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乙烯生产废水处理
 
    乙烯生产主要利用石脑油、加氢尾油、直馏轻柴油作原料,包括乙烯生产装置、汽油加氢装置、丁二烯装置、芳烃抽提装置、聚乙烯装置、(HDPE/LLDPE)环氧乙烷/乙二醇(EO/EG)装置、丁幸醇装置、丙烯酸及酯装置、顺丁橡胶、苯酚丙酮装置以及双酚A装置等装置生产中将产生大量的污水。由于国家对环保的重视,要求各工业企业的污水不只是达到行业排放标准,而是要求达到规定的排放标准排放,着就使炼油化工企业在污水处理上的难度增加。
    乙烯废水中COD主要是含烃类、醇类、醛类、羧酸类、酚类、腈类所提供的,废水的性质通常为COD高、BOD低,BOD/COD的比值小于0.3,生化性能很差,所以必须采用适当的工艺技术,对高浓度的COD进行削峰,提高BOD/COD的比值,提高其生化性,使处理后的出水达到国家现在要求的综合排放标准8978-1996一级标准,或GB18918-2002一级A标准直接排放,本公司采用二级即“LPC物化+LPCA生化”处理。
1. 工艺流程及功能
    1)LPC物化进行COD削峰
    本公司在乙烯废水处理中,采用自有的“发明专利”技术LPC法(物理化学凝聚法污水处理方法),和国家科技部“八五攻关”项目的水处理混/絮凝剂---PPA(混凝剂)、PPM(絮凝剂)进行物化处理,将乙烯污水中的高浓度污染物质进行高效混凝和絮凝,通过高效固液沉降分离器,将混/絮凝包裹后的各类不可溶污染物质和30%的可溶性污染物质有效地分离,将COD控制在300--500mg/l左右,使污水平稳进入后级生化处理系统。
    2)LPCA生化处理确保出水达标
    乙烯联合装置废水是一种高浓度、高污染、高色度的“三高”废水,其污染物成分十分复杂。虽然LPC物化处理时,已将大部分污染物质的峰值“削去”, 但是,在深度处理时,如常用普通生物法,由于其处理系统的溶解氧不可能高于2mg/L,氧的传递速度慢,使得生物降解石化这种高难度废水的时间很长,甚至达到几十小时,处理系统占地大、处理成本很高。而且由于普通生物法中菌类的活性低,对于芳烃、环烷烃和酚类及其衍生物降解困难,处理后的水质很难达到国家规定的排放标准,更谈不上回用。
    所以,我国石油工业从国外引进了“纯氧曝气污水处理工艺”及其配套装置,利用石化企业空分装置分离氮气用于防爆后剩余的纯氧来进行污水处理过程中的曝气,提高污水中的氧含量,增强生物的活性、传质速率,,提高降解能力和处理效果。但纯氧曝气法对于含有较高浓度烃类物质的系统易于产生燃烧和爆炸。
    为了克服上述工艺的不足,有效地处理石油化工废水,我们在深度处理段工艺选择LPCA法(连续式空气曝气污水处理方法),该工艺可以灵活在A/0、A2/O工艺中采用富氧空气曝气,达到纯氧曝气法的处理效果,却克服了纯氧曝气法对于含有较高浓度烃类物质的系统易于产生燃烧和爆炸的危险。
2. 各工艺的优势
    1)LPC物化法的优势:
    ◆ LPC法能确保将乙烯生产污水中的高浓度污染物质削峰,使出水水质平稳保持在二级生物处理需要的水质条件;其配套的设备处理效率高、运行成本较少。
    ◆ LPC法配套使用的国家“八五”攻关产品的水处理破乳剂—PPA、PPM具有高效的去污和脱色能力,并能将乙烯污水中的乳化油破乳,避免油乳进入二级生物处理段后,将生物膜或菌胶团包裹、覆盖,使水中的溶解氧不能进入菌胶团,造成生物代谢受阻,传质速度减慢,乃至终止,轻则严重影响处理效果,重则使菌类缺氧死亡的问题,这是二  级生物处理装置能否有效、稳定正常运行的关键。
    ◆ LPC法在固液分离中采用了“高效固液沉降分离器”,避免石化企业污水处理“老三套”工艺中,采用气浮所造成混/絮凝体破坏,以及气浮后的浮渣在用刮泥机刮动时,造成浮渣搅动分离不好,从而使出水的SS较高,影响处理效果的问题。
    ◆ LPC法能根据水质的变化自动确定加药量,使各种水质的污水处理后始终保持不对二级生物系统造成冲击,同时减少用药量。
    ◆ 由于PPA具有的特殊破乳功能,沉渣从亲水性变成疏水性,不需再浓缩,可直接干燥,干燥后的污泥呈疏散的颗粒状,含水率60-70%。
    2)LPCA法的优势:
     ◆ LPCA好氧段采用钢制反应器,设计水深16m,在空气曝气时增加了空气在水中的停留时间,达到深井曝气工艺的效果,使水中的溶解氧量能从0-2mg/L上升到2—4mg/L,提高了氧的传递速度,增强了生物的活性和降解能力,加速反应速度。同时能大量减少设备占地。
     ◆LPCA处理系统采用密闭厌氧和好氧反应器,并且实现管道化,避免了开放式水泥池,特别是在好氧工艺段,大量的鼓风曝气使石油化工污水中残留的大量易挥发有害气体和物质鼓入空气中,对厂区和周围较大范围的空气造成更大污染的问题。
    ◆LPCA厌氧和好氧反应器为地面可视化设备,设检修人孔,检修时放空,方便内部设施和曝气头等检修,也可避免含有各种有毒物质的乙烯污水渗漏对地下水造成污染,提高安全系数。
    ◆LPCA厌氧和好氧反应罐为地面设备,一套处理设施可通过管道配置,根据需要分别实现厌氧/好氧、延时曝气、深井曝气、富氧曝气等多种优良工艺,使处理系统运行可靠,操作灵活。
    ◆LPCA处理系统可根据水量自动启、停处理线,并可根据水质自动切换,实现并联或串联运行,抗水质和水量冲击负荷的能力强,运行稳定、灵活、简便。
    ◆LPCA处理系统采用“微气浮固液浓缩分离器”代替大型沉淀池,降低运行成本、减少占地。
    ◆LPCA处理系统污泥量少呈疏水性,不需再浓缩,直接干燥后的污泥含水率60-70%,易于处理。
3、工程实例:
    1)本公司曾受四川80万吨/年乙烯筹备组委托,编制了四川80万吨/年乙烯装置污水处理方案,并多次进行交流;也受中石油大庆石化公司邀请,进行了中石油大庆石化公司60万吨/年乙烯装置污水处理技术交流。在以下水质条件下:
 

序号

污染物

进水水质

LPC物化处理后水质

LPCA生化处理后水质

1

PH

6--9

7--8

6--9

2

CODcr

<800

300--500

≤50

3

BOD5

>0.3CODcr

100--200

≤10

4

SS

<500

<100

≤10

5

石油类

<100

<15

≤5

6

挥发酚

<60

<50

≤0.5

7

NH3-N

<50

<50

≤4

8

硫化物

<10

<10

≤1

9

氰化物

<1

<0.5

≤0.08

10

氟化物

<20

<10

<10

11

<100

<80

<0.1

12

氯苯

<10

<8

<0.2

13

丙烯晴

<10

<10

<2

14

<10

<1

<1

15

阴离子表面活性剂

<20

<20

<5

16

溶解性固体

<1000

<900

<900

17

其它重金属

<5

<1

<1

 

 

 

 

GB18918-2002一级A标准

   
                       四川石化公司80万吨乙烯项目污水处理的工艺方案即为LPC+LPCA工艺(见四川80万吨乙烯项目环评公告),项目在建设前期。
 
2)中石油锦州石化700m3/d炼油化工废水处理装置稳定运行12年;

3)  中石油锦西石化1200m3/d炼油化工废水处理装置稳定运行10年;

 

4LPC物化工艺也在新疆美克化工有限公司6万吨/1,4丁二醇生产废水处理厂

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