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1、北京石油化工学院本科论文答辩崇尚实践 知行并重环102班 张维爽 指导老师 吴莉娜化工污水处理工艺设计流程第一章 前言 第二章 预处理设计及核算 第三章 生化处理SBR池设计及核算 第四章 生物强化BAF池设计及核算 第五章 污泥处理阶段设计及核算 第六章 经济分析与概预算 第七章 污水处理厂的布置 第八章 结论与展望第一章 前言1.选题背景和研究意义2.文献综述3.设计方案及拟解决问题选题背景及研究意义 煤制气技术被广泛应用于煤气供应、氨合成、电 厂等其他化学工业。这些技术在生产过程中都不 可避免地产生大量的废气、污水和废渣, 其中产生 的污水是其主要的环境污染物之一。 煤制气污水主要来自煤
2、气发生炉的煤气洗涤、冷 凝以及净化等过程，由煤中所含的水分、未分解 水蒸汽水、蒸汽冷凝液以及反应生成水等组成。 是一种典型的高浓度难生物降解的工业废水。选题背景及研究意义 煤制气属于高耗水的行业，水资源需求量大，其 排放的生产废水处理问题已成为制约煤制气产业 发展的瓶颈。并且煤制气废水严重危害人类的健 康。 所以研究煤制气废水的处理工艺对解决环境问题 和煤制气工业发展有着至关重要的作用。文献综述 物理法 化学法 生物法 处理工艺组合法研究基 本内容物理法生物法工艺组 合法化学法设计方案及拟解决问题如何设计处理煤制气废水的处理流程；主要结构设计计算并进行优化设计；主体构筑物的选型;设计参数设计方
3、案及拟解决问题研究运用的是处理工艺组合法。该中试试验工艺 包括预处理、生物处理、生物强化处理及物理化 学处理4大部分。第二章 预处理设计及核算 2.1调节池及混凝池、絮凝池2.1.1调节池的作用2.1.2调节池尺寸的计算2.1.3混凝池2.1.4絮凝池 2.2.初沉池2.2.1初沉池的作用2.2.2初沉池的设计说明2.2.3初沉池的设计与计算调节池 调节池的尺寸：LBH = 20m8.5m4.5m=765m3 调节池的搅拌器：使废水混合均匀，调节池下设两台LFJ-350反应 搅拌机。 调节池的提升泵：选择200QW360-15-30型污水泵三台，两用一 备。混凝池 本次设计选用的混凝池药剂是P
4、AC混凝剂（聚氯 化铝），它有较强架桥吸附能力，在随解过程中 ，发生聚凝、吸附、沉淀等物理化学过程。 混凝池有效容积： 设有效水深为H=4.0m ，超高0.3m则 池长5m，池宽4.2m；絮凝池 本设计絮凝池加入的药剂是高分子絮凝剂，它可 以使分散于液相中的杂质微粒凝集、沉降的高分 子化合物。 池超高0.3m，总高4.3m则 池长4.2m，池宽3.17m;混凝池及絮凝池 本次设计选用的混凝池药剂是PAC混凝剂（聚氯 化铝）。设有效水深为H=4.0m ，超高0.3m，池长5m，池 宽4.2m； 絮凝池加入的药剂是高分子絮凝剂。设有效水深为H=4.0m ，超高0.3m，池长4.2m， 池宽3.17
5、m；初沉池 最大设计流量：Qmax=289.6m3/h，Kz=1.81 初沉池池径： 有效水深： 初沉池总高度：h=h1+h2+h3+h4+h5=5.64 m第三章 生化处理SBR池设计及核算 3.1 SBR池作用 3.2 SBR反应池设计计算 3.3 进出水及排泥系统计算3.3.1 反应池进出水系统计算3.3.2 反应池出水系统计算3.3.3 SBR产泥量 3.4 需氧量及曝气系统设计计算3.4.1 需氧量计算3.4.2 供气量计算第三章 生化处理SBR池设计及核算 3.5 空气管计算 3.6 滗水器的选择 3.7 鼓风机SBR池设计计算 确定SBR池的容积： 确定SBR池的尺寸： LBH=
6、43.234.23=554.70m3SBR池进出水及排泥系统 进水系统： Q=1280m3/d=53.33m3/h=0.0148m3/s 管径为150mm，管道流速为0.6m/s； 出水系统：管道过水段面积：管径d：取出水管管径：250mmSBR池进出水及排泥系统 排泥系统： 管径为150mm，管道流速为0.6m/s；需氧量及曝气系统设计计算 SBR反应池需氧量O2计算式为： 空气扩散器出口处的绝对压力Pb为： 空气离开反应池时，氧的百分比为：需氧量及曝气系统设计计算 反应池中溶解氧平均饱和度为： 20时脱氧清水充氧量为： SBR反应池供气量Gs为：空气管计算 最大需氧量： 空气管的平面布置如
7、图所示。鼓风机房出来的空 气供气干管,三根支管为3个SBR池供气。在每根 支管上设6对条配气竖管共12条配气竖管，为SBR 池配气，共36条配气管竖管。每个扩散器的服务 面积为0.49m2/个。共384个曝气头。滗水器的选择 本工艺采用旋转式滗水器，滗水量200m3/h，滗 水深度3000mm，电机功率1.1kw。第四章 生物强化BAF池设计及核算 4.1BAF池的作用4.2 BAF池的设计计算4.2.1.确定该污水的各项系数4.2.2.计算滤料容积、池表面积4.2.3.滤池座数，每座体积、表面积 4.3反应池进出水设计4.3.1反应池进出水系统计算4.3.2反应池出水系统计算第四章 生物强化
8、BAF池设计及核算 4.4需氧量及曝气系统设计计算4.4.1需氧量计算4.4.2供气量计算 4.5空气管计算 4.6鼓风机BAF池设计计算 污水水量Q=160m3/h=3840m3/d； 污水的BOD5值S0=100mg/L； 处理后BOD5值Se=20mg/L； 回流比为R=1，喷洒向滤池污水的BOD值： 回流稀释倍数：BAF池设计计算 滤料容积V： 滤池面积：设滤料层高度D=2m 校核 BOD容积负荷： 介于10-30之间，符合要求。BAF池反应池进出水设计 进水系统： Q=960m3/d=40m3/h=0.011m3/s管径为125mm，管道流速为1m/s； 出水系统： Q=(1+R+R
9、内)Q=3Q=120 m3/h=0.033m3/s管道过水段面积：管径d：取出水管管径：250mm需氧量及曝气系统设计计算 BAF反应池需氧量O2计算式为： 空气扩散器出口处的绝对压力Pb为： 空气离开反应池时，氧的百分比为：需氧量及曝气系统设计计算 反应池中溶解氧平均饱和度为： 20时脱氧清水充氧量为： BAF反应池供气量Gs为：空气管计算 最大需氧量： 空气管的平面布置如图所示。鼓风机房出来的空 气供气干管。四根干管为4个BAF池供气。在每根 支管上设14对条配气竖管共28条配气竖管，为 BAF池配气，共112条配气管竖管。每条配气管安 装扩散器5个，每池共140个扩散器，全池共560 个
10、扩散器。每个扩散器的服务面积为0.49m2/ 个。第五章 污泥处理阶段设计及核算 5.1浓缩池的设计5.1.1 污泥量计算5.1.2 剩余污泥量计算5.1.3 污泥浓缩池计算 5.2贮泥池设计计算5.2.1贮泥池设计进泥量5.2.2贮泥池的计算容积5.2.3贮泥池高度第五章 污泥处理阶段设计及核算 5.3消化池5.3.1消化池的作用5.3.2容积计算 5.4中水池和回用水池5.4.1中水池5.4.2回用水池浓缩池的设计 初沉池内每日增加的污泥量： SBR池内每日增加的污泥量： 每日SBR池和初沉池排除的剩余污泥量： 每座浓缩池所需表面积：浓缩池的设计 浓缩池的容积： 沉淀池有效水深： 浓缩后剩
11、余污泥量： 池底高度：浓缩池的设计 污泥斗的容积： 浓缩池总高度：中水池和回用水池 中水池沉淀时间为40min，3个SBR池同时运行， 最大水量为160m3/h。所以，中水池容积为 106.7m3，取110m3。超高0.3m。尺寸为：长6.5m，宽4.5m，高4.06m。 回用水池沉淀时间90min，4个BAF池的排水量为 160 m3/h。所以，回用水池的容积为240 m3， 超高0.3m。 尺寸为：长9.6m，宽6.5m，高4.15m。第六章 经济分析与概预算 6.1 经济分析6.1.1 经济分析与评价的意义6.1.2 经济分析与评价的基本原理 6.2 工程概预算6.2.1 编制依据6.2
12、.2 投资概算 6.3 技术经济分析6.3.1 工程造价6.3.2 生产成本计算技术经济分析 工程总投资=第一部分费用+第二部分费用+第三 部分费用 工程总投资=1134.1万元 年处理成本： 年处理量： 单位处理成本：结论与展望 本设计采用了SBR法和BAF法处理煤制气工业废 水，文中概述了整个工艺作用、设计流程，以及 尺寸大小，需要的设备等等。 本文的目的是对相关的煤制气污水处理厂提供一 个工艺设计的参考。建造一套污水处理设施耗资 巨大，还应考量更多实际问题。进一步展望 (1)采用多种处理方法联合处理煤制气废水，实现 废水的深度处理； (2)降低处理成本，节省污水处理厂占地面积； (3)物化和生物处理技术的优化组合是是技术发展 的必然趋势； (4)煤制气废水的处理主要针对石油业的废水处理 ，煤制气废水随着原煤和煤化工工艺的变化，需 针对不同的工艺技术，开发出相应的处理技术；进一步展望 (5)对于曝气生物滤池的改进已经应用应得到重点 发展； (6)提高污水处理效率，曝气池的曝气效率等； (7)提高产业设备的利用率，更新处理技术等。请各位老师批评指正！谢谢
