煉油廠含油廢水處理工藝設計

1、畢業(yè)設計(論文)任務書題目：煉油廠含油廢水處理工藝設計Title:ProcessDesignofWastewaterContainingNitrile一、題目來源(在適宜的工程前劃()結合科研()結合生產(chǎn)實際(M自擬題目()其他二、設計(論文)要求,設計參數(shù)1設計依據(jù)?石油化工工業(yè)污染物排放標準?(GB31571-2021)?城鎮(zhèn)污水處理廣污染物排放標準?(GBl8918-2002)?城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)?(GB/Tl8920-2002)?城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)?(GB/Tl9923-2005)2設計水量Q=200t/h3進由水水質(zhì)污水進水水質(zhì)如表所示,單位：mg/L工程pH石

2、油類CODCrBOD5SSNH4-HS2-含油廢水6-9300-12005004005002520含油污水處理后到達?石油煉制工業(yè)污染物排放標準?水污染物排放要求.(GB-31570-2021)中的工程pH石油類CODCrBOD5SSNH4-HS2-揮發(fā)酚水質(zhì)6-93,050105050,50.3三、個人重點工作1、譯一篇外文資料2、撰寫設計說明書和計算書3、污水處理廠總平面布置和高程圖4、主要構筑物的剖面圖四、各階段工作進度安排及應完成的工作量2021.02.2703,12:進行畢業(yè)設計環(huán)節(jié),查閱資料,書寫開題報告.2021.03.1303,26:畢業(yè)設計開題,污水處理廠實習2021.03.

3、2704.30:設計工藝優(yōu)化選擇,構筑物設計計算.2021.05.0105.07:中期檢查.202105.0806.11:構筑物設計計算,用CAD畫圖,譯英文資料2021.06.1206.18:畢業(yè)設計修改、定稿,上交畢業(yè)設計.2021.06.1906.25:畢業(yè)設計評閱,準備辯論.2021.06.2606.27:論文辯論五、應閱讀的資料及主要參考文獻.1 .高俊發(fā)主編,污水處理廠工藝設計手冊,北京：化學工業(yè)出版社20032 .孫立平主編,污水處理新工藝與設計計算實例,科學出版社3 .高艷玲主編,污水生物處理新技術,中國材料工業(yè)出版社4,劉紅主編水處理工程設計,中國環(huán)境科學出版社,20035

4、.金兆豐主編,污水處理組合工藝及工程實例,北京：化學工藝出版社指導教師：教研室主任：學院系蓋章年月日年月日年月日本科生畢業(yè)設計論文須知：1 .認真學習理解?沈陽化工大學本科生畢業(yè)設計論文治理標準?2 .努力學習,刻苦鉆研,勇于實踐創(chuàng)新,保質(zhì)保量的完成任務書規(guī)定的內(nèi)容.3 .尊敬指導教師,虛心向指導教師請教.4 .獨立完成畢業(yè)設計論文任務,不得抄襲和弄虛作假.5 .要嚴格遵守紀律,服從領導,保護儀器設備,遵守操作規(guī)程和各項規(guī)章制度.6 .負責清掃實驗室、設計室衛(wèi)生,保證學習場所整潔、安靜.7 .根據(jù)任務書規(guī)定的工作進程認真填寫畢業(yè)設計論文工作手冊8 .畢業(yè)設計論文完成后,將任務書同畢業(yè)設計論文一

5、同交給指導教師摘要隨著工業(yè)進程的深入,工業(yè)化開展迅速,石油化工行業(yè)也得到了迅猛的開展.同時也帶了各種環(huán)境污染問題,煉油廢水排放量大,油類物質(zhì)濃度高,污染物成分復雜,直接排入自然水體或土壤對環(huán)境危害巨大,因此對煉油廠含有廢水進行處理與回用是及其必要的.本設計中煉油廠含油廢進水水質(zhì)情況：pH:6-9、石油類：300-1200mg/L、CODcr：500mg/L、BOD5：400mg/L、SS:500mg/L、NH4-N:25mg/L、S2-：20mg/L.根據(jù)煉油廠含油廢水的水量、水質(zhì)特點分析、結合當?shù)刈匀粭l件、排水標準要求等因素,進行工藝比擬及一系列參數(shù)論證,確定的工藝流程為：含油廢水一細格柵-

6、集水池-隔油罐-油水別離器一調(diào)節(jié)池一一級渦凹氣浮、二級溶氣氣浮-水解酸化-初沉池-A/O反響池一二沉池-臭氧消毒一出水.含油廢水通過細格柵后進入集水池,經(jīng)提升泵提升后進一次進入隔油池和油水別離器,去除大局部懸浮油,一級渦凹氣浮和二級溶氣氣浮能去除廢水中剩余的懸浮油和絕大局部分散油.水解酸化池能提升含油廢水的可生化性,為后續(xù)的A/O工藝提供較為穩(wěn)定的進水水質(zhì),A/O反響池由缺氧池和好氧池組成,具有良好的脫氨和降解有機物水平.經(jīng)二沉池沉淀和臭氧消毒后出水.污泥經(jīng)濃縮脫水后外運處置.方案預計的出水水質(zhì)各項指標：pH:6-9、石油類W3.0mg/LCODcr50mg/LBODs10mg/LSS50mg

7、/LNHNK5mg/LS2-0.5mg/L到達?石油煉制工業(yè)污染物排放標準?(GB-31570-2021)中的水污染物排放要求.方案預期石油類去除率為99%以上,CODCr去除率為90%以上、BOD5去除率為97.5%以上、SS去除率為90%以上、NH4-N去除率為80%以上、S2-的去除率為97.5%以上.該工藝對煉油廠含油廢水的處理具有良好的預期效果,與老工藝相比擬具有明顯得優(yōu)點,運行穩(wěn)定處理效果好,在煉油廢水的處理具有廣闊的應用前景.關鍵詞：含油廢水；隔油；A/O工藝AbstractWiththedeepeningoftheindustrialprocess,industrializat

8、ionhasdevelopedrapidly,andthepetrochemicalindustryhasalsodevelopedrapidly.Atthesametimewithavarietyofenvironmentalpollutionproblems,refinerywastewateremissions,oilysubstances,highconcentration,complexcompositionofpollutants,directlydischargedintonaturalwaterorsoilisveryharmfulfortheenvironment,sothe

9、refinerycontainingwastewatertreatmentandreuseisnecessaryand.Inthisdesign,thewaterqualityofoilywastewaterinrefineryis:pH:6-9,petroleum:300-1200mg/L,CODCr:500mg/L,BOD5:400mg/L,SS:500mg/L,NH4-N:25mg/L,S2-:20mg/L.Accordingtothecharacteristicsofwaterqualityofoilrefinerywastewater,analysis,combinedwiththe

10、localnaturalconditions,drainagestandardsandotherfactors,theprocessandaseriesofparameterargumentation,determiningthetechnologicalprocess:oilywastewatersum尸finegridisolationtankoqwaterseparatorregulationpoolleveltwo,CAFdissolvedairflotation,hydrolysisacidificationprimarysedimentationtankA/Oreactortwos

11、edimertankozonedisinfection.Oilywastewaterbythefinegridintothesump,theliftpumpliftingabackwardintotheoilseparationtankandoil-waterseparator,removemostofthesuspendedoil,acafandtwoDAFsuspensionoftheremainingoilinthewastewaterandthevastmajorityofdispersedoil.Thebiodegradabilityofthehydrolysisacidificat

12、ionpoolcanimprovethewaterqualityofoilywastewater,providemorestableforthesubsequentA/Oprocess,A/Oreactoriscomposedofanoxicandaerobicpool,withammoniaandorganicmatterdegradationabilityandgood.Aftertwosettlingtankprecipitationandozonedisinfection,effluent.Thesludgeistreatedbyconcentrationanddehydration.

13、Theeffluentwaterqualityindicatorsprojectexpected:pH:6-9,petroleum3.0mg/L,CODcr50mg/L,BODs10mg/L,SS50mg/L,NH4-N5mg/L,S2-0.5mg/L,toachieveindustrialpollutantemissionofpetroleumrefiningAnnotation(GB-31570-2021)requirementsinthedischargeofwaterpollutants.Theplanisexpectedtoremovemorethan99%ofpetroleum,C

14、ODcrremovalrateismorethan90%,BOD5removalrateismorethan97.5%,SSremovalrateismorethan90%,NH4-Nremovalrateismorethan80%,andSremovalrateismorethan97.5%.Treatmentofoilrefinerywastewaterbythisprocesshastheexpectedgoodresults,comparedwiththeoldprocesshasobviousadvantagesofstableoperation,goodtreatmenteffec

15、t,andhasbroadapplicationprospectsinthetreatmentofrefinerywastewater.Keywords:oilywastewater;oilseparation;A/Oprocess目錄第一章前言1第二章工藝設計要求32.1 含油廢水進水狀況32.1.1 污水來源及水量32.1.2 工程設計要求32.2 場址自然條件 工程地質(zhì)32.2.2 水文地質(zhì)32.2.3 地震烈度42.2.4 氣象條件4第三章煉油廠含油廢水處理工藝比擬選擇53.1 物理處理工藝 格柵53.1.3 氣浮63.1.4 沉淀池73.2 生化處理工藝7

16、.3.2.1 水解酸化73.2.2 生物法83.3 煉油廠含油廢水的消毒處理153.4 煉油廠含油廢水污泥處理.163.5 煉油廠含油廢水處理工藝確實定17第四章工藝構筑物設計計算及設備選型194.1 物理處理工藝設計計算.194.1.1 格柵渠 集水池214.1.3 隔油罐214.1.4 隔油沉淀池224.1.5 調(diào)節(jié)池244.1.6 二級氣浮244.2 二級生化處理工藝264.2.1 水解酸化池264.2.2 初沉池264.2.3 A/O工藝反響池304.2.4 二沉池364.2.5 臭氧消毒系統(tǒng)384.3 污泥處理工藝.394.3.1 污泥濃縮池.404.3.2 污泥脫水

17、間.42第五章某煉油廠含油廢水處理工程總體設計435.1 含油廢水處理工程平面布置圖.435.2 含油廢水處理工程高程設計.435.2.1 主要構筑物水頭損失43設計總結44參考文獻45致謝46附錄147第一章前言隨著我國現(xiàn)代化進程深入,對石油與石油衍生產(chǎn)品的使用量也越來越高.這樣促使了煉油行業(yè)的開展,截止2021年年底,我國煉油工業(yè)的年煉油水平達7.1億噸.同時也產(chǎn)生了大量的煉油廢水.由于煉油工業(yè)對新鮮水用量大,假設不對廢水進行處理與回用,廢水直接排到自然水體會對環(huán)境造成嚴重的危害,同時也會增加煉油本錢.因此對煉油廠含有廢水進行處理與回用是及其必要的.煉油廠煉油過程中的注水、水洗、汽提、冷凝

18、及油罐脫水的工藝流程中都有含有廢水產(chǎn)生.含油廢水所含的有機物種類復雜,其主要的污染物有油類物質(zhì)、硫化物、揮發(fā)酚類、氨氮和其他有毒有害物質(zhì),而且含油廢水的CODcr含量高.并含有較多難降解物質(zhì),因此,含油廢水的可生化性較低.煉油廠含油廢水的的特點有：煉油廠含油廢水排水量大.目前我國煉油行業(yè)1噸原油消耗新鮮水為0.5噸左右.煉油廠含油廢水中所含污染物種類復雜,含較多姓類及其衍生物,油類物質(zhì)、揮發(fā)酚類、硫化物、氨氮等構成其主要的污染物.其CODcr含量較高,并含有較多難降解物質(zhì).水質(zhì)的pH隨水量的變化,波動較大.煉油廠含油廢水的油類物質(zhì)油滴粒徑分布不均,油滴的粒徑介于1001000nm之間在水中易形

19、成乳化油,乳化油在水中能較為穩(wěn)定的存在,不易別離；當油滴粒徑超過1000nm時,呈懸浮狀,浮油可根據(jù)有何水的相對密度差進行別離.煉油廠含油廢水也存在著各種危害,如：煉油廠含油廢水直接排入自然水體,油類物質(zhì)會在水體外表形成連續(xù)的油膜,阻隔大氣與水體進行熱量和氣體交換,使水體富氧水平下降,同時水體中水生植物和藻類的光合作用也會受到影響,最終導致水體中溶解氧含量缺乏,水體水質(zhì)惡化,以致于魚類和水生生物不能存活.煉油廠含油廢水中的酚類、硫化物、難降解物質(zhì)等有毒有害物質(zhì)在水體中積累,危害水生生物和人類健康.煉油廠含有廢水進入土壤環(huán)境,油類物質(zhì)會吸附在土壤顆粒外表,堵塞土壤顆粒間的間隙,形成不透氣不透水的

20、油膜.改變了土壤內(nèi)部的環(huán)境,破壞土層團粒結構,影響土壤內(nèi)微生物的新陳代謝和土壤表植被作物的生長.煉油廠含油廢水排入市政排水管道時,對排水設備和市政污水處理廠都會造成影響.煉油廠含油廢水,水量大、含污染物種類復雜,直接排到環(huán)境中對環(huán)境危害十分大.因此需對煉油廠的含油廢水進行處理回用.第二章工藝設計要求2.1 含油廢水進水狀況2.1.1 污水來源及水量污水處理場污水來源為各生產(chǎn)裝置和生產(chǎn)輔助設施排放的污水.含油污水流量：200t/h0污水處理場工程設計進水水質(zhì)單位：mg/L工程PH石機CODcrBOD5SSNH4-HS2-濃度6-9300-120050040050025202.1.2 工程設計要求

21、煉油廠含油廢水經(jīng)處理后要到達?石油煉制工業(yè)污染物排放標注?(GB-3157O2021)中的水污染物排放要求.本工藝設計出水水質(zhì)如下,單位：mg/L工程PH石機CODCrBOD5SSNH4-HS2-濃度6-93.05010500.52.2 場址自然條件2.2.1 工程地質(zhì)從大范圍的廠區(qū)地質(zhì)看,地層縱向(南北向)變化較簡單,東西坡向變化較復雜,主要為第四紀沖積層,可分耕土層、砂質(zhì)粘土及粘土層、砂類層、基巖.2.2.2 水文地質(zhì)地下水位較高,為0.9-3.0米,在粘性土層壓力下使土壤處于飽和狀態(tài).從化學組成看,地下水屬酸性,有酸化侵蝕,應對根底建筑材料注意防腐.2.2.3 地震烈度按遼震烈字1982

22、004號文規(guī)定,該場地地震根本烈度為七度2.2.4氣象條件氣溫最熱月平均溫度極端最高溫度降雨量一日最大降雨量連續(xù)最大降雨量年平均降雨量氣壓最高絕對大氣壓最低絕對大氣壓年平均大氣壓相對濕度年平均相對濕度風全年主導風向積雪最大積雪深度最大凍土深度24.1C最冷月平均溫度-14C40.3C極端最低溫度-35.2C180.3mm228.9mm273.6mm777.42mPa728.53mPa754.26mPa65%東北年平均風速3.2m/s30.5cm最大積雪荷重45kg/m21.22第三章煉油廠含油廢水處理工藝比擬選擇3.1 物理處理工藝3.1.1 格柵格柵由一組平行的金屬柵條或者篩網(wǎng)制成,被安裝在

23、污水渠道、泵房給水井的進口處或者污水處理系統(tǒng)前的污水渠道中,用以污水中的懸浮物或漂浮物,如纖維、毛發(fā)、碎皮、木屑、果皮、蔬菜、塑料制品等,預防水泵、管道和后續(xù)處理單元中的機械設備被磨損或者堵塞,有利于后續(xù)處理單元的順利進行,同時還能減輕后續(xù)單元的的處理負荷.由一組金屬柵條組成的篩濾設備稱為格柵,有金屬濾網(wǎng)制成的篩濾設備稱為篩網(wǎng),兩者統(tǒng)稱為格柵.根據(jù)格柵柵條間的間隙,可將格柵分為粗格柵50100mm、中格柵1040mm、細格柵310mm.根據(jù)柵謂的清理方式,可分為人工精渣格柵和機械精渣格柵.考慮到煉油廠含油廢水中懸浮或漂浮污染物的尺寸較小,以及煉油廠含油廢水常伴有毒氣體逸出,為保證人員平安,本設

24、計選取的格柵類型為機械精渣細格柵,另有一臺人工精渣細格柵備用.3.1.2 隔油池煉油廠含油廢水中石油類物質(zhì)的去除效果直接關系到后續(xù)生物處理單元的處理效果.本設計通過隔油罐和油水別離器由隔油池組成進行油水別離.常用的隔油池有平流式隔油池、斜板式隔油池和平流一斜板組合式隔油池.具優(yōu)缺點和使用條件見表3-1.表3-1不向類型隔油池的比擬隔油油池類型優(yōu)點缺點適用條件隔油效果好布水不均適合各種規(guī)模平流式耐沖擊負荷采用刮泥機操作復雜的污水處理廠施工簡單不能連續(xù)排泥,工作量大隔油效果好斜板易堵塞,增加了外表沖洗設備適合中、小型污斜板式水力負何大不宜作為初次隔油設施水處理廠占地面積小隔油效果好池子深度小同,施

25、工較為復雜適用于對水質(zhì)組合式水力負何大操作較復雜要求較高的處耐沖擊負荷理廠本設計選取隔油池類型為平流-斜板組合式隔油池.3.1.3 氣浮氣浮又稱為浮選是固液別離或液液別離的一種技術.其工作原理是向水中通入大量的微小氣泡,使其與廢水中密度接近于水的固體或液體污染物微粒粘附,形成密度小于水的氣浮體,在浮力的作用下,上浮至水面形成浮渣,從而完成固液別離或液液別離.氣浮法處理煉油廠含油廢水,處理量大,處理效果好,廣泛用于煉油廠含油廢水的處理.本設計采用二級氣浮,即一級渦凹氣浮、二級局部回流溶氣氣浮,對煉油廠含油廢水進行氣浮除油.渦凹氣浮屬于散氣氣浮,工作原理是利用渦凹氣浮機將空氣輸送到氣浮池底部,高速

26、轉(zhuǎn)動的散氣葉輪在水中形成一個真空區(qū),空氣填補真空區(qū)域,產(chǎn)生微氣泡,并以螺旋形上升至水面.進過預處理后的含油廢水進入渦凹氣浮池的小型充氣段,與微氣泡充分混合,微氣泡與水中油類物質(zhì)和絮體相互粘附形成密度小于水的浮體,浮體迅速上浮至水面,刮渣機將水面浮渣刮至集渣槽內(nèi),從而完成固液別離和液液別離.溶氣氣浮是目前使用最為廣泛的一種氣浮方法,其工作原理是空氣在加壓條件下溶于水中,經(jīng)溶氣釋放器減壓后釋放,把溶解的過飽和空氣以微氣泡的形式釋放出來.本設計中采用的溶氣氣浮為局部回流溶氣氣浮,即將局部出水進行回流加壓,加壓回流的溶氣廢水在接觸室內(nèi)被釋放,形成微小氣泡,微氣泡與含油廢水中的油類物質(zhì)和絮體接觸相互粘附

27、在一起,形成比重小于水的浮體,浮體上升至水面后通過刮泥機將浮渣刮至集渣內(nèi),完成固液、液液別離.3.1.4 沉淀池沉淀池是水處理工藝流程中最重要,應用最為廣泛的構筑物之一.根據(jù)在污水處理流程中的的位置不同,沉淀池可分為沉砂池、初沉池、二沉池和污泥濃縮池等.污水處理廠常用的沉淀池形式有：平流式沉淀池、豎流式沉淀池、輻流式沉淀池、斜板管沉淀池.各類型的沉淀池的優(yōu)缺點及適用范圍見表3-2o表3-2各類型沉淀池的比擬優(yōu)點缺點適用范圍沉淀效果好布水不易均勻平流式對沖擊負荷和溫度變化適應水平強施工簡單采用多斗排泥時,每個泥斗需單設排泥管各自排泥,操作量大適用于大、中、小型污水處理平囿結構緊湊采用機械排泥是,

28、設備復排泥設施已趨于/E型雜,對施工質(zhì)量要求較局池子深度大,施工困難豎流式排泥方便、治理簡單占地面積小對沖擊負荷和溫度變化適應水平較差池于小宜過大,否那么導致布水不均適用于小型污水處理廠輻流式多為機械排泥、運行穩(wěn)定、治理簡單機械排泥設備復雜,對施工適用于大、中型排泥設施已定型化質(zhì)里要求較局污水處理廠斜板管式沉淀效果好占地面積小水力負荷局斜板管易堵塞,需外表沖洗設備/、宜作為初沉池適用于中、小型污水處理廠本設計中初沉池選用平流式沉淀池,二沉池選用輻流式沉淀池.3.2 生化處理工藝3.2.1 水解酸化本設水解酸化作為有效改善廢水可生化性的工藝在水處理工程中得到廣泛應用計中設置完全混合式水解酸化池,

29、在厭氧條件下利用厭氧菌水解酸化作用,將煉油廠含油廢水中的高分子有機物降解成小分子有機物,局部難降解物質(zhì)也會被降解成可生物降解的小分子有機物,從而改善了煉油廠含油廢水的可生化性,提升了含油廢水的處理效果.3.2.2 生物法生物法用于處理含油廢水,主要去除含有廢水中的BOD5、氨氮類物質(zhì),在目前煉油廠水處理工藝中主要應用的生物法有：活性污泥處理工藝,如傳統(tǒng)活性污泥法工藝、序批式活性污泥法工藝SBR工藝、氧化溝工藝、吸附一一生物降解活性污泥工藝系統(tǒng)、A2/O法同步脫氮除磷工藝、缺氧一好氧活性污泥脫氮工藝A/O法脫氮工藝；生物膜法,如生物濾床法、生物接觸氧化法、曝氣生物濾池法BAF.1 .含油廢水活性

30、污泥處理工藝傳統(tǒng)活性污泥法工藝傳統(tǒng)活性污泥法工藝是活性污泥工藝系統(tǒng)中最根底的工藝流程,該工藝由活性污泥反響器一一曝氣池和二沉池組成見圖3-1,是早期污水處理并沿用至今的工藝流程.圖3-1傳統(tǒng)活性污泥法工藝流程圖傳統(tǒng)活性污泥法工藝的特點：傳統(tǒng)活性污泥法工藝對一般城市污水具有較好的的處理效果,BOD5的去除率一般能到達90%以上,較適用于處理凈化程度和穩(wěn)定程度較高的污水.污水中的有機物在曝氣中經(jīng)歷了個完整的降解過程,即被吸附和被降解.活性污泥有經(jīng)歷了完整的生長期,即從池首端的對數(shù)增長期到池子中部的減速增長期,最后到池子末端的內(nèi)源呼吸期.回流的活性污泥根本處于內(nèi)源呼吸期.污水中有機物濃度隨池長逐漸降

31、低,需氧速率也隨池長逐漸降低.因而,在曝氣池前段混合液中溶解氧量濃度較低,甚至可能出現(xiàn)含氧量缺乏的情況,溶解氧隨著池長逐漸增加,在曝氣池末端溶解氧可能到達2mg/l.傳統(tǒng)活性污泥法在含油廢水的處理中也等到廣泛的應用.但是傳統(tǒng)活性污泥法工藝存在著以下幾個問題：曝氣池首端有機物負荷較高、導致好氧速率高,為預防缺氧的問題,進水有機物負荷不能過高；由于活性污泥的耗氧速率沿池長是變化的,因而供氧速率很難與耗氧速率相吻合,在曝氣池前段可能出現(xiàn)供氧缺乏的情況,在曝氣池后段又可能出現(xiàn)供氧過剩的情況；曝氣池容積大、占地面積大、基建費用高；對進水水質(zhì)、水量變化的適應水平較差.針對傳統(tǒng)活性污泥法工藝存在的問題演變出

32、了漸減曝氣活性污泥法和分段進水活性污泥法等工藝.序批式活性污泥工藝SBR工藝序批式活性污泥法工藝SBR工藝是經(jīng)傳統(tǒng)活性污泥法改進后開發(fā)出來的工藝系統(tǒng).SBR工藝是將原污水、有機物降解反響、活性污泥沉淀的泥水別離、處理水排放等各項污水處理工程集中在同一個SBR工藝反響器內(nèi)完成.SBR工藝在運行上的主要特征是序列間歇式操作,序列間歇式操作包含兩層含義.第一層含義是,運行操作在空間上是按序排列的間歇式,即污水是按序排列進入每一個SBR反響器SBR工藝中至少要設置2個過多個SBR反響；第二層含義是,SBR工藝流程的運行操作在時間上也是按序排列的間歇式,即每一個SBR反響器應根據(jù)進水、反響、沉淀、排水、

33、待機這5個階段運行見圖3-2o圖3-2SBR反響器一個周期的運行操作SBR工藝系統(tǒng)的主要優(yōu)點是：由于SBR工藝系統(tǒng)無需設置二沉池、污泥回流系統(tǒng)和相關的各種設備,因此SBR工藝系統(tǒng)流程相對于傳統(tǒng)活性污泥法得到了顯著的簡化,基建和維護運行費用較低；通過對SBR工藝系統(tǒng)的不同操作可以進行不同方式的運行,具備到達不同的處理目的的水平,并具有良好的脫氮除磷效果；SBR工藝系統(tǒng)是目前公認的最不易發(fā)生污泥膨脹的工藝,本身具備良好的抑制活性污泥膨脹的條件；SBR工藝系統(tǒng)同樣具備強大的耐沖擊負荷水平以及處理高濃度有機廢水和有毒廢水的水平.但SBR工藝系統(tǒng)同樣存在這以下幾個缺點：反響器的容積利用率比擬低；限制系統(tǒng)

34、較為復雜,對運行維護要求較高；污水流量不均,排水時水頭損失較大,與后續(xù)處理單元協(xié)調(diào)較為困難；不適用于大型的污水處理廠.氧化溝活性污泥工藝氧化溝工藝是活性污泥工藝系統(tǒng)的一個變形.由于該工藝的活性污泥反響器外表上呈環(huán)狀溝渠形,因而得名氧化溝.污水與活性污泥的完全混合液在環(huán)狀溝渠內(nèi)連續(xù)曝氣不停地循環(huán)流動,故又被稱為循環(huán)曝氣池.氧化溝工藝系統(tǒng)采用間歇的運作方式,將有機污染物的降解、泥水別離、污泥穩(wěn)定等反響進程全部集中在同一個反響器內(nèi),氧化溝工藝系統(tǒng)污水處理效果優(yōu)異,BOD5去除率能高達97%.氧化溝工藝系統(tǒng)的技術特點：在工藝方面的特征是工藝流程簡單,運行操作靈活性強,污水處理后出水質(zhì)穩(wěn)定,處理效果優(yōu)異

35、；在結構方面,氧化溝一般呈環(huán)狀溝渠形,平面多為橢圓或圓形,構筑物結構比擬簡單.吸附一一生物降解活性污泥工藝A-B工藝吸附一一生物降解活性污泥工藝系統(tǒng),是20世紀70年代中期開發(fā)出來的活性污泥水處理的新工藝,新技術.該工藝系統(tǒng)的根本工藝流程見圖3-圖3-3A-B工藝系統(tǒng)的工藝流程圖其中A段吸附池對水中污染物的去除主要依靠生物污泥的吸附作用.某些重金屬和難降解物質(zhì)都能通過A段的吸附作用得到一定的去除,在一定程度上減輕了B段的負荷.B段曝氣池那么對污染物進行進一步的生物降解,使出水得到排放水質(zhì)要求.A-B工藝系統(tǒng)具有一定程度上的脫氮除磷的凈化系統(tǒng),但根據(jù)運行數(shù)據(jù)證實,脫氮除磷的效果并不能到達標準要求

36、,需對A-B工藝系統(tǒng)進行改進或增建才能夠取得良好的脫氮除磷效果.A-B工藝系統(tǒng)具有較強的穩(wěn)定性,耐沖擊負荷,對進水的水量與水質(zhì)具有很強的適應水平.但基建費用較高,污泥產(chǎn)量較大.A2/O法同步脫氮除磷工藝A2/O法同步脫氮除磷工藝,是Anaerobic-Anoxic-Oxic的首字母簡稱,即厭氧一缺氧一好氧法.A2/O法同步脫氮除磷工藝流程見圖3-4o回流混合液學I厭氧池注跳軾池一好氧池|一沉淀池包農(nóng)回流污泥回流污泥圖3-4A2/O法同步脫氮除磷工藝流程在A2/O法同步脫氮除磷工藝流程中,原污水和從沉淀池排出來的含磷回流污泥同時進入?yún)捬醴错懫?除磷菌在厭氧反響器中發(fā)生的是釋放磷和攝取有機物,同時

37、部分有機物進行氨化.混合液從厭氧池進入缺氧池,缺氧池的首要功能是脫氮,硝態(tài)氮來源于好氧池的回流混合液,通過內(nèi)循環(huán)輸送的回流混合液一般為原污水流量的2倍.混合液從缺氧池進入好氧池,去除BOD的生物降解過程、硝化和除磷菌吸收磷的反響均在好氧池內(nèi)進行.沉淀池主要進行泥水別離,污泥一局部回流,一局部最為剩余污泥排除,除磷通過排除剩余污泥來完成.沉淀池上精液作為出水排出,或進入下一級水處理單元.A2/O法同步脫氮除磷工藝系統(tǒng)的優(yōu)點：A2/O法本工藝系統(tǒng)被稱為最簡單的同步脫氮除磷工藝,總水力停留時間小于其他同類型工藝；由于污水經(jīng)過在厭氧、缺氧、好氧過程,絲狀菌無法大量繁殖,污泥沉降性好,不用擔憂發(fā)生污泥膨

38、脹；在整個運行過程中無需加藥,運行費用低；污泥含磷濃度高,具有較高的肥效.同時A2/O法同步脫氮除磷工藝系統(tǒng)也存在著以下幾點缺乏：脫氮除磷效果難以通過后期運行得到進一步提升；沉淀池中要保持一定濃度的溶解氧,并減小停留時間以預防污泥在厭氧狀態(tài)下發(fā)生釋放磷的現(xiàn)象,但溶解氧濃度不能過高,以預防消化液回流到缺氧池對其產(chǎn)生影響；構筑物較多,基建費用高,運行治理維護復雜.缺氧一好氧活性污泥法脫氮工藝A/O法脫氮工藝A/O法脫氮工藝,于20世紀80年代初開發(fā)出來至今,已成為采用較為廣泛的脫氮工藝.A/O法脫氮工藝流程見圖3-5.污泥回流剩余污泥圖3-5A/O法脫氮工藝流程圖如圖3-5所示,原污水和回流污泥同

39、時進入缺氧池,在缺氧池中反硝化菌以污水中的有機物作為碳源,以內(nèi)循環(huán)回流液中的硝酸鹽作為電子受體,將硝態(tài)氮復原成氮氣,在這個過程中無需外加碳源.反硝化過程消耗了污水中一局部有機物,減輕了好氧池的有機負荷,同時也減少了好氧池的耗氧量；反硝化菌對某些難降解有機物也具有一定的去除效果；反硝化反響產(chǎn)生的堿度可以補充消化反響消耗的局部堿度,所以,當處理的廢水中含氮量不高時可以不需投堿調(diào)節(jié)堿度.缺氧池后面的好氧池,作為硝化反響反響器的同時進去一步去除缺氧池中殘留的有機污染物,提升出水水質(zhì),而且不需要后續(xù)增設曝氣池.綜上,A/O法脫氮工藝優(yōu)點是流程簡單,構筑物少,無需外加碳源,因而工程建設費用和運行費用較低.

40、但是,由于好氧池出水中含有一定濃度的硝酸鹽,如果二沉池運行不當,在而二沉池中可能會發(fā)生反硝化反響,使污泥上浮,導致污泥流失,出水水質(zhì)惡化.2 .含油廢水生物膜法生物濾床法生物濾池是生物膜反響器的最原始形式,至今已經(jīng)有100多年的開展歷史.在生物濾池中,原污水通過布水器均勻分布到濾池外表,一局部被吸附在濾料的外表,形成薄膜狀的附著水層,另一局部滲流過濾料,形成流動水層,最后到達排水系統(tǒng).污水通過生物濾床時,濾料截留原污水中的懸浮物、吸附原污水中的膠體和溶解性有機污染物,微生物利用吸附的有機物污染物生長繁殖.生物膜對污水中的有機物進行吸附氧化,生物膜上的微生物攝取污水中的有機物作為養(yǎng)料進行生長繁殖

41、,從而到達凈化污水的目的.污水在微生物膜中的凈化過程包括：污水中的傳質(zhì)過程、氧的擴散與吸收、有機物的分解和微生物的新陳代謝過程.在這些過程的共同作用下,水質(zhì)得以凈化.目前有不少生物濾池應用于煉油廠含有廢水的處理,生物濾池具有占地面積少,操作簡單,運行穩(wěn)定,處理效果好,產(chǎn)泥量少；但生物濾池的填料安裝和維護復雜,易堵塞0生物接觸氧化法生物接觸氧化法又稱為浸沒式生物濾池,是有生物濾池與接觸氧化曝氣池共同演變而來.在生物接觸氧化池中進行曝氣,污水浸沒池中全部濾料,與濾料上的生物膜廣泛接觸.和生物濾池去除有機污染物的機理相似,原污水與生物膜接觸的中過程中,有機污染物被生物膜上的微生物吸附,氧化分解進行生

42、長繁殖,從而到達凈化污水的目的.生物接觸氧化法介于活性污泥法與生物濾池法之間,在某種意義上具有活性污泥法和生物濾池法的兩個者的優(yōu)點,廣泛的應用于市政污水和各種工業(yè)廢水的處理.在煉油廠含油廢水的處理中,生物濾池具備以下幾個優(yōu)點：生物接觸氧化池具備很高的容積負荷,處理效果良好,占地少；無需污泥回流,也不會出現(xiàn)污泥膨脹的問題,操作、運行、治理方便；對水質(zhì)水量具有較強的適應水平,產(chǎn)泥量低,而且污泥顆粒較大易于沉淀.但同時也存在以下幾點缺乏,如有機污染物的去除效率不如活性污泥法,填料已發(fā)生堵塞；布水、曝氣不均可能造成生物接觸氧化池內(nèi)形成局部死角,影響出水水質(zhì).曝氣生物濾池法曝氣生物濾池(BAF,Biol

43、ogicalAeratedFilter)又稱淹沒式曝氣生物濾池,與活性污泥法相比曝氣生物濾池填料上的生物量得到大大的提升,MLVSS值可以到達800023000mg/l.曝氣生物濾池填料多采用粒狀的陶粒、石英砂、無煙煤、膨脹巖片等,在填料外表和內(nèi)部都生長著微生物膜.在運行過程中,對濾池進行曝氣,原污水經(jīng)過填料層,通過吸附作用,與生物膜接觸,生物膜上的微生物污水中的有機污染物進行新陳代謝凈化污水,同時,填料層生物膜也起到了過濾的作用截留原污水中的懸浮物質(zhì),并保證了脫落的生物膜不會隨水流出.曝氣生物濾池運行一段時間后,水頭損失會增加,利用處理后的出水對曝氣生物濾池進行反沖洗,從而釋放截留的懸浮物,

44、并起到了更新生物膜和排除剩余污泥的作用.曝氣生物濾池法在煉油廠含油廢水的處理中也得到了較廣泛的應用,由于該工藝具有以下優(yōu)點：容積負荷較高,污水處理水平強,耐沖擊負荷能強；掛膜容易,啟動快；占地面積小,基建費用低；自動化限制,運行治理方便.但曝氣生物濾池對原污水SS要求交嚴格,一般進水的SS不宜超過100mg/L,最好限制在60mg/L以下；濾池水頭損失較大,運行周期較短,反沖洗頻繁；產(chǎn)生的污泥穩(wěn)定性差,對污泥的進一步處理較難.3.3 煉油廠含油廢水的消毒處理煉油廠含油廢水經(jīng)一級處理和二級處理后,雖然水質(zhì)得到較好的改善,但是細菌的絕對值仍然比擬大,并可能含有致病菌,如病原菌、原生動物的抱子和包裹

45、、蠕蟲及病毒等,因此在將處理后的出水排入自然水體之前應進行消毒.目前應用較為廣泛的消毒方法有：液氯法、漂白粉法、臭氧法、次氯酸鈉法、氯片法和紫外消毒法.各種消毒方法比擬見表3-3.表3-3消毒方法的比擬消毒方法適用范圍液氯消毒效果可靠,投配設備簡單,藥劑投加量準確,藥劑廉價液氯氯化形成的余氯及某些含氯化合物在低濃度時對水生生物有害.當廢水中工業(yè)廢水含量較高時,氯化容易生成致癌化合物.適用于大、中型污水處理廠漂白粉藥物投加簡單、價格便向液氯消毒的缺點外,還有藥物投加量不準適用于消毒要求不高或間斷投加的小型污確,溶解配制不便捷,體力勞動較大臭氧消毒效果高,并能進一步氧化分解污水中的有機物、色、嗅等

46、,污投資大,本錢高,設備適用于出水水質(zhì)、衛(wèi)生水的pH好溫度對消毒治理復雜要求較局的污水處理影晌較小,而且沒啟后毒宿害的副產(chǎn)物產(chǎn)生.次氯酸鈉用海水和一定濃度的鹽水,可以在污水處理廠就地進行電解制備消毒齊IJ需要專用次氯酸鈉電解設備和投放設備適用于遙遠地區(qū),采購消毒劑不方便的小型污水處理廠氯片設備簡單,治理方便,只需定期清理消毒器內(nèi)的殘渣、補充氯片,要用特質(zhì)氯片和專用設備,消毒水量小適用于醫(yī)院、生物制品廢水處理的小型處理基建費用低紫外線利用紫外線照射和氯化共同作用的物理化學方法具有較高的消毒效果紫外線不具有剩余消毒水平,當處理水離開反響器后,在光復活的機制卜杲些微生物會復活適用于小型污水處理廠續(xù)表

47、經(jīng)過多各個消毒方案的比擬,和對本設計任務的適用性分析,本設計選取的是臭氧消毒方案.3.4 煉油廠含油廢水污泥處理整個含油廢水處理工藝中,產(chǎn)生的污泥和浮渣含水率在97%以上,污泥體積非常大,且呈流動狀對后續(xù)的處理較為麻煩,需要對污泥進行脫水后,進行進一步處理.各個處理單元產(chǎn)生的污泥、浮渣排入污泥濃縮池,本設計采用重力濃縮的方式對污泥進行濃縮.通過濃縮池濃縮后,污泥的含水率下降到95%左右,通過污泥泵將污泥送至離心污泥脫水機進行脫水,脫水后的泥餅含水率為70%左右,此時污泥呈固狀,且體積為原體積的1/20-1/30,有利于運輸和最終的處置.污泥濃縮池上精液和離心脫水機的濾液回流至調(diào)節(jié)池.3.5 煉

48、油廠含油廢水處理工藝確實定根據(jù)煉油廠含油廢水的特點和出水要求,本設計采用的工藝流程見圖3-6圖3-6煉油廠含油廢水處理工藝流程圖煉油廠含油廢水,通過格柵,截留污水中的漂浮物和較大塊懸浮物,進入集水池,保證后續(xù)污水處理系統(tǒng)的正常運行.集水池中的水通過提升泵,提升至隔油罐,在隔油罐內(nèi)含油廢水自上而下緩慢流動,由于油水密度的差異,可以去除含油廢水中大局部浮油和分散油,油類浮至水面通過集油槽排除.含油廢水進入油水別離器,在油水別離器中可以去除直徑為60pm的油粒.隔油罐和油水別離器別離出來的浮油通過集油槽統(tǒng)一排入浮油回收設備.廢水進入調(diào)節(jié)池,將高濃度和低濃度的含油廢水進行混合,使水量與水質(zhì)到達均一,穩(wěn)

49、定的水量和水質(zhì)有利于后續(xù)處理單元的穩(wěn)定運行.調(diào)節(jié)池內(nèi)的廢水經(jīng)提升泵提升進入二級氣浮單元,即一級渦凹氣浮池、二級局部回流溶氣氣浮池,通過二級氣浮,含油廢水的油類物質(zhì)含量可到達排放要求.隨后污水進入水解酸化池,將煉油廠含油廢水中的高分子有機物降解成小分子有機物,局部難降解物質(zhì)也會被降解成可生物降解的小分子有機物,從而改善了煉油廠含油廢水的可生化性,提升了含油廢水的處理效果.經(jīng)初沉池沉淀后,污水進入A/O反響池,回流污泥也同時進入缺氧池,在缺氧池中反硝化菌以污水中的有機物作為碳源,以內(nèi)循環(huán)回流液中的硝酸鹽作為電子受體,將硝態(tài)氮復原成氮氣；反硝化菌對某些難降解有機物也具有一定的去除效果；缺氧池后面的好

50、氧池,作為硝化反響反響器的同時進去一步去除缺氧池中殘留的有機污染物,提升出水水質(zhì).經(jīng)A/O反響池處理后的污水,進入二沉池,二沉池出水經(jīng)過臭氧消毒后排入自然水體.氣浮池、初沉池及二沉池排除的浮渣污泥進入污泥濃縮池,經(jīng)脫水后外運至相關部門妥善處理.第四章構筑物設計計算及設備選型4.1 物理處理工藝設計計算4.1.1 格柵渠格柵的作用是截留含油廢水中的較大的懸浮物和漂浮物,保證后續(xù)處理單元的正常穩(wěn)定運行.由于含油廢水水量較小,水中油類物質(zhì)含量較高,因此本設計選用機械格柵配備一臺,另配備一臺人工格柵備用.1 .設計計算Qmaxsin柵條間隙數(shù)n(個)(4-1)n柵條間隙數(shù),個；Qmax廢水最大設汁流量

51、,m3/s;O-格柵的安裝傾角,取值a=700；b柵條間隙,m,取值b=0.01m；h柵前水深,m,取值h=0.4m；v過柵流速,m/s,設計取值產(chǎn)0.6m/s.那么柵條間隙數(shù)為：QmaxvSin-a0.06vSin700n=24bhv0.01X0.4X0.6本設計取柵條寬度：S=10mm=0.01m那么格柵寬度：B=S(n-1)+bn=0.1(24-1)+0.01X24+2X0.1=0.47m格柵寬度取整數(shù),那么B=500mm.格柵槽寬度Bi取格柵邊框?qū)挾?A=100mm,那么：B1=B+2A=500+200=700mm通過格柵的水頭損失本設計柵條斷面為銳邊矩形,那么(4-2)(4-3)(4

52、-4)h1=h0k2h0=-sina.6鏟3式中：h1設計水頭損失,m；h0計算水頭損失,m；g重力加速度,g=9.8m/s2;k系數(shù),格柵受污染物堵塞時水頭損失增大的倍數(shù),一般取k=3；:-阻力系數(shù),與柵條斷面形狀有關,按?給水排水設計手冊?提供的計算公式和相關系數(shù)計算；B形狀系數(shù),本設計柵條斷面為銳邊矩形,那么B=2.42;那么通過格柵的水頭損失:hiBS)3k?sin=2.42(b2g40.0130.01)0.622X9.8X3Xsin70o=0.125m柵后槽總高度H=h+h1+h2式中：H柵后槽總高度,m；h2柵前渠道超高,m,本設計取h2=0.3m那么：H=h+hi+h2=0.4+

53、0.125+0.3=0.825m柵槽總長度本設計取格柵槽總長度L=6m.4.1.2 集水池集水池設計結果見表4-1.表4-1集水池設計結果表結構地下鋼碎結構數(shù)量1座尺寸長魂加=10x10X6m容積V總=600m3,V有效=500m3停留時間2.5h集水池一級提升泵選用ZW80-65-20,配置3臺,2用1備.4.1.3 隔油罐隔油罐可去除含油廢水中的大局部浮油和分散油,在隔油罐中含油廢水自上而下緩慢流動,由于油和水的密度不同,油類物質(zhì)上浮至水面,經(jīng)集油罐收集后排除.為到達良好的除油效果,含油廢水一般在隔油罐內(nèi)停留時間較長,同時還起到了調(diào)節(jié)均化水質(zhì)的作用.隔油罐設計選型結果見表4-2.表4-2隔

54、油罐設計選型結果表工程設計結果12X15m材料隔油罐碳鋼,內(nèi)外防腐數(shù)量1個V總=1600m3,V有效=1500m3旋流除油器型號：XHF-200數(shù)量：1座處理水平：200m3/h規(guī)格：40型號6X7m入材料碳鋼,內(nèi)外防腐集油罐j日數(shù)量1個容積V總=176m3型號G40-1污油泵必曰2臺,1備1用數(shù)量斜板填料總面積：100m2安裝角度：60續(xù)表4.1.4隔油沉淀池設計計算平流隔油池過水斷面面積Ac(m2):QAc二嬴(4-5)式中:Ac隔油池過水斷面面積,m2;Q含油廢水流量,m3/h；n平流隔油池格數(shù),本設計取n=4；v平流隔油池中廢水水平流速,mm/s;本設計取平流隔油池的設計水平流速為v=4mm