优化工艺控制外排水质

优化工艺流程控制外排水质QC小组一、前言*站担负着污水生化处理、外排的主要任务。污水生化处理是利用自然界中存在的各种微生物，采用一定的人工措施，创造有利于微生物生长、使其大量繁殖的环境，通过这些菌类的代谢过程，消除水中污染物、到达净化水质的一种污水处理方法。这些微生物形成的活性污泥大局部是附着在生化池的固体弹性填料上，少量的悬浮、游离于水中。*站污水生化处理规模设计为24000方/天，其外排水质的指标执行GB89781996中的一级标准：水含油5mg/l、COD100mg/l。06年生化外排量总量约为800多万方。在当时油田上产的形势下，油井综合含水高、大批新井、措施井来液进主系统，致使高一联的处理液量不断增大，污水生化处理的难度也不断加大。从06年年底至07年年初，高一联污水、生化处理系统的运行一度陷入被动局面，外排出水COD高居不下，甚至超标。因此，为解决这一平安环保隐患，取得较好的社会经济效益，冀东油田油气集输公司联合站成立了“优化工艺流程控制外排水质QC小组进行攻关。二、小组成员状况序号姓名性别年龄文化程度组内分工123456789三、主要内容1、选题理由污水外排水质执行GB89781996一级排放标准：COD100mg/L，水含油5mg/L。生产指标要求从06年年底至07年年初，高一联生化处理系统的运行一度陷入被动局面，外排出水COD高居不下，甚至超标。生产现状优化工艺控制外排水质出水COD课题选定2、现状调查(1) 设计工艺流程常规处理后带压废水冷却塔气浮池厌氧池外排池外排泵指定排污点好氧池(2) 数据调查分析小组成员于2007年4月到联合站化验班查阅了?化验数据记录表?，统计了2006年12月至2007年3月的20000方生化站COD数据。表(1)为2006年12月至2007年3月2万方生化站COD化验数据统计表mg/L日期12.1512.221.81.151.282.62.122.193.63.18二沉池东10790106104101.631059410998.81101二沉池中94106949275.710691106101105二沉池西10610789103109.69910593105103外排92.795.592928883.049899104.996从上表1可以看出，在东、中、西二沉池30个COD样中，一是COD数据高，二是有62.5超过100 mg/L；外排COD数据较高，平均值高达94.1mg/L，甚至出现了超标的现象。小组成员通过调查发现：经生化处理后的水质COD数据较高是由二沉池出水所携带的活性污泥等悬浮物含量高引起的。试验说明，悬浮污泥的含量与COD成正比，悬浮污泥的含量高导致COD高。解决排出水污泥含量高的问题，将能降低排出水COD，外排污水到达排放标准。3、活动目标小组活动目标：降低外排水中活性污泥含量，将外排水质指标控制在COD75mg/l。目标依据：1公司规定的外排水质生产指标范围内； (2) 历史上曾经到达过这样的水平。 4、原因分析针对外排水活性污泥含量高造成的COD指标不稳定，甚至超标的被动局面这一实际问题。小组集思广益进行了讨论研究，同时绘制了相应的因果分析树图。如下列图1：。泥轻、好氧池溶解氧高污泥密度小活性污泥、悬浮物含量高原因分析污泥沉降性能差二沉池池底斜板堵塞污泥下沉困难上游操作影响水力冲力造成生化站收油操作生物膜大量脱落水中含有Hg等金属离子进水水质差沉降时间短来液量大二沉池不排泥、排泥不及时活性污泥未能大量排出鼓风系统频繁调节图1活性污泥、悬浮物含量高因果分析树图小组通过现场调研，分析得出活性污泥悬浮物含量高的末端因素有8个：5、要因确定为了找出出水中活性污泥、悬浮物含量高的主要因素，小组对因果图中的8条末端因素进行了逐条分析论证。确认1：活性污泥轻、好氧池溶解氧高。调查：在由足够碳源的条件下，好氧池的溶解氧过高导致微生物繁殖与活动更加活泼，产生的活性污泥密度较小，污泥较轻，沉降性能差。通常情况下，卸油班工人可以通过调节鼓风机的频率，根据化验数据的指导性，控制溶解氧数据在2-4mg/l来杜绝这种情况的发生。而根据查阅化验班06年12月至07年2月溶解氧化验数据说明20000方生化系统好氧池溶解氧根本在这个范围。表2为2006年12月至2007年2月2万方生化站溶解氧化验数据统计表mg/L日期12.112.712.1412.211.61.111.181.252.22.8好氧池东2.712.453.143.752.82.534.563.033.473.42好氧池中2.372.823.743.822.23.613.552.082.172.65好氧池西2.153.783.433.913.82.744.862.22.892.95结论：非要因。确认2：二沉池聚结斜板堵塞调查：为保证20000方生化站二沉池污泥的良好快速沉降，在工艺设计上利用了浅池原理在池底的排泥泥斗上面铺设了大量的聚结斜板。当初设计聚结斜板的作用是加大别离设备的工作外表积，缩短污泥下沉的距离。通过调查我们发现，在实际应用的过程中，大量的污泥不断累积将聚结斜板堵塞，阻碍了中上层水中的污泥沉降到泥斗中而后被排出系统外。上图(2)为2万方生化站设计聚结斜板现状图片结论：要因确认3：上游操作影响调查：20000方生化站的进液来自于20000方污水系统过滤处理后的水。为防止水力冲击过大对生化站弹性填料上的挂膜产生影响，联合站制定了严格的相关生产管理规定：保持去生化站水量的调节幅度不超过50方/时，间隔时间不少于4小时。此外气浮池可在一定程度上起到缓冲的效果。污水班工人具备上岗证并且每年进行技能考试，成绩合格准许上岗，操作水平存在差异，但是可以加强岗位练兵来提高实际操作水平。通过职教人员对污水班值班人员的抽查掌握情况来看，根本合格。结论：非要因确认(4)：生化站收油操作调查：为减小厌氧池收油后对好氧池造成的水力冲击影响挂膜，我们站内在无法改变现有工艺设施的情况下，采用三层砖增加二沉池出水高度，减少厌氧池与好氧池的高度差。同时减少了厌氧池收油提高液面的时间，降低工人的工作量。此外为保证收油标准性操作，联合站制定了卸油岗位操作卡。通过职教人员对污水班值班人员的抽查掌握情况来看，根本合格。结论：非要因确认(5)：水中含有Hg等重金属离子调查：这里所讲的进水水质差，主要是指进水中的对微生物有毒的Hg等重金属离子造成生物膜大量死亡脱落。因条件限制，联合站暂时对该问题无法确认。且鉴于当时油田上产形势，那么作业区来液水质的影响为不可控因素。小组不能从根本上解决。结论：非要因确认(6)：来液量大，沉降时间短调查：通过查阅中控室资料，我们统计得出2006年12月至2007年4月期间20000方生化系统处理负荷。表3为2006年12月至2007年4月2万方生化站日平均处理负荷m3/d时间年/月06.1207.107.207.307.4处理负荷m3/d2144620317174741667118988从上表3我们可以算出06年12月-07年4月20000方生化系统处理负荷为18983 m3/d。外排泵末端工艺流程如下列图：指定排污地点外排池二沉池好氧池上图(3)为生化站设计末端工艺流程水量过大造成活性污泥在二沉池沉降时间短，大量污泥等悬浮物随之流入外排池造成外排水中污泥含量高。为明确COD与污泥含量、沉降时间的关系，我们做了以下试验：取4个二沉池出水悬浮污泥含量高的相同水样；一个是立即做COD；一是进行4h自然沉降，取上清液做COD；一个进行自然沉降24h后，取上液样做COD；一个是过滤后做COD。4个样的结果是分别是：136 mg/L、110 mg/L、80 mg/L、65 mg/L。结论：要因确认(7)：二沉池不排泥或排泥不及时调查：好氧池里面的活性污泥随水流入二沉池。我们通过现场调研发现如果不排泥或排泥不及时会造成污泥腐化产生，沉积在二沉池污泥泥斗的污泥由于缺氧而腐化，造成厌氧分解，产生大量的气体使污泥上浮。结论：要因确认8：鼓风系统频繁调节鼓风系统为生化处理系统的好氧池提供溶解氧及中沉池、二沉池的排泥和打回流操作提供动力。鼓风机组4000方生化系统20000方生化系统上图(4)为生化站设计鼓风系统工艺流程通过小组成员的现场调研：在生产过程中，任意一套生化系统在进行鼓风调节是将对另一套生化系统产生影响。或导致排泥、打回流动力缺乏，或导致曝气量太大将池内污泥大量搅动起来。通过肉眼观察二沉池出水水质，这都影响二沉池污泥含量。结论：要因。6、制定对策针对上述要因，为了降低外排污水中活性污泥等悬浮物的含量，将外排水质指标控制在COD75mg/l。我们制定了具体的对策：序号主要 因素目标对策措施负责人工作地点完成 时间1二沉池底聚结斜板堵塞提供污泥下沉良好工艺条件对二沉池处理工艺进行简化撤除二沉池池底聚结斜板岳海鹏孙克瑞胡化海生化站08.32来液量大沉降时间短沉降时间到达25h进行末端工艺流程的优化利用现有条件建2个共计31500m3生化沉降池岳海鹏李树清油气处理厂西南面07.4中旬3二沉池不排泥或排泥不及时排出水中肉眼看不见污泥等悬浮物二沉池2天排泥一次，中沉池一周排泥1次。加强现场监督检查；排泥操作在相关技术人员安排下进行王保民韩卫忠胡化海生化站07.54二沉池不排泥或排泥不及时按期进行排泥操作进行2万方生化站二沉池排泥工艺优化将排泥管线直接接到地上阀井里面岳海鹏生化站07.45鼓风系统调节频繁平稳缓慢调节对鼓风系统进行优化两套生化系统鼓风能进行独立操作岳海鹏孙克瑞生化站08.57、对策实施实施1：撤除二沉池池底聚结斜板为防止因池底聚结斜板堵塞影响污泥下沉，我们联合站对20000方生化站二沉池处理工艺进行了简化。08年3月开始陆续对西、中、东三个二沉池池底斜板进行了撤除。实施2：增加外排污水的沉降时间。在集输公司上级生产部门领导下，利用了油气厂西南面的2个大坑，进行了如下末端工艺流程的优化。800mm2#生化沉降池1#生化沉降池二沉池外排泵倒水泵指定排污地点外排池上图(5)为优化后生化站末端工艺流程处理过程说明：为增加外排污水沉降时间，将二沉池的出水通过800mm涵管将水引入20700m3 2#生化沉降池、10800m3 1#生化沉降池，进行二级沉降。再利用倒水泵将水倒入外排池外排。该工艺流程经设计、施工完成后，于2007年4月中旬投运。如果以每天外排水量为26000 m3计算，污水外排之前沉降时间将长达28.5h。实施3：保障二沉池排泥工作顺利、有效实施。如何强化操作的执行力度，我们做了下面3个方面的工作：利用岗位练兵加强操作人员的培训；制定相关排泥管理规定，因同时兼顾其他生产运行需要，排泥操作在高级技师王保民的安排下进行；中控室负责加强排泥工作的监督与检查工作。对现有的排泥工艺进行改造，确保排泥工作如期进行。实施4：对二沉池排泥工艺进行优化设计排泥工艺如下示意图：好氧池收油槽二沉池排泥管线收油管线地面阀井上图6为二沉池设计排泥工艺图流程说明：二沉池活性污泥等悬浮物顺着排泥管线进入到厌氧池的收油槽中，之后在收油阀门的控制下顺着收油管线排入下面的阀井里面。在20000方生化系统处理负荷较大的情况下，好氧池经常处于较高液位状态，好氧池里面的水淹没了固定的收油槽。在此情况下，如果二沉池进行排泥操作，翻开收油阀门，大量的水流将导致淹没阀井。为确保排泥工作能顺利如期，我们可将二沉池的排泥流程做如下优化：好氧池收油槽收油管线二沉池排泥管线地面阀井上图7为优化后二沉池排泥工艺图将排泥管线直接接到阀井里面，改造优化后的排泥流程将不受好氧池液位的限制，独立进行操作，使排泥工作能够如期顺利进行。实施5：对两套生化站的鼓风系统进行了优化为保证两套生化系统好氧池曝气均匀及中沉池、二沉池排泥和打回流操作动力。联合站于08年5月对生化系统的鼓风系统进行了优化改造。优化改造后的鼓风系统如下示意图：4#、5#鼓风机4000方生化系统20000方生化系统1-3#鼓风机上图(8)为优化后生化站鼓风系统工艺流程优化后的鼓风系统保证了两套生化系统鼓风操作能够独立进行，解决了在操作中因任意其中一套生化系统鼓风产生问题时进行调节对另外一套系统进行干扰，导致池中污泥泛化、上浮的情况。8、效果检查1效果比照首先，通过实施采取的措施后，小组于08年5月至8月对活动效果进行了验证，见表4、图9：表4为活动后20000方生化站COD化验数据统计表mg/L日期5.125.195.266.236.307.77.147.218.48.11二沉池东73478377675648524941二沉池中69519178854763534740二沉池西64517570775351824340外排696764706742464552412效益分析经过本次QC攻关，外排水COD到达了平均56.3mg/l，完成了预定目标，为油田公司消除了一大平安环保隐患，带来的是不可估量的社会效益。94.1mg/l75mg/l56.3mg/l上图9为活动前、目标值、活动后COD数值柱状图本次攻关后，末端1#、2#生化沉降池运行平稳，排泥工作能如期顺利进行，鼓风系统调节更加方便、平稳，没有带来其他方面的平安环保隐患。通过本次活动，进一步提高了小组成员的质量意识、问题意识和改良意识，大大增强了成员的团队精神，提高了集体攻关的能力。9、稳固措施为了进一步稳固活动效果，确保效果能维持在良好水平上，小组采取了以下措施：1确保末端工艺1#、2#生化沉降池的平稳运行。制定1#、2#生化沉降池运行液位的上下限，上报队部核实批准后实施。编制了倒水泵操作规程，对相关操作工进行培训，确保操作员工严格按照规程进行生产操作，维修班人员定期对倒水泵进行保养。2排泥操作在高级技师王保民的安排下进行，确保排泥工作及时、有效执行。采取以上措施后，小组于2007年9月至11月对20000方生化站二沉池、外排水的COD数据进行了统计。表5为2021年9月至11月20000方生化站COD化验数据统计表mg/L日期9.19.89.2210.610.1310.2011.311.10二沉池东5641444850616467二沉池中5842436558616661二沉池西5543485552566266外排5743424649475366从上表5可以看出：外排水COD指标良好，效果维持在良好水准。10、体会及下步打算体会：1通过这次活动，让我们掌握了利用PDCA过程模式解决问题的方法技巧。使成员在今后工作中分析、解决问题思路更加严谨、更富逻辑性、更有科学性。2小组成员的质量意识稳步提高。下步打算：1查阅相关资料，找寻更加先进的技术力量，明确进水中的对微生物有毒重金属离子的种类；对可能造成生物膜大量死亡脱落的重金属进行量化。2对上游参加的破乳剂、净水剂、絮凝剂等化学药剂是否会对水中COD数值造成影响，并试图找出他们之间是否存在的某种函数关系。3提高化验分析手段，确定污泥浓度MLSS测定方法，及本站污泥浓度与COD数值之间的关系。4对生化系统的鼓风机进行改造、更换。