高酸重质原油加工废水处理工艺.docx

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高酸重质原油加工废水处理工艺
高酸重质原油属于环烷中间基类原油，密度大、黏度大、残炭高、酸值高、乳化重、脱盐困难，加工时需要添加大量的破乳剂。惠州某公司加工高酸重质原油产生的废水成分简单，COD为3500～4500mg/L、氨氮为80mg/L、总氮为100～120mg/L，难生物降解有机酸类占有机污染物总量的60.26%。这类含油污水乳状液油水难以分层，水中含油量大，导致污水处理场生化系统的水面易产生大量泡沫，污水回用设施运转不正常，处理效果降低，处理难度变大。排放污水中含油量超标，严峻污染了环境，还造成了大量油品的损失。惠州某公司原高酸重质原油加工污水处理设施流程为：调整罐—油水分别器—涡凹气浮—溶气气浮—A/O生化池—MBR—臭氧活性炭，此工艺处理后的出水COD(二级生化MBR出水)仍为260mg/L左右，无法达到GB31570—2022《石油炼制工业污染物排放标准》的排放标准要求(COD≤50mg/L)，需调和部分达标含油污水(COD≤30mg/L)才能达标排放。另外，工艺中需消耗大量的活性炭，增加了处理成本，造成了二次污染。为解决高酸重质原油加工污水处理设施存在的问题，本讨论依据污水水质特点对污水处理设施进行了改造，在处理工艺中增加了生物曝气滤池(RBF)、水解酸化罐和臭氧催化氧化工艺，停用了原工艺中的活性炭吸附工艺，改造后的污水处理设施出水COD为40mg/L左右，达到污水排放标准要求，解决了出水长期无法达标的现状。1、高酸重质原油加工污水水质特点1.1原油性质惠州某公司加工的原油主要来自蓬莱19-3油田，密度大、酸值高、胶质含量高，属于环烷中间基油质，油质分析结果见表1。1.2污水水质特点高酸重质原油加工废水主要由电脱盐排水、原油罐切水排水、循环水排污水、烷基化排水、除盐水站酸碱中和水等组成。与其他原油加工产生的废水相比，具有废水中表面活性剂含量高(使用破乳剂导致)、油质量浓度高、盐质量浓度高、环烷酸质量浓度高的特点，污水水质分析见表2。污水GC-MS谱图解析结果见表3。2、改进措施及处理效果2.1原处理工艺存在的问题2.1.1原工艺流程原处理工艺流程见图1。由图1可知，含盐污水经隔油池后进入调整罐，在罐内设有浮动环流收油器，实现污水的第一次除油;调整罐出水经泵提升至油水分别器，实现悬浮物及大部分浮油去除后，自流至涡凹气浮，通过与投加的聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)反应去除部分乳化油、悬浮物;污水再自流至溶气气浮，进入气浮前投加PAC和PAM，在气浮池中分散油和悬浮物与微气泡结合形成气浮体，通过刮渣的方式去除;气浮出水进入A/O生化池，生化池在好氧、厌氧、兼性微生物的作用下，完成炭化、硝化、反硝化反应，将污水中的有机污染物、氨氮去除;生化出水进入MBR膜池，经MBR膜泥水分别后提升至臭氧氧化塔和活性炭塔，通过臭氧进一步氧化污水中的污染物，之后通过活性炭塔吸附，废水流入监控池后加次氯酸钠外排或回用。2.1.2原污水处理工艺存在的问题经分析，导致原处理工艺出水无法直接达到排放或回用水质标准的缘由，主要有以下几个方面：(1)原油脱水使用的破乳剂，使污水乳化严峻，油水难以分别，生化系统进水的B/C很小，对污水处理的生化系统影响较大;(2)污水中高浓度环烷酸导致曝气池水面产生大量的泡沫，污泥沉降比降低，处理后的废水携带大量悬浮污泥进入MBR，污泥掩盖在生物膜的表面，阻碍氧的传递和生化作用的进行，导致MBR处理效率下降;(3)污水处理系统进水量变化大，超过了调整罐的承受力量，缓冲力量差，不易稳定运行;(4)一般臭氧氧化塔处理效果欠佳。2.2改造后污水处理工艺及效果2.2.1污水处理工艺改进措施依据原工艺存在的问题及缘由分析，对污水处理工艺进行了如下改造。(1)在溶气气浮后新建1套RBF(处理水量为200m3/h)，气浮出水经泵提升至内循环RBF，池内装有大比表面的高效生物填料，有效去除了大部分有机酸、醛酮类有机物、胶质沥青质和动植物油。(2)将气浮单元的混凝剂由PAC改为聚合氯化铝铁(PAFC)，利用铁盐与环烷酸生成环烷酸铁沉淀使其大部分在气浮单元去除。(3)将均质罐T-102A/B、事故罐T-101D改造成水解酸化罐(处理水量为300m3/h)，RBF出水经水解酸化罐分解部分酯类有机物，并将杂环类化合物开环断链，挥发性脂肪酸(VFA)大幅上升，为后续A/O生化工艺制造有利条件，提高污水的可生化性。(4)一般臭氧氧化、活性炭吸附塔改进为臭氧催化氧化工艺，提高了臭氧利用率，同时提高了有机物的矿化度。改造后的污水处理工艺流程见图2。2.2.2改造后的主要构筑物和设备参数(1)调整水罐。2座，碳钢内衬防腐涂层，每座直径20m，高17.82m，容积约5000m3。(2)