李立宏,孫江虎,李建雷,梁 偉,王 琨
(1..黑龍江省化工研究院,黑龍江哈爾濱150078;2.中國石油四川石化有限責(zé)任公司,四川成都611930)
2012年9月1日,煉化一體化工程配套的綜合污水處理廠開始接收脫鹽水站中和廢水、自備電站排污水、循環(huán)水排污水以及循環(huán)水預(yù)膜廢水,即清凈廢水。
清凈廢水排放進(jìn)入后期雨水收集池、事故污水收集池、消防污水收集池;然后再通過安裝在池內(nèi)的長軸泵輸送到煉油污水處理裝置和化工污水處理裝置處理,同時(shí)也能通過雨水處理裝置處理合格后外排。
截止到2013年3月9日,綜合污水處理廠儲(chǔ)存清凈廢水220464.6m3。
對(duì)清凈廢水進(jìn)行定期檢測(cè)發(fā)現(xiàn):清凈廢水pH值、氨氮、總磷基本穩(wěn)定,CODCr變化較大,主要是循環(huán)水場(chǎng)沖洗廢水間斷排放所引起水質(zhì)的變化,同時(shí)脫鹽水站在不斷排放中和廢水,也起到了稀釋的作用,使水中的總磷含量不斷下降。通過分析,找到了清凈廢水特種污染物主要為CODCr和TP。
表1 清凈廢水水質(zhì)分析一覽表Tab.1 Analysis of detergent wastewater quality
根據(jù)收集的清凈廢水水質(zhì)情況和外排水水質(zhì)要求,在實(shí)驗(yàn)室模擬混凝、絮凝實(shí)驗(yàn),即三氯化鐵(FeCl3)混凝+陰離子聚合物(陰離子聚合物,聚丙烯酰胺,)絮凝實(shí)驗(yàn),初步判斷藥劑對(duì)CODCr、TP的處理效果。
水中含有多種組分,懸浮顆粒物,這些物質(zhì)可能是源于礦物質(zhì)的沙子、淤泥、粘土等,或源于有機(jī)物,例如動(dòng)植物的分解物、腐殖酸或富立酸,此外還含有細(xì)菌、浮游生物、藻類、病毒等微生物,這些物質(zhì)是造成濁度和顏色的主要原因;膠體顆粒(小于1微米),它們與懸浮顆粒物同源,但是更小并且沉降速度非常慢,這些物質(zhì)同樣是造成濁度和顏色的原因;溶解性物質(zhì)(小于幾納米),它們通常為陽離子或陰離子,部分有機(jī)物也同樣可溶于水。氣體也同樣存在于水中,例如O2、CO2、H2S等。
投加混凝劑、絮凝劑的目的是使膠體脫穩(wěn),混凝劑中和了原水中顆粒物的負(fù)電荷,當(dāng)脫穩(wěn)后,有懸浮物存在時(shí)膠體逐漸地結(jié)合在一起形成礬花。投加絮凝劑或絮凝添加劑對(duì)介質(zhì)進(jìn)行機(jī)械攪拌,產(chǎn)生更大的礬花。另外,溶解在待處理水中的那部分絮凝劑可以吸附在礬花上,因而可以在分離階段去除。
pH計(jì)、濁度儀、可調(diào)轉(zhuǎn)速攪拌機(jī)、蒸餾水、500mL容量瓶、移液管、5L燒杯、2L燒杯。
分析純FeCl3:270.29分子量和工業(yè)級(jí)陰離子聚合物:1200萬分子量。
(1)配制40g·L-1FeCl3鐵溶液 稱取20g分子量270.29的FeCl3,在研缽中研磨成粉狀置于容量瓶中,用蒸餾水定容至500mL。
(2)配制2g·L-1陰離子聚合物溶液 稱取1g分子量1200萬的陰離子聚合物于容量瓶中,用蒸餾水定容至500mL。
(3)取污水處理廠收集的清凈廢水5L置于燒杯中,裝配好可調(diào)轉(zhuǎn)速攪拌機(jī),勻速攪拌。
(4)緩慢加入5mLFeCl3溶液于水樣中,F(xiàn)eCl3加藥濃度為40mg·L-1,快速攪拌5min。
(5)緩慢加入5mL陰離子聚合物溶液于水樣中,陰離子聚合物加藥濃度為2mg·L-1,慢速攪拌3min。
(6)停止攪拌,水樣靜止30min,觀察繁花大小,總結(jié)混凝絮凝效果。
(7)用虹吸法取混凝絮凝后上層澄清水樣2L置于燒杯中,裝配好可調(diào)轉(zhuǎn)速攪拌機(jī),勻速攪拌。
(8)緩慢加入0.25mLFeCl3溶液于水樣中,使FeCl3加藥濃度為5mg·L-1,快速攪拌5min;
(9)停止攪拌,水樣靜止30min,觀察礬花大小,總結(jié)后混凝效果。
通過上述混凝、絮凝實(shí)驗(yàn)分析數(shù)據(jù)可知,混凝、絮凝處理工藝對(duì)于降低濁度、CODCr和總磷有很好的處理效果,F(xiàn)eCl3投加量在60mg·L-1,陰離子聚合物投加量為0.5mg·L-1,濁度和總磷降至最低,可保證清凈廢水經(jīng)過加藥處理后滿足排放要求。
表2 實(shí)驗(yàn)前后分析數(shù)據(jù)對(duì)比Tab.2 Comparison before and after the experiments
后期雨水收集池、雨水處理裝置(包括混凝池、絮凝池、氣浮池、氣浮污泥池、雨水V型濾池)、污水深度處理單元反沖洗廢水沉淀池、回用水池、觀察池(活性炭濾池沖洗水泵、在線取樣分析系統(tǒng))、第二加藥間(FeCl3、陰離子聚合物加藥設(shè)施)以及生產(chǎn)水、生活水、脫鹽水、消防水、工業(yè)風(fēng)、儀表風(fēng)等公用工程條件。
根據(jù)上述混凝、絮凝燒杯實(shí)驗(yàn),F(xiàn)eCl3投加量在60mg·L-1,陰離子聚合物投加量為0.5mg·L-1,確定雨水處理裝置運(yùn)行方案,按照500m3·h的處理量計(jì)算,每條線處理量為250m3·h-1,P-0916A/B/CFeCl3加藥泵設(shè)定頻率為20Hz,沖程20%;P-0923A/B/C陰離子聚合物加藥泵設(shè)定頻率為30Hz,稀釋水量為1.5m3·h-1,其中陰離子聚合物藥劑配制濃度為1g·L-1,配制時(shí),水量為2m3·h-1,陰離子聚合物螺旋輸送器設(shè)定4.5Hz,整個(gè)配置系統(tǒng)設(shè)定在自動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行。
循環(huán)水泵出口壓力控制在0.7~0.8MPa,容器罐壓力控制在0.4~0.5MPa,減壓后壓力控制在0.2~0.3MPa,回流量控制在110~115m3·h-1。由于污泥處理單元尚未建成,氣浮產(chǎn)生的污泥暫時(shí)存在雨水污泥池內(nèi),通過高位溢流至廠區(qū)污水收集池,再輸送到煉油或化工污水處理單元,若溢流后管路不通,可開啟污泥螺桿泵,通過安裝的臨時(shí)管線輸送至雨水反沖洗廢水沉淀池。
按照上述雨水處理裝置運(yùn)行方案,截止到3月9日,綜合污水處理廠共計(jì)處理170000m3清凈廢水,處理后的水質(zhì)全部滿足排放要求,雨水處理裝置整個(gè)運(yùn)行期間做到了安全、平穩(wěn)、環(huán)保、高效運(yùn)行。