Cansolv尾气处理装置污水处理技术实验研究_瞿杨.pdf

公用工程第41卷第1期UTILITIES收稿日期:2022-07-01基金项目:中国石油西南油气田公司科研项目“康索夫装置高浓度污水处理技术研究”(20210306-03)作者简介:瞿杨(1982-)，男，重庆人，高级工程师，学士，主要从事天然气净化技术研究工作。E-mail:y_qu petrochinacomcnCansolv 尾气处理装置污水处理技术实验研究瞿杨曹东盛斌曾强唐静雷婧中国石油西南油气田公司天然气净化总厂，重庆400021摘要:Cansolv 尾气处理装置投运后，需有效处理其产生的含高盐、高浓度有机物和还原性硫的污水。针对污水的有关特性，选择了污水气液交换处理微电解氧化絮凝过滤达标外排的简便且易操作的处理技术路线进行实验。结果表明，实验装置对含高盐、高浓度有机物和还原性硫的污水处理具有较好的适应性，但具有药剂耗量大、生产运行成本较高的缺点。通过 Cansolv尾气处理装置污水处理技术实验研究，可为解决类似技术难题提供参考。关键词:Cansolv;尾气处理装置;污水处理;高盐;高浓度有机物DOI:10.3969/jissn1006-5539.2023.01.018Experimental study on sewage treatment technology of Cansolv exhaust gas unitQU Yang，CAO Dong，SHENG Bin，ZENG Qiang，TANG Jing，LEI JingNatural Gas Purification Plant of PetroChina Southwest Oil Gas Field Company，Chongqing，400021，ChinaAbstract:This study aims to solve the treatment of sewage containing high salt，high concentration oforganic compound and reducing sulfur after the Cansolv exhaust gas treatment unit was put into operationAccording to relevant characteristics of the sewage，the simple and easy-to-operate treatment proceduressuch as sewagegas-liquid exchange treatmentmicro-electrolytic oxidationflocculationfiltrationdischarge to standards were selected After the test，it is concluded that the test unit has good adaptabilityto treatment of sewage with high salt，high concentration of organic compounds and reducing sulfur，but hasthe disadvantages of high chemical consumption and high operating costs This study provides a valuabletechnical reference for solving the technical issues of sewage treatment of Cansolv exhaust gas treatmentunitKeywords:Cansolv;Exhaust gas unit;Sewage treatment;High salt;High concentration oforganic compounds0前言Cansolv 尾气处理装置的预洗涤单元和胺液净化单元分别产生酸性污水和碱性污水，在酸碱中和后送往污水处理装置。天然气净化厂的污水处理装置相对体量小，传统的生化污水处理装置无法对含高盐、高浓度有机物的污水进行有效处理，在 Cansolv 尾气处理装置建设过程中，配套建设了高盐污水处理装置，但仍无法对含高浓度有机物和还原性硫的污水进行处理。331天然气与石油NATURAL GAS AND OIL2023年2月1Cansolv 尾气处理装置污水处理现状以某天然气净化厂为例，Cansolv 尾气处理装置配套“絮凝软化超滤离子交换两级反渗透”污水处理工艺。Cansolv 尾气处理装置产生的淡水作为循环冷却水系统补水;产生的浓水经常造成反渗透膜提浓装置堵塞，降低膜流通量，导致实际处理量不能达到设计规模;蒸发器罐内起泡甚至翻液，出盐困难;形成的结晶盐黏稠、附着力强，易造成设备管线堵塞1。Cansolv 尾气处理装置污水处理结晶盐及堵塞管线见图 1。a)结晶盐a)Crystalline saltb)堵塞管线b)Blocked pipeline图 1Cansolv 尾气处理装置污水处理结晶盐及堵塞管线照片Fig1Condition of sewage treatment crystalline salt and blocked pipeline of Cansolv exhaust gas unit2Cansolv 尾气处理装置污水处理实验Cansolv 尾气处理装置污水中氨氮、总氮、亚硫酸根、硫酸根、COD 等含量高;污水颜色深;水质变化大;污水中总氮去除困难。针对 Cansolv 尾气处理装置污水的相关特性，展开了一系列污水处理实验，寻找到一种工艺相对简便且易操作的处理技术路线。2021 年在某天然气净化厂现场开展了 Cansolv 尾气处理装置污水处理实验。2.1工艺处理技术路线及原理工艺处理技术路线为:污水气液交换处理微电解氧化絮凝过滤达标外排。工艺处理技术原理:在药剂的协助下，利用气液交换处理技术将水中有机物部分氧化降解，将水中的亚硫酸根全部氧化为硫酸根 23，去除水中部分 COD，同时降解少量有机胺;再将气液交换处理完毕后的污水进行微电解氧化处理，水中的脂肪族有机物被氧化降解，而且水中难以用一般方法进行氧化降解的芳香族有机物(包括芳香族有机胺)也得以开环并被进一步氧化降解为无机物，水中COD 含量大幅度降低，部分有机胺得到降解;微电解氧化出水中加入去除总氮的药剂和 pH 调节剂，反应后总氮由化合态氮变成游离态氮;去除总氮过程中，一些金属离子稳定化，由离子态变成沉淀态，在混凝剂和絮凝剂的作用下，污水中小颗粒聚集、沉降而被去除;最后污水经过过滤，将絮凝池出水中残留的絮体去除49。2.2进水水质分析现场取 Cansolv 尾气处理装置污水的原水颜色为棕黄色，进水取样至烧杯中颜色(棕黄色)见图 2，污水在调节配水池中颜色(水深，颜色深，为棕红色)见图 3。图 2进水取样至烧杯中颜色Fig2Color of Sample inlet water in the beaker图 3污水在调节配水池中颜色Fig3Color of sewage in the regulating reservoir取样分析 Cansolv 尾气处理装置污水的 pH、COD、氨氮、总氮、亚硫酸根和硫酸根等组分，分析数据见表 1。从表 1 可看出，污水 pH 为 5.57 7.30，多数为6.007.00;COD 含量为 3481 007 mg/L，多数为 314500 mg/L:石油类含量为 0.180.22 mg/L;氨氮含量为0.203.25 mg/L:总氮含量为 3.245.6 mg/L，多数为2030 mg/L;悬浮物含量为 21 45 mg/L;亚硫酸根含量为 2063 004 mg/L，多数为 214500 mg/L;硫酸根含量在 1 3177 442 mg/L 之间波动。431公用工程第41卷第1期UTILITIES表 1Cansolv 尾气处理装置污水组分表Tab1Sewage components of Cansolv exhaust gas unit时间pH组分含量/(mgL1)COD石油类氨氮总氮悬浮物亚硫酸根硫酸根2021-06-016.161 0070.190.2326.4343 0047 4426.754770.220.20273452 9932021-06-026.484580.183.2535.4215 9005.574100.181.283.2215 7492021-06-036.703950.181.3545.6212141 3176.143890.181.5928.9214604 2762021-06-046.003481.2424.4412062 5766.815853.2550.1423 7342021-06-056.723850.9429.3451 2564 2657.303490.5625.6414003 445分析 Cansolv 尾气处理装置污水的特点有:颜色深、总氮含量高、氨氮含量低，特别是有机氮含量高、硫酸根含量高、亚硫酸根含量高、COD 含量高、石油类含量低、悬浮物含量低、水质波动大。2.3工艺流程Cansolv 尾气处理装置污水处理工艺流程见图 4。图 4Cansolv 尾气处理装置污水处理工艺流程图Fig4Process flow diagram of sewage treatment of Cansolv exhaust gas treatment unit从 Cansolv 尾气处理装置来的污水在管道中加入药剂 A 和药剂 B，药剂 A 和药剂 B 与污水经过管道混合器后进入气液交换装置，在外加气体的作用下，进行氧化等作用，氧化降解部分有机物、亚硫酸根和有机胺类物质。从气液交换装置出来的污水在管道中加入药剂 C，药剂 C 与污水经过管道混合器后进入微电解装置 A。在该装置中，水中有机物进行氧化、开环、吸附等多种作用，去除有机物和有机胺类物质1012。从微电解装置 A 出来的污水在管道中加入药剂 D、pH 调节剂后进入絮凝装置 A，反应一段时间后，在该装置中分别加入混凝剂和絮凝剂进行絮凝沉降。从絮凝装置 A 出来的污水加入药剂 A、药剂 B、药剂C，3 种药剂与污水经过管道混合器后进入微电解装置B。在该装置中，进一步进行氧化，去除残留的有机物和有机胺类物质。从微电解装置 B 出来的污水在管道中加入药剂 D和 pH 调节剂进入絮凝装置 B，反应一段时间后，再加入混凝剂和絮凝剂进行絮凝沉降。从絮凝装置 B 出来的污水用泵抽取到过滤装置中进行过滤，最后得到合格达标的外排水，进入外排水池。从絮凝装置 A 和絮凝装置 B 出来的污泥进入污泥脱水装置进行脱水处理，脱水后的达标泥土装袋外运，脱水后 的 污 水 回 流 至 絮 凝 装 置 A 中 做 进 一 步 的处理1315。2.4出水水质分析2021 年 5 月 20 日至 6 月 5 日，对 Cansolv 尾气处理装置污水处理实验装置运行后的进出水取样分析，检测数据见表 2。531天然气与石油NATURAL GAS AND OIL2023年2月表 2进出水分析检测数据表Tab2Analysis and testing data of inlet water and outlet water时间水样名称pH组分含量/(mgL1)COD石油类氨氮总氮悬浮物亚硫酸根硫酸根2021-05-20进水5.00110.023.3出水7.5027.72021-05-21进水5.00235.00.2043.907 2849 000出水8.5059.40.206.932021-05-22进水6.281 731.048.408 200出水7.5075.018.302021-05-23进水6.571 104.028.301 996出水8.0079.40.209.202021-05-24进水6.14342.00.20380出