气浮池设计bde45320a5e9856a561260e7

青岛科技大学本科毕业设计论文1第一章概述1.1设计背景一般情况下，含油污水的含油量为几十到几千mg/L。根据其存在形式的不同，污水中的油类可分为浮油、分散油、乳化油和溶解油4种：（1）浮油，其粒经一般大于100μm，以连续相的形式漂浮于水面，形成油膜或油层；（2）分散油，以微小的油滴悬浮于水中，不稳定，静置一段时间后通常变成浮化油，油滴的粒经一般介于10~100μm之间；（3）乳化油，当污水中含有某种表面活性剂时或油水混合物经转数为3000r/min左右的离心泵高速旋转后，油滴便成为稳定的乳化液分散于水中；（4）溶解油，以一种化学方式溶解的微粒分散油，油粒直径一般小于0.1μm。由于油品在水中的溶解度很小（约为5~51mg/L），故这部分的比例一般在0.5%以下。[1]含油污水被排到江河湖海等水体后，油层覆盖水面，阻止空气中的氧向水中的扩散；水体中由于溶解氧减少，藻类进行的光合作用受到限制；影响水生生物的正常生长，使水生动植物有油味或毒性，甚至使水体变臭，破坏水资源的利用价值；如果牲畜饮了含油污水，通常会感染致命的食道病；如果用含油污水灌溉农田，油分及其衍生物将覆盖土壤和植物的表面，堵塞土壤的孔隙，阻止空气透入，使果实有油味，或使土壤不能正常进行新陈代谢和微生物新陈代谢，严重时会造成农作物减产或死亡。另外，由于溢油的漂移和扩散，会荒废海滩和海滨旅游区，造成极大的环境危害和社会危害。但更主要的危害是石油中含有致癌烃，被鱼、贝富集并通过食物链危害人体健康。因此，对石油和石化等行业产生的含油污水进行有效处理是极其必要的。目前，含油污水处理一般是在老三套基础上进行优化改进，即隔油—气浮—生化处理。本设计主要工艺流程为隔油—气浮—A/O法。[2]1.2设计资料与依据1.2.1设计资料(1)污水来源：炼制原油、油品水洗等。(2)进水水质：COD=1600mg/L，BOD5=200mg/L，SS=500mg/L，油＝800mg/L，某含油污水处理厂的设计2NH3-N=100mg/L；ph=6～9，水温20℃。(3)气象资料：该市历年平均气温在2.3℃—9.3℃之间，年平均最高气温32.2℃，极端最高气温37.9℃，年平均最低气温-18.5℃，极端最低气温-28.4℃，历年平均降水量171.9—270mm，降水量70%集中于7、8、9三个月，年际气温变化幅度大，极不稳定，全年风向以偏北风为主，夏季多偏南风，年平均风速7.9m/s。(4)设计水量与水质：设计水量：30000m3/d出水执行《中华人民共和国污水综合排放标准》（GB8978--1996）二级标准，具体排放标准如下：COD≤150mg/L；BOD5≤60mg/L；SS≤200mg/L；NH3-N≤25mg/L；油10mg/L[3]1.2.2设计依据《中华人民共和国环境保护法》；《中华人民共和国污水综合排放标准》（GB8978－1996）；《室外排水设计规范》（GBJ14－87）；《总图制图标准》（GB/T50103－2001）；《建筑制图标准》（GB/T50104－2001）；《给水排水制图标准》（GB/T50106－2001）。1.3设计内容1.3.1设计任务(1)根据污水水质情况，地形等相关资料，确定污水与污泥处理流程；(2)对污水与污泥处理流程中各处理构筑物进行工艺计算，确定其型式，数目与尺寸，以及主要设备型号和数量等；(3)构筑物的总体布置和污水，污泥处理流程的高程设计；(4)编写设计说明书和计算书；青岛科技大学本科毕业设计论文3(5)绘制6张图纸，主要包括平面图，高程图，相关构筑物设计图等。1.3.2绘图要求按照机械制图规范，手工绘制平面布置图、高程图及CAD绘制4张构筑物设计图纸。1.3.3处理程度计算(1)石油类去除率η=80010800×100%=98.75%(2)COD去除率η=16001501600×100%=90.63%(3)BOD5去除率η=20060200×100%=70%(4)SS去除率η=500200500×100%=60%(5)NH3-N去除率η=10025100×100%=75%某含油污水处理厂的设计4第二章污水处理工艺的选择和可行性分析2.1选择污水处理工艺的原则污水处理工艺技术方案在达到治理要求的前提下应优先选择基建投资和运行费用少，运行管理方便的先进工艺；所用污水和污泥处理技术和其他技术不仅要求先进，更要求成熟可靠；污泥及残渣处理应尽量完善，消除二次污染；尽量减少工程占地。[4]2.2污水处理方案的确定含油污水组成复杂、排放量大、污染物种类多、对环境危害大，其中主要污染物有油、硫化物、挥发酚、NH3以及其它有毒物质，COD含量较高，难降解物质多，而且由于受到酸洗水的影响，污水的PH变化较大。针对以上特点，一般采用隔油—气浮—生化法处理。由于传统生化处理的局限性，其COD、BOD5、NH3-N等污染物指标均难以达到标准，所以把工艺锁定在以下两种：1.SBR法（SequencingBatchReator)[5]SBR法又称序批式间歇活性污泥法，其操作流程由进水、反应、沉淀、出水和闲置五个基本过程组成，所有处理过程都是在一个设有曝气或搅拌装置的反映其内依次进行。特点是工艺简单，由于只有一个反应池，不需二沉池、回流污泥及设备，一般不设调节池，可节省占地和投资，耐冲击负荷且运行方式灵活。缺点是抗浓度变化能力差，发生污泥膨胀少但处理困难，存在浮渣问题，水头损失大，池容利用不理想。2.A/O法A/O法又称前置式缺氧—好氧生物脱氮工艺，是目前较为广泛采用的一种脱氮工艺。该工艺将反硝化段设在系统的前面，氨氮在好氧段通过硝化反应生成硝酸盐，硝酸盐通过内循环回流到缺氧池中，在缺氧池中以水中的有机物作为碳源进行反硝化脱氮。沉淀池中的污泥一部分回流到缺氧段提供足量微生物，剩余污泥经处理后排放。青岛科技大学本科毕业设计论文5经过生产实践证明，A/O工艺处理含油污水，技术先进，运行可靠，具有良好脱氮效果，出水水质符合国家标准。结论：经过比较，SBR工艺反应池的进水、曝气、排水过程变化频繁，对污水厂设备仪表的要求较高，基建费用高；而且不连续出水，使得SBR工艺串联其他连续处理工艺时较为困难，不利于扩大规模。选择隔油—气浮——A/O工艺比较经济实用，而且参考国内相同水平的污水处理厂，A/O法应用也较为广泛，前景甚好。(1)技术方面：技术先进，所处理的污水能够满足国家指定的污水排放标准，自动化设备的使用使操作管理十分方便(2)经济方面：采用新的工艺后，减少了污泥的产量，占地面积较小，基建费用较少，运行费用低。隔油-气浮A/O工艺流程如下图所示含油污水普通快滤池处理出水图2-1工艺流程图Figure2-1TechnologyProcess调节池配水井气浮池二级沉淀池好氧池O缺氧池A硝态液回流回流污泥隔油池某含油污水处理厂的设计6第三章污水处理系统3.1泵房[6]3.1.1设计依据:(1)应根据远近期污水量确定污水泵站的规模。泵站设计流量与进水管至设计流量相同。(2)在分流制排水系统中，雨水泵房与污水泵房可分建在不同地区，也可合建，但应自成系统。(3)污水泵站的集水池与机器间合建在同一构筑物内，集水池和机器间需用防水隔墙分开，不允许渗漏。做法按结构设计规范要求。(4)泵站构筑物不允许地下水渗入，应设有高处地下水位0.5米的防水措施，具体设计见规范。(5)泵站位置应结合规划要求，鉴于排水需要提升的管段，且距排放水体较近的地方。并应尽量避免拆迁、少占耕地。设在污水处理厂内的泵房可与其他构筑物统一布置。3.1.2设计计算本设计采用来水为一根污水干管，无滞留、涡流等不利现象，故不设进水井，来水管直接经进水闸门流入集水池，经机器间的泵提升来水进入出水井，然后依靠重力自流输送至各处理构筑物。(1)设计流量30000Qm3/d=1250m3/h。(2)考虑选用4台水泵，3用1备(3)集水池有效容积，采用1台泵5min的容量1045601250Vm3有效水深采用0.3H，则集水池面积为青岛科技大学本科毕业设计论文77.340.3104HVSm2地下集水槽平面尺寸为长×宽=7m×5m;(4)总扬程估算污水处理厂第一个构筑物即调节池高程定为15m，入流管道水面高程为8m，泵站进水池中最低水位在入流管道下1.5m左右，定为6.5m，最高水位比入流管道中水位低0.08—0.15m，定为7.85m，则净量程在7.15m—8.5m之间根据入流量和净扬程损失，加上估计的管线水头损失2.0m和自由水头为1.0m。水头总扬程约为10.15—11.5m，取12m。(5)泵的选择本设计单泵流量为7.115QL/s，扬程12m。查《给水排水手册》，选用KWP250-400型的污水泵。其主要性能参数如下：流量Q350L/s，扬程16m；转速960nrad/min，轴功率22NKW；效率%78，配用功率135NKW；(6)泵站的布置泵房尺寸为：mmBL710。污水泵站设地下一层，面积10×7m2，深度为3m。污水泵站设地上一层，面积10×7m2，高度为3.5m。污水泵站设就地控制柜一组，内有流量计，就地显示。机组的布置应确保运行安全，装卸、维修和管理方便，且管道总长度最短，接头配件最少，水头损失最小，并留有扩建的余地。3.2调节池3.2.1设计说明污水在一天24h内的水量和水质是波动变化的，这样对污水厂的处理设备，特别是生物处理设备后生化反应系统处理功能正常发挥是不利的，甚至可能造某含油污水处理厂的设计8成破坏。因此，应在污水处理系统前设置均化调节池，以均和水质、存盈补缺。[7]3.2.2设计参数水力停留时间（调节周期）T=1h设计流量Q=30000m3/d=1250m3/h=0.347m3/s进水SS浓度为500mg/L3.2.3设计计算(1)池容QtV公式（3-1）Q——流量，m3/h；t——调节时间，取2h；代入得3250021250mQtV(2)调节池面积VAH公式（3-2）H——调节池水深，一般在3-5m之间；取5m；代入得50052500HVAm2取调节池长×宽=25m×20m。(3)工艺设备调节池内设搅拌机3.3隔油池3.3.1设计说明隔油池一般分为平流式、斜板式和平流与斜板组合三种，本次设计为工业污水处理，水量相对较小，，选择平流式隔油池，其优点是隔油效果好，耐负荷冲击，施工简单。3.3.2设计参数[8]青岛科技大学本科毕业设计论文9(1)隔油池油珠上浮速度不高于3.0mh；(2)隔油池水平流速在3—5mm/s之间；(3)隔油池有效水深一般在1.5—2.0m/s之间；(4)深宽比为0.3—0.5，超高不小于0.4；(5)集油管管径为200--300mm；(6)池内刮油速度不超过15mm/s。3.3.3设计计算(1)隔油池表面积VQA公式（3-3）Q：最大设计流量，Q=1250m3/h：修正系数，与水平流速v和油珠上浮速度V的比值有关，取=1.44V:油珠上浮速度，取V=1..6m/hv：水平流速，取v=16m/hA=11256.1125044.1m2(2)过水断面面积vQAc=125.78161250≈782m公式（3-4）(3)有效水深和池宽水深h一般在1.5-2.0m之间，取h=2m池宽b不大于6.0m，深宽比为0.3—0.5；则取b=4.5m(4)池长mhVvL8.28244.110公式（3-5）长宽比L/b=6.44符合要求(5)高度隔油池高度1hhHh1：池水面以上到池壁标高，一般不小于0.4m；取h1=0.5m则mmmhhH5.25.021某含油污水处理厂的设计103.3.4隔油池排泥设计[9](1)隔油池内一般采用机械刮泥，其运行速度为0.3—1.2m/min，要求池底坡度不小于0.01；(2)当采用污泥斗排泥时，每个泥斗应设单独的排泥阀的排泥管。泥斗的斜管与水平面倾角：方斗宜60、圆斗宜为55；(3)污泥沉淀区容易宜按不大于2d的污泥量计算；(4)池底排泥管干管的直