焦化厂生产废水工程设计——毕业设计.docx

装订线安徽工业大学工商学院 毕业设计（论文）说明书安徽工业大学工商学院毕业设计（论文）说明书专 业 给水排水工程 班 级 09级1班 姓 名 孙光兵 学 号 091843023 指导教师 孟冠华 二一三年六月九日安徽工业大学工商学院毕业设计(论文)任务书课题名称焦化厂生产废水处理工程设计系 别建筑工程系专业班级水0941班姓 名孙光兵学 号091843023毕业设计（论文）的主要内容及要求:内容：1.根据设计资料和设计要求，采用baf污水处理工艺方案； 2.主要构筑物设计计算； 3.辅助构筑物的设计计算，包括：大小尺寸、面积、体积等； 4.各构筑物之间管道系统布置、水力计算； 5.各种设备的选型、布置及计算； 6.绘制构筑物施工图； 7.工程概算与技术经济指标（效益评价）； 8.编制设计计算说明书。 要求：1.检索和收集文献资料（10篇以上，英文至少2篇），撰写文献综述； 2.绘制图纸，折合成10张a2； 3.翻译5000个汉字以上的相关外文文献资料；完成论文。摘要本毕业设计以焦化厂生产废水处理工程设计为题，焦化厂产生的废水，含有大量的氨氮、油类、氰离子、苯和苯的副产物、烃类以及较高浓度的悬浮污染物，同时水中的生物需氧量（bod）和化学需氧量（cod）较高。题设的水质条件中氨氮浓度200mg/l，油类的浓度为250mg/l，悬浮物浓度为220mg/l，codcr的浓度为2000mg/l，bod5的浓度为600mg/l。在本焦化厂废水处理工程设计中，根据焦化废水的特性，选择生物膜法结合物理化学方法，选择的构筑物流程为隔油池、气浮池、吹脱塔、曝气生物滤池、消毒池等。隔油池运用颗粒比重与水不同的原理，去除含有的油类；气浮池通过溶气水释放气泡，与水中的细小颗粒附着，实现分离；吹脱塔利用氨氮在气液两相中存在的不同形式，改变氨氮平衡的方向，实现氨氮的去除（游离氨向氨离子方向移动）；最终通过曝气生物滤池的生物降解作用以及过滤的效果，最终实现达到污水综合排放标准（gb 8978-1996）一级标准的水处理出水标准。关键词：焦化废水，气浮法，吹脱塔，曝气生物滤池，工程设计abstract the graduation design coking plant wastewater treatment engineering design problems, coking plant wastewater generated, contains large amounts of ammonia, oils, cyanide, benzene and benzene-products, hydrocarbons, and higher concentrations of airborne contaminants, while water quality high biological oxygen demand and chemical oxygen demand. questions set water quality conditions in ammonia concentration 200mg / l, the concentration of oil 250mg / l, suspended solids concentration of 220mg / l, codcr concentration of 2000mg / l, bod5 concentration of 600mg / l in the coking plant wastewater treatment project design, according to the characteristics of coking wastewater, select biofilm combined physical and chemical methods, selection process for the grease trap structures, flotation tank, stripping tower, baf, disinfection tanks, etc. grease trap particles using different principles proportion with water to remove oils containing; dissolved air flotation tank through the release of water bubbles and tiny water particles attached, to achieve separation; stripping tully with ammonia in the presence of gas-liquid two phase different forms, changing the direction of nitrogen balance, to achieve ammonia removal (free ammonia to ammonium ion direction); ultimately through baf biodegradation and filtration effect, and ultimately achieve integrated wastewater discharge standard (gb 8978-1996) a standard water treatment effluent standards.key words: coking wastewater, flotation, stripping tower, baf, engineering design目录摘要3abstract41 文献综述81.1 生物处理方式81.1.1 a-a-o法介绍81.1.2 曝气生物滤池法91.1.3上流式厌氧式污泥床（uasb）91.2 物理方式101.3化学方式101.3.1 fonten法101.3.2 臭氧法结合二氧化氯法111.4焦化废水的预处理111.5焦化废水的深度处理111.6焦化废水的循环回用122 方案选择及依据132.1 方案一132.2 方案二143废水处理构筑物的设计计算153.1 格栅计算153.1.1 格栅计算说明153.1.2 格栅设计计算153.2 隔油池设计计算163.2.1 隔油池设计说明163.2.2平流隔油池设计计算173.3 气浮池设计计算193.3.1 气浮池设计说明193.3.2 气浮池设计计算193.4 酸碱调节构筑物223.4.1 溶液池223.4.2 溶解池233.4.3 管道混合器233.5 吹脱塔设计计算243.5.1 吹脱塔设计说明243.5.2 吹脱塔设计计算243.6 曝气生物滤池263.6.1 曝气生物滤池设计说明263.6.2 曝气生物滤池设计计算263.7 消毒池313.7.1 消毒池设计说明313.7.2 消毒池设计计算313.8 污水厂流量计量323.8.1 流量计量说明323.8.2 巴式计量槽设计324 污泥处理344.1 污泥处理构筑物说明344.2 污泥处理构筑物的设计计算344.2.1污泥浓缩池设计计算344.2.2 污泥脱水355 高程计算375.1 高程计算及说明376 工程经济技术概算396.1 工程经济技术概算说明396.2 经济技术概算396.2.1 土建部分计算396.2.2 设备部分计算406.2.3 工程直接费合计406.2.4 工程其他费用406.2.5 工程总造价416.3 运营费用416.3.1 动力费416.3.2 工资福利费416.3.3 设备运行维修费416.3.4 运营管理费416.3.5 年运营成本42文献翻译43结束语71主要参考文献721 文献综述焦化废水作为一种难处理的工业废水，对其处理方式的研究一直没有停止。焦化废水是钢铁行业中炼焦环节产生的废水，组成复杂，难降解有机物含量多，如：苯酚、甲酚、吲哚、喹啉等，而且悬浮物浓度高，氨氮含量高，部分污染物具有一定的毒性，直接排放会严重影响周边的生态环境。焦化废水的来源包括：除尘废水、焦油氨水的分离产生的剩余氨水、焦油精制的分离水、煤气的终冷废水、蒸苯过程中的粗笨分离水、精苯分离水以及煤气管道的水封水等。焦化废水的处理方式很多，不同的企业、地区以及不同的条件下，选择的处理方式也不一样。焦化废水作为工业废水的一种，其处理方式与其他污废水的处理方式相似，包括物理方式、化学方式、生物处理方式、物理化学方式等。1.1 生物处理方式生物化学方式，具有成本低，技术成熟，处理效果好等特点，被广泛的应用于工业污废水和城市污水的处理。生物化学方式，主要是利用各种微生物的新陈代谢作用，通过生物降解的方式，实现污染物的无害化降解处理。生物化学方式，根据微生物的种类和微生物的载体，出现多种不同的方法，如活性污泥法（氧化沟、uasb上流式厌氧污泥床、egsb、sbr间歇式活性污泥法、a-a-o、a-o等），生物膜法（生物滤池、生物转盘、baf、高负荷生物滤池等），生物接触氧化法等。焦化废水含有的有毒的有机污染物如氰化物，属于较难降解的一种，可以通过好氧活性污泥法去除氰化物。氰化物在好氧污泥的去除过程中，由于自身对微生物具有一定的毒性，好氧活性污泥法的处理浓度受到限制。另外，薛文平、周旋等人1在实验中发现好氧活性污泥法，是微生物在有氧条件通过自身的生理活动，完成对氰化物的去除。好氧活性污泥法去除氰化物，受到多种条件限制，如ph、温度、营养物质、生长环境、投加的活性污泥量等。 1.1.1 a-a-o法介绍a-a-o法，通过微生物的三种不同的呼吸方式，厌氧阶段、缺氧阶段、好氧阶段，厌氧阶段的水解酸化会提高污废水的可生化指数，将部分难降解有机物转化为可降解的有机物或无机物（氨化作用），缺氧阶段会进行反硝化反应，将污废水中的硝态氮转化为氮气释放，好氧阶段则会完成多种作用（硝化作用、降解bod、降解cod等）。a-a-o法，具有同时进行脱氮除磷的效果。a-a-o法目前是处理焦化废水运用较多且有效的一种处理方式。李亚新、周鑫等人2在a-a-o研究中发现，厌氧阶段主要是会对有机物进行厌氧酸化和水解，在这一阶段中会喹啉和吲哚等产生一定成都的去除；在缺氧阶段主要是进行着反硝化反应，通过反硝化的作用，实现脱氮和除碳的作用，并且有些难降解的有机物在缺氧条件下，会得到一定程度的处理，为后好氧处理做了准备；好氧处理阶段，主要会将前面厌氧和缺氧两个阶段未能降解的污染物去除，同时也会对部分不易降解的污染物做好氧处理，以便于回流后，更利于厌氧和缺氧条件下的去除。1.1.2 曝气生物滤池法baf法（曝气生物滤池），作为一种较新的污水生物处理技术，同时具有生物降解、固液分离的作用。baf法，具有氧的转移效率高，动力消耗低，处理效果好，维护方便的特点。在有机物去除、硝化去氨、反硝化脱氮、除磷等过程中有很好的效果。曝气生物滤池，作为一种膜反应器，在构筑物结构内填装生物填料，经过一段时间的微生物驯化，在填料表面会覆盖一层由多种微生物聚集生长的生物膜，并且在构筑物的底部通入空气，随着高度的增加，污水内的溶解氧会减少，微生物的主要类型也会发生不同，从好氧型微生物向厌氧缺氧型微生物转变。曝气生物滤池，作为一种生物处理方式，其运行情况和处理效果，主取决于微生物的生长状况。朱正齐、姜佩华等3曝气生物滤池的影响因素，溶解氧、ph、温度、碱度、水里负荷等。另外，曝气生物滤池作为一种微生物生长在填料表面，通过生命活动降解污染物的处理方式，其载体即填料也对处理效果产生一定影响。填料的选择应当遵循：在污水中不会产生物理化学反应、微生物在其表面易于附着、取材方便价格便宜等原则。a-a-o法和曝气生物滤池法都具有着各自的优势，郑俊、董玲、张诗华等4通过比较a-a-o法和baf两种方法,对cod在11001500之间的焦化废水实现超过90%以上的去除率，氨氮浓度在130200超过90%去除率，总氮在180220超过90%的去除率，最终出水达到污水综合排放标准（gb8978-1996）的一级排放标准。1.1.3 上流式厌氧式污泥床（uasb）uasb(上流式厌氧污泥床)，依靠厌氧微生物的生理活动完成对污染物的去除。uasb反应器主要有三个部分组成，反应区、污泥沉降区、三相分离器，污废水在反应区内被微生物完成污染物的降解，在三相分离器内，厌氧反应释放的气体由气体收集能够装置导出，被回收利用。uasb反应器在处理中污染负荷不够高，对难降解的有机物去除效果不好，污染物的去除率不能进一步提高。egsb（膨胀颗粒污泥床）作为uasb的一种技术升级形式，结合了uasb的技术特点，高效的截留活性污泥，同时引入了污废水的回流，提高了污废水的上升流速，使得活性污泥床充分膨胀，处理效果比uasb要好。焦化废水的污染物浓度高、种类复杂、可生化性差，通过两级egsb反应器处理焦化废水，可以对焦化废水实现比较良好的污染物去除效果。安飞、耿熘宇等人5在实验发现，一级egsb反应器对焦化废水中有机物可以实现65%85%的去除，二级反应器可以实现有机物40%50%的去除，通过两级egsb反应器可以实现对焦化废水中有机物70%80%的去除。在该实验中，两级反应器对cod的总去除率达到61.9%以上，对挥发酚、氰化物和硫氰化物的去除率分别达到99.2%、92.7%和99.7%。并且，污泥床内的活性污泥颗粒的细化明显。1.2 物理方式通过化学药剂的多种组合作用，同样可以实现污染污染物的去除。例如活性炭的吸附，利用活性炭自身具有多孔性、毛细管多等特点，可以将水中的污染物吸附聚集到自身内部，实现污废水的污染物去除。利用添加絮凝剂的方式，则是通过絮凝剂的物理化学作用，包括吸附架桥等，将水中悬浮的污染物聚集成大的整体，聚集体中立增大，在重力作用下沉降去除。絮凝剂在污染物的去除中使用较多，絮凝剂根据类别可分为有机絮凝剂、无机絮凝剂。无机絮凝剂的使用较多，例如pac（聚氯化铝）、三氯化铁、硫酸铝、聚合硫酸铁等。有机絮凝剂如聚丙烯酰胺（pam）、聚氧化乙烯（pao）等。有机絮凝剂具有适应性强、絮凝体形成较快，但矾花容易破碎、吸附架桥能力弱等特点；有机絮 凝剂的絮凝体形成较慢、适应性较弱、絮凝体稳定性好、成本高的部分特点。絮凝法具有投资少、操作方便、处理效果好、成本低廉等特点。有机絮凝剂和无机絮凝剂具有个自的优点，尝试结合有机絮凝剂和无机絮凝剂共同使用，即利用混合絮凝剂对污废水进行污染物去除。通过以阳离子淀粉和聚合氯化铝铁（pafc）为原料，合成的有机-无机混合絮凝剂在焦化废水中的处理效果，研究考察了混合絮凝剂的特点。实验表明，混合的絮凝剂（阳离子淀粉与聚合氯化铝铁）在焦化废水的处理过程中，并不是简单的混合，而是形成新的化学键，从而提高了混合絮凝剂的处理效果。柴多里、吴亚利等6在实验中发现，在混合絮凝剂浓度一定、ph合适、适宜温度以及足够的沉降时间时，混合絮凝剂对污染物可以得到很好的去除效果。1.3 化学方式利用化学物质的强氧化性或者强还原性，将污废水中的污染物氧化还原成稳定的无害的状态，实现污废水的处理。1.3.1 fonten法fonten法是一种利用过氧化氢和铁盐组合形成的一种强氧化剂。过氧化氢和铁盐在水中会产生氢氧根离子，对难降解的有机物会有很好的氧化还原效果，同时具有反应快、无二次污染、反应条件温和的特点。采用fonten试剂氧化联合聚硅硫酸铝混凝沉降的方法，处理经过预处理的焦化废水。刘红、周志辉等人7,在实验中发现，fonten试剂在最佳的反应条件下（温度80、二价铁0.6g/l、过氧化氢7.2g/l、反应1.5h后ph为7.6左右、投加10ml/l的聚硅硫酸铝），能够对cod达到96.7%的去除率（进水cod为1173mg/l、出水38.2mg/l），同时具有调节有机废水ph为2.53.0的作用。1.3.2 臭氧法结合二氧化氯法臭氧（o3）以及二氧化氯（clo2）同样具有很强的氧化性，在污废水的处理中也有着一定的应用和研究。臭氧o3具有很强的还原性，水中持续时间短，能够杀死水中的微生物。二氧化氯（clo2）为一种有毒气体，溶于水后，具有很强的氧化性，持续时间短，同样会造成水中微生物的死亡。刘红、周志辉等人8通过实验发现，o3、clo2、fonten试剂对cod的去除效果中clo2最差，反应速率中臭氧速度最快，操作过程中fonten试剂最复杂，臭氧无二次污染，clo2、fonten都会产生二次污染。1.4 焦化废水的预处理由于焦化废水所具有的污染物浓度高、污染物复杂、难降解有机物量大等特点，在对焦化废水利用主体处理工艺进行处理之前，需要对焦化废水进行预处理。预处理的内容包括去除焦化废水中的油（隔油池）、降低焦化废水中悬浮物的浓度（气浮池）、调节焦化废水的温度和ph（调节池）等。焦化废水中的氨氮浓度较高，需要对氨氮进行预处理。利用化学气浮法对高氨氮废水进行预处理，可以对氨氮实现95%以上的去除率。实验中，利用磷酸铵镁结合气浮法处理焦化厂的剩余氨水，效果明显，污泥量较少，且磷酸铵镁来源于化工副产品实现了废物利用。石顺存、万圣明等人9在实验中发现，在最佳条件下，ph=9.0，常温，n（mg）:n（p）:n（n）=3.5:1.0:1.0，可以对氨氮实现95%以上去除率、cod去除率达到70%、p小于1mg/l的去除效果。1.5 焦化废水的深度处理废水的深度处理方法有多种，利用膜分离技术深度处理焦化废水，可以实现较好的处理效果。膜分离法，是利用膜的选择透过性，对废水中的成分进行选择性的分离和提纯。杨业玲、谷志强等人10研究发现膜分离技术有多种形式，超滤、纳滤、反渗透和微滤等。反渗透和纳滤主要是去除水中硬度和盐分，超滤和纳滤主要适用于去除废水中的悬浮物、微生物和胶体等。cmbr外置式膜生物反应器，是一种专门针对高浓度氨氮废水进行处理的技术。可以直接将生化池内的出水送进超滤膜管内，超滤膜能够直接对水中的污泥、胶体、悬浮物和大分子有机物等进行过滤。蒋善勇、郑长科等人11在实践中，cmbr技术采用最新的管式膜技术，对处理能力进行强化，发挥生化反应器的特点，使得生化池的处理效率提高30%50%。出水达到gb8978-1996的一级出水标准，实现了工业废水的循环利用，提高了经济效益。1.6 焦化废水的循环回用工业废水在经过深度处理后，可以回用在工业生产中，焦化废水可以回用做循环冷却水。但焦化废水在深度处理后，仍然具有一定化学腐蚀性，通过实验了解和确定焦化废水深度处理后的特性，可以为焦化废水的回用作出合适的判定依据。利用fonten法对焦化废水深度处理后，采用旋转挂片失重法测定深度处理后的焦化废水的腐蚀特性。杨桦、张劲松等12经过试验发现，焦化废水在经过深度处理后，可生化性较差，不会引起微生物的腐蚀，焦化废水中的有机物起到了缓蚀剂的作用，可以回用做循环冷却水，提高了水的重复利用率，能够实现一定的经济效益。参考文献：1薛文平，周璇，孙德栋，郝军，李琳慧等.好氧活性污泥法处理含氰废水的实验研究.2012.33(11).65672李亚新，周鑫，赵义等.a2o工艺各段对焦化废水中难降解有机物的去除作用.中国给水排水.2007.23(14).473朱正齐，姜佩华，陈季华等.曝气生物滤池baf的研究进展.净水技术.2005(1).57624郑俊，董玲，张诗华等.a2o与baf组合工艺处理焦化废水的实验研究.中国给水排水.2011.27(17).82845安飞，耿熘宇，董春娟，李文英，张琦等.2级egsb反应器处理焦化废水的实验研究.2011.37(4).68716柴多里，吴亚利，杨保俊，洪虹等.复合絮凝剂的合成及对焦化废水的处理.合肥工业大学学报（自然科学版）.2011.35(7).107210757刘红，周志辉，吴克明等.fenton试剂催化氧化混凝法处理焦化废水的实验研究.环境科学与技术.2004(2)8刘金泉，王凯，王发珍，胡晓辉，李京旭等.几种高级氧化技术在焦化废水深度处理中的应用比选.水处理技术.2009.35(1).1121159石顺存，万圣明，李志友，陈丹松，张辉等.化学法预处理高浓度氨氮废水的研究.工业水处理.2006.26(9).414510杨业玲，谷志强，王建泰，王凯，李天增，侯广智等.焦化废水深度处理回用技术进展.给水排水.2010(增刊).22923211蒋善勇，郑长科，张凯，刘炯天等.cmbr技术处理焦化废水的实践.节能与环保.2011(5).11611712杨桦，张劲松，邢礼娜，金若菲，张聚成等.焦化废水回用作循环冷却水的腐蚀特性.环境科学研究.2010.23(7).9759782 方案选择及依据 出水的水质标准如下：执行的是污水综合排放标准（gb8978-1996）中的新建设项目一级出水标准。表 2-1 进出水浓度水质指标nh3-ncodcrbod5油类ss进水浓度（mg/l）2002000600250220出水标准（mg/l）1510020570最低去除率92.5%9596.7%98%68.2% 为了实现污染物的去除，降低废水所含污染物的总量，尤其是要对容易导致水质“富营养化”现象的氨氮进行去除，减少污染物的外排量，另外就是去除焦化废水的浮油，最终出水要实现生物需氧量、化学需氧量和悬浮物浓度（ss）的达标去除。2.1 方案一以活性污泥法作为核心处理经过一级处理的废水，利用微生物的缺氧厌氧好氧三种不同状态，对废水进行二级处理，实现废水的生物需氧量和化学需氧量的达标去除。为了去除废水中含有的氨氮和油类，利用隔油池、气浮池以及化学沉淀法去除水中含有的氨氮。该方法中产生多种性质的污泥，包括含油污泥、化学沉淀物质、生物污泥，处理系统产生的污泥难以处置。同时，化学法去除氨氮增加了成本，造成废水性质的变化，对接下来的生物处理产生影响，可能造成微生物活性的降低，甚至死亡，给日常运营管理增加不便。a-a-o法会产生大量的生物污泥，增加污泥处置的成本，并且占地面积较大，也会造成成本的增加。该方法受到微生物生长状态的影响，微生物的生长状态又受到温度、酸碱等条件的影响。格栅气浮池隔油池 污泥浓缩池 浮渣排泥 排泥化学除氨氮池 a-a-o二沉池消毒池 出水图 2-12.2 方案二废水经过一级水质处理后，水中的污染物含量及种类都发生一定的变化，为了实现污染物的达标排放，以及实际运行的简单化和建设投资成本的降低，选择产生污泥量较少的生物膜法。生物膜法的产生污泥量少，可承受的污染物负荷大，抗击水利变化强，在生产运行中不会释放有异味的气体，运行过程中的操作性较方便，占地面积少，节约成本。吹脱塔气浮池隔油池格栅了 浮渣排泥污泥浓缩池污泥脱水车间曝气生物滤池（baf） 排泥 反冲洗出水 运出消毒池 出水图 2-2本次的设计，主要污染物为氨氮、油类、生物需氧量、化学需氧量以及ss(悬浮物浓度)。隔油池选择平流式隔油池，平流隔油池的技术成熟，去除效果好，对油类的去除率在70&以上。气浮法具有技术成熟的特点，利用加压溶气水释放的方式将水中的杂质从水中分离出来，实现污染物的去除。吹脱塔是利用较大流速下的污废水和空气，在气液两相接触下，水中的氨氮游离逸出，吹脱塔投资成本小，运行简单，并且吹脱塔的去除效果很好，在温度30摄氏度、ph至11时，去除率达到95%以上。 曝气生物滤池的进水对氨氮浓度有一定要求，为了在生物处理前实现氨氮的去除，结合本次是工业污废水设计，选择吹脱塔对焦化废水进行氨氮的去除，并实现cnp=10051的大致进水比例。吹脱塔对溶于水中的氨氮有很高的去除率，通过提高ph值和水温能够达到98%的的污染物去除率。活性污泥法虽然对于氨氮的去除效果好，但是其运行过程中受到环境温度、天气以及活性污泥自身新陈代谢的影响，而且占地面积大，后期污泥仍需处理，在氨氮的去除率方面不能达到吹脱塔的去除率。 为了实现污染物浮油的去除，目前有平流隔油池和斜板隔油池两种方法，考虑到斜板隔油池的应用目前正在发展，隔油池的技术较为成熟，选择平流隔油池对污染物中的浮油进行去除。考虑到隔油池的水平流速较低，污废水中具有一定量的悬浮污染物，保留平流隔油池中的污泥斗，污泥斗容积尺寸按照规范中取最小尺寸。 综合以上，考虑选择方案二。3 废水处理构筑物的设计计算3.1 格栅计算3.1.1 格栅计算说明格栅的设计计算包括尺寸计算、水力计算、栅渣量计算以及清渣机械的选择图3.1-1 格栅剖面图图3.1-2 格栅平面图3.1.2 格栅设计计算设计的进水流量3000m/d=125m/h=0.035m/s,由于本设计为工业废水设计，水量能够均衡出水，变化系数取1 设栅前水深h=0.4m,过栅流速取0.5m/s，选择中格栅。栅条间隙e=10mm，格栅的安装角度为60度。 栅条的间隙数： n=qsin60eh=0.035sin600.010.40.5=16.317个 栅槽宽度：栅条宽度s=0.02m b=sn-1+en=0.0217-1+0.0217=0.66m 进水渠道渐宽部分长度： 进水渠宽b1=0.5m，渐宽部分展开角1=20，此时渠道内的进水流速为0.4m/s l1=b-b12tan1=0.66-0.52tan20=0.21m 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度： l2=l12=0.212=0.1m 过栅水头损失：栅条为矩形截面，k取3， h1=2.42(0.020.01)430.5229.8sin60=0.067m 栅后槽的总高度h：超高h2取0.3m，栅前总高度： h1=h+h2=0.4+0.3=0.7m h=h+h1+h2=0.4+0.067+0.3=0.767m 栅槽总长度：l=l1+l2+1.0+0.5+h1tan1=0.21+0.1+1.0+0.5+0.7tan60=2.2m清渣方式采用机械清渣，选择xwb型背耙式格栅除污机3.2 隔油池设计计算3.2.1 隔油池设计说明表3.2-1 隔油池的进出水参数和去除率 水质指标nh3-ncodcrbod5油类ss污染物浓度（mg/l）2002000600250220污染物出水浓度200200060037.5198 去除率（去除量）85%(212.5)10%(22)隔油池设计参数： 隔油段的水平流速取3mm/s，mm/s 单个池宽应小于等于6m，隔油短长宽比不应小于4 隔油段的有效水深小于等于2m，池体超高小于等于0.4m隔油段排泥管直径应大于200mm，底端可接压力水管冲洗排泥管。污泥斗深度一般为0.5m，底宽宜大于0.4m，侧面倾角4560，且池底向污泥斗的坡度为0.010.02隔油段池底宜设刮油刮泥机，刮板移动速度小于2m/min3.2.2 平流隔油池设计计算图3.2-2 平流沉淀池平流隔油池设计计算：w=qt=125m 1.8h=225m t=1.8h，停留时间取1.5h2.0h过水断面ac：ac=q3.6v=1253.63=11.57m v=3mms, v取2 mms5 mms隔油池间隔数n：n=acbh=11.57m4.5m1.8m=1.43，取2 hb=1.84.5=0.4 ，hb在0.30.4之间 ，h2.0隔油池长度l=3.6vt=3.631.8=19.44m lb=19.444.5=4.324.0 长宽比大于等于4.0池高：h=h+h=1.8+0.4=2.2m超高 h0.4m穿孔花墙：孔口流速0.2m/s，配水孔孔口流速20mm/s50mm/s孔口总面积a=q0.1=0.0350.1=0.35m2孔口数量n=a0.20.1=0.350.02=17.5=18 孔口尺寸：0.10.2进水配水墙配水孔应设置水面下0.5m，池底以上0.8m出水配水墙配水孔应设置水面下0.8m，池底以上0.5集油管： 集油管选择dn200mm，4根集油槽： 集油槽选择边长400mm,正方形进水管、出水管 选择dn450mm，查表，管道流速v=0.21m/s进水槽尺寸：宽1.1m出水槽尺寸：宽0.8m污泥斗尺寸： 污泥斗深度0.5m，排泥管直径300mm，污泥斗宽0.5m污泥斗内的污泥采用污泥泵将污泥排出采用链板式刮油刮泥机 长宽深：1944045001800，pjt型 行车速度：1m/min隔油池产生的污泥量： w1=q220-198=22kg/d3.3 气浮池设计计算3.3.1 气浮池设计说明表3.3-1 气浮池进出水参数 水质指标nh3-ncodcrbod5油类ss污染物进水浓度（mg/l）200200060037.5198污染物出水浓度2001200420579.2去除率（去除量）40%(800)30%(180)86%(32.5)60%（118.8）3.3.2 气浮池设计计算图3.3-2 气浮池平面图 曝气生物滤池的反冲洗水，通过储水池送至加药溶气气浮池，进水平均流量进入气浮池。曝气池反冲洗水和未处理水混合后的总流量为：q=3000+373.8=3378.3m3/d=140.58m3/h=39.33l/s混合后的总浓度，即悬浮物浓度：s1=914.94.33+19835339.33=277mg/l=0.277kg/m3气浮池所需空气量： qg=qrac=140.580.28401.2=1889.4l/h q 气浮池设计流量，m/h qg气浮池所需空气量，l/h r气浮池回流比，28% ac释气量，40l/m 水温矫正系数，1.11.3，取1.2加压溶气水量：qp=qg736pkt=1889.47360.90.450.243=26.08m3/h 容器效率，选用阶梯环做填料剂，取0.9 p容器压力，0.45mpa，0.44atm kt溶解度系数，0.243,20 接触室计算： 接触室停留时间tc=5min，时间大于1minvc=q+qptc=140.58+26.08560=13.89m3气浮池有效水深取2.3m，一般在1.82.2m，超高0.5mac=vch=13.892.8=4.9m25m接触室尺寸： 长宽=2m2.5m分离室计算： 分离室污水停留时间ts=15min，一般在1020minvs=q+qpts=140.58+26.081560=41.67m3as=vsh=41.672.8=14.88m2仅设一座气浮池，面积15 分离室有效尺寸： 长宽=7m2.5m气浮池总容积：a=ac+ash=(5+15)2.8=56m3气浮时间校核：t=vq+qp=56140.58+26.08=0.34h=20min水位控制室容器罐直径：qd=4qpi=426.08100=0.58m，取0.6m qd溶气罐直径，m i单位罐截面积水力负荷，填料罐100200m3/(m2h)，取100m3/(m2h)溶气罐高度z：z=2z1+z2+z3+z4=20.1+0.2+1.0+1.0=2.4mz溶气罐高度，m z1罐顶、底封头高度,m z2布水区高度，一般在0.2m0.3m z3贮水区高度，一般取1.0m z4填料层高度，阶梯环时，取1.0m1.3m溶气罐复核:zqd=2.40.6=4，界于24之间 空压机额定空气量：qg=qg601000=1.31889.4601000=0.04m3/min安全系数，一般在1.21.5 气浮池设计采用dn100mm铸铁穿孔管，管道流速0.53m/s，设计10根集水管 集水管集水流量：q=q+qp10=140.58+26.0810=16.666m3/h=0.0046m3/s 集水孔孔口流速：0=2gh=0.9629.80.3=2.33m/s 0孔眼流速，m/s 孔眼流速系数 h孔眼水头损失，m集水管孔口总面积：f=q0=0.00462.330.63=0.00313m2 单个孔口面积：f=d024=0.0224=0.000314m2 每根集水管的孔眼数：n=ff=0.003130.000314=9.910个 集水管长度2.5m，孔口直径20mm，孔口间隔为209mm， 穿孔集水管一般布置在分离室离池底2040cm，管内的流速在0.50.7m/s，孔眼以向下与垂线成45角交错排列，孔距2030cm，孔眼直径1020mm。接触反应区溶气释放器及溶气罐的选择：tr型压力溶气罐适用于空气和水在有压状态下形成溶气水，tv型溶气释放器适用于压力水的减压释放。表3.3-3 tr型压力溶气罐 表3.3-4 tv型溶气释放器 根据设计手册查阅，选择tr-5型溶气罐，直径dn500mm，选择tv-型溶气释放器，溶气进气管直径25mm，释放器直径20mm，流量2.8m/h，溶气释放器安装10个。3.4 酸碱调节构筑物3.4.1 溶液池选择市售的纯度在50%的氧化钙（cao）,溶解水中配成浓度为0.25mmol/l的溶液，进水ph为中性。为了调节ph至11，0.001=cohqohq=0.25qoh125，所以qoh=0.5m3/h 溶液池体积：w1=qoht=0.524=12m3每日配制一次，为留有余量，溶液池实际体积：w=w1（1+0.2）=14.4m3 溶液池的进水为0.125m/h，利用自来水配制，新水流量为0.375m/h。 出水管管径为：dn25mm。 溶液池尺寸：332=18m3.4.2 溶解池 溶解池将固体氧化钙，在溶解池中溶解，送入溶液池中配制成0.25mmol/l的溶液。 溶解池体积一般为溶液池的0.20.3，w2=0.25w=0.2514.4=3.6m3 溶解池中，每千克质量的氧化钙用8.9l水溶解，配制成浓度为1mmol/l的高浓度溶液，在溶液池池中降低浓度配成0.25mmol/l的溶液。 溶解池流入溶液池的流量为0.125m/h，使用管径为dn15mm管道输送。 溶解池尺寸：221=4m3.4.3 管道混合器图3.4-1 管道混合器 管道混合器，是利用在一段管道内部人为的增加或者改变内部结够，改变了原水中的流体力学条件或是水流状态，使得以液体形式混入管道中的药剂能够充分的与原水混合均匀，以便于药剂发挥最好的效果。管道混合器，利用法兰盘作为管道的连接形式，包括法兰盘的外径、内径以及实际接入管道的管径，多为钢制结构。进入吹脱塔的流量为25m/h，dn50mm的管道。在进入吹脱塔前利用管道混合器，将碱液混入管道，充分混合，调节水的ph为11。 查表，选择公称直径dn50mm，管外径dn60mm的管道混合器。3.5 吹脱塔设计计算3.5.1 吹脱塔设计说明 吹脱塔设计，利用塔内的水力学和空气流体力学之间形成的气液两相的接触，水中的氨离子和游离态的氨从平衡状态，向不平衡方向移动，在ph值升高的情况下，平衡打破，氨向氨根离子方向移动，水中的游离氨从水中逸出，ph值越高，温度越高时，吹脱效果越好。可以参见化工工艺设计手册中的有关于塔式结构设计说明。表3.5-1 吹脱塔的进出水参数 水质指标nh3-ncodcrbod5油类ss污染物进水浓度（mg/l）2001200420588污染物出水浓度40576300553去除率（去除量）90%（160）52%(624)29%(120)40%(35)3.5.2 吹脱塔设计计算进入吹脱塔的ph值为11，温度为30，最大去除率能达到98%,设计去处理率80%吹脱塔设计5座，单座的流量为q=q5=1255=25m3/h每座吹脱塔的进气量为qs=qrs=253500=87500m3/h=24.3m3/s吹脱时间为50min，空塔流速取3.5m/s，吹脱塔截面积：a=7500036003.5=5.95m2吹脱塔直径：d=4a=2.75m填料层高度：h=vt=3.55060=2.9m填料层层数：填料厚度为50mmn=300050=60层吹脱塔顶层高度：1m吹脱塔底层高度：2m吹脱塔实际高度为：6m吹脱塔的布气管流量：qs=24.3m3/s表3.5-2 国内鲍尔环特性参数 填料选择塑料国内鲍尔环，外径为50mm，高厚为50mm1.5m