西南石油大学本科毕业设计（论文）
重在源头上做文章，很早就提出了“节能减排”口号，所以国外的炼油厂排污量并不是很大，排出的废水污染物浓度也比较低。在国外，越来越多的炼油厂废水在经过二级处理之后，采用膜技术代替传统的砂滤 活性炭过滤等技术来进行深度处理，以达到回用的目的 膜技术是发展迅速的新兴技术领域, 是一种使料液组分选择性透过膜的物理 化学处理方法, 该过程的推动力主要是膜两侧的压差或电位差等 处理含油废水的膜分离技术主要有微滤 (MF) 超滤(UF) 纳滤(NF) 反渗透(RO) 膜技术和其它的处理技术相比，可以更好地去除废水里的微小悬浮物 胶体 细菌等，从而达到循环冷却水的回用要求。目前用于工业废水处理的主要是微滤膜和超滤膜 微滤又称精过滤,所分离的料液组分直径为0.05~15um,微滤膜具有较高的渗透率,能应用于超滤难以满足的大处理量的情况陶瓷微滤膜因其催化性稳定性好,使用寿命长而常被用来处理含油废水。
膜生物反应器(MBR)是一种将废水生物处理和膜过滤技术结合在一起的先进废水处理技术。它的特点是将废水的二级处理和三级处理结合在一起；可同时去除水中胶体类杂质和溶解性杂质；能够高效固液分离，并且能截留悬浮物质、胶体物质、生物单元流失微生物菌群；维持生物单元内生物量的高浓度；设备紧凑、占地面积小、出水水质好、维护管理方便。虽然膜生物反应器最早被用来处理生活污水，但实践证明，用膜生物反应器处理炼油废水，效果也非常显著。
国外的炼油厂不仅非常注重废水的深度处理，而且也很重视回用水的水质监测，他们每天即时监测回用水的水质情况，然后根据每天的水质，有针对性地投加化学药剂，防腐杀菌等，为水的正常回用打下基础国外炼油厂的废水回用，不仅减少了污染，还带来了经济效益。
1.2.2 国内现状
炼油废水的污染物主要有油、硫化物、氰化物、挥发酚、NH3 - N 以及其他有毒物质,其 COD 含量较高,难降解物质多,而且受碱渣废水和酸洗水的影响,废水的PH变化较大。为提高外排水的水质,研究者开发了一些新的处理工艺和技术。炼油废水的除油效果对后续生物处理的影响很大,提高除油效率是近几年研究的重点。除油方法很多,应用较广的是重力隔油、混凝沉淀和气浮除油等。许多炼油厂使用聚合氯化铝(PAC)或聚合硫酸铁(PFS) 等单盐聚合物作为混凝剂去除油和悬浮物,但存在一定的缺陷;目前,含多种离子的复盐聚合物混凝剂、浮选剂的开发成功,使混凝除油的效果显著增加,沉淀或气浮的效率提高。夏畅斌等人以煤矸石和硫酸烧渣为原料合成聚
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炼油厂生产废水处理工艺设计
硅酸铁铝( PS2FA),在相同剂量和投加条件下,除油和除硫化物的效率比PAC和 PFS高20%以上。
达标外排的炼油废水还有少量NH3 - N,COD,BOD,SS,TN,TP,大分子有机物等,其浓度根据各厂的运行状况而变化。回用的领域有循环冷却水系统、生产、生活的杂用或用于绿化、景观等。绿化对回用水的水质要求较低,很多炼油厂已经应用,但回用于生产过程的水质要求较高。国内某些炼油厂的废水生化处理采用了A/O,A/O2或O1/ O2 工艺,具有除磷脱氮的功能,COD,BOD,NH3-N,TN去除较彻底,在二沉池后设石英砂或活性炭过滤,出水COD为30～50mg/L,BOD,SS和油含量很低,进一步杀灭细菌后就可以补充到循环冷却水系统或生产过程中去。
随着炼油废水外排标准日趋严格和废水回用的呼声逐渐高涨,二级处理无法满足这一要求,新的处理工艺、技术和药剂的研发力度正在加大,符合我国国情的简单实用、高效可靠、运行费用低的回用水深度处理工艺和技术仍将是今后一段时间的发展趋势。污水回用是一项长期的工作,目前许多炼油厂已进入实质性操作阶段,只有根据本厂外排水的实际状况,研究合理可行的技术路线,全面提高回用水的质量,才能达到污水的可持续回用。
和国外的炼油废水深度处理技术相比，我国对于膜技术的应用还主要处在实验室研究阶段，工业中应用膜技术来深度处理炼油废水的单位更是少之又少；我国开发的炼油污水深度处理工艺大多处于中试开发阶段，主要处理技术有混凝过滤、化学氧化技术、生化技术。
混凝(气浮)沉淀过程是水回用工艺中最常用的前置单元技术混凝(气浮)的主要目的是通过物理化学作用改变水体胶体颗粒物的性质及其状态，使其易于在后续沉淀、过滤过程中去除，在废水处理中,常用的滤料有石英砂、无烟煤粒、石榴石粒、陶粒以及聚苯乙烯发泡塑料球等，其中以石英砂使用最广，石英砂的机械强度大，相对密度在2.65左右,莫氏硬度7，化学稳定性好[12] 。
化学氧化技术是将废水中的污染物直接氧化成无机物, 或将其转化为低毒、易降解的中间产物。氧化技术中臭氧氧化在炼油废水回用中的应用较多,利用臭氧所具有的强氧化特性，改善废水的可生化性，为后续的生化创造有利条件,在深度处理的生化阶段，多采用生物活性炭处理。通过活性炭表面的微生物对废水中的有机物的氧化分解。
和微生物自身的新陈代谢作用,使得废水中的有机污染物得以降解,而活性炭也得到了活化和再生,这样,既充分利用了活性炭的良好吸附性能,同时又利用了微生物
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的降解作用,其处理效果比用普通活性炭的处理效果好得多。
从我国炼油厂废水回用的现状看,存在着一些缺陷,如污染物去除不彻底除污染的种类单一回用水的氯离子、氨氮、电导率都较新鲜水高，pH 值较新鲜水低，且由于监测数据的滞后性，超标废水不能及时切出系统，用于补充循环水后，因而水的腐蚀性增强，对循环水系统的影响大等。
要使炼油废水处理工作达到节约用水、减少污水排放确保生产装置长周期运行和企业实现可持续发展的目的,还应该开展如下工作：
a）膜技术处理炼油废水虽然效果良好，但仍存在一定问题，从膜本身来看，膜材料及膜组件有待改进，抗污染高通量膜的制备及延长膜使用寿命是今后一个发展方向，而制备低能耗的膜组件有利于膜技术进一步的发展应用从膜运行来看，膜污染是非常严重的问题，需要进行频繁的化学清洗才能保证一定的通量，且膜更换频率提高，会造成整个处理工艺的运行费用和造价的提高，这将成为今后相当长时间内要解决的一个难题。
b）从国内外炼油废水深度处理之后的回用情况来看，即便是像美国这样的发达国家，再生水也只能占到循环冷却水补水的 20%~50%，还需补充大量的新鲜水，因此,开发简单适用 高效可靠的废水再生工艺或技术，使炼油污水能够全部回用循环水系统依然非常迫切。
c）再生水水质的稳定性对水的回用尤为重要再生水的水质变化会给水的回用带来很大的干扰，如何提高回用水水质的稳定性，亟待解决。
1.3 设计内容
为了选择出工艺上最可靠，投资上最经济，管理上最方便的废水处理系统，查看资料，了解学习国内外炼油厂生产废水处理的成熟经验和发展趋势，并进行了比较。
以前炼油厂一般采用隔油、气浮、曝气的“老三套”传统废水处理工艺，随着油品的深度加工及废水排放标准的提高。“老三套”工艺已远远不能满足废水稳定达标外排的需要，必须进行技术改造。对“老三套”工艺技改的要求是，既充分利用原有设施，尽量减少投资，又能满足废水排放标准，并能实现废水的部分回用。“老三套”的缺点是二次气浮池出水油含量过高，出水氨氮与进水比较没有明显降低。二沉池出水各项指标尚未达到国家污水综合排放二级标准。原“老三套”工艺流程不完善，存在许多技术缺陷使废水出水难以达标，主要是缺少必要的脱氮工艺。气浮效果差，处理流程短，生化效果难以持续等，因此对污水处理场进行技术改造。
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改造后除原工艺中的调节池、隔油池、一级涡凹气浮池、二级浅层气浮设备、汽提塔、曝气生物滤池、活性炭吸附塔、污泥浓缩池、污泥脱水机等工艺设备。为增加除油效果，新上先进的高效浅层气浮设备代替原二级气浮池。油污的去除效率可达9 0％以上，它除了具有一般加压溶气气浮的优点外。还具有外形紧凑、溶气效率高、处理效果稳定、操作方便、维护简单的特点。原有的二级气浮池处理能力较低而且池容量过大，其使用价值远远地低于预期效果。进入新增的曝气生物滤池(BAF)单元进行深度处理，确保COD、氨氮能够稳定达标。曝气生物滤池主要通过利用生物对有机物的降解，去除曝气工艺后尚未去除或难以降解的有机物，具有投资省、占地面积小、工艺流程短、能耗低、过滤速度快、抗冲击能力强等优点，运行管理方便，便于维护。故可作为本工程的深度处理工艺，能满足废水部分回用于装置冷却水的水质要求。设置的活性炭吸附塔是用来做深度处理的，活性炭吸附塔处理后废水可以直接拿来回用。在污泥处理方面。增设了污泥浓缩池、污泥脱水机，将污泥脱水后进行无害化处理[4]。
无论何种规模的处理厂，在确定污水处理工艺时，除了保证处理效果这一基本条件外，主要目的是降低基建投资，节省日常的运行费用，以求在保证达标排放的前提下，使经营成本最小。要做到这一点，首先根据实际情况，选择合适的处理工艺。选择工艺如下：
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初沉池处理后的中水通过生物滤池处理后回用。生物深度处理具有去除污染物的种类多、效率高、抗冲击能力强且运行费用低等优点,但对药剂的依赖性大,而且长期使用后微生物的耐药性增强,结垢和粘泥的问题仍将十分突出，活性炭处理是花费比较大。
2 主要设备功能与特点
2.1 调节池
原理：对于有些反应，如厌氧反应对水质、水量和冲击负荷较为敏感，所以对于工业废水适当尺寸的调节池，对水质、水量的调节是厌氧反应稳定运行的保证。调节池的作用是均质和均量，一般还可考虑兼有沉淀、混合、加药、中和和预酸化等功能。对水量和水质的调节，调节污水pH值、水温，有预曝气作用，还可用作事故排水。
2.2 隔油池
原理：选用平流式隔油池。废水从池的一端流入，从另一端流出。在隔油池中，由于流速降低，相对密度小于1.0而粒径较大的油珠上浮到水面，相对密度大于1.0的杂质沉于池底。在出水一侧的水面上设集油管。集油管一般用直径200mm~300mm的钢制成，沿其长度方向在管壁的一侧开有切口，集油管可以绕轴线转动。平时切口在水面上，当水面浮油达到一定厚度时，转动集油管，使切口浸入水面油层一下，油进入管内，再流到池外。排泥管直径一般为200mm。池底应有坡向污泥斗的0.01~0.02的坡度，污泥斗倾角为45。隔油池每个格间的宽度一般为6.0m、4.5m、3.0m、2.5m和2.0m。平流式隔油池可去除的最小油珠粒径一般为100~150um，此时油珠的最大上浮速度不高于0.9mm／s。
特点：隔油池的有点是构造简单，便于运行管理，除油效果稳定。缺点是池体大，占地面积多。
2.3 涡凹气浮池
2.3．1 结构
CAF涡凹气浮设备主要有气浮箱体、涡凹曝气机、链式刮泥系统、浮渣收集
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