武汉理工大学资源与环境工程课程设计

题目:200m3/d含油废水处理工程设计初始条件：依据厂里提供的资料，进水水质为：设计流量Q=200m3/d，BOD5=2200mg/L,COD=5000mg/L，SS=2000mg/L，动植物油=2000mg/L，NH3-N=80mg/L，pH值为6～9。处理出水标准为《污水综合排放标准》（GB8988-1996）中一级标准：BOD5≤20mg/L，COD≤60mg/L，SS≤20mg/L,动植物油≤10mg/L,NH3-N≤15mg/L,pH值为6～9.要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1.查阅不少于10篇的相关资料，其中英文文献不少于2篇。2.根据废水的水质、水量和处理要求，选择合理的工艺流程，并按要求设计出污水处理方案。3.绘制污水处理工艺流程图、平面图、高程图、主要构筑物的平面图、剖面图，折合不少于2张1#图纸。4.完成一份10000字以上的设计计算说明书。时间安排：1.任务书下达，查阅资料1天2.制图规范、设计说明书讲解2天3.设计计算说明书的书写1天4.绘制图纸1天指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日武汉理工大学《环境工程学》课程设计说明书I摘要本课程设计主要针对200m3/d含油废水处理工程设计，所得结果对于处理含油废水废水具有重要的指导意义。本课程设计主要设计了格栅、沉淀混凝池、隔油池、二级气浮、UASB、A/O。设计结果表明：按照该工艺处理废水，出水水质将得到明显改善，并可达到《污水综合排放标准》一级标准。本文的特色在于：针对本设计给出的小流量含油废水，悬浮物浓度高，含有氨氮的特点，提出了采用混凝沉淀二级气浮加上流式厌氧污泥床反应器加内循环好氧生物流化床进行处理的组合工艺。关键词：含油废水；二级气浮；A/O武汉理工大学《环境工程学》课程设计说明书II目录摘要.............................................................I目录.............................................................II绪论.............................................................11.1含油废水处理工艺简介..........................................11工程概述........................................................21.1制药废水研究现状............................................21.2设计要求....................................................22设计依据、原则和范围............................................22.1设计依据....................................................22.2设计原则....................................................32.3设计范围....................................................33工艺流程选择....................................................43.1工艺选择分析................................................43.2工艺流程....................................................44工程设计........................................................44.1格栅设计....................................................44.2集水井设计..................................................64.3均质沉淀池设计..............................................64.4水解池设计..................................................74.5UASB反应器设计..............................................94.6接触氧化池..................................................144.7二沉池设计..................................................155污泥部分设计计算................................................175.1集泥井设计..................................................175.2污泥浓缩池设计..............................................186高程布置........................................................186.1高程布置原则................................................186.2高程布置结果................................................197平面布置........................................................197.1总平面布置原则..............................................19武汉理工大学《环境工程学》课程设计说明书III8总结与展望......................................................19参考文献..........................................................22致谢..............................................................23武汉理工大学《环境工程学》课程设计说明书11绪论1.1含油废水处理工艺简介含油废水可以再水体表面形成一层油膜，使水体缺氧，阻碍水体自净过程。含油废水的来源非常广泛。除了石油开采及加工工业排出大量含油废水外，还有固体燃料热加工、纺织工业中的洗毛废水、轻工业中的制革废水、铁路及交通运输业、屠宰及食品加工以及机械工业中车削工艺中的乳化液等。其中石油工业及固体燃料热加工工业排出的含油废水为其主要来源。含油废水(特别是可浮油)排入水体后将在水面上产生油膜，阻碍大气中的氧向水体转移，使水生生物处于严重缺氧状态而死亡。在滩涂还会影响养殖和利用。有资料表明，向水面排放一吨油品，即可形成5*106m2的油膜。含油废水排人城市沟道，对沟道、附属设备及城市污水处理厂都会造成不良影响，采用生物处理法时，一般规定石油和焦油的含量不超过50mg/L。因此关于含油废水的处理意义重大。含油废水(特别是可浮油)排入水体后将在水面上产生油膜，阻碍大气中的氧向水体转移，使水生生物处于严重缺氧状态而死亡。在滩涂还会影响养殖和利用。根据油类在水相中存在形式，可以分为四类：(1)浮油。以连续相漂浮于水面,形成油膜或油层。油滴粒径一般大于100μm。(2)分散油。以微小油滴悬浮于水中,不稳定,静置后往往变成浮油,其油滴粒径为10～100μm。(3)乳化油。水中含有的表面活性剂使油成为稳定的乳化液,油滴粒径极微小,一般小于10μm,大部分为0.1～2μm。(4)溶解油。一种以化学方式溶解的微粒分散油,油粒直径比乳化油还要小,有时可小到几纳米.【1】含油废水处理技术,按其作用原理和去除对象一般可分为物理化学法(主要有气浮法、膜分离法、吸附法、粗粒化法等),化学法(主要有化学絮凝法、化学氧化法、电化学法等)和生物处理法(主要有活性污泥和生物滤池法)。各种单一净化方法都有其局限性,根据废水成分与性质、油分存在的形式、回收利用的深度、排放方式以及环境和经济的要求等因素,通常采用几种方法合理组合,形成多级处理的工艺,从而实现良好的除油效果,使出水水质达到废水排放标准。气浮技术是国内外含油废水处理中广泛使用的一种水处理技术,其原理就是在水中通入空气或其他气体产生微细气泡,使水中的一些细小悬浮油珠及固体颗武汉理工大学《环境工程学》课程设计说明书2粒附着在气泡上,随气泡一起上浮到水面形成浮渣,从而完成分离的一种净水法。下表是各种处理方法的比较：各种含油废水处理方法比较表1（摘自张文林）含油废水的预处理一般使用隔油池，隔油池利用废水中悬浮物和水的比重不同而达到分离的目的。隔油池的构造多采用平流式，含油废水通过配水槽进入平面为矩形的隔油池，沿水平方向缓慢流动，在流动中油品上浮水面，由集油管或设置在池面的刮油机推送到集油管中流入脱水罐。在隔油池中沉淀下来的重油及其他杂质，积聚到池底污泥斗中，通过排泥管进入污泥管中。经过隔油处理的废水则溢流入排水渠排出池外，进行后续处理，以去除乳化油及其他污染物。【3】方法适用范围去除粒径μmCOD去除率/%主要优点主要缺点加压气浮分散油、乳化油60d1085效果好,工艺成熟占地面积大,浮油难处理膜过滤乳化油、溶解油60d1095出水水质好,设备简单膜清洗困难,操作费用高吸附溶解油10d185出水水质好,设备占地面积小吸附剂再生困难,投资较高电磁吸附乳化油60d1075除油率高,装置占地面积小耗电量大,工艺未成熟粗粒化分散油、乳化油60d1095设备小型化,操作简单滤料易堵化学凝聚乳化油60d1090效果好,工艺成熟占地面积大,药剂用量多,污泥难处理化学氧化乳化油60d1095出水水质好设备占地面积小设备投资高,操作费用高电解乳化油60d1090除油率高,连续操作装置复杂,耗电量大,消耗大量铝材活性污泥溶解油10d190出水水质好,基建费用较低进水要求高,操作费用高生物滤池溶解油10d195适应性强运行费用低基建费用高武汉理工大学《环境工程学》课程设计说明书3隔油池多用钢筋混凝土筑造,也有用砖石砌筑的在矩形平面上，沿水流方向分为2～4格，每格宽度一般不超过6米，以便布水均匀。有效水深不超过2米，隔油池的长度一般比每一格的宽度大4倍以上。隔油池多用链带式的刮油机和刮泥机分别刮除浮油和池底污泥。一般每格安装一组刮油机和刮泥机，设一个污泥斗。若每格中间加设档板，挡板两侧都安装刮油机和刮泥机，并设污泥斗,则称为两段式隔油池,可以提高除油效率，但设备增多，能耗增高。若在隔油池内加设若干斜板，也可以提高除油效率，但建设投资较高。在寒冷地区，为防止冬季油品凝固，可在集油管底部设蒸汽管加热。隔油池一般都要加盖，并在盖板下设蒸汽管，以便保温，防止隔油池起火和油品挥发，并可防止灰沙进入。2设计内容与任务废水的设计流量为200m3/d，其进水主要污染物的浓度和根据《污水综合排放标准》（GB8988-1996）中一级标准的出水标准如下表1：设计进、出水水质表2该废水具有以下几个特点：a．动植物油含量很高，超出排放标准200倍，故应该采取针对性的排油工艺以降低动植物油含量。b．高COD、BOD。COD高达5000mg/L，故应该采取厌氧生物法进行预处理。CODmg/LBOD5mg/LNH3-Nmg/LSSmg/L动植物油mg/LpH进水水质