惠作勤

（中國石油寧夏石化公司，寧夏銀川 750026）

寧夏石化公司化肥業(yè)務(wù)區(qū)共有化肥裝置2套，年產(chǎn)合成氨/尿素能力分別為30/52和45/80萬噸；兩套化肥裝置分別于1988年、1997年建成投產(chǎn)。在建成后陸續(xù)進(jìn)行了一些改擴(kuò)建，生產(chǎn)裝置和技術(shù)不斷進(jìn)行升級改造和擴(kuò)能，但配套的公用工程及輔助生產(chǎn)設(shè)施并沒有隨之建設(shè)，污水處理設(shè)施及給排水管網(wǎng)為建設(shè)初期為處理生活污水所配套設(shè)計，存在很多影響化肥裝置的安全運(yùn)行及公司化肥業(yè)務(wù)的隱患。

為堅持綠色經(jīng)濟(jì)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展理念，推進(jìn)安全環(huán)保“三同時”建設(shè)，建立安全生產(chǎn)長效機(jī)制，實現(xiàn)污染物的達(dá)標(biāo)排放和總量控制，確保在發(fā)生事故時杜絕污染物流入水體，最大限度的減少環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)的破壞，優(yōu)化化肥廠排水系統(tǒng)、解決水資源短缺問題，減少廢水排放量，節(jié)水降耗，寧夏石化公司于2015年對排水系統(tǒng)及三級防控體系進(jìn)行改造，以滿足國家對污水處理及回用的相關(guān)要求、對石油化工企業(yè)三級防控機(jī)制的要求，為企業(yè)化肥業(yè)務(wù)的長遠(yuǎn)發(fā)展提供有力保障[1-3]。

1 項目實施

1.1 對排水系統(tǒng)管網(wǎng)進(jìn)行改造

建立三級防控體系以及重新優(yōu)化全廠水平衡。具體如下：

（1）對化肥裝置各工藝裝置、輔助設(shè)施以及公用工程設(shè)施內(nèi)、甲醛廠排水收集系統(tǒng)的改造，即結(jié)合裝置周圍已有的圍堰和邊溝情況進(jìn)行完善，使每個裝置四圍具有完整的圍堰或者邊溝，用于裝置內(nèi)雨水、沖洗水以及事故水的導(dǎo)流和收集；同時根據(jù)裝置布置特點(diǎn)，分區(qū)集中增設(shè)廢水收集池，每個廢水收集池的容積按照收集污染區(qū)內(nèi)日連續(xù)最大降雨量設(shè)計，同時根據(jù)需要，對裝置內(nèi)收集生產(chǎn)廢水及雨水的地溝和地下管道進(jìn)行改造，為實現(xiàn)排水“清污分流、污污分流”創(chuàng)造條件。

（2）結(jié)合各裝置內(nèi)排水收集系統(tǒng)的改造，對化肥裝置排水管網(wǎng)，包括生產(chǎn)污水排水管網(wǎng)、清凈廢水排水管網(wǎng)和生產(chǎn)廢水排水系統(tǒng)、生活污水排水系統(tǒng)、雨水排水管網(wǎng)、外排污水系統(tǒng)進(jìn)行改造，使各單元的清凈廢水均通過泵提升壓力送至污水回用裝置進(jìn)行處理，同時保證了裝置進(jìn)水水質(zhì)和水量的穩(wěn)定，從排水的輸送上實現(xiàn)“清污分流、污污分流”，為后續(xù)污水處理場的改造以及污水回用裝置的利舊創(chuàng)造條件，同時為三級防控系統(tǒng)的建立創(chuàng)造條件。

（3）結(jié)合改造后的排水管網(wǎng)，對化肥裝置內(nèi)事故污水收集、轉(zhuǎn)輸?shù)认嚓P(guān)設(shè)施進(jìn)行改造，建立了完善的化肥裝置三級防控系統(tǒng)，即對工藝裝置內(nèi)排水系統(tǒng)、化肥裝置排水系統(tǒng)以及集水井泵站部分進(jìn)行改造后，建立起比較完善的三級防控體系。

一級防控措施：在化肥一廠、化肥二廠、水汽部等工藝裝置周圍設(shè)置圍堰或邊溝，作為第一級防控措施，收集一般事故泄漏的物料，防止輕微事故泄漏時造成的污染水流出界區(qū)。工藝生產(chǎn)裝置根據(jù)污染物性質(zhì)進(jìn)行污染區(qū)劃分，污染區(qū)應(yīng)設(shè)置圍堰收集污染排水。將初期污染雨水、地面沖洗水、檢修可能產(chǎn)生的污水和污染消防排水導(dǎo)入各裝置界區(qū)的新增的廢水收集池，然后送至污水處理場處理。

二級防控措施：利用工藝裝置內(nèi)新增廢水收集池作為二級防控措施，廢水收集池容積按收集一日最大降雨量設(shè)計。在發(fā)生生產(chǎn)事故時，泄漏的工藝物料通過初期污染雨水管線重力排入各裝置區(qū)內(nèi)新增廢水收集池，然后經(jīng)泵提升后送改造后的污水處理場進(jìn)行處理，防止較大生產(chǎn)事故泄漏物料和受污染的消防水造成環(huán)境污染。

三級防控措施：第三級防控系統(tǒng)由已有的事故池以及廠區(qū)南側(cè)閑置的2個渣油罐組成，可滿足事故狀態(tài)下事故水儲存容積。發(fā)生重大的火災(zāi)、爆炸事故時，消防水及其攜帶的物料通過第一級、第二級防控系統(tǒng)進(jìn)入第三級防控系統(tǒng)，依次進(jìn)入事故池、閑置渣油罐，之后限流送污水處理裝置處理。

當(dāng)發(fā)生較大事故時，事故水池?zé)o法儲存所有事故污水時，根據(jù)需要啟動泵房內(nèi)事故水轉(zhuǎn)輸泵將事故污水接力轉(zhuǎn)輸至閑置渣油罐。儲存在閑置渣油罐內(nèi)的事故污水最終通過事故水回輸泵送入污水處理場進(jìn)行處理。

（4）對化肥二廠冷凝液系統(tǒng)、造粒清床水進(jìn)行回收利用改造。

（5）在渣場增設(shè)回輸泵，對渣場澄清水進(jìn)行回輸，作為濕式除渣沖灰沖渣水，保證渣場水不外排進(jìn)入水體。

1.2 新建污水處理裝置

對生產(chǎn)和生活污水進(jìn)行相應(yīng)處理，解決化肥裝置排水的處理和去向問題。

根據(jù)循環(huán)水站補(bǔ)水情況，要求本污水處理裝置的出水氨氮在5 mg/L以內(nèi)，其他水質(zhì)指標(biāo)均要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。因此，項目主要環(huán)保控制指標(biāo)為COD、氨氮及懸浮物；針對氨氮濃度高的特點(diǎn)，污水處理采用高效生化脫氮工藝（具體流程見圖1）。

（1）預(yù)處理系統(tǒng)：該污水處理場的預(yù)處理設(shè)施主要包括格柵、提升池、調(diào)節(jié)罐和均質(zhì)罐等生產(chǎn)污水經(jīng)調(diào)節(jié)后進(jìn)入均質(zhì)罐，生活污水經(jīng)現(xiàn)有泵提升、進(jìn)入調(diào)節(jié)罐、均質(zhì)罐；均質(zhì)罐設(shè)立式泵用于將均質(zhì)罐內(nèi)生產(chǎn)、生活污水的攪拌、均質(zhì)混合。經(jīng)過均質(zhì)調(diào)節(jié)后的生產(chǎn)、生活污水經(jīng)過提升泵進(jìn)入SBR池。

（2）主體生化處理系統(tǒng)：生化處理是整個污水處理站工藝的核心部分，承擔(dān)絕大多數(shù)污染物的生物降解的任務(wù)。本項目對比目前污水處理的各種工藝的優(yōu)劣點(diǎn)，決定采用SBR硝化反硝化+BAF生化處理工藝。該工藝具有SBR池集反應(yīng)、沉淀于一身，節(jié)約沉淀池和污泥、污水回流系統(tǒng)，占地省、運(yùn)行費(fèi)用低、設(shè)備簡單、維護(hù)方便、運(yùn)行比較靈活、抗沖擊負(fù)荷能力很強(qiáng)、運(yùn)行方式模塊化、程序化、運(yùn)行效果穩(wěn)定、高的氧傳遞效率、活性沉降的時間短、效率高、污水處理系統(tǒng)的運(yùn)行過程自動化等優(yōu)點(diǎn)。

采用SBR序批式活性污泥法是非穩(wěn)態(tài)工藝。一個操作循環(huán)分為五個階段：進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、潷水、閑置。改變運(yùn)行參數(shù)可實現(xiàn)耗氧、厭氧、缺氧狀態(tài)，在一個生化池中實現(xiàn)硝化、反硝作用，通過對這些狀態(tài)的精確控制可實現(xiàn)脫氮效果，有效去除有機(jī)物。BAF曝氣生物濾池集生物氧化和截留懸浮固定于一體，有較強(qiáng)的截污能力，污水通過濾料層，水體含有的污染物被濾料層截留，并被濾料上附著的生物降解轉(zhuǎn)化，溶解狀態(tài)的有機(jī)物和特定物質(zhì)被去除，所產(chǎn)生的污泥保留在過濾層中，而只讓凈化的水通過。經(jīng)過SBR和BAF處理后，污水中大部分污染物已經(jīng)被活性污泥降解，水質(zhì)較好，污水經(jīng)無閥過濾器過濾后，進(jìn)一步去除 SS（固體懸浮物濃度）后，出水排入監(jiān)測池，出水經(jīng)檢測合格則回用于循環(huán)水補(bǔ)水，如果不合格，則由泵打回均質(zhì)罐進(jìn)行再處理。

（3）污泥處理系統(tǒng)：污泥處理主要對整個污水處理過程中產(chǎn)生的污泥及中水回用站的污泥進(jìn)行濃縮脫水，采用了污泥→輻流式污泥濃縮池→帶式壓濾脫水機(jī)→泥餅外運(yùn)處置。

（4）加藥系統(tǒng)：為保證污水處理裝置內(nèi)各操作工段的運(yùn)行管理，保證處理效率和水質(zhì)合格，裝置內(nèi)設(shè)置多種化學(xué)藥劑投配系統(tǒng)，主要有化學(xué)藥劑、營養(yǎng)物質(zhì)等。

（5）出水排放系統(tǒng)：出水監(jiān)測池設(shè)置流量計，記錄和顯示瞬時流量值和累積流量值，為污水處理裝置的運(yùn)營管理工作提供數(shù)據(jù)支撐。出水監(jiān)測池設(shè)置在線COD、NH3-N、pH、濁度等在線監(jiān)測儀表，其選型、配置及安裝均嚴(yán)格符合當(dāng)?shù)丨h(huán)保驗收管理部門的要求。

（6）生物除臭系統(tǒng)：污水處理站調(diào)節(jié)罐、均質(zhì)罐、SBR池、BAF池、污泥濃縮池及脫水機(jī)房臭氣經(jīng)收集后，通過管道被離心風(fēng)機(jī)抽入生物除臭系統(tǒng)，臭氣先經(jīng)過預(yù)處理加濕，進(jìn)入生物濾池，首先經(jīng)過物理吸附填料層，復(fù)雜的填料結(jié)構(gòu)可吸附一部分臭氣，臭氣再流向生物吸附填料，氣流在穿過生物填料層的過程中完成生物的氣液擴(kuò)散、液固擴(kuò)散、生物氧化三個過程，生物填料表面生物膜中的微生物以惡臭氣體物質(zhì)為營養(yǎng)，惡臭物及VOCs被微生物氧化分解，在轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生能量，為微生物的生長與繁殖提供能源，使惡臭氣體物質(zhì)的轉(zhuǎn)化持續(xù)進(jìn)行，經(jīng)凈化后的氣體排放口排出。

污水處理場采用以序批式生物處理工藝為主、輔以物化處理的污水處理工藝路線。SBR是生物處理核心，直接關(guān)系處理效果，但良好配置和設(shè)計其他處理工段保證了整個污水裝置的穩(wěn)定運(yùn)行和出水水質(zhì)。

1.3 對原污水回用裝置處理效果進(jìn)行恢復(fù)

對全廠排水系統(tǒng)進(jìn)行改造后，進(jìn)入該裝置僅為清凈廢水，主要包括循環(huán)水場排污水、旁濾器反洗水，除鹽水站過濾器反洗水以及工藝裝置排放的少量較為清凈的生產(chǎn)廢水，處理能力保持不變，多余的清凈廢水、污水回用裝置內(nèi)部分反滲透濃水以及設(shè)備反洗排水等排至銀川市第三污水處理廠。

2 項目運(yùn)行情況及對策

2.1 運(yùn)行情況

該項目自2016年6月1日建成投用以來，經(jīng)過一段時間的調(diào)試，目前裝置運(yùn)行基本良好，達(dá)到了清污分流、污污分流、處理廢水再利用、高水高用、低水低用、三級防控等設(shè)計目標(biāo)；尤其是污水處理場的投用，作用巨大，到目前為止，污水處理場處理廢水419 064 m3，日均處理量880 m3，而且從監(jiān)測池數(shù)據(jù)可以看出，污水處理場監(jiān)測池出水工藝指標(biāo)完全達(dá)到設(shè)計要求（指標(biāo)見圖2），徹底解決了以前化肥裝置污水處理場能力及處理工藝上無法滿足要求、工藝裝置排放的高濃度生產(chǎn)廢水無適當(dāng)處理設(shè)施、影響寧夏石化公司化肥裝置長周期穩(wěn)定運(yùn)行的一個瓶頸問題。

2.2 目前裝置（主要是污水處理場）長周期運(yùn)行的對策

圖2 出水指標(biāo)

由于在原始設(shè)計考慮的不周全及生產(chǎn)運(yùn)行的不確定性，在運(yùn)行中也出現(xiàn)了一些問題，需要在今后的生產(chǎn)中予以解決，具體如下：

（1）給來水管路加閥：當(dāng)進(jìn)水指標(biāo)化驗符合設(shè)計要求，打開閥門，使污水處理裝置平穩(wěn)正常運(yùn)行，才能加大處理水量，最終達(dá)到設(shè)計指標(biāo)及設(shè)計水量。

（2）加強(qiáng)對來水水質(zhì)的全面分析檢測，避免SBR池污泥膨脹及中毒事件的發(fā)生。

（3）增加調(diào)節(jié)罐總磷、總氮、BOD5的分析頻率，可全面的掌握來水指標(biāo)，及時調(diào)整碳、氮、磷的比例，使工況得以優(yōu)化。

（4）來水水質(zhì)指標(biāo)較穩(wěn)定時，可縮短SBR池反應(yīng)時間，加強(qiáng)出水控制；來水水質(zhì)指標(biāo)不太穩(wěn)定時，可延長SBR池反應(yīng)時間，控制出水指標(biāo)。

（5）有計劃、有目標(biāo)、有針對性的處理事故罐5#、7#的工藝廢水。

（6）及時解決運(yùn)行中存在的設(shè)備及電儀問題，對SBR中的pH、DO、ORP的正常監(jiān)控及時調(diào)整，工況、出水才能得以穩(wěn)定。

3 結(jié)語

寧夏石化公司化肥裝置三級防控項目的建設(shè)與投用，解決了困擾裝置長周期安全穩(wěn)定運(yùn)行的一大瓶頸因素，清理了歷史的欠賬，實現(xiàn)了裝置運(yùn)行、產(chǎn)生、處理、利用、合格排放等水處理的閉環(huán)管理，提高、增強(qiáng)了化肥裝置的應(yīng)急能力。下一步公司各部門將通力配合，解決裝置存在的問題、繼續(xù)優(yōu)化運(yùn)行指標(biāo)，提高三級防控的運(yùn)行質(zhì)量，使三級防控項目在建立綠色、環(huán)保、安全型企業(yè)，保證寧夏石化公司化肥業(yè)務(wù)長周期穩(wěn)定運(yùn)行方面發(fā)揮更大的作用。

［1］中國石油寧夏石化公司編.寧夏石化公司化肥業(yè)務(wù)三級防控項目驗收評價報告［G］.

［2］中國石油寧夏石化公司編.寧夏石化公司設(shè)備手冊［G］.2016.

［3］中國石油寧夏石化公司編.寧夏石化公司裝置操作規(guī)程［G］.2012.