第六讲石化石油三厂污水回用工程

抚顺石化分公司石油三厂污水回用工程大连理工大学环境工程研究设计所一、工程概述

抚顺石化分公司石油三厂污水回用项目，是石油三厂的技改项目。该项目的目的是为了解决已有及新建装置的新鲜水不足的问题，同时也为了减少污水排放量，降低排放费用和生产成本，内容是在水净化车间新建一套规模150t/h的污水回用装置，将水净化车间原污水处理装置达标排放污水进行深度处理，以达到煤油生间装置的循环补充水水质标准。出水接到水净化车间至厂北水源供水管线上。二、设计范围

对污水回用装置进行设备、工艺管线、电气自控等的采购、安装及试车调试；污水回用工程装置建在水净化车间东部，原水为水净化车间污水处理装置达标排放污水；回用水管接到水净化车间至厂北水源供水管线上；厂内将回用水管线与现有的中心循环水场管线连接。

三、设计依据

1、抚顺石化分公司石油三厂污水回用装置可行性研究报告；

2、抚顺石化分公司石油三厂污水回用工程总承包邀请函；

3、抚顺石化分公司石油三厂污水回用工程项目技术附件；

4、甲方提供的现有水处理装置及水质、水量要求；

5、《城市污水回用设计规范》CECS61-94

6、《室外排水设计规范》GBJ14-87

7、《建筑给水排水设计规范》GBJ15-88

8、《给水排水工程结构设计规范》GBJ69-84

9、《建筑结构荷载规范》GBJ9-87四、设计原则

1、本着工艺先进、处理效率高、运行成本低、管理维护简便的原则，选择最

佳的处理工艺，保证出水水质良好，保证供水安全。

2、本着经济合理、美观实用的原则，对原有设施能利用的尽可能利用，并保

证原有结构的安全、稳定，与新建设施相谐调。

五、设计水量水质

设计回用水量：150t/h

实际操作弹性：50－110％

年操作时间：8400小时

原水来源为水净化车间污水处理装置处理后达标排放的污水，原水水质和回用水指标见下表。序号项目单位污水场外排水质指标回用水指标标准号1石油mg/L≤10＜0.5GB/T16488-19962COD(Mn法)mg/L≤100≤3(Mn法)中石化《冷却水分析和试验方法》3NH3-Nmg/L≤28＜3GB7478-87GB7479-874BODmg/L≤60GB7488-875硫化物mg/L≤1.35GB/T16489-19966悬浮物mg/L≤150＜5GB119017氰化物mg/L≤0.003GB7486-878pH6-97-8中石化《冷却水分析和试验方法》9Ca2+mg/L50中石化《冷却水分析和试验方法》10电导率μS/cm490≤300中石化《冷却水分析和试验方法》11浊度mg/L65＜5中石化《冷却水分析和试验方法》12碱度mmol/L3.0≤1.5中石化《冷却水分析和试验方法》13总硬度mg/L205≤300中石化《冷却水分析和试验方法》14Na+mg/L36≤30SS－22－1－8415K+mg/L3.7≤25中石化《冷却水分析和试验方法》16C1-mg/l≤40中石化《冷却水分析和试验方法》17细菌总数个/ml＜1×105中石化《冷却水分析和试验方法》18挥发酚mg/L≤0.5GB7490-872003年6月水质情况总排水CODcr监测结果总排水石油含量监测结果总排水氨氮含量监测结果

六、污水回用工艺方案的选择与确定

作为循环补充水的关键是避免在回用过程中形成生物垢和化学垢。避免化学垢形成就要求回用水硬度低，即钙、镁离子被有效地去除，从而暂时硬度和永久硬度减少发生；避免生物垢的关键在于将被处理水中可生物降解物质有效去除，从而减少异养菌繁殖的有效基质，阻止微生物在回用系统中繁殖。抚顺石化分公司石油三厂原有二级处理工艺生化系统中水力停留时间仅为4小时，我们进行了约一个月时间的测试分析发现，其二级处理系统二沉池出水（即深度处理系统进水）中仍含有一定量的可生物降解物质。

根据上述进水水质的特点及要求达到的循环补充水水质指标，确定“生化处理＋膜分离”二级工艺作为深度处理的主体工艺，即首先采用生物移动床反应器（MBBR）进行生化处理，使污水中氨氮及有机物得到进一步降解。然后在生化处理的基础上，先经过石英砂两级砂滤对水中夹带的少量SS和污泥碎片进行截流后，部分水直接进行回用，其余部分经活性炭吸附后进入反渗透装置进行进一步的处理以脱除其中的盐类物质，而后再进入回用水池，以使回用水整体含盐指标得到控制。七、工艺流程简图二级处理出水提升水池生物移动床斜板沉淀池中间水池多层过滤器无阀滤池活性炭过滤罐回用水池反渗透系统100t/h68t/h100t/h50t/h八、生物移动床工艺介绍8.1生物移动床的工艺原理生物移动床（MovingBedBiofilmReactor，MBBR）是1988年挪威KaldnesMijecpecknogi公司和SINTEF研究机构联合开发的新型生物膜反应器。其工艺原理为：在生物反应器中装填一种由聚乙烯或聚丙稀塑料制成的填料，该填料比重略小于水且具有巨大的比表面积，污水流经时可在填料内外表面形成大量的生物膜，污水中的有机污染物作为营养物质被生物膜上的微生物摄取转化，从而使污水得到净化。生物移动床可在好氧和厌氧条件下运行，在好氧反应器中通过曝气作用、在厌氧反应器中通过机械搅拌，为填料提供回旋力使其移动，它是悬浮生长的活性污泥法和附着生长的生物膜法相结好氧合的一种生物处理工艺，下图为生物移动床的工作原理示意图。好氧MBBR厌氧/缺氧MBBR

生物移动床工艺原理示意图生物移动床运行方式示意图8.2生物移动床工艺的主要优缺点8.2.1生物移动床工艺的主要优点

1、处理能力大，净化功效显著

2、剩余污泥产量少，且沉降性能好

3、容积负荷高

4、微生物耐冲击负荷强，生物活性易恢复

5、占地面积小，基建投资省

6、MBBR设计灵活，采用模块化结构，便于后期改、扩建

7、操作管理简单

8、不会堵塞

9、适宜用于改造工程

10、不产生臭气、环境质量高

8.3本项目采用的悬浮填料介绍

本项目所用悬浮填料由聚乙烯塑料改性制成，外形为小圆柱体。直径约10mm，高8～9mm，圆柱体中有十字支撑，外壁带竖条状鳍翅，总表面积约为500m2/m3，内表面积约为300m2/m3，密度约0.95g/cm3（长满生物膜后比重接近于1）。该生物载体直接放入反应器中，不曝气时浮于水面，曝气时只需与一般曝气池相同的曝气量就可流化于整个反应器，填料的表面易于生物膜的生长和自然脱膜，不会结团，翼板间的空隙不会堵塞，基于该填料的良好通气性、过水性，所以，对反应器的布水布气设备没有特殊的要求，并且省去专门设置捆绑载体的支架。

400和1000倍下的填料扫描电镜照片挂膜后填料实物照片未挂膜填料实物照片抚顺乙烯化工有限公司污水回用工程MBBR实物照片九、生物移动床MBBR工程实例丹东石化总厂污水深度处理工程MBBR实物照片丹东石化总厂污水深度处理工程MBBR处理效果

该处理装置刚刚进入运行时，经过三个多月的连续监测，出水水质完全达到设计标准。下图表示了移动床对氨氮的去处效果。十、反渗透介绍

10.1反渗透（RO）工艺概述

反渗透技术是当今最先进和最节能有效的膜分离技术。其原理是在高于溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。由于反渗透膜的膜孔径非常小（仅为1nm左右），因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等（去除率高达97－98％）。反渗透膜分离技术（RO）作为当今世界水处理先进的技术，具有清洁、高效、无污染等优点，已在海水淡化、城市给水处理、纯水和超纯水制备、城市污水处理及利用、工业废水处理、放射性废水处理等方面得到广泛的应用。10.2反渗透工作原理简图10.3反渗透和其它脱盐工艺比较

蒸馏法离子交换法电渗析法反渗透法技术成熟可靠性高高高高预处理要求不高不高高高膜清洗要求不高再生高高同时去除有机物和细菌的能力有无无有安装、操作管理简单复杂复杂方便一次性投资特高特高高高能耗和成本高高高较高大规模工程实例无无差有膜组件及产品国产化有有有正在实施10.4反渗透系统工艺流程图

10.5反渗透系统的组成部分

保安过滤器高压泵反渗透膜组件阻垢剂加药系统反渗透清洗系统自动控制系统10.6反渗透膜组件示意图

10.7反渗透工艺的优点

连续运行，产品水水质稳定无须用酸碱再生不会因再生而停机节省了反冲和清洗用水以高产率产生超纯水（产率可以高达95%）无再生污水，不须污水处理设施无须酸碱储备和酸碱稀释运送设施减小车间建筑面积使用安全可靠，避免工人接触酸碱减低运行及维修成本安装简单、安装费用低廉10.8反渗透装置实物图片工程各构筑物技术说明序号名称规格型号数量技术参数1提升水池6×10×3.3m1利旧2生物移动床8.6×5.5×5m2钢混3斜板沉淀池9.4×4×5m1斜板倾斜角度70度4中间水池6×4×5m1钢混5多层过滤罐Φ3.0×5.4