炼油企业污水集中处理工程设计大学论文.doc

江 苏 大 学毕业设计（论文）任务书学院 环境 班级 环境1002 学生 韩志英 设计论文题目 炼油企业污水集中处理工程设计 课题来源 自 选 起止日期 2014年02月24日至2014年06月06日共15周指导教师（签名） 教研室主任（签名） 设计依据： 炼油污水是原油炼制及加工过程中产生的一类废水，具有水量大、浓度高、污染物种类多等特点。污水的性质受原油性质、生产工艺等因素的影响，主要污染物有油类物质、有机物、悬浮物、硫化物和氰化物等，在自然界中较难降解。如果不加处理就直接排放，会给环境造成较大危害。本设计针对炼油企业污水，设计处理工艺，具有实用价值。设计初始条件：COD：1030-1600mg/L，BOD5：590-810mg/L，pH：6-9，NH3-N：85-100mg/L，石油类：900-1300mg/L，硫化物：35-50mg/L，合计水量7万m3/d。设计该污水的处理工艺，要求出水达到污水综合排放标准（GB8978-1996）的一级排放标准。 任务要求：1、认真收集资料，阅读相关文献及有关的法律法规；2、拟订毕业设计进度计划；3、写一篇4000字左右读书报告（小论文），格式参照科技期刊论文要求撰写；4、外文翻译不少于2万字符，撰写格式参照原文；5、根据设计条件，设计适宜的处理工艺，并具有一定的可行性；6、进行设计计算，写出设计说明书，不少于8000字；7、对主要构筑物等绘图，要求视图、线条及尺寸标注正确，符合国家标准。工作量不少于3张A1号图纸（CAD折合数）。 毕业设计（论文）进度计划：起 止 日 期工 作 内 容备 注12周34周56周710周1114周15周收集资料，阅读文献实地调研，制定方案选择外文资料并进行翻译撰写读书报告工艺设计设备及构筑物绘图准备答辩注：1.答辩前提交毕业设计说明书、图纸、读书报告、外文资料译文及原文、电子文档等；2.格式统一按环境学院下发的文件要求执行。4摘 要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。炼油污水是炼油行业生产、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。本设计针对炼油厂污水的水质差、水量变化复杂、有机污染物浓度高的特点，力求做到经济、高效，采用了传统的活性污泥法，辅以物理方法，大致流程为：格栅调节池平流式隔油池平流式气浮池推流式曝气池二沉池活性炭吸附达标排放。它具有适应性强、运行费用低、投资省、占地小、设计合理、操作方便、维护简单的特点，处理后出水可达到污水综合排放标准（GB8978-1996）的一级排放标准。本设计包括各构筑物的原理和功能特点以及各部分构筑物的设计计算，根据计算结果和各个设备的特点进行了选型。设计出的工艺流程可以达到设计要求，减轻环境污染。关键词：炼油污水；曝气池；二沉池；工程设计IIIABSTRACT Refinery wastewater is water pollution in refining and chemical industry production, produced in the operation process cannot be used directly, it is the important part of industrial wastewater. Refining industry is more serious environmental pollution of the industry, from raw materials to products, from production to use, there are factors that cause environmental pollution. The process design for water quality in refinery sewage,water change complex, different organic pollutant concentration characteristics, and strive to achieve economic, efficient, using the traditional activated sludge process, supplemented by physical methods, grid adjustment pool horizontal flow type oil separating pool horizontal flow type flotation tank and plug flow aeration tank - two sink the pond - activated carbon adsorption and emission standards. It has strong adaptability, low operation cost, investment, small occupation of land, reasonable design, convenient operation, simple maintenance, the treated effluent can reach the integrated wastewater discharge standard(GB8978-1996) of the first grade discharge standard. The design includes the design and calculation of structures,the structure of the principle and function characteristics and each part, according to the characteristics of the calculation results and the equipment are selected.Process design can meet the design requirements, reduce environmental pollution, recycling wastewater to achieve.KEY WORDS：Refinery Wastewater；The aeration tank；The two sink pond；Engineering design目录第一章 概述11.1课题的目的和意义11.2 炼油废水介绍11.2.1 炼油废水基本情况11.2.2 炼油废水产生的机理与特点11.3 处理工艺流程的确定21.3.1 处理工艺流程比选方案21.3.2确定处理工艺流程图3第二章 工艺流程各部分构筑物设计计算62.1 格栅的设计计算62.1.1格栅介绍及参数确定62.1.2格栅设计计算62.2 调节池设计计算82.2.1工业废水调节池的选择82.2.1 调节池设计计算82.3 隔油池工艺设计计算92.3.1选型和设计参数确定92.3.2平流式隔油池设计计算102.4 气浮池工艺设计计算112.4.1气浮法介绍及参数确定112.4.2平流式气浮池尺寸计算122.5 曝气池工艺设计计算152.5.1 曝气池介绍及选型152.5.2 曝气池设计计算152.6 二沉池工艺设计计算202.6.1 二沉池介绍及选型202.6.1 二沉池设计计算202.7 回流污泥泵房设计计算232.8 活性炭吸附塔设计23第三章 投资估算253.1 估算范围及编制依据253.2 投资估算253.3 劳动定员与运行费用26第四章 平面及高程布置284.1 平面布置284.1.1 平面布置的一般原则284.1.2 处理站平面布置的具体内容284.2处理站的高程布置28致谢30参考文献31附录一：文献综述32附录二：外文翻译38附录三：外文原文52附录三：设计图纸52炼油企业污水集中处理工程设计第一章 概述1.1课题的目的和意义随着社会的发展,工厂以及人口的迅猛增加,导致生活污水和工业废水的排放急剧增加,尤其是工业废水，造成严重的水资源污染,严重影响到人们是生活环境。工业废水如果直接流入渠道，江河，湖泊污染地表水，如果毒性较大会导致水生动植物的死亡甚至绝迹。如果周边居民采用被污染的地表水或地下水作为生活用水，会危害身体健康，重者死亡。有些工业废水还带有难闻的恶臭，污染空气。工业废水中的有毒有害物质会被动植物的摄食和吸收作用残留在体内，而后通过食物链到达人体内，对人体造成危害。工业废水中的炼油废水具有污染物浓度高、可生化性差、成分复杂且其所含有毒有害物质对生态系统、植物、土壤和水体有严重影响等特点，利用活性污泥法和物理综合处理，环境二次污染风险小，更主要的是其处理出水可成为重要的回用水资源，这对缓解水资源紧缺状况有很重要的现实意义。工业废水对环境的破坏是相当大的，20世纪的“八大公害事件”中的“水俣事件”和“富山事件”就是由于工业废水污染造成的。 因此，需要对炼油厂生产废水进行必要的处理，然后经过深度处理回用到系统中，达到节约水资源的目的。1.2 炼油废水介绍1.2.1 炼油废水基本情况炼油废水主要有含油废水和含碱废水 组成，水呈碱性，pH在758 0含油在1002OOmgL。开展炼油废水处理成油田同注水的研究，将前者只在炼厂内部按技术要求，利用现有设施作简单预处理，然后输到油田污水站，与采出水混合处理后注入地下，将既具有经济效益，又具有社会效益。 1.2.2 炼油废水产生的机理与特点炼油废水主要来自于原油的直接蒸馏、重质油的裂化与蒸馏以及某些馏分的精制等过程中产生的生产废水。一般是根据废水水质进行分类分流的，包括游离态含油废水、乳化油废水、冷却水、锅炉排水、含硫废水、含碱废水、含酸废水以及一些特殊化合物废水等。其特点体现在：污水量大，废水组分复杂，有机物特别是烃类及其衍生物含量高，并且含有多种重金属。除一般有机物外，主要的污染物还有油脂、酚类、硫化物和氨氮等，其COD含量较高，难降解物质多，而且受碱渣废水和酸洗水的影响，废水的pH变化较大。粒径介于1001000 nm的微小油珠易被表面活性剂和疏水固体所包围，形成乳化油，稳定地悬浮于水中，这种状态的油不能用静置法从废水中分离出来。而大于100m的呈悬浮状态的可浮油，可以依靠油水相对密度差从水中分离出来。油类污染物排入水体后会形成一层分子膜，污染水体的水质,使水中溶解氧(DO)含量下降，并且生成CO2，形成H2CO3，使pH值下降，浊度增加。1.3 处理工艺流程的确定1.3.1 处理工艺流程比选方案根据国内外已运行污水处理厂的调查，要达到确定的治理目标，可采用的方法有：“普通活性污泥法”、“氧化沟法”、“SBR活性污泥法”和“AB法”。(1)普通活性污泥法工艺普通活性污泥法，应用年限长，具有成熟的设计及运行经验，处理效果可靠。自20世纪70年代以来，随着污水处理技术的发展，本方法在工艺及设备等方面又有了很大改进。在工艺方面，通过增加工艺构筑物可以成为“A/O”或“A2/O”工艺，从而实现脱N和P。在设备方面，开发了各种微孔曝气器，使氧转移效率提高到20%以上，从而节省了运行费。普通活性污泥法如设计合理、运行管理得当，出水BOD5可达到1030mg/L。(2)AB法工艺AB法即吸附生物氧化处理法，德国亚琛大学B.Bhnke教授于70年代中期开创，80年代初开始应用于工程实践。该工艺对进水负荷变化适应性强、运行稳定、污泥不易膨胀、较好的脱氮除磷效果等优点。由于其具有抗冲击负荷能力强、对pH值变化和有毒物质具有明显缓冲作用的特点，故主要应用于污水浓度高、水质水量变化较大，特别是工业污水所占比例较高的城市污水处理厂。此外AB法需增加一些构筑物和设施如曝气池、回流设施等，在这方面的工程投资要增加。AB法更适合处理城市污水，在处理炼油厂污水方面不具优势。(3)氧化沟工艺该工艺在水流流态和曝气装置上其处理流程简单、构筑物少，一般情况下可不建初沉池和污泥消化系统，某些情况下还可不建二沉池和污泥回流系统，对于中小型污水处理厂，为节省投资或降低维护管理难度时，会得到首选。其处理效果好且运行稳定可靠，不仅可满足BOD5和SS的排放标准，在运行方式合适时还能实现脱氮和除磷的效果，而不像传统活性污泥法（要脱氮除磷时）要做大量改造工作。同时该工艺还具有较强冲击负荷承受能力、剩余污泥少污泥稳定程度好、机械设备少等优点。当有脱氮的处理要求时，氧化沟工艺在基建投资方面比传统活性污泥法节省很多；但是当仅要求去除BOD5而在脱氮方面不作要求时，对于污水厂采用氧化沟工艺运行费用比传统活性污泥法略低或相当，不占优势。但是该工艺因存在污泥中的有机物质最终是在氧化沟中部分好氧代谢去除的，所以氧化沟工艺在节约能耗、降低运行费用方面不具有优势。(4)SBR活性污泥法工艺SBR全称为间歇式活性污泥法，间歇式活性污泥法作为一项新技术，不论在工业企业还是城市污水处理工程中得到了更广泛的应用。该工艺具有特殊的运行和净化机制，比传统活性污泥法具有更高的污染物净化效果，尤其对高浓度难生物降解污水，SBR工艺可省去二沉池、污泥回流设施，某些情况下还可省去调节池和初沉池，因而使整个工程占地减少、投资降低。另外，该工艺还具有较强的冲击负荷调节能力，污泥不易膨胀、易于沉淀、脱水性能好，可实现脱氮除磷功能等优点。但该工艺要求配备专用排水装置和自动控制系统，在目前环保资金还比较紧张的条件下，限制了SBR工艺的高效稳定运行。由于是间歇运行，该工艺空气扩散器堵塞的可能性大于传统活性污泥法，若采用大气泡空气扩散器（为降低投资），则其节能效果不如传统活性污泥法。1.3.2确定处理工艺流程图污水处理可分为一级处理、二级处理、三级处理。一级处理目标污染物主要为废水中的悬浮物、浮油，以减轻废水含油量和腐化程度。主要设备包括：格栅、隔油池、粗粒化、气浮池、沉淀池等构筑物。以物理处理法为主。本设计中选用： 格栅，格栅是由一组（或多组）平行的金属栅条制成的金属框架，斜置在废水流经的渠道上，或进水泵站集水井的进口处，以拦截污水中粗大的悬浮物及杂质。它的作用是去除污水中那些可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大的悬浮物，并保证后续处理设施能正常进行。格栅可分为粗格栅：50100mm；中格栅：1040mm；细格栅：310mm，本设计中选用中格栅。 调节池，它可以调节水量和水质、污水pH值、水温，起到减少和控制废水水质及流量波动的作用，以便为后续处理提供最佳条件，有预曝气作用，还可用作事故排水。 隔油池，利用油与水的比重差异，分离去除污水中颗粒较大的悬浮油的一种处理构筑物。石油工业和石油化学工业在生产过程中排出含大量油品的废水；煤的焦化和气化工业排出含高浓度焦油的废水；毛纺工业和肉品工业等排出含有较多油脂的废水。这些含油废水如排入水体会造成污染，灌溉农田会堵塞土壤孔隙，有害作物生长。如对废水中的油品加以回收利用，则不仅可避免对环境的污染，又能获得可观的经济收益。隔油是自然浮上分离装置，常用的隔油池有：平流式隔油池，平行板式隔油池和倾斜板式隔油池。隔油池的出水油含量一般小于50 mg/L，本设计中采用平流式隔油池。 气浮池，运用絮凝和浮选原理使液体中的杂质分离上浮而去除的池子。可以去除细微悬浮物及NH3-N。气浮溶气罐，在气浮工艺中，水与空气在有压的条件下相互溶合的密闭容器。简称接触室。气浮原理为：向水中通入空气，产生微细的气泡，使水中的细小悬浮物黏附在空气泡上，随气泡一起上浮到水面，形成浮渣，达到去除水中悬浮物，改善水质的目的。气浮的影响因素及提高气浮效果的措施包括：气泡直径越小，数量越多，气浮的效果越好；水中的无机盐类会加速气泡的破裂和合并，降低气浮效果；投加混凝剂会促进悬浮物凝聚，使其黏附在气泡而上浮；可加入浮选剂使亲水性颗粒表面转化为疏水性物质而黏附在气泡上，随气泡上浮。气浮池包括：电解气浮法、散气气浮法、溶气气浮法，本设计中采用溶气气浮法。二级处理目标污染物主要为废水中的可溶性有机物和部分胶体污染物。主要处理设备包括曝气生物滤池、污泥浓缩池等构筑物。过二级处理后，废水中BOD的去除率可达80%90%，即BOD含量可低于30mg/L。本设计中二级处理方法采用活性污泥法，构筑物为推流式曝气池。推流曝气池是水流流动形式为推流式的曝气池。一般在长方形水池内水流推流前进，进入池内的全部颗粒在池内停留时间相同，由于部分活性污泥从二次沉淀池回流入池，有些颗粒可能多次通过水池。真正有回流的推流系统污水处理效果较好，但由于水流过程中纵向扩散现象存在，但难得到真正的推流状态。缺点耐冲负荷较差。活性污泥生物处理过程中的传统活性污泥法、阶段曝气法、生物吸附法等方法中均为推流式曝气池曝气强度应该是单位面积的曝气量，在泥法中，决定了混合效果。曝气池可以有效地降低污水BOD值和COD值。三级处理生物目标主要为细菌、重金属等污染物。主要处理设备包括电渗析、活性炭吸附、消毒（液氯消毒、臭氧消毒）等。本设计中采用活性炭吸附的方法。活性炭吸附是利用活性炭的物理吸附、化学吸附、氧化、催化氧化和还原等性能去除水中污染物的水处理方法。活性炭是一种多孔性的含炭物质, 它具有高度发达的孔隙构造, 活性炭的多孔结构为其提供了大量的表面积，能与气体（杂质）充分接触，从而赋予了活性炭所特有的吸附性能，使其非常容易达到吸收收集杂质的目的。就象磁力一样，所有的分子之间都具有相互引力。正因为如此，活性炭孔壁上的大量的分子可以产生强大的引力，从而达到将有害的杂质吸引到孔径中的目的。但不是所有的活性炭都能吸附有害气体，只有当活性炭的孔隙结构略大于有害气体分子的直径，能够让有害气体分子完全进入的情况下（过大或过小都不行）才能达到最佳吸附效果。活性炭吸附法可以去除污水中的重金属、油类物质、硫化物等，同时也可以降低水中NH3-N、COD. 此炼油厂污水相关数据： 炼油厂污水处理流量（L/S）: Q= 70000m/d=810.185L/S 流量Q与变化系数Kz关系如表1-1所示： 表1-1：流量Q与变化系数Kz关系QQ55Q100Kz2.32.7/Q0.111.44 根据表1-1计算得：51000 （1-1） Qmax = QKz （1-2） 根据公式1-2计算得：Qmax = QKz=1045.07L/S=1.05m/s 处理前水质：COD：1030-1600mg/L BOD5：590-810mg/L pH：6-9 NH3-N：85-100mg/L 石油类：900-1300mg/L 硫化物：35-50mg/L 设计该污水的处理工艺，要求出水达到污水综合排放标准（GB8978-1996）的一级排放标准，查阅得： 处理后水质：COD60mg/L BOD5 100 mgL pH：6-9 NH3-N 15mg/L 石油类100mg/L 硫化物0.5mg/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。 污水处理工艺流程如图1-1所示:图1-1：炼油污水集中处理工艺流程图51第二章 工艺流程各部分构筑物设计计算2.1 格栅的设计计算 2.1.1格栅介绍及参数确定 （1）格栅是由一组（或多组）平行的金属栅条制成的金属框架，斜置在废水流经的渠道上，或进水泵站集水井的进口处，以拦截污水中粗大的悬浮物及杂质。它的作用是去除污水中那些可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大的悬浮物，并保证后续处理设施能正常进行。格栅可分为粗格栅：50100mm；中格栅：1040mm；细格栅：310mm，本设计中选用中格栅。 （2）格栅间隙：b范围1040mm,取b=20mm,取格栅与水平呈60 栅前水速：v=0.7m/s 过栅水速v=0.9m/s 取2组 2.1.2格栅设计计算 格栅简图如图2-1所示：图2-1：格栅设计简图 （1）单渠宽： （2-1） 栅前水深：h=B/2=0.54m （2）栅条间隙数：条，取51条 （2-2） （3）栅槽有效宽度(B)：设计采用10的圆钢为栅条，即s=0.01m B=s(n-1)+en=0.0150+0.0251=1.52m 取1.6m （2-3） 取除污泥机GH-1600 （4）过栅水头损失：h=h2=kv/(2g)sin=42.42 （2-4） k系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般采用k=3 阻力系数，与栅条断面形状有关，=（s/b）4/3当为矩形断面时，取2.42 计算得 h=0.108m （5）每日栅渣量W=QmaxW86400/(1000K) （2-5） W栅渣量取0.1-0.01，对于栅条间隙e=20mm的中格栅，取W=0.05m/s K炼油厂污水流量总变化系数，取K=1.3 根据公式2-5计算得W=3.53m3d W0.2，采用机械格栅，HF回转式格栅除污机，选HF1250 （6）格栅总高度H 设栅前渠道超高h2=0.3m H=+h+h2=1.208m （2-6） （7）格栅总长度L=L+L2+1.0+0.5+H/tg （2-7） 设进水渠宽B=0.45m，其渐宽部分展开角度=20 则： L=(B-B)/2tg=0.26 （2-8） L2=L/2=0.13m （2-9） H=h0+h=0.91m （2-10） 代入公式2-7计算得： L=0.26+0.13+1.0+0.5+0.91=2.80m （8）污水提升泵房 栅条间隙宽度为20mm,选12MM泵型号。扬程H=15m 提升泵扬程： 提升前水位-1.33，提升后水位为2.30,提升高度3.63m15m，符合。 选用3台，2用1备。 污泥泵房总高度为9m ，占地面积（129）m22.2 调节池设计计算2.2.1工业废水调节池的选择 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，常用差流式浓度调节池。一般废水在调节池内的停留时间为34小时，在本设计中取T=4h，设三座。2.2.1 调节池设计计算 （1）单个调节池的有效容积 V=Q324T=3888.89m3 单个调节池的实际容积V实际=1.4V=5444.44m3 （2）调节池有效水深取h=5m （3）调节池的平面面积 S=V实际/h=907.4m2 （4）调节池的长宽 调节池设计为长方形，并且长宽比a/b=3 ab=S ; a/b=3 （2-11） 计算公式（2-11）得： a=52.17m , b=17.39m，取a=53m，b=18m因为调节池需要加药剂调节PH值，所以在调节池内设有推流式搅拌机5台 。 (5)调节池高度 H=h+h=5+1=6m 式中-h为调节池超高，取1.0m。 （6）调节池水头损失查给排水设计手册得以下数据：输水管的直径D=700mm时，坡度i=0.001；水流平均速度v=0.8ms；n=0.014水力半径R=D/4=0.175m水流断面 （2-12）系数 （2-13）沿程阻力水头损失： （2-14）局部阻力水头损失：查得：伸入水池进口的=1.0 （2-15）查得：弯管在Rd=1.0时，=0.80 （2-16）所以调节池的水头损失为： （2-17）2.3 隔油池工艺设计计算2.3.1选型和设计参数确定 本设计按油珠上浮速度计算，选择平流式隔油池。 油珠的最大上浮速度不高于9mm/s，在设计中取0.5mm/s，即u=0.5mm/s=1.8m/h。 一般v15，一般取25 mm/s，在设计中取4 mm/s=14.4m/h。 值与速度比v/u值的关系如表2-2所示：表2-2：值与速度比v/u值的关系V/u201510631.741.641.441.371.28 v/u=40.5=8 （2-18）2.3.2平流式隔油池设计计算 隔油池简图如图2-2所示：图2-2：隔油池简图 （1）隔油池的总容积 W 停留时间t一般取1.52.0h，本设计中取t为1.6h。 （2-19） （2） 隔油表面积计算 （2-20） (3)隔油池过水断面面积 （2-21） (4)隔油池格间数在本设计中h/b取0.4,有效水深取2.5m,b=4.5m （2-22） （5）隔油池的有效长度 L=3.6vt=3.641.6=23.4m,取L=24m （2-23） （6）隔油池建筑高度H为 H=h+h=1.8+0.5=2.3 m （2-24） h-隔油池超高，一般不小于0.4m，本设计取1.2m。 （7）水头损失计算 查给排水设计手册得以下数据：输水管的直径D=1000mm时，坡度i=0.0011；水流平均速度v=1.05ms；n=0.014水力半径R=D/4=0.25m水流断面 （2-25）系数 （2-26）沿程阻力水头损失： （2-27）局部阻力水头损失：查得：伸入水池进口的=1.0 （2-28）查得：弯管在Rd=1.0时，=0.80 （2-29）所以隔油池的水头损失为： （2-30）2.4 气浮池工艺设计计算2.4.1气浮法介绍及参数确定 气浮法也称浮选法，其原理是设法使水中产生大量的微气泡，以形成水、气、及被去除物质的三相混合体，在界面张力、气泡上升浮力和静水压力差等多种力的共同作用下，促进微细气泡粘附在被去除的微小油滴上后，因粘合体密度小于水而上浮到水面，从而使水中油粒被分离去除。气浮法通常作为对含油污水隔油后的补充处理。即为生化处理之前的预处理，经过气浮处理，可将含油量降到30mg/L以下，再经过生化处理，出水含有可达到10mg/L以下。设计选用目前最常用的平流式气浮池，废水从池下部进入气浮接触区，保证气泡与废水有一定的接触时间，废水经隔板进入气浮分离区进行分离后，从池底集水管排出。浮在水面在的浮油用刮油设备刮入集油槽后排出。其优点是池身浅、造价低、构造简单、管理方便。设计参数确定：设计座数：三座 待处理废水量：Q70000m3/d 悬浮固体浓度：SS100mg/L 气固比：Aa/S0.013 溶气压力：P3.2atm 空气在水中饱和溶解度:Ca18.5mg/L 溶气罐内停留时间:T13min 气浮池内接触时间:T25min 分离室内停留时间:Ts30min 浮选池上升流速:vs0.09m/min2.4.2平流式气浮池尺寸计算 气浮池简图如图2-3所示：图2-3：气浮池简图 （1）确定溶气水量QR （2-31）溶气效率f0.6，取回流水量QR1800m3/d （2）气浮池设计 接触区容积VC （2-32） 分离区容积VS （2-33） 气浮池池高 （2-34） 式中-H1为有效水深， H2为超高，取0.3m 代入公式2-34得： 分离区面积As和长度L2 （2-35） 取池宽B=6m，则分离区长度为 ,取33m （2-36） 接触区面积Ac和长度L1 （2-37） （2-38） 气浮池的进水管：D=700,v=0.9947m/s 气浮池出水管：Dg=700 集水管小孔面积S，取小孔流速v1=1m/s （2-39） 取小孔直径D1=0.015m 则孔数 （2-40） 每个气浮池孔数为548个 孔数取整数，孔口向下，与水平成45角，分二排交错排列 浮渣槽宽度L3：取L3=0.8m，浮渣槽深度h取1m，槽底坡度i=0.5，坡向排泥管，排泥管采用Dg=200. （3）溶气罐设计 确定溶气罐容积V1 （2-41）溶气罐直径D=1.1m，溶气部分高度2m（进水管中心线）。采用椭圆形封头，曲面高为275mm，直边高为25mm，溶气罐耐压强度10105Pa，溶气罐顶部设放气管Dg=15mm，排出剩余气体，并设置安全阀、压力表。 进出水管管径：进出水管均采用100mm管径，管内流速为1.24m/s。 （4）空气量计算 设溶解压力为4.2，最高水位为30，按亨利定律，在30水中的饱和空气量为： （2-42） 所需空气量可按过量的25%设计，以留有余过。 （2-43） 选用空气压缩机Z0.037，电动机功率0.37kW （5）水头损失计算查给排水设计手册得以下数据：输水管的直径D=700mm时，坡度i=0.001；水流平均速度v=0.8ms；n=0.014水力半径R=D/4=0.175m水流断面 （2-44）系数 （2-45）沿程阻力水头损失： （2-46）局部阻力水头损失：查得：伸入水池进口的=1.0 （2-47）查得：弯管在Rd=1.0时，=0.80 （2-48）所以气浮池的水头损失为： （2-49）2.5 曝气池工艺设计计算2.5.1 曝气池介绍及选型曝气池利用活性污泥法进行污水处理的构筑物。池内提供一定污水停留时间，满足好氧微生物所需要的氧量以及污水与活性污泥充分接触的混合条件。 曝气池主要由池体、曝气系统和进出水口三个部分组成。传统活性污泥系统多采用矩形廓道式曝气池，污水和回流污泥从池首进入，混合液以活塞流的流态逐渐向池尾流动，从池末端出水堰流出，进入二沉池，在二沉池中完成泥水分离后处理水排放，沉淀污泥回流到曝气池，进入下一个循环。本设计采用长方形推流式曝气池，鼓风曝气。2.5.2 曝气池设计计算 （1）曝气池进水BOD5 原污水BOD5值取600mg/L，经初次沉淀池处理BOD5按降低25%计算，则进入曝气池的污水，其BOD5为： Sa=600(1-25%)=450mg/L （2-49） （2）计算去除率，首先计算处理水中溶解性BOD5值， Se=Sz-7.1KdfCe （2-50） 式中:Se出水溶解性BOD5 Sz出水总BOD5,Sz=50mg/L; Kd活性污泥自身氧化系数，在0.050.1之间，取0.06 f出水SS中VSS所占比例，f=