含油污水处理工艺设计

李雪，黄睿

含油污水处理工艺设计

李雪，黄睿

（1. 辽宁省石油化工规划设计院有限公司，辽宁 沈阳 110000；2. 中化环境科技工程有限公司，辽宁 沈阳 110000）

含油污水的油主要以浮上油和分散油的形式存在，处理工艺应以物化法为主。本设计采用以“隔油-气浮”为主的物化处理工艺，去除含油污水中的主要污染物。

高效除油； 一级气浮； 二级气浮； 核桃壳过滤；控制方式

含油污水主要污染物为残留在水中的油品，主要污染因子为石油类和COD。以某市海港工业区公共液体石化仓储废水处理项目为例，本项目含油污水具有间隙排放、排水量变化大和含油浓度高等特点，同时考虑到排放量相对较大的码头压舱水以海水为主，故本项目含油废水采用物化处理系统进行处理。油在水中一般以下列3种形式存在：

（1）浮上油，指油粒粒径大于50 μm，静止一段时间能自行上浮的油；

（2）分散油，指油粒粒径为10~50 μm，分散于水中，经较长时间静置能上浮的油；

（3）乳化油，指油粒粒径为10 μm以下，静置不会上浮的油，一般是因使用表面活性剂或机械作用使油乳化所形成稳定的分散体系，污水呈乳浊状。

本项目含油污水的油主要以浮上油和分散油的形式存在，处理工艺应以物化法为主。拟采用以“隔油-气浮”为主的物化处理工艺，去除含油污水中的主要污染物。

1 工艺流程

1.1 高效除油系统

本项目含油污水以浮上油、分散油为主，污水经污水储存池内提升后进入高效除油罐，经过一段时间的静置后，通过重力的筛选作用，绝大多数的浮油和部分分散油上浮到水面，然后用刮油机和收油管将表层的浮油分离出水体。分离的油经管道输送至储油池后回收利用。高效除油罐处理出水经1#中间水池进入一级气浮机来进一步除油。

1.2 一级气浮系统

1#中间水池收集高效除油罐出水后，通过一级提升泵提升至一级气浮机进行处理。同时在管路上的静态混合器中投加混凝剂PAC，使水中的部分分散油、乳化油和其他污染物形成微小絮体，然后投加絮凝剂PAM，使混凝阶段形成的微小絮体凝聚成大絮体，并提高矾花强度，提高气浮的去除效果。

气浮设施采用溶气气浮法，溶气水在污水中释放后，形成许多小气泡黏附污水中的乳化油或悬浮物，形成水、气、絮状物的三相体系，疏水的絮状物与气泡结合浮出水面，然后用刮板将浮渣排入浮渣槽，经浮渣管排入浮渣储池，处理后的污水通过溢流堰和出水管进入2#中间水池。

1.3 二级气浮系统

2#中间水池收集一级气浮机出水，通过气浮提升泵提升至二级气浮机进行处理。同时在管路上的静态混合器中投加混凝剂PAC，使水中的部分分散油、乳化油和其他污染物形成微小絮体，然后投加絮凝剂PAM，使混凝阶段形成的微小絮体凝聚成大絮体，并提高矾花强度，通过两级气浮提高污染物去除效果。

1.4 核桃壳过滤除油系统

经两级气浮后，水质达标时可以直接排放。同时设置保障设施——核桃壳过滤器，对出水进行实时监测，若两级气浮后水质仍超标，通过水泵提升至核桃壳过滤器过滤。核桃壳过滤器是利用滤料对油的拦截作用和凝聚作用进一步去除污水中的油，以确保出水的达标排放。

1.5 浮渣处理系统

两级气浮产生的浮渣排放至浮渣储存池，经浮渣沉降槽沉降后，通过污泥脱水机脱水后外运。

2 主要设备介绍

2.1 污水储存池

污水储存池用来收集储存污水，用以后续单元处理。

2.2 调节池

调节池是用以均衡进水水质以及进、出水流量的构筑物。进水的分布很不均匀，水量波动较大，对后续处理系统正常发挥及稳定运行都十分不利，因此设置足够池容积的调节池对水质水量进行有效的均质均量，保证水质水量的充分均衡，减轻后续处理的冲击负荷。

2.3 高效除油罐

含油污水进入高效除油罐，进水中的轻油滴在浮力作用下上浮，并且聚集在池的表面，通过池面的集油管收集浮油。收集到的浮油应考虑回收利用。

2.4 1#中间水池

保证污水停留时间在1.5 h以上。

2.5 一级气浮机

含油污水经高效除油罐去除了大部分浮油及粗分散油，但仍含有一定量的乳化油，进入气浮机进一步除油处理。由于隔油后水体中污染物往往以胶体态存在，存在界面特性、乳化特征等方面的差异，使得气浮药剂对处理效果的影响特别大。特别是当水体中存在较多极性物质时，分离效果会比较差。在进入气浮机前投加的气浮药剂应具有较强的破乳、除油、除悬浮物等功能，药剂采用聚合氯化铝（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM）。气浮机由混合反应段、溶气系统（气液混输泵、溶气罐、溶气释放装置）、池体、接触区、分离区（包括集渣区、布水区、分离区、集水区、集泥区）组成。含油污水与通过释放器进入接触区的回流溶气水及其释放的微气泡充分混合，SS、油滴与微气泡结合形成气浮体，进入布水区，此时较大的气浮体迅速上升至集渣区，集渣区的浮渣排至油泥浮渣池进行后续处理。较小的气浮体进入分离区，根据浅池原理被去除。密度较大的SS将下沉至气浮装置底部，通过刮泥机将其排至油泥浮渣池。处理后的污水以30%~40%回流形成溶气水回到系统中，出水自流至2#中间水池。

2.6 2#中间水池

保证污水停留时间在1.5 h以上。

2.7 二级气浮机

经一级气浮机除油后，为保证处理效果，增加二级气浮机，进一步除油处理。在进入气浮机前投加的气浮药剂应具有较强的破乳、除油、除悬浮物等功能，药剂采用聚合氯化铝（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM）。气浮机由混合反应段、溶气系统（气液混输泵、溶气罐、溶气释放装置）、池体、接触区、分离区（包括集渣区、布水区、分离区、集水区、集泥区）组成。含油污水与通过释放器进入接触区的回流溶气水及其释放的微气泡充分混合，SS、油滴与微气泡结合形成气浮体，进入布水区，此时较大的气浮体迅速上升至集渣区，集渣区的浮渣排至油泥浮渣池进行后续处理。较小的气浮体进入分离区，根据浅池原理被去除。密度较大的SS将下沉至气浮装置底部，通过刮泥机将其排至油泥浮渣池。处理后的污水以30%~40%回流形成溶气水回到系统中，出水自流至3#中间水池。

2.8 3#中间水池

保证污水停留时间在1.5 h以上。

2.9 核桃壳过滤器

为保证出水水质达标排放，设置保障设施——核桃壳过滤器，对出水进行实时监测，若两级气浮后水质仍超标，通过水泵提升至核桃壳过滤器过滤。核桃壳过滤器是利用滤料对油的拦截作用和凝聚作用进一步去除污水中的油，以确保出水的达标排放。

2.10 出水池

保证污水停留时间24 h以上。

3 自控系统

3.1 供电电源

采用380 V 50 Hz/220 V 50 Hz低压电源供电，由低压配电柜分配至各处理单元设备。

3.2 设备启动和控制方式

本系统中的污水泵和鼓风机采用软启动外，其余设备均直接启动。主要工艺设备都设置自动和手动两种控制方式。自动方式时由PLC控制，手动方式时在机房控制箱上操作，通过选择开关进行转换，选择开关安装在就地控制箱上，手动方式优先于自动方式。

3.3 电线缆敷设及设计

电缆按技术先进、经济合理、安全适用、便于施工和维护的原则进行设计。根据设备容量额定电流，并按电机运行时电压降在5%内及电机启动时启动设备的母线电压降在15%内选择电缆截面。

室内电缆敷设采用穿管或桥架沿墙敷设，在电缆沟内沿角钢支架敷设；室外电缆敷设采用电缆沟与直埋相结合的方式，在电缆沟内沿角钢支架敷设，过道路穿钢管保护。

3.4 接地保护

本工程采用TN-S制接地系统，电气、仪表采用共同接地体，接地电阻≤1 Ω。所有构筑物的电源进线设重复接地装置，接地电阻≤1 Ω，尽可能利用基础钢筋网作为自然接地体。

4 结 论

由于洗罐废水和含油初期雨水等具有间断排放、一次性排放量很大等特点，为了不影响港口及罐区的正常运转，并降低污水处理厂的运行负荷，设置可以容纳单次最大排放量的污水调节池，按照最大排放量的出现频度，设置合适的处理周期，然后分配到小时进行连续处理。最终确定含油污水设计处理能力250 m3/d，主要污水污染物石油类≤ 5 000 mg/L，COD≤3 000 mg/L。该系统已投产运行，出水排放指标执行《污水综合排放标准》（地方标准）。出水水质排放指标为：石油类≤50 mg/L，COD≤1 000 mg/L

［1］DB12/356-2008，污水综合排放标准[S].

［2］蒋书明.浅谈含油污水处理工艺及关键技术[J].化学工程与装备，2019（9）：266-267.

Design of Oily Wastewater Treatment Process

（1. Liaoning Petrochemical Planning and Design Institute Co., Ltd., Liaoning Shenyang 110000, China; 2. Sinochem Environmental Technology Engineering Co., Ltd., Liaoning Shenyang 110000, China）

The oil in oily sewage mainly exists in the form of floating oil and dispersing oil, and the treatment process should be based on physicochemical method. In this design, the physicochemical treatment process with "oil separation and air floatation" was adopted as the main method to remove main pollutants in the oily sewage.

high efficiency oil removal; primary air flotation; secondary air flotation; walnut shell filtration; control mode

沈阳工业大学科研成果介绍

反电晕强化低温等离子体催化降解 VOCs 技术

适用范围：石油化工等行业 VOCs，恶臭、餐饮油烟及室内空气污染。

参照标准：饮食业油烟排放标准（试行）（GB18483-2001）。

技术优势：

通过在蜂窝状催化剂上实现反电晕放电，并在中间辅以网电极限制电流的发展，强化催化剂表面和蜂窝孔道内低温等离子体的发生和均匀分布，低温等离子体中的高能活性粒子一方面与吸附在催化剂表面的 VOCs 发生反应，另一方面通过进一步结合形成长寿命的活性物质来诱发发生在催化剂表面的催化反应过程，来实现 VOCs 的降解与去除；流程短、易控制、适用范围广；处理效率高、能耗低、副产物少。

专利情况：

厨房油烟深度净化处理的方法（ ZL201310344976.6 ）餐饮油烟一体化处理系统（ZL201320726903.9）。

联系人：梁吉艳

电话：024-25497158，E-mail：liangjiyan2005@126.com

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1004-0935（2020）04-0420-03

2019-12-31

李雪（1983-），女，满族，工程师，辽宁省沈阳市人，2010年毕业于沈阳化工大学化学工程与工艺专业，现从事化工工艺管道设计工作。

黄睿（1982-），男，汉族，工程师，研究方向：化工仪表自动化。