石油化工废水深度处理及回用工程实例_段新耿

INDUSTRIAL WATER ＆WASTEWATER

Vol ．42No ．5Oct.，2011

石油化工废水深度处理及回用工程实例

段新耿1，刘民1，王慧娟2

（1.乌鲁木齐石油化工总厂设计院，乌鲁木齐

830019；2.大学建筑工程学院，乌鲁木齐830008）

1工程概况

某石化公司生产区废水主要来自炼油、化

肥、化纤、热电厂等生产厂，包括生产废水、生活污水及部分雨水。公司设有废水处理厂，对生产废水及生活污水进行处理。

该公司废水处理系统主要包括含油废水处理系统、含盐废水处理系统以及化肥氨氮废水处理系统等，设计分别采用了A ／O 2

工艺和SBR 法。经过公

司废水处理厂处理后的出水水质均达到了GB

78—1996《污水综合排放标准》中的二级排放标

准。一部分二级处理出水经简单的沉淀、过滤处理后，夏季用于厂区绿化，其余的均排入排污干管，最终排进污水库，废水回用率较低。

中石油股份公司为大力推广节水降耗工作，要求下属企业将吨油水耗降低。因此，该公司决定对二级排放废水进行深度处理，处理后的水回用至循环冷却水系统作为循环冷却水的补水，部分优质水作为电厂锅炉补水。

2设计水质、水量

本工程新建废水回用系统以废水处理厂的合格

二级排放水作为回收水源，出水回用于热电厂锅炉补水和炼油厂循环水补水。设计水量及水质见表1。

3废水深度处理工艺流程

废水处理工艺流程如图1所示。混合废水先由

提升泵提升至均质罐，进行水量及水质调节（以水质调节为主），再自流进入絮凝气浮池，废水经投加絮凝剂、助凝剂后去除废水中的油类物质、悬浮

物质、胶体等污染物，气浮工艺采用压力溶气气浮工艺。气罐工作压力0．25~0．30M P a ，经过溶气释放器，溶气水压力减为零或负压，溶解水中的空气从水中释放出来，形成粒径为50μm 以下的微气泡，微气泡同废水中的悬浮物接触，使悬浮物在废水中的密度变轻，直接浮上水位表面，大量浮渣生成后再由链式刮沫机把浮渣清除。气浮池底部的清水经清水集水管进入气浮清水池后，除部分作回流溶气水外，直接自流进入曝气生物滤池［1］。

废水从滤池底部进入滤料层，滤料层下部设有

摘要：采用曝气生物滤池－臭氧氧化－膜反应器相结合的深度处理工艺处理石油化工二级处理出水。工程运行结果表明，该组合工艺可有效去除有机物、石油类、NH 3－N 等污染物，降低水中总硬度，经过处理后的废水水质达到初级再生水水质标准，并且出水水质稳定，回用至循环冷却水系统后节约了新鲜补水量，同时还降低了循环水系统的浓缩倍数。

关键词：深度处理；曝气生物滤池；膜反应器；石化废水中图分类号：X703.1；X742

文献标识码：B

文章编号：%1009－2455（2011）05－0076－03

收稿日期：2011-05-27；修回日期：2011-07-05

表1设计水量及水质

废水类别水量／（m 3·h -1）

ρ（油）／（mg ·L －1）ρ（COD Cr ）／（mg ·L －1）ρ（氨氮）／

（mg ·L －1）总硬度／

（mg ·L －1）

炼油废水500 4.54119.7819.91340化肥废水300 6.2310050246电厂废水200 5.5785.44 5.29.61混合废水

1000

5.25

106.90

26.13

250

图1废水回用处理工艺流程

注：表中数据为2007年平均值

·76

·

曝气生物滤池出水经提升进入纤维束过滤器，纤维束过滤器部分产水直接进入回用水池，另一部分水进入臭氧接触氧化罐，氧化分解废水中的生物难降解的有机物后，用泵提升至生物活性炭过滤器去除废水中的有机物、余氯等物质。生物活性炭过滤装置的首要任务是去除水中的有机物。经臭氧氧化后，水中的一小部分有机物被彻底氧化为水和二氧化碳，大部分有机物被氧化成臭氧化中间产物，从而使原来不能被生物降解的有机物变为可生物降解的有机物，提高了化学反应中的催化剂的效果，所以活性炭使用周期大为延长，降低了造价和运行费用。生物活性炭过滤器出水进入超滤装置，进一步去除大分子有机物、胶体、细菌等后进入超滤产水池，确保出水水质满足反渗透的进水要求。

超滤产水经加压进入反渗透装置，去除97％以上的溶解固体（TDS）、硬度等，大部分反渗透产水进入回用水池与部分多介质过滤器出水或活性炭过滤器出水混合后，经回用泵提升至循环水补水使用点。小部分反渗透出水经提升泵提升至电厂原有锅炉补水系统内，作为锅炉补水。

4主要处理构筑物及设计参数

4．1均质罐

新建2座5000m3的均质罐，罐体材质为20＃钢，罐体尺寸为Φ18m×20m，均质罐内设收油和排泥设施，废水经均质罐均质后自流至气浮池。4．2絮凝气浮池

钢筋混凝土结构，尺寸为30．12m×24．9m×3．5m，分为4格，配套溶气罐2座，加药设施2套。反应池停留时间20min，分离区上升流速3．6 m／s，回流比20％。

4．3曝气生物滤池

钢筋混凝土结构，尺寸为34．9m×25．2m×7．7m。滤速4m／（m2·h）；COD Cr负荷1．58kg［COD Cr］／（m3·d）；氨氮负荷0．45kg［NH3－N］／（m3·d）；水反冲洗强度6L／（m2·s），反冲洗历时5min；气反冲洗强度15L／（m2·s），反冲洗历时3min。

4．4纤维束过滤器

6套，规格为Φ3m×5m，材质为复合材料。滤速24m／（m2·h）；水反冲洗强度10L／（m2·s）；气反冲洗强度60L／（m2·s）；过滤反冲洗周期24h。4．5臭氧接触氧化罐

2套，规格为Φ4m×7m，A3钢内衬不锈钢压力罐，配套臭氧发生器（1套，产量3kg／h）。纤维束过滤器的部分出水进入臭氧接触氧化罐，氧化分解废水中的生物难降解的有机物。臭氧在水中溶解度很低，因此臭氧接触氧化需要较高压力。臭氧具有的强氧化性，需要对氧化接触容器特殊防腐蚀。在接触氧化过程中，臭氧与废水接触时间为10min，2个压力罐的容积为120m3。

4．6生物活性炭过滤器

12套，规格为Φ3m×5m，材质为碳钢衬胶。滤速8．4m／（m2·h）；水反冲洗强度7L／（m2·s），反冲洗历时5min。

4．7超滤

超滤膜采用材质为PVDF的中空纤维，其主要作用是进一步去除水中的胶体、细菌以及大分子有机物。

SFP超滤系统采用全流过滤、频繁反洗的全自动PLC控制连续运行方式。运行情况为：运行30 min，反冲洗30～60s。气洗时间间隔为12～24h。化学清洗频率为3～4个月。

主要设计技术参数：设计温度15～35℃；数量3台；设计产水量192m3／（h·套）；产水SDI≤3；设计压力≤0．6M P a；自用水率10％。

4．8反渗透

反渗透系统主要去除水中溶解盐类，同时去除一些有机大分子、前阶段未去除的小颗粒等。包括阻垢剂加药系统、精密过滤器、高压泵、反渗透装置、化学清洗系统等。在反渗透装置停运时，自动冲洗3～5min，以去除沉积在膜表面的污垢，使装置和反渗透膜得到有效保养。

设计技术参数：设计温度15~35℃；设计产水量144m3／（h·套）；水的回收率为75％；排列方式18∶3／套；系统脱盐率≥98％（1年内）。

段新耿，刘民，王慧娟：石油化工废水深度处理及回用工程实例

·77·工业用水与废水

INDUSTRIAL WATER＆WASTEWATER Vol．42No．5Oct.，2011

6结语

（1）经过1年的运行结果表明，采用生化-过滤-双膜的处理工艺处理石油化工二级排放废水，达到了预期效果，处理后的废水水质达到中石油炼油与销售分公司制定的《炼油企业污水回用技术管理导则》中初级再生水水质控制指标的规定。

（2）该工艺的生化处理部分采用曝气生物滤池法，综合了过滤、吸附和生物代谢等多种净化作用，具有体积小、占地面积省、处理效率高、出水水质好、流程简单、操作管理方便，并可省去二沉池等优点。

（3）在过滤单元增加了臭氧氧化系统，可以在低浓度及短时间内即可迅速氧化有机物，氧化后不生成或很少生成污泥，残余臭氧很快分解，不产生二次污染，并有很强的杀菌能力。

（4）由于所要处理的废水有机物浓度较低，且大部分有机物难降解和不可降解，采用臭氧氧化-活性炭吸附比较合适。臭氧与生物活性炭联用，充分利用活性炭的吸附功能，增加活性炭吸附的生物作用，延长活性炭的再生周期。

（5）超滤膜耐压、抗污染、使用寿命长，对胶体、悬浮颗粒及高分子物质具有良好的分离能力，软化工艺采用超滤加反渗透的组合方式既保证了反渗透膜的安全，又达到回用水质的要求。

（6）冬季曝气生物滤池处理负荷较低，特别是气温在－20℃以下时需增加蒸汽加热盘管等辅助加热设施才可以保证本单元的出水效果。

参考文献：

［1］张统．污水处理工艺及工程方案设计［M］．北京：中国建筑工业出版社，2000.

［2］肖秀梅，吴星五，毕芳，等．曝气生物滤池在含油废水处理中的应用［J］．中国给水排水，2007，23（4）：55-57．

［3］付长军，高富，施昌平，等.曝气生物滤池在化工污水回用处理中的研究［J］．工业用水与废水，2009，40（5）：42-44．

作者简介：段新耿（1979-），男，伊犁人，本科，从事给水排水工程设计工作，（电子信箱）dxg9760＠sohu．com。

5处理效果

装置于2009年12月建成投产，经过1年的生产运行，出水水质达到回用要求，经监测各单元出水水质见表2。

表2各单元出水水质

指标絮凝气浮曝气生物滤池臭氧及活性炭过滤超滤反渗透总出水

ρ（BOD5）／（mg·L－1）381744

ρ（COD Cr）／（mg·L－1）1003020151515

ρ（氨氮）／（mg·L－1）3033322

ρ（SS）／（mg·L－1）65301010.50.5

ρ（石油类）／（mg·L－1） 3.0 2.0 1.5111

总硬度／（mg·L－1）250250250250 6.49 6.49

浊度／NTU1

SDI3

注：表中数据为2010年平均值

·信息与动态··············································

汽车维修业水污染物排放标准

（GB26877—20112012-01-01实施）

中华人民共和国环境保护部2011年7月18日批准《汽车维修业水污染物排放标准》为国家标准，编号为GB26877—2011，自2012年1月1日起实施。本标准主要起草单位为北京市环境保护科学研究院、环境保护部环境标准研究所、北京汽车维修行业协会。本标准为首次发布。自本标准实施之日起，汽车维修企业水污染物排放控制按本标准的规定执行，不再执行GB78—1996《污水综合排放标准》中的相关规定。

摘自中国环境保护部网站·78·