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1、哈尔滨理工大学学士学位论文哈 尔 滨 理理 工 大 学学毕 业业设计题 目：黑龙江江省某石石化公司司污水处理理及回用用工程设设计 院院、 系：化化工学院院 环境境工程系系 姓姓 名：于 跃 指导教师师：闫险险峰 系系 主 任：艾艾恒雨 20166年6月25日III黑龙江省省某石化化公司污污水处理理及回用用工程设设计摘要本次设计计针对黑黑龙江省省某石化化公司污污水处理理及回用用工程，进进行了全全方面的的理论分分析，根根据石化化厂区排排放的污污水性质质和排放放标准以以及回用用水标准准制定了了一整套套的处理理方案。本本厂排放放的污水水主要为为石化废废水，水水中主要要成分含含有石油油类污染染物和硫硫化
2、物，生生活污水水含量少少，且CCOD、BBOD55含量较较高，BB/C为为0.224。根根据本厂厂排放的的石化废废水的以以上特点点，本次次设计设设置隔油油池、调调节池、气气浮池、水水解池、氧氧化沟、沉沉淀池作作为初步步处理工工艺，其其中选用用卡鲁塞塞尔型氧氧化沟作作为生化化处理阶阶段。为为了使最最终出水水水质达达到回用用标准，需进行深度处理，所以又增设活性碳滤池和接触消毒池对污水进行深度处理，经计算，处理后的水质理论上达到回用标准。本设计说明书中内容包括：污水处理规模、处理工艺流程、主要构筑物、厂区平面布置、交通运输、以及投资估算等。关键词石石油化工工，污水处处理厂，污水回回用，氧化沟沟Des
3、iign of wasstewwateer ttreaatmeent andd reeusee prrojeect of a PPetrrochhemiicall Inndusstriies Co in Heiilonngjiiangg PrroviinceeAbsttracctThe dessignn foor aa Peetroocheemiccal Inddusttriees CComppanyy inn Heeiloongjjianng pprovvincce ssewaage treeatmmentt annd rreusse pprojjectt, aanallyzees aall
4、 asppectts oof tthe theeoryy, aaccoordiing to thee chharaacteerissticcs oof wwastte wwateer aand disschaargee sttanddardd off peetroocheemiccal plaant emiissiionss annd wwateer rreusse sstanndarrds forrmullateed aa seet oof ttreaatmeent schhemee. TThe facctorry ssewaage maiinlyy foor ppetrrochhemiic
5、all waasteewatter, thhe mmainn coompoonennt oof wwateer cconttainningg peetrooleuum ppolllutaantss annd ssulffidee, ssewaage andd COOD cconttentt off leess, hiigheer lleveels of BODD5, BB/C to 0.224. acccorddingg too thhe aabovve ccharractteriistiics of thee peetroocheemiccal wasstewwateer pplannt e
6、emisssioons, thhis dessignn seet tthe sepparaatioon ttankk, rreguulattingg poond, fllotaatioon ttankk, hhydrrolyysiss, ooxiddatiion dittch proocesss, as a pprellimiinarry ssediimenntattionn taank, thhe CCarrroussel oxiidattionn diitchh ass biiochhemiicall trreattmennt sstagge. In ordder to makke tth
7、e finnal effflueent reuuse staandaardss, tthe neeed ffor deeep pproccesssingg, sso tthe addded acttivaatedd caarboon ffiltter andd diisinnfecctioon cconttactt taank of sewwagee, aafteer ccalcculaatioon, aftter treeatmmentt Waaterr quualiity theeoryy too acchieeve thee reeturrn oof tthe staandaard. T
8、hhe ddesiign speecifficaatioon iinclludees: sewwagee trreattmennt sscalle, proocesssinng pproccesss, tthe maiin sstruuctuuress, pplannt llayoout, trranssporrtattionn, aand invvesttmennt eestiimattes.KeywworddsPeetroocheemiccal, Seewagge ttreaatmeent plaant, Seewagge rreusse, Oxiddatiion dittch目录摘要IA
9、bsttracctIII第1章 绪论111.1 废水特特点分析析11.2 自然条条件11.3 国内外外石化废废水处理理研究现现状11.4 氧化沟沟简介33第2章 设计原原则、设设计任务务及设计计范围992.1 设计原原则92.2 设计任任务92.3 设计范范围1002.4 本章小小结100第3章 污水处处理工艺艺设计及及计算1113.1 设计污污水量1113.2 处理后后的受纳纳水体1113.3 工艺方方案选择择113.3.1 本本项目污污水特点点113.3.2 处处理工艺艺介绍1113.4 格栅1123.5 隔油池池143.6 调节池池153.7 气浮池池163.8 水解池池193.9 氧化
10、沟沟203.100 沉淀淀池2443.111 本章章小结228第4章 污泥处处理系统统294.1 污泥处处理工艺艺方案的的确定2294.2 污泥处处理工艺艺流程2294.3 污泥泵泵房的设设计2994.3.1 设设计说明明294.3.2 设设计计算算304.3.3 污污泥泵房房的布置置304.4 浓缩池池的设计计304.4.1 设设计说明明304.4.2 池池体设计计计算3314.5 贮泥池池的设计计324.5.1 设设计目的的324.5.2 设设计计算算324.5.3 设设备选型型324.6 污泥脱脱水间的的设计3334.6.1 污污泥脱水水流程3334.6.2 设设计计算算334.6.3
11、设设备选型型344.6.4 脱脱水间的的布置3354.7 本章小小结355第5章 深度处处理及回回用工程程365.1 深度处处理流程程介绍3365.2 活性碳碳滤池3365.2.1 设设计参数数375.2.2 池池体设计计375.2.3 反反冲洗管管渠系统统和输炭炭系统：405.2.4 滤滤池管渠渠的布置置415.2.5 冲冲洗水的的供应4445.2.6 反反冲洗空空气的供供给4445.3 接触消消毒池与与加氯间间445.3.1 接接触消毒毒池设计计445.3.2 加加氯间的的计算4455.4 清水池池455.4.1 平平面尺寸寸计算4455.4.2 清清水池管管道设计计465.4.3 清清水
12、池内内部布置置475.5 本章小小结477第6章 水头损损失及高高程计算算486.1 总平面面布置4486.1.1 各各建筑物物之间水水头损失失486.1.2 污污水高程程计算4486.1.3 各各构筑物物的地面面高程4486.2 管线、道道路及绿绿化4996.2.1 厂厂区管线线496.2.2 工工厂运输输496.2.3 绿绿化4996.3 本章小小结500第7章 投资估估算5117.1 投资估估算项目目517.2 劳动定定员与运运行费用用517.2.1 劳劳动定员员517.2.2 建建设费用用：5117.2.3 运运行费用用估算5527.3 本章小小结533结论544致谢555参考文献献5
13、6附录A557附录B661-109-第1章 绪论1.1 废水特点点分析石化废水水是石化化产业生生产过程程中排放放的废水水，主要要由石油油化工原原料及产产品、副副产物等等构成，有有机物含含量相对对较高。黑龙江省某石化公司排放的污水主要是石化污水和厂区生活废水，污水中含有石油类污染物、硫化物等，B/C为0.24，可利用水解酸化提升污水可生化性，再采取活性污泥法处理，最后经过深度处理过的废水，可以达到较好的水质，并用于回用生产1。1.2 自然条件件黑龙江省省某石化化公司污污水厂拟拟建立在在黑龙江江省境内内，黑龙龙江省地地处于我我们国家家的东北北方向，其地理理位置在在寒带与温带之间间，其气候候属于大大
14、陆性季季风气候候，一年中大部部分时间间的温度度在-20025之间。在每年年的春季季黑龙江江省内风风速较快快风量较较大。每年夏季季温度达达到最高高，雨量较较大。黑龙江江省冬季季时间最最长，温度最最低。每每年冬季季的平均气气温大约约为-225，夏季平平均气温温为200左右，黑龙江江省年降降水量介于44006500mm之间间。水资源源丰富省省内河流流较多。黑黑龙江省省是中国国最冷的的省份。1.3 国内外石石化废水水处理研研究现状状水资源的的再生、回收和和利用越越来越被被人们关关注和重重视，污污水处理理技术的的发展应应不仅仅仅是达标标排放，未未来的发发展方向向是排供供结合，经经过处理理后的再再生水作作
15、为自然然资源进进行循环环利用，让让自然生生态中的的水构成成一个良良性循环环系统。国外在在污水处处理及回回收的开开发方面面已取得得的一些些成果值值得借鉴鉴。他们一一方面倡倡导节约约用水，保保护和科科学开发发水资源源，另一一方面研研究开发发了一些些污水处处理的新新技术，例例如日本本绝缘材材料公司司已开发发成功一一种使用用陶瓷膜膜过滤器器的污水水处理系系统，该该系统适适用于中中小型污污水处理理厂。美国AVVANTTA 公公司研制制开发了了SAFF (淹没曝曝气滤池池) 生物物膜法污污水处理理新技术术1。相对DAAF( DisssoIIvedd Aiir FFIoaatattionn) 工艺艺，SAA
16、F是同同等规模模DAFF法处理理污水能能力的55倍，同同时能减减少建设设成本550%，减减少运行行成本990%以以上，据据计算处处理1t污水的的费用不不到0.15元元人民币币。目前前，我国国石化水水污染处处理技术术的研究究和应用用已经取取得了进进展。本设计计污水处处理工艺艺拟采用用生物法法为主要要处理工工艺，故故对生物物法进行行分析。预处理工艺中有物理法和化学法等2。一、生物物法目前，生生物法处处理污水水常用以以下4种具体体方法: 好氧氧生物处处理法、厌氧生生物处理理法、组合工工艺及膜膜生物反反应器工工艺。(1)好好氧生物物处理法法好氧生生物处理理是有氧氧存在下下，好氧氧微生物物降解有有机物，
17、使使其无害害化的一一种处理理手段。Schholzz 等研研究了膜膜生物反反应器，由由生物反反应器与与超滤膜膜单元相相联接，油油去除率率可达999.999%，CODD(化学需需氧量) 和TOCC(总有机机碳) 去除率率分别为为97%、98%。王德河河等介绍绍了采用用循序间间歇反应应器(SBRR) 法为为主体的的处理工工艺，运运行结果果表明，化化学需氧氧量(CODD)、生物需需氧量(BOD)、固体悬悬浮物(SS) 的去除除率分别别达到了了95%、98%和95%，并达达到了排排放标准准3。(2)厌厌氧生物物处理法法在无氧氧的条件件下，通通过微生生物的协协同作用用，把有有机物最最终分解解为COO2和甲
18、烷烷。各种厌厌氧工艺艺成功应应用于污污水处理理的案例例屡见不不鲜。王庆伟伟研究表表明，在在厌氧升升流式流流化床反反应器(UUBF) 中处处理高浓浓度的垃垃圾渗滤滤液，反反应器添添加阳离离子和颗颗粒污泥泥，能明明显提高高有机物物去除效效率。黄玉等等探究在在中温条条件下，内内循环反反应器(ICC)具有高高效处理理PTAA( 对对苯二甲甲酸) 污水的的可能3。(3)组组合工艺艺石油化化工业产产生的废废水具有有污染物物种类多多，含有有酚、硫化物物等生物物抑制物物质及水水质情况况复杂等等特点。厌氧和和好氧有有效结合合的组合合工艺要要比采用用单一的的好氧或或者厌氧氧处理工工艺的效效果好，可可达到排排放要求
19、求并且应应用广泛泛。陈美荣荣等研究究缺氧兼氧好氧的的二级生生物法处处理石油油化工废废水，出出水含油油、CODD、BODD、MLSSS (Mixxed Liqquorr SuuspeendeedSoolidds)分分别低于于10、1000、30、70 mg/L。邹茂荣荣等研究究水解酸酸化好氧生生物处理理曝气生生物滤池池联用的的工艺处处理石油油化工废废水，结结果表明明出水水水质好，氨氨氮、CODD的去除除率分别别为733.4%、922.8%，酚类类、油及及硫化物物的去除除率均在在90%以上。关关卫省等等研究表表明，采采用上流流式厌氧氧污泥床床反应器器(UAASB)加曝气气池的厌厌氧好氧氧组合处处理
20、石油油化工废废水，污污染物去去除率高高4。(4)膜膜生物反反应器工工艺膜生生物反应应器(MBRR) 是一一种由膜膜分离和和生物处处理两个个单元相相结合的的一种水水处理技技术。目前在在日本运运行的膜膜生物反反应器占占全球的的66%。在膜分分离生物物反应器器的应用用中，998%以以上是好好氧膜生生物反应应器，其其中555%以上上是一体体式膜生生物反应应器22。20世纪80年代代以来，该该技术愈愈来愈受受到重视视，成为为水处理理技术研研究的一一个热点点。使用生生物法处处理废水水，二次次污染少少、处理效效率高、具有能能耗少、污泥沉沉降性能能好、出水水水质好等等优点，但但对水质质要求比比较高、运行过过程
21、复杂杂、适用地地区限制制等缺点点4。二、物理理法常用于污污水处理理中的物物理方法法包括重重力分离离法、过滤法法、离心分分离法等等。一般来来说，物物理法可可作为其其他方法法的预处处理或重重要组合合5。三、化学学法化学处理理法是经经由化学学反应去去除废水水中呈溶溶解、胶体状状态的污污染物或或将其转转化为无无害物质质的废水水处理法法。以投加加药剂产产生化学学反应为为基础的的处理单单元有氧氧化还原原、混凝、中和等等; 以传传质作用用为基础础的有萃萃取、吸附、吹脱、汽提、离子交交换以及及反渗透透和电渗渗吸等。和生物物处理方方法比较较而言，高高效率、快速，可可以除去去比较多多的污染染物。另外，还还具有容容
22、易实现现自动检检测、设备容容易操作作和控制制、便于回回收利用用等优点点。化学处处理法能能有效地地去除废废水中多多种有毒毒的污染染物6。研究高效效、节能、环保的的污水处处理技术术，系统统开发不不同工艺艺的有效效组合，是是石油化化工废水水处理技技术研究究的主要要内容和和发展方方向。其核心心是水资资源的循循环利用用、实施生生产清洁洁化，在在源头和和生产过过程中抑抑制和减减少污染染物质的的产生; 进行行有效的的末端治治理，实实现达标标排放6。迄今为止止我国大大多数石石化公司司均采用用活性污污泥法处处理石化化污水。活活性污泥泥法是一一种高效效的好氧氧生物处处理法，其其原理是是利用好好氧微生生物的繁繁殖形
23、成成的污泥泥状絮凝凝物，其其上栖息息着的微微生物群群能吸附附和氧化化有机物物以达到到去除污污水中CCOD、BBOD的的效果7。针对本次次设计石石化废水水的水质质和出水水要求，根根据国内内外大量量的理论论研究和和国内已已建设运运行石化化污水处处理厂实实际情况况，本设设计选用用活性污污泥法作作为主要要工艺，活性污污泥法不不同类型型见表11-1。表1-11 活性性污泥法法主要工工艺类型普通活性性污泥法法及变型型氧化沟SBR工工艺具体工艺艺普通活性性污泥法法硝化工艺艺A/O脱脱氮工艺艺A/O脱脱磷工艺艺A2/OO脱氮除除磷工艺艺AB法卡鲁塞尔尔氧化沟沟双沟式氧氧化沟三沟式氧氧化沟奥贝尔氧氧化沟一体化氧
24、氧化沟传统SBBR工艺艺ICEAASCASTTDAT-JATTUNTAANK1.4 氧化沟简简介氧化沟又又名氧化化渠，因因其构筑筑物呈封封闭的环环形沟渠渠而得名名。它是是活性污污泥法的的一种变变型。因因为污水水和活性性污泥在在曝气渠渠道中不不断循环环流动，因因此有人人称其为为“循环环曝气池池”、“无无终端曝曝气池”。氧氧化沟的的水力停停留时间间长，有有机负荷荷低，其其本质上上属于延时曝曝气系统8。以下下为一般般氧化沟沟法的主主要设计计参数：水力停留留时间：1040小小时；污泥龄：1236天；有机负荷荷：0.050.115kggBODD5/(kkgMLLSS.d)；容积负荷荷：0.200.4kk
25、gBOOD5/(mm3.d)；活性污泥泥浓度：20000660000mg/l；沟内平均均流速：0.330.5m/s一、氧化化沟的技技术特点点：氧化沟利利用连续续环式反反应池（CConttinuuouss Looop Reaatorr,简称称CLRR）作生生物反应应池，混混合液在在该反应应池中一一条闭合合曝气渠渠道进行行连续循循环，氧氧化沟通通常在延延时曝气气条件下下使用。氧氧化沟使使用一种种带方向向控制的的曝气和和搅动装装置，向向反应池池中的物物质传递递水平速速度，从从而使被被搅动的的液体在在闭合式式渠道中中循环9。氧化沟一一般由沟沟体、曝气设设备、进进出水装装置、导导流和混混合设备备组成，沟
26、沟体的平平面形状状一般呈呈环形，也也可以是是长方形形、L形形、圆形形或其他他形状，沟沟端面形形状多为为矩形和和梯形。氧化沟法法由于具具有较长长的水力停停留时间间，较低低的有机机负荷和和较长的的污泥龄龄。因此此相比传传统活性性污泥法法，可以以省略调调节池，初初沉池，污污泥消化化池，有有的还可可以省略略二沉池池。氧化化沟能保保证较好好的处理理效果，这这主要是是因为巧巧妙结合合了CLLR形式式和曝气气装置特特定的定定位布置置，是式式氧化沟沟具有独独特水力力学特征征和工作作特性9：(1)氧氧化沟结结合推流流和完全全混合的的特点，有有力于克克服短流流和提高高缓冲能能力，通通常在氧氧化沟曝曝气区上上游安排
27、排入流，在在入流点点的再上上游点安安排出流流。入流流通过曝曝气区在在循环中中很好的的被混合合和分散散，混合合液再次次围绕CCLR继继续循环环。这样样，氧化化沟在短短期内（如如一个循循环）呈呈推流状状态，而而在长期期内（如如多次循循环）又又呈混合合状态。这这两者的的结合，即即使入流流至少经经历一个个循环而而基本杜杜绝短流流，又可可以提供供很大的的稀释倍倍数而提提高了缓缓冲能力力。同时时为了防防止污泥泥沉积，必必须保证证沟内足足够的流流速（一一般平均均流速大大于0.3m/s），而而污水在在沟内的的停留时时间又较较长，这这就要求求沟内由由较大的的循环流流量（一一般是污污水进水水流量的的数倍乃乃至数十
28、十倍），进进入沟内内污水立立即被大大量的循循环液所所混合稀稀释，因因此氧化化沟系统统具有很很强的耐耐冲击负负荷能力力，对不不易降解解的有机机物也有有较好的的处理能能力10。(2)氧氧化沟具具有明显显的溶解解氧浓度度梯度，特特别适用用于硝化化反硝硝化生物物处理工工艺。氧氧化沟从从整体上上说又是是完全混混合的，而而液体流流动却保保持着推推流前进进，其曝曝气装置置是定位位的，因因此，混混合液在在曝气区区内溶解解氧浓度度是上游游高，然然后沿沟沟长逐步步下降，出出现明显显的浓度度梯度，到到下游区区溶解氧氧浓度就就很低，基基本上处处于缺氧氧状态。氧氧化沟设设计可按按要求安安排好氧氧区和缺缺氧区实实现硝化化
29、反硝硝化工艺艺，不仅仅可以利利用硝酸酸盐中的的氧满足足一定的的需氧量量，而且且可以通通过反硝硝化补充充硝化过过程中消消耗的碱碱度。这这些有利利于节省省能耗和和减少甚甚至免去去硝化过过程中需需要投加加的化学学药品数数量10。(3)氧氧化沟沟沟内功率率密度的的不均匀匀配备，有有利于氧氧的传质质，液体体混合和和污泥絮絮凝。传传统曝气气的功率率密度一一般仅为为2030WW/m3，平均均速度梯梯度G大大于1000s-1。这不不仅有利利于氧的的传递和和液体混混合，而而且有利利于充分分切割絮絮凝的污污泥颗粒粒。当混混合液经经平稳的的输送区区到达好好氧区后后期，平平均速度度梯度GG小于330s-1，污泥泥仍有
30、再再絮凝的的机会，因因而也能能改善污污泥的絮絮凝性能能11。(4)氧氧化沟的的整体功功率密度度较低，可可节约能能源。氧氧化沟的的混合液液一旦被被加速到到沟中的的平均流流速，对对于维持持循环仅仅需克服服沿程和和弯道的的水头损损失，因因而氧化化沟可比比其他系系统以低低得多的的整体功功率密度度来维持持混合液液流动和和活性污污泥悬浮浮状态。据据国外的的一些报报道，氧氧化沟比比常规的的活性污污泥法能能耗降低低20%300%111。另外，据据国内外外统计资资料显示示，与其其他污水水生物处处理方法法相比，氧氧化沟具具有处理理流程简简单，操操作管理理方便；出水水水质好，工工艺可靠靠性强；基建投投资省，运运行费
31、用用低等特特点11。二、氧化化沟技术术的发展展自19220年英英国shhefffielld建立立的污水水厂成为为氧化沟沟技术先先驱以来来，氧化化沟技术术一直在在不断的的发展和和完善。其其技术方方面的提提高是在在两个方方面同时时展开的的：一是是工艺的的改良；二是曝曝气设备备的革新新。氧化沟在在国内外外都发展展很快。欧欧洲的氧氧化沟污污水厂已已有上千千座，在在国内，从从20世世纪800年代末末开始在在城市污污水和工工业废水水中引进进国外氧氧化沟的的先进技技术，从从原来的的日处理理量30000立立方米到到目前110万吨吨以上的的污水处处理厂已已比较普普遍，氧氧化沟工工艺已成成为我国国城市污污水处理理
32、的主要要工艺12。三：氧化化沟类型型简介1.传统统氧化沟沟传统氧化化沟主要要是利用用沟内溶溶解氧分分布的不不均匀性性，通过过合理的的设计，使使沟中产产生交替替循环的的好氧区区和缺氧氧区，从从而达到到脱氮的的目的。其其最大的的优点是是在不外外加碳源源的情况况下在同同一沟中中实现有有机物和和总氮的的去除，因因此是非非常经济济的。但但在同一一沟中好好氧区与与缺氧区区各自的的体积和和溶解氧氧浓度很很难准确确地加以以控制，因因此对除除氮的效效果是有有限的，而而对除磷磷几乎不不起作用用。另外外，在传传统的单单沟式氧氧化沟中中，微生生物在好好氧缺缺氧好好氧短暂暂的经常常性的环环境变化化中使硝硝化菌和和反硝化
33、化菌群并并非总是是处于最最佳的生生长代谢谢环境中中，由此此也影响响单位体体积构筑筑物的处处理能力力13。随着氧化化沟工艺艺的反展展，目前前，在工工程应用用中比较较有代表表性的有有形式有有：多沟沟交替式式氧化沟沟（如三三沟式，五五沟式）及及其改进进型、卡卡鲁塞尔尔氧化沟沟及其改改进型、奥贝尔(Orbal)氧化沟及其改进型、一体化氧化沟等。他们都具有一定的脱氮除磷能力13。2.PII型氧化化沟PI（PPhasse IIsollatiion）型型氧化沟沟，即交交替式和和半交替替式氧化化沟，是是七十年年代在丹丹麦发展展起来的的，其中中包括DDE型、TT型和VVR型氧氧化沟，随随着各国国对污水水处理厂厂
34、出水氮氮，磷含含量要求求越来越越严，因因而开发发出现了了功能加加强的PPI型氧氧化沟，主主要由KKrugger公公司与DDemmmarkk技术学学院合作作开发的的，称为为Bioo-Deenittro和和Bioo-Deenippho工工艺，这这两种工工艺都是是根据AA/O和和A2/O生生物脱氮氮除磷原原理，创创造缺氧氧/好氧氧，厌氧氧/缺氧氧/好氧氧的工艺艺环境，达达到生物物脱氮除除磷的目目的13。3.DEE型、TT型氧化化沟DE型氧氧化沟为为双沟系系统，TT型氧化化沟为三三沟系统统，其运运行方式式比较相相似，都都是通过过配水井井对水流流流向的的切换，堰堰门的起起闭以及及曝气转转刷的调调速，在在
35、沟中创创造交替替的硝化化，反硝硝化条件件，以达达到脱氮氮的目的的。其不不同之处处在于DDE型氧氧化沟系系统是二二沉池与与氧化沟沟分建，有有独立的的污泥回回流系统统；而TT型氧化化沟的两两侧沟轮轮流作为为沉淀池池13。4.VRR型氧化化沟VR氧化化沟沟型型宛如通通常的环环形跑道道，中央央有一小小岛的直直壁结构构，氧化化沟分为为两个容容积相当当的部分分，其水水平形式式如反向向的英文文字母CC，污水水处理通通过二道道拍门和和二道出出流堰交交替起闭闭进行连连续和恒恒水位运运行。西安北石石桥污水水净化中中心采用用具有脱脱氮除磷磷的DEE型氧化化沟系统统（前加加厌氧池池），一一期工程程处理能能力为115万
36、立立方米/天，对对各阶段段处理效效果实测测结果表表明，DDE型氧氧化沟处处理城市市污水效效果显著著。COOD、TTN、TTP的总总去除效效率分别别达到887.55%991.66%，663.66%666.99%，885.00%993.44%，出出水TNN为9.0110.11mg/l,TTP为00.4220.45mmg/ll,出水水水质优优于国家家二级出出水排放放标准14。上述三种种PI型型氧化沟沟脱氮除除磷工艺艺都有转转刷的调调速，活活门、出出水堰的的启闭切切换频繁繁的特点点，对自自动化要要求高，转转刷利用率低，故故在经济济欠发达达的地区区受到很很大的限限制。6.奥贝贝尔氧化化沟脱氮氮除磷工工艺
37、Orbaal氧化化沟简称称同心圆圆式，它它也是分分建式，有有单独二二沉池，采采用转碟碟曝气，沟沟深较大大，它的的脱氮效效果很好好，但除除磷效率率不够高高，要求求除磷时时还需前前加厌氧氧池。应应用上多多为椭圆圆形的三三环道组组成，三三个环道道用不同同的DOO(如外外环为00，中环环为1，内内环为22)，有有利于脱脱氮除磷磷。采用用转碟曝曝气，水水深一般般在4.044.5mm,动力力效率与与转刷接接近，现现已在山山东潍坊坊、北京京黄村和和合肥王王小郢的的城市污污水处理理厂应用用14。7.传统统的卡鲁鲁塞尔氧氧化沟工工艺卡鲁塞尔尔(Caarroouseel)氧氧化沟是是19667年由由荷兰的的DHV
38、V公司开开发研制制的。它它的研制制目的是是为满足足在较深深的氧化化沟沟渠渠中使混混合液充充分混合合，并能能维持较较高的传传质效率率，以克克服小型型氧化沟沟沟深较较浅，混混合效果果差等缺缺陷。至至今世界界上已有有8500多座CCarrroussel氧氧化沟系系统正在在运行，实实践证明明该工艺艺具有投投资省、处处理效率率高、可可靠性好好、管理理方便和和运行维维护费用用低等优优点。CCarrroussel氧氧化沟使使用立式式表曝机机，曝气气机安装装在沟的的一端，因因此形成成了靠近近曝气机机下游的的富氧区区和上游游的缺氧氧区，有有利于生生物絮凝凝，使活活性污泥泥易于沉沉降，设设计有效效水深44.04.
39、55米，沟沟中的流流速0.3米/秒。BBOD55的去除除率可达达95%999%，脱脱氮效率率约为990%，除除磷效率率约为550%，如如投加铁铁盐，除除磷效率率可达995%15。8.单级级卡鲁塞塞尔氧化化沟单级卡鲁鲁塞尔氧氧化沟有有两种形形式：一一是有缺缺氧段的的卡鲁塞塞尔氧化化沟，可可在单一一池内实实现部分分反硝化化作用，使使用于有有部分反反硝化要要求，但但要求不不高的场场合。另另一种是是卡鲁塞塞尔A/C工艺艺，即在在氧化沟沟上游加加设厌氧氧池，可可提高活活性污泥泥的沉降降性能，有有效控制制活性污污泥膨胀胀，出水水磷的含含量通常常在2.0mgg/l以以下。以以上两种种工艺一一般用于于现有氧氧
40、化沟的的改造，与与标准的的卡鲁塞塞尔氧化化沟工艺艺相比变变动不大大，相当当于传统统活性污污泥工艺艺的A/O和AA2/O工工艺15。9.合建建式卡鲁鲁塞尔氧氧化沟缺氧区与与好氧区区合建式式氧化沟沟式美国国EIMMCO公公司专为为卡鲁塞塞尔系统统设计的的一种先先进的生生物脱氮氮除磷工工艺（卡卡鲁塞尔尔20000型）。它它的构造造上的主主要改进进是在氧氧化沟内内设置了了一个独独立的缺缺氧区。缺缺氧区回回流渠的的端口处处装有一一个可调调节的活活门。根根据出水水含氮量量的要求求，调节节活门张张开程度度，可控控制进入入缺氧区区的流量量。缺氧氧和好氧氧区合建建式氧化化沟的关关键在与与于对曝曝气设备备充氧量量
41、的控制制，必须须保证进进入回流流渠处的的混合液液处于缺缺氧状态态，为反反硝化创创造良好好环境。缺缺氧区内内有潜水水搅拌器器，具有有混合和和维持污污泥悬浮浮的作用用。在卡鲁塞塞尔20000型型基础上上增加前前置厌氧氧区，可可以达到到脱氮除除磷的目目的，被被称为AA2/C卡卡鲁塞尔尔氧化沟沟。四阶段卡卡鲁塞尔尔Barrdennphoo系统在在卡鲁塞塞尔20000型型系统下下游增加加了第二二缺氧池池及再曝曝气池，实实现更高高程度的的脱氮。五五阶段卡卡鲁塞尔尔Barrdennphoo系统在在A2/C卡卡鲁塞尔尔系统的的下游增增加了第第二缺氧氧池和在在曝气池池，实现现更高程程度的脱脱氮和除除磷。综上所述
42、述，厌氧氧，缺氧氧与好氧氧合建的的氧化沟沟系统可可以分为为三阶段段A2/O系系统以及及四、五五阶段BBarddenppho系系统，这这几个系系统均是是A/OO系统的的强化和和反复，因因此这种种工艺的的脱氮除除磷效果果很好，脱脱氮率达达90%955%，卡卡鲁塞尔尔30000型氧氧化沟也也有较好好的脱氮氮除磷效效果。在在此不加加以详述述15。10.合合建式一一体化氧氧化沟合建式一一体化氧氧化沟是是指集曝曝气、沉沉淀、泥泥水分离离和污泥泥回流功功能为一一体，无无需建造造单独二二沉池的的氧化沟沟。这种种氧化沟沟设有专专门的固固液分离离装置和和措施。它它既是连连续进出出水，又又是合建建式，且且不用倒倒换
43、功能能，从理理论上讲讲最经济济合理，且且具有很很好的脱脱氮除磷磷效果。一体化氧氧化沟除除一般氧氧化沟所所具有的的优点外外，还有有以下独独特的优优点：工艺流流程短，构构筑物和和设备少少，不设设初沉池池、调节节池和单单独的二二沉池；污泥自自动回流流，投资资少、能能耗低、占占地少、管管理简便便；造价低低，建造造快，设设备事故故率低，运运行管理理工作量量少；固液分分离效果果比一般般二次沉沉淀池高高，使系系统在较较大的流流量浓度度范围内内稳定运运行。通过多方方面对比比，本设计计拟采用用卡鲁塞塞尔型氧氧化沟工工艺作为为生物处处理阶段段主工艺艺。卡鲁鲁塞尔型型氧化沟沟具有如如下优点点：(1)满满足在较较深的
44、氧氧化沟沟沟渠中使使混合液液充分混混合，并并能维持持较高的的传质效效率，以以克服小小型氧化化沟沟深深较浅，混混合效果果差等缺缺陷。(2)该该工艺具具有投资资省、处处理效率率高、可可靠性好好、管理理方便和和运行维维护费用用低等优优点。(3)CCarrroussel氧氧化沟使使用立式式表曝机机，曝气气机安装装在沟的的一端，因因此形成成了靠近近曝气机机下游的的富氧区和上游游的缺氧氧区，有有利于生物絮絮凝，使活性性污泥易易于沉降降。(4)CCarrroussel氧氧化沟是是一个完完全混合合曝气池池，其浓浓度变化化系数极极小甚至至可以忽忽略不计计，进水水将迅速速得到稀稀释，因因此它具具有很强强的抗冲冲击
45、负荷荷能力。(5)对对于氧化化沟中的的某一段段具有某某些推流流式的特特征，即即在曝气气器下游游附近地地段DOO浓度较较高，但但随着与与曝气器器距离的的不断增增加则DDO浓度度不断降降低（出出现缺氧氧区）。这这种构造造方式使使缺氧区区和好氧氧区存在在于一个个构筑物物内，充充分利用用了其水水力特性性，达到到了高效效生物脱脱氮的目目的15。第2章 设计原则则、设计计任务及及设计范范围2.1 设计原则则1. 选选择污水处理理及深度度处理工工艺和污污泥处理理工艺方方案，除除了要分分析其处处理效率率的适用用情况外外，还要考考虑经济济因素和和环境因因素等其其他情况况。2. 污污水处理理厂的工工艺选择择和工艺
46、艺设计要要实现运运行方便便、处理理效率好好、节能能减排、低投资资高回报报和少占占用土地地的要求求。3. 污污水厂设设置的机机械设备备、电器器、仪表表、控制制器等应根据据污水处处理工艺艺流程需需要选取取最为合合适的。与此同同时也要要发展和和推广新新技术。4. 平平面布置置应考虑虑以后扩扩建的可可能。2.2 设计任务务(1)进进、出水水水质本污水处处理厂出出水水质质要求达达到石油炼炼制工业业污染物物排放标标准（GBB 3115700-20015）表表一直接接排放要要求，水水质参数数详见表表2-11。表2-11水质参参数CODmg/llBOD55mg/llSSmg/llNH3-Nmg/ll石油类mg/ll硫化物mg/llPH进水水质质3000050000100001220020030008011103008000100200068出水要求求602070405.0mmg/ll1mg/l69(2)处处理程度度的确定定CODccr的去去除率 (2-1)BOD55的去除除率 (2-22)SS的去去除率(2-33)NH3-N的去去除率(2-44)石油类的的去除率率