船舶油污水提標改造深度處理工程實例

賴力

摘? 要：廣東廣州某油污水工程有限公司原有一套設計規模為20萬m3/a的廢水處理系統，現要求設計水量為30萬m3/a，出水水質要求達到COD≤50 mg/L，氨氮≤8 mg/L，BOD5≤10 mg/L，其他指標執行廣東省地方標準DB44/26-2001《水污染排放限值》中第二時段一級排放標準。設計采用“預處理+臭氧高級氧化+MBR生化”處理工藝對原有處理系統出水進行深度處理。實際運行結果表明，出水水質可穩定達到設計要求。本文介紹了工藝流程、主要構筑物的設計參數及運行效果。

關鍵詞：船舶油污廢水;深度處理;提標改造;臭氧;MBR

1 工程概況

廣州某油污水工程有限公司主要從事收集、貯存、處理（港口、船舶）含油/液體化學品廢水等業務，配套建有設計規模為20萬m3/a的廢水處理設施，采用物化處理生產工藝為：船舶油污水—除油裝置沉淀分離池—精分離—蓄水池—排放工藝。該項目主要污水來源于油輪洗艙水、含油壓艙水、機艙藏底油污水等船舶含油廢水，碼頭和罐區地面沖洗水、初期雨水，檢查時產生的儲罐及管線清洗水，辦公區內少量生活污水。其水質具有如下特點：（1）水質水量波動大，主要是在生產過程中壓載水及洗艙水排放都是間斷進行導致;（2）有機物種類多，毒性較強，較難生物降解或不可生物降解的物質占了較大的比例無法直接進行厭氧生化;（3）含油量高，船舶油污水中，油的分散狀態主要為浮上油和分散油，不含表面活性劑的乳化油，粒度小于10 μm的油約占油濃度的15%左右。

為適應環保新要求，增加企業效益，提高年處理油污水量至30萬m3/a，其中水處理構建筑物及設備對油污水的處理能力不低于50 m3/ h。擬對船舶油污水處理設備設施進行技術升級改造，當地環保部門要求達到COD≤50mg/L，氨氮≤8mg/L，BOD5≤10mg/L，其他指標須滿足廣東省地方標準DB44/26-2001《水污染排放限值》中第二時段一級排放標準。為此，該廠決定增加深度處理系統以滿足排放水質要求，并組織了為期近4個月的現場中試，獲得了理想的處理效果[1-2]。本工程在充分總結中試經驗的基礎上，結合工程實際，采用預處理+臭氧高級氧化+MBR生化工藝對船舶油污水進行深度處理。

2 設計水質及工藝流程

2.1 設計進、出水水質

深度處理設計規模為50 m3/ h，按每天24 h連續運行，深度處理對象為船舶油污水。設計進水水質根據實測資料并適當預留一定的空間，以滿足將來水質惡化或生產擴大時仍能滿足出水水質要求。設計出水水質要求達到COD≤50mg/L，氨氮≤8mg/L，BOD5≤10mg/L，其他指標須滿足廣東省地方標準DB44/26-2001《水污染排放限值》中第二時段一級排放標準執行。

主要設計進、出水水質見表1。

2.2 工藝流程及分析說明

提標改造深度處理工藝流程如圖1所示。

原有廢水處理系統主要采用重力分離法和粗?；ǖ慕M合工藝，各主要單元均設有專用蒸汽管道，運用重力、油與水之間不相容及密度的差異的原理，將少量的混合油從含油污水中分離。由于水質水量波動較大，且設備老化損壞嚴重難以滿足系統后續生化條件。因此，在預處理系統增設氣浮單元，油污水首先進入油污水罐進行水質水量的調節，然后通過隔油沉淀分離池沉淀廢水中懸浮物，同時去除廢水中的浮油。油污水經過隔油沉淀后進入氣浮單元，通過投加破乳劑及助凝劑PAM，去除廢水中的乳化油和分散油等。

船舶油污水來源復雜，除含有較多的油污外，還含有較多的有毒有害物質，如笨類、酮類、醛類、脂類、醚類等，由于水質波動較大、毒性強，對后續生化系統菌類活性構成威脅，甚至會導致生化系統癱瘓。因此，本項目采用的臭氧高級氧化工藝對該難生物降解有機物進行去除。臭氧高級氧化系統包括臭氧催化氧化裝置、臭氧發生器及其配套裝置等。該系統通過其內部的臭氧催化劑催化臭氧分解產生具有強氧化作用的羥基自由基（·OH），可大幅度降低廢水的毒性，穩定廢水水質，同時可有效改善廢水的可生化性，為后續的生物處理創造有利的水質條件。

在傳統的廢水處理工程中，普遍先進行厭氧后進行好氧。由于前述船舶油污廢水中含有較多的有毒有害物質，雖然經過臭氧高級氧化處理后廢水的毒性已顯著降低，但仍含有毒性，而厭氧微生物對環境條件較為敏感，抗沖擊能力較弱，容易受有毒有害物質的影響，好氧微生物對環境的適應性較強，因此，從水質出發考慮，將一級好氧池前置后可有效提高處理系統的穩定性[3]。此外，雖然本項目的廢水中含有較多的有毒有害物質，但廢水中的污染物很大一部分仍是可生物降解的，因此，先經過一級好氧可顯著降低污染負荷。生化系統出水經過MBR膜系統截留廢水中的活性污泥，清水則透過膜排入回用池，使出水懸浮物維持在較低濃度（一般出水SS≤5mg/L），同時確保生化池內污泥不流失，截留的活性污泥回流至生化系統前端，使得整個生化池內保持較高的污泥濃度。

3 主要構（建）筑物設計參數

3.1 預處理單元

油污水罐區共設有3個油污水罐，單罐尺寸為Φ15.0×15.6（m），總有效容積為2 500 m3。3個油污水罐共配置1套生物除臭設備，末端須配活性炭吸附裝置。

隔油沉淀分離池1座分3格，鋼筋混凝土水池，尺寸為30.6 m×16.2 m×2.6 m（污泥斗處4.4m），每格設有污泥斗及垂直分離單元和水平分離單元，每格并聯獨立運行。

一體式溶氣氣浮裝置，成套設備，包含破乳、混凝、氣浮系統，采用一體化設備，油污水處理能力不低于50 m3/ h，共1套。

3.2 臭氧高級氧化單元

臭氧催化氧化裝置共2套，采用并聯運行方式。主體為鋼結構，尺寸為3.0×6.0（m）。表面負荷為3.57 m3/ m2h，水力停留時間1.5 h。

3.3 MBR生化單元

一級好養池2座，地上地下鋼砼結構，單池尺寸為9.6×8.65×5.2（m）?？傆行莘e約780 m3，水力停留時間約15.6 h。

厭氧消化池池3座，地上地下鋼砼結構，單池尺寸為9.6×8.65×5.2（m）?？傆行莘e約1 320 m3，水力停留時間約26.4 h。

二級好氧池2座，地上地下鋼砼結構，單池尺寸為6.0×8.65×5.2（m），總有效容積約460 m3，水力停留時間約9.2 h。

MBR膜池2座，地上地下鋼砼結構，單池尺寸為6.0×3.0×5.2（m），總有效容積約144 m3，水力停留時間約2.88 h。

回用水池2座，地上地下鋼砼結構，單池尺寸為6.0×4.125×5.2（m），總有效容積約200 m3。

3.4其 他

設污泥池1座，尺寸為6.0×1.85×5.2（m），總有效容積約50 m3;設污泥處理間1座，尺寸為12×6×7（m）;設污泥處理處置間1座，尺寸為29×15×10（m）;設高級氧化設備間1座，尺寸為20×10×9.0（m）;設綜合車間1座，尺寸為30×10×9.7（m）。

4 工程運行效果

工程于2020年10月開始調試，目前，各項出水水質指標均滿足設計出水水質要求。近兩個月的實測進、出水水質指標見表2。

表2 實際進、出水水質

5 結論與建議

（1）采用預處理+臭氧高級氧化+MBR生化工藝對船舶油污水進行深度處理，可使出水水質達到廣東省地方標準DB44/26-2001《水污染排放限值》中第二時段一級排放標準，其中COD≤50 mg/L，氨氮≤8 mg/L，BOD5≤10 mg/L。

（2）對于前端經過臭氧高級氧化處理后廢水的毒性已顯著降低，但仍含有毒性，可優先考慮前置好氧反應。實踐表明，將一級好氧池前置后可有效提高處理系統的穩定性，只要碳源足夠、氨氮均已轉換為硝氮或亞硝氮的情況下，采用厭氧生物濾池可使出水總氮穩定低于8 mg/L。

（3）檢測到船舶油污水原水氯離子含量偏高，建議對生化系統進水氯離子濃度進行監控，預防高鹽原水對系統運行的影響。

參考文獻

[1] 劉劍玉，林慶坤，汪曉軍.臭氧-BAF一體化裝置處理含氨氮有機污染廢水[J].凈水技術，2015，34（6）：47-50.

[2] 王慧娟，段新耿.組合工藝提標改造煉油污水工程實例[J].水處理技術，2019，45（3）：137-139.

[3] 郭訓文，李炳輝，黃永秋等.執行準Ⅳ類地表水的印染廢水深度處理工程實例[J].中國給水排水，2019，35（04）：8-92.