田瑞俠，張春峰，雷勛茂，明宏偉
（中國石油華北石化分公司，河北 任丘 062552）

　　摘要：為了提高氣浮出水水質，對含油污水氣浮裝置的溶氣罐和釋放器進行了改造。通過在溶氣罐上增加自控式液面控制器、對原有釋放器在連接方式和選型上進行改造。改造后溶氣罐氣水界面穩定，溶氣效果好。釋放器克服了易脫落、易堵塞的缺點，當隔油后油的質量濃度高于 1000 mg／L時，油的去除率在 90％以上。
　　關鍵詞：含油廢水；污水處理；氣浮；溶氣罐；釋放器
　　中圖分類號：X703.3 　　文獻標識碼：B 　　文章編號：1009－2455（2003）02－0056－02

　　華北石化公司的含油污水主要來自 100 × 10⁴t/a的常壓蒸餾和60 ×10⁴ t/a 的催化重整裝置的排水，污水中的主要污染物是油類，COD，NH₃-N，硫化物和揮發酚等。主要進水水質指標：ρ（COD_cr）為 2000～3 000 mg／L，ρ（油）＜2 500mg/L，ρ（NH₃－N）＜40 mg/L，出水需滿足國家二級排放標準。
　　公司于1996年建成1套三段式兩級生物處理工藝裝置，即第一段為隔油，第二段為氣浮絮凝，第三段為好氧曝氣+氧化溝的兩級生物處理工藝。其中氣浮工藝采用部分回流加壓港氣方式，如圖1。

　　氣浮池屬平流式，采用兩級串聯的方式，主要工藝參數為：溶氣水回流比50％，氣浮池總停留時間 30 min，氣浮分離室水流下向流速 1.5 mm／s，有效水深2.1 m，采用溢流堰出水，刮渣機表面刮渣。主要工藝設備：溶氣罐 φ 1600 mm × 4000mm × 8 mm，壓力 0.3～0.4 MPa，停留時間為 4min。釋放器為TS 型，絲扣連接。

1 現有氣浮工藝存在的問題

　　現有氣浮工藝裝置 1996年投用以來，氣浮效果一直不十分理想，氣浮池經常出現偏流、鼓大泡或翻浪現象，氣浮效果不穩定，各項指標的去除率均很低.經過觀察、分析后認為存在的主要問題是：
　　①溶氣罐很難控制氣水界面
　　原溶氣罐氣水界面的控制方法采用的是放氣法，即當溶氣罐中氣水界面較高時，關閉放氣閥門，氣水界面較低時，打開放氣閥門。此種方法較簡單，但人為控制氣水界面較難，調節頻繁，勞動強度較大。
　　②釋放器易脫落。易堵塞
　　原有釋放器為TS型，以絲扣形式直接連接在溶氣水接口直徑為DN25的管子上，檢修時發現60％以上的釋放器已掉落池中，且大部分已堵塞，氣浮池經常發生偏流或局部鼓大泡現象。
　　由于以上兩個問題的存在，使得氣浮效果很差，氣浮池出口油的質量濃度一般都在 150 mg／L以上，對后續生化處理造成很大沖擊。而在實際生產運行中，只有氣浮池出口油的質量濃度控制在100 mg／L以下，經過兩級生物處理才能保證外排水中油的質量濃度小于 10 mg／L。因此，必須對原有溶氣罐和釋放器進行改造。

2 改造措施

　　根據上述存在的問題，采取了如下改造措施。
2.1 溶氣罐內液面控制方法的改進
　　溶氣罐作為氣浮工藝的重要設備之一，最重要的是如何提高溶氣效率，保持氣水界面穩定。本溶氣罐采用在頂部進人空氣和水流，底部出溶氣水的方式，但由于洛氣水界面很難控制，當氣水界面較高時，分散在水中的氣泡密度反而會減小，且可能導致壓力水倒流人空壓機；界面過低，導致從排出的溶氣水中夾帶較大氣泡被帶至氣浮池，此時，不但不能使油水有效地分離，反而對氣浮池形成大的攪動，影響氣浮池的分離效果。為此，我們選用了一種自控式液面控制器（專有技術）來控制氣水界面，其成本低于儀表控制，且不需管理。
　　此控制器是一個經過計算加工成型的控制管頭，計算的依據是洛氣罐的運行壓力和處理量，其壓制原理是動平衡。因為在同等壓力條件下，氣和水在管道中的流速差很大，所以，當控制器淹沒在水中時，由于速度差的原因相當于堵塞，當暴露在氣體空間時相當于泄壓，從而達到控制氣水界面的目的。
　　由于是在原有基礎上進行改造，因此要使安裝的方法盡可能簡單，針對現有溶氣罐的情況，決定從溶氣罐頂部放氣管法蘭處進行安裝，控制的液面高度距罐頂 900 mm。安裝前，此控制器已根據放氣管直徑（DN20）及控制液面高度預制好，具體安裝位置如圖2。
2.2釋放器的改造
　　原有釋放器為TS型，絲扣連接，由于受水力沖擊的影響，絲扣連接的釋放器容易脫落，且一級氣浮污染物濃度高，、懸浮顆粒類雜質使得釋放器堵塞頻率加大，平均每個月都得把釋放器拆下來清理堵塞物，勞動強度很大。而二級氣浮釋放器的堵塞率則明顯降低，這主要是因為經過一級氣浮處理后，絮體顆粒已去除大部分的原因。針對以上情況，經過考察和分析，我們采取的對策是：一級氣浮選用＊v型釋放器，二：級氣浮仍選用＊S型釋放器，只是把絲扣連接變為法“二連接，以減少脫落現象。
　　TV型釋放器的基本結構是：孔口一單孔室一上下大平行圓盤縫隙。工作時，溶氣水沿整個圓周環面均勻出流，從而使釋氣水迅速與原水混合，能防止氣泡沿途并大的可能性，創造了絮粒與氣泡粘附的良好條件，可釋放溶氣量的90％，巨釋出的微細氣泡細小、密集，均勻，能充分滿足浮上分離的要求。單個釋放器的出流薩比TS型的大，作用范圍較大，發生堵塞時，可用戶縮空氣使下盤移動，自動清除堵塞物[1]。
　　TS型釋放器的基本結構是：孔口-多孔室-小平行圓盤縫隙一管嘴，它與TV到釋放器相比孔室小，釋出的氣泡更加細密、均勻，直徑在20－40μm。其長管嘴結構能二次地方消能，使溶氣水中的氣泡充分釋放，且能穩定釋氣水水流，減少氣泡相互碰撞而使粒徑增大的機率，使得氣泡粒徑更小，數量更多，粘附絮粒能力更強 其價格也較
TV型低廉。

3 改造后的效果評價

3.1 改造后的效果
　　氣浮池溶氣罐和釋放器自2002年5月改造后，運行了將近半年的時間，通過水質檢驗和實際操作，結果表明：溶氣罐氣水界面穩定，釋放器克服了易堵塞、易脫落的缺點，釋放出的氣泡細小、均勻、穩定，氣浮池上沒有了偏流、鼓大泡或翻浪的現象，油的去除率大大提高。
3.2 改造后水質指標考核
　　對氣浮池溶氣罐和釋放器改造后，油的去除率由以前的63.8％上升到90％左右。在隔油后油的質量濃度大于 1000 mg/L的情況下，經過兩級氣浮處理，出水油的質量濃度仍能控制在100 mg／L以下，能充分滿足生化進水的水質要求。改造前后氣浮除油的效果見表1和表2。

表1 改造前氣浮除油效果

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檢測日期 一級進水ρ（油）／ （mg·L^-1） 二級出水ρ（油）／ （mg·L^-1） 去除率／%

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2002 03—14 805.7 279.0 65.4 2002—03—16 1007 252.9 74.9 2002—03—17 1148 464.8 59.5 2002—04 05 1055 450.0 57.3 2002—04—07 1091 305.1 72.0 2002—04—10 723.3 327.7 54.7 2002—04—12 992.3 314.9 63.0 平均值 974.6 342.0 63.8

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表2 改造后氣浮除油效果

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檢測日期 一級進水ρ（油）／ （mg·L^-1） 二級出水ρ（油）／ （mg·L^-1） 去除率／%

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2002—09—07 1070 98.5 90.8 2002—09—08 1824 102.7 94.4 2002—09—09 420.6 70.5 83.2 2002—09—10 1116 100.1 91.0 200209—11 1088 91.8 91.6 2002—09—12 566.1 70.5 87.5 2002—09—13 1044 80.8 92.2 平均值 1018 87.8 90.1

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4 結論

　　①溶氣罐加了液面控制器，很好地控制了氣水界面，自動化程度明顯提高、無需頻繁調節操作，工人的勞動強度明顯降低，且結構簡單，成本低。
　　②一級氣浮采用了TV型釋放器，釋氣、產水量大，作用范圍大，且解決了堵塞問題。二級氣浮采用了TS型釋放器，它能保證氣泡的細密度，氣浮凈水效果更優，把絲扣連接變成法蘭連接，減少了脫落現象。
　　③經過溶氣罐和釋放器的改造，氣浮池運行平穩，氣浮效果明顯提高，二級氣浮出口油的質量濃度能控制在 100 mg／L以下，去除率在 90％左右，給后續生化處理減輕了負荷。

參考文獻：
[1]唐受印，戴友芝. 水處理工程師手冊[M].北京：化學工業出版社，2000.

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作者簡介：田瑞俠（1972－），女，河北豐寧人，助理工程師，1996年畢業于西南石油學院化二系環境工程專業，現為華北石化公司系統車間從事水處理工作，電話（0317）2735340，trxlol8＠msn.com。