《日處理500T的水解酸化+好氧生物處理組合工藝處理焦化廠廢水工藝設計》10000字

日處理500T的水解酸化+好氧生物處理組合工藝處理焦化廠廢水工藝設計目錄1前言 71.1焦化廠廢水 71.1.1焦化廢水的來源 71.1.2焦化廢水特性 71.2處理對象的水質參數(shù)及排放標準 81.2.1進水水質 81.2.2出水水質 82處理工藝流程的確定 92.1焦化廢水的處理方法 92.1.1物理方法 92.1.2化學處理法 92.1.3生物法 102.2焦化廢水處理工藝流程的選擇 112.3工藝比選 112.4各構筑物介紹 123.構筑物設計計算 143.1 調節(jié)池 143.1.1設計參數(shù) 143.1.2設計計算 143.2脫酚塔 153.2.1設計參數(shù) 153.2.2設計計算 153.3隔油池 163.3.1設計參數(shù) 163.3.2設計計算 173.4氣浮池 183.4.1設計參數(shù) 183.4.2設計計算 183.5水解酸化池 203.5.1設計參數(shù) 203.5.2設計計算 203.6A/O池 213.6.1設計參數(shù) 213.6.2設計計算 223.7二沉池 243.7.1設計參數(shù) 243.7.2設計計算 243.8消毒池 263.8.1設計參數(shù) 263.8.2消毒池設計計算 264.總體布置 274.1平面布置原則 274.2高程布置原則 275投資估算分析 285.1構筑物總價計算 286結語 28參考文獻 29

摘要：煉焦廢水是指煉焦生產(chǎn)過程中排放的不能直接利用或對環(huán)境有害的廢水，包括煤氣凈化、煉焦煤、煉焦精制和煉焦回收等。近年來，焦化行業(yè)高速發(fā)展，焦化在國內(nèi)外工業(yè)廢水中的比重越來越大。焦化廢水對環(huán)境危害很大。因此，研究一種能以較高效率和較低的運行成本處理煉油廢水的工藝就成為研究的重點。目前，我國焦化廢水的處理主要采用傳統(tǒng)的生物脫氮工藝。本設計結合國內(nèi)外現(xiàn)有工藝，針對焦化廢水的水質、水量以及含有的主要有機污染物的特點，在確保高效，經(jīng)濟的同時達到污水排放二級標準。確定了水解酸化與好氧生物的組合工藝，具體的工藝流程為：泵房，脫酚塔，隔油池，氣浮池，水解酸化池，A/O反應池，二次沉淀池，消毒池。并且從設計的背景、設計方案的選擇與論證、每個構筑物的設計、計算、平面布置、高程布置及建設以及運行費用的方面進行了全面的論述，經(jīng)過設計計算，最終出水完全達到廢水排放標準，為焦化廠污水處理設施的建設提供了理論參數(shù)。關鍵詞：好氧生物處理，焦化廢水，水解酸化1前言1.1焦化廠廢水1.1.1焦化廢水的來源在干餾過程中，將氧、氮、碳、氫、硫等碳元素轉化為氧、氮、硫等有機和無機化合物，因此，有毒有害的化學物質在蒸汽冷凝液中含量較高，因此氮、酚含量較高，有機氮、CN-、SCN-和硫化物含量較高。煉焦廢水水量大，污染物質很復雜，濃度很高，如果不處理直接進入自然水，就必然會造成嚴重污染。[1]。焦炭廢水是高濃度氨，焦油量高，可化學性質不好，含有有毒有害化合物，生物處理這些廢水有很大的困難；作為一個典型的工業(yè)廢水，其中污染有很多如循環(huán)芳香烴，酚類，含有氧、氮和硫的酚和雜環(huán)化合物，主要可降解有機物質，砷、萘、呋喃和硝唑是廢水中易降解有機物。嘧啶、咔唑、聯(lián)苯、三聯(lián)苯等則為廢水中不溶性有機物。1.1.2焦化廢水特性氨氮，懸浮物質，COD，BOD，氰化物，苯酚和苯是焦化廢水中污染物主要成分。煉焦廢水有許多成分，主要是硫化物、銨鹽、硫,氰化物等；污染物質的顏色鮮艷，屬于高濃度的有機工業(yè)廢水；從焦炭廢物中的COD及揮發(fā)性酚和其他污染物含量相對較高，這將給人類、水產(chǎn)和農(nóng)作物造成嚴重危害。[2]1.2.3設計依據(jù)標準(1)《污水混凝與絮凝處理工程技術規(guī)范》(HJ2006-2010)(2)《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)(3)《煉焦化學工業(yè)污染物排放標準》(GB16171-2012)(4)《焦化廢水治理工程技術規(guī)范》(DB32/1027-2018)(5)《江蘇省化學工業(yè)主要水污染物排放標準》(DB32/939-2006)(6)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)1.2處理對象的水質參數(shù)及排放標準1.2.1進水水質詳情見表1。表1該設計水質指標污染物揮發(fā)酚CODBOD懸浮物油類氨氮氰化物濃度（mg/l）50030001500300200500401.2.2出水水質根據(jù)以上測定得到的水量、水質數(shù)據(jù)，經(jīng)處理。達到GB8978-1996《污水綜合排放標準》二級排放標準見表2。表2出水水質分級pH值揮發(fā)酚mg/L生化需氧量（BOD）mg/L化學需氧量(COD5)mg/L懸浮物mg/L油類mg/L氨氮mg/L氰化物mg/L出水水質6-90.56015015010250.5二級標準6-90.56015015010250.5一級標準6-90.530100708150.52處理工藝流程的確定2.1焦化廢水的處理方法目前，煉焦廢水一般是按照的預處理方法加生物脫芬二級處理，然而，經(jīng)過這種處理，COD，氰化物，氨等污染物難以達標，最近幾年，在這方面，國內(nèi)外的科學家，進行了廣泛的研究，發(fā)現(xiàn)了物理，化學和生物的煉焦廢水處理方法。[4]2.1.1物理方法（1）過濾法：污水之中的懸浮物質由介質過濾器過濾。過濾介質有紗布、篩、顆粒，通常過濾裝置由篩網(wǎng)、柵格等組成。篩網(wǎng)和格柵：在污水處理工程中，當廢水通過排水管道排入污水處理廠時，在管道內(nèi)傾斜放置一組金屬格柵防止漂浮物或懸浮物通過格柵或篩網(wǎng)。（2）吸附法吸附是用吸附劑去除污染物的方法本法適用于污水的深處理。然而，在處理煉焦廢水時，活性炭回收系統(tǒng)的應用因為操作困難、運行成本高等原因一直沒有得到推廣。（3）沉淀法沉淀法的理論基礎是懸浮液和廢水的相對密度的差異。從而使懸浮液和水分離。（4）浮選法浮選過程將空氣引入廢水，然后從水中沉淀成微小的氣泡。密度接近廢水的顆粒，附著到氣泡隨氣泡上升水面，然后機械排放，將污物與污水分離。親水性材料不易氣浮，為了提高氣浮的效率，有時需要將浮選添加劑列入廢水中，改變污染物的表面性質，將某些親水性物質轉化為疏水性物質使得更容易氣浮。（5）離心力分離。在高速旋轉的情況下，懸浮顆粒和廢水離心特性之間的差異，產(chǎn)生了廢水懸浮物分離的效果，普通離心機由水力旋流器和離心機組成。2.1.2化學處理法（1）催化濕式氧化技術空氣的氧通過在高溫、高壓和催化劑試讓有機物氧化。最終轉化為CO2和N2這種技術稱為濕式催化氧化。（2）焚燒法污水分散到高溫焚燒爐，水霧蒸發(fā)，廢水的有機物在爐內(nèi)氧化，成為CO2；H2O和少量的無機灰燼。焦化水有大量的氨氮。NH3在燃燒過程中會產(chǎn)生NO。NH3產(chǎn)生的NO是否可以導致二次污染并不確定，是在集中的廢水燃燒過程中敏感的。主要NH3產(chǎn)物是N2，不會產(chǎn)生高濃度二次污染。因此，廢水燃燒是一個可行的方法，并且沒有造成嚴重的二次污染。（3）等離子體處理技術等離子體處理技術是新的低消耗、高效率、高處理量的環(huán)保技術，使用結果表明，由于大量有機物分子分解成小分子，因此這提高了后續(xù)活性污泥處理中的生物降解能力，在廢水中苯酚、氰和二氧化碳的含量明顯下降，具有一定的開發(fā)應用前景。（4）臭氧氧化法臭氧是高效的氧化劑的一種，可以與很多有機物產(chǎn)生氧化反應?？梢允刮⑸锔鞆膹U水中清除污染物如苯酚，氰等。并降低生化和化學需氧量。（5）電化學處理技術電極讓污染物發(fā)生電化學反應，或污染物被電極表面的活性物質氧化從而降低污染物含量這就是電化學處理，它具有技術簡單、氧化能力強等優(yōu)點，并且沒有二次污染，是一個有前途的廢水處理方法。（6）化學混凝和絮凝需要降低廢水的色度和濁度時可用化學混凝和絮凝法，因為自然沉淀無法降低細小懸浮液以及膠體顆粒，不影響可溶性有機物質，因此經(jīng)常用于處理深度焦化廢水。2.1.3生物法（1）膜生物反應器(MBR)膜分離技術在污水處理系統(tǒng)中的應用提高了分離淤泥的效率，由于在污泥中出現(xiàn)優(yōu)勢特殊細菌，生物化學反應也加速，同時，由于減少了剩余污泥的產(chǎn)生殘留量，會產(chǎn)生大量污泥問題得到了解決。與傳統(tǒng)的生物化學處理過程相比具有，出水的質量好，固體液體分離更多，加工效率高，面積小，操作簡單，廣泛應用和其他好處。目前，膜式生物反應堆處理設施已逐漸從城市廢水擴散到各種工業(yè)廢水。有巨大的發(fā)展前景。[7]（2）序批式活性污泥法(SBR)SBR工藝是一種新型的生物降解脫氮除磷工藝。結構簡單，操作靈活且多樣。SBR的反應池具有很高的生物化學反應能力。處理煉焦廢水中的氨氮。處理率為60%。以前的SBR工藝處理廢水的降解效率并不很高。SBR技術已廣泛應用于國內(nèi)污水處理。（3）普通活性污泥法煉焦廢水與活性污泥混合，并形成懸浮混合物，把空氣注入污泥和污水中使它們有足夠的溶解氧因為好氧生物工作需要充分氧氣，之后有機物被工作中的好氧生物分解，混合物進入第二次浸入池，將污泥與凈水隔開，他們中的一部分返回到曝氣池。進行進一步的凈化處理，澄清水溢出和排出。之后系統(tǒng)為了保持穩(wěn)定把多余污泥排出。（4）炭-生物法目前，由于超載運行和一些其他原因，有些煉焦化工廠在水的生化處理后處效果不理想。通過活性炭生物吸附稱為活性炭生物處理。優(yōu)點是操作方便，工藝也比較容易理解，設備小，投資也相對少一點。既然活性煤不需要經(jīng)常再生，因此能夠降低加工成本，在那些工廠里如果已經(jīng)有不符合排放標準的處理水的生物裝置，可以使用碳生物技術進行進一步處理，改善污水。（5）A-O工藝AO工藝是一種經(jīng)過改進的廢水處理工藝，采用活性污泥技術，不僅能分解有機物質，但也有一定的去除磷氮功能。工藝特點：工藝簡單，不用再添加碳源，使用原始污水作為碳源，建造和運營成本相對而言比較低（6）AAO工藝AAO是厭氧缺氧好氧脫氮工藝的縮寫。通常，BD5和SS處理效果為90-95%，氮總量處理效果為百分之75，磷的去除效果為百分之92左右，適合在大城市和中城市的廢水處理。與正常的活性污泥技術相比，操作要求更高。2.2焦化廢水處理工藝流程的選擇焦化廢水的工藝設計應根據(jù)焦化廠的具體情況，理解現(xiàn)有工藝和工藝的綜合利用，確保最終出水達標，也要提高處理效率降低操作的成本，并保證污水排出量最小化。根據(jù)以上要求，最終確定了合適的焦化廢水處理工藝。鑒于焦化廢水的水質水量多變，不同的水質水量需要對應不同的處理工藝，[8]因此，在確定處理工藝之前，應先分析處理后的廢水的水質、污染物成分以及對廢水處理程度的要求，然后再確定最終的處理工藝。2.3工藝比選焦化廢水的BOD5CODCr都為0.5可生化性較好（由表1知）油類、氨、氮、有機物、懸浮物質和其他難以降解的物質的含量較高。為了更有效地清除氨氮和難以降解的有機物質，物理效果低，化學處理成本高，廢水循環(huán)處理后會對環(huán)境造成污染，這一次使用的是生物處理技術。為了選擇更合理，經(jīng)濟的加工技術，下面進行上述脫磷技術的技術經(jīng)濟比較。見表3。表3脫氮工藝比較方案技術指標運行情況經(jīng)濟指標脫氮效率BOD5去除率%運行穩(wěn)定性適應負荷波動管理情況能耗占地基建費用AAO較好90-95穩(wěn)定一般一般>100>100>100AO較好90-95穩(wěn)定一般一般>100約100約100氧化溝一般90-95穩(wěn)定適應一般>100約100<100SBR一般90-99一般適應簡便>100<100<100在以上比較的基礎上，因此選擇Ao工藝作為廢水處理工藝。因為該工藝運行穩(wěn)定，基建成本低，工藝簡單，脫硝效果好，占地面積小，處理效率高。因單獨AO工藝脫氮無法達到排放要求，且難降解物降解效率較低，故可在前加水解酸化池，提高難降解物的可生化度，為了提高處理效果能夠達標排放使其更容易降解。[9]經(jīng)過上述方法的比較，確定本焦化廢水的處理工藝流程為進水+調節(jié)池+脫酚塔+氣浮+水解酸化+A/O（缺氧好養(yǎng)生物處理）+消毒池的處理工藝，具體處理流程見圖1。圖1焦化廢水處理流程圖2.4各構筑物介紹(1)調節(jié)池廢水處理設施前的調節(jié)池，是為了讓設備能正常運行調節(jié)池的目的是調節(jié)水的處理量和水質以及控制pH和溫度，并且具有爆氣能力?？捎糜诰o急排水?？偭髁堪?～24h設計流量計算。(2)脫酚塔在本設計項目里，揮發(fā)酚從廢水中的水蒸氣中蒸發(fā)，然后揮發(fā)酚被水蒸氣攜帶最終堿性液體被吸收到苯酚鈉鹽溶液中。廢水中的苯酚經(jīng)中和蒸餾后也可回收利用。含有酚類的廢水經(jīng)過回收處理后，酚含量仍在100mg/l以上。(3)隔油池焦化廢水中含有大量的焦油，對隨后的生物處理系統(tǒng)具有抑制作用，因此去除油可以改善廢水生化性。本設計針對焦化廢水，水量少，采用臥式隔油機。由于其結構簡單，操作便捷，油水分離效果好，并且耐負荷沖擊。油箱的一端被污水進入儲存器，以低速流動。在儲存器底部的流動過程中，石油顆粒降低到儲存器的底部，其密度低于水的油類則漂浮在水面上。在池底設置刮泥機，將污泥收集在污泥斗中，以便及時排出和清除污泥。隔油池上端設臵撇油機，清除浮油。將污水含油量降低到20~50mg/L，其停留時間2h。(4)氣浮池本次設計選用氣浮池的作為懸浮物的去除設備因為它比沉淀法去除效率高且沉淀速度快并且可以減少后續(xù)污泥。[10]氣浮水中氰化物和鐵離子的去除率可達80%以上，CODCr的去除率可達35%左右。項目使用的是平流池。污水從低層進入氣浮池接觸區(qū)，污水通過隔膜進入氣浮池接觸區(qū)，分離后，從儲存器底部的管道中排出。用刮油器將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機大分子的必要分解本設施可以把大分子有機物轉化為小分子可以提高后續(xù)生物處理的效率和效果同時也有去除COD的作用，水解的應用是很廣泛的。主要用于工業(yè)廢水預處理裝置。這提高了廢水的生化適用性，將大有機分子轉化為小分子，并從中去COD。(6)AO工藝AO工藝是一種經(jīng)過改進的廢水處理工藝，采用活性污泥技術，不僅能分解有機物質，但也有一定的去除磷氮功能。工藝特點：工藝簡單，不用再添加碳源，使用原始污水作為碳源，建造和運營成本相對而言比較低(7)二沉池這是一個活性泥系統(tǒng)的一個重要組成部分。功能為清洗混合物，離析污垢返回活性污泥并使其濃縮。(8)消毒池消毒池作為本工藝處理焦化廢水的最后一道工序，其作用主要是對A/O工藝處理后流出的出水進行最終消毒，完成達標排放的效果，而且可以消除病原微生物，從而達到防止病原體擴散的效果。3.構筑物設計計算3.1 調節(jié)池3.1.1設計參數(shù)調節(jié)池設計水量：Q=500m3/d調節(jié)池的最大設計水量：=500×1.3=650m3/d（KZ取1.3）調節(jié)池停留時間：t=8-16h取t=10h3.1.2設計計算調節(jié)池容積： V=Qmax×t=650×10/24=270.83m選擇方形調節(jié)池，長寬為L=B=8m池深H：H=V/(L×B)=270.83/(8×8)=4.21m 調節(jié)池水深3-5m之間，見圖2。圖2調節(jié)池3.2脫酚塔3.2.1設計參數(shù)當廢水中含酚20℃的時侯亨利吸收系數(shù)Hc是2.7×10-2廢水流量：Q=650m3/d=4.51m3/min進水酚的含量為500mg/l，出水濃度為100mg/l3.2.2設計計算（一）填料塔設計本次設計以進水苯酚濃度500mg/L為設計參數(shù)，預估去除效率：80%x500=400毫克/升，濃度為100毫克/升。凈化效率為99%，100-100×99%=1毫克/升，然后在消毒池之后基本完成排放標準。[11]（1）氣水比AW[19,20]AW=3.785RT(C0/C-1)/HC式中：R—氣體常數(shù)，R=8.206×10-5atm/m3/(mol/K)；T—溫度，20+273.15=293.15KHc—亨利系數(shù)，atm/m3/mol。則AW=3.785×8.206×10-5×293.15×（500/100-1）/2.7×10-2=13.489（m3/m3水）（2）傳質系數(shù)填料采用50mm鮑爾環(huán)，傳質系數(shù)KLa由下式計算：KLa=exp（8.52-2515/T）=exp(8.52-2515/293.15)=0.9425（3）填料容積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徑D=2m，則填料塔高度H=4VP/πd2=4×10.64/（3.14×22）=3.4m（5）空氣用量Q×A=4.51×13.4=60.8（m3/min）見圖3圖3脫酚塔（二）堿洗塔設計（1）使用鮑爾環(huán)填料，酚在蒸汽中的含量為400mg/l，在用NaOH吸收，NaOH的質量分數(shù)是20%，則重度為1220公斤/立方米，去除效率95%。則日耗堿量為400×650×95%/(20%×1000)=1248kg/d體積量為1248/1220=10.22m3/d（2）堿洗塔的工作段直徑采用2.0m，則工作段高度H=4×10.22/（π×2.02）=3.25m3.3隔油池3.3.1設計參數(shù)采用平流式隔油池長寬比：<=4長深比：8-12設計水量：總量Qmax=650m/d停留時間：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排泥管一般直徑為200mm3.3.2設計計算（一）尺寸計算（1）容積: V1=Q1×t=650×2/24=54.17m3（2）表面積：S=V1/H1=54.17/1.5=27.08m2（3）池長：L=v×t×3.6=2×1.5×3.6=10.8m（4）池寬：B=S/L=54.17/10.8=3.01m（5）隔油池總高：=1.5+0.5+0.4=2.4m超高h取0.4m（二）內(nèi)部構造計算（1）配水槽計算進水槽長L1=1.5m，寬度B1=5.2m進水擋板的下沿深入水面下大概3/2處，進水采用穿孔墻：（2）出水槽計算出水槽長L2=1.5m，寬B2=5.2m深度H4=1m采用跌水方式出水（3）集油管集電極通常是由直徑200-300mm的鋼管制造的，管邊開一個600-900槽口。項目采用直經(jīng)200mm弧600，水底管軸0-50毫米，本次采用25mm。（4）設臵蓋板蓋子下安裝了加熱蒸汽管道，用于冬季加熱，從而更好地分出油。（5）排泥管的選擇排泥管的直徑選用200mm（6）刮油刮泥機刮油刮泥器的選擇采用鏈條式刮泥機隔油池具體流程見圖41-配水槽，2-隔墻，3.10-擋油板，4-入水閥，5-排渣口，6-鏈條式刮泥機，7-集油管道8-集水槽，9-排泥管圖4隔油池3.4氣浮池3.4.1設計參數(shù)（一）加壓水泵本設計中采用離心泵為氣浮池提供壓力水量。（二）空氣供給設備本項目中采用空壓機供氣。（三）氣浮池設計：設計停留時間為30分鐘表面負荷率為5—10平方米本設計值取8平方米進入接觸室流速60mm/s隔板下端水流上升速度16mm/s隔板上端上升速度8mm/s回流比為5%—10%本設計取10%3.4.2設計計算（1）溶氣罐的容積V =QRt實/fd式中：f—溶氣罐的有效容積，取60%。t—罐內(nèi)的實際停留時間，取5分鐘。QR—溶氣需水量取處理水量的10%，代入得VR=0.451×5/0.6=3.76m3溶氣罐直徑為：溶氣罐高度Z：（2）氣浮所需空氣量V=((G/S)St×10-3+Gl)/k式中：G—氣浮池析出的空氣量；S—廢水中所應去除的污染物量；q—加壓水量27.83m/h；k—空氣飽和系數(shù)k=50%；p—設計考慮采用的壓力取3kg/cm；S0—空氣處于大氣壓下水飽和溶解度，溫度20℃時飽和溶解度18.7mg/l；Q—設計水量最大水量為27.83m/h；St—廢水中去除的污染物的濃度150mg/lGl—水處于空氣中的溶解度，60mg/l；（3）額定氣體于空壓機所需的總額式中：φ—空壓機效率系數(shù)取1.5；即V1=0.003m3/min空壓機采用2m3/min的低壓微型空氣壓縮機?；亓鞯乃縌為65m/d。（4）接觸區(qū)的設計計算氣浮池的接觸區(qū)面積：Ac=(Q+QR)/360vmvm為接觸區(qū)的上升平均流速Q(mào)R—回流水流，Q=0.1×650m3/d=65m3/d則（5）氣浮池分離區(qū)的面積：式中：vt—氣浮分離速度，取2.0mm/s則（6）氣浮池有效水深：ts分離區(qū)水力停留時間取2.0min則h=vsts=2.0×60×2.0=2.4m（7）氣浮池的有效容積：V=(AC+AS)×h=(0.69+4.14)×2.4=11.592m3長度L和池寬B的比為L:B=2.0，計算得：L=7mB=3.45m接觸室長度分離區(qū)長度氣浮池的總高式中：h1為標高取標高為0.5m（8）上浮渣排除設備如氣浮池中上浮液、渣量較大，不能及時清除，刮渣時應及時清除上浮液、渣量，排渣設備主要以清理刮渣機為主，刮渣板運行速度取60mm/s。氣浮法是隔油層處理的一種輔助方法。該結構采用壓縮機水泵送氣。生化加工前，氣浮后，油含量降低到30毫克/升。然后生化處理，油含量降低到10mg/L以下。詳情見圖5。圖5氣浮池3.5水解酸化池3.5.1設計參數(shù)停留時間HRT：4h池深H：3m水解反應池上升速度水力負荷：0.5—2.5m3/m2有機負荷：1.95—8.8kgCOD/md污泥濃度：MISS=10—20g/l水溫：>=130C溶解氧：0.2—0.3mg/lpH值：5.5—6.53.5.2設計計算（1）水解池的容積1）水解池的容積V=HRT×Q×KZV—水解酸化池的容積；KZ—總變化系數(shù)取1；Q—設計流量；HRT—水力停留時間，取4h；則 V=1.0×4×500/24=83.33m2）設備有效水深為3m取超高0.35m，H=3+0.35=3.35m此時A=V/H=83.33/3.35=24.87m水解酸化池為長方形，長6m寬4.1m，面積為A=6×4.1=24.6m（2）水解池上升流速校核反應器的高度取H=3.35m；反應器上升流速與高度之間的關系：，COD去除率為14%左右；SS去除率84%；BOD和COD大為提高；污泥水解率50%；配水孔的流速為0.20—0.23m/s；至此ss基本達標，水解酸化池設計圖見圖6。圖6水解酸化池3.6A/O池3.6.1設計參數(shù)（1）水力停留的時間：硝化與反硝化比3：1，硝化5—6小時，（2）污泥回流比：取R=100%（3）混合液的回流比：為100%—400%（4）污泥指數(shù)：SVI=150（5）回流污泥含量：（6）曝氣池內(nèi)混合液污泥含量：（7）活性污泥揮發(fā)性固體含量：（8）200C時反硝化速率：（9）污泥產(chǎn)率系數(shù)（10）內(nèi)源呼吸速率：kd=0.05d-1（11）剩余污泥含水率99.2%（12）溶解氧：好氧階段的DO為2mg/—4mg/l，缺氧階段的DO為0.2mg/—0.5mg/l（13）pH值：好氧階段的pH值為7.0至8.0，缺氧階段的pH值為6.5至7.5。（14）水溫：20CO—30C03.6.2設計計算（1）好氧池容積計算硝化菌最大比增長速率為T為15C0時，則硝化菌增長速率在穩(wěn)定情況下為N—曝氣池的NH4+-N含量；KN—硝化反應飽和常數(shù)。N為10mg/l，KN為1.0mg/l時，完成硝化作用所需最小泥齡為取峰值系數(shù)取PF=1.3，安全系數(shù)取SF=2，設計泥齡：好氧池的有效容積：Se—出水BOD5的濃度，曝氣池去除率BOD5的效果為80%S0—進水BOD5的濃度，經(jīng)過一級處理缺氧池后BOD5濃度為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好氧池水的停留時間好氧池有效水深H=4m池深通常為4—6m，A=131.28/4=32.82m池長L=11m，寬B=3m（2）缺氧池容積計算缺氧池通過曝氣池內(nèi)的混合液回流，從而使在好氧池經(jīng)過硝化反應產(chǎn)生的硝酸根離子回流至缺氧池再進行反硝化反應。[12]V缺為缺氧池有效容積；NT為需還原的硝酸鹽氮量；qdn.T為反硝化速率；假設污水中TN由于同化作用去除率為30%，則好氧池生物硝化產(chǎn)生的NO3—N量：NO0為好氧池生物硝化產(chǎn)生的NO3—N量；NK0為進水凱氏氮含量取300mg/l；NKe為出水凱氏氮含量取25mg/l；NO0=500×60%-500×60%×30%-25=185mg/l；缺氧池需還原的NO3—N量為：NT=Q(NO0-NOe)式中：NOe為出水中NO3—N含量為65%，反硝化速率：取臨界運行溫度T=150C，反硝化速率為NT=500×(185-120.25×)10-3=32.375(kg/d)則V缺=32.375×1000/(0.23×3300×0.7)=60.935m3水力停留時間t=60.935×24/500=2.92h缺氧池容積V=60.935m有效水深取H1=3m，則A=60.935/3=20.3m則L=11m,B=2m（3）好氧池回流比反硝化NO3—N去除率為65% 則回流比回流量Q=500×53%=265m/d=11.04m3/h（4）堿度校核硝化消耗堿度=7.14NOe=7.14×185=1320.9mg/l反硝化產(chǎn)生堿度=3.57（NO0-NOe）=3.57×（185-120.2）5=231.2mg/l去除BOD5產(chǎn)生堿度=0.1（S0-Se）當處理出水剩余堿度為100mg/L時：好氧池補充投加量為100+1320.9-231.2-145.8-125=918.9mg/l每日需補充堿度為500×918.9×10=459.45（kg/d）（5）計算剩余污泥排量每日生成的活性污泥產(chǎn)量為：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是進水懸浮性固體中的惰性部分；Xe為出水TSS則W=370+（1-0.7）×300×50%×10 ×500-0.02×500=49.5kg/d污泥含水率P=99.2%（6）曝氣器和需氧量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）反硝化脫氮產(chǎn)氧量4）總需氧量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、供氣量GS空氣離開曝氣池時的百分比是18.42％，氧轉移速率20%，溫度20攝氏度時清水中的溶解氧飽和濃度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：日平均供氣量最大時供氣量7）曝氣器曝氣器采用微孔曝氣器曝氣器數(shù)量N=Gsmax/qQ為通氣量，取3（m3/(h×個））好氧池曝氣器數(shù)量N1=1059/3=353個，經(jīng)過水解酸化池和A/O池處理氨氮，油類，氰化物，COD和BOD達到排放標準。A/O工藝構造見圖7。圖7A/O池剖面圖3.7二沉池3.7.1設計參數(shù)設計流量：平均水量+回流污泥量=500+500表面水力負荷0.6—1.5m/(m×h),取沉淀時間1.5—4.0h，取2.5h3.7.2設計計算（1）沉淀區(qū)的表面積A=Qmax/q式中：A—沉淀區(qū)表面積m ；Qmax—最大設計流量，500m3/d；q—表面水力負荷1.25m3/(m2×h)則A=500/24×1.25=16.67m（2）沉淀區(qū)的有效水深：h2=q×t式中：h2一般為2.0—4.0m則h2=1.25×2.5=3.125m（3）沉淀區(qū)的有效容積V=A×h2=Q×t=500×2.5/24=52.083m3（4）沉淀池長度計算L=1.6v×tL為沉淀池長度V=2mm/s（最大設計流量時水平流速）則L=1.6×2×2.5=8m（5）沉淀區(qū)的總寬度B=A/L=16.67/8=2m（6）污泥區(qū)的容積C0—沉淀池懸浮性固體濃度C0=300mg/l，T—2h；r—1000kg/m3；P0—99.2%；則VW=500×(150-82.5)×100×2/(1000×1000×(100-99.2))=8.4375m3（7）貯泥斗容積V1設計為正棱臺形，S1=1.2m×1.2m，下部邊長0.5m。集泥斗傾角450，則（8）沉淀池總高度：H為沉淀池總高度,m；h1為沉淀池超高取0.3m；h2為沉淀池的有效水深取3.125m；h3為緩沖層高度取0.5m；h4為污泥區(qū)高度取值1.35。；H=0.3+3.125+0.5+1.35=5.276m刮泥機采用鏈板式刮泥渣機，見圖8。圖8平流式沉淀池3.8消毒池3.8.1設計參數(shù)流量：Q=500m3/t=20.85m3/h廢水在消毒池的停留時間：t=5h有效池深：h1=3m超高：h2=0.5m3.8.2消毒池設計計算（1）消毒池的有效容積：V=qt=20.85×5=104.25m3（2）消毒池的池深：H=h1+h2=3.5m（3）消毒池的有效面積：A=V/H=104.25/3=34.75m2所以清水池的設計尺寸為7m*5m*3m。見圖9。圖9消毒池4.總體布置4.1平面布置原則凈化設施是一個新的項目。工作計劃的總體位置包括：工藝建設和污水處理設施的建設，管道、管道、渠道、各種輔助建筑物和結構的總布置應遵循以下原則。[13]（1）處置設施設備布置要于流程圖符合，簡便易行，這樣有利于于節(jié)約用地和操作管理；（2）技術設施和輔助設施應根據(jù)其不同的功能單獨配置，并與環(huán)境保護協(xié)調。（3）結構間的距離要符合運輸、管道敷設、施工和使用的要求。（4）管道的布局要前后一致，符合各種污水處理設施輸送要求。布置盡量避免多重懸掛和迂回，以節(jié)約能源和使用維護。（5）協(xié)調輔助建筑、道路、綠化、施工保障安全暢通；4.2高程布置原則（1）利用好地形和城市的排水系統(tǒng)，為了污水可以正常排出廠區(qū)。（2）協(xié)調橫縱向規(guī)劃聯(lián)系規(guī)劃，縮小面積，方便污水、污泥運輸，降低建設和運營成本。（3）做對污水的高度和高度分布進行好協(xié)調，以盡量減少其上升的數(shù)量和高度。（4）污水處理立面布置和豎向設計相協(xié)調，既養(yǎng)老院于正常排放，又有方便檢修和放空。5投資估算分析5.1構筑物總價計算各構筑物造價計算見表4表4造價計算構筑物材料數(shù)量建筑體積/m3單價/m3總價（元）調節(jié)池鋼筋混凝土1268400107200脫酚塔鋼制1116006600隔油池鋼筋混凝浮池鋼筋混凝土1125006000水解酸化池鋼筋混凝土12550012500缺氧池鋼筋混凝土16150030500好氧池鋼筋混凝沉池鋼筋混凝價227100表5設備總價計算設備名稱數(shù)量（個）單價（元）總價（元）攪拌機4280011200水泵4390015600空壓機155005500微孔曝氣器3537626828刮泥機150005000總價641286結語本論文的主要目的是設計工藝對焦化廢水進行處理，并將現(xiàn)有的常用處理工藝進行工藝對比，從結構的構建、操作的方便程度，是否便于管理，以及對焦化廢水的處理效率等方面進行比較，最后確定采用水解酸化+好氧生物組合工藝處理焦化廢水，其中隔油池采用平流式隔油池和好氧生物處理采用A/O工藝。本次設計處理的水量為