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克拉瑪依石油墊布清洗工業污水處理
克拉瑪依石油墊布清洗工業污水處理
克拉瑪依石油墊布清洗工業污水處理
克拉瑪依廣海環境治理有限公司石油墊布清洗污水處理,每天150噸,含油廢水濃度高,經過我們精心設計、精心施工建造,投產以來運行良好。完全用于中水回用。

克拉瑪依廣海環境治理有限責任公司是一家以石油固體廢棄物采油墊布回收再利用的服務公司,位于克拉瑪依石油化工工業園區平北四路101(克拉瑪依市廣振石油技術服務有限責任公司生產基地內)。該工程新建年清洗油田墊布700噸、清洗油田生產車輛1000輛、再生墊布塑料1000噸。主要工程包括,主體工程:墊布生產車間,內設墊布清洗操作臺、加溫加壓水泵及清洗機等;墊布縫補車間,內設墊布干燥及修補平臺;塑料再生及墊布生產車間,內設清洗、造粒、再生、拉伸塑料生產線;環保工程:廢水處置裝置,主要為隔油溢油池、循環水罐7(清水循環罐2座,清洗劑循環罐5)、水泵、過濾格柵、氣浮罐等,再生塑料除煙裝置為環保除煙機1;公輔工程:供電、供排水、辦公樓、供熱均依托廣振石油技術服務有限責任公司現有設施。

2015年投產使用,每天處理含石油污水150噸,出水用于資源回收再利用。

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第一章  項目總論

1.1項目簡介

新疆廣振環境治理有限公司石油開采公司,過濾布清洗含油廢水每天100噸,處理后回用。

在石油開采過程中,采出的原油含有大量的水分。原油脫下的廢水中含有大量的石油類污染物及采油過程中投加的破乳劑、表面活性劑等高分子采油助劑,其有機成分有烷烴、芳烴、酚、酮、酯、酸、鹵代烴及含氮化合物等,同時污水中還含有大量的無機的陰、陽離子。油田廢水同時具有鹽度高、生垢離子多、成分復雜等特點。

  隨著國家對環保的日益重視和人民環保意識的提高,對廢水治理的要求也越來越高,排放標準越來越嚴格。因此廢水能否治理達標,直接關系到油田的生存和發展。無論是油田的責任,還是改善周圍的水環境,做好廢水治理工程是十分必要的。治理污染,既能保護人民身體健康、改善油田工作環境,也能通過該油田采油廢水處理工程中對原油進行回收利用,從而產生經濟效益為油田的可持續發展打下堅實的基礎。

1.2含油廢水的危害

含油廢水對人類、動物和植物乃至整個生態系統都產生不良的影響,其危害主要在以下:

1.2.1對企業的危害

含乳化油的廢水會在工藝設施和管道設備中與廢水中懸浮顆粒及氧化鐵皮一起沉降,形成具有較大黏性的油泥團,堵塞管道和設備影響生產的正常進行。

1.2.2對環境的危害

油類物質對環境的影響是多方面的,如對水體的危害:在水面形成油膜,能阻礙水體復氧作用,水體中由于溶解氧減少,藻類光合作用受到限制,影響水生生物的正常生長,使水生植物有油味或毒性,甚至使水體變臭,破壞水資源的利用價值、油類黏附在魚腮上,可使魚窒息,濃度為200mg/L時,魚類不能生存、黏附在藻類、浮游生物上,可使它們死亡、油類會抑制水鳥產卵和孵化,嚴重時使鳥類大量死亡。

用含油廢水灌溉農田,油分及其衍生物將覆蓋土壤和植物的表面,堵塞土壤的空隙,阻止空氣透入,使土壤和微生物不能正常進行新陳代謝,使農產品質量和實用價值下降,嚴重時會造成農作物減產或死亡,油類在土壤中向下遷移,還可能造成嚴重的地下水污染。

綜上所述,含油廢水污染對生態系統可能造成毀滅性的破壞,對人體健康也造成潛在的危害。

1.3我公司污水處理理念提出

我國絕大部分污水處理均采用傳統的二級活性污泥工藝。這些工程投資高,耗能大,運行管理費用高、要求高、污泥產生量大造成二次污染或由專業單位處理費用高。然而由于我國經濟發展水平不均,許多行業盈利不高,地方經濟水平差異偏大。為了節約成本或者環保意識淡薄,常采用偷排、偷埋、或干脆停用,對當地造成了嚴重的環境污染。

因此在我國開發具有高效、簡易、低耗、低運營成本的污水處理技術,具有很深遠的意義。生化處理是一個完整的生態系統,它形成了內部的良好循環并具有較好的經濟效益和生態效益,是正在不斷得到研究應用和發展的污水處理實用新技術。具有投資低,出水水質好、抗沖擊力強、操作簡單、維護和運行費用低廉等優點。

依據國內外相關案列結合我公司多年來處理不同水質、不同行業領域的經驗,針對各種洗滌廢水、提出了不加或少加藥品、不產生或少產生污泥的設計理念。在各種不同水質處理達標的基礎上,完美的深度生態處理,以期達到中水回用的標準造福子孫后代。

當然我們更期望本著對每個客戶業主負責的態度。在處理效果達標的基礎上優化、精簡、合理搭配組合工藝,以期望降低建設成本和運營維護成本。

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第二章  設計依據及范圍

2.1設計依據

SY0007—1999《鋼質管道及儲罐腐蝕控制工程設計規范》

SY/T 0006—1999《油田采出水處理設計規范》

SY/T0059—1999《控制鋼制設備焊縫硬度防止硫化物應力開裂技術規范》

SY/T0063-1999《管道防腐層檢測試驗方法》

SY/T6420-1999《油田地面工程設計節能技術規范》

GB 50183《原油和天然氣工程設計防火規范》

SY/T 0089《油氣廠、站、庫給水排水設計規范》

GB/T 13007《離心泵效率》

SY/T 0083《除油罐設計規范》

GB8978《污水綜合排放標準》

GB12801《生產過程安全衛生要求總則》

GB14554《惡臭污染物排放標準》

GB50013《室外給水設計規范》

GB50014《室外排水設計規范》

GB50040《動力機器基礎設計規范》

GB50052《供配電系統設計規范》

GB50053《10kV 及以下變電所設計規范》

GB50054《低壓配電設計規范》

GB50069《給水排水工程構筑物結構設計規范》

GB50231《機械設備安裝工程施工及驗收通用規范》

GB50268《給水排水管道工程施工及驗收規范》

GB50335《污水再生利用工程設計規范》

GBJ141《給水排水構筑物施工及驗收規范》

GB/T13663《給水用聚乙烯(PE)管材》

DB44/26-2001《水污染物排放限值》。

CECS128:2001《生物接觸氧化法設計規程》

2.2設計原則

用最節能、最低的運行成本、最簡單的工藝、最簡單的維護管理、不使用化學藥劑,不產生二次污染、以自然的生態還原修復法處理被污染的水源!

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1)針對污水的水質特點,預處理端選用技術先進可靠、工藝成熟穩妥、處理效率高、運行成本低、操作管理方便的處理工藝。

2)采用當前國內外行之有效的先進技術工藝和設備,避免采用高能耗的工藝和設施,設施耐沖擊力較強,并考慮適當的發展余地。

3)在進行綜合考慮的前提下,根據預計的水質、水量數據確定最優化的工藝路線,執行國家關于環保的政策,符合國家有關法規、規范和標準;

4)在確保工藝達標的前提下,盡量減少工程投資費用和運行費用。

5)為了便于檢修和管理,設計大部分管道采用明管安裝,并在上面設定閘閥便于控制水。

7)預處理的設計目的主要是服務于后端。

8)在各功能模塊完成任務的前提下盡量美觀大方。

2.3設計范圍

本技術方案為100m3/天污水處理工程,內容包括工藝設計、配套設備選型、土建工程、機電安裝工程、微生物培養工程、調試、給排水及一些必要的輔助工程設施。

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污水處理站范圍內工藝、機電安裝設計、管網、走道、樓梯設計等。

處理后的污水排放管網應由業主完成。

我公司負責污水處理廠站內全部管網,進水口從業主指定的出水口接至污水處理站集水除油池,之后通過提升泵泵入生物接觸氧化池的沉淀池中。

進線電纜應由業主完成,接至污水處理站操作管理房內配電柜。

此設計僅為初步設計,待業主認可該初步設計和高程要求后,我公司將再提供該設計方案的細步設計,并有可能依據水質、水量等環境的不同作相應的調整。細步設計包括各池體、結構圖紙、各池體的預留孔洞、管線預埋及鋪設圖紙、各設備基礎及安裝圖紙、電氣控制圖紙等。

第三章  設計水質參數的確定

3.1設計水量

根據業主提供的相關資料,廢水每天約100 m3,100%用于循環使用.因此該項目設計污水處理能力為100噸,按24小時連續運行,則每小時的設計流量為4.17m3。

3.2設計污水水質

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一般含油廢水含有大量的石油類污染物及采油過程中投加的破乳劑、表面活性劑等高分子采油助劑,其有機成分有烷烴、芳烴、酚、酮、酯、酸、鹵代烴及含氮化合物等,同時污水中還含有大量的無機的陰、陽離子。油田廢水同時具有鹽度高、生垢離子多、成分復雜等特點。

一般石油廢水指標                    單位:mg/L

指標

BOD5

CODcr

PH

揮發酚

SS


807

1090

7.8

86

910

3.3排放標準

含油廢水行業應執行《污水綜合排放標準》GB8978中石油類二級標準  單位:mg/L

指 標

PH

SS

BOD5

CODcr

一級標準

6-9

70

30

120

本設計依照業主方要求設計出水水質應滿足二級標準

第四章  工藝分析

4.1含油洗滌廢水特點

洗滌含油廢水主要來源于石油開采、石油冶煉化工、等。廢水中油類污染物質,除重焦油的相對密度為1.1以上外,其余的相對密度都小于1.

油類物質在廢水中通常以三種狀態存在。

(1) 浮上油,油滴粒徑大于100μm,易于從廢水中分離出來。在石油廢水中總含量60-80%。

(2) 分散油,油滴粒徑介于10-100μm之間,懸浮于水中。

(3) 乳化油,油滴粒徑小于10μm,油品在廢水中分散的粒徑很小,呈乳化狀態,不易從廢水中分離出來。

(4) 溶解油,油類溶解于水中的狀態。

含油廢水中所含的油類物質,包括天然石油、石油產品、焦油及其分餾物等。從對水體的污染來說,主要是石油和焦油。洗滌含油廢水中除含有以上外,還含有洗滌用的表面活性劑、有機污染物等。

4.2含油洗滌廢水處理方法

由于含油廢水中油的污染對后續處理帶來很大的壓力,因此首先需要油水分離。

4.2.1油水分離處理

 A上浮法

主要用于隔油池出水的高級處理,去除細小油珠和乳化油。經過上浮處理后,出水含油量

含油廢水處理設施可降至

30毫克/升。其方法是:將適量的空氣通入含油廢水中,形成許多微小氣泡,在氣泡作用下構成水、氣、油珠三相非均一體系。在界面張力、氣泡上浮力靜水壓力差的作用下形成氣-油珠結合體上浮而實現油水分離。上浮法按氣泡產生的方法,可分為布氣上浮法、溶氣上浮法和電解上浮法三種。

B布氣上浮法

這種方法主要是借助于機械剪力將混入水中的氣泡破碎,或將空氣先分散成細小氣泡后進入廢水,進行氣水混合上浮。常用方法有葉輪上浮法、射流上浮法以及多孔材料(擴散板、微孔管、帆布管等)曝氣上浮法。布氣上浮法的優點是設備簡單,管理方便,電耗較低。缺點是氣泡破碎不細,一般不小于1000微米,上浮效果因而受到限制。此外,采用多孔材料曝氣上浮法,多孔材料容易堵塞,影響運行。

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C溶氣上浮法

是從含過飽和空氣的廢水中析出氣體,產生氣泡以實現上浮。常用的有加壓溶氣上浮法和真空上浮法,前者應用較普遍。加壓溶氣上浮法是用水泵將廢水送入溶氣罐加壓到3~5.5千克力/厘米2,同時注入空氣使其在壓力下溶解于廢水。一般溶氣時間為2~4分鐘。然后廢水通過減壓閥進入上浮池。

溶入廢水中的空氣由于突然減到常壓,便形成許多細小的氣泡逸出,從而實現上浮。上浮池內的上浮時間一般不小于 1小時。常采用將經過上浮處理的部分廢水(30~50%)加壓回流進入未經加壓上浮處理的廢水中實現上浮的方法。其優點是加壓廢水量小,可減少電耗,同時可以防止未處理的廢水中油品在加壓溶氣時進一步乳化。真空上浮法是使廢水中的氣泡在減壓(真空)條件下逸出的?!∪軞馍细》ǖ闹饕獌烖c是產生的氣泡直徑可小到30~120微米。氣泡直徑小,在供氣量相同時,氣泡吸附時的比表面積就大,氣泡上浮速度減慢,與吸附質點的接觸時間增加,可以提高上浮效果。因此,溶氣上浮法獲得廣泛應用。

D電解上浮法

利用電能在含油廢水中的電解氧化還原效應,以及由此在電極上產生的微小氣泡的上浮作用來凈化含油廢水。如采用可溶性陽極材料,還可以同時發生電解混凝作用以凈化廢水.

4.2.2生化處理

通過物化處理可以大幅度降低廢水中的有機物含量,從而降低后續生化處理過程的有機負荷,為生化處理創造良好的條件;生化處理過程是利用微生物的生命活動過程通過同化和異化作用,把廢水中的溶解態油及其它有機物進行分解或吸收,從而使廢水得到凈化。

生化處理一般分為:普通活性污泥法、A2/O,SBR等變種的活性污泥法、生物接觸氧化法等。

4.3油水分離處理方法的確定

廢水中的主要污染物為油類物質和COD,其次是膠質物及少量脂肪酸,廢水的可生化性較好,油類物質和脂肪酸對廢水的CODcr貢獻較大。根據這種水質特性我們認為該生產廢水適宜采用物化+生化相接合的處理方法,物化處理過程采用一級重力除油氣?。詣庸斡团旁^濾。一級重力除油可去除廢水中的浮油及大部分分散油,從而達到初步除油的目的,氣浮通過加壓充氣去除廢水中密度小于1的懸浮物,油脂和脂肪等,同時起到降溫充氧的功效,能夠提高微生物的生物降解性能,為后續生化提供有力的保證。

4.4生化法的確定  

生化法一般分為厭氧生化、好氧生化工藝。

4.4.1厭氧生化

厭氧生化具有下列優點:無需攪拌和供氧;動力消耗少。厭氧池內利用厭氧菌的作用,使有機物發生水解、酸化和甲烷化,去除廢水中的有機物,并提高污水的可生化性,有利于后續的好氧處理。

常用的厭氧法包括普通消化池、厭氧接觸消化池、水解酸化塘池等

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4.4.2好氧生化

好氧生化一般分為活性污泥法(包括變種的氧化溝、A2/O、SBR等)和生物接觸氧化法。

在污水好氧生物處理工藝的發展和應用中,活性污泥法和生物膜法一直占據主導地位。隨著新型濾料的開發和配套技術的不斷完善,與活性污泥法平行發展起來的生物膜工藝技術得以快速發展,即獨立又幾乎已經結合到污水處理的各種其它工藝中,這是由于生物膜法具有諸多優點:

處理效率高、耐沖擊負荷性能好、體積小、占地面積少、運營管理穩定、低成本、低能耗、投資省、運營成本低、不存在活性污泥法的污泥膨脹問題、可以維持較高的污泥齡、生物相相對豐富穩定、具有較高的微生物量、水力停留時間較短、對毒性物質和沖擊負荷具有較強的抵抗性、具有一定的硝化和反硝化功能、可以實現封閉式運轉、解決臭味問題等。

下表為生物膜與活性污泥的微生物比較:

生物膜及活性污泥出現的微生物比較

微生物種類

活性污泥法

生物膜法

微生物種類

活性污泥法

生物膜法

細菌

大量

大量

其他纖毛蟲

一般

多量

真菌

少量

多量

輪蟲

少量

多量

藻類

極少

一般

線蟲

少量

一般

鞭毛蟲

一般

多量

寡毛類

極少

一般

肉足蟲

一般

多量

其他后生動物

極少

少量

纖毛蟲緣毛類

大量

大量

昆蟲類

極少

一般

纖毛蟲吸管蟲類

少量

少量




從上表可以看出生物膜上的微生物種類繁多,各菌種數量穩定且量大,單位反應器內的生物量可高達活性污泥法的5-20倍,因而生物膜反應器具有較高的處理能力。

以下為幾種常用污水二級處理工藝比較。  

項   目

氧化溝法

生物接觸氧化法

A/A/O

基建投資

較小

較小

運行費用

較低

抗負荷變化能力

抗水質變化能力強

抗水質變化能力強

較強

環境影響

噪聲小、有臭味

無噪音,無異味

無噪音,無異味

污泥膨脹情況

有污泥膨脹  

無污泥膨脹

有污泥膨脹

污泥回流

100%  動力大

不需要

100%  動力大

能耗

較大

污泥產生

化學藥品費用

占地面積

操作管理

簡單

簡單

簡單

BOD去除率

90%以上

93%以上

90%以上

氣溫、水溫影響

較小

較小

較大

由上表可以看出采用接觸氧化法具有投資少、能耗低、運行費用低、抗沖擊負荷能力強、出水水質穩定高效等優點。

4.4.3工藝路線的確定

針對污水的水質特點,我公司設計采用工藝先進可靠、能耗低、污泥少基本不產生二次污染生物接觸氧化法,利用全自動油水分離器的前期處理再搭配接觸氧化工藝,處理含油洗滌廢水是最生態、最經濟、最完美的處理方法。不使用化學藥劑、不造成二次污染、生態修復、生態還原、回歸自然,此效果一直是我們處理污染水源的理念和方法。

秉承經濟、高效、美觀、自然和諧的原則油水分離 +生物接觸氧化法工藝路線。

4.5工藝流程

本方案設計工藝。

油水分離+生物接觸氧化法+沉淀

第五章 工藝流程說明

5.1油水分離器:

  溶氣氣浮機主要用于固—液或液—液分離的一種水處理環保設備產品。溶氣氣浮裝機是通過溶氣和釋放系統在水中產生大量的微細氣泡,使其粘附于廢水中密度與水接近的固體或液體微粒上,造成整體密度小于水的狀態,并依靠浮力使其上升至水面,從而達到固—液或液—液分離的目的。LH-QF型高效氣浮設備引進國外領先技術,運用高效溶氣泵將水、氣混合加壓溶解形成溶氣水,再減壓釋放,微細氣泡析出與懸浮顆粒高效吸附而上浮,從而達到固液分離的目的。

1.邊吸水邊吸氣、泵內加壓混合、氣液溶解效率高、微細氣泡≦20um;

2.多相流泵可取代加壓泵、空壓機、大型溶氣罐、射流器及釋放頭等;

3.低壓運行,溶氣效率高達99%,釋氣率高達99%;

4.微氣泡與懸浮顆粒的高效吸附,提高了SS的去除效果;

5.溶氣水溶解效率80-100%、比傳統溶氣氣浮效率高3倍;

6.長期穩定性能、易操作、易維護、低噪音;

7.高效排渣,確保出水效果;  

8.自動控制及簡便的維護,使其成為真正的傻瓜式處理系統。

5.1.1、高效溶氣氣浮系統  

  氣浮系統集進水、絮凝、分離、集水、出水于一體,與傳統氣浮設備類似,設有一個穩流室、溶氣釋放室,使處理性能更穩定,效果更優越,對于傳統設備改造尤為適宜。

  穩定室:通過折板反應的原水,流速很高,若直接與溶氣水接觸,會消散微小氣泡,影響氣泡沾附絮塊效果,從而降低氣浮處理效率,若增加了穩流室,使湍流的原水動能消耗,勻速進入溶氣水釋放室,從而有力保證了去除效果。

  溶氣釋放室:溶氣釋放室與分離室于一個槽體。中間隔開,溶氣水與絮凝完畢的原水在此粘附,緩慢上升,進入氣浮分離室,保證了絮凝塊與微小氣泡的接觸空間與時間,使溶氣水的釋放率達80-100%

5.1.2溶氣裝置

  對于氣浮機設備來說,溶氣裝置好比是氣浮設備的“心臟”,也是氣浮設備的最主要的部件,溶氣裝置主要包括溶氣罐、空壓機等,在溶氣裝置這個階段,氣與水在泵的進口處一起吸入,經葉輪剪切加壓在溶氣罐中混合成溶氣水,氣液兩相充分混合并達到飽和,整套溶氣系統最大的含氣量達10%,且氣體的溶解度為100%,使氣體彌散時的微氣泡分布均勻,平均氣泡直徑小于30um,該溶氣系統是對傳統氣浮改進和技術創新,提高了氣浮分離效率,大大降低設備生產和運行費用。

5.1.3、 刮渣機

刮渣機的運行方式及速度直接影響到氣浮出水的水質和污泥含固率。該系統采用鏈條式刮渣機(故障率低,方便維護),可將浮渣連續均勻地刮入浮渣槽,減少了浮渣相互碰撞的現象;另外,高度可調的刮板能更好的適應各種運行條件,降低污泥含水率。

5.1.4、控制系統  

  控制系統均采用國內知名品牌的電器元件,以保證設備的長期有效運行。

5.1.5、加藥裝置(選配裝置)

  氣浮藥劑和加藥設備也是確保處理效果的重要因素,我們可根據用戶的廢水凈化需要提供配套的加藥設備和相應的組合藥劑。


5.2生物接觸氧化池:

此池作為厭氧-兼氧-好氧組合的關鍵部分,深度降解有機物和去除氨氮。池體內放置我公司自行研發的馬鞍球型高效填料,具有比表面積大、易掛膜、通透性能好、水阻力小的特點,

污水通過羅茨風機人工供氧,在水中溶解氧氣的同時,推動污水形成翻滾的水流在生物巢中來回循環通過,提高了生物降解的滯留期和接觸頻率。繼而在生物巢表面形成了生物膜。


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