李志洪，張彤炬

(上海廣聯(lián)環(huán)境巖土工程股份有限公司，上海 200444)

國內(nèi)某石油化工企業(yè)，目前主要生產(chǎn)符合國Ⅴ標準的汽油、柴油等清潔油品。該企業(yè)廢水主要包括常減壓、催化裂化、延遲焦化、加氫精制、硫磺回收等裝置產(chǎn)生的工藝廢水，凈水裝置反沖洗、循環(huán)水場排污等產(chǎn)生的假定凈水，以及生活及辦公區(qū)產(chǎn)生的生活污水。煉油廢水污染物濃度高，水質(zhì)水量波動大，溫度高，且可生化性較差[1-3]。相比于常規(guī)曝氣工藝，深井曝氣技術(shù)具有占地面積小、惡臭少、容積負荷高、抗沖擊負荷、氧利用率高、運行費用低、不易產(chǎn)生污泥膨脹、不易受氣候影響等優(yōu)點[4-7]，且隨著技術(shù)的發(fā)展，曝氣深井運行安全性已得到有效保障[8]。經(jīng)綜合比較分析，該企業(yè)污水處理站最終采用兩級隔油+兩級氣浮+缺氧+深井曝氣組合工藝。

1 設計規(guī)模及進出水水質(zhì)

設計規(guī)模為300 m3/h，出水執(zhí)行該省污水綜合排放標準排入污水處理廠標準，具體進出水水質(zhì)指標如表1所示。

2 工藝流程

該污水處理站采用兩級隔油+兩級氣浮+缺氧+深井曝氣組合工藝，具體工藝流程如圖1所示。

工藝廢水及假定凈水就近排入生產(chǎn)污水管線(PD線)，經(jīng)機械格柵除污后匯至集水井。隨后由集水井提升泵提升至調(diào)節(jié)罐，進行初步的油、水、泥分離。當企業(yè)出現(xiàn)生產(chǎn)事故時，切換管線閥門，集水井提升泵可將集水井內(nèi)高濃度廢水提升至事故池，以防對污水處理站生化系統(tǒng)形成沖擊。待生產(chǎn)排水正常后，事故池提升泵逐步將事故水提升至格柵渠，與正常排水混合后進行后續(xù)處理。調(diào)節(jié)罐出水經(jīng)調(diào)節(jié)罐提升泵提升至斜板隔油池，對油、水、泥進一步分離。斜板隔油池出水自流進入渦凹氣浮裝置的混凝池，與PAC、PAM混勻后進入渦凹曝氣區(qū)，渦凹曝氣機利用底部葉輪的高速轉(zhuǎn)動在水中形成一個真空區(qū)，并將液面上的空氣抽至水面下，產(chǎn)生微小氣泡，該氣泡與水中的顆粒物結(jié)合，上浮至液面上[9]。隨后在氣浮分離區(qū)，微氣泡攜帶的固體懸浮物、膠狀物、浮油等被去除[10]。渦凹氣浮出水自流進入溶氣氣浮裝置的混凝池，與投加的PAC、PAM進行混凝反應，隨后進入曝氣段。本工程采用的溶氣氣浮裝置為部分回流加壓溶氣氣浮裝置，即將溶氣氣浮后段部分出水加壓回流至溶氣罐并利用空壓機加氣，溶氣水在曝氣段底部通過壓力釋放器釋放，產(chǎn)生微小氣泡[11]。微氣泡黏附水中的顆粒物上浮至液面，隨后在氣浮分離段去除微氣泡結(jié)合的固體懸浮物、膠狀物、浮油等，以確保出水符合后續(xù)生化系統(tǒng)的進水要求。

表1 主要進出水水質(zhì)指標Tab.1 Main Quality Indicators of Influent and Effluent Water

圖1 廢水處理工藝流程Fig.1 Process Flow of Wastewater Treatment

溶氣氣浮出水進入缺氧池，并在此與生活污水進行混合。根據(jù)運行實際，可適當投加堿液及磷酸鹽等，以補充堿度及營養(yǎng)鹽。缺氧池出水經(jīng)喉管進入深井內(nèi)筒，廢水在深井內(nèi)主要進行好氧反應。部分硝化液隨深井外筒流至緩沖池(深井頂槽)，隨后回流至缺氧池，其余經(jīng)深井底部出水管至懸浮澄清池。通過上部刮渣機及底部刮泥機，污泥進入懸浮澄清池內(nèi)儲泥池，隨后污泥回流泵將大部分污泥回流至缺氧池，其余污泥提升至污泥均質(zhì)罐，經(jīng)疊螺脫水機處置后外運。深井出水在懸浮澄清池進行泥水分離并達標后，排放至園區(qū)污水處理廠進一步處理。

3 主要構(gòu)筑物及設備參數(shù)

(1)格柵。設格柵除污機1臺，寬為1 000 mm，柵條間距為20 mm，功率為1.5 kW，主要去除廢水中的部分懸浮物及雜物，降低后續(xù)處理設施負荷，防止堵塞泵。

(2)集水井。1座，鋼砼結(jié)構(gòu)，尺寸為6.0 m×6.0 m×6.4 m。設集水井提升泵3臺，兩用一備，單臺流量為150 m3/h，揚程為25.0 m，功率為30.0 kW。集水井主要用于收集污水處理場除生活污水以外的所有來水及不合格的回水。

(3)調(diào)節(jié)罐。設調(diào)節(jié)罐2臺，地上鋼結(jié)構(gòu)，并聯(lián)運行，單臺直徑為18.0 m，高為13.0 m。調(diào)節(jié)罐為罐中罐形式，主要由外罐、內(nèi)罐、油水分離器、加熱蒸汽盤管構(gòu)成。另設調(diào)節(jié)罐提升泵3臺，兩用一備，單臺流量為160 m3/h，揚程為20.0 m，功率為15.0 kW。

(4)斜板隔油池。2套，為成套設備，并聯(lián)運行，尺寸為14 m×3 m×2.9 m，單套處理能力為150 m3/h，功率為0.75 kW。該設備具有遠程和就地控制功能，正常運行時通過中控室PLC控制，斜板隔油池的刮油機定時自動運行，污油通過管道回流至污油池。

(5)渦凹氣浮裝置。2套，為成套設備，并聯(lián)運行，單套處理能力為150 m3/h，功率為13.5 kW。每套渦凹氣浮裝置設攪拌機2臺，渦凹曝氣機2臺，刮渣機1臺。刮渣機定時運行，浮渣通過管道自流至油泥浮渣池。

(6)溶氣氣浮裝置。2套，亦為成套設備，并聯(lián)運行，單套處理能力為150 m3/h，功率為32.5 kW。在PLC的控制下，溶氣氣浮裝置的空壓機及回流泵自動運行，刮渣機定期刮渣，浮渣自流至油泥浮渣池。

(7)缺氧池。2座，鋼砼結(jié)構(gòu)，單座尺寸為16.2 m×12.7 m×5.5 m，有效水深為5.0 m。每座缺氧池設潛水攪拌機4臺，單臺功率為3.0 kW，以保證池內(nèi)污水與污泥的充分混合。

(8)曝氣深井。1座，直徑為3.2 m，深為90.0 m。設空壓機2臺，一用一備，單臺氣量為16 Nm3/min，額定排氣壓力為0.75 MPa，功率為90.0 kW。深井采用同心圓形式，分為內(nèi)筒和外筒。廢水由喉管流入內(nèi)筒，再由外筒流入緩沖池。內(nèi)外筒均設置曝氣裝置。

(9)緩沖池(深井頂槽)。1座，鋼砼結(jié)構(gòu)，尺寸為16.2 m×10.2 m×5.5 m，有效水深為4.6 m。設硝化液回流泵4臺，單臺流量為250 m3/h，揚程為0.6 m，功率為2.2 kW。緩沖池的主要作用是使深井外筒出水流速得以緩沖，壓力得以釋放。

(10)懸浮澄清池。鋼砼結(jié)構(gòu)，1座，共2格，平面總尺寸為25.3 m×12.3 m，有效水深為3.4 m。每格各設刮渣機、刮泥機一套，單套設備功率均為2.2 kW。另設污泥回流泵3臺，兩用一備，單臺流量為150 m3/h，揚程為20.0 m，功率為15.0 kW。懸浮澄清池主要用于泥水分離，達標后的廢水直接排放至園區(qū)污水處理廠，如出水不合格，則回流至集水井重新進行處理。

(11)污油池。鋼砼結(jié)構(gòu)，1座，尺寸為6.0 m×6.0 m×4.2 m。設污油提升泵2臺，一用一備，單臺流量為5 m3/h，揚程為20.0 m，功率為2.2 kW。污油池內(nèi)的污油最終回收至廠內(nèi)罐區(qū)，作為生產(chǎn)的原料。

(12)油泥浮渣池。鋼砼結(jié)構(gòu)，1座，尺寸為6.0 m×6.0 m×4.2 m。設油泥浮渣提升泵2臺，一用一備，單臺流量為10 m3/h，揚程為20.0 m，功率為3.0 kW。

(13)油泥濃縮罐。1臺，地上鋼結(jié)構(gòu)，直徑為6.5 m，高為9.0 m。設油泥輸送泵2臺，一用一備，單臺流量為5 m3/h，工作壓力為0.6 MPa，功率為2.2 kW。

(14)污泥均質(zhì)罐。1臺，地上鋼結(jié)構(gòu)，直徑為3.0 m，高為3.5 m。另設生化污泥提升泵2臺，一用一備，單臺流量為5 m3/h，工作壓力為0.6 MPa，功率為2.2 kW。

4 工程運行效果

本工程自2016年11月投入使用以來，出水一直處于穩(wěn)定達標狀態(tài)。2018年4月～6月每天實際進水在2 122～3 317 m3/d，實際進出水水質(zhì)指標如表2所示。

表2 實際進出水水質(zhì)指標Tab.2 Actual Quality Indicators of Influent and Effluent Water

由表2可知，經(jīng)深井曝氣組合工藝處理后，出水CODCr小于300 mg/L，NH3-N小于30 mg/L，水中油小于20 mg/L，硫化物小于1 mg/L，完全達到了設計要求，符合當?shù)匚鬯C合排放標準中排入污水處理廠標準。

5 工程運行成本分析

該污水處理站的直接運行成本主要包括藥劑費、動力費和人工費。

5.1 藥劑費

污水處理站使用的藥劑主要為PAC、PAM、除臭藥劑和營養(yǎng)鹽，目前PAC投加量為52 kg/d，PAM投加量為2.5 kg/d，除臭藥劑使用量為2.88 kg/d，營養(yǎng)鹽投加量為75 kg/d。PAC采購價為2 000 元/t，PAM采購價為22 000元/t，除臭藥劑采購價為78 元/kg，營養(yǎng)鹽采購價為3 000 元/t，合計藥劑費為0.24 元/m3。

5.2 動力費

動力費是污水處理站的主要運行費用之一，主要包括泵、空壓機等設備的運行電費。目前，該污水處理站運行用電量為4 041 kW·h/d，用電單價為0.8 元/(kW·h)，合計動力費為1.29元/m3。

5.3 人工費

人工費主要包括污水處理站運行和管理人員的工資、福利、津貼等費用。目前，該污水處理站運行采用四班三倒，每班3人，共12人，工資福利等共計648 000元/年，合計人工費為0.71元/m3。

5.4 運行成本

綜上所述，目前該污水處理站直接運行成本約2.24元/m3。由于目前實際處理水量未達到設計處理水量，噸水人工費和電費等均偏高。待二期項目建成投產(chǎn)后，該污水處理站直接運行成本將顯著降低。

6 結(jié)語

(1)本工程采用兩級隔油+兩級氣浮+缺氧+深井曝氣組合工藝處理煉油廢水，處理效果良好，出水水質(zhì)符合當?shù)丨h(huán)保排放要求。

(2)該企業(yè)煉油廢水水質(zhì)、水量變化較大，而深井曝氣組合系統(tǒng)出水水質(zhì)一直處于穩(wěn)定達標狀態(tài)，表明該系統(tǒng)具有良好的抗沖擊負荷能力。