含油废水的处理工艺设计

课程设计说明书题目：含油废水处理工艺设计课程名称：环保设备一原理•设计•应用学院：化学与环境工程学院学生姓名：学号：专业班级：指导教师：

课程设计任务书设计题目含油废水处理工艺设计学生姓名所在学院专业、年级、班设计要求：1•进水水量、水质Q=3000m3/d,COD=2800mg/L,BOD5=800mg/L,SS=260mg/L，石油类=45mg/L,pH=49。2•出水水质污水处理后符合《污水综合排放标准(GB89781996)标准中的一级标准，即CODW100mg/L,BOD5W30mg/L,SSW70mg/L，石油类W10mg/L,pH=69。3•污水处理工艺方案进行多方案比较确定。4•设计说明应说明污水处理厂污水处理的工艺方法，说明选择工艺方案的理由；应说明构筑物的设计参数，并列出数值；应计算污水处理构筑物或设施的重要尺寸，列出所采用的全部计算公式和采用的计算依据；结合设计结果绘制工艺流程图和主反应设备的平面图和剖面图，要求图纸绘制规范，能良好反映设备构型；设计说明书内容完整，条理清晰，简明扼要，文句通顺。学生应完成的任务：1•设计说明书1份(A4)2•设计图纸(1号图纸)工艺流程图1张；主反应设备平面图、剖面图1张。参考文献：1•高廷耀、顾国维、周琪主编，《水污染控制工程》下册，高等教育出版社,2007.72•刘宏.《环保设备原理•设计•应用》(第三版)，北京:化学工业出版社,2019.93•林大钧、于传浩、杨静主编，《化工制图》，高等教育出版社,2007.8工作计划：1.2020年5月9日-2020年5月10日2020年5月11日-2020年5月17日2020年5月18日-2020年5月22日任务下达日期：2020年5月9日任务完成日期：2020年5月22日下达任务书，查阅文献资料，确定工艺方案设计计算绘制图纸指导教师（签名）:学生（签名）:含油废水处理工艺设计摘要：本设计工艺是针对含油废水，若不处理，对环境危害大。根据水质水量条件：Q=3000m3/d,CAD=2800mg/L,BOD5=800mg/L,SS=260mg/L,石油类=45mg/L,pH=4-9。我采用“隔油池+水解酸化+SBR”工艺处理，其中调节池调节pH值，气浮池和SBR去除SS,水解酸化池提高可生化性，SBR降低有机物浓度，并且沉淀污泥，然后消毒、出水。使得出水达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)标准中的一级标准，即CODSlOOmg/L,BOD5<30mg/L，SS<70mg/L，石油类S10mg/L,pH=6-9。SBR工艺设备构成简单，布置紧凑，基建和运行费用低，维护管理方便。关键词：含油废水，SBR，废水处理目录1TOC\o"1-5"\h\z设计背景1废水来源1废水特点1废水危害1设计意义2设计方案3水量、水质3设计依据3工艺方案确定3工艺流程图4方案实施5细格栅5设计参数5设计计算5提升泵房6设计参数6设计计算6平流式隔油池7设计参数73.3.2设计计算8立式气浮池83.4.1设计参数83.4.2设计计算9调节池113.5.1设计参数113.5.2设计计算11水解酸化池12设计参数12设计计算12SBR工艺13设计参数13设计计算14重力浓缩池16设计参数16设计计算16接触消毒池17设计参数17设计计算17构筑物一览表18设备一览表18结果与结论20结果20结论20收获与致谢21参考文献22附件23式中R'、ac值均20□时实验取得，因试验温度与生产中最低水温相差不大，故卩取1.2。额定气量为：安全系数0=1.4Q'=0——芻——=1.4X—=0.0557m3/m加960X100060X1000选用Z-0.08/7空气压缩机，Z-0.08/7空气压缩器技术参数见表3-9。表3-9空气压缩器性能参数型号气量/(m3/min)最大压力/MPa电动机功率/kW配套适用气浮池范围/(m3/d)Z-0.08/70.080.70.75V10000(6)刮泥机：选用行星式JX-口，参数见表3-10。表3-10行星式性能参数型号池体直径D/m轨道中心圆直径/m电机型号及电机转功率/kW速/(r/min)行走速度/(m/min)JX-口4-6D+0.16AO-14404-56314,0.183.5调节池3.5.1设计参数进水水量Q=3000m3/d，有效水深h=5m,池宽B=10m，超高h1=0.4m，停留时间t=4h。调节池进出水水质见表3-11。表3-11进出水水质水质BOD5/COD/SS/石油类/pH(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)TOC\o"1-5"\h\z进水水质5601400522.74-9去除率出水水质5601400522.76-93.5.2设计计算调节池的有效面积y==125X4=500m3s=K=500=100m2h5调节池池长L=-=100=10m调节池尺寸：LxB=10mx10mB10调节池总高H=h+坷=5+0.4=5.4m工艺设备调节池里设有搅拌机，搅拌器使用潜水搅拌机，设计三台，两台使用一台备用。JYB8-0.37潜水搅拌机技术参数见表3-12。表3-12潜水搅拌机技术参数型号电机功率/kW叶轮直径/mm叶轮转速/(r/min)质量/KgJYB8-0.370.372004501503.6水解酸化池3.6.1设计参数进水水量Q=3000m3/d=125m3/h，水力停留时间T=4h，上升速度v=0.6m/s，泥龄设为TOC\o"1-5"\h\z16h，超Bh1=0.3m，内源呼吸代谢系数K,=0.05[9],f=座空=0.75，活性污泥产泥率系数1dM厶SSY=0.6。水解酸化池进出水水质见表3-13。水表3-13进出水水质：水质BOD5/COD/SS/石油类/pH(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)进水水质5601400522.74-9去除率20%40%10%-出水水质44884046.82.76-93.6.2设计计算水解酸化池的有效容积％y=0T=125x4=500m30水解酸化池的有效水深hh=7T=0.6x4=2.4m（3）水解酸化池的截面积SS=厶=500=208.3m2h2.4水解酸化池总高HH=h+h=2.4+0.3=2.7m1取宽度B=10m厶=》=2083=20.83m取池长L=21mB10池子总尺寸：长x宽x高=20mx10mx2.7m污泥量0$△X=——Q(S—S)=—06—X3000X112X10-3V1+Kd&c0e1+0.05X16=112初d△X=+0.5Q(FSS0—FSSg)=150+7.8=157.8®/dQ=一宝一=157-8=15.78m3/dS1000(1—P)1000X0.01(6)排泥设备参数见表3-14。表3-14排泥设备参数型号电机功率刮板速度最大长度最大宽度QG-C0.750.04-1.352563.7SBR工艺3.7.1设计参数进水水量Q=3000m3/d,忤逆负荷率Ns=0.3kgBOD5/（kgMLVSS・d）,f=血坐=0.75,污泥5M厶SS浓度X=3000MLSS/L,SVI=100,反应周期T=6h,—天的周期数为4,反应池取四座，进水时间为1.5h,反应时间3h，静沉lh,排水0.5h。SBR工艺进出水水质见表3-15。表3-15进出水水质水质BOD5/COD/SS/石油类/pH（mg/L）（mg/L）（mg/L）（mg/L）进水水质44884046.82.76-9去除率95%90%20%-出水水质22.48437.442.76-9

3.7.2设计计算1)反应池有效容积周期进水量Q0Q=_^=3000=187.5ms0nN4X4=枫0*0=4x187.5x448=373.3^.31XNs3000X0.3反应池最小水量Vmin.=匕—Q=373.3—187.5=185.8m3mm10反应池中污泥体积Vxx=SW•M厶SS•上^=100X3000X373.3=112m3106106%>5合格校准周期进水量(1—SV/M厶ss)XK-1061:(1—100X3000)X373.3一261.31m3106Q0=187.5m3<261.31m3符合设计要求5)确定单座反应池尺寸有效水深H0=5m,超高取0.3m，总高为H=5+0.3=5.5ma.面积SS=冬=373.3=74.66mH°5池宽取7.5m,池长为10mSBR反应池最低水位HminH.mm=H.mm=185.8=2.49m74.66取H.=2.50mmmSBR反应池污泥高度H］为幺=件==1.5mS74.66SBR最低水位污泥位之间的高度为2.5-1.5=1m,大于缓冲层高度0.3m，符合设计要求。(6)鼓风曝气系统a.需氧量取aJ0.5,b'=0.150=a'Q(S°—S)+b'XV0eJv

=fxX=0.75x3000=2250m。/厶=2.25kg/m3V=4V1=4x373.3=1493.2m30=0.5x3000x(44822.4)+0.15x2.25x1493.2=1142.4kg/d1000b.供氧速率RR=d=1142.4=47.6(k^/h)2424设备选用：GYZZ178xl9B型微孔陶瓷曝气器见表3-16。表3-16曝气器性能参数型号气孔率/%装配耐压强度/kg微孔孔径/ym布气均匀性/%GYZZ178X19B43340150-200607)污泥产量计算取a=0.6b=0.07Sr=S0Se污泥产量%=aQ(S°Se)叫=0.6x3000x(44822.4)0.07x1493.2x2.251000=530.901g/d△X=%+0.5Q(FSS°△X=%+0.5Q(FSS°/0TSS)e=530901+0.5x3000x(46.837.44)0.751000=707.868+14.04=721.908k°/dQ=竺=7^9^=72.1908m3/d1000x0.0110(8)滗水器的选用选用BSF20型号的滗水器，参数见表3-17表3-17滗水器性能参数型号滗水器能力/(m2/h)出水管直径/(mm)滗水高度/mBSF202003502-3

3.8重力浓缩池3.8.1设计参数浓缩时间T=16h，浓缩后的污泥含水量为96%，污泥来源：气浮池：Q]=62.4m3/d，含水率99%水解酸化池：Q2=15.78m3/d,含水率99%SBR：Q3=72.1908m3/d，含水率99%Q=Q+QQ=62.4+15.78+72.1908=150.37(m3/d)总1233.8.2设计计算浓缩之后的污泥体积=Q占=150.37X复虬=37.6(m3/d)2总1P196%叫=Q]X1000X(1PJ=62.4X1000X0.01=624初d"2=Q2X1000X(1P?)=15.78X1000X0.01=157.8kg/d叫=Q3X1000X(1P3)=72.1908X1000X0.01=721.91g/d混合浓度：C=”1+“2+“3=10g/m3Q1+Q2+Q3浓缩池表面积A取固体通量4Okg/(m3.d)A=°总"=150.37x10=37.6m24040D=莎=修76=6.92m取D=7m7冗N3.14有效水深心h==2.67m1244(4)污泥斗容积取泥斗的垂直高h4=2m,上口尺寸r]=2.4m，下口尺寸r2=1.2m22++X22++X=^X2X(1.22+0.62+1.2X0.6)=5.28m33设池底坡度为0.05，池底坡降h5h=°.°5(72.4)=0.115m52池底可储存污泥的体积22K=^x\x((^)2+(ri)2+(2)x(E))2352222=2x0.115x(3.92+0.62+3.9x0.6)=2.156m33污泥在泥斗里的时间t=4h厂=坐=6.27m324则岭+%=7.436m3>=6.27m3满足要求浓缩池高度H浓缩池的超高h2=0.3m,缓冲层高度h3=0.5m,贝V浓缩池总高H=h+h+^+h+h^,=2.67+0.3+0.5+2+0.115=123455.585m(6)设备的选用X磊B-U型增压强聚丙烯板压机设备性能参数见表3-18表3-18板压机性能参数过滤压力/MPa滤板耐酸、碱最高过滤工作温度/口滤饼厚度/mmVIMPa2VpHV1280口30mm3.9接触消毒池3.9.1设计参数加氯量q]=8mg/L,投加系数a=l.l,设计接触时间t=30min,超高取h0=O.3m,有效水深取h]=lm3.9.2设计计算(1)每日投放量q=呵应=1.1x8x3000=26.4k°/d10001000(2)采用矩形池子，分两座(合建)，则每个池子的容积Vy==3°°°x°.5=31.25m322X24底面积AA=^=3125=31.25m2h11总高度HH=h0+h1=0.3+1=1.3m采用MJL型加氯机，参数见表3-19。表3-19加氯机性能参数型号加氯量/kg・h-1适用水压力/MPa外形尺寸/mmMJL-10.1-3.00.2-0.3180x3053.10构筑物一览表构筑物一览表见表3-20。表3-20构筑物一览表序号名称尺寸LxBxL(mm)数量/个备注1细格栅2426x530x9002一用一备2平流式隔油池16500x3000x46002一用一备3A加压溶气气浮池①=5800H=403014水解酸化池21000x10000x270015SBR10000x7500x530046调节池10000x10000x540017消毒池8000x4000x130028重力浓缩池①=7000H=558513.11设备一览表设备一览表见表3-21表3-21设备一览表序号名称型号数量/个备注1细格栅NC-4002一用一备

2提升泵100QW75-10-43两用一备3刮油机PGY300-45004三用一备4释放器TJ-V2一用一备5空气压缩机Z-0.08/72一用一备6潜水搅拌机JYB8-0.373两用一备7微孔陶瓷曝气器GYZZ178X19B48滗水器BSF2049板压机X名B-UM110加氯机MJL型3两用一备结果与结论4.1结果本设计采用水解酸化+SBR工艺处理含油废水，进水水质为Q=3000m3/d,COD=2800mg/L,BOD=800mg/L,SS=260mg/L，石油类=45mg/L,pH=4-9。污水处理后符合《污水综合排放标准》(GB8978-1996)标准中的一级标准，即COD<100mg/L,BOD5<30mg/L,SS<70mg/L，石油类<10mg/L，pH=6-9。4.2结论含油废水污染物组分复杂、处理难度大等特点，含油废水除含有油、硫、酚、氰、碱、盐等组分外，还含有各种有机物和无机物等。随着石油化工工业的发展，传统的生化处理装置经常处于超负荷的运行状态，污泥易于膨胀流失，处理效果差，出水合格率低。因此，必须对传统的石化废水生物处理进行改进，以满足日益严格的水质排放标准要求。在工艺中采用隔油池和SBR工艺，充分的结合、发挥了二者的处理特点，使工艺的到实现高效处理、稳定运行，而且占地面积、设备投资也有优势，不会给企业带来过大的经济负担。对具体工艺参数进行设计。设计含油废水处理量3000m3/d，隔油池设计为17.3x3.0x4.6的矩形池子，停留时间为1.5h；气浮池设计为9=5.8x4.03的柱形，反应时间为10min；调节池设计为10.0x10.0x5.4的矩形池子，水力停留时间为4h；水解酸化池设计为21x10x2.7，水力停留时间为6h；SBR池设计为10x7.5x5.3，反应周期为6h，反应时间3h，静沉1h,排水0.5h。设计整套工艺除油、除COD分别94%、97%左右。最终工艺“格栅-集水池-平流隔油池-回流加压溶气气浮池-调节池-水解酸化池-SBR”整套流程工艺运行正常。其出水水质检测结果证实本工艺设计具有较好的处理效果。COD总的去除率为97.2%，石油类总的去除率为94%，本设计对含油废水处理工艺设计发展具有一些参考价值，也为将来应对较大水量、较高污染程度的含油废水治理提供有力的支持。收获与致谢两周的课程设计时间使我感觉到学习环保设备的充实与意义，使我对这门课程有了崭新的认知，从刚开始的浅显意识到最后对它有新的认知和理解，深刻体会到这门课程的价值和在实际生活中的意义。同时也让我感受到学习它的乐趣，一个完整的流程从开始到结束，一环接一环，环环相扣，不可缺一，每一个设备、水的流向以及向工艺中投加的每一种药剂都有其投加的道理，不可含糊。在课程设计前先是去知网上查找相关资料，请教同学和同学讨论多种工艺在相关资料中的应用，刚开始查很多资料都的不到确定的工艺，再和同学互相探讨，通过一步步的筛选和比较，确定最终的工艺流程。在计算过程，完全是靠课本和相关文献资料的设计计算方法，计算步骤完成每一个池子及设备的选型和计算。对于设备的选型，是按照老师课堂上讲的设备选型方法，根据处理水的数据进行选型。在整个课程设计过程中，深刻体会到合作、讨论能给我带来的帮助，学习别人的长处弥补自己的不足，以及对注重观察细节的认识，使我收获颇