張家榕

摘 要：本文主要介紹：一是斜板溶氣氣浮的機(jī)理，并對(duì)其在含油污水深度處理站應(yīng)用的適應(yīng)性進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。二是二氧化氯的殺菌作用機(jī)理，分析及評(píng)價(jià)二氧化氯對(duì)硫酸鹽還原菌、鐵細(xì)菌、腐生菌的殺滅效果、氣浮前端曝氣對(duì)SRB處理效果影響以及投加的成本，評(píng)價(jià)二氧化氯動(dòng)態(tài)在降低噸水殺菌成本上的優(yōu)勢(shì)等。

關(guān)鍵詞：短流程;溶氣氣浮;參數(shù)優(yōu)化;二氧化氯殺菌

1 簡(jiǎn)介

常規(guī)工藝采用兩級(jí)沉降+兩級(jí)壓力過(guò)濾流程，其優(yōu)點(diǎn)除油效率高，出水水質(zhì)穩(wěn)定，對(duì)來(lái)水水質(zhì)和水量的突然變化適應(yīng)能力較強(qiáng)，缺點(diǎn)為占地面積大，投資較大。

短流程工藝采用橫向流+兩級(jí)壓力過(guò)濾流程，其優(yōu)點(diǎn)流程簡(jiǎn)化，油水分離時(shí)間由原來(lái)的7-15h降低至1-3h，缺點(diǎn)對(duì)水中懸浮物處理效果較差。

新肇聯(lián)含油污水深度處理站2000年12月投運(yùn)，應(yīng)用橫向流聚結(jié)除油技術(shù)代替常規(guī)流程中的一次沉降罐、二次沉降罐、緩沖罐和升壓泵，簡(jiǎn)化了工藝流程，減少占地面積50%。但裝置投入運(yùn)行后濾后水質(zhì)并不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定的達(dá)標(biāo)。

2011年對(duì)新肇聯(lián)含油污水深度處理站進(jìn)行改造，應(yīng)用斜板溶氣氣浮技術(shù)取代橫向流除油器，同時(shí)采用二氧化氯殺菌技術(shù)，取得了較好的效果，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)的全程達(dá)標(biāo)。

2 現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化后評(píng)價(jià)

2.1 斜板溶氣氣浮技術(shù)

2.1.1回流量、溶氣比的優(yōu)化

由于新肇來(lái)水較差，懸浮物固體含量高，為改善氣浮裝置處理效果，調(diào)大回流比，按設(shè)計(jì)最大回流比20%執(zhí)行。

溶氣比調(diào)節(jié)：氣浮箱體內(nèi)部出現(xiàn)乳白色的沸騰狀微小氣泡時(shí)，達(dá)到最佳運(yùn)行狀，氣水比10-12%。

2.1.2破乳劑優(yōu)化

開(kāi)展破乳劑現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)優(yōu)選選取兩種破乳劑，F(xiàn)T-805與PT6682。新肇聯(lián)投加PT6682破乳劑，初期投加40kg/d，，檢測(cè)五合一出水含油560mg/L，懸浮物固體含量148.2mg/L。投加FT-805破乳劑，檢測(cè)五合一出水含油40.4mg/L，懸浮物固體含量47.0mg/L。分析原因?yàn)镕T-805破乳劑屬混合型破乳劑，其成分中的含硅破乳劑更適合于水包油乳化嚴(yán)重、懸浮物固體雜質(zhì)含量高的來(lái)液處理，較純油溶性破乳劑能實(shí)現(xiàn)油水快速分離。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果，對(duì)現(xiàn)用破乳劑進(jìn)行調(diào)整，增加了聚醚類凈水劑成分，破乳劑類型由油相破乳向油、水兩相破乳轉(zhuǎn)化，試驗(yàn)后改善了脫水站來(lái)水水質(zhì)水包油嚴(yán)重、懸浮物含量高的問(wèn)題。

2.1.3破乳劑配伍性試驗(yàn)

新肇聯(lián)投產(chǎn)初期氣浮裝置絮凝劑加藥量消耗較大，最高加藥量為225kg/d。針對(duì)以上問(wèn)題，開(kāi)展破乳劑和絮凝劑藥劑配伍性試驗(yàn)。

取新肇聯(lián)原水水樣、原水加入50mg/L絮凝劑后水樣、原水加入50mg/L絮凝劑后水樣、原水（滴入少量破乳劑）加入200mg/L絮凝劑后水樣和原水（滴入少量破乳劑）加入1000mg/L絮凝劑后水樣進(jìn)行分析對(duì)比。效果觀察，隨著絮凝劑藥量的增加，水質(zhì)逐漸變澄清，說(shuō)明新肇聯(lián)原水中如含有過(guò)量的破乳劑對(duì)凈水不但沒(méi)有促進(jìn)作用，反而與絮凝劑發(fā)生反應(yīng)從而增加了絮凝劑的消耗量。

根據(jù)配伍性試驗(yàn)情況，下調(diào)破乳劑投加量至15kg/d，加藥濃度7.2mg/L，檢測(cè)五合一出水含油43.3mg/L，懸浮物固體含量40.5mg/L。

2.1.4絮凝劑優(yōu)選

絮凝劑現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)主要有三種，CJJ、LJJG以及TH型。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明CJJ型絮凝劑氣浮出水水質(zhì)不能達(dá)到濾前雙20水質(zhì)指標(biāo)要求，LJJG和TH型絮凝劑均能達(dá)到濾前水質(zhì)指標(biāo)要求?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)采用干的無(wú)機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑加藥比參考試驗(yàn)范圍為40：1至20：1。現(xiàn)場(chǎng)選用30：1、26：1、24：1和20：1進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，初期確定加藥比為26：1。由于上游來(lái)水中懸浮物含量降低，后期無(wú)機(jī)絮凝劑與有機(jī)絮凝劑加藥比為24：1。

2.1.5排泥參數(shù)調(diào)整

氣浮裝置初期運(yùn)行出水水中含有漂浮大顆粒絮體，初步分析為污水沖擊掛壁而成，1-2天內(nèi)會(huì)隨著運(yùn)行排出，但經(jīng)過(guò)幾天運(yùn)行，問(wèn)題依然存在。進(jìn)一步觀察后確定原因?yàn)榕拍鄷r(shí)間過(guò)短、排泥周期過(guò)長(zhǎng)，箱體內(nèi)部底泥多影響水質(zhì)。排泥參數(shù)由排泥周期6個(gè)小時(shí)，排泥時(shí)間為10秒調(diào)整為排泥周期2個(gè)小時(shí)，排泥時(shí)間為40秒，調(diào)整后觀察無(wú)大顆粒漂浮絮體出現(xiàn)。

2.1.6刮渣參數(shù)調(diào)整

初期藥劑投加量大，刮渣機(jī)參數(shù)為刮渣周期5min，刮渣時(shí)間10min;系統(tǒng)穩(wěn)定后，刮渣機(jī)參數(shù)調(diào)整為刮渣周期5min，刮渣時(shí)間5min。

2.1.7成本分析

新肇聯(lián)2011年改造，氣浮裝置改造后噸水運(yùn)行成本0.14元，比改造前噸水運(yùn)行費(fèi)用下降0.02元，濾后水質(zhì)實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

2.2 二氧化氯殺菌技術(shù)

2.2.1 加藥濃度優(yōu)化

二氧化氯殺菌裝置2012年10月底投入運(yùn)行，運(yùn)行穩(wěn)定后三項(xiàng)菌實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，從井口數(shù)據(jù)分析在控制井口余氯在0.04mg/L-0.05mg/L時(shí)，二氧化氯具有長(zhǎng)程殺菌效果，其中二氧化氯對(duì)硫酸鹽還原菌殺滅效果最好，其效果優(yōu)于腐生菌和鐵細(xì)菌。

為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)有效控制噸水處理成本，2013年參照菌類檢測(cè)指標(biāo)、井口余氯值，對(duì)有效氯投加濃度進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)控。

2.2.2 加藥成本分析

鹽酸按942元/t計(jì);氯酸鈉按4441元/t計(jì)，新肇聯(lián)二氧化氯裝置自2012年11月投運(yùn)以來(lái)，平均噸水處理藥劑成本0.09元，與常規(guī)殺菌劑相比，噸水可節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用0.44元。

3、應(yīng)用效果后評(píng)價(jià)

3.1 工藝后評(píng)價(jià)

3.1.1 停留時(shí)間

斜板溶氣氣浮技術(shù)與兩級(jí)沉降相比，停留時(shí)間短，菌類不利于滋生;另外，氣浮技術(shù)前端曝氣的作用，降低了厭氧菌SRB的一個(gè)數(shù)量級(jí)，有利于SRB的控制，同時(shí)，由于縮短了有效停留時(shí)間，GTB和IB未見(jiàn)增長(zhǎng)，結(jié)合二氧化氯的長(zhǎng)程殺菌作用，可實(shí)現(xiàn)注水井井口連續(xù)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

3.1.2 投資

以新肇聯(lián)為例，氣浮出水水質(zhì)能穩(wěn)定達(dá)到濾前水質(zhì)指標(biāo)要求，斜板溶氣氣浮與常規(guī)兩級(jí)沉降處理工藝對(duì)比可節(jié)省一次性投資114萬(wàn)元。

3.2藥劑費(fèi)用后評(píng)價(jià)

3.2.1、絮凝劑

一是浮選絮凝與沉降絮凝相比，由于去除方向不同，藥劑有所差異。以新肇聯(lián)、杏西聯(lián)應(yīng)用實(shí)例，沉降絮凝用有機(jī)絮凝劑分子量較大，而浮選絮凝有機(jī)絮凝劑分子量較小。

二是浮選絮凝與沉降絮凝相比，可節(jié)省藥劑投加量。沉降絮凝投加濕劑329mg/L，浮選絮凝投加干劑22.9mg/L。

三是浮選絮凝與沉降絮凝相比，無(wú)機(jī)與有機(jī)絮凝劑加藥比不同。對(duì)比浮選絮凝與沉降絮凝，浮選絮凝有機(jī)絮凝劑所占藥劑比重較高。

氣浮技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用無(wú)機(jī)絮凝劑與有機(jī)絮凝劑加藥比為新肇24：1，而常規(guī)絮劑沉降無(wú)機(jī)絮凝劑與有機(jī)絮凝劑加藥比為40：1或60：1。

四是浮選絮凝與沉降絮凝相比藥劑成本相差不大，與沉降絮凝相比浮選絮凝噸水加藥成本可降低0.02元。

3.2.2、殺菌劑

一是與常規(guī)殺菌劑相比，二氧化氯對(duì)菌類殺滅和剝離效果較好，具有長(zhǎng)程殺菌作用，其中硫酸鹽還原菌殺滅效果最佳，優(yōu)于腐生菌和鐵細(xì)菌。

二是二氧化氯可去除注水系統(tǒng)中的硫化物，對(duì)注水井降壓、改善吸水指數(shù)上有積極作用。

三是二氧化氯殺菌與常規(guī)殺菌相比噸水藥劑成本較低，噸水處理成本0.09元，常規(guī)殺菌噸水處理成本按0.53元計(jì)，可節(jié)省0.44元。

3.2.3 降壓效果評(píng)價(jià)

2011年1月至2013年，共有8口常開(kāi)清水井和7口常開(kāi)污水井，做平行對(duì)比清水平均注水壓力上升趨勢(shì)要高于污水井平均注水壓力上升趨勢(shì)。

3.2.4 腐蝕性能后評(píng)價(jià)

新肇聯(lián)采出污水PH值為8.4-8.5，屬于高堿度污水。在堿性條件下，高pH值的采出水能使金屬表面能形成更為堅(jiān)固的、穩(wěn)定性強(qiáng)的鈍化膜，從而能減小二氧化氯對(duì)設(shè)備及管線的腐蝕。

檢測(cè)注水井井口余氯控制0.04-0.05mg/L時(shí)，二氧化氯的平均腐蝕率在0.064-0.087mm/a之間，下步將跟蹤平均腐蝕率檢測(cè)結(jié)果進(jìn)一步優(yōu)化余氯控制值。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)氣浮、二氧化氯殺菌技術(shù)在短流程處理工藝上的后評(píng)價(jià)效果分析，可以看出，氣浮、二氧化氯殺菌技術(shù)達(dá)到了較好的改善水質(zhì)和殺菌的效果，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

一是斜板溶氣氣浮技術(shù)、二氧化氯殺菌技術(shù)在短流程處理工藝上具有應(yīng)用效果和成本上的優(yōu)勢(shì)，可進(jìn)一步推廣應(yīng)用該技術(shù)。

二是二氧化氯對(duì)菌類殺滅和剝離效果較好，具有長(zhǎng)程殺菌作用，其對(duì)硫酸鹽還原菌殺滅效果最好，優(yōu)于腐生菌和鐵細(xì)菌。

三是二氧化氯可去除注水系統(tǒng)中的硫化物，對(duì)注水井降壓、改善吸水指數(shù)上有積極作用。