非放射性含油廢水處理系統失效原因分析

陸佳佳

山東核電有限公司

非放射性含油廢水處理系統失效原因分析

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含油廢水處理系統作為電廠非放射性廢水處理系統的重要組成部分，系統的可靠性與否對電廠的廢水處理有著重要的意義。本文參考海陽核電含油廢水處理系統失效事件，對系統失效原因進行分析，避免同類事件的發生，確保系統正常運行。

含油廢水；可靠性；失效

引言

海陽核電含油廢水處理系統自調試完成、投入使用后，系統運行狀態一直良好，含油廢水經過處理后，水中含油量均能滿足排放要求。2017年5月，在執行含油廢水處理工藝時，發現處理后的廢水含油量超標，執行再循環操作后，處理后的廢水水質仍然不能滿足系統排放要求，嚴重影響了機組含油廢水處理能力。

1.含油廢水處理工藝概述

海陽核電含油廢水處理系統作為非放射性廢水處理系統的一個重要子系統，其執行含油廢水收集、處理的功能。廠房來的含油廢水經過油水分離器和精濾器的處理后，廢油和廢水進行分開存儲，處理后的廢水含油量如小于3ppm，滿足排放標準則執行外排功能；如水中含油量不合格，則進行循環處理直到滿足排放要求為止。(見圖1)

2.油水分離器失效分析

海陽核電在執行正常的含油廢水處理系統工藝時，發現處理后的廢水含油量超標，執行再循環操作，水質結果仍然不滿足系統排放要求，初步分析為系統關鍵設備油水分離器失效，導致油水分離效果不滿足要求。油水分離器和精濾器作為含油廢水處理系統的關鍵設備，設備的可靠性極大程度的決定了系統的可靠性。

2.1 油水分離器原理

油水分離器作為油水分離的主要設備，利用油和水兩相液體的若干物理屬性，結合特殊的結構設計，使得油水迅速、高效的分離。油水混合液進入油水分離器后，利用“細小油滴在一定流速下會因張力的作用互溶聚集”、“油和水是互不相溶的介質”和“油油親合力遠大于油水親合力”等原理，對油和水進行粗分離和精分離，達到最后的油水徹底分離的目的。其能夠實現污水含油量在0～100%之間的穩定工作。

圖1

2.2 油水分離器功能再驗證試驗

1、試驗初始條件的建立

為驗證油水分離的功能特性，實現設備的最初條件，對油水分離器進行定期排渣和反沖洗，油水分離器底部的雜質通過排渣過程進行外排，確保油水分離器內部無異物影響。利用干凈水源對油水分離器進行反沖洗，反沖洗用的干凈水源從設備底部進入，實現對受污染的油水分離器水區的清理功能，確保油水分離器的水區未受油污染，不影響后期的功能驗證試驗。

將油水提升泵入口插入裝有干凈水源的水箱，啟動油水提升泵利用干凈水源對油水分離器入口管道、泵體內部及設備內部進行再次清洗，確保油水分離器不受泵體、管道內的異物影響。

2、油水分離器的100%含油量驗證試驗

拆除油水提升泵入口管道，安裝臨時軟管，將該軟管插入油桶中，啟動油水提升泵，隨著進油量的增加，定期在油水分離器出口進行取樣化驗，確認最終水質的含油量。(見圖2)

圖2

3、試驗分析

油水分離器進行純油驗證試驗時，試驗初期隨著注油量的增加，油水分離器出口取樣值呈上升趨勢(從1.98PPm—3.006 PPm—3.9 PPm—4.695 PPm)，在該階段中油水分離器正在建立油區，同時將油區中的廢水排擠出來，出口水中油含量處于上升階段。(見圖3)

圖3

圖4

圖5

后期隨著注油量的進一步增加，油水分離器的出口含油量呈平穩趨勢，在該階段油水分離器油區已建立完成，油水分離器的出口含油量達到了一個飽和值，油水分離器出口油水含量穩定，符合5±0.5PPm的要求。(見圖4)

油水分離器出口含油量隨著注油量的增加而增大，但是最終會趨于一個飽和值，且該飽和值在廢水處理要求以下。

試驗驗證了油水分離器能夠處理含油量0～100%之間的含油廢水，且能夠將含油量降低到設計要求內，油水分離器的出口含油量較低，通過精濾器后能夠確實保證廢水中的含油量降到0.3ppm以下。(見圖5)

3.含油廢水處理工藝失效分析

根據油水分離器的驗證試驗，說明系統油水分離功能失效并不主要因為油水分離器失效導致，針對現場實際情況，最終的含油廢水處理工藝失效可能存在以下原因：

1 含油廢水的長期存儲引起水中介質變質。含油廢水長期存放，水中油存在乳化的可能，而油水分離器設計上不能處理乳化油，從而導致系統功能失效。需要定期對含油廢水進行處理，避免廢水長期存放影響水中油乳化。

2 含油廢水中的雜質含量大，進入油水分離器后充填水區和油區，從而影響油水分離器的分離功能。需要定期對油水分離器進行排渣操作，控制非放射性含油廢水中的雜質含量，因為油水分離器正常運行期間，必須滿水運行，所以排渣時間不能太長，如果太長會導致水區受污染，而影響油水分離效果，建議排渣時間定在30s之內。

3 油水分離器的水區受污染，油黏貼在水區設備表面上，廢水進入水區攜帶著設備表面黏貼的油出來，從而導致油水分離器的出口含有一定量的廢油，影響廢水出口含油量。需要定期利用干凈水源對油水分離器進行反沖洗，最好是從設備底部進入，對水區設備表面進行清理，確保水區不受污染。

4 含有清潔劑等化學試劑的廢水進入含油廢水中，導致化學試劑破壞水中油的特性，而油水分離器的分離原理是物理分離，主要是根據油水密度差原理進行油水分離，如果水中油受到化學試劑的破壞，會導致油水分離器的油水分離功能下降。需要管控含油廢水的上游來源，禁止化學試劑進入含油廢水中，從而影響油水分離器的分離功能。

[1]生物技術在含油廢水處理中的應用標準體系建立探索[J].田騰.中國標準化.2017(16)