焦化厂污水处理站工艺设计
摘：设计20000立方米 天焦化污水处理厂设计焦化废水该厂污水源焦化废水污染物：CODBOD氰化氢氨悬浮固体苯酚苯化合物焦化废水特征成分组分复杂浓度高毒性难降解设计采良机化合物氨氮等方法氧化沟法污水处理厂处理工艺：污水→粗格栅→进水泵房→细格栅→流式沉砂池→奥贝尔氧化沟→二沉池→消毒池→出水焦化废水中污染物处理达污水综合排放标准（GB89781996）标准
关键词：焦化废水氧化沟工艺设计
Abstract This design is 20000m3 d coking plant wastewater treatment plant design The plant is a major source of sewage wastewater mainly coking wastewater pollutants are COD BOD cyanide ammonia suspended solids phenol and benzene compounds coking wastewater is characterized by multicomponent component complexity concentration high toxic biodegradable so the design uses a good removal of organic compounds such as ammonia oxidation ditch Treatment process of the sewage treatment plant are sewage water → coarse grid →water pumping station → fine grid→ advection grit chamber → Orbal oxidation ditch→ secondary sedimentation tank → Disinfection tank → disinfect pool water After all pollutants in coking wastewater treatment process in this post have reached the Integrated Wastewater Discharge Standard (a GB89781996) standard
Keywords：Coking wastewater Oxidation ditch Process Design
目录
1 绪………………………………………………………………………………………5
11 选题背景………………………………………………………………………………5
12 处理焦化废水目意义……………………………………………………………5
13 焦化废水处理方法………………………………………………………………5
131 物化法……………………………………………………………………………6
132 生化法……………………………………………………………………………7
2 设计说明………………………………………………………………………………10
21 设计资料……………………………………………………………………………10
211 工艺参数…………………………………………………………………………10
212 具体工作容……………………………………………………………………10
22 污水处理工艺流程设计…………………………………………………………10
221 工艺设计原………………………………………………………………………10
222 工艺流程设计……………………………………………………………………11
23 氧化沟工艺简介……………………………………………………………………11
231 氧化沟基特点……………………………………………………………………11
232 Orbal氧化沟………………………………………………………………………12
233 Orbal氧化沟工艺原理……………………………………………………………13
24 污水排放……………………………………………………………………………14
3 设计计算………………………………………………………………………………15
31 格栅设计计算……………………………………………………………………15
311 格删作…………………………………………………………………………15
312 格栅计算公式……………………………………………………………………15
313 格栅计算示意图…………………………………………………………………16
314 污染物栅格中……………………………………………………………17
315 粗格栅计算………………………………………………………………………17
316 细格栅设计计算…………………………………………………………………18
32 沉砂池设计计算………………………………………………………………18
321 沉砂池作………………………………………………………………………18
322 沉砂池设计………………………………………………………………………18
323 流式沉砂池设计计算公………………………………………………………19
324 流式沉砂池设计计算…………………………………………………………20
33 氧化沟设计计算……………………………………………………………………20
331 氧化沟作…………………………………………………………………………20
332 设计参数……………………………………………………………………………21
333 体构筑物计算……………………………………………………………………21
334 脱氮计算……………………………………………………………………………22
335 碱度衡……………………………………………………………………………22
336 氧化沟总体积………………………………………………………………………23
337 需氧量计算…………………………………………………………………………24
338 氧化沟容积计算…………………………………………………………………26
339 曝气设备计算………………………………………………………………………27
3310进出水调节堰计算……………………………………………………………28
34 沉淀池设计计算………………………………………………………………30
341 沉淀池作………………………………………………………………………30
342 沉淀池设计………………………………………………………………………30
343 心辐流式沉淀池计算公式……………………………………………………30
344 沉淀池设计参数计算…………………………………………………………32
345 排泥设计计算………………………………………………………………………33
35 消毒设施……………………………………………………………………………34
351 消毒设施设计……………………………………………………………………34
352 消毒池作………………………………………………………………………34
353 设计资料……………………………………………………………………………35
354 二氧化氯消毒氧化作…………………………………………………………35
355 二氧化氯投加……………………………………………………………………35
356 二氧化氯投加量…………………………………………………………………35
357 消毒池设计………………………………………………………………………35
36 污泥处理系统设计计算………………………………………………………35
361 二沉池污泥回流系统设计计算………………………………………………36
362 浓缩池设计计算公式……………………………………………………………36
363 浓缩池设计计算……………………………………………………………………37
364 贮泥池………………………………………………………………………………38
4 污水总泵站设计……………………………………………………………………39
41 概述……………………………………………………………………………………39
411 污水泵房设计规定………………………………………………………………39
412 设计数……………………………………………………………………………39
413 泵房形式……………………………………………………………………………39
414 工艺布置……………………………………………………………………………39
42 污水泵站设计计算…………………………………………………………………39
421 水泵选择……………………………………………………………………………40
422 泵站基础设计………………………………………………………………………40
43 集水井设计计算……………………………………………………………………40
44 机器间设计计算……………………………………………………………………41
45 集水池………………………………………………………………………………41
5 总结……………………………………………………………………………………42
参考文献……………………………………………………………………………………43
第张 绪
11 选题背景
焦化废水煤制焦炭煤气净化回收程中产生高浓度机焦化废水产品焦化废水包括焦炉煤气初冷煤气终冷焦化生产程中生产水蒸汽冷凝废水煤气洗涤水煤气发生站水精苯分离水焦炉水封水方产生污水焦化废水污染物：化学需氧量生化需氧量氰化物氨氮悬浮物苯酚苯系化合物中焦化废水污染物含量排放标准表11示
表11 焦化废水组分基含量排放标准
污 染 物
BOD
COD
挥发酚
氰化物
氨氮
悬浮物
含量mgL
1100
3100
950
150
45
226
Ⅰ级标准
20
100
05
05
15
70
表11见焦化废水成分较复杂浓度高毒性生物降解困难废水十种机机化合物组成量盐硫硫化物氰化物等构成机物成分酚化合物苯基吡啶吲哚喹啉构成机污染物中污染物高色度较难降解高浓度机废水焦化废水中高浓度CODNH3N挥发酚等污染物体水产农作物造成极危害
12 处理焦化废水目意义
目前世界正面着水资源短缺水质严重恶化问题水体污染已成世界面重环境问题国均水资源需量2400立方米世界均需量14属12贫水国家新污染控制污染治理条件加强改善国水质断恶化根
焦化废水处理直国外废水处理领域面重问题十年没突破性进展废水中含复杂污染物挥发性酚环芳香烃硫氮杂环化合物较难降解高浓度机废水目前达标排放焦化废水需预处理二级深度处理焦化废水预处理技术 ：厌氧酸化浮选混凝沉淀法二级处理方法物化法生化法物化生化法深度焦化废水处理技术包括絮凝沉淀辅加氯法化学氧化法吸附滤辅离子交换法折点氯化法等目前通隔油池焦化废水进行级曝气生物处理二级气浮脱油氧化塘深度处理外排常方法
13 焦化废水处理方法
目前焦化废水处理物化法生化法物化生化法等种方法进行分析
131 物化法
1）化学沉淀法
化学沉淀法种离子变成溶性难解离化合物进复杂程化学沉淀重金属离子两性元素碱土金属某非金属元素处理通添加沉淀剂进行处理样容易引入新污染成分数情况机污染物起作通常作辅助治理方法
2）Fenton试剂法
芬顿试剂H2O2Fe2+混合种强氧化剂氧化氢 Fe2+作产生强氧化性·OH基混合液焦化废水中种机物氧化生物难降解般化学难氧化机废水处理时具迅速反应压力温度等反应条件缓二次污染等优点
3）吸附法
吸附法废水处理利孔性吸附剂吸附废水中种种溶质达废水净化目常吸附剂矿渣磺化煤活性炭硅藻土特殊金属等该方法优点工艺流程短操作简单适合处理较排放量废水缺点吸附剂吸附效率低需量吸附剂药品更换频繁量处理产生量废渣
4）蒸氨法
蒸氨法源熄焦水剩余氨水焦化废水中氨氮通蒸汽加热焦化废水废水中氨氮挥发收集降低水中氨浓度该法优点够回收部分氨气缺点耗高蒸汽量蒸氨剩余氨水高达300mgL需采生化处理达排放指标
5）混凝沉淀法
混凝法水体中加入混凝剂水解产生水合配离子氢氧化物胶体产生水合配离子胶体带相反离子结合中废水中某物质表面带电荷产生絮状沉淀种方法混凝法关键混凝剂种类量目前国般采硫酸铁聚合剂(PFS)助凝剂聚丙烯酰胺(PAM)年焦化废水处理中复合混凝剂广泛研究应例：复合Al盐Fe盐磷酸盐等越越污水处理厂应达良效果方法优点效果明显成低应较方法缺点焦化废水彻底处理
6）萃取法
萃取法采液膜废水中酚类物质者机物质分离废水体系分离液膜中废水中污染成分浓缩该方法优点酚效果良创新性缺点没达工业化
7）粉煤灰处理焦化废水
粉煤灰成分SiO2Al2SO3NaA1Si04等成分具吸附脱色效果粉煤灰作吸附剂焦化废水进行深度处理该方法优点脱色效果COD挥发酚率高做深度处理
8）焚烧法
焚烧法焦化废水处理通高温焚烧焦化废水变成CO2水蒸气少许机物灰分该方法优点COD率高达995助彻底消焦化废水中数难降解物质该方法缺点设备昂贵运行成高焚烧程需喷洒燃油着油价涨国家焚烧法治理焦化废水提倡
9）膜分离法
膜分离法利特殊半渗透膜分离水中离子分子技术包括反渗透(RO)纳滤(NF)超滤(UF)微滤(MF)等液膜法酚技术优点：项快速高效节新型分离技术国发展较快该方法缺点膜组件更换频繁处理成较高膜分离法焦化废水处理焦化废水粘度高导致清液通量适合批量处理
10）催化铁电解方法
该方法焦化废水中存难降解物质生化反应抑制物质染料化工废水中产生显色反应物质单质铁催化原作转化色生化降解物质产生新生态铁离子程中混凝部分污染物该方法水中磷酸根重金属解决方法解决难题该方法优点运行成低理方便 pH适范围宽COD率高反应速率快作机污染物质范围广
11）催化湿式氧化法
催化湿式氧化技术高温高压催化作状况废水中氨氮机污染物通空气氧化终转化成害物质 N2 CO2 排放该技术特适农药橡胶合成纤维染料难生物降解高浓度废水
132 生化法
1） 普通活性污泥法
普通活性污泥法曝气池焦化废水活性污泥混合成絮状悬浮液曝气池注入空气曝气污水活性污泥接触充分混合液提供足够溶解氧时活性污泥中氧微生物污水中机物分解然混合液流入二次沉淀池等活性污泥水分离层清水层污泥时部分污泥回曝气池中继续进行次净化层清水排放收集活性污泥整程中断增长时排泥维持沉淀池系统稳定
2） 序批式活性污泥法(SBR)
SBR工艺集生物降解脱氮磷新技术具结构简单操作灵活特点污水处理程中间歇性处理SBR工艺优点较强生化反应力良处理效果焦化废水NH3N率达60％缺点SBR降解焦化废水效率低目前SBR技术广泛应生活领域工业废水处理领域
3）膜生物反应器(MBR)
MBR膜技术废水处理系统提高泥浆分离效率活性污泥浓度曝气池中增污泥中优势菌群等出现生化反应速率幅度提高降低F M剩余污泥产生时基解决剩余污泥运行程中量产生污泥易膨胀水固体出现水质理想等突出问题传统生化水处理技术较MBR具固液分离率高占空间出水水质运行简单处理效率高广泛应优点现膜生物反应器应城市生活污水扩种工业废水领域广阔发展前景
4） 生物铁法
生物铁法提高曝气池活性污泥浓度曝气池中投加铁盐生物氧化生物絮凝作强化处理方法微生物生长需铁生物黏液分泌需铁刺激铁盐水解生成氢氧化物活性污泥形成絮凝物加强吸附絮凝作利机物富集菌胶团周围加速生物降解作该方法优点污泥浓度变传统活性污泥法24gL提高910gL加强降解酚氰化物力氰化物浓度高达40mgL条件处理效果然良COD降解效果
5）炭生物法
炭生物法焦化厂生化处理装置超负荷运行等原达标水质通段活性炭生物吸附滤操作做进步处理该方法优点操作方便设备简单工艺简便成低活性炭必频繁生进减少生处理费炭生物法效提高废水净化程度
6） AO AAO 工艺
AO (缺氧氧) AAO (厌氧缺氧氧)工艺变型脱氮工艺国采手段焦化废水脱氮达效处理效果AAONH3N反硝化方面强AO工艺尤AO工艺反硝化两倍AAO 工艺复杂维护费相较高
7） 三相气提升循环流化床处理焦化废水
三相气提升循环流化床反应器(AZLR)焦化废水处理效果活性污泥法该方法优点够承受酚氰等种污染物效果降低曝气耗
第二章 设计说明
21 设计资料
211 工艺参数
1）工程规模：焦化洗涤废水流量20000m3d
2）水源资料：
表21 焦化废水组分基含量
污 染 物
BOD
COD
挥发酚
氰化物
氨氮
悬浮物
含量mgL
1100
3100
950
150
45
226
3）出水求：
出水水质求达污水综合排放标准（级GB89781996）污水处理工艺设计：
表22 焦化废水组分排放标准
污 染 物
BOD
COD
挥发酚
氰化物
氨氮
悬浮物
Ⅰ级标准
mgL
20
100
05
05
15
70
212 具体工作容
(1) 合理选择污水处理工艺流程
(2) 完成污水处理构筑物设计
(3) 绘制工艺流程图
(4) 设备计算选型
(5) 数整理文写作
22 污水处理工艺流程设计
221 工艺设计原
确定污水处理工艺点：(1) 污水处理程度求(2) 处理污水规模水质变化规律(3) 新工艺类似污水工程资料(4) 终污泥处理工艺确定
污水处理程度：确定污水处理程度根水环境质量求静力收纳水功污染状况处理污水回等素
处理污水规模水质变化规律：污水处理规模影响工艺选择塔式生物滤池完全混合曝气池竖流沉淀池等处理工艺适水量型污水处理处理方案根处理规模进行调整
新工艺类似污水工程资料：先进技术仅应做先进济高效节新工艺新技术设计应精心选择设计参数技术济指标
终污泥处理工艺确定：污泥处理工艺确定取决污泥性质出路污水处理系统方案中部分污水处理排出剩余污泥性质影响着污泥处理工艺选
222 工艺流程设计
设计焦化厂污水处理设计设计影响素焦化废水身特点流量根设计水质指标国家级排放标准确定采具高效机物氨氮等氧化沟法
工艺流程：
图21 焦化废水工艺设计流程图
23 氧化沟工艺简介
231 氧化沟基特点
氧化沟工艺20世纪50年代荷兰帕斯维尔博士研究设计开发该工艺种活性污泥法变形工艺属延时曝气活性污法1954年帕斯维尔第座氧化沟污水处理厂荷兰投产时服务口仅360着工业技术水处理工艺发展成熟氧化沟工艺已发展曝气沉淀污泥稳定等处理程集体间歇运行BOD5QU率达百分九十七氧化沟工艺数采封闭环状沟污水活性污泥沟进行次循环排出系统根池型构造运行方式决定氧化沟具推流式完全混合式双重流态特点氧化沟水力停留时间长机负荷低考虑硝化前提污泥负荷般010kgBODkgMLSS·d)具高污泥龄(SRT：15～30d求完全硝化情况般污泥龄20d)氧化沟体分沟体曝气设备进出水装置导流混合设备沟体面形状般呈环形长方形圆形L形形状沟端面形状般矩形梯形氧化沟表曝设备：转刷转碟表曝机等曝气设备时应具满足充氧混合推动混合液循环流动防止活性污泥沉淀等功防止污泥沉积必须保证沟足够流速（般均流速03ms）通曝气设备运行台数转动速度调节浸水深度控制氧化沟供氧量氧化沟具处理流程简单操作理方便出水水质工艺性强建设投资运行费低等特点氧化沟污水处理技术国水处理方面已广泛应
232 Orbal氧化沟
Orbal氧化沟般三心沟道组成沟道间隔墙分开隔墙部设必通水窗口特点：污水回流污泥先进入外中三沟道沟道均单反应器加强推流力出水沟道中心岛堰门排出进入二沉池Orbal氧化沟外中沟溶解氧般控制0～05mgL05～15mgL15～25mgL般供气量65：25：10般体积50：33：17Orbal氧化沟中曝气设备水轴竖直转碟构成碟片需达佳充氧推流作防止污泥沉淀转碟设导流板氧化沟中外沟容积发生高度生化反应时溶解氧控制05mgL样亏氧情况提高氧利率充氧效率Orbal氧化沟污水外沟进入回流污泥混合回流污泥中硝态氮原水中机碳源充分反应外沟亏氧进行反硝化节省硝化碳化曝气量时反硝化程中必外加碳源中沟作摆动沟道提高系统稳定性沟保持较高溶解氧确保碳化硝化反应完全
图22 Orbal氧化沟
233 Orbal氧化沟工艺原理
氧化沟中溶解氧分布呈0～l～2外沟溶解氧浓度始终接零0rbal氧化沟脱氮硝化反应始终处佳状态
1） Orbal氧化沟脱氮磷
第沟中远离转碟沟道间混合液溶解氧始终处接0状态说第沟溶解氧0非整沟道缺氧状态转碟沟段富氧区
脱氮细菌利缺氧条件生长繁殖细菌机碳作量代谢源代谢产生物质硝酸盐结合反应第沟中碳源丰富必外加机碳源满足脱氮细菌代谢程需氨氮转碟沟段富氧区硝化细菌氧化硝酸盐氮混合液第沟中进行数十次数百次循环反应数十次数百次硝化脱氮反应第沟中进行时第二沟第沟起着协助作缓第沟处理效果污水第沟第二沟氧化反应部分机物氨氮第三沟水排放程中起着充氧作通循环部分混合液回流第沟中第二沟第三沟形成硝酸盐氮转第沟进行反硝化系列处理脱氮效率高达90％
2）时硝化／反硝化机理
第沟中氧区厌氧区硝化反应反硝化沟中发生种时硝化／反硝化两种意义
宏观环境：Orbal氧化沟污水处理厂测试结果表明曝气转碟游11711游31711沟长范围DO>05区域达2～3作曝气区域缺氧区域
微环境：微生物生活环境微环境影响微生物体存活状态微环境类型活性污泥菌胶团部种样种生物适种微环境微环境处状态物质传递菌胶团结构特征等素影响改变宏观环境改变会导致微环境变化微生物群体活动状态定程度产生反表面现象例：氧区微生物硝化消耗氧气速率氧气供速率时微生物实际处厌氧环境氧区相反微环境变化颗粒等菌胶团说非常明显曝气状态会出现时硝化／反硝化现象
数污水处理厂中发现Orbal氧化沟第沟中明显存缺氧氧区域般氧化沟前设初沉池Orbal氧化沟污水处理系统中时硝化反硝化起导性作
24 污水排放
国家级B标准作污水厂出水质标准该水作厂区绿浇灌水灌溉农田洗厕洗车作生活观光水等
第三章 设计计算
31 格栅设计计算
根水质求设计仅设粗细两道格栅
311 格栅作
格栅：行金属栅条筛网焊接构成安装污水渠道泵房集水处进口污水处理端部拦截较悬浮物漂浮物目减轻续水处理负荷延长续水处理装置寿命
312 格栅计算公式
栅槽宽度计算公式：
(31)
(32)
式中：B—栅槽宽度m
S—栅条宽度m
e—栅条净间隙mm
n—格栅间隙数
Qmax—设计流量m3s
α—格栅倾角度
h—栅前水深m
v—栅流速m3s般取06～10
—验系数
格栅水头损失计算公式：
(32)
h0 εv2sina2g
式中：h1—栅水头损失m
h0—计算水头损失m
g—重力加速度981ms2
k—系数格栅堵塞水头损失增倍数般3
ε—阻力系数选择栅条断面关
栅槽总高度计算公式：
Hh+h1+h2 (33)
式中：H—栅槽总高度m
h—栅前水深m
h2—栅前渠道超高m般取03m
栅槽总长度计算公式：
(34)
式中：L—栅槽总长度m
H1 —栅前槽高m
—进水渠道渐宽部分长度m
B1—进水渠道宽度m
—进水渠展开角般200
—栅槽进水渠连接渠渐缩长度m
日栅渣量计算公式：
WQW1 (35)
式中：W—日栅渣量m3d
W1—栅渣量（m3 10m3污水）01～001粗格栅值细格栅值中格栅中值
313 格栅计算示意图
图31 格栅水力计算示意图
314 污染物栅格中
粗栅焦化废水中悬浮物见表31
表31 悬浮物栅格中
污 染 物
进水含量mgL
出水含量mgL
率
悬浮物
226
70
6903
315 粗格栅计算
粗栅条宽度定S1000mm粗栅条间隙定e2000mm
设计流量20000 m3d设计台流量系数k15
设计流量0347m3s 栅流速取v09ms
进水渠宽B1090m栅前水深h04m安装角度α600
根计算公式计算出粗格栅设计参数：
格栅间隙数：n446取n45
格栅宽度：B134m
栅水头损失：选常规矩形断面栅条β242ε096
h10046m取005m
栅槽总高度：H0802m中超高h203m
栅槽总长度L28m中α1200
日栅渣量：W10 m3dW1005m3 103m3污水
W>02m3d宜采机械渣
316 细格栅设计计算
设计流量20000m3d流量系数k15
设计流量0347m3s
细栅条宽度定1000mm细栅条间隙定1000mm
栅前水深设计04m栅流速取09ms安装角度600
根计算公式计算出细格栅设计参数：
格栅间隙数：n892取n90
格栅宽度：B890mm
总槽宽：089*2+02198m
栅水头损失：选常规矩形断面栅条β242ε096
h1026m
栅槽总高度：H096m中超高取h203m
栅槽总长度：L385m中α1200 进水渠宽B1090m
日栅渣量：W20 m3dW101m3 103m3污水
32 沉砂池设计计算
321 沉砂池作
沉砂池作污水中密度较机颗粒分离出：砂子煤渣等沉砂池般设氧化沟前段起保护机件道作确保续作业正常运行
322 沉砂池设计
工艺采流式沉砂池沉砂池流式砂池示意图图32
图32 流式沉砂池
323 流式沉砂池设计计算公式
流式沉砂池设计参数：
设计流量：Q02m3s
流速：V01503ms
水力停留时间（t）：3060s
宽度（b）06m
1 沉砂池长度(L) ： Lvt
2 水流断面积(A) ： AQmaxv
3 池总宽度(B) ： Bnb n格数
4 效水深(h2) ： h2AB
5贮砂斗需容积（V1） V1X*Q*T*86400(Kz*106) 中X1城市污水沉砂量般采30m3106m3
Kz污水流量总变化系数取15
6 污泥沉砂斗容积（V0）： V0 V1(2*2)
2分格 分格2沉砂斗
7沉砂斗部分尺寸容积(V)： Vhd*(a2+a*b1+b12)3
沉砂斗底宽b1斗高hd斗壁水面倾角55°沉砂斗口宽：a2hdtan55+b1
8沉砂池高度(H) ：Hh1+hd+h3
坡沉砂斗长度：L2（L2a02）2沉泥区高度h3hd+006L2超高h103m
9验算流量时流速（Vmin）： VminQA
324 流式沉砂池设计计算
1沉砂池长度(L)
设：流速v025ms
水力停留时间：t30s
：Lvt025×3075m
2水流断面积(A)
设：流量Qmax0347m3s（设计1组分2格）
：AQmaxv03470251388m2
3池总宽度(B)
设：n2格格宽取b1m
：池总宽Bnb2×12m
4效水深(h2)：
h2AB13882069m（介025～10m间符合求）
5贮砂斗需容积（V1）
设：T2d
：V1X*Q*T*86400(Kz*106)30*02*2*86400(15*106)069m3
中X1城市污水沉砂量般采30m3106m3
Kz污水流量总变化系数取15
6污泥沉砂斗容积（V0）
设：分格2沉砂斗
： V0 V1(2*2)12403 m3
7沉砂斗部分尺寸容积(V)
设：沉砂斗底宽b105m斗高hd045m斗壁水面倾角55°
：沉砂斗口宽：a2hdtan55+b12*045tan55+05113m
沉砂斗容积：Vhd*(a2+a*b1+b12)3031m3
（略V103m3符合求）
8沉砂池高度(H)
采重力排砂
设：池底坡度006
：坡沉砂斗长度：
L2（L2a02）2(752*11302)2252m
：沉泥区高度
h3hd+006L2 045+006×226059m
：池总高度H
设：超高h103m
：Hh1+hd+h303+045+059134m
9验算流量时流速（Vmin）：
流量时格工作n1流量均流量Q20000m3d0232m3s
：VminQA02321388017ms
沉砂池求设计流量015 ms—030 ms间 符合求
33 氧化沟设计计算
331 氧化沟作
氧化沟作焦化废水中氨氮机物表32
表32 氧化沟中焦化废水组分
污 染 物
BOD
COD
氨氮
进水含量mgL
1100
3100
45
出水含量mgL
20
100
15
率
982
968
667
332 设计参数
(1)污泥产率系数 Y05
(2)混合液悬浮固体浓度 MLSS4000mgL
(3)混合液挥发性悬浮固体浓度 MLVSS3000mgL
F075
(4)污泥龄
(5)源代谢系数
(6)20度脱水率
333 体构筑物计算
1）负荷计算
负荷计算：
原水 3100mgL
预处理率 968
污水生化性
2）BOD计算
氧化沟出水 TSS浓度X20mgL TKN20mgL 氨氮15mgL
氧化沟氧区容积包括消化反应需体积
V1YQ(S0Se)θrXV(1+Kdθr)05*20000*(110020)*303000(1+0055*30)40754m3
(311)
剩余污泥量
XYQ(S0Se)(1+Kdθr)+Q(X1+X2)
05*20000*(110020)(1+0055*30)+20000*(1000+20)24475kgm3 (312)
式中：—污泥中惰性物质（kgL）进水悬浮固体浓度（TSS）挥发性悬浮
固体浓度（VSS）差mgL
X1TSSVSS400030001000mgL
—处理完水流出污泥量mgL
1kg产生干污泥量：
XQ(S0Se)24475*100020000(110020)113kgD5kgBOD5
334 脱氮计算
(1) 氧化沟中剩余污泥中含氮率124
日产生污泥量：
XvssYQ(S0Se)(1+Kdθr)05*20000*(110020)(1+0055*30)10004075kgd (313) 生物合成氮：
N0124*Xvss5053kgd (314)
折合单位体积进水生物合成氮量：
N1 N0Q5053*100020000253mgL
(2) 反硝化脱量
NrTKN N1 Ne 452531547mgL (315)
需氮量：
SQNr100020000*47100094kgd (316)
(3) 需氮化量：
N1进水TKN出水NH3N生物合成需氮量452531547mgL (317)
335 碱度衡
剩余碱度（出水总碱度）进水碱度（）+01量+375反硝化量—714氧化沟氧化总氮量 (318)
式中：357—反硝化产生碱
01—产生碱度
714 —氧化消耗碱度
剩余碱度（出水总碱度） 设进水碱度250mgl
250+01*(110020)+375*47714*473421mglCaCO3
般氧化沟系统中应保证剩余碱度
336 氧化沟总体积
设反硝化时溶解氧浓度DO03mgL (般05mgL）采15度时反硝化速率：
： (319)
根MLSS浓度计算反硝化速率计算反硝化需氧化沟体积：
V2SXVrDN 94(3*00364)8608m3 (320)
氧化沟总体积：
VV1+V240754+8608416148m3 (321)
氧化沟设计水力停留时间：HRT
HRTVQ416148200000*2450h (322)
校核污泥负荷：
NsQS0(XrV)20000*11(4*416148)0132 (323)
符合求氧化沟污泥负荷般005～015
337 需氧量计算
1）设计需氧量AOR
AOR需氧量—剩余污泥需氧量+需氧量—剩余污泥中需氧量—脱氮产氧量 (324)
a) 需氧量：a1052 b1012
D1a1Q(S0S)+b1VXv052*20000*(11002)+012*416148*3262133kgd (325)
b) 剩余污泥需氧量合成部分
D2142X142YQ(S0Se)(1+Kdθc)
142*20000*05*(11002)(1+0055*30)57872kgd (326)
c) 需氧量硝化需消耗46
D346Q(进水TKN出水NO13N)46*20000*(025002)21160kgd (327)
d) 剩余污泥中需氧量
D446*0124*YQ(S0Se)(1+Kdθr)
46*0124*05*20000*(1102)(1+0055*30)23246kgd (328)
式中：0124—泥中含氮率
e) 脱氮产生量原1产生286
D5286QNr1000 286*20000*47100026884kgd (329)
总需氧量 ：
AOR—+—— 262133—57872+21160—23246—26884
3899266kgd (330)
校核kg需氧量：
AORQ(S0Se)389926620000(11002)18 (331)
符合求氧化沟规定值应介16～25间
2）表态需氧量SOR kgd
(332)
式中：
氧化沟采三通道计算溶解氧浓度C
外沟：中沟：沟0212
氧量外沟：中沟：沟65：25：10
沟供氧量：
外沟道： 065AOR2534523kgd
中沟道：025AOR974817kgd
沟道：010AOR389927kgd
沟道标准需氧量：
外沟道：
SOR1α(βρCs(25)C)1024(r20)3188145kgd132839kgh (333)
中沟道：
SOR2AOR2α(βρCs(25)C)1024(r20) 1241538kgd51731kgh (334) 沟道：
SOR3 AOR3α(βρCs(25)C)1024(r20) 490484kgd20437kgh (335)
总标准需氧量：
SOR++ 4920168 205007 (336)
校核千克标准需氧量：
SORQ(S0Se)492016820000(11002)228kgO2kgBOD5 (337) 符合求
氧化沟千克标准需氧量般16～25
考虑厌氧缺氧求校核混合净输入功率（确保氧化沟均水流速度）
混合功率：
(338)
式中：—绝粘滞性系数20度时等10087
—单位体积需净输入功率
1161
338 氧化沟容积计算
设计采2座Orbal 氧化沟备沟深40m
氧化沟弯道占70直道占30
V弯 070V070* 4161482913036m3 (339)
M弯V弯h29130364728259m2 (340)
V直030V030*4161481248444m3 (341)
M直V直h 12484444312111m2 (342)
直道长度LM：
设外沟中沟沟宽度分9m8m7m
LM直[(9+8+7)*2]312111486502m (343)
设中心半径2m沟道间隔墙厚025m外层墙厚05m
外沟道面积：
M1π[(9+8+8+025+025)2（8+8+2+025+025)2]+6502*2*9213748m2
(344)
中沟道面积：
M1π[(2+8+8+025)2（8+2+025)2]+6502*2*9188628m2 (345)
沟道面积：
M1π[(8+2+025)222]+6502*2*9148770m2 (346)
三沟道面积：
外沟：中沟：沟504435
339 曝气设备计算
曝气设备选砖碟曝气式氧化沟曝气机
砖碟直径d1320mm
单碟充氧力
米转轴碟片数少5片采ZDQ—90型曝气砖碟
效水深460mm
1）外沟道：
标准需氧量： SOR1 132839kgh (347)
需碟片：n13283911351171 片 (348)
米周安装3片砖碟外侧碟片距池壁025m
需砖碟组数：1171(3*9)44组
组砖碟装碟片数：11718147片
校核组安装砖碟数：1479163
外沟道安装44组砖碟组147片6468片
校核单碟充氧力：1328396468021kgo2hrd5<1135kgo2hrd5
2）中沟道：
标准需氧量：SOR251731kgh
需碟片：n 517311135456片 (349)
米周安装3片砖碟外侧碟片距池壁025m
需砖碟组数：456(3*8)19组
组砖碟装碟片数：4563152片
校核组安装砖碟数：152819片
外沟道安装19组砖碟组152片2888片
校核单碟充氧力：5173128880179kgo2hrd5<1135kgo2hrd5
3）沟道：
标准需氧量：SOR320437kgh
需碟片：n204371135181片 (350)
米周安装3片砖碟外侧碟片距池壁025m
需砖碟组数：181(3*8)8组
沟道中沟道匹配便安装利水流动
取8组曝气跌转：
组砖碟装碟片数：181823片
校核组安装砖碟数：2383
外沟道安装8组砖碟组23片184片
校核单碟充氧力：20437184111<1135kgo2hrd5
3310 进出水调节堰计算
1）进出水：
污泥回流60进出水流：
Q20000*(1+06)32000m3d1333m3h2222m3min0370m3s (351)
进出控制流速v<1ms
进出水直径：
D069m (352)
取径07m
校核进出水流速：
VQA0370(0352*π)0962m<1ms (353)
满足求
进出水口水头损失：
h12ζv2(2g)1*09622(2*98)0047m (354)
2） 出水堰计算：
够调节曝气砖碟淹没深度氧化沟出水处设置出水竖井竖井安装电动调节堰初步估计薄壁堰计算：
Q186bH32 取堰水头高H02m
堰： bQ(186H32)037(186*0232)222m (355)
考虑调节堰安装求堰俩边留03m操作距离出水竖井长度：
L03*2+222282m (356)
出水竖井宽度B取10m（考虑安装高度）出水竖井面尺寸：
L*B282*1
出水井出水孔尺寸：正常运行时堰顶孔口高10m
出水竖井位中心岛曝气砖碟游氧化沟进水速率06ms氧化沟单位污水功率符合求
34 沉淀池设计计算
341 沉淀池作
分离悬浮物进水浓度较低时考虑采废水处理工艺求通超越线直接曝气沉砂池出水引入反应池中
342 沉淀池设计
工艺采心辐流式沉淀池示意图图33
图33 周边进水周边出水辐流式沉淀池
343 心辐流式沉淀池计算公式
沉淀池表面积池径计算公式：
(357)
(358)
式中：A—沉淀池表面积m2
D—沉淀池直径m
n—沉淀池数
q0—表面水力负荷m3(m2·h)
沉淀池效水深计算公式：
h2q0t (359)
式中：h2—效水深m
t—沉淀时间h
池径水深6～12
沉淀池总高度H：
Hh1+h2+h3+h4+h5 (360)
式中：H—总高度m
h1—保护高取03m
h2—效水深m
h3—缓高度m非机械排泥时05m机械排泥时缓层缘宜高出刮泥板03m
h4—沉淀池底坡落差m
h5—污泥斗高度m
污泥斗容积V1：
(361)
式中：r1—泥斗半部半径
r2—泥斗半部半径
池底圆锥部分污泥容积V2：
(362)
流入槽部分计算：
(363)
(364)
式中：—配水孔均流速0308ms
t—导流絮凝区均停留时间s池周效水深24m时取t360720s
—污水运动粘度水温关
—导流絮凝区均速度梯度般取1030s1
—配水孔水流缩断面流速ms收缩系数设短1
—导流絮凝区均流速ms
(365)
式中：Qmax—沉淀池设计流量m3s
—导流絮凝区环形面积fπ（DB）*Bm2
344 沉淀池设计参数计算
厂工程设计水量20000m3d设计2沉淀池备
流量Qmax确定：选辐流式沉淀池负荷水量般较Kz15：
Qmax15Q 30000m3d0347m3s
1）沉淀池表面积池径计算：
①表面负荷q0取15m3(m2·h)n2座
4167 m2
②池子直径m取2303mR115m
2）效水深计算：
沉淀时间t取20h
h2q0t3m
3）沉淀池总高度计算：
系列池日产生污泥量：S取05L*d设口数40000初沉池2d考虑曝气池二沉池2h考虑机械排泥初沉池生物膜处理二沉池4h污泥量计算
WSNT(1000n)05×400000*4（1000×2×24）167m3
池底泥斗高度设污泥斗部半径r12m 污泥斗部半径r21m α600
h5（r1r2）tgα173m
污泥斗容积：
127m3
沉淀池底坡落差池半径R115m池底坡度取005
h4i*（R2）005*（1452）048m
池底圆锥部分容积：
80m3
贮存污泥总体积：
VV1+V2927m3
沉淀池总高度：h1保护高取03m
h2效水深取30m
h3缓层高取05m
h4沉淀池底坡落差048m
h5污泥斗高度173m
Hh1+h2+h3+h4+h503+30+05+048+173601m
4）沉淀池周边处高度：
h1+h2+h338m
5）沉淀池径深校核：
Dh223377m 合格
6）进水槽设计：
设计流入槽宽B06m水深05m
流入槽流速：
v0347(06×05)116ms
取导流絮凝区停留时间600sGm20s1水温取200C
μ106×106 m2s
07132ms
孔径φ50mm流入槽孔数：
nQ(3600vnS)37476(3600*07132*π4*0052)744
孔距 π(D+B)n314*（29+06）7440125m
7）导流絮凝区设计：
导流絮凝区均流速：fπ（DB）*B v1ζ ζ1 Gm[(v12v22)2tμ]12
0347[314*(2906)*06]00063ms
核算Gm2000s11030间合格
345 排泥设计计算
1） 污泥量：V4(1+R)Q*X(X+Xr)
R污泥回流取05
Q均设计流量 20000m3h
X混合污泥浓度4000MLSSmgl XXr *R*(1+R)
Xr回流污泥浓度12000mgl
V30000m3
2）吸泥设计
污泥流量：036s
采10根吸泥流量：0036s
采径DN400污泥流速：02875ms
3）污泥水头损失：
局部损失：0004m程损失：013m
中心排泥流量：036s
中心排泥流速：2865 ms
局部损失：046m程损失：000794m
4）吸泥布置：
泥起点泥深：04m终点泥深：06m高：01m
输泥损失015m泥跌泥面损失：01m
吸泥路总水头损失： 086m
5）排泥设备：
根计算采CGX30C型刮吸泥机较合适该设备适池径30m左右池深3～5米电机功率15kw吸泥径DN40010根集泥槽设i005坡度相中心集泥坑
二沉池中心流速：102ms符合求（1～15ms）
351 消毒设施设计
污水构筑物处理然水质改善细菌含量幅度减少细菌绝值然十分观存病原菌污水排放水体前应进行消毒处理
焦化废水中含量机物苯酚氰化物等工艺选二氧化氯消毒
352 消毒池作
二氧化氯消毒池消毒外起苯酚氰化物作表33
表33 消毒池中焦化废水组分
污 染 物
挥发酚
氰化物
进水含量mgL
950
150
出水含量mgL
05
05
率
9995
9966
353 设计资料
Qmax 0347m3s 提高保证消毒效果规定加氯时间30min
采隔板式接触反应池 加氯量615mgL 取ρ6mgL水力停留时间T30min均水深h20m隔板间隔b35m
354 二氧化氯消毒氧化作
(1) 二氧化氯某耗氧物质反应（氨氮含氮化合物等）果二氧化氯合成时出现氯二氧化氯加入水中会产生机氮化物
(2) 二氧化氯氨氮等化合物作消耗具较高余氯杀菌消毒作氯更强ph65氯灭菌效率二氧化氯高着ph值提高二氧化氯灭菌效率快超氯
(3) 较广泛ph范围具氧化力氧化力氯2倍氯更快氧化锰铁氯酚藻类等引起嗅味具强烈漂泊力色度等
355 接触池容积
VQT0347*30*606246m3
表面积AVh624623123m2
隔板数采3廊道宽B(3+1)*3514m
接触池长度LAB312314223m 取23m
实际消毒池容积V1BLh14*23*2644m3
池深2+0323m （03超高）
校正：TV1Q644(0347*60)31min>30min
符合求
356 加氯间计算
功：提供储存消毒剂
构筑物尺寸：L*B4*9
加氯设备
类型：瑞高系列加氯机
型号：REGAL2100
台数：1
设计加氯量6mgL日投氯量m6*30000180kgd75kgh
36 污泥处理系统设计计算
361 二沉池污泥回流系统设计计算
(1) 污泥回流量确定：
R1
(2) 污泥提升设备设计：
工艺设计选污泥泵污泥提升设备污泥回流量QRRQmax时
QR1×30000m3d30000m3d
扬程沉淀池底反应池进水面高差取10m
系列选2台轴流泵备
全厂单独建设回流污泥泵房面积
362 浓缩池设计计算
根工艺水质指标采两座辐流式圆形重力连续式污泥浓缩池带栅条 刮泥机采静压排泥泵房剩余污泥送浓缩池
1） 设计参数
进泥浓度：10gl
浓缩时间：13h
进泥含水率：P1990％
座污泥总流量：Qw1500kgd150m3d625m3h
出泥含水率：P297％
污泥固体负荷： qs45kgSS(m2*d)
贮泥时间：t4h
2） 设计计算
（1）浓缩池构造计算
座浓缩池表面积：AQwqs1500453333m2
池径：D652m 取66m
水力负荷：uQwA150(π*332)438m3（m2*d）0183m3（m2*h）
效水深：h1u*T0183*13238m 取h124m
效容积：V1A*h13333*247999m3
（2）排泥量储泥容积：
P297％ Q1w（100P1）（100P2）*Qw（10099）（10097）*15050m3d208m3h
贮泥时间t4h贮泥容积：
V24* Q1w4*208832m3
泥斗容积：
V3πh4（r12+r1r2+r22）3314*13*（122+12*07+072）338m3
式中：
h4泥斗竖直高度取13m
r1泥斗口半径取12m
r2泥斗口半径取07m
设池底坡度008 池底坡降：
h5008（6624）2017m
池底贮泥容积：
V4πh5（r12+r1R1+R12）3230m3
总贮泥容积VV3+V438+2361m3
（3） 浓缩池总高度：Hh1+h2+h3+h4+h524+03+03+13+017447
（4） 浓缩池排水量：QQwQ1w625208417m3h
364 贮泥池
1）设计参数
进泥量：2Q1w 2*49929984m3d 设贮泥池1座贮泥时间T＝05d12h
2） 设计计算
该池容积：V2Q1wT9984*054992m3
设LBH分4m
污泥浓缩送泵房
第四章 污水总泵站设计
41 概述
排水泵站应排水系统中整城市排放污水通污水泵收集污水处理厂进行处理排水泵站般机器间格栅集水池辅助间变电组成根排水性质排水泵站分污水泵站雨水泵站合流泵站污泥泵站次设计排水泵站污水泵站
411 污水泵房设计规定
(1)污水泵站规模应根期远期污水量确定泵站设计进水设计具相流量
(2) 分流制排水系统中区建设雨水泵房污水泵房合建系统
(3) 污水泵站集水池机器间建建筑集水池机器间必须防水墙隔开绝允许渗漏 设计结构求分建式集水池机械间保持定施工距离中集水池般采圆形机械间般采方形
(4) 水允许渗入泵站构筑物高出水位05m设防水措施具体设置见规范
(5) 泵站位置规划求设定应考虑排水时提升道排水体系较方避免拆迁占耕面积污水处理厂泵房建筑物布置
412 设计数
(1) 根设计求污水泵站流量：Q290Ls
(2) 求质合适土质水位处表10m腐蚀作冰冻深度05m
413 泵房形式
灌泵房设计较合适灌水泵般常年运行具启动时理方便等优点集水池机器间先设置构筑物选半式泵房
414 工艺布置
设计水道根污水干道会产生滞留涡流现象必设进水井水重力流构筑物
42 污水泵站设计计算
421 水泵选择
1）水泵初选
A．设计流量：Q290Ls
B 总扬程估算A．集水池低工作水位需高水位差值：125m
．站外线水头损失设：018m水泵总扬程：155m
C) 设计选立式250WD型单吸卧式离心污水泵
选2台水泵11备
2) 路设计计算 B．连接污水泵径DN1200
水泵进出水规定：
A．吸水断面水泵吸入口级100mm
B．台泵设单独吸水
C．设底阀装置蛇喇叭口直90度弯头
D．吸水流速08～15ms
E．采偏心减缩时关顶应承水斜坡底
F．出水断面水泵吐出口级100mm流速12～18ms
G．压力干高点处应设排气装置底点处设排水装置
3) 泵站基础设计
(1) 泵基础长度：
1000mm
(2) 泵基础宽度：
B泵宽+1501000mm
(3) 泵基础高度：
2m (41)
43 集水井设计计算
C．集水池效容积采1台水泵5min容量 W290*5*60100087效水深：H20m集水池面积435集水池泵站建起
前计算知集水池效容积87效水深2m面积435
喇叭口流速：
取h04m (42)
集水池泵房建泵房圆方直径：
1085m取D12 (43)
机器间集水池底水泵灌启动安装高度允许吸真空高度
44 机器间设计计算
机器间泵站组成部分造价昂贵满足水泵正常运行情况适压缩尺寸节约工程造价集水池建起钢筋混凝土隔墙分开求面空间充分利根设计水量决定面尺寸水泵型号数目件布置起重条件泵站深度泵站间布置符合关规定
45 集水池
1）形式
A．集水池进水闸井格栅井建时般采半封闭式闸门格栅处敞开时减少污染余部分量加顶板封闭敞开部分设栏杆活盖板确保安全
B．单建集水池机器间合建时集水池应做成封闭式池安装通气防雨水杂物进入口设成弯头加罩高出室外少05米处设置
2）效容积
A．全日制运行污水泵站集水池容积根工作水泵机组停车时启动备机组需时间计算水泵开停次数决定
B．集水池满足安装格栅吸水求保证水泵工作时水力条件时流入污水抽走前提应量减低造价减轻污染物沉积腐化
3）集水池清池排空措施
集水池装置池底坡度001坡污泥斗构成台池底中间设扶梯台梁勾滑车供吊泥
根原污水流量情况该厂设计1座直径35m圆型集水池
第五章 总结
设计焦化厂废水处理工艺设计焦化废水中污染物：BOD：1100mgLCOD：3100 mgL挥发酚：950 mgL氰化物150 mgL氨氮45mgL悬浮物226mgL废水工艺处理污染物项指标均达污水综合排放标准（级GB89781996）标准：BOD：20mgLCOD：100 mgL挥发酚：05 mgL氰化物05 mgL氨氮15 mgL悬浮物70 mgL
通段时间毕业设计深刻认识里种坚持懈精神种追求完美态度进步认识焦化废水处理流程工艺特点该选型时更深刻理解废水工艺流程中构筑物运行原理设计计算程走电厂良基础
根焦化废水特点出水求选择采氧化沟处理工艺二氧化氯进行消毒时废水中量苯酚氰化物着深层处理
衷心感谢期间耐心教导赵老师提供相关资料帮解答毕业设计中疑难问题着学会知识生旅途中成盏走未指明灯
参考文献：
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摘：设计20000立方米 天焦化污水处理厂设计焦化废水该厂污水源焦化废水污染物：CODBOD氰化氢氨悬浮固体苯酚苯化合物焦化废水特征成分组分复杂浓度高毒性难降解设计采良机化合物氨氮等方法氧化沟法污水处理厂处理工艺：污水→粗格栅→进水泵房→细格栅→流式沉砂池→奥贝尔氧化沟→二沉池→消毒池→出水焦化废水中污染物处理达污水综合排放标准（GB89781996）标准
关键词：焦化废水氧化沟工艺设计
Abstract This design is 20000m3 d coking plant wastewater treatment plant design The plant is a major source of sewage wastewater mainly coking wastewater pollutants are COD BOD cyanide ammonia suspended solids phenol and benzene compounds coking wastewater is characterized by multicomponent component complexity concentration high toxic biodegradable so the design uses a good removal of organic compounds such as ammonia oxidation ditch Treatment process of the sewage treatment plant are sewage water → coarse grid →water pumping station → fine grid→ advection grit chamber → Orbal oxidation ditch→ secondary sedimentation tank → Disinfection tank → disinfect pool water After all pollutants in coking wastewater treatment process in this post have reached the Integrated Wastewater Discharge Standard (a GB89781996) standard
Keywords：Coking wastewater Oxidation ditch Process Design
目录
1 绪………………………………………………………………………………………5
11 选题背景………………………………………………………………………………5
12 处理焦化废水目意义……………………………………………………………5
13 焦化废水处理方法………………………………………………………………5
131 物化法……………………………………………………………………………6
132 生化法……………………………………………………………………………7
2 设计说明………………………………………………………………………………10
21 设计资料……………………………………………………………………………10
211 工艺参数…………………………………………………………………………10
212 具体工作容……………………………………………………………………10
22 污水处理工艺流程设计…………………………………………………………10
221 工艺设计原………………………………………………………………………10
222 工艺流程设计……………………………………………………………………11
23 氧化沟工艺简介……………………………………………………………………11
231 氧化沟基特点……………………………………………………………………11
232 Orbal氧化沟………………………………………………………………………12
233 Orbal氧化沟工艺原理……………………………………………………………13
24 污水排放……………………………………………………………………………14
3 设计计算………………………………………………………………………………15
31 格栅设计计算……………………………………………………………………15
311 格删作…………………………………………………………………………15
312 格栅计算公式……………………………………………………………………15
313 格栅计算示意图…………………………………………………………………16
314 污染物栅格中……………………………………………………………17
315 粗格栅计算………………………………………………………………………17
316 细格栅设计计算…………………………………………………………………18
32 沉砂池设计计算………………………………………………………………18
321 沉砂池作………………………………………………………………………18
322 沉砂池设计………………………………………………………………………18
323 流式沉砂池设计计算公………………………………………………………19
324 流式沉砂池设计计算…………………………………………………………20
33 氧化沟设计计算……………………………………………………………………20
331 氧化沟作…………………………………………………………………………20
332 设计参数……………………………………………………………………………21
333 体构筑物计算……………………………………………………………………21
334 脱氮计算……………………………………………………………………………22
335 碱度衡……………………………………………………………………………22
336 氧化沟总体积………………………………………………………………………23
337 需氧量计算…………………………………………………………………………24
338 氧化沟容积计算…………………………………………………………………26
339 曝气设备计算………………………………………………………………………27
3310进出水调节堰计算……………………………………………………………28
34 沉淀池设计计算………………………………………………………………30
341 沉淀池作………………………………………………………………………30
342 沉淀池设计………………………………………………………………………30
343 心辐流式沉淀池计算公式……………………………………………………30
344 沉淀池设计参数计算…………………………………………………………32
345 排泥设计计算………………………………………………………………………33
35 消毒设施……………………………………………………………………………34
351 消毒设施设计……………………………………………………………………34
352 消毒池作………………………………………………………………………34
353 设计资料……………………………………………………………………………35
354 二氧化氯消毒氧化作…………………………………………………………35
355 二氧化氯投加……………………………………………………………………35
356 二氧化氯投加量…………………………………………………………………35
357 消毒池设计………………………………………………………………………35
36 污泥处理系统设计计算………………………………………………………35
361 二沉池污泥回流系统设计计算………………………………………………36
362 浓缩池设计计算公式……………………………………………………………36
363 浓缩池设计计算……………………………………………………………………37
364 贮泥池………………………………………………………………………………38
4 污水总泵站设计……………………………………………………………………39
41 概述……………………………………………………………………………………39
411 污水泵房设计规定………………………………………………………………39
412 设计数……………………………………………………………………………39
413 泵房形式……………………………………………………………………………39
414 工艺布置……………………………………………………………………………39
42 污水泵站设计计算…………………………………………………………………39
421 水泵选择……………………………………………………………………………40
422 泵站基础设计………………………………………………………………………40
43 集水井设计计算……………………………………………………………………40
44 机器间设计计算……………………………………………………………………41
45 集水池………………………………………………………………………………41
5 总结……………………………………………………………………………………42
参考文献……………………………………………………………………………………43
第张 绪
11 选题背景
焦化废水煤制焦炭煤气净化回收程中产生高浓度机焦化废水产品焦化废水包括焦炉煤气初冷煤气终冷焦化生产程中生产水蒸汽冷凝废水煤气洗涤水煤气发生站水精苯分离水焦炉水封水方产生污水焦化废水污染物：化学需氧量生化需氧量氰化物氨氮悬浮物苯酚苯系化合物中焦化废水污染物含量排放标准表11示
表11 焦化废水组分基含量排放标准
污 染 物
BOD
COD
挥发酚
氰化物
氨氮
悬浮物
含量mgL
1100
3100
950
150
45
226
Ⅰ级标准
20
100
05
05
15
70
表11见焦化废水成分较复杂浓度高毒性生物降解困难废水十种机机化合物组成量盐硫硫化物氰化物等构成机物成分酚化合物苯基吡啶吲哚喹啉构成机污染物中污染物高色度较难降解高浓度机废水焦化废水中高浓度CODNH3N挥发酚等污染物体水产农作物造成极危害
12 处理焦化废水目意义
目前世界正面着水资源短缺水质严重恶化问题水体污染已成世界面重环境问题国均水资源需量2400立方米世界均需量14属12贫水国家新污染控制污染治理条件加强改善国水质断恶化根
焦化废水处理直国外废水处理领域面重问题十年没突破性进展废水中含复杂污染物挥发性酚环芳香烃硫氮杂环化合物较难降解高浓度机废水目前达标排放焦化废水需预处理二级深度处理焦化废水预处理技术 ：厌氧酸化浮选混凝沉淀法二级处理方法物化法生化法物化生化法深度焦化废水处理技术包括絮凝沉淀辅加氯法化学氧化法吸附滤辅离子交换法折点氯化法等目前通隔油池焦化废水进行级曝气生物处理二级气浮脱油氧化塘深度处理外排常方法
13 焦化废水处理方法
目前焦化废水处理物化法生化法物化生化法等种方法进行分析
131 物化法
1）化学沉淀法
化学沉淀法种离子变成溶性难解离化合物进复杂程化学沉淀重金属离子两性元素碱土金属某非金属元素处理通添加沉淀剂进行处理样容易引入新污染成分数情况机污染物起作通常作辅助治理方法
2）Fenton试剂法
芬顿试剂H2O2Fe2+混合种强氧化剂氧化氢 Fe2+作产生强氧化性·OH基混合液焦化废水中种机物氧化生物难降解般化学难氧化机废水处理时具迅速反应压力温度等反应条件缓二次污染等优点
3）吸附法
吸附法废水处理利孔性吸附剂吸附废水中种种溶质达废水净化目常吸附剂矿渣磺化煤活性炭硅藻土特殊金属等该方法优点工艺流程短操作简单适合处理较排放量废水缺点吸附剂吸附效率低需量吸附剂药品更换频繁量处理产生量废渣
4）蒸氨法
蒸氨法源熄焦水剩余氨水焦化废水中氨氮通蒸汽加热焦化废水废水中氨氮挥发收集降低水中氨浓度该法优点够回收部分氨气缺点耗高蒸汽量蒸氨剩余氨水高达300mgL需采生化处理达排放指标
5）混凝沉淀法
混凝法水体中加入混凝剂水解产生水合配离子氢氧化物胶体产生水合配离子胶体带相反离子结合中废水中某物质表面带电荷产生絮状沉淀种方法混凝法关键混凝剂种类量目前国般采硫酸铁聚合剂(PFS)助凝剂聚丙烯酰胺(PAM)年焦化废水处理中复合混凝剂广泛研究应例：复合Al盐Fe盐磷酸盐等越越污水处理厂应达良效果方法优点效果明显成低应较方法缺点焦化废水彻底处理
6）萃取法
萃取法采液膜废水中酚类物质者机物质分离废水体系分离液膜中废水中污染成分浓缩该方法优点酚效果良创新性缺点没达工业化
7）粉煤灰处理焦化废水
粉煤灰成分SiO2Al2SO3NaA1Si04等成分具吸附脱色效果粉煤灰作吸附剂焦化废水进行深度处理该方法优点脱色效果COD挥发酚率高做深度处理
8）焚烧法
焚烧法焦化废水处理通高温焚烧焦化废水变成CO2水蒸气少许机物灰分该方法优点COD率高达995助彻底消焦化废水中数难降解物质该方法缺点设备昂贵运行成高焚烧程需喷洒燃油着油价涨国家焚烧法治理焦化废水提倡
9）膜分离法
膜分离法利特殊半渗透膜分离水中离子分子技术包括反渗透(RO)纳滤(NF)超滤(UF)微滤(MF)等液膜法酚技术优点：项快速高效节新型分离技术国发展较快该方法缺点膜组件更换频繁处理成较高膜分离法焦化废水处理焦化废水粘度高导致清液通量适合批量处理
10）催化铁电解方法
该方法焦化废水中存难降解物质生化反应抑制物质染料化工废水中产生显色反应物质单质铁催化原作转化色生化降解物质产生新生态铁离子程中混凝部分污染物该方法水中磷酸根重金属解决方法解决难题该方法优点运行成低理方便 pH适范围宽COD率高反应速率快作机污染物质范围广
11）催化湿式氧化法
催化湿式氧化技术高温高压催化作状况废水中氨氮机污染物通空气氧化终转化成害物质 N2 CO2 排放该技术特适农药橡胶合成纤维染料难生物降解高浓度废水
132 生化法
1） 普通活性污泥法
普通活性污泥法曝气池焦化废水活性污泥混合成絮状悬浮液曝气池注入空气曝气污水活性污泥接触充分混合液提供足够溶解氧时活性污泥中氧微生物污水中机物分解然混合液流入二次沉淀池等活性污泥水分离层清水层污泥时部分污泥回曝气池中继续进行次净化层清水排放收集活性污泥整程中断增长时排泥维持沉淀池系统稳定
2） 序批式活性污泥法(SBR)
SBR工艺集生物降解脱氮磷新技术具结构简单操作灵活特点污水处理程中间歇性处理SBR工艺优点较强生化反应力良处理效果焦化废水NH3N率达60％缺点SBR降解焦化废水效率低目前SBR技术广泛应生活领域工业废水处理领域
3）膜生物反应器(MBR)
MBR膜技术废水处理系统提高泥浆分离效率活性污泥浓度曝气池中增污泥中优势菌群等出现生化反应速率幅度提高降低F M剩余污泥产生时基解决剩余污泥运行程中量产生污泥易膨胀水固体出现水质理想等突出问题传统生化水处理技术较MBR具固液分离率高占空间出水水质运行简单处理效率高广泛应优点现膜生物反应器应城市生活污水扩种工业废水领域广阔发展前景
4） 生物铁法
生物铁法提高曝气池活性污泥浓度曝气池中投加铁盐生物氧化生物絮凝作强化处理方法微生物生长需铁生物黏液分泌需铁刺激铁盐水解生成氢氧化物活性污泥形成絮凝物加强吸附絮凝作利机物富集菌胶团周围加速生物降解作该方法优点污泥浓度变传统活性污泥法24gL提高910gL加强降解酚氰化物力氰化物浓度高达40mgL条件处理效果然良COD降解效果
5）炭生物法
炭生物法焦化厂生化处理装置超负荷运行等原达标水质通段活性炭生物吸附滤操作做进步处理该方法优点操作方便设备简单工艺简便成低活性炭必频繁生进减少生处理费炭生物法效提高废水净化程度
6） AO AAO 工艺
AO (缺氧氧) AAO (厌氧缺氧氧)工艺变型脱氮工艺国采手段焦化废水脱氮达效处理效果AAONH3N反硝化方面强AO工艺尤AO工艺反硝化两倍AAO 工艺复杂维护费相较高
7） 三相气提升循环流化床处理焦化废水
三相气提升循环流化床反应器(AZLR)焦化废水处理效果活性污泥法该方法优点够承受酚氰等种污染物效果降低曝气耗
第二章 设计说明
21 设计资料
211 工艺参数
1）工程规模：焦化洗涤废水流量20000m3d
2）水源资料：
表21 焦化废水组分基含量
污 染 物
BOD
COD
挥发酚
氰化物
氨氮
悬浮物
含量mgL
1100
3100
950
150
45
226
3）出水求：
出水水质求达污水综合排放标准（级GB89781996）污水处理工艺设计：
表22 焦化废水组分排放标准
污 染 物
BOD
COD
挥发酚
氰化物
氨氮
悬浮物
Ⅰ级标准
mgL
20
100
05
05
15
70
212 具体工作容
(1) 合理选择污水处理工艺流程
(2) 完成污水处理构筑物设计
(3) 绘制工艺流程图
(4) 设备计算选型
(5) 数整理文写作
22 污水处理工艺流程设计
221 工艺设计原
确定污水处理工艺点：(1) 污水处理程度求(2) 处理污水规模水质变化规律(3) 新工艺类似污水工程资料(4) 终污泥处理工艺确定
污水处理程度：确定污水处理程度根水环境质量求静力收纳水功污染状况处理污水回等素
处理污水规模水质变化规律：污水处理规模影响工艺选择塔式生物滤池完全混合曝气池竖流沉淀池等处理工艺适水量型污水处理处理方案根处理规模进行调整
新工艺类似污水工程资料：先进技术仅应做先进济高效节新工艺新技术设计应精心选择设计参数技术济指标
终污泥处理工艺确定：污泥处理工艺确定取决污泥性质出路污水处理系统方案中部分污水处理排出剩余污泥性质影响着污泥处理工艺选
222 工艺流程设计
设计焦化厂污水处理设计设计影响素焦化废水身特点流量根设计水质指标国家级排放标准确定采具高效机物氨氮等氧化沟法
工艺流程：
图21 焦化废水工艺设计流程图
23 氧化沟工艺简介
231 氧化沟基特点
氧化沟工艺20世纪50年代荷兰帕斯维尔博士研究设计开发该工艺种活性污泥法变形工艺属延时曝气活性污法1954年帕斯维尔第座氧化沟污水处理厂荷兰投产时服务口仅360着工业技术水处理工艺发展成熟氧化沟工艺已发展曝气沉淀污泥稳定等处理程集体间歇运行BOD5QU率达百分九十七氧化沟工艺数采封闭环状沟污水活性污泥沟进行次循环排出系统根池型构造运行方式决定氧化沟具推流式完全混合式双重流态特点氧化沟水力停留时间长机负荷低考虑硝化前提污泥负荷般010kgBODkgMLSS·d)具高污泥龄(SRT：15～30d求完全硝化情况般污泥龄20d)氧化沟体分沟体曝气设备进出水装置导流混合设备沟体面形状般呈环形长方形圆形L形形状沟端面形状般矩形梯形氧化沟表曝设备：转刷转碟表曝机等曝气设备时应具满足充氧混合推动混合液循环流动防止活性污泥沉淀等功防止污泥沉积必须保证沟足够流速（般均流速03ms）通曝气设备运行台数转动速度调节浸水深度控制氧化沟供氧量氧化沟具处理流程简单操作理方便出水水质工艺性强建设投资运行费低等特点氧化沟污水处理技术国水处理方面已广泛应
232 Orbal氧化沟
Orbal氧化沟般三心沟道组成沟道间隔墙分开隔墙部设必通水窗口特点：污水回流污泥先进入外中三沟道沟道均单反应器加强推流力出水沟道中心岛堰门排出进入二沉池Orbal氧化沟外中沟溶解氧般控制0～05mgL05～15mgL15～25mgL般供气量65：25：10般体积50：33：17Orbal氧化沟中曝气设备水轴竖直转碟构成碟片需达佳充氧推流作防止污泥沉淀转碟设导流板氧化沟中外沟容积发生高度生化反应时溶解氧控制05mgL样亏氧情况提高氧利率充氧效率Orbal氧化沟污水外沟进入回流污泥混合回流污泥中硝态氮原水中机碳源充分反应外沟亏氧进行反硝化节省硝化碳化曝气量时反硝化程中必外加碳源中沟作摆动沟道提高系统稳定性沟保持较高溶解氧确保碳化硝化反应完全
图22 Orbal氧化沟
233 Orbal氧化沟工艺原理
氧化沟中溶解氧分布呈0～l～2外沟溶解氧浓度始终接零0rbal氧化沟脱氮硝化反应始终处佳状态
1） Orbal氧化沟脱氮磷
第沟中远离转碟沟道间混合液溶解氧始终处接0状态说第沟溶解氧0非整沟道缺氧状态转碟沟段富氧区
脱氮细菌利缺氧条件生长繁殖细菌机碳作量代谢源代谢产生物质硝酸盐结合反应第沟中碳源丰富必外加机碳源满足脱氮细菌代谢程需氨氮转碟沟段富氧区硝化细菌氧化硝酸盐氮混合液第沟中进行数十次数百次循环反应数十次数百次硝化脱氮反应第沟中进行时第二沟第沟起着协助作缓第沟处理效果污水第沟第二沟氧化反应部分机物氨氮第三沟水排放程中起着充氧作通循环部分混合液回流第沟中第二沟第三沟形成硝酸盐氮转第沟进行反硝化系列处理脱氮效率高达90％
2）时硝化／反硝化机理
第沟中氧区厌氧区硝化反应反硝化沟中发生种时硝化／反硝化两种意义
宏观环境：Orbal氧化沟污水处理厂测试结果表明曝气转碟游11711游31711沟长范围DO>05区域达2～3作曝气区域缺氧区域
微环境：微生物生活环境微环境影响微生物体存活状态微环境类型活性污泥菌胶团部种样种生物适种微环境微环境处状态物质传递菌胶团结构特征等素影响改变宏观环境改变会导致微环境变化微生物群体活动状态定程度产生反表面现象例：氧区微生物硝化消耗氧气速率氧气供速率时微生物实际处厌氧环境氧区相反微环境变化颗粒等菌胶团说非常明显曝气状态会出现时硝化／反硝化现象
数污水处理厂中发现Orbal氧化沟第沟中明显存缺氧氧区域般氧化沟前设初沉池Orbal氧化沟污水处理系统中时硝化反硝化起导性作
24 污水排放
国家级B标准作污水厂出水质标准该水作厂区绿浇灌水灌溉农田洗厕洗车作生活观光水等
第三章 设计计算
31 格栅设计计算
根水质求设计仅设粗细两道格栅
311 格栅作
格栅：行金属栅条筛网焊接构成安装污水渠道泵房集水处进口污水处理端部拦截较悬浮物漂浮物目减轻续水处理负荷延长续水处理装置寿命
312 格栅计算公式
栅槽宽度计算公式：
(31)
(32)
式中：B—栅槽宽度m
S—栅条宽度m
e—栅条净间隙mm
n—格栅间隙数
Qmax—设计流量m3s
α—格栅倾角度
h—栅前水深m
v—栅流速m3s般取06～10
—验系数
格栅水头损失计算公式：
(32)
h0 εv2sina2g
式中：h1—栅水头损失m
h0—计算水头损失m
g—重力加速度981ms2
k—系数格栅堵塞水头损失增倍数般3
ε—阻力系数选择栅条断面关
栅槽总高度计算公式：
Hh+h1+h2 (33)
式中：H—栅槽总高度m
h—栅前水深m
h2—栅前渠道超高m般取03m
栅槽总长度计算公式：
(34)
式中：L—栅槽总长度m
H1 —栅前槽高m
—进水渠道渐宽部分长度m
B1—进水渠道宽度m
—进水渠展开角般200
—栅槽进水渠连接渠渐缩长度m
日栅渣量计算公式：
WQW1 (35)
式中：W—日栅渣量m3d
W1—栅渣量（m3 10m3污水）01～001粗格栅值细格栅值中格栅中值
313 格栅计算示意图
图31 格栅水力计算示意图
314 污染物栅格中
粗栅焦化废水中悬浮物见表31
表31 悬浮物栅格中
污 染 物
进水含量mgL
出水含量mgL
率
悬浮物
226
70
6903
315 粗格栅计算
粗栅条宽度定S1000mm粗栅条间隙定e2000mm
设计流量20000 m3d设计台流量系数k15
设计流量0347m3s 栅流速取v09ms
进水渠宽B1090m栅前水深h04m安装角度α600
根计算公式计算出粗格栅设计参数：
格栅间隙数：n446取n45
格栅宽度：B134m
栅水头损失：选常规矩形断面栅条β242ε096
h10046m取005m
栅槽总高度：H0802m中超高h203m
栅槽总长度L28m中α1200
日栅渣量：W10 m3dW1005m3 103m3污水
W>02m3d宜采机械渣
316 细格栅设计计算
设计流量20000m3d流量系数k15
设计流量0347m3s
细栅条宽度定1000mm细栅条间隙定1000mm
栅前水深设计04m栅流速取09ms安装角度600
根计算公式计算出细格栅设计参数：
格栅间隙数：n892取n90
格栅宽度：B890mm
总槽宽：089*2+02198m
栅水头损失：选常规矩形断面栅条β242ε096
h1026m
栅槽总高度：H096m中超高取h203m
栅槽总长度：L385m中α1200 进水渠宽B1090m
日栅渣量：W20 m3dW101m3 103m3污水
32 沉砂池设计计算
321 沉砂池作
沉砂池作污水中密度较机颗粒分离出：砂子煤渣等沉砂池般设氧化沟前段起保护机件道作确保续作业正常运行
322 沉砂池设计
工艺采流式沉砂池沉砂池流式砂池示意图图32
图32 流式沉砂池
323 流式沉砂池设计计算公式
流式沉砂池设计参数：
设计流量：Q02m3s
流速：V01503ms
水力停留时间（t）：3060s
宽度（b）06m
1 沉砂池长度(L) ： Lvt
2 水流断面积(A) ： AQmaxv
3 池总宽度(B) ： Bnb n格数
4 效水深(h2) ： h2AB
5贮砂斗需容积（V1） V1X*Q*T*86400(Kz*106) 中X1城市污水沉砂量般采30m3106m3
Kz污水流量总变化系数取15
6 污泥沉砂斗容积（V0）： V0 V1(2*2)
2分格 分格2沉砂斗
7沉砂斗部分尺寸容积(V)： Vhd*(a2+a*b1+b12)3
沉砂斗底宽b1斗高hd斗壁水面倾角55°沉砂斗口宽：a2hdtan55+b1
8沉砂池高度(H) ：Hh1+hd+h3
坡沉砂斗长度：L2（L2a02）2沉泥区高度h3hd+006L2超高h103m
9验算流量时流速（Vmin）： VminQA
324 流式沉砂池设计计算
1沉砂池长度(L)
设：流速v025ms
水力停留时间：t30s
：Lvt025×3075m
2水流断面积(A)
设：流量Qmax0347m3s（设计1组分2格）
：AQmaxv03470251388m2
3池总宽度(B)
设：n2格格宽取b1m
：池总宽Bnb2×12m
4效水深(h2)：
h2AB13882069m（介025～10m间符合求）
5贮砂斗需容积（V1）
设：T2d
：V1X*Q*T*86400(Kz*106)30*02*2*86400(15*106)069m3
中X1城市污水沉砂量般采30m3106m3
Kz污水流量总变化系数取15
6污泥沉砂斗容积（V0）
设：分格2沉砂斗
： V0 V1(2*2)12403 m3
7沉砂斗部分尺寸容积(V)
设：沉砂斗底宽b105m斗高hd045m斗壁水面倾角55°
：沉砂斗口宽：a2hdtan55+b12*045tan55+05113m
沉砂斗容积：Vhd*(a2+a*b1+b12)3031m3
（略V103m3符合求）
8沉砂池高度(H)
采重力排砂
设：池底坡度006
：坡沉砂斗长度：
L2（L2a02）2(752*11302)2252m
：沉泥区高度
h3hd+006L2 045+006×226059m
：池总高度H
设：超高h103m
：Hh1+hd+h303+045+059134m
9验算流量时流速（Vmin）：
流量时格工作n1流量均流量Q20000m3d0232m3s
：VminQA02321388017ms
沉砂池求设计流量015 ms—030 ms间 符合求
33 氧化沟设计计算
331 氧化沟作
氧化沟作焦化废水中氨氮机物表32
表32 氧化沟中焦化废水组分
污 染 物
BOD
COD
氨氮
进水含量mgL
1100
3100
45
出水含量mgL
20
100
15
率
982
968
667
332 设计参数
(1)污泥产率系数 Y05
(2)混合液悬浮固体浓度 MLSS4000mgL
(3)混合液挥发性悬浮固体浓度 MLVSS3000mgL
F075
(4)污泥龄
(5)源代谢系数
(6)20度脱水率
333 体构筑物计算
1）负荷计算
负荷计算：
原水 3100mgL
预处理率 968
污水生化性
2）BOD计算
氧化沟出水 TSS浓度X20mgL TKN20mgL 氨氮15mgL
氧化沟氧区容积包括消化反应需体积
V1YQ(S0Se)θrXV(1+Kdθr)05*20000*(110020)*303000(1+0055*30)40754m3
(311)
剩余污泥量
XYQ(S0Se)(1+Kdθr)+Q(X1+X2)
05*20000*(110020)(1+0055*30)+20000*(1000+20)24475kgm3 (312)
式中：—污泥中惰性物质（kgL）进水悬浮固体浓度（TSS）挥发性悬浮
固体浓度（VSS）差mgL
X1TSSVSS400030001000mgL
—处理完水流出污泥量mgL
1kg产生干污泥量：
XQ(S0Se)24475*100020000(110020)113kgD5kgBOD5
334 脱氮计算
(1) 氧化沟中剩余污泥中含氮率124
日产生污泥量：
XvssYQ(S0Se)(1+Kdθr)05*20000*(110020)(1+0055*30)10004075kgd (313) 生物合成氮：
N0124*Xvss5053kgd (314)
折合单位体积进水生物合成氮量：
N1 N0Q5053*100020000253mgL
(2) 反硝化脱量
NrTKN N1 Ne 452531547mgL (315)
需氮量：
SQNr100020000*47100094kgd (316)
(3) 需氮化量：
N1进水TKN出水NH3N生物合成需氮量452531547mgL (317)
335 碱度衡
剩余碱度（出水总碱度）进水碱度（）+01量+375反硝化量—714氧化沟氧化总氮量 (318)
式中：357—反硝化产生碱
01—产生碱度
714 —氧化消耗碱度
剩余碱度（出水总碱度） 设进水碱度250mgl
250+01*(110020)+375*47714*473421mglCaCO3
般氧化沟系统中应保证剩余碱度
336 氧化沟总体积
设反硝化时溶解氧浓度DO03mgL (般05mgL）采15度时反硝化速率：
： (319)
根MLSS浓度计算反硝化速率计算反硝化需氧化沟体积：
V2SXVrDN 94(3*00364)8608m3 (320)
氧化沟总体积：
VV1+V240754+8608416148m3 (321)
氧化沟设计水力停留时间：HRT
HRTVQ416148200000*2450h (322)
校核污泥负荷：
NsQS0(XrV)20000*11(4*416148)0132 (323)
符合求氧化沟污泥负荷般005～015
337 需氧量计算
1）设计需氧量AOR
AOR需氧量—剩余污泥需氧量+需氧量—剩余污泥中需氧量—脱氮产氧量 (324)
a) 需氧量：a1052 b1012
D1a1Q(S0S)+b1VXv052*20000*(11002)+012*416148*3262133kgd (325)
b) 剩余污泥需氧量合成部分
D2142X142YQ(S0Se)(1+Kdθc)
142*20000*05*(11002)(1+0055*30)57872kgd (326)
c) 需氧量硝化需消耗46
D346Q(进水TKN出水NO13N)46*20000*(025002)21160kgd (327)
d) 剩余污泥中需氧量
D446*0124*YQ(S0Se)(1+Kdθr)
46*0124*05*20000*(1102)(1+0055*30)23246kgd (328)
式中：0124—泥中含氮率
e) 脱氮产生量原1产生286
D5286QNr1000 286*20000*47100026884kgd (329)
总需氧量 ：
AOR—+—— 262133—57872+21160—23246—26884
3899266kgd (330)
校核kg需氧量：
AORQ(S0Se)389926620000(11002)18 (331)
符合求氧化沟规定值应介16～25间
2）表态需氧量SOR kgd
(332)
式中：
氧化沟采三通道计算溶解氧浓度C
外沟：中沟：沟0212
氧量外沟：中沟：沟65：25：10
沟供氧量：
外沟道： 065AOR2534523kgd
中沟道：025AOR974817kgd
沟道：010AOR389927kgd
沟道标准需氧量：
外沟道：
SOR1α(βρCs(25)C)1024(r20)3188145kgd132839kgh (333)
中沟道：
SOR2AOR2α(βρCs(25)C)1024(r20) 1241538kgd51731kgh (334) 沟道：
SOR3 AOR3α(βρCs(25)C)1024(r20) 490484kgd20437kgh (335)
总标准需氧量：
SOR++ 4920168 205007 (336)
校核千克标准需氧量：
SORQ(S0Se)492016820000(11002)228kgO2kgBOD5 (337) 符合求
氧化沟千克标准需氧量般16～25
考虑厌氧缺氧求校核混合净输入功率（确保氧化沟均水流速度）
混合功率：
(338)
式中：—绝粘滞性系数20度时等10087
—单位体积需净输入功率
1161
338 氧化沟容积计算
设计采2座Orbal 氧化沟备沟深40m
氧化沟弯道占70直道占30
V弯 070V070* 4161482913036m3 (339)
M弯V弯h29130364728259m2 (340)
V直030V030*4161481248444m3 (341)
M直V直h 12484444312111m2 (342)
直道长度LM：
设外沟中沟沟宽度分9m8m7m
LM直[(9+8+7)*2]312111486502m (343)
设中心半径2m沟道间隔墙厚025m外层墙厚05m
外沟道面积：
M1π[(9+8+8+025+025)2（8+8+2+025+025)2]+6502*2*9213748m2
(344)
中沟道面积：
M1π[(2+8+8+025)2（8+2+025)2]+6502*2*9188628m2 (345)
沟道面积：
M1π[(8+2+025)222]+6502*2*9148770m2 (346)
三沟道面积：
外沟：中沟：沟504435
339 曝气设备计算
曝气设备选砖碟曝气式氧化沟曝气机
砖碟直径d1320mm
单碟充氧力
米转轴碟片数少5片采ZDQ—90型曝气砖碟
效水深460mm
1）外沟道：
标准需氧量： SOR1 132839kgh (347)
需碟片：n13283911351171 片 (348)
米周安装3片砖碟外侧碟片距池壁025m
需砖碟组数：1171(3*9)44组
组砖碟装碟片数：11718147片
校核组安装砖碟数：1479163
外沟道安装44组砖碟组147片6468片
校核单碟充氧力：1328396468021kgo2hrd5<1135kgo2hrd5
2）中沟道：
标准需氧量：SOR251731kgh
需碟片：n 517311135456片 (349)
米周安装3片砖碟外侧碟片距池壁025m
需砖碟组数：456(3*8)19组
组砖碟装碟片数：4563152片
校核组安装砖碟数：152819片
外沟道安装19组砖碟组152片2888片
校核单碟充氧力：5173128880179kgo2hrd5<1135kgo2hrd5
3）沟道：
标准需氧量：SOR320437kgh
需碟片：n204371135181片 (350)
米周安装3片砖碟外侧碟片距池壁025m
需砖碟组数：181(3*8)8组
沟道中沟道匹配便安装利水流动
取8组曝气跌转：
组砖碟装碟片数：181823片
校核组安装砖碟数：2383
外沟道安装8组砖碟组23片184片
校核单碟充氧力：20437184111<1135kgo2hrd5
3310 进出水调节堰计算
1）进出水：
污泥回流60进出水流：
Q20000*(1+06)32000m3d1333m3h2222m3min0370m3s (351)
进出控制流速v<1ms
进出水直径：
D069m (352)
取径07m
校核进出水流速：
VQA0370(0352*π)0962m<1ms (353)
满足求
进出水口水头损失：
h12ζv2(2g)1*09622(2*98)0047m (354)
2） 出水堰计算：
够调节曝气砖碟淹没深度氧化沟出水处设置出水竖井竖井安装电动调节堰初步估计薄壁堰计算：
Q186bH32 取堰水头高H02m
堰： bQ(186H32)037(186*0232)222m (355)
考虑调节堰安装求堰俩边留03m操作距离出水竖井长度：
L03*2+222282m (356)
出水竖井宽度B取10m（考虑安装高度）出水竖井面尺寸：
L*B282*1
出水井出水孔尺寸：正常运行时堰顶孔口高10m
出水竖井位中心岛曝气砖碟游氧化沟进水速率06ms氧化沟单位污水功率符合求
34 沉淀池设计计算
341 沉淀池作
分离悬浮物进水浓度较低时考虑采废水处理工艺求通超越线直接曝气沉砂池出水引入反应池中
342 沉淀池设计
工艺采心辐流式沉淀池示意图图33
图33 周边进水周边出水辐流式沉淀池
343 心辐流式沉淀池计算公式
沉淀池表面积池径计算公式：
(357)
(358)
式中：A—沉淀池表面积m2
D—沉淀池直径m
n—沉淀池数
q0—表面水力负荷m3(m2·h)
沉淀池效水深计算公式：
h2q0t (359)
式中：h2—效水深m
t—沉淀时间h
池径水深6～12
沉淀池总高度H：
Hh1+h2+h3+h4+h5 (360)
式中：H—总高度m
h1—保护高取03m
h2—效水深m
h3—缓高度m非机械排泥时05m机械排泥时缓层缘宜高出刮泥板03m
h4—沉淀池底坡落差m
h5—污泥斗高度m
污泥斗容积V1：
(361)
式中：r1—泥斗半部半径
r2—泥斗半部半径
池底圆锥部分污泥容积V2：
(362)
流入槽部分计算：
(363)
(364)
式中：—配水孔均流速0308ms
t—导流絮凝区均停留时间s池周效水深24m时取t360720s
—污水运动粘度水温关
—导流絮凝区均速度梯度般取1030s1
—配水孔水流缩断面流速ms收缩系数设短1
—导流絮凝区均流速ms
(365)
式中：Qmax—沉淀池设计流量m3s
—导流絮凝区环形面积fπ（DB）*Bm2
344 沉淀池设计参数计算
厂工程设计水量20000m3d设计2沉淀池备
流量Qmax确定：选辐流式沉淀池负荷水量般较Kz15：
Qmax15Q 30000m3d0347m3s
1）沉淀池表面积池径计算：
①表面负荷q0取15m3(m2·h)n2座
4167 m2
②池子直径m取2303mR115m
2）效水深计算：
沉淀时间t取20h
h2q0t3m
3）沉淀池总高度计算：
系列池日产生污泥量：S取05L*d设口数40000初沉池2d考虑曝气池二沉池2h考虑机械排泥初沉池生物膜处理二沉池4h污泥量计算
WSNT(1000n)05×400000*4（1000×2×24）167m3
池底泥斗高度设污泥斗部半径r12m 污泥斗部半径r21m α600
h5（r1r2）tgα173m
污泥斗容积：
127m3
沉淀池底坡落差池半径R115m池底坡度取005
h4i*（R2）005*（1452）048m
池底圆锥部分容积：
80m3
贮存污泥总体积：
VV1+V2927m3
沉淀池总高度：h1保护高取03m
h2效水深取30m
h3缓层高取05m
h4沉淀池底坡落差048m
h5污泥斗高度173m
Hh1+h2+h3+h4+h503+30+05+048+173601m
4）沉淀池周边处高度：
h1+h2+h338m
5）沉淀池径深校核：
Dh223377m 合格
6）进水槽设计：
设计流入槽宽B06m水深05m
流入槽流速：
v0347(06×05)116ms
取导流絮凝区停留时间600sGm20s1水温取200C
μ106×106 m2s
07132ms
孔径φ50mm流入槽孔数：
nQ(3600vnS)37476(3600*07132*π4*0052)744
孔距 π(D+B)n314*（29+06）7440125m
7）导流絮凝区设计：
导流絮凝区均流速：fπ（DB）*B v1ζ ζ1 Gm[(v12v22)2tμ]12
0347[314*(2906)*06]00063ms
核算Gm2000s11030间合格
345 排泥设计计算
1） 污泥量：V4(1+R)Q*X(X+Xr)
R污泥回流取05
Q均设计流量 20000m3h
X混合污泥浓度4000MLSSmgl XXr *R*(1+R)
Xr回流污泥浓度12000mgl
V30000m3
2）吸泥设计
污泥流量：036s
采10根吸泥流量：0036s
采径DN400污泥流速：02875ms
3）污泥水头损失：
局部损失：0004m程损失：013m
中心排泥流量：036s
中心排泥流速：2865 ms
局部损失：046m程损失：000794m
4）吸泥布置：
泥起点泥深：04m终点泥深：06m高：01m
输泥损失015m泥跌泥面损失：01m
吸泥路总水头损失： 086m
5）排泥设备：
根计算采CGX30C型刮吸泥机较合适该设备适池径30m左右池深3～5米电机功率15kw吸泥径DN40010根集泥槽设i005坡度相中心集泥坑
二沉池中心流速：102ms符合求（1～15ms）
351 消毒设施设计
污水构筑物处理然水质改善细菌含量幅度减少细菌绝值然十分观存病原菌污水排放水体前应进行消毒处理
焦化废水中含量机物苯酚氰化物等工艺选二氧化氯消毒
352 消毒池作
二氧化氯消毒池消毒外起苯酚氰化物作表33
表33 消毒池中焦化废水组分
污 染 物
挥发酚
氰化物
进水含量mgL
950
150
出水含量mgL
05
05
率
9995
9966
353 设计资料
Qmax 0347m3s 提高保证消毒效果规定加氯时间30min
采隔板式接触反应池 加氯量615mgL 取ρ6mgL水力停留时间T30min均水深h20m隔板间隔b35m
354 二氧化氯消毒氧化作
(1) 二氧化氯某耗氧物质反应（氨氮含氮化合物等）果二氧化氯合成时出现氯二氧化氯加入水中会产生机氮化物
(2) 二氧化氯氨氮等化合物作消耗具较高余氯杀菌消毒作氯更强ph65氯灭菌效率二氧化氯高着ph值提高二氧化氯灭菌效率快超氯
(3) 较广泛ph范围具氧化力氧化力氯2倍氯更快氧化锰铁氯酚藻类等引起嗅味具强烈漂泊力色度等
355 接触池容积
VQT0347*30*606246m3
表面积AVh624623123m2
隔板数采3廊道宽B(3+1)*3514m
接触池长度LAB312314223m 取23m
实际消毒池容积V1BLh14*23*2644m3
池深2+0323m （03超高）
校正：TV1Q644(0347*60)31min>30min
符合求
356 加氯间计算
功：提供储存消毒剂
构筑物尺寸：L*B4*9
加氯设备
类型：瑞高系列加氯机
型号：REGAL2100
台数：1
设计加氯量6mgL日投氯量m6*30000180kgd75kgh
36 污泥处理系统设计计算
361 二沉池污泥回流系统设计计算
(1) 污泥回流量确定：
R1
(2) 污泥提升设备设计：
工艺设计选污泥泵污泥提升设备污泥回流量QRRQmax时
QR1×30000m3d30000m3d
扬程沉淀池底反应池进水面高差取10m
系列选2台轴流泵备
全厂单独建设回流污泥泵房面积
362 浓缩池设计计算
根工艺水质指标采两座辐流式圆形重力连续式污泥浓缩池带栅条 刮泥机采静压排泥泵房剩余污泥送浓缩池
1） 设计参数
进泥浓度：10gl
浓缩时间：13h
进泥含水率：P1990％
座污泥总流量：Qw1500kgd150m3d625m3h
出泥含水率：P297％
污泥固体负荷： qs45kgSS(m2*d)
贮泥时间：t4h
2） 设计计算
（1）浓缩池构造计算
座浓缩池表面积：AQwqs1500453333m2
池径：D652m 取66m
水力负荷：uQwA150(π*332)438m3（m2*d）0183m3（m2*h）
效水深：h1u*T0183*13238m 取h124m
效容积：V1A*h13333*247999m3
（2）排泥量储泥容积：
P297％ Q1w（100P1）（100P2）*Qw（10099）（10097）*15050m3d208m3h
贮泥时间t4h贮泥容积：
V24* Q1w4*208832m3
泥斗容积：
V3πh4（r12+r1r2+r22）3314*13*（122+12*07+072）338m3
式中：
h4泥斗竖直高度取13m
r1泥斗口半径取12m
r2泥斗口半径取07m
设池底坡度008 池底坡降：
h5008（6624）2017m
池底贮泥容积：
V4πh5（r12+r1R1+R12）3230m3
总贮泥容积VV3+V438+2361m3
（3） 浓缩池总高度：Hh1+h2+h3+h4+h524+03+03+13+017447
（4） 浓缩池排水量：QQwQ1w625208417m3h
364 贮泥池
1）设计参数
进泥量：2Q1w 2*49929984m3d 设贮泥池1座贮泥时间T＝05d12h
2） 设计计算
该池容积：V2Q1wT9984*054992m3
设LBH分4m
污泥浓缩送泵房
第四章 污水总泵站设计
41 概述
排水泵站应排水系统中整城市排放污水通污水泵收集污水处理厂进行处理排水泵站般机器间格栅集水池辅助间变电组成根排水性质排水泵站分污水泵站雨水泵站合流泵站污泥泵站次设计排水泵站污水泵站
411 污水泵房设计规定
(1)污水泵站规模应根期远期污水量确定泵站设计进水设计具相流量
(2) 分流制排水系统中区建设雨水泵房污水泵房合建系统
(3) 污水泵站集水池机器间建建筑集水池机器间必须防水墙隔开绝允许渗漏 设计结构求分建式集水池机械间保持定施工距离中集水池般采圆形机械间般采方形
(4) 水允许渗入泵站构筑物高出水位05m设防水措施具体设置见规范
(5) 泵站位置规划求设定应考虑排水时提升道排水体系较方避免拆迁占耕面积污水处理厂泵房建筑物布置
412 设计数
(1) 根设计求污水泵站流量：Q290Ls
(2) 求质合适土质水位处表10m腐蚀作冰冻深度05m
413 泵房形式
灌泵房设计较合适灌水泵般常年运行具启动时理方便等优点集水池机器间先设置构筑物选半式泵房
414 工艺布置
设计水道根污水干道会产生滞留涡流现象必设进水井水重力流构筑物
42 污水泵站设计计算
421 水泵选择
1）水泵初选
A．设计流量：Q290Ls
B 总扬程估算A．集水池低工作水位需高水位差值：125m
．站外线水头损失设：018m水泵总扬程：155m
C) 设计选立式250WD型单吸卧式离心污水泵
选2台水泵11备
2) 路设计计算 B．连接污水泵径DN1200
水泵进出水规定：
A．吸水断面水泵吸入口级100mm
B．台泵设单独吸水
C．设底阀装置蛇喇叭口直90度弯头
D．吸水流速08～15ms
E．采偏心减缩时关顶应承水斜坡底
F．出水断面水泵吐出口级100mm流速12～18ms
G．压力干高点处应设排气装置底点处设排水装置
3) 泵站基础设计
(1) 泵基础长度：
1000mm
(2) 泵基础宽度：
B泵宽+1501000mm
(3) 泵基础高度：
2m (41)
43 集水井设计计算
C．集水池效容积采1台水泵5min容量 W290*5*60100087效水深：H20m集水池面积435集水池泵站建起
前计算知集水池效容积87效水深2m面积435
喇叭口流速：
取h04m (42)
集水池泵房建泵房圆方直径：
1085m取D12 (43)
机器间集水池底水泵灌启动安装高度允许吸真空高度
44 机器间设计计算
机器间泵站组成部分造价昂贵满足水泵正常运行情况适压缩尺寸节约工程造价集水池建起钢筋混凝土隔墙分开求面空间充分利根设计水量决定面尺寸水泵型号数目件布置起重条件泵站深度泵站间布置符合关规定
45 集水池
1）形式
A．集水池进水闸井格栅井建时般采半封闭式闸门格栅处敞开时减少污染余部分量加顶板封闭敞开部分设栏杆活盖板确保安全
B．单建集水池机器间合建时集水池应做成封闭式池安装通气防雨水杂物进入口设成弯头加罩高出室外少05米处设置
2）效容积
A．全日制运行污水泵站集水池容积根工作水泵机组停车时启动备机组需时间计算水泵开停次数决定
B．集水池满足安装格栅吸水求保证水泵工作时水力条件时流入污水抽走前提应量减低造价减轻污染物沉积腐化
3）集水池清池排空措施
集水池装置池底坡度001坡污泥斗构成台池底中间设扶梯台梁勾滑车供吊泥
根原污水流量情况该厂设计1座直径35m圆型集水池
第五章 总结
设计焦化厂废水处理工艺设计焦化废水中污染物：BOD：1100mgLCOD：3100 mgL挥发酚：950 mgL氰化物150 mgL氨氮45mgL悬浮物226mgL废水工艺处理污染物项指标均达污水综合排放标准（级GB89781996）标准：BOD：20mgLCOD：100 mgL挥发酚：05 mgL氰化物05 mgL氨氮15 mgL悬浮物70 mgL
通段时间毕业设计深刻认识里种坚持懈精神种追求完美态度进步认识焦化废水处理流程工艺特点该选型时更深刻理解废水工艺流程中构筑物运行原理设计计算程走电厂良基础
根焦化废水特点出水求选择采氧化沟处理工艺二氧化氯进行消毒时废水中量苯酚氰化物着深层处理
衷心感谢期间耐心教导赵老师提供相关资料帮解答毕业设计中疑难问题着学会知识生旅途中成盏走未指明灯
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