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1、炼油厂废水处理毕业设计炼油厂污水处理站工艺设计摘要: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,工艺流程见如下,处理后出水可达到
2、国家石油化工行业污水排放一级标准。格栅调节池-平流式隔油池混合反应池气浮池生物接触氧化池二沉池达标排放本设计说明书较全面地叙述了设计方案的选择与论证、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,隔油,生物接触氧化Puyang refinery process design sewage treatment stationAbstract: The chemical industry, oil refinery production and refinery wastewater, generated during the operation of
3、the contaminated water can not be directly used, it is the important part of industrial wastewater。Refining industry is more serious environmental pollution, the industry, from raw materials to product, from production to use, there are factors that cause environmental pollution. By the impact of pr
4、oduction processes and products, oil refining wastewater quality and quantity are complex, with different concentrations of organic pollutants, is one of intractable industrial waste.Currently, the domestic oil refining to chemical and biological wastewater treatment methods, supplemented by some ph
5、ysical methods such as flocculation, precipitation. The process design for refinery effluent water quality, water features, and strive to achieve economy, efficiency, using the traditional, a successful design and operation experience of the activated sludge method, supplemented by physical methods;
6、 biochemical some more progress with transformation run the water, see the following process, the treated effluent can reach the national level, the petrochemical industry effluent discharge standards。 Grid Adjustment Pool - Rectangular grease trap Mixed reaction cell - flotation tank biological con
7、tact oxidation pond - the secondary sedimentation tank discharge standards The design specification more comprehensive account of the choice of design and feasibility studies, design and calculation processing structure, layout and elevation treatment station layout and the project budget and so on.
8、 Key words: sewage, treatment plant, grease, biological contact oxidation目 录1 设计说明41.1 含油废水41。1.1 含油废水的来源41.1.2含油废水的危害及污染特征41.1。3 油类在水中的存在形式51.1.4 含油废水的处理方法51.2 炼油废水61.2.1 炼油废水的来源、分类及性质61.2。2炼油废水的处理方法71。3处理工艺流程的确定101.3。1处理工艺流程比选方案101。3。2 濮阳炼油厂废水处理工艺121.3.3 设计资料122 炼油污水处理站工艺设计计算15废水处理构筑物的计算152。1.1 格栅
9、的设计计算152.1.2 调节池的设计计算162。1。3 平流式隔油池工艺设计计算172。1。4 机械反应池工艺设计计算182.1。5 平流式气浮池的工艺设计计算212.1.6 生物接触氧化池工艺设计计算232.1。7 二沉池工艺设计计算262.2 污泥处理部分的计算282。2。1 剩余污泥量的计算282。2。2 污泥浓缩池工艺设计计算292.2.3 板框压滤机的设计312。3 鼓风曝气系统322.4 平面布置及总平面图332。5 高程布置水力计算342。5。1 高程设计342。5.2 高程计算342。6泵房布置及泵的选择362。6。1 泵房布置362.6.2 泵的选择362.7加药系统363
10、 工程估算及运行成本373。1 主要构筑物总价计算N1373.2 主要设备总价估算N2374 结论39参考文献40致 谢41附 录421 设计说明1.1 含油废水1.1.1 含油废水的来源含油废水的来源很广,凡是直接与油接触的废水都含有油类.含油废水的含油量及其特征,随生产行业的不同变化极大,同一种工业也因生产工艺流程、设备和操作条件的不同而相差较大.例如:在石油炼厂,石油化工行业的蒸馏、裂化、叠和,焦化等工段排出的含油废水除含油外还有硫化物、酚类、氰等毒性物质;沥青生产中产生的废水具有很高的粘性;机械制造业中的切削、研磨、压延等工程,需用乳化液进行冷却,而排出的乳化废液,其中含有较多的油类及
11、表面活性剂。洗涤零部件会产生乳化油废水。在轧钢厂,轧辊需润滑和冷却,从而排出大量的含油废水,这种废水除含油外,还含有大量的氧化铁皮.在船舶,车辆,飞机等交通运输主业的发动机清洗废水含有油分.油轮压舱水,油罐冲洗水均含有较高浓度的油分。此外,在餐饮业以及生活污水的排放中除含有油外还含有脂类;在纤维生产,使皮制造和其它许多行业或多或少的排出各类含油废水。含油废水的主要来源是石油,石油开采,石油化工,钢铁,焦化,煤气发生站,机械加工等工业企业.1。1.2含油废水的危害及污染特征含油污水排放到水体的主要危害表现在油滴覆盖水面,阻止空气中的氧溶解在水中,使水中溶解氧减少,导致水生生物死亡,妨碍水生植物的
12、光和作用,甚至水质变臭,破坏水资源的利用价值.因此,含油污水必须经过适当的处理后才可排放。油类对环境的污染主要表现在生态系统及自然环境(土壤、水体)的严重影响。流到水体中的可浮油,形成油膜后会阻碍大气复氧,断绝水体氧的来源;而水体中的乳化油和溶解油,由于需氧微生物的作用,在分解过程中消耗水中的溶解氧(生成CO2和H2O),使水体形成缺氧状态;水体中的二氧化碳浓度增高,使水体PH值降低到正常的范围以下,以致鱼类和水生生物不能生存。含油废水流到土壤,由于土层对油污的吸附和过滤作用,也会在土壤形成油膜,使空气难于渗透,阻碍土壤微生物的繁殖,破坏土层团粒结构。含油废水排入城市排水管道,对排水设备和城市
13、污水处理厂都会造成影响,流入到生物处理构筑物的混合污水的含油浓度,通常不大于3050mg/L,否则将影响活性污泥和生物膜的正常代谢过程。1.1。3 油类在水中的存在形式含油废水根据来源的不同和油类在水中的存在形式可以分为浮油、分散油,乳化油和溶解油四类:(1)浮油:浮油是废水中含油量的主要组成部分.炼油厂废水中这种状态的油含量约占60到80%,以连续相漂浮于水面,形成油膜或油层。浮油在废水中的分散颗粒较大,一般大于100m。 易于从废水中分离出来,上浮于水面被破坏。(2)分散油:以微小油滴悬浮于水中,不稳定,经静止一段时间后往往变成浮油,其油滴的粒径为10100m。(3)乳化油:水中往往含有表
14、面活性剂,使油成为稳定的乳化油,这种油品分散的粒径很小,一般小于10m,大部分为0。12m。呈乳化状态存在,不易从水中上浮去除.(4)溶解油:是一种以化学方式溶解的微粒分散油,油滴的直径比乳化油还要细,有时可小到几纳米。石油可以溶于水的量很少,一般为510mg/L.由此可以看出,浮油和乳化油的分离是处理含油废水的关键。1.1。4 含油废水的处理方法 含油废水的处理方法很多,处理设备类型也多种多样,可以根据含油种类的不同选择不同的处理方法及设备.除油工艺流程也需要根据废水的水质水量、工艺条件和净化要求来决定. 生产装置排出的含油废水,应按其所含的污染物性质和数量来分类汇集处理.除油方法宜采用重力
15、分离法除重油和浮油,采用气浮法、电解法、混凝沉淀法除去乳化油。在乳化剂存在的情况下,乳化剂会在油滴和水滴的表面形成一层稳定的薄膜,这样形成的乳状液非常稳定.当分散相是油滴时,称为油包水乳状液;当分散相是水滴时,称为油包水乳状液。由于乳化油废水的状态稳定,在自然条件下不容易分层,因此,进行油水分离前须先破坏其稳定性,即破乳。破乳的原理是破坏油珠界面上的稳定的界膜,使油珠相互接近并聚集成大的油滴,从而浮升于水面,使油水得以分离。 浮油易于上浮,可以通过隔油池去除。乳化油比较稳定,不易上浮,用一般的隔油池无法去除,常用气浮,过滤和粗粒化等方法去除。(1)重力分离法重力分离法是一种利用水的密度差进行分
16、离的方法.此法可用于去除60m以上的油粒和废水中的大部分固体颗粒。采用重力分离法最常用的设备是隔油池。它是利用油滴比水轻的特性,将油分离与水面并撇除。隔油池主要用于去除浮油或破乳后的乳化油.(2)气浮法 气浮法是利用大量微细气泡吸附在预去除的颗粒(油滴)上,利用其体本身的浮力将污染物带出水面,达到分离目的的方法。气浮法按气泡产生的发式不同分鼓泡气浮、加压气浮和电解气浮等。(3)吸附法吸附法是利用亲油性材料吸附水中的油.(4)粗粒化法粗粒化法(亦叫聚结法)是含油废水通过一种填入粗粒化材料的装置,使污水中的微细油滴聚集成大的颗粒,达到油水分离的目的。(5)膜过滤法膜过滤法除油主要是利用微孔膜拦截油
17、滴,主要用于去除乳化油和溶解油。(6)电磁吸附法 将磁性颗粒与含油废水混合,油滴被磁性粒子吸附,然后,用磁分离装置将含油磁粒分离,污水得到净化。含油磁粒再作进一步处理,且即为电磁吸附法。这种方法应用很少。(7)生物氧化法油类是一种烃类有机物,可以利用微生物将其分解氧化为二氧化碳和水,从而达到去除的目的。1.2 炼油废水1。2.1 炼油废水的来源、分类及性质炼油废水是造成水污染的主要污染源,在石油开采、炼制和石油化工生产中,含油废水的排放量是很大的。例如,一个年产25万吨的炼油厂,每小时排出的废水可达500600m3。这种废水中的油品,其密度一般都小于1,他们在废水中以浮油、溶解油和乳化油三种存
18、在形态。 炼油厂的主要加工方法是直接蒸馏,重质油的裂化与蒸馏,某些馏分的精致等。炼油装置一般有常减压蒸馏,催化裂化,铂重整,加氧精致,脱沥青装置等。炼油厂的主要产品是汽油,煤油,柴油,润滑油,沥青和石蜡等。其生产废水一般是根据废水的水质进行分类分流的,主要是冷却水、含硫废水、含油废水、含碱废水有时还排出含酸废水.(1)冷却废水:是冷却馏分时的间接冷却水,温度较高,有时由于设备渗漏等原因,冷却废水经常含油,但污染程度较轻。(2)含油废水:它直接与石油及油品接触,废水量在炼油厂中是最大的。主要污染物是油品,其中大部分是浮油,还有少量的硫、酚类等。含油废水大部分来源于油品与油气的冷凝油,油气洗涤水,
19、机泵冷却水,油罐洗涤水以及车间地面的冲洗水。(3)含硫废水:主要来源于催化及焦化装置,精馏塔塔顶分离器,油气洗涤水及加氢精致等.主要污染物是硫化物,油,酚类等.(4)含碱废水:主要来自汽油、柴油等馏分的碱精致过程。主要含过量的碱、硫、酚类、油、有机酸等。(5)含酸废水:主要来自水处理装置,加酸泵房等。主要含硫酸和硫酸钙等。(6)含盐废水:主要来自原有脱盐脱水装置,除含大量盐分外,还有一定量的原油。1.2。2炼油废水的处理方法 炼油废水的处理一般都是以含油废水为主,处理对象主要是浮油、乳化油、挥发酚、COD、BOD及硫化物等。对于其它一些废水(如含硫废水、含碱废水)一般都是进行预处理,然后汇集到
20、含油废水系统进行集中处理。集中处理的方法仍然以生化方法为主。其中,含油废水要先通过上浮、气浮、粗粒化、富聚等方法进行预处理,除去废水中的浮油和乳化油后在进行生化处理;含硫废水要先通过空气氧化、蒸汽气提等方法,除去废水中的硫和氨等在进行生化处理.炼油厂排放的废水是水体污染的重要来源,炼油废水具有排放量大、成分复杂、处理难度大的特点.处理炼油废水的传统方法是俗称的所谓“老三套工艺,它主要由三部分组成,即:隔油、气浮和生物处理。目前我国大多数的炼油企业采用的就是这套处理流程。“老三套”工艺存在的缺点主要在于:气浮除油耗药量大,运行费用高,稳定性差,而且伴生大量难以处理的污泥,造成二次污染;传统活性污
21、泥法对N的去除率较低,抗冲击能力差,易于发生污泥膨胀.(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.
22、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.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:污水隔油油气浮生化二沉池外排 其中气浮段有的为一级气浮,有的采用二级气浮;生化段则708
23、0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OO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,一级好氧的主要功能是降解COD,而二级好氧的主要功能则是降解氨氮.生物膜接触氧化法5“生物膜接
24、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,膜便逐渐脱落。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.缺氧好氧工艺污水首先经隔油、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)
25、,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01mg/L(一般为0.15mg/L),处于缺氧状态.O段溶解氧控制在24mg/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
26、程如图11所示。A段O段泥水分离回流污泥出水混合液回流进水图1-1 AO工艺流程氧化沟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.它使用一种带有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1030h,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
27、面不用设置初沉池,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相似之处),然后又像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1530min,而总的水力停留时间则很长,2024h,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
28、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,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。1.3处理工艺流程的确定1。3.1处理工艺流程比选方案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
29、,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1020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
30、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
31、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
32、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9095%,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。3。2 濮阳炼油厂废水处理工艺(1)濮阳炼油厂炼油废水处理工艺流程如图所示:图1 濮阳炼油厂污水处理工艺流程格栅井调节池一次提升泵隔油沉淀池混合反应池气浮池接触氧化池鼓风曝气系统二沉池废水储油槽混凝投药系统板框压滤机干泥外运污泥池达标排放浮渣(2)工艺流程描述厂区废水经管道流入格栅井,去除大
33、块杂质后流入调节池;废水由一次提升泵送至隔油沉淀池进行处理,隔油沉淀池的作用是将废水中的部分浮油去除,同时又可以避免在事故排油时对后续处理构筑物造成冲击负荷,隔油沉淀池还可将废水中的部分颗粒物沉淀分离出来,以减少沉淀物的积累,隔油池内的污水提升至混合反应池,并自流进入气浮池,废水中绝大部分浮油和乳化油被去除.气浮池出水自流进入接触氧化池。油及有机物进一步生物降解。从隔油沉淀池和二次沉淀池排出的污泥进入污泥池,污泥用板框压滤机脱水,压滤出水流回到调节池,脱水污泥作为工业垃圾外运。气浮池排出的浮渣送到厂内锅炉房随燃煤焚烧掉.从隔油沉淀池撇出的浮油储存在储油槽内,定期外卖或回收利用。1。3.3 设计
34、资料1、原始数据: 处理水量: 5000m3/d,2。 设计进水水质:表1 进水水质序号项目指标1PH值692CODcr100mg/L3石油类10 mg/L4悬浮物100mg/L5BOD5150mg/L6水温40设计出水水质:在进水水质达到设计进水水质的前提下,出水水质要求达到GB89781996第二类污染物一级排放标准。即表2 出水水质序号项目指标1PH值692CODcr60mg/L3石油类5mg/L4悬浮物20mg/L5BOD520mg/L6水温403、气象资料本区属大陆性季风气候,四季分明。四季分明,雨量充沛,光照充足年平均气温170C。7月份气温最高,平均为31。50C,1月份气温最低
35、,平均为1. 0C。无霜期为300天。年最大降水量1423。6mm,最小将水量664.9mm,年平均降水量870。9mm,一年内各季降水分布春季占2023%,夏季占4550,秋季占2429,冬季占45。全年风向主导风向为东北、西南风。4、地质条件厂区区域地形开阔平坦,工程地质良好,地质条件由上到下为:杂土层0.51m,粉质粘土2.1-3。3m,粉土0.81。5m,以下为粘土层。场区内各土层的承载力为180至280Kpa,地下水位为4.2至4。8m。最大冻结深度为0。35m.该市地震基本烈度为6度,工程设施按6度设防.污水处理站地面标高为+0.00m左右。进水沟底标高为0.45m。5、水文条件该
36、厂废水直接排放到双流河,与处理站的距离为5km,平均流量126米3/秒,最大洪峰流量5900m3/s.双流河常水位-20m,最低水位-18m,最高水位-6m。2 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 2.1.1 格栅的设计计算1。格栅设计参数确定栅条间距:b20mm 栅前水深:h0。4 m废水过栅流速:v0。8m/s 格栅倾角:60栅条宽度:s10mm 工业废水流量变化系数:K1。32。格栅设计计算(1)格栅间隙数量设计流量Q5000m/d208。33m/h0。058m/s则最大设计流量Qmax0。0581。30。075(m/s)(2)栅槽宽度B(3)进水渠道渐宽部分长度L1
37、设进水渠道宽B10.20m,渐宽部分展开角120(4)栅后渠道减缩长度L20.5L10.50。160.08(m)(5)通过格栅的水头损失取格栅断面为锐边矩形断面,取k3,有, (6)栅后槽的总高度H设栅前渠道超高h20。3m,栅前槽高(7)栅室总长度L(8)每日栅渣量W在格栅间隙为20mm下,取W1 0.07m栅渣/10m废水,K1。3 0.2所以,采用机械清渣。根据格栅设计参数,本设计选用钢丝绳牵引式格栅除污机.电动机功率1。1kW,提升速度1。9m/min,钢丝绳采用不锈钢丝,直径7。7mm,控制方式采用手动和定时控制,污物由人工小车运送。2。1。2 调节池的设计计算1。 工业废水调节池的
38、选择工业废水其水质水量随时变化,波动较大,废水水质水量的变化对排水及废水处理设备,特别是对净化设备正常发挥其净化功能是不利的,甚至有可能损坏设备,为解决这一矛盾,废水处理前一般要设调节池,以调节水量和水质.(1)设备类型:对角线出水调节池(2)优点:出水槽沿对角线方向设置,同一时间流入池内的废水,由池的左、右两侧经过不同时间流到出水槽,达到自动调节的目的.(3)数量:一座(4)池子构筑材料:钢筋混凝土2. 调节池设计参数及计算废水在池内停留时间一般为34h,这里取为4h.(1)调节池内废水量(2)调节池的有效容积(3)设计用调节池的实际容积,取 V=1200取调节池三个,单个池子的实际容积为4
39、00(4)调节池的平面面积取池子的有效水深为H=2m,纵向隔板间距1m,调节池平面面积为:则调节池的平面尺寸为: 取调节池超高为h=0.3m,为适应水质的变化,设置沉渣斗,由于电镀废水的悬浮物较少,所以按长度方向设置沉渣斗一个,共两个沉渣斗,沉渣斗倾角为45。2.1。3 平流式隔油池工艺设计计算1.平流隔油池设计中常用的数据和措施(1)停留时间T,一般采用1。5-2h;(2)水平流速v,一般采用2-5mm/s;(3)隔油池每格宽度B采用2m,2。5m,3m,4.5m,6m.当采用人工清除浮油时,每格宽3m。国内各大炼厂一般采用4.5m,且已有定型设计;(4)隔油池超高h1一般不小于0。4m,工
40、作水深为h2为1。5-2.0m。人工排泥时,池深应包括污泥层厚度;(5)隔油池尺寸比例一般满足以下条件:单格长宽比 (L/B)4,深宽比(h2/B)0。4;(6)刮板间距不小于4m,高度150-200mm,移动速度0。01m/s;(7)在隔油池出口处及进水间浮油聚集,对大型隔油池可设置集油管收集和排除。集油管管径为200-300mm,纵缝开度为60,管轴线在水平面以下0-50mm,小型池装有集油环;(8)采用机械刮泥时,集泥坑深度一般采用0.5m,底宽不小于0。4m,侧面倾角为45-60;(9)池底坡度i,当人工排泥时池底坡度为0。01-0.02,坡向集泥坑;机械刮泥时,采用平底,即i=0;(
41、10)隔油池水面以上的油层厚度不大于0。25m;(11)隔油池的除油效率一般在60%以上,出水含油量为100-200mg/L。若后续浮选法,出水含油量小于50mg/L;(12)为了安全,防火、防寒、防风沙,隔油池可设活动盖板;(13)在寒冷地区,集油管内应设有直径为25mm的加热管,隔油池内也可设蒸汽加热管。2. 设计参数确定设计流量:Q208。33m/h停留时间:t2h单间池净宽:B4.5m有效水深:H01.8m超高:h0.5m池内水平流速:vp0。003ms3. 设计计算(1)隔油池容积(2)过水断面(3)隔油池间数单间池净宽B4.5m,有效水深H01.8m,取3间(4)平流式隔油池分离区
42、长度,取22m(5)隔油池建筑高度(6)进水段设计:2。0m(7)出水段设计:2。0m2。1。4 机械反应池工艺设计计算1. 主要设计参数(1)T1520min,2070 S1(2)设34档搅拌机,每档用隔墙或穿孔墙分隔,以免短流.(3)第一级(进口处)搅拌机浆板中心处线速度0.50。6m/s;最后一级(出口处)搅拌机浆板中心处线速度0.1-0。2m/s;(4)浆板总面积宜为水流截面积的1020%,不宜超过25%;(5)浆板长度不大于叶轮直径75,宽度宜1030cm。(6)垂直轴:1)浆板顶应设于水面下0。3m; 2)浆板底应设于池底以上0。30.5m; 3)浆板长度不大于叶轮直径的75; 4
43、)浆板距池壁间距不大于0.25m; 5)每块浆板宽度为长度的1/101/15,一般1030cm。 2. 反应池尺寸计算(1)反应池容积计算设计流量:Q208。33m/h,反应时间取t20min反应池容积 (2)反应池串联格数及尺寸反应池采用3格串联,设置三台搅拌机,每格有效尺寸为B2。5m,L2.5m,H3。8m,反应池超高取0。2m,池总高度应为4。1m,反应池分隔墙上的过水孔道上下交错布置。3. 搅拌设备设计(1)叶轮直径及桨板尺寸叶轮外缘距池子内壁的距离取0.25m,叶轮直径为:D2。50。2522m,每根旋转轴上安装8块桨板,桨板长度取l1。4m,宽度取b0。12m(2)桨板中心点旋转
44、半径及转速桨板中心点旋转半径每台搅拌机桨板中心点旋转速度取为第一格v10。5m/s,第二格v20。35m/s,第三格v30。2m/s则每台搅拌机转速为第一格:第二格:第三格:(3)桨板旋转功率计算a桨板旋转线速度按下表计算表3 桨板旋转线速度计算分格桨板外缘线速度v2r60(m/s)外侧桨板速度vi2rini600.105ni内侧桨板速度vj2rjni600.063nj第一格0。105n10。1056.240.660。063n10。0636。240。39第二格0。105n20.1054。370.460。063n20.0634。370.28第三格0.105n30.1052.500。260.063
45、n30.0632。500。16b每台搅拌机上桨板总面积为A8bl80。121。41。344(m3)桨板总面积与反应池过水截面积之比为25,符合要求c求桨板宽径比系数K值(三台搅拌器完全相同)外侧桨板,则内测桨板,则d求每台搅拌器功率第一格:第二格:第三格:4。 配用电动机功率电动机总机械效率,传动效率,则配用电动机功率为第一格:第二格:第三格:5. 及值的核算(按水温20计,)第一格: 第二格: 第三格: 反应池总平均速度梯度为 经验算,与值均较合适Error! No bookmark name given.2.1。5 平流式气浮池的工艺设计计算1。设计参数确定(1)待处理废水量:Q5000m3/d (2)悬浮固体浓度:SS100mg/L (3)气固比:Aa/S0.013(4)溶气压力:P3.2atm(5)空气在水中饱和溶解度:Ca18.5mg/L(6)溶气罐内停留时间:T13min(7)气浮池内接触时间:T25min(8)分离室内停留时间:Ts30min(9)浮选池上升流速:vs0。09m/min2。平流式气浮池尺寸计算(1)确定溶气水量QR溶气效率f0.6,取回流水量QR400m3/d(2)气浮池设计接触区容积VC分离区容积VS气浮池的有效水深H分离区面积