上海石化股份水質(zhì)凈化廠四期擴(kuò)建工程 上海市政工程設(shè)計(jì)研究院 一、 工程概況 1、項(xiàng)目背景
上海石化股份有限公司自1972年開始興建大型石油化工聯(lián)合企業(yè)以來，歷經(jīng)一、二、三期建設(shè)，已擁有從原油到化工、晴綸、塑料等主要產(chǎn)品的生產(chǎn)廠以及熱電、機(jī)修、自來水、水質(zhì)凈化廠等輔助廠和包括海、陸四個裝卸運(yùn)輸系統(tǒng)的大型石化企業(yè)。廠區(qū)人口10萬人，占地面積15.76km2。
上海石化股份有限公司水質(zhì)凈化廠一、二期工程設(shè)計(jì)規(guī)模為8.4萬m3/d，隨著股份公司三期工程30萬噸乙烯生產(chǎn)廠及裝置的上馬，水質(zhì)凈化廠進(jìn)行了三期擴(kuò)建，達(dá)到13.88萬m3/d。1997年，煉化部的幾個分廠及裝置的增加，工業(yè)廢水的水量也隨之增加，嚴(yán)重影響隨塘河的水環(huán)境質(zhì)量，1998年年底，水質(zhì)凈化廠四期擴(kuò)建工程建成投產(chǎn)(規(guī)劃10萬m3/d，已投產(chǎn)5萬m3/d)。由于接納廢水的水質(zhì)水量變化較大故在廠外設(shè)有調(diào)節(jié)池。
2、水質(zhì)凈化廠現(xiàn)狀
水質(zhì)凈化廠一期工程于1977年投產(chǎn)，設(shè)計(jì)規(guī)模5.5萬m3/d，采用鼓風(fēng)曝氣工藝；二期工程于1984年12月投產(chǎn)，設(shè)計(jì)規(guī)模增加至8.6萬m3/d，也采用鼓風(fēng)曝氣工藝；三期工程在一、二期的基礎(chǔ)上，根據(jù)處理要求的提高、水量增加至13.88萬m3/d，采用二段法處理工藝，即第一段利用一、二期的設(shè)施采用鼓風(fēng)曝氣，第二段增加三槽式氧化溝工藝。四期工程的擴(kuò)建對老設(shè)施已無改造余地，只能利用西側(cè)氧化塘等余地，和三期工程完全分開，自成系統(tǒng)。一、二、三、四期工程均由上海市政工程設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)。
3、建設(shè)規(guī)模及建設(shè)周期
水質(zhì)凈化廠四期擴(kuò)建工程的設(shè)計(jì)規(guī)模為10萬m3/d，建設(shè)周期2年，投產(chǎn)日期1998年12月。
4、工程投資
水質(zhì)凈化廠四期擴(kuò)建工程初步設(shè)計(jì)概算為人民幣9869.97萬元，決算費(fèi)用為人民幣8102.34萬元。 二、設(shè)計(jì)水質(zhì) 污水經(jīng)生物處理后入氧化塘經(jīng)隨塘河自流或由4＃泵站唧入杭州灣，設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)詳見下表3-24所示： 表3-24 污水廠設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)表 | 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì) | 設(shè)計(jì)出水標(biāo)準(zhǔn) | PH值 | 6～9 | | BOD5(mg/L) | ＜400 | 15 | CODcr(mg/L) | ＜700 | 70 | 氰化物(以CN-計(jì)) (mg/L) | 1 | 0.1 | 硫化物(以S-計(jì)) (mg/L) | 10 | 0.2 | 油 (mg/L) | 10 | 2 | 氨氮 (mg/L) | ＜35 | 15 |
三、工藝流程 
水質(zhì)凈化廠四期擴(kuò)建工程污水處理也是采用二段活性污泥法。污泥處理采用直接濃縮脫水，工藝流程圖3-22所示： 四、工藝設(shè)計(jì)主要特點(diǎn)及工藝設(shè)計(jì)參數(shù) 1、工藝設(shè)計(jì)主要特點(diǎn)
水質(zhì)凈化廠三期工程擴(kuò)建時由于有去除氨氮的要求，且又是在一、二期工程的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)建，從技術(shù)可靠性、經(jīng)濟(jì)合理性及實(shí)施可能性進(jìn)行多方案綜合比較和論證后，污水處理采用二段活性污泥處理系統(tǒng)，利用各段活性污泥微生物的各自特點(diǎn)，在第一段負(fù)荷較高用以去除含碳有機(jī)物，第二段負(fù)荷較低構(gòu)成硝化條件以去除氨氮。第一段曝氣系統(tǒng)利用一、二期的曝氣池及沉淀池；第二段曝氣系統(tǒng)采用三槽輪換氧化溝，兼有沉淀功能，不需另設(shè)最終沉淀池，又無污泥回流系統(tǒng)。污泥經(jīng)消化、重力濃縮脫水后，干化填埋處置。
水質(zhì)凈化廠四期擴(kuò)建工程是在三期的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，其進(jìn)出水水質(zhì)同三期。故污水處理工藝也采用二段活性污泥處理系統(tǒng)，只是根據(jù)三期的運(yùn)行效果，在一、二段曝氣池的設(shè)計(jì)參數(shù)略加調(diào)整，曝氣設(shè)備采用效率高的倒傘型葉輪。即第一段曝氣系統(tǒng)采用傳通的卡魯塞爾氧化溝和中間沉淀池；第二段曝氣系統(tǒng)采用2000型的卡魯塞爾氧化溝和最終沉淀池。污泥經(jīng)重力濃縮脫水后，經(jīng)干化后填埋處置。
2、工藝設(shè)計(jì)參數(shù)
四期擴(kuò)建工程工藝設(shè)計(jì)主要參數(shù)見表3-25所示： 表3-25 四期工程工藝設(shè)計(jì)主要參數(shù)表 | 構(gòu)筑物名稱 | 設(shè) 計(jì) 主 要 參 數(shù) | 1、機(jī)械粗格柵 | 近期采用1套，遠(yuǎn)期2套，每套寬1.5m，柵條凈距為25mm，流速0.57m/s | 2、進(jìn)水泵房 | 采用立式離心污水泵，近期3臺，2用1備；遠(yuǎn)期6臺，4用2備。每臺流量1302m3/h,揚(yáng)程13m，功率75kw | 2、細(xì)格柵井 | 近期采用1套，遠(yuǎn)期2套，每套寬2.0m，柵條凈距為10mm，流速0.57m/s | 3、旋流式沉砂池 | 近期1座，遠(yuǎn)期2座，有效直徑4.88m，有效水深0.67m，停留時間0.36min，旋流速度0.3m/s | 4、第一段曝氣池 | 采用卡魯塞爾氧化溝。近期1座，遠(yuǎn)期2座。每座有效容積3881m3，污泥負(fù)荷1.76kgBOD5/(kgMLSS.d)，混合液濃度3kg/m3，產(chǎn)泥率0.6kgSS/kgBOD5，BOD5去除率60％，泥齡~1d，停留時間1.86h，平均需氧量6000kg/d，最大需氧量365kg/h。配置直徑3m的倒傘型葉輪5套，每套功率45kw，每只供氧量76.5kgO2/h | 5、中間沉淀池 | 采用輻流式沉淀池，近期1座，遠(yuǎn)期2座，每座直徑40m，有效水深4m,近期總的有效容積8792m3，水力負(fù)荷1.04m3/m2.h，停留時間3.4h，污泥固體通量5.6kgSS/m2.h，剩余污泥量2000m3/d，回流率100％ | 6、第二段曝氣池 | 采用2000型卡魯塞爾氧化溝。近期1座，遠(yuǎn)期2座。每座好氧段有效容積21087m3，缺氧段有效容積6700m3，污泥負(fù)荷0.126kgBOD5/(kgMLSS.d)，混合液濃度3kg/m3，產(chǎn)泥率0.4kgSS/kgBOD5，泥齡20.0d，停留時間13.5h，平均需氧量15383kg/d，最大需氧量979kg/h。好氧區(qū)配置直徑3.75m的倒傘型葉輪5套，每套功率132kw(雙速，低速為85kw)，每只高速供氧量264kgO2/h，缺氧區(qū)配置水下攪拌機(jī)4套，每套攪拌機(jī)的功率為13.5kw | 7、污泥濃縮池 | 采用重力濃縮污泥濃縮池，近期2座，遠(yuǎn)期4座。每座直徑20m，近期總的有效容積2512m3，污泥負(fù)荷33kgSS/m2.d，停留時間23.8h。濃縮后污泥含固率3％，污泥量507m3/d | 8、污泥均質(zhì)池 | 近期1座，遠(yuǎn)期2座，每座直徑14m，近期總有效容積461.5m3，停留時間22h | 9、污泥脫水機(jī)房 | 新建污泥脫水機(jī)房1座，近期配置2套帶式壓濾機(jī)，遠(yuǎn)期配置4套。每套帶寬2m。近期脫水機(jī)總能力31.2m3/h，脫水時間16h，高分子助凝聚投量0.003kg/kg泥，聚合鋁投量0.28kg/kg泥，脫水后污泥含固率18％，污泥量84.5m3/d |
五、運(yùn)行管理 1、運(yùn)轉(zhuǎn)資料
四期擴(kuò)建工程于1998年底投入試運(yùn)行，由于未達(dá)到設(shè)計(jì)負(fù)荷，使得氨氮、BOD5等出水指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)值，從統(tǒng)計(jì)資料分析，1999年污水處理總量為16.60萬m3/d，1999年運(yùn)行資料匯總表3-26所示： 表3-26 水質(zhì)凈化廠四期1999年污水處理年表 年 份 | 項(xiàng)目 | 進(jìn) 水(mg/L) | 出 水(mg/L) | 平均處理 效率(%) | 最大值 | 最小值 | 平均值 | 最大值 | 最小值 | 平均值 | 1999 | PH | 10.00 | 7.29 | 8.53 | 8.13 | 7.17 | 7.60 | | | CODcr | 688.00 | 65.30 | 376.00 | 120.60 | 27.40 | 58.99 | 85.10 | | BOD5 | 474.00 | 64.00 | 163.73 | 21.10 | 1.00 | 6.00 | 95.40 | | 硫化物 | 24.50 | 0.05 | 0.70 | 0.26 | 0.01 | 0.03 | 95.47 | | 氰化物 | 9.92 | 0.01 | 0.34 | 1.45 | 0.00 | 0.11 | 67.12 | | 油 | 45.10 | 1.88 | 10.68 | 9.29 | 0.20 | 1.34 | 88.60 | | 氨 氮 | 49.80 | 8.00 | 18.67 | 18.00 | 0.10 | 2.5 | 89.10 | | 懸浮物 | 511.00 | 23.00 | 173.51 | 128.70 | 2.00 | 9.67 | 94.56 |
2、運(yùn)轉(zhuǎn)資料分析
由上表表明，出水水質(zhì)中CODcr、BOD5、SS及氨氮的平均值均小于設(shè)計(jì)值，但在四期工程投產(chǎn)前，氨氮指標(biāo)較不穩(wěn)定，超標(biāo)值較多；四期工程1999年上半年未達(dá)到正常運(yùn)行狀態(tài)，上表僅為9～12月的生產(chǎn)報表。
3、實(shí)際能耗與運(yùn)行費(fèi)用
根據(jù)水質(zhì)凈化廠提供的資料，實(shí)際能耗及運(yùn)行費(fèi)用見表3-27所示： 表3-27 水質(zhì)凈化廠實(shí)際能耗及運(yùn)行費(fèi)表 項(xiàng) 目 | 單 位 | 年 份 | | 1999 | 能 耗 | kw.h/m3 | 0.48 | | kw.h/kgCODcr | 0.98 | 運(yùn)行費(fèi) | 元/m3 | 0.48 | | 元/kgCODcr | 0.96 |
4、管理特色
上海石化股份有限公司水質(zhì)凈化廠自建成投產(chǎn)至今，在總公司的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下，進(jìn)行全面管理，嚴(yán)格控制，各分廠及裝置的排污口均設(shè)置采樣點(diǎn)，每天隨機(jī)采樣2～3次，遇到違規(guī)者，嚴(yán)厲處罰。從而保證水質(zhì)凈化廠污水處理系統(tǒng)正常有效地運(yùn)行，出水達(dá)標(biāo)排放。
水質(zhì)凈化廠內(nèi)設(shè)有車間、生產(chǎn)、化驗(yàn)、設(shè)備等管理機(jī)構(gòu)。每天除了混合水樣測定外，同時對控制指標(biāo)如CODcr采取2h測定一次；各機(jī)械設(shè)備隨時保養(yǎng)及時更換易損件；沉淀池出水槽每星期清洗一次，池面漂浮物隨時清理。從而保證水質(zhì)凈化廠正常可靠地運(yùn)行。 六、平面布置圖 水質(zhì)凈化廠四期平面布置圖詳見下圖3-23所示： 
圖3-23 水質(zhì)凈化廠四期平面布置圖
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