三苯聯合裝置生產污水預處理設計

某石油化工公司新建一套100 kt/a乙苯／苯乙烯和年產40kt/a可發性聚苯乙烯聯合裝置(簡稱eb/sm-eps聯合裝置)。該裝置以煉油廠的催化干氣和石油苯為原料，采用國內開發的乙烯制乙苯、乙苯負壓脫氫制苯乙烯技術，引進國外的可發性聚苯乙烯生產技術，生產苯乙烯單體和可發性聚苯乙烯。

該聯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，但由于該聯合裝置排放的污水codcr、bod5及ss濃度過高，不能直接排入污水處理場。因此，需建設一套污水預處理設施。

1　污水來源及水質水量

1.1　生產污水水質水量，詳見表1。

1.2　設計水量q＝50m3/h

1.3　設計進水水質

根據計算得出混合污水的平均水質為codcr＝3888 mg/l，bod5＝1118 mg/l，ss＝2794 mg/l，ph＝5～9

1.4　設計出水水質

根據污水處理場進水要求，確定預處理設施出水水質。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

從國內類似裝置的污水處理效果看，雖然該污水codcr、bod5及ｓｓ濃度高，但經沉淀分離和混凝氣浮處理的懸浮物去除率較高，同時其生物可降解性也較好，因此可采用物理化學與生物化學相結合的處理工藝。經計算得出混合污水進水含油量＜100mg/l，無需專門處理，其流程如圖1所示。

來自eps生產的污水從排放管自流至預沉罐，去除較大粒徑的懸浮固體，預沉后的污水自流至污水調節池。來自eb/sm及psa生產污水經格柵自流進入污水提升池，經污水泵提升至污水調節池。

污水調節池的混合污水經污水泵提升至中和反應槽進行中和處理，以調節污水的ph值。在中和反應槽中設置了攪拌器及ph計，以保證出水ph值在6～9范圍內。中和調節后的污水自流至氣浮設備，進行兩級氣浮處理，經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。

根據上海高橋化工廠及金陵石化塑料廠類似裝置的污水處理運行經驗，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曝氣，布氣采用多孔管。接觸氧化池中采用高效懸浮填料，該填料為聚乙烯材質，外形尺寸φ10mm×7mm，比表面面積333 m2/m3，容積負荷最大可達 50 kg[codcr]/(m3·d)，該填料無需固定而懸浮于水中。經生化處理后的污水自流進入沉降槽，沉降后的污水進入污水處理場。

污泥采取分類堆放和分類濃縮的方式。eps生產污水預沉后的泥渣儲存于eps原渣池中，人工定期清理運走。氣浮處理產生的泥渣儲存于污泥池中，然后用泵提升至真空轉鼓脫水機進行脫水處理。沉降槽產生的污泥先用泵提升至污泥濃縮罐中，濃縮后的上清液經罐頂部溢流槽重力流至污水調節池中，底部污泥自流至真空轉鼓脫水機進行脫水處理。

3　主要處理構筑物及設備

3.1　地下污水、污泥儲存池為鋼筋混凝土結構?？側莘e1264 m3。其中：eb/sm-psa污水提升池，結構尺寸：8.7 m×3.3m×3.5m。有效調節容積31m3，停留時間3.6 h。eb/sm調節池，結構尺寸：54.0m×6.6m×3.5m，有效調節容積830 m3，停留時間16.6h。物化段儲水池，結構尺寸：7.0m×2.0m×3.5m，有效容積38 m3。污泥池，結構尺寸：5.5m×2.0m×3.5m，有效容積27m3。eps原渣池，結構尺寸：φ2.250 ｍ×1.0 ｍ，有效容積4 m3。

3.2　接觸氧化池

鋼筋混凝土結構，結構尺寸：15.6m×6.6m×6m，有效容積515 m3，容積負荷8kg[codcr]/(m3·d)，停留時間10.3 h。接觸氧化池共分成兩段，每段分三格，每段可獨立運行，也可并聯運行，操作靈活方便。

3.3　eps污水預沉罐1臺

鋼制，內襯玻璃鋼，結構尺寸：φ2.4m×6m，停留時間1.0h。

3.4　中和反應罐1臺

鋼制，內襯玻璃鋼，結構尺寸：4.4m×3.2m×2m， 配攪拌器4臺，每臺功率0.75kw，停留時間0.6h。

3.5　gsf型組合氣浮2臺

鋼制內襯玻璃鋼，型號：gsf－50，結構尺寸：6.2 m×2.4m×2.6m，總臺功率0.75kw，可單臺獨立運行，也可并聯運行或可串聯運行，操作靈活方便。

3.6　上向流斜板沉降槽1臺

鋼制內襯玻璃鋼，結構尺寸：5.8m×2.0m×3.6m，停留時間2h，表面負荷2 m3／(m2·h)。

3.7　污泥濃縮罐1臺

鋼制內襯玻璃鋼，設備規格為：φ2.8 m×4.8m，濃縮時間12h。

3.8　真空轉鼓脫水機1臺

型號：gsgp5－1.75，過濾面積5 m2，總功率7.75kw。

3.9　離心式鼓風機3臺，2用1備

型號：d45－82，單臺供氣量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。