集成污水处理技术在石化含油污水处理中的应用论文

2025-04-03 11:06:35 来源: 作者:xujingjing
摘要:陕西延长石油(集团)有限责任公司延安石油化工厂根据污水处理场特点及运行现状,使用集成污水处理技术进一步对低、高浓度含油污水、总排水进行综合处理,实现污染物超低排放。改造后,年平均COD为13.5 mg/L,BOD为2.74 mg/L,氨氮质量浓度为0.13 mg/L,总氮质量浓度为6.82 mg/L,总磷质量浓度为0.06 mg/L,石油类质量浓度为0.75 mg/L,满足《陕西省黄河流域污水综合排放标准》(DB 61/224—2018)要求。
摘要:陕西延长石油(集团)有限责任公司延安石油化工厂根据污水处理场特点及运行现状,使用集成污水处理技术进一步对低、高浓度含油污水、总排水进行综合处理,实现污染物超低排放。改造后,年平均COD为13.5 mg/L,BOD为2.74 mg/L,氨氮质量浓度为0.13 mg/L,总氮质量浓度为6.82 mg/L,总磷质量浓度为0.06 mg/L,石油类质量浓度为0.75 mg/L,满足《陕西省黄河流域污水综合排放标准》(DB 61/224—2018)要求。
关键词:集成污水处理技术;含油污水;超低排放;环保
0引言
随着国家环保指标的日益严格,石油化工企业的环保压力越来越大,整个石化行业都面临绿色、可持续、高质量发展的转型难题。延安石油化工厂现有1座处理能力为400 m3/h的污水处理场,污水系统采用“清-污分流、污-污分流”的排水体制,污水处理分为高浓度含油污水和低浓度含油污水两个系列。高浓度含油污水和低浓度含油污水设计各200 m3/h,用于处理厂区内产生的生产污水和生活污水[1]。在执行《石油炼制工业污染物排放标准》(GB 31570—2015)时,高浓污水、低浓污水均为卡边排放。因此,需要对污水系统进行提标改造,改造后污水排放执行《陕西省黄河流域污水综合排放标准》(DB 61/224—2018)“表1—城镇污水处理厂水污染物排放浓度限值”中的部分指标:COD≤30 mg/L,BOD≤6 mg/L,氨氮质量浓度≤1.5 mg/L,总氮质量浓度≤15 mg/L,总磷质量浓度≤0.3 mg/L,石油类质量浓度≤1.0 mg/L。
1技术工艺流程
通过对比前置反硝化脱氮工艺、SBR工艺以及氧化沟等诸多工艺,结合该石化厂生产现状,经过分析论证,决定分别对低浓度含油污水处理系统和高浓度含油污水处理系统进行改造,并新建总排水深度处理系统。
1.1低浓度含油污水处理系统
选用“高效低氧一体化生物反应池+改良多级曝气生物滤池+超滤反渗透”组合处理技术,将其中生化单元一级物处理、二级生物处理曝气生物滤池分别改造为高效低氧一体化生物反应池和改良多级曝气生物滤池[2]。新建中水回用单元,产水量为100 m3/h,外排浓水量为100 m3/h,如图1所示。
1.2高浓度含油污水处理系统
采用“高效低氧一体化生物反应池+改良多级曝气生物滤池”组合处理技术,将其中生化单元一级生物处理、二级生物处理曝气生物滤池改造为高效低氧一体化生物反应池和改良多级曝气生物滤池,如图2所示。
1.3总排水深度处理系统
总排水深度处理系统采用“臭氧催化氧化+改良多级曝气生物滤池+微砂加炭高效沉淀池”集成技术[3]。该系统水源包括低浓度含油污水中水回用外排浓水(100 m3/h)、高浓度含油污水外排水(150 m3/h)和除盐浓水(100 m3/h)[4],如图3所示。
2技术实施效果
2.1水质处理效果
该项目于2020年建成并调试合格后,连续稳定运行。根据2021全年污水总排放口化验分析数据,对比项目实施前的数据,各项污染物指标平均值均有显著降低,且满足《陕西省黄河流域污水综合排放标准》(DB 61/224—2018)的表1污水处理厂排放限值中A标准要求,如表1所示。
中水回用单元每小时补水40 m3至循环水场,且回用水水质也得到提高,满足《石油化工污水再生利用设计规范》(SH 3173—2013)作为循环水场补充水的水质要求,如表2所示。项目实施效果显著,达到了预期目标。
2.2技术效益分析
2.2.1间接经济效益
1)“高效低氧一体化生物反应池+改良多级曝气生物滤池+超滤反渗透”组合处理技术投用以来,累计生产回用水约996 531 m3。其中,2021年累计回用水约258 587 m3,2022年累计回用水约333 304 m3,2023年累计回用水约404 640 m3。回用水按照3.8元/m3计算,2021—2023年,共节省水费996 531m3×3.8元/m3=3 786 817.8元。
2)改造前,该厂污水处理车间共有5台鼓风机,正常运行时启动4台,备用1台。正常运行风机总功率为880 kW(1台400 kW,3台160 kW),如表3所示。改造后,污水处理车间仅需启动1台鼓风机(K-001A/B/C/D),即可满足正常生产,每小时可省电720 kW·h,电价按照0.51元/(kW·h)计算,2021—2023年共节省电费720(kW·h/h)×24 h/d×365 d/a×3 a×0.51元/(kW·h)=9 650 016元。
本组合污水处理集成工艺技术应用至今,已产生间接经济效益约1 343.68万元。
2.2.2社会效益
“高效低氧一体化生物反应池+改良多级曝气生物滤池+超滤反渗透”组合处理技术投用后,该厂污水外排口污染物含量明显降低,每年COD排放量可减少3 309.43 kg,氨氮排放量可减少4 142.38 kg,悬浮物排放量可减少57.57 kg。
3技术创新性
1)创新采用自流式厌氧生化池布水装置解决了厌氧生化池存在空气夹带、布水不均影响生化效率的问题,可以避免废水集中对厌氧菌群的冲击,提高厌氧生化池的耐冲击性。
2)将原生化处理的A/O+BAF组合工艺改造为高效低氧一体化生物池+改良曝气生物滤池组合,有效解决了生化段硝化、反硝化脱氮及除硫效率差、氨氮硝化滞后以及BAF段、曝气段生化效率不高的问题,降低了生化处理系统的复杂度,提高了整体运行稳定性。该工艺适用于多种工况的进水及不同的处理要求,提高了污水生化单元的抗冲击能力。
3)创新性地将臭氧催化氧化技术与改良多级曝气生物滤池、微砂加炭高效沉淀池集成组合[5],并在延安石油化工厂污水深度处理工艺中成功应用,取得了显著的效果。
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