污水处理工艺基本方案

第1页共18页山东汇丰石油化工有限公司新建300m3/h污水处理场工艺方案（基本）1项目简介1.1项目名称山东汇丰石油化工有限公司新建300m3/h污水处理场工程1.2建设单位山东汇丰石油化工有限公司1.3建设地点山东汇丰石油化工有限公司位于济青高速公路、付山路以北，803省道（原205国道）以东的山东市高新技术开发区桓台新区，紧邻农中火车站，东靠淄东铁路，交通非常方便。1.4项目背景山东汇丰石油化工有限公司始建于1997年，经过几年的跨跃式发展，目前已拥有7套生产装置：30万吨/年常减压装置、10万吨/年催化裂化装置、30万吨/年重油催化裂化装置、7万吨/年气分装置、4万吨/年MTBE装置、15万吨/年气分装置、50万吨/年重交沥青装置，12t/h酸性水汽提装置及50m3/h污水处理装置。未来发展计划：2007年，计划新上35万吨/年加氢改质和40万吨/年焦化裂化装置，新上60吨/小时的酸性水汽提装置和1万吨/年的硫磺回收装置，对30万吨/年重油催化裂化装置进行改造达到45万吨/年加工能力。2008年，计划再上一套80万吨/年重油催化裂化装置。淄博汇丰石油化工有限公司新建300m3/h污水处理场工艺方案（基本）第2页共18页根据公司未来的发展规划，本着满足增产但不增污的目标要求，以彻底解决外排水污染环境的问题，促进生态的可持续发展。汇丰石化公司拟新建一套处理规模为300t/h的污水处理场。1.5现有条件1、淄博市各种基建材料供应充足，当地建筑公司和安装公司有能力施工本项目建（构）筑物，满足项目建设和施工质量要求。2、厂内设有35kV变压器和1.0MPa过热蒸汽管网。3、原料油来源：油源不固定，加工原油种类较多，有部分当地原油，也有从国外进口的燃料油等。原料油硫含量高时可达3％。1.6工程范围及设计内容本工程设计范围仅新建污水处理场内的工艺、土建、电气、仪表等工程。要求该项目工艺设计先进，不用没有成熟使用经验的技术和设备。2工程概况2.1编制依据及原则2.1.1编制依据山东汇丰石化有限公司关于增建污水处理场的会议纪要200611.16《室外排水设计规范》GB50014-2006《室外给水设计规范》GB50013-2006《污水综合排放标准》GB8978-1996《石油化工污水处理设计规范》SH3095-2000《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003《石油化工生产建筑设计规范》SH3017-1999《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92淄博汇丰石油化工有限公司新建300m3/h污水处理场工艺方案（基本）第3页共18页《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92《石油化工给水排水工程系统设计规范》SH3015-2003《石油化工给排水水质标准》SH3099-20002.1.2编制原则选用在国内已有成功应用业绩，成熟可靠的工艺，同时力求先进；所有处理单元的数量按照≮2座考虑，设计应满足50～120%操作弹性需要；结合出水执行严格的排放标准的要求；为提高出水达标率，应设置有出水把关单元；设计污水处理系统时，应尽量避免二次污染，尽可能减少对周围环境的影响；运行成本省，能耗低。2.2设计规模系统划分：整个污水处理场按一个含油污水系统设计；设计规模：300m3/h。污水量：最大值Qmax=360m3/h正常水量Q正常=300m3/h实际水量Q=250m3/h水量时变化系数：50％～120％淄博汇丰石油化工有限公司新建300m3/h污水处理场工艺方案（基本）第4页共18页2.3设计进水水质COD：800~1400mg/lBOD：300～400mg/lNH3-N：60-80mg/lSS：50-100mg/l油：500-1000mg/l2.4设计出水水质设计污水处理出水水质执行国标《污水综合排放标准》（GB8978－96）二类一级指标，即：pH：6－9SS：70mg/lBOD5：20mg/lCOD：60mg/lNH3-N：15mg/l油类：5mg/l2.5工艺设计2.5.1设计进出水水质分析污水处理工艺的选择，取决于加工原油的性质及其加工工艺，以及由此产生的污水水质特征和对污水处理后出水的出路要求。尤其与污水中所含主要污染物的特性息息相关。根据本厂炼油装置的组成以及炼制原油不固定的特点，原料油应归于杂质原油。常减压蒸馏装置的电脱盐将排出部分含盐污水，排出含油污水的大户主要是常减压、几套催化裂化装置。一些含硫和氨较高的污水経酸性水汽提，得到进一步回收和处理。杂质原油含油污水的主要特点主要有：污水含油量较高，重油的比重较大；有机污染物含量高，特别是烃类及其衍生物含量高。表现为污水的COD指标较高，且含有大量生物难降解的成分；污水的pH值波动较大；水温较高，一般在38℃以上；2.5.2处理工艺选择根据2006.11.16会议纪要，污水处理后暂不考虑回用，全厂污水仅按含油污淄博汇丰石油化工有限公司新建300m3/h污水处理场工艺方案（基本）第5页共18页格栅池平剖视图平面图剖面图1000500进水工作平台栅条2α1α1HB1BB1Hhh1h1h21l21=2lα/tg1H1lh水一个系统进污水处理场，污水处理按含油污水一个系统设计。2.5.2.1含油污水处理工艺⑴含油污水处理工艺流程介绍①方案一格栅泵提升调节除油罐平流斜板隔油涡凹气浮部分回流水加压溶气气浮水解酸化A/O生物脱氮处理曝气生物滤池BAF污水监测排放②方案二格栅泵提升调节储油罐平流斜板隔油LPC(高效固液浓缩沉降分离装置)CAST(循环活性污泥技术)生物处理曝气生物滤池BAF污水监测排放③方案三格栅泵提升调节储油罐平流斜板隔油涡凹气浮部分回流水加压溶气气浮水解酸化CAST(循环活性污泥技术)生物处理曝气生物滤池BAF污水监测排放注：三个方案中除水处理工艺外，均含有三泥的处理工艺，此处暂未例入。⑵含油污水处理工艺流程说明方案一：物化处理段：污水进入污水处理场先进机械格栅池，将系统管网流来的杂物清除掉；污水进入提升泵房，污水经泵提升送至调节储油罐，调节储油罐的作用是将污水中污油及水中的悬浮杂物，由于淄博汇丰石油化工有限公司新建300m3/h污水处理场工艺方案（基本）第6页共18页各自密度的不同，油浮于液面，悬浮杂物沉于罐底。浮于液面的油品，通过收油设施将浮油回收，沉于罐底的悬浮杂物，通过一定措施排出罐体；污水通过调节除油罐污水中含油量将在500mg/l以下；DCB18243567A－外罐B－内罐C－水力旋液分离装置D－自动升降浮油收集器1－进水管2－出水管3－排油管4－排渣管5－溢流管6－溢油口7－溢水口8－回流管AABCD12345678调节罐及其内收油设施调节除油罐中的污水自流进入平流斜板隔油池，污水在隔油池内，仍然是通过自净（靠自身的密度差）方式，油珠経近2h的上浮飘浮于水面，通过刮油刮泥机油集中到集油管内，排至收油管路中。而池底沉积的油泥経刮板刮至集泥坑，开启排泥阀将污泥排至污泥回收管道；经平流隔油池的出水含油量大约降至150mg/l左右，経斜板除油水的含油量将降至60mg/l左平流斜板隔油池立面示图右；隔油后的污水再次自流进入气浮除油阶段，气浮除油阶段分为两级，一级气浮采用涡凹CAF气浮，涡凹CAF系统主要有曝气区、气浮区、回流系统、刮渣系统及排水系统等几部分组成，其工作原理为：未经处理的污水首先进入装有涡凹曝气机的曝气区，该区设有专利的独特曝气机，通过底部的中空叶轮的快速旋转在水中形成了一个真空区，此时水面上的空气通过中空管道抽送至水下，并在底部叶轮快速旋转产生的三股剪切力下把空气粉碎成微气进水口投加孔PAM曝气段专利曝气机回流系统气浮槽链条是刮渣机排放口溢流堰涡凹CAF气浮除油器示意图R淄博汇丰石油化工有限公司新建300m3/h污水处理场工艺方案（基本）第7页共18页泡，微气泡与投加的絮凝剂形成的絮凝体粘合，将污水中微细油粒有机地结合在一起，上浮于液面，从而达到气浮除油的目的。到达液面后含油絮凝体便依靠这些微气泡支撑和维持在水面上形成浮渣，通过刮渣机将浮渣刮入污泥收集槽，净化后的水由溢流槽溢流排放。该系统实行自动化控制，完全摒弃了过去溶气气浮系统中的压力溶气罐、电耗很高的空压机、循环泵以及易堵塞的喷嘴或释放器，具有结构简单、设备整体性好、占地小、能耗低、操作维修简单、去除率高、无噪音、安装方便等优点。涡凹CAF气浮系统的工作原理完全不同于DAF（压力溶气气浮）。它是通过特制的专利曝气机来产生微气泡的，因此不需要空压机、高压泵、压力溶气罐、循环泵、喷嘴等附属设备。由于CAF产生的微气泡是DAF的4倍，确定CAF的尺寸只需要流量这一参数，不象DAF还需要考虑污染物的浓度。CAF每台曝气机的气泡量为28.32升/秒，气泡粒径为5um~500um，其中200um以下的占大多数，气浮池的停留时间约为17分钟。在一级气浮阶段，涡凹气浮设备出口污水的含油量可降至50mg/l以下；二级气浮一般采用部分污水回流加压溶气气浮，部分污水回流加压溶气气浮是将气浮分离段的出水，其30％～40％回流加压至0.4MPa进溶气罐，然后带压的污水连同带压的空气再次进入气浮分离段，通过压力释放器将带压的污水和空气变为常压，压力溶气释放后形成细小气泡，通过细小而分散的气泡粘附污水中经过混凝剂凝聚的分散微细油和悬浮物形成为絮凝漂浮物，使分散微细油和悬浮物从污水中分离出来。为降低能耗，溶气气源目前一般不再选用空压机，而采用一种新的溶气装置：内循环压力溶气装置。（内循环压力溶气装置内分别置于两个与大气相连的水射器，分别接到压力回流水管和内循环压力水管上，当溶气罐外回流水泵和内循环水泵分别工作时，罐内分别为回流水泵和内循环水泵服务的水射器将空气带进罐内，罐中空气宜相应地被溶解而又被溶气水带走。罐内空气量逐渐减少，罐中液面慢慢上升，液面升至一定位置时，液面控制气浮工艺部分回流水溶气内循环压力释放器气浮分离池水力射流器刮渣机反应段回流水泵内循环水泵内循环压力溶气装置气浮分离段30％～40％回流水进水出水出水空气淄博汇丰石油化工有限公司新建300m3/h污水处理场工艺方案（基本）第8页共18页仪表开始工作，启动内循环水泵，在泵压力作用下，串联于内循环泵上的水射器又将罐外的空气再次带进罐内并部分溶入水中，使液面下降，液面降至某一水位，内循环泵停止工作。由于工作水泵在连续工作，罐内空气也会慢慢减少，最低水位将随着罐内空气量的减少而回升，直至液位重新升至最高水位。为内循环压力溶气装置服务的内循环水泵周而复始的间断工作，回流水泵连续的工作，造成灌内水位一会儿升至最高一会儿降到最低，从而保持罐内压力稳定于一定值和溶解于水中的空气量，无需另设空压机供气。）在二级气浮阶段，部分污水回流加压溶气气浮设施出口含油量可降至20mg/l以下。污水通过物化处理阶段，即污水调节储油罐、平流斜板隔油池、两级气浮，基本完成除油任务，部分有机污染物（约20％～30％）也将被除掉，就可以进入下一步去除有机污染物阶段。生物处理段：物化处理后污水中剩下的污染物绝大部分是有机物染物，这部分污水自流进入生物处理阶段。生物处理阶段本方案所采用的工艺为：A/O（前置兼氧段＋好氧段+二沉池）工艺。即硝化段和反硝化段均为活性污泥法反应池，在两段反应池后，配备相应的二次沉淀池。设计负荷值应由试验求得，在无试验数值情况下一般按经验选用：有机负为0.24kgCOD/(kgMLSS·d)、氨氮负荷为0.033kgNH3-N/(kgMLSS·d)。二次沉淀池立面示图当污水进入反硝化池（缺/兼氧池），与二沉池送来的回流（硝态）液（100％～200％硝态液）和回流污泥（50％～100％）混合，在厌氧或兼氧环境下进行生物化学反应。反硝化细菌是异养型兼性厌氧细菌，它能利用各种有机物作为反进水活性污泥法前置反硝化A/O工艺原则流程硝化（好氧）池反硝化（缺/厌氧）池污泥回流硝态液回流二沉池出水剩余污泥淄博汇丰石油化工有限公司新建300m3/h污水处理场工艺方案（基本）第9页共18页硝化过程中电子供体（能源），利用硝态液（硝酸