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1、1 總論1.1項目名稱及承建單位項 目 名 稱：含油廢水處理工程項目承建單位：工程有限公司1.2工程概況xx熱電有限公司為了適應市場經濟的發展，緩解電力供應緊張的態勢，該公司正在規劃設計、擴建重油發電裝置。該公司積極響應和執行國家環保部門的“三同時”要求，在生產設施設計的同時，考慮含油廢水處理問題。含油廢水處理站建成后，日處理廢水能力約240m3 (10m3/h)。1.3項目提出的必要性重油脫水過程中產生的含油廢水，不僅溫度高（70），而且廢水含有大量的污油和其他有害物質，如果不加以處理，任其排入下水道或環境水體，必將污染受納水體。如果污油漂浮在水面，必將造成水體缺氧，影響水體中生物的生存環境2、，其后果是嚴重的。因此，必須對含油廢水進行徹底處理，減少環境污染。1.4編制依據建設給水排水設計規范，（GB50015-2003）；給水排水設計手冊，中國建筑工業出版社，1986年；給水排水工程構筑物結構設計規范，（GB50069-2002）； 廣東省地方標準水污染物排放限值，(DB4426-2001)； 東莞天明電廠含油廢水處理工程參數及經驗。1.5主要設計原則 本工程為含油廢水處理工程項目，站址在平面規劃設計中應充分利用原有設施；為使廠區布局合理，廢水處理工程的布置與原周圍建筑物格調協調。 積極穩妥地采用合理適用、技術成熟、效果顯著、運行可靠、管理簡便的處理工藝。 工藝設計中力求體現減少投3、資、降低運轉費用的原則，使投入資金發揮最大效用。 根據含油廢水的特點，廢水處理站應滿足運轉靈活可靠，抗沖擊能力強，可操作性強等要求。1.6項目建設范圍本工程項目將新建含油廢水處理機組一套。工程的設計和建設范圍包括：含油廢水處理機組一套，設備選型、購置及運輸安裝，非標設備設計、制造及運輸安裝，動力的電氣安裝，包括工程建設完工后的調試和試運轉。1.7水量水質根據xx電力有限公司提供的資料，該電廠重油處理系統最終排放廢水量為10m3/h。因此，擬新建一套含油廢水處理機組，每小時處理能力為10m3，每日處理能力為240m3。根據xx電力有限公司提供的水質報告，含油廢水水質如下：石油類2000mg/L；4、處理后的水質要求達到：石油類5mg/L、pH69、固體懸浮物60mg/L。含油廢水經處理達標后排入城市下水道管網。2 處理工藝的選擇2.1工藝選擇的原則和要求通過對同類電廠廢水水質的分析，該類廢水中石油類等污染物含量較高，工程項目工藝的選擇主要針對這些污染物進行。在本工程方案編制、設計過程中，都必須對這一點有足夠的認識，細致和充分地考慮工程實施過程中可能出現的各種情況，才能確保工程達到預期的要求。結合國內外同類廢水達標處理的經驗和現狀，為了保證工藝的科學性、有效性和可靠性，本方案工藝選擇的指導思想是，盡量采用經過實踐檢驗、去除效果可靠、運轉穩定、易于控制的技術，同時在工藝參數的選擇、流程組合等5、方面力求準確合理，符合實際。本工程處理的主要目的是分離去除廢水中的石油類和懸浮物等。通過對廢水的實驗室分析和工程實踐，含油廢水經過重力除油后，還需在PAC和PAM的配合下進行氣浮和過濾，才能去除大部分石油類和懸浮物。鑒于我公司的工程實踐，本工程項目方案主要考慮物化方法處理廢水。工藝選擇中的另一個重要因素是費用。在保證處理效果的前提下，除了盡可能減少投資外，還應考慮節能降耗，降低運轉費，使工程不僅發揮環境效益，也能發揮經濟效益。2.2本工程選用的單元工藝本工程擬采用的單元處理工藝包括除油、氣浮及過濾等。該處理工藝的主體是除油和氣浮，過濾作為輔助處理工藝，確保出水石油類、懸浮物等含量達到要求。 除6、油含油廢水的理化性質和污染物的去除率主要取決于廢水中殘留原油成分組成。本工程處理的廢水為重油處理系統排放出的廢水，水質情況比較復雜，石油類和乳化劑、破乳劑等有機聚合物為廢水主要污染物。因此，必須先將廢水中的石油類去除，減輕后續處理設施的工作負荷。除油是含油廢水處理的重要環節，原油在水中的存在形式以浮油、分散油、乳化油和溶解油為主，其中又以浮油、乳化油含量居多。針對油粒的物理化學特性，本工程擬采用兩級除油法，即第一級氣浮除油、第二級重力除油法。氣浮除油為了減少原水進入隔油池后的沉渣量，以及減輕隔油池的工作負荷，在廢水進隔油池前設置氣浮除油工藝，進行第一級除油。氣浮除油具有表面負荷高、除油效率高、7、流程簡單、停留時間短等多種優點。該工藝將空氣溶入廢水中，然后在氣浮機中釋放分離，分離出的浮油進入儲油池。氣浮除油抗沖擊負荷能力強，氣浮機進水和出水分離，不會出現短路現象。因此，日常運行管理簡單，處理效果穩定。同時，該設備也可要求實現PLC控制，運行數據和參數可在屏幕上顯示，從而實現設備的自動化控制。重力除油重力除油依靠廢水與廢水中油類的比重不同使其彼此分離達到初步除油的目的。目前重力除油的主要設備為隔油池，隔油池的型式有平流式、豎流式及輻流式三種。我國目前多采用平流式隔油池，平流式隔油池的優點是便于管理，結構簡單。本工程擬采用普通平流式隔油池，含油廢水從一端進入，從另一端流出。本工程含油廢水由8、于含渣量較大，隔油池運行一定時期后會在池底沉積厚度不勻的油渣，為便于清渣和不影響廢水處理系統的正常運行，本工程設計將隔油池分為兩格，可同時使用，也可輪換使用，當一隔油池清渣時，另一隔油池可繼續運行。為了保證后續處理設施的取水，在隔油池出水端設置一隔離水池即取水池，確保廢水只有經過隔油后才能進入后續處理設施。隔油池一般只能截留廢水中的浮油，對于廢水中的細小油珠及呈乳化狀態的油則很難去除。隔油池的除油效率一般在60%以上，出水含油量為100200mg/L。隔油池分離出的浮油可通過集油槽收集后流入儲油池，也可通過固定式收油泵（一般采用容積式泵）將浮油送至儲油池。氣浮廢水經過除油后，浮油和大部分分散油9、已被去除，但是顆粒直徑小的乳化油仍殘留在水中，通過自然沉降已不可能再次分離，通常采用混凝氣浮方法去除，本工程擬采用混凝氣浮方法。廢水通過加藥、溶氣與進一步充分混勻，使藥劑與廢水以微米體態相互接觸，由于接觸頻率與接觸表面積的增大，加劇了化學反應過程。氣浮工藝采用全壓溶氣氣浮，通過對全部廢水加壓溶氣，通過專門的釋放系統，使廢水在氣浮機內釋放分離。我國在80年代初相繼從國外引進“誘導式氣浮機”、“噴射誘導式氣浮機”、“渦凹氣浮設備”等多種浮選機，它形成的氣泡直徑平均為1.8mm（即1800m），比理想氣泡尺寸（15-30m）大60倍，致使粒徑較小的油滴和懸浮物無法利用氣浮法去除。再者，產生氣泡的過程10、都離不開機械傳動部件，故障率高。國內仿制的誘導式氣浮機和自行設計的浮選機都因氣泡質量不穩定，處理效果差，釋放頭堵塞，由于出現這樣或那樣的問題，難以保證設備的正常運轉，不少設備停用，有的甚至報廢拆除。根據工程實踐，我公司認為，要保證氣浮工藝的實現，關鍵是溶氣水的質量，其中反應技術與裝置又是生產溶氣水的關鍵。該工程溶氣水反應制備裝置無運動件，不堵塞，不需維修，采用溶解空氣的方式產生微細氣泡，直徑平均為，接近理想氣泡尺寸，能浮除2m以上的油珠和懸浮物。過濾廢水經過氣浮處理以后，仍然會殘留一部分細小的石油類和懸浮物，因此需要用過濾的方法將它們去除。在本工程中，過濾是本工藝中出水水質的控制步驟。本工程擬11、采用輻流式重力過濾，濾料為核桃殼濾料，氣水聯合反沖洗?？v觀過濾處理技術，其反沖洗排污效果的好壞是決定過濾出水是否能夠長期穩定達到處理要求的重要因素。國內自行設計的或引進國外的過濾器都普遍存在反沖洗后的污物不能徹底從罐內排出（主要是排出口面積過?。?，造成反沖洗頻繁，隨著運行時間的不斷增長，濾料被污染，過濾水不能達標，最后不得不更換濾料，從而增加了運行費用。本工程采用的輻流式過濾器，其內部設計結構特殊，可以在正常運行的同時進行反沖洗，即邊過濾邊反洗，確保過濾水穩定達標排放，能真正做到濾料永不更換，國內外過濾器的反沖洗排污效果都無法與該過濾器相比擬。2.3工藝流程從重油處理系統排出的廢水經地下管道匯12、集至緩沖池，再經水泵提升進入除油裝置，其出水進入隔油池，隔油池出水再由水泵提升進入“氣浮+過濾”一體化裝置單元后，進入清水池外排。圖1 工藝流程圖本工程各單元和整個流程將盡可能實現自動控制，對于暫時不能實現自動控制的單元，則在設計時盡量考慮操作的簡便性。在流程的控制方式上，采用集中控制和各單元局部控制相結合的技術。在工程投資允許的情況下，可在中央控制室設置基于PLC的控制系統，同時顯示各設備的實時運轉工況，各工藝參數的實時檢測數據，從而對整個流程實施統一監控。在各處理單元的一些局部，在有必要的情況下，單獨設置控制柜（箱）進行局部控制，并可實時將主要參數傳送至中央控制室。3 工程方案設計3.1水13、泵本工程所有水泵都放置在廢水處理車間內，其中主水泵二臺，次水泵二臺，排水泵一臺，反沖洗泵一臺，輸油泵一臺，輸渣泵一臺。3.2緩沖池重油處理系統排出的廢水首先進入緩沖池進行調節，為了防止油渣在池底沉積，在緩沖池中應布置壓縮空氣管，利用壓縮空氣對廢水進行攪拌。基本尺寸為：有效深度3.5m，超高0.5m，寬1.5m、長5.6m（兩格）。基本參數為：有效容積25m3，廢水停留時間2.5h。3.3除油裝置第一級除油將新建除油裝置1臺，浮出的污油利用溢流方式自流進入儲油池。除油裝置設有排泥系統，可定期或連續進行排泥。除油裝置1臺，直徑=2.0m，有效容積7.0m3，有效深度2m，水力表面負荷q=3.18m14、3/(m2h)，水力停留時間42min。3.4隔油池第二級除油將新建平流式隔油池，隔油池分為兩格，每格都能單獨使用。每格有效容積50m3，鋼筋混凝土結構，廢水停留時間為5h以上。隔油池須加蓋，留出清渣人孔（人孔部位加設柵網），以防火、保溫及防止油氣散發。由于含油廢水來水溫度較高，隔油池沒有考慮加溫措施。在隔油池上部設有集油槽，浮油通過集油槽收集后自流進入儲油池。為了保證后續處理設施的取水，在隔油出水端設置一隔離水池（即取水池），確保廢水只有經過隔油后才能通過液位調節機進入后續處理設施。當隔油池池底油泥達到一定厚度時，必須人工清泥。此時可利用排水泵將需要清泥的隔油池中的廢水排至另一隔油池，再進行15、清泥?；境叽鐬椋河行疃?.5m，超高0.5m，寬5.6m、長8.5m（兩格）?；緟禐椋撼貎攘魉?.35mm/s，停留時間5h。3.5取水池便于取水，防止與隔油池短路，鋼筋混凝土結構。基本尺寸為：有效深度3.5m，超高0.5m，寬4.0m ，長5.6m。主要參數為：有效容積70m3，廢水停留時間7h。3.6“氣浮+過濾”一體化“氣浮+過濾”一體化工藝由氣液反應裝置和一體化裝置兩部分設備組成，其中氣液反應裝置完成溶氣水的制備，一體化裝置完成溶氣水的氣浮分離和分離后的過濾。一體化裝置的浮渣采用抬高液位溢流浮渣，浮渣自流進入油渣池。一體化裝置的浮渣含水率一般在99%左右。一體化裝置的下部為過濾16、部分，過濾采用輻流式過濾器，選用核桃殼濾料，過濾出水進入清水池。過濾器反洗采用連續氣水反洗方式，水洗強度4L/m2S；氣洗強度0.5L/m2S；氣水混合洗強度4.5L/m2S。過濾器反洗水源取自清水池。氣液反應裝置1臺，直徑=1.0m，有效容積2.5m3，水力停留時間15min，液面負荷12.7m3/(m2h)，承壓0.50MPa。一體化裝置1臺，直徑=2.0m，總高H=6.8m，水力停留時間85min。3.7清水池接納一體化裝置的出水，并為一體化裝置中的輻流式過濾器反沖洗提供水源，鋼筋混凝土結構?；境叽鐬椋河行疃?.5m，超高0.5m，寬1.0m、長5.6m?；緟禐椋河行莘e15m317、，停留時間1.5h。3.8儲油池接納從隔油池分離出的浮油，由于重油粘度大、流動性差，為便于輸油，在儲油池內配有蒸汽伴熱管，在需要進行輸油時，可開啟蒸汽伴熱管對污油進行加溫。因此，在不進行輸油時，可不對儲油池進行加溫，以減少蒸汽消耗量?；境叽鐬椋河行疃?.5m，超高0.5m，寬2.8m ，長3.4m。主要參數為：有效容積28m3。3.9油渣池接納從一體化裝置分離的浮渣和過濾器反洗的出水。由于浮渣比較松散，所占空間較大，為減小浮渣體積，在浮渣池上部設置有攪拌機，可不定期開啟攪拌機對浮渣進行攪拌減容。由于油渣含水率較高，在油渣池底部會盛積大量廢水，因此，在進行輸渣時，可開啟輸渣泵先將底部廢水送至18、取水池，待底部廢水抽盡后再進行輸渣。基本尺寸為：有效深度3.5m，超高0.5m，寬2.8m ，長4.2m。主要參數為：有效容積35m3。3.10加藥系統本工程將新建四個加藥池，每個加藥池的外形尺寸為1.5m1.5m1.5m，有效容積為2.8m3，鋼筋混凝土結構。本工程將采用二種藥劑，1#藥劑為PAC，加藥量為100150mg/L（按廢水含油量調整）；2#藥劑為PAM，加藥量為100mg/L。3.11給排水生活用水水源24小時不間斷供水，水壓0.25MPa。配藥池設1供水龍頭，用水量8.0m3/d。本工程采用清污分流制，雨污分流。廢水處理車間內廢水由排污溝流入污水溝。雨水則匯集兩明溝排入廠區排水19、管網。3.12電力系統本工程的電氣設備全部為低壓用電設備，設備裝機容量約為38kW（沒有考慮檢修電源和照明電源），加上照明、通風、檢修電源約40kW，按富余20%考慮，要求接入電壓容量為95kW。電力線采用380V/220V三相四線制，電力線路由配電屏經電纜溝橋架纜敷設進入廢水車間，從電纜溝接入廢水車間的水泵電機，采用穿管埋地敷設；對于池體蓋板上的動力設備則采用沿池面穿管明敷。3.13其它附屬設施附屬設施包括廢水車間遮雨棚等。控制室在原有工程中已有，本工程中的控制柜將設置在原有控制室，本工程不再新建控制室。工程建成后，廢水處理站需要有水質化驗手段和操作人員，因此本工程需考慮化驗設備購置和人員配20、制。3.14土建工程本工程土建部分主要為各種水池，詳見表2。表2 主要構（建）筑物及工程量一覽表序號項目名稱外形尺寸(m)容積(m3)或面積(m2)說 明1緩沖池/鋼筋混凝土結構2隔油池/鋼筋混凝土結構3取水池/鋼筋混凝土結構4清水池/鋼筋混凝土結構5儲油池/鋼筋混凝土結構6油渣池/鋼筋混凝土結構7配藥池/耐腐蝕，鋼筋混凝土結構8車間遮雨棚/9電纜溝及橋架/3.15主要設備本工程主要設備情況見表3，廢水處理工程總裝機容量約為38kW。表3 主要設備一覽表序號設 備 名 稱型號或詳細規格數量材料備 注1除油裝置2.0m H=3.19m1CS2氣液反應裝置1.0m H=4.6m1CS公司3一體化裝21、置2.0m H=7.0m1CS公司4液位調節機/2CS公司5配藥攪拌機（A劑）附減速機 BLB11-29-0.75附電機 YB802-4=1.0m H=1.8m,N=0.75kW n輸出=51r/min2SS公司6配藥攪拌機（B劑）附減速機 BLB11-29-0.75附電機 YB802-4=1.0m H=1.8mN=0.75kW n輸出=51r/min2CS公司7油渣池攪拌機附減速機 BLB13-35-3附電機 YB100L2-4=1.5m H=4.8mN=3kW n輸出= 42r/min1CS公司8混勻器/3CS公司9排水泵 65ZW30-18Q=30m3/h H=18mN=4kW n=2922、00r/min110主水泵 50ZW15-30Q=15m3/h H=30mN=3kW n=2900r/min211次水泵 50ZX12.5-50Q=12.5m3/h H=50mN=5.5kW n=2900r/min2泵業12反沖洗泵 32ZX3.2-32 Q=3.2m3/h H=32mN=2.2kW n=2900r/min1泵業13輸渣泵 50ZW20-15 Q=20m3/h H=15mN=2.2kW n=2900r/min1 泵業14輸油泵 KCB-200Q= 12m3/h P=0.33MPaN= 4kW n=1450r/min1泵業15加藥泵 JM-X3N200/0.5Q=200L/h,P23、=0.5MPa,N=0.55kW216加藥泵 JM-X3G200/0.5Q=200L/h,P=0.5MPa,N=0.55kW217集中控制柜600mm(T)800mm(W)2200mm(H)2公司注：以上所有電機都為防爆電機。 4 設備費用及處理成本概算4.1設備費用本工程新建一套含油廢水處理機組，總投資約72萬元，主要內容包括設備選型、購置及運輸安裝，非標設備設計、制造及運輸安裝，動力的電氣安裝，工程建設完工后的調試、試運轉以及操作人員培訓等。4.2處理成本本方案計算的直接處理成本小于2.0元/噸水，指電費和藥劑費之和。5 結論及有關建議5.1結論本工程在充分比較國內外現狀和已有工程經驗的基24、礎上，提出了具有相當可行性的xx熱電有限公司含油廢水處理工程實施途徑和技術。處理工藝以去除廢水中的石油類和懸浮物為主要目標，采用的主要單元工藝有重力除油、混凝氣浮除油、過濾等。本方案在工藝選擇的基礎上，針對各處理單元，提出了可行的設計參數并進行工藝的初步設計。在費用方面，本方案計算的直接處理成本為2.00元/噸水（指電費和藥劑費）。工程建成后，廢水處理可達到設計要求。5.2項目實施建議為了確保工程一次建設成功并發揮預期效益，本項目采取先行進行實驗和藥劑篩選，實驗的內容有兩方面，一是考察各單元工藝和流程組合是否能達到預期的去除率，應選擇效果最佳的組合；二是選擇和確定各工藝參數。工程的設計在實驗和25、工程經驗的基礎上進行，設計完成后進行施工建設，然后調試。調試分清水試車和試運行兩個階段。試運行水質合格后由當地環境保護部門進行工程驗收。5.3工程進度安排（按合同生效日起算）從設計到竣工驗收共需65個工作日（含節假日）。表4 工程進度安排表序 號12345內 容初步設計施工設計工程施工調試驗收工作日1010301055.4工程設計建設及技術服務 在方案比較、工藝選擇及工程設計過程中盡量采用先進、成熟和可靠的技術，確保在盡量降低工程造價和處理費用的基礎上，達到滿意的處理效果。 在設備與材料的購置、施工和驗收等環節嚴格把關，確保工程質量。 工程建設過程中及建成以后，免費對甲方的相關管理和操作人員進行工藝原理和操作技術培訓。