【正文】 學校代碼： 10425 學 號： T2020011 同等學力人員申請 中國石油大學碩士學位論文華A (申請 工學碩士學位 ) 煉油廠污水處理技術應用研究 化學工程 化學反應工程 杜云散 趙朝成 論文完成曰期： 2020 年 4 月 學科專業(yè) 培養(yǎng)方向 申請人 指導教師 入學日期： 2020 年 10 月 煉油廠污水處理技術應用研究 杜云散（化學工程） 指導教師：趙朝成教授 摘要 我國淡水資源短缺，環(huán)境污染問題日益嚴重。環(huán)保部門對煉油廠污 水排放指標的要求日益嚴格。而國內煉油廠含油污水處理技術與國外 先進水平相比還有很大的差距。在此背景下，中國石油大連石化公司 在建設 2020萬噸 /年現 代化煉廠時，引進了國外先進的污水處理工藝技 術及設備。本文就結合這個污水處理場的技術交流、工程設計和生產 運行過程，在調研中國石油集團股份公司下屬多家煉油廠污水處理場 的運行情況的基礎上，將國內外的污水處理技術進行了對比，從理論 上對現行的污水處理工藝進行了分析，對引進技術的先進之處進行了 針對性的分析研究，并結合生產實際，分別對預處理部分的均質、除 硫、氣浮除油單元， A/0 生化反應部分的確化反硝化及實時控制原理 及方式以及污泥濃縮部分進行了專題研究，并提出了優(yōu)化的設計參數、 控制方案、和工藝流程。本文將會 對煉油廠的含油污水處理場的設計 和生產操作起到一定的指導作用。 關鍵詞：含油污水處理，溶氣氣浮， A/0 生化，污泥處理The Research of Refinery Wastewater Treatment Technology Du Yunsan(Chemical Engineering) Directed by professor Zhao Chaocheng Abstract China is shortage of freshwater, the resource of freshwater is decreasing and the pollution of water is more serious day after day. The discharge standards of wastewater from refinery is more rigorous, and the domestic technology of oiled wastewater treatment is far behind that of developed country. So CNPC Dalian Company decided to introduce the advanced 112 wastewater treatment process and equipments from abroad, when they were constructing the most modem refinery in china, whose capability is 20 million tons crude oil per year. Having pleted the engineering design and started working of the new wastewater treatment plant, a nd having investigated some wastewater treatment plants of CNPC, a parison between the domestic technology and the foreign technologies of oiled wastewater treatment is done in this paper. Some theoretical research and analysis for pretreatment section, A/O biochemical treatment section and sewage sludge thickening section in a wastewater treatment process is pleted, then some design par顧 eters， some control schemes and a new processing are proposed. This paper will helpful to design or operate a wastewater treatment plait. Key words； Oiled wastewater treatment, DAF, A/0 biochemical treatment, Sewage sludge thickening 獨創(chuàng)性聲明 本人聲明所呈交的論文是我個人在導師指導下進行的研究工作及取 得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論 文中不包含其他人己經發(fā)表或撰寫過的研究成果 ，也不包含為獲得中國 石油大學或其它教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作 的同志對本研究所做的任何貢獻均己在論文中作了明確的說明并表示了 謝意。 簽名： 多劣 1 年 6 月 ! R 關于論文使用授權的說明 本人完全了解中國石油大學有關保留、使用學位論文的規(guī)定，即： 學校有權保留送交論文的復印件及電子版，允許論文被查閱和借閱：學 校可以公布論文的全部或部分內容，可以采用影印、縮印或其他復制手 段保存論文。 學生簽名：年 6 月 r円 導師簽名 h)c loSj 年 / 月 /~ R 中國油大寧 :（ 華 /jO 碩十論文 ______________________ ^ ___________ 第 1 章前 R 第 1 章前言 首先讓我們來看一組觸目驚心的數據：全球有 12 億人口面臨中度到 高度的缺水 163。11 力， SO個國家水源不足， 20 億人的飲用水得不到保證。中 國更是全球 13 個嚴重缺水的國家，人均淡水資源僅為世界平均水平的四 分之一，居世界第 109 位。全國共有 600 多個城市，就有一半以上城市不 同程度的缺水，其中嚴重缺水的城市有 111 個。 水即是 21 世紀的油，牽制著經濟的發(fā)展，每一滴未經處理的廢水都 迫使全球人口朝著干旱危險的方 向邁進一 。目前全國污水的處理率僅為 45%。由建設部、發(fā)改委和國家環(huán)?？偩致摵掀鸩莸年P于加強城市污水處 理和利用的規(guī)劃文件中，到 2020 年，我國重點城市的污水處理率要達到 80%,中小城市要達到 6070%。污水處理行業(yè)有著巨大的市場空間。 我國石化行業(yè)既是能源和化工資源生產大戶，也是能源和資源消耗大 戶，國家發(fā)改委把石化、鋼鐵、印染、造紙、電力列為五大工業(yè)污水排放 重點治理行業(yè)，并規(guī)定了具體的限量用水指標，鼓勵企業(yè)通過改進生產工 藝，加大水處理設施的技術投入，開源節(jié)流，提高水資源重復利用率。目 前我國石化企業(yè)在水方面主要面臨以下幾個問題： 1. 淡水資源嚴重慶乏 我國水資源短缺，是世界 13 個貧水國家之一，同時水資源污染嚴重， 因前有 80%水域， 45%地下水及 90%以上的城市水源受到污染，我們已進 入水危機吋代。據統計 60%以上的煉化企業(yè)都處 T^m174。缺水地淡水 的供需矛盾嚴重制約著石化行業(yè)的經濟發(fā)展。 2. 水的重復利用率低 目前，大部分的石化企業(yè)把大量的煉化污水，經過二級處理，達到國 家污水綜合排放標準中的二級指標后排放，這不僅污染了江、河、湖、海， 而且山于水未得到充分 利用，每天還要補充大量的新鮮水用于工藝生產。 中國A 油人 7:(華東）碩士論文 第 1 章前 R 3. 開源工作范圍狹窄 近年來水的幵“源節(jié)流工作逐少受到重視，但多數僅限于企業(yè)內部 IT“：氣 凝結水的回收循環(huán)使用。由于污水的性質復雜以及污水處理工藝落后，管 理跟不上，造成處理后的水質不穩(wěn)定，給重復利用帶來困難。 4. 工程應用后缺乏技術上的優(yōu)化總結，沒有形成適應性強的煉化企業(yè) 水處理專有技術 由于世界性水資源短缺，導致水資源可持續(xù)利用與節(jié)水回用在世界范 圍內得到普遍重視。尤其在美國、加拿大、曰本、歐洲等發(fā)達國家，水 的 重復利用率已高達 8090%。 美國是世界上最早進行污水回用的國家之一， 20 世紀 70 年代初幵始大規(guī)模地興建污水場，隨后幵始了污水回用。目前 有幾百座污水場的二級處理出水經適當處理后回用，全國城市污水每年回 用總量約109m3,包括：灌溉用水、景觀用水、工藝用水、工業(yè)冷卻用 水、鍋爐補水以及回灌地下水和娛樂養(yǎng)魚等多種用途，其中，灌概占總回 用量的 60%，工業(yè)用水占 30%，城市生活和其他用水不足 10%。莫斯科 市有 36 家工廠的污水回用的總量達 5,5105m3/i ；以色列城市污水中有 65%的污水再凈化后用于灌概；德國的整個工業(yè)中 1969年就有 60%以上 的耗水量己經循環(huán)使用。 近年來發(fā)展中國家也開始加快了污水資源化的進程，尤其是水資源短 缺地 IE,己考慮城市污水、工業(yè)廢水回用問題，制定以節(jié)水與潔水為目標、 改善水環(huán)境質量、提髙水資源的綜合利用為 H 的水資源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略， 并尋求合理、有效的水資源可持續(xù)利用與水污染控制的方法，研制 TP 發(fā)新 型、經濟、高效的水回用處理技術，提高城市污水和工業(yè)污水的重復利用 率，以確保社會經濟的可持續(xù)發(fā)展。南非和納米比亞等國家甚至建起了飲 用水再生制造廠，南非的約 翰內斯堡每天有 104m3 飲用水來自再生水 工廠。此外，約旦、塞普魯斯、埃及、突尼斯等水資源較為短缺的國家， 中國石油人學（華爾 ） 碩七論文 _________________________________笫 1 章前言 水回用開發(fā)也比較普遍，而且收到了良好效果⑴。 目前對石化污水的處理技術缺乏系統地研究工作，與國外先進水平相 比，我們的水處理技術還停留在六七十年代的水平。中油內部各個煉廠污 水處理技術繁雜不齊，現有的污水處理場對企業(yè)生產出現的突發(fā)性事故的 應變能力及適應性差，運行不經濟。造成污水處理設施運行不穩(wěn)定，污水 排放達標率 低，更增加了下一 ip 污水回用的難度。 由于上述原因使中國石 油各煉化企業(yè)的噸油水耗與國外先進水平相比差距較大，國外煉化企業(yè)加 工噸原油的新鮮水耗量一般小于 噸，而國內平均水平為 噸。中石 油新建煉廠水耗指標確定為 ,老廠也逐 iP向這個目標靠攏。 大連市是淡水資源嚴重短缺的城市，大連石化公司當加工能力擴建至 2020萬噸 /年，建設?國內領先，世界一流?煉廠時，為應對更加嚴重的水 資源短缺和環(huán)境污染問題，在海水淡化、中水回用、污水處理方面加大投 入，引進國外先進的工藝技術設備，在水資源開源和環(huán)境保護方面取得了 業(yè)界公認的成就。我們作 為設計單位參加了全部項目的前期調研、工程設 計。本文就是針對中國石油大連石化公司引進法國得利滿技術新建的污水 處理場，結合中油股份公司科技部對污水處理技術幵發(fā)研究的科技立項， 對引進技術進行消化吸收，掌握其技術關鍵點，結合中油其他煉廠污水處 理場的情況，結合煉廠污水的實際情況，對其工藝進行優(yōu)化和完善，爭取 形成具有中國石油自主知識產權的煉化企業(yè)污水處理技術，推動中石油在 污水處理方面的技術進 y；。中國 W 油人學（華 /jO 碩十論文 ___________________ 笫 2 章引進 I:藝技術介紹 第 2 章引進工藝技術介紹 項目概況 中國石油大連石化分公司原有污水處理場始建于 20 世紀 30 年代， 僅有隔油處理設施， 80 年代后增建了名義處理水量為 700m3/h 的生化塔 和斜管沉淀池 ,對污水進行二級生化處理，降解水中污染物質，實際處理 水量300mVh， 流程為隔油 _接觸氧化一沉淀一排放。出水中的油、 COD、 硫化物、氨氮等指標沒有達到國家污水綜合排放標準中的二級排放指標 的要求，出現過污染海域的事件。隨著大連石化分公司的發(fā)展 ，煉油能 力將由 500 萬噸 /年擴建到 2020萬噸 /年，含油污水的性質更加復雜， 現有的污水處理設施更是難以應對，因此亟待進行改擴建。大連石化分 公司用地緊張，污水處理場位于老廠區(qū)，占地較小，且又無擴大面積的 可能。為了能夠在較小的面積上完成污水場的建設，并達到國家一級污 水排放標準，從參加投標的五六家設計單位及水務公司中，經多方比選， 專家論證，最終得利滿水務公司中標。 大連石化分公司污水處理場設計規(guī)模為 1500m3/h,分二期建設，一 期處理量為 500m3/h (污水場進出水水質見表 ),引進法國得利 滿公 司 A/O污水處理工藝包（以下簡稱引進工藝），詳細設計全部由中油設 計公司大連分公司完成。該水場引進世界領先的工藝技術、處理設施和 運行設備及水處理工藝理念，釆用了裝置化布冒格局和自動化操作方 式，占地僅19000m2， 工程總造價約 5000 萬元人民幣，實現了全程工 藝運行 PLC 控制，其技術水平和綜合性能國內領先。工程于 2020 年 5 月動工， 2020 年 4月建成， 2020 年 6 月開工試運， 2020 年 4 月所有水 質指標達到設計要求。 ， 大連石化分公司污水處理場的設計，是在總結國內已建成煉化企業(yè) 中國石油大