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川西气田井场生活污水处理装置可行性研究报告

1 总论
 1.1 项目背景
  1.1.1 项目名称
   川西气田井场生活污水处理装置
  1.1.2 项目的提出及重要性
   目前川西气田有采输气站172个,大多位于平原环境敏感区域,采输气站产生的污水均未经处理直接排放,不符合国家环境保护要求。
   为井场配备生活污水处理装置有利于提升企业的环保形象,将处理后的生活污水作为杂用水重复使用,有利于分公司实现节能减排的目标。
 1.2 报告编制的依据和原则
  1.2.1 编制依据
  (1)《西南油气分公司川西川东北地区环境保护规划》中关于生活污水处理的建议,2008年7月;
  (2)《中华人民共和国环境保护法》。
  1.2.2 编制原则
   (1)结合井队人数和用水量,确定处理规模;
  (2)工艺流程先进且自动化程度高,处理水质达到国家《生活杂用水标准》,可以实现回用;
   (3)污水处理装置在运行上有较大的灵活性和调节余量,以适应水质水量的变化;
   (4)装备小型化、耐腐蚀,便于运输。
 1.3 编制范围
    本项目编制的范围包括井场生活污水水质水量的确定、处理工艺的选择、工艺方案设计、投资估算及效益分析等。
 1.4 项目概况
  1.4.1 项目建设的地理位置
川西气田地处川西平原,行政区主要包括新都区、龙泉驿区、罗江县、什邡市、绵竹市、旌阳区等6个行政区,总面积约860平方公里。

  1.4.2 项目建设的目标和规模
一般采输气站人数在6人左右,每人每天平均用水0.3吨计算,则一个井队的总用水量约为1.8吨/天,生活污水按用水量的80%计算,每个井队每天产生生活污水为1.44吨。考虑污水可能集中排放,同时为了留有一定的设计余量,本项目井场生活污水处理装置设计处理能力为1.8吨/天,设计数量172套。川西气田采输气站生活处理全部得到有效处理和回用。
  1.4.3 项目建设投入总资金
本项目计划总投资1180万元,配备生活污水处理装置172套。
 1.5 研究结论
本项目可以实现井场生活污水深度净化处理,避免生活污水的排放污染当地饮用水源。项目的实施是西南油气分公司实现清洁生产的一个具体措施,综合评价本工项目是可行的。

2 工艺技术方案设计
2.1 设计规模
   一般采输气站人数在6人左右,每人每天平均用水0.3吨计算,则一个井队的总用水量约为1.8吨/天,生活污水按用水量的80%计算,每个井队每天产生生活污水为1.44吨。考虑污水可能集中排放,同时为了留有一定的设计余量,本项目井场生活污水处理装置设计处理能力为1.8吨/天,设计数量172套。川西气田采输气站生活处理全部得到有效处理和回用。
2.2 设计进水水质
   根据中石化西南油气分公司环境监测站的《环境监测报告》(污水)川西气田井场生活污水平均水质如下表4-1.
                表4-1 井场生活污水水质
    pH           6~9
    CODcr           300mg/l
    BOD5    150mg/l
    NH3-N    25mg/l
    SS    200mg/l
    动植物油    25mg/L
  从表4-1看出,污水pH值6-9,悬浮物200mg/l,CODcr 300mg/l,动植物油25mg/l,氨氮25mg/l,BOD150 mg/l。以上这些监测数据统计结果可以作为川西气田生活污水处理工艺设计的依据。

2.3 设计出水水质
  本工程设计出水水质要求满足《生活杂用水标准》(CJ25.1-89),具体水质指标如下表4-2.
                    表4-2 设计出水水质
  水质指标
分类 CODCr(mg/L) SS(mg/L) pH 色度 浊度
地下水 ≤50 ≤10 6.5-8.5 ≤30 ≤10
2.4 处理工艺方案
2.4.1 工艺方案的选择
   目前国内对于生活污水大多数采用“传统的好氧生物处理(活性污泥或接触氧化)法+化学氯剂杀菌”的处理方案。但运行实践证明,这些常规的处理方法存在有难以容忍的蔽端。归纳起来,表现在以下几个方面:     (1)常规的生活污水好氧生物处理,因受传统工艺本身技术水平的制约,活性污泥的微生物种类和数量偏少,系统内物理、化学、生物化学反应过程不完全,处理效率低。处理后排水难以真正达标排放,并直接影响后续消毒工艺的效果,使一些病原微生物或超量的消毒剂随排水扩散,极易造成二次污染。   (2)传统的好氧生物处理构筑物体量大,难以采取封闭措施,曝气供氧过程产生的气泡扩散形成了大量的气溶胶分子。这些气溶胶大分子表面不可避免的附着了一些病原微生物,向空气中扩散、传播,影响了井场内部和周围的环境质量。
  (3)常规的处理工艺自动化程度低,管理、维护难度和工作量大。往往受操作工知识水平和责任性的影响,导致处理设施长期不能正常运行。
常规的处理设施占地面积大,建设费用和运行成本相对较高。
  针对以上问题,国外开发了处于领先地位的“膜生物反应器(MBR)”工艺。“膜生物反应器(MBR)”是近期开发且在国外已被广泛采用的高效好氧生物处理工艺,由于实现了生物反应和超滤膜过滤的良性结合,反应器内生物密度高,活性好,生化反应充分、彻底,处理效果稳定、可靠。反应器水力负荷、容积负荷均大大高于常规的污水处理工艺。目前日本有1000余座MBR在运转。其水源取自生活污水(如淋浴排水、盥洗排水、洗衣排水、厨房排水、厕所排水等)和冷却水。故本项目推荐采用一体化膜生物反应器处理生活污水。    膜生物处理技术应用于废水再生利用方面,具有以下几个特点:
  (1)能高效地进行固液分离,将废水中的悬浮物质、胶体物质、生物单元流失的微生物菌群与已净化的水分开。分离工艺简单,占地面积小,出水水质好,一般不须经三级处理即可回用。
  (2)可使生物处理单元内生物量维持在高浓度,使容积负荷大大提高,同时膜分离的高效性,使处理单元水力停留时间大大的缩短,生物反应器的占地面积相应减少。(3)由于可防止各种微生物菌群的流失,有利于生长速度缓慢的细菌(硝化细菌等)的生长,从而使系统中各种代谢过程顺利进行。(4)使一些大分子难降解有机物的停留时间变长,有利于它们的分解。(5)膜处理技术与其它的过滤分离技术一样,在长期的运转过程中,膜作为一种过滤介质堵塞,膜的通过水量运转时间而逐渐下降有效的反冲洗和化学清洗可减缓膜通量的下降,维持MBR系统的有效使用寿命。(6)MBR技术应用在城市污水处理中,由于其工艺简单,操作方便,可以实现全自动运行管理。
  2.4.2工艺流程设计
由井场内化粪池来的污水首先进入格栅井,截留在格栅上的杂物机械自动清理。格栅井中的污水藉位差流入调节池。调节池的作用是均和水质、调节水量,避免高峰负荷对后续工艺造成冲击。MBR反应器通过PCL控制器,根据设计确定的工艺参数实现自动操作:调节池未端的污水经提升泵打入MBR反应器,同时曝气泵启动实施曝气和生化反应。当MBR反应器液位达到设定高位时,提升泵停止运转。自吸泵则周期性的启、停,反应器内的污水在自吸泵的作用下有序地通过超滤膜。当反应器的液位降至设定的低位时,自吸泵停止运转,提升泵再次启动。超滤膜出水藉余压经高强度紫外线杀菌器消毒后达标排放。反应器如此自动反复操作,使污水得到有效处理。膜单元的过滤操作与反冲洗操作可自动或手动控制。当膜单元需要化学清洗操作时,关闭进水阀和污水循环阀,打开药洗阀和药剂循环阀,启动药液循环泵,进行化学清洗操作。
在正常运行的条件下,MBR反应器基本上不产生剩余生物污泥。井场搬家时,有时会产生的少量剩余污泥,可采用临时措施排入临时泥池(桶),经自然沉淀浓缩后加石灰消毒后外运填埋。

3 投资估算
本项目计划共需配备污水处理装置172套,总投资1180万元,总投资估算明细如表3-1。
表3-1 投资估算表
序号 项目 费用(万元)
1 前期场地整理等 40.00
2 设备连接及污水排放管道 18.00
3 MBR一体化生活污水处理设备 1032
4 工程调试及现场费 20.00
5 设备安装 50.00
6 监测、培训费等 20.00
合计  1180
4 项目实施计划
该项目计划2008年8月开始,共计1年。
5 环境效益分析
   通过本项目的成功实施,可以减轻气田地表水体的污染,削减大量的污染污,保护当地脆弱的环境,有力于把川西气田建成一个环境友好型气田。
6 研究结论
  本项目可以实现井场生活污水深度净化处理,避免生活污水的排放污染当地饮用水源。项目的实施是西南油气分公司实现清洁生产的一个具体措施,综合评价本工项目是可行的。


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