石油化工污水处理系统悬浮物拦截装置应用

石油化工污水处理系统悬浮物拦截装置应用

1,李程,2,孙鹏,3齐广建

山东汇丰石化集团有限公司，山东省淄博市，256410

摘要：石油化工污水处理已经成为制约现代化工绿色发展的关键问题，污水处理厂的处理标准在逐年提高,为保证污水处理达标排放。本文通过分析山东汇丰石化集团有限公司污水处理场现状及存在问题，研究在中水回用预处理系统臭氧罐前增加悬浮物拦截流砂过滤器的可行性。工业应用表明,流砂过滤器可以有效地截流BAF池出水带泥或悬浮物，防止悬浮物较高污水进入臭氧罐，造成臭氧罐出水浑浊，造成中水系统冲击，保证外排水质达标，为污水处理场又增加一道屏障，同时达到节能减排、绿色运行的目的。

关键词：悬浮物；达标排放；流砂过滤器；拦截。

近年来我国在化工企业快速发展进步的环境下污水处理工作和排放工作受到广泛重视，石油化工污水处理已经成为制约现代化工绿色发展的关键问题，污水处理厂的处理标准在逐年提高,为保证污水处理达标排放，目前现有污水处理装置处理效果已逐渐不能满足达标排放的要求，需要不断的升级工艺或处理设备。化工企业在重要的转型发展阶段，合理选择和使用深度处理工艺技术、设备成为首要任务，基于此本文研究化工污水深度处理，分析增加高效设备提升污水处理的效果的可行性，旨在为增强化工企业的污水处理效果提供帮助[1]。

1 污水处理场现状及存在问题

山东汇丰石化集团有限公司污水处理场现有设备对曝气生物滤池(以下简称：BAF池)出水悬浮物没有有效的拦截措施，BAF出水直接进入中水回用预处理系统，易造成膜堵塞。

原流程：中水自BAF池进入原水池→臭氧罐→人工湿地→中间水罐→膜处理系统                       ↑     

                                   臭氧     

目前中水回用预处理系统采用多孔扩散式反应器，根据水与气流向分为同向流与异向流（如下图1、图2）。中水臭氧罐采用为同向流，其缺点原水杂质浓度大，大部分臭氧被易于氧化的杂质消耗掉，臭氧浓度逐渐降低，低浓度的臭氧对上部水中杂质无能为力，臭氧利用率低（约74.6%），中水预处理效果不好,且同向流易造成臭氧尾气浓度大，现场异味大，造成臭氧污染。

2 改造内容

针对现有技术存在的不足，我公司引用了一种石油化工污水处理系统悬浮物高效拦截设备及装置，中水回用预处理系统在利用原臭氧罐的基础上，在臭氧罐前增加150m³/h（50m³/h*3）流砂过滤器，增强中水回用预处理效果，保证外排水水质达标。中水自提升泵进入3台连续流砂过滤器去除水中悬浮物和胶体物质后出水进入臭氧罐，排污进入高盐水浮渣池经浮渣泵进浮渣罐及污水集水池。主要任务是将BAF池出水带泥或悬浮物高时可以有效地截流，防止悬浮物较高污水进入臭氧罐，造成臭氧罐出水浑浊，带入人工湿地造成中水系统冲击，保证外排水质达标，为污水处理场又增加一道屏障。

改造后流程：                          臭氧   

                               ↓     

中水自BAF池进入原水池→流砂过滤器→臭氧罐→人工湿地→中间水罐→膜处理系统。

流砂过滤器工作原理[2]：

连续流砂过滤器是一种集混凝、澄清、过滤为一体的高效过滤器。系统采用单一均质海砂滤料过滤，过滤与洗砂同时进行，能够24小时连续自动运行，无需停机反冲洗，提砂和洗砂结构代替了传统大功率反冲洗系统，能耗降低。

连续流砂过滤器过滤工艺是基于逆流原理，待滤水通过设备上部的进水管再经中心管流到设备内底部，通过入流分配器而进入砂床底部，水流向上流过滤层而被净化，滤后水从设备上部出水口排出；在此过程中，原水被过滤，水中的污染物含量降低，同时石英砂中污染物的含量增加，并且下层滤料层的污染物含量高于上层滤料。在过滤的同时，空压机供气给空气控制柜，空气控制柜配气给位于过滤器中下部的空气提升泵，在空气提升泵的作用下将底层截留有污染物的石英砂提升至过滤器顶部的洗砂器中清洗，砂粒清洗后返回滤床，同时将清洗所产生的污染物经冲洗水排放管外排。在这个过程中，由于底部的砂子不停地被空气提升泵送到顶部的洗沙器清洗，所以，在过滤器内，滤芯外的砂子是下沉的，原水经布水器释放后是上升的，因此砂子和过滤水的流向是相对的、逆向的。

流砂过滤器是一种均匀介质的接触式深层过滤器，而且，由于流砂过滤器没有可动部件，24小时连续工作不需停机反冲洗，因此，可有效并平稳保证过滤质量。

3  改造效果及综合经济效益

改造投用后，通过随机取进水、出水、排污水三处水样观察[3]，澄清度明显好转（见图5）。通过第三方博谱检测科技有限公司取样标定分析，其中水质化学需氧量分析方法采用行业标准：HJ/399-2007快速消解分光光度法[4]，水质悬浮物分析方法采用中华人民共和国国家环境保护标准：GB/T 11901-1989快速消解分光光度法

[6]，检测分析数据见表1：

表1 进水、出水、排污水检测结果

通过运行过程中耗能统计，非净化风用量减少，臭氧发生器电耗降低。其中，2021年12月25日-30日非净化风用量72384Nm³/h,2022年1月1日-6日非净化风用量71056Nm³/h,投用后减少1328Nm³/h。设备投用后臭氧功率降低,由原来的25KW降至20KW。

4、结论与建议

综上所述，流砂过滤器可以有效地截流BAF池出水带泥或悬浮物，防止悬浮物较高污水进入臭氧罐，造成臭氧罐出水浑浊，造成中水系统冲击，保证外排水质达标。经标定不仅处理效率高，而且操作方便、简洁[7]，还可以节省运行电耗，降低污水处理费用。

①改造后，BAF池出水带泥或悬浮物高时可以有效地截流[8]，拦截率约98%左右[10]，可有效防止泥水进入臭氧罐，造成臭氧罐出水浑浊，带入人工湿地造成中水系统瘫痪，保证外排水质达标，污水处理场又增加一道屏障。

②改造后，不需要人工进行反洗，内部石英砂可以反复清洗利用，使用寿命长[9]；一般石英砂（水质为清水）使用寿命为三年，若水质恶劣使用寿命减半，甚至一年内石英砂必须更换，此设备石英砂不需要更换[5]，只需根据情况进行添加。

③改造后，提高臭氧的利用率，降低电能及工业风消耗。按照我公司中水回用装置设计负荷150t/h计算，可节约臭氧用量20%-25%，标定折合节约电费约14元/小时，工业风费用约4.5元/小时，合计18.5元/小时，年节约费用约15万元。

【参考文献】

1 李善仁 张鹏.大庆石化循环水旁滤系统采用高效流砂过滤器中试研究 .《水处理技术》 . 2009年第6期43-45

2 徐斌.流砂过滤器在石化污水深度处理中的应用.石油石化绿色低碳.2021年第4期47-51

3 李善仁 张鹏.流砂过滤器在石化废水回用试验中的应用.三峡环境与生态.2009年第3期13-15

4 陈剑英.流砂过滤工艺在石化污水深度处理中的应用.齐鲁石油化工. 2012年第4期312-314

5 王基成 邱增中.流砂过滤器在运行中易出现的问题与解决措施[J].工业用水与废水. 2013(02).39-41

6 吴晓 吴霞 李中元.流砂过滤器应用于污水深度处理的研究[J].江西化工.2014(04).18-20

7 周明英.流砂过滤器在石化废水深度处理中的应用[J].石油化工安全环保技术.2016(06).62-64

8 徐斌.流砂过滤器在石化污水深度处理中的应用[J].石油石化绿色低碳.2021(04).47-51

9 吴晓 吴霞 李中元.流砂过滤器应用于污水深度处理的研究[J].江西化工.2014(04).18-20

10 陈剑英.流砂过滤工艺在石化污水深度处理中的应用[J].齐鲁石油化工.2012(04).312-314