除油-氣浮-A/O-膜池工藝處理芳烴含油污水實例及優勢分析

  石油化工企業含油污水具有水量波動大、水質波動頻繁、污染物成分非常復雜的特點，其中含有大量的油、硫化物、揮發酚等有毒有害物質，COD和氨氮的含量也較高。該污水使用常規方法難以處理，而直接排放將對環境造成極大的危害。

現今環保要求日趨嚴格，國家倡導循環經濟，回用已成為石化行業污水處理的主流，也是降低噸油水耗和實現企業節水減排行之有效的措施。芳烴含油污水處理工藝的正確選擇，是關系到污水處理裝置能否正常運行的關鍵，也是控制投資實現經濟運行的關鍵。關于該含油廢水的處理，國內外已有不少報道，目前通常采用“隔油+氣浮+生化”處理工藝。

根據近年來對石油化工類企業污水處理場的調研結果，介紹了寧波中金石化有限公司芳烴含油污水的處理工藝，該工程采用除油-氣浮-A/O-膜池的處理工藝。實際運行結果表明，該工藝可以有效地處理芳烴含油污水，出水能夠達到廠區循環水補水水質要求。COD平均去除率達到96.9%，氨氮的平均去除率達到99%，總氮的平均去除率達到72%。出水油質量濃度在1 mg/L以下，硫化物質量濃度在0.2 mg/L以下。本案例可為今后類似項目工藝方案選擇和確定提供參考。

1污水來源與水質

污水來源為寧波中金石化有限公司芳烴項目含油污水。污水水量為300 m3/h(7 200 m3/d)。本項目共設兩個污水進水調節罐，調節罐實際進水水質從2017年1月1日到2017年4月30日共120 d內實測數值范圍、日平均值及工程設計的進水水質見表 1。

表 1 芳烴含油污水監測進水水質及設計進水水質

由表 1可以看出，設計所取的主要污染指標滿足實際運行控制。設計輸入取值合理。

2工藝介紹

2.1工藝流程

項目工藝流程見圖 1。

圖 1 芳烴含油污水處理工藝流程

2.2主要工藝單元

(1) 調節罐。本工藝共設調節罐2個，單罐容積5 000 m3;調節罐中設收油器和刮泥機。主要功能是調節水量、水質的同時去除污水中的部分浮油和懸浮物。

(2) 除油器。除油器采用臥式除油器，主要功能是進一步去除浮油。除油器選用2臺，單臺處理能力150 m3/h，外形尺寸D 2.4 m×5.8 m。

(3) 氣浮裝置。氣浮裝置包括渦凹氣浮和溶氣氣浮。主要功能是除油和懸浮物，確保后續生化工藝的進水水質穩定。渦凹氣浮單臺處理能力150 m3/h，外形尺寸4 m×10 m×2.5 m;溶氣氣浮單臺處理能力150 m3/h，外形尺寸4 m×12 m×2.5 m。

(4) A/O池及膜池。A/O池設1座，共2列，按浸沒式MBR工藝設計，采用膜池與生化池合建?；亓骱褪Ｓ辔勰嗯欧啪O在膜池內。MBR膜采用PVDF材質的進口中空纖維膜。運行采用出水+反洗的方式。池體尺寸40 m×30 m×6.5 m。主要工藝參數：膜面積15 000 m2，污泥質量濃度6 000 mg/L，混合液回流比250%，污泥齡30 d，曝氣風量110 m3/min(包括膜吹掃)，生化池采用微孔曝氣，膜區采用穿孔管曝氣。

(5) 污泥、油泥處理系統。污泥、油泥處理系統包括污泥濃縮和脫水系統。污泥濃縮采用重力濃縮，設污泥濃縮罐2個，單個容積200 m3;脫水采用離心脫水機，選用1臺臥式離心脫水機，處理能力10 m3/h;脫水后污泥含水率小于75%。

(6) 加藥裝置。加藥裝置包括堿投加裝置1套，堿儲罐容積30 m3;磷投加裝置2套，每套容積10 m3;PAC投加裝置2套，每套容積6 m3;PAM投加裝置1套，容積1 500 L。堿、磷投加位置為生化處理單元，PAC和PAM投加位置為氣浮裝置。

3工程運行數據

3.1出水水質要求

芳烴含油污水處理后出水要求回用作為循環水的補充水，設計的主要水質指標要求見表 2。

表 2 芳烴含油污水作為循環水補水回用水質要求

3.2COD去除情況

本研究選取從2017年1月1日到2017年4月30日共120 d的監測數據進行分析。該運行期間進水COD 268.5~1 080 mg/L，平均447.7 mg/L;出水COD 3~55 mg/L，平均14 mg/L，COD的平均去除率為96.9%。運行結果如圖 2所示。

圖 2 芳烴含油污水COD去除情況

3.3NH3-N去除情況

從2017年1月1日到2017年4月30日共120 d的運行數據來看，該運行期間進水NH3-N為12.74~51.38 mg/L，平均25.7 mg/L;出水NH3-N為0.05~1.2 mg/L，平均0.25 mg/l，NH3-N的平均去除率為99%。運行結果如圖 3所示。

圖 3 芳烴含油污水NH3-N去除情況

3.4總氮去除情況

從2017年1月1日到2017年4月30日共120 d的運行數據來看，該運行期間進水TN為22.44~62.11 mg/L，平均38.65 mg/L;出水TN為5.12~19.79 mg/L，平均10.79 mg/L，TN的平均去除率為72%。運行結果如圖 4所示。

圖 4 芳烴含油污水TN去除情況

3.5油去除情況

從2017年1月1日到2017年4月30日共120 d的運行數據來看，該運行期間進水油質量濃度為5.74~344.59 mg/L，平均49.88 mg/L，出水油質量濃度在1.0 mg/L以下，平均去除率為99.5%。運行結果如圖 5所示。

圖 5 芳烴含油污水油去除情況

3.6硫化物去除情況

系統出水硫化物質量濃度全部在0.2 mg/L以下。

4技術經濟分析

本項目工程建設投資8 699萬元，其中設備購置費4 070萬元，建筑工程費2 706萬元，材料費1 134萬，安裝費790萬元。以MBR池代替了傳統的“二沉池+BAF+砂濾+活性炭”，一次性投資節省了約300萬元。

占地面積方面，MBR的使用使得占地面積節省了1/4。

在運行成本上，項目建成后運行的主要成本是電費和藥劑費，經統計計算，該項目的運行成本為2.89元/m3。項目所在園區的排污費是9.85元/m3，外購生產用新鮮水價3.3元/m3，項目建成后，污水100%實現回用，因此產生的經濟效益：(9.85+3.3-2.89)×7 200=73 872元/d，折合2 659萬元/a，經濟效益非?？捎^。

5結論

(1) 本項目實際運行結果表明，預處理+MBR工藝對芳烴含油污水中COD、氨氮、總氮、油及硫化物等污染物有良好的去除效果。COD平均去除率達到96.9%，氨氮的平均去除率達到99%，總氮的平均去除率達到72%。出水油質量濃度在1 mg/L以下，硫化物質量濃度在0.2 mg/L以下。

(2) 對于芳烴含油污水采用預處理+MBR的處理工藝，出水能夠達到廠區循環水補水水質標準。

(3) 芳烴含油污水經處理后可以100%回用于生產，產生的經濟效益非?？捎^。