【摘要】本文針對含聚污水黏度高、乳化穩(wěn)定性強、油水分離難度大的特點,對聚杏十二污水站沉降氣浮工藝進(jìn)行了試驗研究,通過對不同運行條件的對比試驗,嘗試在實際生產(chǎn)的可控因素中,找到提高氣浮效率的因素, 提高水質(zhì)。
【關(guān)鍵詞】含聚污水;氣浮工藝;去除率
1、聚杏十二污水站水質(zhì)概況
聚杏十二污水處理站投產(chǎn)于2012年11月12日,處理含聚污水,現(xiàn)有7000m3氣浮沉降罐2座,3000m3混凝沉降罐2座,Φ4×4.8過濾罐8座,設(shè)計規(guī)模為1.2×104m3/d。本站采用一級氣浮沉降、二級混凝沉降、一級壓力過濾流程。目前原水全部來自三元-4轉(zhuǎn)油放水站,原水經(jīng)沉降、升壓、過濾、外輸四個階段。沉降罐頂部分離出的污油自流進(jìn)入污油罐,經(jīng)污油回收泵送至杏十二聯(lián)脫水站重新處理。
根據(jù)大慶油田現(xiàn)行企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),我站處理后外輸污水指標(biāo)應(yīng)達(dá)到:含油量≤20mg/L,懸浮物≤20mg/L。目前,見聚濃度>1000mg/l,礦化度>4500mg/l,在2014年6月系統(tǒng)管網(wǎng)調(diào)水后日處理水量由0.7×104m3/d逐漸增加到1.0×104m3/d,負(fù)荷率83.3%,結(jié)合目前的生產(chǎn)實際,對一次沉降罐氣浮工藝進(jìn)行試驗研究,提高外輸水質(zhì)。
2、氣浮工藝原理及流程
氣浮,就是在含油污水中通入空氣或天然氣,并設(shè)法使水中產(chǎn)生細(xì)微的氣泡,有時還需要同時加入浮選劑和混凝劑,使污水中粒徑為0.25-25um的乳化油和分散油或水中懸浮顆粒粘附在氣泡上,隨氣泡一起上浮到水面,并加以回收從而達(dá)到含油污水除油和除懸浮物的目的。
聚杏十二污水站沉降氣浮工藝流程如圖1所示。
3、試驗思路及方案
根據(jù)氣浮工藝在處理含聚污水方面的經(jīng)驗,溶氣系統(tǒng)對氣浮工藝處理效果起著重要作用,原水總流量的20%-30%通過循環(huán)泵用于溶氣,泵出口壓力0.3~0.5MPa在溶氣泵進(jìn)口使空氣與水劇烈混合,溶入大量空氣。氣量不足,影響雜質(zhì)與氣泡結(jié)合機(jī)會,處理效率低;氣量過大,在上升過程中將產(chǎn)生較大的水利攪動,不能使氣泡很好的附著在懸浮物的表面。
試驗中首先針對氣浮泵的溶氣壓力進(jìn)行試驗,在確定試驗的最優(yōu)化操作參數(shù)下確定最優(yōu)回流比設(shè)置,最后就管式反應(yīng)器對氣浮工藝的影響進(jìn)行試驗研究,以取得針對聚杏十二污水站最優(yōu)的氣浮參數(shù),確定了如下的試驗方案:
1)對2臺氣浮泵的溶氣壓力進(jìn)行試驗,溶氣泵壓力按照0.3MPa、0.4MPa、0.5Mpa,以試驗結(jié)果確定的優(yōu)化值確定氣浮的最佳溶氣壓力;
2)在最佳溶氣泵的壓力條件下,對氣浮回流比進(jìn)行調(diào)整試驗,回流比按照20%、25%、30%確定,以取得最優(yōu)化回流比設(shè)置;
3)在最佳溶氣泵壓力及回流比條件下,投運前端管式反應(yīng)器,對比前后結(jié)果。
4、試驗結(jié)果
4.1氣浮溶氣壓力變化試驗
每臺氣浮泵分別按照0.3MPa、0.4MPa、0.5Mpa溶氣壓力進(jìn)行試驗,根據(jù)試驗結(jié)果選取最優(yōu)的氣浮運行參數(shù)。各水樣的含油去除率、懸浮物去除率,如圖2-1所示。
由圖2-1可知,在水樣1~15中選取的0.4MPa、0.5Mpa的氣浮溶氣壓力操作條件的含油去除率86%-87%較0.3MPa含油去除率,提高2%-3%,可作為回流比試驗的基礎(chǔ)。
4.2氣浮回流比變化試驗
在前面試驗的基礎(chǔ)上對氣浮回流比進(jìn)行了調(diào)整分別按照20%、25%、30%、35%四組回流比進(jìn)行了試驗。各水樣的懸浮物去除率變化不明顯,含油去除率,如圖3-1所示。
由圖3-1可知,在水樣1~12中溶氣壓力0.4MPa同時回流比30%的操作條件下其含油去除率達(dá)到88%,對比于其他提高2%,故采用溶氣壓力0.4MPa同時回流比30%作為氣浮運行數(shù)據(jù)。
4.3管式反應(yīng)器投運試驗
以溶氣壓力0.4MPa同時回流比30%作為氣浮運行數(shù)據(jù),投運前端管式反應(yīng)器,進(jìn)行對比試驗。各水樣的含油去除率、懸浮物去除率,如圖4-1所示。
由圖4-1可知,在水樣1~6中投運前端管式反應(yīng)器含油去除率提高到90%,較投運前提高2%。
5、結(jié)論
(1)氣浮效果最佳時,溶氣壓力和回流比的選擇分別是0.4MPa和30%;(2)投運管式反應(yīng)器增加了氣泡微粒與含聚污水中極細(xì)分散相顆粒的碰撞混合,進(jìn)一步提高油水分離效果,使沉降階段含油去除率提高2%;(3)沉降氣浮工藝在不投加化學(xué)藥劑的條件下對含聚污水含油去除效果較好達(dá)到90%,相比于投運前提高11%,但對懸浮物的去除效果作用不大僅有80%,相比于投運前沒有變化。
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