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1、西南交通大学水污染课程设计西南交通大学题目：含油废水的处理学院：地球科学与环境工程学院专业：环境工程年级：2009级指导教师姓名：董海山设计人：孙立朋20094639冯柳阳20094640朱志勇20094642林鹏鹏20094643古丽君20094652魏清波20094653叶天20094663完成日期：2012年7月13日1 设计任务及概况21.1 设计任务21.2 设计概况21.3 设计要求21.4 铁路含油废水的特点、来源及危害31.5 含油废水的初步处理与原理51.6废水处理的原则61.7含油废水处理流程62 主要构筑物的设计及选择 82.1 格栅82.2 调节池82.3 潜污泵和管径
2、的选择92.4 隔油沉淀池112.5 气浮池132.6 污泥池182.7 均质池192.8 过滤罐213 总结22第1章设计任务概况1.1设计任务某铁路含油生产废水处理1.2设计概况某铁路含油生产废水，水质指标如下：进水水质情况： CODCr: 500mg/L、BOD 200mg/L、色度：200 倍SS: 500mg/L、石油类：500 mg/L出水水质情况： CODCr: 100mg/L、BOD 20mg/L、色度：50 倍SS: 70mg/L、石油类：5 mg/L工艺如下：地面标高0.00m，进水水位相对标高-0.5m。拟采取溶气气浮作为气浮池 设计格栅池、调节池、隔油沉淀池、气浮池、均
3、质池和污泥池。1.3设计要求1、设计说明书一套2、图纸一套（1）平面布置图（2）工艺流程图（3）管道布置图（4）构筑物单体图废水产生量1200m3/d1.4铁路含油废水的特点、来源及危害含油废水来源目前铁路含油废水的处理及回用尚未普遍进行，而我国铁路机车车辆工厂、机务段、车辆段和洗罐站等单位是全路排放含油废水最为集中的单位，且排放量大，每年排放的大量生产废水主要以含油废水为主，是铁路废水治理的重点和难点。我国铁路下属有大量的机车、 车辆检修企业，每年检修大量的铁路机车和车 辆，在机车、车辆的检修过程中，须对机车、车辆清洗及对拆换下来的零配件进 行蒸煮、清洗，因而产生大量含油废水。铁路检修企业所
4、产生的含油废水的油类 主要为废机械油、润滑油，含少量乳化油，废水中的主要污染物为石油类、COD悬浮物等，水质变化幅度较大。铁路生产中产生的含油废水主要是机车车辆在检 修过程中排放的，废水中主要污染物质是油，根据废水的性质和来源不同大致可 以分为3类：(1) 蒸汽机务段排放的含油废水：来自蒸汽机车检修和机车锅炉的清洗。(2) 内燃机务段排放的含油废水：来自内燃机车定修、架修和零部件清洗。(3) 车辆段排放的含油废水：主要来自车辆转向架的高压冲洗、油箱和零部 件的煮洗。承担厂修任务的内燃和蒸汽机车厂排放的含油废水可分别并入前两类废水 中。由于蒸汽机车已经很少使用，故目前含油废水主要是后两类废水。由
5、于机车、 车辆在运行过程中，有大量的砂粒，尘土等污物粘附在有油的机车车辆零部件上， 在进行清洗时其带着油污一起进入废水中。因此在铁路排放的含油废水中包含有 大量的吸附油的悬浮物固体颗粒。含油废水的特点含油废水的特点是COD BOD高，有一定的气味和色度，易燃、易氧化分解， 一般比水轻、难溶于水。铁路含油废水中油的存在形式有五种：(1) 游离状态的浮油，d 100pm粒径大，易于上浮至水面；(2) 吸附在悬浮物和泥沙上的吸附油，随着悬浮物和泥渣运动，在水下还 可释放出油珠；(3) 粗颗粒的分散油，油的颗粒粒径10pm d1OO m ,粒径较大较易上浮；(4) 粒径dVOm的细分散油，粒径较小，难
6、于上浮；(5) 浮化油，在乳化剂作用下形成比较稳定的油水体系，不经破乳油难于 从水中分离；(6) 小于0.15溶胶状态的“溶解油”，量很少。含油废水的危害含油废水是一种量大面广且危害严重的工业废水，会造成水质的恶化、危害水产资源、危害人体健康、污染大气、影响农作物生产、影响自然景观和洁净的 自然水源等，如果直接排放，会严重污染人们的生产生活环境。 含油废水对环境 的危害主要表现在：(1) 含油废水被排到江河湖海等水体后，会在水体表面形成一层油膜，阻 断了空气和水体间的气体交换，导致水体中溶解氧减少，致使水体中浮游生物等 因缺氧而死亡，同时影响水生植物的光合作用， 进而影响水体的自净功能，甚至
7、使水体变臭，破坏水资源的利用价值。(2) 鱼、虾、贝类长期在含油污水中生活将导致其肉内含有油味或毒性， 不宜食用，严重时由于油膜蒙在鱼鳃上影响其呼吸，会直接导致其窒息死亡。(3) 含油废水流入土壤，会由于土层对油污的吸附和过滤作用，在土壤中 形成油膜，使空气难以渗入，影响到土壤微生物的增殖，破坏土层团粒结构。(4) 通常浓度大于30mg/L的含油污水进入生物处理系统中时， 就会影响到 活性污泥和生物膜的正常代谢活动。(5) 水体表面的聚结油，还有可能燃烧而产生安全问题。1.5含油废水的初步处理与原理油通常有三种状态：呈悬浮状态的可浮油、呈乳化状态的乳化油、呈溶解状 态的溶解油。处理方法多种多样
8、，按照处理方法的原理可以归纳为四大类： 物理 法、化学法、物理化学法和生物法。物理法物理法 常用的物理法有膜分离法、粗粒化法、离心分离法。化学法化学法 常用于处理含油废水的化学法有絮凝法、高级氧化法、酸化法。物理化学法物理化学法常用的物理化学法主要有气浮法、吸附法、磁吸附分离法。 气浮法又称浮选法，是国内外正在深入研究与不断推广的一种水处理技术。气浮法是将空气或其他气体以微小气泡的形式注入水中， 使气泡与水中细小悬浮 油珠及固体颗粒粘附，随气泡一起上浮至水面形成浮渣（含油泡沫层） ，然后将 油撇去，对于去除乳化油有特殊功效。生物化学法生物化学法生化法是利用微生物的生物化学作用，使废水中的有机物
9、分解 成简单的无机或有机物质，从而使废水得以净化。加压溶气气浮法加压溶气气浮法是以微小气泡为载体， 粘附水中的杂质颗粒，颗粒被气泡挟 带浮升至水面与水分分离去除的方法。能有效的去除中药废水中木质素等比重较 小、极难重力沉降的悬浮物。气浮法投资少，能耗低，工艺简单，维修方便，但 不能有效去除废水中可溶性有机物，需要方法进一步处理。气浮池有平流式和竖流式，其中平流式的应用最广，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室进行分 离后，从池底集水管排出，气浮池的作用是去除木质素等悬浮物。气浮池的优点：池子浅，造价低，构造简单，管理方便。气浮池的缺点：分离室
10、容积利用率不高。1.6废水处理的原则在确定工艺流程的过程中，主要考虑以下几条原则：（1）积极采纳成熟先进的废水治理技术，同时保证操作运行与维护管理方 便。（2）设备选型选用国内先进可靠、运行稳定、高效节能、易于维护管理的 设备,以提高废水处理效率，降低运行成本。（3）平面布置上，力求布置合理通畅，减少水力提升，降低能耗,尽量节省占 地。1.7含油废水处理流程根据以上分析，针对含油废水的水质特点，选用气浮工艺对废水中悬浮物进 行去除。整个流程及具体设施的作用如下：（1）格栅的目的是去除较粗大的固体物，以保护调节池及后续处理设施的 各种类型反应器的布水管以避免堵塞。（2）经过格栅处理的废水进入调节
11、池，调节池的作用是均质和均量。（3）从调节池流出的废水进入沉淀池， 去除细小颗粒、污泥颗粒等悬浮物。（4）经过前处理的废水进入气浮池反应池进行反应，在此过程中，大分子 有机物分解为小分子有机物，运用絮凝和浮选原理使液体中的杂质分离上浮而去 除。（5）经过气浮池处理的废水进入均质池， 与反应池内的活性污泥充分接触, 经过厌氧，缺氧，好氧等过程，有机物浓度大大降低，基本达到排放标准。（6）隔油沉淀池、气浮池产生的污泥先排入污泥池，再由污泥泵抽至污泥 干化床。通过污泥脱水设备进行处理。（7）从均质池排出的废水进入过滤罐，在过滤罐进行处理之后达标之后再 进行排放。工艺如下：第2章各主要构筑物的设计与选
12、型2.1格栅格栅由一组或数组平行的金属栅条、塑料齿钩或金属筛网、框架及相关装置 组成，倾斜安装在污水渠道、泵房集水井的进口或污水处理厂的前端， 用来截留 污水中较粗大漂浮物和悬浮物，以保护后续各处理构筑物。设计格栅的渠道，宽 度要适当，应使水流保持适当的流速，一方面泥沙不至于沉积在沟渠底部， 另一 反面又防止把已经截留的污物冲过格栅。本设计使用HG-300回转式格栅池，该设备的优点是分离效果高，自动化程 度高，动力消耗小，无噪音，耐腐蚀性能好，在无人看管情况下可保证连续稳定 工作。HG-300的技术参数和安装尺寸:安装角度a电动机功 率(kw)筛网运动 速度(m/s)设备宽W0 (mm)设备高
13、度(mm)设备总宽 度(mm)60-800.37-0.75约2300H+H,650介质最 高温度(C)地脚至卸 料上口高H i (mm)栅前水深(mm)过栅流速(m/s)栅隙(mm)过水流量(m3/d )兰80400-1000用户自定 义10000.5-1.011850-37002.2调节池为了使管渠和构筑物正常工作，不受废水高峰流量或浓度变化的影响， 需在 废水处理设施之前设置调节池。调节池的作用是对水量和水质进行， 调节污水pH值、水温，有预曝气作用, 还可用作事故排水。调节池的计算3(1) 设污水停留时间T=6小时，污水流量1200m /h,则调节池污水容量V =空 6 二 300m32
14、4(2) 设调节池长度为L，宽度为B,调节池有效水深为Ho由于调节池容量已知，则设计为 B=8m L=9m,H=4.2m(3) 设水头损失为2m则排污泵的总扬程应大于6.2m。2.3潜污泵和管径的选择潜污泵的选择能将污水中长纤维、袋、带、草、布条等物质撕裂、切断，然后顺利排放， 特别适合于输送含有坚硬固体、纤维物的液体以及脏、粘、滑的液体。能将污水 中长纤维、袋、带、草、布条等物质撕裂、切断，然后顺利排放。潜污泵具有以下几个方面的优点：(1) 结构紧凑、占地面积小。排污泵由于潜入液下工作，因此可直接安装于 污水池内，无需建造专门的泵房用来安装泵及机，可以节省大量的土地及基建费 用。(2) 安装维修方便。(3) 连续运转时间长。排污泵由于泵和电机同轴，轴短,转动部件重量轻 因此轴承上承受的载荷(径向)相对较小,寿命比一般泵要长得多。(4) 不存在汽蚀破坏及灌引水等问题。流量在1200m3/d (即50m3/h)的潜污泵选型如下:型号额定流量(m3/h)额定扬程(m)额定功率(kw)口径(mm)电压(V)WQ50 -7 -2.25072.2100380WQ50 - 9 -35093100380QS50 -18-450184184380QS50 -24 -5.550245.5184380根据调节池
