广西LNG接收站污水处理装置改造

陈 聪

山东省天然气管道有限责任公司, 山东 济南 250014

0 前言

广西LNG接收站位于广西北海市铁山港区石化作业区南港池南突堤端部,由远洋运输船运来的LNG,在LNG专用码头接卸至接收站LNG储罐内储存,经汽化后通过输气管道送至用户[1]。

广西LNG接收站污水处理装置为接收站处理生产和生活污水,是工艺流程配套设施部分,一旦出现故障,将无法满足生化处理要求,弱化分解有机物的能力,影响到接收站正常的生产和生活以及附近环境[2]。污水处理装置经过一段时间使用后,由于食堂未设置隔油池,造成大量含油污水排入生活污水处理装置,造成污水处理装置油污过多、微生物活性偏低、装置进水不连续等问题,因此有必要对其进行一定程度的改造,来改进并优化污水处理装置的功能[3]。

1 污水处理装置现状

广西LNG接收站污水处理装置由1套污水处理装置、1座气浮装置和1套纤维球过滤器组成。设计处理能力6 m3/h,处理后污水要求满足GB 8978-1996《污水综合排放标准》(以下简称“GB 8978-1996”)中第二类污染物一级标准[4]。污水处理装置工艺流程见图1。

图1 污水处理装置工艺流程图Fig.1 Process flow chart of waste water treatment facilitie

该污水处理装置目前主要处理生活污水(含部分食堂含油污水),污水流经全部处理流程,但处理后污水仍存在不达标现象[5],主要问题有以下几方面:食堂含油污水未经预处理就进入调节池,使得污水处理装置中有污油流入,影响微生物的活性;进水不连续,稳定性能差;曝气量不能调节,不能保证污水处理装置运行所需溶解氧;污水处理装置系统内部未设置污泥回流设施[6],使得装置内不能有足够的混合悬浮液固体浓度(MISS)和微生物数量,不能充分分解污水中有机物,影响处理效果;纤维球过滤器中纤维球已失效,影响出水水质[7]。生产、生活污水指标见表1。

表1 生产、生活污水指标情况表

2 污水处理装置问题分析

2.1 未设置隔油池

常规食堂污水在进入污水处理装置前,需进行隔油预处理,去除水中的动植物油,以满足后期生化处理要求[8]。现场调查发现,现有污水处理装置中未对食堂污油进行去除,直接进入到污水处理装置前端调节池,和办公生活用水混和后进入装置中,水中的油污附着在好氧池的生物填料上[9],导致填料上的生物膜无法正常生长、繁殖和脱落,使微生物活性降低,分解有机物的作用减弱,达不到有效的处理效果,水中CODCr[10]、氨氮、BOD5等指标的处理效果不稳定[11]，尤其是进入到冬季,水温降低,处理效果更差[12]。

2.2 调节池自吸泵启动过程缓慢

据现场运行人员反映,调节池污水提升泵为自吸泵,开泵过程复杂,在开泵过程中上水缓慢,且容易产生堵塞。

2.3 曝气量不能调节

污水处理装置正常运行时,曝气的作用一是为维持微生物的活性;二是对混合液进行搅拌和混合,使活性污泥与污水充分接触,有利于污染物的降解。曝气量在污水处理装置运行过程中要维持在一定范围内,不能过大,也不能过小。曝气量不能调节,会造成污水处理装置运行所需溶解氧不能及时调整,影响出水水质[13]。

2.4 未设置污泥回流

污水处理装置运行时污泥回流的作用是使装置中有足够的活性污泥量,用来补充运行时所需的微生物数量,从而对污水中有机物进行充分氧化分解[14]。污水处理装置中的污泥浓度大小需要根据现场运行情况进行调整,并在一定条件下维持需求范围,没有污泥回流,污水处理装置中的污泥浓度就无法保证,最终影响处理效果[15]。

2.5 纤维球过滤器中纤维球已失效

污水处理装置中的纤维球过滤器使用超过2年,在运行过程中因进入过滤器的污水中含有较多杂质,使得过滤器中的填料上积存了很多污染物,影响出水水质。污水处理装置中的填料也未更换,影响了生物膜的生长。

2.6 除磷效果差

随着最新《环境保护法》《水污染防治行动计划》以及《城市黑臭水体整治工作指南》等法律法规的不断深化实施,污水系统出水水质的标准也在不断提高,增加了总磷指标的控制,大部分污水排放达到综合排放一级标准。而污水处理装置工艺除磷效果差,为确保总磷指标达标,需增加加药除磷装置。

2.7 自控系统运行存在缺陷

2.7.1 硬件方面

现场2个控制污泥回流气提电磁阀中1个可以动作,1个开启没有反应，而1个可动作的电磁阀开启后气提功能满足不了要求[16]。控制箱内所有端子接线没有标识,无法确认输入信号,不能明确某些具体的运行条件,只能根据现有数据及经验推测[17]。

2.7.2 软件方面

反洗泵设计为交替运行,每运行4 h切换1次,但程序编写存在故障,反洗泵实现不了定时切换功能[18]。污泥池液位高时启动1#污泥泵,液位低时1#污泥泵停止。2#污泥回流泵程序内没有设计程序[19]。

3 污水处理装置改造

3.1 方案设计

3.1.1 改造后水质标准

以现行环保要求为基准,结合GB 8978-1996中第二类污染物一级标准和GB/T 18920-2002《城市污水再利用工作城市杂用水水质》“城市绿化”标准要求,并以节约水资源的原则,确定本次改造的出水水质标准。

3.1.2 工艺流程设计

在食堂污水出口处增加1套二级隔油池及隔油装置;对现调节池自吸泵及配套管线阀门进行更换;对现有污水处理装置中填料进行更换;在现有污水处理装置上增加1套化学除磷加药设施,配套自动化工艺,对部分损坏或老化设备进行改造。改造后污水处理装置工艺流程见图2。

图2 改造后污水处理装置工艺流程图Fig.2 Process flow chart of waste water treatment facilities after transformation

3.2 具体实施细则

3.2.1 工艺部分

为更好地进行污油去除,在隔油装置出口处,增加1个由混凝土浇注的三级隔油池,池体大小为2 m×6 m×3 m,中间用Φ100的不锈钢弯管连通。在进水处设置不锈钢拦截筐1个。

在二次沉淀池增加污泥回流泵1台,加装从二次沉淀池至缺氧池曝气管线及1个配套相应调节阀门,实现污泥回流。对一级接触氧化池和二级接触氧化池分别加装相应调节阀门1个。并根据情况对损坏的曝气头进行更换,实现曝气调节。更换纤维球过滤器和挂膜效果更好的组合填料[17]。

新设置自动除磷加药设施1套,并铺设加药管线至出水池,自动除磷加药设施需与提升泵运行联动,当提升泵运行时,自动除磷加药设施开始投加药剂,药剂量为处理水量的0.5‰～1‰，投加位置定于出水池处[18]。

将原有2台流量为6 m3/h的自吸泵更换为10 m3/h 的污水泵,同时改造上水管线及阀门,并加装污水回流管线,提升开泵过程上水速率,满足现场需要。

按照CJJ/T 182-2014《城镇供水与污水处理化验室技术规范》要求,增加化学需氧量、生化需氧量、悬浮物、氨氮、总磷、色度、pH、粪大肠菌群、总氮、溶解氧等指标,检测频次为每天1次[19]。

3.2.2 自动化控制部分

2台反洗泵设定为根据累计运转时间4 h轮换1次;2台提升泵设定为根据累计运转时间4 h轮换1次。调整风机运行频率：若水量始终比较低,则每隔2 h风机启动30 min,2台风机根据累计运转时间4 h轮换1次。增加2#污泥泵的自动控制功能,高水位时启动1台污泥泵,低水位时停止[20]。

3.3 改造后指标情况

经过改造后,污水处理装置的各项指标均满足GB 8978-1996中第二类污染物一级标准要求。改造后的已处理污水分析报告见表2。

表2 改造后的已处理污水分析报告表

4 结论

广西LNG接收站污水处理装置改造，经过隔油预处理,去除了水中的动植物油后,污水满足生化处理要求；优化曝气控制、增加污泥回流工艺流程以及更换新填料后,污水处理装置填料上的生物膜正常繁殖,微生物活性提高,分解有机物的能力大大增强,水中的CODCr、氨氮、BOD5等指标均满足要求。