工藝設(shè)計畢業(yè)論文煙臺某煉油廠含油廢水生活污水處理設(shè)計

1、目 錄第一部分 畢業(yè)設(shè)計說明書1第一章總論11、設(shè)計任務(wù)，依據(jù)和目的11.1、設(shè)計任務(wù)11.2、設(shè)計依據(jù)11.3、設(shè)計目的12、 處理對象的水質(zhì)參數(shù)及排放標準12.1、處理對象的水質(zhì)參數(shù)12.2、排放標準13、廢水來源23.1、含油廢水23.2、生活污水24、 處理能力及所采用的方法25、 處理廠的自然條件及廠址選擇35.1、處理廠的自然條件35.2、廠址選擇36、處理方法的確定46.1、含油廢水的存在形式46.2、含油廢水的一般處理方法57、設(shè)計范圍和設(shè)計原則97.1、設(shè)計范圍97.2、設(shè)計原則9第二章 工藝設(shè)計論證111、處理方法的論證111.1、物理法除油111.2、化學(xué)法除油111.3

2、、物理化學(xué)法111.4、生化法122、廢水處理流程的確定133、水處理的基本與原理133.1、格柵133.2、沉砂池133.3、隔油池143.4、浮選池143.5、曝氣池143.6、吸附塔144、工程流程說明144.1、確定工藝流程的要求144.2、處理系統(tǒng)要求145、主體設(shè)備的選擇155.1、隔油池155.2、浮選池155.3、曝氣池165.4、吸附池166、污水處理的主要工藝指標和工藝條件176.1、隔油系統(tǒng)操作指針176.2、浮選系統(tǒng)操作指針177、緊急事故處理198、裝置布置介紹219、車間組織設(shè)計21第三章 技術(shù)經(jīng)濟指標分析231、工程直接投資231.1、建筑材料費231.2、機器設(shè)

3、備232、工程間接投資233、年經(jīng)營管理費23第二部分 設(shè)計計算書24第一章 水質(zhì)平衡計算241、含油廢水條件參數(shù)范圍241.1、含油廢水241.2、生活污水242、各池去除率243、各池水質(zhì)計算列表253.1、隔油池水質(zhì)計算列表253.2、一次浮選池水質(zhì)計算列表253.3、二次浮選池水質(zhì)計算列表253.4、曝氣池水質(zhì)計算列表253.5、吸附塔水質(zhì)計算列表26第二章主體設(shè)備的計算271、水封井271.1、定義271.2、作用271.3、工藝要求271.4、計算參數(shù)272、格柵282.1、目的282.2、工藝要求282.3、設(shè)計計算283、曝氣沉砂池303.1、曝氣沉砂池的設(shè)計規(guī)定303.2、曝

4、氣沉砂池的設(shè)計參數(shù)303.3、設(shè)計計算304、隔油池314.1、目的314.2、要求314.3、設(shè)計參數(shù)324.4、設(shè)計計算324.5、隔油池及其附件設(shè)備335、氣浮池345.1、設(shè)計要求345.2、設(shè)計計算356、 曝氣池396.1、合建式圓形表面加速曝氣池的一般規(guī)定396.2、設(shè)計計算407、活性炭吸附塔427.1、設(shè)計一般要求427.2、設(shè)計計算428、豎流式沉淀池448.1、設(shè)計一般要求448.2、設(shè)計計算449、干化場459.1、面積負荷459.2、干化場設(shè)計的主要內(nèi)容469.3、干化場設(shè)計時的要求469.4、設(shè)計計算4610、管道設(shè)計計算4710.1、廠區(qū)來水4710.2、重力輸水

5、管道重力4710.3、壓力輸出管道5210.4、泵的選擇55第三部分 物料衡算571、隔油池物料衡算572、一級氣浮池物料橫算573、二級氣浮池物料衡算574、曝氣沉淀池物料衡算585、吸附塔物料衡算586、各構(gòu)筑物去除組分總和596.1油596.2污泥（SS的量）597、回收污油量59第四部分 工程造價601、建材用量601.1、建筑體積601.2、水泥使用量621.3、鋼筋使用量及投資621.4、磚砂投資621.5、設(shè)計總造價622、機械設(shè)備632.1、離心泵632.2、污油泵632.3、回流水泵632.4、油泥泵632.5、事故泵632.6、循環(huán)泵632.7、投藥泵632.8、空壓機63

6、2.9、溶氣罐632.10、釋放器632.11、污油罐632.12、泵型葉輪表面曝氣機632.13、各種閥門管件器材632.14、其他費用633、工程間接投資643.1、施工臨時工程費643.2、建筑單位管理費，員工培訓(xùn)費644、年經(jīng)營管理費644.1、工人工資及福利644.2、折舊費644.3、藥劑費654.4、活性炭654.5、電費654.6、回收污油654.7、工程費用表65參考文獻68致 謝69附圖70第一部分 畢業(yè)設(shè)計說明書第一章 總論1、設(shè)計任務(wù)，依據(jù)和目的1.1、設(shè)計任務(wù)處理煙臺某煉油廠含油廢水與部分生活污水，使其排放達到國家規(guī)定的GB8978-96排放標準，并且部分深度處理達到

7、回用標準。1.2、設(shè)計依據(jù)根據(jù)下達的設(shè)計任務(wù)書，國家規(guī)定的GB8978-96排放標準，如給水排水手冊、水污染控制工程、水處理設(shè)計手冊、污水處理廠工藝設(shè)計手冊和環(huán)境工程設(shè)計手冊。1.3、設(shè)計目的處理有毒有害廢水，使其不再對環(huán)境造成危害。2、 處理對象的水質(zhì)參數(shù)及排放標準2.1、處理對象的水質(zhì)參數(shù)2.1.1、含油廢水： Q = 380420m3/hr 石油類： 14001700mg/L S2-：312mg/L 揮發(fā)酚：412mg/LCN-：0.56mg/L pH：8COD：27003150mg/L BOD5：550850mg/LSS ：190400mg/L T：25352.1.2、生活污水：Q =

8、240300m3/hr pH：68BOD5：160220mg/L COD：190400mg/LSS：120180mg/L T：2535OC2.2、排放標準、GB8978-96二級排放標準表1 排放標準GB8978-96二級排放標準TabLe 1 emission standard - GB8978-96 secondary emission standard物質(zhì)名稱最高允許排放濃度物質(zhì)名稱最高允許排放濃度pH69SS150mg/LS-21.0mg/L石油類10mg/LBOD530mg/L揮發(fā)酚0.5mg/LCOD120mg/LCN-10.5mg/L、回用標準表2 回用標準Table 2 Reu

9、se criteria物質(zhì)名稱最高允許排放濃度物質(zhì)名稱最高允許排放濃度pH69SS10mg/LS-21.0mg/L石油類<1mg/LBOD510mg/L揮發(fā)酚0.5mg/LCOD20mg/L3、廢水來源3.1、含油廢水隨著社會工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，各個生產(chǎn)領(lǐng)域不斷增加，生產(chǎn)范圍也不斷擴大，伴隨而來的環(huán)境問題日趨嚴峻，如如何促進經(jīng)濟、社會、環(huán)境三者和諧發(fā)展成為當今各界人士高度重視的課題之一。含油廢水的產(chǎn)量很大，涉及的范圍很廣，例如石油開采、石油煉制、石油化工、油品貯運、 輪船航運、車輛清洗、機械制造、食品加工等過程中均會產(chǎn)生含油廢水。其中含油廢水主要來自于煉油裝置的塔、罐、油水分離器的進排水以及

10、煉油裝置的機泵冷卻水，原油以及重質(zhì)油的中間罐體排水，地面用沖洗水，塔、罐冷卻器的排水及裝置區(qū)域的含油雨水等。3.2、生活污水來自車間、辦公樓、食堂、宿舍等生活用無水。4、 處理能力及所采用的方法本次設(shè)計處理廢水能力是含油廢水流量為380420m³/hr，生活污水為240300m³/hr。 處理方法采用傳統(tǒng)的老三套工藝即：隔油浮選曝氣生化；副產(chǎn)品污油回收利用。5、 處理廠的自然條件及廠址選擇5.1、處理廠的自然條件該廠處于煙臺，屬于溫帶東亞季節(jié)性氣候。四季分明，氣候溫和。多年平均氣溫11.5，歷年最高溫度38，最低溫度-17.3。年平均降雨量為753mm，水面蒸發(fā)量1115.

11、5mm。年總?cè)照諗?shù)2667.0hr。氣候特點：春季（3-5月），雨量稀少，南風(fēng)較多，風(fēng)力較大，氣溫回升快，蒸發(fā)量較大。夏季（6-8月），受太平洋副高壓和臺風(fēng)影響，大多數(shù)南到東南風(fēng)，氣溫高，雨量充沛。秋季（9-11月），是暖冷氣流交替季節(jié)，風(fēng)向較亂且風(fēng)力小，氣候涼爽。冬季（12-2月），受西伯利亞冷氣流影響和控制，多是北風(fēng)到西南風(fēng)，風(fēng)力較大可達5-9級，氣溫較低，氣候較干燥，降雪次數(shù)多，雪量不是很大。由此可見，此地區(qū)的主導(dǎo)風(fēng)向是南到東南風(fēng)。5.2、廠址選擇廢水處理廠的位置的確定主要依據(jù)：“東高西低”的自然優(yōu)勢，使廢水沿地勢由東向西流動，各建筑物依據(jù)地勢高低建設(shè)，從而降低了動力消耗，節(jié)約了能源。其

12、主要原則如下：（1） 盡量減少或不占用良田。（2） 便于廢水及污油的運輸。（3） 廠址的位置處于居民、企業(yè)、城市的下風(fēng)區(qū)。如果廢水向河流排放時，應(yīng)在給水點的下游區(qū)。為了保證居民及廠區(qū)的安全，應(yīng)保證一定的衛(wèi)生防護，即距離廠區(qū)和居民點300500m以上。（4） 如若廢水處理后再利用，廠站應(yīng)該盡可能靠近用戶。（5） 為了充分利用廢水自流作用，減少提升次數(shù)，廢水處理廠應(yīng)建在地勢較低的地方，盡可能通過自流方式匯集廢水，但該地段不應(yīng)該受季節(jié)間地面水和地下河水位上漲的威脅，同時不應(yīng)受洪水的威脅。（6） 所選地段應(yīng)該具有一定的可利用面積，保證有擴建的余地和遠期發(fā)展的可能性。（7） 若廢水處理過程中需要供熱和供

13、氧時，還要考慮盡量接近鍋爐和供氧站。6、處理方法的確定油污染作為一種常見的污染，對環(huán)境保護和生態(tài)平衡有很大危害。含油廢水的主要危害有：右面的覆蓋給絕了水體的表面復(fù)氧，使水體喪失自凈能力，破壞水中生態(tài)平衡, 而油類的氧化作用又將加速水體惡化, 水中的一些低沸點芳香烴化合物對水生生物有直接的毒害作用，多環(huán)芳香烴的存在還會導(dǎo)致人類癌癥發(fā)病率的升高。因此，含油廢水必須經(jīng)過適當?shù)奶幚砗蟛拍芘欧?。該類廢水成分非常復(fù)雜，危害性非常大，處理難度高備受關(guān)注。目前社會已研究出較為成熟的處理工藝，并在實際的工程中得到良好推廣和應(yīng)用1-2。眾多的含油廢水源導(dǎo)致了污水的種類和性質(zhì)非常的繁雜，根據(jù)油在廢水中的存在狀態(tài)，一

14、般將其分為3類：游離油、分散油和乳狀油。含油污水的處理技術(shù)，按其作用原理和去除對象，可分為機械法、化學(xué)法、物理化學(xué)法和生物法。而凈化方法的選擇則取決于含油污水的性質(zhì)，環(huán)境和經(jīng)濟的要求，通常是幾種方法工藝設(shè)備的合理組合設(shè)計處理廢水之前，應(yīng)首先考慮煉油廠的工藝生產(chǎn)的清潔生產(chǎn)技術(shù)，盡量減少廢水的排放產(chǎn)生。目前，國外煉油廠每加工1t油會產(chǎn)生0.5-1t廢水，而我國煉油廠由于需煉制的重油較多，每加工1t原油產(chǎn)生廢水，所以必須改進生產(chǎn)工藝，壓縮排污量，降低新鮮用水使用量，并對生產(chǎn)污水進行清污分流等。同時國外大多數(shù)新建煉油廠采用了空氣冷卻來代替水冷卻，從而大大降低了冷卻水的使用量。同時，采用水冷卻的老廠應(yīng)改

15、為循環(huán)水冷卻。6.1、含油廢水的存在形式含油廢水中油污染成分和存在情況各不相同，油在污水中存在的形式大致有以下五種： (1) 浮上油。油滴粒徑大于100m，易于從廢水中分離出來。油品在廢水中分散的顆粒較大，粒徑大于100微米,易于從廢水中分離出來。在石油污水中，這種油占水中總含油量6080。 （2）分散油。油滴粒徑介于10100m之間，懸浮于水中。 （3）乳化油。油滴粒徑小于10m，油品在廢水中分散的粒徑很小，呈乳化狀態(tài)，不易從廢水中分離出來。（4）溶解油。油在水中的溶解度很小，很小一部分油以分子狀態(tài)或化學(xué)方式分散于水體中形成油-水均相體系，非常穩(wěn)定，一般低于515mg/L，難于自然分離，可采

16、用吸附，化學(xué)氧化及生化法去除。（5）油-濕固體物。水體中的油粘附在固體懸浮物表面，形成油-濕固體物，可通過分離方法去除。含油廢水處理的難易程度，隨油顆粒，表面活性劑，溶解油及油-濕固體物的不同而存在差異。含油廢水應(yīng)盡量避免使用離心機和其它強烈剪應(yīng)力的設(shè)備，以減少油的乳化現(xiàn)象。含有表面活性劑的含油廢水不應(yīng)與其它的含油廢水混合，可減少油的復(fù)雜性。6.2、含油廢水的一般處理方法含油廢水的處理方法很多，但從原理上可歸納為物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法和生化法，這些方法結(jié)合一起使用，形成不同的處理工藝。主要處理方法有：1物理化學(xué)法1.1 氣浮法氣浮技術(shù)是在國內(nèi)外含油廢水處理中廣泛使用的一種水處理技術(shù)，其原理

17、就是向水中通入空氣或其它氣體并產(chǎn)生微細氣泡，使水中的一些細小的懸浮油珠和固體顆粒物附著在氣泡上，隨著氣泡一起上浮到水面形成浮渣，從而完成固、液分離的一種凈化方法。目前國內(nèi)外對氣浮法的研究多集中在氣浮裝置的革新、改進以及氣浮工藝的優(yōu)化組合等方面，如浮選的結(jié)構(gòu)由方型改為圓形減少了死角，采用溢流板排除浮渣而去掉機械刮泥機構(gòu)， 此外還研究了些新型裝置。如石油大學(xué)馮鵬邦用浮選柱處理含油污水，除油率可達90%左右4。RAJINDER用浮選柱回收乳狀液中的油，試驗結(jié)果表明：對給定的容液量， 隨送液油濃度的增加，油回收率不斷下降，但產(chǎn)品的油濃度增加；隨氣流量增加，油的回收率增；而隨表面活性劑的增加，油回收率則

18、下降5。肖坤林在實驗研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合單級氣浮技術(shù)和多級板式理論，開發(fā)出兩級氣浮塔處理含油廢水的新工藝，現(xiàn)了塔釜一次曝氣、多級氣浮的分離6。實驗研究了氣浮塔板的流體力學(xué)性能、布氣性能及操作條件對廢水處理效率的影響，結(jié)果表明，二級氣浮塔處理效果很好，是一種具有良好應(yīng)用前景的新型含油廢水處理裝置。氣浮技術(shù)用于除油在我國只是近一、二十年的事，對引進的設(shè)備和技術(shù)還沒有完全消化和吸收；現(xiàn)有設(shè)備的自動化程度不高，操作管理跟不上，影響處理效果；氣浮除油機理的研究也存在很大不足，這些都影響到氣浮技術(shù)在廢水除油中的應(yīng)用。1.2 膜分離法 膜分離技術(shù)是近20多年來發(fā)展起來的。主要的方法有超濾、微濾和反滲透法。在含

19、油廢水治理中研究應(yīng)用最多的是超濾法。它是治理含油廢水的一種新技術(shù)，正從實驗室逐漸走向?qū)嶋H應(yīng)用階段。如同濟大學(xué)環(huán)境工程學(xué)用超濾法處理上海某廠乳化液廢水，所用膜為GM4040型美國膜組件,處理結(jié)果為廢水含油量從處理前1001000mg/L降至10mg/L以下7。王冠平等采用KMS.Spirapak膜組件用超濾技術(shù)有效地處理含油廢水8。郭曉采用超濾法對采油廠低滲油層的石油廢水進行處理實驗，所用膜為磺化聚砜膜，處理效果較好9。劉恩華等用PVDF管式膜處理乳化油廢水，膜通量可達到60L/(m2h)，乳化油的去除率高達99%10。 膜分離技術(shù)具有操作簡單、分離效果好、可回收油等優(yōu)點，但所用膜污染嚴重，不易

20、清清洗，運行費用較高。需要進一步開發(fā)性能優(yōu)良的膜材料和膜污染控制技術(shù)，以降低成本。其發(fā)展趨勢是各種膜處理方法相互結(jié)合或與其它方法結(jié)合，如將超濾與微濾結(jié)合，膜分離法與電化學(xué)法相結(jié)合等，以達到最佳處理效果。1.3 電化學(xué)法 常用的是電絮凝法，該法處理效果好、占地面積小、操作簡單、浮渣相對較少，但存在陽極離子消耗量大，需要大量鹽類作輔助藥劑、耗電高、運行費用高等缺點。改進的電絮凝法主要為電池濾床法，現(xiàn)仍處于探索階段。如韓洪軍等采用焦炭一鐵屑粒料微電池濾床法處理含油廢水，去除率7080，效果較好11。朱錫恩設(shè)計了其它形狀的電解裝置，該裝置可減小陽極鈍化并提高絮凝效果12。利用定時交換電極極性的方法，也

21、能有效地除去電極上的鈍化物。電絮凝法具有處理效果好、占地面積小、操作簡單、浮渣量相對較少等優(yōu)點，但是它存在陽極金屬消耗量大、需要大量鹽類作輔助藥劑、耗電量高、運行費用較高等缺點。應(yīng)注意的是，為節(jié)省優(yōu)質(zhì)金屬材料，許多研究工作采用不銹鋼等作筐形電極，在筐內(nèi)填充由金屬加工中產(chǎn)生的鐵屑等廢料作為溶解性陽極13。但普遍存在的問題是，金屬屑之間的電接觸破壞和金屬屑孔被水解產(chǎn)物堵塞，從而導(dǎo)致電阻很快增加。對此，雖有不少研究，但改進效果并不理想，較難用于實際。1.4絮凝法 常用的無機絮凝劑是鋁鹽和鐵鹽，近年來出現(xiàn)的無機高分子絮凝劑也主要是鋁鹽和鐵鹽的聚合體系，如聚硫酸鐵、聚硅硫酸鋁等。有機高分子絮凝劑的研究發(fā)

22、展也很快。于光等人利用新型高分子絮凝劑聚酰胺樹形分子處理油田廢水，結(jié)果表明該絮凝劑用量低，除油效果明顯，廢水含油量從320mgL降至1mgL14。Claes的研究表明，用陽離子型高分子絮凝劑季胺化聚丙烯酰胺和聚乙烯亞胺對由十二烷基磺酸鈉等陽離子表面活性劑穩(wěn)定的大豆油水乳狀液進行絮凝處理，去濁率達99.5以上15。2生化法 生化法可分為好氧和厭氧處理法兩大類，據(jù)微生物在污水中的存在狀態(tài)，又可分為活性污泥法和生物膜法。傳統(tǒng)的活性污泥處理技術(shù)問世至今，不論是供氧、進料方式，還是處理工藝以及在節(jié)能、高效等方面都得到了改進。近年來，國內(nèi)外科技界針對傳統(tǒng)的活性污泥法在治理石油化工污水方面，對水質(zhì)變化和沖擊

23、負荷的承受能力較弱，易發(fā)生污泥膨脹、中毒等特點開展了大量的工作，旨在對傳統(tǒng)的活性污泥法進行革新。如半推流式活性污泥系統(tǒng)，集前段的多點進水和后段的推流式于一體，具有抗沖擊負荷強、處理深度大、不易產(chǎn)生污泥膨脹、運行費用低等特點，已在飲料、印染、化工、綜合廢水方面得到了成功應(yīng)用，在含油污水領(lǐng)域的應(yīng)用也取得了良好的效果15。厭氧式序批反應(yīng)器（ASBR）是20世紀90年代由美國州立大學(xué)民用建筑系Richard R.Daqut 教授等在“厭氧活性污泥法”等研究基礎(chǔ)上提出并發(fā)展的一種新型高效厭氧反應(yīng)器。它由一個或幾個BCDE 反應(yīng)器組成。運行時，污水分批進入反應(yīng)器中，經(jīng)過與厭氧污泥發(fā)生生化反應(yīng)，到凈化后的上

24、清液排出，完成一個運行周期。它具有固液分離效果好、出水澄清、工藝簡單、占地面積少、建設(shè)費用低、耐沖擊負荷、適應(yīng)力強、溫度影響小、適應(yīng)范圍廣、活性污泥好及處理能力強等優(yōu)點。根據(jù)水量大小和排放方式，ASBR法可通過單個或串、并聯(lián)方式有效地進行處理。當今，液體傳感器、電磁閥等自控設(shè)備的應(yīng)用和電子計算機的發(fā)展，使ASBR 法的操作管理極易實現(xiàn)自動化，并能夠直接處理高濃度有機廢水，如釀造廢水、造紙廢水、制革廢水和醫(yī)藥廢水，考慮到含油污水的特點，無疑將在含油污水領(lǐng)域的應(yīng)用具有良好的應(yīng)用前景。 生物膜處理含油廢水近年來取得了較大的進展，為了提高生物濾池的效率， 采用了高孔隙率、高附著面積和高二次布水性能的新

25、型塑料模塊，同時對濾床上微生物進行選擇、優(yōu)化。此外，還在工藝上進行了改進、重組，如取消濾池回流系統(tǒng)，采用膜泥法A/O工藝17，以及缺氧.好氧高性能生物濾池組合工藝等，這也是21世紀的研究熱點之一，即傳統(tǒng)的初沉池預(yù)處理被厭氧或缺氧水解池取代，如某油田針對采油污水可生化性能差的特點，采用厭氧水解.高負荷生物濾池進行污水處理，使BOD，COD，SS和油達到了排放標準18-19。另外，最近出現(xiàn)了微孔膜生物反應(yīng)器，該裝置由微孔膜組件和生物反應(yīng)器構(gòu)成，用無機微孔膜組件替代沉淀池，實現(xiàn)泥水分離，可大大提高反應(yīng)裝置內(nèi)的污泥濃度，有利于提高反應(yīng)器的容積負荷，減小占地面積有研究將其用于處理含高凝固油廢水，運行實踐

26、表明，該裝置處理效果穩(wěn)定，抗沖擊負荷能力強，操作簡便。3新技術(shù)3.1聲波、超聲波和微波技術(shù)聲波可加速水珠聚結(jié)，提高原油脫水效率；超聲波可降低能耗和減少破乳劑用量；而微波在降低乳狀液穩(wěn)定性的同時，還可加熱乳狀液，進一步促進水滴的聚結(jié)。O.Schlafer 等將一定頻率和聲能密度的超聲波作用于生物反應(yīng)器時， 發(fā)現(xiàn)污泥的固-液界面得到改善，并加強氣體的傳質(zhì)和營養(yǎng)物傳遞，在破乳效果上具有良好的前景，但存在處理量小和費用高等問題20。目前有關(guān)利用超聲波技術(shù)降解水中污染物的研究大多還屬于實驗室階段。3.2高級氧化技術(shù)高級氧化法原理是通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氧化性極強的羥基自由基，從而將有機物有效地分解轉(zhuǎn)化為CO2

27、、H2O 等無害的小分子化合物。該方法形成20世紀80 年代，其典型技術(shù)有超臨界水氧化技術(shù)和光催化氧化技術(shù)。4 綜合治理方法隔油氣浮生化法 隔油是使含油污水在一定的時間靜止或緩慢流動下，借助于油粒與水的比重差異使油水分離。這個過程主要去處可浮油。浮選是依靠微小空氣顆粒吸附油粒和懸浮物以達到油污分離的辦法。其實質(zhì)是在廢水中通入空氣，又是還需要加入浮選劑或混凝劑，使廢水中的乳化油、細小分散顆?；蚱渌w粒物吸附于空氣泡上，隨氣泡一起上浮到水面上，從而回收廢水中的有用物質(zhì)，同時凈化了廢水。該方法主要用于處理分散油、乳化油和細小懸浮顆粒。懸浮工藝常采用空氣，有時也采用惰性氣體。根據(jù)氣泡的產(chǎn)生方式的不同，

28、可分為加壓容器氣浮法，葉輪浮選法、噴射浮選、擴散板法等。目前，加壓容器氣浮法的應(yīng)用最廣泛，效果最好。曝氣是利用活性污泥中的微生物對廢水中的油和其它有機物懸浮物進行吸附降解，此過程主要去處污水中的有機成分。目前，國內(nèi)外煉油廢水多采用生物二級處理工藝，一般指隔油氣浮生化處理流程。采用這種流程可以滿足現(xiàn)行的排放標準。但是對于一些地方，要求中水回用，應(yīng)采取深度處理方法，即在上述排放標準基礎(chǔ)上增加活性炭吸附過程，進一步去處污水雜質(zhì)，達到回用要求。7、設(shè)計范圍和設(shè)計原則7.1、設(shè)計范圍 包括水質(zhì)平衡計算、水封井、格柵、沉砂池、隔油池的設(shè)計計算及相應(yīng)設(shè)備選型。浮選池、豎流式沉淀池、曝氣池的設(shè)計計算及相應(yīng)設(shè)備

29、的選型。污泥干化廠、水力計算、管道計算、泵和動力設(shè)備選型、工程概算、工藝流程示意圖及平面布置圖。7.2、設(shè)計原則7.2.1、平面布置原則 （1）處理構(gòu)筑物的布置要緊湊，節(jié)約用地并便于管理。 （2）處理構(gòu)筑物要盡量按流程順序布置，以避免管線迂回，同時應(yīng)充分利用地形，以減少土方量。（3）經(jīng)常有人工作的建筑物和辦公、化驗等用房應(yīng)布置在夏季主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向，在北方地區(qū)應(yīng)盡量朝陽。（4）總圖布置應(yīng)考慮遠近結(jié)合，要有預(yù)留地。（5）污水處理廠應(yīng)盡量布置成單獨的組合，安全并易于管理。（6）污水廠內(nèi)應(yīng)設(shè)置超越管，以便于發(fā)生事故時，使一部分或全部污水經(jīng)過超越管進入下一構(gòu)筑物或溢流排放。7.2.2、管道布置原則 管

30、道設(shè)計應(yīng)根據(jù)工藝生產(chǎn)和建筑等方面的條件進行，以便設(shè)計的結(jié)果能充分滿足生產(chǎn)要求，保證安全生產(chǎn)，利于操作維修，節(jié)約投資，同時還要做到整齊美觀，下面著重介紹管道布置中以便能夠注意的事項：（1） 注意物料因素1、輸送易燃易爆介質(zhì)的管道應(yīng)設(shè)置防火防爆的安全裝置，如水封井、安全閥等。2、輸送易燃易爆介質(zhì)的管道不得敷設(shè)在樓房、門和走廊處。3、輸送腐蝕性介質(zhì)的閥件、伸縮器等不得安裝在下線外側(cè)。4、冷熱流體的管通應(yīng)盡量避開，不能比開始，應(yīng)使熱管線在上冷管線在下，塑料管式襯膠管應(yīng)避開熱管線。5、根據(jù)流體黏性，確定管道厚度。一般為1/100008/10000。（2）便于施工、裝修、操作1、管道應(yīng)盡量架空，平行或并列

31、走直線，減少交叉和采用明線，管道的閥門應(yīng)盡量錯開排列。易腐蝕及經(jīng)常檢修的管道可適當配置法蘭和活接頭。2、支管應(yīng)盡可能平行布置在管外側(cè)，引支管時氣體管從上方引出，液體管從下方引出。3、管道應(yīng)盡可能沿墻敷設(shè)，并與墻面保持適當?shù)木嚯x。4、閥門、儀表的安裝高度以便于操作、檢修為準。（3）保證安全生產(chǎn)1、管道通過人行道時，最低點不小于2m，通過公路、鐵路和廠內(nèi)干線時，最低是按離地面分別不小于4.5m、6m和5m。2、地下管道通過道路時應(yīng)該加以保護。3、不銹鋼管道不宜和碳鋼制的鋼架直接接觸，應(yīng)采用膠墊隔離的措施，以免形成電位差引起腐蝕。4、輸送易燃易爆介質(zhì)的管道應(yīng)采取直接接地的措施。7.2.3、高程布置原

32、則 （1）為了保證污水在各構(gòu)筑物之間能順流自然，必須精確計算各構(gòu)筑物之間的水頭損失，包括嚴懲損失、拒不損失以及建筑物本身的水頭損失。 （2）進行水利計算時，應(yīng)選擇距離最大、損失最大的流程并按阻礙大設(shè)計流量計算。 （3）污水廠的場地豎向布置，應(yīng)考慮土方平衡，并考慮有利排水。第二章 工藝設(shè)計論證1、處理方法的論證煉油廢水處理是煉油工業(yè)環(huán)境保護的重要環(huán)節(jié)，由于水量大、水質(zhì)復(fù)雜，所以對廢水的處理應(yīng)從多方面進行綜合考慮，以求合理解決。廢水處理既要滿足衛(wèi)生要求，又要盡可能做到經(jīng)濟合理，也就是說既要保證水質(zhì)不影響人類和生物的安全，又不能花費過多的資金和設(shè)備對廢水進行高級處理。廢水的處理包括懸浮物與液體的分離

33、，有機物和可氧化有毒物質(zhì)的去除以及殺菌等。方法大致可分為：物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法和生化法。1.1、物理法除油物理法除油主要是根據(jù)在重力場和離心力場中油水之間不同重力和離心力來分離的，該法具有設(shè)備簡單、成本低、管理方便、效果穩(wěn)定等優(yōu)點。主要用于去除污水中的漂浮物、懸浮物、砂和油類，常作為其它方法的預(yù)處理。包括重力機械分離、過濾、粗?；?、膜分離。主要設(shè)備有隔油池、除油罐、過濾罐、粗?；蕖⒂退蛛x器、氣體浮選器等。1.2、化學(xué)法除油該法利用化學(xué)作用使污染物反應(yīng)生成無害無毒的物質(zhì)，可用來去除污水中的金屬離子、有機物、無機物和乳化油等?；瘜W(xué)法除油可分為化學(xué)法破乳、化學(xué)氧化法和光化學(xué)氧化法。包括中和

34、法、混凝法、化學(xué)氧化-還原法、化學(xué)沉淀法等，以及焚燒、電解等。1.3、物理化學(xué)法主要包括氣浮法、吸附法、磁吸附分離法、萃取法、離子分離法、電滲析法滲析法、電化學(xué)法除油。其中氣浮法、吸附法、磁吸附分離法在前面已經(jīng)有所描述，這里不再贅述。萃取法根據(jù)溶質(zhì)在不同溶劑中溶解度不同，把廢水中的溶解性物質(zhì)提取出來的方法。離子交換法是借助離子交換劑中的離子和廢水中的離子進行交換，從而是廢水中的離子分離出來。電滲析法屬于膜分離技術(shù)，用直流電使水中的電解質(zhì)滲析出來，從而使污水凈化。滲析法是利用溶質(zhì)對膜的透過助理不通，使之分離的過程，其主要設(shè)備是半透膜，滲析是靠濃度差而進行的自然分離擴散，因而擴散速度慢，但其操作簡

35、單。反滲透法，是一種用半透膜進行分子過濾的方法，利用它可以從水中去除固體、大部分溶解性有機物和膠體物質(zhì)，可以達到凈化回收的雙重目的，但是成本高。電化學(xué)法除油分為電解法、電化學(xué)法、原電池法。其中電解法設(shè)備簡單，操作容易，效果好，成本低；電火花法效率高，適應(yīng)性廣，占地面積小，但是耗電大，材料要求高。1.4、生化法、污水的可生化性污水生物處理是以污水中所含污染物為營養(yǎng)源，利用微生物的代謝作用是污染物被降解，污水得以凈化的一種經(jīng)濟實用同時也是首選地污水處理工藝，而對污水可生化性的判斷是污水處理工藝選擇的前提。BOD5和COD是污水生物處理過程中的常用的水質(zhì)指標，BOD5/COD值是評價污水是否可生化和

36、可生化效果的最簡單的傳統(tǒng)方法。一般情況下，其比值越大，可生化性越好，污水生物處理的越好。目前國內(nèi)外多按照下表資料進行評價。表3 可生化性判斷TabLe 3 Can biochemicaL sex judgmentBOD5/COD>0.45>0.3<0.3<0.25可生化性好較好較難不宜生化、生化法可分為活性污泥法和生物膜法：活性污泥法是以懸浮在水中的活性污泥為主體，在有利于微生物生長的環(huán)境條件下和污水充分接觸，使污水凈化。凈化凈化機理包括三個階段：吸附階段：污水與活性污泥接觸后的很短時間內(nèi)，水中BOD迅速降低，由于絮狀的活性污泥表面積很大，表面有多糖類粘液層，污水中懸浮

37、的膠體被絮凝和吸附去除。氧化階段：在有氧條件下，微生物將部分吸附階段吸附的有機物氧化分解獲取能量，另一部分合成新細胞，比吸附階段慢很多。絮凝體形成與凝聚沉降階段：氧化階段合成的菌體有機物絮凝形成絮凝體，通過重力沉降從水中分離，使水得到凈化。生物膜是高度親水的物質(zhì)，其外側(cè)總有一層附著水層，附著水層中的有機物被微生物氧化消耗，濃度低于流動水層，有機物就會從流-附-生物膜被氧化分解，流動水層被凈化。O2也不斷地從流-附-生物膜，供微生物呼吸，微生物的代謝產(chǎn)物沿向相反方向擴散，氣體會溢出水面。隨著有機物的降解，微生物不斷增加，生物膜厚度增加，增加到一定程度，里層的生物膜得不到O2成為厭氧層，厭氧層增加

38、到一定程度內(nèi)側(cè)得不到營養(yǎng)物質(zhì)進入內(nèi)源呼吸期，附著能力差，在外部水流剪切力作用下脫落，又開始生成新的生物膜。生物膜法的處理設(shè)施有：生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化池、生物流化床。2、廢水處理流程的確定對各種處理方法的綜合比較，對預(yù)處理水的類型、水質(zhì)、污染物濃度、水量等進行分析并考慮管理，清污分流及無害化排放等問題，節(jié)省人力、物理、資金等兼顧技術(shù)上的先進性、可行性、經(jīng)濟性、合理性，確定采用“隔油氣浮生化”的處理技術(shù)，在處理后期進行深度處理采用“活性炭吸附技術(shù)”，深度處理污水以達到中水回用的目的。在工藝基礎(chǔ)上設(shè)有格柵、水質(zhì)調(diào)節(jié)池、沉砂池、污泥干化池等輔助工藝具體工藝流程如下：格柵沉砂池調(diào)節(jié)池隔油池一

39、次氣浮池二次氣浮池活性污泥處理池活性炭吸附池豎流式沉淀池格柵含油廢水生活污水回用配水井水封井3、水處理的基本與原理3.1、格柵由一組平行的金屬條制成的框架，斜置于廢水流經(jīng)的管道內(nèi)，用于阻隔水中大的懸浮物、漂浮物以避免堵塞水泵、沉砂池排沙等。 3.2、沉砂池是以重力分離作為基礎(chǔ)的，將塵沙池內(nèi)的污水流速控制到在沉砂池內(nèi)只能將比重比誰大很多的無機顆粒物沉淀而有機顆粒物隨水流走的范圍內(nèi)。3.3、隔油池 依據(jù)污水中比重差進行重力分離的物理過程。污水在池中停留過程中，比重大于1的油泥雜質(zhì)沉入池底排除，比重小于1的油浮到水面得以回收。3.4、浮選池具有疏水性的乳化油和懸浮油與表面張力大于與氣體的表面張力，故

40、油易于黏附于氣泡上升。水中乳化油顆粒帶負電荷，空氣帶正電荷，所以靜電引力使油氣泡黏附。氯化鋁水解后，變成膠體氫氧化鋁，其作用是壓縮油粒雙電子層，并能吸附吸收廢水中的懸浮物，使之凝聚，隨氣泡上浮。3.5、曝氣池曝氣池中的好氧微生物在適宜的條件下，就能使廢水中的某些溶解性有機物通過生化法降解為無機物質(zhì)。3.6、吸附塔吸附塔通過活性炭的吸附作用去除水中各種污染物。4、工程流程說明4.1、確定工藝流程的要求技術(shù)上要比較先進可靠，運行穩(wěn)定，易于管理。不但要求可以處理廢水，還可以回收大量的原油；經(jīng)濟上合理可靠，投資少，占地較省，土地易得價廉，廢水處理過程中不應(yīng)產(chǎn)生二次污染。4.2、處理系統(tǒng)要求 4.2.1

41、、隔油系統(tǒng)煉油廢水由廠區(qū)采用直徑500mm的鑄鐵管，自流入污水廠內(nèi)的水封井，經(jīng)格柵、沉砂池、水質(zhì)調(diào)節(jié)池后進入隔油池，廢水中的漂浮物、大的懸浮物被格柵堵截去除。流經(jīng)沉砂池時沙粒等無機顆粒被去除。含油廢水流經(jīng)調(diào)節(jié)池，對水流的水質(zhì)水量進行調(diào)節(jié)以適應(yīng)以后的處理過程。之后污水進入隔油池，油水以較慢的速度流動經(jīng)過密度差異分離，密度小于水的油浮出水面，密度大于水的顆粒雜質(zhì)沉于池底，水從池的另一端流出。在隔油池的出水端設(shè)置集油管。集油管可以繞軸線轉(zhuǎn)動，平時槽口位于水面上，當浮油層積到一定厚度時，將集油管的開口轉(zhuǎn)入水面下，讓浮油進入管內(nèi)，導(dǎo)出池外。為了能及時排油和排除底泥，在隔油池內(nèi)設(shè)置刮油刮泥機。刮油刮泥機的

42、刮板速度一般應(yīng)與水流速度接近。油水分離后，油被送入集油間后再被泵如污油脫水罐，加溫脫水后，再送入污油罐。處理后的水經(jīng)管引至氣浮池。4.2.2、浮選系統(tǒng)目前加壓容器氣浮法應(yīng)用技術(shù)最成熟最廣泛的技術(shù)。本次設(shè)計采用加壓容器法。其中，一次氣浮采用全加壓容氣法，二次氣浮采用部分加壓容氣法。其中，全加壓容氣法是將全部入流廢水進行加壓溶氣，在經(jīng)過減壓釋放裝置進入氣浮池進行固液分離。部分加壓容器氣浮法是將部分入流廢水加壓溶氣，其余直接進入氣浮池。該方法比全加壓容氣法節(jié)省電耗，同時因加壓溶氣水量與溶氣罐的容積比全溶氣方式小，故可節(jié)省一些設(shè)備。但是由于部分加壓溶氣系統(tǒng)提供的空氣量也較少，因此，提供的氣體量也較少。

43、、曝氣系統(tǒng)污水經(jīng)二次氣浮后流入活性污泥法處理池即曝氣池。曝氣池采用中進周出方式。污水由曝氣池底部進入，利用表面曝氣機葉輪的旋轉(zhuǎn)離心力，將液體與氣體相互混合，并將也跑打碎使水氣充分接觸，增加水中的溶解氧?；旌弦撼隽嗽谄貧鈪^(qū)的上部由導(dǎo)流渠流入澄清區(qū)，在澄清區(qū)進行泥水分離，活性污泥絮凝沉淀并部分回流到曝氣池，部分排到池外。污水在經(jīng)過曝氣池后 被已基本凈化，若要進一步凈化則進入活性炭吸附池，進一步凈化后再利用。 4.2.4、吸附系統(tǒng) 活性炭吸附是用含有多空的固體物質(zhì)，是水中的油分和其它污染物質(zhì)被吸附在固體空隙內(nèi)而取出的方法。常用的吸附劑有活性炭和大孔吸附樹脂。5、主體設(shè)備的選擇 5.1、隔油池隔油池一

44、般有兩種：平流式隔油池和傾斜板式隔油池。平流式隔油池構(gòu)造簡單，便于運行管理，除油效果穩(wěn)定，單體較大，占地大；傾斜式隔油池油水分離效率高，停留時間短，占地面積小，但運行費用高，構(gòu)造復(fù)雜，建設(shè)較難。對比兩種隔油池，本次設(shè)計采用平流式隔油池。5.2、浮選池浮選池又包括平流式、豎流式、綜合式。其中，平流式氣浮池池身淺，造價低。結(jié)構(gòu)簡單，管理方便，但是不易于后續(xù)處理構(gòu)筑物在高程上配合，分離部分的容積利用率較小。豎流式氣浮池的接觸室在水中央，水流向四周擴散。水利條件比平流但測試出流要好，便于與后續(xù)構(gòu)筑物配合，缺點是與反應(yīng)池較難銜接，容積利用率較低。綜合式氣浮池是與沉淀池相結(jié)合的氣浮池，適用于濁度較低，水中

45、懸浮雜質(zhì)較輕的原水，與過濾相結(jié)合的氣浮池池身大，施工困難。綜合上述三種氣浮池，本次設(shè)計采用平流式氣浮池。5.3、曝氣池曝氣池利用活性污泥法進行污水處理的構(gòu)筑物。池內(nèi)提供一定污水停留時間，滿足好氧微生物所需要的氧量以及污水與活性污泥充分接觸的混合條件。 曝氣池主要由池體、曝氣系統(tǒng)和進出水口三個部分組成。池體一般用鋼筋混凝土筑成，平面形狀有長方形、方形和圓形等曝氣池一般分為推流式曝氣池，完全混合式曝氣池和組合式曝氣池：推流式曝氣池的特點：1、初期吸附與氧化分解均在同一池中進行，從首端的對數(shù)增長，到池中末端的減速增長，內(nèi)源呼吸期。2、曝氣池首端有機污染污負荷高，好氧速率高。3、曝氣池容積大，占用的土

46、地較多,基建費用高。4、耗氧速率沿曝氣池長是變化的，而供氧速率難于其相吻合，適應(yīng)池前段可能出現(xiàn)耗氧速率高于供氧速率的現(xiàn)象，后段又可能出現(xiàn)DO過剩的現(xiàn)象。5、對進水水質(zhì)水量變化的適應(yīng)性差。完全混式曝氣池的特點：1、迅速混合稀釋適應(yīng)水量水質(zhì)變化。2、池內(nèi)各點水質(zhì)相同，F(xiàn)/M比值相等微生物組成數(shù)量一致,在有機物降解微生物增殖曲線上處于一個點便于將整個工況控制在最佳狀態(tài)。3、可以通過控制(進水量)F/M(回流污泥比)比值得到希望水質(zhì)。4、池內(nèi)需氧速度均衡，動力消耗低與推流式。本設(shè)計采用完全混合式曝氣池。5.4、吸附池吸附法是利用多孔性固體物質(zhì)，使水中的一種或多種物質(zhì)被吸附在固體表面而分離去除的方法其去

47、除對象有水中溶解性有機物，合成洗滌劑，微生物，痕量金屬，并能脫色除臭。吸附類型有物理吸附，化學(xué)吸附。本次試驗采用活性炭吸附法。吸附劑的再生是在吸附劑本身結(jié)構(gòu)F基本不變的情況下，用某種方法將吸附質(zhì)從吸附劑微孔中去除，恢復(fù)其吸附能力：加熱吸附和再生吸附。吸附裝置的主要機構(gòu)形式有以下幾種：混合接觸式吸附裝置，固定床吸附裝置，移動床吸附裝置和流化床吸附裝置。本設(shè)計采用固定床裝置。6、污水處理的主要工藝指標和工藝條件 6.1、隔油系統(tǒng)操作指針 6.1.1、油罐系統(tǒng)操作指針（1）油罐液面不得超過7m。（2）加熱溫度不得大于80。（3）污油含水率不得大于5%。 6.1.2、水質(zhì)控制指標 表4 水質(zhì)控制指標列

48、于下表 單位 mg/LTabLe 4 water quaLity controL index Listed beLow（mg/L）序號項目入口出口1油含量<3000<1502硫化物<53揮發(fā)酚<304氰化物<25COD、<5006pH值6-96-96.2、浮選系統(tǒng)操作指針 6.2.1、水質(zhì)控制指標 表5 浮選系統(tǒng)水質(zhì)控制指針 單位mg/LTable 5 Flotation system water quality control pointer（mg/L）序號項目一浮出口二浮出口1油含量<80<402硫化物<13揮發(fā)酚<204氰化物&

49、lt;15BOD5<2006COD<3007氨氮>7>78pH值6-96-9、操作控制指標 （1）根據(jù)來水情況變量投加絮凝劑，在來水油量變化較小的情況下，一浮二浮均投加25mg/氯化鋁。 （2）溶氣罐壓力不低于0.3MPa，浮選反應(yīng)狀態(tài)良好。 （3）浮選渣不能覆蓋1/2以上地面，噴射浮選反應(yīng)溶氣罐背壓應(yīng)在0.1MPa以上。、曝氣系統(tǒng)操作系統(tǒng) (1)、水質(zhì)控制指標 表6 曝氣系統(tǒng)水質(zhì)控制指針 單位mg/LTable 6 Aeration system water quality control pointer（mg/L） 序號項目入口處出口處1油含量<40<1

50、02硫含量<1<13揮發(fā)酚<20<0.54氰化物<1<0.55BOD5100-200<606COD100-300<1207pH值6-8.56-9(2)、操作控制指標 表7 曝氣系統(tǒng)操作控制指針 單位mg/LTable 7 Aeration system operating control pointer（mg/L）序號項目曝氣區(qū)澄清區(qū)1污泥濃度1500-30002污泥指數(shù)50-2003污泥沉降比15-404溶解氧2-5>0.55磷酸根1-2>16水溫<35<357氨氮5-10>17、緊急事故處理在煉油廢水處理過程中緊

51、急事故處理應(yīng)按照下表執(zhí)行表8 緊急事故及應(yīng)對策略Table8 Emergency and strategies序號事故現(xiàn)象事故原因處理方法1隔油池著火1 隔油池內(nèi)有大量的輕質(zhì)油，明火引起2 檢修動火時安全措施不健全1 立即啟動蒸汽消防閥門2 如正在收油，立即停泵3 立即報警4 立即打電話報告廠調(diào)度室5 立即將泡沫及干粉車運到現(xiàn)場滅火2突然斷電1 總變壓事故2 配電盤事故3 雷擊跳閘1 立即將所有啟動設(shè)備的出口閥關(guān)閉2 開啟隔油池排放的超越閥門3 通知有關(guān)部門修理3油罐著火1 油罐內(nèi)有大量輕質(zhì)油，明火引起2 檢修時動火安全措施不健全，瓦斯氣體沒排放干凈1 立即啟動蒸汽掃線閥門2 如正在送油，立即

52、停止3 立即報警4 立即打電話報告廠調(diào)度室5 立即將泡沫及干粉車運到現(xiàn)場滅火4配電盤著火1 配電盤處接觸不良2 電線短路引起1 立即關(guān)閉總電源，切斷電源，切忌關(guān)閉電機刀閥2 立即用CCL4滅火器滅火，切忌用泡沫滅火器3 立即報告廠調(diào)度室5隔油處及配水井冒水1 裝置來水量過大2 下暴雨，大量雨水進入下說道3 隔油池入口管線堵塞4 隔油池間數(shù)開的過少1 立即開啟事故泵，打開事故貯存調(diào)節(jié)池2 配水井加大蒸汽量，提高來水溫度3 開啟隔油池所有入口閥門4 向廠調(diào)度來年系統(tǒng)控制各裝置及灌取的脫水量6來水硫化物過高中間水未及時處理1 聯(lián)聯(lián)系化驗室立即取樣分析2 開啟曝氣去排放的閥門，停止生化曝氣3 立即聯(lián)系廠調(diào)度室及車間領(lǐng)導(dǎo)，并做好記錄7來水氰化物過高裝置可能出現(xiàn)異常1 聯(lián)聯(lián)系化驗室立即取樣分析2 開啟曝氣去排放的閥門，停止生化曝氣3 立即聯(lián)系廠調(diào)度室及車間領(lǐng)導(dǎo)，并做好記錄8來水油含量過高1 裝置跑油2 油罐脫水跑油1 聯(lián)系化驗室立即取樣分析2 浮選崗位人員多投加硫酸鋁