綜合污水處理廠清凈廢水收集方案及處理措施

李立宏，孫江虎，李建雷，梁 偉，王 琨

（1..黑龍江省化工研究院，黑龍江哈爾濱150078；2.中國石油四川石化有限責任公司，四川成都611930）

2012年9月1日，煉化一體化工程配套的綜合污水處理廠開始接收脫鹽水站中和廢水、自備電站排污水、循環(huán)水排污水以及循環(huán)水預膜廢水，即清凈廢水。

清凈廢水排放進入后期雨水收集池、事故污水收集池、消防污水收集池；然后再通過安裝在池內的長軸泵輸送到煉油污水處理裝置和化工污水處理裝置處理，同時也能通過雨水處理裝置處理合格后外排。

1 清凈廢水收集量及水質分析

1.1 清凈廢水水量

截止到2013年3月9日，綜合污水處理廠儲存清凈廢水220464.6m3。

1.2 清凈廢水水質分析

對清凈廢水進行定期檢測發(fā)現(xiàn)：清凈廢水pH值、氨氮、總磷基本穩(wěn)定，CODCr變化較大，主要是循環(huán)水場沖洗廢水間斷排放所引起水質的變化，同時脫鹽水站在不斷排放中和廢水，也起到了稀釋的作用，使水中的總磷含量不斷下降。通過分析，找到了清凈廢水特種污染物主要為CODCr和TP。

表1 清凈廢水水質分析一覽表Tab.1 Analysis of detergent wastewater quality

2 混凝、絮凝燒杯實驗

根據(jù)收集的清凈廢水水質情況和外排水水質要求，在實驗室模擬混凝、絮凝實驗，即三氯化鐵（FeCl3）混凝+陰離子聚合物（陰離子聚合物，聚丙烯酰胺，）絮凝實驗,初步判斷藥劑對CODCr、TP的處理效果。

2.1 原理

水中含有多種組分，懸浮顆粒物，這些物質可能是源于礦物質的沙子、淤泥、粘土等，或源于有機物，例如動植物的分解物、腐殖酸或富立酸，此外還含有細菌、浮游生物、藻類、病毒等微生物，這些物質是造成濁度和顏色的主要原因；膠體顆粒（小于1微米），它們與懸浮顆粒物同源，但是更小并且沉降速度非常慢，這些物質同樣是造成濁度和顏色的原因；溶解性物質（小于幾納米），它們通常為陽離子或陰離子，部分有機物也同樣可溶于水。氣體也同樣存在于水中，例如O2、CO2、H2S等。

投加混凝劑、絮凝劑的目的是使膠體脫穩(wěn)，混凝劑中和了原水中顆粒物的負電荷，當脫穩(wěn)后，有懸浮物存在時膠體逐漸地結合在一起形成礬花。投加絮凝劑或絮凝添加劑對介質進行機械攪拌，產(chǎn)生更大的礬花。另外，溶解在待處理水中的那部分絮凝劑可以吸附在礬花上，因而可以在分離階段去除。

2.2 儀器

pH計、濁度儀、可調轉速攪拌機、蒸餾水、500mL容量瓶、移液管、5L燒杯、2L燒杯。

2.3 試劑

分析純FeCl3：270.29分子量和工業(yè)級陰離子聚合物：1200萬分子量。

2.4 操作步驟

（1）配制40g·L-1FeCl3鐵溶液 稱取20g分子量270.29的FeCl3，在研缽中研磨成粉狀置于容量瓶中，用蒸餾水定容至500mL。

（2）配制2g·L-1陰離子聚合物溶液 稱取1g分子量1200萬的陰離子聚合物于容量瓶中，用蒸餾水定容至500mL。

（3）取污水處理廠收集的清凈廢水5L置于燒杯中，裝配好可調轉速攪拌機，勻速攪拌。

（4）緩慢加入5mLFeCl3溶液于水樣中，F(xiàn)eCl3加藥濃度為40mg·L-1，快速攪拌5min。

（5）緩慢加入5mL陰離子聚合物溶液于水樣中，陰離子聚合物加藥濃度為2mg·L-1，慢速攪拌3min。

（6）停止攪拌，水樣靜止30min，觀察繁花大小，總結混凝絮凝效果。

（7）用虹吸法取混凝絮凝后上層澄清水樣2L置于燒杯中，裝配好可調轉速攪拌機，勻速攪拌。

（8）緩慢加入0.25mLFeCl3溶液于水樣中，使FeCl3加藥濃度為5mg·L-1，快速攪拌5min；

（9）停止攪拌，水樣靜止30min，觀察礬花大小，總結后混凝效果。

2.5 結果

通過上述混凝、絮凝實驗分析數(shù)據(jù)可知，混凝、絮凝處理工藝對于降低濁度、CODCr和總磷有很好的處理效果，F(xiàn)eCl3投加量在60mg·L-1，陰離子聚合物投加量為0.5mg·L-1，濁度和總磷降至最低，可保證清凈廢水經(jīng)過加藥處理后滿足排放要求。

表2 實驗前后分析數(shù)據(jù)對比Tab.2 Comparison before and after the experiments

3 雨水處理裝置運行方案

3.1 投用范圍

后期雨水收集池、雨水處理裝置（包括混凝池、絮凝池、氣浮池、氣浮污泥池、雨水V型濾池）、污水深度處理單元反沖洗廢水沉淀池、回用水池、觀察池（活性炭濾池沖洗水泵、在線取樣分析系統(tǒng)）、第二加藥間（FeCl3、陰離子聚合物加藥設施）以及生產(chǎn)水、生活水、脫鹽水、消防水、工業(yè)風、儀表風等公用工程條件。

3.2 處理流程

3.3 運行方案

根據(jù)上述混凝、絮凝燒杯實驗，F(xiàn)eCl3投加量在60mg·L-1，陰離子聚合物投加量為0.5mg·L-1，確定雨水處理裝置運行方案，按照500m3·h的處理量計算，每條線處理量為250m3·h-1，P-0916A/B/CFeCl3加藥泵設定頻率為20Hz，沖程20%；P-0923A/B/C陰離子聚合物加藥泵設定頻率為30Hz，稀釋水量為1.5m3·h-1，其中陰離子聚合物藥劑配制濃度為1g·L-1，配制時，水量為2m3·h-1，陰離子聚合物螺旋輸送器設定4.5Hz，整個配置系統(tǒng)設定在自動狀態(tài)運行。

循環(huán)水泵出口壓力控制在0.7~0.8MPa，容器罐壓力控制在0.4~0.5MPa，減壓后壓力控制在0.2~0.3MPa，回流量控制在110~115m3·h-1。由于污泥處理單元尚未建成，氣浮產(chǎn)生的污泥暫時存在雨水污泥池內，通過高位溢流至廠區(qū)污水收集池，再輸送到煉油或化工污水處理單元，若溢流后管路不通，可開啟污泥螺桿泵，通過安裝的臨時管線輸送至雨水反沖洗廢水沉淀池。

4 結論

按照上述雨水處理裝置運行方案，截止到3月9日，綜合污水處理廠共計處理170000m3清凈廢水，處理后的水質全部滿足排放要求，雨水處理裝置整個運行期間做到了安全、平穩(wěn)、環(huán)保、高效運行。