【文章內容簡介】 022? 《電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規(guī)范》GB5016892? 《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》 GB5015091? 《石油化工生產建筑設計規(guī)范》 SH30171999? 《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》 GB5016092? 《建筑設計防火規(guī)范》 GBJ1687(2022 年版)編制原則? 遵守國家的各項政策、法規(guī)和法令，符合國家的產業(yè)政策、投資方向；石化分公司裝置污水深度處理回用工程可行性研究報告.? 遵守國家及本地區(qū)的環(huán)保要求和政策法規(guī)；? 重視安全、環(huán)保和職業(yè)衛(wèi)生，中水工程的三廢治理、消防、勞動保護措施與主體工程同時設計、同時建設、同時投運，保證安全運行和操作人員的職業(yè)健康。? 充分利用某石化分公司某裝置現有公用系統(tǒng)、輔助生產設施，減少一次性工程的投資；? 工藝技術先進可靠、保證出水穩(wěn)定達標、運行成本低；? 在總平面布置和高程設計時充分考慮現場用地情況，力求整體布置緊湊、美觀，并且盡量減少對周圍環(huán)境的影響；? 工藝設備選用國內外優(yōu)質設備，監(jiān)測儀器儀表選用國外進口先進產品，選用時考慮售后服務的方便、快捷，保障設備性能穩(wěn)定可靠；? 考慮到現場實際情況，采用較高程度的自動化控制系統(tǒng)，減少工作人員現場操作和巡檢次數，運行維護簡單方便；? 在保證工藝性能和處理效果的前提下，盡可能降低工程造價；? 按國家規(guī)范，結合當地實際情況進行投資估算。研究范圍本可行性研究報告研究范圍為中國石油天然氣股份有限公司某石化分公司某裝置污水深度回用工程。具體包括工程界區(qū)內的所有建構筑物、構筑物、給排水，以及所有工藝設備、管道、電氣自控設備、儀表、保溫、防腐等。建設內容詳見表 。研究內容包括技術方案選擇、工程設計、財務分析等方面，為項目決策提供依據。石化分公司裝置污水深度處理回用工程可行性研究報告.項目背景及建設理由項目背景水資源短缺已成為當今全球性社會和經濟發(fā)展的主要制約因素，合理利用水資源，是人類可持續(xù)發(fā)展的當務之急。中國干旱發(fā)生頻繁，水資源人均占有量僅為世界人均占有量的四分之一。國務院為解決水資源短缺問題，要求發(fā)改委會同財政、稅務部門抓緊制定并不斷完善節(jié)能、節(jié)水（產品）目錄，并研究采取優(yōu)惠措施，鼓勵生產、銷售和使用節(jié)能、節(jié)水設備（產品） ，鼓勵開發(fā)和利用可再生能源。要充分運用價格調節(jié)機制，促進節(jié)能、節(jié)水、節(jié)約原材料和資源綜合利用。某石化某是分公司主體生產廠之一，目前共有 3 套污水處理裝置，分別為 94裝置、440裝置和某裝置，這 3 套裝置處理污水量大約為 4萬噸/日，排放到附近的遼河流域。這么大的污水排放量在水資源日趨緊張的今天，對水資源確實是一個極大的浪費，對環(huán)境水體遼河流域的水質也會造成較大的沖擊。建設理由某裝置每天接受聚酯廠和芳烴廠的生產污水約 1 萬噸，如果能將這些廢水進行回收，并經處理后達到污水回用標準，完全可以代替循環(huán)水、消防補水以及帶式壓濾機反沖洗水，節(jié)約了水資源，響應了國家的政策號召。此外，本污水深度處理回用項目的實施還可以減少向環(huán)境水體的污水排放量，減少向太子河流域排放污染物，可以使太子河的水質得到提高，使太子河流域的環(huán)境惡化情況有所緩解，使本地及下游地區(qū)的生態(tài)環(huán)境得以改善，為治理太子河污染做出貢獻。有利外部條件目前，某污水處理裝置出水水質良好，基本達到污水綜合排放一級標準，降低了后續(xù)污水深度處理回用工程的難度。此外，污水深度處理回用系統(tǒng)在原某裝置內建設，新建建筑物的供暖、供水、供電、通訊等可依托車間原有管網及設施。石化分公司裝置污水深度處理回用工程可行性研究報告.研究結論在某裝置內新建污水深度回用系統(tǒng)，處理某裝置出水，達到回用標準后，用于聚酯廠、芳烴廠循環(huán)水廠補水、消防水和某污水處理裝置生產用水，既能夠節(jié)約水資源，響應國家政策號召，又可以減少向太子河流域排放污染物，使太子河的水質得到提高，太子河流域的環(huán)境惡化狀況得到緩解，為治理太子河污染作出貢獻，樹立環(huán)保企業(yè)的良好社會形象。本項目采用的工藝技術成熟、可靠，經濟合理，有多個類似工程的設計和運行經驗，在技術上經過了多方論證，是可行的。本項目實施從技術上、經濟上分析都是可行的，其社會效益、環(huán)境效益十分顯著。主要評價指標詳見表 13。石化分公司裝置污水深度處理回用工程可行性研究報告.表 13 主要評價指標一覽表石化分公司裝置污水深度處理回用工程可行性研究報告.建設規(guī)模、工藝方案及流程建設規(guī)模本工程擬在某裝置內建設污水深度回用系統(tǒng)，對某裝置出水進行深度處理以達到污水回用標準。經過處理后的污水，用于聚酯廠、芳烴廠循環(huán)水場補水、消防水和某污水處理裝置生產用水。本次污水深度處理工程擬回收處理水量為：10000m3/d。工藝方案確定工藝方案選擇原則在某裝置內建設中水處理系統(tǒng)工程的工藝方案確定中，應遵循以下原則：? 技術成熟可靠，處理效果穩(wěn)定，保證長期連續(xù)運行，出水水質穩(wěn)定達標，滿足聚酯廠、芳烴廠生產安全性要求；? 基建投資合理，運行費用低，運轉方式靈活，以盡可能小的投入取得盡可能大的收益；? 運行管理方便，并可根據進水水質波動情況調整運行方式和參數，最大限度地發(fā)揮處理構筑物的處理能力；? 便于實現工藝過程的自控，提高管理水平，降低勞動強度和人工費用。? 選定的設備先進、可靠、國產化程度高、成套性好；? 所選工藝應最大程度地減少對周圍環(huán)境的不良影響（氣味、噪聲、氣霧等） 。 進出水水質分析本次深度處理回用工程的主要處理對象是某裝置的二級出水。目前某裝置運行狀況基本良好，根據業(yè)主提供資料及要求，某裝置出水水質達到《污水綜合排放標準》中的一級標準。根據業(yè)主要求，某裝置出水經過污水深度處理回用系統(tǒng)處理后，出水水質要符合中油暫行規(guī)定的循環(huán)水補充水水質標準，詳細內容見表 21。表 21 中油暫行規(guī)定回用水水質標準序號 1 2 3 4 5 6 7 8項目 PH NTU SS 石油類 CODCr NH3N 總溶固 總堿度石化分公司裝置污水深度處理回用工程可行性研究報告.（CaCO3)單位 　 mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L數值 ~ ≤5 ≤10 ≤5　 ≤30 ≤3 ≤800 ≤300序號 9 10 11 12 14 15 16 17項目 Ca2+ Mg2+ 總鐵 總磷 Cl 錳 硫酸鹽 電導率單位 mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L us/cm數值 60~90 10~30 ≤ ≤1 200 ≤ ≤300 800~1500表 22 進出水水質對比mg/L CODCr SS NH3N Ca2+ Mg2+ 總堿度 總磷進水 100 70 15 75 180 出水 30 10 3 90 30 70~120 1通過表 22 中對進出水水質的對比，可以發(fā)現有幾點問題需要重點考慮：? 氨氮的去除：需要將氨氮濃度從 15mg/l 削減至 3mg/l 以下；? 有機物的去除：主要體現在 CODCr 的去除，COD Cr 從 100mg/l 削減至 30mg/l 以下；? 出水懸浮物(SS)濃度≤10mg/L，出水濁度要求≤5NTU，要求對懸浮物或膠體物質有進一步的去除；? 總堿度的維持：出水總堿度需要維持在 70~120mg/L；? 硬度的去除：因為某裝置目前出水硬度已經滿足污水深度回用標準，所以硬度的去除不是此次工藝選擇主要考慮的因素；? 殺菌劑消毒劑的投加。工藝方案確定? 氨氮的去除 根據進出水水質要求，需要將氨氮濃度由 15mg/l 降至 3mg/l 以下，一般除氨氮的措施有以下方法：生化工藝、膜生物反應器工藝、反滲透工藝等。表 23 顯示了幾種工藝對比情況。表 23 各種工藝對比一覽表項目 生化工藝 膜生物反應器工藝 反滲透工藝運行費 低 較高 高一次投資 低 較高 高出水水質 良 良 遠優(yōu)于景觀用水水質石化分公司裝置污水深度處理回用工程可行性研究報告.使用壽命 長 短 短前處理 少或無 少或無 多維護管理 簡單 較復雜 復雜特點普通生化法污泥濃度過低，但曝氣生物濾池可以達到10g/l。定期排放剩余污泥。高濃度微生物降解有機物；膜只是起到過濾的作用，并且截留不了氨氮。同樣需要定期排放剩余污泥。國產不可靠，更換率高，進口價格太高；后續(xù)不需要任何的消毒設施需要嚴格的前處理，有效去除膠體及懸浮物。國產不可靠，更換率高，進口價格太高；后續(xù)不需要任何的消毒設施缺點出水含有一定懸浮物，需要后續(xù)的過濾處理。必須設置適當的消毒設施化學清洗用的廢液造成二次污染。若膜局部破損會影響出水水質?；瘜W清洗用的廢液造成二次污染。濃水處理難度高適用情況 比較通用 使用于較小規(guī)模項目 使用于出水水質更高的項 目經過上述比較，在性能可靠，節(jié)約投資及運行費用等工藝選擇的原則考慮下，我們選用生化處理作為主工藝。生化處理工藝主要通過自養(yǎng)菌——硝化菌在有氧條件下，將氨氮轉化為硝態(tài)氮，硝化菌在氨氮的氧化分解過程中獲得能量，以維持生命活動，通過自養(yǎng)菌的硝化作用從而達到降低氨氮濃度的目的。NH 3N 氧化的過程如下：只要工藝選擇得當、設計參數合理，生化法完全可以將氨氮濃度降至 3mg/l 以下。與其他⑴422342321NHONHO???????? ? ? ? ?? ? ? ?? ?? ? ? ? ?? ? ? ?亞硝化菌硝化菌石化分公司裝置污水深度處理回用工程可行性研究報告.物化處理方法相比，生化法對進水水質的要求不高、不需要對填料進行化學再生、而只需要供給足夠的氧氣便可，故生化法具有運行成本低、處理高效等優(yōu)點，因此本方案經綜合比較后選用生化法以達到降低氨氮濃度的目的。鑒于本工程的原水為已經過二級處理的污水，進水有機物濃度較低，設計值 CODCr 僅100mg/ll，而傳統(tǒng)的活性污泥法和一般填料生物膜工藝不適宜處理低濃度的污水，如果原污水的有機物濃度過低，將影響活性污泥絮凝體的形成和增長，凈化功能降低，處理水水質低下。所以從效率和去除率方面考慮不宜采用傳統(tǒng)的活性污泥法工藝和一般填料生物膜工藝，而應采用推流附著生長工藝(生物膜法 )作為其生化處理工藝。本方案采用當前國際上先進的污水深度處理工藝—曝氣生物濾池來進行污水的生化處理，可以滿意的達到出水水質指標。曝氣生物濾池（biological aerated filter 簡稱 BAF，或 upbiofiltration reactor 簡稱BIOFOR）屬推流式生物膜工藝之一。國外從 20 世紀初開始進行研究，于 80 年代未基本成型，后不斷改進，并開發(fā)出多種形式。在開發(fā)過程中，充分借鑒了污水深度處理接觸氧化法和給水接觸過濾池的設計思路，集曝氣、高濾速、截留懸浮物、定期反沖洗等特點于一體。曝氣生物濾池最初應用主要是用在污水的深度處理中，現在已經開始將其作為主要處理單元用在污水深度處理工藝中。其工藝原理主要是：在濾池中裝填一定量粒徑較小的粒狀濾料，濾料表面附著生長著生物膜，濾池內部曝氣，污水流經時，利用濾料上高濃度生物膜的強氧化降解能力對污水進行快速凈化，完成生物氧化降解過程；運行一定時間后，因水頭損失的增加，需對濾池進行反沖洗，以釋放截留的懸浮物并更新生物膜，開始進行反沖洗過程。一般來說，曝氣生物濾池具有以下特征：? 用粒狀填料作為生物載體，如陶粒、焦炭、石英砂、活性炭等；? 區(qū)別于一般生物濾池及生物濾塔，處理過程中用體內曝氣方式供氧；? 高水力負荷、高容積負荷及高的生物膜活性；? 具有生物氧化降解和截留 SS 的雙重功能，用作污水生物處理單元之后不需再設沉淀池；? 需定期進行反沖洗，清洗濾池中截留的 SS，同時更新生物膜。根據污水和空氣的流向不同，可將其分為同向流曝氣生物濾池和逆向流生物濾池。其采用的濾料的密度可以略小于 1，也可以略大于 1，從而相應的反沖洗方式也會有所不同。曝氣生物濾池具有以下主要優(yōu)點：石化分公司裝置污水深度處理回用工程可行性研究報告.? 占地面積省。若要達到回用水要求，為常規(guī)處理占地面積的 1/3~1/5，廠區(qū)布置美觀、緊湊；? 出水水質優(yōu)。經過曝氣生物濾池硝化段處理后，滿足回用標準；? 工藝流程短，氧傳輸效率很高，曝氣量小，供氧動力消耗低。作為深度處理工藝時，氣水比一般 2~4；? 過濾速度高，處理負荷大大高于常規(guī)處理工藝；? 抗沖擊負荷能力強，耐低溫。正常負荷的 2~3 倍短期運行，對出水的水質影響很小。一旦掛膜成功，可在 6~10℃的低溫下連續(xù)運行，非常適宜在北方地區(qū)應用。? 易掛膜，啟動快。? 可建成封閉式廠房，減少臭氣、噪聲對周圍環(huán)境的影響，視覺感官好；? 運行管理方便，便于維護；? 曝氣生物濾池采用模塊化結構，便于分期工程的二期工程的施工，也便于工程的改建擴建。? 有機物的去除進水含一定濃度的有機物，如 CODCr=100mg/L，而回用水水質要求供水為：CODCr≤ 30mg/L，相應的要求去除 △CODCr≥70mg/L。某 裝置出水經泵提升后進入反應池沉淀池，定量投加混凝劑及助凝劑，能夠對水中的有機物、懸浮物及磷酸鹽進行很好的去除。并且可以通過調整加藥量以適應進水水質的變化，同時有效降低后續(xù)構筑物的處理負荷。減輕后續(xù)構筑物的堵塞及反沖洗周期短的問題。此外，采用曝氣生物濾池以去除氨氮；而曝氣生物濾池在實現氨氮硝化的過程中，同樣可以實現有機物的無機化。經過以上措施，再通過進一步的砂濾和活性炭吸附完全可以實現回用水水質對有機物的