龔朝兵 陳 偉 李海華
(中海石油煉化有限公司惠州煉化分公司,廣東 惠州516086)
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工業(yè)化應(yīng)用
煉廠污水處理場(chǎng)惡臭氣體治理實(shí)踐
龔朝兵 陳 偉 李海華
(中海石油煉化有限公司惠州煉化分公司,廣東 惠州516086)
煉化企業(yè)污水處理場(chǎng)屬于重要的惡臭污染源,亟需進(jìn)行污染治理。根據(jù)污水處理場(chǎng)惡臭污染特點(diǎn),分為高濃度廢氣和低濃度廢氣,高濃度廢氣經(jīng)化學(xué)洗滌后與低濃度廢氣分別進(jìn)組合生物除臭裝置進(jìn)行凈化處理,處理后的廢氣進(jìn)活性炭吸附裝置進(jìn)行深度處理。實(shí)踐結(jié)果表明:該復(fù)合技術(shù)對(duì)污水處理場(chǎng)惡臭治理具有明顯的凈化效果,其中臭氣濃度低于100,非甲烷總烴質(zhì)量濃度不超過6.5 mg/m3,硫化氫質(zhì)量濃度為0.004 mg/m3,均遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
污水處理場(chǎng) 惡臭治理 化學(xué)洗滌 組合生物法 吸附 臭氣濃度
煉化企業(yè)污水處理場(chǎng)負(fù)責(zé)接收和處理各裝置排放的含油污水、含硫污水和含鹽污水等,隔油、浮選、污泥處置和生化單元排放的惡臭物質(zhì)主要有硫化氫、氨、有機(jī)硫化物和非甲烷總烴等,對(duì)周邊環(huán)境及現(xiàn)場(chǎng)操作與維護(hù)人員的身體健康造成了較大影響。惡臭污染與氣象因素有密切關(guān)系,一般天氣晴朗、風(fēng)速較大的天氣,惡臭污染投訴較少,污染程度較輕;而天氣陰雨潮濕、弱風(fēng)氣壓低的天氣相對(duì)較易導(dǎo)致惡臭污染的發(fā)生。煉化企業(yè)需要針對(duì)不同污水處理單元的特點(diǎn)采取各種組合工藝進(jìn)行惡臭污染的治理,以盡可能減少無組織廢氣排放造成的環(huán)境污染[2-7]。
中海石油煉化有限公司惠州煉化分公司(以下簡(jiǎn)稱惠州煉化)原有化學(xué)洗滌系統(tǒng)一套,處理事故罐、隔油池、污水池、氣浮產(chǎn)水池、內(nèi)循環(huán)生物曝氣濾池(RBF)所產(chǎn)生的廢氣,廢氣經(jīng)處理后雖然滿足臭氣濃度(無量綱)不大于2 000的標(biāo)準(zhǔn)(標(biāo)定均值臭氣濃度為1 362),但現(xiàn)場(chǎng)氣味仍然較大,在低氣壓下更為明顯,需要進(jìn)行治理。針對(duì)污水處理場(chǎng)的廢氣排放特征,惠州煉化采用“化學(xué)洗滌+組合生物除臭+活性炭吸附”的復(fù)合工藝治理污水處理場(chǎng)惡臭污染,治理后廢氣的臭氣濃度不超過100,遠(yuǎn)低于《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的臭氣濃度限值2 000,惡臭污染治理成效顯著。
惠州煉化污水處理場(chǎng)包括含油污水處理系統(tǒng)和含鹽污水處理系統(tǒng),兩列污水處理設(shè)計(jì)負(fù)荷均為300 m3/h。污水處理場(chǎng)臭氣來源有兩類:一類系直接從污水中揮發(fā),另一類來自于污水中微生物生化反應(yīng)形成分解物,與厭氧菌活動(dòng)有關(guān)。污水處理場(chǎng)一般通過采取敞口池加蓋或密閉抽氣的方法,將敞口池?zé)o組織排放的廢氣改為有組織排放,并對(duì)收集起來的廢氣進(jìn)行凈化處理。臭氣收集系統(tǒng)材質(zhì)一般采用玻璃鋼,其質(zhì)輕強(qiáng)度高,減小了覆蓋材料自重荷載和鋼構(gòu)件的自重。
目前惡臭治理技術(shù)常用的有物理處理法、化學(xué)處理法和生物處理法。由于污水處理場(chǎng)各處理工序臭氣的性質(zhì)和濃度不同,采取單一的治理措施很難達(dá)到設(shè)計(jì)效果,對(duì)于排放廢氣的臭氣濃度要求非常低的苛刻情況下一般需要采取組合工藝進(jìn)行治理。污水處理場(chǎng)預(yù)處理單元的廢氣量較小,但惡臭氣體濃度大,可采用化學(xué)洗滌法進(jìn)行預(yù)處理,即利用堿液吸收臭氣中的硫化氧、硫醇類、有機(jī)酸等組分,以達(dá)到氣體初步凈化的目的;生化處理單元的廢氣量大,但臭氣濃度較低[1-2],適合采用生物法進(jìn)行凈化處理。生物凈化工藝主要分為生物洗滌法、生物過濾法和生物滴濾法,采用二級(jí)生物除臭的組合,除臭效果更好,負(fù)荷能力大,耐抗沖擊負(fù)荷強(qiáng),對(duì)廢氣臭氣濃度突變適應(yīng)性更強(qiáng),有利于裝置的穩(wěn)定運(yùn)行。由于生物處理后的廢氣中還含有非常微量的惡臭成分,為滿足低臭氣濃度與低揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)排放的要求,可采用活性炭進(jìn)行吸附處理后達(dá)標(biāo)排放。
1.1 廢氣處理的工藝流程
根據(jù)污水處理場(chǎng)廢氣的性質(zhì)特點(diǎn),其廢氣分為兩股,一股為預(yù)處理單元產(chǎn)生的高濃度廢氣,一股為生化處理單元產(chǎn)生的低濃度廢氣,兩股廢氣先分別進(jìn)行處理以降低操作波動(dòng),再合進(jìn)吸附裝置進(jìn)行深度處理后達(dá)標(biāo)排放。經(jīng)過論證比選,惠州煉化決定采用“化學(xué)洗滌+組合生物除臭+活性炭吸附”的復(fù)合工藝治理污水處理場(chǎng)惡臭污染,以滿足治理后廢氣臭氣濃度不超過100的目標(biāo)。流程示意見圖1。
圖1 廢氣處理流程示意
為保證惡臭氣體治理的效果,預(yù)處理單元和污泥處理單元的高濃度廢氣先經(jīng)化學(xué)除臭,再進(jìn)生物除臭單元。化學(xué)除臭系統(tǒng)以氫氧化鈉和次氯酸鈉作為吸收劑,廢氣與循環(huán)堿液逆流接觸。生物除臭分為兩列,一列處理經(jīng)化學(xué)除臭裝置處理后的高濃度廢氣,一列處理生化單元產(chǎn)生的低濃度廢氣。生物除臭單元采用“生物滴濾+生物過濾”的二級(jí)生物除臭工藝,并采用火山巖、海綿、花球的不同比例組合作為多孔惰性填料,硫系污染物與其他污染物依次在第一級(jí)與第二級(jí)生物除臭罐得到去除。經(jīng)生物除臭單元處理后的兩列廢氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)進(jìn)入深度處理單元,該單元主要由預(yù)處理單元、吸附解吸單元組成,主要針對(duì)生物除臭系統(tǒng)沒有處理完全的惡臭物質(zhì)采用活性炭纖維進(jìn)行吸附處理,吸附后通過30 m煙囪達(dá)標(biāo)排放。
1.2 廢氣處理的主要設(shè)備
生物滴濾罐采用花球、火山巖和海綿作為填料,填料高度為2 m。生物過濾罐采用多孔填料級(jí)配堆填,從上至下分別為:①火山巖、海綿、花球;②火山巖、海綿;③火山巖、花球;④花球。填料高度分別為1,0.5,1.8,0.2 m,總填料高度為3.5 m。吸附罐以活性炭纖維為吸附材料,濾芯規(guī)格為Ф500 mm×3 000 mm。廢氣處理系統(tǒng)的主要設(shè)備規(guī)格見表1。
表1 惡臭氣體治理系統(tǒng)主要設(shè)備規(guī)格
續(xù)表1
根據(jù)污水處理場(chǎng)各建(構(gòu))筑物的規(guī)格及運(yùn)行工況,高濃度惡臭氣體與低濃度惡臭氣體的設(shè)計(jì)處理量均為25 000 m3/h,深度處理單元設(shè)計(jì)規(guī)模為50 000 m3/h。根據(jù)《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 31570—2015)及深度處理后尾氣臭氣濃度低于100的目標(biāo),確定生物除臭單元和深度處理單元的設(shè)計(jì)指標(biāo)見表2。
表2 生物除臭和深度處理單元的設(shè)計(jì)指標(biāo)
化學(xué)除臭的堿液質(zhì)量濃度按照4%配制,化學(xué)洗滌塔循環(huán)溶液pH按照8~10控制,堿循環(huán)溶液pH偏低時(shí)補(bǔ)加部分堿液。生物除臭設(shè)備的增濕循環(huán)和補(bǔ)充用水采用二沉池出水,控制二沉池出水化學(xué)需氧量(COD)不高于350 mg/L。第一級(jí)生物滴濾池的特點(diǎn)是掛膜時(shí)間較長(zhǎng),壓損小,使用壽命較長(zhǎng),需要連續(xù)噴淋,噴淋最大水量為25 m3/h。滴濾池上部設(shè)有噴淋裝置,通過循環(huán)液泵將營(yíng)養(yǎng)液噴淋至生物濾料上層,一方面保持床層濾料的濕度,同時(shí)也為濾料床層內(nèi)的微生物的生長(zhǎng)補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)。第二級(jí)生物濾池的特點(diǎn)是掛膜時(shí)間短,壓損較大,只需間斷噴淋,主要控制指標(biāo)是循環(huán)液的pH值。臭氣深度處理裝置采用活性炭纖維吸附原理,通過填料過濾和吸附廢氣中非常微量的惡臭成分。當(dāng)吸附達(dá)到飽和時(shí),利用蒸汽進(jìn)行再生,填料的解吸溫度控制在150~200 ℃。廢氣處理系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)參數(shù)見表3。
表3 廢氣處理裝置主要設(shè)計(jì)參數(shù)
惠州煉化污水處理場(chǎng)的生物除臭系統(tǒng)于2014年12月19日安裝完成后投入運(yùn)行,廢氣深度處理系統(tǒng)于2015年6月1日調(diào)試完成后投入運(yùn)行,廢氣處理系統(tǒng)投運(yùn)以后穩(wěn)定運(yùn)行。2015年9月22日對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了標(biāo)定,廢氣處理監(jiān)測(cè)結(jié)果見表4。
標(biāo)定期間,其他參數(shù)滿足設(shè)計(jì)要求,但低濃度惡臭氣體的組合生物除臭系統(tǒng)的循環(huán)水pH無法達(dá)到設(shè)計(jì)值(3~6),主要是低濃度廢氣中的H2S含量低,不利于硫細(xì)菌的生長(zhǎng),而硫細(xì)菌主要是將廢氣中的H2S氧化成硫酸鹽,從而降低組合生物除臭系統(tǒng)的pH值。因此,標(biāo)定期間低濃度惡臭氣體的組合生物除臭系統(tǒng)的循環(huán)液pH基本維持在6~8之間,但經(jīng)長(zhǎng)期運(yùn)行后,低濃度廢氣的組合生物除臭系統(tǒng)的循環(huán)液pH可控制在5~6,滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)。
表4 廢氣處理各單元分析數(shù)據(jù)
從表4可知:經(jīng)生物除臭處理后,硫化氫質(zhì)量濃度降至0.006 mg/m3,非甲烷總烴質(zhì)量濃度為8.9 mg/m3,均遠(yuǎn)低于控制指標(biāo)及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),臭氣濃度降至264,說明生物除臭效果良好。臭氣濃度與非甲烷總烴質(zhì)量濃度滿足控制指標(biāo),硫化氫遠(yuǎn)低于控制指標(biāo),其中氨、三甲胺、甲硫醇、甲硫醚、二甲基二硫、二硫化碳、苯乙烯未檢出(均低于儀器檢測(cè)下限),說明吸附效果滿足要求。從裝置運(yùn)行情況可以得出,廢氣處理裝置工藝選擇合理,處理效果良好。
煉化企業(yè)污水處理場(chǎng)的惡臭污染治理有利于改善周圍環(huán)境和操作人員的身體健康。采用“化學(xué)洗滌+組合生物除臭+活性炭吸附”的復(fù)合工藝治理污水處理場(chǎng)惡臭污染,裝置運(yùn)行實(shí)踐證明生物除臭采用“生物滴濾+生物過濾”的組合工藝,惡臭氣體經(jīng)生物除臭后,臭氣濃度低于500,非甲烷總烴為8.9 mg/m3,廢氣再經(jīng)活性炭吸附后,其臭氣濃度低于100,說明采用復(fù)合工藝治理污水處理場(chǎng)惡臭污染取得了顯著的效果。
[1]閆松,尹天亞,單廣波,等.煉油企業(yè)污水處理廠惡臭污染分布特征及規(guī)律.環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù),2010,22(4):61-62.
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吉林康乃爾甲醇制烯烴項(xiàng)目進(jìn)展
吉林康乃爾化學(xué)工業(yè)有限公司600 kt/a甲醇制烯烴項(xiàng)目正在有條不紊推進(jìn)。該項(xiàng)目已報(bào)吉林省發(fā)改委正式備案,環(huán)境評(píng)價(jià)報(bào)告公示已經(jīng)完成。該項(xiàng)目位于吉林經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)化工產(chǎn)業(yè)園區(qū),投資約37.3 億元,建設(shè)600 kt/a甲醇制烯烴。項(xiàng)目計(jì)劃分兩期建設(shè),每期均為300 kt/a,乙烯、丙烯產(chǎn)品銷售給園區(qū)企業(yè)。
另據(jù)悉,惠生工程技術(shù)服務(wù)有限公司(簡(jiǎn)稱惠生工程)獲得了該項(xiàng)目一期300 kt/a甲醇制烯烴裝置EPC總承包合同以及烯烴分離單元專利技術(shù)許可和工藝包編制及技術(shù)服務(wù)合同。該項(xiàng)目將采用UOP公司技術(shù)和惠生工程的高收率烯烴分離技術(shù)?;萆こ特?fù)責(zé)該項(xiàng)目中甲醇制烯烴反應(yīng)及濃縮單元、烯烴分離單元、烯烴裂解單元及部分輔助設(shè)施的設(shè)計(jì)、采購、施工總承包工作。項(xiàng)目預(yù)計(jì)于2017年10月交付。
(中國(guó)石化有機(jī)原料科技情報(bào)中心站供稿)
Odor Gases Treatment Practice of Sewage Treatment Plant in Refineries
Gong Chaobing,Chen Wei,Li Haihua
(CNOOCHuizhouRefinery,Huizhou516086)
Sewage treatment plants in petrochemical enterprises are important odor pollution sources which need to be controlled.The odor gases in sewage treatment plants are divided into two strands (namely high concentration exhaust gas and low concentration exhaust gas) based on the characteristics of odor pollution.The high concentration exhaust gas is chemically cleaned and then mixed with the low concentration exhaust gas into the combined biological deodorization device for purification treatment,and the treated exhaust gas is subjected to advanced treatment by an activated carbon adsorption device.The results showed that the composite technology had obvious purifying effect on the odor treatment of sewage treatment plant,in which the odor concentration was less than 100,the non-methane total hydrocarbon was less than 6.5 mg/m3,the mass concentration of hydrogen sulfide was 0.004 mg/m3,which were much lower than the national standards.
wastewater treatment plant,odor control,chemical washing,combined biological technology,adsorption,odor concentration
2016-06-12。
龔朝兵,男,1973年出生,畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)(北京),工學(xué)碩士,高級(jí)工程師,主要從事煉油技術(shù)管理工作,已發(fā)表論文50多篇。
1674-1099 (2016)05-0037-04
TE992
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