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煉廠污水處理場惡臭氣體治理實踐

2016-12-30 00:58龔朝兵李海華
石油化工技術與經濟 2016年5期
關鍵詞:臭氣低濃度惠州

龔朝兵 陳 偉 李海華

(中海石油煉化有限公司惠州煉化分公司,廣東 惠州516086)

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工業(yè)化應用

煉廠污水處理場惡臭氣體治理實踐

龔朝兵 陳 偉 李海華

(中海石油煉化有限公司惠州煉化分公司,廣東 惠州516086)

煉化企業(yè)污水處理場屬于重要的惡臭污染源,亟需進行污染治理。根據(jù)污水處理場惡臭污染特點,分為高濃度廢氣和低濃度廢氣,高濃度廢氣經化學洗滌后與低濃度廢氣分別進組合生物除臭裝置進行凈化處理,處理后的廢氣進活性炭吸附裝置進行深度處理。實踐結果表明:該復合技術對污水處理場惡臭治理具有明顯的凈化效果,其中臭氣濃度低于100,非甲烷總烴質量濃度不超過6.5 mg/m3,硫化氫質量濃度為0.004 mg/m3,均遠低于國家標準。

污水處理場 惡臭治理 化學洗滌 組合生物法 吸附 臭氣濃度

煉化企業(yè)污水處理場負責接收和處理各裝置排放的含油污水、含硫污水和含鹽污水等,隔油、浮選、污泥處置和生化單元排放的惡臭物質主要有硫化氫、氨、有機硫化物和非甲烷總烴等,對周邊環(huán)境及現(xiàn)場操作與維護人員的身體健康造成了較大影響。惡臭污染與氣象因素有密切關系,一般天氣晴朗、風速較大的天氣,惡臭污染投訴較少,污染程度較輕;而天氣陰雨潮濕、弱風氣壓低的天氣相對較易導致惡臭污染的發(fā)生。煉化企業(yè)需要針對不同污水處理單元的特點采取各種組合工藝進行惡臭污染的治理,以盡可能減少無組織廢氣排放造成的環(huán)境污染[2-7]。

中海石油煉化有限公司惠州煉化分公司(以下簡稱惠州煉化)原有化學洗滌系統(tǒng)一套,處理事故罐、隔油池、污水池、氣浮產水池、內循環(huán)生物曝氣濾池(RBF)所產生的廢氣,廢氣經處理后雖然滿足臭氣濃度(無量綱)不大于2 000的標準(標定均值臭氣濃度為1 362),但現(xiàn)場氣味仍然較大,在低氣壓下更為明顯,需要進行治理。針對污水處理場的廢氣排放特征,惠州煉化采用“化學洗滌+組合生物除臭+活性炭吸附”的復合工藝治理污水處理場惡臭污染,治理后廢氣的臭氣濃度不超過100,遠低于《惡臭污染物排放標準》的臭氣濃度限值2 000,惡臭污染治理成效顯著。

1 污水處理場廢氣處理工藝的選擇

惠州煉化污水處理場包括含油污水處理系統(tǒng)和含鹽污水處理系統(tǒng),兩列污水處理設計負荷均為300 m3/h。污水處理場臭氣來源有兩類:一類系直接從污水中揮發(fā),另一類來自于污水中微生物生化反應形成分解物,與厭氧菌活動有關。污水處理場一般通過采取敞口池加蓋或密閉抽氣的方法,將敞口池無組織排放的廢氣改為有組織排放,并對收集起來的廢氣進行凈化處理。臭氣收集系統(tǒng)材質一般采用玻璃鋼,其質輕強度高,減小了覆蓋材料自重荷載和鋼構件的自重。

目前惡臭治理技術常用的有物理處理法、化學處理法和生物處理法。由于污水處理場各處理工序臭氣的性質和濃度不同,采取單一的治理措施很難達到設計效果,對于排放廢氣的臭氣濃度要求非常低的苛刻情況下一般需要采取組合工藝進行治理。污水處理場預處理單元的廢氣量較小,但惡臭氣體濃度大,可采用化學洗滌法進行預處理,即利用堿液吸收臭氣中的硫化氧、硫醇類、有機酸等組分,以達到氣體初步凈化的目的;生化處理單元的廢氣量大,但臭氣濃度較低[1-2],適合采用生物法進行凈化處理。生物凈化工藝主要分為生物洗滌法、生物過濾法和生物滴濾法,采用二級生物除臭的組合,除臭效果更好,負荷能力大,耐抗沖擊負荷強,對廢氣臭氣濃度突變適應性更強,有利于裝置的穩(wěn)定運行。由于生物處理后的廢氣中還含有非常微量的惡臭成分,為滿足低臭氣濃度與低揮發(fā)性有機物(VOCs)排放的要求,可采用活性炭進行吸附處理后達標排放。

1.1 廢氣處理的工藝流程

根據(jù)污水處理場廢氣的性質特點,其廢氣分為兩股,一股為預處理單元產生的高濃度廢氣,一股為生化處理單元產生的低濃度廢氣,兩股廢氣先分別進行處理以降低操作波動,再合進吸附裝置進行深度處理后達標排放。經過論證比選,惠州煉化決定采用“化學洗滌+組合生物除臭+活性炭吸附”的復合工藝治理污水處理場惡臭污染,以滿足治理后廢氣臭氣濃度不超過100的目標。流程示意見圖1。

圖1 廢氣處理流程示意

為保證惡臭氣體治理的效果,預處理單元和污泥處理單元的高濃度廢氣先經化學除臭,再進生物除臭單元?;瘜W除臭系統(tǒng)以氫氧化鈉和次氯酸鈉作為吸收劑,廢氣與循環(huán)堿液逆流接觸。生物除臭分為兩列,一列處理經化學除臭裝置處理后的高濃度廢氣,一列處理生化單元產生的低濃度廢氣。生物除臭單元采用“生物滴濾+生物過濾”的二級生物除臭工藝,并采用火山巖、海綿、花球的不同比例組合作為多孔惰性填料,硫系污染物與其他污染物依次在第一級與第二級生物除臭罐得到去除。經生物除臭單元處理后的兩列廢氣經引風機進入深度處理單元,該單元主要由預處理單元、吸附解吸單元組成,主要針對生物除臭系統(tǒng)沒有處理完全的惡臭物質采用活性炭纖維進行吸附處理,吸附后通過30 m煙囪達標排放。

1.2 廢氣處理的主要設備

生物滴濾罐采用花球、火山巖和海綿作為填料,填料高度為2 m。生物過濾罐采用多孔填料級配堆填,從上至下分別為:①火山巖、海綿、花球;②火山巖、海綿;③火山巖、花球;④花球。填料高度分別為1,0.5,1.8,0.2 m,總填料高度為3.5 m。吸附罐以活性炭纖維為吸附材料,濾芯規(guī)格為Ф500 mm×3 000 mm。廢氣處理系統(tǒng)的主要設備規(guī)格見表1。

表1 惡臭氣體治理系統(tǒng)主要設備規(guī)格

續(xù)表1

2 廢氣處理系統(tǒng)的設計指標及控制方法

根據(jù)污水處理場各建(構)筑物的規(guī)格及運行工況,高濃度惡臭氣體與低濃度惡臭氣體的設計處理量均為25 000 m3/h,深度處理單元設計規(guī)模為50 000 m3/h。根據(jù)《石油煉制工業(yè)污染物排放標準》(GB 31570—2015)及深度處理后尾氣臭氣濃度低于100的目標,確定生物除臭單元和深度處理單元的設計指標見表2。

表2 生物除臭和深度處理單元的設計指標

化學除臭的堿液質量濃度按照4%配制,化學洗滌塔循環(huán)溶液pH按照8~10控制,堿循環(huán)溶液pH偏低時補加部分堿液。生物除臭設備的增濕循環(huán)和補充用水采用二沉池出水,控制二沉池出水化學需氧量(COD)不高于350 mg/L。第一級生物滴濾池的特點是掛膜時間較長,壓損小,使用壽命較長,需要連續(xù)噴淋,噴淋最大水量為25 m3/h。滴濾池上部設有噴淋裝置,通過循環(huán)液泵將營養(yǎng)液噴淋至生物濾料上層,一方面保持床層濾料的濕度,同時也為濾料床層內的微生物的生長補充營養(yǎng)。第二級生物濾池的特點是掛膜時間短,壓損較大,只需間斷噴淋,主要控制指標是循環(huán)液的pH值。臭氣深度處理裝置采用活性炭纖維吸附原理,通過填料過濾和吸附廢氣中非常微量的惡臭成分。當吸附達到飽和時,利用蒸汽進行再生,填料的解吸溫度控制在150~200 ℃。廢氣處理系統(tǒng)主要設計參數(shù)見表3。

表3 廢氣處理裝置主要設計參數(shù)

3 廢氣處理裝置工藝運行分析

惠州煉化污水處理場的生物除臭系統(tǒng)于2014年12月19日安裝完成后投入運行,廢氣深度處理系統(tǒng)于2015年6月1日調試完成后投入運行,廢氣處理系統(tǒng)投運以后穩(wěn)定運行。2015年9月22日對該系統(tǒng)進行了標定,廢氣處理監(jiān)測結果見表4。

標定期間,其他參數(shù)滿足設計要求,但低濃度惡臭氣體的組合生物除臭系統(tǒng)的循環(huán)水pH無法達到設計值(3~6),主要是低濃度廢氣中的H2S含量低,不利于硫細菌的生長,而硫細菌主要是將廢氣中的H2S氧化成硫酸鹽,從而降低組合生物除臭系統(tǒng)的pH值。因此,標定期間低濃度惡臭氣體的組合生物除臭系統(tǒng)的循環(huán)液pH基本維持在6~8之間,但經長期運行后,低濃度廢氣的組合生物除臭系統(tǒng)的循環(huán)液pH可控制在5~6,滿足設計指標。

表4 廢氣處理各單元分析數(shù)據(jù)

從表4可知:經生物除臭處理后,硫化氫質量濃度降至0.006 mg/m3,非甲烷總烴質量濃度為8.9 mg/m3,均遠低于控制指標及國家標準,臭氣濃度降至264,說明生物除臭效果良好。臭氣濃度與非甲烷總烴質量濃度滿足控制指標,硫化氫遠低于控制指標,其中氨、三甲胺、甲硫醇、甲硫醚、二甲基二硫、二硫化碳、苯乙烯未檢出(均低于儀器檢測下限),說明吸附效果滿足要求。從裝置運行情況可以得出,廢氣處理裝置工藝選擇合理,處理效果良好。

4 結論

煉化企業(yè)污水處理場的惡臭污染治理有利于改善周圍環(huán)境和操作人員的身體健康。采用“化學洗滌+組合生物除臭+活性炭吸附”的復合工藝治理污水處理場惡臭污染,裝置運行實踐證明生物除臭采用“生物滴濾+生物過濾”的組合工藝,惡臭氣體經生物除臭后,臭氣濃度低于500,非甲烷總烴為8.9 mg/m3,廢氣再經活性炭吸附后,其臭氣濃度低于100,說明采用復合工藝治理污水處理場惡臭污染取得了顯著的效果。

[1]閆松,尹天亞,單廣波,等.煉油企業(yè)污水處理廠惡臭污染分布特征及規(guī)律.環(huán)境監(jiān)測管理與技術,2010,22(4):61-62.

[2]王剛.復合生物法處理煉化污水廠惡臭氣體.環(huán)境科技,2015,28(1):35-38.

[3]齊國慶,劉發(fā)強,劉光利.生物洗滌+生物滴濾組合工藝處理煉油污水場惡臭氣體工程設計.環(huán)境工程,2013,31(1):56-58,76.

[4]劉志林.生物過濾技術應用及運營管理.石油化工安全環(huán)保技術,2011,27(2):52-55,59.

[5]王浩英,張成藩.生物除臭技術在煉油污水處理廠臭氣治理中的應用.工業(yè)用水與廢水,2012,43(3):35-37.

[6]陳浩璽.煉化企業(yè)污水處理場惡臭氣體治理技術探討.油氣田環(huán)境保護,2012,22(2):10-21.

[7]陳和謙.生物除臭技術在石化廢水處理廠臭氣處理工程中的應用.上海建設科技,2012(3):38-40.

吉林康乃爾甲醇制烯烴項目進展

吉林康乃爾化學工業(yè)有限公司600 kt/a甲醇制烯烴項目正在有條不紊推進。該項目已報吉林省發(fā)改委正式備案,環(huán)境評價報告公示已經完成。該項目位于吉林經濟技術開發(fā)區(qū)化工產業(yè)園區(qū),投資約37.3 億元,建設600 kt/a甲醇制烯烴。項目計劃分兩期建設,每期均為300 kt/a,乙烯、丙烯產品銷售給園區(qū)企業(yè)。

另據(jù)悉,惠生工程技術服務有限公司(簡稱惠生工程)獲得了該項目一期300 kt/a甲醇制烯烴裝置EPC總承包合同以及烯烴分離單元專利技術許可和工藝包編制及技術服務合同。該項目將采用UOP公司技術和惠生工程的高收率烯烴分離技術?;萆こ特撠熢擁椖恐屑状贾葡N反應及濃縮單元、烯烴分離單元、烯烴裂解單元及部分輔助設施的設計、采購、施工總承包工作。項目預計于2017年10月交付。

(中國石化有機原料科技情報中心站供稿)

Odor Gases Treatment Practice of Sewage Treatment Plant in Refineries

Gong Chaobing,Chen Wei,Li Haihua

(CNOOCHuizhouRefinery,Huizhou516086)

Sewage treatment plants in petrochemical enterprises are important odor pollution sources which need to be controlled.The odor gases in sewage treatment plants are divided into two strands (namely high concentration exhaust gas and low concentration exhaust gas) based on the characteristics of odor pollution.The high concentration exhaust gas is chemically cleaned and then mixed with the low concentration exhaust gas into the combined biological deodorization device for purification treatment,and the treated exhaust gas is subjected to advanced treatment by an activated carbon adsorption device.The results showed that the composite technology had obvious purifying effect on the odor treatment of sewage treatment plant,in which the odor concentration was less than 100,the non-methane total hydrocarbon was less than 6.5 mg/m3,the mass concentration of hydrogen sulfide was 0.004 mg/m3,which were much lower than the national standards.

wastewater treatment plant,odor control,chemical washing,combined biological technology,adsorption,odor concentration

2016-06-12。

龔朝兵,男,1973年出生,畢業(yè)于中國石油大學(北京),工學碩士,高級工程師,主要從事煉油技術管理工作,已發(fā)表論文50多篇。

1674-1099 (2016)05-0037-04

TE992

A

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