炼油厂高浓度污水处理系统冲击状态运行状况分析 5页

石油炼制与化工２０１４年３月节能减排ＰＥＴＲＯＬＥＵＭＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧＡＮＤＰＥＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬＳ第４５卷第３期#ª«¬s®¯°±`²³´³µF2吴潮汉（中国石化湛江东兴石油化工有限公司，广东湛江５２４０１２）摘要：高浓度污水水质平稳是炼油厂实现污水稳定达标排放的关键。通过对南方某大型炼油厂高浓度污水处理系统各工段冲击状态的进水、出水水质进行全面分析，发现碱渣湿式氧化工段出水中酚和硫化物、污水除油工段出水含油均超过设计要求，生化过程溶氧偏低，导致高浓度污水处理系统冲击状态水质较差。针对发现的问题，提出了相应的解决方案。关键词：污水处理碱渣序批式反应器曝气生物滤池湿式氧化石油加工过程产生的高浓度污水，污染物浓性质的变化而变化；以回用污水作为补充水的循度高、可生化性差、含盐量高，为使这部分污水实环冷却水系统排污水，可生化性差，且水质随循环现达标排放，企业多采用特殊工艺技术进行单独水运行状况变化而大幅变化。因此，这些污水一处理，一般可以达到环保排放标准要求。但随着般需要采用特殊工艺进行处理，水质才能达到环国家和地方环保标准提高和加工原油劣质化、多保排放标准。样化，给高浓度污水处理系统稳定运行带来挑２高浓度污水处理工艺流程［１］战。因此，对高浓度污水处理系统在水质冲击状态下进行全面分析，找出冲击状态的运行瓶南方某大型炼油厂污水采用“清污分流、污颈，提出解决方案，对有效解决高浓度污水处理污分治”的先进理念进行治理，即高、低浓度污水系统满足环保指标和加工原油劣质化、多样化分开处理。图１是高浓度污水处理工艺流程，其中湿式氧化处理能力为１ｍ３要求具有特别重要的意义。通过对南方某大型?ｈ，序批式反应器炼油厂高浓度污水处理系统各工段冲击状态的（ＳｅｑｕｅｎｃｉｎｇＢａｔｃｈＲｅａｃｔｏｒ，简称ＳＢＲ）处理能力为３０ｍ３进水、出水水质进行全面分析，发现碱渣湿式氧?ｈ；气浮单元至最后一级的曝气生物滤池（ＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＡｅｒａｔｅｄＦｉｌｔｅｒ，简称ＢＡＦ）处理能力均化工段出水中酚和硫化物、污水除油工段出水为６０ｍ３含油浓度均超过设计要求，生化过程溶氧能力?ｈ。针对高浓度污水特性，首先对碱渣污水进行湿式氧化，去除绝大部分硫化物、酚等主要偏低，导致高浓度污水处理系统冲击状态时水污染物，出水经稀释后采用ＳＢＲ工艺处理，再与电质较差。本文针对发现的问题，提出了相应的脱盐排水及循环冷却水排污水混合，经气浮除油解决方案。后先后采用ＢＡＦ（三级串联）和流化床生物反应器１炼油厂高浓度污水来源及特性（ＭｏｖｉｎｇＢｅｄＢｉｏｆｉｌｍＲｅａｃｔｏｒ，简称ＭＢＢＲ）工艺处理，去除可生化ＣＯＤ和氨氮，出水经催化氧化炼油厂高浓度污水主要来自常减压蒸馏、催工艺提高可生化性后，再次采用ＢＡＦ工艺进一步化裂化、加氢裂化和重整等装置的碱渣污水、电脱降低ＣＯＤ和氨氮浓度，使污水水质最终实现盐排水、以回用污水作为补充水的循环冷却水系达标。统排污水。南方某大型炼油厂高浓度污水由０．２３３３ｍ?ｈ碱渣污水、１９ｍ?ｈ电脱盐排水和１９ｍ?ｈ循环冷却水排污水组成。碱渣中溶解固体、酚、硫化收稿日期：２０１３１００９；修改稿收到日期：２０１３１１１８。物等污染物浓度及ＣＯＤ极高，可生化性（ＢＯＤ与作者简介：吴潮汉，工程师，现任中国石化湛江东兴石油化工ＣＯＤ比值，简称Ｂ?Ｃ比）差，处理十分困难，且水质有限公司副总经理，主管生产、技术和ＨＳＥ工作。波动大；电脱盐排水含油含盐量高，且水质随原油通讯联系人：吴潮汉，Ｅｍａｉｌ：ｗｕｃｈ．ｚｊｄｘ＠ｓｉｎｏｐｅｃ．ｃｏｍ。\n第３期吴潮汉．炼油厂高浓度污水处理系统冲击状态运行状况分析７９图１某炼油厂高浓度污水处理流程水ＣＯＤ为１６９６ｍｇ?Ｌ，ＮＨ、ＮＯ和总氮质３高浓度污水处理系统冲击状态运行情况３Ｎ３Ｎ量浓度均较高，分别为４４，２９．３，９９ｍｇ?Ｌ；电脱盐３１主要水质排水水质较好，ＣＯＤ为６１４ｍｇ?Ｌ、Ｂ?Ｃ比为０．３２、冲击状态的高浓度污水处理系统各工段水质可生化性较好，ＮＨ３Ｎ、ＮＯ３Ｎ和总氮质量浓度分分析结果见表１。由表１可见，碱渣经湿式氧化处别为３５，７．３，５８ｍｇ?Ｌ；循环冷却水系统排污水水理后的出水水质仍然非常差，ＣＯＤ高达６５９１０质好，ＣＯＤ仅为６３ｍｇ?Ｌ，ＮＨ３Ｎ、ＮＯ３Ｎ和总氮ｍｇ?Ｌ，可生化性能极差，Ｂ?Ｃ比仅为０．０３；ＳＢＲ出质量浓度均较低，分别为０，８．７，１４ｍｇ?Ｌ。表１高浓度污水处理系统冲击状态各工段水质ｍｇ?Ｌ项目!（油）ＣＯＤＢＯＤ!（ＮＨ３Ｎ）!（ＮＯ３Ｎ）!（总氮）电脱盐排水７９．０６１４１９５３５７．３５８循环冷却水排污水３．６６３０８．７１４碱渣污水１０９０８．０２２０７００３７４６４１６８湿式氧化出水５４７３．０６５９１０２１４０３６４７９２ＳＢＲ出水７０．１１６９６５９０４４２９．３９９调节均质罐出水９５．４５３９４８７．５７２气浮出水５１．８４８３２４０４５６．４８１ＢＡＦ１出水２９１５１３．８７４ＭＢＢＲ出水１１．２１３０２０５２５．９８０催化氧化出水５３１０５５６．７７９ＢＡＦ２出水４５１０５０３．９７６３２犆犗犇处理效果污水从进入混合均质罐至处理完毕的整个过程中，氨氮质量浓度始终保持在５０ｍｇ?Ｌ左右、ＮＯ由表１可见：电脱盐排水、循环冷却水系统排３Ｎ污水和ＳＢＲ出水３种污水混合均质后，出水ＣＯＤ保持在５ｍｇ?Ｌ左右，总氮保持在８０ｍｇ?Ｌ左右，为５３９ｍｇ?Ｌ、含油质量浓度９５．４ｍｇ?Ｌ，说明ＣＯＤ超过了环保排放标准，表明处理系统氨氮处理效较低、含油量较高；经气浮工艺处理后，ＣＯＤ降低果较差，硝化和反硝化作用较弱。到４８３ｍｇ?Ｌ，ＣＯＤ降低率为１０．４％；经ＢＡＦ（三３４除油效果级串联）处理，ＣＯＤ由进水４８３ｍｇ?Ｌ降低到２９１由表１可见，混合均质出水和气浮出水中油质ｍｇ?Ｌ，ＣＯＤ降低率为３９．８％；经ＭＢＢＲ工艺处量浓度分别为９５．４ｍｇ?Ｌ和５１．８ｍｇ?Ｌ，混合均质理，ＣＯＤ降低到１３０ｍｇ?Ｌ，ＣＯＤ降低率达到罐除油效果达到了设计限定值，但气浮除油效果５５．３％；经“催化氧化＋生化”工艺处理，ＣＯＤ降低较差，出水含油量未达到设计要求的２０ｍｇ?Ｌ。污到４５ｍｇ?Ｌ，ＣＯＤ降低率高达６５．４％。这些结果［２］水含油对生物膜影响较大，因为油一般易附着表明，各工艺单元对ＣＯＤ的处理效果较好，外排在生物膜上，影响生物代谢和传质，导致生物活性污水水质达到了当地新排放标准。下降，也增加了ＣＯＤ的处理负荷，特别是当含油３３氨氮处理效果量较高时，对生化过程影响更大。由表１可见，混合均质出水ＮＨ、ＮＯ３Ｎ３Ｎ４高浓度污水系统的主要问题和总氮质量浓度分别为４８，７．５，７２ｍｇ?Ｌ，出水中无ＮＯ２Ｎ，说明污水含有约２５ｍｇ?Ｌ的有机氮。（１）污水可生化性差。ＳＢＲ进水为稀释后的\n８０石油炼制与化工２０１４年第４５卷湿式氧化出水，ＣＯＤ高达６５９１０ｍｇ?Ｌ，ＢＯＤ为稀释３０倍含油量仍达１８０ｍｇ?Ｌ，这种水质不宜直［６］２１４０ｍｇ?Ｌ，Ｂ?Ｃ比仅为０．０３左右，说明生化性极接采用ＳＢＲ处理；ＢＡＦ是２０世纪８０年代发展［７］差。根据研究结果和实践经验，污水采用生化方起来的一种新型生物膜法污水处理工艺，与普法处理，Ｂ?Ｃ比一般要求达到０．３左右，否则ＣＯＤ通活性污泥法相比，具有容积负荷和水力负荷大、难以被微生物有效降解。现场监测结果表明，ＳＢＲ水力停留时间短、基建投资少、不产生污泥膨胀等对ＣＯＤ的降低率仅为１３％，经稀释后的湿式氧化优点，但ＢＡＦ对进水悬浮物（ＳＳ）和含油量要求较碱渣污水，不适合直接采用好氧生化方法处理。高，现场污水含油量超过ＢＡＦ要求，因此不宜直接（２）曝气池溶解氧浓度偏低。污水好氧生物采用ＢＡＦ处理。处理是以好氧菌为主体的微生物种群，曝气池内５高浓度污水处理系统的整改建议必须有足够的溶解氧。如果溶解氧不足，必将对微生物的生理活动产生不利影响，从而影响污水（１）对碱渣湿式氧化系统进行改造。碱渣经［３］处理效果。大量运行经验表明，若使好氧微生湿式氧化处理后酚和硫化物含量仍然很高，应对物保持正常的生理活动，曝气池内的溶解氧浓度湿式氧化工艺条件进行优化，提高对酚和硫化物一般应保持在２ｍｇ?Ｌ以上。现场ＢＡＦ池的溶解的处理效果。氧浓度低于０．２ｍｇ?Ｌ，远低于要求的２ｍｇ?Ｌ，对（２）设稀释污水除油设施。在ＳＢＲ前增设除生化反应极其不利，导致处理效果差。油设施，将进入ＳＢＲ系统的污水中油质量浓度控（３）污水的生物毒性强。酚及其衍生物是工制在５０ｍｇ?Ｌ以下，以保证ＳＢＲ的处理效果，为后业污水中常见的高毒性、难降解的有机物，不仅损续工艺过程提供水质较好的污水。害菌体细胞膜，促使菌体蛋白凝固，还对某些酶系（３）对污水除油设施进行整改，保证出水含油统，如脱氢酶和氧化酶产生抑制作用，破坏细胞的量达标。涡凹气浮出水含油量超标，因此，应对涡［４］正常代谢作用。研究结果表明，当污水中酚质凹气浮单元进行整改，确保出水含油量稳定达标，量浓度大于１００ｍｇ?Ｌ时，就会对生物处理产生抑将水中油质量浓度控制在２０ｍｇ?Ｌ以下，为后续制作用；硫化物是污水中另一种常见的生物有毒生化处理和降低ＣＯＤ处理负荷创造水质条件。物质，一般要求进水中硫质量浓度不得超过３０（４）将ＳＢＲ出水后三级串联ＢＡＦ的第一级ｍｇ?Ｌ。现场水质分析结果表明，ＳＢＲ进水酚和硫改为酸化水解池。ＢＡＦ对水质稳定性要求较高，化物质量浓度分别高达１２００ｍｇ?Ｌ和１５０ｍｇ?Ｌ，对经常出现冲击的不稳定水质适应性较差。酸化远远超过微生物的耐受限度，导致处理效果差。水解具有较高的抗冲击能力，对油污、悬浮性固体（４）污水生化处理营养物比例失衡。参与活浓度（ＳＳ）等耐受性较强。因此，将第一级ＢＡＦ改性污泥处理的微生物，需要不断从周围环境的污成酸化水解池，可以提高该工艺过程的抗冲击能水中吸取其所必须的营养物质，包括碳源、氮源、力，且可改善污水的可生化性能，为提高后续ＢＡＦ无机盐类等。通常条件下要求Ｃ、Ｎ和Ｐ元素的质的处理效率创造有利条件。量比为１００∶５∶１。现场ＳＢＲ进水的Ｃ、Ｎ和Ｐ元（５）增加ＢＡＦ曝气量，提高溶解氧浓度。素的质量比为２２００∶１２０∶１，严重偏离适宜微生ＢＡＦ过程溶解氧浓度仅为０．２ｍｇ?Ｌ左右，大大低物的营养物质比例；ＢＡＦ进水Ｃ、Ｎ和Ｐ元素的质于处理过程要求，因此，应对ＢＡＦ曝气系统进行改量比为３００∶１００∶１，也偏离适宜营养物质的比造，增大曝气量，将溶解氧浓度提高到２ｍｇ?Ｌ以例，由此可见，进水中磷酸盐浓度严重不足。上，以保证ＢＡＦ的处理效果。（５）污水处理工艺不尽合理。碱渣湿式氧化（６）补充磷源，改善Ｃ、Ｎ和Ｐ的配比。在处理后的出水酚质量浓度仍然高达３６０００ｍｇ?Ｌ，ＳＢＲ和ＢＡＦ进水中适度补充磷酸盐，将污水Ｃ、Ｎ硫化物质量浓度达到４５００ｍｇ?Ｌ，说明湿式氧化和Ｐ元素的质量比调整到１００∶５∶１，满足微生物对酚和硫化物的处理效果较差，采用低温湿式氧生长和繁殖的营养要求。化工艺不合适；碱渣经湿式氧化并稀释后，ＣＯＤ仍６结论高达２２００ｍｇ?Ｌ，且Ｂ?Ｃ比很低，可生化性很差，这种高ＣＯＤ、低Ｂ?Ｃ比污水不宜直接采用好氧生（１）冲击状态高浓度污水处理系统对ＣＯＤ具［５］化工艺处理；湿式氧化出水含油达到５４７３ｍｇ?Ｌ，有较好的处理效果，水质可以达到地方新标排放\n第３期吴潮汉．炼油厂高浓度污水处理系统冲击状态运行状况分析８１要求。参考文献（２）冲击状态碱渣的湿式氧化处理效果较差，［１］张超，李本高．石油化工污水处理的技术现状与发展趋势出水中酚和硫化物浓度仍然很高，远超设计标准，［Ｊ］．工业用水与废水，２０１１，４２（４）：６１１影响污水的后续生化处理。［２］马量．涡凹气浮在炼油污水处理中的应用［Ｊ］．石油炼制与化工，２００６，３７（５）：５７６０（３）冲击状态高浓度污水处理系统的除氨、除［３］周群英，高廷耀．环境工程微生物学［Ｍ］．２版．北京：高等教氮效果差，出水氨氮超过排放新标准要求，原因在育出版社，２０００：７于生化过程的溶解氧浓度不够，硝化细菌不能正［４］王晓云，车向然．炼油废水水质特性及其治理技术［Ｊ］．水科常生长。学与工程技术，２００８，３２（６）：５３５５（４）应对湿式氧化装置进行改造，提高除酚、［５］高廷耀，顾国维，周琪．水污染控制工程［Ｍ］．３版．北京：高等脱硫效果；对进ＳＢＲ污水增设除油设施，将含油量教育出版社，２００７：７［６］张自杰．排水工程［Ｍ］．４版．北京：中国建筑工业出版社，控制在２０ｍｇ?Ｌ以下；提高生化过程污水的溶氧２０００：６浓度，并适当补充磷酸盐，调整微生物所需的营养［７］郑俊，吴浩汀．曝气生物滤池工艺的理论与工程应用［Ｍ］．北物比例。京：化学工业出版社，２００５：１犈犉犉犈犆犜犗犉犠犃犛犜犈犠犃犜犈犚犛犎犗犆犓犗犖犚犈犉犐犖犈犚犢犎犐犌犎犆犗犖犆犈犖犜犚犃犜犐犗犖犠犃犛犜犈犠犃犜犈犚犜犚犈犃犜犕犈犖犜犛犢犛犜犈犕ＷｕＣｈａｏｈａｎ（犛犐犖犗犘犈犆犣犺犪狀犼犻犪狀犵犇狅狀犵狓犻狀犵犘犲狋狉狅犮犺犲犿犻犮犪犾犆狅犿狆犪狀狔，犣犺犪狀犼犻犪狀犵，犌狌犪狀犵犱狅狀犵５２４０１２）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｋｅｅｐｉｎｇｔｈｅｓｔａｂｌｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｈｉｇｈｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄｗａｓｔｅｗａｔｅｒｉｓｔｈｅｋｅｙｔｏｒｅａｃｈｔｈｅｄｉｓｃｈａｒｇｅｓｔａｎｄａｒｄｓｆｏｒｒｅｆｉｎｅｒｙｗａｓｔｅｗａｔｅｒ．Ｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆｈｉｇｈｐｏｌｌｕｔａｎｔｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｗａｓｔｅｗａｔｅｒｓｈｏｃｋｈａｓａｓｅｖｅｒｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎａｌｋａｌｉｎｅｒｅｓｉｄｕｅｗｅｔａｉｒｏｘｉｄａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｏｉｌｒｅｍｏｖｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ，ｒｅｓｕｌｔｉｎｇｉｎｍｏｒｅｐｈｅｎｏｌ，ｓｕｌｆｉｄｅａｎｄｏｉｌｔｈａｎｄｅｓｉｇｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｉｎｔｒｅａｔｅｄｗａｓｔｅｗａｔｅｒａｎｄｌｏｗｄｉｓｓｏｌｖｅｄｏｘｙｇｅｎｉｎｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓｕｎｄｅｒｔｈｅｗａｓｔｅｗａｔｅｒｓｈｏｃｋｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｉｔｂｅｃｏｍｅｓｔｈｅｂｏｔｔｌｅｎｅｃｋｆｏｒｅｆｆｌｕｅｎｔｔｏｍｅｅｔｔｈｅｄｉｓｃｈａｒｇｅｓｔａｎｄａｒｄｓ．Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓｗｅｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓ．犓犲狔犠狅狉犱狊：ｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ａｌｋａｌｉｎｅｒｅｓｉｄｕｅ；ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇｂａｔｃｈｒｅａｃｔｏｒ；ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌａｅｒａｔｅｄｆｉｌｔｅｒ；ｗｅｔａｉｒｏｘｉｄａｔｉｏｎ櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫸櫐殾櫐櫐櫐櫐殾櫐单段全循环加氢裂化装置最大量生产优质柴油专用催化櫐殾简櫐櫐櫐讯櫐殾櫐剂的空白，为我国炼油行业开辟了提高柴汽比、多产满足欧Ⅴ排放标准柴油调合组分的新途径。ＦＣ１４加氢催化剂以特种改性分子筛和无定形硅铝的中国石化抚顺石油化工研究院研制成功复合物作为裂化组分，通过优化催化剂配方和制备工艺，新型柴油加氢催化剂能够满足最大量生产优质中间馏分油尤其是优质低凝柴油的需要。研究人员开发了多项新技术，并就特种改性分由中国石化抚顺石油化工研究院研制成功的一种最子筛产品、催化剂组成、相关工艺流程等创新技术内容申大量生产柴油的加氢催化剂及其制备方法，近日获得第十请了专利保护，目前已获得５项专利授权。五届中国专利优秀专利奖。应用该技术开发成功的ＦＣ１４加氢催化剂整体性能达到国际领先水平，填补了国内大型［郑宁来供稿］\n炼油厂高浓度污水处理系统冲击状态运行状况分析作者：吴潮汉作者单位：中国石化湛江东兴石油化工有限公司,广东湛江,524012刊名：石油炼制与化工英文刊名：PetroleumProcessingandPetrochemicals年，卷(期)：2014(3)引用本文格式：吴潮汉炼油厂高浓度污水处理系统冲击状态运行状况分析[期刊论文]-石油炼制与化工2014(3)