纯氧曝气处理石化废水出现异常运行状况的处理
天津石化公司动力部采用纯氧曝气工艺处理石化废水,该工艺的核心装置(纯氧曝气池)为封闭式,其结构如图1所示。
封闭式纯氧曝气装置通过3项控制、1项报警实现废水处理自动化。供氧控制:在封闭的纯氧曝气池中,通过液面与池顶间气相压力的变化,控制氧气阀门的开度,调整供氧量,满足对氧的需求,保证气相压力的平衡。氧气转化控制:曝气池中溶解氧浓度的大小由变送器与双速马达连锁改变表曝机的高、低速,以实现合理充氧与经济用电。尾气控制:通过测定尾气中的氧含量调整供氧量的多少,控制氧气的消耗。烃类气体报警:当纯氧曝气池第一段中的烃类气体含量达到25%LEL(爆炸下限)时,报警器报警,氧气阀门关闭,吹扫风阀门打开,尾气阀门打开,吹扫风置换装置内的危险气体;当烃类气体含量达50%LEL时,除以上动作,表曝机全部停止工作。封闭式纯氧曝气装置由于供氧充足、污泥浓度较高,在处理异常运行时有其工艺自身的特点。
1废水处理工艺
来自上游生产装置的PTA废水经配水、均质后进入生物接触氧化池,大约10%的COD被去除。接触氧化池出水与低浓度废水混合后进入纯氧曝气装置,出水部分达标外排,部分经过深度处理后回用。工艺流程如图2所示。
2典型异常运行状况的处理
2.1低浓度废水水温异常
由于曝气池为密闭式,进入装置废水的热能损失很小,再加上表曝机作功和生化反应放热,进入纯氧曝气池的废水水温不降反升,因此水温的异常升高对封闭式纯氧曝气装置的影响比敞开式空气曝气装置大。
低浓度废水作为PTA废水的稀释水进入纯氧曝气装置,该股废水主要是上游生产装置排放的冲洗水和生活污水。由于节水减排工程的开展,生产装置排放的废水总量日益减少,再加上低浓度废水无调节缓冲设置,夏季当上游生产装置异常,排放大量高温冲洗水时,会导致纯氧曝气池中水温骤升,致使生化系统遭受冲击,因此低浓度废水水温异常对纯氧曝气装置的正常运行影响很大。
由于水温升高,水中饱和溶解氧下降,纯氧曝气池各段的溶解氧也随之下降,当溶解氧低于某一值后,相应段的表曝机将由低速转换成高速运行。由于水温高,污泥的代谢快,表曝机的高速运行会使污泥趋于细碎,使曝气池温升更大。为此,如果溶解氧尚在允许浓度范围,应尽量保持表曝机低速运行,将氧气转化控制切换成手动控制,人工控制表曝机低速运行,将尾气控制切换成手动控制,人工开大尾气阀门,用增加整个曝气池气室内氧气纯度的方法来加强供氧。为了防止二沉池内污泥在高水温下发生厌氧反应,二沉池出水溶解氧应控制在3~6mg/L,并根据二沉池的溶解氧情况调整尾气阀门开度。
夏季时PTA废水水温为45~55℃,虽然水温高,但水量为低浓度废水水量的30%左右,其在预处理装置中的停留时间也长达1.5~2d,若低浓度废水水温正常则对生化处理基本没有影响;若低浓度水水温异常,对生化处理的影响会显现,因此在低浓度废水水温异常期间必须给PTA废水降温,将FrFA废水全部切进调节池后再回调,尽量延长废水在预处理装置的停留时间,并在接触氧化池加强鼓风。在低浓度废水水温上升和下降期间,应大量回流纯氧曝气装置出水至低浓度废水集水池,以缓冲和稳定进水水温,且纯氧曝气装置出水的溶解氧较高,回流后对上游生产装置排放的废水也有预曝气作用。另应加大纯氧曝气装置内剩余污泥的排放量,促进污泥更新,驯化污泥适应新的水温。出水水质恶化时则启动防冲击预案。
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