包钢焦化厂氨氮废水处理系统毕业设计

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1、摘 要包钢焦化厂生产废水处理系统设计水量为2900/d, 焦化废水的主要污染物有氨氮，酚水等。出水水质要求达到国家二级标。处理后的水直接排出厂外。多年来，已经研究出废水处理的各种方法。大多数情况下需要把这些处理方法联合使用或按顺序使用。所要求的具体处理顺序取决于未处理的污水的水质和所要求的出水水质。废水处理方法的主要目的是生产出能排放而不能对环境造成严重影响的水。多种因素综合考虑，本设计主要工艺流程为：隔油+气浮+萃取+生物脱氮处理。其中隔油和气浮主要去除废水中的油和悬浮物。萃取主要是去处酚污染物。采用SBR工艺去处氨氮污染物。设计主要构筑物有调节池、隔油池、气浮系统、萃取系统、SBR脱氮处理

2、系统、污泥浓缩池、污泥消化池和接触消毒池等。本设计包括：设计任务书、设计说明书、设计图纸。其中设计图纸包括: 平面布置图、高程布置图、泵站施工图、气浮池工艺图、萃取系统图、污泥浓缩池、SBR工艺图、污泥消化池、接触消毒池工艺图。关键词：气浮系统；萃取系统；SBR工艺；污泥浓缩；污泥消化AbstractThe design is Baotou Steel production wastewater, the design capacity of 2900m3/d. the main wastething of coking wastewater is NH4-N,phenol.effluent

3、quality to achieve 2 emissions standards. Treated water directly into the plant.Over the year,a variety of methods have been developed for the treatment of wastewater. In most situations,a combination or sequence of methods will be needed. The specific sequence requird will depend on the quality of

4、the untreaeed wastewater and the desired quality of the produce. the principal objective of wastewater treatment is to produce an effluent that can be discharged without causing serious environmental impacts. The main process :Grease traps, air flotation, the extraction process, biological denitrifi

5、cation Process. Design of the main structure : a grease trap, air flotation systems, extraction systems, Application of SBR Well Denitrification structures, sludge thickening tank, sludge digestion tank and disinfection contact tank. The design includes : design, design specification, design drawing

6、s. And Design drawings, which include treatment plant layout plan, the sewage flow elevation layout, construction drawings pumping station, flotation tank technology map, sludge thickening tank, Technology Application of SBR Well aeration tanks, sludge digestion pool.Keywords : Flotation system;Extr

7、action system; Application of SBR Well process; Sludge thickening; Sludge Digestion 目 录中英文摘要绪言.1第一章 设计原始资料.21.1 设计任务和设计参数.21.1.1 设计任务.21.1.2 设计参数.21.2 工程规模和工程目标.4 1.2.1 工程规模.41.2.2 工程目标.5第二章 方案选定.62.1 概述.62.2 方案比较.6 2.2.1 SBR工艺62.2.2 AB工艺.7 2.2.3 UCT工艺92.3 方案选择10第三章 格栅设计113.1 概述113.2 设计计算123.2.1 设计参

8、数123.2.2设计计算.12第四章 调节池设计154.1 概述154.2 设计计算154.2.1 设计参数154.2.2 容积计算15第五章 斜板隔油池设计175.1 概述175.2 设计计算17第六章 气浮系统设计206.1 概述206.2 需气量和溶气罐计算206.2.1 设计参数206.2.2 设计计算216.3 气浮池计算236.3.1 设计参数236.3.2 分离室主要尺寸246.3.3 接触室主要尺寸246.4 容器释放器和集水管计算256.4.1 溶气释放器计算256.4.2 气浮池集水管计算26第七章 萃取设备设计277.1 概述277.1.1.277.1.2.277.2 脱

9、酚设备计算287.2.1 设计参数287.2.2 脉冲筛板塔计算287.2.3 碱洗塔计算30第八章 SBR脱氮工艺设计338.1 概述338.2 SBR脱氮工艺计算338.2.1 设计参数338.2.2 SBR计算348.2.3 反应池尺寸计算398.2.4 反应池进出水计算408.2.5 鼓风机房42第九章 消毒池设计439.1 概述439.2 液氯消毒计算439.2.1 设计参数.439.2.2 接触池计算449.2.3 配水井计算459.2.4 计量设备计算46第十章 污泥浓缩池设计4710.1 概述4710.2 设计参数4710.3 浓缩池尺寸计算4710.4 贮泥池计算49第十一章

10、 污泥消化池设计5011.1 概述5011.2 设计参数5011.3 消化池尺寸计算5011.4 污泥消化池沼气循环搅拌计算5311.5 消化池沼气收集贮存系统计算.55第十二章 污泥脱水机房设计5712.1 概述57第十三章 污水厂平面布置和高程布置设计6013.1 概述.6013.2 污水厂平面布置6013.2.1 污水厂平面布置原则6013.2.2 污水处理厂平面布置6113.3 污水厂高程布置6213.3.1 高程布置原则.6213.3.2 水头损失确定6313.3.3 高程计算65第十四章 泵房设计.6914.1 概述.6914.1.1泵房中机组的布置原则.6914.1.2泵站建造形

11、式和水泵启动方.6914.2 泵房计算.6914.2.1集水池计算6914.2.2主机组布置7214.2.3配电间及配电设备和机修间布置7214.2.4泵房的长度，跨度和高度7314.2.5流量和扬程确定79第十五章 污水处理厂经济概预算80 15.1基础建设投资.80 15.1.1估算范围和编制依据及材料价格.80 15.1.2投资估算.80 15.1.3间接费.82 15.2运行费用.83结论.85参考文献.86附录.87参考外文.87致谢109绪 言本设计来源于实际工程项目，设计依据包钢焦化厂氨氮废水处理系统改扩建工程设计合同。设计目的是通过本设计熟悉钢铁工业废水处理的特点来选择、论证水

12、处理工艺，确定采用方案。并学会各处理构筑物的选型、设计和计算以及总平面布置和高程布置。此外还应掌握泵站设计。本设计主要研究污水及污泥的处理过程，污水的处理必须达到国家二级标，污泥的处理相对较为简单，保证不对环境造成很大的污染为主要目标。其中废水处理工艺选择的原则必须全面规划，合理建设，更好的发挥投资效益，减少基建费用；根据设计进水水质和排放标准的要求，采用国内外成熟、先进、高效、实用、经济、合理的处理工，针对废水的特点和处理要求，进行各种高效处理设施的优化组合，以达到占地面积少，适用性强的目的，节省投资和运行管理的费用；根据技术成熟、经济合理的原则进行总体设计和单元构筑物设计，并充分注意节能，

13、力求减少动力消耗，以节约能源，降低处理成本及运行费用。既要体现技术发展水平，又要脚踏实地立足国情；设计中充分考虑环境问题，使设计新颖美观，布局合理，并尽量采取措施减少对周围环境的影响，合理控制噪声，气味及固体废弃物，防止二次污染；专用设备的选型要进行充分比选，寻求性能价格比最优的产品。设备运行应稳定可靠，效率高，管理方便，维护维修工作量少；所选用的仪器、仪表及设备等在立足于主要选用质量稳定可靠，售后服务好的产品；工程建设完成后，达到社会效益，环境效益，经济效益的最佳统一。污泥处理设计原则，废水处理产生的污泥，其处理及处置的工艺应按照污泥量、污泥性质，根据当地的自然环境以及农业、园林业的可利用条

14、件、卫生填埋等因素综合考虑确定。污泥处理应因地制宜采取经济合理的方法进行稳定化处理。设计原始资料设计任务和设计参数设计任务 1、熟悉钢铁工业废水处理的特点来选择、论证水处理工艺，确定采用方案；2、各处理构筑物的选型、设计和计算；3、布置总平面图并计算高程；4、泵站设计。设计参数1设计依据1包钢焦化厂酚氰废水处理系统改扩建工程设计合同包钢（集团）公司、同济大学建筑设计研究院 2003.12 。2关于焦化厂酚氰污水处理装置扩建的建议包钢焦化厂焦办（2003）26号 2003.9.4。3包钢新建5万m3/hr煤气净化系统可行性研究 报告鞍山焦化耐火材料设计研究总院 IEC73，2003.1。4包钢焦

15、化厂新建酚氰废水处理站的工艺设计要求会议纪要包钢焦化厂、同济大学申耀公司 2003.11.182. 设计规范及标准1室外排水设计规范（1997年版）GBJ1487。 2城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程 CJJ6094。3污水综合排放标准 GB89781996。4钢铁工业水污染排放标准 GB1345692。 5给水排水工程结构设计规范 GBJ6984。 6建筑地基基础设计规范 GB500072002。7工业企业设计卫生标准 TJ36-78。8工业企业采暖、通风及空气调节设计规范 GBJ1987。9工业与民用供配电系统设计规范 GB5005292。1010kv及以下变电所设计规范 GB50

16、05392。11低压配电装置及线路设计规范 GB5005492。12建筑防雷设计规范 GB5005792。3编制范围根据宝钢焦化厂酚氰废水处理系统改扩建工程设计合同，本工程的设计范围为酚氰废水进入处理站起，处理后的废水排出处理站止。4气象资料包头市位于内蒙古自治区中部偏西，北依大青山，南临黄河，东西接沃野千里的土默川平原和河套平原富集交汇处，按地势高低可分为北部高原、中部山地、南部平原三部分，是内蒙古自治区最大的工业城市，有“草原钢城”之称。包头市地理坐标为北纬41º20'42º40'，东经109º50'111º25'，面

17、积达27691平方公里。包头市属半干旱中温带大陆性季风气候，年平均气温6.4，最低气温31.4，最高气温38.4，年平均降雨量300mm。每年降雨多集中在6、7、8、9四个月，其降水量占年总降雨量的73.94。冬季(12、1、2月)降水较少，仅占全年降水量的2.75，本区最大日降水量145.8mm，年平均降水日数为92.8天。年平均蒸发量为1346mm，是年平均降水量的2.51倍。本区最多风为静风，频率为30.41%，春季最低为22.01%，冬季最高为37.50%，全年及各季的次多风向为SE风，依次是SSE、S和SSW风；本区年平均风速为3.1m/s，春季为3.4m/s，夏季为2.83m/s，

18、秋季为3.14m/s，冬季为3.03m/s，各风向上的平均风速一般以春季最大，冬季最小。5地质条件包头地区地层由下至上依次为：奥陶系、石炭系、二叠系和第四系，地层出露由东向西分别主要为三叠系T、第四系Q、奥陶系O。根据国家地震局、建设部震发办1992160号关于发布中国地震烈度区划图(1990)和中国地震烈度区划图(1990)使用规定的通知，该区地震烈度为8级。6. 废水处理现状包钢焦化厂现有二套酚氰废水处理装置，分为新旧两个系统，旧系统处理焦油车间、精苯车间、燃气厂煤气水封等酚氰废水，新系统处理回收酚氰废水，目前两个系统都已满负荷运行，从处理效果来看，新系统能达到排放标准，旧系统建于上世纪8

19、0年代初，处理水量70m3/h,由于当时排放标准要求低，且没有除氨氮装置，故系统出水达不到现在的排放标准。（1）废水来源及其水量：蒸氨废水，水量50m3/hr，压力流接入处理系统；Na2SO4废水，水量30m3/hr，压力流接入处理系统；清洗槽车的排水，每月清洗34次，每次排废水180t。此股水并入精苯车间的排水，压力流接入处理系统；焦油车间的排水，水量1070m3/hr，压力流接入处理系统；精苯车间的排水，水量78m3/hr，压力流接入处理系统；地下酚水，量少但水质很差。（2）废水指标：焦化废水的特征是酚氰含量较高，其含酚浓度为1200 mg/l，含氰浓度为20 mg/l，氨氮浓度为200

20、mg/l， CODCr 5000 mg/l，含油量50 mg/l，SS为500mg/l。工程规模和工程目标1.2.1. 工程规模根据设计任务和设计参数，包钢焦化厂设计水量初步定为2900m3/d。出水水质要达到国家二级标准。根据包钢焦化厂氨氮废水处理系统改扩建工程设计合同，本工程设计规模按照所给数据的进行计算。1.2.2. 工程目标1. 废水处理目进入废水处理站废水经处理后，需达到以下主要水质标准：CODCr150mg/l，酚0.5mg/l，油10mg/l，CN0.5mg/l， NH3N25mg/l，SS30mg/l，pH=6-9。2. 污泥处理目标废水处理站处理过程中产生的污泥需进行脱水处理

21、，脱水后的泥饼送至锅炉房拌入煤中焚烧。方案选择概述焦化废水处理厂的核心工艺是废水的脱氮处理，目前国内外水处理厂采用的二级处理工艺主要有普通活性污泥法，缺氧-好氧活性污泥法，厌氧-好氧活性污泥法，厌氧-缺氧-好氧活性污泥法（A/A/O法），吸附-生物降解活性污泥法（AB法），循环混合式活性污泥法（氧化沟法），SBR间歇式活性污泥法等七种工。上述七种工艺各有其优缺点，正确的选择工艺方案不仅可以使废水的处理效果更好，而且也可以节省投资经费，以及以后的生产处理过程中便于管理操作。所以方案的选定具有重要的意义。方案比较SBR工艺：SBR将传统的生物反应池和沉淀池合为一体，在同一池内分别完成进水，反应，沉

22、淀，出水，闲置等五个过程。不须要设污泥回流系统，也不需要设二沉池。往往设几个池进行轮换并自动控制，通过自动切换进水阀门的工作，实现各个阶段的连续运行。1SBR的工艺流：SBR反应器以每个阶段间歇式运行为主要特点，生产应用时SBR反应器至少为两个，污水连续按序列进入每一个反应器，在运行时相对顺序是有序的，也是间歇的，一个反应器经过了五个阶段后称为一个周期。进水期间：池内有高浓度的活性污泥，充水期SBR池相当于变容反应器，混合液基质浓度在存留污泥的上清液基质浓度的基础上逐渐增大，至充水期结束，暴气池充满，基质浓度达到最大，其中完成重要的生化反应，同时发生吸附，吸收，氧化作用。进水过程中，基质投加速

23、度大于吸附，吸收，分解的速度，造成污染物在池内积累，加上毒物的存在，对微生物有一定的影响。反应期间：通过搅拌和暴气达到处理的目的，微生物周期性的处于高浓度，低浓度基质的环境中，相应的创造厌氧，缺氧，好氧的交替过程。具有良好的去除有机物，氮磷的性能。沉淀期间：污泥的沉降过程是在相对静止的条件下进行的，避免了连续流活性污泥法中泥水混合液必须经过管道流入沉淀池的过程，也避免了部分开始絮凝的活性污泥絮体破裂的现象，受外界干扰小，沉降时间短，沉淀效率高，有效的防止了污泥膨胀。排水排泥期：将处理水一直排放到最低水位，池底部沉降的活性污泥大部分作为下一周期回流污泥使用，过剩的污泥排出，一般情况下反应器中活性

24、污泥的量占反应器30%左右，同时还剩下一部分处理水起到循环和稀释的作用。闲置期：通过搅拌，暴气，静置以及恢复污泥的活性，起到一定的反消化作用，从而进行脱氮，2SBR工艺的性能特点：（1） 优点：工艺流程简单，运转灵活，基建费用低，布置紧凑，节省占地面积。处理效果良好，出水可靠。较好的脱氮除磷效果，污泥沉降性良好。对水质水量的变化适应性强。污泥沉降性好，时间上有理想的推流式反应器的特点，工艺简单，造价低。（2） 缺点：反应器容积利用率低，水头损失大，不连续的出水，要求后续构筑物容积较大，有足够的接受能力。而且连续出水，使得SBR工艺串联其他连续处理工艺时较为困难。当几个SBR反应器并联运行时，设

25、备利用率低。此外对管理人员得技术素质要求很高。峰值需氧量高。对于小型污水厂而言，SBR是一种系统简单，节省投资，处理效果好的工艺。但它用于大型污水处理厂时，就显得不是太适合了，因为大型厂的进水量大，需设计多个SBR反应池进行并联运作，个数就增多，必定使操作管理变得复杂，运行费用也会提高。而且，由于SBR法是一种设备利用率低的处理工艺，用于大型污水厂时，基建费用也不会节省。AB工AB法的特点主要是A，B两段严格分开，A段以高负荷运行，污泥负荷在2-6kgBOD/(kgMLSS.d)，是常规活性污泥法的10-20 倍，泥龄控制很短，微生物以细菌为主，生物吸附在很短的停留时间内完成。去除BOD约40

26、%-60%。B段以低负荷运行，水利停留时间23小时，泥龄为1520天。微生物有原生动物，菌胶团，后生动物，B段内进一步分解有机物，进行消化反应。对氮和磷的去处率达60%-70%。AB工艺对BOD5和SS的处理效率均可达到90%95%，对N和P的去除效率取决于B段所采用的工艺。AB法工艺性能特点：（1） 优点：抗冲击能力强，可以实现更稳定的处理效果。基建费用和运转费用大大节省。跟据资料显示，与传统的活性污泥法相比，采用AB工艺的污水处理厂，其基建费用可节省15%25%，占地可节省15%左右，运行费用节省20%25%。适用于分期建造不仅适用于新厂建设，还适用于旧厂的改造和扩建。AB工艺比普通活性污

27、泥法的基建费用降低约15%20%，运行费用降低约10%15%，特别有利于污水厂的分期分级建设。（2） 缺点：A段负荷高，去除污染物主要是靠活性污泥的初期吸附作用，污泥龄短，这也就造成了A段的剩余污泥量较大，使污泥处理处置的难度增加。AB工艺最大的局限性就是其脱氮除磷效果差，常规AB工艺的总氮的去除效率约为30%40%，虽较传统一段活性污泥法有所提高，但尚不能满足防止富营养化的要求。这是由于AB工艺中不存在缺氧段以及内回流。所以无法进行反硝化，不具备深度脱氮功能。AB法中对磷的去除效率也很低，基本是通过微生物的新陈代谢和部分絮凝吸附作用实现的。另一个原因是B段碳源不足，也影响B段的脱氮除磷效果。

28、国外为解决这一问题，大多采用投加甲醇的措施，但其价格太高，国内较难推广。该工艺的产泥量比普通活性污泥法增加20%，故增加了污泥处理处置的费用，同时运行管理较复杂。UCT工艺南非Cate Town大学的UCT工将A/A/O中的污泥回流由厌氧区改到缺氧区，使污泥经反消化后再回流到厌氧区，减少了污泥中硝酸盐含量，改善了厌氧池磷的释放环境，增加了厌氧段有机物的利用率。与A/A/O工艺相比，在适当的COD/TKN比例下，缺氧区的反消化完全，缺氧区出水中硝酸盐浓度保持近与零，可使厌氧区回流污泥中硝酸盐含量接近与零。改进污泥回流路线或增加反消化环节，以控制厌氧区回流污泥中的硝酸盐含量。该工艺将生物反应池分为

29、厌氧段，缺氧段，好氧段。在厌氧段，回流污泥中的聚磷菌释放磷，同时BOD5也得到了部分去除，而进入好氧段，聚磷菌又变本加厉地吸收磷，污泥成为高磷污泥，通过排放高磷的剩余污泥的方式，将磷除去。而污水在好氧段，得到更进一步去除，通过含硝酸盐混合液的内回流方式，使其NO2-N，NO3-N在缺氧段进行反硝化脱氮该工艺处理效率一般能达到：和SS为90%95%，总氮为70%以上，磷为90%左右，一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。UCT工艺的特点：（1） 优点：在去除有机碳污染物的同时，还能去除污水中的氮和磷，与普通的活性污泥法二级处理后再进行深度处理相比，不仅投资少，运行费用低，而且没有大量的化学污

30、泥，具有良好的环境效益。具有较高的COD和NH3-N去除效果，适用于处理高浓度COD氨氮废水。脱氮效果优于单级A/O工艺。在同时脱氮除磷的工艺中，该工艺流程最简单。在厌氧-缺氧-好氧交替运行条件下，丝状菌不会大量繁殖，污泥沉降性能好。系统操作运行稳定，对水质和流量有很好的抗冲击能力。（2） 缺点： UCT的最大问题就是难以同时取得良好的脱氮除磷效果，其原因是脱氮和除磷对某些条件的要求往往不同，无法同时满足。一个很重要的因素是污泥龄，要求泥龄通常大于20天。权衡两个方面，UCT工艺中污泥龄一般为1325天。此外，该工艺流程回流污泥全部进入厌氧段，为了使系统维持在较低的污泥负荷下运行，以确保硝化过

31、程的完成，则要求回流比较高，这样系统硝化作用良好，但磷有必须在混合液中存在快速生物降解的溶解性有机物及在厌氧状态下，才能被聚磷菌释放出来，而回流污泥却将大量硝酸盐带回厌氧池，使得厌氧段硝酸盐浓度过高，反硝化菌会以有机物为碳源进行反硝化，待脱氮完全后才开始磷的厌氧释放，这就是得厌氧段释放的有效容积大为减少，使得除磷效果差。反之，如果好氧硝化作用不好，则随回流污泥进入厌氧段的硝酸盐减少，使磷能充分的厌氧释放，则除磷的效果好，但硝化不完全，脱氮效果不佳。方案选择焦化废水的处理方法与工艺流程的选择需要进行详细的技术经济分析，确定最佳方案。选择焦化废水处理工艺，不仅要考虑废水中有害物质的组成，而且要了解

32、排出废水水质、水量的瞬时变化情况，这些对选择污水处理工艺、设备和日后的运行管理都很重要。根据已知资料可见出水水质的要求是比较严格的。通过上述三种工艺的比较，以及综合考虑各种因素，最终确定选择SBR工艺。通过以上的比较本设计的工艺流如下：格栅设计概述格栅是废水物理处理的第一个环节，在废水的前期处理过程中具有极其重要的意义。格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，斜置或垂直安装在污水渠道，泵房，集水井的井口处或污水处理厂的前端。多用以阻截废水中较大的悬浮物和漂流物。以便减少后续处理构筑物的处理负荷。并使之正常运行。其类型按间距可分为粗格栅、细格栅、中格栅，栅条形状有圆形、矩形、方形等，其中圆形栅条的

33、水力阻力小、矩形栅条因其刚度好而常采用。中格栅的间距为5010 mm，适用于垃圾较少的合流制或分流制系统的水泵前，以拦截中等大小的漂浮物，保护水泵不受损害。符合本设计的设计要求，所以本设计废水的处理工艺中采用设一道中格栅，计算图示如下： 图3.1 格栅计算示意 设计计算设计参数（1）设计流量：Q=120.8=29000.0336 最大设计流量1.6×2900=4640=193.3=0.0537 其中k=1.6 为总变化系数 （2）栅前流速：V1取值为0.6m/s;过栅流速:V2取值为0.8， （3）栅前水深：h=0.5（4）格栅安装角度：=60（5）栅条宽度：s=0.01,栅条净间距

34、b=0.02（6）每日栅渣量：中格栅栅条净间距为b=0.02，当格栅间隙b取值在1625范围时，取=0.1渣/103污水设计计算（1）确定格栅前水深根据最优水力断面公式计算： 式（31）式中 Qmax最大设计流量 B栅槽宽度 m。则 3（） 取0.42m栅前水深为：（） 所以，格栅前槽宽0.42，栅前水深0.21。（2）栅条间隙数 式（32）（3）栅槽的宽度 式（33）= ()（4）进水渠道渐宽部分长度 给水渐宽 () () 式（34）栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度()（5）通过格栅水头损失 式（35） 式中 过栅水头损失，；计算水头损失，； 重力加速度，； 考虑由于污物的堵塞，格栅阻力增

35、大的系数，一般取23；本设计去k3 阻力系数，其值与栅条断面的形状有关，当为矩形断面时。 （6）栅槽总高度 栅前总高度： 为栅前渠道超高，一般取0.3 栅后总高度：；设计取H=0.60（7）栅槽总长度 ）式中 L栅槽总长度，m； H1栅前槽高，m； 进水渠道渐宽部分长，m； B1进水渠道渐度，m； 进水渠展开角，一般用20； 栅槽与出水渠连接渠的渐缩长度，m。则 =（8）每日栅渣量 W= 式（36）所以宜采用机械清渣。调节池设计概述调节水质和水量的构筑物统称为调节池。从工业企业排出的废水，其水量和水质都是随时间而变化的。为了保证后续处理构筑物或设备的正常运行就，需对废水的水量和水质进行调节。调

36、节池的目的是尽量减少或控制废水中各项指标的波动，以提供后期处理过程的最佳条件。调节水池的尺寸和形式随着废水的数量以及废水流动的变化而改。水池的尺寸应足够大以完全吸收生产车间工作进度变化时引起的废物量的波动。调节池属于非必须构筑物。设计计算设计参数（1）设计流量： Q=120.8=29000.0336（2）水力停留时间：T8小时容积计算（1）调节池容积的计算 式（41）式中： 处理污水的平均流量，本设计取。 污水在调节池的停留时间，本设计取8小时。 （）（2）有效水深h的计算：h本设计取4.0m，超高取0.4m。（）（3）池长与池宽的计算：取，则（4）搅拌方式采用机械搅拌，选用的搅拌机为JBT型

37、推进式。搅拌机：JBT型搅拌机使用于中大型污水处理厂或给水厂投加絮凝剂或助凝剂的溶解，和稀释搅拌。罐体内部附玻璃钢。调节池一般设于地下，采用钢筋混凝土结构。并应考虑防渗漏和防腐蚀的措施。表4.1 JBT搅拌机 参数型号浆直径d(mm)罐直径D(mm)转速(r/min)功率(kw)JBT15002500700100015002500501401.52.2斜板隔油池设计概述隔油池主要有普通平流隔油池和斜板隔油池。这两种隔油池是目前应用比较广泛的。普通平流隔油池与沉淀池相似，废水从池的一端进入，从另一端流出，由于池内水平流速很小，进水中的轻油滴在浮力作用下上浮，并且聚集在池的表面，通过设在池面的集油

38、管和刮油机收集浮油，浮油一般可以回用。相对密度大于1的油粒随悬浮无下沉。水平隔油池构造简单，工作稳定性好，但池容积较大，占地面积也大。为了提高单位池容积的处理能力，隔油池也有采用斜板形。斜板采用异向流形式，废水自上而下流如斜板组，油粒沿斜板上浮。实践表明，斜板隔油池所需停留时间仅为平流隔油池的1/21/4，约30分钟。斜板材料耐腐蚀，油水分离效率高，停留时间短，占地面积小。所以在本设计中选用斜板隔油池。设计计算1、隔油池总容积的计算： 式（51）式中：W隔油池总容积 ，m3 Q废水设计流量为193.3m3/h t 废水在隔油池内的设计停留时间，一般采用1.5h2、隔油池的过水断面积的计算： 式

39、（52）式中：Ac隔油池的过水断面面积：m2 v废水在隔油池中的水平速度mm/h 一般取v=15 但不宜大于1.5mm/s（一般取25mm/s）本设计中取V=3mm/s 隔油池每个格间的有效水深和池宽比h/b一般取0.30.4有效水深一般为1.52.0m。 本设计中取b=3.5m,h=2.0m，按规定，隔油池的格间数不得少于2，此处设格间数为2。3. 隔油池的长度L的计算： 式（53） m 式中：L隔油池的长度：m v废水在隔油池中的水平流速m/h，取2mm/s隔油池每个格间长宽比 L/b不宜小于4， 符合。 隔油池的建筑高度H： 式中：池水面以上的池壁超高m一般不小于0.4m ， 本设计取0

40、.4m4、隔油池的污泥量的计： 式（54）式中： V污泥体积 最大设计流量进水SS浓度 出水SS浓度污泥浓度1000kg/m3污泥含水率96%T两次排泥的时间间隔 本设计取T=24h 设每个间隔有一个泥斗 ， 每个泥斗的容积为 设污泥斗高为h=1.0m 设斗底宽a1=1.0m 斗顶宽为a=3.0m > 污泥斗高度 池边倒泥斗长度：采用重力排泥 设泥底坡度i=0.06 m 取1.70m5. 设备的选择：选用的除油机型号为MB型双边驱动刮渣机，该机驱动装置是以中心驱动翻板采用电动翻转刮板，其特点为处理量小，一般适用于中小跨度的平流式沉淀池浮渣的去除。根据池子的宽度B=3.5m选用MB4000

41、8000，其型号及设计参数如下：表5.1 MB型双边驱动刮渣机参数型号轨距 B（mm）池宽B（mm）功率（kw）行车速度m/min）钢轨（kg/m）MB15005000B+300150025000.375.049MB40008000B+300300060000.755.04912MB900012000B+3007000120001.11.55.0412气浮系统设计概述 气浮原 ：当把空气通入污水并形成微小气泡时，这些微小气泡将立即与污水中的悬浮颗粒形成气泡与悬浮颗粒的结合体。在液体浮力的作用下，它们将迅速上浮而成为浮渣，把浮渣撇除后，即达到从液相中分离固体或液体颗粒的目的。这就是污水中悬浮状污

42、染物质载气浮升的过程，亦即气浮过程。只要条件适宜，密度比水大的颗粒也可以截气浮升；而密度比水小的颗粒将大幅度提高上浮速度。气浮设备能在短时间内较为彻底地去除沉降速度很小的颗粒，通常只需1520min即可完成固液分离过程。在水量、水质相同的条件下，比沉淀池具有较高的去除效率和较小的反应器容积，可节省基建投资，对自然沉淀法难于去除的悬浮物质有特殊的去除功能。气浮过程所生成的浮渣，其含水率较沉淀池污泥的含水率低，污泥晕少，且表面刮渣电较为方便。气浮法对去降水中表面活性剂及嗅味等有明显效果。对低温低浊及含藻类多的水源，气浮法比沉淀法可取得更好的净化效果。需气量和溶气罐计算设计参数1. 设计流量：Q=1

43、20.8=29000.0336 最大设计流量为1.6×2900=4640 =193.3=0.05372.进水悬浮固体浓度：3.气浮运转温度：t204.出水悬浮固体浓度：5.由于，每千克悬浮固体需气20L时，可保证出水，本设计取10L设计计算1. 控制出水水质的已知，为保证出水水质，需气10L，既0.01，又知空气的密度为1.3，则，10L空气质量为0.01×1.30.013，既A/S0.013/0.5000.262.每日流入气浮池的总固体量 3.每日需气总量 4.单位体积污水所需气量 5.无回流溶气罐所需的工作压力已知无回流时 式（61）式中 1.3空气密度（20时，一个大

44、气压），； 大气压力下，以体积表示的空气在水中的溶解度，; 溶气罐中空气的饱和百分比，一般为0.50.8； 溶气罐工作时的绝对压力，atm； 溶气罐工作时的表压，。代入数据既得 既：P=2.19(atm) 所以：6.加压溶气罐容积的计算取水和空气在加压瞎气啦中的投解时间7：25min则 式（62）式中 T水在溶气罐中的停留时间，取2.5min （）采用填料式溶气罐三个，则每个溶气罐的容积为则 （）溶气罐高度一般取2.53.0m，本设计取溶气罐的高度H=3.0m，则单罐的直径为： 选TR10型溶气罐4个，其中一个备用单罐直径为1.0m，水和空气的实际接触时间为为： 气浮池计算设计参数1.设计流量

45、：Q=120.8=29000.0336 最大设计流量为1.6×2900=4640 =193.3=0.0537；2.进水悬浮固体浓度；3.气浮池运转温度20；4.出水浓度；5.接触室上升流速（一般为1020）；6.分离室水力停留时间T25min；7.分离室表面负荷率，一般为5.410.8，本设计取q6。8.气浮池布置形式如：1接触池； 2分离室 3浮渣槽 4集水管 5释放器图6.1 气浮池计算草图分离室主要尺寸1.分离室的容积V ()2.分离室表面积 （）3.分离室的水深 （）4.分离室的长度 气浮池采用平流式，且为一组两格。为与刮渣机配套，取每格宽度B3.0m，则 （）5.废水在分离

46、室中的实际停留时间 6.分离室的总高度H取超高，则 接触室主要尺寸1.接触室的表面积 2.接触室的长度已知接触室的宽度为2B6m，则 因该尺寸无法施工，故取0.8m。接触室的水深与气浮池相同，即。3.接触室的实际表面积4. 接触室的最终主要尺寸气浮池的总长度 气浮池的总宽度 容器释放器和集水管计算溶气释放器计算加压溶气水量，由以上可知相应的溶气罐的工作压力为120.58（表压）则溶气释放器的规格和数量为：查表得，压力为98时，TS78-V型的出流量为2.34，所需释放器的个数为：（个），取83个 由于溶气罐的实际工作压力为120.58，故，这种选择法较为安全。气浮池集水管计算1. 气浮池的流量

47、；2. 穿集水管孔眼的水头损失；3. 集水孔眼的流量系数。1）每根集水管的集水流量 全池工采用积水光4根，则：2）集水孔眼的流速 式（63）3）积水阔眼的总面积 式（64）式中 0.64孔口收缩系数4）集水孔眼总数（个），取50个式中 单孔面积，取孔口直径为15mm，则，0.000177则，集水管的管径选用100mm。萃取系统设计概述7.1.1脱酚原理：萃取法脱酚是液液萃取和化学萃取的循环过程。由于酚在水和萃取剂中的溶解度不同，当含酚废水与溶剂(萃取剂)密切接触时，废水中的酚被溶剂吸收，然后通过化学处理脱除溶剂中的酚，榕剂获得再生前循环重复使用。萃取法脱酚大致分为三个过程：使萃取剂与被萃取液密

48、切接触；分离这两种夜体；将萃取剂进行处理，分离出其中的溶质，使萃取剂能重复使用。7.1.2萃取剂和萃取设备选择：为了提高脱酚效率，萃取剂是一个主要因素，它影响萃取产物的产量、组成、分离程度以及萃取操作的经济效果等。选择萃取剂时应考虑下列囚素：1.分配系数。要求酚在萃取剂中的溶解度要大，而对被萃取所得产品有害杂质的溶解度要小。2.易脱酚再生。萃取剂与处理废水的比重差别要大，以利于两相之间的分层分离。4化学稳定性要高，不会与被处理物质起化学反应，对设备和机械的腐蚀性要小。5.价格低廉，来源容易等。对于一种萃取剂，往往不可能同时具备上述的全部条件，实际选用时，必须根据具体情况加以选定。苯、重苯、轻油

49、，尽管分配系数不高，但因多属焦化厂、煤气厂和石油炼厂本厂的产品，来源容易、价格低廉，且经萃取后可结合厂内现有设备予以回收与利用，故在这些工厂中仍广泛使用。重苯与粗苯、轻苯相比，具有挥发损失小、操作安全、工业价值较低等优点，因此，目前先进的苯碱法萃取剂多采用重苯。萃取设备有间歇苯取和连续萃取两类。目前多采用连续萃取设备。连续萃取一般多采用塔式装置，其种类很多，有脉冲筛板塔、脉仲填料塔、转盘塔以及离心萃取机。脱酚设备计设计参数进萃取塔的废水含酚浓度 1200出萃取塔的废水含酚浓度 脱酚效率 9597处理水量 油水比 1：1废水比重 1重苯比重 0.905±0.005重苯馏分 140（20

50、0时占45以上)PH值 8脉冲筛板塔计算 工作断的尺寸工作段的直径： () 式（71）式中 Q处理水量（） 表面负荷（）。根据试验，为宜。现选用则 ： 选用工作段直径为4.00工作段的高度： （） 式（72）式中 n筛板数（块）；要答到萃取效率为9597，n应为12块，为了保证萃取效率，实际选用13块。h筛板间距（）； 根据试验，筛板间距宜为0.2（）0.5考虑安装分布器高度。则： （2）上下扩大部分（轻、重液分离断）的尺寸扩大部分的直径： （） 式（73）式中 表面负荷（）经过试验采用4.55为宜。 则： 实际选用扩大部分直径为7.5。扩大部分的高度：塔顶扩大部分的高度： 式中 停留时间。采

51、用20分钟。则 ： 实际选用塔顶扩大部分高度为1.5米。塔底扩大部分的高度：式中 停留时间。采用13分钟（生产实践宜为15分钟）。 则：实际选用塔底扩大部分高度为1.00米。扩大部分与工作区的锥角采用。则萃取塔高度为5.4m（3）脉冲设 脉冲频率鹰在300400次/分钟的范围。设计采用转速为950转/分钟的马达，为了减速方便，实际采用脉冲频率为351次/分钟。脉冲的振幅一般在36毫米之间，因此；考虑偏心轮的最大振幅可调到10毫米。（4）筛板 筛空采用6毫米，开孔率为27，按三角形排列。筛板厚度采用4毫米。碱洗塔计算 共采用两个间歇式的碱洗塔，用20的溶液作为重苯再生剂。若碱液浓度低，则碱洗塔的

52、换碱周期要缩短，所得到的酚钠液中的含酚量低，在将酚钠进一步加工蒸酚时。若碱液的浓度高，会形成胶团，影响分子扩散，对重苯的再生不利，而且会形成重苯大量带碱的现象。在碱洗塔中，碱为连续相，重苯为分散相。由于油水1：1，所以重苯再生量与氨水氨水的流量相等。酚钠液中游离碱的控制指标为2。碱洗塔中的温度一般控制在4550，尤其式串联中的最后一塔的温度不应低于40，如果温度太低，重苯与碱液不易分离，就会将酚钠带到重苯循环槽，这样，带有酚钠液的重苯又进入脉冲塔时，会使脉冲塔出口废水中的含酚量增高，并且产生乳化现象。1. 工作区直径 式（74）式中 Q重苯再生量，等于废水量，为193.3； 一般去5.56.5。 选用则 实际选用6.2米。2. 工作区高度工作区高度，主要