炼油废水处理工艺设计计算书.docx

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炼油废水处理工艺设计计算书

炼油废水处理工艺设计计算书

方案说明

一、工艺路线的确定

据分析,炼油厂主要的加工方法是原油的直接蒸馏、重质油的裂化与蒸馏与某些

组分的精制等,其生产废水主要是冷却水、含油废水、含硫废水、含碱废水,有时还会排出含酸废水,废水中主要污染物是浮油、乳化油、挥发酚、COD、BOD与硫化物等.总之主要以有机物为主,具有较好的生化性,对于进水设计水质和处理后出水水质,污水去除率分别达到BOD5：

80%、CODcr：

70%、油类：

99.7%、挥发酚：

98.3%、硫化物：

80%.虽然去除率高,但进水水质比较低,采用隔油池—气浮池—好氧处理工艺即可达到排放要求.

二、隔油池的选择

隔油池主要目的去除大颗粒油粒,同时去除细小悬浮物.常用的隔油池有平流式

与斜板式两种形式.平流式隔油池与平流式沉淀池在构造上基本相同,其表面一般设置盖板.除了便于冬季保持温度,从而保持它的流动性外同时还可以防火防雨.在寒冷地区还应该在池内设置加温管,以使必要时加温,其特点是构造简单,便于运行管理,油水分离效果稳定,有相应的资料表明,平流式隔油池可以去除最小油滴直径达到100～150µm,相应的上升速度不高于0.9㎜/s,斜板式隔油池有布水板和斜板,其分离的最小直径约为60µm.相应上升速度约为0.2㎜/s,含油废水在斜板式隔油池中停留时间一般不大于30秒,为平流式隔油池的1/4～1/2.隔油池有沉淀和隔油的作用,要求停留时间较长,有利于微小悬浮物与细沙的沉淀以与排出,因而采用平流式隔油池.

三、浮上法的选择

气浮是为了进一步去陈各类油污染物,经过气浮后,油指标基本接近排放标准.

按生产微细气泡的方法,浮上法分为：

电触浮上法、分散空气浮上法、溶解空气浮上法.电触浮上法主要用于工业废水处理方面,处理水量大约在10～20m3/h,由于耗电高,管理复杂以与电极结垢后等问题,较难适用于大型生产.分散空气浮上法用于矿石浮选,也用于油脂、羊毛等污水的初级处理以与含有大量表

面活性剂的污水.溶解空气浮上法又分真空浮上法和加压浮上法两种形式,真空浮上法是空气的溶解在常压下进行,溶解度很低,气泡释放量很有限此外形成真空,出来设备需密闭,其运行和维修较困难.加压溶气浮上法是目前常用的浮上法,其原理是使空气在加压的条件下溶解于水,然后通过将压力降到常压而使过跑和的空气以微气泡形式释放出来.加压浮上法有三种流程：

全溶气流程、部分溶气流程、回流溶气流程,其中部分流程节省电能,同时因加压泵所需加压的溶气水量与溶气罐的容积比全溶气流程方式小,故节省一些设备

所以部分溶气浮上法为首选.加压浮上法有三部分组成：

压力溶气系统、空气释放系统和气浮分离设备.气浮池采用平流池,其优点是池身浅、造价低、构造简单、运行方便.

四、好氧处理工艺的选择

炼油废水经过预处理后,油类已经达到30mg/L以下,出水的BOD5/CODcr降低,出水可生化性好,处理生物膜法处理效果较好但难以适应BOD5大于250mg/L的来水,近年开发了一些处理此类水的工艺技术,如A-B法活性污泥工艺、氧化沟活性污泥法、SBR工艺等.

1.传统活性污泥法〔推流法〕

传统活性污泥系统多采用矩形廓道式曝气池,污水和回流污泥从池首进入,混合液以

活塞流的流态逐渐向池尾流动,从池末端出水堰流出,进入二沉池,在二沉池中完成泥水分离后处理水排放,沉淀污泥回流到曝气池,进入下一个循环.该方法是早期开始使用的一种比较成熟的运行方式,处理效果好,运行稳定,BOD去除率可达90%以上,适用于对处理效果和稳定程度要求较高的污水,城市污水多采用这种运行方式.

传统活性污泥法存在的主要问题有：

〔1〕曝气池首端污泥负荷高,耗氧速度快,为避免出现缺氧状况,BOD设计负荷不宜

采用过高,造成曝气池容积大,占地面积多,基建费用高

〔2〕耗氧速度沿池长逐渐降低,供氧速度恒定,造成池首供氧不足,池尾供氧过剩

的状态,运行费用较高.

〔3〕对水质和水量变化的适应性差,抗冲击负荷能力不强.

2.氧化沟

与普通活性污泥相比,氧化沟具有以下特征

〔1〕氧化沟在流态上介于推流式和完全混合式之间,局部流态为推流式,整体处在

完全混合状态,同时具有两种方式的某些特点.

〔2〕水力停留时间和污泥龄较长,悬浮有机物和溶解有机物可同时得到较彻底的降解,产泥量少,剩余污泥已得到高度稳定,不需要设置初沉池,污泥不需要厌氧消化

〔3〕与二沉池合建为一体的氧化沟以与交替运行的氧化沟可以不设二沉池,处理流程更加简单.

〔4〕因省去了初沉池和消化池,有时还可以省去二沉池和污泥回流设施,污水处理厂总占地面积不仅没有增加,反而有所减少.

〔5〕具有推流式流态特征,溶解氧沿池长方向形成浓度梯度,产生好氧、缺氧和厌氧条件,通过系统合理设计与控制可以取得很好的脱氮除磷效果.

〔6〕污水在氧化沟中停留时间较长,一般为24～48h之间,而污水一个循环流动的时间只有4～20min,整个系统的流态呈完全混合式,具有抗冲击负荷能力强的特点

〔7〕由于存在于污泥中的有机质最终是在氧化沟中部分耗氧代谢去除的,故氧化沟工艺在节约能耗、降低运行费用方面不如传统方法.

3.A/O和A2/O法

A/O系统和A2/O系统是由缺氧－好氧或厌氧－缺氧－好氧生物处理组成的污水生物脱氮除磷处理工艺.

A2/O法的特点有：

〔1〕A2/O法在去除有机碳污染物的同时,还能去除污水中的氮磷,与传统活性污泥

法二级处理后再进行深度处理相比,不仅投资少、运行费用低,而且没有大量的化学污泥,具有良好的环境效益.

〔2〕A2/O法厌氧、缺氧、好氧交替进行,有利于抑制丝状菌的膨胀,改善污泥沉降性能.

〔3〕A2/O法工艺流程简单,总水力停留时间少于其他同样功能的工艺,节省基建投资.

〔4〕A2/O法缺点是受泥龄、回流污泥中溶解氧和硝酸盐氮的限制,不可能同时取得脱氮和除磷都好的双重效果.

4.A-B法

〔1〕该工艺中A段负荷高达2～6kgBOD5/,因此具有很强的抗冲击负荷能力和具有对PH、毒物影响的缓冲能力,活性污泥中全部是繁殖速度很快的细菌.

〔2〕

A段活性污泥吸附能力强,能吸附污水中某些重金属、难降解有机物以与氮、磷等植物性营养物质,这些物质通过剩余污泥的排放得到去除.

〔3〕B段中,厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合,能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能.

〔4〕在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中,该工艺流程最为简单,总的水力停留时间也少于同类其它工艺

〔5〕在厌氧－缺氧－好氧交替运行下,丝状菌不会大量繁殖,SVI一般小于100,不会发生污泥膨胀.

〔6〕污泥中含磷量高,一般为2.5%以上.

〔7〕厌氧－缺氧池只需轻缓搅拌,使之混合,而以不增加溶解氧为度.

〔8〕沉淀池要防止发生厌氧、缺氧状态,以避免聚磷菌释放磷而降低出水水质和反硝化产生N2而干扰沉淀.

〔9〕脱氮效果受混合液回流比大小的影响,除磷效果受回流污泥中挟带DO和硝酸态氧的影响.

5.SBR法

SBR工艺是间歇式活性污泥系统,又称序批式活性污泥系统.SBR工艺的曝气池,在流态上属完全混合,在有机物降解上,却是时间上的推流,有机物是随着时间的推移而被降解的,其基本操作流程由进水、反应、沉淀、出水和闲置等五个基本过程组成,从污水到闲置结束构成一个周期,在每个周期里上述过程都是在一个设有曝气或搅拌的反应器内依次进行的.SBR工艺与连续流活性污泥工艺相比,有以下一些优点：

〔1〕工艺系统组成简单,不设二沉池,曝气池兼具二沉池的功能,无污泥回流设备

〔2〕耐冲击负荷,在一般情况下无需设置调节池

〔3〕反应推动力大,易于得到优于连续流系统的出水水质；

〔4〕运行操作灵活,通过适当调节各单元操作的状态可达到只脱碳或者同时脱氮除磷的效果；

〔5〕污泥沉淀性能好,SVI值较低,能有效地防止丝状菌膨胀；

〔6〕该工艺的各操作阶段与各项运行指标可通过计算机加以控制,便于自控运行,易于维护管理.

SBR系统的适用X围

1〕由于上述技术特点,SBR系统进一步拓宽了活性污泥法的使用X围.就近期的技术条件,SBR系统更适合以下情况：

2〕中小城镇生活污水和厂矿企业的工业废水,尤其是间歇排放和流量变化较大的地方.

3〕需要较高出水水质的地方,如风景游览区、湖泊和港湾等,不但要去除有机物,还要求出水中除磷脱氮,防止河湖富营养化.

4〕水资源紧缺的地方.

5〕SBR系统可在生物处理后进行物化处理,不需要增加设施,便于水的回收利用.

6〕用地紧X的地方.

7〕对已建连续流污水处理厂的改造等.非常适合处理小水量,间歇排放的工业废水与分散点源污染的治理.

6.工艺比较

根据上述介绍,对各种好氧生物处理工艺方法进行技术经济指标比较以确定将要采用的处理方法.

各种好氧生物处理工艺方法的技术经济指标比较

方案技术指标

〔BOD5去除率％〕经济指标*运行情况

基建费能耗占地运行

稳定管理

情况适应负

荷波动备注

传统活性

污泥法85～95100100100一般一般不适应适用于中等浓度的生

活污水和工业废水,对冲击敏感

氧化沟90～95<100>100>100稳定简便适应适用于中小型污水

需要脱氮除磷地区

SBR90～99<100100<100稳定简便适应适用于中、小型污水处理

AB法85～95<100<100约100一般简便适应可分期建设达到的

水质要求

A/O和A2/O90～95>100>100>100一般一般一般需脱氮除磷的大型污水厂

生物膜法>=90<100<100约100稳定简便适应适用于小型污水厂

注：

*将传统活性污泥法100作为相对经济指标基准.

根据该废水水量小,不含氮磷,有机污染物〔挥发酚、石油类〕较高的特点,以与工程设计要求能耗小、基建少、占地小、运行稳定且管理简便的原则,本设计选择以SBR法为核心的污水处理工艺方案.

五、炼油废水处理的工艺流程与简介

炼油废水经调节池去调节水质水量、隔油池去除浮油、气浮池去除乳化油、SBR池去除溶解性油、COD、酚等后,进入快滤池进行进一步处理后进入集水池.集水池中的水一部分作为快滤池的反冲洗水,其余部分排放河流.隔油池的浮油首先进入集油池再用泵送入储油罐.隔油池的油渣和气浮池的浮渣收集在油泥池内再送到干化场.调节沉淀池和SBR池产生的污泥经浓缩、消化、脱水后外运.

工艺流程说明

六、

6.1．调节池

1、炼油废水处理应设调节池.连续运行时,其有效容积按日处理水量的30~40%

计算.间歇运行时,其有效容积按工艺运行周期计算.

2、调节池宜分二组,每组按50％的水量计算.

3、调节池应采用封闭结构,设排风口,防沉淀措施宜采用水下搅拌方式.

4、调节池产生污泥定期清淘〔人工〕,与污水处理产生污泥一同处理.

5、调节池设在地下,污水经管道自流入调节池.

6、调节池顶部设有的检查口,池壁设爬梯.

7、池内设置液位信号器,自动控制水泵的开启.

6.2.隔油池

1、隔油池内设有蒸汽加热管线,以便在严寒季节对池水加温,提高油的流动性和处

理效果.

2、池顶设有水泥盖板,其目的是提高保温性,节省蒸汽用量.

3、隔油池内的油粒上升到水面后,将在池面形成浮油层,需要在水面上设刮油机排

除浮油层.

4、由于隔油池内水的流速慢、流态稳定均匀,原水中的悬浮物也将在隔油池内沉淀

.为此,本工程中,隔油池前端设集泥斗,

隔油池后端水面上设集油管,池内设有链式刮油刮泥机.链式刮油刮泥机由变速机、

传动轮、从动链、链轴、刮板等组成.

6.3污水提升泵

1、隔油池出水端设污水提升泵将经隔油池油水分离后的污水提升到一级气浮池.

2、一级气浮池的混凝剂投加在污水泵的吸水管上,可借助水泵叶轮的高速旋转作用

实现水与药剂的混合

3、二级气浮池的加药点在一级气浮池的出水管上,借助管道内水的紊流作用实现水

与药剂的混合.

6.4气浮系统

1、本工程中,采用聚合氯化铝〔PAC〕作混凝剂,进行混凝气浮.

2、为了充分保证气浮系统的处理效果,

本工程中采用两级气浮池相串联.两套气浮池的结构与组成完全相同,包括气浮池、

溶气罐、回流泵、空压机、稳压罐和加药装置等.

3、气浮系统建于室内,其目的是防止风吹雨淋,也便于保温.因为气浮阶段不再设

加热装置,即使严寒气候条件下,也可依*隔油池出水的余热进行有效气浮.

4、浮油刮入到渣油槽,最终输送到干化场进行干化.

5、气浮池底设多孔管收集清水,一级气浮池的出水依*水位差自动流到二级气浮池,

每级气浮池出水的一部分又通过回流泵进入溶气罐,即为部分溶气气浮.溶气罐的进

水与进气分别由回流水泵和空压机提供.

6.5调节沉淀池

1、调节沉淀池池宜分二组,每组按50％的水量计算.

2、调节池应采用半地下式,设污泥斗,

3、调节池产生污泥与SBR产生污泥一同处理.

6.6SBR池

SBR池为地下式,钢筋混凝土结构,运行中采用自动控制,处理出水排入市政污水管

SBR池鼓风曝气,鼓风机房曝气系统提供,机房采用全地面结构.

七、污泥处理系统

各构筑物所产生污泥每日排泥首先集中到污泥集泥井,然后由污泥泵打至浓缩池,经

浓缩、消化后送至贮泥柜暂放,再由污泥泵送至脱水机房脱水,形成泥饼外运至垃圾场填埋,因污泥中可能含有致病微生物,所以脱水的泥饼不能做为农肥使用,应拉倒垃圾场进行填埋.

八、污水厂平面,高程布置

1、平面布置

该污水处理厂为新建工程,总平面布置包括：

污水与污泥处理、工艺构筑物与设施的

总平面布置,各种管线、管道与渠道的平面布置,各种辅助建筑物与设施的平面布置,总图平面布置时应

遵从以下几条原则.

〔1〕处理构筑物与设施的布置应顺应流程,集中紧凑以便节约用地和运行管理

〔2〕

工艺构筑物不用改设施与不同功能的辅助建筑物应按功能的差异分别相对独立布置并

协调好与环境条件的关系〔如地形走势,污水出口方向、风向〕.

3〕构建之间的间距应满足交通,管道〔渠〕敷设,施工和运行管理等方面的

要求.

〔4〕

管道〔线〕与渠道的平面布置应与其高程布置相协调,应顺应污水处理厂各种介质输

送的要求,尽量避免多次提升和迂回曲折,便于节能降耗和运行维护.

〔5〕协调好辅建筑物、道路、绿化与处理构建筑物的关系,做到方便生产运行

保证安全畅通美化厂区环境.

2、管线布置

〔1〕应设超越管线,当出现故障时,可直接排入水体.

〔2〕厂区内还应有给水管,生活水管,雨水管,消化气管管线.

3、高程布置

为了降低运行费用和使维护管理,污水在处理构筑物之间的流动以按重力流考虑为宜

厂内高程布置的主要特点是先确定最大构筑物的地面标高,然后根据水头损失,通过水力计算,递推出前后构筑物的各项控制标高.

水头损失包括：

〔1〕污水流经各处理构筑物的水头损失.

〔2〕污水流经连续前后两处理构筑物管渠〔包括配水设备〕的水头损失.

〔3〕污水流经设备的水头损失.

在对污水站污水处理流程布置时,应考虑下列事项：

〔1〕选择一条距离最厂,水头损失最大的流程进行水力计算.并在适当留有余地,以保证在任何情况下,处理系统都能够运行正常.

〔2〕计算水头损失时,一般应以近期最大流量〔或泵的最大出水量〕作为构筑物和管渠的设计流量.

〔3〕设置终点泵站的污水处理站,水力计算常以接纳处理后污水水体的最高水位作为起点,逆污水处理流程向上倒推计算,以使处理后污水在洪水季节也能自流排出,而泵需要的扬程则较小,运行费用也较低.但同时应考虑到构筑物的挖土深度不宜过大,以免土建投资过大和增加施工上的困难.还应考虑到因维修等原因需将池水放空而在高程上提出的要求.

〔4〕在作高程布置时还应注意污水流程和污泥流程的配合,尽量减少需抽升的污泥量.在决定污泥干化场、污泥浓缩〔湿污泥池〕、消化池等构筑物的高程时,应注意它们的污泥水能自动排入污水入流干管或其他构筑物的可能.

九、辅助建筑物：

污水处理厂的辅助建筑物有泵房,鼓风机房,办公室,集中控制室,水质分析化验室

变电所,存储间,其建筑面积按具体情况而定,辅助建筑物之间往返距离应短而方便,安全,变电所应设于耗电量大的构筑物附近,化验室应机器间和污泥干化场,以保证良好的工作条件,化验室应与处理构筑物保持适当距离,并应位于处理构筑物夏季主风向所在的上风中处.