高效生物處理堿渣工藝在青島煉化的應用

徐明輝

(中國石化青島煉油化工有限責任公司公用工程單元，山東 青島 266500)

高效生物處理堿渣工藝在青島煉化的應用

徐明輝

(中國石化青島煉油化工有限責任公司公用工程單元，山東 青島 266500)

介紹SKBR高效生物處理堿渣裝置的工藝原理及運行情況，分析運行過程中遇到的設備堵塞、腐蝕等問題，提出相應解決措施，實現裝置穩定運行。

堿渣；高效生物處理；腐蝕；堵塞

青島煉化公司的雙脫堿渣廢水，主要是有機硫化物(如硫醇、硫醚、噻吩等)、硫化鈉、硫代硫酸鈉、游離堿等污染物的溶液，該股廢水排放量小但污染嚴重，污染物負荷大，如果直接排放至污水處理場將影響污水生化系統的正常運行。青島煉化公司的堿渣生物處理裝置于2013年1月建成投用，設計處理能力1500 t/a，采用由韓國SK公司開發出的SKBR高效生物處理技術，在傳統好氧生物工藝基礎上對廢水中的污染物成分進行全面分析和模擬廢水環境條件，利用特效菌種，通過強化生物技術將好氧系統中專一性強、活性高的優勢微生物進行強化，將傳統生物法難以處理的高濃度、有毒堿渣廢水，比較經濟地處理成低濃度、易生化處理廢水。

1 裝置簡介

1.1 工藝流程

堿渣廢水高效生物處理裝置工藝流程如圖1所示。堿渣廢水從上游裝置用專門輸送管道輸送到堿渣儲罐集中儲存，再通過提升泵輸送至pH調節罐，廢水和濃硫酸在pH調節罐調節pH值后，自流至隔油罐，進行充分的油水分離，然后自流進入到SKBR生物反應池，在SKBR生物反應池中稀釋水和堿渣混合均勻，經過微生物降解后，生物混合液自流到污泥沉淀罐，進行泥水沉淀分離，上層溶液自流到出水罐儲存,再通過出水泵輸送到污水場繼續處理，下層濃縮污泥由污泥回流泵回流至SKBR生物反應池；在夏季高溫季節，啟動換熱循環系統，通過換熱循環泵抽取生物混合液，與循環冷水在板式換熱器中進行熱交換，降溫后的生物混合液返回SKBR反應池中。

生物強化器每周啟動一次，啟動前首先加入來自污泥回流泵的生物混合液，然后加入培養基，經過培養后的生物混合液返回至SKBR生物反應池中。

圖1 堿渣高效生物處理裝置工藝流程簡圖Fig.1 Schematic process of high-efficiency bio-treatment plant for alkali residue

1.2 工作原理

SKBR高效生物處理工藝由SKBR生物反應池(特效菌種)+生物強化器+專用培養基+營養液組成，是在對廢水中的污染物成分進行全面分析和模擬廢水環境條件的基礎上，針對性地配置適合降解特定污染物的微生物菌群(在啟動初期一次性接種到SKBR生物反應池中)和保持菌群活性所需要的營養液，并利用SK專利的生物強化器和專用培養基，篩選性地培養所需的優勢菌種，確保有效微生物菌群在廢水生物處理過程中的優勢地位和保持高活性，實現對廢水中目標污染物的充分生物降解，從而提高了廢水中污染物的可生物降解水平和廢水處理系統的處理效率。

1.3 技術特點

1)可以處理高濃度COD和有毒廢水。SKBR高效生物處理工藝COD的處理負荷是普通生物處理工藝的10倍以上，可以處理普通生物法不能處理的有毒廢水及高濃度廢水，對廢水中的污染物濃度、pH值、含鹽量等指標的變化有很強的適應能力。設計處理的堿渣廢水COD濃度達300 g/L。

2)處理費用較低。該裝置2013年首次投入菌種1 t，約200萬元，菌種1次投入可長期使用。其他如強化基、營養液、濃硫酸的費用及電耗、水耗等，合計運行成本約295元/t。

3)操作簡單。由于工藝流程較為簡單，菌種適應性較強，控制范圍較寬，因此操作較為簡單，操作人員容易掌握。

4)處理效果較好。SKBR高效生物處理工藝系統相比傳統生物處理系統的生物馴化時間大大縮短，同時可以改善污泥沉淀性能，抑制污泥膨脹，增強系統抗沖擊負荷的能力，提高廢水處理系統運行的穩定性。

2 運行效果

裝置已平穩運行4年，出水水質能達到后續處理要求，是一種目前處理堿渣廢水較為理想的工藝。

表1 2016年堿渣原料水樣分析數據 mg/LTable 1 Water Sample analysis data of alkali residue raw materials 2016

表2 2016年堿渣處理后出水水樣分析數據 mg/LTable 2 Data of water samples after alkali residue treatment 2016

設計工況處理前堿渣廢水COD、揮發酚的濃度分別達到300，5 g/L，硫含量達到20 g/L；處理后凈化水的COD濃度在1 g/L以下，而揮發酚濃度在10 mg/L以下，硫化物濃度在5 mg/L以下。從表1～2數據可以看出：2016年1月至10月堿渣原料水的硫化物、COD、揮發酚平均濃度分別為8.87，100.8，1.78 g/L，處理后平均濃度分別達到0.56，746，0.55 mg/L，三者的去除率都達99%以上，處理效果理想。

3 出現的問題及解決措施

3.1 設備腐蝕

3.1.1 換熱器腐蝕

在夏季高溫季節，需要啟動換熱循環系統，通過換熱循環泵抽取生物混合液，與循環冷水在板式換熱器中進行熱交換，降溫后的生物混合液返回SKBR反應池中。由于反應池混合液中鹽含量高，溶解性固體總量最高達到50 g/L，一旦結垢，極易產生垢下腐蝕；雖然換熱器材質已經選用了不易腐蝕的304不銹鋼，但由于換熱面積只有30 m2，換熱能力偏小，混合液側結垢傾向加劇，極易產生垢下腐蝕，運行半年左右換熱器板片即穿孔泄漏，影響裝置運行。后來對板式換熱器進行了更新升級，不僅將換熱面積增大至80 m2，還升級成316 L材質，至此板式換熱器使用穩定性明顯提高，連續運行2年多再未泄漏。

3.1.2 容器腐蝕

堿渣出水罐存放處理后廢水，由于在污泥沉淀罐內缺少刮渣設施，有部分固體雜質隨著出水進入出水罐，并在罐底淤積造成局部腐蝕；而且原有加酸系統設計有缺陷，加酸泵調節精度低，偶有加酸過量導致出水pH值過低，加劇了罐底腐蝕。為了減輕出水罐腐蝕并確保SKBR反應池中pH平穩，首先對加酸設備更新，選擇高精度的進口計量泵，該措施實施后目前出水pH低問題得到有效緩解，減輕了腐蝕傾向；下一步計劃更新出水罐，將該罐材質由碳鋼改為玻璃鋼，預計投用后能夠有效解決出水罐腐蝕問題。

3.2 管道堵塞

管道堵塞也是運行初期的一大困擾，尤其在系統運行1年后，出水管堵塞導致出水量甚至達不到設計流量的50%，嚴重影響堿渣處理效率。將埋地出水管局部割開檢查，發現管線內壁沉積多層硬垢，堵塞管壁造成堿渣流通面積減少。由于出水管線全部埋在地下，且中間未設置清洗口，很難清洗干凈，采取措施將出水管線全部改為敷設在地面上，并增加多處法蘭連接的清洗口，每年都拆開清洗一次，管道堵塞問題得到有效緩解，目前堿渣處理系統運行平穩。

4 結語和建議

(1) SKBR高效生物處理工藝能夠有效處理高濃度堿渣廢水，出水水質能達到后續污水處理場處理要求，運行平穩。

(2) 對于運行中出現的腐蝕及堵塞問題，并未從根本上解決，仍需后續觀察運行并探索解決辦法。

[1] 王永康，田艷榮．常見煉油堿渣處理技術介紹及對比[J]．化工環保，2012，32(6)：521-525．

[2] 聶 妍，郭紹宗，梁守江，等．堿渣生物氧化處理工藝的應用及技術改進[J]．齊魯石油化工，2013，41(1)：25-28．

[3] 孫玉風，陸彩霞，滕厚開，等．堿渣廢水處理技術研究進展[J].山東化工，2015，44(10)：28-29．

(本文文獻格式：徐明輝.高效生物處理堿渣工藝在青島煉化的應用[J].山東化工,2017,46(13):167-169.)

Application of High-efficiency Bio-treatment Alkali Residue Process in Qingdao Refining

XuMinghui

(Sinopec Qingdao Refinery & Chemical Co., Ltd. Public Engineering Unit,Qingdao 266500,China)

This paper introduces the process principle and operation situation of SKBR high-efficiency bio-treatment alkali slag device, analyzes the problems encountered during the operation process, and puts forward corresponding measures to realize the stable operation of the device.

alkali residue;high efficiency biological treatment; corrosion; blockage

2017-04-27

徐明輝(1981—)，男，山東煙臺人，工程師，主要從事工業水處理。

X742

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1008-021X(2017)13-0167-03