高效生物处理碱渣工艺在青岛炼化的应用

徐明辉

(中国石化青岛炼油化工有限责任公司公用工程单元，山东 青岛 266500)

高效生物处理碱渣工艺在青岛炼化的应用

徐明辉

(中国石化青岛炼油化工有限责任公司公用工程单元，山东 青岛 266500)

介绍SKBR高效生物处理碱渣装置的工艺原理及运行情况，分析运行过程中遇到的设备堵塞、腐蚀等问题，提出相应解决措施，实现装置稳定运行。

碱渣；高效生物处理；腐蚀；堵塞

青岛炼化公司的双脱碱渣废水，主要是有机硫化物(如硫醇、硫醚、噻吩等)、硫化钠、硫代硫酸钠、游离碱等污染物的溶液，该股废水排放量小但污染严重，污染物负荷大，如果直接排放至污水处理场将影响污水生化系统的正常运行。青岛炼化公司的碱渣生物处理装置于2013年1月建成投用，设计处理能力1500 t/a，采用由韩国SK公司开发出的SKBR高效生物处理技术，在传统好氧生物工艺基础上对废水中的污染物成分进行全面分析和模拟废水环境条件，利用特效菌种，通过强化生物技术将好氧系统中专一性强、活性高的优势微生物进行强化，将传统生物法难以处理的高浓度、有毒碱渣废水，比较经济地处理成低浓度、易生化处理废水。

1 装置简介

1.1 工艺流程

碱渣废水高效生物处理装置工艺流程如图1所示。碱渣废水从上游装置用专门输送管道输送到碱渣储罐集中储存，再通过提升泵输送至pH调节罐，废水和浓硫酸在pH调节罐调节pH值后，自流至隔油罐，进行充分的油水分离，然后自流进入到SKBR生物反应池，在SKBR生物反应池中稀释水和碱渣混合均匀，经过微生物降解后，生物混合液自流到污泥沉淀罐，进行泥水沉淀分离，上层溶液自流到出水罐储存,再通过出水泵输送到污水场继续处理，下层浓缩污泥由污泥回流泵回流至SKBR生物反应池；在夏季高温季节，启动换热循环系统，通过换热循环泵抽取生物混合液，与循环冷水在板式换热器中进行热交换，降温后的生物混合液返回SKBR反应池中。

生物强化器每周启动一次，启动前首先加入来自污泥回流泵的生物混合液，然后加入培养基，经过培养后的生物混合液返回至SKBR生物反应池中。

图1 碱渣高效生物处理装置工艺流程简图Fig.1 Schematic process of high-efficiency bio-treatment plant for alkali residue

1.2 工作原理

SKBR高效生物处理工艺由SKBR生物反应池(特效菌种)+生物强化器+专用培养基+营养液组成，是在对废水中的污染物成分进行全面分析和模拟废水环境条件的基础上，针对性地配置适合降解特定污染物的微生物菌群(在启动初期一次性接种到SKBR生物反应池中)和保持菌群活性所需要的营养液，并利用SK专利的生物强化器和专用培养基，筛选性地培养所需的优势菌种，确保有效微生物菌群在废水生物处理过程中的优势地位和保持高活性，实现对废水中目标污染物的充分生物降解，从而提高了废水中污染物的可生物降解水平和废水处理系统的处理效率。

1.3 技术特点

1)可以处理高浓度COD和有毒废水。SKBR高效生物处理工艺COD的处理负荷是普通生物处理工艺的10倍以上，可以处理普通生物法不能处理的有毒废水及高浓度废水，对废水中的污染物浓度、pH值、含盐量等指标的变化有很强的适应能力。设计处理的碱渣废水COD浓度达300 g/L。

2)处理费用较低。该装置2013年首次投入菌种1 t，约200万元，菌种1次投入可长期使用。其他如强化基、营养液、浓硫酸的费用及电耗、水耗等，合计运行成本约295元/t。

3)操作简单。由于工艺流程较为简单，菌种适应性较强，控制范围较宽，因此操作较为简单，操作人员容易掌握。

4)处理效果较好。SKBR高效生物处理工艺系统相比传统生物处理系统的生物驯化时间大大缩短，同时可以改善污泥沉淀性能，抑制污泥膨胀，增强系统抗冲击负荷的能力，提高废水处理系统运行的稳定性。

2 运行效果

装置已平稳运行4年，出水水质能达到后续处理要求，是一种目前处理碱渣废水较为理想的工艺。

表1 2016年碱渣原料水样分析数据 mg/LTable 1 Water Sample analysis data of alkali residue raw materials 2016

表2 2016年碱渣处理后出水水样分析数据 mg/LTable 2 Data of water samples after alkali residue treatment 2016

设计工况处理前碱渣废水COD、挥发酚的浓度分别达到300，5 g/L，硫含量达到20 g/L；处理后净化水的COD浓度在1 g/L以下，而挥发酚浓度在10 mg/L以下，硫化物浓度在5 mg/L以下。从表1～2数据可以看出：2016年1月至10月碱渣原料水的硫化物、COD、挥发酚平均浓度分别为8.87，100.8，1.78 g/L，处理后平均浓度分别达到0.56，746，0.55 mg/L，三者的去除率都达99%以上，处理效果理想。

3 出现的问题及解决措施

3.1 设备腐蚀

3.1.1 换热器腐蚀

在夏季高温季节，需要启动换热循环系统，通过换热循环泵抽取生物混合液，与循环冷水在板式换热器中进行热交换，降温后的生物混合液返回SKBR反应池中。由于反应池混合液中盐含量高，溶解性固体总量最高达到50 g/L，一旦结垢，极易产生垢下腐蚀；虽然换热器材质已经选用了不易腐蚀的304不锈钢，但由于换热面积只有30 m2，换热能力偏小，混合液侧结垢倾向加剧，极易产生垢下腐蚀，运行半年左右换热器板片即穿孔泄漏，影响装置运行。后来对板式换热器进行了更新升级，不仅将换热面积增大至80 m2，还升级成316 L材质，至此板式换热器使用稳定性明显提高，连续运行2年多再未泄漏。

3.1.2 容器腐蚀

碱渣出水罐存放处理后废水，由于在污泥沉淀罐内缺少刮渣设施，有部分固体杂质随着出水进入出水罐，并在罐底淤积造成局部腐蚀；而且原有加酸系统设计有缺陷，加酸泵调节精度低，偶有加酸过量导致出水pH值过低，加剧了罐底腐蚀。为了减轻出水罐腐蚀并确保SKBR反应池中pH平稳，首先对加酸设备更新，选择高精度的进口计量泵，该措施实施后目前出水pH低问题得到有效缓解，减轻了腐蚀倾向；下一步计划更新出水罐，将该罐材质由碳钢改为玻璃钢，预计投用后能够有效解决出水罐腐蚀问题。

3.2 管道堵塞

管道堵塞也是运行初期的一大困扰，尤其在系统运行1年后，出水管堵塞导致出水量甚至达不到设计流量的50%，严重影响碱渣处理效率。将埋地出水管局部割开检查，发现管线内壁沉积多层硬垢，堵塞管壁造成碱渣流通面积减少。由于出水管线全部埋在地下，且中间未设置清洗口，很难清洗干净，采取措施将出水管线全部改为敷设在地面上，并增加多处法兰连接的清洗口，每年都拆开清洗一次，管道堵塞问题得到有效缓解，目前碱渣处理系统运行平稳。

4 结语和建议

(1) SKBR高效生物处理工艺能够有效处理高浓度碱渣废水，出水水质能达到后续污水处理场处理要求，运行平稳。

(2) 对于运行中出现的腐蚀及堵塞问题，并未从根本上解决，仍需后续观察运行并探索解决办法。

[1] 王永康，田艳荣．常见炼油碱渣处理技术介绍及对比[J]．化工环保，2012，32(6)：521-525．

[2] 聂 妍，郭绍宗，梁守江，等．碱渣生物氧化处理工艺的应用及技术改进[J]．齐鲁石油化工，2013，41(1)：25-28．

[3] 孙玉风，陆彩霞，滕厚开，等．碱渣废水处理技术研究进展[J].山东化工，2015，44(10)：28-29．

(本文文献格式：徐明辉.高效生物处理碱渣工艺在青岛炼化的应用[J].山东化工,2017,46(13):167-169.)

Application of High-efficiency Bio-treatment Alkali Residue Process in Qingdao Refining

XuMinghui

(Sinopec Qingdao Refinery & Chemical Co., Ltd. Public Engineering Unit,Qingdao 266500,China)

This paper introduces the process principle and operation situation of SKBR high-efficiency bio-treatment alkali slag device, analyzes the problems encountered during the operation process, and puts forward corresponding measures to realize the stable operation of the device.

alkali residue;high efficiency biological treatment; corrosion; blockage

2017-04-27

徐明辉(1981—)，男，山东烟台人，工程师，主要从事工业水处理。

X742

B

1008-021X(2017)13-0167-03