5000T焦化廢水畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、 環(huán)境科學(xué) 學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 1 頁 共 30 頁畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙目錄目錄.1設(shè)計(jì)總說明.3DESIGN INSTRUCTION.41 前 言.61.1 焦化廢水的主要來源.61.2 焦化廢水的特點(diǎn).61.3 焦化廢水的危害.71.4 設(shè)計(jì)任務(wù).71.4.1 設(shè)計(jì)規(guī)模.71.4.2 處理程度.72 流程確定.92.1 概述.92.2 焦化廢水處理方法比較.92.3 結(jié)論.92.4 主要工藝原理.92.4.1 A2/O2工藝原理.92.4.2 厭氧段（A1段）.102.4.3 生物反硝化脫氮過程（A2段）.102.4.4 好氧生物硝化過程（O1段）.112.4.5 接觸氧化（O2）.112.4.6

2、 工藝特點(diǎn).122.5 工藝流程及說明.122.5.1 工藝流程圖.122.5.2 污泥工藝.122.6 工藝流程特點(diǎn).123 構(gòu)筑物設(shè)計(jì)及計(jì)算.143.1 格柵.143.1.1 設(shè)計(jì)概述.143.1.2 設(shè)計(jì)計(jì)算.143.2 氣浮池.153.2.1 設(shè)計(jì)概述.153.2.2 設(shè)計(jì)計(jì)算.153.3 調(diào)節(jié)池.17 環(huán)境科學(xué) 學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 2 頁 共 30 頁畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙3.3.1 設(shè)計(jì)概述.173.3.2 設(shè)計(jì)計(jì)算.173.4 A2/O 處理部分.173.5 生物接觸氧化.213.6 二沉池.223.7 污泥濃縮池.243.8 平面布置及高程計(jì)算.253.8.1 平面布置.253.8.2

3、高程布置.263.8.3 高程計(jì)算.264 結(jié) 論.28致 謝.29參考文獻(xiàn).30 環(huán)境科學(xué) 學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 3 頁 共 30 頁畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙?jiān)O(shè)計(jì)總說明焦化廢水是煤制焦碳、煤氣凈化及焦化產(chǎn)品回收過程中產(chǎn)生的廢水，受原煤性質(zhì)及焦化產(chǎn)品回收等諸多因素的影響， 焦化廢水的成分非常復(fù)雜，突出的特點(diǎn)是：氨氮濃度高、生物難降解有機(jī)物含量高、實(shí)際生產(chǎn)過程中的水質(zhì)和水量變化大。傳統(tǒng)的焦化廢水治理采用活性污泥處理技術(shù)，該工藝對 COD 和氨氮的去除效果不理想，難以使出水達(dá)標(biāo)排放，給環(huán)境和人體帶來危害。目前焦化廢水一般按常規(guī)方法先進(jìn)行預(yù)處理，然后進(jìn)行生物脫酚二次處理。但是，焦化廢水經(jīng)上述處理后，外排廢水中氰化

4、物、COD 及氨氮等指標(biāo)仍然很難達(dá)標(biāo)。針對這種狀況，近年來國內(nèi)外學(xué)者開展了大量的研究工作，找到了許多比較有效的焦化廢水治理技術(shù)。這些方法大致分為生物法、化學(xué)法、物化法和循環(huán)利用等 4 類。生物處理法是利用微生物氧化分解廢水中有機(jī)物的方法，常作為焦化廢水處理系統(tǒng)中的二級處理。目前，活性污泥法是一種應(yīng)用最廣泛的焦化廢水好氧生物處理技術(shù)。這種方法是讓生物絮凝體及活性污泥與廢水中的有機(jī)物充分接觸；溶解性的有機(jī)物被細(xì)胞所吸收和吸附，并最終氧化為最終產(chǎn)物（主要是 CO2） 。非溶解性有機(jī)物先被轉(zhuǎn)化為溶解性有機(jī)物，然后被代謝和利用?？偟膩砜?，生物法具有廢水處理量大、處理范圍廣、運(yùn)行費(fèi)用相對較低等優(yōu)點(diǎn)，改進(jìn)后

5、的新技術(shù)使焦化廢水處理達(dá)到了工程應(yīng)用要求，從而使得該技術(shù)在國內(nèi)外廣泛采用。將高濃度的焦化廢水脫酚，凈化除去固體沉淀和輕質(zhì)焦油后，送往焦?fàn)t熄焦，實(shí)現(xiàn)酚水閉路循環(huán)。從而減少了排污，降低了運(yùn)行等費(fèi)用。但是此時的污染物轉(zhuǎn)移問題也值得考慮。目前要達(dá)到確定的治理目的，主要方法有“SBR 工藝”“硝化和反硝化工藝”以及“A/O”和“活性污泥法系統(tǒng)”A2/O 廢水處理工藝是焦化廠在工藝改造時大多采用的二級處理工藝，是化學(xué)好氧量(COD)降解與硝化反硝化反應(yīng)在焦化廢水處理過程中的應(yīng)用。在 A2/O 法中增加厭氧段可減輕后續(xù)反硝化一硝化過程中 NO2-N 的積累，同時酸化(厭氧) 作用將部分難降解有機(jī)物轉(zhuǎn)化為易降

6、解有機(jī)物，提高了可生化性，為缺氧段提供了較好的碳源。它解決了傳統(tǒng)的活性污泥法不能脫除氨氮問題，使氨氨達(dá)標(biāo)排放，同時降低了 COD 出水指標(biāo)。本設(shè)計(jì)以氣浮作為預(yù)處理，主要去除揮發(fā)性酚，二級處理過程采用 A2/O 去除氨氮，最后使用生物接觸氧化池進(jìn)行進(jìn)一步處理，出水達(dá)到國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵詞：焦化廢水；氣?。?A2/O； 生物接觸氧化 環(huán)境科學(xué) 學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 頁 共 30 頁畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙DESIGN INSTRUCTIONCoking effluent is a kind of intractable waste water which are from the process of

7、making coke,purifying coal gas and recovering the coke products. Components are complex in Coking effluent, in which contains high concentration of ammonia-nitrogen and a number of toxic and difficult decompounded organic compounds. Great changes usually happened to the quality of water and the flow

8、 of water. Conventional Coking effluent treatment processes adopted activated sludge method, though which the removal of COD and ammonia-nitrogen were dissatisfied and the effluent concentration couldnt attain the standards of draining wastewater. These brought severe harm to our environment and the

9、 health of human.At present coking effluent generally be carried out by conventional methods pretreatment and then secondary treatment of phenol removal. However, after this treatment, the cyanide, COD and ammonia, and other indicators are still very difficult target. In this situation, domestic and

10、 foreign scholars carried out a great deal of research work to find a lot more effective coking wastewater treatment technology in recent years. These methods broadly divided into four categories, they are biological, chemical, physical and chemical laws and recycling.Biological treatment method is

11、the use of microbial decomposition of organic matter in waste water ways, often as a coke plant wastewater treatment system in secondary treatment. At present, the activated sludge is the most extensive application of a coking aerobic wastewater treatment technology. This method is to let biological

12、 floc and activated sludge and the organic matter in waste water full access; dissolved organic matter was absorbed by the cells and adsorption, and ultimately of the final product (mainly CO2). Non-soluble organic compounds to be converted to dissolved organic matter, then metabolism and utilizatio

13、n.Overall, biological methods of waste water treatment capacity to handle a wide range of relatively low operating cost advantages, improve the new technology to meet the coking wastewater treatment works application requirements, making the technology widely used at home and abroad.Will be high con

14、centration of phenol from coking wastewater to purify the removal of solid tar and light precipitation, rushed to put out coke oven coke, and phenol-house water cycle. Thereby reducing emissions reduced operating expenses. But at this time of the transfer of pollutants should also be considered. To

15、achieve the current set of governance purposes, the main method SBR process, nitrification and denitrification process and A / O and activated sludge systemA2/O wastewater treatment process is used to reconstruct the coking effluent treatment 環(huán)境科學(xué) 學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 5 頁 共 30 頁畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙devise, by many coal&c

16、oking works. In A2/O, the crease of anaerobic can reduce the follow-up of a nitrification denitrification in the course of the accumulation of NO2-N, while part of refractory organic matter in acidification role will be into easily degradable organic matter and improve the biodegradability, provide

17、a better hypoxia of the carbon for hypoxia paragraph. That is the apply of the COD removing and nitrification-denitrification in the process of the coking effluent treatment. It can remove the ammonia nitrogen, and make the ammonia nitrogen in the water coming out of the treatment devise reach the d

18、ischarge criteria, and also reduce the COD.The author use gas float as pretreatment to wipe off volatile hydroxybenzene, the secondary manage process adopt A2/O way to wipe off ammonia, at last biology osculate oxygenation pond is used to dispose more ,then the water can reach the secondary discharg

19、e criteria of our countyKey words: coking effluent, gas float, A2/O, biology osculate oxygenation 環(huán)境科學(xué) 學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 6 頁 共 30 頁畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙1 前 言1.1 焦化廢水的主要來源焦化廢水主要來自焦化廠，化學(xué)成分十分復(fù)雜，含有多種難以被微生物降解或有生物毒性的有機(jī)物以及大量的銨鹽、硫化物、氰化物等無機(jī)鹽類，是很難凈化處理的一類有機(jī)工業(yè)廢水，焦化廢水如果排入水體，將會造成嚴(yán)重的水體污染。因此，焦化廢水處理已成為當(dāng)今工業(yè)廢水處理的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一，也是當(dāng)前工業(yè)廢水處理的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域之一。

20、焦化廢水的來源主要有：煤夾帶入水，反應(yīng)生成水和焦化產(chǎn)品蒸餾、洗滌加入的蒸汽和新鮮水，在與煤氣和產(chǎn)品水接觸后冷凝或分離出來的廢水,包括集氣管噴淋分離液和初冷液組成的剩余氨水；氨水工藝中洗氨的富氨水。這兩部分廢水蒸氨（回收）后排出。硫氨工藝中的終冷洗苯水；苯、焦油、古馬隆等化工產(chǎn)品加工的分離水。焦化生產(chǎn)過程中排放出大量含酚、氰、油、氨氮等有毒、有害物質(zhì)的廢水。焦化廢水主要來自煉焦和煤氣凈化過程及化工產(chǎn)品的精制過程，其中以蒸氦過程中產(chǎn)生的剩余氨水為主要來源。蒸氨廢水是混合剩余氨水蒸餾后所排出的廢水。剩余氨水是焦化廠最重要的酚氰廢水源，是含氨的高濃度酚水，由冷凝鼓風(fēng)工段循環(huán)氨水泵排出，送往剩余氨水貯槽

21、。剩余氨水主要由三部分組成：裝爐煤表面的濕存水、裝爐煤干餾產(chǎn)生的化合水和添加入吸煤氣管道和集氣管循環(huán)氧水泵內(nèi)的含油工藝廢水。剩余氨水總量可按裝爐煤 14計(jì)。剩余氨水在貯槽中與其它生產(chǎn)裝置送來的工藝廢水混合后，稱為混合剩余氨水?；旌鲜Ｓ喟彼娜ハ?，有的是直接蒸氨，有的是先脫酚后蒸氨，有的是與富氨水合在一起蒸氨，還有的是與脫硫富液一起脫酸菜氨，脫酸蒸氨前要進(jìn)行過濾除油。焦化廠還含一些其它廢水，其所占比例不大，污染指標(biāo)也較低。1.2 焦化廢水的特點(diǎn)焦化廢水所含污染物包括酚類、多環(huán)芳香族化合物及含氮、氧、硫的雜環(huán)化合物等，是一種典型的含有難降解的有機(jī)化合物的工業(yè)廢水。焦化廢水中的易降解有機(jī)物主要是酚類

22、化合物和苯類化合物，砒咯、萘、呋喃、瞇唑類屬于可降解類有機(jī)物。難降解的有機(jī)物主要有砒啶、咔唑、聯(lián)苯、三聯(lián)苯等。 焦化廢水的水質(zhì)因各廠工藝流程和生產(chǎn)操作方式差異很大而不同。一般焦化廠的蒸氨廢水水質(zhì)如下：CODCr30003800mg/L、酚 600900mg/L、氰 10mg/L、油 5070mg/L、氨氮 300mg/L 左右。如果 CODCr 按 3500mg/L 計(jì)，氨氮按 280mg/L 計(jì)，則每噸焦炭最少可產(chǎn)生 0.65kgCODcr 和 0.05kg 氨氮，全國機(jī)焦產(chǎn)量為 7000 萬噸，則每年可產(chǎn)生 45500 噸 CODCr 和 3500 t 氨氮。分析其廢水特點(diǎn)，主要為以下方面

23、1： 環(huán)境科學(xué) 學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 7 頁 共 30 頁畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙（1）水質(zhì)變化幅度大，如氨氮變化系數(shù)有時可高達(dá)2.7；（2）有機(jī)物（以COD計(jì)）含量高，但BOD5/COD偏低，廢水的可生化性較差；（3）氨氮含量高，C/N值低，缺少磷源，微生物營養(yǎng)不足；（4）廢水毒性大，其中氰及芳環(huán)、稠環(huán)、雜環(huán)化合物都對微生物有毒害作用，由些甚至在廢水中的濃度已達(dá)微生物可耐受極限。1.3 焦化廢水的危害污水中所含的酚類化合物是一種原型質(zhì)毒物，對一切生活個體都有毒害作用，人體長期飲用被酚污染的水會引起頭暈、貧血以及各種神經(jīng)系統(tǒng)疾病。酚對水體及水生物的危害也是非常嚴(yán)重的。由于污水中含酚高，需氧量多，水體氧的平衡

24、將會受到嚴(yán)重破壞，濃度高的含酚廢水還能引起魚類大量死亡，甚至絕跡。酚毒性還可以大大抑制水體其他生物的自然生長速度，甚至使生物停止生長。含酚廢水對農(nóng)業(yè)也有一定的影響，會使農(nóng)作物枯死或減產(chǎn)2。 此外，焦化廢水還有以下危害：（1）對水體和水生物的危害。焦化污水主要含有機(jī)物，絕大多數(shù)有機(jī)物具有生物可降解性，能消耗水中溶解氧。當(dāng)水中氧濃度低于某一限值，水生動物的生存會受到影響。當(dāng)水中氧消耗殆盡時，水質(zhì)就嚴(yán)重惡化。污水中的其他物質(zhì)如油、懸浮物、氰化物等對水體與魚類也都有危害，含氮化合物能導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化。 （2）對人體的毒害作用。污水中含有的酚類化合物是原型質(zhì)毒物，可通過皮膚、黏膜的接觸吸入和經(jīng)口服而侵入

25、人體內(nèi)部，使人體細(xì)胞失去活力，另外，還可進(jìn)一步向深部滲透，引起深部組織損傷或壞死；低級酚還能引起皮膚過敏，長期飲用含酚污水會引起頭暈、貧血以及各種神經(jīng)系統(tǒng)病癥。 1.4 設(shè)計(jì)任務(wù)1.4.1 設(shè)計(jì)規(guī)模5000m3/d 焦化廢水處理工藝設(shè)計(jì)1.4.2 處理程度 （1）水質(zhì)表 1.1 水質(zhì)參數(shù)COD(mg/L)BOD(mg/L)PHSS(mg/L)揮發(fā)酚(mg/L)氰化物(mg/L)氨氮(mg/L)油(mg/L)進(jìn)水水質(zhì)3000350015007820050065010150300出水水質(zhì)1506069500.50.525010 環(huán)境科學(xué) 學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 8 頁 共 30 頁畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 （2）

26、處理程度BOD 去除率150060*100%60%1500SS 去除率 20050*100%75%200COD 去除率 3000 150*100%95%3000 環(huán)境科學(xué) 學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁 共 30 頁畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙2 流程確定2.1 概述焦化廢水治理的基本原則是：優(yōu)先考慮焦化工藝改革和技術(shù)革新，推廣清潔生產(chǎn)工藝，盡量減少各生產(chǎn)工序的排污，對廢水的水質(zhì)、水量實(shí)行總量控制，以減輕末端廢水處理系統(tǒng)的負(fù)荷，根據(jù)處理手段的不同，焦化廢水處理方法可分為：生化法和物化法3。2.2 焦化廢水處理方法比較焦化廢水水量大，污染物復(fù)雜、濃度高且含有很高的氮和酚類化合物以及大量有機(jī)物、CN、SCN 及硫化物

27、等。由于物化法由于要消耗大量的化學(xué)藥劑，運(yùn)行成本非常高，所以很少采用?，F(xiàn)在普遍采用生化法。生化法可分為普通活性污泥法、A/O 法、A2/O、SBR 法，以及它們的各種變體。其中（1）普通活性污泥法在過去采用較普遍，但是由于焦化廢水的可生化性差，難以使COD 及氨氮達(dá)標(biāo)。即使延長廢水在好氧池中的停留時間，也不可能使氨氮達(dá)到一級標(biāo)準(zhǔn)。（2）A/O 法對氨氮有很好的去除效果，但由于焦化廢水的 COD 較高，可生化性差，難以使 COD 達(dá)標(biāo)。（3）SBR 法操作復(fù)雜，針對性不強(qiáng)，同時去除 COD 和氨氮的效果不好。（4）A2/O 法既可以先改善廢水的可生化性，又可以高效地去除氨氮，因此，它非常適合處理

28、焦化廢水，為焦化廢水的首選方案。2.3 結(jié)論根據(jù)以上焦化廢水的特點(diǎn)，結(jié)合國內(nèi)外焦化廢水處理的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，確定生化處理采用內(nèi)碳源 A2/O2（厭氧缺氧好氧生物接觸氧化）生物脫碳、氮處理工藝，這樣不僅能有效地除去廢水中的有機(jī)污染物，而且對氨氮污染物也有較好的去除效果3。2.4 主要工藝原理2.4.1 A2/O2工藝原理A2/O2工藝的前身是 A2/O 工藝，它是在 A2/O 工藝的后面加二級好氧法，以進(jìn)一步提高有機(jī)物的去除率和氨氮的硝化率。A2/O 是 Anaerobic-Anoxic-Oxic 的英文縮寫，它是厭氧缺氧好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱。A2/O 工藝于 70 年代由美國專家在厭氧好氧除磷

29、工藝（A/O）的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，其核心是在厭氧-好氧工藝（A/O）中間加一缺氧池，將好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端。該工藝同時具有脫氮除磷的目的。 環(huán)境科學(xué) 學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 10 頁 共 30 頁畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙硝化液回流出水A2/O 工藝流程如圖 2.1 所示4-9。廢水活性污泥回流 剩余污泥 圖 2.1 A2-O 工藝流程圖2.4.2 厭氧段（A1段）污水首先流入?yún)捬醭?，在兼性厭氧菌和專性厭氧菌的作用下，廢水中的有機(jī)物被分解成沼氣和被吸收轉(zhuǎn)變成微生物的軀體，以污泥的形式得以去除。另外，NH3-N 因細(xì)胞的合成而被去除一部分，使污水中的 NH3-N 濃度下降，但 NO3-N 含量

30、沒有變化。而且，厭氧過程還能大大地改善廢水中難以直接用好氧生化法降解的苯、蒽醌類有機(jī)物的可化生性，提高后續(xù)生物氧化法的處理效率。由于該工業(yè)廢水的磷含量不高，該厭氧段的主要目的主要是去除有機(jī)物及改善廢水的可生化性。2.4.3 生物反硝化脫氮過程（A2段）經(jīng)過厭氧反應(yīng)的廢水進(jìn)入缺氧池中，同時還有一部分通過好氧處理的硝化液（混合液）回流到缺氧池，在缺氧池內(nèi)進(jìn)行反硝化。反硝化菌氧化有機(jī)物的同時，將混合液中的亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮還原為氮?dú)舛?3。反硝化過程是在缺氧條件下，異養(yǎng)型反硝化細(xì)菌將廢水中 NO3-N，還原為 N2之過程，其生物化學(xué)反應(yīng)式為4:6NO3-十 2CH3OH6NO2-十 2CO2十 4

31、H2O6NO2-十 3CH3OH3N2十 3CO2十 3H2O 十 60H-N2難溶于水，經(jīng)鼓氣，得以吹脫。影響反硝化的主要因素：(1)溫度 溫度對反硝化的影響比對其它廢水生物處理過程要大些。一般，以維持2040為宜。若在氣溫過低的冬季，可采取增加污泥停留時間、降低負(fù)荷等措施，以保持良好的反硝化效果；(2)pH 值 反硝化過程的 pH 值控制在 7.08.0；(3)溶解氧 氧對反硝化菌有抑制作用。一般在反硝化反應(yīng)器內(nèi)溶解氧應(yīng)控制在厭氧池二沉池缺氧池（脫氮）好氧池（硝化）堿 環(huán)境科學(xué) 學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁 共 30 頁畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙0.5mg/L 以下(活性污泥法)或 1mg/L 以下(生

32、物膜法)；(4)有機(jī)碳源 NO3-在生物還原過程中為電子受體，完成此還原過程，在缺氧條件下，廢水中必須有足夠的電子供體，包括與氧結(jié)合的氫源和異養(yǎng)硝化菌所需的有機(jī)碳源。當(dāng)廢水中含足夠的有機(jī)碳源，BOD/TN3-5 時，可無需外加碳源。當(dāng)廢水所含的碳、氮比低于此比值時，則需另外投加有機(jī)碳源。外加有機(jī)碳源多采用甲醇。此外，還可利用微生物死亡自溶后,釋放出來的那部分有機(jī)碳，即內(nèi)碳源，但這要求污泥停留時間長或負(fù)荷率低，使微生物處于生長曲線的靜止期或衰亡期，因此池容相應(yīng)增大。2.4.4 好氧生物硝化過程（O1段）在好氧池中，有機(jī)物被微生物生化降解，去除率較高。同時，廢水中的氨氮被硝化菌氧化為亞硝酸鹽和硝酸

33、鹽。通過硝化后另一部分混合液經(jīng)二沉池進(jìn)行固液分離，清液進(jìn)一步處理后排放，污泥部分回流到厭氧池。廢水中的NH3，在好氧條件下，自養(yǎng)型亞硝化菌與硝化菌將 NH3氧化為 NO3-N 的過程，是生物脫氮的第一步,其生物化學(xué)反應(yīng)式為: 亞硝化單胞菌2NH4+ + 3O2 -2NO2- + 4H2O + 4H+ 硝化桿菌2NO2+ + O2 - NO3-在硝化過程中，1g 氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮時需氧 4.57g；釋放出 H+，硝化菌在硝化放能過程中，獲得能量同時，部分氨被同化為細(xì)胞組織，需消耗廢水中的堿度，每氧化 lg氨氮，將消耗堿度(以 CaCO3計(jì))7.lg。硝化反應(yīng)綜生物化學(xué)反應(yīng)式：11NH4+37O

34、2+4CO2+HCO3-C5H7NO2+21NO3-+20H2O+42H+影響硝化過程的主要因素有：(1)pH 值 當(dāng) pH 值為 8.08.4 時(20)，硝化作用速度最快。由于硝化過程中 pH將下降，當(dāng)廢水堿度不足時，即需投加石灰，維持 pH 值在 7.5 以上；(2)溫度 溫度高時，硝化速度快。亞硝酸鹽菌的最適宜水溫為 35，在 15以下其活性急劇降低，故水溫以不低于 15為宜；(3)污泥停留時間 硝化菌的增殖速度很小，其最大比生長速率為 v0.30.5d-1(溫度 20，pH8.08.4)。為了維持池內(nèi)一定量的硝化菌群，污泥停留時間 必須大于硝化菌的最小世代時間 。在實(shí)際運(yùn)行中，一般應(yīng)

35、取2；(4)溶解氧 氧是生物硝化作用中的電子受體，其濃度太低將不利于硝化反應(yīng)的進(jìn)行。一般，在活性污泥法曝氣池中進(jìn)行硝化，溶解氧應(yīng)保持在 23mg/L 以上；(5)BOD 負(fù)荷 硝化菌是一類自養(yǎng)型菌，而 BOD 氧化菌是異養(yǎng)型菌。若 BOD5負(fù)荷過高，會使生長速率較高的異養(yǎng)型菌迅速繁殖，從而異養(yǎng)型的硝化菌得不到優(yōu)勢，結(jié)果降低了硝化速率。所以為要充分進(jìn)行硝化，BOD5負(fù)荷應(yīng)維持在 0.3kg(BOD5)/kg(SS)*d 以下。 環(huán)境科學(xué) 學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁 共 30 頁畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙2.4.5 接觸氧化（O2）為了提高 COD 及氨氮的去除率,處理焦化廢水時在 A2-O 法后加接觸氧化法

36、或二級氧化法，稱為 A2-O2。2.4.6 工藝特點(diǎn)（1） 該工藝適用于有機(jī)物濃度高、廢水的可生化性差、同時需脫氮的工業(yè)廢水。（2）該系統(tǒng)抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定。（3）該工藝在厭氧段不僅可以在運(yùn)行成本比好氧法相對很低的情況下去除水中的有機(jī)物，還可以大大改善廢水的可生化性，為后續(xù)的處理做準(zhǔn)備。（4）運(yùn)行成本相對較低。與傳統(tǒng)的活性污泥法相比，需氧量大大減少，同時不需外加碳源8,10。2.5 工藝流程及說明2.5.1 工藝流程圖根據(jù)以上分析與方案比選，選定該項(xiàng)目污水處理工藝為以 A2-O2的生化方案為核心的處理工藝，經(jīng)過細(xì)化設(shè)計(jì)后形成如下圖所示的工藝流程。廢水 格柵 氣浮 調(diào)節(jié)池 A 2 /O

37、生化系統(tǒng) 生物接觸氧化池 混凝沉淀池 板框壓濾機(jī) 污泥濃縮池圖 2.2 簡易工藝流程2.5.2 污泥工藝 污泥處理工藝主要包括污泥濃縮、污泥脫水兩部分圖 2.3 污泥處理流程干泥出廠回生化處理污泥濃縮池污泥泵污泥脫水機(jī)集水井上清液氣浮池厭氧池二沉池混凝沉淀池濾液 環(huán)境科學(xué) 學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13 頁 共 30 頁畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙2.6 工藝流程特點(diǎn)本工藝有如下特點(diǎn)： 生物處理工藝采用“厭氧+缺氧+好氧+生物接觸氧化”主體工藝處理焦化廢水，工藝路線成熟，實(shí)例多，處理效果穩(wěn)定可靠。 本工藝對難降解有機(jī)物含量高、氨氮濃度高的廢水處理有特效。 本工藝采用 A2/O 除 COD、降氨氮，運(yùn)行成本相對較低。

38、 工藝流程沒有二次污染，實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)和文明生產(chǎn)的工藝。 環(huán)境科學(xué) 學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 14 頁 共 30 頁畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙3 構(gòu)筑物設(shè)計(jì)及計(jì)算3.1 格柵3.1.1 設(shè)計(jì)概述格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成的框架設(shè)備被安裝在污水渠道、泵房集水井的進(jìn)口處或處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物，減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷，保護(hù)后續(xù)處理設(shè)施。3.1.2 設(shè)計(jì)計(jì)算選定柵條間距 e=20mm,安裝角度 60o，柵條寬度 b=0.01m7,12Q=5000m /d=208.3m /h=0.05786m/s33取過柵流速 0.7m/s, 水流截面積為 0.0826m .2取水深 0.3m 柵條間

39、隙數(shù) 根138 .127 . 0*3 . 0*02. 060sin*05786. 0sinmaxehuQn 柵槽斷面尺寸 38. 002. 0*) 1(*01. 0) 1(1nnennSB取進(jìn)水槽寬 漸寬部分展開角35. 03B 201 水渠漸寬部分長度 mtgBBL18. 0202311 水渠漸寬部分長度 mLL09. 02112 過柵水頭損失 設(shè)柵條為矩形界面,取 k=3. mgvesgkh062. 060sin*81. 9*27 . 0*)02. 001. 0(*42. 2*32*sin*)(*3sin223423421 柵后槽總高度 取柵前渠道超高,柵前槽高mh3 . 02mhhH6

40、. 021mhhhH7 . 0662. 03 . 0062. 03 . 021 柵槽總長度 mtgtgHllL12. 2606 . 00 . 15 . 009. 018. 05 . 00 . 1121 環(huán)境科學(xué) 學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 15 頁 共 30 頁畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙3.2 氣浮池3.2.1 設(shè)計(jì)概述廢水進(jìn)入氣浮池，投加破乳劑、混凝劑及絮助凝劑?？蓪⑷榛瘧B(tài)的焦油有效的去除，另 COD、BOD 也得到部分去除。保證了后面生化處理的正常進(jìn)行。3.2.2 設(shè)計(jì)計(jì)算本設(shè)計(jì)采用有回流的氣浮池,添加明礬聚合電解質(zhì)進(jìn)行氣浮.去表面負(fù)荷率 q=3.0m3/l(m2*h) ss 平均濃度 ci=200mg/l 溫

41、度 t=20oc有回流時取 A/S=0.02。 每日流入氣浮池的總固體量 )/(150010*300*50003dkgQci 每日需氣總量 即 23m3/d)/(301500*02. 0*dkgQcSAGig 單位體積污水所需氣量 )/(0046. 050002333污水空氣 mmvg 有回流時容氣罐所需工作壓力 p 取 0.3MPa,回流比取 20%采用方形平流池,回流量 dmQQr/1000%20*3水與空氣罐中的接觸時間取 T=2.5min 374. 15 . 2*24*601000mTQVr采用填料式容氣罐一個容積為 1.74m3取溶氣罐的有效高度 H=3.0m. 則直徑 86. 0*

42、74. 1*44HHVD采用 TR-9 型兩個,其中一個備用 單罐直徑 0.9m 與空氣的實(shí)際接觸時間為 min37. 100095. 02142dQHDTr 實(shí)際過流密度 )*/( 6 .329 . 0*4*24*2232hmmQqr氣浮池分離室的主要尺寸 取溫度 T=20。水力停留時間 20min分離室的容積 333.83)7 .413 .208(6020mRTQTV 環(huán)境科學(xué) 學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 16 頁 共 30 頁畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙分離室的表面積 3133.830 . 37 .413 .208mqQQAr分離室的水深 mAVH0 . 133.8333.8311分離室的長度 氣浮池采用平流式

43、，取一組兩格，每格寬度 3.0m（與刮渣機(jī)相適應(yīng)）則 mmBAL9 .1389.130 . 3*247. 321氣浮分離室的總高度 H 取超高 則 mH3 . 02mHHH3 . 121接觸室的主要尺寸取上升流速 hmsmmv/72/202接觸室的表面積 22247. 3727 .413 .208mvQQAr寬度與分離室相同 即 mB0 . 3則接觸室的長度 取（實(shí)際施工最小,58. 00 . 3*247. 3222mBALmL8 . 02尺寸要求）接觸室水深與分離室相同，即 H=1.0 m接觸室的表面積實(shí)際為 2228 . 48 . 0*0 . 3*22mBLA有回流時最終主要尺寸總長度 m

44、LLL7 .148 . 09 . 321氣浮池總寬度 2B=2*3.0=6.0m總深度 H=1.3m集水管3335000/208.33/0.05786/Qmdmhmh44*0.057860.277*0.96Qdmv取 DN=280mm 環(huán)境科學(xué) 學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 17 頁 共 30 頁畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙3.3 調(diào)節(jié)池3.3.1 設(shè)計(jì)概述廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，進(jìn)行廢水水量的調(diào)節(jié)和水質(zhì)的均和。廢水水量和水質(zhì)在不同時間內(nèi)有較大的差異和變化，為使管道和后續(xù)構(gòu)筑物正常工作，不受廢水的高峰流量和濃度的影響，需設(shè)置調(diào)節(jié)池，把排出的高濃度和低濃度的水混合均勻，保證廢水進(jìn)入后序構(gòu)筑物水質(zhì)和水量相對穩(wěn)定，便于生物處理的穩(wěn)定

45、。3.3.2 設(shè)計(jì)計(jì)算取 t=6.0h有效容積 3312508 .12493 .208*0 . 6mmTQVH取調(diào)節(jié)池有效水深 h=5.0m 備用構(gòu)筑物 0.5m,實(shí)際池高 5.5m,池頂距地面 1.0m。規(guī)格為 25m*10m*5m實(shí)際極限容量為 Q=25*10*5.5=1375m3 3.4 A2/O 處理部分氣浮池出水水質(zhì)：COD=2400mg/l BOD=1425mg/l 揮發(fā)酚=325mg/l SS=67mg/l氨氮=139mg/l 油=60mg/lA2/O 設(shè)計(jì)出水水質(zhì)：COD=150mg/l BOD=60mg/l 酚 =3mg/l SS=50mg/l氨氮=40mg/l 油=10mg

46、/l（2） 有關(guān)參數(shù)設(shè)定7,8BOD5污泥負(fù)荷 )*/(13. 05dkgMLSSkgBODN 回流污泥濃度 LmgXR/6600污泥回流比 %100R混合液懸浮固體濃度 LmgXRRXR/33006600*1111混合液回流比 NH3-N 去除率%2 .71%10013940139%100033033NNHNNHNNHeNNH混合液回流比 %247%1001331NNHNNHR 環(huán)境科學(xué) 學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 18 頁 共 30 頁畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙取 R內(nèi)=300%（2）反應(yīng)池容積 3039.166083300*12. 01425*5000*mXNSQV總水力停留時間 hdQVt68.7932.

47、3500039.16608各段水力停留時間和容積 厭氧：缺氧：好氧=1：1：3。厭氧段的水力停留時間：ht94.1568.79*511厭氧池容積：3168.332139.16608*51mv 缺氧池的水力停留時間：ht94.1568.79*512缺氧池容積：3268.332139. 8 .166*51mv 好氧池的水力停留時間：ht81.4768.79*533 好氧池容積：3303.996539.16608*53mv（3）剩余污泥 XSXPPD=+ 0*()*()*50%XeVSePYQ SSKd VXPTSSTSS Q=-=- 取污泥增殖系數(shù) Y=0.60 污泥自身氧化率 Kd=0.05 帶

48、入得 0.60*5000*(1.4250.06)0.05*16608.39*3300*0.74095 1791.222303.78(/)XPkg d(0.0670.05)*5000*50%42.5(/)2303.7842.52346.28(/)SXSPkg dXPPkg d=-=D=+=+=設(shè)含水率 99% 則體積為 312346.281*234.61000199%Qm=-（4）反應(yīng)池主要尺寸 反應(yīng)池總?cè)莘e V=166.89.39m3 設(shè)反應(yīng)池兩組，單組池容積 V單=V/2=8304.20m3 有效水深 4.5m。采用五廊道式推流式反應(yīng)池 廊道寬 b=7.5m。單組反應(yīng)池長度 L=/1845.

49、38/(5*7.5)49.21LSBm=單校核 b/ h=7. 5/ 4. 5=1. 67 l / h=49. 21/ 7. 5=6. 56取超高 0.7m，反應(yīng)池總高為 H=4.5+0.7=5.2m 環(huán)境科學(xué) 學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19 頁 共 30 頁畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙（5）反應(yīng)池進(jìn)、出水系統(tǒng)計(jì)算3max0.05786*1.20.06948/Qms s=1.2安全系數(shù) 管道流速取 0.98m3/s 過水?dāng)嗝娣e 2/0.06948/0.980.0709mAQ V= 4*d0.3005Am管徑=mm取管徑D N =300回流污泥管 單組反應(yīng)池回流污泥管設(shè)計(jì)流量 315000*1.21.0*1.20.0

50、6944/86400v0.73/RQR Qmsm s=管道流速取 則 DN 為 350mm。 進(jìn)水井 反應(yīng)池進(jìn)水孔尺寸 進(jìn)水孔流量32(1)/ 2(11)*5000/(86400*2)0.0579/QR Qms=+=+= 孔口流速 v=0.60m/s 孔口過水?dāng)嗝娣e：32/0.096AQVm= 取圓孔孔徑 350mm。 出水堰及出水井矩形堰公式 1.51.530.42* 2* *1.86 *Qgb Hb H=式中33(11)*3.5(11)*3.50.2025/22QQQms+=233b7.5m 3.5()0.0595m1.86*bQH=-=堰寬，安全系數(shù), H -堰上水頭可知 出水管設(shè)計(jì)流量

51、3531.2*0.05787*(1)/ 20.06944/QQRms=+= 1.2-安全系數(shù) 管道流速 v=0.96m/s 環(huán)境科學(xué) 學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 20 頁 共 30 頁畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 過水?dāng)嗝?25/0.06944/0.960.07233AQVm= 管徑4*d0.96Amp=（6）曝氣系統(tǒng)計(jì)算 設(shè)計(jì)需氧量 取0.5,0.15ab則 20.5*5000*1.4250.15*9965.03*0.7*3.33452.89(/)rvQa QSb vXkgOd 采用鼓風(fēng)曝氣，微孔曝氣器，曝氣器設(shè)于池底，距池底 0.2m，淹沒深度4.3m。氧轉(zhuǎn)移效率.計(jì)算溫度 25，需氧量與平均需氧量之比 1.34

52、。20%AE 平均時的需氧量3*1002397.8/0.3SAQGmhE 所需空氣壓力的相對壓力1234Phhhhh 式中 h1+h2 供氣管道沿程與局部阻力損失之和，取h1+h2=0.2m h3 曝氣器淹沒水頭 h3=4.3m h4 曝氣器阻力 取 h4=0.4m h 富余水頭 取 0.5m 則 12345.7Phhhhhm 曝氣器數(shù)量計(jì)算 按供氧能力計(jì)算所需曝氣器數(shù)量個max11.34*143.876892*0.14cQhqqc曝氣標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，與好氧反應(yīng)池工作條件接近時的供氧能力 kg/（h*個）采用微孔曝氣器，工作水深 4.3m，在供風(fēng)量 13m3（h*個）時，曝氣器氧利用率EA=20%

53、。服務(wù)面積 0.30.75m2，沖氧能力qc=0.14kgO2/(h*個)。 供風(fēng)管道計(jì)算采用樹狀布置： 環(huán)境科學(xué) 學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 21 頁 共 30 頁畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙流量3max1.34*2397.80.89/SSQGms流速10/vm s管徑44*0.890.336*10SQdmv取干管管徑為 DN=350mm。單側(cè)供氣支管（單廊道供氣）3max1*0.089/52SGQms單 流速 v 取 10m/s管徑40.106*10SQdm單取 DN=100mm雙側(cè)供氣管徑（向兩側(cè)廊道內(nèi)供氣）3max2*0.178/52SGQms雙流速 v 取 10m/s管徑44*0.1780.151*10SQ

54、dmv雙取 DN=150mm 考慮到逐減曝氣，第一、二廊道之間的支管管徑取 DN=200mm3.5 生物接觸氧化 （1）進(jìn)水水質(zhì) COD=150mg/L 酚=3mg/L pH=6-9 BOD=60mg/L 油=10mg/L NH3-N=40mg/L SS=50mg/L 出水水質(zhì) COD=40mg/L 酚=0.4mg/L pH=6-9 BOD=20mg/L 油=10mg/L NH3-N15mg/L SS=50mg/L Q=5000m3/d 取容積負(fù)荷 M=1.0kg/(m3*d) 接觸時間 t=1h（2）接觸氧化池容積14 30()5000*(6020)2001000tQ LLVmM（3）取填料

55、層高 H=3.0m，則面積 2200066.73.0VFmH= 取氧化池格數(shù)=4，每格面積 266.716.74Ffmn= 環(huán)境科學(xué) 學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 22 頁 共 30 頁畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙取每格 4.0m*4.2m（4）校核接觸時間 合格4*16.8*30.945000/ 24th= 取,填料層數(shù) m=3 層12340.6 ,0.5 ,0.3 ,1.5hm hm hm hm=（5）則總高度 01234(1)HHhhmhh=+-+ 30.60.52*0.31.56.2m=+= 1234hhh超高, h -填料上水深，填料層間隙高，配水區(qū)高度 污水在池內(nèi)得實(shí)際停留時間 01()4*16.8*(6.

56、20.6)*24*241.85000nf HhthQ 選用 25 玻璃鋼蜂窩填料，總體積34*16.8*3201.6vnfHm 用多孔管鼓風(fēng)曝氣供氧 氣水比取。3315/ODmm= 則 315*500075000/ODD Qmd= 每格 317500018750/4ODDmdn=（6）污泥產(chǎn)量 已知污泥產(chǎn)率 0.2kg 干污泥/（1kgCOD 去除） 可得污泥產(chǎn)量為 0.2*（150-40）*5000/1000=110kg/d3.6 二沉池采用中心進(jìn)水周邊出水輻流式二次沉淀池（1）已知條件：335000/208.33/Qmdmh= A2/O 反應(yīng)池懸浮固體濃度 X=3300mg/L 二沉池底流

57、生物固體濃度 Xr=6600mg/L 回流污泥比 R=100%（2）設(shè)計(jì)計(jì)算 沉淀部分水面面積 F 取二沉池表面負(fù)荷 q=1.0m3/（m2*h）,二沉池個數(shù) n=1。 208.33208.331*1.0QFmnq= 環(huán)境科學(xué) 學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 23 頁 共 30 頁畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙池子直徑 D 44*208.3316.213.14FDmp=為與刮渣機(jī)配套，池子直徑取 D=17m。沉淀部分水面面積 221226.874FDmp=二沉池表面負(fù)荷 32208.330.918/(* )1*226.87QqmmhnF= 校核固體負(fù)荷 G224*(1)*27*(11)*208.33*3300145.43/

58、(* )226.87RQXGkgmdF+= 沉淀部分得有效水深 h2 設(shè)沉淀時間 t=1.5h2*0.92*1.51.38hq tm= 沉淀區(qū)的容積 V 設(shè)計(jì)采用周邊傳動得刮泥機(jī)排泥，污泥取容積按 2h 貯泥時間確定。32* (1)*2*2*(11)*208.33*3300544.5533006600VTRQXVmXX+=+ 污泥區(qū)高度 h4a污泥斗高度，設(shè)池底的徑向坡度為 0.05，污泥斗直徑 D2=1.5m,上部直徑 D1=3.0m,傾角 60，則 124*tan601.32DDhm 22223411122*13()(33*1.5 1.5 )5.361212hVDD DDmb圓錐體高度14

59、173*0.05*0.050.3522DDhm2222234211*0.35()*(1717*33 )31.961212hVDDDDmc豎直段污泥部分的高度124544.555.3631.962.24226.87VVVhmF污泥區(qū)高度 44441.30.352.243.89hhhhm 沉淀池總高度 H 設(shè)超高 h1=0.3m，緩沖層高度 h3=0.5m 環(huán)境科學(xué) 學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 24 頁 共 30 頁畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 則 12340.31.380.543.896.07Hhhhhm=+=+= 出水三角堰計(jì)算（90）設(shè)流速 v=0.5m，環(huán)形槽內(nèi)水深 0.4m。超高 0.4m 集水槽總高度 0.4

60、+0.4=0.8m。a取堰上水頭 H1=0.04mb每個三角堰的流量 2.47311.3430.0004733/qHms=c三角堰個數(shù) n1110.05786122.21230.0004733Qnq=個d三角堰中心距槽寬0.40.42*0.9*( * )2*0.9*(1.2*0.05786) 0.3441mbk q=11(2 )(172*0.3441)0.4166123123LDdLmn3.7 污泥濃縮池采用帶柵條的刮泥機(jī)刮泥，靜壓排泥15。（1）設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)泥濃度 10g/L污泥含水率 P1=99.0%總流量32346.28/110/2457.28/245.73/Qkg dkg dkg dmd=+=設(shè)