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目 录

1.引言 3

1.1炼油废水 3

1.1.1炼油废水的来源、分类 3

1.1.2炼油废水的特征 3

1.1.3炼油废水的危害 4

1.2处理对象的水质参数及排放标准 5

2. 处理工艺流程的确定 5

2.1炼油废水的处理方法 5

2.2炼油废水处理工艺流程的选择 9

2.2.1工艺比选 9

2.2.2本设计选定的处理工艺 9

2.3各构筑物介绍 10

2.3.1格栅 10

2.3.2调节池 10

2.3.3隔油沉淀池 10

2.3.4电解气浮池 11

2.3.5曝气生物滤池 11

2.3.6清水消毒池 11

3.各个构筑物计算说明 12

3.1格栅的设计计算说明 12

3.1.1格栅的设计参数 12

3.1.2格栅设计计算 12

3.2调节池的设计计算说明 13

3.2.1调节池的设计参数 13

3.2.2调节池设计计算 14

3.3平流式隔油池工艺设计计算 14

3.3.1平流隔油池设计参数 14

3.3.2平流式隔油池设计计算 14

3.4电解气浮池工艺设计计算 15

3.4.1电解气浮池设计参数 15

3.4.2电解气浮池设计计算 15

3.5曝气生物滤池工艺设计计算 16

3.5.1曝气生物滤池设计参数 16

3.5.2曝气生物滤池设计计算 17

3.6清水消毒池工艺设计计算 20

3.6.1清水消毒池设计参数 20

3.6.2清水消毒池设计计算 20

3.7污泥池设计计算 20

3.7.1污泥池设计参数 20

3.7.2污泥池设计计算 20

4平面及高程布置原则 21

4.1平面布置及总平面图 21

4.2高程布置水力计算 22

4.2.1高程设计的原则 22

4.2.2高程计算 22

5.费用效益分析 24

5.1 主要构筑物总价计算 24

5.2主要设备总价估算 24

5.3运行费用估算 25

6.结语 25

附录 26

参考文献： 26

致谢 28

1.引言

1.1炼油废水

1.1.1炼油废水的来源、分类

炼油废水的主要来源是石油的开采、炼制以及石油化工行业的生产、运行过程，其中最多的炼油废水来自于炼油厂的排放。炼油厂对石油的加工方法主要有：直接蒸馏、重质油的裂化与蒸馏以及对其中的某些馏分进行精致等^[1]。在这些加工过程中不可避免的都会有大量的炼油废水被排放出来，这就是现今我国炼油废水的主要来源。

炼油厂的炼油废水主要是根据废水的水质进行分类的，主要可分为冷却水、含油废水、含硫废水、含碱废水、含酸废水和含盐废水等^[2]，具体介绍如下：

（1）冷却废水：冷却废水其实就是在对馏分进行降温冷却时使用的不与馏分直接接触的间接的冷却用水，本身不具污染性，但由于在冷却时的操作不当或冷却设备有裂痕等原因，冷却水经常被馏分中的油类污染含油，但污染程度较小。

（2）含油废水：含油废水是直接与石油或油品等油类接触产生的废水。其污染物主要是油品，其次是硫类和酚类等。在炼油厂中的含油废水的来源包括油品与油气的冷凝油、油气的洗涤水、机泵冷却水，油罐洗涤水以及车间地面的冲洗水^[3]。它是炼油废水中含量最大的废水。

（3）含硫废水：炼油厂含硫废水主要来自于催化及焦化装置、精馏塔塔顶分离器、油气的洗涤水以及馏分的加氢精致过程等。其污染物主要是硫化物，其次是油，酚类等。

（4）含碱废水：含碱废水主要是在炼油产物的馏分的加碱精致过程中产生的。其污染物主要是超出标准的碱、硫和有机酸，其次是油、酚类等。

（5）含酸废水：含酸废水主要是水处理装置处理过程中产生的。污染物主要是含硫酸和硫酸钙等。

（6）含盐废水：含盐废水主要来源于炼油厂原有的脱盐脱水装置，其主要成分除了大量的盐之外，还含有一定量的原油，但含油量较低，污染程度也较小。

1.1.2炼油废水的特征

炼油废水的特征主要是废水排放量大、污染物较多且组分复杂，毒性大以及水量，水质的变化多样等^[4]。具体的介绍如下：

1. 废水排放量大

我国的炼油量一直处于世界前列，如今，我国已是世界第二大的炼油国。我国炼油事业发展的同时，我国的原油加工量也在不停的增长，炼油废水的产生速度也迅速加快，排放量不断增多。而且由于我国的炼油行业起步较晚，对炼油厂含油废水的处理工艺较国外比较落后，在处理相同数量的原油时，我国的炼油厂所排放的炼油废水比国外炼油厂排放的炼油废水要大的多。如国外的炼油厂在处理1吨原油时排放的炼油废水的量约为0.5-1.0吨，而我国的炼油厂在处理10吨原油时所排放的含油废水量就高达0.7-3.5吨^[5]。这些原因都导致了我国的炼油废水的产生量十分巨大。

1. 废水组成复杂、毒性大

炼油废水的组成成分十分复杂，现在能确定存在的对环境有影响的污染物就包括：悬浮物、石油类污染物、硫化物、酚类、氨氮化合物、芳香胺类化合物、杂环化合物和重金属等^[6]。而且其中的多种污染物如有机石油类、酚类和重金属都具有毒性，对人体健康和生态环境具有极强的危害。例如，一些污染物的存在可能会抑制微生物的代谢和生长活动，有的污染物甚至会危害微生物的生命。

1. 水量水质变化大

我国的炼油事业发展迅速，也导致炼油厂的数量急速增长，而不同的炼油厂其运行加工工艺也不相同，加工的装置也不相同，甚至对于同一个炼油厂来说，不同的原油的来源时间和来源的量的不同、以及不同时间的运行情况和加工时长不同都会导致炼油厂排放的炼油废水的水质和水量发生较大变化。例如，不同的原油中硫元素的含量从0.68%到0.11%不等，这就导致在炼油废水中硫的含量可上下波动10倍^[7]。

1.1.3炼油废水的危害

炼油废水中含油废水是其中占比最大的废水，而油类也是炼油废水中最具代表性的污染物，油类在废水中主要以浮油、分散袖、乳化油、溶解油４种形式存在^[8]。其各自的特点如下：

（1）浮油：浮油是指漂浮在废水表面的颗粒较大的油粒。浮油的油粒直径一般大于100μm，且通常上浮与废水表面，易于被从废水中分离出去。在炼油厂的炼油废水中浮油是含油量的主要构成部分，约占炼油废水含油量的60%-80%。

（2）分散油：分散油是指以小油滴状态悬浮分散在废水的油粒。分散油的油粒直径约为10-100μm。分散油的状态十分不稳定，在废水中放置一段时间后通常会转变为浮油。

（3）乳化油：乳化油是一种稳定态的油，呈乳化状态存在于废水的中下部，不易上浮也很难被除去。乳化油油粒的直径很小，通常小于10μm，大部分在0.1-2μm之间。

（4）溶解油：溶解油是一种溶解在废水中的分散油。溶解油的油粒直径很小，有的甚至可以小到几纳米。溶解油在含有废水中的含量很小，大部分的溶解由直径再5-10mg/L之间。

炼油废水中的油类污染物含量达，且具有难以被微生物降解利用的特点，对人类和生态环境具有较大的危害，具体危害如下：

（1）炼油废水被一旦排放到水中，炼油废水中的石油类污染物会上浮到水面，形成一层油膜，阻隔了大气与水面的联系，切断大气与水之间的气体交换和热交换，氧气无法通过油膜进到水中，水体富氧能力下降。同时，由于油膜的阻隔，光通过效率也下降，影响水生植物和藻类进行光合作用。氧气无法进入水体，光合作用也无法正常进行，会导致水体内的水中溶解氧浓度急剧下降，无法满足水中生物的正常生活，导致生物缺氧窒息死亡，而死亡的生物腐烂，也会继续损耗水体中的溶解氧，降低水中的溶解氧浓度，加剧水体的缺氧状况。

（2）含油废水的排放会产生安全隐患，石油类污染物作为易燃物很容易引发事故，而且含油废水的排放也会破坏生态平衡^[9]。

（3）炼油废水中存在很多的有毒物质，如硫化物、酚类、氨化物等，在炼油废水排放后，有毒物质会在水中积累，危害水生生物和人类健康。而可食用的水生生物如鱼、虾、贝类等长期生活在被有毒物质污染的水中，有毒物质会在其体内积累，若食用会危害人类健康，若不食用则造成经济损失。

（4）炼油废水的排放导致石油类污染物漂浮在水体表面，若鸟类等飞掠水面时水使油类粘附到鸟类的翅膀影响其飞行能力，严重的鸟类若喝入石油类废水，甚至会导致死亡。

（5）若石油类污染物随炼油废水排放在土壤上，石油类污染物遍布在土壤表面，在土壤表面形成一层不透水不通气的油膜，阻隔土壤与空气的气体交换和热交换，阻碍空气进入，影响土壤中微生物正常的生长代谢和作物生长。

1.2处理对象的水质参数及排放标准

本设计的炼油厂炼油废水处理规模为200t/d,要求其出水水质要达到《污水综合排放标准》GB8978-1996一级标准。其进水水质和出水水质的具体数值见表1。

表1 炼油废水的进出水水质

2. 处理工艺流程的确定

2.1炼油废水的处理方法

现今，国内外对炼油废水的处理主要是针对处理含油废水，处理的对象主要是炼油废水中的悬浮物、COD、BOD、酚类、石油类的浮油、乳化油等。而对于其他的废水例如含硫废水、冷却废水、含酸废水等则通过不同的预处理方法之后集中到含油废水系统进行生化处理。如含硫废水就要先用空气氧化或者蒸汽气提的方法进行预处理，出去其中的硫化物和氨化物等再集中进行生化处理。而含油废水也同样必须经过隔油、气浮等预处理方法除去其中的浮油和各种悬浮物才能集中进行生化处理。

炼油厂排放的炼油废水是含油废水的主要来源，由于炼油废水的排放水量大、废水组成复杂、具有毒性、水质水量的变化多样的特点，导致了炼油废水的处理难度大，我国常见的处理炼油废水的方法是传统的“老三套”工艺，它主要包括三部分，即：隔油、气浮、生物处理。当然“老三套”工艺也具有明显的缺点，即：运行费用较高、除油的效率不高，易造成二次污染、运行稳定性差、抗冲击负荷能力差、易发生污泥的膨胀等^[10]。现对常用的炼油废水的处理方法介绍如下：

（1）隔油处理

隔油处理主要作用是对炼油废水中的油类污染物进行处理，主要除去的油类污染物包括浮油和部分乳化油。隔油处理的处理设备是隔油池，常用的隔油池有平流式隔油池和斜流式隔油池。隔油处理的原理是利用不同种类的油粒在废水中的分布高度不同，可以在隔油池内将浮于废水表面的含油废水收集分离除去。

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