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1、1涠洲终端处理厂涠洲终端处理厂污水生化处理改造项目初步设计报告书初步设计报告书XXXX 二 OO 九年六月2涠洲终端处理厂涠洲终端处理厂污水生化处理改造项目初步设计报告书初步设计报告书承担单位：XXX委托单位：中海石油（中国）有限公司湛江分公司项目负责： 报告编写： 工 艺： 土 建： 自 控：电 气：概 算： 其余参加人员： 二 OO 九年六月二十日3初步设计文件组成1涠洲终端处理厂污水生化处理改造项目初步设计报告书。2工程概算书3设计图纸（1）废水处理站平面图（2）污水处理流程图（3）ABR 和中间调节池工艺图（4）SBR 工艺图（5）滤池工艺图（6）浓缩池工艺图（7）污泥脱水车间布置图（
2、8）部分铁件大样图（8）ABR 和中间调节池建筑图（9）SBR 建筑图（10）滤池建筑图（11）浓缩池建筑图（12）供电系统图（13）自动控制系统布置图（14）工艺设计说明（15）土建设计说明（16）管道、管件统计表4第一章第一章 总总 论论1.1 项目背景1.1.1 项目名称项目名称涠洲终端处理厂污水生化处理改造项目 1.1.2 承办单位情况承办单位情况中海石油（中国）有限公司湛江分公司。涠洲终端处理厂于 1998 年 8 月正式建成投产，是南海西部石油公司第一个自营综合性油气处理项目，位于广西北海涠洲岛西南部，占地 30 万平方米，包括一个油气处理厂、碳黑厂、原油外输单点系泊装置、专用码头
3、等。涠洲终端处理厂主要接收来自海上涠 103 油田、涠114 油田和涠 121 油田的油气，设计年处理原油 200 万吨，日处理天然气 43万立方米。1.1.3 设计范围、依据设计范围、依据1.1.3.1 设计范围本污水处理站设计范围为含油污水处理工艺设计、处理站辅助建筑物及办公楼的建筑设计、水处理构筑物的结构设计、处理站工艺管道设计以及机械设备控制供电设计。1.1.3.2 设计依据1涠洲终端处理厂污水生化处理改造项目建议书；2涠洲终端处理厂污水生化处理改造项目的批复；3涠洲终端处理厂污水生化处理改造项目委托书；4 “涠洲终端厂污水处理平流式厌氧实验”的合同，2004 年 10 月；5 涠州终
4、端处理厂污水平流式厌氧处理实验报告 ，2005 年 3 月；1.1.3.3 设计原则、规范标准（列出相关规范、标准）1设计原则（1）贯彻国家关于环境保护的基本国策，执行国家规定的相关法规、规范及标准；（2）根据含油污水的特点，结合涠州终端处理厂污水平流式厌氧处理实5验报告选择行之有效的适应性强、操作灵活、效果稳定、管理简便、节约能耗的工艺处理流程。（3）构筑物采用集约化布置方式，减少管理点。（4）平面布置分区明确，高程布置根据场地条件合理选择高程，确保污水处理后安全排放，降低污水提升能耗，并减少土方量，降低建设费用。（5）污水处理系统采用自动控制设计，建立完善的监测系统和各级 PLC 控制，对
5、污水处理全过程进行监测和控制。（6）处理设备选择低能耗、高效率的设备。2，规范标准（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）（10）1.2 项目概况1.2.1 项目地理位置及基本情况项目地理位置及基本情况1.2.1.1 项目地理位置拟建的污水处理工程位于中海石油（中国）有限公司涠洲终端处理厂厂区东南角，现为原电解处理的出水停留池，占地面积约 1500 平方米。涠洲终端处理厂位于广西北海涠洲岛西南部，占地 30 万平方米。1.2.1.2 涠洲岛基本情况（补充）1行政区划及社会经济概况涠洲岛，隶属北海市，位于广西北海市南 56 公里的海面上，岛形近似于圆形，东西宽约 6 公里，南北长约
6、 6.5 公里，面积近 26.6 平方公里，是广西沿海最大的岛屿。附近海域水产丰富，景色秀丽。目前涠洲岛上居住着约 1.万居民，由客6家、黎族以及当地村民组成，其中以客家人居多。岛上火山地貌独特，火山口、火山灰、火山熔岩、火山弹和各种海蚀海积景观随处可见，有 “火山地质博物馆”之称。环岛周围还生长着繁茂的珊瑚礁，多达多个品种，近年来岛上开展的潜水旅游吸引大量户外运动爱好者和普通游客。2自然条件（1）地形地貌。涠洲岛为玄武岩台地，地表微微起伏，覆盖着一层厚厚的紫红色玄武岩风化物。岛之地势南高北低，南部东、西拱手一带最高，海拔均在 75米左右，向北逐渐倾斜，到北部之北港村一带海拔降至 20 米左右
7、，然后逐渐过渡到平坦宽阔的沙质海滩，地貌类型比较简单。（2）工程地质及地震烈度。（3）气象条件。（4）水文条件。1.2.2 建设规模与目标建设规模与目标污水处理站处理规模为1000m3/d，处理出水执行污水综合排放标准的第二类污染物最高允许排放浓度一级新扩改标准 （GB897896）(当地环保部门主要在线监控指标为pH、NH4N、COD)。其相关水质指标如下：CODcr： 100 mg/L；NH4-N： 15 mg/L；pH值： 6.09.01.2.3 项目建设的意义（补充）项目建设的意义（补充）第二章第二章 污水处理站设计污水处理站设计2.1 工艺方案的确定2.1.1 工艺方案的选择原则工艺
8、方案的选择原则污水处理站工艺方案的确定遵循以下原则：（1）技术成熟，处理效果稳定，保证出水水质达到规定的排放标准。（2）运行管理方便，运转灵活，并可根据进水水质的变化调整运行方式和工艺参数，最大限度地发挥处理装置和构筑物的处理能力。（3）选定工艺的技术及设备应因地制宜，便于养护、维护，较先进。（4）便于实现工艺的自动控制，提高管理水平，降低劳动强度和人工费用。72.1.2 污水处理工艺方案比较污水处理工艺方案比较根据涠州终端处理厂污水小试、中试报告，含油废水通过采用化学混凝法处理、好氧处理、厌氧+好氧组合工艺对比实验确定污水处理以生物处理技术为主体，采用厌氧+好氧组合工艺。2.1.2.1 生物
9、处理原理污水生物处理是利用污水中的细菌、真菌以及原生动物、后生动物等微生物的作用，分解污水中的污染物，从而实现污水净化。按照污水生物处理的条件，又可分为：厌氧生物处理和好氧生物处理两种。（1）好氧生物处理：在有氧的情况下，利用好氧微生物的作用处理有机废水。在生物处理过程中，污水中的溶解性有机物透过细菌的细胞壁和细胞膜而为细菌所吸收；固体的和胶体状的有机物先附着在细菌体外，由细菌所分泌的外酶将其分解为溶解性物质，再渗入细胞。细菌通过自身的生命活动氧化、还原、合成等过程，把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，放出细菌生长、活动所需要的能量，而把另一部分有机物转化为生物体所必需的营养物质，组成新
10、的细胞，于是细菌逐渐生长繁殖、产生更多的细菌。其它微生物摄取营养后，在它们体内也发生相同的生物化学反应。（2）厌氧生物处理：在无氧的条件下，利用厌氧微生物（主要是厌氧菌）的作用处理有机废水。厌氧微生物首先将污水中的高分子有机物降解为低分子的有机酸、醇及二氧化碳、氨、硫化氢等气体，并放出细菌生长、活动所需的能量。然后，厌氧微生物进一步将低分子的有机酸和醇进行降解，并在此过程中合成自身的细胞物质。厌氧菌对有机物进行厌氧分解时，主要经历两个阶段：酸性发酵阶段和碱性发酵阶段。分解初期，微生物活动中的分解产物是有机酸、醇、二氧化碳、氨、硫化氢与其它硫化物以及磷化氢等。在这一阶段，有机酸大量积累，pH值随
11、即下降，称为酸性发酵阶段，参与的细菌统称为产酸细菌。在分解后期，由于所产生的氨的中和作用，pH值逐渐上升。另一群统称为甲烷细菌的微生物开始分解有机酸和醇，产物主要是甲烷和二氧化碳。随着甲烷细菌的繁殖，有机酸迅速分解，pH值迅速上升。这一阶段称为碱性发酵阶段。2.1.2.2 方案概述厌氧+好氧组合工艺目前广泛的应用与中高浓度、难降级的有机废水。目前国内外厌氧反应器应用的主要类型有厌氧滤池（AF） 、升流式厌氧污泥床反应器8（UASB） 、厌氧折流板反应器（ABR） 、厌氧颗粒污泥膨胀床反应器（EGSB）等。好氧反应器主要有接触氧化池、SBR 反应器、氧化沟。曝气生物滤池等。鉴于本设计的水质水量特
12、征，设计初步确定两个处理方案，并通过实验运行，评价其处理效果。（1）方案一：UASBSBR组合工艺处理含油废水UASB反应器和SBR反应器串连运行。升流式厌氧污泥床反应器是荷兰的Lettinga教授研究开发的一种高效厌氧生物处理反应器，其上部设置气、固、液三相分离器，下部为污泥悬浮层区和污泥床区，废水用泵连续或脉冲由反应器底部均匀进入污泥床区，与厌氧颗粒污泥充分接触反应，有机物被厌氧微生物分解成沼气。液体、气体与固体形成混合液流上升至装配式三相分离器，使三者很好地分离，颗粒污泥回流到污泥床内，沼气通过导管流入沼气柜，处理过的水由出水槽排走。反应过程约80以上的有机物被转化为沼气，完成废水处理过
13、程。其基本结构见图2-1图21 UASB反应器结构示意图序批式活性污泥法（简称为 SBR 工艺）是近年来引起国内外广泛重视、研究和应用日趋增多的好氧生化工艺之一。其工作核心是 SBR 反应池，该池集水质均化、初次沉淀、生物降解、二次沉淀等功能于一体，整个工艺简洁，运行操作可通过自动控制装置完成，管理简单，投资省。SBR 工艺的序批式包含两层含义：一是运行操作在空间上按序列、间歇的方式进行，由于污水大都市连续或半连续排放，处理系统中至少需要 2 个或多个反应器交替运行，因此，从总体上污水是按顺序依次进入每个反应器，而各反应器9相互协调作为一个有机的整体完成污水净化功能，但对每一个反应器则是间歇进
14、水和排水；二是每个反应器的运行操作分阶段、按时间顺序进行，典型的 SBR 工艺的一个完整的运行周期由五个阶段组成，即进水阶段、反应阶段、沉淀阶段、排水阶段和闲置阶段，从第一次进水开始到第二次进水开始称为一个工作周期。进水阶段是反应池在短时间内接纳需要处理的污水，同时起到调节和均质的作用，此阶段可曝气或不曝气。反应阶段是停止进水后的生化反应过程，根据需要可在好氧和缺氧条件下进行，也可两种条件下交替进行，但一般以好氧为主。沉淀阶段停止曝气，进行泥水分离。经过一定时间的沉淀，进入排水阶段，利用排水装置将上清液排出反应池。排水结束到第二次进水的时间间隔为闲置阶段，这一阶段曝气或不曝气均可，此时通常不进
15、水，而是通过内源呼吸作用使微生物的代谢速度和吸附能力得到恢复，为下一个周期创造良好的初始条件。在每一个运行周期内，各阶段的运行参数都可以根据污水水质和出水指标进行调整，并且可根据实际情况省去其中的某一阶段，还可以把反应期与进水期合并，或在进水阶段同时曝气等，系统的运行方式十分灵活。SBR 典型的运行模式见图 22。图 22 SBR 反应器的典型运行模式（2）方案二：ABRSBR组合工艺处理含油废水厌氧挡板式反应器和 SBR 反应器串连运行。厌氧挡板式反应器是美国 Mccarty 于 1982 年开发的一种新型厌氧活性污泥法。厌氧挡板式反应器内部垂直于水流方向设多块挡板来保持反应器内较高的污泥浓
16、度以减少水力停留时间。挡板把反应器分为若干个上向流室和下向流室。上向流室比较宽，便于污泥聚集，下向流室比较窄，通往上向流的导板下部边缘处加 6010的导流板，便于将水送至上向流室的中心，使泥水充分混合保持较高的污泥浓度。当污水 COD 浓度高时，为避免出现挥发性有机酸浓度过高，减少缓冲剂的投加量和减少反应器前端形成的细菌胶质的生长，处理后的水进行回流，使进水 COD 稀释至大约 510g/L，当污水 COD 浓度较低时，不需进行回流。厌氧挡板式反应器结构如如图 3 所示。图23 厌氧挡板式反应器结构示意图2.1.2.3 方案比较根据涠州终端处理厂污水平流式厌氧处理实验报告，UASB+SBR联合处理含油废水实验结果见表21，ABR+SBR联合处理实验结果见表22。表21 UASB+SBR联合处理含油废水实验结果*项目水质指标进水指标出水指标(mg/L)备注COD(mg/L)4004603070SS(mg/L)6065025石油类(
