孤東污水處理廠氣浮選系統(tǒng)優(yōu)化改造實例

王 楊 何海龍 張 劍 韓 卓 席 琦

（1.勝利油田技術檢測中心，山東 東營 257000；2.勝利油田采油工藝研究院，山東 東營 257000）

隨著油田三次采油技術的大量應用，孤東污水處理廠來水水質逐年惡化，特別是其中以HPAM 為代表的大分子有機質的增多，造成了此類污水越來越難以處理，同時由于孤東污水處理廠運行多年，主要設備（特別是氣浮選段）均存在不同程度的老化，目前，孤東污水處理廠氣浮段存在處理效率日漸降低、處理能力不足的特點。針對這一情況，經(jīng)過調研和反復研究，在保證經(jīng)濟性和可行性的前提下，對孤東污水處理廠氣浮段各主要設備、流程和工藝進行了改造和強化。經(jīng)過近一年多的實際運行，改造后氣浮段處理工藝處理能力顯著提高，各主要設備運行穩(wěn)定，非正常工況率降低，污水廠總體出水水質達到了《山東省海河流域水污染物綜合排放標準》的一級標準。

1 優(yōu)化改造方案

根據(jù)現(xiàn)狀調查、污水廠實際情況和工藝要求，對氣浮選段工藝流程提出了以下改造措施。

1.1 設備改造

針對設備故障非正常工況率高的問題，分別對故障率較高的浮球、空壓機和釋放器的使用情況進行了詳細的調研分析。

（1）浮球

由于孤東采油污水具有高含氯的特點，浮球極易腐蝕損壞，而浮球正是原氣浮罐控制氣水比、溶氣壓力的重要部件。因此，在綜合比對考慮現(xiàn)場實際條件和多種液位控制系統(tǒng)的情況下，最終選定了污水專用磁翻板式液位計，并同時對控制系統(tǒng)進行了全自動化PLC改造，實現(xiàn)了液位高效測定和自動控制功能。

（2）空壓機

通過對近期以來頻發(fā)的空壓機故障的原因進行分析發(fā)現(xiàn)，由于冬季氣溫較低，空壓機每次開啟運行后輸氣管路溫度驟降造成的水凝結冰堵塞管路是反復誘發(fā)空壓機打氣憋壓故障的主要原因，因此，采取了對空壓機輸氣管路添加伴熱帶的方法，此方法具有簡便高效、經(jīng)濟適用的特點。

（3）釋放器

通過對釋放器故障原因進行統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，近期發(fā)生的釋放器故障多集中在一期3#和二期5#、6#這三個釋放器管路，由于去年剛更換新的釋放器，同時其他并聯(lián)釋放器運行良好，因此，釋放器本身并不是主因，通過進一步研究發(fā)現(xiàn)，這三臺釋放器管道連接均采用了法蘭式螺絲連接，連接處均存在不同程度的腐蝕，接口處密合不嚴，偶有漏液現(xiàn)象的發(fā)生，因此，對這三臺氣浮釋放器管路更換為游輪連接。

1.2 藥劑使用條件優(yōu)選

自2011年6月份孤東污水處理廠開始采用陽離子聚丙烯酰胺（以下簡稱CPAM）和聚合氯化鋁復合投加方案以來，藥劑使用效果較好，但近期，現(xiàn)場藥劑絮凝效果明顯減弱，上浮絮體減少且水體色度較初始投加時明顯加深，針對這種情況，開展了室內試驗，分別在模擬冬季4℃和夏季30℃左右進行了CPAM溶解及絮凝試驗，實驗結果表明，溫度是影響CPAM藥劑效果的重要因素，隨著溫度的降低，CPAM溶解速率明顯降低，溶解中出現(xiàn)較多細小魚眼狀凝塊無法完全溶解，絮凝效果顯著下降。因此，結合現(xiàn)場條件，通過添加加藥儲水罐并加熱的方式，利用溫度在50℃熱水作為配制CPAM溶液的來水，現(xiàn)場應用取得不錯的效果。

2 處理效果

（1）氣浮段處理效率顯著回升

優(yōu)化改造后，2012 年4 月份-8 月份氣浮段處理效率顯著回升，各主要污染物去除能力均有所提高，其中COD去除率由原來的平均25.39%上升至34.58%，較去年同期的31.01%提高了近10%；油類由原來的平均42.94%上升至52.84%，較去年同期的49.07%上升了近8%；懸浮物由原來的27.59%上升至35.22%，較去年同期的32.60%上升了近8%。

（2）氣浮選設備非正常工況率下降明顯，設備維修次數(shù)降低，氣浮效果明顯提升

優(yōu)化改造后，非正常工況率由原來的26%降低至7%，各主要影響因素中，液位控制系統(tǒng)由原來的維修率4.3 次/月降低至1.0次/月，空壓機系統(tǒng)維修率由原來的2.3次/月降低至1.3次/月，釋放器系統(tǒng)由原來的1.2次/月降低至0.8次/月，

（3）經(jīng)濟和社會效益顯著上升

優(yōu)化改造后，僅液位控制系統(tǒng)改造就為孤東污水處理廠節(jié)約近5w 元，空壓機控制系統(tǒng)節(jié)約近2000 元/年，同時，由于氣浮效果的提升及管理措施的改進，大大節(jié)約了人力和物力成本，且因為污染物排放的減少，取得了不錯的社會效益。

3 結論

通過本次針對氣浮選系統(tǒng)的優(yōu)化改造，有效解決了因多年運行和來水水質惡化導致的諸多問題，以下是本次優(yōu)化改造的幾點體會：

（1）傳統(tǒng)壓力溶氣氣浮雖然具有工藝簡單、使用便利等特點，但是針對不同的水質特點應針對性進行改進，如本次的液位控制系統(tǒng)的改進，就解決了因水體高含氯導致的對浮球腐蝕損壞的老問題，此項改造具有經(jīng)濟成本低、定位方便準確、維修方便的特點，

（2）氣浮段絮凝藥劑的使用條件需切合現(xiàn)場運行實際，本次對藥劑用水進行預加熱的改造，成功的解決了冬季現(xiàn)場溫度較低導致了藥劑處理效果不佳的問題，不但太太的提高了藥劑溶配的速度，更提高了藥劑的處理能力，具有方法簡單、經(jīng)濟實惠的特點。

（3）北方冬季氣溫較低，易造成氣浮選空壓機輸氣管路冰凍故障，添置伴熱帶做好防凍措施十分必要。

（4）現(xiàn)場運行過程中，設備老化、故障頻繁是每個污水廠必然面對的自然現(xiàn)象，遇到此類現(xiàn)象不能一味的進行設備更替和工藝改造，應該結合實際，對各類問題進行歸類分析，進而提出經(jīng)濟可行、合理可靠的優(yōu)化調整方案，做到經(jīng)濟利益最大化、資源利用最小化。