炼油厂含油废水处理工艺设计说明

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1、 . . 毕业设计（论文）任务书题目：炼油厂含油废水处理工艺设计Title:Process Design of Wastewater Containing Nitrile一、题目来源（在适宜的项目前划）（）结合科研（）结合生产实际（）自拟题目（）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(GBl8918-2002)城市污水再生利用 城市杂用水水质(GB/Tl8920-2002)城市污水再生利用 工业用水水质(GB/Tl9923-2005)2设计水量Q=200 t/h3 进出水水质污水进水水质如表所示，单位：m

2、g/L项目pH石油类CODCrBOD5SSNH4-HS2-含油废水6-9300-12005004005002520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pH石油类CODCrBOD5SSNH4-HS2-挥发酚水质6-93.050105050.50.3三、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与应完成的工作量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2

3、016.03.2704.30：设计工艺优化选择，构筑物设计计算。2016.05.0105.07：中期检查。201605.0806.11：构筑物设计计算，用CAD画图，翻译英文资料。2016.06.1206.18：毕业设计修改、定稿，上交毕业设计。2016.06.1906.25：毕业设计评阅，准备答辩。2016.06.2606.27：论文答辩五、应阅读的资料与主要参考文献。1.高俊发主编.污水处理厂工艺设计手册. ：化学工业 20032.立平主编. 污水处理新工艺与设计计算实例，科学3.高艳玲主编. 污水生物处理新技术，中国材料工业4.红 主编.水处理工程设计，中国环境科学，20035.金兆丰主

4、编.污水处理组合工艺与工程实例，：化学工艺指导教师：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. 认真学习理解化工大学本科生毕业设计（论文）管理规。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）完成后，将任务书同毕业设计（论文）一

5、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与其必要的。本设计中炼油厂含油废进水水质情况：pH：6-9、石油类：300-1200mg/L、CODCr：500mg/L、BOD5：400mg/L、SS：500mg/L、NH4-N：25mg/L、S2-：20mg/L。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，进行工艺比较与一系列参数论证，确定的工艺流程为：含油废水细格栅集

6、水池隔油罐油水分离器调节池一级涡凹气浮、二级溶气气浮水解酸化初沉池A/O反应池二沉池臭氧消毒出水。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3.0mg/L、CODCr50mg/L、BOD510mg/L、SS50mg/L、NH4-N5

7、mg/L、S2-0.5mg/L，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。方案预期石油类去除率为99%以上，CODCr去除率为90%以上、BOD5去除率为97.5%以上、SS去除率为90%以上、NH4-N去除率为80%以上、S2-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AbstractWith the deepening of the industrial process, industrializ

8、ation has developed rapidly, and the petrochemical industry has also developed rapidly. At the same time with a variety of environmental pollution problems, refinery wastewater emissions, oily substances, high concentration, complex composition of pollutants, directly discharged into natural water o

9、r soil is very harmful for the environment, so the refinery containing wastewater treatment and reuse is necessary and.In this design, the water quality of oily waste water in refinery is: pH:6-9, petroleum: 300-1200mg/L, CODCr:500mg/L, BOD5:400mg/L, SS:500mg/L, NH4-N:25mg/L, S2-:20mg/L. According t

10、o the characteristics of water quality of oil refinery waste water, analysis, combined with the local natural conditions, drainage standards and other factors, the process and a series of parameter argumentation, determining the technological process: oily wastewatersumpfine gridisolation tankoil-wa

11、ter separator regulation poollevel two, CAF dissolved air flotation, hydrolysis acidificationprimary sedimentation tankA/O reactortwo sedimentation tankozone disinfection. Oily waste water by the fine grid into the sump, the lift pump lifting a backward into the oil separation tank and oil-water sep

12、arator, remove most of the suspended oil, a caf and two DAF suspension of the remaining oil in the wastewater and the vast majority of dispersed oil. The biodegradability of the hydrolysis acidification pool can improve the water quality of oily wastewater, provide more stable for the subsequent A/O

13、 process, A/O reactor is composed of anoxic and aerobic pool, with ammonia and organic matter degradation ability and good. After two settling tank precipitation and ozone disinfection, effluent. The sludge is treated by concentration and dehydration.The effluent water quality indicators project exp

14、ected: pH:6-9, petroleum3.0mg/L ,CODCr50mg/L, BOD510mg/L, SS50mg/L, NH4-N5mg/L, S2-0.5mg/L, to achieveindustrial pollutant emission of petroleum refining Annotation (GB-31570-2015) requirements in the discharge of water pollutants. The plan is expected to remove more than 99% of petroleum, CODCr rem

15、oval rate is more than 90%, BOD5 removal rate is more than 97.5%, SS removal rate is more than 90%, NH4-N removal rate is more than 80%, and S2- removal rate is more than 97.5%.Treatment of oil refinery wastewater by this process has the expected good results, compared with the old process has obvio

16、us advantages of stable operation, good treatment effect, and has broad application prospects in the treatment of refinery wastewater.Key words:oily wastewater; oil separation; A/O process63 / 75目录第一章 前言1第二章 工艺设计要求32.1 含油废水进水状况32.2.1 污水来源与水量32.2.2 工程设计要求32.2 场址自然条件32.2.1 工程地质32.2.2 水文地质32.2.3 地震烈度42

17、.2.4 气象条件4第三章炼油厂含油废水处理工艺比较选择53.1 物理处理工艺53.1.1 格栅53.1.2 隔油池53.1.3 气浮63.1.4 沉淀池73.2 生化处理工艺73.2.1 水解酸化73.2.2 生物法83.3 炼油厂含油废水的消毒处理153.4 炼油厂含油废水污泥处理163.5 炼油厂含油废水处理工艺的确定17第四章 工艺构筑物设计计算与设备选型194.1 物理处理工艺设计计算194.1.1 格栅渠194.1.2 集水池214.1.3 隔油罐214.1.4 隔油沉淀池224.1.5 调节池244.1.6 二级气浮244.2二级生化处理工艺264.2.1 水解酸化池264.2.

18、2 初沉池264.2.3 A/O工艺反应池304.2.4 二沉池364.2.5 臭氧消毒系统384.3 污泥处理工艺394.3.1 污泥浓缩池404.3.2 污泥脱水间42第五章 某炼油厂含油废水处理工程总体设计435.1 含油废水处理工程平面布置图435.2 含油废水处理工程高程设计435.2.1 主要构筑物水头损失43设计总结44参考文献45致46附录147 . . . . 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

19、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与其必要的。炼油厂炼油过程中的注水、水洗、汽提、冷凝与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0.5吨左右。炼油厂含油废水中所含污染物种类复杂，含较多烃类与其衍生物，油类物质、挥发酚类、硫化物、氨氮等构成其主

20、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1001000nm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1000nm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

21、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，堵塞土壤颗粒间的间隙，形成不透气不透水的油膜。改变了土壤部的环境，破坏土层团粒结构，影响土壤微生物的新代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2.1 含油废水进水状况2.2.1污水来源与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：

22、200 t/h。污水处理场工程设计进水水质 单位：mg/L项目pH石油类CODCrBOD5SSNH4-HS2-浓度6-9300-120050040050025202.2.2工程设计要求炼油厂含油废水经处理后要达到石油炼制工业污染物排放标注（GB-31570-2015）中的水污染物排放要求。本工艺设计出水水质如下，单位：mg/L项目pH石油类CODCrBOD5SSNH4-HS2-浓度6-93.050105050.52.2场址自然条件2.2.1工程地质从大围的厂区地质看，地层纵向(南北向)变化较简单，东西坡向变化较复杂，主要为第四纪冲积层，可分耕土层、砂质粘土与粘土层、砂类层、基岩。2.2.2水文

23、地质地下水位较高，为0.9-3.0米，在粘性土层压力下使土壤处于饱和状态。从化学组成看，地下水属酸性，有酸化侵蚀，应对基础建筑材料注意防腐。2.2.3 地震烈度按辽震烈字(1982)004号文规定，该场地地震基本烈度为七度。2.2.4 气象条件气温最热月平均温度 24.1最冷月平均温度-14极端最高温度 40.3 极端最低温度-35.2降雨量一日最大降雨量180.3mm连续最大降雨量228.9mm年平均降雨量273.6mm气压最高绝对大气压777.42mPa最低绝对大气压728.53mPa年平均大气压 754.26mPa相对湿度年平均相对湿度 65%风全年主导风向 东北 年平均风速 3.2m/

24、s积雪最大积雪深度 30.5cm 最大积雪荷重 45kg/m2最大冻土深度1.22 . . 第三章炼油厂含油废水处理工艺比较选择3.1 物理处理工艺3.1.1 格栅格栅由一组平行的金属栅条或者筛网制成，被安装在污水渠道、泵房给水井的进口处或者污水处理系统前的污水渠道中，用以污水中的悬浮物或漂浮物，如纤维、毛发、碎皮、木屑、果皮、蔬菜、塑料制品等，防止水泵、管道和后续处理单元中的机械设备被磨损或者堵塞，有利于后续处理单元的顺利进行，同时还能减轻后续单元的的处理负荷。由一组金属栅条组成的筛滤设备称为格栅，有金属滤网制成的筛滤设备称为筛网，两者统称为格栅。按照格栅栅条间的间隙，可将格栅分为粗格栅（5

25、0100mm）、中格栅（1040mm）、细格栅（310mm）。按照栅渣的清理方式，可分为人工清渣格栅和机械清渣格栅。考虑到炼油厂含油废水中悬浮或漂浮污染物的尺寸较小，以与炼油厂含油废水常伴有毒气体逸出，为保障人员安全，本设计选取的格栅类型为机械清渣细格栅，另有一台人工清渣细格栅备用。3.1.2 隔油池炼油厂含油废水中石油类物质的去除效果直接关系到后续生物处理单元的处理效果。本设计通过隔油罐和油水分离器（由隔油池组成）进行油水分离。常用的隔油池有平流式隔油池、斜板式隔油池和平流斜板组合式隔油池。其优缺点和使用条件见表3-1。表3-1 不同类型隔油池的比较隔油油池类型优点缺点适用条件平流式隔油效果

26、好耐冲击负荷施工简单布水不均采用刮泥机操作复杂不能连续排泥，工作量大适合各种规模的污水处理厂斜板式隔油效果好水力负荷大占地面积小斜板易堵塞，增加了表面冲洗设备不宜作为初次隔油设施适合中、小型污水处理厂组合式隔油效果好水力负荷大耐冲击负荷池子深度不同，施工较为复杂操作较复杂适用于对水质要求较高的处理厂本设计选取隔油池类型为平流斜板组合式隔油池。3.1.3 气浮气浮又称为浮选是固液分离或液液分离的一种技术。其工作原理是向水入大量的微小气泡，使其与废水中密度接近于水的固体或液体污染物微粒粘附，形成密度小于水的气浮体，在浮力的作用下，上浮至水面形成浮渣，从而完成固液分离或液液分离。气浮法处理炼油厂含油

27、废水，处理量大，处理效果好，广泛用于炼油厂含油废水的处理。本设计采用二级气浮，即一级涡凹气浮、二级部分回流溶气气浮，对炼油厂含油废水进行气浮除油。涡凹气浮属于散气气浮，工作原理是利用涡凹气浮机将空气输送到气浮池底部，高速转动的散气叶轮在水中形成一个真空区，空气填补真空区域，产生微气泡，并以螺旋形上升至水面。进过预处理后的含油废水进入涡凹气浮池的小型充气段，与微气泡充分混合，微气泡与水中油类物质和絮体相互粘附形成密度小于水的浮体，浮体迅速上浮至水面，刮渣机将水面浮渣刮至集渣槽，从而完成固液分离和液液分离。溶气气浮是目前使用最为广泛的一种气浮方法，其工作原理是空气在加压条件下溶于水中，经溶气释放器

28、减压后释放，把溶解的过饱和空气以微气泡的形式释放出来。本设计中采用的溶气气浮为部分回流溶气气浮，即将部分出水进行回流加压，加压回流的溶气废水在接触室被释放，形成微小气泡，微气泡与含油废水中的油类物质和絮体接触相互粘附在一起，形成比重小于水的浮体，浮体上升至水面后通过刮泥机将浮渣刮至集渣，完成固液、液液分离。3.1.4 沉淀池沉淀池是水处理工艺流程中最重要，应用最为广泛的构筑物之一。根据在污水处理流程中的的位置不同，沉淀池可分为沉砂池、初沉池、二沉池和污泥浓缩池等。污水处理厂常用的沉淀池形式有：平流式沉淀池、竖流式沉淀池、辐流式沉淀池、斜板（管）沉淀池。各类型的沉淀池的优缺点与适用围见表3-2。

29、表3-2各类型沉淀池的比较沉淀池类型优点缺点适用围平流式沉淀效果好对冲击负荷和温度变化适应能力强施工简单平面结构紧凑排泥设施已趋于定型布水不易均匀采用多斗排泥时，每个泥斗需单设排泥管各自排泥，操作量大采用机械排泥是，设备复杂，对施工质量要求较高适用于大、中、小型污水处理厂竖流式排泥方便、管理简单占地面积小池子深度大，施工困难对冲击负荷和温度变化适应能力较差池子不宜过大，否则导致布水不均适用于小型污水处理厂辐流式多为机械排泥、运行稳定、管理简单排泥设施已定型化机械排泥设备复杂，对施工质量要求较高适用于大、中型污水处理厂斜板（管）式沉淀效果好占地面积小水力负荷高斜板（管）易堵塞，需表面冲洗设备不宜

30、作为初沉池适用于中、小型污水处理厂本设计中初沉池选用平流式沉淀池，二沉池选用辐流式沉淀池。3.2 生化处理工艺3.2.1 水解酸化水解酸化作为有效改善废水可生化性的工艺在水处理工程中得到广泛应用。本设计中设置完全混合式水解酸化池，在厌氧条件下利用厌氧菌水解酸化作用，将炼油厂含油废水中的高分子有机物降解成小分子有机物，部分难降解物质也会被降解成可生物降解的小分子有机物，从而改善了炼油厂含油废水的可生化性，提高了含油废水的处理效果。3.2.2 生物法生物法用于处理含油废水，主要去除含有废水中的BOD5、氨氮类物质，在目前炼油厂水处理工艺中主要应用的生物法有：活性污泥处理工艺，如传统活性污泥法工艺、

31、序批式活性污泥法工艺（SBR工艺）、氧化沟工艺、吸附生物降解活性污泥工艺系统、A2/O法同步脱氮除磷工艺、缺氧好氧活性污泥脱氮工艺（A/O法脱氮工艺）；生物膜法，如生物滤床法、生物接触氧化法、曝气生物滤池法（BAF）。1.含油废水活性污泥处理工艺传统活性污泥法工艺传统活性污泥法工艺是活性污泥工艺系统中最基础的工艺流程，该工艺由活性污泥反应器曝气池和二沉池组成（见图3-1），是早期污水处理并沿用至今的工艺流程。图3-1传统活性污泥法工艺流程图传统活性污泥法工艺的特点：传统活性污泥法工艺对一般城市污水具有较好的的处理效果，BOD5的去除率一般能达到90%以上，较适用于处理净化程度和稳定程度较高的污

32、水。污水中的有机物在曝气中经历了个完整的降解过程，即被吸附和被降解。活性污泥有经历了完整的生长期，即从池首端的对数增长期到池子中部的减速增长期，最后到池子末端的源呼吸期。回流的活性污泥基本处于源呼吸期。污水中有机物浓度随池长逐渐降低，需氧速率也随池长逐渐降低。因而，在曝气池前段混合液中溶解氧量浓度较低，甚至可能出现含氧量不足的情况，溶解氧随着池长逐渐增加，在曝气池末端溶解氧可能达到2mg/l。传统活性污泥法在含油废水的处理中也等到广泛的应用.但是传统活性污泥法工艺存在着以下几个问题：曝气池首端有机物负荷较高、导致好氧速率高，为避免缺氧的问题，进水有机物负荷不能过高；由于活性污泥的耗氧速率沿池长

33、是变化的，因而供氧速率很难与耗氧速率相吻合，在曝气池前段可能出现供氧不足的情况，在曝气池后段又可能出现供氧过剩的情况；曝气池容积大、占地面积大、基建费用高；对进水水质、水量变化的适应能力较差。针对传统活性污泥法工艺存在的问题演变出了“渐减曝气活性污泥法”和“分段进水活性污泥法”等工艺。序批式活性污泥工艺（SBR工艺）序批式活性污泥法工艺（SBR工艺）是经传统活性污泥法改良后开发出来的工艺系统。SBR工艺是将原污水、有机物降解反应、活性污泥沉淀的泥水分离、处理水排放等各项污水处理工程集中在同一个SBR工艺反应器完成。SBR工艺在运行上的主要特征是序列间歇式操作，序列间歇式操作包含两层含义。第一层

34、含义是，运行操作在空间上是按序排列的间歇式，即污水是按序排列进入每一个SBR反应器（SBR工艺中至少要设置2个过多个SBR反应）；第二层含义是，SBR工艺流程的运行操作在时间上也是按序排列的间歇式，即每一个SBR反应器应按照进水、反应、沉淀、排水、待机这5个阶段运行见图3-2。图3-2 SBR反应器一个周期的运行操作SBR工艺系统的主要优点是：由于SBR工艺系统无需设置二沉池、污泥回流系统和相关的各种设备，因此SBR工艺系统流程相对于传统活性污泥法得到了显著的简化，基建和维护运行费用较低；通过对SBR工艺系统的不同操作可以进行不同方式的运行，具备达到不同的处理目的的能力，并具有良好的脱氮除磷效

35、果；SBR工艺系统是目前公认的最不易发生污泥膨胀的工艺，本身具备良好的抑制活性污泥膨胀的条件；SBR工艺系统同样具备强大的耐冲击负荷能力以与处理高浓度有机废水和有毒废水的能力。但SBR工艺系统同样存在这以下几个缺点：反应器的容积利用率比较低；控制系统较为复杂，对运行维护要求较高；污水流量不均，排水时水头损失较大，与后续处理单元协调较为困难；不适用于大型的污水处理厂。氧化沟活性污泥工艺氧化沟工艺是活性污泥工艺系统的一个变形。由于该工艺的活性污泥反应器表面上呈环状沟渠形，因而得名氧化沟。污水与活性污泥的完全混合液在环状沟渠连续曝气不停地循环流动，故又被称为“循环曝气池”。氧化沟工艺系统采用间歇的运

36、作方式，将有机污染物的降解、泥水分离、污泥稳定等反应进程全部集中在同一个反应器，氧化沟工艺系统污水处理效果优异，BOD5去除率能高达97%。氧化沟工艺系统的技术特点：在工艺方面的特征是工艺流程简单，运行操作灵活性强，污水处理后出水质稳定，处理效果优异；在结构方面，氧化沟一般呈环状沟渠形，平面多为椭圆或圆形，构筑物结构比较简单。吸附生物降解活性污泥工艺（A-B工艺）吸附生物降解活性污泥工艺系统，是20世纪70年代中期开发出来的活性污泥水处理的新工艺，新技术。该工艺系统的基本工艺流程见图3-图3-3A-B工艺系统的工艺流程图其中A段吸附池对水中污染物的去除主要依靠生物污泥的吸附作用。某些重金属和难

37、降解物质都能通过A段的吸附作用得到一定的去除，在一定程度上减轻了B段的负荷。B段曝气池则对污染物进行进一步的生物降解，使出水得到排放水质要求。A-B工艺系统具有一定程度上的脱氮除磷的净化系统，但根据运行数据证实，脱氮除磷的效果并不能达到标准要求，需对A-B工艺系统进行改进或增建才能够取得良好的脱氮除磷效果。A-B工艺系统具有较强的稳定性，耐冲击负荷，对进水的水量与水质具有很强的适应能力。但基建费用较高，污泥产量较大。A2/O法同步脱氮除磷工艺A2/O法同步脱氮除磷工艺，是Anaerobic-Anoxic-Oxic的首字母简称，即厌氧缺氧好氧法。A2/O法同步脱氮除磷工艺流程见图3-4。图3-4

38、 A2/O法同步脱氮除磷工艺流程在A2/O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。A2/O法同步脱氮除磷工艺系统的优点：A

39、2/O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、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A2/O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

40、20世纪80年代初开发出来至今，已成为采用较为广泛的脱氮工艺。A/O法脱氮工艺流程见图3-5。缺氧好氧沉淀池剩余污泥内循环进水污泥回流图3-5 A/O法脱氮工艺流程图如图3-5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

41、，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，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100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

42、床时，滤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代过程。在这些过程的共同作用下，水质得以净化。目前有不少生物滤池应用于炼油厂含有废水的处理，生物滤池具有占地面积少，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

43、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，与滤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

44、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形成局部死角，影响出水水质。曝气生物滤池法曝气生物滤池（BAF，Biological Aerated Filter）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800023000mg/l。曝气生物滤池填料多采用粒状的粒、石英砂、无烟煤、膨胀岩片等，在填料表面和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代净化污水，同时，填料

45、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100mg/L，最好控制在60mg/L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

46、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，如病原菌、原生动物的孢子和包囊、蠕虫与病毒等，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3-3。表3-3 消毒方法的比较消毒方法优点缺点适用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与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

47、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臭氧消毒效果高，并能进一步氧化分解污水中的有机物、色、嗅等，污水的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。投资大，成本高，设备管理复杂适用于出水水质、卫生要求较高的污水处理厂次氯酸钠用海水和一定浓度的盐水，可以在污水处理厂就地进行电解制备消毒剂需要专用次氯酸钠电解设备和投放设备适用于边远地区，采购消毒剂不方便的小型污水处理厂氯片设备简单，管理方便，只需定期清理消毒器的残渣、补充氯片，基建费用低要用特质氯片和专用设备，消毒水量小适

48、用于医院、生物制品废水处理的小型处理厂紫外线利用紫外线照射和氯化共同作用的物理化学方法具有较高的消毒效果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水处理厂 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，

49、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1/201/30，有利于运输和最终的处置。污泥浓缩池上清液和离心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3-6。含油废水格栅集水池隔油罐油水分离器调节池二级气浮浮油回收水解酸化初沉池A/O池二沉池臭氧消毒出水污泥浓缩池污泥脱水外运污泥回流图3-6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

50、油罐，在隔油罐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。调节池的废水经提升泵提升进入二级气浮单元，即一级涡凹气浮池、二级部分回流溶气气浮池，通过二级气浮，含油废水的油类物质含量可达到排放要求。随后污水进入水解酸化池，将炼油厂含油废水中的高分子有机物降解成小分子有机物，部分难降解物质也

51、会被降解成可生物降解的小分子有机物，从而改善了炼油厂含油废水的可生化性，提高了含油废水的处理效果。经初沉池沉淀后，污水进入A/O反应池，回流污泥也同时进入缺氧池，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；反硝化菌对某些难降解有机物也具有一定的去除效果；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。经A/O反应池处理后的污水，进入二沉池，二沉池出水经过臭氧消毒后排入自然水体。气浮池、初沉池与二沉池排除的浮渣污泥进入污泥浓缩池，经脱水后外运至相关部门妥善处理。 . . 第四章构筑物设计计算与

52、设备选型4.1 物理处理工艺设计计算4.1.1 格栅渠格栅的作用是截留含油废水中的较大的悬浮物和漂浮物，保障后续处理单元的正常稳定运行。由于含油废水水量较小，水中油类物质含量较高，因此本设计选用机械格栅配备一台，另配备一台人工格栅备用。1.设计计算栅条间隙数n（个）（4-1） 式中：栅条间隙数，个；废水最大设汁流量，m3/s；格栅的安装倾角，取值；栅条间隙，m，取值；栅前水深，m，取值；过栅流速，m/s，设计取值。则栅条间隙数为：本设计取栅条宽度：则格栅宽度：格栅宽度取整数，则。格栅槽宽度B1取格栅边框宽度，则：通过格栅的水头损失本设计栅条断面为锐边矩形，则（4-2） （4-3）（4-4）式中

53、：设计水头损失，m；计算水头损失，m；重力加速度，m/s2；系数，格栅受污染物堵塞时水头损失増大的倍数，一般取；阻力系数，与栅条断面形状有关，按给水排水设计手册提供的计算公式和相关系数计算；形状系数，本设计栅条断面为锐边矩形，则；则通过格栅的水头损失：栅后槽总高度式中：栅后槽总高度，m；栅前渠道超高，m，本设计取。则：栅槽总长度本设计取格栅槽总长度。4.1.2 集水池集水池设计结果见表4-1。表4-1集水池设计结果表项目设计结果结构地下钢砼结构数量1座尺寸m容积停留时间2.5h集水池一级提升泵选用ZW80-65-20，配置3台，2用1备。4.1.3 隔油罐隔油罐可去除含油废水中的大部分浮油和分

54、散油，在隔油罐中含油废水自上而下缓慢流动，由于油和水的密度不同，油类物质上浮至水面，经集油罐收集后排除。为达到良好的除油效果，含油废水一般在隔油罐停留时间较长，同时还起到了调节均化水质的作用。隔油罐设计选型结果见表4-2。表4-2隔油罐设计选型结果表项目设计结果隔油罐尺寸：材料：碳钢，外防腐数量：1个容积：V总=1600m3，V有效=1500m3旋流除油器型号：XHF-200数量：1座处理能力：200m3/h斜板填料规格：总面积：100m2安装角度：60集油罐型号：材料：碳钢，外防腐数量：1个容积：V总=176m3污油泵型号：G40-1数量：2台，1备1用续表4.1.4 隔油沉淀池设计计算平流

55、隔油池过水断面面积Ac（m2）： （4-5）式中：Ac隔油池过水断面面积，m2；含油废水流量，m3/h；平流隔油池格数，本设计取；平流隔油池中废水水平流速，mm/s;本设计取平流隔油池的设计水平流速为。则：本设计取平流池每格宽度B，。则：平流隔油池有效池深h2，则水平隔油池的设计深度为3.2m，超高为0.4m平流隔油池水面面积：水平隔油池水面面积按油粒上升速度计算，油粒上升速度应用修正后的stokes公式计算： （4-6）式中：静水中相应于直径油粒的上浮速度，cm/s；重力加速度，；油粒粒径，在本次计算中指可以上浮的油粒最小粒径，cm；水的密度，g/cm3；油的密度，g/cm3；油的绝对粘度，

56、g/cm3s；水中悬浮物浓度使油粒上浮速度降低的系数，按下式计算：其中，s为废水中悬浮物的浓度，mg/L。在设计水质条件下悬浮物浓度为700mg/L，带入公式得，。平流隔油池能去除的油粒的最小粒径为150m，在25条件下，水和油的密度分别为0.998 g/cm3、0.920 g/cm3，此时油的绝对粘度为0.0098 g/cm3s。则：平流池表面积A（m2）： （4-7）式中：含油废水流量，m3/h；考虑池容利用系数与水流奈流状态对池表面的修正值，与vu的比值有（v为水平流速），根据下表取值vu201510631.741.641.441.371.28本设计中，由插值法，得=1.34由于本设计平

57、流隔油池为4格，所以每一格平流隔油池的尺寸为：194.53.6。4.1.5 调节池调节池，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。调节池铺设曝气管，对池中的含油废水进行间歇曝气搅拌，达到水质均一的目的，并能预防调节区发生积淤现象。调节池设计选型结果见表4-3。表4-3调节池设计选型结果项目设计结果构筑物结构：半地上钢砼结构尺寸：容积：V总=1200m3，V有效=1000m3二级提升泵型号：ZW100-100-15数量：2台，1备1用曝气搅拌系统类型：穿孔曝气管De90材料：ABS数量：1套4.1.6 二级气浮一级涡凹气浮池含油废水

58、经一级提升泵提升后进入涡凹气浮处理单元，本单元有两座平行的涡凹气浮池并列同时运行，在含油废水进入涡凹气浮池之前的管道中加入PAC，经混合后进入混凝区，同时混凝区投加PAM搅拌均匀，经导流区形成向上流，流入接触区，在接触区中涡凹气浮机产生的微小气泡与含油废水充分接触，然后进入分离区，气浮形成的浮渣通过链式刮泥机刮入浮渣槽去除，浮渣最终经过排泥系统排出，经一级涡凹气浮后的含油废水进入二级溶气气浮池。一级涡凹气浮池设计选型结果见表4-4。表4-4一级涡凹气浮池设计选型项目设计选型构筑物结构：钢砼结构尺寸：数量：2座容积：V混凝区=20m3，V接触区=20m3，V分离区=100m3PAC加药系统型号：

59、JY-PAC-1600数量：1套PAM加药系统型号：JY-PAM-1600数量：1套涡凹气浮机型号：CAF-50数量2套链式刮泥机型号：GZ-2.0数量：2台二级溶气气浮池含油废水经一级涡凹气浮池气浮分离后进入二级溶气气浮池，本设计采用部分回流加压溶气气浮，两组并列运行。在上一级涡凹气浮池出水处加入PAC，流入混凝池后加入PAM进行搅拌混合，经导流区形成向上流，流入接触区，在接触区中加压回流的溶气水经减压释放后形成微小气泡与含油废水充分混合，然后进入分离区，气浮形成的浮渣通过链式刮泥机刮入浮渣槽去除，浮渣最终经过排泥系统排出。溶气气浮池设计选型结果见表4-5。表4-5二级溶气气浮池设计选型项目设计选型构筑物结构：钢砼结构尺寸：数量：2座容积：V混凝区=20m3，V接触区=20m3，V分离区=100m3溶气罐尺寸：数量：2台材料：碳钢防腐溶气水泵型号：ISW-50-200(I)A数量：4台，2备2用空压机型号：V-0.12/8数量：2台链式刮渣机型号：GZ-2.0数量：2台溶气释放器型号：TV-规格：数量：24套续表4.2二级生化处理工艺4.2.1 水解酸化池