天然气净化厂的废水处理设计与运行9

天然气净化厂的废水处理设计与运行

徐龙、李和平

中石油西南油气田公司川中油气矿龙岗天然气净化厂四川南充市邮编：637000

摘要：天然气净化厂在废水处理过程中，经常由于废水中含有大量难降解物质，且水量的大幅度波动而难以达到环保要求。后经采用了水解酸化----好氧工艺，使得处理后的废水完全满足国家《污水综合排放标准》一级标准，符合国家GB 8978—1996要求。经过净化后的废水，可以用做循环冷却用水、冲厕用水、绿化用水等。笔者通过长时间积累的运行经验，针对废水处理过程中主要控制参数及设计参数进行了分析与探讨，希望进一步为节能减排工作打下良好基础。

关键词：废水处理；水解酸化----好氧工艺；流程

一、废水水质水量

（一）废水来源

原料天然气经主管道进入原料气过滤分离罐后，对原料气中的杂质以及游离水进行去除进入脱硫装置，利用原料气中硫化氢以及一氧化碳在甲基二乙醇胺(MDEA)中极强的溶解性，因此，将甲基二乙醇胺作为脱硫装置的溶剂，来脱除原料气中90%以上的硫化氢及一氧化碳等物质，经过脱硫装置的湿净化气进入三甘醇脱水装置后，合格的天然气产品被送入输出管线实现外供。

（二）废水水质特点

天然气净化厂的废水来源点多，工艺上波动也很大，且水质毒性大，依靠生物降解很慢。因此，其处理难点主要集中在以下几个方面：

1、废水水质及排放周期差异大

由于废水来源复杂，且没有一定的排放周期。笔者根据实践经验，将废水做以下分类：1）冲洗水、循环系统排水及洁净下水等，均可以进行直接排放；2）整个装置的各种排水，化验室排水、生活污水等低浓度有机废水，占据了废水处理量的50%至70%，且属于经常性排放；3）各装置的检修废水，是高浓度的有机废水，排量集中。酸水汽提装置的废水，由于硫化氢含量很高，且故障状态排水较多，在处理水量中占到了30%至50%。

2、含大量难降解物质

天然气净化厂的工艺废水主要包括了乙二醇、TEG、环丁砜等污染物，采用生物降解很难，化验室所排废水成分复杂，且对微生物有明显伤害，因此，采用生物处理法对工艺设计要求非常高。

二、废水处理工艺比较

天然气净化厂废水在处理工艺上有两种分类：第一类：建立生物处理装置一套，对所有高低浓度的废水进行混合处理；第二类：建立生物处理装置二套，将所有高低浓度的废水进行分类处理。高浓度废水单独处理，而低浓度废水进行生物方式处理。

三、废水处理工艺流程

废水处理装置在设计上主要包括了四个阶段，分别为清污分流阶段、废水的预处理阶段、生物处理阶段以及污泥的处理等。在清污分流阶段，是将高低浓度的废水进行分流、雨水及污水进行分流、下水分流等；在预处理过程，主要是去除废水中的油类以及硫化物等；在生物处理中，采用了A／O或A／A／O工艺，在A段为了提升废水可生化性，使用水解酸化的方法，在O段可以根据工况的实际进行处理方式的选择，比如SBR法、接触氧化法、活性污泥法等。

四、设计及运行要点

这种废水处理工艺，目前已经成功被重庆天然气净化厂、川中油气矿天然气净化厂、川西北天然气净化厂、龙岗天然气净化厂、罗家寨天然气净化厂等五家天然气净化厂使用，且运行稳定，废水排放符合国家要求，其运行及设计情况可见下表1.

表1 工程实际运行情况

工程编号 1 2 3 4 5

建设性质技改技改新建技改新建

工艺隔油/水解/调配/

接触氧化/沉淀/

混凝/过滤

预曝气/二

级SBR/水

解酸化

预曝气/沉淀

/水解/缺氧/

气浮/好氧

预曝池/气浮

/水解/SBR池

/沉淀

预曝气/水解

/气浮/沉淀/

缺氧/好氧

设计参数HRT/h 23.8 35.1 44.2 71.3 51.4 水量/(m3·d-1) 601 501 721 121 241 进水COD/(mg·L-1) 401 801 801 1701 801

运行情况进水COD/(mg·L-1) 384 944 / 1035 /

进水COD/(mg·L-1) 56.2 37.5 / 65.6 /

回用率/% / 100 设计100 约15 设计100

从以上图表中我们得知，采用此工艺进行天然气净化厂污水、废水的处理，运行稳定，其外排水质完全满足国家颁发的《污水综合排放标准》中的要求，符合国家GB 8978-1996一级标准，工程2生化出水处理后，完全可以被用于循环冷却用水、冲厕用水、绿化用水等。废水回用率达到了100％，真正实现了零排放目标。工程3暂时还未投用。工程4升花水可直接用于绿化用水，其回用率为15%，工程5已经在拟试运行阶段；生化水经过消毒后，可以使用在循环冷却用水、冲厕用水、绿化用水等。回收率达到了100%。

工程设计及运行要点如下：

1 、由于废水水量的大幅度波动，且含油很高的难降解物质，因此，在装置设计中，对于废水的预处理要特别进行考虑，其中包括废水量的调节，各种硫化物以及油类的去除以及过程中的温度的控制情况等。

2、要做好各种浓度的废水分流，其中也包括了雨水以及污水的分流等，锅炉用废水应该先引入曝气调节池，以便提升废水温度。

3 、通过实践，笔者认为，好氧工艺宜选择接触氧化法，这样有利于硝化。如果回用水对总氮没有具体要求，也可以不用缺氧池。

4 、对高浓度废水在掺入量上进行调整，以控制废水进水成分及浓度的稳定。在处理效果好、且对回用水需求量很大的季节，可以对废水的处理量进行加大。在处理环境气温很低时，最好选择处理一些中低浓度的废水，要保证生物系统处理的活性。

五、结语

1、天然气净化处理厂应尽可能提升清洁生产能力与水平，在进行装置检修中，要尽可能减少脱硫溶剂的排放，减少检修过程的废水排量，减轻处理过程的难度。

2、可以采用移动式厌氧处理装置，比如UASB反应器等，用于处理高浓度的废水，以降低好氧处理装置的耗能。

3、对于净化厂废水中的环丁砜、乙二醇、MDEA等主要污染物质以及一些长链的烷烃类物质，要加大进行高效微生物菌剂的开发及研究工作，以提升废水的处理效果，降低出水中COD含量。

4 、多采用深度处理方式，以提升生化水的使用率，实现废水的零排放目标。

参考文献：

[1] 倪钟利，熊勇，周军，等．高含硫天然气净化厂污水源头控制及处理方法[J]．石油与天然气化工，2009

[2] 黎万林，曾刚．水解一好氧工艺在天然气净化废水中的应用[J]．工业水处理，2011