污水处理系统受N-甲基二乙醇胺（MDEA）冲击的影响及恢复措施

2022-09-28方淼

安徽化工 2022年5期

方淼

（宁波中金石化有限公司，浙江宁波 315000）

N-甲基二乙醇胺（MDEA）作为炼油企业常用助剂，主要用于循环氢、干气和液态烃的脱硫剂，若其跑损进入污水系统，会显著提高污水有机负荷，导致出水不合格，无法达标回用或排放。如何及时恢复受冲击污水系统，采取有效工艺对不合格出水进行处理并达标回用或排放，对安全生产有着重大意义。

1 MDEA对污水系统的影响

1.1 MDEA对净化水水质的影响

发现MDEA跑损进入污水处理系统后，分析净化水水质数据如表1。

表1 净化水水质分析数据

MDEA进入污水系统导致净化水数据远远超出指标。立即暂停送水，改为汽提塔内循环，分析净化水COD及总氮数据变化趋势，如图1。

图1 净化水COD、总氮趋势

图1表明，MDEA在汽提塔中可部分去除，COD、氨氮到一定浓度后基本维持平稳，不再下降。本公司酸性水汽提塔采用单塔加压侧线抽氨工艺，但由于MDEA沸点较高，达到246℃～248℃[1]，所以酸性水汽提塔无法将MDEA全部去除。

1.2 MDEA对污水处理系统的影响

本公司净化水有两路去向，部分直接进入污水处理系统，部分回用常减压电脱盐罐，通过电脱盐水进入污水处理场。污水处理场采用除油器、气浮、A/O生化、MBR膜工艺。由于化验分析的滞后性，含高浓度MDEA污水进入污水处理场，污水处理场受到冲击，通过此次冲击分析MDEA对污水处理场的影响。

（1）气浮进出水COD、总氮分析

气浮是一种常用的水处理技术，能有效去除水体的COD[2]。分析气浮进出水COD、总氮数据如图2。

图2 气浮进出水COD、总氮趋势

如图2所示，气浮能去除部分COD及总氮。COD去除率为18%～22%，氨氮去除率为15%～19%。

（2）生化出水COD超标

MDEA为表面活性剂类物质，这类物质可以影响细胞质膜的稳定性和通透性[3]，使细胞的某些必要成分流失而导致微生物生长停滞和死亡。由于生化池连续曝气，曝气后，这类物质会产生大量泡沫，泡沫附聚在活性污泥胶团上，使得活性污泥上浮。受MDEA冲击后，生化池表面产生大量黄色泡沫，导致活性污泥膨胀。正常情况下活性污泥无泡沫产生。

生化受冲击阶段，出水COD超标严重，但进水COD指标并未超标过多，生化有机负荷也在可控范围内。根据经验推测，该污水BOD5较低，可生化性较差。BOD5表示5日生物化学需氧量，反映了水中的某些可被微生物降解的有机物含量。CODCr表示化学需氧量，反映了水中受还原物质污染的程度。这两项指标都被用来间接表示水中有机物的污染情况。一般认为，废水的BOD5/CODCr的比值可通过表2来判别[4]。

表2 以BOD5/CODCr比值判别废水可生化性的指标

生化受冲击阶段，对两级好氧池出水COD及BOD分析如表3所示，根据B/C值判断该污水的可生化性。

表3 生化COD及BOD分析表（平均）

如表3所示，O2出水COD均值达678 mg/L，远超控制指标≤60 mg/L，B/C＜0.25，可生化性极差，不宜生化，生化系统无法降解。

（3）生化出水总氮、氨氮超标

A/O生化池受高MDEA污水冲击后，出现出水氨氮高于进水氨氮现象，对两级好氧池出水氨氮及总氮分析如图3、图4所示。

图3 生化池进出水总氮

图4 生化池进出水氨氮

总氮从进水、生化O1池、生化O2池逐级下降，说明通过缺氧、好氧生化处理后，总氮可被降解。

氨氮生化O1、O2逐渐升高，高于进水氨氮，因为经过缺氧、好氧生化处理后，MDEA有机氮被胺化菌转化为氨氮，导致出水氨氮高于进水，超标严重。12月25日后，MDEA泄漏问题得到解决，生化池O1、O2出水氨氮快速下降。

2 恢复措施

MDEA性质稳定，难挥发，难降解，通过A/O生化无法处理，会造成出水水质COD、氨氮严重超标。需加强前端工艺控制，避免MDEA夹带进污水处理场。

2.1 生化系统恢复

发现污水处理场受MDEA冲击后，采取以下调整措施：

（1）停运一系列生化系统，进行闷曝处理，补充营养物质，加快微生物活性的恢复和繁殖，逐步让活性污泥恢复活性，避免双系列同时瘫痪。

（2）该污水营养比例失调，碳源、氮源充足，而磷不足，暂停生化池碳源投加，降低有机负荷，增加磷盐投加量，营养比例控制BOD5∶N∶P=100∶5∶1。

（3）暂停接收含MDEA净化水，改为汽提塔内循环，降低MDEA浓度。

（4）降低污水处理量，降低有机负荷。

（5）加大曝气量，提供充足溶解氧。

（6）加大污泥回流量，提高生化池污泥浓度，提高系统的抗冲击能力。

（7）调节罐内高浓度污水稀释处理。

（8）增加气浮絮凝剂投加量，提高COD、总氮去除率。

（9）接种未受MDEA冲击污泥，对微生物进行重新培养。

（10）系统间断投加碳酸钠，液碱恢复少量连续投加，控制O池末端pH在7.0～7.5之间，保障活性污泥脱氮所需碱度。

经过上述调整，生化池出水COD、氨氮逐步恢复正常。

2.2 循环水水质恢复

污水处理场末端工艺MBR膜处理后产水回用至循环水场，作为补充水。高COD、氨氮回用水进入循环水场继续浓缩，导致循环水场余氯无法维持，杀菌控制不住，水质恶化，微生物及腐蚀速率不可控，紧急采取以下措施：

（1）回用水暂停回用。

（2）系统加大置换量，降低污染物浓度。

（3）增加次氯酸钠投加量，维持系统余氯。

（4）投加非氧化杀菌剂，强化系统杀菌。

（5）增加缓蚀剂、阻垢剂投加量，提高系统药剂浓度。

经过上述调整，系统恢复正常工况，余氯维持稳定，各水质参数恢复正常。

2.3 回用水处理

臭氧催化氧化是臭氧在催化剂的作用下转化成羟基自由基来氧化废水中难生物降解的物质，具有降解速度快、无二次污染等特点[5]。同时臭氧催化氧化处理高浓度含MDEA污水已得到验证。不合格回用水经过该公司现有臭氧催化氧化处理测试，结果见表4。

表4 臭氧催化氧化工艺处理数据

臭氧投加浓度控制在75 mg O3/L水，结果表明，污水经过三相（污水、催化剂、臭氧）充分接触反应后，COD从680 mg/L降至51 mg/L，去除率达到92%以上，氨氮从56 mg/L降至0.8 mg/L，去除率达到98%以上，达到回用条件，进一步验证了臭氧催化氧化处理高浓度含MDEA污水的有效性。