系統(tǒng)的優(yōu)化改造，有效解決了因多年運(yùn)行和來水水質(zhì)惡化導(dǎo)致的諸多問題，以下是本次優(yōu)化改造的幾點(diǎn)體會：

（1）傳統(tǒng)壓力溶氣氣浮雖然具有工藝簡單、使用便利等特點(diǎn)，但是針對不同的水質(zhì)特點(diǎn)應(yīng)針對性進(jìn)行改進(jìn)，如本次的液位控制系統(tǒng)的改進(jìn)，就解決了因水體高含氯導(dǎo)致的對浮球腐蝕損壞的老問題，此項(xiàng)改造具有經(jīng)濟(jì)成本低、定位方便準(zhǔn)確、維修方便的特點(diǎn)，

（2）氣浮段絮凝藥劑的使用條件需切合現(xiàn)場運(yùn)行實(shí)際，本次對藥劑用水進(jìn)行預(yù)加熱的改造，成功的解決了冬季現(xiàn)場溫度較低導(dǎo)致了藥劑處理效果不佳的問題，不但太太的提高了藥劑溶配的速度，更提高了藥劑的處理能力，具有方法簡單、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的特點(diǎn)。

（3）北方冬季氣溫較低，易造成氣浮選空壓機(jī)輸氣管路冰凍故障，添置伴熱帶做好防凍措施十分必要。

（4）現(xiàn)場運(yùn)行過程中，設(shè)備老化、故障頻繁是每個污水廠必然面對的自然現(xiàn)象，遇到此類現(xiàn)象不能一味的進(jìn)行設(shè)備更替和工藝改造，應(yīng)該結(jié)合實(shí)際，對各類問題進(jìn)行歸類分析，進(jìn)而提出經(jīng)濟(jì)可行、合理可靠的優(yōu)化調(diào)整方案，做到經(jīng)濟(jì)利益最大化、資源利用最小化。