CAF渦凹氣浮在煉油廢水預處理中的應用

盧婷婷 吳金亮 楊學遠

陜西延長石油（集團）有限公司永坪煉油廠

前言

氣浮凈化工藝能有效去除污水中的石油類物質和固體物質，被廣泛用于石化污水生化處理前的預處理工藝段。它是利用高度分散的微氣泡作為載體粘附廢水中的懸浮物，使其密度小于水而上浮到水面以實現同液分離過程。渦凹氣浮工藝采用機械曝氣與化學絮凝相結合的原理處理水質不同的各類污水，是目前普遍采用和推廣的一種投資少、效率高、處理成本低、效率好的污水處理設備。

一、渦凹氣浮工藝原理

經預處理后的污水流入有曝氣機的氣浮箱，曝氣機將“微泡”直接注入污水中而不需要事先進行溶氣，然后通過散氣葉輪把“微泡”均勻的分布于污水中，污水在上升的過程中通過充氣段與微氣泡充分混合，形成浮渣上浮至污水表面，由連續運轉的刮板進行刮渣至收渣管，螺旋推進器將浮渣送至排渣管進入污泥處理系統。

工藝原理如圖1所示：

圖1 渦凹氣浮工藝原理

二、渦凹氣浮的應用

二污水處理場負責全廠污水處理，由于近年來污水成份越來越復雜，污水中的乳化油、懸浮物、COD含量等污染物逐年增加。為提高外排污水合格率，于2008年對污水預處理系統進行改造。通過分析，現有的加壓溶氣氣浮預處理系統易造成壓力釋放器的堵塞和結垢，日常維護較為困難，進而影響到加壓溶氣氣浮的處理效果，造成浮選出水合格率時高時低，進而影響生化處理及總排出水達標排放。經過多方面的比較論證，最終在原有流程的基礎上加入渦凹氣浮工藝。原預處理流程如圖2。

圖2 改造前污水預處理工藝流程

1.工程改造

該套CAF渦凹氣浮裝置于2009年完工，污水預處理部分設計水量為200m3/h，污水通過泵提升至調節罐，經隔油后進入CAF渦凹氣浮系統預處理，與高效混凝劑(改良型聚合氯化鋁，下同PAC)、高分子有機絮凝劑(聚丙烯酰銨，下同PAM)混合后依次進人二、三級氣浮池，三級氣浮出水再進人生化處理系統。渦凹氣浮、二級氣浮、三級氣浮浮渣經排渣管道送入污泥處理系統。其工藝流程如圖3。

圖3 改造后污水預處理工藝流程

2.渦凹氣浮調試

改造完成后，渦凹氣浮系統進水運行。在不投加藥劑的條件下觀察氣浮效果，微氣泡大量產生，浮渣顯得疏散。在經過靜態試驗初步確定藥劑用量后，對氣浮系統投加藥劑，觀察并測定進出水水質。結果表明，隨著藥劑用量的增加，石油類的去除率逐漸上升。

3.運行階段存在問題及原因分析

（1）PAC加藥管線腐蝕

由于PAC投加濃度大，溶解性差，易沉積，易對設備、管線造成腐蝕，增加設備的維護難度。在實際運行中，多次出現因加藥管線腐蝕泄露影響正常加藥的情況。

（2）渦凹氣浮機結垢

由于污水中一般會含有相當比例的Ca2+、SO42-，而且在氣浮過程中會投加一些浮選藥劑，渦凹氣浮系統運行一段時間后，氣浮機輪、軸承處附著一層垢，會使氣浮系統的效率降低。將垢清除后，恢復正常。

4.優化、改造

（1）PAC加藥管線改造

為解決加藥管線易腐蝕的問題，將PAC加藥管線由DN40無縫鋼管改造成DN40的內襯管。

（2）渦凹氣浮機故障處理

為了解決氣浮機的結垢問題，將定期進行葉輪清理，同時減少渦凹氣浮無機聚合鋁藥劑的使用量，增加有機絮凝劑的使用量，渦凹氣浮機結垢的現象大為減少。

結論

1.渦凹氣浮工藝作為一種高效的氣浮工藝，在水處理、污泥處理方面有著廣闊的應用。CAF渦凹氣浮裝置投用后，二級氣浮進水油含量28.63mg/L，去除效果明顯，有效改善了浮選出水水質，對后續設施提高處理效果奠定了基礎。

2.氣浮效果的好壞除了受氣浮設備性能的影響外，還與藥劑的投加量有關。絮凝劑投加量并不是越多越好。經過調試運行，根據來水水量大小，及時調整藥劑投加量，控制PAC單耗為0.145 mg/L，PAM單耗為0.015mg/L，處理效果最佳。

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