炼油厂含油废水处理工艺设计.docx

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1、毕业设计(论文)任务书题目11炼油厂看油废水处理工艺设计Title:ProcessDesignofWastewaterContainingNitrile一、题目来源(在合适的项目前划J)O结合科研。结合生产实际(J)自拟题目O其他二、设计(论文)要求，设计参数1设计依据石油化工工业污染物排放标准(GB31571-2015)城镇污水处理广污染物排放标准(GB18918-2002)城市污水再生利用城市杂用水水质(GB/T18920-2002)城市污水再生利用工业用水水质(GB/T19923-2005)2设计水量Q=200t/h3进出水水质污水进水水质如表所示，单位：mg/LCODcrBOD5 SS

2、 NH4-H S2-y石油项目PH为类含油300-16-95004005002520废水200含油污水处理后达到石油炼制工业污染物排放标准(GB-31570-2015)中的水污染物排放要求。项目石油CODcNH4-oPH*BOD5SSS2挥发酚类rH水质3.50.6-9105050.3OO5三、个人重点工作1、翻译一篇外文资料2、撰写设计说明书和计算书3、污水处理厂总平面布置和高程图4、主要构筑物的剖面图四、各阶段工作进度安排及应完成的工作量2016.02.2703.12：进行毕业设计环节，查阅资料,书写开题报告。2016.03.1303.26：毕业设计开题，污水处理厂实习2016.03.27

3、04.30：设计工艺优化选择，构筑物设计计算。2016.05.01-05.07：中期检查。201605.0806.11：构筑物设计计算，用CAD画图，翻译英文资料。2016.06.12-06.18：毕业设计修改、定稿，上交毕业设计。2016.06.19-06.25：毕业设计评阅，准备答辩。2016.06.26-06.27：论文答辩五、应阅读的资料及主要参考文献。1 .高俊发主编.污水处理厂工艺设计手册.北京：化学工业出版社20032 .孙立平主编.污水处理新工艺与设计计算实例，科学出版社3 .高艳玲主编.污水生物处理新技术，中国材料工业出版社4 .刘红主编.水处理工程设计，中国环境科学出版社，

4、20035.金兆丰主编,污水处理组合工艺及工程实例，北京：化学工艺出版社指导教师：年月日教研室主任：年月日学院（系）盖章年月日本科生毕业设计（论文）须知：1,认真学习理解沈阳化工大学本科生毕业设计（论文）管理规范。2 .努力学习，刻苦钻研，勇于实践创新，保质保量的完成任务书规定的内容。3,尊敬指导教师，虚心向指导教师请教。4 .独立完成毕业设计（论文）任务，不得抄袭和弄虚作假。5 .要严格遵守纪律，服从领导，爱护仪器设备，遵守操作规程和各项规章制度。6,负责打扫实验室、设计室卫生，确保学习场所整洁、安静。7 .按照任务书规定的工作进程认真填写毕业设计（论文）工作手册。8 .毕业设计（论文）完成

5、后，将任务书同毕业设计（论文）一同交给指导教师。摘要随着工业进程的深入，工业化发展迅速，石油化工行业也得到了迅猛的发展。同时也带了各种环境污染问题，炼油废水排放量大，油类物质浓度高，污染物成分复杂，直接排入自然水体或土壤对环境危害巨大，因此对炼油厂含有废水进行处理与回用是及其必要的。本设计中炼油厂含油废进水水质情况：pH:6-9石油类：300-1200mgLCODcr:50Omg/L、BOD5:40Omg/L、SS:50Omg/L、NH4-N:25mg/L、S2:20mgLo根据炼油厂含油废水的水量、水质特点分析、结合当地自然条件、排水标准要求等因素，进行工艺比较及一系列参数论证，确定的工艺流

6、程为：含油废水一细格栅一集水池一隔油罐一油水分离器T调节池一级涡凹气浮、二级溶气气浮T水解酸化初沉池-A/O反应池T二沉池一臭氧消毒一出水。含油废水通过细格栅后进入集水池，经提升泵提升后进一次进入隔油池和油水分离器，去除大部分悬浮油，一级涡凹气浮和二级溶气气浮能去除废水中剩余的悬浮油和绝大部分分散油。水解酸化池能提高含油废水的可生化性，为后续的A/O工艺提供较为稳定的进水水质，A/O反应池由缺氧池和好氧池组成,具有良好的脱氨和降解有机物能力。经二沉池沉淀和臭氧消毒后出水。污泥经浓缩脱水后外运处置。方案预计的出水水质各项指标：pH:6-9、石油类3.0mgLCODcr50mgL、BOD510mg

7、L、SS50mgL、NH4-N5mgL、S20.5mgL,达到石油炼制工业污染物排放标准(GB315702015)中的水污染物排放要求。方案预期石油类去除率为99%以上，CODcr除率为90%以上、BODs去除率为97.5%以上、SS去除率为90%以上、NH4N去除率为80%以上、的去除率为97.5%以上。该工艺对炼油厂含油废水的处理具有良好的预期效果，与老工艺相比较具有明显得优点，运行稳定处理效果好，在炼油废水的处理具有广阔的应用前景。关键词：含油废水；隔油；A/O工艺AbstractWiththedeepeningoftheindustrialprocess,industrializati

8、onhasdevelopedrapidly,andthepetrochemicalindustryhasalsodevelopedrapidly.Atthesametimewithavarietyofenvironmentalpollutionproblems,refinerywastewateremissions,oilysubstances,highconcentration,complexcompositionofpollutants,directlydischargedintonaturalwaterorsoilisveryharmfulfortheenvironment,sother

9、efinerycontainingwastewatertreatmentandreuseisnecessaryand.Inthisdesign,thewaterqualityofoilywastewaterinrefineryis:pH:6-9,petroleum:300-1200mgL,CODCr:500mg/L,BOD5:400mg/L,SS:500mg/L,NH4-N:25mg/L,S2-:20mg/L.Accordingtothecharacteristicsofwaterqualityofoilrefinerywastewater,analysis,combinedwiththelo

10、calnaturalconditions,drainagestandardsandotherfactors,theprocessandaseriesofparameterargumentation,determiningthetechnologicalprocess:oilyvvastewatersumpfinegridisolationtankoil-waterseparatorregulationpoolleveltwo,CAFdissolvedairflotation,hydrolysisacidificationprimarysedimentationtankAOreactortwos

11、edimentationtankozonedisinfection.Oilywastewaterbythefinegridintothesump,theliftpumpliftingabackwardintotheoilseparationtankandoil-waterSeparator9removemostofthesuspendedoil,acafandtwoDAFsuspensionoftheremainingoilinthewastewaterandthevastmajorityofdispersedoil.Thebiodegradabilityofthehydrolysisacid

12、ificationpoolcanimprovethewaterqualityofoilywastewater,providemorestableforthesubsequentA/Oprocess,A/Oreactoriscomposedofanoxicandaerobicpool,withammoniaandorganicmatterdegradationabilityandgood.Aftertwosettlingtankprecipitationandozonedisinfection,effluentThesludgeistreatedbyconcentrationanddehydra

13、tion.Theeffluentwaterqualityindicatorsprojectexpected:pH:6-9,petroleum3.0mgL,CODcr50mgL,BODs10mgL,SS50mgL,NH4-N5mgL,S20.5mgL,toachieveindustrialpollutantemissionofpetroleumrefiningAnnotation(GB-31570-2015)requirementsinthedischargeofwaterpollutants.Theplanisexpectedtoremovemorethan99%ofpetroleum,COD

14、crremovalrateismorethan90%,BoD5removalrateismorethan97.5%,SSremovalrateismorethan90%,NH4-Nremovalrateismorethan80%,andS2removalrateismorethan97.5%.Treatmentofoilrefinerywastewaterbythisprocesshastheexpectedgoodresults,comparedwiththeoldprocesshasobviousadvantagesofstableoperation,goodtreatmenteffect

15、,andhasbroadapplicationprospectsinthetreatmentofrefinerywastewater.Keywords:oilywastewater;oilseparation;A/Oprocess第一章前言随着我国现代化进程深入，对石油与石油衍生产品的使用量也越来越高。这样促使了炼油行业的发展，截止2015年年底，我国炼油工业的年炼油能力达7.1亿吨。同时也产生了大量的炼油废水。由于炼油工业对新鲜水用量大，若不对废水进行处理与回用，废水直接排到自然水体会对环境造成严重的危害，同时也会增加炼油成本。因此对炼油厂含有废水进行处理与回用是及其必要的。炼油厂炼油过程中

16、的注水、水洗、汽提、冷凝及油罐脱水的工艺流程中都有含有废水产生。含油废水所含的有机物种类复杂，其主要的污染物有油类物质、硫化物、挥发酚类、氨氮和其他有毒有害物质，而且含油废水的CoDCr含量高。并含有较多难降解物质，因此，含油废水的可生化性较低。炼油厂含油废水的的特点有：炼油厂含油废水排水量大。目前我国炼油行业1吨原油消耗新鲜水为05吨左右。炼油厂含油废水中所含污染物种类复杂，含较多烧类及其衍生物，油类物质、挥发酚类、硫化物、氨氮等构成其主要的污染物。其CODcr含量较高，并含有较多难降解物质。水质的pH随水量的变化，波动较大。炼油厂含油废水的油类物质油滴粒径分布不均，油滴的粒径介于10010

17、0Onm之间在水中易形成乳化油，乳化油在水中能较为稳定的存在，不易分离；当油滴粒径超过1000Ilm时，呈悬浮状，浮油可根据有何水的相对密度差进行分离。炼油厂含油废水也存在着各种危害，如：炼油厂含油废水直接排入自然水体，油类物质会在水体表面形成连续的油膜，阻隔大气与水体进行热量和气体交换，使水体富氧能力下降，同时水体中水生植物和藻类的光合作用也会受到影响，最终导致水体中溶解氧含量不足，水体水质恶化，以致于鱼类和水生生物不能存活。炼油厂含油废水中的酚类、硫化物、难降解物质等有毒有害物质在水体中积累，危害水生生物和人类健康。炼油厂含有废水进入土壤环境，油类物质会吸附在土壤颗粒表面，堵塞土壤颗粒间的

18、间隙，形成不透气不透水的油膜。改变了土壤内部的环境，破坏土层团粒结构，影响土壤内微生物的新陈代谢和土壤表植被作物的生长。炼油厂含油废水排入市政排水管道时，对排水设备和市政污水处理厂都会造成影响。炼油厂含油废水，水量大、含污染物种类复杂，直接排到环境中对环境危害十分大。因此需对炼油厂的含油废水进行处理回用。第二章工艺设计要求1.1.1 废水进水状况1.1.2 污水来源及水量污水处理场污水来源为各生产装置和生产辅助设施排放的污水。含油污水流量：200t4沉淀池I四回流污泥回流污泥4-_-t-图34A2/O法同步脱箔除磷工艺流程在A2ZO法同步脱氮除磷工艺流程中，原污水和从沉淀池排出来的含磷回流污泥

19、同时进入厌氧反应器，除磷菌在厌氧反应器中发生的是释放磷和摄取有机物，同时部分有机物进行氨化。混合液从厌氧池进入缺氧池，缺氧池的首要功能是脱氮，硝态氮来源于好氧池的回流混合液，通过内循环输送的回流混合液一般为原污水流量的2倍。混合液从缺氧池进入好氧池，去除BOD的生物降解过程、硝化和除磷菌吸收磷的反应均在好氧池内进行。沉淀池主要进行泥水分离，污泥一部分回流，一部分最为剩余污泥排除，除磷通过排除剩余污泥来完成。沉淀池上清液作为出水排出，或进入下一级水处理单元。A2O法同步脱氮除磷工艺系统的优点：A2O法本工艺系统被称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总水力停留时间小于其他同类型工艺；由于污水经过在厌氧、

20、缺氧、好氧过程，丝状菌无法大量繁殖，污泥沉降性好，不用担心发生污泥膨胀；在整个运行过程中无需加药，运行费用低；污泥含磷浓度高，具有较高的肥效。同时A2O法同步脱氮除磷工艺系统也存在着以下几点不足：脱氮除磷效果难以通过后期运行得到进一步提高；沉淀池中要保持一定浓度的溶解氧，并减小停留时间以防止污泥在厌氧状态下发生释放磷的现象，但溶解氧浓度不能过高，以防止消化液回流到缺氧池对其产生影响；构筑物较多，基建费用高，运行管理维护复杂。缺氧一好氧活性污泥法脱氮工艺（A/O法脱氮工艺）A/O法脱氮工艺，于20世纪80年代初开发出来至今，已成为采用较为广泛的脱内循环污泥回流剩余污泥图35A/O法脱氮工艺流程图

21、如图35所示，原污水和回流污泥同时进入缺氧池，在缺氧池中反硝化菌以污水中的有机物作为碳源，以内循环回流液中的硝酸盐作为电子受体，将硝态氮还原成氮气，在这个过程中无需外加碳源。反硝化过程消耗了污水中一部分有机物，减轻了好氧池的有机负荷，同时也减少了好氧池的耗氧量；反硝化菌对某些难降解有机物也具有一定的去除效果；反硝化反应产生的碱度可以补充消化反应消耗的部分碱度，所以，当处理的废水中含氮量不高时可以不需投碱调节碱度。缺氧池后面的好氧池，作为硝化反应反应器的同时进去一步去除缺氧池中残留的有机污染物，提高出水水质，而且不需要后续增设曝气池。综上，A/O法脱氮工艺优点是流程简单，构筑物少，无需外加碳源，

22、因而工程建设费用和运行费用较低。但是，由于好氧池出水中含有一定浓度的硝酸盐，如果二沉池运行不当，在而二沉池中可能会发生反硝化反应，使污泥上浮，导致污泥流失,出水水质恶化。2.含油废水生物膜法生物滤床法生物滤池是生物膜反应器的最原始形式，至今已经有IOO多年的发展历史。在生物滤池中，原污水通过布水器均匀分布到滤池表面，一部分被吸附在滤料的表面，形成薄膜状的附着水层，另一部分渗流过滤料，形成流动水层，最后达到排水系统。污水通过生物滤床时，漉料截留原污水中的悬浮物、吸附原污水中的胶体和溶解性有机污染物，微生物利用吸附的有机物污染物生长繁殖。生物膜对污水中的有机物进行吸附氧化，生物膜上的微生物摄取污水

23、中的有机物作为养料进行生长繁殖，从而达到净化污水的目的。污水在微生物膜中的净化过程包括：污水中的传质过程、氧的扩散与吸收、有机物的分解和微生物的新陈代谢过程。在这些过程的共同作用下，水质得以净化。目前有不少生物漉池应用于炼油厂含有废水的处理，生物漉池具有占地面积少，操作简单，运行稳定，处理效果好，产泥量少；但生物滤池的填料安装和维护复杂,易堵塞。生物接触氧化法生物接触氧化法又称为“浸没式生物滤池”，是有生物滤池与接触氧化曝气池共同演变而来。在生物接触氧化池中进行曝气，污水浸没池中全部滤料，与漉料上的生物膜广泛接触。和生物滤池去除有机污染物的机理相似，原污水与生物膜接触的中过程中，有机污染物被生

24、物膜上的微生物吸附，氧化分解进行生长繁殖，从而达到净化污水的目的。生物接触氧化法介于活性污泥法与生物滤池法之间，在某种意义上具有活性污泥法和生物滤池法的两个者的优点，广泛的应用于市政污水和各种工业废水的处理。在炼油厂含油废水的处理中，生物滤池具备以下几个优点：生物接触氧化池具备很高的容积负荷，处理效果良好，占地少；无需污泥回流，也不会出现污泥膨胀的问题，操作、运行、管理方便；对水质水量具有较强的适应能力，产泥量低，而且污泥颗粒较大易于沉淀。但同时也存在以下几点不足，如有机污染物的去除效率不如活性污泥法，填料已发生堵塞；布水、曝气不均可能造成生物接触氧化池内形成局部死角，影响出水水质。曝气生物滤

25、池法曝气生物滤池(BAF,BiologicalAeratedFilter)又称淹没式曝气生物滤池，与活性污泥法相比曝气生物滤池填料上的生物量得到大大的提高，MLVSS值可以达到8000-23000mgo曝气生物漉池填料多采用粒状的陶粒、石英砂、无烟煤、膨胀岩片等，在填料表面和内部都生长着微生物膜。在运行过程中，对滤池进行曝气，原污水经过填料层，通过吸附作用，与生物膜接触，生物膜上的微生物污水中的有机污染物进行新陈代谢净化污水，同时，填料层生物膜也起到了过滤的作用截留原污水中的悬浮物质，并保障了脱落的生物膜不会随水流出。曝气生物滤池运行一段时间后，水头损失会增加，利用处理后的出水对曝气生物滤池进

26、行反冲洗，从而释放截留的悬浮物，并起到了更新生物膜和排除剩余污泥的作用。曝气生物滤池法在炼油厂含油废水的处理中也得到了较广泛的应用，由于该工艺具有以下优点：容积负荷较高，污水处理能力强，耐冲击负荷能强；挂膜容易，启动快；占地面积小，基建费用低；自动化控制，运行管理方便。但曝气生物滤池对原污水SS要求交严格，一般进水的SS不宜超过IOOmg/L,最好控制在60mgL以下；滤池水头损失较大，运行周期较短，反冲洗频繁；产生的污泥稳定性差，对污泥的进一步处理较难。3.3 炼油厂含油废水的消毒处理炼油厂含油废水经一级处理和二级处理后，虽然水质得到较好的改善，但是细菌的绝对值仍然比较大，并可能含有致病菌，

27、如病原菌、原生动物的抱子和包囊、蠕虫及病毒等，因此在将处理后的出水排入自然水体之前应进行消毒。目前应用较为广泛的消毒方法有：液氯法、漂白粉法、臭氧法、次氯酸钠法、氯片法和紫外消毒法。各种消毒方法比较见表33。表33消毒方法的比较消毒方法优点缺点适用范围液氯消毒效果可靠，投配设备简单,药剂投加量准确，药剂便宜液氯氯化形成的余氯及某些含氯化合物在低浓度时对水生生物有害。当废水中工业废水含量较高时，氯化容易生成致癌化合物。适用于大、中型污水处理厂漂白粉药物投加简单、价格便宜同液氯消毒的缺点外，还有药物投加量不准确，溶解配制不便捷，体力劳动较大适用于消毒要求不高或间断投加的小型污水处理厂消毒效果高，并

28、能进一步氧化分解污水中的适用于出水水质、卫生要求较高的污水处理Lr有机物、色、嗅等，污投资大，成本高，设备水的PH好温度对消毒影响较小，而且没有有毒有害的副产物产生。用海水和一定浓度的管理复杂J适用于边远地区，采购消毒剂不方便的小型污水处理厂盐水，可以在污水处理需要专用次氯酸钠电仪典配厂就地进行电解制备消毒剂设备简单，管理方便，解设备和投放设备适用于医院、生物制品废水处理的小型处理只需定期清理消毒器要用特质氯片和专用内的残渣、补充氯片，基建费用低设备，消毒水量小紫外线利用紫外线照射和氯化共同作用的物理化紫外线不具有剩余消毒能力，当处理水离开反应器后，在光复活的机制下某些微生物会复活适用于小型污

29、水处理学方法具有较高的消毒效果F续表经过多各个消毒方案的比较，和对本设计任务的适用性分析，本设计选取的是臭氧消毒方案。3.4 炼油厂含油废水污泥处理整个含油废水处理工艺中，产生的污泥和浮渣含水率在97%以上，污泥体积非常大，且呈流动状对后续的处理较为麻烦，需要对污泥进行脱水后，进行进一步处理。各个处理单元产生的污泥、浮渣排入污泥浓缩池，本设计采用重力浓缩的方式对污泥进行浓缩。通过浓缩池浓缩后，污泥的含水率下降到95%左右，通过污泥泵将污泥送至离心污泥脱水机进行脱水，脱水后的泥饼含水率为70%左右，此时污泥呈固状，且体积为原体积的1/20-1/30,有利于运输和最终的处置。污泥浓缩池上清液和离心

30、脱水机的滤液回流至调节池。3.5 炼油厂含油废水处理工艺的确定根据炼油厂含油废水的特点和出水要求，本设计采用的工艺流程见图3-6o含油废水水解酸化浮油回收污泥回流出水初沉池-污泥浓缩池一-污泥脱水-今外运图36炼油厂含油废水处理工艺流程图炼油厂含油废水，通过格栅，截留污水中的漂浮物和较大块悬浮物，进入集水池,保证后续污水处理系统的正常运行。集水池中的水通过提升泵，提升至隔油罐，在隔油罐内含油废水自上而下缓慢流动，由于油水密度的差异，可以去除含油废水中大部分浮油和分散油，油类浮至水面通过集油槽排除。含油废水进入油水分离器，在油水分离器中可以去除直径为60m的油粒。隔油罐和油水分离器分离出来的浮油通过集油槽统一排入浮油回收设备。废水进入调节池，将高浓度和低浓度的含油废水进行混合，使水量与水质达到均一，稳定的水量和水质有利于后续处理单元的稳定运行。调节池