炼化污水传统鼓风曝气系统的节能改造.pdf

石化技术，2013，20（2）：28
工业·生产PETROCHEMICALINDUSTRYTECHNOLOGY

炼化污水传统鼓风曝气系统的节能改造

常凯，杨莉*

（北京燕山威立雅水务有限责任公司，北京市102500）

摘要：传统单廊道鼓风曝气池在处理炼化污水中，存在能耗高、传氧效率低及抗冲击能力差等诸多缺陷。在
保证装置正常生产的前提下，对传统炼化污水鼓风曝气系统进行全面升级改造，即采用独立供风方式代替集中供风
方式、选择高效传氧效率曝气头和低能耗高效率的变频罗茨鼓风机、新增精确曝气控制系统等改造措施。改造后，新
的鼓风曝气系统不仅提高了污水生化处理装置的抗冲击能力，而且每年可节约101万元的运行成本。
关键词：炼油污水传统鼓风曝气系统节能改造

北京燕山威立雅水务有限责任公司西区水净
化车间（简称西区车间）鼓风曝气系统于1997年
建成并投入运行，至今已运行10多年。每年鼓风
曝气系统的能耗较高（成本约300万元），生化出
水水质波动甚至超标的现象屡有发生。因此，对西
区车间鼓风曝气系统的改造刻不容缓。本文针对
目前鼓风曝气系统存在的问题进行剖析，并提出
了具体的改造措施。

1西区车间污水和回用水工艺流程及供风系统
运行现状
目前西区车间采用两级隔油+两级浮选+鼓风
曝气三级生化处理工艺，处理炼油污水和橡胶污图1西区车间老的鼓风曝气系统供风结构示意
注：401-a、401-b、401-c均为离心鼓风机；图中黑线为风机供风管线
水。三级出水分为两部分：一部分作为回用水原水
和正常供风线，红线为反洗风线。
进入回用水处理单元，然后回用至中国石油化工
股份有限公司北京燕山分公司（简称燕山石化公鼓风曝气系统同时为3个不同的装置供风，分别
司）西厂区；剩余部分进入牛口峪水库外排。该车是鼓风曝气池、曝气生物滤池和纤维过滤罐；供风
间鼓风曝气工艺属于传统推流式工艺。其缺点是用途分为正常曝气用风和反洗用风。集中供风方
抗水流冲击能力差，容易形成短流等。式不能满足不同装置、不同要求的风量和风压的
西区车间老的鼓风曝气系统由3台离心鼓风需求。
机和进、出口风线、曝气头等部分组成。改造前鼓
风曝气系统的集中供风工艺如图1所示。收稿日期:2012-12-23。
修改稿收到日期:2013-03-29。
作者简介常凯，工程师，年毕业于华东交通大学给
2存在的问题及原因分析:1992
排水专业。现从事污水处理技术管理工作。联系电话：
2.1工艺方面
010-69344433；E-mail：[e-mail]。
供风结构本身的问题
2.1.1*通讯联系人。E-mail:[e-mail]；联系电话：
原鼓风曝气系统采用集中供风方式（见图1），010-69342360。
常凯等.炼化污水传统鼓风曝气系统的节能改造·29·
供风量没有计量
2.1.2表2管式聚塑微孔曝气头技术参数
由于鼓风曝气系统最初设计为间鼓风曝气
6项目技术参数
池供风，主线和支线都没有安装流量计，风量是根
型号
据曝气池的溶解氧和出水水质情况来调节，时间BZ-500
规格尺寸/mm准72×540
滞后生化系统已出现了危机才进行调节，恢复周
。孔径/μm80~100
期至少需要一周，甚至一个月，造成被动调试。因传氧效率，%25~32
此，在2001年西区车间的回用水处理单元建成理论动力效率/[kg·（kW·h）-1]5.60~6.47
后，增加了纤维过滤罐反洗用风和曝气生物滤池面积（/m·2根-1）0.8~1.2
通气量/[Nm·3（h·根）-1]5~12
用风。供风量没有计量，没有原始风量数据的积
累，加大了鼓风曝气系统正确调节的难度。壁形成水蒸气极易使管线腐蚀生锈，日积月累，锈
2.1.3曝气头传氧效率低蚀会越来越严重，最后脱落顺风流至曝气头，微孔
根据鼓风曝气池对实际风量消耗的反向推曝气头的直径为80～100μm，而锈渣的直径一般
算，曝气头的设计传氧效率为18%~30%[1]，实际为都大于0.5mm，从而造成曝气头堵塞。曝气头处
10%~15%。于炼油污水和橡胶化工污水之中，污水中含有油、
2.1.4传统鼓风曝气池本身存在的问题硫、酚等多种有机物，因此极易造成曝气头腐蚀。
传统鼓风曝气池采用单廊道推流式设计，对2011年更换的曝气头已腐朽，曝气头内布满厚厚
于水质复杂多变、水量不稳定的炼化工业污水，它一层像铁锈一样的物质，严重堵塞了曝气孔。根据
的局限性主要表现在：1)容易形成水流死角；2)水对原鼓风曝气系统传氧效率的核算，2010年实际
量大时容易形成短流；3)出水水质不稳定。传氧效率为14%，远低于表2中理论值的25%～
2.2设备方面32%，也低于《给排水设计手册》中关于管式微孔
2.2.1设备严重老化