文昌气田生活污水处理装置沉渣控制与处理

2019-10-09虞声明陶亮

中国新技术新产品 2019年13期

虞声明陶亮

摘要：目前海洋环境保护的力度正日益加强，海上生活污水的处理标准和要求也变得越来越高。生活污水的处理技术正在快速发展，然而无论是何种处理技术，沉渣处理都是一个巨大的难题。沉渣处理的效果对于设备性能和处理效果都有着重要的影响。文昌9-2/9-3中心平台在设计之初就提出了沉渣处理的理念，并针对其设计了多重处理方法，在设备调试和实际使用中，取得了比较突出的效果，为生活污水处理装置长期稳定运行积累了宝贵的经验。

关键词：生活污水;沉渣;曝气;冲洗;沉淀

中图分类号：U664 文献标志码：A

0 引言

随着人们对海洋环境保护力度的逐渐加强，对于海上生活污水的处理标准和要求也越来越高。生活污水处理装置在海上各类装置中的作用越来越明显。沉渣对于处理装置的设备使用性能、污水的处理效果都有着巨大的影响。

文昌9-2/9-3中心平台根据沉渣产生的类型，采用不同的方法来处理，主要包括：源头控制、装置结构调整和改良冲洗装置。经取样化验，发现相对于从前的生活污水处理装置，在沉渣处理效果方面有了极大的提高。

1 生活污水的组成

1.1 厨房灰水

厨房灰水主要是指厨房洗涤水，主要包括油脂类物质、洗涤剂和廚房沉渣。其中厨房的沉渣主要包括：蔬果沉渣、肉类沉渣和骨头渣。

1.2 洗涤灰水

洗涤灰水指的是洗漱间和洗衣间的洗涤污水，主要包括油脂类物质、洗涤剂、污泥和毛发。洗漱灰水中的毛发处理是一个重要的难题。

1.3 厕所黑水

厕所黑水是指厕所的冲厕污水和粪便，是生活污水的主要组成部分，也是处理的重点，主要污染物是人体排泄物和卫生纸。这类污染物易形成黏度较高的污泥沉积在装置底部。

2 沉渣对污水处理效果的影响

生活污水沉渣种类繁多，堆积后会影响系统设备的处理性能和污水处理的效果。针对其组成成分的不同，其产生的主要影响包括：

2.1 厨房灰水

厨房污水的沉渣主要包括：蔬果沉渣、肉类沉渣和骨头渣。蔬果沉渣因其比重较低，会悬浮在装置内部，所以不太容易被吸入粉碎泵进行粉碎;肉类沉渣会造成COD和BOD的升高，影响处理效果;骨头沉渣因为其硬度较高，比较难粉碎，而且易造成粉碎泵叶片损坏和管线堵塞。

2.2 洗涤灰水

洗涤灰水的沉渣主要是污泥和毛发。污泥会沉积在装置底部，堵塞曝气盘的气孔，影响设备曝气性能。毛发在生活污水处理装置中很难得到有效的处理，既无法粉碎，又无法像其他污染物一样降解反应，非常容易堵塞曝气盘的气孔和其他的仪器设备，造成一些意想不到的故障。

2.3 厕所黑水

厕所黑水的沉渣主要是人体排泄物形成的污泥，此类污泥具有黏度高、不容易降解的特性，在设备底部沉积后，不容易被冲洗而且很容易造成内部器件的结垢，尤其会造成曝气盘的堵塞，影响系统的曝气功能。污泥的存在同时会造成生活污水COD、BOD、大肠杆菌等参数的超标。以上的这些沉渣如果混合在一起，影响会更加严重，处理难度也会提高。

3 沉渣控制与处理方法

通过分析生活污水中沉渣的由来和成分，文昌9-2/9-3平台在生活污水处理系统设计及建造时，便提出了针对沉渣处理的解决方案：

3.1 沉渣源头控制

3.1.1 厨房灰水沉渣

厨房灰水沉渣的来源的控制方法主要有以下2个方面：

一是厨房地漏升级改造，防止碎渣掉入;二是增加撇油器，撇油器有2个作用，一是撇除厨房灰水中的污油;二是沉渣沉积分离。分离出的沉渣，可以通过上部冲洗口接入水进行冲洗，从下部泄放口进行排渣。撇油器主要结构包括：冲洗管线、液位计、波纹板、呼吸口、排渣口。图1所示即为波纹板除油设备。

3.1.2 洗涤灰水沉渣

文昌9-2/9-3平台在洗涤灰水入口增加了2个毛发过滤器。2台毛发过滤器的滤网数目：4目，过滤精度：4 mm，可以有效地脱除污水中的毛发，经测试毛发脱除率可达95%。

3.1.3 厕所黑水沉渣

厕所黑水沉渣主要是人体排泄物形成的污泥，这部分无法在进入生活污水处理装置前进行处理，但是通过在下水管线中增加部分格栅，可以有效地阻挡异物进入。

3.2 污水处理装置结构改造

3.2.1 多腔室隔离处理

文昌9-2/9-3平台生活污水处理装置内部共分7个腔室，分别是：调节柜、1#预处理柜、2#预处理柜、3#预处理柜、分离柜、电解接触柜和清水柜。7个柜子分别实现不同的处理功能，通过重力沉降、粉碎泵切割、曝气切割、曝气氧化、汽提、气浮选等多重作用对沉渣进行处理。

预处理柜对污水在进入电解槽前进行预处理，污水从预处理柜1进入装置，在预处理柜2中通过气浮进行初步固液分离。在分离柜中，通过沉淀进行进一步固液分离，将高比重沉渣沉在柜底，清液高位溢流至电解柜。分离柜底部的沉渣定量气提至预处理柜3，在此柜储存。此柜底部充入压缩空气，使沉渣不会厌氧膨胀。此柜定期排渣，排渣周期一般为2周。经分离柜处理完的污水进入电解接触柜。在电解接触柜中进行氧化消毒。电解接触柜处理完的清水进入清水柜。清水柜设液位传感器，根据液位控制装置排放泵自动排放。

3.2.2 曝气量提高

文昌9-2/9-3平台生活污水处理装置设置 2 台风机。主要作用是向装置提供预处理所必须的空气和回流作用的气源。风机流量、压力等各项性能参数，相对于过去有了较大提升，而且可以根据不同腔室，控制不同的进气量，以达到最优化的处理效果。各腔室底部的曝气盘为新型结构设计，具有气体分布均匀、曝气孔不易堵塞的优点，可以稳定高效的地提供曝气。

3.2.3 底部锥型设计

文昌9-2/9-3平台生活污水处理装置内部所有的腔室的底部都设计为锥型，如图2所示。45°倾角可以让沉渣更好地聚集在一起，以便于粉碎泵吸入处理和排出。此设计在设备调试和实际使用中都被证实效果很突出，避免了沉渣在装置内停留时间过长的问题。

3.3 沉渣排放处理

文昌9-2/9-3平台生活污水处理装置的沉渣都是不断地通过汽提储存于一个预处理柜当中，此柜底部充入压缩空气，使沉渣不会厌氧膨胀，定期排渣，排渣周期一般为2～3 周，沉渣排至接驳船。

3.4 冲洗装置性能升级

自动冲洗管线主要对各柜体底部污泥进行冲洗，防止底部污泥堆积。清洗水由海水入口管接出，设置一个手动隔离球阀及电动阀， PLC控制定时冲洗柜底。在电动阀后设置两路管线，一路加设增压泵，可根据沉渣堆积情况，决定是否需要启动海水增压泵进行增压冲洗。

4 控制与处理的效果评析

针对各种控制处理措施，现场做了各类操作调整，并取样化验送检，送检报告为国家海洋局珠海海洋环境监测中心站出具，采用重铬酸钾法分析测试，符合国家标准，结果准确权威。具体分析测试过程、方法及结果如下。

4.1 装置基础性能分析

在正常操作使用，对沉渣现场取样时，可以发现硬渣含量极少，水质较清。

对污水取样化验结果显示：各指标参数都正常，满足排放要求，其中COD具体化验结果为419 mg/L。

由此可以确认：经过多层工艺处理后，沉渣处理已经合格。