某石油勘探局石油化工總廠中水回用工程可行性研究報(bào)告(doc)

某石油勘探局石油化工總廠 中 水回用工程 可 行性 研 究 報(bào)告 某工程咨詢 有限公司 2007 年 5 月 編制人員名單： I 目 錄 1 總論 . 1 1.1 工程及 建設(shè)單位概況 . 1 1.2 編制依據(jù)和原則 . 1 1.2.1 編制依據(jù) . 1 1.2.2 編制原則 . 1 1.3 項(xiàng)目建設(shè)意義 . 2 1.3.1 項(xiàng)目建設(shè)背景 . 2 1.3.2 項(xiàng)目建設(shè)理由 . 3 1.4 研究范圍 . 4 1.5 新建和改造 . 4 1.5.1 原有裝置 . 4 1.5.2 新建裝置 . 4 1.6 研究綜合結(jié)論 . 5 1.6.1 工程技術(shù)評(píng)價(jià) . 5 1.6.2 經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià) . 6 1.6.3 社會(huì)效益評(píng)價(jià) . 6 1.6.4 結(jié)論 . 7 2 生產(chǎn)規(guī)模及水質(zhì) . 8 2.1 產(chǎn)品規(guī)模 . 8 2.2 水質(zhì) . 8 2.2.1 原水水質(zhì) . 8 2.2.2 循環(huán)冷卻水補(bǔ)水水質(zhì) . 9 2.2.3 除鹽水水質(zhì) . 10 3 工藝系統(tǒng)說(shuō)明 . 11 II 3.1 工藝路線 . 11 3.2 藝流程說(shuō)明 . 13 3.2.1 曝氣生物濾池 . 13 3.2.2 斜板沉淀 . 15 3.2.3 核桃殼過(guò)濾器 . 16 3.2.4 多介質(zhì)過(guò)濾器 . 17 3.2.5 反滲透裝置 . 18 3.2.6 離子交換系統(tǒng) . 24 3.2.7 年總消耗表 . 26 3.2.8 主要工藝設(shè)備一覽表 . 26 4 控制與儀表 . 35 4.1 系統(tǒng)描述 . 35 4.1.1 控制系統(tǒng)構(gòu)成 . 35 4.1.2 控制單元設(shè)置 . 36 曝氣生物濾池 . 36 斜板沉降單元 . 36 核桃殼過(guò)濾和多介質(zhì)過(guò)濾單元 . 36 精密過(guò)濾器 . 36 反滲透系統(tǒng)控制 . 36 離子交換單元 . 37 水箱 液位控制 . 37 外輸控制系統(tǒng) . 37 4.2 控制系統(tǒng)配置 . 37 4.3 儀表類型確定 . 38 4.3.1 液位儀表 . 38 III 4.3.2 流量?jī)x表 . 38 4.3.3 壓力儀表 . 38 4.3.4 pH/ORP儀表 . 38 4.3.5 電導(dǎo)率儀表 . 38 4.3.6 酸堿濃度測(cè)定儀表 . 39 4.3.7 儀表用電源 . 39 4.4 主要儀表設(shè)備清單 . 39 5 公用工程 . 42 5.1 總圖運(yùn)輸 . 42 5.1.1 總平面布置原則 . 42 5.1.2 總平面布置 . 42 5.1.3 道路 . 42 5.1.4 廠內(nèi)外運(yùn)輸 . 42 5.2 電氣 . 43 5.2.1 設(shè)計(jì)范圍 . 43 5.2.2 用電負(fù)荷 . 43 5.2.3 負(fù)荷等級(jí)及供電電源 . 43 5.2.4 防雷、防靜電及接地系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 44 5.2.5 動(dòng)力及照明配線 . 44 5.2.6 低壓用電設(shè)備的保護(hù)和測(cè)量?jī)x表 . 45 5.2.7 電力傳動(dòng) . 45 5.2.8 設(shè)備選型 . 45 5.3 土建 . 46 5.3.1 設(shè)計(jì)范圍 . 46 5.3.2 建筑設(shè)計(jì) . 46 IV 5.3.3 抗震要求 . 46 5.3.4 建、構(gòu)筑物一覽表 . 46 5.4 供熱采暖與通風(fēng) . 47 5.4.1 供熱 . 47 5.4.2 通風(fēng) . 47 5.5 消防 . 47 5.6 分析化驗(yàn) . 47 5.7 維修 . 47 6 環(huán)保、勞動(dòng)安全與職業(yè)衛(wèi)生 . 49 6.1 環(huán)境保護(hù) . 49 6.1.1 主要污染物 . 49 6.1.2 環(huán)境保護(hù)措施 . 50 6.1.3 環(huán)境管理 . 50 6.1.4 環(huán)保投資 . 50 6.2 勞動(dòng)安全衛(wèi)生 . 50 6.2.1 勞動(dòng)安全 . 50 6.2.2 工業(yè)衛(wèi)生 . 51 7 人員編制及勞動(dòng)定員 . 53 8 投資估算及資金籌措 . 54 8.1 建設(shè)投資估算 . 54 8.2 項(xiàng)目工程總投資 . 54 9 經(jīng)濟(jì)效益分析 . 56 9.1 項(xiàng)目投資與資金籌措 . 56 9.2 水處理成本基礎(chǔ)數(shù)據(jù) . 56 9.3 成本 . 56 V 9.4 銷售收入 . 56 9.5 項(xiàng)目盈利分析 . 57 9.6 評(píng)價(jià)結(jié)論： . 57 9.7 附表： . 57 1 1 總論 1.1 工程 及建設(shè)單位概況 項(xiàng)目名稱： 某 石油勘探局石油化工總廠 中 水回用 工程 項(xiàng)目性質(zhì)：利用 某 石化分公司新建污水處理廠合格排水深度處理回用，節(jié)水降耗，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益 項(xiàng)目 規(guī)模： 除鹽水 40m3/h； 循環(huán)水 80m3/h； 除鹽水站 補(bǔ)給水190m3/h；雜用水 26 m3 項(xiàng)目 地點(diǎn)：中國(guó)。 遼寧省。盤錦市。中石油 某 石化 分公司新征建設(shè)用地 建設(shè)單位： 某 石油勘探局石油化工總廠 企業(yè)性質(zhì)：國(guó)有企業(yè) 1.2 編制依據(jù)和原則 1.2.1 編制依據(jù) （ 1） 中石油 某 石化分公司新建污水處理廠 外排水水質(zhì)指標(biāo)； （ 2） 中石油 某 石化分公司循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水、鍋爐 用水水質(zhì)指標(biāo)； （ 3） 國(guó)家現(xiàn)行污水排放水質(zhì)指標(biāo)； 1.2.2 編制原則 （ 1） 工藝系統(tǒng)安全 、 穩(wěn)定 、簡(jiǎn)潔 ， 設(shè)備選型和配置合理， 產(chǎn)水水質(zhì) 指標(biāo)滿足相應(yīng)回 用 要求； （ 2） 選擇先進(jìn)可靠的工藝流程，合理布置，精心設(shè)計(jì)， 節(jié)約工程占地， 節(jié)省工程投資，加快工程 進(jìn)度 ； （ 3） 合理 利用 現(xiàn)有裝置資源 ，充分發(fā)揮 設(shè)備潛能； 新、舊裝置合理配置， 確保運(yùn)行安全可靠， 降低工程建設(shè)投資； 2 （ 4） 貫徹國(guó)家節(jié)水方針，最大限度地使用回用水，減少工廠新鮮水補(bǔ)充量； （ 5） 符合國(guó)家、企業(yè)有關(guān)環(huán)保、消防、職業(yè)衛(wèi)生等相關(guān)規(guī)定； 1.3 項(xiàng) 目建設(shè) 意義 1.3.1 項(xiàng)目建設(shè)背景 我國(guó)是世界上水資源較為缺乏的國(guó)家，人均水資源占有量不足世界的 1/4， 而且存 在空間上分布不均勻，利用效率較低 的特點(diǎn) 。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)我國(guó) 600 多座城市 400 多座缺水，其中 100 多座嚴(yán)重缺水，水資源不足已經(jīng)成為我國(guó)工業(yè)、社會(huì)、經(jīng)濟(jì) 可持續(xù)性發(fā)展的 嚴(yán)重 制約因素。在國(guó)際經(jīng)濟(jì)界水資源問(wèn)題已經(jīng)成為長(zhǎng)期發(fā)展?jié)摿Φ闹甘局笜?biāo)，水資源污染和匱乏使我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。 雖然我國(guó)可以利用的水資源較為匱乏，但由于歷史、經(jīng)濟(jì)等種種原因水資源浪費(fèi)和水體污染現(xiàn)象極為嚴(yán)重，目前我國(guó)每年有大約 200億噸污水沒(méi)有經(jīng)過(guò)任何形式的處理直接排入 自然水體，不僅帶來(lái)了觸目驚心的污染而且也造成了 令人痛心的 資源浪費(fèi)和 低利用效率 。 為了解決這一困擾人類未來(lái)命運(yùn)的問(wèn)題，自上世紀(jì) 70 年代開始 世界范圍內(nèi)興起了循環(huán)經(jīng)濟(jì)熱潮，目前有些發(fā)達(dá)國(guó)家的水資源重復(fù)利用率在90%以上。我國(guó)在十一五計(jì)劃中也對(duì)污水的綜合處理、重復(fù)利用提出了具體要求 ，可以預(yù)見未來(lái)用水大戶、排污大戶、浪費(fèi)大戶的發(fā)展將受到來(lái)自國(guó)家政策強(qiáng)力制約 ；換句話說(shuō)誰(shuí)率先解決了污染和回用問(wèn)題，誰(shuí)將占領(lǐng)未來(lái)發(fā)展和競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)。 目前隨著國(guó)際石油化工行業(yè)的市場(chǎng)行情變暖，中石油 某 石化分公司進(jìn)入到快速發(fā)展的階段 ，用水量和排水量 增長(zhǎng)較大。始建于 1979年的污水處理廠雖經(jīng)幾次改造，但在來(lái)水水質(zhì)和水量的不斷加大負(fù)荷沖擊下，已經(jīng)不能滿足當(dāng)前污水處理達(dá)標(biāo)排放的要求。 中石 油 某 石化 3 分公司計(jì)劃采用較為先進(jìn)可靠的工藝建設(shè)全新的污水處理廠，這將使外排水水質(zhì)合格穩(wěn)定得到較大的保障 ，也就是相對(duì)于回用來(lái)說(shuō)具有充足、連續(xù)、穩(wěn)定的中水資源，建立 1 座大型的污水回用設(shè)施已具備基礎(chǔ)條件。 2004 年， 某 石油勘探局采用中石油 某 石化分公司處理后排水建立一套污水回用裝置，雖然也受到上游水質(zhì)波動(dòng)的影響，但歷經(jīng)近 2 年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，該工藝能夠有效處理合格排污水滿足回用水質(zhì)要求 。這為工藝論證提供了有效的依據(jù)，并為該種污水膜法深度處理運(yùn)行、管理積累了較為豐富的經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)和儲(chǔ)蓄了大量的人才。 1.3.2 項(xiàng)目建設(shè) 理由 某 石化公司 污水回用工程 建設(shè)理由如下 ： 第一，伴隨中石油 某 石化分公司的迅速發(fā)展，排水量穩(wěn)定增長(zhǎng)的同時(shí)供水的需求加大， 新鮮 供水的壓力增加，對(duì)回用水的需求迫切； 第二 ，以 某 石化 分公司 新建 污水處理廠污水處理系統(tǒng)達(dá)標(biāo)排水為水源， 產(chǎn)水供給 中 石油 某 石化分公司生產(chǎn)運(yùn)行裝置， 符合國(guó)家的相關(guān)政策法規(guī)，符合 中 石油 某 石化分公司和 某 石化公司 發(fā)展的長(zhǎng)期規(guī)劃； 第三 ， 提高水資源利用率，嚴(yán)格控制污染物質(zhì)排放，降低 新 水 供水壓力，對(duì)促進(jìn) 當(dāng)?shù)?、企業(yè)的持續(xù)、穩(wěn)定 發(fā)展具有重大 戰(zhàn)略 意義 ，能夠獲得國(guó)家政策扶持 ； 第四 ，合理、 充分利用的現(xiàn)有水資源，最大限度的提高水的 循環(huán)利用效率，降低企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)成本，為企業(yè)創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益 ，這已經(jīng)在同類工程中得到驗(yàn)證 ； 第 五 ，采用 經(jīng)過(guò)實(shí)踐運(yùn)行檢驗(yàn) 污水回用 工藝 （反滲透 為核心技術(shù) ） ，能夠有效處理該種外排污水 ，生產(chǎn)高品質(zhì)脫鹽水 ； 第六 ， 某 石化公司 在污水回用工程的運(yùn)行、管理積累了經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)了人才，條件較為成熟。 4 1.4 研究范圍 本研究主要從工程設(shè)計(jì)、 技術(shù)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境保護(hù)上 可行性進(jìn)行分析和論證，主要內(nèi)容包括： 1、 工藝技術(shù)方案 ； 2、 化學(xué)品及公用工程消耗 ； 3、 裝置布置 ； 4、 環(huán)境保護(hù)、安全衛(wèi)生及消防 ； 5、 投資估算及技術(shù)經(jīng)濟(jì) 。 1.5 新建和改造 本項(xiàng)目 大部分裝置 為新建，部分利用原有軟水站處理 裝置，主要有： 1.5.1 原有裝置 1、 原有 3 臺(tái) 核桃殼過(guò)濾器和 5 臺(tái) 多介質(zhì)過(guò)濾器； 2、 原有 3 套 反滲透 裝置 及運(yùn)行、清洗裝置 ； 3、 3 臺(tái) 反滲透高壓 泵 、精密過(guò)濾器 等 ； 4、 1 臺(tái)陰離子交換器和 1 臺(tái)陽(yáng)離子交換器（經(jīng)過(guò)改造）； 5、 2 臺(tái)混合離子交換器； 1.5.2 新建裝置 1、 所有土建工程，包括廠房、曝氣生物濾池、沉淀池和 各類水池； 2、 新 增 核桃殼過(guò)濾器和多介質(zhì)過(guò)濾器 ； 3、 新 增 1 套 30 t/h.套 反滲透裝置， 建成后 整體污水回用反滲透裝置達(dá)到 4 套； 4、 新增整體污水回用工程的電氣、 儀表、 自控工程 ； 5、 新增 其他 各類水泵等。 5 1.6 研究 綜合結(jié)論 本可行性研究報(bào)告采用曝氣生物濾池作為水質(zhì)穩(wěn)定技術(shù)，應(yīng)用 成熟的核桃 殼和多介質(zhì)過(guò)濾技術(shù)作為反滲透的預(yù)處理技術(shù)，使反滲透系統(tǒng)能夠 安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，提高產(chǎn)水質(zhì)量。 鈉離子交換器作為深度軟化的措施，確保軟化水質(zhì)量； 陰、陽(yáng)離子交換器和 混 合離子交換器作為精度除鹽的保障手段，確保產(chǎn)水水質(zhì)滿足鍋爐給水要求 。 本項(xiàng) 目的建設(shè)符合國(guó)家貫徹的節(jié)水方針，能最大限度地使用回用水，減少 新鮮水開采；并能最大限度地減少污 水排放以及污水造成的環(huán)境污染。 1.6.1 工程技術(shù)評(píng)價(jià) 污水深度處理 回用多以膜法處理技術(shù)為核心，將廢水處理為工藝用水。目前國(guó)內(nèi)已有以膜法為核心的大規(guī)模的污水回用工程，為工業(yè)生產(chǎn)廢水深度回用積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。曝氣生物濾池 集 生化處理和物理處理 功能為一身， 作為 主要的水質(zhì)穩(wěn)定手段，能夠有效降低原水中的有機(jī)物、氨氮、磷 ， 部分去除懸浮物質(zhì)，且具有一定的抗負(fù)荷沖擊能力，對(duì)穩(wěn)定產(chǎn) 水水質(zhì)，降低后續(xù)系統(tǒng)負(fù)荷， 減輕設(shè)備污染和反滲透系統(tǒng)污堵具有顯著效果； 核桃殼過(guò)濾和多介質(zhì)過(guò)濾技術(shù)作為反滲透的預(yù)處理技術(shù)目前在國(guó)內(nèi)外均有大規(guī)模和成熟的應(yīng)用，能 有效 去除水中的油、懸浮物、 部分去除有機(jī)物， 降低 SDI 值，減輕膜污染，對(duì)保證反滲透 處理工藝的穩(wěn)定運(yùn)行 的運(yùn)行起到良好的作用。 離子交換技術(shù)在水處理領(lǐng)域中歷史悠久、應(yīng)用廣泛，如水質(zhì)軟化、水質(zhì)除鹽、高純水制取、工業(yè)廢水處理、貴重金屬回收。通常，離子交換脫鹽適宜含鹽量較小的范圍，過(guò)高的 硬度或 含鹽量將導(dǎo)致設(shè)備過(guò)大、再生頻繁、勞動(dòng)強(qiáng)度高、操作過(guò)于復(fù)雜等。含鹽量較高的水質(zhì)，經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，采用反滲透等水處理技術(shù)作為預(yù)除鹽手段與離子 6 交換系統(tǒng)組成聯(lián)合工藝，擴(kuò)大流程適用范圍，簡(jiǎn)化了離子交換系統(tǒng)。 針對(duì)于該種污水處理回用工程已經(jīng) 在 2004 年建立并投產(chǎn)，運(yùn)行穩(wěn)定，效果良好， 為本工程污水回用 提供了可靠的依據(jù)。 實(shí)際 運(yùn)行狀況表明該工藝簡(jiǎn)潔、合理、穩(wěn)定、高效，基于原有工程的經(jīng)驗(yàn)經(jīng)過(guò)總結(jié)完善后將是本工程成功建設(shè)投產(chǎn)的有效保障。 綜上所述，本可行性研究推薦采用曝氣生物濾池和協(xié)板沉降池為水質(zhì)穩(wěn)定技術(shù)手段； 核 桃殼和多介質(zhì)過(guò)濾為反滲透的預(yù)處理； 反滲透部分產(chǎn)水和部分多介質(zhì)的出水勾兌，產(chǎn)水滿足循環(huán)冷卻水的補(bǔ)給水要求；結(jié)合 中石油 某 石化分公司的用水要求，一部分反滲透產(chǎn)水經(jīng) 鈉離子交換器軟化，另一部分反滲透產(chǎn)水經(jīng) 陰 、 陽(yáng)離子交換器和混合離子交換器處理 后供 鍋爐補(bǔ)水 用。 1.6.2 經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià) 隨著 企業(yè)的迅速發(fā)展對(duì)新鮮水資源的迫切需求和 水價(jià)的 不斷 上漲，企業(yè)用水成本提高直接 導(dǎo)致 產(chǎn)品生產(chǎn)成本的增加 。采用污水經(jīng)過(guò)深度處 理后作為工藝用水（循環(huán)冷卻水、 軟化水、 鍋爐補(bǔ)給 水） ，不僅能大大降低排污收費(fèi)，還能 能有效提高水 資源的綜合利用率，降低產(chǎn)品的新鮮水消耗，從而降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。從經(jīng)濟(jì)綜合評(píng)價(jià)的結(jié)果看，污水回用將會(huì)給參與企業(yè)帶來(lái)明顯的經(jīng)濟(jì)效益 。 1.6.3 社會(huì)效益評(píng)價(jià) 本工程建設(shè)符合國(guó)家污染綜合治理 、 節(jié)能環(huán)保、 水資源 循環(huán) 利用的 方針 政策，有效地 降低了排放污染物對(duì)自然環(huán)境的破壞，提高了水資源的循環(huán) 利用 率，同時(shí)生產(chǎn) 高 品質(zhì)的工業(yè)用水； 不但發(fā)揮工藝裝置的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)改善當(dāng)?shù)厮h(huán)境、保護(hù)地下水資源、增強(qiáng)可利用水資源的總量，緩解 區(qū)域缺水現(xiàn)狀以及企業(yè)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性健康發(fā)展 都具有重要的意義。由此可見，其社會(huì)效益、環(huán)境效益是十分顯著的。 7 1.6.4 結(jié)論 1、本工程 采用曝氣生物濾池 和斜板沉降池 技術(shù)為水質(zhì)穩(wěn)定措施，對(duì)復(fù)雜、多變的原水起到較 好的穩(wěn)定作用； 核桃殼過(guò)濾和多介質(zhì)過(guò)濾技術(shù)為反滲透前處理，能有效降低 SDI 值，保證反滲透的穩(wěn)定、安全運(yùn)行 ；以 鈉離子交換器和陰陽(yáng)離子交換器、 混合離子交換器作為后續(xù)除鹽硬的保證手段，可靠高效 。 綜合 認(rèn)為，處 理該種污水此 工藝流程合理，技術(shù)成熟可靠， 操作管理方便， 技術(shù)風(fēng)險(xiǎn) 較 小 ； 2、 某 石化公司 在原有污水回用工程中 積 累了較為豐富的運(yùn)行、管理經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)和儲(chǔ)蓄了大量的人才 及生產(chǎn) 隊(duì) 伍 ，為項(xiàng)目的順利實(shí)施和生產(chǎn)運(yùn)行 提供了有力 的人員 保障 ； 3、綜合來(lái)看，該項(xiàng)目建設(shè)有良好的契機(jī)，有國(guó)家方針政策支持，工程具有良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì) 效益和環(huán)境效益，建議盡快實(shí)施。 8 2 生產(chǎn)規(guī)模及 水質(zhì) 2.1 產(chǎn)品規(guī)模 根據(jù) 某 石化公司 提供用水量如下： 低濃度含油污水水量為 437m3/h； 化肥污水水量為 300m3/h； 備用水源水量為 137m3/h； 最終產(chǎn)水 規(guī)格： 鍋爐補(bǔ)水（除鹽水）： 40t/h； 35.04萬(wàn)噸 /年 循環(huán)水補(bǔ)充水： 80m3/h； 70.08 萬(wàn)噸 /年 除鹽水補(bǔ)充水： 190 m3/h； 175.2 萬(wàn)噸 /年 工業(yè)雜用水： 26 m3/h； 22.78萬(wàn)噸 /年 合計(jì)： 336 m3/h； 294.34 萬(wàn)噸 /年 備注： 1 年按 8760小時(shí)計(jì)算 2.2 水質(zhì) 2.2.1 原水水質(zhì) 原水水質(zhì)指標(biāo)見表 2-1 表 2-1 產(chǎn)水水質(zhì)指標(biāo) 項(xiàng)目 單 位 進(jìn)水 （原來(lái)提供） 進(jìn)水（新建污水廠） PH 6-9 6-9 濁度 NTU 20 SS mg/L 30 CODCr mg/L 60-120 100 BOD5 mg/L 20-50 9 油 mg/L 10 3 總磷，以 P 計(jì) mg/L 2 氨氮 mg/L 10 10 總 Fe mg/L 0.5 Cl- mg/L 200 總硬度（以 CaCO3計(jì)） 300 總堿度（以 CaCO3計(jì)） mg/l 700 2.2.2 循環(huán)冷卻水補(bǔ)水水質(zhì) 水質(zhì)指標(biāo)見表 2-2 表 2-2 循環(huán)冷卻水補(bǔ)水 水質(zhì)指標(biāo) 項(xiàng)目 單位 產(chǎn) 水 （原有裝置指標(biāo)） PH 7-8 濁度 NTU SS mg/L 5 CODCr mg/L 15 BOD5 mg/L 5 油 mg/L 1 總磷，以 P 計(jì) mg/L 1 氨氮 mg/L 1 總 Fe mg/L 0.3 Cl- mg/L 50 總硬度（以 CaCO3計(jì)） mg/L 300 總堿度（以 CaCO3計(jì)） mg/l 200 mg/l 異養(yǎng) 菌 個(gè) /ml 2000 10 TDS mg/L 電導(dǎo)率 s/cm SIO2 mg/L Mn mg/L SO4 mg/L 2.2.3 除鹽水水質(zhì) 40T/H 除鹽水裝置、機(jī)泵、再生裝置等整體利用原有設(shè)施進(jìn)行遷移，水質(zhì)不變。 11 3 工藝系統(tǒng)說(shuō)明 3.1 工藝路線 本污水深度處理回用工程采用以曝氣生物濾池為水質(zhì)穩(wěn)定工藝，去除大部分有機(jī)物、氨氮等；斜板沉淀去除大部分懸浮顆粒物和膠體。核桃殼和多介質(zhì)過(guò)濾為反滲透的預(yù)處理工藝，降低 細(xì)小 懸浮物、膠體含量及 SDI 值。反滲透裝置為系統(tǒng)的核心處理工藝預(yù)脫鹽， 去除水中大部分溶解鹽類，脫鹽除硬， 降低離子交換再生藥劑消耗，降低 制水成本。離子交換器作為精度 除鹽 、 硬技術(shù)作為 保障手段，生產(chǎn)高品質(zhì)的除鹽水 和軟化水 ，滿足鍋爐補(bǔ)給水要求，增加項(xiàng)目的贏利能力。 為減少本工程占地面積，降低工藝風(fēng)險(xiǎn)， 采用中石油 某 石化分公司新建污水廠監(jiān)測(cè)水池為原水池， 由于本工程 曝氣生物濾池 原水進(jìn)水和反洗水均 取自該池，為保持后續(xù)系統(tǒng)穩(wěn)定建議進(jìn)行放大容量處理（至少應(yīng)在 600m3以上） 。 曝氣生物濾池排水、斜板沉降池排水、核桃殼過(guò)濾器排水、多 介質(zhì)過(guò)濾器排水考慮 在 本裝置區(qū)內(nèi)短暫緩存后泵入中石油 某 石化分公司原有廠區(qū)進(jìn)行 處理 ； 軟化器和 離子交換器再生排水應(yīng)收集到 本裝置區(qū)內(nèi) 中和池，中和后外排 。 工藝流程框 圖 如下（見下 頁(yè)）： 12 曝氣生物濾池 斜板沉淀 反滲透 精密過(guò)濾 殺菌劑 絮凝劑 /助凝劑 除鹽水 還原劑 /阻垢劑/ 循環(huán)水補(bǔ)水 中間水池 核桃殼過(guò)濾 多介質(zhì)過(guò)濾 軟化 、 離子交換 外輸至用水點(diǎn) 13 3.2 藝流程說(shuō)明 3.2.1 曝氣生物濾池 曝氣生物濾池（ Biological Aerated Filter， BAF）又稱淹沒(méi)式曝氣生物濾池（ Submerged Biological Aerated Filter， BAF），是20 世紀(jì) 70 年代末 80 年代初出現(xiàn)于歐洲的一種生物膜法處理工藝，該技術(shù)最初是用于污水處理的二級(jí)處理后，用來(lái)控制其越來(lái)越嚴(yán)格的排水標(biāo)準(zhǔn)，由于其處理性能良好，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。與傳統(tǒng)的活性污泥法相比， BAF 中活性污泥的微生物 生物相更為豐富、濃度要高得多，由于反應(yīng)器體積小， 具有占地面積較小、臭氣 小、具有模塊化結(jié)構(gòu)和便于自動(dòng)控制的優(yōu)點(diǎn)。 20世紀(jì) 90年代后，曝氣生物濾池有較大的發(fā)展，世界很多大型污水處理廠都采用 BAF工藝。我國(guó)有很多再建污水處理廠都采用 BAF 工藝 ：如大連馬欄河 12 萬(wàn)噸 /天；沈陽(yáng)仙女河20萬(wàn)噸 /天 。 曝氣生物濾池根據(jù)進(jìn)水方式不同分為上向流和下向流形式。目前普遍采用上向流方式 (即采用氣水同向流 ) ,使布水、布?xì)飧泳鶆颉Ｍ瑫r(shí) ,在水氣上升過(guò)程中可把底部截留的 SS 帶入濾池中上部 ,增加了濾池的納污能力 ,延長(zhǎng)了工作周期。曝氣生物濾池的主體可分為布水系統(tǒng)、布?xì)庀到y(tǒng)、承托層、生物濾料層、反沖洗系統(tǒng)等 五個(gè)部分。池底設(shè)承托層，其上部是 濾料層。在承托層設(shè)置曝氣用的空氣管道系統(tǒng)和空氣擴(kuò)散裝置。污水濾 過(guò)濾層的時(shí)候，空氣從底部進(jìn)入，并沿濾料表層上升，與污水混合，向生物膜上的微生物提供充足的溶解氧和豐富的有機(jī)物，在微生物的新成代謝作用下，有機(jī)物被降解，污水得到凈化處理。污水中的懸浮物及由于生物膜脫落形成的污泥，被濾料截留，運(yùn)行一段時(shí)間后，因水頭損失，需對(duì)濾池進(jìn)行反沖，以釋放截留的懸浮物并更新生物膜，一般采用氣水聯(lián)合反沖洗。 14 濾料是曝氣生物濾池的關(guān)鍵部分 ,對(duì)曝氣生物濾池的功效有直接的影響 ,同時(shí)也影響到曝氣生物濾池的結(jié) 構(gòu)形式和成本。目前 ,濾料多為專利產(chǎn)品 ,常用的濾料有石英砂、陶粒及塑料制品 (合成纖維、聚苯乙烯小球等 ) 。濾料的粒徑主要取決于曝氣生物濾池的功能。濾料粒徑越小曝氣生物濾池的效果越好 ,但小粒徑會(huì)使其工作周期變短 ,濾料也不易清洗 ,相應(yīng)的反沖洗水量也會(huì)增加 ,因此應(yīng)綜合考慮各種因素以選定合適的濾料粒徑。生物濾池填料要求具有，質(zhì)輕、機(jī)械強(qiáng)度好、比表面積大、空隙率高，化學(xué)性能穩(wěn)定、水頭損失小、形狀系數(shù)好、吸附能力強(qiáng)。常用的填料有無(wú)煙煤、陶粒、沸石、麥飯石等。目前應(yīng)用最廣泛的填料是 生物 陶粒，粒徑一般普遍采用的濾料粒徑為3 6 mm。 為節(jié)約工程占地面積， 工藝設(shè)計(jì)考慮 利用 中石油 某 石化分公司新建污水廠監(jiān)測(cè)水池為 原水池 ，有效容積 250m3（建議放大 到 600m3 以上 ） ，用以接納和穩(wěn)定上游來(lái)水 、提供濾池反沖洗用水 及提供原水泵吸入位置。 原水泵 3 臺(tái)， 2 用 1備，流量 250m3/h，揚(yáng)程 暫定為 15m；反洗采用原水進(jìn)行，選用反洗水泵 2 臺(tái)， 1 用 1 備，流量 500m3/h，揚(yáng)程 15m。 本工藝選用一座鋼筋混凝土曝氣生物濾池 ，處理量 500m3/h，為保證系統(tǒng)穩(wěn)定穩(wěn)定 運(yùn)行，在反洗時(shí)整個(gè)系統(tǒng) 受水質(zhì)和運(yùn)行波動(dòng)較小 ，采用 6 格設(shè)計(jì) 規(guī)定時(shí)間 逐一進(jìn)行反洗 ，反洗時(shí) 其它 運(yùn)行池 短期增加 水力負(fù)荷 的方式減小 產(chǎn)水 水質(zhì)波動(dòng)和 對(duì) 系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行的影響 。 曝氣生物濾池 基本尺寸 為 10m 3m，池深 6m，填料深度為一般為 4m， 水力負(fù)荷為 2.8m3/m2.h， 有效水力停留時(shí)間 約 為 1.1h。生物曝氣濾池 配置進(jìn)水、出水、反沖及排水、 排氣、 空氣管道系統(tǒng) 裝置及 閥組 ，反洗周期約 24 48 小時(shí)，反沖 20min左右。 15 本 工藝選用 3 臺(tái)羅茨風(fēng)機(jī)， 2 臺(tái) 為 正常運(yùn)行時(shí) 生物反映提供溶解氧， 1用 1 備，備用設(shè)備同時(shí)做為 多介質(zhì)過(guò)濾器 反沖氣源設(shè)備 ，流量9m3/min，揚(yáng)程 6m； 1 臺(tái)作為曝氣生物濾池的反洗氣源設(shè)備，流量23m3/min，揚(yáng)程 6m 3.2.2 斜板沉淀 曝氣生物濾池出 水常常含有 微生物和無(wú)機(jī)顆粒 ，尤其受到負(fù)荷沖擊運(yùn)行不太穩(wěn)定。這些雜質(zhì)與水形成溶膠態(tài)的微粒，由于布朗運(yùn)動(dòng)和靜電排斥力而呈現(xiàn)沉降穩(wěn)定性和聚合穩(wěn)定性，通常不能利用重力自然沉降的方法除去 而增加后續(xù)處理設(shè)施負(fù)荷 。廢水中的懸浮雜質(zhì)在加入 絮凝劑進(jìn)行脫穩(wěn)后，通過(guò)架橋吸附作用，相互碰撞合并成長(zhǎng)為粗大的絮凝體。為提高混凝效果，有時(shí)需要添加有機(jī)高分子的助凝劑復(fù)配使用，使細(xì)小松散的絮體變得粗大而密實(shí)，有利于重力沉降。 沉淀池為加強(qiáng)沉降效果采用斜板沉淀。斜管沉降是根據(jù)淺池 理論設(shè)計(jì)出來(lái)的 新型沉淀池，在沉降區(qū)域設(shè)置許多密集的斜板，使水中的 懸浮雜質(zhì)在斜板中進(jìn)行沉降。采用錯(cuò)向流動(dòng)，水沿斜板向上流動(dòng)，分離出來(lái)的泥渣在重力作用下，沿斜板下滑到池底排放。斜板沉降可以提高沉降效果 50%-60%，單位面積上可以提高處理能力2-5 倍，占地面積小，節(jié)約投資。 本工藝設(shè)計(jì)鋼筋混凝土沉淀池 1 座 ， 處理量為 450m3/h， 由于保溫和高程布置節(jié)約能耗，整體 布置成半地下結(jié)構(gòu)。 為了有效提高絮凝沉淀效果，在沉淀池前段設(shè)置 鋼筋混凝土 混合反應(yīng)池 ，反應(yīng)停留時(shí)間 15 分鐘，有效容積約為 125m3。斜板沉降池設(shè)計(jì)為 1 座 2格，有效平面面積 為 12x6m，有效停留時(shí)間為 20 分鐘，總停留時(shí)間為 75 分鐘 ；斜板采用 PE 材質(zhì)，倒 60 度角安裝。在沉淀池后 設(shè) 16 置清水池，沉降池出水經(jīng)過(guò)鋼制三角鋸齒堰溢流到清水池待用，體積 190 立米 ，有效停留時(shí)間 20 分鐘 。 加藥系統(tǒng) 在混合反應(yīng) 池入口投加殺菌劑和絮凝劑。 污水經(jīng)過(guò)生化處理后，水質(zhì)條件大大改善，細(xì)菌含量也大幅度減少，但細(xì)菌的絕對(duì)值仍很可觀，對(duì)過(guò)濾系統(tǒng)和反滲透系統(tǒng)仍然會(huì)造成生物污染，使系統(tǒng)不能穩(wěn)定和持續(xù)運(yùn)行，導(dǎo)致反滲透膜頻繁清洗，而且清洗難度加大。因此在進(jìn)入過(guò)濾和反滲透系統(tǒng)前必須采用消毒。 常用的消毒劑有氧化型消毒劑 液氯、臭氧、二氧化氯、次氯酸鈉和光化學(xué)反應(yīng)消毒劑紫外線等。綜合考慮運(yùn)行成本、占地等，本工藝采用二氧化氯消毒劑，二氧化氯消毒劑具有操作安全，投加量易于控制，藥劑為廣譜型藥劑，材料易于從市場(chǎng)上獲得等，是安全的消毒劑。殺菌劑為次氯酸鈉溶液 /CLO2 混合液體，采用 水射器 /計(jì)量泵 投加 。采用高效復(fù)合二氧化氯發(fā)生器 1 臺(tái) ，有效氯產(chǎn)量 5000g/h。 為了加快水中粒子的布朗熱運(yùn)動(dòng)，增加微粒碰撞結(jié)合的幾率；通過(guò)架橋吸附理論，破壞水中顆粒、膠體的均一性和穩(wěn)定性，使粒子形成較大絮體并在自身不斷壯大的同時(shí)，改善沉降和過(guò)濾性能，水質(zhì)得到凈化。 如果原水水質(zhì)濁度和懸浮物較少，水質(zhì)較好或水溫較低，可不投或少投絮凝劑。 絮凝劑為固體聚合氯化鋁配制成液體 ,投加量15-30ppm； 計(jì)量泵投加，計(jì)量泵 2 臺(tái)， 1 用 1 備，流量 120L/h，揚(yáng)程70m；溶藥箱及其攪拌設(shè)備利用原有裝置。 3.2.3 核桃殼過(guò)濾器 核桃殼過(guò)濾器是一種新型的適用于含油污水處理的過(guò)濾設(shè)備。采用具有較強(qiáng)吸附能力、抗壓能力強(qiáng)、化學(xué)性能穩(wěn)定、硬度高、耐磨性好、 親 水性好、抗油浸并經(jīng)過(guò)特殊加工的核桃殼為濾料介質(zhì)。 其特點(diǎn) 17 是：濾速高，處理量大；占地面積小，降低投資；處理效果好，減輕后續(xù)設(shè)施油污負(fù)荷；反洗再 生方便，運(yùn)行費(fèi)用低廉；反洗強(qiáng)度低，再生效果好 ，無(wú)需借助氣源和化學(xué)藥劑，管理方便。 核桃 殼過(guò)濾器可允許較高的進(jìn)水懸浮物，因此采用核桃殼過(guò)濾器可直接對(duì)殺菌池 出水過(guò)濾，節(jié)省混凝沉淀設(shè)備，同時(shí)對(duì)懸浮物有較高的去除效率，可保證多介質(zhì)過(guò)濾器的正常運(yùn)行，降低多介質(zhì)過(guò)濾器的反洗頻率，提高系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。 本工藝選用 核桃殼過(guò)濾器可承受 0.6Mpa 壓力， 處理水量 90m3/h，油去除率為 60 90%； 反洗時(shí)間為 10min，反洗水量 100m3/h； 本裝置配置 6 臺(tái) 2400 核桃殼過(guò)濾器，其中 3 臺(tái)為 利用原有裝置遷移， 3 臺(tái)為本 次工程 新增。 工藝設(shè)計(jì)采用核桃殼供水泵 4 臺(tái)， 3用 1 備，流量180m3/h，揚(yáng)程 42m； 反洗水泵 2 臺(tái) ， 1用 1 備， 利舊 1 臺(tái)，新增 1 臺(tái)，流量 為 100m3/h，揚(yáng)程為 20m。 3.2.4 多介質(zhì)過(guò)濾器