氧化沟脱氮问题的探讨p

2006年12月广石化科技第4期氧化沟脱氮问题的探讨卓邦才(公用工程部)摘要介绍了炼油污水处理装置脱氮能力低的现状，通过从生物脱氮机理到生产实际的分析，指出污水处理后氨氮浓度负增长的实质是有机物的降解效率过低，抑制了氧化沟的硝化反应造成这种状况的原因是污水停留时间过短、污泥老化、高浓度污水对氧化沟的冲击等，同时对工艺操作和技术改造提出了建议和措施。关键词炼油装置污水处理脱氮氧化沟随着世界生态环境的变化和经济的飞速发展，缺水问题日益严重，水资源已经成为影响企业生存发展的重要因素，污水净化回用亦成为用水大户企业开源节流的重要措施。近年来，我厂由于加工劣质原油的比例逐年增加，原油品种频繁变化，污水成份越来越复杂，污水生化系统不断处于“冲击一适应一再冲击一再适应”的调节过程中，使污水的达标处理增加了很大难度。特别是在脱氮处理方面，现有污水处理系统对氨氮基本没有去除能力，甚至还出现氨氮浓度负增长的现象，处理后的污水氨氮指标难于控制。这些问题不但影响了日常的污水达标工作，而且限制了炼油污水回用的发展计划。因此，解决炼油污水脱氮问题成为实现污水回用的关键一步。1装置运行状况1．1工艺概述炼油污水处理装置由旧污水处理场和新污水处理场两部分组成。旧污水处理场主要处理蒸馏(一)、催化裂化、脱制硫(一)、加氢精制(一)、芳烃抽提、延迟焦化、减粘裂化、溶剂脱沥青等东区生产装置和油品罐区生产污水。新污水处理场主要处理重油催化、连续重整、脱制硫(二)、加氢精制(二)、气体分馏、MTBE、蒸馏(二)和烷基化等西区装置生产污水。新、旧场均采用隔油、浮选、生化、吸附过滤三级处理工艺。其中旧场生化单元采用混合式曝气池活性污泥法，设计能力为400m／h。新场生化单元采用Orbal氧化沟技术，设计处理能力为800m／h。氧化沟分南北两座，每座氧化沟由外、中、内三沟组成，总容积8000m’，设计停留时间10h。污水先进入外沟，在其中不断循环的同时，依次进入下一个沟，最后从内沟排出。1．2运行现状旧污水处理场目前不能实现污水达标处理，其处理后的污水还需送到新场氧化沟继续进行生化处理。由于新、旧}亏水处理场处理设施基本相同，我们将新、旧场工艺进行了优化，增加了旧场隔油后污水送到新场中和池的管线和旧场曝气池出水送到新场氧化沟的管线，实际生产中根据负荷大小实现新、旧场优化运行，优化后综合处理能力为800m／h。目前运行的是优化后的流程，工艺流程如图l鉴蕊：鍪鍪H篓扁图1新、旧污水处理场工艺优化后的流程由于加工进口劣质原油的比例逐年提高，加上节水减排工作的深入，污水的质和量发生了很大的变化：污水量越来越小，污染物浓度越来越高，可生化性越来越低(BOD／COD在20％～30％)。目前实际处理污水量在400～500m／h，相当于设计处理量的一半。根据2003-2005年三年内氧化沟进出水质平均数据(见表1)，可以看到氧化沟进水COD浓度和油、酚等有毒有害物质的浓度均超过收稿口期：2006．03-2l作者简介：卓邦才，男，l969年生。工程师，l993年毕业于郑州工学院环境工程专业，公用工程部_J：艺主管，从事炼化企业环保装置和公用l丁程装置的牛产技术管理上作维普资讯http://www.cqvip.com申邦才．氧化沟脱氮问题的探讨37r设计指标，出水COD偏高。从污染物去除效果来看，处理前后氨氮浓度出现负增长的现象，表明氧化沟的脱氮效果很差，若进水氨氮浓度大于50mg／L，将直接造成出水超标，影响污水达标处理。表12003-2005年氧化沟进出7}c水质分析统计(平均值)mg／L注：1)出水COD分析为沉淀池出水；2)出水BOD为临时抽样分析数据。2氧化沟脱氨能力的综合分析2．1生物脱氮机理⋯牛物脱氮从分子学角度可分为三个阶段：氨化反应、硝化反应、反硝化反应2．1．1氨化反应在氨化菌的作用下，有机氮化物分解，转化为NH，一N，以氨基酸为例，其反应式为：RCHNH2COOH+02————RC00H+C02+NH32．1．2硝化反应在硝化菌的作用下，NH一N进一步分解为NOi和NO。NH4+1．860，+1．98HC0；一(0．018l+0．0025)C5H702N+1．04H20+1．88H2CO3+0．98N0这一阶段环境条件对硝化细菌的影响很大，主要有如下几个方面：1)溶解氧DO≥1mg／L)【lH值为8．0～8．4，保持一定的碱度。氨氮氧化为硝态氮的碱度消耗量为7．14mg／mg3)有机物含量不应太高，有机物负荷<0．15kg／kg，BOD5应在15～20mg／L以下。4)温度20～30℃低于15：，硝化反应速度下降，低于5cc时完全停止。5)在适宜温度下，有利于硝化细菌生长的泥龄为20～30d。6)有毒有害物质的影响。重金属、高浓度的有机质和高浓度的NH4一N(>200mg