【《基于加压气浮生物接触氧化臭氧催化氧化组合工艺的某炼油厂废水处理工程设计》12000字（论文）】

基于加压气浮生物接触氧化臭氧催化氧化组合工艺的某炼油厂废水处理工程设计摘要随着炼油产业的不断发展，现已经进入变革时期，更加开放、高效、正规。与此同时，含油废水的处理也引起了人们的高度重视，其含油量大、粘度高、颗粒细、脱水难、恶臭带毒等特点表明了对含油废水处理的必要性，如果直接排出，将会对水、大气以及城市的下水道系统产生影响。本设计将对一家炼油厂排出的废水进行处理，达到安全排放的目的。其中囊括了各种主要辅助构筑物的设计与布置，管道系统的安排、废水进水到出水指标的控制。本设计采用加压气浮生物接触氧化臭氧催化氧化组合工艺来进行处理。工工艺运行稳定且可行，运行投资费用少。处理中主要涉及到的特征污染物质有石油类、挥发酚、硫化物。对其处理的效果达到了99%、90%、84%，最终指数满足《石油炼制工业污染物排放标准》的要求。关键词：含油废水；加压气浮；生物接触氧化；臭氧氧化目录第一章文献综述1.1对含油废水处理目的与意义从工业化发展到现在，石油的用途越来越广泛，被称为“工业的血液”。随着炼油厂的不断发展，针对其废水的治理也越来越得到了人们的重视。含油废水主要成分是油类，挥发酚，氰化物、无机盐等，油类物质[1]具有成分复杂、来源广、难生物降解、危害大等特点，这些物质在石油、化工、钢铁、机械制造等多种工业企业生产过程中会大量产生。一旦含油废水进入水体，会对生物居住环境及水体环境造成很大的影响。首先，水体中的含油污染物会消耗水中溶解氧的量，导致水体恶臭化。其二，油类物质会附着鸟类翅膀，使飞行困难，甚至死亡。其三，部分油类污染物质具有高毒性，当被水生植物的植物富集在体内时，会造成植物停滞生长或发生基因变异，当有毒有害物质被鱼、贝等富集，会通过食物链危害人体健康。其四，浪费油类资源[3]。所以处理含油废水是一个刻不容缓的行动，特别是在环境问题得到重视的情况下。1.2研究现状近年来，随着污水处理技术的快速发展，不管国内还是国外不断涌现出多种含油废水新型处理技术，整体的方法分为四类：物理方法、物化方法、化学方法、生化方法。物理方法主要有重力分离法、膜分离法、粗粒化聚结法等，物化方法主要有气浮法、吸附法、絮凝法等，化学方法主要有化学破乳法、高级氧化法、电化学法等，生化法主要有活性污泥法、生物膜法、特种菌法、厌氧生物法等[2]。1.2.1物理方法重力分离法依据斯托克斯原理，利用油水密度差或者两相密度差的重力分离法去除废水中油类物质，上浮或沉降速度取决于油珠颗粒大小、油与水密度差、流体黏性三个要素，主要设备是隔油池，型式有平流式、平行板式、波纹板式等。主要用于去除尺寸大于60μm油类物质，对均匀稳定态的溶解油与成乳液状态的乳化油不能去除[4]。膜分离法膜分离法是一种物理方法，利用不同直径尺寸膜筛选、截留介质，达到分离目的，具有操作简单、抗冲击负荷、韧性大、性质稳定、无二次污染等优点，广泛用于含油废水处理中[1]。膜分离方法的缺点是膜组件价格贵，膜孔容易堵塞，膜通量下降，不耐腐蚀，需要压力循环流动废水，增加动力消耗[12]。单一膜分离技术基本无法达到废水排放标准，需要结合盐析、絮凝等方法组合处理含油废水。1.2.2物化方法气浮法气浮法是通过水中的微小气泡粘附颗粒，形成气浮颗粒上浮至液面，净化污水的一种方法。气浮法依据气泡形成原理分为散气气浮法和溶气气浮法[7]，散气气浮法产生气泡大，降解效率要低于溶气气浮法.混凝气浮法是目前国内常用的乳化液废水处理工艺，COD去除率达90%以上。气浮法对含油煤化工废水存在缺陷，易将该废水中的挥发酚、氨氮等化学物质携带至环境中[13]。吸附法吸附法主要是利用固体吸附剂的多孔性、比表面积较大的特性吸附污水中污染物，达到吸附回收并去除污染物的效果。目前，广泛应用于含油废水处理技术中的吸附剂有活性炭、聚乙烯、粉煤灰、膨润土、炭石纤维、高吸油树脂等，其中活性炭吸附剂应用最广，其优点是处理效果稳定、出水效果好，缺点是费用昂贵[5]。1.2.3化学方法化学破乳法化学破乳法是目前大量使用的一种破乳法，通过破乳剂破坏油水界面性质、界面膜强度。常用的无机乳化剂有硫酸铝、聚合氯化铝、硫酸亚铁、聚丙烯酰胺等，或其互相组合型，常用乳化剂有聚醚型、聚酰胺型、聚丙烯酸型等[3][6]。高级氧化法针对高浓度的含油废水，需要用高级氧化法降解高浓度废水中复杂、难降解的有机物成分。典型技术有超临界水氧化技术、光催化氧化技术和Fenton氧化法等。目前，应用较多的是Fenton法，主要利用Fe2+和H2O2发生反应生成最具活性的羟基自由基•OH，它的氧化能力为2.8V，仅次于氟，能无选择直接氧化废水中有机物[3]。电化学芬顿组合法电Fenton法是基于Fenton反应的高级氧化技术，反应原理是向废水中通电，催化Fe2+分解H2O2产生的·OH具有很高的氧化还原电位（2.8v），可将废水中的油类和其它污染物分解[19]，并且在此过程中产生的气体具有气浮作用，产生的Fe(OH)3、Fe(OH)2等沉淀具有混凝作用，因此电Fenton法通过混凝、气浮与强氧化三者的共同作用，将乳化含油废水中的含油量及其它难降解有机物有效去除[6]。1.2.4生化方法人工湿地系统人工湿地作为一种好用的生态废水处理工艺，其具有类似于生态系统的综合生物降解功能[23]，且方便人为监督控制，可以将其作为含油废水常规理化工艺的补充，其出水不仅可以满足回用中水的水质要求，也可以作为受石油类等污染物质污染的水体修复的补充水源。人工湿地系统还兼有生态修复和营造生态景观等特点，能够为现代社会产生良好的环境、经济以及社会效益[24]。生物膜法生物膜法[2]很好地解决了这个问题，利用填料等作为载体，将细菌、原生动物和后生动物等微生物附着生长，形成膜状的生物泥，这层生物膜随着微生物的生化活动不断更新，在污水流经生物泥时，利用膜上的微生物进行好氧、厌氧生物降解，达到污水处理的目的，同时带走失能脱落的生物膜[20]。厌氧生物处理法厌氧生物处理法[2]对进水要求不高，但是需要保证厌氧生物正常生长的营养物质适用于处理溶解油和乳化油。应用中的典型工艺就是厌氧滤池。厌氧滤池工艺是在生物膜法的基础上发展而来，池体一般为密封的球形，中间是生长着厌氧微生物的填料。填料表面的微生物不断降解废水中的有机物，形成一层生物膜，这层生物膜随着微生物的生化活动不断更新，失能脱落的生物膜随升流或降流排出池体[15]。好氧生物处理法好氧生物处理单独处理时对进水的要求较高，废水可生化性能必须要达到0.3以上，且COD和悬浮固体浓度不能太高，同时要求pH维持稳定，一般用于溶解油的处理。近年来，好氧颗粒污泥（AGS）越来越多地应用于大规模废水处理厂，其紧凑而致密的污泥结构具有出色的沉降特性以及高污泥浓度，对提升生物处理能力效果显著。同时，AGS中的胞外聚合物可以有效地防止含油废水中有毒有害物质危害污泥中微生物的特性[2]。好氧处理过程中，存在的主要问题就是需要定期清理生物系统中的剩余污泥以减少生物量中的有机化合物[16]。1.3设计原则(1)本设计会严格遵循相关技术手册的要求，遵守国家和地方法律和规定。(2)本设计会采用与时俱进的方式对废水进行处理、满足低成本、资源高利用率、占地面积小、高效率等要求，达成出水标准。(3)本项目将严格关注环境保护，避免和减少二次污染。踊跃改进操作人员在劳动与休息时卫生要求，坚决抵制危险生产的方针。(4)合理选择设备型号，提高工作效率和处理效果，降低能耗和系统运行的成本。风机、水泵均考虑备份。(5)在流程规划时，确保有一定的机动性，保障在一些情况下能够正常运行。因地制宜、布局合理、有效利用空间和土地。1.4设计目标与要求(1)分析确定污水处理站进水中污染物质的类别和含量；(2)通过详细比较流程，明确处理流程；(3)依据国家和地方制度和标准，行业规范等，设计整个污水处理站的处理工艺流程，并且对主要的构筑物的尺寸进行设计计算；(4)进行平面布置、设备选型、可靠性分析与经济性分析。(5)对预处理过程的详细分析是基于排放废水周围高有机负荷和高氨氮含量进行的。(6)绘制相关图纸（不少于12张，符合图纸规范）：①污水处理站平面布置图。比例图、设备标记、配件号和附表，在平面图中有方位标志（指北针），图中的设备配件应编号，编号应符合系统图。②污水处理站管线图，标明管线位置。③系统工艺流程高程图。标明建筑、设备相对地平高度等。④主体构筑物图，均应为三视图。第二章设计流程及说明2.1设计项目背景某负责生产汽油、煤油、轻重柴油和锅炉燃料的燃料型炼油厂存在的大量污水处理的问题。现在需要对其问题进行解决，使处理水后达到《石油炼制工业污染物排放标准》(GB31570-2015)的标准。2.2进出水水质指标表1设计进水水质指标项目CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)石油类(mg/L)pH挥发酚(mg/L)硫化物(mg/L)水质1300550120606007-94.53.5表2《石油炼制工业污染物排放标准》GB31570-2015项目CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)石油类(mg/L)pH挥发酚(mg/L)硫化物(mg/L)水质≤60≤20≤70≤8.0≤5.06-9≤0.5≤1.02.3主体工艺选择经过对于污水性质、资金与能源的考虑，本设计采用气浮-生物接触氧化-深度处理组合工艺来对炼油厂的废水进行处理。2.3.1加压溶气气浮溶气气浮法是使空气在一定压力作用下溶解于水中并达到过饱和状态,然后迅速减至常压,这时溶解于水中的空气便以微小气泡的形式从水中逸出而进行气浮过程的方法。溶气气浮法形成的气泡粒度很小,其初粒度可能在80um左右。另外,在溶气气浮操作过程中,气泡与废水的接触时间可以人为地加以控制。因此,溶气气浮的净化效果较高,在废水处理特别是对含油废水的处理中得到了广泛的应用。对于前者,空气在加压条件下溶于水中,而在常压下析出;对于后者,空气在常压或加压条件下溶于水中,而在负压条件下析出。由于电解气浮法对电能的消耗较大，所以这里准备采用溶气气浮法。2.3.2生物接触氧化池生物接触氧化法是一种介于\t"/item/%E7%94%9F%E7%89%A9%E6%8E%A5%E8%A7%A6%E6%B0%A7%E5%8C%96%E6%B3%95/_blank"活性污泥法与\t"/item/%E7%94%9F%E7%89%A9%E6%8E%A5%E8%A7%A6%E6%B0%A7%E5%8C%96%E6%B3%95/_blank"生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态，以保证污水与污水中的填料充分接触，避免\t"/item/%E7%94%9F%E7%89%A9%E6%8E%A5%E8%A7%A6%E6%B0%A7%E5%8C%96%E6%B3%95/_blank"生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。其净化废水的基本原理与一般生物膜法相同，以生物膜吸附废水中的有机物，在有氧的条件下，有机物由微生物氧化分解，废水得到净化。而活性污泥法虽然处理较为灵活但是容易产生菌丝膨胀，出水短流等问题，所以这里采用生物接触氧化法。2.3.3深度处理废水经过生化阶段处理后，处理的效果达不到所要求的指标，所以需要考虑深度处理阶段来达成指标。水经过臭氧消毒后，水的\t"/item/%E5%BA%9F%E6%B0%B4%E8%87%AD%E6%B0%A7%E6%B0%A7%E5%8C%96%E5%A4%84%E7%90%86%E6%B3%95/_blank"浊度、\t"/item/%E5%BA%9F%E6%B0%B4%E8%87%AD%E6%B0%A7%E6%B0%A7%E5%8C%96%E5%A4%84%E7%90%86%E6%B3%95/_blank"色度等物理、化学性状都有明显改善。\t"/item/%E5%BA%9F%E6%B0%B4%E8%87%AD%E6%B0%A7%E6%B0%A7%E5%8C%96%E5%A4%84%E7%90%86%E6%B3%95/_blank"化学需氧量(COD)一般能减少50～70%。这里还可以用来降低残余氨氮、挥发酚和硫化物等。Fenton氧化法操作难度高，成本高，难于控制，相较于臭氧氧化法有所欠缺，所以这里采用臭氧氧化法。活性炭对水中微量有机污染物具有卓越的吸附性，对含油废水中的油类物质也有很好的吸附作用，这里采用固定方式设置活性炭，利用活性炭的强大的吸附能力做进一步处理。2.4工艺流程图格栅格栅曝气曝气沉砂池曝气曝气沉砂池`调节池调节池斜板隔油池斜板隔油池去浮渣系统处理加压溶气气浮池加压通气 去浮渣系统处理加压溶气气浮池加压通气曝气生物接触氧化池曝气生物接触氧化池辐流式沉淀池辐流式沉淀池污泥浓缩池臭氧氧化池O3污泥浓缩池臭氧氧化池O3絮凝剂、破乳剂、石灰石污泥脱水间活性炭吸附池絮凝剂、破乳剂、石灰石污泥脱水间活性炭吸附池外运出水外运出水2.5流程说明2.5.1预处理该工艺预处理过程的目的——第一点是为了降低水中的悬浮物含量，避免对生化处理阶段的构筑物增加损耗，减少其使用寿命；第二点是为了降低给加压气浮带来的负荷，因此预先降低石油类物质的含量。对于悬浮物主要通过格栅和曝气沉砂池进行处理，油滴则由斜板隔油池来进行处理，斜板隔油池同时也能去除少量的SS。这两个工艺都较为成熟可以依靠，非常适用于对含油废水进行预处理。2.5.2生化处理阶段生化处理阶段主要由加压气浮池和生物接触氧化池组成。加压溶气气浮法因其处理油类物质的效果好，得到了广泛的应用。加压溶气气浮池对废水中的石油类物质具有很高的去除效果，同时它也对COD、BOD、SS也有少量去除的效果。生物接触氧化法又称为“淹没式生物滤池”，是从生物膜法派生出来的一种对废水进行处理的方法，在本设计中它能对COD、BOD、NH4-N、挥发酚、硫化物有去除效果，处理性能强大，其中对于COD和BOD的处理效果最好，对挥发酚和硫化物的去除起作用也有很大的帮助。2.5.3深化处理本设计深化处理主要由臭氧氧化与活性炭吸附组成，由于经过预处理和生化处理阶段，水中的挥发酚、硫化物、COD、BOD、石油类物质还没有达到预定的标准，在这种情况下是不能排放的，所以考虑加入臭氧氧化与活性炭吸附来对废水进行深度处理，最终结果也达到了处理的标准。第三章污水处理构筑物设计计算原水流量：根据流量查表得总变化系数最大日流量进水参数：出水标准：**(进出水数据单位均为mg/L)3.1中格栅及进水泵房3.1.1设计说明1)污水过栅流速宜采用0.6m／s～1.0m／s。除转鼓式格栅除污机外，机械清除格栅的安装角度宜为60°～90°。人工清除格栅的安装角度宜为30°～60°。

2)格栅除污机，底部前端距井壁尺寸，钢丝绳牵引除污机或移动悬吊葫芦抓斗式除污机应大于1.5m；链动刮板除污机或回转式固液分离机应大于1.0m。

3)格栅上部必须设置工作平台，其高度应高出格栅前最高设计水位0.5m，工作平台上应有安全和冲洗设施。

4)格栅工作平台两侧边道宽度宜采用0.7m～1.0m。工作平台正面过道宽度，采用机械清除时不应小于1.5m，采用人工清除时不应小于1.2m。

5)粗格栅栅渣宜采用带式输送机输送；细格栅栅渣宜采用螺旋输送机输送。

6)格栅除污机、输送机和压榨脱水机的进出料口宜采用密封形式，根据周围环境情况，可设置除臭处理装置。

7)格栅间应设置通风设施和有毒有害气体的检测与报警装置3.1.2设计参数过栅流速格栅安装倾角重力加速度栅前水深最大设日流量3.1.3设计计算格栅宽度由于设计选取中格栅，取格栅间隙宽度格栅间隙数，取取栅条宽度，栅槽宽度格栅宽度，取格栅总长度L满渠进水渠宽，由于进水渠不满渠，取此时设计坡度倾角为则栅前扩大段栅后收缩段 设栅前渠道超高所以格栅总长度3）水力损失计算设栅条断面为锐边断面，则阻力系数计算水头损失设计水头损失，取受到污染放大系数，取数据格栅总高度总高度每日栅渣量W设计栅渣量所以每日栅渣量所以采用机械清渣方式3.1.4清渣机选型选用LJG型链条式机械格栅；（1）用途：本设备适用于自来水厂取水构筑物、污水处理厂和雨水泵站等水位较低的深槽中，作为拦污机械，以去除大颗粒悬浮物和漂浮物。（2）特点：传动链条和链轮设置在高水位以上，不被淹没，便于维修保养。根据格栅宽度栅条宽度栅条间隙；安装角；所以选择型号为LJG-1.0;齿耙速度,电机容量。3.1.5进水泵房设计计算过程1）集水池规格根据设计规模，进水标高为，提升后标高为+4.50m生后污水设计最大流量，取选择使用四台泵，三用一备则单泵的流量为集水池容积取一台泵10分钟的容积，则有效水深采用，则设计集水池规格（）水泵扬程取地面高程，最高点标高高差根据流量管径，查表得，，沿程损失局部水头损失 设计管线水头损失，安全水头损失则水泵扬程泵型号确定根据流量和扬程，选择四台型号为1000QW-100-15-7.5的潜水泵。3.2曝气沉砂池3.2.1设计说明1)污水在曝气沉砂池过水断面周边的最大旋转速度为0.25~0.3m/s,在池内水平前进的速度为0.08~0.12m/s。如考虑预曝气的作用，可将曝气沉砂池过水断面增大为原来的3~4倍。2）污水最大流量时,在曝气沉砂池内的停留时间1~3min.如考虑预曝气,则延长池身,使停留时间为10~30min3)池的有效水深为2~3m,宽深比一般采用1~1.5,长宽比可达5。若池长比池宽大得多时,则应考虑设置横向挡板,池的形状应尽可能不产生偏流或死角,集砂槽附近安装纵向挡板。4)曝气沉砂池使用的空气扩散装置,安装在池的一侧,距池底约0.6~0.9m,空气管上应设置调节空气的阀门，连接带有2.5～6.0mm小孔的曝气管，每立方米废水的曝气量为0.2m空气,或每平方米池表面积的曝气量为3~5m3/(-h)。5)曝气沉砂池的进水口应与水在沉砂池内的旋转方向一致，出水口常用淹没式，出水方向与进水方向垂直，并宜考虑设置挡板。6)池内应设置消泡装置。3.2.2设计说明池内水平流速水力停留时间 清砂间隔有效水深曝气量最大日流量3.2.3设计计算总有效容积2）水流断面面积，由于非满，取3）池体长度4）池体宽度，由于要满足长宽比，取**长宽比，满足条件5）池总高度设计超高6）每小时所需空气量7）沉砂池所需容积取城市污水沉砂量为8）沉砂斗容积设计2个沉砂部分，每个部分各有2个沉砂斗9）沉砂斗上口宽设斗底宽,斗壁倾角，斗高则沉砂斗上口宽 *则沉砂斗体积，沉砂斗成立3.3调节池3.3.1设计说明调节池一般容积较大，应适当考虑设计成半地下式或地下式，还应考虑加盖板。调节池埋入地下不宜太深，一般为进水标高以下2m左右，或根据所选位置的水文地质特征来决定。南方地下水位过高的平原地区，调节池深度太深而使地下水所产生的浮力对调节池放空时会产生较大浮力;此外,深度太大,对土建要求相应较高,土方挖掘会有一定困难,土建投资相对较大。3）调节池的设计，应与整个污水处理工程各处构筑物的布置相配合。4)调节池应以一池二格或多格为好,便于调节池的维修保养。5)调节池的埋深与污水排放口埋深有关，如果排放口太深，调节池与排放口之间应考虑设置集水井，并设置一级泵站进行一级提升。6)调节池设计中可以不必考虑大型泥斗、排泥管等，但必须设有放空管和溢流管，必要时还应考虑设超越管。3.3.2设计参数有效容积取流量周期最大日流量有效水深3.3.3设计计算周期T内的平均流量调节池容积调节池底面积 ，取池长宽(m)调节池高度取超高则高度3.3.4辅助设备选型为防止污水中悬浮物的沉积和使水质均匀，可采用专用搅拌设备进行搅拌。根据调节池的有效容积，搅拌功率一般按1污水选配搅拌设备，该设计取。则调节池配潜水搅拌机的总功率为。选用两台的型污水池潜水搅拌机，均匀安置在调节池中心，叶轮直径，转速3.4斜板隔油池3.4.1设计说明1)斜板隔油池的表面水力负荷为0.6~0.8m3/(m2·h)。2)斜板体的倾角要在45。以上,斜板之间的净距离一般为40mm。为避免油珠或油泥粘挂在斜板上,斜板的材质必须具有不粘油的特点,同时要耐腐蚀和光洁度好。3)布水板与斜板体断面的平行距离为200mm。布水板过水通道为孔状时,孔径一般为12mm,孔隙率为3%~4%,孔眼流速为17mm/s。布水板过水通道为栅条状时,过水栅条宽20ram,间距30mm。4)为保证斜板体过水的畅通性和除油效果,要在斜板体出水端200~500mm处设置斜板体清污器。清污动力可采用压缩空气或压力为0.3mpa的蒸汽,根据斜板体积污多少随时进行清污。3.4.2设计参数日均设计流量隔油池超高停留时间水平流速斜板体倾斜角水容重含油污水容重板组效率3.4.3设计计算池子总表面积A取表面负荷则池子总表面积斜管部分有效水深斜管部分有效容积池体长宽L/B池长，取池子总宽度，取设计2个池子则每个池子宽度 *校核长宽比厂2深比，满足条件隔油池高度斜板板组计算油珠上浮速度斜板总面积峰面面积波纹板总个数取板组高度板间距，则每个板组数板组总数每板处理水量每间处理水量雷诺数计算板组有效高度板组过水断面积每块波纹板展开后总长度板间水平流速湿周长水力半径查得30℃时水的运动粘滞性系数，则雷诺数费洛德数计算，满足要求3.4.4材料选型选用江苏保温材料厂生产的不饱和聚脂玻璃钢波纹板,板长,板宽,板厚,每块板一面为六个波峰，另一面为五个正峰两个半峰。3.5加压气浮池3.5.1设计说明(1）反应池宜与气浮池合建，进入气浮池接触室的流速宜控制在0.1m/s以下。(2）混凝剂与废水混合时间一般取2~3min，反应时间取5~10min。(3）容器压力通常为0.2~0.4MPa，释气量一般取40~45mL/L，回流比25-50%。(4）气浮分离室的水流（向下）流速一般在1.5~2.5mm/s范围内，分离室的表面负荷率取5.4~9.0m'/(m'hr）。(5)气浮池有效水深2.0~2.5m，水流停留时间10~20min。(6）集水管最大流速0.5m/s。(7>单格宽度应该小于10m，长度应不大15m,刮砂机行车速度为5m/min。(8）压力容器罐环阶梯填料层高为1~1.5m，罐径根据过水截面负载率为100~150m3/(m'hr），罐高2.5~3.0m。(9〉接触室的水流上升速度一般取10~-20mm/s，室内水流停留时间不宜小于60s，H以1.5~2.0m为宜。容器释放器的选择根据选定的回流量，溶气压力及各种型号释放器的作用范围综合选择。3.5.2设计参数最大设计流量回流比气浮池内接触时间溶气罐内停留时间分离室停留时间容器罐压力气固比温度温度系数接触室上升流速分离流速水温校正系数释气量3.5.3设计计算及选型供气量与空压机气浮池所需空气加压容器水量空压机额定气量由空压机额定气量，选择空压机型号为SGP403A接触室接触室容积取接触室高度则接触室面积设计长度，则宽度气浮池宽度为，气浮池壁厚度取，则刮渣机跨度应为,此设计为矩形气浮池，所以采用桥式刮渣机刮渣，此类型的刮渣机适用范围一般在跨以下，集渣槽的位置在池的一端分离室分离室容积分离室高度则分离室设计长度，则宽度气浮池总高6)溶气罐采用两个个压力罐这里取过流密度每个容器罐直径根据，选用上海同济大学水处理开发中心的TR-7型溶气罐。查得高度，取。3.6生物氧化接触池3.6.1设计说明1）生物接触氧化池由池体、填料、及支架、布水系统和曝气装置等部分组成;2）通常，氧化池填料高度为3.0~3.5m，底部布气厚度为0.6~0.7m，顶部稳定水层为0.5~0.6m，池的总高约为4.5~5.0m，排泥所需的静水头不应小于1.2米;3）生物接触氧化池的个数或分格数应不小于2个，并按同时工作设计;4、池长一般不大于10m，长宽比为1:2~1:1;4）构造层为0.6~1.2m，填料层为2.5~3.5m，稳水层为0.4~0.5m，超高不小于0.5m，有效水深3~5m;5）进水导流槽宽度不小于0.8m，用导流墙分隔，其下缘至填料底部距离0.3~0.5m，至池底距离不小于0.4m;6）进水BOD浓度应控制在150~300mg/L，当进水BOD为120~150mg/L时，总气水比为5:1~6:1;7）通过填料后，出水中溶解氧浓度为2~3mg/L;8）可生化性较低的废水，BOD负荷为0.8~1.2kgBOD;,/m3-d;9）为保证布水布气均匀,接触氧化池的单格面积一般不大于25m2。3.6.2设计参数进水BOD浓度出水BOD浓度设计流量BOD容积负荷率3.6.3设计计算池面积设计生物接触氧化池有效容积取填料层高度，分三层每层高则生物接触氧化池总面积设计四座池，每座池面积每一座接触氧化池分四格，每格接触氧化池面积小于，满足条件设单池长，则单池宽池深取超高，填料上部的稳定水层深度，填料至池底的高度（可用于检修）所以可得池深有效停留时间计算，符合手册要求曝气相关需氧量取氧转移效率，氧容重为，查氧空气占比，则每日所需空气量HWB-1曝气器个数污泥产量按去除每千克BOD产生0.12kg污泥算，则污泥产量3.6.4填料材料选择本设计采用YCDT立体弹性填料,YCDT型立体弹性填料筛选的聚烯烧类和聚酰胺中的几种耐腐、耐温、耐老化的优质品种，混合以亲水、吸附、抗热氧等助剂，采用特殊的拉丝，丝条制毛工艺，将丝条穿插着固着在耐腐、高强度的中心绳上，由于选材和工艺配方精良，刚柔适度，使丝条呈立体均匀排列辐射状态，制成了悬挂式立体弹性填料的单体，填料在有效区域内能立体全方位舒展满布，使气、水、生物膜得到充分混渗接触交换，生物膜不仅能在运行过程中获得愈来愈大的比表面积，又能进行良好的新陈代谢，这一特征与现象是国内目前其他填料不可比拟的。3.7辐流式沉淀池3.7.1设计说明(1)池子直径(或正方形一边)与有效水深的比值，一般采用6~12。(2)池径不宜小于16m。(3）池底坡度一般采用0.05~0.10。(4)一般均采用机械刮泥，也可附有空气提升或静水头排(5)当池径（或正方形一边）较小（小于20m)时，也可采用多斗排泥。(6)进、出水的布置方式可分为:中心进水周边出水;周边进水中心出水;周边进水周边出水。(7)池径小于20m，一般采用中心传动的刮泥机，见图2-2，其驱动装置设在池子走道板上;池径大于20m时，一般采用周边传动的刮泥机，其驱动装置设在析架的外缘(8)刮泥机的旋转速度一般为1~3r/h，外周刮泥板的线速不超过3m/min，一般采用1.5m/min。(9)在进水口的周围应设置整流板，整流板的开口面积为过水断面积的6%～20%。(10)浮渣用浮渣刮板收集，刮渣板装在刮泥机析架的一侧，在出水堰前应设置浮渣挡板。3.7.2设计参数 设计人口万人设计最大流量沉淀时间底部倾角坡向泥斗坡度3.7.3设计计算设计一座辐流式沉淀池（1）池体取表面负荷，池数沉淀池表面积直径，取有效水深 取超高，缓冲层高度沉淀池总高度径深比校核 在6到12范围内符合（2）污泥部分取每人每日污泥量，除泥间隔，则每日污泥量取污泥斗上半部分直径，下半部分直径污泥斗高度污泥斗容积污泥斗以上圆锥体部分容积由污泥斗以上部分高度污泥斗可存污泥体积总可存体积（3）处理水质取污水的动力粘度，导流絮凝区平均停留时间 取导流絮凝区平均速度梯度则管内平均流速取悬浮颗粒的密度液体的密度由，可以得出沉淀池能捕集的最小尘粒直径3.7.4刮泥机选型根据直径，选用ZBG-15000周边传动刮泥机，主要由过桥，溢流堰、传动装置、布水槽、集泥槽、排泥设施、输电输气装置等组成。待处理的的水从中心进水管进入布水槽，均流进入沉淀池，然后向四周扩散沉淀，清水由池边溢流堰流出，吸泥管与吸泥泵相连接，利用吸泥泵将池底污泥等沉淀物排入集泥槽，再由排泥管排出。3.8臭氧氧化池3.8.1设计说明1）pH催化剂适宜的酸碱运行条件为pH=3~12，最佳的酸碱运行条件为pH=6-9，pH过低会影响催化剂寿命，并导致出水质量下降，pH过高会影响臭氧催化氧化的使用效果。2）温度进水温度过高或者过低会影响臭氧的使用效果,也会对催化剂的催化效果产生影响，建议温度范围为10-30℃，最佳运行温度为25℃。3）氯化物氯化物过高会对催化剂的使用效果产生影响，建议氯化物的浓度在5000mg/L以下，氯化物最佳浓度为500mg/L以下。4）臭氧投加方式臭氧分子在水中的扩散速度与污染物的反应速度是影响去除效果的主要因素。3.8.2设计参数最大设计流量水力停留时间滤层停留时间HRT市政水取值滤停留时间COD去除率BOD去除率进水浓度出水浓度3.8.3设计计算池体设计总有效池容设计4座臭氧催化池则单池容积取每单池分为四个反应格，单格有效容积2)臭氧相关计算取臭氧用量与COD削减比例，则单位小时内臭氧投加量 取变化系数臭氧发生器输出流量反洗风强度（取洗风强度）反洗水强度（取洗水强度）3）滤层设计总滤层池容单池滤层池容取滤层高度，滤速滤料接触时间4）池总高度取进水区高度，滤板厚度，鹅卵石厚度，清水高度则池总高度池体规格池总底面积，设计长，宽则单池长,单池宽3.8.4池壁选择该池选用钢筋混凝土3.9活性炭吸附塔3.9.1设计说明1）活性炭吸附量q=(0.12~0.2）gCOD/g炭。2）活性炭与水接触时间10~30min。3）污水在塔中的下降流速5~10m/h。4）反冲洗水的线速度28~32m/h。5）反冲洗时间4~10min。6）冲洗间隔时间72~～~144h。7）炭层冲洗膨胀率30%~50%。8）水力输炭管道流速0.75~1.5m/s。9）水力输炭水量与炭量体积比例10:1。3.9.2设计参数处理水量进水COD值出水COD值活性炭与水接触时间污水在塔中的下降流速反冲洗水的线速度反冲洗时间冲洗间隔时间炭层冲洗膨胀率水力输炭管道流速水力输炭管道水量与炭量体积比例3.9.3设计计算吸附塔塔体计算吸附塔的面积，取设计选用两个吸附塔，则每个塔的面积吸附塔直径2）活性炭计算吸附塔炭层的高度每个吸附塔的炭层容积取炭层密度每塔填充活性炭质量3.5每塔每天应处理水量每塔每日处理量取活性炭吸附量则活性炭再生周期年用活性炭的量3）吸附塔高度取超出高度，进样高度每个吸附塔高度3.9.4鼓风机选型根据处理条件，鼓风机选择型号为HTRG-450，风量参数263m3/min，压力107.8kpa3.9.5鼓风机房根据鼓风机个数以及实际情况，鼓风机房设计规格为（5m×4m×3.5m）第四章污泥处理构筑物设计计算产泥量：生物接触氧化池含水率98%；辐流式沉淀池含水率98%每日总污泥量选用CP—50.5—65型潜水污泥泵，技术参数：流量为，扬程为，功率为，转速为，外形尺寸：，直径。4.1储泥池储泥池有效容积，取为设计池高，则储泥池底面积取长，则宽4.2污泥浓缩池4.2.1设计说明1)池边水深一般取3.5~～4m，超高不小于0.3m。为满足高浊度临时贮存污泥的要求，池边水深也可适当加大。2)浓缩池坡度可取i=0.08到0.1。3)池数或分格数一般不宜小于2个。4)高浊度考虑污泥临时贮存时，若浓缩池和排泥池共同贮存高于原水设计取值部分的超量污泥，浓缩池的容积应考虑能贮存分担的这部分污泥量。5)刮泥机的周边线速度一般不大于2m/min。6)刮泥机应设超负荷报警装置，以保护刮泥机的安全运行。7)浓缩池底流污泥引出管径不宜小于150mm。8)每池宜设排放口，检修时便于放空。9)连续式浓缩池可设固定溢流堰收集上清液，为了不使沉降后污泥随上清液带出，堰的负荷率宜小于150m3/(md)。10)当浓缩池入流和出流难以保证连续，或为间歇式浓缩池时，可设浮动槽均匀连续收集上清液，提高浓缩效果;减少水位变化，便于管理。4.2.2设计参数浓缩池坡度池边水深刮泥机周边线速度浓缩池超高底部圆锥倾角4.2.3设计计算设计一座池子1）浓缩池表面积取负荷，则表面积池体直径, 取浓缩池高度取浓缩时间，则浓缩池高度4）浓缩池总深度取缓冲层高度，池底直径，池体坡度造成高度 圆锥高度池总深度，取压缩后污泥体积浓缩前含水率98%，浓缩后含水率96%4.2.4选型相关刮泥机采用ZXJ-7，池深，驱动功率，周边线速度，重4.3污泥脱水间4.3.1设计说明污泥脱水的主要目的在于实现有效减容。主要方法有自然干化和机械脱水。影响污泥脱水性能的自身因素主要有含水率与水的存在形式、比阻或毛细吸水时间。污泥机械脱水的原理是以过滤介质两面的压力差为推动力，使污泥水分被强行排出并形成滤液，固体颗粒形成滤饼。常用的污泥机械脱水方法有压滤法、离心法、真空法等。本设计采用压滤法，选用带式压滤机，该设备构造简单，推动力大，适用于各种性质的污泥，且形成的滤饼含水率低，只能间歇运行，对于小型处理量较为适用4.3.2设计计算由污泥经压缩后体积，脱水周期设计超高取脱水间体积，规格（长宽高）（）4.3.3离心机选型选用四台（3台运作加一台备用）SS752-500,转鼓直径，转鼓高度，转鼓转速，点机功率1.5kw，最大容量，整机质量。4.3.4加药处理投加PAM（聚丙烯酰胺）调理污泥，投加量为10/10000，配成2%的溶液后投加。第五章污水厂平面布置及高程5.1平面布置5.1.1总平面布置原则1.污水处理厂平面布置，应按污水、污泥处理流程的要求，根据各处理构筑物的功能和性质，结合厂区地形、地质和气候等因素力求便于施工、操作和运行管理。按照不同功能分区布置，以道路汇入绿化带隔开。2.处理构筑物应尽量按流程顺序布置，充分利用地形，降低能耗，构筑物间距要便于管道施工。3.在进行污水厂平面布置时，应考虑远期发展和扩建的可能性，留有适当的扩展余地。如有远期规划，应按远期规划布置，分期进行建设。4.污水处理区由于容易产生恶臭，放在下风向。5.厂内主干道6.0米。次要道路4.0米。6.保证绿化率＞30%，道路两侧和构筑物四周均布置绿化带。5.1.2各处理单元构筑物平面布置1.贯通、连接各处理构筑物之间的管、渠便捷、直通，避免迂回曲折。2.土方量做到基本平衡，并避开劣质土壤地段。3.在处理构筑物之间，应保持一定的间距，以保证敷设连接管、渠的要求，一般的间距可取值5-10m，某些有特殊要求的构筑物，如污泥消化池、消化气贮罐等，其间距按有关规定确定。4.各处理构筑物在平面布置上应考虑适当紧凑，缩短连接管渠，节省占地，便于管理。5.1.3管渠平面布置1.在各处理构筑物之间，设有贯通、连接的管、渠。此外，还应设有能够使各处理构筑物独立运行的管、渠，当某一处理构筑物因故停止工作时，使其后接处理构筑物，仍能够保持正常的运行。2.应设超越全部处理构筑物，直接排放水体的超越管，以便在事故或检修时污水能超越后续构筑物或直接排入水体。处理构筑物宜设放空管，排出的污水应回流处理。3.在厂区内还设有：给水管、空气管、消化气管、蒸汽管以及输配电线路。这些管线有的敷设在地下，但大部都在地上，对它们的安排，既要便于施工和维护管理，但也要紧凑，少占用地，也可以考虑采用架空的方式敷设。在污水处理厂区内，应有完善的排雨水管道系统，必要时应考虑设防洪沟渠。5.1.4辅助建筑物的布置污水处理厂内的辅助建筑物有：泵房、鼓风机方、办公室、集中控制室、水质分析化验室、变电所、机修、仓库、食堂等。它们是污水厂不可缺少的组成部分。其建筑面积大小应按具体情况与条件而定。有可能时，可设立验车间，以不断研究与改进污水处理技术。辅助建筑物的位置应根据方便、安全等原则确定。如变电所宜设于耗电量大的构筑物附近；化验室应远离机器间和污泥干化场，以保证良好的工作条件；办公室、化验室等均应与处理构筑物保持适当距离，并应位于处理构筑物的夏季主风向的上风向处。操作工人的值班室应尽量布置在使工人能够便于观察各处理构筑物运行情况的位置。5.2管线布置TPEP防腐管道是在外单层聚乙烯内环氧复合钢管的基础上升级换代产品，是目前埋地长输管线优良的钢管防腐形式。大口径管道新型防腐生产线，外壁采用热熔结缠绕工艺底层环氧树脂、中间层胶黏剂、外层聚乙烯形成三层结构的防腐层，内壁采用热喷涂环氧粉末防腐方式，将粉末经高温加热熔结后均匀地涂敷在管体表面上，形成钢塑合金层，简称TPEP钢管。极大提高了涂层附着力及涂层厚度，增强了耐磕碰，耐腐蚀的能力。1）污水管线序号节段管径管数管长（m)管材1格栅到沉砂池DN100311TPEP2沉砂池到调节池DN200116TPEP3调节池到隔油池DN125220TPEP4隔油池到加压气浮DN125223TPEP5加压气浮池到接触池DN125224TPEP6接触池到沉淀池DN100415TPEP7沉淀池到臭氧氧化DN125224TPEP8臭氧氧化到活性炭吸附DN80412TPEP2）污泥管线序号节段管径管数管长(m)管材1生物接触到污泥浓缩池DN150135TPEP2沉淀池到污泥浓缩池DN80122TPEP3污泥浓缩到污泥脱水间DN200110TPEP3）雨水管道布置在道路两边，可以将雨水通过集水井排入水体，或者将雨水收集起来回用或者绿化,采用钢管。4）空气管线主要用于通风保持空气清新，防止有毒气体侵害工作人员，采用钢管。5.3主要构筑物平面布置序号名称规格（m）个数备注1中格栅12进水泵房13曝气沉砂池14调节池15斜板隔油池26加压气浮池17生物接触氧化池48辐流式沉淀池19臭氧催化氧化池410活性炭吸附塔111污泥浓缩池112污泥脱水间113鼓风机房5.4高程计算为了降低运行费用和使维护管理，污水在处理构筑物之间的流动以按重力流考虑为宜，厂内高程布置的主要特点是先确定最大构筑物的地面标高，然后根据水头损失，通过水力计算，递推出前后构筑物的各项控制标高。根据气浮-生物接触氧化-臭氧氧化工艺的设计水面标高，推求各污水处理构筑物的水面标高，根据和处理构筑物结构稳定性，确定处理构筑物的设计地面标高。根据设计图纸和给排水设计手册，计算出各个构筑物的水头损失。（单位m）节段Li沿程水损（iL)局部水损(iL*v2/2g)构筑物水损总水损进水泵房至沉砂池110.0030.0330.015 0.2000.051沉砂池到调节池160.0030.0480.0400.1500.241调节池到隔油池200.0030.0600.0280.1000.191隔油池到加压气浮230.0030.0690.0350.1000.207加压气浮池到接触池240.0030.0720.0300.1500.255接触池到沉淀池150.0020.0300.0120.2200.264沉淀池到臭氧氧化240.0030.0720.0320.2000.307臭氧氧化到活性炭吸附120.0030.0360.0200.2000.259生物接触到污泥浓缩池350.0030.1080.0480.1500.309沉淀池到污泥浓缩池220.0030.0660.0310.2000.300污泥浓缩到污泥脱水间100.0030.0300.0110.2000.244设计地面标高±0.00,单位为m，包括下表标高单位均为m构筑物名称池底标高水面标高构筑物名称水面标高池底标高中格栅-2.50-1.75辐流式沉淀池-0.65+3.35曝气沉砂池+1.20+4.20臭氧催化氧化池-1.75+3.25调节池+1.00+4.00活性炭吸附塔-0.20+3.10斜板隔油池+0.80+3.80污泥浓缩池-1.90+2.80加压气浮池-1.65+3.65污泥脱水间-2.05+2.65生物接触氧化-1.50+3.50第六章投资估算序号工程或费用名称概算价值（万元）建筑工程费安装工程费设备材料购置费其它费用合计1中格栅8.125.636.59-20.342进水泵房7.234.327.47-19.023曝气沉砂池37.9024.6545.6-108.154调节池16.535.524.51-26.565斜板隔油池44.768.05120.4-173.216加压气浮池64.466.03135.68-206.177生物接触氧化池57.1319.8486.28-163.258辐流式沉淀池32.965.1632.65-70.779臭氧催化氧化池52.479.19140.23-201.8910活性炭吸附塔45.66.73100.61-152.9411污泥浓缩池22.562.5311.16-36.2512污泥脱水间18.152.354.6-25.113鼓风机房19.647.338.96-35.9314水电费用-0.89-9.1210.0115办公室管理8.794.284.26-17.33总计工程总投资(万元）1266.92参考文献[1]王长青,张西华,宁朋歌,苑文仪,白建峰,王景伟.含油废水处理工艺研究进展及展望[J].化工进展,2021,40(01):451-462.[2]陈艺敏.组合工艺处理含油废水研究综述[J].宁夏工程技术,2019,18(03):271-274.[3]杨瑞,张翻.含油废水处理技术进展[J].当代化工,2018,47(08):1695-1697+1701.[4]付永川,杨海蓉,张君,封丽.含油废水吸附处理技术研究进展[J].应用化工,2017,46(10):2035-2038.[5]郝孟忠.含油废水处理技术现状及发展趋势[J].科技创新导报,2017,14(19):132-134.[6]尹文波.无机盐—电芬顿处理乳化含油废水的研究[D].重庆大学,2017.[7]解宏端,刑文东,杨雨桐,王玲.含油废水处理技术现状及发展趋势[J].科技资讯,2015,13(18):137-139.[8]张翼,于婷,毕永慧,张玉洁.含油废水处理方法研究进展[J].化工进展,2008(08):1155-1161.[9]杨知勋,景长勇,晋利,丁洁然.好氧颗粒污泥处理含油废水的机制探究[J/OL].水处理技术:1-4[2021-04-27