陸佳佳
山東核電有限公司
非放射性含油廢水處理系統(tǒng)失效原因分析
陸佳佳
山東核電有限公司
含油廢水處理系統(tǒng)作為電廠非放射性廢水處理系統(tǒng)的重要組成部分,系統(tǒng)的可靠性與否對電廠的廢水處理有著重要的意義。本文參考海陽核電含油廢水處理系統(tǒng)失效事件,對系統(tǒng)失效原因進(jìn)行分析,避免同類事件的發(fā)生,確保系統(tǒng)正常運行。
含油廢水;可靠性;失效
海陽核電含油廢水處理系統(tǒng)自調(diào)試完成、投入使用后,系統(tǒng)運行狀態(tài)一直良好,含油廢水經(jīng)過處理后,水中含油量均能滿足排放要求。2017年5月,在執(zhí)行含油廢水處理工藝時,發(fā)現(xiàn)處理后的廢水含油量超標(biāo),執(zhí)行再循環(huán)操作后,處理后的廢水水質(zhì)仍然不能滿足系統(tǒng)排放要求,嚴(yán)重影響了機組含油廢水處理能力。
海陽核電含油廢水處理系統(tǒng)作為非放射性廢水處理系統(tǒng)的一個重要子系統(tǒng),其執(zhí)行含油廢水收集、處理的功能。廠房來的含油廢水經(jīng)過油水分離器和精濾器的處理后,廢油和廢水進(jìn)行分開存儲,處理后的廢水含油量如小于3ppm,滿足排放標(biāo)準(zhǔn)則執(zhí)行外排功能;如水中含油量不合格,則進(jìn)行循環(huán)處理直到滿足排放要求為止。(見圖1)
海陽核電在執(zhí)行正常的含油廢水處理系統(tǒng)工藝時,發(fā)現(xiàn)處理后的廢水含油量超標(biāo),執(zhí)行再循環(huán)操作,水質(zhì)結(jié)果仍然不滿足系統(tǒng)排放要求,初步分析為系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備油水分離器失效,導(dǎo)致油水分離效果不滿足要求。油水分離器和精濾器作為含油廢水處理系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備,設(shè)備的可靠性極大程度的決定了系統(tǒng)的可靠性。
油水分離器作為油水分離的主要設(shè)備,利用油和水兩相液體的若干物理屬性,結(jié)合特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計,使得油水迅速、高效的分離。油水混合液進(jìn)入油水分離器后,利用“細(xì)小油滴在一定流速下會因張力的作用互溶聚集”、“油和水是互不相溶的介質(zhì)”和“油油親合力遠(yuǎn)大于油水親合力”等原理,對油和水進(jìn)行粗分離和精分離,達(dá)到最后的油水徹底分離的目的。其能夠?qū)崿F(xiàn)污水含油量在0~100%之間的穩(wěn)定工作。
圖1
1、試驗初始條件的建立
為驗證油水分離的功能特性,實現(xiàn)設(shè)備的最初條件,對油水分離器進(jìn)行定期排渣和反沖洗,油水分離器底部的雜質(zhì)通過排渣過程進(jìn)行外排,確保油水分離器內(nèi)部無異物影響。利用干凈水源對油水分離器進(jìn)行反沖洗,反沖洗用的干凈水源從設(shè)備底部進(jìn)入,實現(xiàn)對受污染的油水分離器水區(qū)的清理功能,確保油水分離器的水區(qū)未受油污染,不影響后期的功能驗證試驗。
將油水提升泵入口插入裝有干凈水源的水箱,啟動油水提升泵利用干凈水源對油水分離器入口管道、泵體內(nèi)部及設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行再次清洗,確保油水分離器不受泵體、管道內(nèi)的異物影響。
2、油水分離器的100%含油量驗證試驗
拆除油水提升泵入口管道,安裝臨時軟管,將該軟管插入油桶中,啟動油水提升泵,隨著進(jìn)油量的增加,定期在油水分離器出口進(jìn)行取樣化驗,確認(rèn)最終水質(zhì)的含油量。(見圖2)
圖2
3、試驗分析
油水分離器進(jìn)行純油驗證試驗時,試驗初期隨著注油量的增加,油水分離器出口取樣值呈上升趨勢(從1.98PPm—3.006 PPm—3.9 PPm—4.695 PPm),在該階段中油水分離器正在建立油區(qū),同時將油區(qū)中的廢水排擠出來,出口水中油含量處于上升階段。(見圖3)
圖3
圖4
圖5
后期隨著注油量的進(jìn)一步增加,油水分離器的出口含油量呈平穩(wěn)趨勢,在該階段油水分離器油區(qū)已建立完成,油水分離器的出口含油量達(dá)到了一個飽和值,油水分離器出口油水含量穩(wěn)定,符合5±0.5PPm的要求。(見圖4)
油水分離器出口含油量隨著注油量的增加而增大,但是最終會趨于一個飽和值,且該飽和值在廢水處理要求以下。
試驗驗證了油水分離器能夠處理含油量0~100%之間的含油廢水,且能夠?qū)⒑土拷档偷皆O(shè)計要求內(nèi),油水分離器的出口含油量較低,通過精濾器后能夠確實保證廢水中的含油量降到0.3ppm以下。(見圖5)
根據(jù)油水分離器的驗證試驗,說明系統(tǒng)油水分離功能失效并不主要因為油水分離器失效導(dǎo)致,針對現(xiàn)場實際情況,最終的含油廢水處理工藝失效可能存在以下原因:
1 含油廢水的長期存儲引起水中介質(zhì)變質(zhì)。含油廢水長期存放,水中油存在乳化的可能,而油水分離器設(shè)計上不能處理乳化油,從而導(dǎo)致系統(tǒng)功能失效。需要定期對含油廢水進(jìn)行處理,避免廢水長期存放影響水中油乳化。
2 含油廢水中的雜質(zhì)含量大,進(jìn)入油水分離器后充填水區(qū)和油區(qū),從而影響油水分離器的分離功能。需要定期對油水分離器進(jìn)行排渣操作,控制非放射性含油廢水中的雜質(zhì)含量,因為油水分離器正常運行期間,必須滿水運行,所以排渣時間不能太長,如果太長會導(dǎo)致水區(qū)受污染,而影響油水分離效果,建議排渣時間定在30s之內(nèi)。
3 油水分離器的水區(qū)受污染,油黏貼在水區(qū)設(shè)備表面上,廢水進(jìn)入水區(qū)攜帶著設(shè)備表面黏貼的油出來,從而導(dǎo)致油水分離器的出口含有一定量的廢油,影響廢水出口含油量。需要定期利用干凈水源對油水分離器進(jìn)行反沖洗,最好是從設(shè)備底部進(jìn)入,對水區(qū)設(shè)備表面進(jìn)行清理,確保水區(qū)不受污染。
4 含有清潔劑等化學(xué)試劑的廢水進(jìn)入含油廢水中,導(dǎo)致化學(xué)試劑破壞水中油的特性,而油水分離器的分離原理是物理分離,主要是根據(jù)油水密度差原理進(jìn)行油水分離,如果水中油受到化學(xué)試劑的破壞,會導(dǎo)致油水分離器的油水分離功能下降。需要管控含油廢水的上游來源,禁止化學(xué)試劑進(jìn)入含油廢水中,從而影響油水分離器的分離功能。
[1]生物技術(shù)在含油廢水處理中的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系建立探索[J].田騰.中國標(biāo)準(zhǔn)化.2017(16)