某石化某某#装置污水深度处理项目可行性研究报告.doc

- - 目 录 1总论 .1 1.1项目及建设单位基本情况 .1 1.1.1项目基本情况 .1 1.1.2建设单位基本情况 .1 1.2编制依据及原则 .2 1.2.1编制依据 .2 1.2.2编制原则 .3 1.3研究范围 .4 1.4项目背景及建设理由 .5 1.4.1项目背景 .5 1.4.2建设理由 .5 1.4.3有利外部条件 .6 1.5研究结论 .6 2建设规模、工艺方案及流程 .8 2.1建设规模 .8 2.2工艺方案确定 .8 2.2.1工艺方案选择原则 .8 2.2.2进出水水质分析 .9 2.2.3工艺方案确定 .10 2.3工艺流程 .16 2.3.1工艺流程图 .16 2.3.2工艺流程简介 .16 3工艺技术及设备方案 .19 3.1工艺技术 .19 - - 3.1.1污水深度处理系统组成 .19 3.1.2工艺技术描述 .19 3.2设备方案 .24 3.2.1概述 .24 3.2.2设备明细表 .24 3.3工艺装置“三废”排放 .26 3.4定员 .26 4自动控制 .27 4.1设计规范 .27 4.2设计范围 .27 4.3自控系统 .27 4.4仪表设置： .28 4.5电源及接地 .28 4.6电缆敷设 .28 5厂址选择 .29 5.1建厂条件 .29 5.1.1厂址自然地理条件 .29 5.1.2工程地质条件 .29 5.1.3自然、气象条件 .29 5.1.4交通运输条件 .31 5.1.5公用工程条件 .31 5.1.6拆迁 .31 5.1.7征地情况 .32 5.1.8厂址选择 .32 6总图运输及土建 .33 - - 6.1总图运输 .33 6.1.1总平面布置原则 .33 6.1.2总平面布置 .33 6.2土建 .33 6.2.1设计采用的标准规范 .33 6.2.2土建工程量 .34 7公用工程及辅助生产设施 .36 7.1供电 .36 7.1.1设计规范 .36 7.1.2设计范围 .36 7.1.3供配电系统： .37 7.1.4设备控制方式： .37 7.1.5照明系统： .37 7.1.6电力电缆、电线、桥架的选用与敷设方式： .38 7.1.7接地系统 .38 7.2电信 .38 7.2.1研究范围 .38 7.2.2系统技术方案 .39 7.3采暖、通风 .39 7.3.1采暖 .39 7.3.2通风 .39 7.4维修、化验 .39 8节能 .40 8.1节能原则 .40 8.2用能特点 .40 - - 8.3节能措施综述 .40 9消防设计 .41 9.1概述 .41 9.2可依托的消防条件 .41 9.3建筑结构消防 .41 9.4电气防火设计 .41 10职业安全卫生 .42 10.1环境因素对项目职业安全卫生的影响 .42 10.2生产过程中职业危险主要有害因素分析 .42 10.3采用的主要防护措施 .42 10.3.1噪声的防治 .42 10.3.2电气安全措施 .42 10.3.3其它安全措施 .42 10.4机构设置及人员配备情况 .43 11组织机构及人力资源配置 .44 12项目实施进度安排 .45 12.1实施原则 .45 12.2项目实施的要求 .45 12.2.1建立项目实施管理机构 .45 12.2.2设计 .45 12.2.3实施 .45 12.2.4生产准备 .47 12.3实施进度规划 .48 13工程投资估算及资金筹措 .49 13.1投资估算 .49 - - 13.1.1编制说明 .49 13.1.2投资估算书 .51 13.2资金筹措 .54 13.2.1资金来源 .54 13.2.2投资使用计划 .54 14经济评价 .54 14.1财务评价 .54 14.1.1基础数据 .55 14.1.2流动资金及成本费用计算 .55 14.1.3中水回用收费标准的预测 .62 14.1.4财务盈利能力分析 .64 14.1.5清偿能力分析 .67 14.1.6不确定性分析 .69 14.2经济评价结论 .71 15研究结论 .72 16附件 .72 - - 总论总论 项目及建设单位基本情况项目及建设单位基本情况 项目基本情况项目基本情况 项目名称 中国石油天然气股份有限公司某石化分公司某某#装置污水深度处理回用工程。 项目建设性质 新建工程。 项目建设地点 某石化某装置内。 建设单位基本情况建设单位基本情况 建设单位名称、性质及负责人 建设单位名称：中国石油天然气股份有限公司某石化分公司某 单位性质： 国有企业 项目负责人：（总工程师） 建设单位概况 某石化分公司（简称某石化）是中国石油天然气股份有限公司的地 区分公司，位于某省某市某区，占地 16 平方公里，是中国北方最大的化 纤生产基地。 公司下设 10 个职能处室、8 个生产厂和 7 个直属单位，拥有员工总 数 10070 人。其中，管理和专业技术人员 1780 人，中级专业技术人员 1010 人，高级专业技术人员 262 人。 某石化是“油、化、纤”联合企业，建有大型生产装置 35 套，原油 一次加工能力 800 万吨/年。其中，炼油部分拥有常减压、加氢裂化、延 - - 迟焦化、加氢精制和催化裂化等完备的原油加工手段，年可生产成品油 145 万吨；化工部分拥有乙烯、聚乙烯、聚丙烯、环氧乙烷/乙二醇、芳 烃及尼龙 66 盐等装置，年可生产塑料原料 12 万吨，尼龙盐（含己二酸） 7 万吨；化纤部分拥有 pta、聚酯、涤纶等装置，年设计生产聚酯 30 万 吨，纤维产品 10 万吨。公司积极开拓国内、国际市场，坚持“名牌产品” 发展战略，产品远销全国 30 个省、市和自治区；聚酯切片、尼龙 66 盐、 乙二醇、聚丙烯等先后获省名牌产品的称号，精己二酸被评为省用户满 意产品。 某是某石化分公司所属的一个公用工程生产厂，主要生产装置有 430#装置，440#装置，某#装置，94#污水处理场，空分、空压装置等。 主要任务是为某生产供应氮气、氧气、公用风、仪表风、工业用水、转 供蒸汽、电力及部分电力设施的检修管理；生产建设用水、生活饮用水 的供给及生产、生活污水、废液的达标处理及排放任务。 编制依据及原则编制依据及原则 编制依据编制依据 某某#装置排水深度处理回用项目建议书 某污水回收利用研究中试工作报告 中国石油化工项目可行性研究报告编制规定 （2005 年） 石油天然气项目可行性研究与经济评价手册 污水综合排放标准gb8978-1996 室外排水设计规范gb50101-2005 室外给水设计规范gbj13-861997 年版 污水再生利用工程设计规范 gb50335-2002 工业企业设计卫生标准gbz1-2002 电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范gb50168-92 电气装置安装工程电气设备交接试验标准gb50150-91 石油化工生产建筑设计规范sh3017-1999 石油化工企业设计防火规范gb50160-92 建筑设计防火规范gbj16-87(2001 年版) 编制原则编制原则 遵守国家的各项政策、法规和法令，符合国家的产业政策、投资方向； - - 遵守国家及本地区的环保要求和政策法规； 重视安全、环保和职业卫生，中水工程的三废治理、消防、劳动保护措施与主体工程同时 设计、同时建设、同时投运，保证安全运行和操作人员的职业健康。 充分利用某石化分公司某某#装置现有公用系统、辅助生产设施，减少一次性工程的投资； 工艺技术先进可靠、保证出水稳定达标、运行成本低； 在总平面布置和高程设计时充分考虑现场用地情况，力求整体布置紧凑、美观，并且尽量 减少对周围环境的影响； 工艺设备选用国内外优质设备，监测仪器仪表选用国外进口先进产品，选用时考虑售后服 务的方便、快捷，保障设备性能稳定可靠； 考虑到现场实际情况，采用较高程度的自动化控制系统，减少工作人员现场操作和巡检次 数，运行维护简单方便； 在保证工艺性能和处理效果的前提下，尽可能降低工程造价； 按国家规范，结合当地实际情况进行投资估算。 研究范围研究范围 本可行性研究报告研究范围为中国石油天然气股份有限公司某石化 分公司某某#装置污水深度回用工程。具体包括工程界区内的所有建构筑 物、构筑物、给排水，以及所有工艺设备、管道、电气自控设备、仪表、 保温、防腐等。建设内容详见表 1.1。 研究内容包括技术方案选择、工程设计、财务分析等方面，为项目 决策提供依据。 - - 项目背景及建设理由项目背景及建设理由 项目背景项目背景 水资源短缺已成为当今全球性社会和经济发展的主要制约因素，合 理利用水资源，是人类可持续发展的当务之急。 中国干旱发生频繁，水资源人均占有量仅为世界人均占有量的四分 之一。国务院为解决水资源短缺问题，要求发改委会同财政、税务部门 抓紧制定并不断完善节能、节水（产品）目录，并研究采取优惠措施， 鼓励生产、销售和使用节能、节水设备（产品） ，鼓励开发和利用可再生 能源。要充分运用价格调节机制，促进节能、节水、节约原材料和资源 综合利用。 某石化某是分公司主体生产厂之一，目前共有 3 套污水处理装置， 分别为 94#装置、440#装置和某#装置，这 3 套装置处理污水量大约为 4 万吨/日，排放到附近的辽河流域。这么大的污水排放量在水资源日趋紧 张的今天，对水资源确实是一个极大的浪费，对环境水体辽河流域的水 质也会造成较大的冲击。 建设理由建设理由 某某#装置每天接受聚酯厂和芳烃厂的生产污水约 1 万吨，如果能将 这些废水进行回收，并经处理后达到污水回用标准，完全可以代替循环 水、消防补水以及带式压滤机反冲洗水，节约了水资源，响应了国家的 政策号召。 此外，本污水深度处理回用项目的实施还可以减少向环境水体的污 水排放量，减少向太子河流域排放污染物，可以使太子河的水质得到提 高，使太子河流域的环境恶化情况有所缓解，使本地及下游地区的生态 环境得以改善，为治理太子河污染做出贡献。 有利外部条件有利外部条件 目前，某某#污水处理装置出水水质良好，基本达到污水综合排放一 级标准，降低了后续污水深度处理回用工程的难度。此外，污水深度处 理回用系统在原某#装置内建设，新建建筑物的供暖、供水、供电、通讯 等可依托车间原有管网及设施。 - - 研究结论研究结论 在某#装置内新建污水深度回用系统，处理某#装置出水，达到回用 标准后，用于聚酯厂、芳烃厂循环水厂补水、消防水和某#污水处理装置 生产用水，既能够节约水资源，响应国家政策号召，又可以减少向太子 河流域排放污染物，使太子河的水质得到提高，太子河流域的环境恶化 状况得到缓解，为治理太子河污染作出贡献，树立环保企业的良好社会 形象。 本项目采用的工艺技术成熟、可靠，经济合理，有多个类似工程的 设计和运行经验，在技术上经过了多方论证，是可行的。 本项目实施从技术上、经济上分析都是可行的，其社会效益、环境 效益十分显著。 主要评价指标详见表 1-3。 - - 表 1-3 主要评价指标一览表 - - 建设规模、工艺方案及流程建设规模、工艺方案及流程 建设规模建设规模 本工程拟在某#装置内建设污水深度回用系统，对某#装置出水 进行深度处理以达到污水回用标准。经过处理后的污水，用于聚酯 厂、芳烃厂循环水场补水、消防水和某#污水处理装置生产用水。 本次污水深度处理工程拟回收处理水量为：10000m3/d。 工艺方案确定工艺方案确定 工艺方案选择原则工艺方案选择原则 在某#装置内建设中水处理系统工程的工艺方案确定中，应遵循 以下原则： 技术成熟可靠，处理效果稳定，保证长期连续运行，出水水质稳定达标，满足聚酯 厂、芳烃厂生产安全性要求； 基建投资合理，运行费用低，运转方式灵活，以尽可能小的投入取得尽可能大的收 益； 运行管理方便，并可根据进水水质波动情况调整运行方式和参数，最大限度地发挥 处理构筑物的处理能力； 便于实现工艺过程的自控，提高管理水平，降低劳动强度和人工费用。 选定的设备先进、可靠、国产化程度高、成套性好； 所选工艺应最大程度地减少对周围环境的不良影响（气味、噪声、气雾等） 。 进出水水质分析进出水水质分析 本次深度处理回用工程的主要处理对象是某某#装置的二级出水。目前某#装置运行状况基 本良好，根据业主提供资料及要求，某#装置出水水质达到污水综合排放标准中的一级标 准。根据业主要求，某#装置出水经过污水深度处理回用系统处理后，出水水质要符合中油暂 行规定的循环水补充水水质标准，详细内容见表 2-1。 表 2-1 中油暂行规定回用水水质标准 序号序号12345678 项目项目 phntuss 石油类 codcrnh3-n 总溶固总碱度 - - （caco3) 单位单位 mg/lmg/lmg/lmg/lmg/lmg/lmg/l 数值数值 6.88.55 10 5 30 3 800 300 序号序号910111214151617 项目项目 ca2+mg2+ 总铁总磷 cl- 锰硫酸盐电导率 单位单位 mg/lmg/lmg/lmg/lmg/lmg/lmg/l us/cm 数值数值 60901030 0.2 1200 0.2 300 8001500 表 2-2 进出水水质对比 mg/lcodcrssnh3-nca2+mg2+总碱度总碱度总磷总磷 进水进水 10070157515.571800.9 出水出水 301039030701201 通过表 2-2 中对进出水水质的对比，可以发现有几点问题需要重点考虑： 氨氮的去除：需要将氨氮浓度从 15mg/l 削减至 3mg/l 以下； 有机物的去除：主要体现在 codcr的去除，codcr从 100mg/l 削减至 30mg/l 以下； 出水悬浮物(ss)浓度10mg/l，出水浊度要求5ntu，要求对悬浮物或胶体物质有 进一步的去除； 总碱度的维持：出水总碱度需要维持在 70120mg/l； 硬度的去除：因为某#装置目前出水硬度已经满足污水深度回用标准，所以硬度的去 除不是此次工艺选择主要考虑的因素； 杀菌剂消毒剂的投加。 工艺方案确定工艺方案确定 氨氮的去除 根据进出水水质要求，需要将氨氮浓度由 15mg/l 降至 3mg/l 以下，一般除氨氮的措施有 以下方法：生化工艺、膜生物反应器工艺、反渗透工艺等。表 2-3 显示了几种工艺对比情况。 表 2-3 各种工艺对比一览表 项目项目生化工艺生化工艺膜生物反应器工艺膜生物反应器工艺反渗透工艺反渗透工艺 运行费运行费低较高高 一次投资一次投资低较高高 出水水质出水水质良良远优于景观用水水质 - - 使用寿命使用寿命长短短 前处理前处理少或无少或无多 维护管理维护管理简单较复杂复杂 特点特点 普通生化法污 泥浓度过低， 但曝气生物滤 池可以达到 10g/l。 定期排放剩余 污泥。 高浓度微生物降解有机物； 膜只是起到过滤的作用，并 且截留不了氨氮。 同样需要定期排放剩余污泥。 国产不可靠，更换率高，进 口价格太高； 后续不需要任何的消毒设施 需要严格的前处理，有效 去除胶体及悬浮物。 国产不可靠，更换率高， 进口价格太高； 后续不需要任何的消毒设 施 缺点缺点 出水含有一定 悬浮物，需要 后续的过滤处 理。 必须设置适当 的消毒设施 化学清洗用的废液造成二次 污染。 若膜局部破损会影响出水水 质。 化学清洗用的废液造成二 次污染。 浓水处理难度高 适用情况适用情况比较通用使用于较小规模项目 使用于出水水质更高的项 目 经过上述比较，在性能可靠，节约投资及运行费用等工艺选择的原则考虑下， 我们选用生化处理作为主工艺。 生化处理工艺主要通过自养菌硝化菌在有氧条件下，将氨氮转化为硝态氮，硝化菌在 氨氮的氧化分解过程中获得能量，以维持生命活动，通过自养菌的硝化作用从而达到降低氨氮 浓度的目的。nh3-n 氧化的过程如下： 只要工艺选择得当、设计参数合理，生化法完全可以将氨氮浓度降至 3mg/l 以下。与其他 4222 223 4232 3 2 2 1 2 22 nhonoh oh noono nhonoh oh 亚硝化菌 硝化菌 - - 物化处理方法相比，生化法对进水水质的要求不高、不需要对填料进行化学再生、而只需要供 给足够的氧气便可，故生化法具有运行成本低、处理高效等优点，因此本方案经综合比较后选 用生化法以达到降低氨氮浓度的目的。 鉴于本工程的原水为已经过二级处理的污水，进水有机物浓度较低，设计值 codcr仅 100mg/ll，而传统的活性污泥法和一般填料生物膜工艺不适宜处理低浓度的污水，如果原污水 的有机物浓度过低，将影响活性污泥絮凝体的形成和增长，净化功能降低，处理水水质低下。 所以从效率和去除率方面考虑不宜采用传统的活性污泥法工艺和一般填料生物膜工艺，而应采 用推流附着生长工艺(生物膜法)作为其生化处理工艺。本方案采用当前国际上先进的污水深度 处理工艺曝气生物滤池来进行污水的生化处理，可以满意的达到出水水质指标。 曝气生物滤池（biological aerated filter 简称 baf，或 up-biofiltration reactor 简称 biofor）属推流式生物膜工艺之一。国外从 20 世纪初开始进行研究，于 80 年代未基本成型， 后不断改进，并开发出多种形式。在开发过程中，充分借鉴了污水深度处理接触氧化法和给水 接触过滤池的设计思路，集曝气、高滤速、截留悬浮物、定期反冲洗等特点于一体。曝气生物 滤池最初应用主要是用在污水的深度处理中，现在已经开始将其作为主要处理单元用在污水深 度处理工艺中。其工艺原理主要是：在滤池中装填一定量粒径较小的粒状滤料，滤料表面附着 生长着生物膜，滤池内部曝气，污水流经时，利用滤料上高浓度生物膜的强氧化降解能力对污 水进行快速净化，完成生物氧化降解过程；运行一定时间后，因水头损失的增加，需对滤池进 行反冲洗，以释放截留的悬浮物并更新生物膜，开始进行反冲洗过程。 一般来说，曝气生物滤池具有以下特征： 用粒状填料作为生物载体，如陶粒、焦炭、石英砂、活性炭等； 区别于一般生物滤池及生物滤塔，处理过程中用体内曝气方式供氧； 高水力负荷、高容积负荷及高的生物膜活性； 具有生物氧化降解和截留 ss 的双重功能，用作污水生物处理单元之后不需再设沉淀 池； 需定期进行反冲洗，清洗滤池中截留的 ss，同时更新生物膜。 根据污水和空气的流向不同，可将其分为同向流曝气生物滤池和逆向流生物滤池。其采用 的滤料的密度可以略小于 1，也可以略大于 1，从而相应的反冲洗方式也会有所不同。 曝气生物滤池具有以下主要优点： - - 占地面积省。若要达到回用水要求，为常规处理占地面积的 1/31/5，厂区布置美观、 紧凑； 出水水质优。经过曝气生物滤池硝化段处理后，满足回用标准； 工艺流程短，氧传输效率很高，曝气量小，供氧动力消耗低。作为深度处理工艺时， 气水比一般 24； 过滤速度高，处理负荷大大高于常规处理工艺； 抗冲击负荷能力强，耐低温。正常负荷的 23 倍短期运行，对出水的水质影响很小。 一旦挂膜成功，可在 610的低温下连续运行，非常适宜在北方地区应用。 易挂膜，启动快。 可建成封闭式厂房，减少臭气、噪声对周围环境的影响，视觉感官好； 运行管理方便，便于维护； 曝气生物滤池采用模块化结构，便于分期工程的二期工程的施工，也便于工程的改 建扩建。 有机物的去除 进水含一定浓度的有机物，如 codcr=100mg/l，而回用水水质要求供水为： codcr30mg/l，相应的要求去除codcr70mg/l。某#装置出水经泵提升后进入反应池沉 淀池，定量投加混凝剂及助凝剂，能够对水中的有机物、悬浮物及磷酸盐进行很好的去除。并 且可以通过调整加药量以适应进水水质的变化，同时有效降低后续构筑物的处理负荷。减轻后 续构筑物的堵塞及反冲洗周期短的问题。 此外，采用曝气生物滤池以去除氨氮；而曝气生物滤池在实现氨氮硝化的过程中，同样可 以实现有机物的无机化。经过以上措施，再通过进一步的砂滤和活性炭吸附完全可以实现回用 水水质对有机物的要求。 其他指标的去除：浊度 曝气生物滤池后必须再增设一道过滤系统，保障出水 ss 达标排放。 虽然曝气生物滤池的结构对悬浮物具有一定的截留作用，但其出水经常会带有一定量脱落 的生物膜，所以为了保障出水悬浮物达标排放，曝气生物滤池出水与少量的混凝剂混合，进行 微絮凝反应后，经泵提升进入石英砂过滤器进行有效过滤，在降低出水悬浮物的同时把关出水 的总磷达标，另外还能够增强后续消毒措施的处理效果。 石英砂过滤器出水利用余压进入后续的活性炭过滤器，以进一步去除常规工艺难以去除的 - - 某些有机物或无机污染物。活性炭吸附是一种污水深度处理方法，主要去除生物法所不能去除 的某些溶解有机物、无机物。 此次设计将活性炭吸附作为污水深度处理系统出水的最终把关工艺。正常情况下，石英砂 过滤器出水超越活性炭过滤器，直接排入回用水池；当检测出水不达标时，石英砂过滤器出水 要排入活性炭过滤器进行处理，进一步去除有机物、悬浮物等，保证出水水质达标。 消毒杀菌 出水需要采取相应的杀菌消毒措施。目前，在污水处理中用道的消毒方法有次氯酸钠法、 二氧化氯法、臭氧法、紫外线消毒法等。正确选择消毒剂是影响工程投资和运行成本的重要因 素，也是保证出水水质的关键。几种常用消毒剂的性能比较见表 2-4。 表 2-4 几种常用消毒剂的性能比较 项目项目液氯液氯次氯酸钠次氯酸钠二氧化氯二氧化氯臭氧臭氧紫外线紫外线 杀菌有效性杀菌有效性较强中强最强强 效能：对细菌效能：对细菌有效有效有效有效有效 对病毒对病毒部分有效部分有效部分有效有效部分有效 一般投加量一般投加量 （mg/l)mg/l) 51051051010 接触时间接触时间 1030min1030min1030min510min10100s 一次投资一次投资低较高较高高高 运转成本运转成本便宜较贵较贵最贵便宜 优点优点 技术成熟， 投配设备简 单，有后续 消毒作用 可用浓盐水 做原料，也 可购买商品， 使用方便 使用安全可 靠，有定型 产品 能有效去除 污水中残留 有机物、色， 受 ph、温度 影响 杀菌迅速， 无化学药剂 缺点缺点 有臭味、残 毒，使用时 安全措施要 求高 现场制备设 备比较复杂， 维修管理要 求高 需现场制备， 维修管理要 求较高 需现场制作， 设备管理复 杂，剩余臭 氧需做消除 处理 消毒效果受 出水水质影 响较大，设 备无定型产 品 通过对几种消毒方法的性能、一次性投资、运行成本、市场等情况进行综合比较后，我们 选用二氧化氯法作为此次工程的消毒措施。 污泥处理系统 - - 本污水深度处理系统中将产生一定量的污泥，同时还包括曝气生物滤池产生的生物污泥， 以及去除悬浮物产生的污泥，所以需要对污泥进行减容处理后再进行外运。本方案采用螺压式 脱水机进行脱水处理。 充分利用原有设施 现有某#装置的二级处理工艺中设置有调节池，能够保证出水的稳定运行性，所以本工程 设计可以不必设置进水调节池。 现有某#装置的二级处理工艺二沉池出水经过水泵加压排入太子河，利用现有外排泵房设 施，将出水总管进行分流，压力送入至深度处理系统，因此深度处理工程可以充分利用水泵输 送管路的余压，不必设置提升系统。 工艺工艺流程流程 通过上述的技术方案比选，同时充分结合现有设施及我公司多年的工程技术经验，确定工艺流 程如下图所示。 工艺流程图工艺流程图 - - 图 2-1 工艺流程图 工艺流程简介工艺流程简介 某#装置二级处理后出水通过 1 根 dn300 的输水管并利用管道的余压流进入反应沉淀池的 配水区进行配水，并投加混凝剂 pac 和助凝剂 pam。混合区和反应区内均设有搅拌机。通过 搅拌机的搅拌作用，实现废水与所投加的化学药剂充分混合，并完成有关化学反应。反应区的 出水经配水槽进入沉淀区进行沉淀，最终实现固液分离。在混凝剂及助凝剂的作用下，有效去 除水中的有机物、悬浮物及磷酸盐，同时降低后续曝气生物滤池的负荷。沉淀区污泥通过污泥 回流泵进行污泥回流，并定期排放剩余污泥。经过沉淀的污水通过配水渠道均匀的配给后续的 曝气生物滤池。 曝气生物滤池采用上向流，底部采用长柄滤头进行配水。曝气生物滤池分为 2 组，2 格/组， 共 4 格。可通过 plc 根据进水水质情况调整曝气生物滤池的运行格数或运行状态。正常情况下， 曝气生物滤池反洗周期为 4 天，每格滤池 4 天进行一次反洗，通过 plc 作用实现自动反洗，采 用气洗+气水联合+水洗的形式，反洗水水源为中间水池的供水，反洗排水则排至反洗排水贮池。 完成氨氮硝化作用后的污水通过三台提升泵（二用一备）进入后续的石英砂过滤器进行过滤。 曝气生物滤池的出水通过三台提升泵（二用一备）进入石英砂过滤器进行过滤，保障出水 悬浮物及磷酸盐的达标排放。石英砂过滤器定期也要进行反冲洗，冲洗周期为 24h。冲洗方式 采用气洗+气水联合+水洗的形式，反洗水源为回用水池出水。反洗水排水同样排至反洗排水贮 池。 正常情况下，石英砂过滤器出水直接排入回用水池。当由于受上游水质影响，或出现其他 异常情况，导致出水不达标时，石英砂过滤器出水要利用余压进入后续的活性炭过滤器，以进 一步去除常规工艺难以去除的某些有机物或无机污染物，以保证出水水质达标。活性炭过滤器 的出水排入回用水池。 回用水池总有效容积为 1830m3，分为 2 格。在回用水池进水的前端投加 clo2，可根据末 端的余氯自动调整 clo2的投加量。回用水池设有 3 台（二用一备）流量为 210m3/hr 的供水泵， 通过 2 条 dn400 的供水管路向循环水系统供水。另外，处理后的回用水用于化学药剂的配置 以及 clo2的投加，可减少新鲜水的消耗量。 污水深度处理站污泥包括投加化学药剂产生的污泥，去除有机物 cod 产生的生化污泥及 原水中含有的悬浮物。高密度滤池排放的污泥直接用污泥泵送至螺压式脱水机进行脱水。离心 脱水机所排放的脱出液直接排入反洗排水贮池。脱水后的泥饼通过汽车外运处置，可大幅度降 - - 低劳动强度。 - - 工艺技术及设备方案工艺技术及设备方案 工艺技术工艺技术 污水深度处理系统组成污水深度处理系统组成 主生产装置：反应沉淀池、 曝气生物滤池、中间水池、过滤间、回用水池。 辅助生产装置：反洗排水贮池、污泥脱水间、加药间、鼓风机房、配电室、值班室。 工艺技术描述工艺技术描述 反应沉淀池反应沉淀池 反应沉淀池由 2 组混合池、反应池及斜管沉淀池组成。混合池的停留时间为 30s，反应池的停留 时间为 30min，沉淀池设计上升流速约为 9.0m/h。在混凝剂及助凝剂的作用下，有效去除水中的有机 物、悬浮物及磷酸盐，同时降低后续曝气生物滤池的负荷。 沉淀池污泥通过污泥回流泵进行污泥回流，可确保低浊度水的沉淀效果，并定期排放剩余污泥。 污泥回流比为 20%。 反反应应沉淀池沉淀池 构筑物钢筋混凝土结构矩形池体 数量2 组 混合池混合池 外形尺寸l1 m b1 m h2.6 m 反应池反应池 外形尺寸 l4.8 m b4 m h2.6 m 沉淀池沉淀池 外形尺寸 l4.8 m - - 反反应应沉淀池沉淀池 b4.8 m h7.8 m 曝气生物滤池曝气生物滤池 本工程曝气生物滤池共分为 2 组，每组 2 格，共 4 格。主要作用是：实现氨氮的硝化，并降解大 部分的有机物。本工程中曝气生物滤池采用向上流形式，出水通过泵提升后进入后续处理系统。 曝气生物滤池曝气生物滤池 构筑物钢筋混凝土结构矩形池体 池体数量1座（分为两组 4 格） 池体尺寸 21.68.86.7m 单格尺寸 l 8 m b4 m h6.7m 单池有效容积214.4m3 填料高度3.2 m 空塔滤速3.41 m/h 填料空塔接触时间0.96 h 实际接触时间0.48 h 去除容积负荷0.32 kgnh3-n/m3滤料.d 反洗周期1 次/4 天 曝气生物滤池供氧系统曝气生物滤池供氧系统 工艺总需氧量1580 kgo2/d 曝气方式滤头曝气 滤池氧利用率21.5% 供气量 一. 2 某 8 m3/d 中间水池中间水池 中间水池设在曝气生物滤池之后，用来储存一次反冲洗一格曝气生物滤池的水量。中间水池的有 - - 效停留时间为 0.34h。 中间水池中间水池 构筑物钢筋混凝土结构矩形池体 池体数量1座 尺寸 l 8 m b4 m h5 m 石英砂过滤器石英砂过滤器 加药微絮凝过滤在深度处理中的作用是： 去除生物过程中和化学澄清中未能沉降的颗粒和胶状物质； 增加以下指标的去除效率：悬浮固体、浊度、磷、bod、cod、重金属、细菌、病毒和其 他物质； 由于去除了悬浮物和其他干扰物质，因而可增进消毒效率，并降低消毒剂用量； 使其后续的粒状活性炭处理装置免于经常堵塞，从而提高活性炭的吸附效率，缩短反冲洗 周期，延长使用寿命； 压滤罐具有比重力滤池高的水头（可高至 5 米） ，用以处理污水，有较大的灵活性，并可利用剩 余水头进入后续的处理单元，不必另设水泵。 曝气生物滤池的出水经常会带有一定量脱落的生物膜，所以为了保障出水悬浮物达标排放，曝 气生物滤池出水与少量的混凝剂混合，进行微絮凝反应后，经提升泵提升后进入石英砂过滤器进行有 效过滤，在降低出水悬浮物的同时把关出水的总磷达标，增强了后续紫外消毒的处理效果。 曝气生物滤池的出水经泵提升后流入石英砂过滤器，经过接触过滤作用，进一步去除有机物并 降低出水的浊度。 本次污水深度处理工程中，共设置 6 个 =3m 的石英砂过滤罐，其滤速为 15m/h。 活性炭过滤器活性炭过滤器 活性炭在深度处理中的作用，主要是去除常规处理工艺（混凝、沉淀、过滤）难以去除的某些有 机或无机污染物。污水深度处理中，通常在砂滤以后以粒状活性炭填充吸附塔或滤床过滤吸附。 - - 本次污水深度处理工程中，将活性炭过滤工艺作为最终出水的水质保证。正常情况下，石英砂过 滤器的出水超越活性炭过滤器，直接排入回用水池；当监测到出水水质不达标时，石英砂过滤器出水 进入活性炭过滤器进行进一步深度处理，以保证最终出水的达标。 本次工程中，设置 6 个 =3m 活性炭过滤罐，其滤速为 15m/h。 回用水池回用水池 活性炭过滤器出水排入回用水池，在回用水池前端投加二氧化氯进行杀菌消毒，再用 3 台（二用 一备）流量为 q=210m3/h 的水泵中水用户供水；2 台（一用一备）流量为 q=240m3/h 的水泵用于石 英砂过滤器和活性炭过滤器反冲洗用。配制 pac 与 pam 溶液用水也是取自回用水池。 回用水池回用水池 构筑物构筑物钢筋混凝土地下池体 数量1座（分为 2 格） 尺寸 l 25 m b12 m h6.5 m 反洗排水贮池反洗排水贮池 主要作用：接收曝气生物滤池、石英砂过滤器和活性炭过滤器的反洗排水以及污泥螺压式脱水机 所排放的脱出液，再由泵输送至反应沉淀池重新处理。 反洗排水贮池反洗排水贮池 构筑物构筑物钢筋混凝土地下池体 数量1座 有效表面积 72 m2 池深4 m 污泥处理系统污泥处理系统 高密度滤池中的污泥经污泥泵提升至螺压式脱水机进行减容处理，污泥处理系统包括 1 台离心脱 水机，脱水后污泥含水率80%，污泥系统的脱出水回流至反洗排水贮池，重新进入污水深度处理系 统。脱水后的污泥已无流动性，由汽车直接运离。 - - 加药系统加药系统 自动投加污水深度处理所需的聚合氯化铝（pac） 、聚丙烯酰胺(pam)。 加药系统加药系统 pac 投加系统投加系统 投加浓度30mg/l 投加量1,204kg/d 聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺(pam)投加系统投加系统 反应沉淀池投加浓度2mg/l 砂滤池投加浓度2mg/l 污泥脱水投加浓度0.3 投加量23.6 kg/d 消毒消毒系统系统 通过投加二氧化氯 clo2 达到杀菌的目的，可根据检测出水的余氯自动调整 clo2 的投加量。根 据再生水回用设计规范 ，消毒处理中有效氯的投加为 510mg/l，考虑 clo2 杀菌效果较强，及出 水水质的要求，投加量按 5 mg 有效氯/l 考虑，有效氯投加量为 5mg/l10000m3/d=50 kg 有效氯 /d=2.08kg 有效氯/hr。 设备方案设备方案 概述概述 在此次某某#装置污水深度处理回用工程可研编制中，根据业主的要求，工艺设备选用国内外优 质设备，监测仪器仪表选用国外进口先进产品，选用时考虑售后服务的方便、快捷，保障设备性能稳 定可靠. 设备明细表设备明细表 序序 号号 名称名称规格型号规格型号单位单位总数量总数量 a进水系统和回用水系统进水系统和回用水系统 - - 1回用水输送泵q=210m3/hr、h=24m台3 2反洗排水贮池提升泵 q=70m3/hr、h=15m 台2 3反冲洗水泵q=240m3/hr、h=15m台2 4泵坑提升泵q=5m3/hr h=15m台1 5分析水泵q=10m3/hr h=10m 、台1 6电动葫芦lx 型电动单梁悬挂起重机 个1 b曝气生物滤池系统曝气生物滤池系统 1陶粒滤料35mm m3588 2布气、布水滤板960x960、滤板厚 100mm个318 3长柄滤头 个8192 4砾石 t253.44 5泵坑提升泵q=2.4m3/min、 h=7.5m、台1 6鼓风机q=4.79nm3/min、 h=7m、台4 7鼓风机 q=42.67nm3/min、 h=7.5m台2 8反冲洗水泵 q=960m3/hr、h=18m、台2 9中间水池提升泵 q=213m3/hr、h=18m、台3 10进水气动蝶阀dn350、对夹式台4 11翻板阀2700x150，有效长度 3m台8 12出水气动蝶阀dn400、对夹式台4 13反洗进水气动蝶阀dn350、对夹式台4 14反洗进气气动蝶阀dn200、对夹式台4 15排水贮池进气气动蝶阀dn200、对夹式台1 c反应沉淀池反应沉淀池 1混合池搅拌机 桨式搅拌机、桨叶长度某 mm、33rpm 台2 2反应池搅拌机 桨式搅拌机、桨叶长度 2 某 mm、33rpm 台2 3反应池闸门800x800台2 4沉淀池刮泥机 =4m 台2 5污泥回流泵q=50m3/hr h=15m 、台4 6排泥电动刀闸阀dn250个2 7斜管板厚 4mm,模块式 m2 32 d石英砂过滤器系统石英砂过滤器系统 1石英砂过滤器sd-3000个6 2反洗鼓风机q=5.09nm3/min、 h=7.3m、台2 3进水气动蝶阀dn150个6 4出水气动蝶阀dn150个6 5反洗进水气动蝶阀 dn200个6 6反洗出水气动蝶阀dn200个6 7反冲洗进气气动蝶阀dn150个6 e 活性炭吸附装置活性炭吸附装置 1活性炭吸附罐直径 3m,h=4.1m个6 2活性炭 m3 42 3进水气动蝶阀dn150个6 4出水气动蝶阀dn150个6 - - 5反洗进水气动蝶阀 dn200个6 6反洗出水气动蝶阀dn200个6 f污泥处理系统污泥处理系统 1螺压式脱水机 q=5m3/h 套1 2单轨吊车 起吊重量：2 吨，起吊高度 6 米台1 3污泥管路旋启式止回阀 dn100个2 g加药系统加药系统 g-1pac加药系统加药系统 1pac 加药装置 投加量 25kg/h(干粉） 、个1 2pac 投加泵q=1.68m3/hr、h=20m台2 g-2pam加药系统加药系统 1pam 干粉投加装置 投加量 2kg/h(干粉） 、配置浓度 1 套2 2pam 螺杆泵q=0.53l/hr、 h=20m、台2 3pam 螺杆泵q=60l/hr、 h=20m、台2 g-3clo2加药系统加药系统 1clo2 发生器 rsw-p3-7000 clo2 产量： 10kg/hr 套2 2hcl 原料贮槽 2.2x1.8m、hdpe 个1 3氯酸钠化料器1.0x0.88x0.61m，sl-1个1 4氯酸钠计量罐 1.62x2.04m、pe 个1 5hcl 计量罐 1.62x2.04m、pe 个1 6盐酸提升泵q=6.6m3/hr、h=15m、个2 7给水增压泵q=15m3/hr、h=30m、n=3kw台2 工艺装置工艺装置“三废三废”排放排放 本污水深度处理系统产生的废水主要为曝气生物滤池反冲洗水，石英砂过滤器反冲洗水以及活性 炭过滤器反冲洗水。本装置产生废水排放走向为反洗排水贮池，进行系统内部再处理，水中的悬浮物 以沉淀池污泥的形式排出系统，所以本系统不产生废水。本污水处理系统无废气排放。 定员定员 本污水深度处理回用系统所需定员 2 人/班，四班三运转，共 8 人，由某内部划分调剂。 - - 自动控制自动控制 设计规范设计规范 石油化工自动化仪表选型设计规范sh-3005-1999 石油化工仪表配管配线设计规范sh-3019-1997 石油化工仪表供气设计规范sh3020-2001 石油化工企业设计防火规范gb50160-92 仪表供电设计规定hg20509-92 建筑物防雷设计规范gb50057-94 (2000 年版) 可编程控制器系统工程设计规定hg/t20700-2000 设计范围设计范围 某石化某某#装置内污水深度处理站站区范围内的自动控制系统。 自控系统自控系统 某#回用水工程自动控制系统是以控制计算机、现场总线和 plc 构成的计算机监控系统。整个系 统由中央控制级和现场控制两大部分组成，并与厂内原有的控制系统相互独立。 中央控制级由监控管理计算机、报表输出设备、不间断电源等设备构成，和现场控制级之间构成 工业以太网现场总线。中央控制级主要负责完成对各种现场数据的分析处理、存储、显示、打印，并 根据工艺要求对全厂设备进行自动和人工控制。 现场控制级由现场设备、plc 及现场总线模块、信号传输电缆、电缆连接件、电源及相应在线 仪表等必要设备构成，所有直接挂在现场总线上的设备均支持 profibus-dp 协议。现场控制级主要 负责完成各种现场信号及控制室控制信号的接收和传输。 在整个某#回用水工程中设置一个 plc 站，设在配电室。 根据工艺流程，将现场控制站设在配电室内，与控制室监控计算机通过数据总线实现数据传输。 中央监控计算机和 plc 控制站通过现场总线进行实时的数据交换。 仪表设置：仪表设置： 进出水设置 cod 仪，出水增设电导率、磷酸盐及氨氮分析仪，这些仪表用来监视来水水质，检 测出水是否满足回用水标准，指导整个工艺流程，根据实际情况实时适当调整设备工作状况 中间水池及回用水池设置超声波液位计，在不需要显示液位值的地方设浮球液位开关即可，控制 - - 水泵的开、停和水泵的台数 在进水、出水、污泥处理和 pam 加药管道设置电磁流量计、测量来水量及供给的回用水量、进 入脱水机的污泥量和 pam 加药量。 电源及接地电源及接地 控制室电源由控制室内电源插座（220v ac）提供，经不间断电源 ups 向监控管理计算机、 plc 系统供电电源（220v ac）由电控柜内单独一个回路提供。 接地要求： 保护接地电阻：小于或等于 4 欧姆；工作接地电阻：小于或等于 1 欧姆。 电缆敷设电缆敷设 自控仪表系统的电缆敷设以电缆桥架为主，电缆进入电缆桥架之前采用直埋敷设或沿建筑物、构 筑物墙壁穿管敷设方式。自控系统电缆与电气电缆共用电缆桥架时应用隔板将两部份电缆分开。电缆 穿路、与其他工业管道交叉时或地面以上、入室均需穿保护钢管明敷设或暗敷设。 - - 厂址选择厂址选择 建厂条件建厂条件 厂址自然地理条件厂址自然地理条件 某市位于某省中部，北距沈阳市 64 公里，南距鞍山市 22 公里，东邻本溪市 50 公里。某石化分 公司位于某省某市某区，距市中心 8 公里。 某市是东北地区新型的现代化大型石油、化工、化纤基地，地处辽东半岛腹地，东邻煤、铁之城 本溪，南临钢都鞍山仅 22 公里，西对石油城盘锦，北靠某省政治、经济、文化中心沈阳。 工程地质条件工程地质条件 工程地质结构简单，场地较平坦 ，地下水位 78 米深，地下水对建、构筑物基础无腐蚀影响。 自然、气象条件自然、气象条件 气温气温 全年平均气温 8.14 历年极端最高气温 38 历年极端最低气温 -33.7 历年最热月平均气温 24.8 历年最冷月平均气温 -12.8 降雨量降雨量 年均降雨量 737.1mm 月最大降雨量 某.9mm 日最大降雨量 156.9mm 小时最大降雨量 77.1mm 雪载雪载 年最大积雪深度 33mm - - 基本雪压值 0.4kn/m2 大气湿度大气湿度 年平均相对湿度 63% 月平均最高相对湿度 85% 月平均最低相对湿度 39% 雷暴日数雷暴日数 年平均雷暴日数 23 天 气压气压 年平均大气压 1014.3mbar 极端最高大气压 1043.7mbar 极端最底大气压 980.4mbar 风速和风向风速和风向 全年主导风向 北、东南、西南 冬季主导风向 北 夏季主导风向 南、东南 年平均风速 2.9m/s 冻土冻土 年平均冻土深度 95.3cm 最大冻土深度 126cm 标准冻土烈度 115cm 地震设防烈度地震设防烈度 地震设防烈度 7 级 - - 交通运输条件交通运输条件 某市位于沈大铁路和沈大高速公路一侧，距沈阳桃仙国际机场 45 公里，鞍山民航机场 30 公里， 距大连港 350 公里，营口鲅鱼圈港 140 公里，为工业的发展提供了陆运、海运和空运的便利条件。 公用工程条件公用工程条件 新建装置的供水、供电、电信、供热及防洪排涝军依托原有设施。 拆迁拆迁 本工程在某#庄之内扩建，不需要拆迁厂内现有建筑物。 征地情况征地情况 根据工程用地情况，需要征用厂内空地，征用面积约为 3000m2。 厂址选择厂址选择 结合以上考虑，并参考项目建议书中意见，污水回用系统建设位置拟定于某石化某某#装置内， 交通运输便利，而且距离用水单位聚酯厂、芳烃厂较近，可减少输水管路的复杂程度，减少沿程阻力 损失。 工程总占地面积：3000m2。 - - 总图运输及土建总图运输及土建 总图运输总图运输 总平面布置原则总平面布置原则 严格执行国家、行业的现行规范、法规、环保等要求； 布置应紧凑，以减少处理厂占地面积和连接管（沟道）的长度； 各处理构筑物之间的连接管（沟道）