三苯聯合裝置生產污水預處理設計
某石(shi)油化工公司新建一套100 kt/a乙(yi)(yi)(yi)苯(ben)(ben)(ben)(ben)/苯(ben)(ben)(ben)(ben)乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)和(he)(he)年(nian)產40kt/a可發性聚苯(ben)(ben)(ben)(ben)乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)聯合(he)裝(zhuang)置(zhi)(簡稱(cheng)EB/SM-EPS聯合(he)裝(zhuang)置(zhi))。該裝(zhuang)置(zhi)以煉(lian)油廠(chang)的(de)(de)催化干氣和(he)(he)石(shi)油苯(ben)(ben)(ben)(ben)為原料,采用國內開發的(de)(de)乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)制乙(yi)(yi)(yi)苯(ben)(ben)(ben)(ben)、乙(yi)(yi)(yi)苯(ben)(ben)(ben)(ben)負(fu)壓脫氫制苯(ben)(ben)(ben)(ben)乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)技術,引(yin)進國外的(de)(de)可發性聚苯(ben)(ben)(ben)(ben)乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)生產技術,生產苯(ben)(ben)(ben)(ben)乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)單(dan)體和(he)(he)可發性聚苯(ben)(ben)(ben)(ben)乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)。
該(gai)(gai)聯合(he)裝(zhuang)置(zhi)排(pai)放的(de)污(wu)水(shui)中含有大量的(de)苯(ben)(ben)、甲苯(ben)(ben)、乙(yi)苯(ben)(ben)、苯(ben)(ben)乙(yi)烯及(ji)(ji)聚苯(ben)(ben)乙(yi)烯等污(wu)染物,雖然該(gai)(gai)公司原有一座污(wu)水(shui)處理場,但由于(yu)該(gai)(gai)聯合(he)裝(zhuang)置(zhi)排(pai)放的(de)污(wu)水(shui)CODCr、BOD5及(ji)(ji)SS濃度(du)過(guo)高(gao),不(bu)能直接排(pai)入污(wu)水(shui)處理場。因(yin)此,需建設一套污(wu)水(shui)預處理設施(shi)。
1 污水來源及水質水量
1.1 生(sheng)產(chan)污水水質水量(liang),詳見(jian)表1。
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1.2 設計水量Q=50m3/h
1.3 設(she)計(ji)進水(shui)(shui)水(shui)(shui)質
根(gen)據計算得出(chu)混合(he)污水的平(ping)均水質為CODCr=3888 mg/L,BOD5=1118 mg/L,SS=2794 mg/L,pH=5~9
1.4 設計出水水質
根據(ju)污水處(chu)理(li)場進水要(yao)求(qiu),確定(ding)預處(chu)理(li)設施出水水質。CODCr=600 mg/L,BOD5=350 mg/L,SS=150 mg/L,pH=6~9,油類=100 mg/L
2 污水處理工藝流程
工藝流程見圖1。
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從(cong)國內類似裝(zhuang)置的污(wu)水處(chu)(chu)理(li)效果看,雖然該污(wu)水CODCr、BOD5及SS濃(nong)度高,但經(jing)沉淀分離和混凝氣浮處(chu)(chu)理(li)的懸浮物(wu)去除率較高,同時其生物(wu)可降(jiang)解性也較好,因此可采用物(wu)理(li)化學(xue)與生物(wu)化學(xue)相結(jie)合(he)的處(chu)(chu)理(li)工藝。經(jing)計算得出混合(he)污(wu)水進水含油量<100mg/L,無需專門處(chu)(chu)理(li),其流程如(ru)圖1所示(shi)。
來(lai)自(zi)(zi)EPS生產的(de)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)從排(pai)放管(guan)自(zi)(zi)流至(zhi)預沉罐,去除較大粒徑的(de)懸(xuan)浮固體,預沉后(hou)的(de)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)自(zi)(zi)流至(zhi)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)調(diao)節池。來(lai)自(zi)(zi)EB/SM及(ji)PSA生產污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)經格柵自(zi)(zi)流進(jin)入污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)提(ti)升(sheng)(sheng)池,經污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)泵(beng)提(ti)升(sheng)(sheng)至(zhi)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)調(diao)節池。
污水調(diao)(diao)節池的(de)(de)混合(he)污水經(jing)(jing)污水泵提升至中(zhong)(zhong)和(he)(he)反應槽進(jin)行(xing)中(zhong)(zhong)和(he)(he)處(chu)(chu)(chu)理,以調(diao)(diao)節污水的(de)(de)pH值。在中(zhong)(zhong)和(he)(he)反應槽中(zhong)(zhong)設置了攪拌器及pH計,以保證出水pH值在6~9范圍內。中(zhong)(zhong)和(he)(he)調(diao)(diao)節后的(de)(de)污水自流(liu)(liu)至氣(qi)(qi)浮(fu)(fu)設備,進(jin)行(xing)兩級氣(qi)(qi)浮(fu)(fu)處(chu)(chu)(chu)理,經(jing)(jing)混凝氣(qi)(qi)浮(fu)(fu)處(chu)(chu)(chu)理降(jiang)低了污水中(zhong)(zhong)懸(xuan)浮(fu)(fu)固體含量及含油(you)量。氣(qi)(qi)浮(fu)(fu)處(chu)(chu)(chu)理后的(de)(de)污水自流(liu)(liu)至中(zhong)(zhong)間貯水池。
根據上海高橋(qiao)化工廠及金陵石化塑(su)料(liao)廠類似裝置的污水(shui)處理運行經(jing)驗,中和采用1.5%氫(qing)氧化鈉水(shui)溶液(ye)(ye),凝聚(ju)劑采用5%硫酸亞鐵(tie)水(shui)溶液(ye)(ye)和0.2%聚(ju)丙烯酰胺水(shui)溶液(ye)(ye)。
經物化(hua)(hua)(hua)處(chu)理(li)后的混(hun)合污(wu)水(shui)(shui)由(you)污(wu)水(shui)(shui)泵(beng)提升至接(jie)觸氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)池。接(jie)觸氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)池采用鼓風曝氣(qi),布(bu)氣(qi)采用多孔管。接(jie)觸氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)池中(zhong)采用高(gao)效懸浮(fu)填料,該填料為聚乙烯材質,外形尺寸(cun)Φ10mm×7mm,比(bi)表面面積(ji)333 m2/m3,容(rong)積(ji)負荷最(zui)大可達 50 kg[CODCr]/(m3·d),該填料無需固定(ding)而(er)懸浮(fu)于水(shui)(shui)中(zhong)。經生化(hua)(hua)(hua)處(chu)理(li)后的污(wu)水(shui)(shui)自(zi)流進入(ru)沉降(jiang)槽(cao),沉降(jiang)后的污(wu)水(shui)(shui)進入(ru)污(wu)水(shui)(shui)處(chu)理(li)場。
污泥(ni)采取分(fen)類(lei)堆放和分(fen)類(lei)濃(nong)縮(suo)(suo)的(de)方式(shi)。EPS生(sheng)產污水(shui)預(yu)沉后的(de)泥(ni)渣儲(chu)(chu)存于EPS原(yuan)渣池(chi)中,人工定(ding)期清理(li)運走(zou)。氣浮(fu)處(chu)(chu)理(li)產生(sheng)的(de)泥(ni)渣儲(chu)(chu)存于污泥(ni)池(chi)中,然(ran)后用泵提升至真(zhen)空轉鼓脫(tuo)(tuo)水(shui)機進行脫(tuo)(tuo)水(shui)處(chu)(chu)理(li)。沉降槽(cao)產生(sheng)的(de)污泥(ni)先用泵提升至污泥(ni)濃(nong)縮(suo)(suo)罐(guan)中,濃(nong)縮(suo)(suo)后的(de)上清液經罐(guan)頂部(bu)溢流(liu)槽(cao)重力流(liu)至污水(shui)調節池(chi)中,底部(bu)污泥(ni)自流(liu)至真(zhen)空轉鼓脫(tuo)(tuo)水(shui)機進行脫(tuo)(tuo)水(shui)處(chu)(chu)理(li)。
3 主要處理構筑物及設備
3.1 地下污(wu)(wu)水、污(wu)(wu)泥(ni)儲存池為(wei)鋼筋混凝土(tu)結(jie)(jie)構。總(zong)容(rong)積(ji)1264 m3。其中:EB/SM-PSA污(wu)(wu)水提升池,結(jie)(jie)構尺寸(cun):8.7 m×3.3m×3.5m。有(you)(you)效(xiao)(xiao)調節(jie)(jie)容(rong)積(ji)31m3,停留(liu)時間3.6 h。EB/SM調節(jie)(jie)池,結(jie)(jie)構尺寸(cun):54.0m×6.6m×3.5m,有(you)(you)效(xiao)(xiao)調節(jie)(jie)容(rong)積(ji)830 m3,停留(liu)時間16.6h。物化段儲水池,結(jie)(jie)構尺寸(cun):7.0m×2.0m×3.5m,有(you)(you)效(xiao)(xiao)容(rong)積(ji)38 m3。污(wu)(wu)泥(ni)池,結(jie)(jie)構尺寸(cun):5.5m×2.0m×3.5m,有(you)(you)效(xiao)(xiao)容(rong)積(ji)27m3。EPS原渣池,結(jie)(jie)構尺寸(cun):Φ2.250 m×1.0 m,有(you)(you)效(xiao)(xiao)容(rong)積(ji)4 m3。
3.2 接觸氧化池
鋼筋(jin)混凝土結(jie)構(gou),結(jie)構(gou)尺(chi)寸:15.6m×6.6m×6m,有效(xiao)容積515 m3,容積負(fu)荷8kg[CODCr]/(m3·d),停留時(shi)間10.3 h。接觸氧化池共分(fen)成兩段,每段分(fen)三(san)格,每段可獨立(li)運(yun)行,也可并聯(lian)運(yun)行,操作靈(ling)活方便。
3.3 EPS污水預沉罐1臺
鋼制,內(nei)襯玻璃(li)鋼,結構尺寸:Φ2.4m×6m,停留(liu)時間1.0h。
3.4 中和(he)反應罐(guan)1臺(tai)
鋼制,內襯玻(bo)璃(li)鋼,結構(gou)尺寸:4.4m×3.2m×2m, 配攪(jiao)拌器4臺,每(mei)臺功率0.75kW,停留時(shi)間0.6h。
3.5 GSF型組合氣浮2臺(tai)
鋼(gang)制(zhi)內襯(chen)玻璃鋼(gang),型(xing)號:GSF-50,結(jie)構尺(chi)寸:6.2 m×2.4m×2.6m,總臺(tai)功率0.75kW,可(ke)單臺(tai)獨立運行,也可(ke)并聯(lian)運行或(huo)可(ke)串聯(lian)運行,操作靈(ling)活方便(bian)。
3.6 上(shang)向流斜板沉降槽1臺
鋼制內襯玻璃(li)鋼,結構尺寸:5.8m×2.0m×3.6m,停留時間2h,表面(mian)負荷(he)2 m3/(m2·h)。
3.7 污泥濃(nong)縮罐1臺
鋼制內襯(chen)玻璃(li)鋼,設(she)備規格為:Φ2.8 m×4.8m,濃縮時間12h。
3.8 真空轉鼓脫水機1臺
型號(hao):GSGP5-1.75,過濾面積5 m2,總功率7.75kW。
3.9 離心式鼓(gu)風機3臺,2用(yong)1備
型號(hao):D45-82,單臺(tai)供(gong)氣量(liang)45m3/min,P=1666.6kPa。
4 運行情況
該預處理設施占地513 m2,設計投資859萬元人民幣,于1999年10月建成。根據進度要求,EN/SM先于1999年11月投入試運行,在生產裝置污水排放不正常,水質水量變化很大的情況下,經該公司監測站進行水質監測,出水達到設計要求(SS主要含在EPS廢水中,故未監測),詳見表2。實際運行表明,采用中和、沉淀、混凝氣浮和接觸氧化的處理工藝,處理三苯聯合裝置生產污水是可行的。
表2 監測結果 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
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