鞍山炼油厂污水处理技术研究 43页

'大连理工大学硕士学位论文鞍山炼油厂污水处理技术研究姓名：王健申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：杨凤林20060515 ●人连理jJ：大学专业学位硕士学位论文摘要石化企业是我国的用水大户，也是污水排放大户，在我国的国民经济和能源战略上具有举足轻重的地位。随着炼油企业的不断发展，相应的污水排放量也不断的增加，不达标废水的任意排放不仅对外界环境造成了的污染，而且严重影响人们的身心健康。为解决企业水资源短缺问题同时降低企业外排污水对环境的污染，本研究以鞍山炼油厂的炼油废水为研究对象，在其原有的设施基础上进行技术改造，经过长期的运行证明改造取得了良好的效果。改造前污水排放的各项指标均超出排放标准，其中石油类超标35倍、COD超标8倍、氨氮超标6倍；改造后COD具有较高的去除效率，处理水量大。英国Packington污水厂㈣利用曝气生物滤池处理含工业废水的生活污水，在进水COD。，：562mg／L，BOD5：286mg／L，SS：139mg／L的条件下，COD。，，BOD5和SS的去除率分别达到80％、91．3％和78％。邱立平等在自行开发研制的二段曝气生物滤池试验研究中，生物反应器对COD。，和SS的去除率分别达到90％和85％以上【20】。李汝琪等口1]利用曝气生物滤池进行生活污水处理试验时发现BOD5，COD。和sS的平均去除率分别为95．3％、92．6％并1196．7％。以上试验研究和工程实践结果均证明BAF工艺对于污水中的有机污染物和悬浮固体均具有良好的去除效果。 鞍山市炼油厂污水处理技术研究(2)氨的硝化去除对运行参数进行合理的调控，曝气生物滤池可以取得很好的除氨效果，其硝化效率可以接近100％。Cromphout利用上向流曝气生物滤池处理含氨的富营养化水源水【22】，在气水比1：l，滤速5～18m／h，温度10。C以上的条件下，硝化效率达到100％，但随着温度的下降，硝化速率降低。Tschui等人【231证实提高滤速会增加反应器的硝化能力。Fdz．Polanco等㈣研究了硝化曝气生物滤池中异养菌和硝化菌的空间分布情况，发现进水COD。，，低于200mgflL时不影响硝化效能，但是进水COD。t->200mgflL时，硝化效能将下降。目前的研究表明，曝气生物滤池的硝化性能与有机物浓度、温度都有密切的关系，滤速对于氨硝化作用的影响也很大。(3)反硝化脱氮在生物膜反应系统中往往存在厌氧区，因此可实现一定程度的反硝化脱氮，曝气生物滤池系统中填料之间及填料表面的生物膜内部均有可能存在部分厌氧区，适于反硝化细菌的存在。研究表明【25】，若在曝气生物滤池系统中形成适宜的厌氧区域，其反硝化效能在较高滤速和负荷下可以接近100％。3．3．5主要的优缺点主要优点：(1)曝气生物滤池占地面积小，并且可省去后续二次沉淀池，基建投资明显低于传统生物处理工艺，而且，由于采用的填料体积小，比表面积大，附着的生物量高，再加上周期性的反冲洗有利于保持微生物的高活性，因此BAF具有很高的水力负荷和容积负荷；f2、曝气生物滤池中同时存在生物氧化降解作用，物理截留作用，填料及其表面生物膜对于污染物的吸附作用和生物膜内部存在的食物链捕食作用，因此出水水质优于传统生物处理工艺，可达到排放或直接回用的标准；(3)在曝气生物滤池中，由于小粒径填料颗粒的作用，使得气泡在上升过程中，不断被切割成小气泡，加大了气液接触面积，提高了氧气的利用率，同时气泡在上升过程 大连理j[大学专业学位硕士学位论文中受到填料的阻力，因此延长了停留时间，有利于氧气的传质，两方面的因素决定了BAF中很高的传氧效率；(4)曝气生物滤池易挂膜，启动快，抗冲击负荷能力强，挂膜成功后可在低温下运行良好。主要缺点：(1)曝气生物滤池对进水的SS要求较高。如果进水SS较高，会使滤池在很短的时间内达到设计的水头损失并发生堵塞，由此导致频繁的反冲洗会增加运行费用，增加管理的难度。根据国外的经验，进水的SS一般不超过100mg／L，最好控制在60mg／L以下；(2)曝气生物滤池虽然具有截留SS，代替二沉池的功能，但同时加大了水头损失，曝气生物滤池工艺具有较高的水头损失，水的总提升高度大；(3)曝气生物滤池反冲洗水一般回流至初沉池与原水混合，进行再处理，因此，在反冲洗操作中，短时间内水力负荷较大，反冲出水直接回流入初沉池会对初沉池造成较大的冲击负荷；(4)在设计和运行管理中还应注意防止填料随水流失。3．4污水深度处理投加的设备表2．4进行深度处理需投加的设备设备及设施名称数量规格型号备注提升泵2台Q=15m’／h曝气风机3台P=68．8kPaQ=4．2m3／min反冲洗风机2台P=68．8kpaQ=33．3m3／min电动阀门10台DNl00．DN500塔径：3200mm，塔高：7000mm生物碳吸附塔2台处理量：33．3m‰，内装水处理专用活性碳用于杀灭污水中细菌、病毒、紫外消毒器l台微生物内设风机5台，水泵2台机泵棚l座长×宽×高=18000x5000x4000mm紫外消毒器一套 鞍山市炼油厂污水处理技术研究3．5污水深度处理投资估算表2．5进行深度处理的投资估算设备数量金欷(力兀)备注增压泵2台O．8土建费用11．4滤池及管廊滤料158立方米52．1按3300元，m3计垫层60立方米3．6按600元／m3计布气布水系统2套40电动阀门0．8反冲洗进水0．4进水O．6曝气进气O．7反冲洗进气】．4反冲洗排水BAF管道14曝气风机3台9罗茨鼓风机反冲洗风机2台10罗茨鼓风机控制部分15运输费19．3安装费14调试费5管理费3税费20小计22I1万元生物活性碳塔钢制生物碳塔体2个34布气布水系统2套30生物活性碳32吨】4．4管道、阀门7控制部分10 大连理：L人学专业学位硕+学位论文运输费5安装费15税费13小计128．4万元紫外消毒器10万元机泵棚10万元总计369．5万元3．6污水深度处理日常运行成本估算(1)用电提升泵(从砂滤到BAF池)水泵功率7．5KW，折180度／日曝气风机11KW／台，两台同时使用折合528度／13反冲洗风机单台功率75KW，仅使用1台，每日使用1次(每日反冲洗1次)，每次反冲10分钟，折合13度／日。反冲洗水泵水泵功率55KW，每日一次，每次10分钟，折合10度／日。紫外消毒仪2KW每日用电50度每日共消耗电量781度，按每度电0．5元计算，共390．5元，折合0．16元／m3水。(2)药剂费：无(3)人工费：3人，每月1500元／人，每日150元，折合0．06元／m3水。(4)维护费：按每年10万元维护费用计，生产时间为300天，即：333元／日，折合：0，14元／m3水。总计：则污水深度处理日常运行成本大约O．36元／m3水3．7投资回报率按污水深度处理后回用100m3／h，每立方米水2．85元，每立方米排污O．85元计，每年生产300天，每年节约水费(2．85+0．85—0．36)×100×24×300=240．48万元总投资估计为369．5万元，19个月可收回投资，投资回报率达60％以上。 鞍山市炼油厂污水处理技术研究4结论炼油废水成分复杂，并且及易于给周围环境和人们生活带来危害。本文针对鞍山市炼油厂的污水，在原有设施的基础上进行改造，并提出了进一步深度处理的工艺。(11炼油厂原污水处理设施存在构建不合理、某些设备年久失修等诸多问题，处理效果根本达不到要求。对均质池、隔油池、气浮池等设施进行维修和改造，新建2000m3的钢制调节罐，以确保均质调节能力；并且增设SBR装置，经SBR生化处理后的催化污水与炼油废水合并，进入生化反应池。改造后排放的污水水质稳定，各项指标为：COD<100mg／L、油<8mg／L、硫化物≤O．8mg／L、挥发酚_<5mg／L、氨氮<13mg／L、6