三苯聯(lián)合裝置生產(chǎn)污水預(yù)處理設(shè)計(jì)
某石油化工公司新建一套100 kt/a乙苯／苯乙烯和年產(chǎn)40kt/a可發(fā)性聚苯乙烯聯(lián)合裝置(簡(jiǎn)稱(chēng)EB/SM-EPS聯(lián)合裝置)。該裝置以煉油廠的催化干氣和石油苯為原料，采用國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)的乙烯制乙苯、乙苯負(fù)壓脫氫制苯乙烯技術(shù)，引進(jìn)國(guó)外的可發(fā)性聚苯乙烯生產(chǎn)技術(shù)，生產(chǎn)苯乙烯單體和可發(fā)性聚苯乙烯。
該聯(lián)合裝置排放的污水中含有大量的苯、甲苯、乙苯、苯乙烯及聚苯乙烯等污染物，雖然該公司原有一座污水處理場(chǎng)，但由于該聯(lián)合裝置排放的污水CODCr、BOD5及SS濃度過(guò)高，不能直接排入污水處理場(chǎng)。因此，需建設(shè)一套污水預(yù)處理設(shè)施。
1 污水來(lái)源及水質(zhì)水量
1.1 生產(chǎn)污水水質(zhì)水量，詳見(jiàn)表1。
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1.2 設(shè)計(jì)水量Q＝50m3/h
1.3 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)
根據(jù)計(jì)算得出混合污水的平均水質(zhì)為CODCr＝3888 mg/L，BOD5＝1118 mg/L，SS＝2794 mg/L，pH＝5～9
1.4 設(shè)計(jì)出水水質(zhì)
根據(jù)污水處理場(chǎng)進(jìn)水要求，確定預(yù)處理設(shè)施出水水質(zhì)。CODCr＝600 mg/L，BOD5＝350 mg/L，SS＝150 mg/L，pH＝6～9，油類(lèi)＝100 mg/L
2 污水處理工藝流程
工藝流程見(jiàn)圖1。
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從國(guó)內(nèi)類(lèi)似裝置的污水處理效果看，雖然該污水CODCr、BOD5及ＳＳ濃度高，但經(jīng)沉淀分離和混凝氣浮處理的懸浮物去除率較高，同時(shí)其生物可降解性也較好，因此可采用物理化學(xué)與生物化學(xué)相結(jié)合的處理工藝。經(jīng)計(jì)算得出混合污水進(jìn)水含油量＜100mg/L，無(wú)需專(zhuān)門(mén)處理，其流程如圖1所示。
來(lái)自EPS生產(chǎn)的污水從排放管自流至預(yù)沉罐，去除較大粒徑的懸浮固體，預(yù)沉后的污水自流至污水調(diào)節(jié)池。來(lái)自EB/SM及PSA生產(chǎn)污水經(jīng)格柵自流進(jìn)入污水提升池，經(jīng)污水泵提升至污水調(diào)節(jié)池。
污水調(diào)節(jié)池的混合污水經(jīng)污水泵提升至中和反應(yīng)槽進(jìn)行中和處理，以調(diào)節(jié)污水的pH值。在中和反應(yīng)槽中設(shè)置了攪拌器及pH計(jì)，以保證出水pH值在6～9范圍內(nèi)。中和調(diào)節(jié)后的污水自流至氣浮設(shè)備，進(jìn)行兩級(jí)氣浮處理，經(jīng)混凝氣浮處理降低了污水中懸浮固體含量及含油量。氣浮處理后的污水自流至中間貯水池。
根據(jù)上海高橋化工廠及金陵石化塑料廠類(lèi)似裝置的污水處理運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，中和采用1.5％氫氧化鈉水溶液，凝聚劑采用５％硫酸亞鐵水溶液和0.2％聚丙烯酰胺水溶液。
經(jīng)物化處理后的混合污水由污水泵提升至接觸氧化池。接觸氧化池采用鼓風(fēng)曝氣，布?xì)獠捎枚嗫坠堋＝佑|氧化池中采用高效懸浮填料，該填料為聚乙烯材質(zhì)，外形尺寸Φ10mm×7mm，比表面面積333 m2/m3，容積負(fù)荷最大可達(dá) 50 kg[CODCr]/(m3·d)，該填料無(wú)需固定而懸浮于水中。經(jīng)生化處理后的污水自流進(jìn)入沉降槽，沉降后的污水進(jìn)入污水處理場(chǎng)。
污泥采取分類(lèi)堆放和分類(lèi)濃縮的方式。EPS生產(chǎn)污水預(yù)沉后的泥渣儲(chǔ)存于EPS原渣池中，人工定期清理運(yùn)走。氣浮處理產(chǎn)生的泥渣儲(chǔ)存于污泥池中，然后用泵提升至真空轉(zhuǎn)鼓脫水機(jī)進(jìn)行脫水處理。沉降槽產(chǎn)生的污泥先用泵提升至污泥濃縮罐中，濃縮后的上清液經(jīng)罐頂部溢流槽重力流至污水調(diào)節(jié)池中，底部污泥自流至真空轉(zhuǎn)鼓脫水機(jī)進(jìn)行脫水處理。
3 主要處理構(gòu)筑物及設(shè)備
3.1 地下污水、污泥儲(chǔ)存池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)？?cè)莘e1264 m3。其中：EB/SM-PSA污水提升池，結(jié)構(gòu)尺寸：8.7 m×3.3m×3.5m。有效調(diào)節(jié)容積31m3，停留時(shí)間3.6 h。EB/SM調(diào)節(jié)池，結(jié)構(gòu)尺寸：54.0m×6.6m×3.5m，有效調(diào)節(jié)容積830 m3，停留時(shí)間16.6h。物化段儲(chǔ)水池，結(jié)構(gòu)尺寸：7.0m×2.0m×3.5m，有效容積38 m3。污泥池，結(jié)構(gòu)尺寸：5.5m×2.0m×3.5m，有效容積27m3。EPS原渣池，結(jié)構(gòu)尺寸：Φ2.250 ｍ×1.0 ｍ，有效容積4 m3。
3.2 接觸氧化池
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)尺寸：15.6m×6.6m×6m，有效容積515 m3，容積負(fù)荷8kg[CODCr]/(m3·d)，停留時(shí)間10.3 h。接觸氧化池共分成兩段，每段分三格，每段可獨(dú)立運(yùn)行，也可并聯(lián)運(yùn)行，操作靈活方便。
3.3 EPS污水預(yù)沉罐1臺(tái)
鋼制，內(nèi)襯玻璃鋼，結(jié)構(gòu)尺寸：Φ2.4m×6m，停留時(shí)間1.0h。
3.4 中和反應(yīng)罐1臺(tái)
鋼制，內(nèi)襯玻璃鋼，結(jié)構(gòu)尺寸：4.4m×3.2m×2m， 配攪拌器4臺(tái)，每臺(tái)功率0.75kW，停留時(shí)間0.6h。
3.5 GSF型組合氣浮2臺(tái)
鋼制內(nèi)襯玻璃鋼，型號(hào)：GSF－50，結(jié)構(gòu)尺寸：6.2 m×2.4m×2.6m，總臺(tái)功率0.75kW，可單臺(tái)獨(dú)立運(yùn)行，也可并聯(lián)運(yùn)行或可串聯(lián)運(yùn)行，操作靈活方便。
3.6 上向流斜板沉降槽1臺(tái)
鋼制內(nèi)襯玻璃鋼，結(jié)構(gòu)尺寸：5.8m×2.0m×3.6m，停留時(shí)間2h，表面負(fù)荷2 m3／(m2·h)。
3.7 污泥濃縮罐1臺(tái)
鋼制內(nèi)襯玻璃鋼，設(shè)備規(guī)格為：Φ2.8 m×4.8m，濃縮時(shí)間12h。
3.8 真空轉(zhuǎn)鼓脫水機(jī)1臺(tái)
型號(hào)：GSGP5－1.75，過(guò)濾面積5 m2，總功率7.75kW。
3.9 離心式鼓風(fēng)機(jī)3臺(tái)，2用1備
型號(hào)：D45－82，單臺(tái)供氣量45m3/min，P＝1666.6kPa。
4 運(yùn)行情況
該預(yù)處理設(shè)施占地513 m2，設(shè)計(jì)投資859萬(wàn)元人民幣，于1999年10月建成。根據(jù)進(jìn)度要求，EN/SM先于1999年11月投入試運(yùn)行，在生產(chǎn)裝置污水排放不正常，水質(zhì)水量變化很大的情況下，經(jīng)該公司監(jiān)測(cè)站進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)，出水達(dá)到設(shè)計(jì)要求(SS主要含在EPS廢水中，故未監(jiān)測(cè))，詳見(jiàn)表2。實(shí)際運(yùn)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(lián)合裝置生產(chǎn)污水是可行的。
| 表2 監(jiān)測(cè)結(jié)果 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
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