含油污水處理工藝設計

李雪，黃睿

含油污水處理工藝設計

李雪，黃睿

（1. 遼寧省石油化工規劃設計院有限公司，遼寧 沈陽 110000；2. 中化環境科技工程有限公司，遼寧 沈陽 110000）

含油污水的油主要以浮上油和分散油的形式存在，處理工藝應以物化法為主。本設計采用以“隔油-氣浮”為主的物化處理工藝，去除含油污水中的主要污染物。

高效除油； 一級氣浮； 二級氣浮； 核桃殼過濾；控制方式

含油污水主要污染物為殘留在水中的油品，主要污染因子為石油類和COD。以某市海港工業區公共液體石化倉儲廢水處理項目為例，本項目含油污水具有間隙排放、排水量變化大和含油濃度高等特點，同時考慮到排放量相對較大的碼頭壓艙水以海水為主，故本項目含油廢水采用物化處理系統進行處理。油在水中一般以下列3種形式存在：

（1）浮上油，指油粒粒徑大于50 μm，靜止一段時間能自行上浮的油；

（2）分散油，指油粒粒徑為10~50 μm，分散于水中，經較長時間靜置能上浮的油；

（3）乳化油，指油粒粒徑為10 μm以下，靜置不會上浮的油，一般是因使用表面活性劑或機械作用使油乳化所形成穩定的分散體系，污水呈乳濁狀。

本項目含油污水的油主要以浮上油和分散油的形式存在，處理工藝應以物化法為主。擬采用以“隔油-氣浮”為主的物化處理工藝，去除含油污水中的主要污染物。

1 工藝流程

1.1 高效除油系統

本項目含油污水以浮上油、分散油為主，污水經污水儲存池內提升后進入高效除油罐，經過一段時間的靜置后，通過重力的篩選作用，絕大多數的浮油和部分分散油上浮到水面，然后用刮油機和收油管將表層的浮油分離出水體。分離的油經管道輸送至儲油池后回收利用。高效除油罐處理出水經1#中間水池進入一級氣浮機來進一步除油。

1.2 一級氣浮系統

1#中間水池收集高效除油罐出水后，通過一級提升泵提升至一級氣浮機進行處理。同時在管路上的靜態混合器中投加混凝劑PAC，使水中的部分分散油、乳化油和其他污染物形成微小絮體，然后投加絮凝劑PAM，使混凝階段形成的微小絮體凝聚成大絮體，并提高礬花強度，提高氣浮的去除效果。

氣浮設施采用溶氣氣浮法，溶氣水在污水中釋放后，形成許多小氣泡黏附污水中的乳化油或懸浮物，形成水、氣、絮狀物的三相體系，疏水的絮狀物與氣泡結合浮出水面，然后用刮板將浮渣排入浮渣槽，經浮渣管排入浮渣儲池，處理后的污水通過溢流堰和出水管進入2#中間水池。

1.3 二級氣浮系統

2#中間水池收集一級氣浮機出水，通過氣浮提升泵提升至二級氣浮機進行處理。同時在管路上的靜態混合器中投加混凝劑PAC，使水中的部分分散油、乳化油和其他污染物形成微小絮體，然后投加絮凝劑PAM，使混凝階段形成的微小絮體凝聚成大絮體，并提高礬花強度，通過兩級氣浮提高污染物去除效果。

1.4 核桃殼過濾除油系統

經兩級氣浮后，水質達標時可以直接排放。同時設置保障設施——核桃殼過濾器，對出水進行實時監測，若兩級氣浮后水質仍超標，通過水泵提升至核桃殼過濾器過濾。核桃殼過濾器是利用濾料對油的攔截作用和凝聚作用進一步去除污水中的油，以確保出水的達標排放。

1.5 浮渣處理系統

兩級氣浮產生的浮渣排放至浮渣儲存池，經浮渣沉降槽沉降后，通過污泥脫水機脫水后外運。

2 主要設備介紹

2.1 污水儲存池

污水儲存池用來收集儲存污水，用以后續單元處理。

2.2 調節池

調節池是用以均衡進水水質以及進、出水流量的構筑物。進水的分布很不均勻，水量波動較大，對后續處理系統正常發揮及穩定運行都十分不利，因此設置足夠池容積的調節池對水質水量進行有效的均質均量，保證水質水量的充分均衡，減輕后續處理的沖擊負荷。

2.3 高效除油罐

含油污水進入高效除油罐，進水中的輕油滴在浮力作用下上浮，并且聚集在池的表面，通過池面的集油管收集浮油。收集到的浮油應考慮回收利用。

2.4 1#中間水池

保證污水停留時間在1.5 h以上。

2.5 一級氣浮機

含油污水經高效除油罐去除了大部分浮油及粗分散油，但仍含有一定量的乳化油，進入氣浮機進一步除油處理。由于隔油后水體中污染物往往以膠體態存在，存在界面特性、乳化特征等方面的差異，使得氣浮藥劑對處理效果的影響特別大。特別是當水體中存在較多極性物質時，分離效果會比較差。在進入氣浮機前投加的氣浮藥劑應具有較強的破乳、除油、除懸浮物等功能，藥劑采用聚合氯化鋁（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM）。氣浮機由混合反應段、溶氣系統（氣液混輸泵、溶氣罐、溶氣釋放裝置）、池體、接觸區、分離區（包括集渣區、布水區、分離區、集水區、集泥區）組成。含油污水與通過釋放器進入接觸區的回流溶氣水及其釋放的微氣泡充分混合，SS、油滴與微氣泡結合形成氣浮體，進入布水區，此時較大的氣浮體迅速上升至集渣區，集渣區的浮渣排至油泥浮渣池進行后續處理。較小的氣浮體進入分離區，根據淺池原理被去除。密度較大的SS將下沉至氣浮裝置底部，通過刮泥機將其排至油泥浮渣池。處理后的污水以30%~40%回流形成溶氣水回到系統中，出水自流至2#中間水池。

2.6 2#中間水池

保證污水停留時間在1.5 h以上。

2.7 二級氣浮機

經一級氣浮機除油后，為保證處理效果，增加二級氣浮機，進一步除油處理。在進入氣浮機前投加的氣浮藥劑應具有較強的破乳、除油、除懸浮物等功能，藥劑采用聚合氯化鋁（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM）。氣浮機由混合反應段、溶氣系統（氣液混輸泵、溶氣罐、溶氣釋放裝置）、池體、接觸區、分離區（包括集渣區、布水區、分離區、集水區、集泥區）組成。含油污水與通過釋放器進入接觸區的回流溶氣水及其釋放的微氣泡充分混合，SS、油滴與微氣泡結合形成氣浮體，進入布水區，此時較大的氣浮體迅速上升至集渣區，集渣區的浮渣排至油泥浮渣池進行后續處理。較小的氣浮體進入分離區，根據淺池原理被去除。密度較大的SS將下沉至氣浮裝置底部，通過刮泥機將其排至油泥浮渣池。處理后的污水以30%~40%回流形成溶氣水回到系統中，出水自流至3#中間水池。

2.8 3#中間水池

保證污水停留時間在1.5 h以上。

2.9 核桃殼過濾器

為保證出水水質達標排放，設置保障設施——核桃殼過濾器，對出水進行實時監測，若兩級氣浮后水質仍超標，通過水泵提升至核桃殼過濾器過濾。核桃殼過濾器是利用濾料對油的攔截作用和凝聚作用進一步去除污水中的油，以確保出水的達標排放。

2.10 出水池

保證污水停留時間24 h以上。

3 自控系統

3.1 供電電源

采用380 V 50 Hz/220 V 50 Hz低壓電源供電，由低壓配電柜分配至各處理單元設備。

3.2 設備啟動和控制方式

本系統中的污水泵和鼓風機采用軟啟動外，其余設備均直接啟動。主要工藝設備都設置自動和手動兩種控制方式。自動方式時由PLC控制，手動方式時在機房控制箱上操作，通過選擇開關進行轉換，選擇開關安裝在就地控制箱上，手動方式優先于自動方式。

3.3 電線纜敷設及設計

電纜按技術先進、經濟合理、安全適用、便于施工和維護的原則進行設計。根據設備容量額定電流，并按電機運行時電壓降在5%內及電機啟動時啟動設備的母線電壓降在15%內選擇電纜截面。

室內電纜敷設采用穿管或橋架沿墻敷設，在電纜溝內沿角鋼支架敷設；室外電纜敷設采用電纜溝與直埋相結合的方式，在電纜溝內沿角鋼支架敷設，過道路穿鋼管保護。

3.4 接地保護

本工程采用TN-S制接地系統，電氣、儀表采用共同接地體，接地電阻≤1 Ω。所有構筑物的電源進線設重復接地裝置，接地電阻≤1 Ω，盡可能利用基礎鋼筋網作為自然接地體。

4 結 論

由于洗罐廢水和含油初期雨水等具有間斷排放、一次性排放量很大等特點，為了不影響港口及罐區的正常運轉，并降低污水處理廠的運行負荷，設置可以容納單次最大排放量的污水調節池，按照最大排放量的出現頻度，設置合適的處理周期，然后分配到小時進行連續處理。最終確定含油污水設計處理能力250 m3/d，主要污水污染物石油類≤ 5 000 mg/L，COD≤3 000 mg/L。該系統已投產運行，出水排放指標執行《污水綜合排放標準》（地方標準）。出水水質排放指標為：石油類≤50 mg/L，COD≤1 000 mg/L

［1］DB12/356-2008，污水綜合排放標準[S].

［2］蔣書明.淺談含油污水處理工藝及關鍵技術[J].化學工程與裝備，2019（9）：266-267.

Design of Oily Wastewater Treatment Process

（1. Liaoning Petrochemical Planning and Design Institute Co., Ltd., Liaoning Shenyang 110000, China; 2. Sinochem Environmental Technology Engineering Co., Ltd., Liaoning Shenyang 110000, China）

The oil in oily sewage mainly exists in the form of floating oil and dispersing oil, and the treatment process should be based on physicochemical method. In this design, the physicochemical treatment process with "oil separation and air floatation" was adopted as the main method to remove main pollutants in the oily sewage.

high efficiency oil removal; primary air flotation; secondary air flotation; walnut shell filtration; control mode

沈陽工業大學科研成果介紹

反電暈強化低溫等離子體催化降解 VOCs 技術

適用范圍：石油化工等行業 VOCs，惡臭、餐飲油煙及室內空氣污染。

參照標準：飲食業油煙排放標準（試行）（GB18483-2001）。

技術優勢：

通過在蜂窩狀催化劑上實現反電暈放電，并在中間輔以網電極限制電流的發展，強化催化劑表面和蜂窩孔道內低溫等離子體的發生和均勻分布，低溫等離子體中的高能活性粒子一方面與吸附在催化劑表面的 VOCs 發生反應，另一方面通過進一步結合形成長壽命的活性物質來誘發發生在催化劑表面的催化反應過程，來實現 VOCs 的降解與去除；流程短、易控制、適用范圍廣；處理效率高、能耗低、副產物少。

專利情況：

廚房油煙深度凈化處理的方法（ ZL201310344976.6 ）餐飲油煙一體化處理系統（ZL201320726903.9）。

聯系人：梁吉艷

電話：024-25497158，E-mail：liangjiyan2005@126.com

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1004-0935（2020）04-0420-03

2019-12-31

李雪（1983-），女，滿族，工程師，遼寧省沈陽市人，2010年畢業于沈陽化工大學化學工程與工藝專業，現從事化工工藝管道設計工作。

黃睿（1982-），男，漢族，工程師，研究方向：化工儀表自動化。