污水處理裝置原理及工藝分析

楊海萍(中海油氣（泰州）石化有限公司，江蘇 泰州 225300)

基于污水處理裝置原理工藝分析相關幾技術的嘗試，可在技術結構、過濾技術、除油效果上，更好地服務工業。本詞技術應用的主要目的是為了克服市場現有含油污水處理裝置的不足，提供一種處理效率高，結構簡單的一體式含油污水處理裝置。

1 裝置概況

中海油氣（泰州）石化有限公司運行六部污水處理裝置，本次污水處理場總設計規模：250m3/h，其中含油污水處理系列和含鹽污水處理系列分別為150m3/h、100m3/h。本污水處理廠位于廠區北側，東西長185m，南北寬160m，總占地面積29600m2。處理單元的功能主要通過預處理、生化處理兩個主單元，及其污油、污泥、廢氣等其他處理單元。

2 裝置工藝特點

主要包括下列五個方面，即調節罐均衡調節含油污水、含鹽污水系列水量變化，確保后續處理設施如期進行。均質調節設施總容積為9000m3、、總停留時間36h，聯動浮動收油設備以減輕隔油、氣浮設備荷載。油水分離器以其高出水效果、實地占地面積較小；應用兩級氣浮串聯工藝，強化石油類去除效果，確保生化進水油含量達標。一級和二級氣浮分別采用渦凹氣浮技術部分回流加壓溶氣氣浮來降低COD 值、減輕生化池負荷。濾過工藝上，采用臭氧催化+曝氣生物濾池工藝來提高污水可生化性，進一步達到去除COD 等有機物，確保水質達標的效果。

3 裝置工藝原理

3.1 調節罐的油水分離原理

該部分主要利用其本身的容積暫時儲存超過后續工藝處理能力的部分污水，或利用罐內空余容積稀釋高濃度污水，使后續處理工藝的水質、水量得到調節，保證操作的平穩同時具備除油作用。

3.2 油水分離器

來水入油水分離器后，經水流分布室將進水均勻分布到油水分離器一級分離室，在分離室中經過密集層流，使油粒直徑加大，并通過斜板的淺池原理，將油粒迅速分離浮上。出水含油指標小于60mg/L。

3.3 渦凹氣浮池

回流管道從曝氣區底部沿著氣浮區的底部伸展，因渦凹曝氣機的作用，在曝氣區底部存在一個負壓區，會使廢水從氣浮區底部回流至曝氣區，然后在微氣泡的作用下又返回氣浮區，實現回流。同時空氣中的氧氣也進入了水中，可將水中的有害物進行氧化，以達到凈化污水的目的。

3.4 強化氣浮溶氣原理

泵殼內溶氣泵入口空氣與水混合，經葉輪高速旋轉并數次切割成小氣泡，在高溫高壓下的小氣泡迅速溶氣水，溶氣泵產生的氣泡直徑一般在20～30μm，形成的溶氣水進入氣浮分離區，與在機械反應絮凝區加過藥劑的水混合，溶氣水中的氣泡在低壓下釋放上浮，粘附在油粒等雜質絮粒上，造成絮粒整體密度小于水而上升至水面形成浮渣，由浮渣收集裝置收集排出，完成污水與浮渣分離。

3.5 A/O生化池

即缺氧—好氧生化處理工藝，即好氧區、出水沉淀區及設置在好氧區四周的缺氧區一站式服務，在活性污泥中微生物的作用，實現氮及有機污染物的脫除。生化池O段主要化學反應如圖1所示：

3.6 二沉池

二沉池550-B-103、550-B-203 采用中心進水周邊出水的輻流式沉淀池，來自曝氣池的泥水混合液由二沉池550-B-103、550-B-203底部進入中心管，經過中心管周圍的整流板整流后均勻地向四周輻射流動。

3.7 臭氧接觸池

臭氧制備原理為氧氣制臭氧的熱化學方程式3O2(g)==2O3(g)-242.6kJ/mol ΔH=+242.6kJ/mol。進一步解釋為當含氧氣的氣體通過兩個電極間的放電間隙時，部分氧氣分子（O2）會被轉化為臭氧（O3）從而實現臭氧制備。當高壓電極上帶有變化的高電壓時，電極之間的放電間隙處會產生微放電，氧氣分子被分解為自由態的氧原子（O），部分自由態的氧原子與未分解的氧氣分子重新結合生成臭氧（O3），即O＋O2＝O3。

3.8 曝氣生物濾池

曝氣生物濾池由池體、濾料、承托層、濾板、布氣系統、布水系統和反沖洗系統構成。水自底部向頂部穿過濾床，濾后水被收集到一個混凝土槽內，然后流入一條組共用的清水渠。濾板上方鋪設有曝氣管道和生物濾池專用曝氣頭，向水中提供反應所需空氣。

3.9 流砂過濾器

流砂過濾器與以往的固定床過濾器不同,無需每天停機1-2次,以便清洗濾床上的截留物在效能上，無二次污染。如圖1所示：

3.1 0 臭氧發生器原理

介質阻擋放電法（電暈放電法中較常用的一種），即空氣經螺桿式壓縮機壓縮，由過濾器濾掉大于1微米的塵埃及水霧、油霧，冷凍式干燥機除水，吸附式干燥機干燥，經儲氣罐穩壓進到臭氧發生器，在高頻率高壓電源激發下的介質放電系統中生成臭氧。

4 裝置工藝流程

主要包括預處理部分工藝技術路線，即通過設調節勻質罐、油水分離器代替傳統的隔油池、兩級氣浮工藝增強油去除效果。生化處理部分工藝技術路線即采用A/0生化+催化氧化+BAF工藝技術。

5 結語

上文基于中海油氣（泰州）石化有限公司運行六部污水處理裝置，處理原理和處理工藝均滿足外排水水質符合國家《綜合排放標準》GB8978-2002中一級排放標準、《煉焦化學工業污染物排放標準》GB16171-2012 中直接排放標準。其出水水質可以作為循環水的補充水回收利用，降低了水污染，最終實現廢水的資源化。