炼油污水处理站设计-毕业设计

河南科技大学毕业设计（论文） 某炼油污水处理站设计 摘 要 炼油污水是炼油化工行业生产、运行过程中产生的不可直接利用的污染水，它是国内工业废水的重要组成部分。炼油行业是环境污染较为严重的行业，从原料到产品，从生产到使用，都存在造成环境污染的因素。 受生产工艺和产品的影响，炼油污水的水质、水量变化复杂，有机污染物浓度不同，是难处理的工业废水之一。目前，国内炼油污水处理手段以生化为主，辅以一些物理方法如絮凝、沉淀等。 本工艺设计针对炼油污水的水质、水量的特点，力求做到经济、高效，采用了传统的、有成功设计、运行经验的活性污泥法，辅以物理方法；生化部分采用改造的多点进水的运行方式，工艺 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 见如下，处理后出水可达到国家石油化工行业污水排放Ⅱ级标准。 本设计说明书较全面地叙述了设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的选择与论证、处理构筑物的设计计算、处理站平面布置和高程布置及工程概算等内容。 关 键 词：炼油污水，处理站，设计，活性污泥法 THE DESIGN OF TREATMENT station ON OIL REFINERY WASTEWASTER ABSTRACT Refinery sewage generated form the chemical industry production and operation, which can not be the direct use. It is the domestic industry wastewater. Refining industry is more serious environmental pollution industry. There are some factors causing environmental pollution in the processes from raw materials to products, from production to use. The oil refining sewage quality and quantity complexly changes by the impact of the technology and production, concentration of organic pollutants is different. At present, domestic treatment methods on refining wastewater were the biological and chemical methods, supplemented by physical methods such as flocculation, sedimentation, and so on. In this design, biochemical and physiochemical methods are used, which can ensure the quality of drained water. But there are also some weakness, such as its complication compared with some advanced process, certainly, it also has a lot of advantages, for example, its process is economical, and just this one conform to the fact of our country. Following is the technological process. After treatment, the treated water can meet the ‘second grade standard of the national second class discharge.’ Influent → Grille → Conditioner → oil Separator → Flotation cell → Bio-pilot → Setting Basin → effluent The design detailedly described the selection and demonstration of the design project, the design account of structures, the layout of treatment station, the elevation layout and content, such as budget for the project, respectively. KEY WORDS：oil refinery wastewater, biochemical treatment, activated sludge，physical methods 目 录 1第1章 前 言 1§1.1炼油废水的来源 1§1.1.1炼油废水的处理方法 5§1.2处理工艺流程的确定 5§1.2.1处理工艺流程比选方案 6§1.2.2 处理工艺流程图 7第2章 炼油污水处理站工艺设计计算 §2.1 废水处理构筑物的计算 7 7§2.1.1 格栅的设计计算 8§2.1.2 曝气调节池的设计计算 9§2.1.3 平流式隔油池工艺设计计算 10§2.1.4 气浮池的工艺设计计算 13§2.1.4 推流曝气池池的工艺设计计算 17§2.1.5 二沉池工艺设计计算 §2.2 污泥处理部分的计算 19 19§2.2.1 污泥浓缩池工艺设计计算 20§2.2.1 污泥处置 20§2.3 平面布置及总平面图 21§2.4 高程布置水力计算 21§2.4.1 高程计算 22§2.4.1 水面标高的确定 23§2.5泵房布置及泵的选择 23§2.5.1 泵房布置 23§2.5.2 泵的选择 25§2.6鼓风曝气系统 25§2.7加药系统 26第3章 工程估算及运行成本 26§3.1 主要构筑物总价计算N1 27§3.2 主要设备总价估算N2 27§3.3 管道总造价N3 28§3.4 主要管件一览 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 30§3.5 其他费用估算N5 30§3.6 处理站总投资N6 30§3.7 劳动人员编制N7 31§3.8 运行费用E 31§3.9 运行成本 B 32第4章 结论 33参考文献 35致 谢 36附 录 第1章 前 言 §1.1炼油废水的来源 炼油废水是原油炼制、加工等过程中产生的一类废水，其污染物的种类多、浓度高，对环境的危害大[1]。随着国家环保政策的日益加强及污染物排放总量的控制，企业规模的扩大和深加工的提高，尤其进口高硫原油加工量的增多，由炼油污水引起的环保问题已成为炼油厂向规模化发展的制约因素之一，减污缩排显得尤为重要。 炼油污水中的主要有机物有:石油类、悬浮物、挥发性酚、BOD、COD；无机物有硫化物、氰化物；金属化合物有汞及其化合物、镉及其化合物、六价铬化合物、砷及其化合物、铅及其化合物[2]。 炼油污水大致可分为三类：特殊的高浓度污水、低浓度含油污水、高浓度污水。其中特殊的高浓度污水污染源有:含硫污水、碱渣污水、油罐脱水、污水处理场“三泥”滤后液、其它高浓度污水如脱硫装置排放的废乙醇胺(MEA)及重整装置排放的废三乙二醇醚(TEG)溶剂水等，这些污水除含硫污水外水量均不大，但是，其中油、COD、NH3-N、酚或S2-等含量却很高。低浓度含油污水可分为装置产生的低浓度含油污水、雨水、地下含油污水管道泄漏产生的水量增加、循环水厂产生的污水。装置产生的低浓度含油污水包括机泵冷却水、地面冲洗排水、汽包排污、采样器排水、化验洗涤、蒸汽冷凝水排放、设备放空及清洗排水、办公及其它辅助设施排水等，还有因装置泄漏等产生的污水。高浓度污水是指特殊高浓度污水预处理后排水，水量相对较小，通常为总污水量的20%，但其CODcr浓度远高于低浓度含油污水，NH3-N则是低浓度含油污水的3倍左右，达到100～150mg/L。它又分为气提净化水、电脱盐污水、碱渣污水[3]。 §1.1.1炼油废水的处理方法 炼油污水因含浮油、乳化油等石油类物质和化学耗氧物(COD)、挥发酚等高浓度有机污染物，难以直接进行生化处理，必须经过隔油、气浮处理去除大部分浮油、悬浮物及部分有机污染物。然后再经过生化处理去除氨氮、硫磷以及BOD、COD才能达标排放。 1、炼油废水的一级处理 （1）隔油处理 隔油池主要用来除去污水中浮油和部分乳化油。污水中的可浮油在隔油池停留过程中，经处理后浮于水面，收油时通过管流入集油间，再用污油泵打入污油脱水罐，经加温沉降脱水，合格污油再用污油泵送往接收罐区。隔油池处理后的水进入一级浮选泵。在隔油池前或后可设调节池，用于调节水量和水质。 （2）气浮处理[4] 隔油池出水仍含有部分浮油及乳化油，还需要气浮工艺进一步处理。气浮净化工艺是设法在水中通入或产生大量的微细气泡，使其粘附于杂质絮凝体上，造成整体比重小于雨水的状态，并依靠浮力使其上浮于水面，从而获得固液分离的一种净化方法。一般采用加压容器气浮法去除。隔油池出水通过泵进入容器罐，容器罐加入压缩空气使其融于水中，再经过减压后，水中过饱和的空气形成许多极微细的气泡释放出来，在上升过程中，由于气泡的表面张力作用，将乳化于水中的油珠带到水面，然后将浮油用刮渣机刮至集油槽中，让其自流入油泥池，再用泵打入油泥干化场。为了进一步提高浮选效果，一般在浮选泵入口处投加絮凝剂。 （3）炼油废水的生化处理 目前处理炼油污水基本沿用老三套流程：即隔油一浮选一生物处理。生化处理主要有一下几种方法。 ①普通活性污泥法 这类处理方法既有传统的合建式曝气池，也有分建式活性污泥法。简要工艺流程为: 其中气浮段有的为一级气浮，有的采用二级气浮；生化段则70～80年代初兴建的大多为合建式曝气池，该工艺在早期的炼油污水处理中广泛采用，对减少污染排放起到了极其重要的作用，同时由于其运行稳定，处理的效果较好，依然受到各炼厂的青睐。为了进一步适应目前的环保要求，大多进行了技术改造(如镇海石化、大庆石化)，或只作为预处理装置(如广州石化)。该工艺不但硝化效果差，且无法实现脱氮的目的，如不与其他工艺相配合，将难于适应未来污水处理的需要。80年代后期开始采用分建式曝气池，并逐步走向二级好氧生化工艺，即O-O工艺，该工艺较传统活性污泥法处理的效果好，二级好氧处理的功能分区明确，一级好氧主要功能是降解COD，而二级好氧主要功能则是降解氨氮。 ②生物膜接触氧化法[5] “生物膜接触氧化法”其实是一种把填料作为微生物载体、好氧和厌氧共同存在的污水生化处理方法。污水携带氧气进入填料层时，悬浮物被截留。有机物在氧气的作用下，被微生物吸附降解，释放出二氧化碳、水、能量等，然后形成的粘泥附着在柔性填料上成为膜。在膜的深层，氧气无法进入，形成厌氧层，随着膜的增厚，膜逐渐脱落。这样的作用下，污水被净化。 生物膜法虽然能够适应不同浓度的污水，表现出较强的耐冲击力。但实践证明，对于高浓度的污水，生物膜法只能忍耐较少量高浓度的污水，若大量的污水冲击，致使生物膜脱落，则恢复起来需较长时间，大约30天左右。 ③缺氧好氧工艺[6，7] 污水首先经隔油、浮选工序除去粗分散物质(包括悬浮物质和部分乳化状态的物质)，例如油。之后，污水流入生化池进行生化处理，以除去较高的COD负荷，难以降解的有机物及氨氮等。生化部分为前置反硝化池，即A/O合建池。在A段为增加生物降解性能，设置软性填料框架组。这种填料挂膜快，比表面积大，它的每个纤维本身即为一个微小的A/O单元，更有助于脱氮的进行。A段溶解氧(DO)控制在0～1mg/L(一般为0.15mg/L)，处于缺氧状态。O段溶解氧控制在2～4mg/L。O段出水混合液一部分回流至A段，另一部分流入后浮选池进行泥水分离。泥水分离采用气浮的形式，避免了A/O处理后污泥易上浮的不足。分离后的污泥回流至O段进口，出水流入下道工序。根据污泥生长特性，适当排除部分剩余活性污泥。工艺流程如图1-1所示。 图1-1 A-O工艺流程 ④氧化沟[8-10] 氧化沟是活性污泥法的一种改型，它把连续环式反应池用作生物反应池，混合液在该反应池中以一条闭合式曝气管道进行连续循环(从池型上可以说是推流式的特例)。氧化沟通常在延时曝气条件下使用，因为这时混合液的水力停留时间长，有机物质的负荷低。它使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，向反应池中的物质传递水平速度，从而使搅动的液体在闭合式曝气管道中循环。反应池一般为椭圆型或圆形，尺寸大小按延时曝气运行决定，其水力停留时间为10～30h，污泥停留时间在15d以上，曝气装置主要有射流器和机械转子曝气设备(转刷和转盘)等，通常在其前面不用设初沉池，而在其后设有二沉池。 在污水处理的动力学上有两种系统:推流型和完全混合型。氧化沟既不是完全混合式反应池，又不是推流式反应池，但是它又兼有这两种系统的特点。在沟中，污水流入反应池后，与反应池内所含的大量物质混合，但是通常是使污水正好在排出口的下游流入反应池，因此它必须在经过一次循环之后才能排出去(在这一方面氧化沟与推流式反应池有些相似)，然后又象在完全混合反应池中那样，迅速与整个池中的各种成分混合起来(与完全混合式相似)。氧化沟自身的特点在于一次循环所需的时间短，即15～30min，而总的水力停留时间则很长，20～24h，人们通常用完全混合型反应池来模拟氧化沟。氧化沟的脱碳、脱氮的机理与A/O系统的反应机理相通。因分段布置曝气器，随着与曝气器的距离变化沟中会有缺氧区和好氧区的分布，使其相当于多个A/O系统相连接。废水在好氧段时，碳源被污泥中异养微生物氧化分解；有机氮通过氨化作用和硝化反应被自养微生物作为能源利用，并转化为硝酸盐。 §1.2处理工艺流程的确定 §1.2.1处理工艺流程比选方案[11] 1、炼油废水处理工艺流程的选择原则 炼油废水的治理应根据炼油的具体情况，首先抓住工艺改革和综合利用，以尽量减少污染物的排放量，同时，还应尽量搞好节约用水和废水回用，最大限度的减少废水排出量。在考虑上述综合治理的情况下，再来确定炼油废水的处理工艺。由于炼油废水成分复杂多变，对应的处理方法也要随之变化，所以首先要搞清废水的特性，采用对应的处理工艺才能达到较好的处理效果。在选择处理工艺前，应 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 废水水质及其组成及对废水所要求的处理程度，确定单项处理方法，然后确定最佳处理工艺流程。 2、方法分析 目前，国内外较为成熟的炼油废水治理工艺方法有：传统活性污泥法、AB法、合建式氧化沟技术、SBR法和生物滤池法。 (1)AB法工艺是在传统两段活性污泥法和高负荷活性污泥法的基础上开发的，属超负荷活性污泥法。 其主要特征是，A段活性污泥负荷高，为常规的10～20倍，泥龄短，B段污泥负荷低。主要缺点是，基建投资高。适用于处理浓度高，水质水量变化大的污水。不适用于小型的污水处理厂。 (2)合建式氧化沟技术是本世纪中叶发展起来的一项新型技术，其构造简单，运行简便且处理效果稳定可靠。其主要类型有：BMS式、船式、C型沟内式、D型沟内式、测沟分离式，主要特点是不设分建的二沉池，运行维护管理方便，但占地面积较大，适用于大型的污水处理厂。 (3)SBR法即序批式活性污泥法。是一种间歇运行的污水生物处理工艺。他由一个或多个SBR池组成。运行时，污水分批进入池中，经活性污泥的净化，到净化后上清液排出池外，完成一个运行周期。每个运行周期可分成：进水期、反映期、沉降期、排放期、和闲置期，其主要特点是对水质水量的变化适应性强，有机质去除率高，氮磷的去除率高。主要缺点时运行维护复杂，设备费用高，由于采用定为管重力式排水，在排水初期有少量混合液排出。进入反应池的浮渣尚缺乏有效的设备从反应池取出，增加了操作人员的工作量。 (4)生物滤池是一种生物和物理化学相结合的工艺，其主要流程包括滴滤池、曝气固体接触、絮凝和澄清分离。来自一级处理的污水，首先通过生物滤池降低溶解性BOD5并形成可以絮凝的颗粒固体。生物滤池出水与回流污泥曝气混合接触，并进行絮凝和吸附，如接触时间充分，可溶性BOD5也可去除，二沉池采用了新型絮凝澄清池，混合液在池中心絮凝井中增大絮凝体后，在进行澄清分离，其主要特点是运转稳定，动力消耗低，运转费用低，但其耐冲击性差，出水的BOD5和悬浮物要求较低。 (5)传统活性污泥法是利用悬浮生长的微生物絮凝处理有机废水一类好氧生物的处理方法。主要包括三个过程：吸附—微生物代谢—凝聚与沉淀，主要流程包括：初沉池、曝气池和二沉池。主要特点是处理效果好，BOD5去除率可达90～95%，对废水的处理程度比较灵活，可根据要求进行调节，使反应器内的有机物降解反应控制在最佳状态，另外，对冲击负荷有一定的抵抗能力，适合处理较高浓度的有机工业废水。 §1.2.2 处理工艺流程图[12] 此炼油厂采用常减压和催化裂化工艺加工原油，炼油过程中排出含油废水、含盐废水、机泵冷却水等。废水来源主要是电脱盐排水、油罐切水、机泵冷却水等。废水总排放量为：2000m3/d。废水中石油类：400mg/L;CODcr=1000mg/L ;BOD=600 mg/L;SS=1200mg/L ;预计经处理后出水达到行业二级排放标准。即石油类：〈10mg/L;CODcr〈120 mg/L ;BOD〈60 mg/L;SS〈200mg/L 综合考虑废水处理效果、运行管理的方便程度和费用，即基建施工费用、占地面积和国内环境，选取传统活性污泥法较为合理。考虑本设计题目的具体情况，工艺流程如图1-2。 图1-2 处理工艺流程 第2章 炼油污水处理站工艺设计计算 §2.1 MACROBUTTON AcceptAllChangesInDoc 废水处理构筑物的计算[13-16] §2.1.1 格栅的设计计算 1.格栅的设计计算示意图如图2-1。 图2-1 格栅设计计算示意图 2.栅条间隙数目n 取栅条的间距 n=0.018m,设栅前水深h=0.30m,废水过栅流速v=0.8m/s（为防止栅条堵塞,v≮0.8～1.0m/s）,格栅倾角α=60° 平均日流量Q=2000m3/d=0.023m3/s；取K=1.20 则 Qmax=0.023 m3/s×1.20=0.028 m3/s ∴n= = =6.03≈7个 3.栅槽宽度B;格栅间渠道宽lp 设栅条宽度s=0.010 m ,栅条边框宽A=0.04m B=s(n－1)＋b×n＋2A =0.010×(7－1)＋0.018×7＋2×0.04m=0.266 m ∴lp=B＋0.04=0.306 m 4.进水渠道间宽部分长度l1 设进水渠道宽lk =0.20，渐宽部分展开角α＇=20° ∴l1= =0.146m 5.栅后渠道减缩长度 l2=0.5×l1=0.5×0.146 m =0.073 m 6.通过格栅的水头损失h1 取格栅断面为锐边矩形断面,取K=3 有 4/3 , ∴h1=K×hp = =3×1.105×0.0283=0.094m=0.10m 7.栅室总高H 设栅前渠道超高h2=0.3m ∴H=h+h1+h2=0.3+0.10+0.3m=0.70m 8.栅室总长度L l=l1＋l2＋0.5＋1.0＋ =0.146＋0.073＋0.5＋1.0＋ m=2.065 m 9.日栅渣量W 在栅间隙为18mm下，设栅渣为0.08 m3/1000 m3废水 W= =0.16 m3/d〈0.20 m3/d ∴可用人工清渣 §2.1.2 曝气调节池的设计计算 Q0= m3/h =83 m3/h 取调节池停留时间为t=6h，则V=t×Q0=6×83 m3=498 m3 ∴取L×B×H=20×10×2.5m3=500 m3, 即L=L1+L2+L3,L1=L2=6.0m,L3=7.0m 图2-2 调节池计算示意图 将调节池作成平底，为防止沉淀，用压缩空气搅拌废水。空气用量为1.5～3.0 m3/m2h，取为2.0 m3/m2h 则所学空气量为：2×20×10 m3/h =400 m3/h＝6.7 m3/min 取超高为0.5m，考虑水量不均匀性，其最底水位为1.0m §2.1.3 平流式隔油池工艺设计计算 ①设停留时间t=2.0h，分格数为n=2，每格宽B=2.5 m，池有效水深h1=2.0 m，超高h2=0.5 m 则：V=t×Q= =166.6 m3 每格间容积 V1=V2= m3=83.3m3 每格水流截面积 A=h1×B=2.0×2.5m2=5.0m2 ∴池长L= m=16.7m 校核: 废水水平流速：v= mm/s =2.3mm/s∈（2，5）mm/s 单格： ≮4 ≮0.4 最大流量时vmax=2.76mm/s∈（2，5），一格出故障时，单格负荷总流量时，vmax`=4.6 mm/s∈（2，5）仍可正常运行。 图2-3 平流式隔油池示意图 ②去油效率 进水中含油400mg/L，出水可控制在150mg/L以下 则：η= ×100﹪=62.5﹪ ③进水段为2.0 m ④出水段为2.0 m §2.1.4 气浮池的工艺设计计算 1.气浮法介绍 气浮池是利分散的微小气泡作为载体去粘附废水中的悬浮物,使其密度小于而上浮到水面以实现固液分离的过程。 与沉淀法相比较，气浮法有以下特点： ⑴由于气浮池的表面负荷最高可达12m3/（m2∙h），水在池中停留时间只需10～20h，而且池深只需2m左右，故占地少，节省基建投资； ⑵气浮具湖有预曝气作用出水和浮渣都含有一定量的氧，有利于后续处理或再用，泥渣不宜腐化； ⑶对那些很难用沉淀法去除的低浊含藻水，气浮法处理效果高，甚至还可去除原水中的浮游生物，出水水质好； ⑷浮渣含水率低，一般在96%以下，比沉淀池污泥体积减少2～10倍，这对污泥的后续处理有利，而且表面刮渣也比池低排泥方便； ⑸可以回收有用物质； ⑹气浮法所需药剂量比沉淀法节省； ⑺气浮法电耗较大，处理每吨废水比沉淀法多耗电约0.02～0.04KW×h 2.处理流程 目前常用的是部分回流水加压容器气浮流程，据水质要求，也可采用二级串联气浮。 图2-4 部分回流水加压容器气浮流程 3.部分回流水加压溶气气浮流程 ①溶水量：30～50% ②加药：硫酸铝30～40mg/L 聚合铝15～25 mg/L ③出水油含量：20 mg/L左右 ④操作流程较复杂 4.气浮池设计计算 ⑴气浮池设计参数 气固比 取为0.013（0.005～0.060）； 溶气压（表压）3.2Kg/m3 水温30℃时大气压在水中的饱和溶解度Ca=18.14mg/L ⑵确定溶汽水量QR 溶气效率取F=0.6（F=0.6～0.8）, Sa:混凝后水中SS,设为1000mg/L QR= =942.9 m3/d 取回流水量为1000 m3/d，即QR=0.5Q（ =0.138） ⑶气浮池设计 图2-5 气浮池计算示意图 采用溶气水和废水的接触混合时间T2=6min 浮选分离时间Ta=50min 则混合段的容积： V2= 12.5 m3 浮选分离段容积 V3= 104.17 m3 浮选池有效容积： V=V2＋V3=12.5＋104.17 m3=116.67m3 浮选池的上升流速 v 取1.0mm/s（1.0，3.0） 则取池宽B=3m，水深H=2.0m，超高1.0m 分离段长度 L3= =8.68m≈9.0m 混合段长度 L2= =1.0m 气浮池有效总长：L有=L2＋L3=9+1.0=10.0m 原水与药剂的混合室长宽分别为L1=3.0m，出水部分长度为L4=1.0m，L5=1.0m 则：浮选池总长度为： L1+L2＋L3+L4=3.0+1.0+9.0+1.0+1.0m=5.0m 5.溶气罐设计计算 设需设置两个溶气罐 溶气罐流量 QR=1000 m3/d =41.67 m3/h 设计罐内停留时间 T1=3min 则每个溶气罐容积 V1=V2= =1.04 m3 选用溶气罐RG-6两个（带回流水泵三台，一台备用，过滤器200mm） 直径D=0.60m，水流量为700～1400 m3/d（装填料），工作压强≤0.59MPa 6.空气量计算 设溶解压力为4.2 Kg/cm3，最高水温为30℃，按亨利定律，在30℃水中的饱和空气量为： V=KT×P=2.10×10－2×736×4.2 m3/m2=64.92×10－3m3/m2 所需空气量可按过量的25%设计，以留有余地。 ∴G气= =3.328 m3/h=0.0564 m3/min 选用空气压缩机Z-0.03/7（三台，一台备用），电动机功率0.37KW。 §2.1.4 推流曝气池池的工艺设计计算 1.参数选择 参照《石油化工废水处理设计手册》选用设计参数： 污泥负荷系数 f =0.8 污染物降解速率常数（炼油废水）k=0.074 a =0.55，a＇=0.5，b= 0.13，b＇=0.12 污泥回流率 R=0.5 三螺旋曝气器（φ420×1740） 氧利用率 E=15％ 曝气池混合液溶解氧浓度 cl=1.5mg/L 污泥浓度 Nw =2.5g/L 污泥负荷 L=0.3Kg×BOD5/Kg×MLVSS×d 2.曝气池设计计算 设二浮池出水BOD为s0=500mg/L,要求出水BOD为se=60mg/L ①处理效率η η= ×100％= =88％ 图2-6 曝气池计算示意图 ②曝气池体积计算 Nw＇= f×Nw=0.8×2.5g/L=2.0 g/L V= 1667m3 ③曝气池主要尺寸 取池深为H=4.0m，设置两组曝气池 每组池面积：A= 209m2 取池宽B=4.5m，则 =4.5/4=1.125〈2，说明搅拌良好，不会积泥，符合要求。 池长：L= 47.0m ∴ 〉10，可避免短流。 设曝气池为单廊道式，则廊道长为L=47.0m 取超高为0.5m，进水方式为沿配水槽分散多点进水，按阶段曝气法运行，配水槽高为0.4m ∴池总高为H＇=4.0＋0.5+0.4m=4.9m ④曝气系统设计 混合液每日需氧量： O=a＇×（S0－SE）×Q+b＇×NW＇×V =0.5×（0.5－0.06）×2000+0.12×2×1667 KgO2/d =840.08 KgO2/d=35.0 KgO2/h 最大小时需氧量 取 K=1.2 Omax=35.0×1.2 KgO2/h =42KgO2/h 采用三螺旋曝气器，距池底0.2m，故淹没深度为3.8m 查氧在蒸馏水中的饱和溶解度（计算温度20～30℃）： 30℃时，Cs(30)=7.6 mg/L；20℃时，Cs(20)=9.2 mg/L 三螺旋曝气器出口处绝对压力： P＇=(1.033＋0.38)×0.098MPa=0.138MPa 空气离开曝气池时氧的百分比为： Ot= =18.4% 曝气池中平均饱和溶解氧值Cs,m(T) (按最不利条件考虑) Cs,m(30)= =8.51mg/L 标准传氧速率计算：（取α=0.8,β=0.9,CL=1.5mg/L） Oc= = ＝ 51.55Kg/h 相应最大小时需氧量的供气量为； Gsmax= =1375 m3/h≈23m3/min 平均供气量为； Gs= =1146m3/h≈19.1m3/min 去除每公斤BOD5的供气量： m3air/Kg×BOD5 =31.25 m3air/Kg×BOD5 去除每公斤BOD5的需氧量： KgO2/Kg×BOD5 =1.17KgO2/Kg×BOD5 每污水的供气量： =13.75(m3air/m3污水) ⑤空气管的计算 曝气池为两组，每组一个廊道，每个宽B=4.5m,长L=47m,空气干管、支管的经济流速为10～15m/s，设为13m/s，则总干管的供气量为Gs(max)=1375m3/h 则总干管直径D总= =0.193m 选DN200 焊接钢管 １和3支管的供气量为： m3/h=344m3/h 则 D1=D3= =0.097m 选DN125焊接钢管 2支管的供气量为 m3/h =688m3/h 则D2= =0.156m 选DN150焊接钢管 如图2-6，设置竖管（曝气头），第1、3支管设置23个竖管，第2支管设置46个竖管，则每个竖管的最大供气量为 m3/h=14.9m3/h 竖管直径D竖= =0.023m 选DN32焊接钢管 ⑥鼓风机 取三螺旋曝气器压力损失为0.5m,则曝气池管道压力损失为空气管道系统与三螺旋曝气器压力损失之和,取为hp’=1.0m,有效水深为3.8m,则曝气池管道的阻力降为 ：hp=3.8＋1.0m=4800mmH2O 参照以上参数，鼓风机选用C40-1.5，出口压力1.5atm，轴功率40KW，转数n=2950r/min，电机JO2-91-2，功率55KW，额定电压380V ⑦污泥生长量 Y=a×Q×Sr－b×V×Nw′ =0.55×2000×(0.5－0.06)－0.13×1667×2.0 Kg/d =50.58 Kg/d 相当于含水率为98%的污泥量为: Kg/d =2529 Kg/d =105.4 Kg/h §2.1.5 二沉池工艺设计计算 采用平流沉淀池，按沉淀时间（t）及水平流速（v）计算，用最大流速核。 取沉淀时间t=2h，水平流速=2.3mm/s≯5mm/s ①池长：L=3.6×v×t=3.6×2.3×2=16.56m ②池平面面积A 取有效水深h2=2m，（设计废水量Q=2000m3/d） ∴A= =83.3m2 图2-7 二沉池计算示意图 ③池宽B 取B=2格，则B= ≈5.0m ④二沉池有效容积V V=n×L×B×h2=2×14.5×3.0×2m3=174m3 ⑤校核最大流量、长宽比、表面负荷 Qmax=K×Q=1.2×2000m3/d=2400m3/d=100m3/h 停留时间t＇= 1.74h 水平流速v＇= =2m/h=2.31mm/s≯5mm/s(合适) 长宽比 4.8∈(4，5）合适 ⑥污泥斗计算 设两次清除污泥相隔时间 T=2h= d 进、出水悬浮物浓度c1=2.5×10－3t/m3，c2=0.2×10－3t/m3 污泥容重r≈1t/m3，污泥含水率ρ0=98% 2h的污泥量为： V＇= 19.17m3 设污泥高为h4＇＇=1.8m， 则污泥斗底为：1.0×2Bm=1.0×6m 上口为：3.0×2Bm=3.0×6m 污泥斗容积：V= = =20.63m3＞Ｖ＇（可行） 池底坡度取i=0.01～0.02 当i=0.01时，h4＇=（14500+800－3000）×i=123mm， 取h4＇=200mm=0.20m h4=h4＇+h4＇＇=1.8+0.2m=2.0m 取超高h1=0.5m ∴池子总高H=h1+h2+h4=0.5+2+2m=4.5m §2.2 MACROBUTTON AcceptAllChangesInDoc 污泥处理部分的计算 §2.2.1 污泥浓缩池工艺设计计算 剩余污泥的含水率高达99%左右，脱水性能差，一般将剩余污泥引入污泥浓缩池，使其含水率降至96%左右，再进行脱水干化。本设计采用重力浓缩池。 由前计算，2h污泥量为19.17m3 则每天为19.17× m3/d =230m3/d 设污泥的固体浓度为7.5Kg/m3（含水率为99%） 取固体负荷为60 Kg/m2∙d 则所需池面积为：A= 28.76m2 采用圆形池，则半径R= 3.0m 图2-8 污泥浓缩池计算示意图 二沉池不设浓缩机，将池底作成斗式，取压缩区（斗深）为H1=5.0m，则泥斗壁与水平面夹角约60°，取超高为0.5m。 取澄清区、阻滞区深为H2=3.0m， 则校核停留时间为 （符合设计规定） §2.2.1 污泥处置 污泥是城市和工业废水处理过程中的产物,包括沉淀物和漂浮物。 污泥中含有大量的有机物及微量元素,因此,对于污泥的处置应本着综合利用废物回收的原则来进行处理。 炼厂的污泥中有机物质含量丰富，热值较高，既可直接用于燃烧、产生污泥气，也可用于堆肥处理等。 对于污泥的处理在此不再赘述。 §2.3 平面布置及总平面图 根据平面布置的一般原则，进行平面布置。平面布置后，总平面图见附图《水—11—01》。 §2.4 高程布置水力计算 §2.4.1 高程计算 ⑴由水量Q=2000 m3/d，K=1.2 Qmax=K×Q=2400 m3/d=0.0278 m3/s 选主管径DN200，则 v= 0.885m/s 查《给水排水计算图集》P29，有阻力降7.4mH20/1000m 查《给水排水设计手册》（第一册）P564， 铸铁焊接弯管90°： d =200mm时，ξ=0.48 闸阀： d =200mm时，ξ=0.08 等径丁字管：分支流 ξ=1.5 汇合流 ξ=3.0 ∴局部损失 ，则可得： 铸铁焊接弯管90°： h=0.48× 0.02m 闸阀：h=0.08× 0.003m 等径丁字管： 分支流 h=1.5×0.04m=0.06m 汇合流 h=3.0×0.04m=0.12m ⑵各构筑物水头损失 各构筑物水头损失见表2-1。 表2-1 各构筑物水头损失 格栅 调节池 平流隔油池 泵房 气浮池 推流曝气池 二沉池 0.10 0.30 0.30 0.30 0.30 0.40 0.30 ⑶各构筑物间管道的水头损失（单位：m） 各构筑物间管道的水头损失见表2-2。 表2-2 各构筑物间管道的水头损失 序号 管道 闸阀 弯头 分支流 汇和流 近似总损失 管长 损失 个数 损失 个数 损失 个数 损失 个数 损失 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 4 10 4 10 10 8 60 0.03 0.074 0.030 0.074 0.074 0.059 0.444 1 1 1 1 1 1 0 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0 1 3 2 2 2 2 1 0.02 0.06 0.04 0.04 0.04 0.04 0.02 0 1 0 1 1 1 0 0 0.06 0 0.06 0.06 0.06 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0.12 0 0 0.12 0.12 0.12 0.15 0.30 0.10 0.20 0.20 0.30 0.60 注：①格栅→调节池 ②调节池→隔油池 ③隔油池→泵房 ④泵房→气浮池 ⑤气浮池→曝气池 ⑥曝气池→二沉池 ⑦二沉池→出水 计算示例： 沿程损失h=7.4× m=0.074m 局部损失等于各局部损失之和 §2.4.1 水面标高的确定 ⑴为保证二沉池清水能够自流外排，现对二沉池水面标高为： 0.30＋0.60m=0.90m，取为1.50m ⑵推流曝气池水面标高为：0.40＋0.30＋1.50m=2.20m ⑶气浮池水面标高为：0.30＋0.20＋2.20m=2.70m ⑷设进水格栅前水面标高为：－1.00m ⑸调节池水面标高为：－1.00－0.10m=－1.10m 调节池最低水位标高为：－1.10－（2.5-1.0）m=－2.60m ⑹平流隔油池水面标高为：－1.10－0.40－0.30m=－1.80m ⑺平流隔油池到泵房水头损失为0.20m， 则泵前水管标高为－1.80－0.20m=－2.00m §2.5泵房布置及泵的选择 §2.5.1 泵房布置[17] 对于泵房内少于4台泵的泵房，一般采用圆形泵房；对于长期运行的泵，一般采用自灌式；根据污水提升的大小，选择地下、地上或半地下式泵房。 根据以上规定，在本设计中，采用了圆形、半地下、自灌式泵房。具体泵房布置，详见附图《污水提升泵房结构图》。 §2.5.2 泵的选择 平均流量Q=2000m3/d=1.389 m3/min 最大流量Qmax=K×Q=1.2×1.389 m3/min≈1.7 m3/min 污水提升泵选用2台（1台备用） 集水池容积为一台泵5min的出水量，即1.7×5 m3=8.5 m3 集水池有效水深采用H=1.5m，则集水池面积F=5.7 m2， ⑴选泵前总扬程估算 过栅水头损失0.1m（估算） 集水池最低工作水位与所需提升最高水位的高差为： （管径DN200mm，充满度 =0.75 ） 2.7－（－2.0－0.2×0.75－0.1－0.2）m=6.95m 泵房出水管管线水头损失： 总出水管：Q=2000m3/d=1.389 m3/min，Qmax= 1.7 m3/min 选用管径DN200mm的铸铁管。 水泵运转时，Q=1.389 m3/min，v=0.74m/s＞0.7 m/s Qmax= 1.7 m3/min，v＝0.885 m/s＞0.7 m/s可用 设总出水管管中心埋深0.9m,局部损失为沿线损失的30%,则泵站外管线水头损失为: =0.23m 泵站内的管线水头损失设为1.0m,考虑自由水头为1.0m 则水泵总扬程为: HS=1.0+0.23+6.95+1m=9.18m 选用4PW型污水泵，Q=72～120 m3/h，H=12～10.5m ⑵泵性能校核 泵站经平剖布置后,对水泵总扬程进行核算,即对泵站内管线进行水头损失核算 ①吸水管路水头损失计算: 管径DN200mm，v=0.885m/s,1000i=7.5m 据泵房结构布置图: 直管部分长度1.2m,喇叭口(ξ=0.1)，DN200mm90°弯头(ξ=0.48),DN200mm闸门一个(ξ=0.08),DN200mm×DN150mm渐缩管(自大到小)ξ=0.20 局部损失： 吸水管路水头总损失：0.156+0.009m=0.165m ②出水管路水头损失计算： 每根出水管Qmax=1.7 m3/min，选用DN200mm管径，V=0.885m/s，1000i=7.4m A→B DN100mm×DN200mm渐扩管1个（ξ=0.30），DN200mm单向阀1个（ξ=1.5），DN200mm90°弯头1个（ξ=0.48），DN200mm阀门1个（ξ=0.08） B→D 选用DN200mm铸铁管，V=0.885m/s，1000i=7.4m 直管长度0.78×2m=1.56m，丁字管1个（ξ=1.5） DN200mm90°弯头1个（ξ=0.48） 沿程损失： 局部损失：1.5× 出水管路总损失：0.23+0.23+0.082+0.08m=0.622m 则水泵所需总扬程：H=0.165+0.622+6.95+1m=8.737m 故选用4PW污水泵是合适的。 §2.6鼓风曝气系统 设计中，需要鼓风曝气的有曝气调节池和推流曝气池。 曝气调节池需气量为Q1 =400 m3/h =6.7 m3/min 推流曝气池需气量为Q2 =1375 m3/h =23 m3/min 则：总需气量为：Q= Q1+Q2 =6.7+23=29.7 m3/min 所以，查鼓风机的性能数据及曲线可选型号[18]为：C40-1.5， 性能数据为：Q=40 m3/min，出口压力1.5atm，转速2950r/min， 电机JO2-91-2，功率55KW，电压380V，生产厂家陕西鼓风机厂。 §2.7加药系统 为了提高浮选的处理效果，往往向污水中加入混凝剂或浮选剂（如硫酸铝、聚合铝等），投加量因水质不同而异，一般由试验确定[19]。 经混凝试验后，得出污水中的投加量，用计量泵投加到污水中。 第3章 工程估算及运行成本 §3.1 主要构筑物总价计算N1 各主要构筑物价格见表3-1。 表3-1 各主要构筑物价格 主要构筑物一览表 构筑物 规格（L×B×H） 数量 建筑体积m3 单价/ m3 总价（元） 格栅间 1 1.5 500 750 调节池 20×10×3.0 1 130 500 6500 隔油池 20.7×2.5×2.5 1 90 500 45000 泵房 φ8.5 1 40 500 20000 加药间 5×4×4 2 20 500 10000 浮选池 15×3×3.5 1 65 500 32500 曝气池 47×3.5.2 1 240 500 120000 二沉池 17.5×5×2.5 2 60 500 30000 浓缩池 φ6.0×3 2 40 500 20000 污泥回流井 φ3×6 1 20 500 10000 鼓风机房 4×5×4 1 26 500 13000 值班室 5×7×4 1 30 300 9000 化验室 5×5×4 1 24 300 7200 厕所 70×4(2) 1 70 300 5000 围墙 1 100 300 21000 道路 1 100 10000 总价N1（元） 530000 §3.2 主要设备总价估算N2 主要设备价格见表3-2。 表3-2 主要设备价格一览表 主要设备一览表 设备名称 规格 数量（个） 单价（元） 总价（元） 污水提升泵 4PW 2 880 1760 污水回流泵 PW 2 605 1210 溶气循环泵 3BA-9 2 400 800 污泥回流泵 1PN 2 1000 2000 计量泵 JW 2 10500 21000 鼓风机 C40-1.5 2 20000 40000 空气压缩机 Z-0.03/7 2 5000 10000 加药机 1 10000 10000 搅拌机 JYB-Ⅲ 2 2000 4000 刮泥机 GL链板式5×25 2 3000 6000 气浮刮渣机 GMY-6行车式撇渣机 1 3000 3000 溶气罐 RG-6 2 20000 40000 溶气释放头 8 600 5000 曝气器 三螺旋曝气器 92 300 30000 起重设备 SG-0.5单轨手动小车 1 300 300 格栅 200 总价N2（元） 176842 §3.3 管道总造价N3 管道造价表见表3-3。 DN200的铸铁管（m） 空气管用：60 排空管用：80（含超越管） 水管用：230 泥管用：100 共计：470（m） DN150的铸铁管（m） 空气管用：120 DN125铸铁管（m） 水管用：30 DN75铸铁管（m） 空气管用：300 加药管用：40 新鲜水管：90 DN35钢管（m） 栏杆：250 表3-3 主要管道造价一览表 主要管道一览表 管道 名称 原长m 损耗 % 管 长 单价元 总价 元 人工费/10 m 人工总费 DN200铸铁管 470 10.22 530 18.00 9540 5.00 235 DN150铸铁管 120 10.22 133 16.50 2195 4.50 54 DN125铸铁管 30 10.22 33 15.00 495 4.00 12 DN75铸铁管 430 10.22 473 11.75 5558 3.50 166 DN35钢管 250 10.22 276 20 5520 5.00 125 总价（元） 23308 592 N3=（23308+592）×120%=28680元 §3.4 主要管件一览表 主要管件见表3-4。 表3-4 主要管件一览表 主要管件一览表 构筑物 阀门（DN） 弯头（DN） 三通DN200 200 150 35 200 150 35 分 汇 调节池 2 3 3 12 1 1 ↓ 3 隔油池 3 ↓ 2 泵房 4 4 2 2 16 2 2 ↓ 2 浮选池 3 2 1 ↓ 2 曝气池 2 16 1 1 ↓ 2 二沉池 2 出水 2 浓缩池 2 2 回流井 1 2 加药间 2 4 鼓风机棚 2 4 总计 21 25 4 23 28 6 3 4 单价 80 50 20 50 30 10 80 100 1680 1250 80 1150 840 60 240 400 总价N4 5700 （↓：表示从上一构筑物到下一构筑物的过程中） §3.5 其他费用估算N5 施工费：N51=80000元 施工管理费：N52=10000元 临时设施费：N53 =5000元 劳保基金费：N54=6000元 ∴N5=N51+N52+N53+N54=101000元 §3.6 处理站总投资N6 N6=N1+N2+N3+N4+N5 =530000+176842+28680+5700+101000=842222元 §3.7 劳动人员编制N7 废水处理站的定员安排，应根据流程特性和污水量，按国家的定员标准进行。 本设计的工作量不是很大，为保证处理站按正常操作程序进行，要求各操作加强联系和相互协作，实行三班倒。 表3-5 劳动定员分布表 序号 工作岗位及工种 实际工作人数 在册人员系数 在册人员数 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 合计 1 2 3 4 5 站长 控制室 机修工 化验员 合计 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 3 8 1 1.2 1 1.2 1 4 1 4 10 §3.8 运行费用E 1、预计每天用电3000度，0.60元/度 E1=3000×0.60=1800元/天 2、工资福利费用E2 =219.2元/天 3、折旧费E3占总投资4.2% %=96.91元/天 4、检修费E4为折旧费的10% E4=96.91×10%=9.69元/天 5、其它费用E5 E5=（E1+E2+E3+E4）×10% =（1800