《日处理500T的水解酸化+好氧生物处理组合工艺处理焦化厂废水工艺设计》10000字

日处理500T的水解酸化+好氧生物处理组合工艺处理焦化厂废水工艺设计目录1前言 71.1焦化厂废水 71.1.1焦化废水的来源 71.1.2焦化废水特性 71.2处理对象的水质参数及排放标准 81.2.1进水水质 81.2.2出水水质 82处理工艺流程的确定 92.1焦化废水的处理方法 92.1.1物理方法 92.1.2化学处理法 92.1.3生物法 102.2焦化废水处理工艺流程的选择 112.3工艺比选 112.4各构筑物介绍 123.构筑物设计计算 143.1 调节池 143.1.1设计参数 143.1.2设计计算 143.2脱酚塔 153.2.1设计参数 153.2.2设计计算 153.3隔油池 163.3.1设计参数 163.3.2设计计算 173.4气浮池 183.4.1设计参数 183.4.2设计计算 183.5水解酸化池 203.5.1设计参数 203.5.2设计计算 203.6A/O池 213.6.1设计参数 213.6.2设计计算 223.7二沉池 243.7.1设计参数 243.7.2设计计算 243.8消毒池 263.8.1设计参数 263.8.2消毒池设计计算 264.总体布置 274.1平面布置原则 274.2高程布置原则 275投资估算分析 285.1构筑物总价计算 286结语 28参考文献 29

摘要：炼焦废水是指炼焦生产过程中排放的不能直接利用或对环境有害的废水，包括煤气净化、炼焦煤、炼焦精制和炼焦回收等。近年来，焦化行业高速发展，焦化在国内外工业废水中的比重越来越大。焦化废水对环境危害很大。因此，研究一种能以较高效率和较低的运行成本处理炼油废水的工艺就成为研究的重点。目前，我国焦化废水的处理主要采用传统的生物脱氮工艺。本设计结合国内外现有工艺，针对焦化废水的水质、水量以及含有的主要有机污染物的特点，在确保高效，经济的同时达到污水排放二级标准。确定了水解酸化与好氧生物的组合工艺，具体的工艺流程为：泵房，脱酚塔，隔油池，气浮池，水解酸化池，A/O反应池，二次沉淀池，消毒池。并且从设计的背景、设计方案的选择与论证、每个构筑物的设计、计算、平面布置、高程布置及建设以及运行费用的方面进行了全面的论述，经过设计计算，最终出水完全达到废水排放标准，为焦化厂污水处理设施的建设提供了理论参数。关键词：好氧生物处理，焦化废水，水解酸化1前言1.1焦化厂废水1.1.1焦化废水的来源在干馏过程中，将氧、氮、碳、氢、硫等碳元素转化为氧、氮、硫等有机和无机化合物，因此，有毒有害的化学物质在蒸汽冷凝液中含量较高，因此氮、酚含量较高，有机氮、CN-、SCN-和硫化物含量较高。炼焦废水水量大，污染物质很复杂，浓度很高，如果不处理直接进入自然水，就必然会造成严重污染。[1]。焦炭废水是高浓度氨，焦油量高，可化学性质不好，含有有毒有害化合物，生物处理这些废水有很大的困难；作为一个典型的工业废水，其中污染有很多如循环芳香烃，酚类，含有氧、氮和硫的酚和杂环化合物，主要可降解有机物质，砷、萘、呋喃和硝唑是废水中易降解有机物。嘧啶、咔唑、联苯、三联苯等则为废水中不溶性有机物。1.1.2焦化废水特性氨氮，悬浮物质，COD，BOD，氰化物，苯酚和苯是焦化废水中污染物主要成分。炼焦废水有许多成分，主要是硫化物、铵盐、硫,氰化物等；污染物质的颜色鲜艳，属于高浓度的有机工业废水；从焦炭废物中的COD及挥发性酚和其他污染物含量相对较高，这将给人类、水产和农作物造成严重危害。[2]1.2.3设计依据标准(1)《污水混凝与絮凝处理工程技术规范》(HJ2006-2010)(2)《污水综合排放标准》(GB8978-1996)(3)《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)(4)《焦化废水治理工程技术规范》(DB32/1027-2018)(5)《江苏省化学工业主要水污染物排放标准》(DB32/939-2006)(6)《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)1.2处理对象的水质参数及排放标准1.2.1进水水质详情见表1。表1该设计水质指标污染物挥发酚CODBOD悬浮物油类氨氮氰化物浓度（mg/l）50030001500300200500401.2.2出水水质根据以上测定得到的水量、水质数据，经处理。达到GB8978-1996《污水综合排放标准》二级排放标准见表2。表2出水水质分级pH值挥发酚mg/L生化需氧量（BOD）mg/L化学需氧量(COD5)mg/L悬浮物mg/L油类mg/L氨氮mg/L氰化物mg/L出水水质6-90.56015015010250.5二级标准6-90.56015015010250.5一级标准6-90.530100708150.52处理工艺流程的确定2.1焦化废水的处理方法目前，炼焦废水一般是按照的预处理方法加生物脱芬二级处理，然而，经过这种处理，COD，氰化物，氨等污染物难以达标，最近几年，在这方面，国内外的科学家，进行了广泛的研究，发现了物理，化学和生物的炼焦废水处理方法。[4]2.1.1物理方法（1）过滤法：污水之中的悬浮物质由介质过滤器过滤。过滤介质有纱布、筛、颗粒，通常过滤装置由筛网、栅格等组成。筛网和格栅：在污水处理工程中，当废水通过排水管道排入污水处理厂时，在管道内倾斜放置一组金属格栅防止漂浮物或悬浮物通过格栅或筛网。（2）吸附法吸附是用吸附剂去除污染物的方法本法适用于污水的深处理。然而，在处理炼焦废水时，活性炭回收系统的应用因为操作困难、运行成本高等原因一直没有得到推广。（3）沉淀法沉淀法的理论基础是悬浮液和废水的相对密度的差异。从而使悬浮液和水分离。（4）浮选法浮选过程将空气引入废水，然后从水中沉淀成微小的气泡。密度接近废水的颗粒，附着到气泡随气泡上升水面，然后机械排放，将污物与污水分离。亲水性材料不易气浮，为了提高气浮的效率，有时需要将浮选添加剂列入废水中，改变污染物的表面性质，将某些亲水性物质转化为疏水性物质使得更容易气浮。（5）离心力分离。在高速旋转的情况下，悬浮颗粒和废水离心特性之间的差异，产生了废水悬浮物分离的效果，普通离心机由水力旋流器和离心机组成。2.1.2化学处理法（1）催化湿式氧化技术空气的氧通过在高温、高压和催化剂试让有机物氧化。最终转化为CO2和N2这种技术称为湿式催化氧化。（2）焚烧法污水分散到高温焚烧炉，水雾蒸发，废水的有机物在炉内氧化，成为CO2；H2O和少量的无机灰烬。焦化水有大量的氨氮。NH3在燃烧过程中会产生NO。NH3产生的NO是否可以导致二次污染并不确定，是在集中的废水燃烧过程中敏感的。主要NH3产物是N2，不会产生高浓度二次污染。因此，废水燃烧是一个可行的方法，并且没有造成严重的二次污染。（3）等离子体处理技术等离子体处理技术是新的低消耗、高效率、高处理量的环保技术，使用结果表明，由于大量有机物分子分解成小分子，因此这提高了后续活性污泥处理中的生物降解能力，在废水中苯酚、氰和二氧化碳的含量明显下降，具有一定的开发应用前景。（4）臭氧氧化法臭氧是高效的氧化剂的一种，可以与很多有机物产生氧化反应。可以使微生物更快从废水中清除污染物如苯酚，氰等。并降低生化和化学需氧量。（5）电化学处理技术电极让污染物发生电化学反应，或污染物被电极表面的活性物质氧化从而降低污染物含量这就是电化学处理，它具有技术简单、氧化能力强等优点，并且没有二次污染，是一个有前途的废水处理方法。（6）化学混凝和絮凝需要降低废水的色度和浊度时可用化学混凝和絮凝法，因为自然沉淀无法降低细小悬浮液以及胶体颗粒，不影响可溶性有机物质，因此经常用于处理深度焦化废水。2.1.3生物法（1）膜生物反应器(MBR)膜分离技术在污水处理系统中的应用提高了分离淤泥的效率，由于在污泥中出现优势特殊细菌，生物化学反应也加速，同时，由于减少了剩余污泥的产生残留量，会产生大量污泥问题得到了解决。与传统的生物化学处理过程相比具有，出水的质量好，固体液体分离更多，加工效率高，面积小，操作简单，广泛应用和其他好处。目前，膜式生物反应堆处理设施已逐渐从城市废水扩散到各种工业废水。有巨大的发展前景。[7]（2）序批式活性污泥法(SBR)SBR工艺是一种新型的生物降解脱氮除磷工艺。结构简单，操作灵活且多样。SBR的反应池具有很高的生物化学反应能力。处理炼焦废水中的氨氮。处理率为60%。以前的SBR工艺处理废水的降解效率并不很高。SBR技术已广泛应用于国内污水处理。（3）普通活性污泥法炼焦废水与活性污泥混合，并形成悬浮混合物，把空气注入污泥和污水中使它们有足够的溶解氧因为好氧生物工作需要充分氧气，之后有机物被工作中的好氧生物分解，混合物进入第二次浸入池，将污泥与净水隔开，他们中的一部分返回到曝气池。进行进一步的净化处理，澄清水溢出和排出。之后系统为了保持稳定把多余污泥排出。（4）炭-生物法目前，由于超载运行和一些其他原因，有些炼焦化工厂在水的生化处理后处效果不理想。通过活性炭生物吸附称为活性炭生物处理。优点是操作方便，工艺也比较容易理解，设备小，投资也相对少一点。既然活性煤不需要经常再生，因此能够降低加工成本，在那些工厂里如果已经有不符合排放标准的处理水的生物装置，可以使用碳生物技术进行进一步处理，改善污水。（5）A-O工艺AO工艺是一种经过改进的废水处理工艺，采用活性污泥技术，不仅能分解有机物质，但也有一定的去除磷氮功能。工艺特点：工艺简单，不用再添加碳源，使用原始污水作为碳源，建造和运营成本相对而言比较低（6）AAO工艺AAO是厌氧缺氧好氧脱氮工艺的缩写。通常，BD5和SS处理效果为90-95%，氮总量处理效果为百分之75，磷的去除效果为百分之92左右，适合在大城市和中城市的废水处理。与正常的活性污泥技术相比，操作要求更高。2.2焦化废水处理工艺流程的选择焦化废水的工艺设计应根据焦化厂的具体情况，理解现有工艺和工艺的综合利用，确保最终出水达标，也要提高处理效率降低操作的成本，并保证污水排出量最小化。根据以上要求，最终确定了合适的焦化废水处理工艺。鉴于焦化废水的水质水量多变，不同的水质水量需要对应不同的处理工艺，[8]因此，在确定处理工艺之前，应先分析处理后的废水的水质、污染物成分以及对废水处理程度的要求，然后再确定最终的处理工艺。2.3工艺比选焦化废水的BOD5CODCr都为0.5可生化性较好（由表1知）油类、氨、氮、有机物、悬浮物质和其他难以降解的物质的含量较高。为了更有效地清除氨氮和难以降解的有机物质，物理效果低，化学处理成本高，废水循环处理后会对环境造成污染，这一次使用的是生物处理技术。为了选择更合理，经济的加工技术，下面进行上述脱磷技术的技术经济比较。见表3。表3脱氮工艺比较方案技术指标运行情况经济指标脱氮效率BOD5去除率%运行稳定性适应负荷波动管理情况能耗占地基建费用AAO较好90-95稳定一般一般>100>100>100AO较好90-95稳定一般一般>100约100约100氧化沟一般90-95稳定适应一般>100约100<100SBR一般90-99一般适应简便>100<100<100在以上比较的基础上，因此选择Ao工艺作为废水处理工艺。因为该工艺运行稳定，基建成本低，工艺简单，脱硝效果好，占地面积小，处理效率高。因单独AO工艺脱氮无法达到排放要求，且难降解物降解效率较低，故可在前加水解酸化池，提高难降解物的可生化度，为了提高处理效果能够达标排放使其更容易降解。[9]经过上述方法的比较，确定本焦化废水的处理工艺流程为进水+调节池+脱酚塔+气浮+水解酸化+A/O（缺氧好养生物处理）+消毒池的处理工艺，具体处理流程见图1。图1焦化废水处理流程图2.4各构筑物介绍(1)调节池废水处理设施前的调节池，是为了让设备能正常运行调节池的目的是调节水的处理量和水质以及控制pH和温度，并且具有爆气能力。可用于紧急排水。总流量按8～24h设计流量计算。(2)脱酚塔在本设计项目里，挥发酚从废水中的水蒸气中蒸发，然后挥发酚被水蒸气携带最终碱性液体被吸收到苯酚钠盐溶液中。废水中的苯酚经中和蒸馏后也可回收利用。含有酚类的废水经过回收处理后，酚含量仍在100mg/l以上。(3)隔油池焦化废水中含有大量的焦油，对随后的生物处理系统具有抑制作用，因此去除油可以改善废水生化性。本设计针对焦化废水，水量少，采用卧式隔油机。由于其结构简单，操作便捷，油水分离效果好，并且耐负荷冲击。油箱的一端被污水进入储存器，以低速流动。在储存器底部的流动过程中，石油颗粒降低到储存器的底部，其密度低于水的油类则漂浮在水面上。在池底设置刮泥机，将污泥收集在污泥斗中，以便及时排出和清除污泥。隔油池上端设臵撇油机，清除浮油。将污水含油量降低到20~50mg/L，其停留时间2h。(4)气浮池本次设计选用气浮池的作为悬浮物的去除设备因为它比沉淀法去除效率高且沉淀速度快并且可以减少后续污泥。[10]气浮水中氰化物和铁离子的去除率可达80%以上，CODCr的去除率可达35%左右。项目使用的是平流池。污水从低层进入气浮池接触区，污水通过隔膜进入气浮池接触区，分离后，从储存器底部的管道中排出。用刮油器将浮在水面上的浮油刮到集油槽上排放。(5)水解酸化池水解是有机大分子的必要分解本设施可以把大分子有机物转化为小分子可以提高后续生物处理的效率和效果同时也有去除COD的作用，水解的应用是很广泛的。主要用于工业废水预处理装置。这提高了废水的生化适用性，将大有机分子转化为小分子，并从中去COD。(6)AO工艺AO工艺是一种经过改进的废水处理工艺，采用活性污泥技术，不仅能分解有机物质，但也有一定的去除磷氮功能。工艺特点：工艺简单，不用再添加碳源，使用原始污水作为碳源，建造和运营成本相对而言比较低(7)二沉池这是一个活性泥系统的一个重要组成部分。功能为清洗混合物，离析污垢返回活性污泥并使其浓缩。(8)消毒池消毒池作为本工艺处理焦化废水的最后一道工序，其作用主要是对A/O工艺处理后流出的出水进行最终消毒，完成达标排放的效果，而且可以消除病原微生物，从而达到防止病原体扩散的效果。3.构筑物设计计算3.1 调节池3.1.1设计参数调节池设计水量：Q=500m3/d调节池的最大设计水量：=500×1.3=650m3/d（KZ取1.3）调节池停留时间：t=8-16h取t=10h3.1.2设计计算调节池容积： V=Qmax×t=650×10/24=270.83m选择方形调节池，长宽为L=B=8m池深H：H=V/(L×B)=270.83/(8×8)=4.21m 调节池水深3-5m之间，见图2。图2调节池3.2脱酚塔3.2.1设计参数当废水中含酚20℃的时侯亨利吸收系数Hc是2.7×10-2废水流量：Q=650m3/d=4.51m3/min进水酚的含量为500mg/l，出水浓度为100mg/l3.2.2设计计算（一）填料塔设计本次设计以进水苯酚浓度500mg/L为设计参数，预估去除效率：80%x500=400毫克/升，浓度为100毫克/升。净化效率为99%，100-100×99%=1毫克/升，然后在消毒池之后基本完成排放标准。[11]（1）气水比AW[19,20]AW=3.785RT(C0/C-1)/HC式中：R—气体常数，R=8.206×10-5atm/m3/(mol/K)；T—温度，20+273.15=293.15KHc—亨利系数，atm/m3/mol。则AW=3.785×8.206×10-5×293.15×（500/100-1）/2.7×10-2=13.489（m3/m3水）（2）传质系数填料采用50mm鲍尔环，传质系数KLa由下式计算：KLa=exp（8.52-2515/T）=exp(8.52-2515/293.15)=0.9425（3）填料容积VP=Q(ln(C0/C)-3.785RT/(AWHcC0/C)-1)/(KLa(1-3.785RT/(AWHc)))=4.51(ln(500/100-3)3.785×8.206×10-5×293.15/(13.489×2.7×10-2×500/100-1))/(0.94251(-3.785×8.206×10-5×293.15/13.48×92.7×10-2))=10.64（m3）（4）填料塔高度取填料塔直径D=2m，则填料塔高度H=4VP/πd2=4×10.64/（3.14×22）=3.4m（5）空气用量Q×A=4.51×13.4=60.8（m3/min）见图3图3脱酚塔（二）碱洗塔设计（1）使用鲍尔环填料，酚在蒸汽中的含量为400mg/l，在用NaOH吸收，NaOH的质量分数是20%，则重度为1220公斤/立方米，去除效率95%。则日耗碱量为400×650×95%/(20%×1000)=1248kg/d体积量为1248/1220=10.22m3/d（2）碱洗塔的工作段直径采用2.0m，则工作段高度H=4×10.22/（π×2.02）=3.25m3.3隔油池3.3.1设计参数采用平流式隔油池长宽比：<=4长深比：8-12设计水量：总量Qmax=650m/d停留时间：t=1.5-2h 取t=1.5h水平流速：v=2-5mm/s取v=2mm/s有效水深：H1=1.5-2m 取H1=1.5m排泥管一般直径为200mm3.3.2设计计算（一）尺寸计算（1）容积: V1=Q1×t=650×2/24=54.17m3（2）表面积：S=V1/H1=54.17/1.5=27.08m2（3）池长：L=v×t×3.6=2×1.5×3.6=10.8m（4）池宽：B=S/L=54.17/10.8=3.01m（5）隔油池总高：=1.5+0.5+0.4=2.4m超高h取0.4m（二）内部构造计算（1）配水槽计算进水槽长L1=1.5m，宽度B1=5.2m进水挡板的下沿深入水面下大概3/2处，进水采用穿孔墙：（2）出水槽计算出水槽长L2=1.5m，宽B2=5.2m深度H4=1m采用跌水方式出水（3）集油管集电极通常是由直径200-300mm的钢管制造的，管边开一个600-900槽口。项目采用直经200mm弧600，水底管轴0-50毫米，本次采用25mm。（4）设臵盖板盖子下安装了加热蒸汽管道，用于冬季加热，从而更好地分出油。（5）排泥管的选择排泥管的直径选用200mm（6）刮油刮泥机刮油刮泥器的选择采用链条式刮泥机隔油池具体流程见图41-配水槽，2-隔墙，3.10-挡油板，4-入水阀，5-排渣口，6-链条式刮泥机，7-集油管道8-集水槽，9-排泥管图4隔油池3.4气浮池3.4.1设计参数（一）加压水泵本设计中采用离心泵为气浮池提供压力水量。（二）空气供给设备本项目中采用空压机供气。（三）气浮池设计：设计停留时间为30分钟表面负荷率为5—10平方米本设计值取8平方米进入接触室流速60mm/s隔板下端水流上升速度16mm/s隔板上端上升速度8mm/s回流比为5%—10%本设计取10%3.4.2设计计算（1）溶气罐的容积V =QRt实/fd式中：f—溶气罐的有效容积，取60%。t—罐内的实际停留时间，取5分钟。QR—溶气需水量取处理水量的10%，代入得VR=0.451×5/0.6=3.76m3溶气罐直径为：溶气罐高度Z：（2）气浮所需空气量V=((G/S)St×10-3+Gl)/k式中：G—气浮池析出的空气量；S—废水中所应去除的污染物量；q—加压水量27.83m/h；k—空气饱和系数k=50%；p—设计考虑采用的压力取3kg/cm；S0—空气处于大气压下水饱和溶解度，温度20℃时饱和溶解度18.7mg/l；Q—设计水量最大水量为27.83m/h；St—废水中去除的污染物的浓度150mg/lGl—水处于空气中的溶解度，60mg/l；（3）额定气体于空压机所需的总额式中：φ—空压机效率系数取1.5；即V1=0.003m3/min空压机采用2m3/min的低压微型空气压缩机。回流的水量Q为65m/d。（4）接触区的设计计算气浮池的接触区面积：Ac=(Q+QR)/360vmvm为接触区的上升平均流速QR—回流水流，Q=0.1×650m3/d=65m3/d则（5）气浮池分离区的面积：式中：vt—气浮分离速度，取2.0mm/s则（6）气浮池有效水深：ts分离区水力停留时间取2.0min则h=vsts=2.0×60×2.0=2.4m（7）气浮池的有效容积：V=(AC+AS)×h=(0.69+4.14)×2.4=11.592m3长度L和池宽B的比为L:B=2.0，计算得：L=7mB=3.45m接触室长度分离区长度气浮池的总高式中：h1为标高取标高为0.5m（8）上浮渣排除设备如气浮池中上浮液、渣量较大，不能及时清除，刮渣时应及时清除上浮液、渣量，排渣设备主要以清理刮渣机为主，刮渣板运行速度取60mm/s。气浮法是隔油层处理的一种辅助方法。该结构采用压缩机水泵送气。生化加工前，气浮后，油含量降低到30毫克/升。然后生化处理，油含量降低到10mg/L以下。详情见图5。图5气浮池3.5水解酸化池3.5.1设计参数停留时间HRT：4h池深H：3m水解反应池上升速度水力负荷：0.5—2.5m3/m2有机负荷：1.95—8.8kgCOD/md污泥浓度：MISS=10—20g/l水温：>=130C溶解氧：0.2—0.3mg/lpH值：5.5—6.53.5.2设计计算（1）水解池的容积1）水解池的容积V=HRT×Q×KZV—水解酸化池的容积；KZ—总变化系数取1；Q—设计流量；HRT—水力停留时间，取4h；则 V=1.0×4×500/24=83.33m2）设备有效水深为3m取超高0.35m，H=3+0.35=3.35m此时A=V/H=83.33/3.35=24.87m水解酸化池为长方形，长6m宽4.1m，面积为A=6×4.1=24.6m（2）水解池上升流速校核反应器的高度取H=3.35m；反应器上升流速与高度之间的关系：，COD去除率为14%左右；SS去除率84%；BOD和COD大为提高；污泥水解率50%；配水孔的流速为0.20—0.23m/s；至此ss基本达标，水解酸化池设计图见图6。图6水解酸化池3.6A/O池3.6.1设计参数（1）水力停留的时间：硝化与反硝化比3：1，硝化5—6小时，（2）污泥回流比：取R=100%（3）混合液的回流比：为100%—400%（4）污泥指数：SVI=150（5）回流污泥含量：（6）曝气池内混合液污泥含量：（7）活性污泥挥发性固体含量：（8）200C时反硝化速率：（9）污泥产率系数（10）内源呼吸速率：kd=0.05d-1（11）剩余污泥含水率99.2%（12）溶解氧：好氧阶段的DO为2mg/—4mg/l，缺氧阶段的DO为0.2mg/—0.5mg/l（13）pH值：好氧阶段的pH值为7.0至8.0，缺氧阶段的pH值为6.5至7.5。（14）水温：20CO—30C03.6.2设计计算（1）好氧池容积计算硝化菌最大比增长速率为T为15C0时，则硝化菌增长速率在稳定情况下为N—曝气池的NH4+-N含量；KN—硝化反应饱和常数。N为10mg/l，KN为1.0mg/l时，完成硝化作用所需最小泥龄为取峰值系数取PF=1.3，安全系数取SF=2，设计泥龄：好氧池的有效容积：Se—出水BOD5的浓度，曝气池去除率BOD5的效果为80%S0—进水BOD5的浓度，经过一级处理缺氧池后BOD5浓度为70%×1500=1050mg/l80%×1050=840mg/l剩余Se=1050-840=210mg/lV好=0.1×500×(1050-210)×11.3/(3300×0.7×(1+0.05×11.3)=131.28m好氧池水的停留时间好氧池有效水深H=4m池深通常为4—6m，A=131.28/4=32.82m池长L=11m，宽B=3m（2）缺氧池容积计算缺氧池通过曝气池内的混合液回流，从而使在好氧池经过硝化反应产生的硝酸根离子回流至缺氧池再进行反硝化反应。[12]V缺为缺氧池有效容积；NT为需还原的硝酸盐氮量；qdn.T为反硝化速率；假设污水中TN由于同化作用去除率为30%，则好氧池生物硝化产生的NO3—N量：NO0为好氧池生物硝化产生的NO3—N量；NK0为进水凯氏氮含量取300mg/l；NKe为出水凯氏氮含量取25mg/l；NO0=500×60%-500×60%×30%-25=185mg/l；缺氧池需还原的NO3—N量为：NT=Q(NO0-NOe)式中：NOe为出水中NO3—N含量为65%，反硝化速率：取临界运行温度T=150C，反硝化速率为NT=500×(185-120.25×)10-3=32.375(kg/d)则V缺=32.375×1000/(0.23×3300×0.7)=60.935m3水力停留时间t=60.935×24/500=2.92h缺氧池容积V=60.935m有效水深取H1=3m，则A=60.935/3=20.3m则L=11m,B=2m（3）好氧池回流比反硝化NO3—N去除率为65% 则回流比回流量Q=500×53%=265m/d=11.04m3/h（4）碱度校核硝化消耗碱度=7.14NOe=7.14×185=1320.9mg/l反硝化产生碱度=3.57（NO0-NOe）=3.57×（185-120.2）5=231.2mg/l去除BOD5产生碱度=0.1（S0-Se）当处理出水剩余碱度为100mg/L时：好氧池补充投加量为100+1320.9-231.2-145.8-125=918.9mg/l每日需补充碱度为500×918.9×10=459.45（kg/d）（5）计算剩余污泥排量每日生成的活性污泥产量为：WV=YQ(S0-Se)/(1+Kd×QC)=0.1×500×(1500×80%-42)×10-3/(1+0.05×11.3)=37kg/d剩余污泥的排放量式中：X1是进水悬浮性固体中的惰性部分；Xe为出水TSS则W=370+（1-0.7）×300×50%×10 ×500-0.02×500=49.5kg/d污泥含水率P=99.2%（6）曝气器和需氧量1）碳化需氧量=500×(1200-42)×10-3/0.68-1.42×370=798.9kg/d2）硝化需氧量D2=4.6QNO0=4.6×500×185×10-3=425.5kg/d3）反硝化脱氮产氧量4）总需氧量D=D1+D2-D3=798.9+425.5-84.175=1140.225kg/d5）好氧池需氧量D4=D×6.3/7.56=950.1875kg/d6）充氧量R0、供气量GS空气离开曝气池时的百分比是18.42％，氧转移速率20%，温度20摄氏度时清水中的溶解氧饱和浓度Csm10.17mg/l，取β=0.95,ρ=1.0,α=0.82,CL=2.0mg/l充氧量好氧池充氧量：日平均供气量最大时供气量7）曝气器曝气器采用微孔曝气器曝气器数量N=Gsmax/qQ为通气量，取3（m3/(h×个））好氧池曝气器数量N1=1059/3=353个，经过水解酸化池和A/O池处理氨氮，油类，氰化物，COD和BOD达到排放标准。A/O工艺构造见图7。图7A/O池剖面图3.7二沉池3.7.1设计参数设计流量：平均水量+回流污泥量=500+500表面水力负荷0.6—1.5m/(m×h),取沉淀时间1.5—4.0h，取2.5h3.7.2设计计算（1）沉淀区的表面积A=Qmax/q式中：A—沉淀区表面积m ；Qmax—最大设计流量，500m3/d；q—表面水力负荷1.25m3/(m2×h)则A=500/24×1.25=16.67m（2）沉淀区的有效水深：h2=q×t式中：h2一般为2.0—4.0m则h2=1.25×2.5=3.125m（3）沉淀区的有效容积V=A×h2=Q×t=500×2.5/24=52.083m3（4）沉淀池长度计算L=1.6v×tL为沉淀池长度V=2mm/s（最大设计流量时水平流速）则L=1.6×2×2.5=8m（5）沉淀区的总宽度B=A/L=16.67/8=2m（6）污泥区的容积C0—沉淀池悬浮性固体浓度C0=300mg/l，T—2h；r—1000kg/m3；P0—99.2%；则VW=500×(150-82.5)×100×2/(1000×1000×(100-99.2))=8.4375m3（7）贮泥斗容积V1设计为正棱台形，S1=1.2m×1.2m，下部边长0.5m。集泥斗倾角450，则（8）沉淀池总高度：H为沉淀池总高度,m；h1为沉淀池超高取0.3m；h2为沉淀池的有效水深取3.125m；h3为缓冲层高度取0.5m；h4为污泥区高度取值1.35。；H=0.3+3.125+0.5+1.35=5.276m刮泥机采用链板式刮泥渣机，见图8。图8平流式沉淀池3.8消毒池3.8.1设计参数流量：Q=500m3/t=20.85m3/h废水在消毒池的停留时间：t=5h有效池深：h1=3m超高：h2=0.5m3.8.2消毒池设计计算（1）消毒池的有效容积：V=qt=20.85×5=104.25m3（2）消毒池的池深：H=h1+h2=3.5m（3）消毒池的有效面积：A=V/H=104.25/3=34.75m2所以清水池的设计尺寸为7m*5m*3m。见图9。图9消毒池4.总体布置4.1平面布置原则净化设施是一个新的项目。工作计划的总体位置包括：工艺建设和污水处理设施的建设，管道、管道、渠道、各种辅助建筑物和结构的总布置应遵循以下原则。[13]（1）处置设施设备布置要于流程图符合，简便易行，这样有利于于节约用地和操作管理；（2）技术设施和辅助设施应根据其不同的功能单独配置，并与环境保护协调。（3）结构间的距离要符合运输、管道敷设、施工和使用的要求。（4）管道的布局要前后一致，符合各种污水处理设施输送要求。布置尽量避免多重悬挂和迂回，以节约能源和使用维护。（5）协调辅助建筑、道路、绿化、施工保障安全畅通；4.2高程布置原则（1）利用好地形和城市的排水系统，为了污水可以正常排出厂区。（2）协调横纵向规划联系规划，缩小面积，方便污水、污泥运输，降低建设和运营成本。（3）做对污水的高度和高度分布进行好协调，以尽量减少其上升的数量和高度。（4）污水处理立面布置和竖向设计相协调，既养老院于正常排放，又有方便检修和放空。5投资估算分析5.1构筑物总价计算各构筑物造价计算见表4表4造价计算构筑物材料数量建筑体积/m3单价/m3总价（元）调节池钢筋混凝土1268400107200脱酚塔钢制1116006600隔油池钢筋混凝浮池钢筋混凝土1125006000水解酸化池钢筋混凝土12550012500缺氧池钢筋混凝土16150030500好氧池钢筋混凝沉池钢筋混凝价227100表5设备总价计算设备名称数量（个）单价（元）总价（元）搅拌机4280011200水泵4390015600空压机155005500微孔曝气器3537626828刮泥机150005000总价641286结语本论文的主要目的是设计工艺对焦化废水进行处理，并将现有的常用处理工艺进行工艺对比，从结构的构建、操作的方便程度，是否便于管理，以及对焦化废水的处理效率等方面进行比较，最后确定采用水解酸化+好氧生物组合工艺处理焦化废水，其中隔油池采用平流式隔油池和好氧生物处理采用A/O工艺。本次设计处理的水量为