（环境工程专业论文）石化企业污水深度处理工艺改造.pdf

中国石油大学( 华东) i 程硕士学位论文 石化企业污水深度处理工艺改造 徐子宏( 环境工程) 指导教师：赵朝成教授 魏玉东高工 摘要 污水处理工程是一项技术复杂、投资大、政策性强的基础设施项目。虽然无明显的 经济效益，而环境效益和长远的社会效益却是无法估量的。基于这一特点，即使发达国 家对于污水处理工程项目的开发和建设，都非常重视，但也必须考虑如何降低基建投资 和运营成本问题，研究简化污水处理工艺流程，少占地、节电耗、便于管理和提高处理 效果等。工艺方案的选择对于污水深度处理站的建设、确保处理站的处理效果和降低运 行费用发挥着最为重要的作用，因此需要结合设计规模、污水水质特性以及当地的实际 条件和要求，选择技术可行经济合理的处理工艺技术，经全面技术经济分析后优选出最 佳的总体工艺方案和实施方式。 在引进b a f 处理工艺的基础上，结合国内石化行业目前正在进行的污水处理工艺 整改的现状和利津石油化工厂有限公司污水处理深度处理改扩建工程，形成了一套石油 化工污水深处理工艺，该深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。 通过对引进污水处理技术的改造应用研究，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，并提出 改造方案。对研究提出的石化企业污水深度处理工艺改造进行了实例验证和分析。验证 了b a f 生化处理石化厂废水的有效性和可行性。 关键词：深度处理；b a f 生化处理；工艺改造 a b s t r a c t t e c h n o l o g i c a la l t e r a t i o nf o r l i j i np e t r o c h e m i c a ls e w a g e a d v a n c e dt r e a t m e n t x uz i h o n g ( e n v i r o n m e n te n g i n e e r i n g ) i n s t r u c t o r s ：p r o f e s s o rz h a oz h a o c h e n gw e i y u d o n g a b s t r a c t s e w a g et r e a t m e n t w o r k si sac o m p l e x t e c h n o l o g y ，i n v e s t m e n t ，p o l i c y o r i e n t e d i n f r a s t r u c t u r ep r o j e c t s a l t h o u g h1 1 0s i g n i f i c a n te c o n o m i cb e n e f i t sa n de n v i r o n m e n t a lb e n e f i t s a n dl o n g t e r ms o c i a lb e n e f i t sa r ei m m e a s u r a b l e b a s e do nt h i s c h a r a c t e r i s t i c ，e v e nf o r d e v e l o p e dc o u n t r i e s ，s e w a g et r e a t m e n tp r o j e c t si nt h ed e v e l o p m e n ta n dc o n s t r u c t i o n ，a t t a c h g r e a ti m p o r t a n c et o ，b u tm u s ta l s oc o n s i d e rh o wt or e d u c ei n v e s t m e n ti ni n f r a s t r u c t u r ea n d o p e r a t i n gc o s t s ，s i m p l i f yt h es t u d yo ft h es e w a g et r e a t m e n tp r o c e s s ，a l la r e ao fs m a l l ， e n e r g y s a v i n gc o n s u m p t i o n ，e a s yt om a n a g ea n de n h a n c et h ee f f e c t s t h e c h o i c e o f t e c h n o l o g yp r o g r a m sf o ra d v a n c e dw a s t e w a t e rt r e a t m e n ts t a t i o nb u i l d i n g d e a l i n gw i t ht h e t r e a t m e n ts t a t i o nt oe n s u r et h ee f f e c t i v e n e s sa n dr e d u c et h ec o s to f r u n n i n gt h em o s ti sp l a y i n g a ni m p o r t a n tr o l e ，i tn e e d st h es c a l eo ft h ed e s i g n ，a sw e l la st h el o c a lw a t e rq u a l i t y c h a r a c t e r i s t i c so ft h ea c t u a lc o n d i t i o n sa n dr e q u i r e m e n t s ，t e c h n o l o g ys e l e c t i o nr e a s o n a b l e e c o n o m i cp r a c t i c a b l et od e a lw i t ht e c h n o l o g y ，t h ea l l r o u n dt e c h n o e c o n o m i ca n a l y s i so ft h e b e s to v e r a l ls e l e c t i o np r o c e s sa n dt h ei m p l e m e n t a t i o no ft h ep r o g r a m t h i sp a p e rc r i t i c a l l ya b s o r bt h ei n t r o d u c t i o no fb a fi nt h et r e a t m e n tp r o c e s so nt h eb a s i s o ft h ed o m e s t i cp e t r o c h e m i c a li n d u s t r yc o m b i n e dw i t ht h eo n g o i n gr e f o r mo ft h es e w a g e t r e a t m e n tp r o c e s sa n dt h es t a t u so ft h eo i ll i j i nc h e m i c a ls e w a g et r e a t m e n te x p a n s i o np r o j e c t t od e a lw i t ht h ed e p t ha n df o r mas e to fo i lc h e m i c a lw a s t ew a t e rt r e a t m e n tp r o c e s s 谢t l ld e e p ， d e e pi nt h ep r o c e s sw i l lb em o r es u i t a b l ef o rr e f i n i n gt h ea c t u a ls i t u a t i o no fe n t e r p r i s e sa n d w o r k e r sh a v et o i m p r o v e t h el a b o r i n t e n s i t y ，i m p a c t - r e s i s t a n t ，f l e x i b l eo p e r a t i n g c h a r a c t e r i s t i c s i nt h i sp a p e r , t h r o u g ht h ei n t r o d u c t i o no fs e w a g et r e a t m e n tt e c h n o l o g yt r a n s f o r m a t i o no f a p p l i e dr e s e a r c h ，f r o mt h ei n i t i a lt h e o r ya n dp r a c t i c eo fc o m b i n i n gt h ep o i n to fv i e wo ft h e s e w a g et r e a t m e n tt e c h n o l o g y ，ar e f i n e r yi nt h ed e s i g no ft h es e w a g et r e a t m e n tp r o c e s so f s e l e c t i o no fs o m eo ft h ek e yt e c h n o l o g i e so ft h es c o p eo ft h ev a l u eo ft h e s et h ek e y i i 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 p a r a m e t e r so ft h es c o p eo fc h o i c ei sa c t u a l l ym a d eo ft h ev a l u eo ft h ee x i s t i n gs e w a g e t r e a t m e n tr e l a t e dt ot h ed e s i g na n di m p m v e m e mo ft h er e v i s e dn o r m s ，a n dr e h a b i l i t a t i o n p r o g r a m s o nt h es t u d y o fp e t r o c h e m i c a lw a s t ew a t e rt r e a t m e n tb u s i n e s s p r o c e s s t r a n s f o r m a t i o no ft h ed e p t ho fr e s e a r c ha n da n a l y s i st ov e r i f yt h ee x a m p l e s b a ft ov e r i f yt h e b i o l o g i c a lt r e a t m e n to f w a s t e w a t e rp e t r o c h e m i c a lp l a n te f f e c t i v e n e s sa n df e a s i b i l i t y k e yw o r d s ：s e w a g ea d v a n c e dt r e a t m e n t ；b a fb i o l o g i c a la n dc h e m i c a lp r o c e s s i n g ；， t e c h n o l o g ya l t e r a t i o n i i i 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注和致谢的地方外，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已在论文中作了明确的说明并 表示了谢意。 签名：1 么辱啦易卵哆年f 月日 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。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 学生签名： 导师签名： ，z 力白衫年 渺 ，- 月 f 力月 夕日 l 纱日 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 第一章绪言 1 1 引言 生物膜法6 0 年代末期开始出现，在工业废水处理方面曾研究了高负荷生物滤池、 塔式生物滤池等，后来则主要研究了接触氧化法，并在纺织、印染、化纤等行业废水中 广泛应用。接触氧化工艺由于缺乏经久耐用和价格低廉的填料、大型池的均匀布水布气 尚有困难等原因，在大中型污水处理厂中没有得到应用。8 0 年代中期在研究a o 、a a o 、 a b 法、s b r 工艺、新型氧化沟等悬浮生长工艺技术的同时，也开展了高负荷生物滤池 固体接触( t f s c ) 和曝气生物滤鼾k ( b a f ) 等附着生长技术方面的试验研究。研究结果表明 生物膜法在大中型污水处理厂前景良好。 1 2 生物处理工艺发展现状 1 2 1 高负荷生物滤池固体接触( t f s c ) 工艺 高负荷生物滤池固体接触( t f s c ) 是美国在8 0 年代初根据其城市污水处理厂7 0 为高负荷生物滤池，其出水达不到提高后的出水水质标准而开发出来的新工艺。我国于 1 9 9 0 年由中国市政工程西北设计研究院和兰州铁道学院合作进行试验室、中间试验和工 程生产试验，获得了完整的设计参数。国内设计公司据此成果进行了两座污水量为 1 0 1 0 4 m 3 d 规模处理厂设计建设。 生物滤池可以是卵石填料高负荷生物滤池，也可以是塑料填料的深式或塔式滤池。 t f s c 工艺中生物滤池系按不完全处理设计，采用了较一般高负荷生物滤池还要高的负 荷，美国采用的负荷为o 4 1 4k g b o d s ( m 3 d ) ( 填料体积) ，最终出水b o d 5 可达1 0m g l 以下。我国的研究结果是卵石填料的负荷在3 5k g b o d 5 ( m 3 d ) 时最终出水b o ds 可在3 0 m g l 以下。生物滤池设计的b o d ；去除率以5 0 左右较为经济，其主要功能是去除溶 解性b o d ；和将大分子等难降解的物质降解为易降解物质。在我国采用卵石填料比较经 济，因塑料填料的价格要高2 0 倍以上。 固体接触池是t f s c 工艺高效的关键之一，它是将回流污泥与生物滤池出水混合曝 气，进行生物絮凝和生物吸附，将废水中细小颗粒和凝聚性差的生物膜絮凝成易于沉淀 的絮体，同时吸附和降解污水中的有机污染物，因而污水在固体接触池中的停留时间一 般都较短( 美国典型t f s c 处理厂最短的仅2 0 r a i n ，一般为3 0 r a i n 左右) ，我国设计的停 留时间较长，多在4 5 r a i n 左右，因滤池负荷较美国高。固体接触池的污泥负荷比一般活 第一章绪言 性污泥法高1 倍，若出水b o ds 要求低于3 0 m g l ，污泥负荷为0 4 - - 0 8 k g b o d ； ( k g m l s s d ) 。 絮凝沉淀池与一般二沉池最大的不同之处是设有进水絮凝区，借助于外力进行再絮 凝。它是根据生物可以再絮凝原理设计的，从而较大幅度提高了表面负荷并使细小不易 絮凝沉淀的生物膜得以去除，出水悬浮物可达1 0 m g l 。 从以上t f s c 工艺的单元特性讨论中说明了t f s c 工艺具有以下优点： 出水水质好。美国的数处工程实例和我国示范工程都说明出水悬浮物和b o d 。均 可达到1 0 m g l 以下。一般活性污泥法出水悬浮物和b o ds 达到2 0 m g l 已是高水准，尤 其是悬浮物达到2 0 m g l 以下是很困难的。所以，有人称之为“二级处理工艺，三级出 水标准”。 t f s c 的工艺单元一生物滤池、固体接触池和絮凝沉淀池均是高效设施，负荷高、 停留时间短，因而工程造价低，运行能耗少。研究结果说明t f s c 工艺污水处理厂工程 总投资和运行费用均较传统活性污泥法低约2 0 ( 未包括污泥处理，t f s c 工艺污泥量 少1 4 ) 。美国c o r v a l l i s 市政污水处理厂( o r e g o n 州) 改造为t f s c 工艺后，节约用电2 0 ， 鼓风机所需动力由1 8 6 4 k w 降至4 4 7 k w ，尤为重要的是污泥量减少了2 4 ，大幅度减 少了污泥处理费用。具有生物膜法的特点，耐冲击、运行稳定、操作比较简单。 1 2 2 曝气生物滤池( b a f ) 曝气生物滤池( b a f ) 7 0 年代末起源于欧洲大陆，在9 0 年代初已发展成法国、英国、 奥地利和澳大利亚等国设备制造公司的技术和设备产品。使用b a f 的污水处理厂规模 也已扩大到8 0 x 1 0 4 m 3 d 。同时发展为可以脱氮除磷的工艺。 b a f 按水流方向分上向流和下向流，下向流曝气生物滤池在进水的同时，采用水气 逆向的工艺路线，使介质表面形成生物膜，污水流过滤床时，污染物首先被过滤和吸附， 作为“倍加清”专性降解菌的营养基质，加速降解菌形成生物膜，生物膜又进一步“俘获” 基质，将其同化、代谢、降解。所以生物滤池可以在降解有机物的同时，具有生物絮凝 和吸附过滤的作用。而且由于生物膜附着在滤料上，活性很高，生物膜不受泥龄限制， 对于污染物的降解十分有利。随着处理过程的进行，在滤料缝隙间的悬浮状活性污泥在 滤料缝隙间形成了污泥滤层，在氧化降解污水中有机物的同时，起到了进一步吸附过滤 作用，从而能使有机物及悬浮物均能得到比较彻底的清除。在反应器的上部，异养型微 生物为优势菌，碳污染物( c o d c r 、b o d 5 和s s ) 主要在这里被去除，而在反应器下部， 自养型细菌，如硝化菌占优势，氨氮被硝化。在生物膜内部，以及部分填料之间的缝隙， 2 中国石油大学( 华东) - r 程硕士学位论文 蓄积的大量活性污泥中存在着兼性微生物，因此在b a f 中可发生碳污染物的去除，同 时有硝化和反硝化的功能。在滤池运行过程中，随着生物膜的新陈代谢，脱落的生物膜 及滤料上截留的杂质不断增加，滤料中水头损失增大，水位上升，到一定时期，需对滤 料进行反冲洗。b a f 曝气生物滤池以其贮存在加氯消毒池中清澈的出水作为反冲用水， 不另设反冲水池，反冲洗废水通过排水管回流到一级处理设施。 b a f 的工艺特点： ( 1 ) b a f 粗糙多孔的粒状填料为微生物提供了最佳的生长环境，因此生物量大。高 浓度的微生物使b a f 的容积负荷增大，不仅减少了池的容积和占地( 容积仅为活性污 泥法的1 3 1 5 ) ，而且停留时间缩短至l 2 小时。池容积占地为常规二级处理的 l 5 1 1 0 ，基建投资省2 0 0 o - - 3 0 。 ( 2 ) 填料床中的粒状填料具有巨大的比表面积，其上生长着各种碳化菌、氨化菌和 硝化菌组成的高活性生物膜，具有优良的氧化降解和吸附过滤水中污染物的功能，不必 设二沉池即可去除污水中的有机物( c o d 、b o d 、s s 、n h 3 - n 、p 等) 。 ( 3 ) 气水相对运动，气泡接触面积增大，氧的利用率提高1 5 糊0 ，增加气水与 生物膜的接触面积，从而提高了处理效果，降低了运行费用。 ( 4 ) 硝化效率高，脱氮效果好。这是常规二级处理达不到的。 ( 5 ) 高质量的出水。出水水质达到砂滤三级处理的出水水质，不但可以满足环保排 放标准，而且可达到回用水标准，可用于生活杂用水或冷却水等。b a f 对 低浓度的有机废水也有很好的处理效果，如洗澡水。 ( 6 ) 运行过程中不产生臭味，无二次污染。 ( 7 ) 抗冲击负荷能力强，无污泥膨胀问题。微生物生长在粗糙多孑l 的填料表面，属 固定化微生物，不会流失，因此运行管理方便简单。 ( 8 ) 曝气生物滤池可和其它传统工艺组合使用，可对一些老厂进行技术改造，减少 了二次投资费用。 b a f 的结构形式 曝气生物滤池的结构与普通快滤池基本相同，不同之处在于曝气生物滤池下部或底 部增加了曝气系统。根据水流方向其可分为上向流和下向流两种，早期的曝气生物滤池 多采用下向流，如b i o c a r b o n 4 。由于下向流曝气生物滤池的纳污效率不高、易 堵塞、运行周期短，因此现在多采用上向流方式( 即采用气水同向流) ，使布水、布气更 加均匀。同时，在水气上升过程中可把底部截留的s s 带入滤池中上部，增加了滤池的 3 第一章绪言 纳污能力，延长了工作周期。目前，上向流曝气生物滤池有b i o f o r 、b i o s t y 、 c o l o x 、d e e p b c d t m 、b i o p u r r 等多种形式 5 、6 ，其中b i o f o r & r 应用最 为广泛，图1 1 是b i o f o r 的结构示意图。 反 图1 - 1b i o f o r 的结构示意图 f i g u r e1 - 1b i o f o r s t r u c t u r ed i a g r a m 为了适应不同的水质和拓宽应用范围，很多科研、工程技术人员对曝气生物滤池结 构进行了研究改造。邹伟国等开发了一种名为b i o s m e d i 的曝气生物滤池，它采用了 脉冲反冲洗、气水同向流的形式，可用于微污染源水预处理或污水深度处理。 1 2 3 生物膜法与传统处理工艺比较 表1 - 1b a f 设备与传统处理工艺设计参数比较表( 9 0 碳化) t a b l e1 - 1b a fe q u i p m e n ta n dt e c h n o l o g yt od e a lw i t ht h et r a d i t i o n a l 序号工艺类型容积负荷水力停留时间备注 ( k g b o d s m 3 d ) ( h ) 1常规活性污泥法 0 3 0 84 8 需设二沉池 2 完全混合活性污泥法 o 6 o 83 - 6 需设二沉池 3 滴滤池 0 1 o 4l 需设二沉池 4b a f 曝气生物滤池 2 - 4 51 2 不需二沉池 4 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 表l - 2b a f 设备与传统处理工艺设计参数比较表( 帅硝化) t a b l e1 - 2b a fe q u i p m e n ta n dt e c h n o l o g yt od e a lw i t ht h et r a d i t i o n a l 序号工艺类型 容积负荷水力停留时间 备注 ( k g b o d 5 i n 3 d ) ( h ) l 普通活性污泥法 0 2 - 0 48 1 2 需设二沉池 2 延时曝气法 0 1 5 0 2 51 6 ，3 0 需设二沉池 3 滴滤池 0 0 6| 需设二沉池 4氧化沟0 1 o 2 2 0需设二沉池 5 b a f 曝气生物滤池 2 3 52 3 不需二沉池 表1 1 及表1 2 可知，b a f 工艺不仅在生化反应单元上有机负荷高、水力停留时 间短，因而反应器体积小，占地面积少，同时不需单独设置二次沉淀池，其基建投资省 的优势十分明显，这是其它任一处理工艺无法企及的。 1 3 生物膜法在我国污水处理中的前景 生物膜法在我国污水处理中应用的前景是十分广阔的，将会与活性污泥法一样成为 大型污水处理厂的主要工艺。 我国企业大型污水处理厂需要建设大量的建设，但我国建设资金远不能满足这方面 的需求。解决资金的途径，一条是拓宽资金来源；另一条是采用新的技术降低工程造价 节约资金。b a f 生物膜法工艺显然是可以较大幅度降低工程造价的新技术，因而也正是 大型污水处理所需要的技术。 1 4 生物膜法需要研究改进的技术问题 生物膜法从开始研究至今不足3 0 年，在我国研究的时间更短，还不到1 5 年，建 设的工程也很少，因而必然存在许多需要改进的地方，需主要研究的内容如下： 不论是t f s c 工艺还是b a f 技术，工艺的理论研究还很不够，如果在理论研究 上有所发展，必然会极大地推动生物膜法的发展。 第一章绪言 需要研究工艺设计的优化，如t f s c 工艺各单元处理程度的优化、b a f 工艺投 配负荷与反冲洗关系的优化等。 需要研究t f s c 和b a f 适用的轻质高强、价廉、使用寿命长的滤池滤料，这是 两种工艺的关键问题。 b a f 存在一个大型滤池的均匀布水布气问题，它既关系其工程造价，也关系此 技术的适用规模。 随着对环境质量要求的提高，污水脱氮除磷也一定会在我国得到加强。t f s c 和b a f 工艺的脱氮除磷技术在国外已有一些技术方案和成功的流程，但在我国还未很 好地开展这方面的研究，需要规划安排和加强工 1 5 研究内容及意义 1 5 1 研究思路和主要内容 本文有关石化企业污水处理场深度处理工艺改造研究的整体思路，以利津石油化工 厂有限公司污水处理场深度处理改扩建工程可行性研究为主线，通过工艺对比选择，从 理论上和实践上推断出曝气生物滤池( b a f ) 在石化污水深度处理应用上的可行性。 本文旨在通过石化企业污水处理场深度处理工艺改造的具体实践，结合相关资料， 对石化企业污水处理场深度处理工艺改造及其设计方案措施进行分析研究，整合出新的 简单有效的石化企业污水处理改造新方法，提出石化企业污水处理场深度处理工艺改造 曝气生物滤池( b a f ) 理论。主要研究内容如下： ( 1 ) 开展石化企业污水处理场改造理论研究 明确利津石油化工厂有限公司污水处理场改造目的和作用、改造的必要性和可行性 及改造工作的进行方案研究、工作原理等。 ( 2 ) 提出曝气生物滤池( b a f ) 法，并应用于污水处理场改造 对利津石油化工厂有限公司污水处理场深度处理改造中提出的曝气生物滤池( b a f ) 法，从方法原理、技术特点进行相关说明，并采用可行性研究报告的形式进行说明，简 化思路，通俗易懂。 ( 3 ) 应用实例进行曝气生物滤池( b a f ) 论证 以利津石化污水处理场深度处理工艺改造为例，对研究提出的曝气生物滤池( b a f 内容、设计方法和改造过程中应采取的措施进行实例验证。 1 5 2 研究意义 国内现阶段对曝气生物滤池( b a f ) 处理工艺在石化污水处理上的研究往往停留在验 6 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 证从理论理论上推断结论正确与否上，尚未形成统一、完善的实践体系。 在曝气生物滤池( b a f ) 处理工艺在石化污水处理上的理论研究基础上，结合利津石 油化工厂有限公司污水处理场改扩建工程中的成功应用实践，对于补充和完善曝气生物 滤池( b a f ) 处理工艺应用体系，扩大曝气生物滤池( b a f ) 处理工艺应用范围，具有十分重 要的意义。尤其是对大型石油、石化企业来说，开展污水处理场深度处理工艺改造工作， 不仅能提高其环保治理、环境管理措施的有效性，更重要的是通过污水处理场深度处理 工艺改造，提出可行的环境保护技术措施，解决已存在或潜在的环境问题，有利于更好 地搞好环境保护工作，促进石油石化企业可持续发展。 7 第二章简要说明 第二章简要说明 2 1 项目简介 2 1 1 项目名称及实施单位 项目名称：利津石油化工厂有限公司污水处理改( 扩) 建工程 项目主管单位：利津石油化工厂有限公司 项目实施单位：利津石油化工厂有限公司 2 1 2 工程内容 在现有基础上对污水处理设施进行改造及扩建。 工程内容包括：预处理工艺改造、深度处理工艺的设计建设、土建、电气及公用工 程的设计、施工、安装及开车调试，成功运行。 2 1 3 改扩建规模及水质 ( 1 ) 设计规模为：现有规模2 0 0 m 3 h ，通过优化及部分单元扩建达到3 0 0 m 3 h 处理 规模，并新建污水深度处理系统和含酚废水处理单元。 ( 2 ) 污水处理站设计进出水水质： 进出水水质指标如下： 表2 1 设计进出水水质指标 序号 项目单位处理前水质处理后水质 l p h 6 96 - 9 2 c o d c rm e , l 雯5 0 0 垫0 3s s m g l 盟0 0 0 1 0 4氨氮 m g r l s 1 0 0s 1 0 2 1 4 工程建设地点及占地 预处理改造工程将在原有基础上进行，新建的整个污水深度处理站将布置在 污水厂东北侧的场地上，整个污水深度处理系统布置在站内约2 1 6 0 m 2 的方形地带 ( l x b = 5 4 4 0 m ) 。 2 1 5 工程投资 本工程方案的工程总投资估算为2 6 0 0 万元。 资金第一年全部投入使用，即一年建设期。 第二年投入运行，生产负荷达到1 0 0 。使用计算期按2 0 年计算( 不包括建 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 设期1 年) 。 2 1 6 资金筹措方案 本项目建设投资2 6 0 0 万元，企业自筹解决。 2 1 7 主要经济指标 主要经济指标见表2 2 。 表2 2 主要经济指标( 按3 4 0 天，年计) t a b l e2 - 2o ft h em a i ne c o n o m i ci n d i c a t o r s ( i n3 4 0d a y s | y e a r ) 序号指标数量备注 l 工程估算总投资2 6 0 0 万 2 污水处理年均总成本5 4 6 4 6 万 3 污水处理年经营成本4 1 8 9 0 万 4 污水处理单位制水总成本0 4 2 元m 3 5 污水处理单位制水经营成本 o 3 2 元m 3 2 2 设计原则 l 、遵守国家对环境保护及城市污水治理的有关规范、标准和规定。 2 、以国家计委、建设部、国家环保部和各省市计委、建委、环保局等部门的有关 文件为依据。 3 、从城市总体规划的原则和要求，并与城市道路、给排水、防洪、环保、电力、 电信、近期建设和远期规划等工程规划相协调。 4 、认真贯彻国家关于环境保护工作的方针政策，精心设计，做到技术先进，操作 稳定，管理方便，经济合理，安全适用，处理效果稳定可靠等。 5 、因地制宜，根据实际情况，在保证处理效果的前提下，尽量节省工程投资，节 省用地，节省能源，并降低运行费用。 6 、平面高程布置满足全厂总体布局的要求，与全厂的建筑风格相协调。 7 、积极稳妥地采用国内先进技术、先进设备、新材料，提高运转的可靠性，适当 提高自动化程度，尽可能减轻工人的劳动强度，减少日常维护检修工作量。 8 、满足利津石油化工厂有限公司污水处理改( 扩) 建工程深度处理系统设计要求。 2 3 改造目的 扩大处理能力。在现有处理能力2 0 0 m 3 h 的基础上，通过优化及部分单元扩建达到 3 0 0 m 3 h 处理规模。 9 第二章简要说明 提高出水控制指标。在现有处理出水c o d1 5 0 m g l 的基础上，通过升级改造满足 c o d 8 0 m g l 的排水控制要求。 降低运行成本。通过流程优化。在排水标准提高的情况下，控制吨水处理成本叟0 0 元吨。 2 4 研究范围 本论文就山东利津石油化工厂有限公司现有的污水处理设施进行分析论证，并对改 扩建项目内容，从投资的必要性和经济意义、工艺方案、技术经济、建设后的运营情况 等各个方面进行研究分析，最终给出结论性意见。 1 0 中同日大学( 华东) i 棵坝i # 位论r 第三章工程背景 31 企业概况 利津石油化丁厂有限公司是利华益集团的子公司，国家重点保留的地方石化企业， 被山东省政府列入山东省地方石油化t “九血”技术改造规划重点技改企业通过 了2 0 0 0 版i s 0 9 0 0 l 国际质量体系认证，是全幽石化行业“清洁文明工厂”、“利税百 强企业”、“销售收入百强企业”，中国化工安全卫生技术协会“先进会员单位”。主 要生产装置有5 0 0 万电年常减压、i5 0 万n 屯侔催化裂化、1 0 0 万吨年延迟焦化、1 0 0 万 吨年联合加氧、3 0 万吨，年气分、3 0 万吨年汽油醚化、8 万吨，年m t b e 、6i t 吨年邻 苯二甲酸酐等生产装置。 圈3 - 1 利津石油化工厂有限公司景 f i g u r e 3 - 1l i j i no i lc h e m i c a lp l a n t k i n g 主要产品有9 0 # 9 3 # 9 5 # 9 7 # 车用无铅汽油、1 0 # 5 # 0 # 1 0 # 2 0 # 柴油、液化石油气 渣油、聚台级阳烯、高速道路沥青、焦炭、m t b e 、苯酐等二十余种产品。 3 2 自然条件 3 21 地理位置 利律县属东营市。位于山东省东北部，渤海西南岸黄河进口段左侧。地跨东经 1 1 8 帆0 71 1 8 。5 4 。，北纬3 7 帆2 2 3 8 。1 2 。东依黄河，东北濒临渤海，东与垦利县、东营 区为邻，东南与博兴县隔河相望，西与滨州市、滨城区、沾化县接壤，北与河1 3 区相交。 县境呈匿南至东北向狭长带状，南北长1 0 2 5 公单，东西宽85 2 5 公里，总面积1 6 6 56 平方公单。 第三章工程背景 3 2 2 地质构造 县境地处华北断坳济阳凹陷之东部，境内广为第四系掩盖，无基岩初露。第四系 之下发育有太古界、寒武系、奥陶系、朱罗白栾和第三系。陈家庄凸起，横陈县城中 部，大致呈东西向分布，其南北分布属东营凹陷和沾化凹陷，宾县凸起的东端也伸入境 内。境遇内断裂构造发育，活动强度大，并具有阶段性特点。境内岩浆活动不甚发育。 3 2 3 气象条件 l 、气候：利津地处温带季风气候区，属暖温带半湿润季风气候，虽临渤海，但大 陆性强。全年气候温和，光照充足，四季分明。冬春干旱，夏季多雨，晚秋偏旱的特征 明显 2 、气温：历年平均气温为1 2 4 。c ，年平均最高温度1 3 4 c ( 1 9 8 2 年) ，最低温度 1 1 3 c ( 1 9 6 9 年) 。年内最冷时1 月，为3 7 ，最热是7 月，为2 6 4 c 。气温年差为 3 0 1 。历年最高气温平均为1 8 1 ，极端最高气温3 9 9 。c ( 1 9 6 5 年6 月2 9 日和1 9 7 2 年7 月5 日) ，。历年最低气温平均为7 8 ，极端最低气温2 0 2 ( 1 9 7 2 年2 月7 日) 。 每年平均日交差1 0 4 ，5 月最大为1 2 8 ，8 月最小为8 1 。 3 、降水量：年平均降水量为5 4 4 4 毫米。年际变幅较大，最多年份( 1 9 6 4 年) 为 1 0 0 3 8 毫米，最少年份( 1 9 6 8 年) 为3 2 2 7 毫米。四季降水不均，春季平均为5 6 毫米， 占全年降水量的1 0 2 8 ，仅小麦需水量的1 3 ，春播作物需水量的1 2 。夏季平均降水 量为3 8 0 毫米，占全年降水量的6 9 8 ，多数年份能够满足农作物对水份的需要，而且 于夏热吻合。但因年际变幅较大，分布不均，时有旱、涝发生，尤其七八月份降雨集中， 往往造成内涝。秋季平均降水量为6 9 毫米，占全年降水量的1 2 6 7 ，降雨少又多集中 在早秋，有时成涝。晚秋则多旱。冬季平均降水量为4 4 毫米，占全年降水量的8 ，全 年降雪量偏少。 4 、冻土深度：地中1 0 厘米冻土历年平均始于1 2 月9 日，解冻于2 月2 6 日，冻土期8 0 天，冻土最深度6 0 厘米，最浅度2 7 厘米。 5 、日照：1 9 6 2 - - - 1 9 8 5 年历年平均日照市属为2 7 8 2 5 小时( 最多3 0 6 8 5 小时，最 少2 4 5 3 6 小时) ，年日照百分率为6 2 ，年总辐射两平均1 2 7 3 千卡c m 2 ，较全省的中 值偏高。5 、6 月份的光能源最为丰富，仁1 0 月光照达1 7 5 9 4 小时，属于光照充足能满 足农作物生长的需要。 1 2 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 3 2 4 地表水 黄河利津段全长7 4 公里，流向未西南一东北。上界起自南宋乡董王村，下界至 西河口，纵贯全境，沿县南、东界流经南宋、店子乡、利津镇、王庄乡、盐窝镇、北岭 乡、陈庄镇、集贤乡、傅窝乡、渤海农场，从西河口( 即罗家屋子旧址) 折向东北，过 垦利县地入海。1 9 5 0 - - 1 9 8 2 年历年平均入境流量为4 5 9 4 x1 0 9 m 3 ，丰水年( 1 9 6 4 年) 径流量为9 7 3 1x1 0 9 m 3 ，水量最小的1 9 6 0 年为9 1 5x1 0 9 m 3 。有的年份黄河断流，少 者断流4 天，多者1 5 天。黄河水含沙量很大，平均年输沙量为7 5x1 0 9 m s ，年内含沙 变幅大，最大的九月份为8 3k g m 3 ，最小的一月份为3 1 9k g m 3 ，年平均含沙量为 1 2 9 6 k g m 3 。黄河水质良好，氢离子浓度在8 8 3 p h 值之间，属弱碱性水。总硬度为3 一 度之间，属弱硬水。矿化度小于l g l 。 3 2 5 水文地质 域地古为渤海水域，在成土和发育过程中，一面受河流泥沙淤淀，一面受海水浸 渍，深层土壤大都是含盐度很高的重盐土，故浅层地下5 0 0 米之内基本无淡水。据省、 地水利部门物探勘测，除黄河滩区、黄河故道以及县境南部成土年龄较早的个别点片， 在5 _ 3 0 米处有微量淡水外，绝大部分地区为全咸区。 地下水埋深度的年变化，与环境条件和引黄灌排状况关系密切。一般情形，潜水 自上年秋后到来年1 月缓慢下降，至3 月中旬保持平衡并形成全年第一次低水期。3 月 下旬后，因降雨而潜水上升，到5 月中旬可上升2 0 _ _ 4 0 c m ；在引黄灌溉区，由于连续 灌水，地下潜水可上升1 2 _ 1 6 m 。5 月中旬后，地面蒸发强烈，潜水下降，到6 月底进 入全年第二次低水期7 月上旬后进入雨季，潜水上升，至9 月中旬，进入前水位全年最 高起，一般埋深1 一1 2 m 。9 月下旬以后，潜水急速下降；连续几年雨涝，前水位则普 遍上升。全县地下水的流向与地面坡降基本一致，一般为西南一东北向。 3 2 6 资源 土地资源广阔，可利用土地1 9 0 多万亩，耕地面积8 0 多万亩，天然草场和人工草场 4 0 多万亩，近百万亩土地有待于开发利用。黄河水是利津县主要水源，历年平均入境流 量 4 2 3 1x1 0 9 m 3 。黄河水质良好，氢离子浓度在8 8 3 p h j 之i h q ，总硬度在3 6 度之间， r d 化度d , - y - 1 9 l 。2 0 0 1 年黄河供水4 8 4 x1 0 9 m 3 。境内有石油、盐、贝壳等矿物资源。利 第三章工程背景 津地处胜利油田腹地，地下油气资源富积，境内已打油气井3 3 0 0 多口，是胜利油田的主 要产区之一。全县海岸线长达5 9 公里，潮间带3 8 万亩，滩涂宽阔，由于地处黄河入海口， 海水中有机质多，鱼、虾、蟹、贝类资源丰富，素有“百鱼之乡 、“黄金海岸 和“东 方对虾故乡 之美称。境内的国家级自然保护区生活着丹顶鹤、白天鹅等珍禽，生长着 苇、蒲、茅、柽柳、黄蓿菜等野生植物和枸杞、茵陈、益母草、车前子、白蒺藜、羊角 透骨草等中药材2 0 0 多种，与黄河口日出、夕照、黄河入海等自然景观一起，形成了新、 野、奇的旅游特色。 3 3 社会环境概况 利津县总人口为2 9 万。城市规模、现代化水平和辐射带动能力不断提高，城 镇化水平由2 0 0 0 年的1 3 9 提高到2 0 0 5 年的2 7 。县域经济不断壮大，全县形 成了城乡竞相发展的新格局。各项社会事业全面繁荣。科技进步对经济的贡献能 力不断提高，教育事业全面发展，各类在校生达到4 2 万人，文化建设步伐加快， 医疗卫生得到加强，体育水平显著提高。 全县国有及年销售收入5 0 0 万元以上非国有工业企业实现总产值7 0 1 4 1 5 万 元，增长5 6 7 ：实现销售产值6 9 4 2 7 2 万元，增长5 3 8 ：实现增加值1 9 5 3 l3 万元，增长4 3 0 。各种经济类型竟相发展。规模以上工业中，国有工业增加值 1 6 9 3 万元，比上年增长5 2 2 ，股份制工业加值2 1 0 5 2 5 万元，比上年增长6 6 7 。 规模以上工业中，重工业增加值1 0 5 8 5 3 万元，轻工业增加值8 9 4 6 1 万元，分别比 上年增长6 1 3 和2 6 o 。实现产品销售收入7 0 4 1 5 3 万元，同比增长5 3 6 ；实 现利税5 4 8 6 5 万元，增长4 6 9 ；利润3 2 6 3 2 万元，增长4 4 2 。产品销售率达到 9 8 9 8 。骨干企业对全县工业的引领作用明显。大中型企业企业实现销售收入 3 1 6 2 6 2 万元，增长7 2 8 ，占规模以上工业企业销售收人的4 4 9 。 3 4 基础设施建设现状 利津石油化工厂有限公司污水处理场现处理能力为2 0 0 m 3 h ，采用隔油、两级浮选 与a 0 2 生物处理相结合的工艺流程。随着装置规模的增加，生产废水量增大。并且随 着地方排放标准进一步提高，现有污水处理流程已经不能满足处理水量、排水水质的要 求，需要在现有基础上对设施进行改造及扩建。 1 4 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 3 5 工程建设必要性 3 5 1