石化公司废水综合处理技术方案.doc
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1、 河北*石化有限公司、沧州*石化有限公司废水综合处理技术方案 河北*石化有限公司沧州*石化有限公司废水综合处理技术方案(100m3/d)沧州市*环保工程有限公司二一二年三月目 录1.概述12.设计依据、设计原则、设计标准和规范23.生产工艺及排污节点34.废水水质、水量及设计规模45.处理达标标准56.设计范围及内容57.处理工艺68.电气、自控设计169.处理站主要建(构)筑物及设备1610. 工程投资估算2111. 辅助及公用工程2312. 操作管理与人员配置2413. 运行费用估算2414. 消防、安全、卫生与劳动保护2415. 建设周期2516. 附图2517. 相关资质及证书25 河
2、北鑫周亿盛石化有限公司、沧州金诺石化有限公司废水综合处理技术方案1、概述河北*石化有限公司位于沧州渤海新区南大港产业聚集区石化区内,是一家生产高等级道路沥青(重交道路沥青)的石化企业,项目总投资9200万元,年产高等级道路沥青100万吨。沧州*石化有限公司位于沧州渤海新区南大港产业聚集区石化区内,是一家生产丁苯乳胶改性沥青(聚合物改性沥青)的石化企业,项目总投资9200万元,年产聚合物改性沥青100万吨。随着国家公路交通建设的飞速发展,道路沥青的需求量很大,两家公司抓住机遇投资新建道路沥青项目,建成后将会带来显著的经济效益和良好的社会效益,并进一步带动当地其他工业的发展和进步。考虑到生产过程中
3、两家企业将会产生含油污水和少量的生活污水,为了适应国家及地方环保工作的要求,按照“三同时”原则,决定近期投资建造高效可靠的废水处理设施对其进行有效治理,彻底消除对周围水体环境的污染。现在两家企业毗邻,考虑到污水处理的合理化投资及日后便于操作、管理等因素,两家公司决定共同投资建造一套污水处理设施对其产生的废水进行综合治理,污水处理站建设在河北*石化有限公司院内。受河北*石化有限公司、沧州*石化有限公司委托,我公司-沧州市*环保工程有限公司对其提出治理方案,结合多年的工程实践经验,设计了本方案,供各位环保专家及领导审议。2、设计依据、设计原则、设计标准和规范2.1设计依据 中华人民共和国环境保护法
4、 中华人民共和国水污染防治法 国务院令第253号建设项目环境保护管理条例 业主提供的地质条件、规划、用地、消防、环保、绿化等资料。 业主提供的生产工艺、水质、水量等资料。 河北*石化有限公司、沧州*石化有限公司提供的项目环境影响报告书(报批版)。2.2设计原则 选用技术成熟,并且行之有效的工艺路线,采用能耗低、费用省的处理单元,有较好的技术经济指标,并创造良好的社会效益和环境效益处理工艺操作管理方便,长期运行安全、稳定、可靠,具有较好的工作环境和劳动条件 处理系统有较大的适应性,工艺参数选择具有适当的安全系数,系统具有较强的抗冲击负荷能力 建(构)筑物与其它建(构)筑物协调一致 在满足工艺前提
5、下,尽量减少占地面积,节约工程造价和降低运行费用,调整好一次性投资与运行费用及水质要求之间的比例关系 排放的浓度和总量必须满足国家的环保要求,不产生二次污染 每个处理单元设有保险超越措施,保险系数高,保证安全运行2.3设计标准和规范 工业废水治理项目相关的国家、行业现行有效的设计、施工标准和规范,如:建筑给水排水设计规范GB50015-2002城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)给水排水工程结构设计规范GBJ69-84给水排水构筑物施工及验收规范GBJ141-90给水排水管道工程施工及验收规范GB50268-97混凝土结构设计规范(GB50010-2002)建筑结构设计统一
6、标准GBJ68-84建筑设计防火规范(GBJ16-87)(修改版)地下工程防水技术规范(GB50108-2001)混凝土外加剂应用技术规范(GB50119-2003)建筑地基处理技术规范(JGJ79-2002)建筑物防雷设计规范(2000年版)(GB50057-94)低压配电设计规范(GB50054-95)地基与基础工程施工及验收规范GBJ202-83混凝土结构工程施工及验收规范GB50204-92建筑防腐蚀工程施工及验收规范GB50212-91压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范GB50275-983.生产工艺及排污节点3.1河北*石化有限公司生产工艺及排污节点图 侧线溶剂油 、蜡油 、燃
7、料油 原料油 换热器 闪蒸塔 脱轻加热炉 脱轻分馏塔 回流罐含油分水成品至罐区 减粘塔 反应塔 减粘加热炉 蒸汽 回流罐含油分水河北*石化有限公司产生的污水主要包括:生产废水、生活污水、地面冲洗水。3.2沧州*石化有限公司生产工艺及排污节点图原料油 换热器 加热炉 蒸馏塔 分馏塔 分离器 冷却槽 蜡油 、燃料油沥青至罐区沧州*石化有限公司产生的污水主要包括:地面清洗用水、冲洗水及生活污水等。产生的废水全部送入河北*石化有限公司污水处理站进行处理。4.废水水质、水量及设计规模两家公司废水产生总量为100m3/d,主要污染物是挥发酚、硫化物、COD、氨氮、SS、石油类等,根据环境影响评价报告书并结
8、合其他石化企业的废水水质情况,确定废水指标为:表1 废水水质、水量表pHSS( mg/L)COD( mg/L)氨氮(mg/L)挥发酚(mg/L)硫化物(mg/L)石油类(mg/L)水量(m3/d)69272.51318.641.316.223.9238.6114根据该工程废水实际排放量,废水处理站设计规模为:100m3/d,连续24h运转,单位时间处理量按5m3/h设计。其中污水处理站处理后的中水6m3/d用于厂区树木、草坪及道路洒水用水,其余94m3/d达标水经十二排干进入廖家洼排干。 5.处理达标标准污水处理站出水水质执行城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)表1中一级A
9、及表3中有关标准,即:pHSS( mg/L)COD( mg/L)氨氮(mg/L)总氮(mg/L)石油类(mg/L)硫化物(mg/L)挥发酚(mg/L69105051511.00.5 表2 污染物排放浓度回用中水执行城市污水再生利用 城市杂用水质(GB/T18920-2002)表1有关标准,即:序号项 目道路清扫城市绿化1pH692色度303浊度/NTU104BOD5(mg/L)15205氨氮(mg/L)10206溶解氧(mg/L)1.0表3 污染物排放浓度6.设计范围及内容6.1设计范围处理站范围内的环保工艺、土建、电气、采暖通风等专业设计。污水接口从废水收集池开始,至处理站出口1米止。动力电
10、接口为处理站内主配电柜始,至各用电设备。采暖管线接口为处理站红线外1米。6.2设计内容废水处理工艺及相应非标设备设计、处理工房设计、水池及设备基础设计、电气自控设计、采暖通风设计;设备及工艺调试、人员培训等。如工程总承包,可负责设备采购和制造、安装、调试等。7.处理工艺7.1处理工艺的确定两家企业产生的废水为典型的石油化工废水,需处理的废水分为三部分:第一部分是生产废水,废水中石油类、硫化物、COD浓度高、废水中成分复杂;第二部分是生活污水,水量较小、生化性好;第三部分是消防废水和初期雨水,两家企业分别设置初期雨水收集系统,主要收集生产装置区及储罐区的前15分钟初期雨水(河北*石化有限公司初期
11、雨水量为168m3/次,沧州*石化有限公司初期雨水量为189m3/次)。本方案同时考虑废水处理站非正常运行时废水的存放问题,两家企业需分别设置1座有效容积为2000m3的事故池,用作消防废水池(兼初期雨水收集池),将废水进行临时贮存,待事故解除后再分批送入废水处理站处理。根据废水的水质特点进行清污分流、分质收集、分质治理,对废水首先进行除油、脱硫预处理,然后进行生化处理、过滤处理等。一、废水除油除油的方法有重力浮选、机械浮选等方法。重力浮选重力浮选包括平流隔油池、隔油罐等除油装置,隔油池占用面积较大,除油效果较差,收集的污油含水率较高;隔油罐除油效率较高。机械浮选机械浮选为溶气气浮,投加浮选药
12、剂,利用机械设备产生的微小气泡粘附废水中的小颗粒油和乳化油,使之上浮去除。此种方法由加压溶气气浮、涡凹气浮、射流气浮等形式,其中加压溶气气浮消耗动力较大,汽水比不易控制;射流气浮主体设备在水下工作,因水质有腐蚀作用,减少设备的使用寿命;涡凹气浮不需要高压水泵、空压机、溶气罐等设备,流程简单,操作管理方便。针对以上除油方法,为保证除油效果,经考虑决定采用“隔油罐(罐中罐)+隔油池+两级气浮”工艺对废水进行除油。二、废水脱硫预处理工艺选择目前,含硫废水的处理方法主要有化学沉淀法、吹脱法、汽提法、氧化法(包括空气氧化法、催化氧化法、化学氧化法等)。吹脱法在酸性条件下向废水中鼓入空气,使硫化氢气体从废
13、水中逸出的方法。该法硫化氢去除率可达85%以上。该法的缺点是产生含硫废气,需用碱吸收,同时产生含碱含盐废水和硫化氢废气。汽提法主要是利用硫化氢气体在气液相中的不同分压将其从废水中抽提出来的方法。石炼厂、石油化工等企业均采用常压单塔汽提法处理含硫废水,硫化物去除率大于98%。该法通常与硫磺回收装置联合使用,可回收硫磺,提高经济效益。该法主要适用于处理浓度高、水量大的含硫废水,但该法设备投资高、技术要求高,在中小企业中应用较少。化学氧化法化学氧化法包括空气氧化法、化学氧化法,这些方法的共同点是利用氧化剂将硫离子氧化成硫、硫酸盐、硫代硫酸盐等。空气氧化法:利用空气中的氧将S2-氧化成硫酸盐、硫代硫酸
14、盐。由于空气中的氧化能力较弱,理论上氧化1kg硫化物生成硫代硫酸盐需要1kg氧,相当于4.33kg空气,若生成硫酸盐空气用量还需增加,消耗大量的动力,费用较高。化学氧化法:常用的氧化剂有H2O2、O3、NaClO等。使用的氧化剂不同,硫化物去除效率也不同,一般可达到70-80%。该法运行费用较高。化学沉淀法:含硫废水中的硫化物主要以二价硫形式存在,化学沉淀法是基于S2-能与Fe2+反应生成FeS,由于FeS容积度较小,易生成FeS沉淀。此法去除效率可达98%以上,设备投资少、运行费用低,易于控制,处理效果好,实际应用范围广。经对以上几种方法的对比,决定采用化学沉淀法对含硫废水进行预处理。三、废
15、水的生物再处理工艺选择预处理废水需进一步生物处理才能降低废水中的各种污染物。目前,生物法处理的方法主要有传统活性污泥法、SBR法、AB法、A/O法、氧化沟、百乐克等工艺,各种处理工艺比较如表4。表4 各种生化法处理工艺比较方 法工 艺 特 征优 点缺 点传统活性污泥法原废水从池首端进入池内,回流污泥也同步注入,废水在池内呈推流形式流动至池的末端,经历了第一阶段的吸附和第二阶段代谢的完整过程,活性污泥也经历了一个从池首端的对数增长,经衰减增长到池末端的内源呼吸期的完全增长周期也泥阶段 P+canli传统活性污泥法系统对污水处理的效果极好,BOD去除率可达90%以上,适于处理净化程度和稳定程度要求
16、较高的污水1、曝气池容积大,占地面积大,基建费用高;2、对水质、水量变化的适应力较低,运行效果易受水质、水量变化的影响;3、耗氧速率与供氧速率难于沿池长吻合一致,在池前段可能出现耗氧速率高于供氧速率的现象,池后段又可能出现相反的现象;4、脱氮效果极差SBR法间歇式活性污泥法由流入、反应、沉淀、排放和闲置等5个工序组成。5个工序都在同一池中进行。1、在大多数情况下,无需设置调节池2、SVI值较低,污泥易于沉淀,一般情况下,不产生或很少产生剩余污泥3、通过对运行方式的调节,在单一得曝气池内能够进行脱氮反应1、对自动化程度要求较高;2、对管理人员素质要求较高;3、投资较高百乐克整个池体分为四个区域:
17、水解酸化区、曝气区、沉淀区和稳定区。废水进入百乐克(BIOLAK)生物池,悬链式曝气器沿水流方向前后摆动并向水中充氧,对污水进行交替的好氧与缺氧处理,去除污水中的COD、BOD 氮等污染物;处理后的混合液在澄清池(二沉池)实现固液分离。1、百乐克工艺主体曝气区采用土池结构,有效的降低了工程造价。2、耐冲击负荷强,污泥量少。无需污泥硝化处理,节约污泥处理费用。3、采用鼓风曝气,氧利用效率较高,运行费用低。4、流程简单可靠,管理人员少,维修维护方便,池底无固定设备,勿需排空维修,全年连续运行。5、工艺稳定出水效果好,有效脱氮除磷,可以同一池内实现多级A/O分区。1、占地面积较大2、二沉池沉淀效果不
18、理想3、运行负荷较低A/O法废水首先进入缺氧段,利用兼性菌进行水解、酸化,将大分子物质分解为小分子物质;在好氧池内设置填料,已经冲氧的污水浸没全部填料,并以一定的流速流经填料,填料上长满微生物,污水与生物膜相接触,在生物膜微生物的作用下,污水得以净化。1、对冲击负荷由较强的适应力;2、污泥产量少,不产生污泥膨胀;3、勿需污泥回流,易于维护管理;4、不产生滤池蝇,也不散发臭气;5、有机负荷高,投资省如果运行到一定年限填料可能会出现老化或是堵塞,需要更换;但现已找到新型填料,解决此问题。氧化沟氧化沟的曝气装置的功能是供氧,使有机污染物、活性污泥、溶解氧充分混合、接触,推动水流以一定的流速循环流动1
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