【《日处理9600立方米的某工业园区石化污水处理工艺设计》16000字（论文）】

第2章工艺设计论证含油污水当中有大量的难以分解和去除的有机物质，因此首先应该对含有污水当中的油脂类的污染实行去除。而经过水解酸化池，能够最大程度的使它的生化效果提高，从而达到最后可以更高效的去除污水当中的油脂以及各种难以分解的有机化合物的目的。经过计算通过一系列的装置后，油类的去除效果大概在79%左右，通过气浮池可以使最后的去除率达到接近98%，最终很好的完成了本次毕业设计所需要的污水的处理标准。经过一系列复杂的思考和计算，本次毕业设计最终实现的工艺流程为隔油—多级气浮—水解酸化处理—A/O生化反应池—二沉池处理—O3+BAF池氧化来解决含油废水，最终达到了想要的排放标准，设计圆满的完成要求。2.1处理方法的选用与说明2.1.1物理处理（1）隔油含油污水可以分为污水和漂浮在污水上的油脂，因此对于含油污水应该最首先做到的就是要去除水面上漂浮的油污，否则将会使处理效率变低，并且影响其他装置的工作效果。首先利用隔油池将油和水分开，它利用的是油与水之间密度的不同，通过隔油池后的含油污水进入下一个装置，能够使后续的污水处理变得更有效率，提升处理的质量。本次毕业设计经过大量的思考所用的隔油池为平流式，能够更好的处理掉油脂以及复杂的污染物。（2）气浮含油污水当中除了漂浮在表面上的油污，还会有一些直径比较小的油脂，他们和水的联系非常的紧密，因此会比较难以去除，所以经过气浮池之后的污水还应在气浮箱内进行下一步的处理。气浮的处理原理是通过空气来对水进行处理，利用特别小的气泡和特别小的空气，把水变成污染物的载体，含油污水当中直径特别小的油污和气泡混合，并且由于气体的密度比较低，它们会和气泡一起到达水面，由此通过收集微小的气泡就能够实现我们去除微小油脂的目的。2.1.2生化处理（1）活性污泥法处理活性污泥具有很强的生物絮凝，吸附能力和氧化分解有机物的能力。因此活性污泥法对废水有很强的净化作用。活性污泥法是处理工业废水最经常和广泛应用的好氧技术。这种技术基于曝气反应器和悬浮絮状好氧污泥，和通风装置供入的氧气混合。除了压缩的空气或氧气，曝气装置喷雾也可用作供氧。一个外部重力污泥分离器紧接着曝气池。好氧净化水排出，同时好氧污泥回流到曝气池。剩余的好氧污泥通常脱水后填埋。如果有需要，好氧池可以改良用于脱氮（硝化和反硝化作用）。活性污泥法处理的废水可以排放到河流和湖泊。当前一种气升式反应器已经发展起来。在气升式反应器内部水和污泥在空气压缩机提供的空气下于内部气缸强烈混合循环。活性污泥系统在絮状好氧污泥（一般3～6TSSg/l）下运作，而气升式反应器在浓缩颗粒装污泥（20～40TSSg/l）下运作。由于高污泥浓度，气升式反应器可以在更高体积负荷下运作（5～10kg/m3d），而传统的活性污泥法一般只能在1～2kg/m3d的体积负荷下运作。结果由于气升式反应器颗粒装污泥的长污泥龄，硝化作用（将有机氮和氨氧化成硝酸盐）得到保证，使得可溶性氮含量低于10mg/l。活性污泥法是用于处理有机废水的主要技术。然而，很难增加化学需氧量(COD)去除率和体积承载率,因为在大气压力下氧气在废水中的溶解度是有限的。此外，操作成本高，特别是对大容积反应堆。通过加压活性污泥的过程中,氧气在废水中的溶解度通过增加总气压,从而增强了氧的转移速率。何覃(1988)采用了加压活性污泥法，以棕榈油厂废水进行二级处理，其结果表明,有效率的过程中是涉及在升高的压力下的高氧传递速率在生物反应器中，而且，在溶解氧水平为10-14毫克/升生物反应器中，丝状微生物增长和污泥膨胀被阻止。林和黄(1994)通过研究活性污泥法得到循环加压曝气效率，观察到COD去除率随着操作压力、曝气时间的增加和减少废水/污泥比率而稳步增加。在活性污泥加压的过程中，氧气的转移克服了障碍而溶解于系统中，得到有效的COD去除率,从而氧化效率提高,可以实现较低的污泥产量系数。从中还发现,活性污泥中的微生物通过处理产生了耐压力。活性污泥生物反应器系统能够在最佳条件下（0.30兆帕的压力，25立方米/（m3/小时）曝气量，6克/升的MLSS的浓度，和6小时的曝气时间）高效稳定的运行。以比较为目的，在不加压的条件下，控制大气压力为25立方米/曝气量（M3/小时），MLSS浓度为3克/升，及曝气时间12小时下进行活性污泥试验。与其他方法相比,加压激活污泥法具有以下优点：（1）它具有高的体积有机负荷率和高灵活的操作；（2）占用土地面积小和相关的成本低；（3）最重要的是，此方式剩余的污泥量少活性污泥当中含有许多的微生物，因此它有分解复杂有机物的能力，并且由于污泥，它实际上具有很好的吸附性，所以活性污泥对含油污水有非常好的净化的效果。活性污泥实际上是微生物的复杂的生态系统，它能够增加溶解氧的数量，并且为微小的生物提供了栖息的地点。我们通过查看污泥的外在形态，能够了解到污泥是否出现了问题，从而我们能够了解到含油污水当中的溶解氧以及有机物的情况，也能够了解到污泥上的微生物是否存活。基本的工艺流程图，如图2-1所示。图2-1普通活性污泥法处理含油废水的工艺流程图（2）生物处理方法在生物处理系统中可分为厌氧（没有氧气）和好氧（有氧气供应）过程。厌氧处理的特征是把有机化合物（COD）转化为沼气（主要是甲烷70～85vol％，二氧化碳15～30％，还有痕量硫化氢）。在好氧处理中氧气用于把COD氧化成二氧化碳和水。两种生物处理过程都产生新的生物量。全部基础反应是：厌氧：COD→CH4+CO2+厌氧生物好氧：COD+O2→CO2+H2O+好氧生物为了使工业废水得到高效的生物处理，需要一种高能力的生物处理工艺。生物处理系统的去除能力由以下几方面决定：生物数量（生物浓度、体积等）生物活性生物数量越多和生物活性越高，反应系统的转换率（kgCOD/d）就越高。生物处理系统因此可以分为以下几种：生物过滤（静止的）生物和废水接触（混合的，紊乱的）最简单的厌氧处理系统有氧化塘和CSTR反应器（连续流搅拌槽式反应器）。由于这些反应器没有特别的污泥停留系统，因而污泥停留时间等同于水力停留时间。结果悬浮生物浓度非常低，从而生物处理能力收到限制。这些处理系统主要用于污泥硝化，并且几乎不适合处理废水。厌氧接触工艺是一个CSTR设施附带外部分离单元回流部分污泥。通过机械鼓风机或沼气吹风机来混合。由于厌氧污泥絮凝和稀释的性质，这些系统运作于低体积负荷率，并不适合像啤酒废水这样的低浓度工业废水。厌氧滤池使用载体材料使污泥停留于生物生长处。由于载体经常有限，悬浮的絮状污泥对反应器的能力仍然有贡献。这种系统的一个缺点是闭合性导致废水中固体造成“短路”和“死区”。在1970年代末期，一种叫UASB（上流式厌氧污泥床）的厌氧反应器发展起来并首先应用于荷兰制糖工业。在UASB反应器内，废水以上流形式通过一层稠密的厌氧污泥床。这种污泥大部分是小颗粒（1～4mm），有很好的沉淀性质（>50m/h）。在UASB反应器的上部一种叫三相分离器的装置把污泥从沼气和废水中分离出来。1984年第一个用于废水处理的高效厌氧处理设施在荷兰巴伐利亚厂建立。在1984年之前，巴伐利亚有一台厌氧活性设施运行（旋转型）。持续增加的生产使得有必要扩大处理厂的处理能力以补现有设施对增加污水符合的不足。一个引流实验用于测试稀释水（1200～1700mgCOD）和低温废水（17～24℃）。在引流实验成功后，一个完整规模的UASB反应器被建成用于预处理废水以降低好氧处理设施的负荷。反应器从纸张和马铃薯磨碎机中获得颗粒状污泥并在两个月设计符合下取得75～80％的COD去除率。在厌氧预处理运行后，好氧生物的稳定性得到很大提高。结果导致高效稳定的运行。现在UASB反应器是世界上应用最广泛的用于处理废水的厌氧反应器。尽管UASB反应器多年来都运行良好，但新一代的反应器在九十年代后期于啤酒工业开始流行起来，它们是塔式反应器，如FB（流化床），EGSB（厌氧颗粒污泥膨胀床）和IC（内循环）反应器。流化床用流动载体材料使生物生长，而EGSB和IC反应器用厌氧颗粒污泥，和UASB反应器一样。EGSB反应器事实上是UASB反应器的垂直延伸。UASB反应器罐体高度一般为4.5～6.5米高，而EGSB和IC反应器分别为12～16米和16～24米高，从而更加减少养料。EGSB反应器像UASB反应器一样通过反应器顶部的一级三相分离器分离污泥、沼气和废水。IC反应器更加精细，它由两级反应器组成，包括上下两个UASB反应器。低层的UASB反应器通过沼气的产生引发内循环从而得到额外混合。由于一级分离器去除了大部分微生物，很大程度上降低了紊乱，从而导致二级分离器能够从废水中高效地去除厌氧污泥。IC反应器的符合率是UASB反应器的两倍（15～30kgCOD/m3d）。荷兰丹博斯喜力厂于1990年率先采用IC反应器技术。（3）好氧处理系统和厌氧反应器系统一样，好氧反应器系统可以按这种方式划分：这些反应器划定微生物停留时间以保证好氧微生物和废水之间充分接触。列出了好氧废水处理系统最广泛的应用。好氧塘没有专门的污泥停留系统，由于这些系统需要占用大量土地，因此不大适用于处理废水。由于氧化塘多年积累污泥，因此氧化塘在一段时期过后会耗尽污泥。好氧固定床和流化床反应器使用载体材料使微生物附着生长。这些系统不能截留入水悬浮固体，因此通常用作预处理。和厌氧滤池一样，好氧固定床反应器由于废水中固体物质或微生物生长易发生堵塞。再者，如果没有通风设备，这些系统由于好氧不充分会导致臭气散发。流化床反应器经常产生高能耗和大量污泥。2.1.3化学处理（1）絮凝处理法絮凝能够使污水当中的有害物质凝结，这样能够实现对含油污水的净化，去除含油污水当中的大型颗粒和固体，从而能够降低含油污水的色度和各种污染物，并且对于离子和生物也有非常好的处理效果。混凝剂也可以和其他装置配合，能够将含油污水当中的大量污染物进行去除，能够改善污水最后的出水质量，并且混凝剂直接决定混凝效果最后达成什么样的结果影响最终的处理效率，目前我国常用的混凝剂主要是铝盐。化学絮凝具有操作简单、适应性强、效率高、经济等优点，得到了广泛的应用。使用的主要絮凝剂为无机絮凝剂（例如，聚氯化铝（PAC）、聚硅酸铁和聚合硫酸铁）和有机絮凝剂（例如，聚丙烯酰胺（PAM）、聚乙烯胺、聚砜）。PAC和PAM因其优势而受到相当大的关注，包括来源丰富、成本低、絮凝效果好。利用PAC（140mg/L）处理胜利油田联合站乳化废水（含油量35.5mg/L，化学需氧量625mg/L），含油率83%。Daud采用PAC（300mg/L）处理乳化生物柴油废水（含油量2,680mg/L，COD5,900mg/L，悬浮固体浓度2,680mg/L，5,900mg/L，348mg/L），含油率达97%。利用PAC和PAM（PAC450mg/L；PAM1.0mg/L）处理稠油乳化废水（含油量400~1000mg/L；COD500~1000mg/L；悬浮物浓度90~300mg/L；浊度150~350NTU），最大含油率为95%。这些研究表明，原油越重，石油开采过程中石油废水的污染物含量越高，乳化程度越高。在某些情况下，石油废水甚至达到了紧乳化状态。然而，目前还没有明确提出致密乳化含油废水的概念，关于致密乳化石油废水的脱油预处理的报道也很少。因此，基于PAC和PAM的脱油预处理技术及絮凝方案，对某石化厂浓稠石油污水进行了分析，探讨了浓稠石油污水除油率低于普通乳化液的原因。臭氧处理法臭氧具有非常强力的氧化作用，臭氧能够在水中生成强氧化的自由基，可以快速的使含油污水当中的大量有机污染物分解，并且分解后不会产生污染，目前认为臭氧的反应有两种方式，第1种就是臭氧直接和有机物反应，这种方法对于特定的有机化合物有非常明显的作用，第2种方式是在碱性环境下，臭氧能够产生氧化的自由基，它在水中进行分解与有机物发生强烈的反应，这种氧化方法即为另外一种方式。2.2曝气生物滤池曝气生物滤池是上个世纪的大型的处理方法，在欧美国家流行起来。最大处理量是几十万吨，并且发展为可处理其他污染物。它具有多种多样的优势和特点，对于高浓度的污水可以很好的进行处理，还可以适用于中水的处理。曝气生物滤池可以很好的与其他工艺进行组合，发挥最大的效率和最大的合力，本次毕业设计经过生化处理后，水质还是达不到想要的标准，所以和曝气生物滤池进行了一系列的组合，这样能够更好的去除许多有机污染，从而实现最后的目标。2.3确定处理废水的工艺流程本次毕业设计的含油污水当中最主要不达标准的项目就是codbod、油类物质以及氨氮化合物，我们根据最后期望的处理标准对其进行了一系列选择，确定工艺流程。为了提升后面装置的运行效率，我们让含油污水首先进入格栅，对含油污水当中的大量固体和絮凝物进行拦截，更好的提高后续的处理效果。含油污水从隔栅出来后进入了收集槽，在被提升后废水被运输到提升槽中，含油污水当中具有不同尺寸的油脂，因此先通过调节隔油罐对大直径的油污进行处理。处理过后，废水又在顺其自然的流动下，进入了隔油池，在平流式隔油池中油类通过物理的筛除手段得到了去除。经过多级溶气气浮的处理，溶气气浮利用油类和水类的密度比重不同的这一要点，将装置中放进无数微小的气体泡沫，气体泡沫和难以去除掉的油脂进行了紧密的融合，并且气体泡沫的密度非常小，导致这些微小的泡沫在含油污水当中会向上浮起，到达含有污水的表面，这个时候就利用一些操作将这些泡沫和油污的融合物进行收集，就达到了去除小颗粒油污的目的。含油废水当中的油污基本上已经全部被清理干净，达到了最终的排放效果。此时的大量的污染物，主要是有机污染物，所以这个时候进入水解酸化池，水解酸化池可以使后续的处理更加有效率。然后含油废水进入到了生化池，经过一系列的处理，含油废水当中的复杂有机物得到了明显的去除。紧接着含油废水进入了二沉池，提高了最后出水的质量，我们想要保证出水质量的进一步提升，因此设置了臭氧池，能够对含油废水进行一系列的深度处理，最后的出水质量能够进一步得到提升。设计流程图如图2-1所示。回收提炼回收提炼二级气浮池水解酸化池一级气浮池调节除油罐二级气浮池水解酸化池一级气浮池调节除油罐出水O3+BAF池二沉池A/O生化池泵房隔油池格栅出水O3+BAF池二沉池A/O生化池泵房隔油池格栅污泥回流 储泥室污泥脱水机污泥浓缩池储泥室污泥脱水机污泥浓缩池装车外运图2-1含油污水的工艺流程图格栅能够将含有污水当中的大颗粒污染物和一些絮凝物挡在后续的处理之外，而调节除油罐可以利用含油污水当中油和水的密度差异，能够将油污进行一定程度的去除，而泵房则是将污水进行高程上的提升使其到达一级和二级气浮池处，在气浮池内，气浮池形成微小的空气泡沫这些泡沫可以和含油污水当中颗粒直径比较小，和污水纠缠的非常紧密的油污结合，达到去除微小粒径油污的目的，而水解酸化池则是提高污水的生化性，从而以便于后续的处理能够更有效率，二沉池则对污水进行进一步的处理，使出水的水质更加有质量，而臭氧则对最后的污水进行强氧化，从而做到使污水最后的出水的质量更加完美。2.4工艺流程的解释2.4.1隔油这个系统通过一系列的操作，将含油污水当中的油污进行去除。首先就是先通过物理方法的拦截，使得油污得到初步的去除。其次经过水泵将污水进行提升，使其进入下一个除油装置，隔油池利用了油脂和水的密度之间的差异，利用了油污的密度比水要小的这个特征，使那些浮于表面的油污得到了收集，这些收集到的油污还可以进行再加工和二次利用。而那些密度更大的污染物，比如说油泥在重力的作用下沉降，这个时候挡板将油泥刮到斗中，进行收集。2.4.2气浮但是经过隔油系统的处理毕竟有限，含油污水当中往往含有大量的乳化油以及已经在污水当中得到溶解的油脂，这个时候就需要多种系统配套，才能产生最大的效果。气浮池能够通过投加一系列的药物，使油脂与污水进行分离，最后药剂使得油脂形成团状物能够用分离固体和液体的方式进行简单的分离。进行一个简单的比喻，就比如我们之前净化饮用水所用的明矾，明矾可以将污染物和沉淀物以及一些微生物形成絮凝团进行沉淀，从而达到清洁水质的目的。含油废水随后进入了更高精度的除油装置，也就是气浮池，它能够处理掉那些分子状态比较小的，粒径比较微小的和污水结合非常紧密的油污。2.4.3生化生化处理利用多种先进的处理方法，比如活性污泥法，他利用了微生物细菌的特性，能够很好的去除一些难分解的复杂有机物和吸附大量的杂质。还有就是生物膜法，该方法可以非常有效地去除掉含油废水当中的富营养物质，如氮和磷。两个处理方法之间的配合能够提升处理的合力，能够使处理的效果形成1+1>2的水平。曝气方式经过本人在毕业设计阶段的复杂思考过程后，多次比较最后认为最优的一个方案是鼓风曝气。2.4.4污泥的处理经过一系列的操作之后，这些装置都会产生一些固体废弃物，比如格栅拦截下来的一些大型漂浮物和大颗粒固体还有隔油池当中底部产生的油泥还有气浮池表面过滤之后形成的漂浮物质，活性污泥法当中产生的一些废弃污泥，这些固体污泥都需要我们进行进一步的污染处理。污泥最后的途径是先将它运输到集泥井，然后对井中的污泥进行加热浓缩，使其体积变小，随后再进一步的进行脱水，最后将脱水之后的污泥挑选某一场地进行掩埋，这样能够大大减少污泥的处理量，使污染物的总量变小。本次毕业设计当中的污泥由于含有大量的油脂，因此进行堆肥，可能不太利于环境卫生，那么本次设计最后的方案是将污泥进行无害化处理，选择合适空旷的地点进行掩埋。

第3章处理主体构筑物计算3.1格栅3.1.1设计参数（1）设计流量：Qmax=9600m3/d=0.1111m3/s；（2）格栅间隙b：b=0.014m；（3）栅前水深：h=0.4m；3.1.2设计计算（1）格栅间隙数n格栅宽度B。进水渠道渐宽局部长度L1：（4）连接到格栅出口通道锥形部分长度L2：（5）格栅水头损失h1：（6）格栅后槽高度H：其简图如图3-1所示。图3-1格栅简图3.1.3格栅除污机选取具体如表3-1所示：[2]表3-1全自动格栅去污机性能规格格栅种类

（GH）栅宽

B（m）槽深度H（mm）安装角

α°篦间隙

（mm）电动功率（kW）篦截面积（mm）机器重量

（kg）中等11.460150.80450039003.2调节除油罐3.2.1设计参数（1）来时水量：；（2）回流液：；（3）时变化系数：；3.2.2设计计算（1）此设计水量QS（m3/h）（2）油罐子有效容积V（m3）（3）罐体高度H（m）（4）罐子有效容积V1（m3）此设计选取标准500立方米标准，其钢制拱顶标准罐，。其有效停留时间T（h）本次毕业设计最后决定使用两个除油罐此，则两个罐子最终总计有效停留时间，一个日常应用，另一个处备用，以便不时之需。（5）进水配水管系计算配水面积，其中此设计选用喇叭口进水配水管系：配水喇叭口数量，其中单个喇叭口控制面积选用：实际每个配水喇叭口控制面积，其中一圈共有十二个喇叭口：（6）集水、出水管系计算每个喇叭口配水量，而集水喇叭口均匀布置六根配水支管，其中一圈共有六个喇叭口：（7）排油泥含量P（kg/d）此设计取油泥密度1000kg/m3，则排油泥体积：取直径DN100排泥管。3.3隔油池设计计算3.3.1设计参数（1）水密度：ρw=0.998g/cm3；（2）油密度：ρo=0.87g/cm3；（3）油珠最小粒径：d=100μm；3.3.2设计计算（1）油珠上浮速度u（m/s）修正值：（2）隔油池表面积A（m2）速度比v/u与油脂捕集器表面校正系数α值关系如表3-3所示：表3-3速度比v/u与油脂捕集器表面校正系数α值关系v/u20151063α1.741.641.441.371.28则α取1.35。隔油池表面积：（3）隔油池过水断面面积Ac（m2）（4）隔油池长度L1（m）（5）隔油池所需间数n（个）（6）隔油池总长度L（m）（7）隔油池总高度H（m）（8）平流式隔油池实际设计数据如表3-4所示。表3-4平流式隔油池实际设计数据表项目水流横断面积表面积总长度总高度每格宽数值34.7平方米209.9平方米16.1米2.5米3米（9）产生污泥含量此设计油泥密度设1000kg/m3则，其油泥体积：因此，选取管子直径DN100排泥管。（10）平流式隔油池简图其平流式隔油池简图，如图3-2所示。图3-2平流式隔油池简图3.4一级涡凹式气浮池3.4.1设计参数（1）设计流量：Q=520m3/h；（2）超高：h=0.3m；3.4.2涡凹气浮池规格参数及设备选取如表3-5所示涡凹式气浮池规格参考数据。表3-5涡凹气浮池规格参考数据模型流量（m3/h）池长度（m）池宽度（m）池深度（m）曝气机数量总功率（kw）CAF-15015012.99CAF-20020025.42CAF-25025025.42CAF-32042037.86CAF-400600410.31本次设计流量520m3/h，故池子规格长×宽×高：16.7×3.6×1.8m，曝气机数量4台，总功率10.31kw。如图2-3所示涡凹式气浮池简图。图2-3涡凹式气浮池简图3.4.3设计计算（1）浮渣含量计算P（kg/d）此设计浮渣密度设1000kg/m3，则浮渣体积：此设计取管子直径DN100钢罐式排泥管。（2）HRT-水力停留时间（min）设该气浮池超高0.3米，则其有效水深水深—超高=1.8-0.3=1.5米。（3）投药量计算（kg）此设计投药药剂选用聚合氯化铝其以及聚丙烯酰胺其。聚合氯化铝消耗量每万吨消耗十万吨，聚丙烯酰胺消耗量每万吨消耗二十千克。聚合氯化铝配置10%浓度，聚丙烯酰胺一般1至3ppm，此设计选用3ppm。3.5二级溶气气浮3.5.1设计参数（1）回流比：R’=10%；（2）气浮池设计水量：Q=520m3/h；（3）溶气压力：0.3MPa；3.5.2设计计算（1）加压溶气水量Qp（m3/h）设计当中以计算依据，同时压力0.3MPa，设置了一个泵，由有可能出现一些突发情况设置了一个备用泵。（2）气浮池所需要空气量Qg（L/h）（3）空压机所需额定气量Qg（m3/min）（4）压力溶气罐直径Dd（m）（5）压力溶气罐长度H（m）（6）气浮池总高度H（m）若底垫高度取0.2米，超高高度取0.4米，则气浮池总高度（7）释放器设备选型此设计采用0.30MPa溶气压力，水溶解空气量回流37.5立方米/小时，选取释放器型号TV-Ⅲ型，其具有直径45毫米接口和具有5.18立方米/小时出水流量，那么其个数：（8）溶气气浮简图部分回流加压溶气气浮简图如图3-3所示。 图3-3溶气气浮池简图 3.5.3刮渣机设备选取由本次毕业设计当中池体形状规则矩形，所以使用逆转录桥式刮渣机进行刮渣清除，设备选择TQ-8型刮渣机。3.6水解酸化池3.6.1设计参数（1）总变化系数：KZ=1.0；（2）设计流量：Q=520m3/h；（3）水力停留时间：HRT=5h；（4）反应器有效水深：H=4.4m；（5）池超高：h=0.5m；（6）产泥系数：γ=0.15；3.6.2设计计算（1）反应器有效容积V（m3）（2）池子有效截面积S（m2）池体长和宽都非常大，因此在工艺当中水将无法做到均匀，因此，将水解池分5个小格，则每个小格面积：则此设计每个池子长×宽：17.05m×5m。（3）池总高H1（m）（4）产生泥量式中：S0——化学需要量进水浓度，kg/m3；E——化学需要量去除率，20%。此设计取污泥含水率值百分之99.1，则产生泥量：（5）排泥管和集泥坑此设计，在水解酸化池底部设置积泥坑和排泥管，收集污泥时采用静压法，排泥时沿着池子分格线等距多点排泥，每天排泥次数2次。最终选用直径DN100钢罐式排泥管。3.7A/O生化池3.7.1设计参数（1）曝气池进水量：Q=9600m3/d；（2）BOD5—污泥负荷率：NS=0.15kgBOD5/kgMLSS·d；（3）污泥容积指数：SVI=150；3.7.2设计计算1、设计参数计算（1）池子中混合污泥浓度X（mg/L）此池子中污泥回流比R取值百分百，系数r取1.0。（2）内部回流倍数R内此设计中采用内部回流倍数R内400%可以满足脱氮要求。2、平面尺寸计算（1）池子有效容积V（m3）式中：Sa——曝气池中生化需氧量进水浓度值（mg/L）。此设计中进水流量Q=9000m³/d，Sa=414mg/L。（2）A/O生化池平面尺寸：池子总有效面积F（m2）其中每座池子有效面积F1（m2）A/O生化池采用推流式，则池长L（m）A/O池实际设计结果：每个曝气池尺寸：13×5×5m，共2个池子。3、剩余污泥含量计算（1）每日生成污泥量W1（mg/L）此设计中进水生物需氧量浓度Sa414mg/L，出水生物需氧量浓度Se41.4mg/L。（2）每天消耗污泥量W2（m3/h）其中有机活性污泥浓度Xv（m3/h）满足要求。4、需氧量计算（1）平均流量下需氧量O2（kg/h）（2）最大流量下需氧量O2max（kg/h）用相同计算方法，将污水平均流量换成最大流量15720立方米/天。，最大流量下需氧量与平均流量下需氧量比值5、供气量计算经查表所，在20℃下水中溶解氧饱和度9.17mg/L；在30℃下水中溶解氧饱和度7.63mg/L。（1）位空气扩散器出口处绝对压力Pb（Pa）Pb＝1.013×105+9800H=1.013×105+9800×5.0=1.503×105Pa当空气离开曝气池表面时候，氧百分比Ot（%）氧转移效率一般情况下采取12％。（2）曝气池混合液中平均氧饱和度（按最不利温度条件30摄氏度）Csb（mg/L）换算在20℃条件下，脱氧清水充氧量，即：最大流量时需氧量R0max：（5）A/O生化池简图简图如图3-4所示。图3-4A/O生化池简图6、空压机设备选取空气扩散装置安装位置距离池底0.2m处，A/O生化池有效水深5m，此设计中空气扩散器管路内水头损失采取1.0m进行计算，则空压机所需要压力最大流量下空压机供气量此设计按照空压机所需压力以及其供气量选择4台RE-250罗茨鼓风机。3.8二沉池3.8.1设计参数（1）设计最大流量：；（2）水力表面负荷：；（3）池子半径：r=22.3m；3.8.2设计计算（1）沉淀池表面面积A（m2）F==（2）沉淀池直径D（m）D=（3）沉淀部分有效水深h（m）水力停留时间（沉淀时间）：t=1h校核：D/h=D/h=8.43，介6～12之间,符合要求。（4）沉淀部分有效容积V（m3）（5）贮泥部分所需容积W（m3）式中：S=0.5L/（人·d）（6）二沉池总高度H（m3）3、总泥量4、单池泥量3.9臭氧发生器3.9.1设计参数（1）臭氧溶解在水中浓度：M=25mg/L；（2）臭氧发生器产量衰减系数：K1=1.2；（3）气体与液体混合效率：K2=20%；3.9.2设计计算臭氧发生器产量G（kg/h）3.9.3设备选取此设计选用臭氧发生器空气源型，其规格数据如表3-7所示。表3-7空气源型臭氧发生器规格数据类型臭氧产量

kg/h气量

nm3/h臭氧浓度

mg/L冷却水量

m3/h电机功率

Kwh/kgO3外形尺寸

mm接管外径冷却水空气OZ-CFG1225～40025～3527～3112～163500×2000×2000DN50DN503.10曝气式生物滤池—BAF3.10.1设计计算（1）所需滤料总体积W（m3）式中：La、Lt——分别曝气生物滤池内进水以及出水污染物浓度，mg/L；（2）所需滤池总面积A（m2）滤池采用圆形，则滤池直径d1（m）：（3）滤池总高度H（m）（4）在曝气生物滤池水力停留时间t（h）（5）理论需氧量：（6）曝气生物滤池内反冲洗系统此设计选用反冲洗系统：气水联合反冲洗，反冲洗过程每日进行反冲洗一次，每次反冲洗时间3分钟。3.10.2鼓风机设备选择由曝气生物滤池供气量10m3/min，因此鼓风机设备选择KQSR100型三叶罗茨式鼓风机。其鼓风机流量：6.70m3/min～10.10m3/min，其升压：10.9KPa～109KPa。

第4章管道和高程设计计算4.1污水管道设计主要构筑物之间管道连接：（1）从废水进厂到格栅和集水池之间管道：废水设计流量，设计管道选用管径DN250mm钢管，平均水流速度0.7m/s；水力坡度i3.43‰。从废水进厂到格栅和集水池之间水平管道长度11.2m。（2）从格栅和集水池到调节除油罐之间管道：废水设计流量，设计管道选用管径DN250mm钢管，平均水流速度0.7m/s；水力坡度i3.43‰。从格栅和集水池到调节除油罐之间水平管道主管道长度15.3m并且其支管道长度5.3m。（3）从调节除油罐到平流隔油池之间管道：废水设计流量，设计管道选用管径DN250mm钢管，平均水流速度0.7m/s；水力坡度i3.43‰。从调节除油罐到平流隔油池之间水平管主管道长度3m和支管道长度46.06m以及纵向管支管道长度29.3m。（4）从平流式隔油池到一级气浮池之间管道：废水设计流量，设计管道选用管径DN250mm钢管，平均水流速度0.7m/s；水力坡度i3.43‰。从平流式隔油池到一级气浮池之间水平管道长度31m并且其纵向管道长度14.91m。（5）从一级气浮池到二级气浮池之间管道：废水设计流量，设计管道选用管径DN250mm钢管，平均水流速度0.7m/s；水力坡度i3.43‰。从一级气浮池到二级气浮池之间水平管道长度15.7m；并且其纵向管道长度15.02m。（6）从二级气浮池到水解酸化池之间管道：废水设计流量，设计管道选用管径DN250mm钢管，平均水流速度0.7m/s；水力坡度i3.43‰。从二级气浮池到水解酸化池之间水平管道长度12.88m并且其纵向管道长度9.94m。（7）从水解酸化池到A/O生化池之间管道：废水设计流量，设计管道选用管径DN250mm钢管，平均水流速度0.7m/s；水力坡度i3.43‰。从二级气浮池到水解酸化池之间水平管道长度58.65m并且其纵向管道长度13.3m。（8）从A/O生化池到二沉池之间管道：废水设计流量，设计管道选用管径DN250mm钢管，平均水流速度0.7m/s；水力坡度i3.43‰。从A/O生化池到二沉池之间水平管道长度10m；纵向管道长度2m。（9）从二沉池到O3+BAF池之间管道：废水设计流量，设计管道选用管径DN250mm钢管，平均水流速度0.7m/s；水力坡度i3.43‰。从二沉池到O3+BAF池之间水平管长度44.25m并且其纵向管道长度2.89m。4.1.1水头损失各构筑物之间局部水头损失，如表3-1所示。表3-1各构筑物之间局部水头损失序号构筑物闸阀ξ×个数三通ξ×个数90°弯头ξ×个数进出水阻力系数1和0.5局部总损失ξ1来水-格栅0.17×1--1+0.51.672集水池-调节除油罐主0.17×11×10.75×213.67支0.17×2--0.5×21.343调节除油罐-隔油池主0.17×1--0.50.67支0.17×21×10.75×61×23.344隔油池-一级气浮池0.17×1-0.75×71+0.56.925一级气浮池-二级气浮池0.17×1-0.75×61+0.56.176二级气浮池-水解酸化池0.17×1-0.75×61+0.56.177水解酸化池-A/0生化池0.17×2-0.75×61+0.56.348A/0生化池-二沉池0.17×2-0.75×61+0.56.349二沉池-O3+BAF池0.17×2-0.75×61+0.56.3410O3+BAF池-跌水井0.17×1-0.75×11+0.52.4211跌水井-排水1+0.51.512集泥井-污泥浓缩池--0.75×11+0.52.2513污泥浓缩池-污泥脱水车间0.17×1-0.75×21+管道设计计算4.2.1各种水头损失计算公式（1）各构筑物之间连接管段沿程水头损失:（2）局部水头损失计算公式:（3）污泥管道之间沿程水头损失：4.2.2管道之间水头损失计算（1）从进水到格栅和集水池其沿程水头损失：其局部水头损失：从进水到格栅和集水池管道之间总水头损失：（2）从格栅和集水池到调节除油罐其沿程水头损失：从格栅和集水池到调节除油罐之间主管道沿程水头损失：从格栅和集水池到调节除油罐之间支管道沿程水头损失：其局部水头损失：从格栅和集水池到调节除油罐之间主管道局部水头损失：从格栅和集水池到调节除油罐之间支管道局部水头损失：因此，从格栅和集水池到调节除油罐之间管道总水头损失：（3）从调节除油罐到隔油池其沿程水头损失：从调节除油罐到隔油池主管道之间主管道沿程水头损失：从调节除油罐到隔油池主管道之间支管道沿程水头损失：其局部水头损失：从调节除油罐到隔油池主管道之间主管道局部水头损失：从调节除油罐到隔油池主管道之间支管道局部水头损失：从调节除油罐到隔油池主管道之间总管道总水头损失：（4）从隔油池到一级气浮池从隔油池到一级气浮池管道之间沿程水头损失：从隔油池到一级气浮池管道之间局部水头损失：从隔油池到一级气浮池管道之间总水头损失：（5）从一级气浮池——二级气浮池从一级气浮池——二级气浮池管道之间沿程水头损失：从一级气浮池——二级气浮池管道之间局部水头损失：从一级气浮池——二级气浮池管道之间总水头损失：（6）从二级气浮池到水解酸化池从二级气浮池到水解酸化池管道之间沿程水头损失：从二级气浮池到水解酸化池管道之间局部水头损失：从二级气浮池到水解酸化池管道之间总水头损失：（7）从水解酸化池到A/O生化池从水解酸化池到A/O生化池管道之间沿程水头损失：从水解酸化池到A/O生化池管道之间局部水头损失：从水解酸化池到A/O生化池管道之间总水头损失：（8）从A/O生化池到二沉池从A/O生化池到二沉池管道之间沿程水头损失：从A/O生化池到二沉池管道之间局部水头损失：从A/O生化池到二沉池管道之间总水头损失：（9）从二沉池到O3+BAF池从二沉池到O3+BAF池管道之间沿程水头损失：从二沉池到O3+BAF池管道之间局部水头损失：从二沉池到O3+BAF池管道之间总水头损失：4.3各构筑物高程设计计算本设计将河道最高洪水水位标高设102.00m，则其常水位标高99.00m，排放口标高取100.00m，地面标高103.00m，。此设计选用集水池提升泵扬程7m，其中提升泵实际扬程6.73m，了工艺稳定运行，特地外加了0.28m水头损失。各构筑物液面高程设计计算如下：（1）跌水井液面高程排水管总水头损失0.0682m，其水力损失3.66m，此设计选用排水管液面高程100.00m，则跌水井液面高程：3.66+100+0.0682=103.73m（2）臭氧+曝气生物滤池液面高程臭氧+曝气生物滤池排水管总水头损失0.073m，臭氧+曝气生物滤池水力损失0.2m，经计算跌水井液面高程103.73m，那么，臭氧+曝气生物滤池液面高程：0.073+103.73+0.2=104.00m（3）二沉池液面高程二沉池排水管总水头损失0.3013m，二沉池水力损失0.2m，经计算臭氧+曝气生物滤池液面高程104.00m，那么，A/O生化池液面高程：0.3013+104.00+0.2=104.5m（4）A/O生化池液面高程A/O生化池排水管水头损失0.1796m，A/O生化池水力损失0.2m，经计算二沉池液面高程104.50m，那么，A/O生化池液面高程：0.1796+104.50+0.2=104.9m（5）水解酸化池液面高程水解酸化池排水管总水头损失0.4051m，水解酸化池水力损失0.25m，经计算A/O生化池液面高程104.9m，那么，水解酸化池液面高程：0.4051+104.9+0.25=105.56m（6）二级溶气气浮池液面高程二级溶气气浮池排水管总水头损失0.2324m，二级溶气气浮池水力损失0.1m，经计算水解酸化池液面高程105.56m，那么，二级溶气气浮池液面高程：0.2324+105.56+0.1=105.89m（7）一级涡凹气浮池液面高程一级涡凹气浮池排水管总水头损失0.2595m，一级涡凹气浮池水力损失0.1m，经计算二级溶气气浮池液面高程105.89m，那么，一级涡凹气浮池液面高程：0.2595+105.89+0.1=106.25m（8）平流式隔油池液面高程平流式隔油池排水管总水头损失0.3303m，其平流式隔油池水力损失0.1m，经计算一级涡凹气浮池液面高程106.25m，那么，平流式隔油池液面高程：0.3303+106.25+0.1=106.68m（9）调节除油罐液面高程调节除油罐排水管总水头损失0.1685m，其调节除油罐水力损失0.3m，经计算平流式隔油池液面高程106.68m，那么，调节除油罐液面高程：0.1685+106.68+0.3=107.15各构筑物之间液面高程计算表，如表3-2所示。表3-2各构筑物液面高程计算表序号各构筑物液面高程（m）序号各构筑物液面高程（m）1来水100.888水解酸化池105.562栅前100.89A/O生化池104.93集水池100.6910二沉池104.54调节除油罐107.1511曝气生物滤池1045平流式隔油池106.6812排江1006一级气浮池106.2513集泥井99.47二级气浮池105.8914污泥浓缩池104PAGEPAGE48第5章工程预算及处理成本5.1基本建设费用基本建设投资估算表，如表5-1所示：表5-1基本建设投资估算规模（104m³/d）单位投资量（元/m³）主要材料钢材/kg水泥/kg木材/m³金属管/kg非金属/kg一级污水处理厂大20700-110021-25100-1400.009-0.0138-103-510-201100-130025-34140-1800.013-0.01810-145-75-101300-150034-40180-2200.018-0.02014-167-82-51500-170040-51220-3000.020-0.02716-228-11小21700-190051-69300-4900.027-0.03422-4011-21污泥处理大20200-3005-630-450.002-0.0030.4-0.61-1.510-20300-4006-845-600.003-0.0040.6-0.81.5-2.05-10400-5008-1160-700.004-0.0050.8-0.92.0-2.52-5500-60011-1470-900.005-0.0070.9-1.02.5-3.0小2600-80014-2090-1500.007-0.011.0-1.23.0-6.0本次毕业设计最后决定进水量9600立方米，按表预估基建大概费用9600×（1700+600）=2208万元。5.2机械设备费用1、主要设备费用其主要设备费用：2.5+2.5+15.0+0.8+0.5+0.6+2.5+50+2.5+1.2=78.1万元次要设备费用根据主要设备费用11%计算：78.1×11%＝8.59万元所有工程费用：96.06×1.35＝129.7万元经计算，主要费用：那么，K1=2208+129.7=2337.7万元5.3废水处理厂处理成本计算5.3.1所用电费综合上文的各种设备选型和设备最后确定下来的数量，我们能够得出最终的电费使用为：（1）所用各种类型泵：（2）空气压缩机：kw.h（3）污泥脱水机：kw.h（4）鼓风机：kw.h（6）臭氧发生器：kw.h（5）其它所需设备：kW·h/d（6）所需总耗电费用：5.3.2投加药剂费用聚氯乙烯3t/d、聚丙烯酰胺6kg/d；絮凝剂聚氯乙烯87.5kg/d。聚氯乙烯价格按照880元/t计算，并且聚丙烯酰胺价格按照15000元/t计算。5.3.3工人工资以及福利费用此设计，废水处理厂工作制全天式3班进行倒换上班，共40名员工，其中25位式车间操作人员。设计取平均每人每月工资4500元，另外每月外加1000元补贴奖励费，其一年工人工资加补贴费用：本次含油废水设计主体构筑物如下表5-2所示：表5-2主要构筑物一览表名称尺寸L×B×H（m）数量单位格栅2.11