【正文】 置 30 濃縮池的設(shè)計(jì) 30 設(shè)計(jì)說(shuō)明 30 池體設(shè)計(jì)計(jì)算 31 貯泥池的設(shè)計(jì) 32 設(shè)計(jì)目的 32 設(shè)計(jì)計(jì)算 32 設(shè)備選型 32 污泥脫水間的設(shè)計(jì) 33 污泥脫水流程 33 設(shè)計(jì)計(jì)算 33 設(shè)備選型 34 脫水間的布置 35 本章小結(jié) 35第5章 深度處理及回用工程 36 深度處理流程介紹 36 活性碳濾池 36 設(shè)計(jì)參數(shù) 37 池體設(shè)計(jì) 37 反沖洗管渠系統(tǒng)和輸炭系統(tǒng)： 40 濾池管渠的布置 41 沖洗水的供應(yīng) 44 反沖洗空氣的供給 44 接觸消毒池與加氯間 44 接觸消毒池設(shè)計(jì) 44 加氯間的計(jì)算 45 清水池 45 平面尺寸計(jì)算 45 清水池管道設(shè)計(jì) 46 清水池內(nèi)部布置 47 本章小結(jié) 47第6章 水頭損失及高程計(jì)算 48 總平面布置 48 各建筑物之間水頭損失 48 污水高程計(jì)算 48 各構(gòu)筑物的地面高程 48 管線、道路及綠化 49 廠區(qū)管線 49 工廠運(yùn)輸 49 綠化 49 本章小結(jié) 50第7章 投資估算 51 投資估算項(xiàng)目 51 勞動(dòng)定員與運(yùn)行費(fèi)用 51 勞動(dòng)定員 51 建設(shè)費(fèi)用： 51 運(yùn)行費(fèi)用估算 52 本章小結(jié) 53結(jié)論 54致謝 55參考文獻(xiàn) 56附錄A 57附錄B 61第1章 緒論 廢水特點(diǎn)分析石化廢水是石化產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排放的廢水，主要由石油化工原料及產(chǎn)品、副產(chǎn)物等構(gòu)成，有機(jī)物含量相對(duì)較高。 自然條件黑龍江省某石化公司污水廠擬建立在黑龍江省境內(nèi)，黑龍江省地處于我們國(guó)家的東北方向，其地理位置在寒帶與溫帶之間，其氣候?qū)儆诖箨懶约撅L(fēng)氣候，一年中大部分時(shí)間的溫度在20℃~25℃之間。每年夏季溫度達(dá)到最高，雨量較大。每年冬季的平均氣溫大約為25℃，夏季平均氣溫為20℃左右，黑龍江省年降水量介于400~650mm之間。黑龍江省是中國(guó)最冷的省份。國(guó)外在污水處理及回收的開(kāi)發(fā)方面已取得的一些成果值得借鑒。美國(guó)AVANTA 公司研制開(kāi)發(fā)了SAF (淹沒(méi)曝氣濾池) 生物膜法污水處理新技術(shù)[1]。目前，我國(guó)石化水污染處理技術(shù)的研究和應(yīng)用已經(jīng)取得了進(jìn)展。預(yù)處理工藝中有物理法和化學(xué)法等[2]。(1)好氧生物處理法好氧生物處理是有氧存在下，好氧微生物降解有機(jī)物，使其無(wú)害化的一種處理手段。王德河等介紹了采用循序間歇反應(yīng)器(SBR) 法為主體的處理工藝，運(yùn)行結(jié)果表明，化學(xué)需氧量(COD)、生物需氧量(BOD)、固體懸浮物(SS) 的去除率分別達(dá)到了95%、98%和95%，并達(dá)到了排放標(biāo)準(zhǔn)[3]。各種厭氧工藝成功應(yīng)用于污水處理的案例屢見(jiàn)不鮮。黃玉等探究在中溫條件下，內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器(IC)具有高效處理PTA( 對(duì)苯二甲酸) 污水的可能[3]。厭氧和好氧有效結(jié)合的組合工藝要比采用單一的好氧或者厭氧處理工藝的效果好，可達(dá)到排放要求并且應(yīng)用廣泛。鄒茂榮等研究水解酸化－ 好氧生物處理－ 曝氣生物濾池聯(lián)用的工藝處理石油化工廢水，結(jié)果表明出水水質(zhì)好，氨氮、%、%，酚類(lèi)、油及硫化物的去除率均在90%以上。(4)膜生物反應(yīng)器工藝膜生物反應(yīng)器(MBR) 是一種由膜分離和生物處理兩個(gè)單元相結(jié)合的一種水處理技術(shù)。在膜分離生物反應(yīng)器的應(yīng)用中，98% 以上是好氧膜生物反應(yīng)器，其中55%以上是一體式膜生物反應(yīng)器[2]。使用生物法處理廢水，二次污染少、處理效率高、具有能耗少、污泥沉降性能好、出水水質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)水質(zhì)要求比較高、運(yùn)行過(guò)程復(fù)雜、適用地區(qū)限制等缺點(diǎn)[4]。一般來(lái)說(shuō)，物理法可作為其他方法的預(yù)處理或重要組合[5]。以投加藥劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的處理單元有氧化還原、混凝、中和等。和生物處理方法比較而言，高效率、快速，可以除去比較多的污染物?；瘜W(xué)處理法能有效地去除廢水中多種有毒的污染物[6]。其核心是水資源的循環(huán)利用、實(shí)施生產(chǎn)清潔化，在源頭和生產(chǎn)過(guò)程中抑制和減少污染物質(zhì)的產(chǎn)生。迄今為止我國(guó)大多數(shù)石化公司均采用活性污泥法處理石化污水。針對(duì)本次設(shè)計(jì)石化廢水的水質(zhì)和出水要求，根據(jù)國(guó)內(nèi)外大量的理論研究和國(guó)內(nèi)已建設(shè)運(yùn)行石化污水處理廠實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)選用活性污泥法作為主要工藝，活性污泥法不同類(lèi)型見(jiàn)表11。它是活性污泥法的一種變型。氧化溝的水力停留時(shí)間長(zhǎng)，有機(jī)負(fù)荷低，其本質(zhì)上屬于延時(shí)曝氣系統(tǒng)[8]。氧化溝使用一種帶方向控制的曝氣和攪動(dòng)裝置，向反應(yīng)池中的物質(zhì)傳遞水平速度，從而使被攪動(dòng)的液體在閉合式渠道中循環(huán)[9]。氧化溝法由于具有較長(zhǎng)的水力停留時(shí)間，較低的有機(jī)負(fù)荷和較長(zhǎng)的污泥齡。氧化溝能保證較好的處理效果，這主要是因?yàn)榍擅罱Y(jié)合了CLR形式和曝氣裝置特定的定位布置，是式氧化溝具有獨(dú)特水力學(xué)特征和工作特性[9]：(1)氧化溝結(jié)合推流和完全混合的特點(diǎn)，有力于克服短流和提高緩沖能力，通常在氧化溝曝氣區(qū)上游安排入流，在入流點(diǎn)的再上游點(diǎn)安排出流。這樣，氧化溝在短期內(nèi)（如一個(gè)循環(huán)）呈推流狀態(tài)，而在長(zhǎng)期內(nèi)（如多次循環(huán)）又呈混合狀態(tài)。同時(shí)為了防止污泥沉積，必須保證溝內(nèi)足夠的流速（），而污水在溝內(nèi)的停留時(shí)間又較長(zhǎng)，這就要求溝內(nèi)由較大的循環(huán)流量（一般是污水進(jìn)水流量的數(shù)倍乃至數(shù)十倍），進(jìn)入溝內(nèi)污水立即被大量的循環(huán)液所混合稀釋?zhuān)虼搜趸瘻舷到y(tǒng)具有很強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力，對(duì)不易降解的有機(jī)物也有較好的處理能力[10]。氧化溝從整體上說(shuō)又是完全混合的，而液體流動(dòng)卻保持著推流前進(jìn)，其曝氣裝置是定位的，因此，混合液在曝氣區(qū)內(nèi)溶解氧濃度是上游高，然后沿溝長(zhǎng)逐步下降，出現(xiàn)明顯的濃度梯度，到下游區(qū)溶解氧濃度就很低，基本上處于缺氧狀態(tài)。這些有利于節(jié)省能耗和減少甚至免去硝化過(guò)程中需要投加的化學(xué)藥品數(shù)量[10]。傳統(tǒng)曝氣的功率密度一般僅為20－30W/m3，平均速度梯度G大于100s1。當(dāng)混合液經(jīng)平穩(wěn)的輸送區(qū)到達(dá)好氧區(qū)后期，平均速度梯度G小于30s1，污泥仍有再絮凝的機(jī)會(huì)，因而也能改善污泥的絮凝性能[11]。氧化溝的混合液一旦被加速到溝中的平均流速，對(duì)于維持循環(huán)僅需克服沿程和彎道的水頭損失，因而氧化溝可比其他系統(tǒng)以低得多的整體功率密度來(lái)維持混合液流動(dòng)和活性污泥懸浮狀態(tài)。另外，據(jù)國(guó)內(nèi)外統(tǒng)計(jì)資料顯示，與其他污水生物處理方法相比，氧化溝具有處理流程簡(jiǎn)單，操作管理方便；出水水質(zhì)好，工藝可靠性強(qiáng)；基建投資省，運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)[11]。其技術(shù)方面的提高是在兩個(gè)方面同時(shí)展開(kāi)的：一是工藝的改良；二是曝氣設(shè)備的革新。歐洲的氧化溝污水廠已有上千座，在國(guó)內(nèi)，從20世紀(jì)80年代末開(kāi)始在城市污水和工業(yè)廢水中引進(jìn)國(guó)外氧化溝的先進(jìn)技術(shù)，從原來(lái)的日處理量3000立方米到目前10萬(wàn)噸以上的污水處理廠已比較普遍，氧化溝工藝已成為我國(guó)城市污水處理的主要工藝[12]。其最大的優(yōu)點(diǎn)是在不外加碳源的情況下在同一溝中實(shí)現(xiàn)有機(jī)物和總氮的去除，因此是非常經(jīng)濟(jì)的。另外，在傳統(tǒng)的單溝式氧化溝中，微生物在好氧－缺氧－好氧短暫的經(jīng)常性的環(huán)境變化中使硝化菌和反硝化菌群并非總是處于最佳的生長(zhǎng)代謝環(huán)境中，由此也影響單位體積構(gòu)筑物的處理能力[13]。他們都具有一定的脫氮除磷能力[13]。、T型氧化溝DE型氧化溝為雙溝系統(tǒng)，T型氧化溝為三溝系統(tǒng)，其運(yùn)行方式比較相似，都是通過(guò)配水井對(duì)水流流向的切換，堰門(mén)的起閉以及曝氣轉(zhuǎn)刷的調(diào)速，在溝中創(chuàng)造交替的硝化，反硝化條件，以達(dá)到脫氮的目的。VR氧化溝溝型宛如通常的環(huán)形跑道，中央有一小島的直壁結(jié)構(gòu)，氧化溝分為兩個(gè)容積相當(dāng)?shù)牟糠?，其水平形式如反向的英文字母C，污水處理通過(guò)二道拍門(mén)和二道出流堰交替起閉進(jìn)行連續(xù)和恒水位運(yùn)行。COD、TN、%－%，%－%，%－%，－,－,出水水質(zhì)優(yōu)于國(guó)家二級(jí)出水排放標(biāo)準(zhǔn)[14]。Orbal氧化溝簡(jiǎn)稱(chēng)同心圓式，它也是分建式，有單獨(dú)二沉池，采用轉(zhuǎn)碟曝氣，溝深較大，它的脫氮效果很好，但除磷效率不夠高，要求除磷時(shí)還需前加厭氧池。采用轉(zhuǎn)碟曝氣，～,動(dòng)力效率與轉(zhuǎn)刷接近，現(xiàn)已在山東濰坊、北京黃村和合肥王小郢的城市污水處理廠應(yīng)用[14]。它的研制目的是為滿(mǎn)足在較深的氧化溝溝渠中使混合液充分混合，并能維持較高的傳質(zhì)效率，以克服小型氧化溝溝深較淺，混合效果差等缺陷。Carrousel氧化溝使用立式表曝機(jī)，曝氣機(jī)安裝在溝的一端，因此形成了靠近曝氣機(jī)下游的富氧區(qū)和上游的缺氧區(qū)，有利于生物絮凝，使活性污泥易于沉降，－。單級(jí)卡魯塞爾氧化溝有兩種形式：一是有缺氧段的卡魯塞爾氧化溝，可在單一池內(nèi)實(shí)現(xiàn)部分反硝化作用，使用于有部分反硝化要求，但要求不高的場(chǎng)合。以上兩種工藝一般用于現(xiàn)有氧化溝的改造，與標(biāo)準(zhǔn)的卡魯塞爾氧化溝工藝相比變動(dòng)不大，相當(dāng)于傳統(tǒng)活性污泥工藝的A/O和A2/O工藝[15]。它的構(gòu)造上的主要改進(jìn)是在氧化溝內(nèi)設(shè)置了一個(gè)獨(dú)立的缺氧區(qū)。根據(jù)出水含氮量的要求，調(diào)節(jié)活門(mén)張開(kāi)程度，可控制進(jìn)入缺氧區(qū)的流量。缺氧區(qū)內(nèi)有潛水?dāng)嚢杵?，具有混合和維持污泥懸浮的作用。四階段卡魯塞爾Bardenpho系統(tǒng)在卡魯塞爾2000型系統(tǒng)下游增加了第二缺氧池及再曝氣池，實(shí)現(xiàn)更高程度的脫氮。綜上所述，厭氧，缺氧與好氧合建的氧化溝系統(tǒng)可以分為三階段A2/O系統(tǒng)以及四、五階段Bardenpho系統(tǒng)，這幾個(gè)系統(tǒng)均是A/O系統(tǒng)的強(qiáng)化和反復(fù)，因此這種工藝的脫氮除磷效果很好，脫氮率達(dá)90%－95%，卡魯塞爾3000型氧化溝也有較好的脫氮除磷效果。合建式一體化氧化溝是指集曝氣、沉淀、泥水分離和污泥回流功能為一體，無(wú)需建造單獨(dú)二沉池的氧化溝。它既是連續(xù)進(jìn)出水，又是合建式，且不用倒換功能，從理論上講最經(jīng)濟(jì)合理，且具有很好的脫氮除磷效果。通過(guò)多方面對(duì)比，本設(shè)計(jì)擬采用卡魯塞爾型氧化溝工藝作為生物處理階段主工藝。(2)該工藝具有投資省、處理效率高、可靠性好、管理方便和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。 (4)Carrousel氧化溝是一個(gè)完全混合曝氣池，其濃度變化系數(shù)極小甚至可以忽略不計(jì)，進(jìn)水將迅速得到稀釋?zhuān)虼怂哂泻軓?qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力。這種構(gòu)造方式使缺氧區(qū)和好氧區(qū)存在于一個(gè)構(gòu)筑物內(nèi)，充分利用了其水力特性，達(dá)到了高效生物脫氮的目的[15]。2. 污水處理廠的工藝選擇和工藝設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)運(yùn)行方便、處理效率好、節(jié)能減排、低投資高回報(bào)和少占用土地的要求。與此同時(shí)也要發(fā)展和推廣新技術(shù)。 設(shè)計(jì)任務(wù)(1)進(jìn)、出水水質(zhì)本污水處理廠出水水質(zhì)要求達(dá)到《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 315702015）表一直接排放要求，水質(zhì)參數(shù)詳見(jiàn)表21。 本章小結(jié)本章根據(jù)污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)和要求處理后達(dá)到的回用標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)，計(jì)算出了主要待處理項(xiàng)目的去除率，并確定了污水處理廠的設(shè)計(jì)范圍。 工藝方案選擇 本項(xiàng)目污水特點(diǎn)本設(shè)計(jì)中黑龍江省某石化公司廢水水質(zhì)情況不樂(lè)觀，COD、BOD5含量相比于其他污水較高，SS、石油類(lèi)、硫化物以及氨氮含量也高于一般水平。這種方法目前在我國(guó)已經(jīng)有了很廣泛的應(yīng)用，我國(guó)大多數(shù)石化污水廠均采用此法為主要處理方法，而且處理效果很好。 處理工藝介紹卡魯塞爾(Carrousel)型氧化溝工藝是一種完全混合式曝氣池，屬于活性污泥法中氧化溝的一種?？斎麪栄趸瘻喜煌谄渌难趸瘻瞎に嚕辉O(shè)置初沉池和污泥硝化池，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單?？斎麪栄趸瘻瞎に囀且环N高效、簡(jiǎn)單的污水處理工藝，國(guó)內(nèi)外很多石化污水廠均采用這種工藝處理石化污水，效果良好。圖31 卡魯塞爾型氧化溝工藝流程圖 格柵 格柵是一種攔截污水中大塊固體的設(shè)施，利用物理方法截污，以防止污水中的雜質(zhì)對(duì)后續(xù)流程中的水泵造成破壞，本設(shè)計(jì)擬選用中格柵，格柵柵條間隙為25mm。c. 柵槽有效寬度：設(shè)計(jì)采用的柵條為半徑5mm圓鋼材料，即為。g ——重力加速度。 ξ ——阻力系數(shù),其數(shù)值與格柵刪條的斷面幾何形狀有關(guān)。179。/d，適用機(jī)械除渣。面積。平流式隔油池的主要組成部分是池體、刮油刮泥機(jī)和集油管等。但也存在池體占地面積大的缺點(diǎn)。 (2)水平流速V一般取值為。若選用人工清理浮油的工藝，則每格寬度不能超過(guò)，方便人工清除除浮油。工作水深。 (5)隔油池尺寸比例，每個(gè)單格的長(zhǎng)寬比,深寬比。 (7)由于平流式隔油池的特殊構(gòu)造及油的性質(zhì)會(huì)造成隔油池出口處和進(jìn)水間經(jīng)常出現(xiàn)浮油聚集的現(xiàn)象，這會(huì)對(duì)除油造成影響。對(duì)于小型隔油池只需裝集油杯即可，不需設(shè)置集油管。(9)池底坡度，選用人工排泥工藝時(shí)應(yīng)當(dāng)設(shè)置為，坡向集泥坑,當(dāng)選用機(jī)械刮泥時(shí)，則應(yīng)設(shè)置為平底，即。 (11)隔油池的除油效率一般在以上，出水含油量為。(12)隔油池也可設(shè)置活動(dòng)蓋板，目的是防火、防寒和防止泥沙進(jìn)入。調(diào)節(jié)池也能對(duì)污水水質(zhì)、水溫等水質(zhì)因素進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)池在污水處理流程中有著至關(guān)重要的作用。原理是通過(guò)攪拌混合作用，污水中的污染物充分混合，均勻的分布于整個(gè)池子中，這樣也能避免污染物沉淀影響處理。(3)本設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)池設(shè)置在氣浮池之前，目的是防止水量、水質(zhì)或水溫等因素變化對(duì)后續(xù)工藝產(chǎn)生影響。(5)對(duì)于均質(zhì)調(diào)節(jié)池，為了防止污水中污泥量的變化對(duì)后續(xù)工藝沖擊，應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)排泥調(diào)節(jié)口。(7)調(diào)節(jié)池要有沖洗裝置，用來(lái)清洗池壁上黏著的污染物等。根據(jù)計(jì)算公式計(jì)算有效容積為： (322)調(diào)節(jié)池的有效水深?。赫{(diào)節(jié)池的有效面積： (323)根據(jù)調(diào)節(jié)池平面面積，池寬取值為 則池長(zhǎng) (324)取池超高，則池總高 攪拌空氣量 (325)調(diào)節(jié)池的尺寸為 局部阻力損失 (326) 氣浮池 氣浮池的工藝原理：氣浮池是利用氣浮法去除污水中部分污染物的污水處理構(gòu)筑物，氣浮法也被稱(chēng)作浮選法，它的工作原理是通過(guò)向待處理污水中投加特定的藥劑并加以攪拌，使污水中發(fā)生混凝反應(yīng)并產(chǎn)生大量氣泡，此時(shí)污水中形成了氣、液、待去除污染物三相體系。污水中密度和水相似的物質(zhì)可以被氣浮池有效的去除，例如油類(lèi)物質(zhì)。表31 氣浮池基本參數(shù) 進(jìn)水水質(zhì)PH=6~8含油量200mg/l 投加藥劑聚合鋁15—25mg/l或聚丙烯酰胺1—8mg/l 混凝反應(yīng)管道混合，阻力損失，或機(jī)械混合，,混合時(shí)間30s； 機(jī)械反應(yīng)室（一級(jí)機(jī)械攪拌）或平流反應(yīng)室或旋流反應(yīng)室或渦流反應(yīng)室，~，~，反應(yīng)時(shí)間3~10min 溶氣罐每間氣浮池配一個(gè)氣浮罐，~（表壓）