环境工程专业毕业设计

1、摘要51前言62设计总则77773工程规划资料888994工程设计概况101010105工艺流程和厂址选择11115.2厂址确定1112156构筑物设计计算1616181922256.6 A2/O生化反应池2635373945加氯间47487 污泥处理构筑物设计计算5353污泥浓缩池5457污泥脱水机房598设备选型61619 主要附属建筑设计6810 污水处理厂总体布置70污水处理厂平面布置707111 组织管理77生产组织77人员编制77安全生产和劳动保护7712 工程投资及成本估算78工程投资78成本估算78工程效益分析7913 结论81总结与体会82谢辞83参考文献84摘 要本设计是神

2、木焦化厂的焦化废水处理厂，根据其规模、进水水质、出水水质要求，综合考虑焦化厂的各项基本情况，以及运行管理的要求，确定采用A2/O工艺作为主要生物处理单元。通过选择适当的设计参数，并对主要构筑物和附属建筑物进行了设计，综合选用设备；同时，对该污水处理厂进行了平面和高程的总体布置；最后对该厂进行了人员编制及初步的投资估算。根据设计，无论是在技术和经济上都是可以行的。关键词：焦化废水；酚类； 脱氮除磷；难降解有机物AbstractThis design is about coking wastewater treatment plant of Shenmu coking plant. Accordi

3、ng to its scale, water quality, effluent quality requirements, and considering the basic situation of coking plant, the operation and management of requirements,select the A2 / O integrated process as the main biologic treatment, namely nitrogen phosphorus removal technology. Through choose the appr

4、opriate design parameters, design the main structures and accessory buildings and choose integrated equipment .at the same time. At the same time, design the plane and the elevation of the general layout for Sewage treatment plant. Finally, staff the plant and carry out the initial investment estima

5、tes. According to the design, both are possible in technical and economic lines.Key words: Coking wastewater ； Phenols； Nitrogen and phosphorusremoval； Refractory organics1前 言水资源是经济可持续发展的基本保证，污水的任意排放或处理不彻底的排放，都会给水资源环境带来严重的污染问题。我国水体污染主要来自两方面，一是工业发展超标排放工业废水，二是城市化中由于城市污水排放和集中处理设施严重缺乏，大量生活污水未经处理直接进入水体造成

6、环境污染。工业废水近年来经过治理虽有所减少，但城市生活污水有增无减，占水质污染的51%以上。焦化废水是典型的有毒难降解废水，我国焦化厂外排废水常因氨氮含量严重超标而污染环境。焦化废水是煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的高浓度有机废水。其组成复杂，含有大量的酚类、联苯、吡啶、吲哚和喹啉等有机污染物，还含有氰、无机氟离子和氨氮等有毒有害物质，污染物色度高，属较难生化降解的高浓度有机工业废水。因此焦化废水的处理，一直是国内外废水处理领域的一大难题。本设计是在对神木县焦化厂焦化废水分析后，进行的一整套污水处理厂的设计。其中，对进水水质、出水水质进行分析，污水处理厂一级、二级处理、三级深度处理

7、工艺流程的选择给予说明，对具体污水及污泥构筑物结构进行了详细计算。此次设计要求处理水量为500 m3/h的焦化废水，设计方案针对已运行稳定有效的A2/ O活性污泥法工艺处理焦化废水。A2/O工艺由于不同环境条件，不同功能的微生物群落的有机配合，加之厌氧、缺氧条件下，部分不可生物降解的有机物能被开环或断链，使得N、P、有机碳被同时去除，并提高对不可降解有机物的去除效果。它可以同时完成有机物的去除，硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能，脱氮的前提是NH3N应完全硝化，好氧池能完成这一功能，缺氧池则完成脱氮功能。厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。毕业设计对大学期间所学知识进行了综合运用和全面的总结,是

8、教学计划不可缺少的组成的部分,也是大学学习的目标.通过毕业设计掌握贯通大学期间各科课程之间的联系。为毕业以后从事污水处理方面的设计施工及管理打下一个良好的基础。由于缺乏实践经验，本设计书中有不当或纰漏之处，恳请各位老师及专家指出改正。并对在设计中给予我指导和帮助的各位老师表示衷心的感谢。2设计总则该污水处理厂是为了进一步辅助解决陕西神木县焦化厂污水处理问题。对工业污水厂的工艺选择、主要构筑物的尺寸做出详细的说明和计算，并选出主要的机械设备，确定构筑物的平面布置、高程布置。对厂区其他辅助建筑物只划定区域面积，提出建议性使用性能，不做具体设计，并对污水处理厂进行粗略进行人员定制和投资估算。中华人民

9、共和国水污染防治法(自2008年6月1日开始实施) 地表水环境质量评估(GB3838-2002) (自2002年6月1日开始实施)城镇污水处理厂污染物排放标准(GB8918-2002)室外排水设计规范(GB50101-2005)城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准(CJJ31-89)给水排水设计手册第五册 污水处理厂工艺设计手册污水处理厂污泥处理处置最佳可行技术导则给水排水标准规范实施手册室外排水工程规范环境保护设备选用手册水处理设备(1) 执行国家关于环境保护的政策，符合国家地方的有关法规、规范和标准；(2) 采用先进可靠的处理工艺，确保经过处理后的污水能达到排放标准；(3) 采用成熟

10、、高效、优质的设备，并设计较好的自控水平，以方便运行管理；(4) 全面规划、合理布局、整体协调，使污水处理工程与周围环境协调一致；(5) 妥善处理污水净化过程中产生的污泥固体物，以免造成二次污染；(6) 综合考虑环境、经济和社会效益，在保证出水达标的前提下，尽量减少工程投资和运行费用。3工程规划资料地理神木县位于陕西省北部，晋、陕、蒙三省（区）接壤地带，是国家级陕北能源化工基地的核心区域。全县总面积7635平方公里，是陕西省面积最大的县,共辖15镇4乡631个行政村，总人口37.8万。气候神木地理地貌独特。县境地处陕北黄土丘陵向内蒙古草原过渡地带，地势西北高、东南低。地貌以明长城为界，北部为风

11、沙草滩区，占全县总面积的51%；中南部为丘陵沟壑区，占全县总面积的49%。全县属半干旱大陆性季风气候，年平均日照2876小时、气温8.5、无霜期169天。水文平均降水量为440.8毫米。黄河流经县境98公里，窟野河、秃尾河由西北向东南注入黄河。县境西北部有46个内陆湖泊，其中神湖（红碱淖）总面积54平方公里，储水8亿立方米，是陕西省最大的内陆湖，也是中国最大的沙漠淡水湖。矿产资源神木县地域广阔，蕴藏着极为丰富的矿产资源，主要有煤炭、石英砂、天然气、石油、铁矿和石灰石等，其中以煤炭储量为最。 煤炭 主要分布在县境西部和北部，储煤面积达4500平方公里，占全县总面积的59，已探明储量500多亿吨，

12、且煤质优良，埋藏浅，易开采，为世界少有的优质动力环保煤和气化用煤，在国际能源市场上具有很强的竞争力。富煤区每平方公里地下储煤量高达1000多万吨。神木煤田勘探范围内可采和局部可采煤层共8层，单层最大厚度12.02米。煤层近似水平，断层稀少，顶底板稳定，瓦斯含量极小，埋藏浅，不少地区的覆盖仅4至5米，部分地区大面积裸露地面，易于露天开采。神木县煤田范围包括大柳塔、孙家岔、店塔、麻家塔、中鸡、尔林兔、锦界、大保当、神木、解家堡、高家堡等11个乡镇。神府东胜煤田成煤于一亿四千万年前的侏罗纪，煤田面积为31172平方公里，探明储量2300亿吨，占全国探明储量的30以上，相当于70个大同矿区、 160个

13、抚顺矿区，神府东胜煤田称得上是世界最大的煤田之一。 岩盐 神木岩盐是榆林盐田的边缘，是榆林盐田的一部分。榆林盐田是距今五亿三千万年，深埋地下两千五百米的奥陶纪岩盐田，探明储量8855亿吨，预测储量6万亿吨，占全国储量的26%。岩盐的潜在价值就达33.2 万亿元，是青海察尔汗盐湖的2.2倍。 石英砂 主要分布在麻家塔、神木镇一带，工业探明储量达436万吨，二氧化硅含量高达97以上，且水文地质条件简单，适宜开采，可制做玻璃、陶瓷及耐火材料等，是本县仅次于煤炭的重要矿产资源。 天然气 神木气田位于鄂尔多斯盆地中部，含气区主要分布在尔林兔、大保当及锦界一带，气田北接内蒙古乌审旗的苏里格气田(中国最大的

14、气田)，西接榆林含气区，储量可观。 石油 主要分布在尔林兔、大保当一带，与天然气含气区分布基本一致。 铁矿 全县有66个矿点，多为窝状埋藏，在孙家岔镇刘石畔村有一处为层状埋藏，厚达l米。主要有磷铁矿、褐铁矿和赤铁矿三种，平均含铁量为30，最高达60，为本县生铁冶炼业提供了可靠的资源条件。 石灰石 主要分布在栏杆堡、麻家塔等地，储量较大，可制造电石、碱、漂白粉、水泥、石灰、石材等。3.3 神木焦化厂排水概况神木焦化厂主要为焦化废水，原废水中含有少量生活废水，污水通过厂内污水管道收集，由于厂区面积不大，不需要在污水输送过程中采用提升泵，只在污水处理厂提升泵房采用提升泵。1、施工时的电力和给水可以保

15、证供应，各种建筑材料该市可供应。2、当地地震烈度小于6级。3、投资估算采用城市基础设施工程投资指标计算，材料价格、设备价格和安装费用采用陕西的费用定额规定。4工程设计概况本污水处理厂设计规模为12000m3/d，厂区附属设施及建筑暂未考虑预留远期扩容的发展需要。处理流程的核心为具有脱氮除磷功能的二级生物处理工艺，即A2/O工艺。该废水主要为焦化废水，含有少量厂区生活废水，主要含有有机污染物，并含有少量的酚，氨氮，石油类物质。废水经处理后，部分可用于厂内焦化过程中的冷却水，根据污水综合排放标准的要求，焦化企业最低允许排水量为1.2 m3/t(焦炭)。剩余排入秃尾河中。排放标准执行污水综合排放标准

16、（GB89781996）一级标准。设计水质如表4-1所示。表4-1 设计水质情况项 目BOD5CODcrSSNH3-N酚石油类进水（mg/L）5502500220150680180出水（mg/L）2010070155处理程度（%）9690平均日流量Q=12000 m3/d=500 m3/h=0.139 m3/s=139L/s 5工艺流程和厂址选择5.1 选址原则工业污水处理厂厂址选择前，必须明确任务，进行充分的研究调查。应根据工艺等实际情况综合考虑，选出适用的，系统优化的，工程造价低，施工及管理方便的厂址。应遵循下列各项原则：(1) 应考虑工厂地理位置，远期发展情况，以及城市的总体规划和工厂的

17、具体规划。因此要充分的考虑远期发展的可能性，一般要留有扩建的余地。(2) 应当与选定的污水生理工艺相适应，以便控制高程和动力等设计因素。(3) 无论采用什么处理工艺，都应尽量做到少占农田和不占良田。(4) 厂址必须位于集中给水水源下游，并应设在城镇、工厂厂区及生活区的下游和夏季主风向的下风向。为保证卫生要求，厂址应与城镇、工厂厂区、生活区及农村居民点保持约300m以上的距离，但也不宜太远，以免增加管道长度，提高造价。(5) 当处理后的污水或污泥用于农业、工业或市政设施时，厂址应考虑与用户靠近，或者便于运输。当处理水排放时，则应与受纳水体靠近。 (6) 要充分利用地形，应尽量利用有适当坡度的地方

18、，以满足污水处理构筑物高程布置的需要，减少土方工程量，若有可能，宜采用污水不经水泵提升而自流流入处理构筑物的方案，以节省动力动力费用，降低处理成本。(7) 厂址不宜设在雨季易受水淹的低洼处。靠近水体的处理厂，要考虑不受洪水威胁。尽量设在地质条件较好的地方，以方便施工，降低造价。5. 2 厂址确定污水处理厂位于神木县境内，秃尾河流经神木县焦化厂附近，由西北向东南注入黄河，综合风向，地质、水文和城市污水管网的布局等各种因素考虑，最终把该污水处理厂厂址确定在神木县焦化厂东南方向。经处理后的污水经过秃尾河下游，最终排入黄河。厂址所在地区地势比较平坦。夏季主导风向为东南风。该厂址周围500m的范围内，无

19、工厂和居民生活区，污水排放畅通，土建回填土方量小，可以节省工程投资。对于二级处理，吨水占地约1.20.85平方米，按吨水占地1.2平方米估算，初步估计污水处理厂规划占地约为30亩。5.3 工艺流程的选择污水处理厂是对收集到的污水及其污泥进行处理的工厂，包括污水处理系统和污泥处理系统两大部分，前者是污水厂的主体。污水处理厂的工艺流程是指在达到 所要求的处理程度的前提下，污水处理各单元的有机组合，以满足污水处理的要求。工艺选择的原则1焦化废水主要成分有挥发酚、矿物油、氰化物、苯酚及苯系化合物、氨氮等，属于污染物浓度高，污染物成分复杂，难于治理的工业废水之一。本设计侧重于油类、酚、氨氮的去除以及难降

20、解有机物去除。为污水处理工艺方案的优化选择是确保处理厂运行性能、降低费用的关键。了同时达到污水处理厂高效稳定运行和基建投资省、运行费用低的目的，依据下列原则进行了污水处理工艺方案选择。(1) 技术成熟，处理效果稳定可靠，保证出水水质达到排放标准；(2) 占地少，投资低，运行费用省，以尽可能少的投入取得尽可能高的效益；(3) 工程实施切实可行、运行维护管理方便；(4) 综合利用，无二次污染；(5) 选定工艺的技术设备先进、可靠，国产化程度高，一致性好；(6) 综合国情，提高自动化管理水平。传统工艺1、曝气（传统活性污泥法）本工艺具有以下各项优点：传统活性污泥法系统对污水处理的效果极好，BOD去除

21、率可达90%以上，适于处净化程度和稳定程度要求高的污水。本工艺也存在如下各项的待解决问题：(1)曝气池首端有机污染物负荷高，耗氧速度也高，为了避免由于缺氧形成厌氧状态，进水有机物负荷不宜过高，因此，曝气池容积大，占用的土地较多，基建费用高。(2)耗氧速度沿池长是变化的，而供氧速度难于与其相吻合适应，在池就前段可能出现耗氧速度高于供氧速度的现象，池后段又可能出现溶解氧过剩的现象，对此，采用渐减供氧方式，可在一定程度上解决这一问题。(3)对进水水质，水量变化的适应性较低，运行效果易受水质水量变化的影响。2、去除酚、氨氮、油类工艺根据工业污水处理和污染防治技术政策推荐，以及国内外工程实例和丰富的经验

22、，比较成熟的工艺：A2/O工艺，AB工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟及其改良工艺。这几种工艺都具有除酚、除氨氮和油类的作用。(1) A2/O处理工艺是AnaerobicAnoxicOxic的英文缩写，它是厌氧缺氧好氧生物脱氮除磷工艺的简称，A2/O工艺是在厌氧好氧除磷工艺的基础上开发出来的，该工艺具有去除难降解污染物的功能。(2) A2/O工艺的特点：1) 厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类的微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、氨氮、油类功能；2) 在同时去除有机物、氨氮、油类等难降解物质的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其它工艺。3) 在厌氧-缺氧-好

23、氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。(3) A2/O的工艺原理：A2/O工艺用硝化-反硝化法，将废水中的含氮物质去除，是通过细菌的生物化学作用，将废水中的氨氮转化为氮气排入大气的一种脱除废水中的含氮物质的方法，它包括NH4+、NO2-的氧化过程以及亚硝酸菌和硝酸菌的合成反应。A2/O工艺是颇有发展前途的污水处理工艺,该法电耗少,运行费用低并且污泥处理费用也比较少,不仅是节能污水处理工艺,同时也是经济有效的去除有机物、氨氮、油类较先进的技术。该工艺在控制水体富营养化及污水回用等方面也具有广泛的应用前景；预计在我国污水处理领域中将会迅速的发展。2、 氧化沟按照

24、运行方式，氧化沟可以分为连续工作式、交替工作式和半交替工作式。连续工作式氧化沟，如帕斯韦尔氧化沟、卡鲁塞尔氧化沟。奥贝尔氧化沟在我国应用比较多，这些氧化沟通过设置适当的缺氧段、厌氧段、好氧段都能取得较好的除磷脱氮效果。连续工作式氧化沟又可分为合建式和分建式。交替工作式氧化沟一般采用合建式，多采用转刷曝气，不设二沉池和污泥回流设施。交替工作式氧化沟又可分为单沟式、双沟式和三沟式，交替式氧化沟兼有连续式氧化沟和SBR工艺的一些特点，可以根据水量水质的变化调节转刷的开停，既可以节约能源，又可以实现最佳的效果。(1)氧化沟具有以下特点： 工艺流程简单，运行管理方便。氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池。

25、有些类型氧化沟还可以和二沉池合建，省去污泥回流系统。 运行稳定，处理效果好。氧化沟的BOD平均处理水平可达到95%左右。 能承受水量、水质的冲击负荷，对浓度较高的工业废水有较强的适应能力。这主要是由于氧化沟水力停留时间长、泥龄长和循环稀释水量大。 污泥量少、性质稳定。由于氧化沟泥龄长。一般为2030 d，污泥在沟内已好氧稳定，所以污泥产量少从而管理简单，运行费用低。 可以除磷脱氮、去除酚类、油类等，可以通过氧化沟中曝气机的开关，创造好氧、缺氧环境达到除磷脱氮目的，脱氮效率一般80%。但要达到较高的除磷效果则需要采取另外措施。 基建投资省、运行费用低。和传统活性污泥法工艺相比，在去除BOD、去除

26、BOD和NH3 -N及去除BOD和脱氮三种情况下，基建费用和运行费用都有较大降低，特别是在去除BOD和脱氮情况下更省。同时统计表明在规模较小的情况下，氧化沟的基建投资比传统活性污泥法节省更多。 3、AB工艺AB工艺属于两级活性污泥法，通常可不设初沉池，其工艺流程较简单，AB两级严格分开，污泥系统各自独立循环，两级串联运行。AB法实际上是一种改进的两级生物处理，A级为高负荷的生物吸附级，可充分利用活性污泥的吸附絮凝能力将污水中的有机物吸附于污泥上，进而氧化分解，B级以低负荷运行，继续氧化甚至硝化经A级处理后残留于污水中的有机物，以便获得良好的水质。工艺的确定2综上所述，可得比较适合该污水的工艺是

27、以A2/O工艺为主要处理工艺，辅以接触氧化工艺和混凝沉淀工艺的处理过程。因为这种综合工艺具有较好的去除有机物、氨氮、油类功能； 具有改善污泥沉降性能的作用的能力，减少的污泥排放量；具有提高对难降解生物有机物去除效果，运行效果稳定；出水水质好，技术先进成熟，运行稳妥可靠；管理维护简单，运行费用低；国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验技术先进成熟，运行稳妥可靠，最为重要的是该工艺总水力停留时间少于其他同类工艺，节省基建费用，占地面积相对较小，在市场经济的形势下，寸土寸金，该工艺无疑具有非常大的吸引力。污泥处理与处置方法的选择目前，污泥的最终处置有填埋，焚烧，堆肥和工农业利用四种途径。该厂的污

28、泥主要来源于工业污水，含有有毒物质，再利用可能性不大。因此，该污泥应交由环保部门指定的污泥处理单位进行最终处理。在上述污水处理工艺中，生物处理系统采用前置反硝化方式脱氮，由于生物硝化系统属于低负荷工艺，污泥可得到充分的好氧稳定，因而污泥处理不设污泥消化系统。综上所述，决定污泥先进行浓缩处理，再经机械脱水后运出厂外由指定污泥专业处理单位处理。图5-1工艺流程图在上述工艺流程中，由于焦化废水的杂质不多,只采用粗格栅；在气浮池和调节池可以吹脱去除部分酚(40-50%左右)，故对生化出来不会造成大的影响；因该焦化废水中含沙量较低，对后续生物处理和构筑物以及设备不造成影响，故不设沉砂池。如果A2/O生化

29、池要去除氨氮达标，回流比过大，导致能耗太大，效益低，因此，在生化池后加生物接触氧化池，进一步去除氨氮。既可以保持生化池较高的碳含量，以利于脱氮除磷，又可以减少工程投资、降低水处理运行费用。本工艺中，对N、P有特殊的要求；BOD5：N：P的比值是影响生物脱氮除磷的重要因素，氮和磷的去除率随着BOD5/N和BOD5/P比值的增而增加。理论上BOD:N:P=100:5：1才能有效地进行脱氮除磷，BOD5/COD0.3时可生化性才好，在本工程中， 经过隔油气浮后,COD去除率大概在35%,可以进行生化处理。本工程中废水含P量较小，几乎没有，因此，需要在缺氧池加入磷酸盐，以提供生化反应所需的P源。加入磷

30、酸盐的量为15mg/l，即0.015kg/m³。能满足生物脱氮除磷工艺对碳源磷源的要求，由此本工艺采用生物脱氮除磷的工艺。由脱氮除磷的机理可知，有机负荷是影响硝化反应的重要因素之一，在碳化与硝化合并处理工艺中，硝化菌所占的比例很小。一般认为处理系统的BOD5负荷小于0.15kg BOD5/kgMLSS.d时，处理系统的硝化反应才能正常进行。6构筑物设计计算设计说明中格栅间与污水提升泵房合建。栅前栅后各设闸板供格栅检修时用，渠道采用钢筋混凝土结构，格栅的渠道内设液位计，控制格栅的运行。本设计中格栅间设两组格栅，一备一用，N=1组，即Q=0.139m³/s。设计计算3(1) 栅

31、条间隙数式中：n栅条间隙数，个；a格栅倾角，°， 取a= 60° ；b栅条间隙，m， 取b=0.02 m ；h栅前水深，m ， 取h=0.4 m ；v过栅流速，m/s ，取v=0.9 m/s； 取n=18(2) 栅槽宽度B式中：S栅条宽度，m，取0.01 m；(3) 通过格栅的水头损失h1式中：h1设计水头损失，m；h0计算水头损失，m；g重力加速度，m/s2，取g=/s2；k系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，取 k=3；阻力系数，其值与栅条断面形状有关； 形状系数，取=2.42（由于选用断面为锐边矩形的栅条）；h1=为避免造成栅前涌水，将栅后槽底下降作为h1补偿。(

32、4) 栅后槽总高度H 式中：h栅前水深，m ，取h=0.4m ；h1设计水头损失，m；h2栅前渠道超高，m，取h2=；H=0.4+0.103+0.3=。取(5) 栅槽总长度L 式中：l1进水渠道渐宽部分的长度，m；B栅槽宽度，m，取BB1进水渠宽，m，取B1=；1进水渠道渐宽部分的展开角度，°，1取=20°；l1 = 0.32 m式中：l2栅槽与进水渠道连接处的渐窄部分长度（一般为渐宽部分长度的1/2），；l2=0.16 m式中：H1栅前渠道深，m；H 栅前水深，m ，取h= ；h2栅前渠道超高，m，取h2=；L=2.49 m 取 (6) 每日栅渣量W式中：W1单位栅渣量，

33、m3/103m3污水，取W1=0.07；m3/103m3污水宜采用机械清渣及皮带输送机，采用机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。(7) 进水与出水渠道焦化厂污水通过DN800mm的管道送入进水渠道，设计中取进水渠道宽度B1mm，出水渠道B16.2 污水提升泵房设计说明泵房用以提升水头高度。选择集水池与机械间合建的半地下矩形自灌式泵房，这种泵房布置紧凑，占地少，机构省，操作方便，而且均衡了污水流量，以保证处理的稳定。泵房采用钢筋混凝土结构建造。设计计算4(1) 污水泵的选择设计水量为12000 m³/d，选用2台潜污泵（1用1备），则单台流量为Q1=12000m³/d=500

34、 m³/h.所需扬程至少 m（见水力计算和高程布置）。选用WQ 600-10-30型潜水排污泵，其主要技术参数见表6-2。表6-2 WQ 600-10-30型潜水排污泵主要技术参数型号流量(m³/h)扬程(m)转速(r/min)效率(%)功率(kw)d()WQ 600-9-30600109807030125注：d为通过的最大颗粒直径(2) 集水池 容积 按四台泵最大流量时5min的出流量设计，则集水池的有效容积V=3 面积 取有效水深H为2m则面积F为m2集水池长度取15 m，则宽度为5.6 m，集水池平面尺寸为L×B=15×5.6。保护水深取1 m，则

35、实际水深为3 m。(3) 泵位及安装污水泵直接置于集水池内，经核算集水池面积大于污水泵的安装要求。污水泵检修采用移动吊架。(4) 泵房示意图如下：图6-1 泵房示意图设计说明常用隔油池有平流式和斜板式两种形式，平流式隔油池在构造上与平流式沉淀池基本相同，水从池子一段进入，以较低的流速流经池子，流动过程中，密度小于水的油粒浮出水面，密度大于水的颗粒杂质沉淀在池底，水从池子另一端流出，在隔油池的出水端设置集油管。隔油池对油的去除率设计为80%，对COD的去除率为10%。设计计算5（1）隔油池油粒上浮速度3，=0.0098 g/cm3.s。25时油的密度为0.920 g/cm3，根据斯托克斯公式可计

36、算油珠的上浮速度为： =/s=44m/s(2)隔油池的表面面积：()池内水流的水平流速：一般可以去池内水平流速15u，而且不宜大于0.9m/min(15mm/s)，在本次设计中取=2.57mm/s,() 隔油池表面修正系数按照一般公式求出的隔油池表面面积一般往往偏小，这是因为实际的隔油池容积利用率不是100%，而且又要受水流紊动的影响，因此要乘如一个大于1的系数予以矫正。值与系数/u有关，可由表6-1查得。令:表6-3 表面积修正系数与速度比/u的关系/u20151063所以，根据隔油池表面面积公式A=Q/u式中：A隔油池表面面积，m2；Q设计中的含油废水流量，m3/h。求得，隔油池的表面面积

37、为：A=Q/u=514(3)隔油池水流横断面面积A0=Q/式中：A0隔油池水流横断面面积，m2。求得隔油池水流横断面面积为：A0=54(4) 隔油池有效水深本次设计采用机械清除浮油，设隔油池每格宽为B=6m，格数为n=5个，则根据公式h2= A0/nB式中：h2隔油池有效水深，m；n隔油池分格数，个；B隔油池每格宽，m。求得隔油池有效水深为：h2=（介于1.52之间，符合要求)(5) 隔油池有效池长已知h2=1.85 m，则求得隔油池的有效池长为：取4m式中：L隔油池的有效池长，m；上浮速度修正系数，一般取0.9；平流式隔油池尺寸要求h2:B=0.30.4，L:B>4;今已知h2=1.8

38、m，B=6m，则h2:B=1.8:6=0.3(符合要求)所以应取有效池长L=4m。(6)隔油池总高度本设计中隔油池设有机械刮油，除渣机，所以池底坡度为i=0，而且池底无积泥。根据公式H=h1+h2式中：H隔油池总高度，m；h1隔油池超高，(一般不小于)，m。今取隔油池超高h1=0.5m，所以，求得隔油池的总高度为：H=h1+h2=+=(7)采用链带式刮油刮泥机链带式刮油刮泥机在平流隔油池中应用效果良好，机械结构合理，运行稳定，操作简单，安装方便除油效果显著。平流式隔油池计算草图如图6-2。图6-2 平流式隔油池结构示意图经过隔油池预处理后，各项水质指标如下表：表6-4进出水水质指标CODCrm

39、g/LBODmg/L酚mg/L氨氮mg/L油类 mg/LSSmg/L进水2500550680150180220出水225055068015036220去除率10%-80%-设计说明气浮池是一种固液分离和液液分离的装置，常用于那些颗粒密度接近或小于水的细小颗粒的分离，在本设计中，气浮池主要目的是去除隔油池中未去除的油粒，进一步去除水中的浮油。气浮池对油的去除率为80%，对COD的去除率为30%，对酚的去除率为35%，对SS的去除率为15%，回流比取10%。所以回流量为50m³/h。设计计算61、气浮池用挡板或穿孔墙分为接触室和分离室接触区容积Vc式中：T2 -气浮池内接触时间，T2=5

40、 min分离区容积Vs式中：TS-分离室内停留时间，Ts=15 min分离区面积As和长度L2取池宽B=5m，则分离区长度:L2= As/B=11m接触区面积Ac和长度L1浮选池出水管：DN=500 集水管小孔面积S取小孔流速V1=1m/s取小孔直径D1=0.5 m，则孔数为116.89个孔数，取117个，孔口向下，与水平成45°角，分二排交错排列气浮池总高：H=h1+H+h3=0.3+2.5+0.3=3.1 m式中：h1保护高度，取0.30.4m。本设计中取h1h2有效水深，m；h3池底安装出水管所需高度，取。2、气浮池所需空气量式中：Qg 气浮池所需空气量，kg/h；f 加压溶气

41、系统的溶气效率，f =0.80.9；P 溶气压力，绝对压力，atm；取4atmR 试验条件下回流比或溶气水回流比，10取%；Q 气浮池处理水量，m3/h。3、回流溶气水量式中：G/S气固比， G/S=0.03；Q气浮处理废水量；S1,S2分别为原水、出水SS浓度 ；20空气密度，1.164（g/L）；p溶气压力，0.4MPa ，4个标准大气压； 1个标准大气压 ；f溶气效率，取0.85；Ca 空气在水中的饱和溶解量，20下Ca70L/m³。4、所需空压机额定气量式中：Qg所需空压机额定气量，m3/min；5、溶气罐按过流密度计算：（1）溶气罐直径（内径）式中：Dd溶气罐内径，m；取D

42、d=0.4m；I过流密度，m³/(d)，填料罐一般取I=25005000 m³/(.d)，这里取填料罐I2800 m³/(.d)。（2）溶气罐高度式中：H1罐顶、底封头高度，m；目前多采用以内径为公称直径的椭圆形封头。按【JB/T 4737-1995】规定，封头高度与公称直径的关系：其中：h1：曲面高度 ；h2:直边高度：壁厚 。 由Dd0.4 m查表取 h1112 h2=25 =6式中：H2布水区高度，一般取0.20.3 m，取H20.25 mH3贮水区高度，一般取H31.0 mH4填料层高度，一般取1.01.3，取1.1 mH/D=5.86，符合高径比应大于2

43、.54。选用上海环境保护设备厂生产的RG400型溶气罐，采用阶梯环填料。图6-3气浮池计算草图经气浮池处理后，各项水质指标如下表：表6-5进出水水质指标CODCrmg/LBODmg/L酚mg/L氨氮mg/L油类 mg/LSSmg/L进水225055068015036220出水157555027215088去除率20%060%080%60%设计说明调节池设在生化池前面，对水质、水量进行调节，以便后续进行生化处理，对冲击负荷有至关重要的调节作用。该调节池采用长方体。水力停留时间为6h，最低水位为0.3m。设计计算7容积计量V=Q×t=500×6=3000(m3)式中：V调节池容

44、积 m³Q流量 m³/ht水力停留时间 h取长宽为30m×20m，则有效水深为H=V/A=3000/600=5m总高度计算h最高水位h调节h最低水位50.35.3（m）总池深为5.3m；搅拌设备根据调节池的有效容积，搅拌功率按照1m3污水48W选配搅拌设备。取6W/m³。调节池设8台搅拌器，每台搅拌器的功率为750W。潜污泵调节池集水坑内设三台潜污泵，两用一备，功率按照1m3污水5w选配潜污泵。则泵的总功率为15000w，单台功率为5000w。6.6 A2/O生化反应池设计说明污水生物处理设计条件：(1) 进入反应池的平均流量Q=12000 m³

45、;/d=0.139 m³/s；(2)进入生化池污水中BOD5浓度为550 mg/L， COD 1575 mg/L。(3) 进入生化池污水中SS浓度为176.8 mg/L。 (4) 进入生化池污水中氨氮150 mg/L，水温T大于。(5）进入生化池污水中酚 397.8 mg/L， pH 7.5，油类 7.2 mg/L，油类在隔油池、气浮池中被基本去除。经过气浮池和调节池处理后,可以吹脱去除部分酚,剩余的可以在生化反应中去除。由于焦化废水是难降解废水,根据资料显示水力停留时间一般在50h以上,因此水力停留时间为50 h。本工程设计2组A2O生化反应池，其中好氧段采用推流式曝气。曝气系统采

46、用鼓风曝气，微孔曝气器，空气扩散装置安装在廊道底部的一侧。该池采用钢筋砼结构。设计计算8（一）设计参数(1)水力停留时间HRT：t=50h 表6-7 A2O工艺主要设计参数项目数值BOD5污泥负荷 kgBOD5/kgMLSS.dTN负荷 kgTN/kgMLSS.dTP负荷 kgTPkgMLSS.d污泥浓度 (mg/L)20004000污泥龄 (d)1520水力停留时间 (h)50各段水力停留时间比例A：A：O（1：1：2）（1：1：4）污泥回流比R (%)25100混合液回流R内 (%)100300COD/TN8TP/ BOD5溶解氧浓度 (mg/L)好氧段DO=2(3) 回流污泥浓度：式中：

47、Xr回流污泥浓度，mg/L；SVI污泥指数，一般采用120；r系数，一般采用r=1.2；Xr=1000 mg/L (4) 污泥回流比：R=55% (5) 曝气池混合液浓度：式中：R污泥回流比Xr回流污泥浓度，mg/L；X=3500 mg/L(6) TN去除率式中：TN TN去除率，%；S1进水TN浓度，mg/L；S2出水TN浓度，mg/L；TN =80%(7) 内回流比R内R内=400%（二）反应池尺寸(1) 反应池总容积式中：V反应池总容积，m³；Q进水流量，m³/d，按平均流量计；t 总水力停留时间，hV=25000 m³(2) 各段水力停留时间和容积缺氧、厌

48、氧、好氧各段内水力停留时间的比值为A1：A2：A3=1：1：3，则各段的水力停留时间和池容分别为：厌氧池内水力停留时间 t1=10 h 缺氧池内水力停留时间 t2=10 h 好氧池内水力停留时间 t3=30 h (3) 校核氮磷负荷好氧段总氮负荷 （符合要求）厌氧段总磷负荷 （符合要求）(4)反应池容积设反应池2组，单组池容 V单=12500 m³(5) 反应池总面积式中：反应池总面积，；反应池有效水深，m；设计中取h=6mA=4167 (6)反应池有效面积式中：A1每座曝气池面积，； N曝气池个数，个；A1=2083(7)反应池廊道长度采用5廊道推流式反应池，第1廊道为厌氧段，第2

49、廊道为缺氧段，后3个廊道为好氧段，每个廊道宽取7 m，则单组反应池廊道长为式中：单组反应池廊道长，m；每个廊道宽度，m；廊道数设计中取b=7 m，n=5L=59.5 m(8) 校核长宽比和宽深比(9) 反应池总高 式中：h有效水深，m，h池子超高，m，取h0.5 m； H=6.5 m(10) A2/O反应池的平面布置图如下：图6-4 A2/O反应池的平面布置图（三）进出水系统1、进水设计(1) 进水管进水管设计流量Qmax=0.139 m³/s，管道流速=0.85m/s， 进水管理论管径 m，取进水管管径为DN500。(2) 进水渠道调节池的来水通过反应池进水管送入A2/O池首端。从

50、厌氧段进入。进水渠宽1.2 m，深1 m。反应池采用潜孔进水，孔口面积式中：F每座反应池所需孔口面积，；V2孔口流速（m/s），一般采用0.21.5 m/s；F=0.34 设每个孔口尺寸为0.4×0.4 m，则孔口数为式中：n每座曝气池所需孔口数，个；f每个孔口的面积，；N=2.1 工程中取3个孔口布置图如下：图6-5 潜水孔布置图2、出水设计(1) 堰上水头A2/O池的出水采用矩形薄壁堰，跌落水头，堰上水头式中：H堰上水头，m；Q反应池出水量（m³/s），指污水最大流量（0.139 m³/s）与回流污泥量、回流量之和（0.139 ×545% m

51、9;/s）； m流量系数，一般采用0.40.5；b堰宽，m；与反应池宽度相等 设计中取=0.4，b=5 mH=0.22 m(2) 总出水管A2/O反应池的最大出水流量为（0.139+0.139×545%）=0.90 m³/s，管内流速为1.0 m/s。出水管理论管径，取DN1100，送往接触氧化池。（四）曝气系统1、需氧量(1) 需氧量：式中：R混合液需氧量，kgO2/d；活性污泥微生物每代谢1kgBOD所需的氧气kg数， 值一般采用0.420.53之间；Q污水的平均流量，m³/d； Sr被降解的BOD浓度，g/L；每1kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧气kg数，

52、一般采用0.1880.11；XV挥发性总悬浮固体浓度，g/L；设计中取=0.5，b=0.15，XV=2625mg/lO2=1281375kg/d=534kg/h (2) 每日去除BOD5的量 BOD5=5940kg/d (3) 去除每千克BOD5的需氧量2、供气量，敷设于池底，距池底0.2 m，淹没深度3.8 m，计算温度定为30。查表得20和30时，水中的饱和溶解氧值为： CS（20）=9.17 mg/L；CS（30）(1) 空气扩散出口处的绝对压力Pb=1.103×105+9800H式中：Pb出口处绝对压力，Pa；H扩散器上淹没深度，m； Pb=1.013×105+98

53、00×5.8=1.593×105 Pa空气离开曝气池池面时，氧的百分比式中：Ot氧的百分比（%）EA空气扩散器的氧转移效率。设计中取EA=12%QT=18.96%(2) 曝气池内混合液中平均氧饱和度（按最不利的温度条件考虑）式中：CS（30）30时，鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和度的平均值，mg/L；CS30时，在大气压力条件下，氧的饱和度，mg/L。Csb（30）=9.33 mg/l(3) 换算为在20下，脱氧清水充氧量式中 ：R混合液需氧量，kg/h；、修正系数；压力修正系数；C曝气池出口处溶解氧浓度，mg/L。设计中取=0.82，=0.95，平均需氧量为：R0=361.

54、52 kg/h(4) 曝气池供气量为： (5) 去除每kgBOD5的供气量：(6) 每污水的供气量：3、所需空气压力空气扩散装置安装在距离池底0.2m处，曝气池有效水深为6m，空气管路内的水头损失按1.0m计，则鼓风机所需压力为：P=(60.21)×9.866.64 kpa4、曝气设备选择三台鼓风机，两用一备。单台供气量为5104.45m³/h=85.07m³/min。（五）空气管道1、曝气器数量计算布置空气管道，在相邻的两个廊道的隔墙上设一根干管，共3根干管，在每根干管上设9对曝气竖管，共18条配气竖管。曝气池共设54条配气竖管，每根竖管的供气量为：好氧段总平面面积为：2499计，则反需空气扩散器的总数为：5100 个每根竖管上安装的空气扩散器的个数为：94.4个。设95个每个空气扩散器的配气量为： 1.96m³/h2、供风管道计算供风管道采用环状布置。(1)