液体介质贮运库污水站设计探讨

王小兵
(广东省石油化工设计院，广东 广州 510130)

　　摘要：液体贮运库的污水主要采自生活污水、被污染的初期雨水及洗罐水或压舱水三股，污水处理有一定的特殊性， 目前许多贮运库的污水站无法正常运行。油库含油污水油的质量浓度从最低几百毫克每升到最高不超过5000mg／L；化工品库污水的COD_Cr的质量浓度也从几百毫克每升到2000mg／L变化不等。基于排放时间间隔不定、水质变化大的特点，提出采用隔油、油水分离及气浮等工序处理含油污水， 出水ρ(油)低于5mg／L。采用气浮、氧化及过滤物化处理工艺处理化工品库污水， 出水ρ(COD_Cr)<50mg／L。
　　关键词：间断排放；集中处理；氧化剂；投加量
　　中图分类号：X505　　 文献标识码：B　　 文章编号：1009-2455(2004)03-0067-03

　　液体介质贮运库有油库和化工品库两种。因贮存介质易燃易爆的特点，此类贮运库一般位于人烟稀少的地方，市政设施不完善、污水间断排放等因素决定库内污水处理站设计具有诸多独特之处。

1 污水来源及水质特点

　　污水来源主要有三股：一为生活污水。其次为被污染的初期雨水，来自下雨时被污染的前20min雨水，水质随渗漏量的多少、种类而变化。第三股为洗罐水、压舱水，水量随贮罐或船的大小及洗罐的个数确定，同受污染初期雨水一样，水质随贮存介质种类而变化。
　　从污水来源可以看出，贮运库的污水具有如下特点：
　　①水量、水质波动大。除生活污水每天有排放外，初期雨水、洗罐水、压舱水均为间歇排放，间歇时间长短可能长达月余甚至数月余；水质波动也大。化工品库初期雨水ρ(COD_Cr)不超过1000mg／L，油库初期雨水含油为几百毫克每升；化工品库洗罐水ρ(COD_Cr)不超过2000mg／L，油库洗罐水ρ(油)不超过5000mg／L。
　　②污水成分复杂。既有生活污水成分，又有化工介质或油品。

2 污水处理工艺

　　确定污水处理工艺时，应充分考虑其独有的特点，且结合实际情况，下面以工程实例为基础加以论述。
2．1 含油污水
　　一油库内贮存2 × 5000m³汽油、2 × 5000m³柴油、2 × 5000m³重油，总库容30000m³。设计时将贮罐的进出口阀门集中到一个操作平台上，仅收集平台及附近地面初期雨水，以减少水量。本污水站水量水质见表1。

表1 某油库污水站水量水质

名称

水量/（m³·次^-1）

ρ(油)/（mg·L^-1）

备注

洗罐水

200

4000

一年一次，6h/次

初期雨水

30

500

下雨时才有

压舱水

250

4000

乳化油含量高，＜2h/次

　　从表1及贮存介质可看出，该污水不但可能同时混有三种油品，而且乳化油含量高。对于含油污水，因油品在水中的溶解度很低，不超过几个毫克每升，其余以悬浮油或乳化油形式存在，除油后COD_Cr均能满足排放标准^[1]。综合参考同类型污水处理工艺及了解含油污水处理设备等因素后，决定采用图1工艺流程。

　　对于图1流程，须说明以下几点：
　　因污水间断排放，一次大水量排放时间短，所以调节池的有效容积取250m³，以避免大水量时污水外溢。
　　船用型油水分离器和聚结除油器对悬浮油、乳化油均能有效去除。但前者易堵塞，无形中限制它的推广使用。而后者克服了传统设备的诸多不足，它的填料亲油耐温，耐冲洗，耐腐蚀。此油库污水含有重油成分，冬季低温时须加热降低粘度，以确保油去除率。因此本流程采用聚结除油器。
　　核桃壳滤料为一种疏水亲油的材料，它具有吸附力强，抗油浸，耐酸碱，易反洗等一系列优点而在本流程采用。
　　本流程的另一关键为破乳剂的选择。乳化油的成因多种多样，破乳的方法也较多，如投加酸、碱及盐等药剂^[1]。目前共识是最好通过试验确定破乳剂。通过试验决定本流程采用石灰乳破乳。油库污水站的主要构筑物见表2。

表2 某油库污水站的主要构筑物

名称

尺寸

处理能力

备注

调节隔油池

24m×9m×2.5m

有效容积280m³

配置集油管、斜板

聚结除油器

φ1.6m×5.4m

15m³/h

配置加热器

高效浮选器

φ1.6m×3.5m

15m³/h

配置空压机、溶气罐

核桃壳过滤器

φ1.0m×4.0m

15m³/h

配置反洗搅拌

　　该项目的总投资约45万元，运行后经环保监测部门检测，出水水质ρ(油)<5 mg／L，ρ(SS)=15mg／L均达到一级排放标准。
2．2 化工品库污水
　　一化工厂属下化工原料库，库内贮存2×3000m³邻二甲苯、2×3000m³异辛醇、1×1000m³乙二醇、1×1000m³丙二醇、1× 1000m³二乙二醇、2×1000m³丙酮，总库容17000m³。为减少初期雨水量采取与油库同样的措施，经计算本污水站水量水质详见表3：

表3 某化工原料库污水站水量水质

名称

水量/m³

ρ(COD_Cr)/(mg·L-1)

备注

洗罐水

10m³/次

2000

一年一次，6h/次

初期雨水

50m³/次

500

下雨时才有

生活污水

2m³/d

400

　　针对此类废水，通行做法有以下几种方案：
　　方案一：生产、生活污水预处理后集中去市政污水厂处理。
　　方案二：采用生化处理方案。兼氧池、好氧池均采用接触氧化法。
　　方案三：采用物化处理方案。
　　由于该化工品库所处的规划区内仅有雨水管道，无市政污水设施；而且该污水排放时间间隔不定(有时甚至长达月余或更长)，采用集中处理和生化处理方案均无法实施。综合考虑该化工品库的实际情况，经与业主、环保部门商量，决定采用物化处理方案，工艺流程如图2所示。

　　通过以上流程，污水中不溶于水的化工介质(如邻二甲苯，异辛醇)和悬浮SS可通过气浮去除绝大部分；而溶于水的COD_Cr要通过后续两道工艺降解去除。
　　氧化剂的选择是本流程成功与否的关键。现阶段可供选择的氧化剂有漂白粉、次氯酸钠、二氧化氯、臭氧、双氧水等^[2]。综合考虑上述氧化剂的化学性能、易操作性、消防安全要求及价格因素后，选择次氯酸钠作为该库区水处理的氧化剂。
　　氧化剂的投加量是重要的参数。由于污水中的污染介质成分、含量也不尽相同，所以不同的化工库氧化剂的投加量均不同，具体只有到污水站调试时试验确定。一般库内污水站的投加量有三个，即仅为生活污水时、初期雨水与生活污水时和洗罐水与生活污水时各为一个投加量。该库采用次氯酸钠氧化剂的投加量通过计量泵调节，接触时间采用30 min。
　　设置活性炭过滤是为了进一步去除水中残存的有机物和投加氧化剂的副产物(如Cl^-)。活性炭无论对有机物还是无机物，对离子型或非离子型物质，都有一定的吸附能力，而且其表面还能起接触催化作用。有研究资料表明，活性炭对苯类、醚类等难于氧化分解的有机物及氧化后的副产物的吸附能力比较强^[2]。污水站的主要构筑物见表4。

表4 某化工品库污水站的主要构筑物

名称

尺寸

处理能力

备注

调节池

8m×3m×2.8m

有效容积25m³

配置集油管

高效浮选器

φ1.5m×2.6m

5m³/h

配空压机，溶气罐

氧化槽

4.0m×1.5m×1.45m

5m³/h

配加药装置

活性炭过滤池

φ1.0m×4.8m

5m³/h

配置反洗搅拌

　　该项目的总投资约20万元。运行后经环保监测部门检测，出水水质(ρ(COD_Cr)<50 mg／L，ρ(SS)<60mg／L)均达到一级排放标准。而且业主反应该工艺适应能力强，管理方便，针对不同的污水来源一次调试好加药量，以后视来源按部就班地运行。所投加的药剂为普通化学药剂，货源、价格均比较令人满意。

3 结论

　　①决定贮运库内污水处理工艺时，应分清贮存介质的种类，分析污染介质成分，选择适宜的处理工艺。
　　②可能的情况下，化工贮运库内的污水经过预处理后送往市政集中处理，既节省投资，又节省能源。
　　③如果集中市政处理无法实施，物化处理(方案三)既考虑水量水质的变化，又能保证出水水质，不失为化工库污水处理的一种切实可行的工艺流程。
　　④如果彩用物化流程，应结合当地实际情况及安全等要求选用氧化剂，必须通过烧杯试验确定加药量。
　　⑤乳化油的破乳方法以及破乳剂的投加量，应在试验的基础上，参考同类型污水站的数据加以确定。

参考文献：
[1] 高廷耀．水污染控制工程[M]．上海：高等教育出版社，1989．
[2] 中国化工防治污染技术协会．化工废水处理技术[M]．北京：化学工业出版社，1999．

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作者简介：王小兵(1971-)，男，湖南祁东人，工程师，1994年 毕业于同济大学给水排水工程专业，一直从事给排水、消防、污水 处理设计工作。电话(020)81217770。