作者：侯瑞琴 張 統(tǒng)

　　摘 要：結(jié)合中化格力港口碼頭項目的廢水處理工程設(shè)計，分析了該類廢水的水質(zhì)水量組成，針對該類廢水排放的不均勻性和水質(zhì)的不穩(wěn)定性，確定了處理工藝流程，提出了該類廢水工程設(shè)計中應(yīng)注意的問題。

　　關(guān)鍵詞：港口碼頭 含油廢水 化學(xué)品廢水 有機廢水 工程設(shè)計

　　隨著我國石油化工行業(yè)的迅速發(fā)展，化工品和石油類的轉(zhuǎn)運、存貯等需求也急劇增加，大量的石油和化工品是通過航運完成的，為此港口碼頭的建設(shè)速度也隨之加快。

　　在石油化工品的水運運輸各個環(huán)節(jié)中除壓艙水帶來的生物物種入侵問題外，還會引起泄漏污染、廢水廢氣等環(huán)境污染，這些污染日益引起人們的關(guān)注，有關(guān)行業(yè)正在采取積極的措施減少其污染危害。

　　本文結(jié)合中化格力高欄港石油碼頭及庫區(qū)廢水處理設(shè)施的設(shè)計，通過調(diào)研類比確定了該廢水處理設(shè)施的水質(zhì)水量指標，根據(jù)項目所 在地的地方環(huán)保排放標準要求，在方案論證基礎(chǔ)上設(shè)計了可行的處理工藝，提出了該類廢水處理中的注意事項。目前該項目已經(jīng)通過了調(diào)試和驗收，進入正常運行期。

　　1 工程概況

　　中化格力高欄港石油碼頭及庫區(qū)項目地處珠海市，該項目建設(shè)單位為了利用國內(nèi)、國際石油資源，適應(yīng)快速發(fā)展的珠江三角洲地區(qū)對能源的需求，在珠海高欄港建設(shè)石油公用碼頭。

　　碼頭工程規(guī)模為2個8萬噸、4個5萬噸泊位，設(shè)計年吞吐能力為1560萬噸，可靠泊1000～80000噸船舶，碼頭采用棧橋式結(jié)構(gòu)，棧橋長630m，引橋長75m。庫區(qū)設(shè)置多種規(guī)格的貯罐，規(guī)劃經(jīng)營40多種化工品和石油類，近期主要經(jīng)營的化工品和石油類見表1，遠期根據(jù)市場需要可做調(diào)整。

　　表1 中化格力港務(wù)有限公司碼頭經(jīng)營貨種一覽表

　　整個項目運行期的廢水主要產(chǎn)自以下方面：碼頭初期雨水、船只的壓艙水、庫區(qū)各類貯罐的清洗廢水、庫區(qū)事故泄漏狀況下地面清洗的廢水。根據(jù)國家“三同時”制度要求，在建設(shè)主體工程時，必須同時建設(shè)項目的污染治理設(shè)施，因此，廢水處理設(shè)施必須與主體工程同時設(shè)計、同時施工建設(shè)。

　　2 港口碼頭及庫區(qū)廢水產(chǎn)生環(huán)節(jié)分析

　　2.1 化學(xué)品廢水

　　根據(jù)該項目環(huán)境影響報告書的化學(xué)品廢水來源分析，項目運營過程中產(chǎn)生的含化學(xué)品廢水包括化學(xué)品儲罐的洗罐、罐排污、中化格力港務(wù)有限公司碼頭和庫區(qū)液體化學(xué)品操作平臺區(qū)的15min初期雨水以及中化格力港務(wù)有限公司碼頭接收的化學(xué)品船舶壓艙水。環(huán)評報告中關(guān)于化學(xué)品廢水的來源包括以下部分。

　　(1)洗罐廢水

　　根據(jù)本項目工藝等專業(yè)條件，洗罐污水最大沖洗水量為6m3/h，沖洗時間為16h，洗罐污水最大一次排水量(含化學(xué)品污水)為96m3。本項目經(jīng)營品種大多數(shù)為石油類，化學(xué)品品種少，洗罐的機會不多，且由于化學(xué)品污水的處理費用高，因此，項目會盡量減少化學(xué)品罐的清洗次數(shù)，根據(jù)本項目化學(xué)品罐的數(shù)量，按每年每罐清洗一次計算(實際達不到)，平均洗罐污水量按照最大量的80%計算，年洗罐污水發(fā)生量為2381m3。

　　(2)罐排廢水

　　因化學(xué)品的價格較貴，罐底殘留化學(xué)品需妥善收集，故不考慮罐排污水產(chǎn)生的含化學(xué)品污水。

　　(3)初期雨水

　　以當(dāng)?shù)匦r最大降雨量102.90mm進行計算中化格力港務(wù)有限公司碼頭和庫區(qū)操作平臺的15min初期雨水，若操作區(qū)的總面積以1000m2計算(實際面積遠小于1000m2)，則一次下雨產(chǎn)生的最大含化學(xué)品污水量為26m3。年降雨天數(shù)按照150天計算，平均初期雨水量按照最大量的80%計算，則年含化學(xué)品初期雨水發(fā)生量為3120m3。

　　(4)船舶壓艙水

　　根據(jù)本項目經(jīng)營公司碼頭項目船型組合情況，船舶壓艙水最大日接收量按照碼頭同時停靠5艘2000噸級的化學(xué)品船計算，廢水量為船舶載重量10%，船舶壓艙水最大日接收量為1000m3。

　　(5)含化學(xué)品廢水發(fā)生量匯總

　　根據(jù)上面估算，本項目產(chǎn)生的洗罐污水、初期雨水的最大發(fā)生量分別為96、26m3/次，年發(fā)生量分別約為2381噸、3120噸，分別折為7.6t/d、9.9t/d;船舶壓艙水最大日接收量為1000m3，年接收化學(xué)品壓艙水約為3萬噸，約折為95.2t/d。

　　(6)含化學(xué)品廢水污染成分分析

　　洗罐污水、庫區(qū)初期雨水的污染成分為庫區(qū)經(jīng)營貨種，包括甲醇、甲苯、二甲苯、混苯，而碼頭初期雨水、化學(xué)品船只壓艙水的污染成分則為碼頭的經(jīng)營貨種，碼頭經(jīng)營貨種詳見表1。庫區(qū)貨種及表1所列的碼頭經(jīng)營貨種大多為可生物降解的有機物，因此所產(chǎn)生的化學(xué)品污水屬于有機工業(yè)廢水，主要污染物指標為COD。

　　匯總后平均日產(chǎn)廢水113m3/d，COD濃度為4150mg/L。

　　2.2 含油廢水

　　該項目含油廢水主要包括：船舶壓艙水、船舶機艙油水、油貯罐洗罐廢水、初期雨水等部分。根據(jù)環(huán)評報告含油廢水日產(chǎn)量為873m3/d，石油類含量為2480mg/L，COD含量為4880mg/L。

　　3 水質(zhì)水量

　　3.1 水質(zhì)水量類比

　　為了將中化格力倉儲項目的廢水處理站設(shè)計的更加貼近實際情況，設(shè)計人員在組織專家評審原方案的基礎(chǔ)上，采納專家的建議對類似庫區(qū)的廢水處理站進行了調(diào)研，具體調(diào)研了大連港務(wù)局化工品液體儲罐碼頭公司和上海東方儲罐庫區(qū)的廢水處理情況。

　　大連港務(wù)局液體儲罐碼頭主要倉儲40種化工品，庫容量6.64萬立方米，廢水站連續(xù)運行7年，年產(chǎn)廢水8000～10000立方米(平均日產(chǎn)廢水30立方米);

　　上海東方儲罐庫區(qū)油容量18萬立方米、化工品容量4.5萬立方米，目前日產(chǎn)化工廢水和含油廢水50～100立方米，原有的兩種廢水處理設(shè)施未運行，正在進行新的廢水處理站設(shè)計，新設(shè)計的規(guī)模為化工品廢水50 m3/d，生活污水30 m3/d，含油廢水和初期雨水20 m3/d，共計100 m3/d。

　　上述兩個庫區(qū)均無壓艙水，詳細情況見表2。

　　表2 類似庫區(qū)廢水處理概況

　　根據(jù)調(diào)研情況，由于壓艙水多為海水，海水含鹽量高無法用生化單元處理，用常規(guī)工藝不能滿足達標要求，上海的所有庫區(qū)壓艙水均由環(huán)保局下屬的公司采用德國進口的設(shè)備處理，每噸壓艙水處理費用2000元。針對中化格力項目所處的港區(qū)情況，若壓艙水為海水，由港區(qū)統(tǒng)一處理，若壓艙水為淡水，可以進入該設(shè)計的廢水站處理。

　　3.2 設(shè)計水質(zhì)水量

　　根據(jù)環(huán)評報告書中的化學(xué)品廢水來源分析，所產(chǎn)生的化學(xué)品廢水屬于有機工業(yè)廢水，為了利于化學(xué)品廢水的處理連續(xù)性，將生活區(qū)的生活污水、食堂污水經(jīng)過化糞池和隔油池后收集提升至化學(xué)品廢水處理的好氧單元統(tǒng)一處理。參考調(diào)研情況，在考慮壓艙水的前提下，設(shè)計的綜合廢水的主要污染物指標見表3，處理后水質(zhì)執(zhí)行廣東省地方標準《水污染物排放限值》DB44/26-2001中的二級排放標準。

　　表3 設(shè)計廢水進出水水質(zhì)

　　根據(jù)對類似庫區(qū)廢水排放情況的調(diào)研和兩次專家評審意見，設(shè)計中確定化學(xué)品廢水和含油廢水處理規(guī)模均為5m3/h，每天平均處理港口碼頭庫區(qū)廢水240 m3。

　　4 廢水處理的工藝設(shè)計

　　設(shè)計的廢水處理工藝流程見圖1。

　　各種化學(xué)品罐的洗罐水和船只的壓艙水，進入化學(xué)平廢水緩沖罐進行水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)，按照計算設(shè)計化學(xué)品緩沖罐容積為1000m3。廢水在緩沖罐可以進行水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)、均衡，廢水用泵提升至后續(xù)的除油設(shè)施和混凝反應(yīng)沉淀池，在混凝反應(yīng)池中進行酸堿度的調(diào)節(jié)、并加入混凝劑和助凝劑，攪拌反應(yīng)沉淀30分鐘，混凝沉淀池的上清液自流進入后續(xù)的氣浮單元A處理，氣浮出水自流進入中間水箱，與含油廢水混合后進行后續(xù)處理。

　　含油廢水首先進入含油廢水緩沖罐，緩沖罐容積為2000m3，進行水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)，該罐最高液位處設(shè)置集油管。罐中含油水用泵提升入后續(xù)的聚結(jié)斜板除油器進行物理除油。緩沖罐的集油管、聚結(jié)斜板除油器的出油均進入廢油池，進行廢油的資源化。聚結(jié)斜板除油器的出水自流進入氣浮B單元處理，其出水自流進入中間水箱，中間水箱有效容積40 m3，化工品廢水和含油廢水在此混合后用中間水泵提升至厭氧—好氧反應(yīng)罐進行生化處理，生化單元出水經(jīng)過石英砂和活性炭兩級過濾，達標排放。

　　據(jù)調(diào)查目前的大多數(shù)庫區(qū)廢水處理不達標，由于庫區(qū)廢水排放的不規(guī)律性，導(dǎo)致進水水質(zhì)的不穩(wěn)定性，該設(shè)計在廢水進入?yún)捬酢醚鯁卧凹斑^濾出水后預(yù)留化學(xué)氧化接口，若目前工藝不能達標，則由用戶自行增加化學(xué)氧化設(shè)備單元，進一步氧化廢水，使其達標排放。

　　圖1廢水處理工藝流程

　　流程說明：

　　1. 化學(xué)品廢水緩沖罐 一個，容積1000m3。罐內(nèi)設(shè)置液位計、集油管、溢流管、放空管，廢水用化學(xué)品廢水提升泵提升至后續(xù)的油水分離器A。

　　2. 斜板除油器A 化學(xué)品廢水首先經(jīng)過油水分離單元，將廢水中不容性物質(zhì)分離出去。

　　3. 混凝沉淀器 化學(xué)品廢水在此進行酸堿調(diào)節(jié)，加入混凝劑和絮凝劑，攪拌反應(yīng)沉淀后，自流進入氣浮裝置A。

　　4. 氣浮裝置A 一臺， 處理規(guī)模為5m3/h，目的主要是通過加藥將化學(xué)品及油類化學(xué)品在氣浮裝置內(nèi)去除，氣浮出水自流進入中間水箱A。

　　5. 含油廢水緩沖罐 一個，單個容積2000m3。罐內(nèi)設(shè)置液位計、溢流管、集油管、放空管，通過泵將廢水提升至后續(xù)處理單元。

　　6. 氣浮裝置B 一臺， 處理規(guī)模為5m3/h，目的主要是通過加藥將化學(xué)品及油類化學(xué)品在氣浮裝置內(nèi)去除。

　　7. 中間水箱A 有效容積40 m3，化工品廢水和含油廢水在此混合，混合后廢水的COD約為1500～3000mg/L。

　　8. 厭氧、好氧反應(yīng)罐2套，單套處理能力為5m3/h， 單個罐體尺寸：外罐直徑12.0m, 內(nèi)罐直徑1.6 m，高度5.5m，有效水深5.0m。

　　厭氧-好氧罐，內(nèi)分多個區(qū)域，水解酸化(6h)--級接觸氧化24h—兼氧階段6h—二級接觸氧化12h—沉淀2h區(qū)域。內(nèi)罐直徑1.6 m，為豎流式沉淀器;廢水首先進入水解酸化反應(yīng)罐，底部設(shè)置布水管，中間為穩(wěn)定的污泥層，頂部設(shè)置出水堰，水解酸化出水直接進入接觸氧化區(qū)，接觸氧化區(qū)出水自流進入后續(xù)的兼氧區(qū)，兼氧區(qū)出水自流進入二級接觸氧化區(qū)，經(jīng)過曝氣氧化后出水進入中心沉淀區(qū)，沉淀出水自流進入后續(xù)的中間水箱B。

　　1. 過濾器 作為一種后續(xù)處理手段確保達標, 兩級過濾，第一級采用雙層石英砂過濾器，第二級為活性炭過濾。

　　2. 加藥系統(tǒng) 在混凝沉淀池進口測試酸堿度，通過加入廢堿(氫氧化鈉)或廢酸(硫酸)進行調(diào)節(jié)，在混凝沉淀池前段投加聚合氯化鐵(或硫酸亞鐵)和聚丙烯酰胺，進行攪拌沉淀，不沉部分通過氣浮去除;含油廢水在氣浮前加入藥劑;若經(jīng)過整個系統(tǒng)處理后出水難以達標，循環(huán)處理中考慮投加營養(yǎng)鹽到中間水箱A中，提高廢水的可生化性。預(yù)留的雙氧水氧化單元該設(shè)計中不設(shè)計，只預(yù)留位置。

　　3. 廢油池和廢泥池合建 建于室外地下，廢油池容積42 m3，廢泥池容積42m3。設(shè)廢泥螺桿泵兩臺，廢油螺桿泵兩臺。

　　各處理單元的處理效率分析見表4。

　　表4 廢水處理各單元效率分析

　　5 結(jié)論及建議

　　目前，該工程設(shè)備安裝已經(jīng)完成，通過了項目的工程驗收，將很快投入使用。

　　根據(jù)對國內(nèi)同類港口碼頭和庫區(qū)的調(diào)研和該工程的設(shè)計體會，提出以下建議：

　　1. 在該類工程設(shè)計中將緩沖罐的容積適當(dāng)放大，目的是為了使各類廢水在此均勻混合，盡可能減少廢水的沖擊;

　　2. 重視預(yù)處理單元，由于含油廢水和含化學(xué)品廢水的水質(zhì)與當(dāng)時的操作罐有關(guān)，水質(zhì)不確定，因此應(yīng)重視預(yù)處理單元，盡可能通過物理處理去除大部分的有機物和油質(zhì)，減輕后續(xù)的生物處理單元負荷;具體參見 污水處理技術(shù)資料或污水技術(shù)資料更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　3. 預(yù)留化學(xué)氧化單元加藥接口，由于水質(zhì)存在較大的不確定性，設(shè)計化學(xué)加藥單元，目的是一旦來水水質(zhì)濃度較大，增加化學(xué)氧化單元，確保出水水質(zhì)達標。

　　參考文獻

　　1、《中化格力港口環(huán)境影響評價》，交通部水運局環(huán)境中心。

　　2、趙慶良 李偉光，特種廢水處理技術(shù)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2004年。