油田污水处理中气浮装置的改造

INDusTRIALwATER&WASTEWATER工业用水与废水Vo1．34No．22003—04油田污水处理中气浮装置的改造田瑞侠，张春峰，雷勋茂，明宏伟(中国石油华北石化分公司，河北任丘062552)摘要：为了提高气浮出水水质，对含油污水气浮装置的溶气罐和释放器进行了改造。通过在溶气罐上增加自控式液面控制器、对原有释放器在连接方式和选型上进行改造。改造后溶气罐气水界面稳定，溶气效果好。释放器克服了易脱落、易堵塞的缺点，当隔油后油的质量浓度高于1000mg／L时，油的去除率在90％以上。关键词：含油废水；污水处理；气浮；溶气罐；释放器中图分类号：X703．3文献标识码：B文章编号：1009—2455(2003)02—0056—02华北石化公司的含油污水主要来自100×104t／a的常压蒸馏和60×104t／a的催化重整装置的排水，污水中的主要污染物是油类，COD，NH，．N，硫化物和挥发酚等。主要进水水质指标：P(CODc)为2000～3000mg／L，P(油)<2500mg／L，P(NH3．N)<40mg／L，出水需满足国家二级排放标准。公司于1996年建成1套三段式两级生物处理工艺装置，即第一段为隔油，第二段为气浮絮凝，第三段为好氧曝气+氧化沟的两级生物处理工艺。其中气浮工艺采用部分回流加压溶气方式，如图1。回流图1部分回流加压溶气气浮流程出水气浮池属平流式，采用两级串联的方式，主要工艺参数为：溶气水回流比50％，气浮池总停留时间30min，气浮分离室水流下向流速1．5mm／s，有效水深2．1m，采用溢流堰出水，刮渣机表面刮渣。主要工艺设备：溶气罐1600mm×4000mm×8mm，压力0．3～0．4MPa，停留时间为4收稿日期：2002—10—22：修回日期：2002—11—27·56·min。释放器为rI's型，丝扣连接。1现有气浮工艺存在的问题现有气浮工艺装置自1996年投用以来，气浮效果一直不十分理想，气浮池经常出现偏流、鼓大泡或翻浪现象，气浮效果不稳定，各项指标的去除率均很低。经过观察、分析后认为存在的主要问题是：①溶气罐很难控制气水界面原溶气罐气水界面的控制方法采用的是放气法，即当溶气罐中气水界面较高时，关闭放气阀门，气水界面较低时，打开放气阀门。此种方法较简单，但人为控制气水界面较难，调节频繁，劳动强度较大。②释放器易脱落、易堵塞原有释放器为rI's型，以丝扣形式直接连接在溶气水接口直径为DN25的管子上，检修时发现60％以上的释放器已掉落池中，且大部分已堵塞，气浮池经常发生偏流或局部鼓大泡现象。由于以上两个问题的存在，使得气浮效果很差，气浮池出口油的质量浓度一般都在150mg／L以上，对后续生化处理造成很大冲击。而在实际生产运行中，只有气浮池出口油的质量浓度控制在100mg／L以下，经过两级生物处理才能保证外排水中油的质量浓度小于10mg／L。因此，必须对原有溶气罐和释放器进行改造。2改造措施根据上述存在的问题，采取了如下改造措施。维普资讯http://www.cqvip.com田瑞侠，张春峰，雷勋茂，等：油田污水处理中气浮装置的改造2．1溶气罐内液面控制方法的改进溶气罐作为气浮工艺的重要设备之一，最重要的是如何提高溶气效率，保持气水界面稳定。本溶气罐采用在顶部进入空气和水流，底部出溶气水的方式，但由于溶气水界面很难控制，当气水界面较高时，分散在水中的气泡密度反而会减小，且可能导致压力水倒流入空压机；界面过低，导致从排出的溶气水中夹带较大气泡被带至气浮池，此时，不但不能使油水有效地分离，反而对气浮池形成大的搅动，影响气浮池的分离效果。为此，我们选用了一种自控式液面控制器(专有技术)来控制气水界面，其成本低于仪表控制，且不需管理。此控制器是一个经过计算加工成型的控制管头，计算的依据是溶气罐的运行压力和处理量，其控制原理是动平衡。因为在同等压力条件下，气和水在管道中的流速差很大，所以，当控制器淹没在水中时，由于速度差的原因相当于堵塞，当暴露在气体空间时相当于泄压，从而达到控制气水界面的目的。由于是在原有基础上进行改造，因此要使安装的方法尽可能简单，针对现有溶气罐的情况，决定从溶气罐顶部放气管法兰处进行安装，控制的液面高度距罐顶900Inln。安装前，此控制器已根据放气管直径(DN20)及控制液面高度预制好，具体安装位置如图2。控制器从此插入进图2液面控制器安装位置2．2释放器的改造原有释放器为rI's型，丝扣连接，由于受水力冲击的影响，丝扣连接的释放器容易脱落，且一级气浮污染物浓度高，悬浮颗粒类杂质使得释放器堵塞频率加大，平均每个月都得把释放器拆下来清理堵塞物，劳动强度很大。而二级气浮释放器的堵塞率则明显降低，这主要是因为经过一级气浮处理后，絮体颗粒已去除大部分的原因。针对以上情况，经过考察和分析，我们采取