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20石油化工环境保护2006年第29卷污水治理旋流分离技术在污水处理中的应用杨丰,张锦国(中国石化扬子石油化工股份有限公司炼油厂,江苏南京210048)摘要:介绍旋流分离器在含油污水处理应用中的工作原理、基本结构、功能及特点。旋液分离罐的基本结构及在生产应用中的改造、运行情况。关键词:旋流分离器;旋流分离技术;旋液分离罐;污水处理;应用扬子石油化工股份有限公司炼油厂原有两套污水处理系统,采用的是隔油(平流、斜板)加二级气浮(DAF)的“老三套”污水处理工艺,装置占地面积大(约4×104m2),能耗物耗高(耗电负荷为265kW,处理污水1t成本为1.43元),技术落后,自动化程度不高,污水处理量偏低———两套污水处理装置最大处理量为600m3/h。并且隔油、气浮、污水等储存池没有完全密闭,现场散发油气和硫化氢等有毒有害气体,形成二次环境污染且存在安全隐患。在8Mt/a含硫原油改扩建装置建成后,污水排放量相应增加,原有两套污水处理装置已不能满足污水处理的需要。因此在8Mt/a含硫原油改扩建工程建设的同时,污水装置化改造工程于2004年3月启动。改造后的污水装置由旋液分离罐、油水分离器、涡凹气浮(CAF)机组、加药系统和污油罐区等五部份组成。该系统实行自动化控制:将所有运行的参数和设备状态参数在控制室进行屏幕显示和进行相关的控制调节,完全摒弃了原有污水处理系统溶气气浮的压力溶气罐、电耗高的空压机、回流泵以及容易堵塞的释放器等设备。具有结构简单、占地面积小(约1×104m2)、能耗物耗低(耗电负荷为173kW,处理1t污水成本为0.739元)、操作维修简单、污油去除率高等优点。实现了污水处理系统的装置化、小型化、密闭化和自动化。同时污水装置还具有一定抗负荷冲击的能力,污水处理最大负荷由原来的600m3/h提高到800m3/h,运行稳定性好。改造工程分两期进行:一期工程2004年3月至11月,主要完成旋液分离罐(D-71301A),油水分离器,涡凹气浮机组和加药系统的施工,于2004年11月18日投入运行。二期工程于2005年2月至7月完工。完成旋液分离罐(D-71301B)和污油脱水罐的施工,于7月28日投用。改造后的污水处理装置原则流程如图1。1设备概述旋液分离罐(D-71301A、B)容积为5000m3(直径为23700mm,高度为15103mm)、单台最大污水处理量为300m3/h,分为内罐和外罐两部分组成:内罐上部安装由上海中舟环保工程设备有限公司生产的旋流分离技术的关键设备WS-11340型旋流分离器。经过内罐旋流分离处理后的含油污水通过虹吸管排到外罐再进行一定时间的油水静置沉降分离。旋液分离罐的作用主要是对进入污水装置的含油污水进行预处理:通过内罐旋流分离器的旋流分离和外罐一定时间的油水静置沉降去除含油污水中的浮油和大部分分散油,处理后的含油污水经二级污水提升泵(P-71302A、B、C)提升至油水分离器和涡凹气浮除去剩余部分的油。旋液分离罐结构如图2。收稿日期:2006-03-18作者简介:杨丰,男,助理工程师。1987年毕业于常州化工学校应用化学专业。同年分配至扬子石油化工股份有限公司炼油厂水汽车间,多年从事污水处理技术工作,现从事车间计量管理工作。联系电话:025-57787149,13218491775第4期杨丰等.旋流分离技术在污水处理中的应用21图1污水处理装置原则工艺流程图2旋液分离罐结构2旋流分离器的基本结构及工作原理旋流分离器,简称旋流器,是一种利用离心沉降原理将非均相混合物中具有不同密度的相分离的机械分离设备。旋流分离器的基本构造为一个分离腔,一到两个入口和两个出口(图3)。分离腔主要有圆柱形、圆锥形、柱—锥形三种基本形式。柱—锥形又有单锥形和双锥形两种。入口有单入口和多入口几种,但在实际生产应用中,一般只有单入口和双入口两种。就入口与分离腔的连接形式来分,入口又有切向入口和渐开线入口两种。出口一般为两个,而且多为轴向出口,分布在旋流分离器的两端。靠近进料端的为溢流口,远离进料端的为底流口。旋流分离器用于油水分离时,溢流口为排油口,底流口为排水口。本污水装置的WS-11340型旋流分离器采用的是单锥形单切向入口和轴向出口分离器。图3旋流分离器结构含油污水从切向进口注入旋流分离器,在旋流分离器内高速旋转,产生几千倍于重力场的离心力场。在离心力的作用下,密度大的相—水被甩向四周,并顺着壁面向下运动,作为底流排出;密度小的相—油被带到中间并向上运动,作为溢流排出。这样,用旋流分离器就达到了油水分离的目的[1]。使用旋流分离器处理含油污水时,当含油污水中的油滴粒径大于60μm时被分离的可能性为99%,而当油滴粒径小于10μm时,被分离的可能性则降至50%左右。因此,含油污水通过旋流分离器进行预处理时,能够去除含