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關(guān)于智能電磁流量計(jì)在水廠中的改造流程與應(yīng)用
摘要:分析揚(yáng)子石化分公司水廠凈一智能電磁流量計(jì)深度處理改造項(xiàng)目新上溶氣氣浮單元、臭氧接觸氧化單元以及曝氣生物濾池存在的安全操作風(fēng)險(xiǎn)及環(huán)保達(dá)標(biāo)情況,并介紹了針對(duì)該流量計(jì)安全生產(chǎn)隱患所采取的一系列安全措施,為即將投建的揚(yáng)子石化-巴斯夫有限責(zé)任公司污水回用項(xiàng)目提供安全操作及智能電磁流量計(jì)穩(wěn)定運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。
隨著**對(duì)環(huán)保的重視以及污水排放指標(biāo)的不斷提升,大部分 20 世紀(jì) 90 年代及以前投資建設(shè)的污水處理廠已無法滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保要求。因此,在原有污水處理智能電磁流量計(jì)的基礎(chǔ)上,新增污水處理設(shè)施,即污水深度處理改造,成為污水處理廠排水達(dá)標(biāo)的有效方法。但新上的污水深度處理改造項(xiàng)目往往是采用近期剛開發(fā)的污水處理技術(shù),技術(shù)不夠成熟,或雖技術(shù)成熟,但卻因種種原因鮮見有工業(yè)生產(chǎn)實(shí)例,或即使有工業(yè)生產(chǎn)實(shí)例,但因污水處理廠處理水質(zhì)的特殊性(不同生產(chǎn)廠、不同地域,污水水質(zhì)千差萬別),使得某種工藝或技術(shù)在某個(gè)污水處理廠應(yīng)用的成功不能保證其在其他污水處理廠應(yīng)用的同樣成功。此外,大部分污水深度處理智能電磁流量計(jì)所采取的技術(shù)或工藝,因缺乏豐富的運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn),其安全運(yùn)行也無法得到有效的保證。本文結(jié)合中國(guó)石化集團(tuán)資產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理有限公司揚(yáng)子石化分公司水廠凈**量計(jì)(簡(jiǎn)稱凈一智能電磁流量計(jì))深度處理改造項(xiàng)目-新上 3 套污水處理單元的調(diào)試、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),從安全生產(chǎn)的角度,全面分析污水深度處理智能電磁流量計(jì)運(yùn)行的安全操作風(fēng)險(xiǎn)及排水達(dá)標(biāo)等環(huán)保安全風(fēng)險(xiǎn),并提出了一系列相應(yīng)安全防護(hù)措施。
1 凈一智能電磁流量計(jì)深度處理改造流程
凈**量計(jì)深度處理改造項(xiàng)目總投資近 7 000萬元,新建 3 套深度處理單元,分別是溶氣氣浮單元、臭氧接觸氧化單元和曝氣生物濾池(BAF 單元)。該深度處理項(xiàng)目于2011 年3 月完成全部土建及設(shè)備安裝,并于 2011 年 4 月進(jìn)入調(diào)試、運(yùn)行階段。該深度處理改造流程:經(jīng)生化智能電磁流量計(jì)處理后的出水進(jìn)入溶氣氣浮單元,去除大部分懸浮物,再經(jīng)過臭氧接觸反應(yīng)池及臭氧釋放池,提高污水可生化性,并將殘余臭氧釋放,*后所有污水進(jìn)入生化處理主體單元-BAF 單元,進(jìn)一步降低污水中殘余的有毒有害物質(zhì)濃度。污水深度處理流程如圖 1 所示。
2 智能電磁流量計(jì)安全操作風(fēng)險(xiǎn)分析
一般而言,新建流量計(jì),因存在設(shè)計(jì)、施工及設(shè)備選型等多方面因素的影響,在運(yùn)行過程中會(huì)存在較多的安全操作風(fēng)險(xiǎn)。
2. 1 溶氣氣浮單元
溶氣氣浮單元涉及到壓力容器,存在爆炸風(fēng)險(xiǎn),同時(shí),因設(shè)計(jì)方面的問題,存在相應(yīng)的安全操作風(fēng)險(xiǎn)。
1)設(shè)計(jì)方面。溶氣氣浮單元的 3 套操作設(shè)備雖彼此緊密相鄰,但卻分置在深度為 2. 5 m 的3 個(gè)地下槽,操作人員需要頻繁爬上爬下操作,不僅操作繁瑣,而且因每個(gè)槽空間狹小,操作不便,易導(dǎo)致機(jī)械傷害;同時(shí)因其緊鄰精對(duì)苯二甲酸事故池,使得槽內(nèi)有可能集聚有毒有害物質(zhì),當(dāng)操作人員進(jìn)入槽內(nèi)時(shí),會(huì)帶來潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)。
2)設(shè)備配件方面。為保證溶氣氣浮單元的運(yùn)行效果,安裝在溶氣氣浮單元中的壓力容器罐需保證一定的運(yùn)行壓力,一般污水處理廠很少會(huì)涉及到這方面內(nèi)容。因此,對(duì)壓力容器不熟悉、操作不仔細(xì)均會(huì)導(dǎo)致壓力容器罐壓力過高而造成安全風(fēng)險(xiǎn);同時(shí),該壓力容器缺少必要且關(guān)鍵的配件,如在*近的運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)空壓機(jī)壓力表?yè)p壞,但因無該配件,且現(xiàn)存的壓力表與該空壓機(jī)壓力表不匹配,導(dǎo)致無法獲得壓力容器的真實(shí)壓力,給正常生產(chǎn)帶來了非常大的安全風(fēng)險(xiǎn)。
2. 2 臭氧接觸氧化單元
對(duì)于臭氧接觸氧化單元而言,除了使用不當(dāng)、維護(hù)不好、材質(zhì)更換等原因,還涉及到高壓氧氣、臭氧、毒性氣體等,*易引起安全風(fēng)險(xiǎn)。
1)高壓風(fēng)險(xiǎn)。因氧氣輸送管線壓力較高(約0. 6 MPa),所以對(duì)該管線日常的維護(hù)、檢查至關(guān)重要。結(jié)合凈一智能電磁流量計(jì)實(shí)際,因預(yù)處理段腐蝕性氣體濃度高,對(duì)該段氧氣管線進(jìn)行定期腐蝕檢查、維護(hù)非常關(guān)鍵。
2)爆炸風(fēng)險(xiǎn)。氧氣在空氣中濃度較高時(shí),遇到高溫或明火易發(fā)生爆炸,因此,如出現(xiàn)氧氣泄漏,會(huì)引起安全風(fēng)險(xiǎn)。定期檢查管道腐蝕情況、各連接閥門泄漏情況,是防止氧氣泄漏的有效手段。同時(shí),在臭氧發(fā)生器房間內(nèi)特別禁止明火,不準(zhǔn)使用油布,與氧接觸設(shè)備不要與油和黃油接觸,也可降低爆炸風(fēng)險(xiǎn)。
3)中毒風(fēng)險(xiǎn)。污水處理設(shè)施能產(chǎn)生許多有害氣體,比如甲烷(可燃?xì)怏w)、硫化氫、一氧化碳和二氧化碳,但卻很少涉及到臭氧,所以在發(fā)生突發(fā)性安全事故時(shí),無法采取有效措施。因此,向操作人員普及臭氧危害知識(shí)、臭氧中毒等突發(fā)事故下的緊急施救以及正確使用防護(hù)面具等是非常重要的。另外,臭氧接觸反應(yīng)池頂部尾氣破壞器如運(yùn)行不正常,則會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成影響。
2. 3 BAF 單元
從安全操作風(fēng)險(xiǎn)方面而言,BAF 單元所涉及到的設(shè)備、工藝等均與傳統(tǒng)的污水處理相似,安全中作風(fēng)險(xiǎn)與傳統(tǒng)污水處理相同,但因 BAF 單元鼓風(fēng)機(jī)房建于地下,過于密閉,同時(shí)鼓風(fēng)機(jī)共有 8臺(tái),有 6 臺(tái)屬于連續(xù)運(yùn)行。因此,當(dāng)操作人員巡檢或操作時(shí)進(jìn)入鼓風(fēng)機(jī)房,會(huì)對(duì)聽覺造成危害,同時(shí),密閉環(huán)境使得散熱效果不佳,鼓風(fēng)機(jī)長(zhǎng)期處于高溫環(huán)境內(nèi)運(yùn)行,不利于設(shè)備的使用。針對(duì)此問題,建議增加凈**量計(jì)空氣對(duì)流設(shè)備,且該項(xiàng)目已通過相關(guān)部門審批。
3 智能電磁流量計(jì)對(duì)排水達(dá)標(biāo)的環(huán)保安全影響
新增的 3 套污水處理單元中,如果其中一個(gè)單元運(yùn)行效果不佳,會(huì)直接影響到后續(xù)處理工藝,并*終對(duì)排水達(dá)標(biāo)及穩(wěn)定性造成影響,即新上的3 套單元環(huán)環(huán)相扣,相互影響。
3. 1 溶氣氣浮單元
在深度處理技術(shù)路線選擇上,*初的工藝路線是臭氧加 BAF 工藝,但經(jīng)過多方調(diào)研發(fā)現(xiàn),懸浮物濃度會(huì)直接影響到臭氧單元的運(yùn)行效果,而凈一智能電磁流量計(jì)出水懸浮物較高會(huì)直接對(duì)臭氧單元運(yùn)行造成負(fù)面影響。因此,*后確定在臭氧單元前增加溶氣氣浮單元,來去除懸浮物。這一技術(shù)路線的更改無論是從理論上還是從實(shí)際生產(chǎn)上,都為排水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)起到有利的作用,但因存在設(shè)備選型、施工缺陷等問題,使得溶氣氣浮單元出水水質(zhì)與預(yù)期差距較遠(yuǎn)。
1)設(shè)備選型、備件方面。與凈**量計(jì)原大氣浮單元相同,對(duì)于新建的溶氣氣浮單元而言,易出現(xiàn)問題的是排渣系統(tǒng)。本次設(shè)計(jì)選型過程中,選擇了離心泵。在運(yùn)行過程中,頻繁出現(xiàn)離心泵因抽入氣體不上量的情況。不僅嚴(yán)重影響了刮渣排渣系統(tǒng),而且還直接影響到了溶氣氣浮單元的出水水質(zhì);同時(shí),因缺少必要的設(shè)備備件,運(yùn)行過程中,當(dāng)空壓機(jī)壓力表?yè)p壞時(shí),無法獲知真實(shí)的壓力情況,從而影響了參數(shù)調(diào)整及出水水質(zhì)。根據(jù)目前的運(yùn)行情況,建議更換凈一智能電磁流量計(jì)離心泵為潛污泵,同時(shí)更換相匹配的壓力表。
2)施工缺陷方面。溶氣氣浮單元刮渣系統(tǒng),如刮渣板、浮渣槽、水位槽等需要較高的施工精度,但恰恰是在這些方面,存在嚴(yán)重的施工質(zhì)量問題,如刮渣板與水位槽不平行、水位槽高低不平等諸多問題,使得刮渣效果不理想,無法對(duì)池面浮渣有效清除,影響了溶氣氣浮單元的運(yùn)行效果。針對(duì)這些問題,凈**量計(jì)技術(shù)人員已積*與相關(guān)單位聯(lián)系,以便盡快解決施工質(zhì)量方面的問題,確保出水水質(zhì)。
3. 2 臭氧接觸氧化單元
從臭氧接觸氧化單元的運(yùn)行調(diào)試經(jīng)驗(yàn)來看,目前臭氧接觸氧化單元的尾氣破壞器與接觸反應(yīng)池直接相連,在曝氣過程中,廢水產(chǎn)生大量泡沫,并進(jìn)入尾氣破壞器中,不僅影響尾氣破壞器運(yùn)行效果,而且會(huì)導(dǎo)致該設(shè)備運(yùn)行壽命縮短。為了保護(hù)設(shè)備及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,從開車初期,臭氧接觸氧化單元一直處于間斷運(yùn)行狀態(tài),嚴(yán)重影響了出水水質(zhì)。為解決泡沫進(jìn)入尾氣破壞器的問題,提出了相應(yīng)的改造方案:在原管線上加一個(gè)集水罐,并相應(yīng)增加排水閥、噴淋閥,使得泡沫在該集水罐內(nèi)被消除,避免進(jìn)入尾氣破壞器。
3. 3 BAF 單元
從開車到目前的連續(xù)運(yùn)行,BAF 單元存在較多的影響排水達(dá)標(biāo)的安全隱患。同時(shí),由于 BAF單元出水直接排江。因此,該單元的穩(wěn)定運(yùn)行直接關(guān)系到總排達(dá)標(biāo)。具體而言,BAF 單元存在新上設(shè)備操作運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)少、工藝調(diào)整難度大、反沖洗頻率強(qiáng)度需摸索等幾方面問題,影響了其穩(wěn)定高效運(yùn)行,但經(jīng)過近半年的運(yùn)行,基本解決了凈一智能電磁流量計(jì)的這些問題。
1)設(shè)備操作方面缺乏經(jīng)驗(yàn)。凈一智能電磁流量計(jì)原生化系統(tǒng)均采用離心鼓風(fēng)機(jī),該風(fēng)機(jī)壓力較小。而新上 BAF 單元的鼓風(fēng)系統(tǒng)采用羅茨鼓風(fēng)機(jī),有一定的運(yùn)行壓力及安全閥,在操作過程中,發(fā)現(xiàn)安全閥頻繁起跳,導(dǎo)致無法正常開啟該風(fēng)機(jī);另外,隨著運(yùn)行時(shí)間的增加,出現(xiàn)多處氣動(dòng)閥無法開啟等問題。這不僅影響了曝氣池內(nèi)微生物的正常生長(zhǎng),也對(duì)總排水質(zhì)造成了直接影響。針對(duì)此問題,凈一智能電磁流量計(jì)技術(shù)人員在相關(guān)專家的指導(dǎo)下適當(dāng)調(diào)整工藝(如增加反洗強(qiáng)度,降低運(yùn)行壓力,保證安全閥不起跳),問題得以解決。
2)工藝調(diào)整難度較大。因溶氣氣浮單元及臭氧接觸氧化單元運(yùn)行效果直接影響到 BAF 單元的穩(wěn)定運(yùn)行,因此,當(dāng)上述 2 套單元運(yùn)行出現(xiàn)問題時(shí),BAF 單元往往會(huì)運(yùn)行不穩(wěn)定,出現(xiàn)出水COD(化學(xué)需氧量)濃度升高、色度增加、懸浮物增多等問題。根據(jù)這些問題,積*進(jìn)行溶氣氣浮及臭氧接觸氧化單元的技術(shù)改進(jìn)、消缺等措施,目前這 2 套單元基本可實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。
3)反沖洗操作經(jīng)驗(yàn)少。BAF 單元*關(guān)鍵的操作便是反沖洗,其中包括反沖洗強(qiáng)度、頻率、反沖時(shí)間控制等。運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn),因進(jìn)水水質(zhì)差,需要提高反沖洗頻率才能滿足出水水質(zhì)以及運(yùn)行壓力的要求。另外,反沖強(qiáng)度控制較難掌握,若強(qiáng)度小,反沖不徹底;若強(qiáng)度大,則容易跑料。經(jīng)過近半年的運(yùn)行摸索,通過提高頻率及時(shí)間的同時(shí),相應(yīng)降低反沖強(qiáng)度,從而解決了上述問題。
4)曝氣強(qiáng)度難以調(diào)節(jié)。因 BAF 單元進(jìn)水為二沉池出水,其 COD 相對(duì)較低,生化需氧量低,不需要強(qiáng)度較大的曝氣,但為了保持生化池內(nèi)濾料呈膨脹狀態(tài),確保微生物與污水的充分傳質(zhì),又需要強(qiáng)度較大的曝氣,因此,產(chǎn)生了曝氣量與需氧量難以調(diào)節(jié)的矛盾。
4 效果及建議
(1)安全操作風(fēng)險(xiǎn)控制。在污水深度處理智能電磁流量計(jì)開車運(yùn)行前,需充分評(píng)估新上單元存在的固有安全操作風(fēng)險(xiǎn),如高壓、中毒、爆炸風(fēng)險(xiǎn)等,同時(shí),也要考慮到設(shè)計(jì)施工缺陷引起的安全操作風(fēng)險(xiǎn),如操作空間狹小、易導(dǎo)致機(jī)械傷害、設(shè)備處于封閉區(qū)域、噪音大且不利于散熱等。在充分評(píng)估安全操作風(fēng)險(xiǎn)后,采取有效措施(學(xué)習(xí)、培訓(xùn)、改造等),防患于未然,避免安全事故的發(fā)生。
(2)智能電磁流量計(jì)排水環(huán)保達(dá)標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)控制。深度處理改造項(xiàng)目目的是提高排水水質(zhì),盡管凈**量計(jì)改造項(xiàng)目所選擇的技術(shù)路線是切合流量計(jì)實(shí)際的,但在具體施工、設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)、工藝運(yùn)行參數(shù)等方面存在或多或少的問題,因此,在實(shí)際運(yùn)行過程中,仍需要技術(shù)人員在現(xiàn)場(chǎng)摸索,不斷積累運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),同時(shí),對(duì)設(shè)計(jì)存在的問題,要積*給出相應(yīng)的措施,保證深度處理智能電磁流量計(jì)的穩(wěn)定運(yùn)行,確保排水達(dá)標(biāo)及環(huán)保安全。
(3)設(shè)備選型與安裝影響總排環(huán)保達(dá)標(biāo)。設(shè)備選型合理、安裝得當(dāng)是保證深度處理智能電磁流量計(jì)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。從污水深度處理智能電磁流量計(jì)半年來的運(yùn)行情況看,設(shè)備故障是深度處理項(xiàng)目出現(xiàn)*多的問題,這除了對(duì)新上設(shè)備操作不熟悉、維護(hù)不到位有關(guān)外,設(shè)備選型不合理或現(xiàn)場(chǎng)安裝不當(dāng)也是重要原因之一,因此,設(shè)備選型的合理性及現(xiàn)場(chǎng)安裝得當(dāng)對(duì)新上項(xiàng)目排水達(dá)標(biāo)及穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。
(4)設(shè)計(jì)審查要有針對(duì)性,在設(shè)備選型方面,要與工藝相結(jié)合。對(duì)于即將投建的揚(yáng)子石化 - 巴斯夫有限責(zé)任公司污水回用項(xiàng)目,在設(shè)計(jì)的初步審查方面,一定要結(jié)合目前智能電磁流量計(jì)運(yùn)行中出現(xiàn)的設(shè)備選型、運(yùn)行、安全操作、排水達(dá)標(biāo)等問題進(jìn)行有針對(duì)性的審查。同時(shí),在設(shè)備選型方面,一定要與工藝相結(jié)合,在確保能順利實(shí)現(xiàn)工藝調(diào)整(如工藝條件、水量調(diào)整、穿越管線、藥劑投加量等)的前提下,對(duì)設(shè)備進(jìn)行選型,以保證在不影響生產(chǎn)的前提下設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
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