污水處理工藝基本方案

1、山東匯豐石油化工有限公司新建300m3/h污水處理場工藝方案（基本）1 項目簡介1.1 項目名稱山東匯豐石油化工有限公司新建300m3/h污水處理場工程1.2 建設單位山東匯豐石油化工有限公司1.3 建設地點 山東匯豐石油化工有限公司位于濟青高速公路、付山路以北，803省道（原205國道）以東的山東市高新技術開發(fā)區(qū)桓臺新區(qū)，緊鄰農中火車站，東靠淄東鐵路，交通非常方便。1.4 項目背景 山東匯豐石油化工有限公司始建于1997年，經過幾年的跨躍式發(fā)展，目前已擁有7套生產裝置：30萬噸/年常減壓裝置、10萬噸/年催化裂化裝置、30萬噸/年重油催化裂化裝置、7萬噸/年氣分裝置、4萬噸/年MTBE裝置、

2、15萬噸/年氣分裝置、50萬噸/年重交瀝青裝置，12t/h酸性水汽提裝置及50m3/h污水處理裝置。未來發(fā)展計劃：2007年，計劃新上35萬噸/年加氫改質和40萬噸/年焦化裂化裝置，新上60噸/小時的酸性水汽提裝置和1萬噸/年的硫磺回收裝置，對30萬噸/年重油催化裂化裝置進行改造達到45萬噸/年加工能力。2008年，計劃再上一套80萬噸/年重油催化裂化裝置。19 / 19文檔可自由編輯打印根據公司未來的發(fā)展規(guī)劃，本著滿足增產但不增污的目標要求，以徹底解決外排水污染環(huán)境的問題，促進生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。匯豐石化公司擬新建一套處理規(guī)模為300t/h的污水處理場。1.5 現有條件1、淄博市各種基建材料供

3、應充足，當地建筑公司和安裝公司有能力施工本項目建（構）筑物，滿足項目建設和施工質量要求。 2、廠內設有35kV變壓器和1.0MPa過熱蒸汽管網。3、原料油來源：油源不固定，加工原油種類較多，有部分當地原油，也有從國外進口的燃料油等。原料油硫含量高時可達3。1.6 工程范圍及設計內容本工程設計范圍僅新建污水處理場內的工藝、土建、電氣、儀表等工程。要求該項目工藝設計先進，不用沒有成熟使用經驗的技術和設備。2 工程概況2.1 編制依據及原則2.1.1 編制依據Ø 山東匯豐石化有限公司關于增建污水處理場的會議紀要 200611.16 Ø 室外排水設計規(guī)范 GB50014-2006&

4、#216; 室外給水設計規(guī)范 GB50013-2006Ø 污水綜合排放標準 GB8978-1996 Ø 石油化工污水處理設計規(guī)范 SH3095-2000Ø 建筑給水排水設計規(guī)范 GB50015-2003 Ø 石油化工生產建筑設計規(guī)范 SH3017-1999 Ø 石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范 GB50160-92 Ø 石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范 GB50160-92 Ø 石油化工給水排水工程系統設計規(guī)范 SH3015-2003 Ø 石油化工給排水水質標準 SH3099-2000 2.1.2 編制原則Ø 選用在國內

5、已有成功應用業(yè)績，成熟可靠的工藝，同時力求先進；Ø 所有處理單元的數量按照2座考慮，設計應滿足50120%操作彈性需要；Ø 結合出水執(zhí)行嚴格的排放標準的要求；Ø 為提高出水達標率，應設置有出水把關單元；Ø 設計污水處理系統時，應盡量避免二次污染，盡可能減少對周圍環(huán)境的影響；Ø 運行成本省，能耗低。2.2 設計規(guī)模系統劃分：整個污水處理場按一個含油污水系統設計；設計規(guī)模： 300m3/h。污水量：最大值 Qmax = 360 m3/h 正常水量 Q正常 = 300 m3/h 實際水量 Q = 250 m3/h水量時變化系數： 50120 2.3

6、設計進水水質COD：8001400mg/l BOD：300400mg/l NH3-N：60-80mg/l SS：50-100mg/l油：500-1000mg/l2.4 設計出水水質設計污水處理出水水質執(zhí)行國標污水綜合排放標準（GB897896）二類一級指標，即：pH：69 SS：70 mg/l BOD5：20 mg/l COD：60 mg/lNH3-N：15 mg/l 油類：5 mg/l2.5 工藝設計2.5.1 設計進出水水質分析污水處理工藝的選擇，取決于加工原油的性質及其加工工藝，以及由此產生的污水水質特征和對污水處理后出水的出路要求。尤其與污水中所含主要污染物的特性息息相關。根據本廠煉油

7、裝置的組成以及煉制原油不固定的特點，原料油應歸于雜質原油。常減壓蒸餾裝置的電脫鹽將排出部分含鹽污水，排出含油污水的大戶主要是常減壓、幾套催化裂化裝置。一些含硫和氨較高的污水経酸性水汽提，得到進一步回收和處理。雜質原油含油污水的主要特點主要有：l 污水含油量較高，重油的比重較大；l 有機污染物含量高，特別是烴類及其衍生物含量高。表現為污水的COD指標較高，且含有大量生物難降解的成分；l 污水的pH值波動較大；水溫較高，一般在38以上；2.5.2 處理工藝選擇 根據2006.11.16會議紀要，污水處理后暫不考慮回用，全廠污水僅按含油污水一個系統進污水處理場，污水處理按含油污水一個系統設計。2.5

8、.2.1 含油污水處理工藝 含油污水處理工藝流程介紹 方案一格柵 泵提升 調節(jié)除油罐 平流斜板隔油 渦凹氣浮 部分回流水加壓溶氣氣浮 水解酸化 A/O生物脫氮處理 曝氣生物濾池BAF 污水監(jiān)測 排放 方案二 格柵 泵提升 調節(jié)儲油罐 平流斜板隔油 LPC(高效固液濃縮沉降分離裝置) CAST(循環(huán)活性污泥技術)生物處理 曝氣生物濾池BAF 污水監(jiān)測 排放 方案三格柵 泵提升 調節(jié)儲油罐 平流斜板隔油 渦凹氣浮 部分回流水加壓溶氣氣浮 水解酸化 CAST(循環(huán)活性污泥技術)生物處理 曝氣生物濾池BAF 污水監(jiān)測 排放 注：三個方案中除水處理工藝外，均含有三泥的處理工藝，此處暫未例入。 含油污水處

9、理工藝流程說明方案一：物化處理段：污水進入污水處理場先進機械格柵池，將系統管網流來的雜物清除掉；污水進入提升泵房，污水經泵提升送至調節(jié)儲油罐，調節(jié)儲油罐的作用是將污水中污油及水中的懸浮雜物，由于各自密度的不同，油浮于液面，懸浮雜物沉于罐底。浮于液面的油品，通過收油設施將浮油回收，沉于罐底的懸浮雜物，通過一定措施排出罐體；污水通過調節(jié)除油罐污水中含油量將在500mg/l以下；調節(jié)罐及其內收油設施調節(jié)除油罐中的污水自流進入平流斜板隔油池，污水在隔油池內，仍然是通過自凈（靠自身的密度差）方式，油珠経近2h的上浮飄浮于水面，通過刮油刮泥機油集中到集油管內，排至收油管路中。而池底沉積的油泥経刮板刮至集泥

10、坑，開啟排泥閥將污泥排至污泥回收管道；經平流隔油池的出水含油量大約降至150mg/l左右，経斜板除油水的含油量將降至60mg/l左 平流斜板隔油池立面示圖右； 隔油后的污水再次自流進入氣浮除油階段，氣浮除油階段分為兩級，一級氣浮采用渦凹CAF氣浮，渦凹CAF系統主要有曝氣區(qū)、氣浮區(qū)、回流系統、刮渣系統及排水系統等幾部分組成，其工作原理為：未經處理的污水首先進入裝有渦凹曝氣機的曝氣區(qū)，該區(qū)設有專利的獨特曝氣機，通過底部的中空葉輪的快速旋轉在水中形成了一個真空區(qū)，此時水面上的空氣通過中空管道抽送至水下，并在底部葉輪快速旋轉產生的三股剪切力下把空氣粉碎成微氣泡，微氣泡與投加的絮凝劑形成的絮凝體粘合，

11、將污水中微細油粒有機地結合在一起，上浮于液面，從而達到氣浮除油的目的。到達液面后含油絮凝體便依靠這些微氣泡支撐和維持在水面上形成浮渣，通過刮渣機將浮渣刮入污泥收集槽，凈化后的水由溢流槽溢流排放。該系統實行自動化控制，完全摒棄了過去溶氣氣浮系統中的壓力溶氣罐、電耗很高的空壓機、循環(huán)泵以及易堵塞的噴嘴或釋放器，具有結構簡單、設備整體性好、占地小、能耗低、操作維修簡單、去除率高、無噪音、安裝方便等優(yōu)點。 渦凹CAF氣浮系統的工作原理完全不同于DAF（壓力溶氣氣浮）。它是通過特制的專利曝氣機來產生微氣泡的，因此不需要空壓機、高壓泵、壓力溶氣罐、循環(huán)泵、噴嘴等附屬設備。由于CAF產生的微氣泡是DAF的4

12、倍，確定CAF的尺寸只需要流量這一參數，不象DAF還需要考慮污染物的濃度。CAF每臺曝氣機的氣泡量為28.32升/秒，氣泡粒徑為5um500um，其中200um以下的占大多數，氣浮池的停留時間約為17分鐘。在一級氣浮階段，渦凹氣浮設備出口污水的含油量可降至50mg/l以下；二級氣浮一般采用部分污水回流加壓溶氣氣浮，部分污水回流加壓溶氣氣浮是將氣浮分離段的出水，其3040回流加壓至0.4MPa進溶氣罐，然后帶壓的污水連同帶壓的空氣再次進入氣浮分離段，通過壓力釋放器將帶壓的污水和空氣變?yōu)槌?，壓力溶氣釋放后形成細小氣泡，通過細小而分散的氣泡粘附污水中經過混凝劑凝聚的分散微細油和懸浮物形成為絮凝漂浮

13、物，使分散微細油和懸浮物從污水中分離出來。為降低能耗，溶氣氣源目前一般不再選用空壓機，而采用一種新的溶氣裝置：內循環(huán)壓力溶氣裝置。（內循環(huán)壓力溶氣裝置內分別置于兩個與大氣相連的水射器，分別接到壓力回流水管和內循環(huán)壓力水管上，當溶氣罐外回流水泵和內循環(huán)水泵分別工作時，罐內分別為回流水泵和內循環(huán)水泵服務的水射器將空氣帶進罐內，罐中空氣宜相應地被溶解而又被溶氣水帶走。罐內空氣量逐漸減少，罐中液面慢慢上升，液面升至一定位置時，液面控制儀表開始工作，啟動內循環(huán)水泵，在泵壓力作用下，串聯于內循環(huán)泵上的水射器又將罐外的空氣再次帶進罐內并部分溶入水中，使液面下降，液面降至某一水位，內循環(huán)泵停止工作。由于工作水

14、泵在連續(xù)工作，罐內空氣也會慢慢減少，最低水位將隨著罐內空氣量的減少而回升，直至液位重新升至最高水位。為內循環(huán)壓力溶氣裝置服務的內循環(huán)水泵周而復始的間斷工作，回流水泵連續(xù)的工作，造成灌內水位一會兒升至最高一會兒降到最低，從而保持罐內壓力穩(wěn)定于一定值和溶解于水中的空氣量，無需另設空壓機供氣。） 在二級氣浮階段，部分污水回流加壓溶氣氣浮設施出口含油量可降至20mg/l以下。污水通過物化處理階段，即污水調節(jié)儲油罐、平流斜板隔油池、兩級氣浮，基本完成除油任務，部分有機污染物（約2030）也將被除掉，就可以進入下一步去除有機污染物階段。生物處理段：物化處理后污水中剩下的污染物絕大部分是有機物染物，這部分污

15、水自流進入生物處理階段。生物處理階段本方案所采用的工藝為：A/O（前置兼氧段好氧段+二沉池）工藝。即硝化段和反硝化段均為活性污泥法反應池，在兩段反應池后，配備相應的二次沉淀池。設計負荷值應由試驗求得，在無試驗數值情況下一般按經驗選用：有機負為0.24kgCOD/(kgMLSS·d)、氨氮負荷為0.033kgNH3-N/(kgMLSS·d)。 二次沉淀池立面示圖當污水進入反硝化池（缺/兼氧池），與二沉池送來的回流（硝態(tài)）液（100 200硝態(tài)液）和回流污泥（50100）混合，在厭氧或兼氧環(huán)境下進行生物化學反應。反硝化細菌是異養(yǎng)型兼性厭氧細菌，它能利用各種有機物作為反硝化過程中

16、電子供體（能源），利用硝態(tài)液（硝酸鹽）代氧作用，成為電子最終受體（氧源），將亞硝態(tài)氮在硝化菌作用下氧化為硝酸鹽和氣態(tài)氮，將水中氨氮指標降到設計要求的數值。在生物反硝化過程中，不僅可使氮化合物被還原，還可使有機物底物得到氧化分解，即反硝化作用將同時起到去碳、脫氮的效果。反硝化菌是一種異氧型兼性厭氧菌，它需在缺氧條件下生存。因此，反應器的溶解氧過多，將會抑制反硝化菌的異化作用。但氧對反硝化菌本身并非如此，因菌體內某些酶系統是在有氧條件下才能合成，因此，缺氧池內溶解氧應控制在00.5mg/l。缺/兼氧池出水重力流進好氧池（硝化池），主要去除水中的COD（碳化）和在亞硝化菌作用下將NH3-N（硝化）轉

17、換為亞硝酸鹽，處理后污水進二沉池。經二沉池處理后的水，其中100200的回流量，作為硝態(tài)氮液送至缺氧池，作為水中的亞硝態(tài)氮的電子最終受體（氧源），將水中NH3-N轉化為氮氣最終除掉。剩余處理后污水排放至場外。經二沉池沉置和分離的污泥，其中50100回流至缺氧池，用于提高池內污泥濃度，以利于生物對污水的分解吸附作用。好氧池內溶解氧控制在2mg/l。為了達到硝化的目的，反應器的負荷率應低，微生物停留時間應長。即反應器容積要大些，剩余污泥量少些。污水經A/O工藝處理后其出水污染有機物指標COD將降至100 mg/l60mg/l，NH3-N將降至50mg/l15mg/l左右；污水経生物脫氮（A/O）工

18、藝處理后，尚不能進一步達到國標二類一級排放標準，污水在進入曝氣生物濾池（BAF），將進一步去除有機污染物和濾掉水中的懸浮物，從而達到國標污水綜合排放標準（GB897896）二類一級指標。污水經BAF工藝處理后其出水污染有機物指標COD將降至60mg/l以下，NH3-N將降至15mg/l以下；污水經生物處理后自流進監(jiān)測池，污水經檢測達到國標污水綜合排放標準（GB897896）二類一級指標，即可就地排放或進一步處理后回用。方案二：根據環(huán)保技術的最新發(fā)展，方案二與方案一有所不同點有兩項：物化部分隔油后增加LPC除油技術，生物處理過程改用循環(huán)活性污泥工藝（CAST）。簡述如下：物化處理段：物化處理段的

19、主要設施稱為高效固液濃縮分離器（LPC）。石油化工污水是一種高濃度難處理的污水，污水中的COD主要是由污水中的烴類、醇類、醛類、羧酸類、酚類等類物質所提供的。生產裝置正常運行時的CODcr 為8001200mg/L、BOD5在300500mg/L，石油類含量高達200300mg/L。這些高濃度的污染物質在生物處理工藝很難將它們降解，所以，生物處理工藝一般要求污水中CODcr500mg/L；而且，石化生產污水通常存在COD高、BOD低，BOD/BOD的比值小于0.3，其水質的生化性能很差。所以，石化污水在處理時，必須先采用優(yōu)良的物化工藝技術，將污水中的污染“峰值”去掉，提高BOD/COD的比值，

20、使其生化性增強，將污水中的污染物平穩(wěn)控制在生物易于降解的范圍，才能使污水進入二級生物處理系統，使處理后的水質達到良好的處理效果。石化煉油污水處理一般分兩步進行，首先，將污水中石油類除掉；其次，才能對有機物染物進行處理。石油類物質在水中存在的形式有三種，即機械混溶（稱浮油）、油水乳化形成的O/W型乳液（稱乳化油）、油水真溶液（稱飽和溶解油）。浮油可通過撇油裝置除去6080%，而乳化油在水中一般能穩(wěn)定存在，必須要通過有效地破乳工藝才能除去。如果選擇的處理工藝和 LPC工藝原則流程藥劑不能在物化段，將這種O/W型的乳化油破乳并有效地除去，污水進入二級生物處理系統時，油乳將很快將生物膜或菌膠團包裹、覆

21、蓋，使水中的溶解氧不能進入菌膠團，生物的代謝受阻，傳質速度減慢，乃至終止，輕則嚴重影響處理效果，重則使菌類缺氧死亡，所以，良好的物化處理工藝和高效的混/絮凝破乳劑是煉油污水處理系統能否有效、穩(wěn)定正常運行的關鍵。 石化煉油污水處理完成第一步即物化處理，就是在污水調節(jié)和隔油后，采用LPC工藝。石化煉油污水進入污水處理場，通過均質和隔油后，進入LPC前反應器，加入混凝劑PPA，對乳化的石油類物質破乳，進入后反應器，再加入絮凝劑PPM，污水然后進入LPC高效固液濃縮分離器中進行沉渣分離和濃縮，沉渣送干燥系統干燥，達到控制標準的廢水進入二級生物處理系統，不達控制標準廢水返回LPC前反應器。LPC物化處理

22、工藝特點：l LPC物化法、配套的設備及加藥系統處理效率高、用藥少。l 該工藝采用的水處理混凝劑和絮凝劑PPA、PPM具有高效的破乳和絮凝能力，能將石油類中的乳化油破乳，乳化油進入二級生物處理段后，將生物膜或菌膠團包裹、覆蓋，使水中的溶解氧不能進入菌膠團，造成生物代謝受阻，傳質速度減慢，乃至終止，輕則嚴重影響處理效果，重則使菌類缺氧死亡的問題，這是二級生物處理裝置能否有效、穩(wěn)定正常運行的關鍵。l LPC工藝的固液分離中采用了“高效固液濃縮分離器”，避免其它工藝采用氣浮分離所造成混凝體破壞從而影響處理效果的問題，沉渣也不需要再濃縮，直接送干燥。l 所采用的成套設備為鋼制設備，同時，由于設備內表面

23、在運行較短的時間后能覆蓋一層生物膜，使設備免于腐蝕，可以防止采用鋼筋混凝土池難于避免的腐蝕和高濃度污水滲漏對地下水造成污染的問題。 l LPC工藝能根據水質的變化自動確定加藥量，使各種水質的污水處理后始終保持不對二級生物系統造成沖擊。由于PPA具有的特殊破乳功能，將沉渣從親水性變成疏水性極易干燥，干燥后的污泥含水率60-70%，干污泥片易于處理。根據該技術的工程實測，LPC工藝的處理效率較高，污水中含油量進口150mg/l，出口小于15mg/l；生物處理段：生物處理段地主要構筑物稱為循環(huán)活性污泥工藝（CAST）。循環(huán)式活性污泥法(CAST，Cyclic Activated Sludge Tec

24、hnology)主要完成進水中大部分有機物的去除，同時通過硝化作用去除氨氮，并通過同步反硝化作用降低出水的總氮，回收能量和堿度。CAST工藝系統的一個重要特性是在工藝過程中不設缺氧混合階段的條件在下，高效地進行硝化和反硝化，從而達到深度去除氮的目的。在一個周期內，硝化和反硝化在曝氣階段同時進行(co-current or simultaneously)。運行時控制供氧強度以及曝氣池中溶解氧濃度，使絮體的外周能保證有一個好氧環(huán)境進行硝化，由于溶解氧濃度得到控制，氧在污泥絮體內部的滲透傳遞作用受到限制，而較高的硝酸鹽濃度(梯度)則能較好地滲透到絮體的內部，因此在絮體內部能有效地進行反硝化過程。實際

25、監(jiān)測的數據也證明了其同步硝化和反硝化功能。CAST工藝的建立是基于同步硝化反硝化理論，帶有生物選擇器和除磷功能的一種改進的序批式活性污泥法污水處理工藝。單個池體運行方式為間歇進水、間歇出水，組合后系統為連續(xù)均勻進、出水。CAST工藝每一操作循環(huán)由下列四個階段組成：進水、曝氣、沉淀、撇水、閑置 (視具體運行條件而定)。下圖是循環(huán)活性污泥工藝一個周期的運行示意圖：上述各個階段組成一個循環(huán)，并不斷重復。循環(huán)開始時，開始充水，池子中的水位由某一最低水位開始上升，經過一定時間的曝氣和混合后，停止曝氣，以使活性污泥進行絮凝并在一個靜止的環(huán)境中沉淀，在完成沉淀階段后，由一個移動式撇水堰排出已處理的上清液，使

26、水位下降至池子所設定的最低水位。完成上述操作階段后，系統進入下一循環(huán)過程，重復以上操作。綜上分析，相比A2/O等其他工藝，CAST工藝的主要優(yōu)點如下：n 占地面積省，布置緊湊，無需初沉池和二沉池；n 在一個反應池內完成硝化和反硝化；n 所有的操作都在一個反應池內，便于模塊化建設；n 抗沖擊負荷能力強，不會有污泥流失；n 有效控制污泥膨脹；n 操作簡單，完全自動化，運行能耗省。CAST主要由以下幾部分組成：選擇區(qū)、主反應區(qū)、撇水設備、污泥回流和剩余污泥排放設備、控制系統。如下圖所示：回流污泥泵將反應區(qū)的活性污泥回流到選擇器中。在選擇器中，基質濃度梯度較大，污泥負荷較高，可有效避免污泥膨脹，提高系

27、統運行的穩(wěn)定性。另外，通過間歇曝氣方式，可使活性污泥周期性地經歷好氧和厭氧階段，生物選擇器的設置可以有效的防止污泥的膨脹，抑制絲狀菌的繁殖，增強了系統的穩(wěn)定性。在循環(huán)式活性污泥法中，通過設置選擇器可以允許以任意進水速率進水而不會產生污泥膨脹，因此，循環(huán)式活性污泥法系統無需設置獨立的厭氧攪拌階段、缺氧攪拌階段以及進水貯水池等，從而可以大大簡化工藝過程，節(jié)省工程投資（無需攪拌裝置）和能耗。循環(huán)式活性污泥法系統較之傳統序批式SBR法其工藝設置和操作得到很大程度的簡化，為在大中型污水處理廠的應用創(chuàng)造了良好的條件。在曝氣階段主要完成生物降解過程，在非曝氣階段雖然也有部分生物作用，但主要是完成泥水分離過程

28、。因此，循環(huán)式活性污泥法系統無需設置二沉池，可以省去傳統活性污泥法中曝氣池和二沉池之間的連接管道。完成泥水分離后，利用撇水堰排出每一操作循環(huán)中的處理出水。根據活性污泥實際增殖情況, 在每一處理循環(huán)的最后階段（撇水階段）自動排出剩余污泥。經循環(huán)活性污泥工藝（CAST）處理的污水，其出水指標：COD10060mg/l，NH3-N5015mg/l。方案三該方案在前兩方案基礎上進行局部調整演變而來的。物化處理段采用方案一物化處理段，生化處理段采用方案二生化處理段。 兩工藝方案工程量（主要的）方案一格柵井 L = 2.04 m B = 0.7 m H = 1.0 m 格柵機：回轉式格柵除污機 格柵井間數：2調節(jié)儲油罐 3000 m3鋼制拱頂罐 2 座 罐內設置除油和清渣設備平流斜板隔油池 L = 21.6 斜板段 m B 4.5 m Ho 2 m n = 4 間 每間設置一套刮油刮泥機、一套集油管、兩套排泥閥渦凹氣浮裝置 L = 15.09 m B = 2.41 m H = 1.83 m n = 2 臺套部分回流污水加壓溶氣氣浮池 L = 10 m B = 4.5 m H = 2 m n = 4 間 每間配置一臺套內循環(huán)回流水加壓溶氣氣浮設備、一臺套刮沫機水解酸化池 L = 12.5