【文章內(nèi)容簡介】 于東經(jīng) 113176。 08′ 48″至 113176。 23′ 30″、北緯 29176。 23′ 56″至29176。 38′ 22″之間，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，氣候溫和，四季分明，春溫多變，夏季多雨，秋天干旱，冬寒較短，熱量充足，雨水集中，無霜期長。年日照 1722—1816 小時，年太陽輻射 總量為 千卡 /cm2；一月平均氣溫約 ℃，七月平均氣溫約 ℃；年平均氣溫 — ℃，無霜期 258— 278 天；年降雨日141— 157 天，降水量 1469mm。 7 第二章 設(shè)計原則、設(shè)計任務(wù)及設(shè)計范圍 設(shè)計原則 1. 污水處理、污泥處理工藝方案的選擇，不僅要考慮經(jīng)濟(jì)效益，同時要考慮社會效益和環(huán)境效益。 2. 處理廠的工藝設(shè)計，單體設(shè)計要考慮運行方便、實用、節(jié)能、省地、低投資的要求。 3. 工藝設(shè)計、機械設(shè)備、電器、儀表、控制等應(yīng)考慮 發(fā)展和推廣新技術(shù)，采用新材料、新設(shè)備、對外國引進(jìn)的設(shè)備、裝置嚴(yán)格把關(guān)，精益求精。 4. 在工藝平面的設(shè)計中，應(yīng)考慮擴(kuò)建的可能性。 設(shè)計任務(wù) （ 1）進(jìn)、出水水質(zhì) 表 21水質(zhì)參數(shù) CODcr mg/l BOD5 mg/l SS mg/l NH3N mg/l 酚類 mg/l 硫化物 mg/l 石油類 mg/l 進(jìn)水指標(biāo) 出水指標(biāo) (2)處理程度的確定 CODcr 的去除率η = 280100280? =% BOD5 的去除率η = 18020180? =% SS的去除率η = 15070150? =% NH3N的去除率η = 301530? =50% 8 酚類的去除率η =500? =% 硫化物的去除率η =30130? =% 石油類的去除率η =40010400? =% 設(shè)計范圍 本工程設(shè)計范圍包括污水處理廠廠區(qū)范圍內(nèi)污水，污泥處理全部建筑物，廠 區(qū)道路，各種管道的設(shè)置和變配電工程，自控儀表監(jiān)測及污水廠輔助建筑物等全部設(shè)計。不包括廠外進(jìn)水管道，給水管道，輸電線路及道路等的設(shè)計。 9 第三章 處理廠工藝設(shè)計 設(shè)計污水量 設(shè)計污水量： 萬 m3/d 總變化系數(shù)： Kz = 最大污水量： 750 m3/h 處理后的受納水體 污水處理廠出水排入將通過 DN800 管道直接排入長江。 工藝方案比較 本項目污水特點： 石油化工廢水具有色度高， COD 值高，成分復(fù)雜和水質(zhì)、水量變化劇烈等特點。國內(nèi)外 大量的理論援救與實際經(jīng)驗指出 :生物法處理石油化工廢水在處理效果中較好，對去除 SS, BOD, COD 等均有很好的效果，且成本低廉，基本無二次污染，它作為石油化工廢水最主要的處理方法在我國應(yīng)用很廣，但生化法要求廢水的可生化性較高，而石油化工廢水屬于難生化降解的廢水，其可生化性指標(biāo)BOD5/COD 值很低，這就要求在設(shè)計廢水工藝流程時，必須考慮提高廢水的可生化性，即先對廢水進(jìn)行水解酸化處理，再進(jìn)行好氧處理，以利于提高廢水的處理效果。 油的處理： 油污染作為一種常見的污染 ,對環(huán)境保護(hù)和生態(tài)平衡危害極大。 當(dāng)今油水分離技術(shù)較多 ,常用的方法有重力分離法、空氣浮選法、粗?；?、過濾法、吸附法、超聲波法等技術(shù) ,并且新的除油技術(shù)還在不斷的研發(fā)中。 目前常用的方法有以下幾種： 10 重力分離法是典型的初級處理方法 ,是利用油和水的密度差及油和水的不相溶性 ,在靜止或流動狀態(tài)下實現(xiàn)油珠、懸浮物與水分離。分散在水中的油珠在浮力作用下緩慢上浮、分層 ,油珠上浮速度取決于油珠顆粒的大小 ,油與水的密度差 ,流動狀態(tài)及流體的粘度。它們之間的關(guān)系可用 stokes 和 Newton 等定律來描述。 橫向流除油器 橫 向流含油污水除油設(shè)備是在斜板除油器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的 ,它由含油污水的聚結(jié)區(qū)和分離區(qū)兩部分組成。含油污水首先經(jīng)過交叉板型的聚結(jié)器 ,使小分散油珠聚并成大油珠 ,小顆粒固體物質(zhì)絮凝成大顆粒 ,然后聚結(jié)長大的油珠和固體物質(zhì)通過具有獨特通道的橫向流分離板區(qū) ,而從水中分離出來。在進(jìn)行油水、固體物質(zhì)分離的同時 ,還可以進(jìn)行氣體 (天然氣 ) 的分離。 1. 2 波紋板聚結(jié)油水分離器 波紋板除油原理主要是利用油、水的密度差 ,使油珠浮集在板的波峰處而分離去除 ,其關(guān)鍵是在于借助哈真淺池沉淀原理 ,制成波紋板變間距變水流流線 ,過水?dāng)嗝媸亲兓?,水流呈擴(kuò)散、收縮狀態(tài)交替流動 ,產(chǎn)生了脈動 (正弦 ) 水流 ,使油珠之間增加了碰撞機率 ,促使小油珠變大 ,加快油珠的上浮速度 ,達(dá)到油水分離的目的。 1. 3 聚集型油水分離器 奧地利費雷公司在世界上率先開發(fā)了 CPS 一體化波紋板式重力加速聚集型油水分離器。該波形板是費雷公司的專利產(chǎn)品 ,以聚丙烯為基礎(chǔ)材料 ,內(nèi)含多種添加劑 ,使其具有親油而不粘油、抗老化是特點。波紋板一塊一塊地疊加起來的 ,間距一般為 6 mm(當(dāng)水中懸浮物含量較高時 ,可采用間距 12 mm 的設(shè)計 ) 。 1. 4 高效仰角式游離水分 離器 將臥式和立式游離水分離器相結(jié)合 ,采用仰角設(shè)計 ,克服了立式容器內(nèi)油水界面覆蓋面積小和臥式容器油水界面與水出口距離短 ,分離時間不充分的缺點。來液進(jìn)口位于管式容器的上行端 ,水中油珠能聚結(jié)并爬高上行至頂端油出口 ,而水下沉至底端水出口排出。該設(shè)備仰角小于 12176。, 長 18. 3 m ,直徑為 1 372 mm和 914 mm 兩種規(guī)格。 11 過濾法是將廢水通過設(shè)有孔眼的裝置或通過由某種顆粒介質(zhì)組成的濾層 ,利用其截留、篩分、慣性碰撞等作用使廢水中的懸浮物和油分等有害物質(zhì)得以去除。常用的過濾方法有 3 種 :分 層過濾、隔膜過濾和纖維介質(zhì)過濾。膜過濾法又稱為膜分離法 ,是利用微孔膜將油珠和表面活性劑截留 ,主要用于除去乳化油和某些溶解油。濾膜包括超濾膜、反滲透膜和混合濾膜等。膜材料包括有機膜和無機膜兩種 ,常見的有機膜有醋酸纖維膜、聚砜膜、聚丙烯膜等 ,常用的無機膜有陶瓷膜、氧化鋁、氧化鈷、氧化鈦等。乳化油處于穩(wěn)定狀態(tài) ,用物理方法或者化學(xué)方法很難將其分離。隨著膜科學(xué)的飛速發(fā)展 ,膜過程處理乳化油污水已逐步被人們接受并在工業(yè)中應(yīng)用。 3. 離心分離法 離心分離法是使裝有含油廢水的容器高速旋轉(zhuǎn) ,形成離心力場 ,因固體顆粒 、油珠與廢水的密度不同 ,受到的離心力也不同 ,達(dá)到從廢水中去除固體顆粒、油珠的方法。常用的設(shè)備是水力旋流分離器。旋流分離器在液固分離方面的應(yīng)用始于19 世紀(jì) 40 年代 ,現(xiàn)在較為成熟 ,但在油 / 水分離 領(lǐng)域的研究要晚得多。雖然液固分離與液液分離的基本原理相同 ,但二者設(shè)備的幾何結(jié)構(gòu)卻差別較大。脫油型旋流分離器起源于英國。從 20 世 紀(jì) 60 年代末開始 ,由英國南安普頓大學(xué)MartinThe w 教授領(lǐng)導(dǎo)的多相流與機械分離研究室開始水中除油旋流分離器的研究 ,發(fā)明了雙錐雙入口 型液 液旋流分離器。在試驗過程中取得滿意 效果。隨后 ,Young GAB 等人設(shè)計出的與雙錐型旋流器具有相同分離性能但處理量要高出1 倍的單 錐型旋流分離器。經(jīng)過幾何優(yōu)化設(shè)計 ,Conoco 公司提出了 K 型旋流分離器 ,對于直徑小于 10μm 的油滴分離性能提高更加明顯。由于旋流分離器 具有許多獨特的優(yōu)點 ,旋流脫油技術(shù)在發(fā)達(dá)國家含油廢水處理特別是在海上石油開采平臺上已成為不可替代的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。 4 .浮選法 浮選法 ,又稱氣浮法 ,是國內(nèi)外正在深入研究與不斷推廣的一種水處理技術(shù)。該法是在水中通入空氣或其他氣體產(chǎn)生微細(xì)氣泡 ,使水中的一些細(xì)小懸浮油珠及固體 顆粒附著在氣泡上 ,隨氣泡一起上浮到水面形成浮渣 (含油泡沫層 )然后使用適當(dāng)?shù)钠灿推鲗⒂推踩?。該法主要用于處理隔油池處理后殘留于水中粒?jīng)為 10～60μm 的分散油、乳化油及細(xì)小的懸浮固體物 ,出水的含油質(zhì)量濃度可降至 20～ 12 30 mg/ L 。根據(jù)產(chǎn)生氣泡的方式不同 ,氣浮法又分為加壓氣浮、鼓氣氣浮、電解氣浮等 ,其中應(yīng)用最多的是加壓溶氣氣浮法。 5. 生物氧化法 生物氧化法是利用微生物的生物化學(xué)作用使廢水得到凈化的一種方法。油類是一種烴類有機物 ,可以利用微生物的新陳代謝等生命活動將其分解為二氧化碳和水。含 油廢水中的有機物多以溶解態(tài)和乳化態(tài) ,BOD5 較高 ,利于生物的氧化作用。對于含油質(zhì)量濃度在 30～ 50 mg/ L 以下、同時還含有其他可生物降解的有害物質(zhì)的廢水 ,常用生化法處理 ,主要用于去除廢水中的溶解油。含油廢水常見的生化處理法有活性污泥法、生物過濾法、生物轉(zhuǎn)盤法等。活性污泥法處理效果好 ,主要用于處理要求高而水質(zhì)穩(wěn)定的廢水。生物膜法與活性污泥法相比 ,生物膜附著于填料載體表面 ,使繁殖速度慢的微生物也能存在 ,從而構(gòu)成了穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。但是 ,由于附著在載體表面的微生物量較難控制 ,因而在運轉(zhuǎn)操作上靈活性差 ,而且容 積負(fù)荷有限。 6 .化學(xué)法 化學(xué)法又稱藥劑法 ,是投加藥劑由化學(xué)作用將廢水中的污染物成分轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì) ,使廢水得到凈化的一種方法。常用的化學(xué)方法有中和、沉淀、混凝、氧化還原等。對含油廢水主要用混凝法。混凝法是向含油廢水中加入一定比例的絮凝劑 ,在水中水解后形成帶正電荷的膠團(tuán)與帶負(fù)電荷的乳化油產(chǎn)生電中和 ,油粒聚集 ,粒徑變大 ,同時生成絮狀物吸附細(xì)小油滴 ,然后通過沉降或氣浮的方法實現(xiàn)油水分離。常見的絮凝劑有聚合氯化鋁 (PAC) 、三氯化鐵、硫酸鋁、硫酸亞鐵等無機絮凝劑和丙烯酰胺、聚丙烯酰胺 ( PAM) 等 有機高分子絮凝劑 ,不同的絮凝劑的投加量和 pH 值適用范圍不同。此法適合于靠重力沉降不能分離的乳化狀態(tài)的油滴和其他細(xì)小懸浮物。 綜合分析與結(jié)論： 比較上述幾種方案，考慮到 石化的實際情況，選用加壓容器氣浮法，并加入適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)藥劑如聚鋁和 聚丙烯酰胺 ( PAM)進(jìn)行處理。 其他污染物的處理 目前國內(nèi)石化污水處理工藝大多采用活性污泥法?；钚晕勰喾ㄖ饕譃橐韵?13 幾大類：①傳統(tǒng)活性污泥法及其改進(jìn)型 (A／ O， A2／ O等 )；②氧化溝法 (卡魯塞爾型、三溝式、雙溝式、 DE 型、奧貝爾型等 )及其改進(jìn)型 (各類型氧化 溝前設(shè)置厭氧池或選擇池等 )；③ SBR 法及其改進(jìn)型 (CASS， C— TECH， DAT— IAT， MSBR 等 )；④ AB 法及其改進(jìn)型 (AB(A／ O)， AB(A2／ O)， AB(氧化溝 )， AB(SBR)， AB(BAF))；⑤其它類型 (UNITANK，水解酸化 — 好氧法等 )[3]。針對長嶺石化的實際情況和有關(guān)規(guī)劃， 根據(jù)國內(nèi)外已運行的石化污水處理的經(jīng)驗，為達(dá)到的確的治理目標(biāo)，現(xiàn)提出兩個工藝方案供參考比較“ A1／ O 一體式曝氣生物濾池工藝方案 ”或“ 卡魯塞爾型 氧化溝工藝方案” 。 方案一 A1/O 工藝方案 生物脫氮的基本原理 是在傳統(tǒng)的二級處理中將有機物轉(zhuǎn)化為氨氮的基礎(chǔ)上，通過硝化和反硝化菌的作用，將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮、硝態(tài)氮，再通過反硝化作用將硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化成為氮氣，從而達(dá)到從廢水中脫氮的目的。 缺氧 — 好氧一體式曝氣生物濾池將生物處理中的缺氧段和好氧段有機地結(jié)合起來，利用缺氧段中反硝化菌的反硝化作用實現(xiàn)脫氮作用，利用好氧段中好氧茵對有機污染物質(zhì)的高效去除作用實現(xiàn)對有機污染物的去除，具有負(fù)荷高、出水水質(zhì)好、占地省等優(yōu)點 [4]。 A/O 是缺氧、好氧的簡稱，脫氮是在缺氧段完成的， AO 法主要是脫氮，工藝要求污水充分曝氣，使含氮有機物充分 硝化，所以必須降低污泥負(fù)荷．延長曝氣時間和增大鼓風(fēng)量。所以， Ａ /Ｏ法的主要缺點是處理單元多 ,操作管理復(fù)雜 ,特別是污泥厭氧消化要求高水平的管理 ,消化過程產(chǎn)生的沼氣是可燃易爆氣體 ,更要求安全操作 ,這些都增加了管理的難度。 A1／ O一體式曝氣生物濾池工藝方案工藝圖如下： 14 圖 31 A1／ O一體式曝氣生物濾池工藝方案 流程圖 方案二 氧化溝工藝方案 卡魯塞爾型 氧化溝工藝是活性污泥法的一種變形 ,在水力流態(tài)上不同于傳統(tǒng)活性污泥法 ,是一種首尾相接的循環(huán)流 ,通常采用延時曝氣 ,在污水凈化的同時污泥得到穩(wěn)定。它不設(shè)初 沉池和污泥消化池 ,處理設(shè)施大大簡化。氧化溝具有傳統(tǒng)活性污泥法的優(yōu)點 ,去除有機物的效率很高 ,也具有脫氮的功能。如果在溝前增設(shè)厭氧池 ,還可同時除磷。氧化溝這種高效、簡單的特點 ,使它在污水處理廠中得到廣泛應(yīng)用。 卡魯塞爾型 氧化溝工藝方案流程圖如下： 15 圖 32 卡魯塞爾型 氧化溝工藝方案流程圖 綜合分析與結(jié)論： 氧化溝與Ａ /Ｏ相比法最大優(yōu)勢是有機物的去除效率比較高，處理效果比較好。還具有脫氮的功能。在污水凈化的同時還能保持污泥穩(wěn)定。適合處理石化污水。根據(jù)長嶺石化的實際情況及經(jīng)濟(jì)承受能力，比較以后本設(shè)計選用 卡魯賽爾 氧化溝這一工藝方案。