【文章內(nèi)容簡(jiǎn)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(wú)霜期長(zhǎng)。年日照 1722—1816 小時(shí)，年太陽(yáng)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(wú)霜期 258— 278 天；年降雨日141— 157 天，降水量 1469mm。 7 第二章 設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)任務(wù)及設(shè)計(jì)范圍 設(shè)計(jì)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(shí)要考慮社會(huì)效益和環(huán)境效益。 2. 處理廠的工藝設(shè)計(jì)，單體設(shè)計(jì)要考慮運(yùn)行方便、實(shí)用、節(jié)能、省地、低投資的要求。 3. 工藝設(shè)計(jì)、機(jī)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(duì)外國(guó)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(jì)中，應(yīng)考慮擴(kuò)建的可能性。 設(shè)計(jì)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(jì)范圍 本工程設(shè)計(jì)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(cè)及污水廠輔助建筑物等全部設(shè)計(jì)。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(jì)。 9 第三章 處理廠工藝設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)污水量 設(shè)計(jì)污水量： 萬(wàn) 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(guò) DN800 管道直接排入長(zhǎng)江。 工藝方案比較 本項(xiàng)目污水特點(diǎn)： 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(diǎn)。國(guó)內(nèi)外 大量的理論援救與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)指出 :生物法處理石油化工廢水在處理效果中較好，對(duì)去除 SS, BOD, COD 等均有很好的效果，且成本低廉，基本無(wú)二次污染，它作為石油化工廢水最主要的處理方法在我國(guó)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(jì)廢水工藝流程時(shí)，必須考慮提高廢水的可生化性，即先對(duì)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(duì)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?；ā⑦^(guò)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(jí)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(dòng)狀態(tài)下實(shí)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(dòng)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(lái)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(lái)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(guò)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(zhǎng)大的油珠和固體物質(zhì)通過(guò)具有獨(dú)特通道的橫向流分離板區(qū) ,而從水中分離出來(lái)。在進(jìn)行油水、固體物質(zhì)分離的同時(shí) ,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(guò)水?dāng)嗝媸亲兓?,水流呈擴(kuò)散、收縮狀態(tài)交替流動(dòng) ,產(chǎn)生了脈動(dòng) (正弦 ) 水流 ,使油珠之間增加了碰撞機(jī)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(fèi)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(fèi)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(diǎn)。波紋板一塊一塊地疊加起來(lái)的 ,間距一般為 6 mm(當(dāng)水中懸浮物含量較高時(shí) ,可采用間距 12 mm 的設(shè)計(jì) ) 。 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(jì) ,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(shí)間不充分的缺點(diǎn)。來(lái)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(zhǎng) 18. 3 m ,直徑為 1 372 mm和 914 mm 兩種規(guī)格。 11 過(guò)濾法是將廢水通過(guò)設(shè)有孔眼的裝置或通過(guò)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(guò)濾方法有 3 種 :分 層過(guò)濾、隔膜過(guò)濾和纖維介質(zhì)過(guò)濾。膜過(guò)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(jī)膜和無(wú)機(jī)膜兩種 ,常見的有機(jī)膜有醋酸纖維膜、聚砜膜、聚丙烯膜等 ,常用的無(wú)機(jī)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(guò)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(chǎng) ,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(guó)。從 20 世 紀(jì) 60 年代末開始 ,由英國(guó)南安普頓大學(xué)MartinThe w 教授領(lǐng)導(dǎo)的多相流與機(jī)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(yàn)過(guò)程中取得滿意 效果。隨后 ,Young GAB 等人設(shè)計(jì)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(guò)幾何優(yōu)化設(shè)計(jì) ,Conoco 公司提出了 K 型旋流分離器 ,對(duì)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(dú)特的優(yōu)點(diǎn) ,旋流脫油技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家含油廢水處理特別是在海上石油開采平臺(tái)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(guó)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(jī)物 ,可以利用微生物的新陳代謝等生命活動(dòng)將其分解為二氧化碳和水。含 油廢水中的有機(jī)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(duì)于含油質(zhì)量濃度在 30～ 50 mg/ L 以下、同時(shí)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(guò)濾法、生物轉(zhuǎn)盤法等?；钚晕勰喾ㄌ幚硇Ч?,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(yùn)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(wú)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(duì)含油廢水主要用混凝法?；炷ㄊ窍蚝蛷U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(shí)生成絮狀物吸附細(xì)小油滴 ,然后通過(guò)沉降或氣浮的方法實(shí)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(wú)機(jī)絮凝劑和丙烯酰胺、聚丙烯酰胺 ( PAM) 等 有機(jī)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(shí)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(guó)內(nèi)石化污水處理工藝大多采用活性污泥法。活性污泥法主要分為以下 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(duì)長(zhǎng)嶺石化的實(shí)際情況和有關(guān)規(guī)劃， 根據(jù)國(guó)內(nèi)外已運(yùn)行的石化污水處理的經(jīng)驗(yàn)，為達(dá)到的確的治理目標(biāo)，現(xiàn)提出兩個(gè)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(jí)處理中將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為氨氮的基礎(chǔ)上，通過(guò)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(guò)反硝化作用將硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化成為氮?dú)?，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(jī)地結(jié)合起來(lái)，利用缺氧段中反硝化菌的反硝化作用實(shí)現(xiàn)脫氮作用，利用好氧段中好氧茵對(duì)有機(jī)污染物質(zhì)的高效去除作用實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)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(diǎn) [4]。 A/O 是缺氧、好氧的簡(jiǎn)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(jī)物充分 硝化，所以必須降低污泥負(fù)荷．延長(zhǎng)曝氣時(shí)間和增大鼓風(fēng)量。所以， Ａ /Ｏ法的主要缺點(diǎn)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(guò)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(shí)曝氣 ,在污水凈化的同時(shí)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(jiǎn)化。氧化溝具有傳統(tǒng)活性污泥法的優(yōu)點(diǎn) ,去除有機(jī)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(shí)除磷。氧化溝這種高效、簡(jiǎn)單的特點(diǎn) ,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(shì)是有機(jī)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(shí)還能保持污泥穩(wěn)定。適合處理石化污水。根據(jù)長(zhǎng)嶺石化的實(shí)際情況及經(jīng)濟(jì)承受能力，比較以后本設(shè)計(jì)選用 卡魯賽爾 氧化溝這一工藝方案。