天津石化公司200kt/a聚酯工程的 PTA (精对苯二甲酸)装置设有TU-805A/B两个废水排放池,在开车生产出成品后的5个月中,池中的TA(对苯二甲酸)、PTA等沉积物料就达300t以上,而且在排放口处的堆积沉积物达1m多厚,不仅影响了装置的正常生产,同时也给污水处理场增加了处理难度。为了维持装置正常的生产运行,起初决定临时采用潜水泵外排污水。由于废水中含有大量具有腐蚀性的酸性有机物,而且潜水泵也不防爆,这对装置的安全生产构成了严重的隐患。

针对废水中的悬浮物含量高和废水外送泵不能正常运行的问题,在PTA装置设备大修期间对TU-805废水排放池进行了加隔板的改造,改善了废水外送泵的工作状况,使废水中的悬浮物(TA、PTA等)的含量和CODCr值大大降低,不仅处理效果明显,而且产生了显著经-济效益和环保效益。

1 废水的来源、性质及处理流程

PTA装置产生的废水包括连续生产废水和间歇排放废水,平均每小时排放的废水总量约140m3/h。连续生产废水包括TA和PTA单元的溶剂回收脱水塔排水、母液精制回收排水及放空气体洗涤水等,平均排放量为126m3/h,主要成分有TA(320mg/L)、PTA(730mg/L) 、醋酸钠(880mg/L),苯甲酸(450mg/L)及微量油,CODCr值<5000 mg/L,pH值为2?3。间歇废水包括正常生产中产生的周期性的批次碱洗废水、停车排放的废水、初期雨水及地面冲洗水。其中,批次碱洗废水排放量为7700m3/月,平均排放量为10.69 m3/h,主要成分有TA(9000mg/L)、PTA(2100mg/L) 、醋酸钠(1100mg/L),苯甲酸(2100mg/L)、异苯二酸(1100mg/L)及微量油,CODCr值<29000 mg/L,pH值为6?12;停车排放的废水、初期雨水及地面冲洗水排放量为5000m3/次,平均排放量为3.47m3/h,主要成分有TA(6200mg/L)、PTA(1500mg/L)、醋酸钠(800mg/L),苯甲酸(1100mg/L)、异苯二酸(200mg/L)及微量油,CODCr值<20000 mg/L,pH值为6?12。

废水经-过预处理后排入TU-805废水排放池,再经-过自然沉淀后,用TP-805泵泵入中和池TU-806,然后送至污水处理场处理,每小时随废水排出的固体有机物(主要是TA和PTA)达145kg/h。经-TU-801和TU-802废水池处理后,这些固体有机物大大减少,部分有机物被排入TU-805废水池中进行沉淀。

2 存在的问题

由于TA和PTA物料在水中的流动性比较好,虽然污水进口在池子的东北角,而外排污水泵的吸入口在池子的西南角,其间相隔50m,但污水排出泵的吸入管小池子里仍然堵满了沉积物,部分物料随外排污水被排到了污水处理场。该泵在正常运行3个月后输出量就逐渐减少,致使排入污水处理场的污水指标严重超标,1个月后TP-805A/B的两台泵的吸入口完全被沉积物堵塞,使泵失去了作用,不能外排污水。

3 改造方案的确立及实施

由于废水排放池比较大(长51.2m,宽20m,深5.5m)以及沉积物比较多的特点,采用用中间加隔板的方法将原-来一个大的沉降池改成3个小沉降池。这样,将进入该池带TA和PTA等物料的废水由原-来一级沉降变为三级沉降,使最终排出的污水中所含悬浮物大大降低,不仅保证了外排污水的技术指标合格,而且改善了外排污水泵的操作工况,可以保证排污泵吸入口不被堵塞,确保了污水泵正常运行。

废水池的原-结构为钢筋混凝土外加花岗岩耐酸层,如果隔板采用混凝土结构,不仅要破坏原-来的耐酸层,而且施工难度大、周期长,还要重做防酸层,所以未采用该方案。由于有时废水的pH值较低为3?4(DMT装置残渣炉出现故障时,其废水排入TU-805,造成pH值较低),腐蚀性较强,隔板材料必须要有一定的耐腐蚀性。在选择隔板材料时,综合考虑了投资成本、耐腐蚀性、施工周期及难度等因素,最终确定材料为304不锈钢板。隔板采用厚度为6mm薄板,高1m,而横向的主板每隔1m增加相对错开的支撑板,保证隔板的整体强度,并用直径为12mm的304不锈钢棒插入钻孔中与支撑板焊接的形式进行锚固。

该方案施工简单,施工周期短,但受力情况不理想。为此在每道隔板的两侧各加一个活动插板门,这4个活动插板门的开关采用的是连杆机构,开启可以在池外操作。在开车阶段,为了平衡隔板两侧的压强,不致隔板损坏,应将隔板所设的4个活动门打开,是池中的液位达到平衡,然后将门关死,形成3个沉降池(在开车阶段装置所产生的废水中含物料非常少)。

4 改造后效果

从投入生产使用的情况来看,改造后物料沉降的效果比较理想,沉淀物的堆积情况大为改善,没有发生过物料堵塞泵的吸入口的情况。与改造前相比,改造后的外排污水经-过三级沉降后几乎不含有TA和PTA 等悬浮物,CODCr值也由28000mg/L减少到13500mg/L,pH值稳定在7?8,从而使泵的使用寿命大大提高。

由于改造后外排污水的水质得到了改善,使污水处理场处理沉淀物的费用降低了80%,节约了100万元以上。从环境保护意义上讲,创造的效益也是巨大的。