高效气浮装置处理延迟焦化含油污水

高效气浮装置处理延迟焦化含油污水

张鹏浩

中国石油化工股份有限公司天津分公司炼油部联合四车间 天津市300270

摘要：因为各个炼油公司的原料特点、技术操作等状况各有不同，所以焦化装置产生的这股高浓度的污染物排放状况会存在一些差异。由于目前国内外对这些超高浓度含量污染物的处置工艺还不完善，大部分炼厂通过“间歇”排放途径排出至城市污水处理厂。污染物中的氢、氨氮含量、高油份等不但会影响炼钢厂内和周围的空气，同时也会对城市污水处理厂原有的气浮技术形成很大影响效果，还将影响其他生化处置效果和外排污染物COD的达标排放。所以，如何解决焦化设备含油污染已引起更多炼厂的关注。

关键词：高浓度含油污水；延迟焦化；除油处理

1.引言

炼油延迟焦化装置含油污水是炼油废水的预处理，含有大量氮、氧杂环化合物，油、硫化物等。在生产过程中，通过各种研究，开发了一种集成的微纳米气泡气浮脱脂技术，以达到脱脂效果。借助新设备，可对高浓度含油废水进行延迟焦化装置处理。

2.含油污水性质

国内的某炼油厂延迟焦化装置，含油污泥(即V2 05切水)是乳化能力很大的高含油污泥，体积约为180t/d。原处置方法是间歇性污水至一污处理厂(以下简称“一污”)，但由于一污现有的气浮除油方法效果并不理想，且出流的原油浓度也偏高，所以对污泥生化处理单元的质量影响很大，并曾多次出现外排污水原油浓度、COD值等指标超标，严重影响了环保达标合格率。

3.新型高效气浮装置处理焦化含油污水

3.1现场情况

现在石化焦化焦化含油污水中所含的乳化程度、含油量都高，是的下游出现水污染等环境问题。经过前期几次静态和动态试验，研制了一体式微纳米气泡气浮除油设备。停机后，在炼焦现场通过停机期间的维护，构建了“V205炼焦废水处理系统”（又称“除臭系统”）。预计净化能力可达10t/h，半年后开始调试。

3.2高效气浮除油装置

新型高效空气浮选设备是一种集絮凝反应、微纳米泡沫生成、空气浮选、沉淀和渣处理于一体的污水连续处理设备。微纳米泡沫发生器是设备的核心部件，要改革传统的直接曝气法，不需要回流，便能使用T型微通道来生成微纳米泡沫，利用压缩风通过纳米级孔道流入污泥中生成泡沫，再利用一定流量的污泥剪切，微纳米级泡沫源源不断地流入水体；并且利用协同生化药物剂型效应，污泥中原有的高乳化系统平衡被打破，形成密度相应较轻的絮凝状絮凝，由上升级数的微泡沫和小絮凝形成水垢，从而完成石油和废水的排出。与传统的涡凹气浮和水溶性气浮相比，该装置具有结构简单、微泡沫颗粒小、容量大，所生成的浮渣更密实、除油类和COD效能更高等级优势。

3.3污水处理系统流程

焦化V205污水处理装置主要分为：全自主加剂装置、含油污泥和除油分散物料的混合器、微纳米气泡发生器、油水分离器、渣罐、预制混凝土罐等。当启动污水泵时，将除油分散物料A由计量泵直接投入到管道中，与贫油污泥初步混匀、在压力下，它迅速进入微泡沫发生器装置，巨大的微纳米气体进入污水中，使微片状微气泡形成胚状，即微气泡和微片状形成在一起，然后结合产生小片状；和微絮凝剂B一起作用形成较大的絮凝剂，如快速上升的“簇”、“团”或“偏”（即“共凝聚气浮”）。此工艺不仅没有受水力震荡的限制，而且还能够减少渣水分解时间。上部浮渣经过刮渣系统直接排入到浮渣罐内，并进行返炼；下层处理后的清液则任其自流至回收水罐内回用。

污水在经过除油技术的处理后，出水满足协议技术指标后进入V208(冷焦水罐)内，这成为“冷焦水”的额外水循环利用；产生的浮渣将每3-4天进入灰泥清洗一次。反向精炼方法：大吹后将浮渣送入煤焦炭生产塔，再对渣上的废油进行煤焦油柱的残余热处理处理。桶内的药送到现场后，混凝土被泵入带有填料的平台上的药瓶中。

4.应用运行情况

4.1污水检测

JLBG-126红外分光光度计用于检测污水中的含油量；紫外可见光谱分光光度计用于硫化物检测，检测标准必须符合GB/T 16489-1996标准；COD 检测符合 GB/T11914-1989.标准；泡沫含水量由原油含水量分析仪分析，检测标准应符合GB/T 8929-2006标准。

4.2污水处理

处置前，2V05污水颜色呈现黄色，表面有少许的黑色污油。在现场采样时有刺鼻的氢硫基臭味；处置后水的色泽为微黄至无色，水体澄清透亮。

焦化V205的含油污泥油含量、COD、硫代物在使用前后，焦化V205污泥油含量、COD、硫代物指数的变化很大，3个指数最高分别超过了47375，82648和5100mg/L以上，经高效气浮除油设备处理的污泥中的原油量、COD、硫代物分别可控制在180、2000和300mg/L以内。长循环的三个主要技术指标，都高于国际技术协议所制定的标准。现场处置后的污泥，可用作焦化装置的冷却焦水回用。

较油水平、COD2项指数，污泥的硫去除率相对而言较低，但变化很大，而且与原污泥中的硫代物水平关联并不明确。主要成因可能性为：由于受上游水影响，水质波动区域很大，同时污泥中的硫浓度也不能全部由原油浓度确定，因此溶解度在水底的硫代物不一定因为原油的减少而降低。微纳米气泡气浮法基本上是一个物理化学除油法，针对溶解度于污泥中的化合物来说，其除去效应并不突出，所以存在着硫化物去除率相应较低、价格波动性很大的情形。

4.3浮渣分析

当三种浮渣在105°C（在窑中干燥至恒定重量）下进行试验时，其灼减损失分别为77.7%、32.7%和51.8%。浮渣的易油性部分、挥发性酚和其他有机物（沸点<105℃）以及泡沫的破坏会造成漏气，这种漏气可能接近水垢中的含水量，远小于凹空气浮选和溶解空气浮选时产生的浮渣（含水量90%）。当三个样品的浮渣温度低于400°C时，105°C的最大减燃百分比之和超过99.5%，表明当温度低于400°C时，浮渣会完全挥发。因此，如果将该成套设备形成的浮渣送入焦炉滚筒进行精炼，则不能形成新的浮渣。

5.装置回收的效益

5.1回收废油

延迟焦化装置将含油污泥中的原油浓度平均值按1%计，每180t污泥中每天可回收约1.8t原油，所回收的污原油则可返炼并到CFB锅炉中焚烧，按2500元/t计算，每年生产按300d计算。每年污油部分所可带来的利润是：300×1.8×2500=135元。

5.2 回用水

净化完成后，其中一部分用作冷焦水，另一部分则需流入废水蒸馏脱硫后用作净化水。总水量的75%为循环水总量，每年节约淡水用量为：300×180×0.75≈40000吨。每吨水的价格为1.7元，每年节省的水费可达：5×1.7=68000元。

5.3减少污水处理费

通过处理之后，V205污水的渣、液全部都能够回用，不再外排，这样就每年都能够降低对污水处理的投资。目前处理1t污泥的平均运行费约为2元，5.4万吨污泥减排的平均节约处理费为:5.4×2=10.8万元。将上述3点合计，年均可带来的直接效益约为：135+6.8+10.8=152.6万元。

结束语

新型高效气浮除油设备，可有效的解决某石化炼厂延迟焦化含油污染，并可用作焦化装置冷焦水的补给水及回用；生成的浮渣含水量很低，可运往焦炭塔内回炼以利用其中的绝大部分污油，对工艺没有产生干扰;这种方法操作，一年可带来近百亿元的效益。

某石化炼厂的延迟焦化系统贫油污水是高油产量且乳化强烈的工业废水，经过达标处理后再回用，不但降低了水污染的外排，还有利于生活质量改善。所以，这套技术有着巨大的环保价值和社会效益。

参考文献：

[1]周付建.一体式气浮装置高效处理延迟焦化含油污水[J].环保科技,2022,28(02):13-16+64.

[2]谢鹏波,徐志达.广州石化延迟焦化含硫污水的处理技术探讨[J].炼油技术与工程,2017,47(07):54-57.