一体化污水处理系统在输气站场的应用

史红国

（中国石油管道中原输油气分公司）

一体化污水处理系统在输气站场的应用

史红国

（中国石油管道中原输油气分公司）

针对长输管道输气站场生活污水处理不达标的问题，冀宁联络线冀鲁段站场采用一体化污水处理系统有效解决了这一难题。文章介绍了冀鲁输气站场污水处理系统的组成与工艺流程，并分析了系统的环保与经济效益。该系统出水水质指标COD、SS、氨氮等满足GB 8978—1996《综合污水排放标准》中的一级标准，日节约水费20元，具有良好的环境与经济效益。

输气站场；生活污水处理系统；冀鲁段

0 引 言

输气站场未经处理的生活污水直接排放会产生环境污染，同时造成水资源的严重浪费。从经济及环保方面考虑，迫切需要对输气站内的污水进行处理并加以循环利用。冀宁联络线冀鲁段站场污水处理系统有效解决了这一问题，取得了较好的效果。

1 解决方案

1.1 工艺选择

生活污水处理工艺不仅考虑投资、占地、运行费用，还要考虑输气站场整体布局美观、协调，避免出现噪声及二次污染的情况，冀宁联络线冀鲁段各站场采用生物膜法污水处理工艺，具有以下特点［1］。

◆污水处理设备可埋入地下，地表可作为绿化或广场用地，因此该设备不占地表面积，不需建厂房；

◆污水处理设备产泥量较少，一般仅需约1～3 a排泥一次；

◆因设备采用全密封结构且埋入地下，处理时无噪声、无异味，对周围环境无影响；

◆污水处理设备没有动力设备，因此平时无需专人管理，没有运行费用和管理费用，不需人员启停设备、更换耗材等。

1.2 系统基本组成

污水处理系统［2］组成如图1所示。

1.3 主要处理单元

1.3.1 粗格栅

粗格栅用以拦截污水中的大块漂浮物，保证后续处理设备的正常运行，减轻处理负荷，为系统的长期正常运行提供保证。栅渣需定期清理。

图1 污水处理系统组成

1.3.2 沉淀池

经过格栅处理的生活污水进入沉淀池，设置该池主要是强化预处理的作用，其功能有以下两方面：一是沉淀密度较大的无机颗粒杂质；二是通过水解、酸化反应，将废水中的有机固体及不易生物降解的有机物分解为小分子溶解性有机物，便于后续生化处理，缩短生化时间，提高去除效率。

1.3.3 一体化污水设备◆厌氧池 污水中生化性很差的某些高分子物质和不溶性物质通过厌氧水解酸化，降解为小分子物质和可溶性物质，提高BOD5／CODCr值，为后续好氧生化处理创造条件。同时生物膜在厌氧条件下将聚磷酸盐分解并转化成无机磷酸盐，而在后续的好氧和缺氧条件下，无机磷酸盐将被转化成聚磷酸盐而贮存，从而实现用生物法来达到脱氮除磷的目的。另外后续设备产生的剩余污泥全部回流到厌氧生化段，因污泥在厌氧生化段有足够的停留时间，能进行彻底的厌氧消化，使整个系统没有剩余污泥排放，即达到自身的污泥平衡。厌氧池中设有立体弹性填料，该填料属密集型生化填料，它具有使用寿命长、易挂膜、耐腐蚀等优点，且水流特性较稳定，是生物膜生长的理想场所。再则填料之间不易结团，避免了堵塞［3］。

◆生化池 共分一、二、三级，每级单独一个池，主要降解和净化污水中的大部分有机物。耗氧菌以填料为载体，利用污水中的有机物为食料，将污水中的有机物分解成无机盐类，从而达到净化的目的。生化池采用生物接触式氧化设备，有利于减少设备的现场安装调试时间。生化池内有立体弹性填料（与厌氧池中相同），污水在生化池内不断内循环，污水中的有机物与填料上的生物膜充分接触被降解。生化池中设有曝气器，用来增加好氧处理过程中污水的氧含量，气源由两台HC回转式风机交替提供。

◆二次沉淀池 生化池出水自流进入二次沉淀池进行沉淀处理，进一步沉淀脱落的生物膜及无机小颗粒。沉淀池设计成竖流式沉淀池，上部设溢水槽，中部为沉淀区，下部为污泥斗。经过沉淀处理的水通过溢水槽进入后续处理设备，沉淀下来的污泥定期抽至污泥池。

◆清水池 经前级处理后，如污水中的病毒病菌尚未达到标准，为防止病毒病菌的传播及水体再次变质，污染环境，可采用氯片消毒。

◆污水提升井 污水提升井主要用于收集污水处理

设备的出水，便于用提升泵提升排放。

1.4 控制系统组成与条件设定

控制系统采用Programmable Controller作为中央控制器，主要控制一台潜污提升泵的起停、两台风机的相互切换、一台污水提升泵的起停和二次沉淀池提泥系统的运行等［4-5］。

◆潜污提升泵 潜污提升泵选用两台，分工作泵和备用泵，一用一备，水泵型号为50WQ10-10-0.75，为潜水式无堵塞排污泵，功率为0.75 k W；水泵的启动受沉淀池液位控制器控制，液位控制器由全密封结构的水银液位开关、浮球组件等构成，浮球组件是液位控制器的感测元件，在传感筒中可以随水位自由浮动。沉淀池内设有两只液位控制器。

◆风机 采用HC回转式风机，共采用两台，一用一备，在12 h内交替切换。该风机噪声较小，使用寿命长，型号为HC-40IS，功率为1.5 k W。

◆污水提升泵 污水提升泵选用两台，分工作泵和备用泵，一用一备，水泵型号为50WQ10-10-0.75，为潜水式无堵塞排污泵，功率为0.75 k W。

◆二次沉淀池排泥 二次沉淀池排泥采用气提的方法，定期抽至污泥池中，采用电磁阀进行控制，一般每12 h提升一次（根据污水处理量的大小设定自控时间），排泥在5～8 min内完成。

◆系统工作程序 ①当沉淀池污水面在停泵水位以下时，风机1保持停30 min，开10 min状态，且两台水泵都不能启动；②当沉淀池污水液面在开泵水位以下停泵水位以上时，风机处于正常工作状态，此时能手动启动水泵1和水泵2；③当沉淀池污水液面在报警水位以下时，风机1与风机2在2 h之内互换工作，水泵不间断运行直至水位下降至停泵水位以下时自动停机；④当沉淀池污水液面超过报警水位时，电脑发出报警铃声；⑤沉淀池污泥每隔2～4 h提升至沉砂沉淀池或A级兼氧池中。

2 环境经济效益

处理前后水质指标见表1。

表1 处理前后水质指标mg／L

系统出水的其他水质指标均能达到GB 8978—1996《综合污水排放标准》一级标准。

日耗电情况如表2所示。

表2 污水处理系统日耗电情况

本装置污水处理量1 t／h，按每天运行10 h计算，理论上日处理污水量为10 t，日节约水费20元。对比日消耗电费，冀鲁段站场污水处理系统经济效益显著［6］。

3 结束语

冀宁联络线冀鲁段站场污水处理系统有效解决了输气站水资源浪费和环境污染问题，取得了较好的效果。该系统自动运行，定期维护，在减轻工人劳动强度的同时，又实现了输气站场生产管理中水资源的循环利用，体现了有质量、有效益、可持续发展的理念，取得了较好的效果。同时该系统的一体化、生态化、节能化设计理念，为长输管道输气站场生活污水处理方案提供了新的思路，具有一定的推广价值。

［1］ 刘雨，赵庆良，郑光灿.生物膜法污水处理技术［M］.北京：中国建筑工业出版社，2000.

［2］ 王良均，吴孟周.污水处理技术与工程实例［M］.北京：中国石化出版社，2007.

［3］ 徐洪斌，耿颖.一体化生活污水处理工艺及装置［J］.节能与环保，2008（3）：30-33.

［4］ 张培山，钟昆.基于PLC的工业污水处理厂自控系统的实现［J］.控制系统，2006，5（1）：82-83.

［5］ 戴建军，时华.生物膜法H／O系统在生活污水处理中的应用［J］.污染防治技术，2000，13（1）：58-60.

［6］ Owen W F.污水处理能耗与能效［M］.章北平，车武，译.北京：能源出版社，1989.

1005-3158（2014）05-0033-02

2014-02-17）

（编辑 李煜）

10.3969／j.issn.1005-3158.2014.05.011

史红国，1997年毕业于西南石油学院油气储运专业，现在中国石油管道公司中原输油气分公司从事安全环保管理工作。通信地址：山东省德州市湖滨中大道999号，253020