煉油污水處理氣浮單元優化改造

馬家潔，劉來峰，魏 強

（中國石油長慶石化公司，陜西咸陽 712000）

長慶石化公司污水處理裝置于1998 年7 月投產運行，設計處理能力為250 t/h。公司原有氣浮單元采用4 組二級渦凹式氣浮處理工藝，共有氣浮池8 間，總有效容積為628 m3。每間氣浮池配有氣浮機1 臺，鏈條式刮渣機1 臺。污水自隔油池進入氣浮箱，添加絮凝劑、混凝劑，經過渦凹氣浮實現水和浮渣的分離，為污水后續A/O 單元提供保障。

1 運行中存在問題

1.1 污水處理能力不足

隨著公司裝置500 萬t/a 煉油規模配套完善以及產品質量升級改造，煉油污水量逐年增加。尤其是2011 年11 月汽油質量升級裝置開工后，污水量增加顯著（見圖1）。

圖1 2009 年至2012 年氣浮處理量變化趨勢

因公司原氣浮單元設計處理為250 t/h，2012 年實際處理量已達到341 t/h，經溢流堰板調節后，仍存在大量溢流現象。氣浮池溢流污水分為兩部分，一部分通過浮渣槽溢流至浮渣緩沖池，導致浮渣緩沖池液位長期居高不下，加重了浮渣處理負荷。另一部分通過污水井溢流至提升池，加大了污水內循環量。

1.2 出水水質波動大，運行效率不能滿足生產要求

污水氣浮單元長期處于超負荷運行狀態，水力停留時間隨污水量增加持續降低，并且原有的氣浮機氣浮能力不足，釋放氣量受限，水中油脂、絮粒不能完全黏附去除，同時因原有氣浮機使用年限較長部分氣管堵塞，導致所釋放氣氣量不足、氣泡大小不均，直接影響氣浮出水水質的穩定性。

表1 2012 年1-6 月氣浮出水水質情況

由表1 分析可得，2012 年1 至3 月油含量平均值大于控制指標（≯20 mg/L），4 至6 月油含量平均值低于控制指標。但6 個月中3 項分析指標中最大值及最小值之間差異均比較大，且最大值均遠遠超出控制指標，說明氣浮出水水質不穩定，氣浮單元處理效果也不穩定。

隨著國家對環境質量的重視，污水排放標準提升。2012 年7 月，陜西省發布《黃河流域（陜西段）污水綜合排放標準》（DB61/224-2011），該標準較以往執行的DB61/224-1996 標準，各項污染物允許排放濃度均明顯下降（見表2）。新標準的執行要求污水處理的各個工序必須高效穩定運行。

表2 新舊標準污染物排放指標對比

1.3 氣浮機刮渣機故障率高，影響處理效果

原氣浮單元無備用氣浮機，氣浮機故障停用維修期間，氣浮單元處理效果急劇降低，影響到后續A/O 工序要求。且原有鏈條式刮渣承力集中，易損壞。通過對刮渣機故障的統計（見表3），主要故障原因為鏈條斷裂，脫軌，變形等，進一步惡化了氣浮單元運行效果。

表3 2012 年氣浮機、刮渣機故障統計

2 改造內容

2.1 二級氣浮改造為溶氣氣浮

針對原有的渦凹氣浮機故障率較高，溶氣量不足且形成的氣泡不穩定幾方面，在原有二級氣浮池基礎上將氣浮機拆卸，改裝4 臺100 t/h 溶氣氣浮機，與一級的4 臺渦凹氣浮機串聯運行。

一級氣浮出水在管道混合反應器上分別投加混凝劑和絮凝劑并與管道中的污水充分混合反應。經混合的污水進入溶氣浮選機。在溶氣氣浮進水室，氣水混合流釋放的微小氣泡（直徑范圍30 μm～50 μm）粘附在絮體上，形成密度小于水的氣浮體，部分直接上升至水面，部分在波紋斜板的作用下重新上浮。在溶氣氣浮浮選機斜板分離區完成油、水、泥的三相分離，通過特殊設計的流道溢流出水，自流到生化系統的進水匯管。上浮到水面的浮油由刮渣機刮至集渣槽，重力排出。

溶氣氣浮相比較原有的渦凹氣浮機，所產生的氣泡更?。?0 μm～50 μm），專有防堵塞溶氣釋放器釋放穩定的氣泡，能與廢水中的油珠、懸浮物很好地結合，保證穩定的氣浮除油效果。

2.2 一級氣浮增加一臺氣浮機

現有一級氣浮池每間池子各增加一臺備用氣浮機。保證氣浮機故障維修時一臺正常運行，并且在來水水質較差時，同時啟動兩臺氣浮機保證氣浮運行效率。在來水量小或來水水質較好時，啟用一臺氣浮機，保證出水水質達標的情況下，達到節能目的。

因原有氣浮池進水與氣浮機反應池相連，氣浮池進水空間小，進水與絮凝劑混合不充分。將進水池與氣浮反應池進行分離，增加單獨氣浮進水池，保證絮凝劑與進水的充分混合（見圖2）。

圖2 一級氣浮池改造前后對比

圖3 滾軸式刮渣機

2.3 刮渣機改造為滾軸式

通過對刮渣機故障原因進行統計，故障多出現在鏈條損壞及鏈條脫軌。將原有鏈條式改造為滾軸式，采用滾軸式受力均勻，降低磨損（見圖3）。

2.4 溢流堰板改造

升高溢流堰板，提高溢流堰板的調節范圍，在不增加氣浮池的基礎上，提高氣浮池的有效容積。

3 改造效果

3.1 處理量增加

經改造后，通過對溢流堰板的調節，夏季汛期污水處理量可增加至450 t/h，溢流現象也得到了大大緩解，可以較好的應對污水量變化。

圖4 2013 年水量變化趨勢

由圖4 分析可得，2013 年氣浮單元處理量月度平均值最高可達到361 t/h，最低可達到139 t/h。

3.2 污染物去除率增加

自2014 年1 月起，氣浮系統正式改造完成，通過2013 年1 月至5 月氣浮出水水質情況及2014 年1 月至5 月氣浮出水水質情況對比分析，COD、油含量、硫化物均有明顯下降，下降幅度分別達到32.89 %、22.97 %、34.37 %（見圖5）。

圖5 改造前后氣浮出水水質情況對比

3.3 設備故障率

2013 年5 月對一級氣浮刮渣機J8803/1-3 改造為滾軸式，改造后運行至今未出現故障情況。通過J8803/1-3 試運行，證實滾軸式刮渣機有效解決了刮渣機故障率高的問題，2014 年5 月將一級氣浮剩余的3 臺鏈條式刮渣機同樣改造為滾軸式。二級溶氣氣浮機自帶有刮渣系統。

4 結論

（1）通過一級氣浮增加氣浮機、二級氣浮改造為溶氣氣浮，提高了氣浮單元處理效率，保證了氣浮出水滿足生產要求，為污水達標排放奠定基礎。

（2）將刮渣機改造為滾軸式，刮渣機故障率明顯降低。

（3）升高溢流堰板，提高了溢流堰板的調節范圍，在成本有效控制的基礎上，達到提高污水處理量的目的，滿足生產需求。

［1］ 伊學農.污水處理廠技術與工藝管理［M］.北京：化學工業出版社，2011.

［2］ 污水處理裝置操作規程［M］. 中國石油長慶石化公司，2012.

［3］ 喻朝善，凱山.煉油廢水處理系統中浮選工藝技術優化探討［J］.廣西輕工業，2008，（5）：86-87.

［4］ 梁漢修.煉油化工污水處理及工藝改造［D］.哈爾濱工程大學，2006.