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文檔簡介
目次
1任務來源.......................................................................................................................................1
2標準編制的必要性、編制原則和依據.......................................................................................1
3主要工作過程...............................................................................................................................4
4國內外行業(yè)背景及相關標準研究...............................................................................................7
5同類工程現狀調研.....................................................................................................................10
6主要技術內容及說明.................................................................................................................17
7標準實施的環(huán)境效益與經濟技術分析.....................................................................................27
8標準實施建議.............................................................................................................................27
附錄A典型石油煉制企業(yè)污水處理工藝及處理效果.............................................................28
I
《石油煉制廢水治理工程技術規(guī)范》編制說明
1任務來源
2011年環(huán)境保護部以《關于開展2011年度國家環(huán)境技術管理項目工作的通知》(環(huán)辦
函[2011]565號)的形式,下達了《石油煉制廢水治理工程技術規(guī)范》(項目統(tǒng)一編號:2011-15)
工作計劃。本項目由中華環(huán)保聯合會環(huán)保技術標準研究專業(yè)委員會承擔,主要起草單位為中
國石油天然氣股份有限公司石油化工研究院和中國石油工程建設公司大連設計分公司,參與
單位為宇星科技發(fā)展(深圳)有限公司。
2標準編制的必要性、編制原則和依據
2.1必要性
2.1.1無國家標準來統(tǒng)一規(guī)范石油煉制廢水治理工程實施
我國自1973年發(fā)布第一個國家環(huán)境保護標準《工業(yè)“三廢”排放標準》起,已發(fā)布了
一系列包括環(huán)境質量標準、污染物排放標準、環(huán)境基礎標準、監(jiān)測分析方法標準和環(huán)境標準
樣品標準的各類環(huán)境保護標準。各省、市、自治區(qū)人民政府根據當地環(huán)境質量狀況和環(huán)境管
理需要,制訂和發(fā)布了各類地方環(huán)境標準。目前我國基本構成了以國家環(huán)境標準為主體,地
方環(huán)境標準為補充的環(huán)境標準體系。這些環(huán)境標準為防治環(huán)境污染起到了重要的作用。另外,
國家為進一步規(guī)范污染物治理工程設計、建設、運行與管理,陸續(xù)發(fā)布了幾十項污染治理工
程技術規(guī)范,在這些規(guī)范中,尚無針對石油煉制企業(yè)污水處理的工程技術規(guī)范。
隨著我國石油工業(yè)的高速發(fā)展以及國家環(huán)保法規(guī)的日益嚴格,新建、改擴建煉油污水處
理裝置的需求日益增多,由于無指導性的規(guī)范文件來規(guī)范煉油污水的治理,使得許多新建、
改擴建煉油污水處理裝置良莠不齊,存在投資、運行成本高、運行效果差,甚至達不到排放
標準等問題。
石油煉制廢水主要有:電脫鹽污水、常減壓污水、焦化污水、催化裂化污水、連續(xù)重整
污水、含硫酸性水等。各類污水水質差別較大,對后續(xù)污水處理設施運行影響各不相同,并
且由于生產裝置規(guī)模的不同以及技術水平差異,同類生產裝置排水水質也不盡相同。目前,
我國對石油煉制生產裝置排放污水水質、水量無規(guī)范要求,生產裝置外排污水水質波動較大,
特別是高濃度污水無預處理設施,對后續(xù)污水處理裝置造成一定沖擊,嚴重影響煉油污水處
理裝置外排污水全面、穩(wěn)定達標排放。
1
2.1.2工程減排是今后石油煉制廢水處理的重點
國家“十一五”、“十二五”期間重點實施污染減排,且將污染減排與污染減排工程密切
聯系。在核算污染減排量時,必須有相應的減排工程相對應,否則不予核算減排量。隨著我
國對石油能源的需求不斷增加,各石油公司在不斷新建煉廠或擴大生產規(guī)模的同時,使得煉
油企業(yè)污染物排放量和污水排放量不斷增加。本著增產減污的環(huán)保要求,各石油煉制企業(yè)勢
必不斷新建、改建、擴建污水處理裝置,以滿足污染減排要求和日益嚴格的環(huán)保標準。在此
形勢下,勢必要求有一個技術工程標準來規(guī)范石油煉制廢水處理場的設計、施工、運行和管
理,在滿足達標排放的前提下,實現合理的投資和運行成本,為節(jié)能減排提供技術支撐。
2.2編制原則
2.2.1統(tǒng)籌兼顧原則
本標準編制重點針對石油煉制廢水處理各種主流先進工藝、主導工藝,其他工藝可參照
執(zhí)行,并兼顧未來前景工藝的發(fā)展。
2.2.2重點突出、適當延伸原則
本技術規(guī)范的內容重點針對石油煉制廢水處理工程的設計、施工、驗收和運行,并適當
前推或后延,兼顧污水治理設施的維護、管理等,內容重點突出、適度延伸。
2.2.3最佳實用技術原則
推薦的技術需代表當前行業(yè)內的先進水平,突出治理技術要求的針對性和科學合理性,
便于使用。
2.2.4適用性、可操作性原則
處理設備要在性能良好穩(wěn)定、適于工程需要的前提下,盡量根據國內設備產品性能,選
用合適的工藝指標。
2.2.5與國際接軌的原則
逐步與國外先進標準接軌,積極推廣成熟可靠的新工藝、新技術。規(guī)范制訂時,一方面
要考慮與國際標準接軌,另一方面以成熟可靠的新工藝和新技術為依據,對新建項目要求采
用新工藝、新技術,減少能源消耗,實行污染物最小量化的清潔生產。積極借鑒國外先進標
準,提高我國石油煉制廢水治理工程技術總體水平。
2.2.6階段性、發(fā)展性原則
隨著環(huán)保技術的進步、環(huán)境管理的科學發(fā)展,及時修訂與完善石油煉制廢水治理工程技
術規(guī)范。
2
2.3編制依據
本技術規(guī)范采用的技術依據為《標準化工作導則》(GB/T1)系列標準。以我國國情為
基礎,以國內主流先進工藝為對象,以石油煉制行業(yè)污水治理現狀為背景,以現有相關法律、
法規(guī)、標準、規(guī)范、規(guī)定為依托,借鑒國內外先進污水治理經驗,以煉化企業(yè)清潔生產、污
水治理設施安全、穩(wěn)定、可靠、經濟運行為前提,確保本技術規(guī)范嚴謹性和可操作性。
本技術規(guī)范依據的法律法規(guī)、標準主要有:
《中華人民共和國環(huán)境保護法》(1989年12月26日)
《中華人民共和國清潔生產促進法》(2012年2月29日)
《中華人民共和國水污染防治法》(2008年2月28日)
《“十一五”國家環(huán)境保護標準規(guī)劃》(環(huán)發(fā)〔2006〕20號)
《國家環(huán)境保護標準制修訂工作管理辦法》(國家環(huán)境保護總局公告2006年第41號)
《加強國家污染物排放標準制修訂工作的指導意見》(國家環(huán)境保護總局公告2007年第
17號)
《關于加強國家環(huán)境保護標準技術管理工作的通知》(環(huán)科函(2007)31號)
《國家環(huán)境保護標準計劃任務書》(項目統(tǒng)一編號:1398)
《建設項目環(huán)境保護管理條例》(國務院令第253號)
《國家危險廢物名錄》(中華人民共和國環(huán)境保護部中華人民共和國國家發(fā)展和改革委
員會令第1號,2008)
《標準化工作導則第1部分:標準的結構和編寫》(GB/T1.1-2009)
《標準化工作導則第2部分:標準中規(guī)范性技術要素內容的確定方法》(GB/T1.2-2002)
《環(huán)境工程技術規(guī)范制定技術導則》(HJ526-2010)
本技術規(guī)范依據的排放標準主要有:
《綜合污水排放標準》(GB8978-1996)
《石油煉制工業(yè)污染物排放標準》(征求意見稿)
北京《水污染物排放標準》(DB11/307-2005)
天津市《污水綜合排放標準》(DB12/356-2008)
遼寧省《污水綜合排放標準》(DB21/1627-2008)
本技術規(guī)范依據的設計標準主要有:
《環(huán)境工程名詞術語》(HJ2106-2012)
3
《石油化工廢水處理設計手冊》(中國石化出版社)
《油氣廠、站、庫給水排水設計規(guī)劃》(SY/T0089-96)
《給水排水工程結構設計規(guī)范》(GB50069-2002)
《水污染治理工程技術導則》(HJ2015-2012)
《含油污水處理工程技術規(guī)范》(HJ580-2010)
《污水氣浮處理工程技術規(guī)范》(HJ2007-2010)
《污水混凝與絮凝處理工程技術規(guī)范》(HJ2006-2010)
《污水過濾處理工程技術規(guī)范》(HJ2008-2010)
《生物濾池法污水處理工程技術規(guī)范》(HJ2014-2012)
《生物接觸氧化法污水處理工程技術規(guī)范》(HJ2009-2011)
《膜生物法污水處理工程技術規(guī)范》(HJ2010-2011)
《污水再生利用工程設計規(guī)范》(GBT50335-2002)
《厭氧-缺氧-好氧活性污泥法污水處理工程技術規(guī)范》(HJ576-2010)
《序批式活性污泥法污水處理工程技術規(guī)范》(HJ577-2010)
《氧化溝活性污泥法污水處理工程技術規(guī)范》(HJ578-2010)
《膜分離法污水處理工程技術規(guī)范》(HJ579-2010)
《升流式厭氧污泥床反應器污水處理工程技術規(guī)范》(HJ2013-2012)
《環(huán)境保護產品技術要求·油水分離裝置》(HJ/T243-2006)
《環(huán)境保護產品技術要求·刮泥機》(HJ/T265-2006)
《環(huán)境保護產品技術要求·吸泥機》(HJ/T266-2006)
《環(huán)境保護產品技術要求·超濾裝置》(HJ/T271-2006)
《環(huán)境保護產品技術要求·反滲透水處理裝置》(HJ/T270-2006)。
《環(huán)境保護產品技術要求·溶氣氣浮裝置》(HJ/T261-2006)。
《環(huán)境保護產品技術要求·斜管(板)隔油裝置》(HJ/T271-2006)。
3主要工作過程
3.1工作程序與方法
根據國家環(huán)境保護總局2006年頒布的《國家環(huán)境保護標準制修訂工作管理辦法》,牽頭
單位中華環(huán)保聯合會環(huán)保技術標準研究專業(yè)委員會、主要起草單位中國石油天然氣股份有限
公司石油化工研究院和中國石油工程建設公司大連設計分公司、協(xié)作單位宇星科技發(fā)展(深
4
圳)有限公司于2010年6月成立了編制組,填報了計劃任務書。
編制組首先對石油煉制行業(yè)現狀、國內外相關法律法規(guī)和標準及石油煉制廢水治理技術
等進行了全面的資料調研工作,之后對石油煉制廢水治理工程的工藝流程、實際運行狀況和
處理效果等進行了調研。在此基礎上,結合國內已經頒布實施的有關污水處理的標準規(guī)范,
編制組編制完成了《石油煉制廢水治理工程技術規(guī)范》開題報告和《石油煉制廢水治理工程
技術規(guī)范》大綱。2012年6月,環(huán)境保護部科技標準司在大連主持召開開題論證會,明確
了規(guī)范編制的原則、方向和要求等。論證會后,編制組召開了編制組會,確定了工作進度和
工作路線。
2012年7月至2012年12月,編制組對國內多家石油煉制企業(yè)的生產工藝、廢水排放
節(jié)點、廢水治理措施和污染物排放情況等進行了現場調研。通過對調研資料進行匯總分析,
并結合文獻調研、專家咨詢和必要的實驗,編制組完成《石油煉制廢水治理工程技術規(guī)范(初
稿)》和《石油煉制廢水治理工程技術規(guī)范編制說明(初稿)》。隨后,編制組向多家具有石
油煉制廢水治理工程經驗的科研院所、學校和工程公司征求意見;2013年5月25日,中華
環(huán)保聯合會環(huán)保技術標準研究專業(yè)委員會和中國石油天然氣股份有限公司科技部組織相關
專家對規(guī)范初稿進行了預審。編制組對各方面意見和建議進行匯集與整理,對規(guī)范初稿進行
多次修改與完善,形成征求意見稿和編制說明征求意見稿。2013年9月15日,中華環(huán)保聯
合會環(huán)保技術標準研究專業(yè)委員會和中國石油天然氣股份有限公司科技部又組織相關專家
對規(guī)范征求意見稿及其編制說明進行了專家預審會。編制組根據專家意見對其進行了再次修
改與完善,形成了最終的征求意見稿和編制說明征求意見稿。
5
圖1《石油煉制廢水治理工程技術規(guī)范》編制工作程序框架圖
3.2技術路線
在制訂過程中,結合本標準主要工作內容的具體設置情況,編制人員利用各自的工作條
件、工作經歷、知識積累,開展相關的調查、研究、咨詢、論證、試驗、測試等工作。并通
過對資料的分析研究和討論,在充分掌握與標準有關的基本情況后,形成征求意見稿,主要
準備工作內容包括:
6
a)調研國內外石油煉制行業(yè)相關資料。
b)調研國內外現有石油煉制環(huán)境保護相關的法律法規(guī)和技術標準。
c)調查國內石油煉制行業(yè)生產及污水產生、治理和排放情況。
d)分析水污染控制的措施和達到的效果。
e)分析污水治理工程各處理單元的技術控制指標。
f)必要的試驗、測試驗證。
g)環(huán)境、經濟效益分析。
圖2方法、工作內容及技術路線
4國內外行業(yè)背景及相關標準研究
4.1石油煉制行業(yè)發(fā)展形勢
石油是我國重要的能源構成(占20%左右),同時其產品也是化學工業(yè)的重要原料。隨
著工業(yè)蓬勃發(fā)展、汽車廣泛使用及人民生活水平日益提高,我國對石油的需求量及消耗量逐
年上升,2011年我國的石油消耗量已達4.58億噸(圖3)。石油煉制主要產品汽油、柴油產
量逐年攀升,尤其近幾年,幾乎呈直線上升趨勢(圖4)。
7
5.0
石油
4.0
3.0
2.0
消耗量/億噸
1.0
0.0
年份
199419951996199719981999200020012002200320042005200620072008200920102011
圖3我國歷年石油消耗量
2.0
汽油
1.6柴油
1.2
產量/億噸0.8
0.4
0.0
年份
199419951996199719981999200020012002200320042005200620072008200920102011
圖4我國歷年汽油及柴油產量
石油煉制是以原油為主要加工原料,生產汽油、柴油、煤油、潤滑油、乙烯、丙烯、丁
烯、苯、甲苯、二甲苯等石化產品的綜合生產過程。近些年,我國的石油煉制能力發(fā)展迅猛,
原油一次加工能力由2005年的3.245億噸增至2010年5.04億噸,穩(wěn)居世界第二位。2011
年我國原油一次加工能力進一步提高,達到5.92億噸。
自1998年石油工業(yè)大重組以來,我國石油公司和煉廠的發(fā)展步伐明顯加快,在國際煉
油業(yè)中的地位不斷提升。作為中國最大的煉油企業(yè),中國石化已成為僅次于??松梨诤蜌?/p>
牌的世界第三大煉油公司;從煉油能力來說,中國第二大煉油企業(yè)——中國石油也已發(fā)展成
為世界第八大煉油公司。目前,我國煉油工業(yè)發(fā)展現狀與特點表現為以下幾個方面:(1)煉
廠規(guī)模不斷擴大,煉化一體化程度不斷提高,國際競爭力不斷增強,目前我國已形成了超過
20座千萬噸級煉油基地,其原油一次加工能力占全國總加工能力的近50%。(2)煉油裝置
8
結構不斷調整,深加工、精加工和適應能力也在不斷提高。目前,世界原油質量總的變化趨
勢是變重變劣,硫含量和金屬含量越來越高,加工難度越來越大,加工過程排放的污染物組
成也相應的有所變化;而市場對輕質石油產品、低硫和無硫的清潔燃料、優(yōu)質石油化工原料、
環(huán)境保護的要求則愈來愈迫切,標準愈來愈高。因此,此情況下我國煉油的加氫精制能力也
在不斷提高,其占原油加工能力的比例從2000年的15.55%上升到2005年的22.45%和2008
年的30.87%,但與世界平均水平相比,還存在較大差距。(3)質量升級步伐加快,油品結
構調整取得明顯進步。
今后10~20年,我國煉油工業(yè)將呈現以下發(fā)展趨勢:(1)煉油能力將繼續(xù)穩(wěn)步增長,
多元化競爭格局將進一步發(fā)展。(2)產業(yè)集中度進一步加大,煉油工業(yè)布局與區(qū)域經濟將更
加協(xié)調。(3)裝置結構和產品結構將進一步調整,淘汰落后產能、推進產業(yè)升級為大勢所趨。
(4)產品標準將不斷提高,燃料清潔化趨勢不可逆轉。石油煉制行業(yè)生產過程所用的原料
品種繁多,有氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài),反應過程中包括溶解、蒸餾、萃取、氧化、聚合、精餾、
洗滌、分離、吸收、干燥等單元操作,這些單元操作均與水有接觸,從而使水受到污染,產
生大量的石油煉制廢水。
從煉油能力區(qū)域分布上看,2011年,作為我國油品主要消費市場的環(huán)渤海灣、長三角
和珠三角地區(qū)的合計煉油能力約占全國總煉能的68%。其中,環(huán)渤海灣地區(qū)煉油能力約占
全國總煉能的39%;長三角地區(qū)約占15%;珠三角地區(qū)約占14%。這些地區(qū)也是水污染嚴
重的地區(qū),因此,加強對石油煉制廢水的治理是改善總體環(huán)境狀況的需要。
4.2國內外相關標準研究
在國內,2006年6月,原國家環(huán)境保護總局發(fā)布了《關于增強環(huán)境科技創(chuàng)新能力的若
干意見》(環(huán)發(fā)〔2006〕97號),明確提出了環(huán)境科技創(chuàng)新、環(huán)保標準體系建設和環(huán)境技術
管理體系建設三大工程建設。其中環(huán)境技術管理體系建設包括污染防治技術政策、污染防治
最佳可行技術導則和環(huán)境工程技術規(guī)范等,為污染源穩(wěn)定達標排放、污染物總量削減、節(jié)能
減排和環(huán)境保護目標的實現提供可靠的技術保障。在此基礎上,環(huán)境保護部組織技術力量制
定并發(fā)布了一系列指導性的工程技術規(guī)范和導則,如《環(huán)境工程技術規(guī)范制定技術導則》、
《含油污水處理工程技術規(guī)范》、《污水氣浮處理工程技術規(guī)范》、《混凝與絮凝處理工程技術
規(guī)范》、《污水過濾處理工程技術規(guī)范》、《厭氧—缺氧—好氧活性污泥法污水處理工程技術規(guī)
范》、《序批式活性污泥法污水處理工程技術規(guī)范》、《氧化溝活性污泥法污水處理工程技術規(guī)
范》、《污水再生利用工程設計規(guī)范》、《膜分離法污水處理工程技術規(guī)范》、《給水排水工程結
9
構設計規(guī)范》、《水污染治理工程技術導則》、《生物濾池法污水處理工程技術規(guī)范》等,為促
進我國污水處理工程實施做出了重大貢獻。另外,為加大石油煉制工業(yè)污染物排放控制力度,
國家環(huán)境保護部發(fā)布了《石油煉制工業(yè)污染物排放標準》(征求意見稿),雖然該標準目前尚
未正式發(fā)布,但為本規(guī)范編制的前瞻性提供了可靠的依據。以上所列國家環(huán)保部已頒布的工
程技術規(guī)范,雖然無針對石油煉制廢水治理的工程規(guī)范,但在本規(guī)范編制過程中,將成為編
制的依據。
目前,根據歐美國家(主要包括德國、英國和美國)石油煉制工業(yè)污染物的排放限值,
把排放限值中較嚴值作為排放指導值(見表1),反映該行業(yè)污染物排放國際推薦值。
表1石油煉制工業(yè)污染物排放限值國際推薦值
生化需氧量廢水排放量
水質化學需氧量總固體懸浮物油和油脂
pH值(BOD5)/噸/加工每噸
指標(COD)/mg/L(SS)/mg/L/mg/L
/mg/L原油
國際推
6~9802530100.1~5
薦值
水質
硫化物/mg/L總氮/mg/L總磷/mg/L溫度升高/℃苯酚/mg/L苯/mg/L
指標
國際推
1101.5<30.20.05
薦值
水質苯并(a)芘鉻(合計)鉻(六價)氰化物(合氰化物(自
鐵/mg/L
指標/mg/L(Cr)/mg/L(Cr6+)/mg/L計)/mg/L由)/mg/L
國際推
0.050.50.05310.1
薦值
5同類工程現狀調研
5.1我國石油煉制廢水排放情況
我國污水排放量及污水回用率較國外有較大差距。據統(tǒng)計,2008年中國石油煉化企業(yè)
平均每噸原油加工新水耗量為0.76噸,排污量0.51噸,工業(yè)水重復利用率95%;中國石化
平均每噸原油加工新水耗量0.6噸、排污量0.2噸,工業(yè)水重復利用率達到96%;中國海洋
石油平均每噸原油加工新水耗量0.5噸,排污量0.261噸,工業(yè)水重復利用率達到97%;而
10
國外同行業(yè)先進水平每噸原油加工新水耗量0.4噸、排污量0.15噸,工業(yè)水重復利用率達到
99%。
5.2石油煉制廢水特征
石油煉制廢水主要來自反應過程的注水和生成水,油氣和油品的冷凝分離水,油氣和油
品的洗滌水,蒸餾過程的汽提冷凝水,油罐切水,油罐車洗滌水,煉油設備洗滌水等。含油
污水是石油煉制廢水中排水量最大的一類,水中主要含有原油、成品油、潤滑油以及少量有
機溶劑、催化劑等。水中油多以浮油、分散油、乳化油以及溶解油的狀態(tài)存在于污水中。這
些油類在生化處理前必須進行回收和處理,否則會對后續(xù)的生化處理過程造成嚴重沖擊,影
響生化處理效果,導致處理出水水質不達標。含硫污水主要來自于煉油廠催化裂化、催化裂
解、焦化、加氫裂解等二次加工裝置的排水。含硫污水中除含有大量硫化氫、氨氮外,還含
有酚、氰化物和石油類污染物,具有強烈的惡臭,對設備具有腐蝕性。含鹽污水主要來自于
原油電脫鹽罐排水以及產生環(huán)烷酸鹽類的排水,污水中含鹽量高,含油量大且乳化嚴重,難
以生化處理。
5.3石油煉制廢水治理現狀
目前,國內大多數煉廠采用隔油、浮選、生化為主的“老三套”處理工藝或在該工藝基
礎上的改進工藝,處理后的外排污水達到國家二級排放標準,只有少數企業(yè)達到國家一級排
放標準。特別是對于生化處理階段,少數老企業(yè)由于加工原油的品質優(yōu)良、生產流程簡單、
污水水質較好,目前還采用一級生化處理工藝。但隨著原油品種的變化,原油加工流程的增
加,污水污染加重,大多數企業(yè)進行了升級改造,將原有的傳統(tǒng)活性污泥法改造為A/O、
A/O/O、A/O/MBBR、A/O/MBR等,保持了原有的排放水質,但大多數企業(yè)排放水質也僅
達到國家二級排放標準,仍未達到一級排放標準。另外,調研發(fā)現,在設計中大多數A/O
工藝無硝化液回流,污水全流程僅有脫COD和氨氮功能,而無脫總氮功能,不適應國家即
將頒布的污水總氮控制標準。由于在污水處理場設計上存在的缺陷,如A段無污泥攪拌設
施,導致污泥在A段沉積,一方面影響處理效果,另一方面污泥在A段厭氧分解,導致在
O段形成浮泥,嚴重影響出水水質等。以上問題說明,雖然近年來大多數污水處理場進行了
升級改造,但改造效果不盡人意,特別是由于設計上存在眾多缺陷,導致改造后的污水處理
場各處理單元運行不匹配,運行管理困難,處理效果不理想,因此,需要一個指導性的技術
文件來規(guī)范此類污水處理工程設計與建設,確保處理效果。
11
5.4同類工程現狀調研
《石油煉制廢水治理工程技術規(guī)范》的編制涵蓋煉油污水治理工程的全過程,包括源頭
生產裝置污水排放水質要求。我國各煉油企業(yè)生產裝置、生產規(guī)模、生產工藝、原油品質、
產品數量等存在較大差異,所排放的污水水質也存在較大差異,因此,不能參照某一煉廠或
特定工藝的情況進行編制。
編制組在本規(guī)范的編制過程中,編制調研表格,發(fā)至中國石油、中國石化、中國海油、
地方煉廠等具有代表性的大型石油公司所屬煉油廠進行書面調研;在書面調研的基礎上,對
大慶石化、大慶煉化、大連石化、吉林石化、撫順石化、錦西石化、遼河石化、蘭州石化、
獨山子石化、烏魯木齊石化、大港石化、長慶石化、燕山石化、天津石化、青島煉化、鎮(zhèn)海
石化、惠州煉化、茂名石化、海南煉化等全國各主要煉油廠污水的水質特征及處理現狀進行
了廣泛的調研,獲得了目前國內煉油污水治理技術水平及發(fā)展情況的最新資料。與多個煉油
廠進行了深入的技術討論和交流,較全面地掌握了煉油污水治理工程的關鍵環(huán)節(jié)與關鍵點。
調研結果表明,目前煉油污水治理技術比較成熟,煉油污水治理工程多采用厭氧處理+
好氧處理的組合工藝,如水解酸化—生物接觸氧化等。其中,水解酸化工藝可有效增強污水
的可生化性,在可生化性較差的煉油污水處理中有著廣泛的應用。煉油污水的好氧生物處理
以生物接觸氧化法和活性污泥法為主。生物接觸氧化法具有流程簡單、操作運行穩(wěn)定、方便、
運轉費用低等特點,是一種普遍適用的煉油污水處理工藝。
此外,隨著排放標準的不斷提高,為了達到新的標準要求,在生化處理單元后增加了生
化后處理工藝,主要采用的工藝有微絮凝—過濾、生物炭吸附、膜過濾工藝等,在條件允許
的前提下也可采用氧化塘工藝,以進一步提高處理效果。
具體調研情況見附錄A。
由附錄A所調研的27家國內石油煉制企業(yè),可以分析總結出以下幾個方面:
1)在所調研的27家國內石油煉制企業(yè)中,有9家企業(yè)外排污水未達到國家《污水綜
合排放標準》(GB9878-1996)中新改擴建一級排放標準的要求,有進一步升級達標的需求。
2)污水生化處理前的物化處理,基本采用調解(罐)池—隔油—氣浮處理工藝。
3)生化處理基本包括A/O工藝,以實現污水的脫碳、脫氮。
4)氣浮處理通常采用兩級氣浮,一般一級為散氣氣浮、二級為溶氣氣浮。個別企業(yè)采
用一級溶氣氣浮,也取得了良好的處理效果。
5)部分企業(yè)根據來水水質不同、處理后的污水去向不同,將污水分為含油、含鹽兩個
12
系列分別進行處理。
為進一步說明國內石油煉制企業(yè)污水處理情況,現選取三家企業(yè)污水處理裝置作為案例
進行說明。
5.4.1工程實例一
該工程集中加工高含酸重質原油,污水場處理規(guī)模為1000m3/h,分為A、B兩個系列,
每個系列處理量500m3/h,各自可獨立運行。該污水處理場設計進水水質、出水水質及執(zhí)行
排放標準見表2。該污水處理場工藝流程如圖5所示,實際運行效果如表3和4所示。
表2污水處理場設計水質及排放標準
A/B系列A/B系列
項目單位排放標準
設計進水水質設計出水水質
溫度℃15~-40
pH6~96~96~-9
CODcrmg/L≤1000≤60≤50
BOD5mg/L≤400≤20≤10
SSmg/L≤500≤70≤20
NH3-Nmg/L≤100≤15≤8
揮發(fā)酚mg/L≤50≤0.5≤0.3
硫化物mg/L≤50≤0.5≤0.5
石油類mg/L≤500≤3≤3
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圖5工程實例一污水處理場工藝流程
表32011.1-10月調節(jié)池/調節(jié)罐出水水質
單位mg/L
水質月份平均值
平均值
指標1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月
COD7448586445311036118378286610491028872
氨氮17.440.631.942.454.460.447.843.030.225.339.4
石油類54.351.732.633.938.636.941.879.2143.2113.562.6
SS12213196.194.7889590.1133298210136
表42011.1-10月外排口環(huán)保在線監(jiān)測平均值
單位mg/L
水質月份平均值
平均值
指標1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月
COD35.935.241.139.844.343.441.140.841.342.440.5
氨氮1.2761.6260.2470.0930.1191.1940.3390.1681.2340.0950.639
5.4.2工程實例二
該工程集中加工高含酸重質原油。污水處理場根據污水的來源不同分為:含油污水處理
系統(tǒng)(300m3/h)、含鹽污水處理系統(tǒng)(300m3/h),共計600m3/h的污水處理能力。此工程
工藝流程如圖6所示,實際運行效果見表5。
14
圖6工程實例二污水處理場工藝流程圖
表5污水處理廠實際運行效果
含油含鹽廢水單獨處理含油含鹽廢水單獨處理
水質指標單位含油廢水處理系列含鹽廢水處理系列
進水水質出水水質進水水質出水水質
pH值6~9--6~9--
水溫℃35--35~38--
CODmg/L500304500<60
BOD5mg/L150515005
懸浮物mg/L2001020010
總氮mg/L--3040
15
氨氮mg/L8031201
硫化物mg/L300.5300.5
石油類mg/L5003500--
含鹽量mg/L300--2000--
電導率μs/cm600--4000--
執(zhí)行標準及類別廣東省《水污染物排放限值》第二時段一級標準
5.4.3工程實例三
該企業(yè)分兩期建設。一期為低硫原油加工工程,二期為高硫原油加工配套工程。該污水
處理場工藝流程如圖7所示。
圖7工程實例三污水處理場工藝流程圖
污水水源為所有生產裝置及附屬生產裝置的含油污水、含鹽污水、加氫型脫硫凈化水、
非加氫型脫硫凈化水、生活污水等,各路污水進入污水處理場后先完全混合,再分別進入兩
條相同的處理線,每條處理線的設計能力是500m3/h。
污水處理部分工藝采用以“隔油、氣浮、A/O生化”為主的處理工藝,再經過高密度沉
淀池澄清工藝和處理,出水水質達到GB8978-1996一級指標后排放(實際運行效果見表6),
或提升部分污水進入回用水單元再處理。
DCI除油池、氣浮池浮渣、A/O池的剩余活性污泥和高密池的剩余污泥被輸送到“三泥”
處理部分,污泥經混合后進入離心脫水機進行脫水處理,脫水后的泥餅再進入污泥干化裝置
進一步減量化和無害化處理后外運填埋。
除臭部分負責對污水處理場DCI除油池、DAF氣浮池、調節(jié)罐、脫水機房、格柵井以
16
及污泥干化廠房產生的惡臭和異味氣體進行收集和處理。
表6污水處理廠實際運行效果
水質指標pH值COD氨氮油含量硫化物揮發(fā)酚懸浮物氰化物
進水水質8.8766025.919.1122.871.5123.6--
2011年
出水水質7.343.733.280.96≤0.40.04.63≤0.25
進水水質8.92546.622.519.821.877.845.6--
2012年
出水水質7.240.50.321.2≤0.40.082.1≤0.25
6主要技術內容及說明
本標準共分12章,包括適用范圍、規(guī)范性引用文件、術語和定義、設計水質及水量、
總體要求、工藝設計、主要工藝設備和材料、檢測與過程控制、主要輔助工程、勞動安全與
職業(yè)衛(wèi)生、施工與驗收、運行與維護。下面對標準中主要部分進行說明。
6.1適用范圍
本標準規(guī)定了石油煉制工業(yè)污水治理工程的設計、施工、驗收、運行管理的技術要求。
本標準適用于石油煉制企業(yè)的污水治理工程,可作為環(huán)境影響評價、可行性研究、設計、
施工、安裝、調試、驗收、運行和監(jiān)督管理的技術依據。
6.2術語和定義
標準定義了石油煉制、石油煉制工業(yè)污水、工藝污水、污染雨水、含油污水、含鹽污水、
含硫污水、催化裂化裝置再生煙氣脫硫污水、隔油、混凝、絮凝、氣浮、水解酸化、缺氧區(qū)、
好氧區(qū)、深度處理、三級除濁等17個定義。
6.3設計水質及水量
6.3.1設計水量
第4.1條,明確了石油煉制工業(yè)污水的主要來源及分類。對污水進行分類,以便于根據
污水處理深度、污水去向等進行分類處理。
第4.2.1條,規(guī)定了污水處理場設計規(guī)模的確定方法。其中:
第a條,在以往的設計中,往往把連續(xù)量和各種不同時間出現的間斷污水量直接相加,
作為設計小時污水量,這種把連續(xù)量和不同時間出現的間斷污水量互相疊加的作法,加大了
設計小時污水量,造成污水處理場設計規(guī)模偏大。為了合理確定工藝污水量,應對各裝置的
生產情況、排水方式及分布時間逐一統(tǒng)計分析,計算出連續(xù)污水量和調節(jié)時間內出現的最大
17
間斷污水量,將調節(jié)時間內出現的最大間斷污水量折算成調節(jié)后的連續(xù)污水量。
第c條,降雨深度直接關系著儲存設施的容積和提升設施的能力。為了做到既經濟又能
滿足排水的環(huán)境要求,對全國幾十個城市的暴雨強度進行分析,經5min初期雨水的沖洗,
受污染的區(qū)域基本都已沖洗干凈。5min降雨深度大都在15mm~30mm之間,因此推薦設計
選用15mm~30mm的降雨深度作為污染雨水。降雨深度取大值時,折算時間取大值;降雨
深度取小值時,折算時間取小值。
第d條,未預見污水量指實際上發(fā)生而設計時未考慮或不可能確定的實際污水量,包括
事故跑水、滲漏水等。
第4.2.2條,污水處理場設計規(guī)模與原油加工能力的關系主要依據國內近幾年新建的千
萬噸級煉廠的數據取得。
6.3.2設計水質
第4.3.1條,污水水質的分析方法執(zhí)行排放標準中規(guī)定的分析方法。
第4.3.2條,為確保污水處理場外排污水達標排放,避免污水處理場受到沖擊,應嚴格
控制污水處理場進水指標。在污水處理場進水水質不能滿足表2時,應對源頭高濃度污水進
行預處理。
第4.3.3條,對于全部加工劣質重油企業(yè)所排放的污水,由于其水質更差,其污水處理
工藝與常規(guī)煉廠污水處理工藝有一定差異,因此此進水水質指標僅作為參考。
第4.3.4條,通過對煉化企業(yè)的調查,南方部分煉廠生化池水溫超過40°C,微生物對污
染物的降解作用受到明顯的抑制,出水水質不合格,嚴重影響到污水處理場的正常運行;同
時,高溫污水進入污水處理場易造成污水溫度升高、油氣蒸發(fā),增加了火災危險。
第4.3.5條,常規(guī)煉廠中易對污水處理場造成沖擊的污水主要有電脫鹽裝置排放的污水、
未全部回用的汽提凈化水等。
6.4總體要求
6.4.1一般規(guī)定
第5.1.6條,不同的企業(yè)所處地理位置不同,有的企業(yè)執(zhí)行國家排放標準,有的企業(yè)執(zhí)
行地方排放標準,有的企業(yè)由于污水去向不同,環(huán)境影響評價提出了污水排放要求,因此提
出經污水處理場處理后的污水應符合環(huán)境影響評價批復文件和相關排放標準的要求。
第5.1.8條,不同的污水處理場所處的地理、地質環(huán)境不同,對污水處理場防滲要求不
同。為避免污染地下水,應因地制宜的進行污水處理場防滲。環(huán)境影響評價中對防滲提出了
18
具體要求,應遵照執(zhí)行。
6.4.2場址選擇
第5.2.2條,即使污水處理場有惡臭處理設施,但不可避免的仍有異味散發(fā)出來,因此
污水處理場宜布置在工廠的低處和全年最小頻率風向的上風側,并宜遠離辦公區(qū)和生產人員
頻繁活動的場所。
6.4.3總體布置
第5.3.1條,污水處理場內含油污水、污油等均存在著火、爆炸的風險,故應按照GB50160
的要求執(zhí)行。
第5.3.3條,目前大多數工藝裝置的排水均通過提升進入污水處理場,污水處理場應充
分利用其水頭。除污水外排需要提升外,污水處理流程中一般設置一級提升即可。
6.4.4工程構成
第5.4.2條,介紹了石油煉制廢水治理工程包括的內容,其中:
第a條,隨著企業(yè)環(huán)境管理意識的增強,對污水實行了源頭治理,對污水處理場的穩(wěn)定
提出了更高的要求;因此,污水預處理工程越來越得到加強與重視。
第5.4.4條,生產管理設施如控制室、分析化驗室、值班室等可依托石油煉制企業(yè)的生
產管理設施。
6.5工藝設計
6.5.1一般規(guī)定
第6.1.2條,含油含鹽分質處理就是按照“污污分治”的理念,將含油污水、含鹽污水
分開獨立處理。含油污水因其含鹽量較低,處理合格后不經過脫鹽工藝即直接回用于循環(huán)水
場做循環(huán)水補充水;含鹽污水則在達標處理后排放。其優(yōu)點是省去了脫鹽(反滲透)及為其
保護而設置的相關工藝流程,且不產生濃鹽水的處理及排放難題;缺點是增大了含鹽污水處
理的難度,增加投資及操作維護工作量。
含油含鹽混合處理是將含油污水、含鹽污水在污水處理場前端進行混合,處理合格后繼
續(xù)進行深度處理,部分污水經過脫鹽處理(目前使用技術主要為反滲透)后,與另一部分未
經脫鹽處理的合格污水進行勾兌后用于循環(huán)水補充水;脫鹽產生的濃鹽水處理合格后外排。
其優(yōu)點是僅有一套污水處理系統(tǒng),投資較省,操作維護工作量相對較小;同時,污水混合后
常規(guī)的生化處理工藝可將COD一次完全生化至滿足外排水水質要求。其缺點是后續(xù)污水回
用必須設置脫鹽工藝。
19
目前,兩種方案在石油煉制企業(yè)污水處理場建設中均有使用。采用何種方案,企業(yè)應根
據自身實際情況及污水去向確定。
第6.1.3條,煉廠污水處理場的年運行時數與生產裝置不同,僅在全廠大型檢修時才停
檢,一般周期在三年左右。為保證污水處理場連續(xù)運行,檢維修方便,均設置雙系列或三系
列,并在各系列之間設有跨線。
第6.1.4條,催化裂化再生煙氣脫硫污水,因含有大量的硫酸鹽和亞硫酸鹽,該污水如
引入石油煉制廢水處理場進行達標處理,一方面因其鹽含量高,會對生化處理系統(tǒng)產生影響;
另一方面,污水中含有的硫酸鹽,在生化處理系統(tǒng)的水解酸化會轉化為硫化氫,形成惡臭氣
體,并對生化處理系統(tǒng)造成毒害。因此,應對該污水處理至滿足排放標準,直接監(jiān)測排放。
6.5.2生產裝置污水預處理
第6.2.1條,電脫鹽污水水溫高、乳化嚴重、含油量高,通過常規(guī)的重力分離很難達到
預處理的效果,因此,需先進行破乳后再進行隔油;高溫有利于油水的分離,因此在除油后
再進行降溫處理。
第6.2.2、6.2.4、6.2.5條根據SH3024-95中4.2.2條規(guī)定:“生產用水,應多次利用、循
環(huán)使用及回用,以減少污水的排放量”。目前,各煉油廠對焦化裝置的冷焦水、切焦水、瀝
青成型機和石蠟成型機的冷卻水均循環(huán)使用,對酸性水經汽提處理后二次利用,效果較好。
第6.2.3條,氣化制氫污水中氨氮高,懸浮物含量高,需設置單獨的汽提凈化裝置,并
對其進行混凝沉淀預處理。
第6.2.6條,堿渣主要來自石油產品堿洗,堿洗對象不同、加工原油中硫含量不同,堿
渣的性質和產生量也不同。但是各種堿渣的COD至少在10000mg/L以上,同時酚、硫化物
含量較高。如果堿渣污水不經預處理而直接排入污水處理場,將使污水嚴重乳化,對污水處
理場的正常運行造成沖擊。故應對堿渣污水進行預處理。
6.5.3工藝路線選擇
由于各石油煉制企業(yè)加工的原油不同、工藝不同、加工深度不同,導致其污水處理難度
不同。經調研考察,篩選出幾條技術路線作為推薦工藝,但不僅限于推薦工藝。石油煉制企
業(yè)應根據企業(yè)自身情況、污水去向,分析污水處理的難度,合理選擇工藝路線。必要時,需
開展現場試驗確定處理工藝。
6.5.4格柵井
第6.4.1條,一般在污水處理前設置格柵,其作用是防止提升泵和處理構筑物或設備以
20
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