加压式溶气气浮在炼油污水处理中的应用

杨玉香 陈兴 张世东

摘 要：玉门油田炼化总厂污水处理装置气浮法处理污水分别采用喷射气浮法和凹涡旋流式气浮法，污水经过一级气浮即喷射气浮法处理后进入二级气浮池即凹涡旋流式气浮法处理，出水进入生化系统进行再处理。由于原浮选系统工艺流程设计不合理运行效果较差，浮选出水水质不能完全达到生化进水要求，生化系统负荷重，运行效果差。本次工程对原浮选系统进行改造，将原喷射气浮法改为部分回流加压式溶气气浮法，2010年9月正式投入运行，出水水质满足了后续工艺的要求，为装置的后续生化系统的优质运行创造了条件，为实现了污水完全达标排放奠定基础。

关键词：加压式容器；炼油；污水；应用

1 加压式溶气气浮法的原理

在加压情况下，将空气溶解在废水中达到饱和状态，然后突然减至常压，这时溶解在水中的空气就成了过饱和状态，以极小的气泡释放出来，乳化油和悬浮颗粒就黏附于气泡周围而随其上浮，在水面上形成浮渣然后由刮渣机刮除，使废水得到净化。

加压式溶气气浮法根据流程可分为三种：全流程溶气气浮法、部分溶气气浮法、部分回流溶气气浮法。我装置浮选采用部分回流溶气气浮法，将部分二级浮选出水用泵回流进行加压和溶气，减压后直接进入气浮池，与加入絮凝剂的含油废水混合和气浮。

2 工艺流程

来水经过调节池均质均量及隔油系统处理去除浮油后进入一级浮选池，在一浮进口加藥混合器投加絮凝剂及助凝剂，一级浮选出水自流进入二级浮选，在二浮进口加药混合器投加絮凝剂及助凝剂，二浮出水部分提升至分配器进入后续各单元处理，部分由回流泵回流经过溶气罐，溶气水在浮选池分离间通过释放器减压释放，与含油水混合。（见图1）

3 运行效果分析

2010年9月15日，浮选经过前期试水试车及问题整改正常后正式引入污水，至今调试运行两个月，运行效果较好。

3.1 处理效果分析 选取2010年10月份运行数据与改造前2008年12月运行数据相比较。

表1表明改造前一浮进水水质较改造后污染浓度高，经过浮选处理后，进入生化系统的水质污染浓度明显高于改造后，生化系统运行负担较重，尤其是石油类含量平均为42mg/L，改造后降至12.18mg/L，达到生化系统的进水要求，为生化系统的高效运行创造良好的环境。

表2表明改造后浮选对石油类、挥发酚、COD的去除率均有提高，虽然改造前各污染物浓度较高，如果运行效果好，应该具有较高的去除率，实际运行并非如此，改造后尽管进口污染物浓度较改造前低很多，但去除率仍然高于改造前，说明改造后运行效果远远高于改造前。

3.2 运行情况分析

3.2.1 设备运行情况 改造后运行回流泵台数减少，由改造前启运两台甚至三台减少至一台。浮选共7间池子，改造前只启运5间，一级浮选池2间矾花极弱，二级浮选池3间矾花一般。由于溶气罐压力较低0.1Mpa-0.2Mpa，溶气效果差，正常状态启运两台回流泵，有时三台泵全部启运，浮选矾花也较弱，无法实现7间全部投运。改造后7间浮选池全部投运，一级浮选池四间，二级浮选池三间，溶气罐压力控制在0.3MPa—0.5MPa，溶气效果好，各池释放气泡细小，矾花非常好，运行设备台数减少至一台。

3.2.2 能耗情况 改造后能耗较改造前降低。改造前一般情况运行两台泵，功率为75KW，耗电量至少为3600度/天，改造后启运一台泵，功率为75KW，耗电量为1800度/天。能耗至少减少了一倍。

3.2.3 运行平稳性及可操作性 原浮选池溶气依靠回流泵将部分气浮出水加压后，高压水流经射流器喉管时形成负压引入空气，经激烈的能量交换后，动能转化为势能，增加了水中溶解的空气量。由于回流泵已经使用了近30年，工作效率有所下降，维修频繁，溶风量小，形成矾花弱，经常出现吸风口喷水而影响浮选的平稳运行，一旦出现波动，调整难度大，劳动强度大，操作恢复较慢；改为部分回流式压力溶气气浮，由压缩机提供压缩风，溶气量大，供气浮用的气泡数量多，水中气体经过急骤减压后，可以释放出大量尺寸微细、粒度均匀、密集稳定的微气泡，形成矾花效果好，浮选池运行平稳；出现波动后，便于操作调整，恢复快。

3.2.4 出水水质 浮选池的主要作用是去除石油类及悬浮物，从分析数据来看，出水石油类为12.18mg/L，达到生化进水要求，由于对悬浮物没有分析数据，不能做出定量分析，但是从出水外观来看有大的变化，水质清澈透亮了许多；另外对其他污染物如挥发酚、COD等由原来几乎没有去除效果提高至有一定的去除率，整体来看出水水质明显提高。

4 结论

压力式溶气气浮池投运两个多月以来，较原来喷射气浮池运行效果显著，具体表现在以下几方面： ①加压式溶气气浮在加压的条件下，形成矾花效果好，气泡量大、密集，气泡细小，去除率高，处理效果稳定，出水水质好。②加压式溶气气浮减少回流泵运行台数，降低电耗，同时降低了维修频率，节约设备维修费用。③加压式溶气气浮工艺流程简单，便于操作调整，员工劳动强度降低，有利于浮选池的平稳运行，确保提供给后续单元水质的稳定，有利于实现总排的稳定达标。