第六講石化石油三廠污水回用工程

撫順石化分公司石油三廠污水回用工程大連理工大學(xué)環(huán)境工程研究設(shè)計(jì)所一、工程概述

撫順石化分公司石油三廠污水回用項(xiàng)目，是石油三廠的技改項(xiàng)目。該項(xiàng)目的目的是為了解決已有及新建裝置的新鮮水不足的問(wèn)題，同時(shí)也為了減少污水排放量，降低排放費(fèi)用和生產(chǎn)成本，內(nèi)容是在水凈化車(chē)間新建一套規(guī)模150t/h的污水回用裝置，將水凈化車(chē)間原污水處理裝置達(dá)標(biāo)排放污水進(jìn)行深度處理，以達(dá)到煤油生間裝置的循環(huán)補(bǔ)充水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。出水接到水凈化車(chē)間至廠北水源供水管線上。二、設(shè)計(jì)范圍

對(duì)污水回用裝置進(jìn)行設(shè)備、工藝管線、電氣自控等的采購(gòu)、安裝及試車(chē)調(diào)試；污水回用工程裝置建在水凈化車(chē)間東部，原水為水凈化車(chē)間污水處理裝置達(dá)標(biāo)排放污水；回用水管接到水凈化車(chē)間至廠北水源供水管線上；廠內(nèi)將回用水管線與現(xiàn)有的中心循環(huán)水場(chǎng)管線連接。

三、設(shè)計(jì)依據(jù)

1、撫順石化分公司石油三廠污水回用裝置可行性研究報(bào)告；

2、撫順石化分公司石油三廠污水回用工程總承包邀請(qǐng)函；

3、撫順石化分公司石油三廠污水回用工程項(xiàng)目技術(shù)附件；

4、甲方提供的現(xiàn)有水處理裝置及水質(zhì)、水量要求；

5、《城市污水回用設(shè)計(jì)規(guī)范》CECS61-94

6、《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ14-87

7、《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ15-88

8、《給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ69-84

9、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GBJ9-87四、設(shè)計(jì)原則

1、本著工藝先進(jìn)、處理效率高、運(yùn)行成本低、管理維護(hù)簡(jiǎn)便的原則，選擇最

佳的處理工藝，保證出水水質(zhì)良好，保證供水安全。

2、本著經(jīng)濟(jì)合理、美觀實(shí)用的原則，對(duì)原有設(shè)施能利用的盡可能利用，并保

證原有結(jié)構(gòu)的安全、穩(wěn)定，與新建設(shè)施相諧調(diào)。

五、設(shè)計(jì)水量水質(zhì)

設(shè)計(jì)回用水量：150t/h

實(shí)際操作彈性：50－110％

年操作時(shí)間：8400小時(shí)

原水來(lái)源為水凈化車(chē)間污水處理裝置處理后達(dá)標(biāo)排放的污水，原水水質(zhì)和回用水指標(biāo)見(jiàn)下表。序號(hào)項(xiàng)目單位污水場(chǎng)外排水質(zhì)指標(biāo)回用水指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)1石油mg/L≤10＜0.5GB/T16488-19962COD(Mn法)mg/L≤100≤3(Mn法)中石化《冷卻水分析和試驗(yàn)方法》3NH3-Nmg/L≤28＜3GB7478-87GB7479-874BODmg/L≤60GB7488-875硫化物mg/L≤1.35GB/T16489-19966懸浮物mg/L≤150＜5GB119017氰化物mg/L≤0.003GB7486-878pH6-97-8中石化《冷卻水分析和試驗(yàn)方法》9Ca2+mg/L50中石化《冷卻水分析和試驗(yàn)方法》10電導(dǎo)率μS/cm490≤300中石化《冷卻水分析和試驗(yàn)方法》11濁度mg/L65＜5中石化《冷卻水分析和試驗(yàn)方法》12堿度mmol/L3.0≤1.5中石化《冷卻水分析和試驗(yàn)方法》13總硬度mg/L205≤300中石化《冷卻水分析和試驗(yàn)方法》14Na+mg/L36≤30SS－22－1－8415K+mg/L3.7≤25中石化《冷卻水分析和試驗(yàn)方法》16C1-mg/l≤40中石化《冷卻水分析和試驗(yàn)方法》17細(xì)菌總數(shù)個(gè)/ml＜1×105中石化《冷卻水分析和試驗(yàn)方法》18揮發(fā)酚mg/L≤0.5GB7490-872003年6月水質(zhì)情況總排水CODcr監(jiān)測(cè)結(jié)果總排水石油含量監(jiān)測(cè)結(jié)果總排水氨氮含量監(jiān)測(cè)結(jié)果

六、污水回用工藝方案的選擇與確定

作為循環(huán)補(bǔ)充水的關(guān)鍵是避免在回用過(guò)程中形成生物垢和化學(xué)垢。避免化學(xué)垢形成就要求回用水硬度低，即鈣、鎂離子被有效地去除，從而暫時(shí)硬度和永久硬度減少發(fā)生；避免生物垢的關(guān)鍵在于將被處理水中可生物降解物質(zhì)有效去除，從而減少異養(yǎng)菌繁殖的有效基質(zhì)，阻止微生物在回用系統(tǒng)中繁殖。撫順石化分公司石油三廠原有二級(jí)處理工藝生化系統(tǒng)中水力停留時(shí)間僅為4小時(shí)，我們進(jìn)行了約一個(gè)月時(shí)間的測(cè)試分析發(fā)現(xiàn)，其二級(jí)處理系統(tǒng)二沉池出水（即深度處理系統(tǒng)進(jìn)水）中仍含有一定量的可生物降解物質(zhì)。

根據(jù)上述進(jìn)水水質(zhì)的特點(diǎn)及要求達(dá)到的循環(huán)補(bǔ)充水水質(zhì)指標(biāo)，確定“生化處理＋膜分離”二級(jí)工藝作為深度處理的主體工藝，即首先采用生物移動(dòng)床反應(yīng)器（MBBR）進(jìn)行生化處理，使污水中氨氮及有機(jī)物得到進(jìn)一步降解。然后在生化處理的基礎(chǔ)上，先經(jīng)過(guò)石英砂兩級(jí)砂濾對(duì)水中夾帶的少量SS和污泥碎片進(jìn)行截流后，部分水直接進(jìn)行回用，其余部分經(jīng)活性炭吸附后進(jìn)入反滲透裝置進(jìn)行進(jìn)一步的處理以脫除其中的鹽類(lèi)物質(zhì)，而后再進(jìn)入回用水池，以使回用水整體含鹽指標(biāo)得到控制。七、工藝流程簡(jiǎn)圖二級(jí)處理出水提升水池生物移動(dòng)床斜板沉淀池中間水池多層過(guò)濾器無(wú)閥濾池活性炭過(guò)濾罐回用水池反滲透系統(tǒng)100t/h68t/h100t/h50t/h八、生物移動(dòng)床工藝介紹8.1生物移動(dòng)床的工藝原理生物移動(dòng)床（MovingBedBiofilmReactor，MBBR）是1988年挪威KaldnesMijecpecknogi公司和SINTEF研究機(jī)構(gòu)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的新型生物膜反應(yīng)器。其工藝原理為：在生物反應(yīng)器中裝填一種由聚乙烯或聚丙稀塑料制成的填料，該填料比重略小于水且具有巨大的比表面積，污水流經(jīng)時(shí)可在填料內(nèi)外表面形成大量的生物膜，污水中的有機(jī)污染物作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被生物膜上的微生物攝取轉(zhuǎn)化，從而使污水得到凈化。生物移動(dòng)床可在好氧和厭氧條件下運(yùn)行，在好氧反應(yīng)器中通過(guò)曝氣作用、在厭氧反應(yīng)器中通過(guò)機(jī)械攪拌，為填料提供回旋力使其移動(dòng)，它是懸浮生長(zhǎng)的活性污泥法和附著生長(zhǎng)的生物膜法相結(jié)好氧合的一種生物處理工藝，下圖為生物移動(dòng)床的工作原理示意圖。好氧MBBR厭氧/缺氧MBBR

生物移動(dòng)床工藝原理示意圖生物移動(dòng)床運(yùn)行方式示意圖8.2生物移動(dòng)床工藝的主要優(yōu)缺點(diǎn)8.2.1生物移動(dòng)床工藝的主要優(yōu)點(diǎn)

1、處理能力大，凈化功效顯著

2、剩余污泥產(chǎn)量少，且沉降性能好

3、容積負(fù)荷高

4、微生物耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)，生物活性易恢復(fù)

5、占地面積小，基建投資省

6、MBBR設(shè)計(jì)靈活，采用模塊化結(jié)構(gòu)，便于后期改、擴(kuò)建

7、操作管理簡(jiǎn)單

8、不會(huì)堵塞

9、適宜用于改造工程

10、不產(chǎn)生臭氣、環(huán)境質(zhì)量高

8.3本項(xiàng)目采用的懸浮填料介紹

本項(xiàng)目所用懸浮填料由聚乙烯塑料改性制成，外形為小圓柱體。直徑約10mm，高8～9mm，圓柱體中有十字支撐，外壁帶豎條狀鰭翅，總表面積約為500m2/m3，內(nèi)表面積約為300m2/m3，密度約0.95g/cm3（長(zhǎng)滿生物膜后比重接近于1）。該生物載體直接放入反應(yīng)器中，不曝氣時(shí)浮于水面，曝氣時(shí)只需與一般曝氣池相同的曝氣量就可流化于整個(gè)反應(yīng)器，填料的表面易于生物膜的生長(zhǎng)和自然脫膜，不會(huì)結(jié)團(tuán)，翼板間的空隙不會(huì)堵塞，基于該填料的良好通氣性、過(guò)水性，所以，對(duì)反應(yīng)器的布水布?xì)庠O(shè)備沒(méi)有特殊的要求，并且省去專(zhuān)門(mén)設(shè)置捆綁載體的支架。

400和1000倍下的填料掃描電鏡照片掛膜后填料實(shí)物照片未掛膜填料實(shí)物照片撫順乙烯化工有限公司污水回用工程MBBR實(shí)物照片九、生物移動(dòng)床MBBR工程實(shí)例丹東石化總廠污水深度處理工程MBBR實(shí)物照片丹東石化總廠污水深度處理工程MBBR處理效果

該處理裝置剛剛進(jìn)入運(yùn)行時(shí)，經(jīng)過(guò)三個(gè)多月的連續(xù)監(jiān)測(cè)，出水水質(zhì)完全達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。下圖表示了移動(dòng)床對(duì)氨氮的去處效果。十、反滲透介紹

10.1反滲透（RO）工藝概述

反滲透技術(shù)是當(dāng)今最先進(jìn)和最節(jié)能有效的膜分離技術(shù)。其原理是在高于溶液滲透壓的作用下，依據(jù)其他物質(zhì)不能透過(guò)半透膜而將這些物質(zhì)和水分離開(kāi)來(lái)。由于反滲透膜的膜孔徑非常?。▋H為1nm左右），因此能夠有效地去除水中的溶解鹽類(lèi)、膠體、微生物、有機(jī)物等（去除率高達(dá)97－98％）。反滲透膜分離技術(shù)（RO）作為當(dāng)今世界水處理先進(jìn)的技術(shù)，具有清潔、高效、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，已在海水淡化、城市給水處理、純水和超純水制備、城市污水處理及利用、工業(yè)廢水處理、放射性廢水處理等方面得到廣泛的應(yīng)用。10.2反滲透工作原理簡(jiǎn)圖10.3反滲透和其它脫鹽工藝比較

蒸餾法離子交換法電滲析法反滲透法技術(shù)成熟可靠性高高高高預(yù)處理要求不高不高高高膜清洗要求不高再生高高同時(shí)去除有機(jī)物和細(xì)菌的能力有無(wú)無(wú)有安裝、操作管理簡(jiǎn)單復(fù)雜復(fù)雜方便一次性投資特高特高高高能耗和成本高高高較高大規(guī)模工程實(shí)例無(wú)無(wú)差有膜組件及產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化有有有正在實(shí)施10.4反滲透系統(tǒng)工藝流程圖

10.5反滲透系統(tǒng)的組成部分

保安過(guò)濾器高壓泵反滲透膜組件阻垢劑加藥系統(tǒng)反滲透清洗系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)10.6反滲透膜組件示意圖

10.7反滲透工藝的優(yōu)點(diǎn)

連續(xù)運(yùn)行，產(chǎn)品水水質(zhì)穩(wěn)定無(wú)須用酸堿再生不會(huì)因再生而停機(jī)節(jié)省了反沖和清洗用水以高產(chǎn)率產(chǎn)生超純水（產(chǎn)率可以高達(dá)95%）無(wú)再生污水，不須污水處理設(shè)施無(wú)須酸堿儲(chǔ)備和酸堿稀釋運(yùn)送設(shè)施減小車(chē)間建筑面積使用安全可靠，避免工人接觸酸堿減低運(yùn)行及維修成本安裝簡(jiǎn)單、安裝費(fèi)用低廉10.8反滲透裝置實(shí)物圖片工程各構(gòu)筑物技術(shù)說(shuō)明序號(hào)名稱(chēng)規(guī)格型號(hào)數(shù)量技術(shù)參數(shù)1提升水池6×10×3.3m1利舊2生物移動(dòng)床8.6×5.5×5m2鋼混3斜板沉淀池9.4×4×5m1斜板傾斜角度70度4中間水池6×4×5m1鋼混5多層過(guò)濾罐Φ3.0×5.4