炼油厂污水处理技术应用研究 93页

'叵同等学力人员申请中国石油大学硕士学位论文华．-6、：(申请工学硕士学位)炼油厂污水处理技术应用研究学科专业：培养方向：申请人：指导教师：化学工程化学反应工程杜云散赵朝成论文完成日期：2007年4月 炼油厂污水处理技术应用研究杜云散(化学工程)指导教师：赵朝成教授摘要我国淡水资源短缺，环境污染问题日益严重。环保部门对炼油厂污水排放指标的要求日益严格。而国内炼油厂含油污水处理技术与国外先进水平相比还有很大的差距。在此背景下，中国石油大连石化公司在建设2000万吨／年现代化炼厂时，引进了国外先进的污水处理工艺技术及设备。本文就结合这个污水处理场的技术交流、工程设计和生产运行过程，在调研中国石油集团股份公司下属多家炼油厂污水处理场的运行情况的基础上，将国内外的污水处理技术进行了对比，从理论上对现行的污水处理工艺进行了分析，对引进技术的先进之处进行了针对性的分析研究，并结合生产实际，分别对预处理部分的均质、除硫、气浮除油单元，A／O生化反应部分的硝化反硝化及实时控制原理及方式以及污泥浓缩部分进行了专题研究，并提出了优化的设计参数、控制方案、和工艺流程。本文将会对炼油厂的含油污水处理场的设计和生产操作起到一定的指导作用。关键词：含油污水处理，溶气气浮，A／O生化，污泥处理 TheResearchofRefineryWastewaterTreatmentTechnologyDuYunsan(ChemicalEngineering)DirectedbyprofessorZhaoChaochengAbstractChinaisshortageoffreshwater,theresourceoffreshwaterisdecreasingandthepollutionofwaterismoreseriousdayafterday．Thedischargestandardsofwastewaterfromrefineryismorerigorons，andthedomestictechnologyofoiledwastewatertreatmentisfarbehindthatofdevelopedcountry．SoCNPCDalianCompanydecidedtointroducetheadvancedwastewatertreatmentprocessandequipmentsfromabroad，whentheywereconstructingthemostmodemrefineryinchina,whosecapabilityis20milliontonscrudeoilperyear．HavingcompletedtheengineeringdesignandstartedworkingofthenevVwastewatertreatmentplant，andhavinginvestigatedsomewastewatertreatmentplantsofCNPC，acomparisonbetweenthedomestictechnologyandtheforeigntechnologiesofoiledwastewatertreatmentisdoneinthispaper．Sometheoreticalresearchandanalysisforpretreatmentsection，A／Obiochemicaltreatmentsectionandsewagesludgethickeningsectioninawastewatertreatmentprocessiscompleted，thensomedesignparameters，somecontrolschemesandanewprocessingaleproposed．Thispaperwillhelpfultodesignoroperateawastewatertreatmentplant．Keywords：Oiledwastewatertreatment，DAF,A／Obiochemicaltreatment，Sewagesludgethickening 独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标泣和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：t兰墨彳炙硼勺年占月jR关于论文使用授权的说明本人完全了解中国石油大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件及电子版，允许论文被查阅和借阅：学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。学生签名：生兰至塾涉7年＆月fR导师签名：乏馥I反伽9年乡月厂同 中国4袖人学(华东)硕十论文第1章前言首先让我们来看一组触目惊心的数据：全球有12亿人口面临中度到商度的缺水压力，80个国家水源不足，20亿人的饮用水得不到保证。中国更是全球13个严重缺水的国家，人均淡水资源仅为世界平均水平的四分之一，居世界第109位。全国共有600多个城市，就有一半以上城市不同程度的缺水，其中严重缺水的城市有l“个。水即是21世纪的油，牵制着经济的发展，每一滴未经处理的废水都迫使全球人口朝着干旱危险的方向迈进一步。目前全国污水的处理率仪为45％。由建设部、发改委和国家环保总局联合起草的关于加强城市污水处理和利用的规划文件中，到2010年，我国重点城市的污水处理率要达到80％，中小城市要达到60．70％。污水处理行业有着巨大的市场空间。我国石化行业既是能源和化工资源生产大户，也是能源和资源消耗大户，国家发改委把石化、钢铁、印染、造纸、电力列为血大工业污水排放重点治理行业，并规定了具体的限量用水指标，鼓励企业通过改进生产工艺，加大水处理设施的技术投入，丌源节流，提高水资源重复利用率。目前我国石化企业在水方面主要面临以下几个问题：1．淡水资源严重匮乏我国水资源短缺，是吐界13个贫水国家之一，同时水资源污染严莺，目前有80％水域，45％地下水及90％以上的城市水源受到污染，我们已进入水危机时代。据统计60％以上的炼化企业都处了二严重缺水地区，淡水的供需矛盾严重制约着石化行业的经济发展。2．水的重复利用率低目前，大部分的石化企业把大量的炼化污水，经过二级处理，达到国家污水综合排放标准中的二级指标后排放，这不仅污染了江、河、湖、海，而且由于水未得到充分利用，每天还要补充大量的新鲜水用于工艺生产。 中国4i油人学(华东)硕十论文第l章前言3．开源工作范围狭窄近年来水的丌源节流工作逐步受到重视，但多数仅限于企业内部正气凝结水的回收循环使用。由于污水盼陛质复杂以及污水处理工艺落后，管理跟不上，造成处理后的水质不稳定，给重复利用带来困难。4．工程应用后缺乏技术上的优化总结，没有形成适应性强的炼化企业水处理专有技术由于世界性水资源短缺，导致水资源可持续利用与节水回用在世界范围内得到普遍重视。尤其在美国、加拿大、日本、欧洲等发达国家，水的重复利用率已高达80．90％。美国是世界上最早进行污水回用的国家之一，20世纪70年代初开始大规模地兴建污水场，随后丌始了污水回用。目前有几百座污水场的二级处理出水经适当处理后回用，全国城市污水每年回用总量约9．4x109m3，包括：灌溉用水、景观用水、工艺用水、工业冷却用水、锅炉补水以及回灌地下水和娱乐养鱼等多种用途，其中，灌溉占总回用量的60％，工业用水占30％，城市生活和其他用水不足10％；莫斯科市有36家工厂的污水回用的总量达5．5×105m3／d；以色列城市污水中有65％的污水再净化后用于灌溉；德国的整个工业中1969年就有60％以上的耗水量已经循环使用。近年来发展中国家也开始加快了污水资源化的进程，尤其是水资源短缺地区，己考虑城市污水、工业废水回用问题，制定以节水与沽水为目标、改善水环境质量、提高水资源的综合利用为目的水资源可持续发展战略，并寻求合理、有效的水资源可持续利用与水污染控制的方法，研制丌发新型、经济、高效的水回用处理技术，提高城市污水和工业污水的重复利用率，以确保社会经济的可持续发展。南非和纳米比亚等国家甚至建起了饮用水再生制造厂，南非的约翰内斯堡每天有9．4x104m3饮用水来自再生水工厂。此外，约旦、塞普鲁斯、埃及、突尼斯等水资源较为短缺的国家， 中国石油人学(华东)硕十论文第l章前言水回用丌发也比较普遍，而且收到了良好效果【1】。目前对石化污水的处理技术缺乏系统地研究工作，与国外先进水平相比，我们的水处理技术还停留在六七十年代的水平。中油内部各个炼厂污水处理技术繁杂不齐，现有的污水处理场对企业生产出现的突发性事故的应变能力及适应性差，运行不经济。造成污水处理设施运行不稳定，污水排放达标率低，更增加了下一步污水回用的难度。由于上述原因使中国石油各炼化企业的吨油水耗与国外先进水平相比差距较大，国外炼化企业加工吨原油的新鲜水耗量一般小于0．5吨，而国内平均水平为1．25吨。中石油新建炼厂水耗指标确定为0．5，老厂也逐步向这个目标靠拢。大连市是淡水资源严重短缺的城市，大连石化公司当加工能力扩建至2000万吨／年，建设“国内领先，世界一流”炼厂时，为应对更加严重的水资源短缺和环境污染问题，在海水淡化、中水回用、污水处理方面加大投入，引进国外先进的工艺技术设备，在水资源丌源和环境保护方面取得了业界公认的成就。我们作为设计单位参加了全部项目的前期调研、工程设计。本文就是针对中国石油大连石化公司引进法国得利满技术新建的污水处理场，结合中油股份公司科技部对污水处理技术开发研究的科技立项，对引进技术进行消化吸收，掌握其技术关键点，结合中油其他炼厂污水处理场的情况，结合炼厂污水的实际情况，对其工艺进行优化和完善，争取形成具有中国石油自主知识产权的炼化企业污水处理技术，推动中石油在污水处理方面的技术进步。 中国7油人学(华东)硕十论文第2章引进l：艺技术介绑第2章引进工艺技术介绍2．1项目概况中国石油大连石化分公司原有污水处理场始建于20世纪30年代，仅有隔油处理设施，80年代后增建了名义处理水量为700m3m的生化塔和斜管沉淀池，对污水进行二级生化处理，降解水中污染物质，实际处理水量300m3／11，流程为隔油一接触氧化⋯沉淀一排放。出水中的油、COD、硫化物、氨氮等指标没有达到国家污水综合排放标准中的二级排放指标的要求，出现过污染海域的事件。随着大连石化分公司的发展，炼油能力将由500力．吨／年扩建到2000万吨／年，含油污水的性质更加复杂，现有的污水处理设施更是难以应对，因此亟待进行改扩建。大连石化分公司用地紧张，污水处理场位于老厂区，占地较小，且又无扩大面积的可能。为了能够在较小的面积上完成污水场的建设，并达到国家一级污水排放标准，从参加投标的五六家设计单位及水务公司中，经多方比选，专家论证，最终得利满水务公司中标。大连石化分公司污水处理场设计规模为15001n‰，分二期建设，一期处理量为500m3m(污水场进出水水质见表2．1)，引进法国得利满公司～O污水处理工艺包(以下简称引进工艺)，详细设计全部由中油设计公司大连分公司完成。该水场引进世界领先的工艺技术、处理设施和运行设备及水处理工艺理念，采用了装置化布置格局和自动化操作方式，占地仅19000m2，I程总造价约5000万元人民币，实现了全程工艺运行PLC控制，其技术水平和综合性能国内领先。工程于2002年5月动工，2003年4月建成，2003年6月开工试运，2005年4月所有水质指标达到设计要求。大连石化分公司污水处理场的设计，是在总结国内已建成炼化企业 中国I袖人学(华尔)硕+论文第2章引进l艺技术介磐污水场的经验和消化吸收国外发达国家先进污水处理技术和理念的基础上进行的。时至今R，污水处理场各项出水水质指标均达到污水综合排放标准一级标准，其中出水氨氮保持在五>X3，平均MLSS浓度(i)为x、+Xl+X3i：——广，置普通活性污泥法的混合液悬浮固体浓度为x=甏斧砸RQX．Q=置^一只p+p，崎RQ+一A3由上两式可以看出Z>丘。(式4—33)(式4—34)(式4—35)(式4—36)因此本工艺的平均MLSS浓度比普通活性污泥法高，在相同的BOD负荷条件下，采用本工艺可减少曝气时间或曝气池容积。(2)第一反应器BOD5浓度第一反应器物料平衡方程式为：凼矿石=QSo+RQoS．一Qo(1／3+R)墨西式中：出为有机物降解速率。(式4—37)对于分段混合曝气池而言，池内各点的有机物浓度是一常数61，因此池内各点有机物降解速率相等。根据Monod关系式，有机物降解速率遵循一级反应动力学，即ds一面=KXISI(式4—38)将(5—38)代入(5—37)得到KXlS矿：12峨+RQ)墨一9-o(113+R)S 中国fi油人学(华东)硕十论文第4章j：艺研究盟!墨鱼墨则：S=KXy+Qo(1／3+尺)(3)第二、三反应器BOD5浓度同理可得第二反应器BOD5浓度为望墨±鱼(!!!二墨!墨是：—科2V+(20(2／3+R)第三反应器BOD5浓度QSB+ao(2／3+酗S2s3：KXy+(20(1+固2．第二种模式1)分段活性污泥曝气池工况进水0口．s’IR．1)00．so(式4—40)(式4—41)回流活性污泥R凸D抽．S，图4一18分段活性污泥曝气池1i况分段活性污泥曝气池工况见图4--18，在图中(1+R)Q0为通过曝气池污水量，S’为进水有机物浓度；S0为混合液曝气池的进水浓度，S1为第1段出水有机物浓度；v为每段曝气池容积。由图可知，在稳定运行条件下，曝气池中有机物的物料平衡方程式为QSo—QSI+y軎=ods式中dt为有机物降解速率。(式4—43) 中国7i油人学(华东)项十论文第4章f：艺研究一面5K：X"vSl(式4—44)式中，K2为～级反应动力学常数；XV为曝气池混合液中挥发悬浮固体浓度，将式4—44代入式4—43，并整理得QSO—Q雹=K：Xzs,v矿s02[1+西世z五】墨矿令疗=1+西局髟，上式可以改写为岛印墨(式4--45)式4—45即为描述分段曝气反应池第一段中，进水混合液所含有机物浓度间相互关系的有机物降解模式。同理可得第2段曝气池中有机物的物料平衡方程式为：西鳜+鳓一2鹳+矿石：0(式4—46)把式4—45代入式4—46得：so：8s2同理可得：so：as3由此可见，分段活性污泥曝气池反应器各段的有机物浓度基本相等。2)多点进水活性污泥反应器需氧量计算模式在分段活性污泥曝气反应器中，各级需氧量均由两部分组成，其一是微生物氧化分解污水中的有机物的需氧量；其二是微生物自身氧化细胞物质需氧。由前面所推导的每一段反应器的浓度基本相等可知，分段活性污泥反应器的每一段需氧量基本相等可知，分段活性污泥反应器的每一段需氧量基本 中国I釉入学(华东)硕士论文第4章{：艺研究相等。这两部分所需要的氧量，可用下列公式表示02=aBOD+6x，V(式4--47)式中，a为系数，即氧化每kgBOD所需要氧的蚝数，决定于污水的水质；b为系数，即污泥自身氧化的需氧率，决定于污泥性质和温度。每一段需氧量为：D2=a(So-S。)+蚜，．V吼啦学嘲．矿(式4—48)根据以上的模式推导可以对多点进水活性污泥反应器的需氧量进行计算，有利于选择合适的曝气装置。4．4污泥浓缩工艺研究炼化企业污水处理过程中产生的污泥主要有：除油池底泥、气浮池表面的浮渣(亦称“化学污泥”)、二沉池排出的剩余污泥，这三种污泥通常称为“三泥”。而对于大连石化引进的污水处理工艺来说，污泥处理单元只涉及到前两种污泥，并没有单独的生化剩余污泥的处理，但这并不意味着该污水处理工艺不产生剩余污泥，生化处理单元的剩余污泥的处理采用了一种较为独特的方式，从而使得污水处理工艺更加简洁灵活。所以在这里介绍以下引进工艺污泥浓缩工艺。污水处理产生的生化池剩余污泥含固率一般都小于1％，体积很大，输送、处理或处置都不方便，且不易沉降。污泥浓缩可使污泥初步减容，使其体积减小为原来的几分之一，从而为后续处理或处置带来方便。首先，经浓缩之后，可使污泥管的管径减小，输送泵的容量减小。浓缩之后可直接脱水，可减少脱水机台数，并降低污泥调质所需的絮凝剂投加量。污泥浓缩使体积缩小的原因，是浓缩将污泥颗粒中的一部分水从污泥中分离出来。从微观看，污泥中所含的水包括空隙水、毛细水、吸附水和结合 中国7i油人学(华尔)硕十论文第4章J：艺研究水四部分。空隙水系指存在于污泥颗粒之间的一部分游离水，占污泥中总含水量的65％～85％之间；污泥浓缩可将绝大部分空隙水从污泥中分离出来。毛细水系指污泥颗粒之『自J的毛细管水，约占污泥中总含水率的15％～15％；浓缩作用不能将毛细水分离，必须采用自然千化或机械脱水进行分离。吸附水系指吸附在污泥颗粒上的一部分水分，由于污泥颗粒小，具有较强的表面吸附能力，因而浓缩或脱水方法均难以使吸附水与污泥颗粒分离。结合水是颗粒内部的化学结合水，只有改变颗粒内部结构，才可能将结合水分离。吸附水和结合水一般占污泥总水量的10％左右，只有通过高温或焚烧等方法，才能将这两部分水分离出来。引进工艺污泥浓缩工艺独特主要体现在以下两个方面：将二沉池的剩余污泥直接引至预处理区DAF单元的混凝池，利用剩余污泥的活性，即可以减少混凝剂的加药量，又可以在后续的气浮池中实现剩余污泥浓缩。由于大连石化污水处理场处理的是含盐污水，含盐污水的沉降性能差，所以二沉池出水中含有较多的悬浮物，为了保证出水达标，在二沉池后端设置了高密度澄清池，以去除水中的悬浮物。4．4．1引进污泥浓缩流程——一水路一一泥路．一．上——．、广一一叫污泥储池卜．⋯～一一一～]孪卜p簟P0由l竺2一壁一一赢L⋯一L一一一一语性请霹『 中国¨i油人学(华东)硕十论文第4章+I+艺研究4．4．2污泥在DAF浓缩见4．3节。4．4．3污泥在高密池浓缩由于大连石化污水处理场处理的是高赫污水，含盐污水的沉降性能较差，为了保证出水水质，设置了高密度沉淀池，作为污水场出水前的把关手段。高密度澄清池(DENSADEG)是由法国得利满公司研制的一种采用斜管沉淀及污泥循环方式的快速、高速的澄清池。1．流程图2．流程说明高密度澄清池由三个主要部分组成：一个“反应池”，一个“预沉池～浓缩池”以及一个“斜管分离池”。1)反应池得利满专利产品反应池是本工艺的根本特色。在该池中进行物理一化学反应，反应池分为两个部分：一个是快速混凝搅拌反应池，另一个是慢速混凝推流式反应池。 中国干i油人学(华尔)硕十论文第4章J：艺研究a)快速混凝搅拌反应池将原水引入到反应池中，在反应池中搅拌器的快速搅动下，使反应池内水流均匀混合，并为絮凝和聚合电解质的分配提供所需的动能量。通过来自污泥浓缩区浓缩污泥的外部再循环系统，使池中污泥浓度得以保障。b)推流式反应池上升式推流反应池是一个慢速絮凝池，其作用就是连续不断地使矾花颗粒增大。因此，整个反应池(混合和推流式反应池)可获得大量高密度、均质的矾花，以达到最初的设计要求。2)预沉池—浓缩池矾花慢速地从预沉区进／X．N澄清区，这样可避免损坏矾花或产生旋涡，并可使大量的悬浮固体颗粒在该区均匀沉积。矾花在澄清池下部汇集成污泥并浓缩。浓缩区分为两层：一层位于排泥斗上部，一层位于其下部。上层为再循坏污泥的浓缩，污泥在这层的停留时间为几小时，然后排入到排泥斗内。可以通过调整再循环区泥位的高度，以适应原水流量或水质变化。部分浓缩污泥自浓缩区用污泥泵排出，循环至反应池入口。下层是产生大量浓缩污泥的地方，浓缩污泥的浓度至少为209／L。采用污泥泵从预沉池一浓缩池的底部抽出剩余污泥，送至污泥储存池中。3)斜管分离区絮凝反应池的出水进入到沉淀一浓缩装置，通过斜板分离器将水中的矾花分离，同时通过逆向流将水和污泥分离。沉淀下来的矾花在池底沉淀并浓缩。澄清水由集水槽系统回收，絮凝物堆积在澄清池的下部，形成的污泥也74 中国4i油人学(华东)硕十论文第4章I：艺研究在这部分区域浓缩。通过刮泥机将污泥收集起来，循环至反应池入口处，剩余污泥排放。3．运行条件要使高密度澄清池工作状况良好，应考虑到几个重要事项：高效的絮凝及混凝过程：污泥层泥位界面的控制：高效的斜管分布、设置；连续的工况自动监控。4．高密度池的自动控制由现场PLC系统接收的来自污泥界面探测器及高密度池刮泥力矩丌关的信息，可用于控制排泥泵的运行及刮泥机的运行。5．关键技术参数的选取氯化铁投药量：30～60mg／L聚合物投药量：O．2～0．6mg／L回流污泥量：5～10m3／h剩余污泥量：3～5m3／h斜板沉淀池的表面负荷：20mPa沉淀池中泥位的控制值：O．5～1．Om搅拌器1的G值：105S．1搅拌器2的G值：52S．16．技术参数的修订1)斜板沉淀池的表面负荷的修订大连石化污水场商密池出水的SS值经常高出二沉池出水的SS值，这种现象说明高密池运行不记常，通过调试，发现这种情况并不是由于操作不当引起的，而是因为高密池斜板沉淀池的表面负荷过高造成的。项目组人员 中国Ii油大学(华东)硕十论文第4章『．艺研究经过反复调试，得出结论，当高密池斜板沉淀池的表面负荷降至lOm／h～12rrl／h范围内时，高密池出水sS达到20mg／L。因此，建议修订斜板沉淀池的表面负荷为：12m／h。21絮凝剂溶液(聚合物)的浓度和排泥时间的调整得利满公司在指导污水场运行时对药剂投加量给出指导值，但通过两年多来操作人员的努力和探索已经找到了在保证出水指标合格的情况下最经济的药剂投加量。(见表4—1)高密池的污泥泵回流流量和外排流量的调整值见表4—1。表4—1污水处理场高密池操作控制指标 中国_i油大学(华东)硕十论文第5章运行j：况研究第5章运行工况研究5．1菌种的驯化5，1．1培养驯化过程1．接种：取西太平洋炼油厂污水处理场的二沉池沉淀回流污泥200m3，进入A／O生物池。该污泥是淡水环境下的活性生物污泥【331。2．培养：曝气强度按溶解氧2—4m班控制，pH按7—8控制。3．驯化：采用逐步加压驯化方法，即接种污泥后，开始低浓度进水(原废水稀释4倍)，在驯化过程中，根据系统CODer去除率和污泥浓度增长情况逐步提高进水浓度，直到达到原水100％进入生物系统。整个驯化过程进行了60天。5．1．2驯化过程中的理化性质变化1．污泥形态结构的变化接种污泥呈深棕色絮凝态混合液。曝气4天后，污泥的颜色变为灰褐色，再到淡黄褐色，但没有良好的絮凝性能。到驯化第20天后，污泥开始具有良好的絮凝性能，停止曝气后，能形成较大的絮状物，絮状物平均大小为2-6ram，镜检可以看到污泥中含有大量的菌胶团，而沉淀后出水中细菌数量和悬浮物很少，水质很好。2．污泥浓度的变化在驯化期『自J，污泥浓度的变化分为两个阶段，在驯化的前20天。污泥量呈下降趋势，最低时污泥浓度200mg／L，污泥沉降比不足3％，原因是接种污泥中，不适应含盐污水环境的微生物被淘汰，以及可溶性组分的溶出而 中国_釉人学(华尔)硕十论文第5章运行I：况研究导致污泥浓度的下降。此后污泥浓度丌始缓慢上升，驯化第60天，原水100％进入系统后，污泥浓度也仅为1200mg／L。说明高挠条件下驯化，污泥浓度的增加较慢，盐度的升高抑制了污泥的增长。5．2运行工况的研究和分析5．2．1污泥负荷对处理效果的影响污泥负荷与COD去除率的变化情况见图5．I。鬟、，褂篮柑8口口5u1u口I50ZO污泥负荷(kgBOD／kgMLSSd)图5．1COD去除率与污泥负荷的关系从图中可以看出，污泥负荷对COD去除率有显著影响。随着污泥负荷的升高，生物系统出水COD的去除率显著下降。欲达到90％以上的COD去除率，污泥负荷必须小于O．1kgBOD／kgMLSS．d。此值低于《石油化工污水处理设计规范》中规定O．10～0．15kgBOD／kgMLSS．d的设计范围。 中国Ii油人学(华东)硕士论文第5章运行l：况研究5．2．2含盐量变化对处理效果的影响，‘鬟。需逝书8霄盐厦(％)幽5．2含盐餐与COD去除率的变化图从总体上看，随着盐度的上升，有机物的去除率下降。这是因为，由于盐度的变化，脱氢酶的活性下降，微生物本身活性受阻，新陈代谢作用减缓。因此，运行控制上要求含盐量不宜超过5％。5．2．3pH值对处理效果的影响pH值与COD去除率的变化情况见图5．3。§¨-甜箜誊so8PH幽5,3pH值与COD去除率的变化幽从上图可以看出，pH在7．5～8．5范围内，生物系统对COD的去除率可 中国_油人学(华东)硕十论文第5章运行|=况研究以达到85％pA上，这与非含盐污水的生物处理系统相比pH(一般在6．5～8．5)控制偏高。5．2．4温度对处理效果的影响污水水温与COD去除率的变化情况见图5．4。§、一替篮稍晷1口15Z口Z々juj34U4，0u污水水温(℃)图5．4污水水温与COD去除率的变化图从上图可以看出，在30一35温度范围内，生物系统对COD的去除率最高。该温度范围与非含盐污水生物处理系统相比偏高(非含盐污水处理生物最适宜温度为25～35℃)。这是由于耐哉微生物在含盐环境下保持较高的生物活性、以及发生氧化作用需要的能量相对较高，水温较高提供的环境能量相对也较高。5．2．5盐度对ESS的影响运行中发现，在生物系统运行J下常的工况下，二沉池出水仍然有轻微的漂泥，一般情况下在40--50mg／L。造成ESS升高的原因是：(1)高吉{；：污水的理化性质。由于高盐污水是一个密度较高的分散溶液体系含多种有机物和无机物的复杂溶液体系，因此不容易沉降。(2)黼度促进细胞的分解。在高盐条件下，细胞很容易水解，其 中国ji油人学(华东)硕士论文第5章运行㈦兄研究组分的释放也将使出水悬浮固体浓度增高。(3)与活性污泥微生态有关。在研究中发现，随着盐度的升高，微生物的生态组成发生改变。表现为镜检检测原生动物消失，只有菌胶团，因此对ESS有很大的影响。5．2．6盐度对污泥指数(SVI)的影响盐度影晌污泥的沉降性，使SVI变小，在实际运行中未发生污泥膨胀现象，这种情况与污泥结构的改变有关。在非含盐污水处理过程中，丝状菌交织分布构成骨架，菌胶团附着在其上形成絮凝体，并重复上述过程形成更大的絮凝体。而随着盐度的增加，镜检发现丝状菌的数量逐渐减少几乎消失。这必将造成污泥构型的改变，从而改变污泥的沉降性能。 中国_袖人学(华尔)硕十论文第6章结论本项目通过对引进污水处理技术的应用研究，初步从理论和实践相结合的角度分析了污水处理技术，提出了炼油厂污水处理在设计过程中一些关键技术参数的选用范围值，这些关键参数选用范围值的提出实质是对现有相关污水处理设计规范的修订和完善，也指出了引进工艺包的不足，并提出改造方案。通过上述的研究工作，形成了如下的结论：l、形成了一套新的炼化企业污水预处理工艺思路。在批判地吸收引进工艺包的基础上，结合国内石化行业目前『F在进行的安全整改的现状，形成了一套预处理工艺，该预处理工艺将更加适合炼化企业实际状况，并具有改善工人劳动强度、耐抗冲击，操作弹性大的特点。主要体现在以下几个方面：采用了先除油后调节的技术路线；采用了鼓风曝气的均质手段；2、加深了在引进的专利DAF工艺的理解，但只是停留在定性的基础上，还需要对其进行更加深入的研究。通过对引进A／O的研究，消化吸收了引进工艺的优点和不足，提出连续流生化工艺的实时控制方案，该控制方案的思想将不仅适用于A／O工艺，对其他生化工艺如氧化沟等也具有指导意义。从我国自控仪表的应用水平和控制成本考虑，DO、ORP、pH值等环境变量在线仪表技术成熟、安装和维护成本低，并且可以反应系统的综合状态，因此选用DO、ORP、pH值作为是污水生物处理实时控制参数。利用溶解氧实现对曝气池曝气量的控制，以达到节能的目的。利用ORP电位和溶解氧的联合控制，可以实现出口氨氮达标。 中国4釉人学(华东)硕十论文第6章结论由于曝气池中pH变化幅度小，难以找到曝气池中pH变化的关键值，提出了以pH作为实时控制是不可行的，同时指出应采用重碳酸盐或碳酸豁增加曝气池的碱度。提出了设置曝气过渡区，通过对好氧池的溶解氧和0RP的监测，实现自动丌关曝气过渡区的曝气装置，从而调整调整缺氧池和好氧池的比例，以适应水质冲击。提出通过测量在缺氧池中ORP电位的变化情况，实现内回流量的自动控制，实现有机物在缺氧池内最大降解的目的，以达到节约好氧池能耗的目的。对二沉池污泥回流量采用前馈控制方式。在理论上对A／O工艺的多点曝气问题作了探讨。通过公式推倒，得出分段活性污泥曝气池反应器各段的有机物浓度基本相等的结论。对引进工艺的高密池进行了初步研究：介绍了高密池的工艺流程；介绍了高密池的关键工艺参数；介绍了高密池的关键工艺参数的修订主要包括：斜板沉淀池的表面负荷、加药量、泥位高度、污泥回流量等。 中固“油人学(华东)硕Ij论文参考土谳参考文献(1】雷乐成，杨岳平等．污水同HJ新技术及『：科设计．北京：化学I：业山版社，2002，27～29[2】千良均，炅需周．千瑚化l：废水处理设计手册．北京：f瑚化：I：山版社，2002，1-2[3】室外排水设计规范(GB50014-2006)，北京：中国计划出版社，2006，103：103．106[4】张自杰，张忠样等．废水处理理论与设计．北京：中国建筑]：业出版社．2003，176～177[51郝晓地，戴吉，魏丽．生物除硫理论与技术研究进展．生态环境，2006，15(4)：844．853[6】W．Stumm．AquaticSurfaceChemistry，JohnWiley，1987：43~47[7】J．ICEdzwald．PrinciplesandApplicationsofDissolvedAirFlotation．WaterSei．Teck，1995，31(3／4)：1—24[8]8J．Hemanen，P．JokelaandJ．Peltokangas．ExprtmentalStudiesontheKineticsofFlotationinChemicalWaterandWastewaterTreatmentII，(＆KluteandH．H．Hahn，ed．)，Springer—Verlag。USA．1992：247—262[9】H．J．Schulze．Flotation∞aHeterocoagulationProcess：PossibilitiesofCalculatingtheProbabilityofFlotation．In：CoagulationandFlocculation(BohuslavDobias．ed．)SurfaceScienceSeries；MarcelDekker,INCPublisher，NewYork，1993：23-27[10】M．Hart，}LLeeandD．F．Lawler．CollisionEfficiencyFactorinBrownianCoagulationIncludingHydrodynamicsandIntelparticleForces．War．Sci．Technol一1997，36(4)：69-75[11】常青，傅金锐，郦兆龙．絮凝原理．兰州人学出版社，1993：35-39【12】z．Dymzczewski，E．S．KempaandM．Sozanski．CoagulationasaStructureFormingSeparationProcessinWaterandWasterwaterTreatment，Wat．Sci．Techn01．1997，36(4)：25-32[13】D．H．“，J．Ganczarczyk．FractalGeometryofParticleAggregatesGeneratedinWaterandWastewaterTreatmentProcesses，EnvirSci．Techn01．，1989，23(11)： 中固石油又学(牛东)顽1：论文参考丈1ii|I1385～1389[14】J．K．Edzwald．CoagulationinDrinkingWaterTreatment：Particles，OrganicsandCoagulants，Wat．Sci．Techn01．，1993，27(11)：21--24[15】D．H，Bache，C．Johnson，J．F．McGilliganandE．Ras001．AConceptualViewofFloeDomain，Wat．Sei．Techn01．1997，36“)：49～56【16]J．Q．JiangandN．J．D．Graham．Pre—PolymerizedInorganicCoagulantsforTreatingWaterandWasterwater,Chemistry&Industry，1997，(10)：388～391【17】V．K．LaMer．CoagulationSymposiumIntroduction，J．ColloidScience，1964，19：291-295[18】R．F．Paekham．SomeStudiesoftheCoagulationofDispersedClays研thHydrolyzedSalts，J．ColloidSci．，1965，20：18～21[19】J．A．KitehenerandILJ．Goehin．TheMeehnismofDissolvedAirFlotationforPotableWater：BasicAnalysisandaProposal．WaterResearch，1981，15：585～589[20】雷乐成，杨岳平等．污水回_}lj新技术及一l：程设计．北京：化学‘l：业出版社，2002：132～133[2l】陈翼孙，明斌．气浮净水技术的研究与应用．上海：科学技术出版社，1985：21-29[22】李都望，詹健，黄晓东等．气浮技术控制影响因素的探讨．江西科学，2006，24(2)：47-50[23】千静超，马军，韩宏大．探讨气浮。l：艺的若干技术参数。中国给水排水，2004，20(6)：22～24【241周群荚。高廷耀．环境【：禚!微生物学．北京：高等教育山版社，2001，207-208【25】高人文，彭永臻．实时控制技术在污水生物处理中的研究进展．麻州与环境生物：学报，2004，10(6)：821～825[26]千之晖．A／O法污水处理系统过程控制与外碳源投加仿真．北京l’业人学|{孛十论文，2004，10：26～27【27】高廷耀，顾国维．水污染控制J释(F册)．北京：高管教育出版社，2001：140一141[28】郑兴灿，李舵新．污水除磷脱氮技术．北京：中国建筑l：业山版丰十，1998：42 中国石油人学(乍东)硕I。论文参考文献[29】F．A．KochandW．K．Oldham．Oxidation—Reductionpotential-aToolforMonitoring，ControlandoptimizationofBiologicalNu砸emRemovalSystems．Wat．Sci．Tech．1985，17：259—281[30】Spagni，J．Buday，P．RatmiandG．．Bortone．ExperimentalconsiderationsollmonitoringORP，pH，ConductivityandDissolvedOxygeninNitrogenandPhosphorusBiologicalRemovalProcessesWaterSci．Tech2001，43(11)：197～204[31】刘俊信．生物膜活性污泥结合新1．艺脱氮除磷的研究．哈尔滨建筑人学博十学位论文，1998：110~1lI【32】邵裕森，戴先中．过程控制，【：程．北京：机械]：业出版社，2002：251【33】周建，向云．A／O生物法处理炼油厂海淡混合污水的研究和分析．供排水车间2006年专业技术论文和：L：艺技术总结(第二辑)，2006：1-6【34】陈韬．A／Oj[艺实时控制与短程脱氮的基础研究．哈尔滨4l：业人学博士学位论文，2003：56～58 中国干i油大学(华东)硕士论文致谢信水专业的王晓阳高级工程师、盛雪琴高级工程师的鼎力协助，得到了中国石油股份有限公司大连分公司给排水车间领导和技术人员的大力支持，得到了中国石油股份有限公司大庆石化公司、大港石化公司、西太平洋石化公司、庆阳石化公司各位同仁的热情帮助，在此表示诚挚的谢意。特别要感谢的是中国石油大学(华东)赵朝成教授，在百忙之中给与的精心指导，使论文得以正式完成。87 中国Ti油人学(华东)硕十论文个人简历、在学期间的研究成果本人1970年2月22F1生于辽宁省岫岩县，1983—1985年在岫岩县龙潭中学读初中，1985年．1988年在岫岩县高级中学就读，1988年考入清华大学，在化学工程系化学工程与工艺专业学习五年，1993年毕业，成绩合格，获得学士学位。1993年至1995年在大连石化公司烷基化车间实习，分别在烷基化装置、气体分馏装置、MTBE装置的操作岗位实习三个月后，担任了MTBE装置的反应岗位的操作员；1995年调入大连石油化工设计院，从事工艺安装设计、工艺计算、工艺系统设计等工作。其间完成“航煤精制装置改造项目”“MTBE装置扩能改造项目”“大连石化公司140万吨催化裂化装置系统配套工程”等的设计工作，1999年担任wEPEC项目组负责人、工艺副总工程师；其间获得过大连石油化工公司“青年标兵”和“辽宁省青年岗位能手”等荣誉称号；2001年公司重组后，原大连石油化工设计院更名为中国石油工程设计有限责任公司(CPE)大连分公司。一直担任总工程师职务至今，除负责单位的技术管理、质量管理、科研管理、QHSE体系管理等管理工作外，还主持完成了多项技术开发及应用工作，如“抽提蒸馏分离苯技术的工业应用”、“多效蒸发海水淡化技术的工业应用”、“苏月一喀土穆炼厂汽油升级改质”科研课题、“炼油厂污水处理及中水回用技术开发”等。作为项目的技术负责人或审定人，多次获得省部级优秀工程设计和技术创新奖二等奖以上奖项。如“重整汽油抽提蒸馏分离苯新工艺的丌发及工业应用”获得中国石油集团技术创新二等奖、“大连石化分公司60万吨／年催化重整后续装置及系统配套工程”获辽宁省优秀工程勘察设计一等奖、“大连石化MTBE扩能改造工程”获辽宁省优秀工程勘察设计二等奖、“大连石化公司中水回用装置”获中国石油工程设计有限公司优秀工程设计一等奖、“中国石油润滑油 中国石油火学(华东)硕十论文个人简历、在学期间的研究成果公司华东润滑油厂工程”获中国石油工程设计有限公司优秀工程设计一等奖、“大连石化分公司新建原油储罐工程”获中国石油工程设计有限公司优秀工程设计一等奖等；利用业余时间，撰写了科技论文，如《降低机泵电耗的变频技术》在2002年2月《石油化工设计》发表、{JCPT塔板在气体分馏装置改造中的应用》在2004年12月《炼油技术与工程》上发表；利用业余时间，参加了石油大学在职硕士学习班，完成了全部课程，成绩合格。2003年10月参加辽宁省考区同等学历人员申请硕士学位英语水平全国统一考试，成绩合格。目前炼油厂面临的水资源短缺危机和环保压力很大，而国内对炼油厂污水处理技术缺少系统的研究，结合大连石化污水处理厂扩能改造项目由我公司承担工程设计的大好时机，较全面系统的接触了国外水务公司的先迸技术和先进理念，在此基础上，调研了中石油大庆石化、庆阳石化、华北石化、大港石化的污水处理装置，查阅了大量的资料，通过理论分析和生产运行总结相结合，撰写了《炼油厂污水处理技术应用研究》论文，期望会对炼油厂污水的处理技术水平的提高起到一定的作用。'