文昌氣田生活污水處理裝置沉渣控制與處理

虞聲明 陶亮

摘? 要：目前海洋環境保護的力度正日益加強，海上生活污水的處理標準和要求也變得越來越高。生活污水的處理技術正在快速發展，然而無論是何種處理技術，沉渣處理都是一個巨大的難題。沉渣處理的效果對于設備性能和處理效果都有著重要的影響。文昌9-2/9-3中心平臺在設計之初就提出了沉渣處理的理念，并針對其設計了多重處理方法，在設備調試和實際使用中，取得了比較突出的效果，為生活污水處理裝置長期穩定運行積累了寶貴的經驗。

關鍵詞：生活污水;沉渣;曝氣;沖洗;沉淀

中圖分類號：U664? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

0 引言

隨著人們對海洋環境保護力度的逐漸加強，對于海上生活污水的處理標準和要求也越來越高。生活污水處理裝置在海上各類裝置中的作用越來越明顯。沉渣對于處理裝置的設備使用性能、污水的處理效果都有著巨大的影響。

文昌9-2/9-3中心平臺根據沉渣產生的類型，采用不同的方法來處理，主要包括：源頭控制、裝置結構調整和改良沖洗裝置。經取樣化驗，發現相對于從前的生活污水處理裝置，在沉渣處理效果方面有了極大的提高。

1 生活污水的組成

1.1 廚房灰水

廚房灰水主要是指廚房洗滌水，主要包括油脂類物質、洗滌劑和廚房沉渣。其中廚房的沉渣主要包括：蔬果沉渣、肉類沉渣和骨頭渣。

1.2 洗滌灰水

洗滌灰水指的是洗漱間和洗衣間的洗滌污水，主要包括油脂類物質、洗滌劑、污泥和毛發。洗漱灰水中的毛發處理是一個重要的難題。

1.3 廁所黑水

廁所黑水是指廁所的沖廁污水和糞便，是生活污水的主要組成部分，也是處理的重點，主要污染物是人體排泄物和衛生紙。這類污染物易形成黏度較高的污泥沉積在裝置底部。

2 沉渣對污水處理效果的影響

生活污水沉渣種類繁多，堆積后會影響系統設備的處理性能和污水處理的效果。針對其組成成分的不同，其產生的主要影響包括：

2.1 廚房灰水

廚房污水的沉渣主要包括：蔬果沉渣、肉類沉渣和骨頭渣。蔬果沉渣因其比重較低，會懸浮在裝置內部，所以不太容易被吸入粉碎泵進行粉碎;肉類沉渣會造成COD和BOD的升高，影響處理效果;骨頭沉渣因為其硬度較高，比較難粉碎，而且易造成粉碎泵葉片損壞和管線堵塞。

2.2 洗滌灰水

洗滌灰水的沉渣主要是污泥和毛發。污泥會沉積在裝置底部，堵塞曝氣盤的氣孔，影響設備曝氣性能。毛發在生活污水處理裝置中很難得到有效的處理，既無法粉碎，又無法像其他污染物一樣降解反應，非常容易堵塞曝氣盤的氣孔和其他的儀器設備，造成一些意想不到的故障。

2.3 廁所黑水

廁所黑水的沉渣主要是人體排泄物形成的污泥，此類污泥具有黏度高、不容易降解的特性，在設備底部沉積后，不容易被沖洗而且很容易造成內部器件的結垢，尤其會造成曝氣盤的堵塞，影響系統的曝氣功能。污泥的存在同時會造成生活污水COD、BOD、大腸桿菌等參數的超標。以上的這些沉渣如果混合在一起，影響會更加嚴重，處理難度也會提高。

3 沉渣控制與處理方法

通過分析生活污水中沉渣的由來和成分，文昌9-2/9-3平臺在生活污水處理系統設計及建造時，便提出了針對沉渣處理的解決方案：

3.1 沉渣源頭控制

3.1.1 廚房灰水沉渣

廚房灰水沉渣的來源的控制方法主要有以下2個方面：

一是廚房地漏升級改造，防止碎渣掉入;二是增加撇油器，撇油器有2個作用，一是撇除廚房灰水中的污油;二是沉渣沉積分離。分離出的沉渣，可以通過上部沖洗口接入水進行沖洗，從下部泄放口進行排渣。撇油器主要結構包括：沖洗管線、液位計、波紋板、呼吸口、排渣口。圖1所示即為波紋板除油設備。

3.1.2 洗滌灰水沉渣

文昌9-2/9-3平臺在洗滌灰水入口增加了2個毛發過濾器。2臺毛發過濾器的濾網數目：4目，過濾精度：4 mm，可以有效地脫除污水中的毛發，經測試毛發脫除率可達95%。

3.1.3 廁所黑水沉渣

廁所黑水沉渣主要是人體排泄物形成的污泥，這部分無法在進入生活污水處理裝置前進行處理，但是通過在下水管線中增加部分格柵，可以有效地阻擋異物進入。

3.2 污水處理裝置結構改造

3.2.1 多腔室隔離處理

文昌9-2/9-3平臺生活污水處理裝置內部共分7個腔室，分別是：調節柜、1#預處理柜、2#預處理柜、3#預處理柜、分離柜、電解接觸柜和清水柜。7個柜子分別實現不同的處理功能，通過重力沉降、粉碎泵切割、曝氣切割、曝氣氧化、汽提、氣浮選等多重作用對沉渣進行處理。

預處理柜對污水在進入電解槽前進行預處理，污水從預處理柜1進入裝置，在預處理柜2中通過氣浮進行初步固液分離。在分離柜中，通過沉淀進行進一步固液分離，將高比重沉渣沉在柜底，清液高位溢流至電解柜。分離柜底部的沉渣定量氣提至預處理柜3，在此柜儲存。此柜底部充入壓縮空氣，使沉渣不會厭氧膨脹。此柜定期排渣，排渣周期一般為2周。經分離柜處理完的污水進入電解接觸柜。在電解接觸柜中進行氧化消毒。電解接觸柜處理完的清水進入清水柜。清水柜設液位傳感器，根據液位控制裝置排放泵自動排放。

3.2.2 曝氣量提高

文昌9-2/9-3平臺生活污水處理裝置設置 2 臺風機。主要作用是向裝置提供預處理所必須的空氣和回流作用的氣源。風機流量、壓力等各項性能參數，相對于過去有了較大提升，而且可以根據不同腔室，控制不同的進氣量，以達到最優化的處理效果。各腔室底部的曝氣盤為新型結構設計，具有氣體分布均勻、曝氣孔不易堵塞的優點，可以穩定高效的地提供曝氣。

3.2.3 底部錐型設計

文昌9-2/9-3平臺生活污水處理裝置內部所有的腔室的底部都設計為錐型，如圖2所示。45°傾角可以讓沉渣更好地聚集在一起，以便于粉碎泵吸入處理和排出。此設計在設備調試和實際使用中都被證實效果很突出，避免了沉渣在裝置內停留時間過長的問題。

3.3 沉渣排放處理

文昌9-2/9-3平臺生活污水處理裝置的沉渣都是不斷地通過汽提儲存于一個預處理柜當中，此柜底部充入壓縮空氣，使沉渣不會厭氧膨脹，定期排渣，排渣周期一般為2～3 周，沉渣排至接駁船。

3.4 沖洗裝置性能升級

自動沖洗管線主要對各柜體底部污泥進行沖洗，防止底部污泥堆積。清洗水由海水入口管接出，設置一個手動隔離球閥及電動閥， PLC控制定時沖洗柜底。在電動閥后設置兩路管線，一路加設增壓泵，可根據沉渣堆積情況，決定是否需要啟動海水增壓泵進行增壓沖洗。

4 控制與處理的效果評析

針對各種控制處理措施，現場做了各類操作調整，并取樣化驗送檢，送檢報告為國家海洋局珠海海洋環境監測中心站出具，采用重鉻酸鉀法分析測試，符合國家標準，結果準確權威。具體分析測試過程、方法及結果如下。

4.1 裝置基礎性能分析

在正常操作使用，對沉渣現場取樣時，可以發現硬渣含量極少，水質較清。

對污水取樣化驗結果顯示：各指標參數都正常，滿足排放要求，其中COD具體化驗結果為419 mg/L。

由此可以確認：經過多層工藝處理后，沉渣處理已經合格。

4.2 沖洗效果分析

啟動粉碎泵充分排渣后，現場確認沒有沉渣排出時，打開沖洗閥進行沖洗排渣，直至水質清澈，現場確認排出沉渣液量約3方。

對生活污水取樣化驗結果顯示：各指標參數都正常，滿足排放要求，其中COD具體化驗結果為381 mg/L。

由此可以表明：設置生活污水處理裝置的內部沖洗裝置，可以有效地提高污水處理效果，對沉渣處理也有著顯著的效果。

4.3 增壓沖洗裝置的效果分析

沖洗閥打開沖洗干凈后，現場確認沒有沉渣排出時，啟動海水增壓泵再次沖洗排渣，直至水質清澈，現場確認排出沉渣液量約2方。

生活污水取樣化驗結果顯示：各指標參數都正常，滿足排放要求，其中COD具體化驗結果為63 mg/L。

由此可以確認，沖洗管線效果良好，啟動增壓泵后更是可以將死角的沉渣盡數排出。

5 結語

通過實驗和分析，該生活污水處理裝置對于沉渣的控制和處理有著較好的使用效果。不僅可以保持生活污水處理裝置的長期穩定運行，更可以提高污水處理效果，各項海洋環保參數控制效果突出。避免了沉渣處理不徹底對設備穩定運行和污水處理效果的不良影響。對海上裝置的生活污水處理提供了一種有效的解決方案。

參考文獻

[1]金星，黃紅梅，黃國衛.船舶黑、灰水處理及回用[J].江蘇船舶，2012，29（2）：1-3.