论文总字数：17894字

摘 要

随着我国经济的大力发展和工业化水平不断提升，化工厂的污水处理的问题逐渐出现在大众的视线中。目前，污水处理压力越来越大，达标排放的任务越来越艰巨。结合我国相当一部分的化工厂的现状和我国发布的《污水综合排放标准》（GB8978-1996），寻找出适合本化工厂的一套符合经济，自然，环境，社会等多项指标的工程设计方案是本文的主要任务。

关键词：污水处理 排放标准 工程设计

Reconstruction design of sewage treatment in a chemical plant

Abstract

With the vigorous development of China's economy and the continuous improvement of industrialization level, the problem of sewage treatment in chemical plants has gradually appeared in the public's sight.The sewage treatment load is getting bigger and bigger currently, and the task of meeting the standard discharge becomes more and more arduous. Combining with the current situation of a considerable number of chemical plants in China and China's issued "Sewage Integrated Emission Standards" (GB8978-1996) , we have found a set suitable for this chemical plant. The engineering design scheme that conforms to many indicators such as economy, nature, environment and society is the main task of this paper.

Key words：Sewage treatment discharge standard engineering design

目 录

摘 要 2

Abstract 3

第一章 文献综述 9

1. 前言 9

2. 企业的废水组成和水处理设施现状 9

2.1企业废水组成 9

3. 处理工艺 10

3.1水解酸化工艺 10

3.1.1水解酸化工艺的概念 10

3.1.2工艺特点 10

3.2 PACT工艺 10

3.2.1 PACT工艺的含义 10

3.2.2 PACT工艺的产生 10

3.2.3 PACT工艺机理的讨论 11

3.3 芬顿氧化法 11

3.3.1芬顿氧化法概述 11

3.3.2芬顿氧化法深度处理废水中甲醛 11

3.3.3芬顿工艺处理杀菌剂以及水杨醛废水 12

3.4混凝沉淀 12

3.5 MBR工艺 12

3.5.1工艺概述 12

3.5.2 MBR工艺对本厂水处理工艺中作用 12

4. 总结 13

第二章 方案比选 14

1. 基本资料 14

2. 设计要求 14

3. 方案比选 15

3.1 方案提出 15

3.2工艺思路 16

3.3工艺选型理由 17

3.3.1生化调节池，MIC厌氧罐的选择理由 17

3.3.2 PACT池的选择理由 17

3.3.3混凝沉淀-芬顿氧化法的选择理由 18

4. 总结 18

第三章. 构筑物的设计计算 20

3.1 调节池 20

3.1.1池子在本厂的功能 20

3.1.2 设计计算 20

3.2 MIC厌氧罐 21

3.2.1设备功能 21

3.2.2设计参数 21

3.2.3设计计算 21

3.2.4 设备设计 22

3.3高浓度废水收集池 23

3.3.1 集水池在本厂的功能 23

3.3.2 设计计算 23

3.4 厌氧沉淀池 25

3.4.1 厌氧沉淀池功能 25

3.4.2 设计参数 25

3.4.3 设计计算 25

3.5 水解酸化池 26

3.5.1 水解酸化池的作用 26

3.5.2 设计参数 27

3.5.3设计计算 27

3.6 PACT池 28

3.6.1 PACT池的作用 28

3.3.2设计参数 29

3.3.3设计计算 29

3.7 二沉池 30

3.7.1二沉池的作用 30

3.7.2设计参数 30

3.7.3设计计算 30

3.8 芬顿工艺 34

3.8.1 芬顿反应釜的功能 34

3.8.2反应釜设计 34

3.8.3 H₂O₂投加量计算 36

3.8.4管道选型 37

3.9 混凝沉淀池 37

3.9.1混凝沉淀池结构 37

3.8.1溶药池 38

3.8.2混合池设计计算： 38

3.8.3反应池设计计算： 40

3.8.4 管道选型 41

3.9 外排池 42

3.9.1 外排池功能 42

3.9.2 设计计算 42

3.10 事故池 43

3.10.1 功能 43

3.10.2 参数 43

3.10.3 计算 43

第四章 污泥处理系统 44

4.1 污泥产量 44

4.1.1 污泥来源 44

4.1.2 污泥量 44

4.2 污泥浓缩池 46

4.2.1 污泥浓缩池的功能 46

4.2.2 设计计算 47

4.3 污泥脱水 49

4.3.1 功能 49

4.3.2 设计计算 50

4.4 污泥的最终处置 51

第五章 平面与高程布置 52

5.1 污水处理站平面布置 52

5.2 污水处理站高程布置 52

5.2.1 污水管道沿程阻力损失 52

5.2.2 污水处理管道局部损失与总损失 53

5.2.3 污泥浓缩池水损计算 54

5.2.3 高程布置 55

第六章 设备的选型 57

6.1 水泵的选型 57

6.1.1 低浓度废水调节池 57

6.1.2 甲醛废水 57

6.1.3 混合废水 57

6.2 排泥设备选型 58

6.2.1 混凝沉淀池 58

6.2.2 厌氧沉淀池 58

6.2.3 二沉池 58

6.3 搅拌器选型 58

6.4 压滤机选型 58

6.5 曝气机器选型 59

6.6 推流器选型 59

第七章 运行成本估算 60

7.1 工资费用 60

7.2 动力费用 60

7.3 污泥以及固体废物处理费用 60

7.4 药剂费用 61

7.5 直接运行成本估算 61

参 考 文 献 62

设计依据 63

致 谢 64

第一章 文献综述

1. 前言

化工是国民经济中重要的支柱产业，但它在为各行各业提供了众多原材料的同时，也产生了大量废水。化工废水组成复杂、污染物浓度高，大多数具有毒性，是当前水污染问题的重要成因之一，严重威胁人民的生命健康、影响社会的稳定。目前，部分企业采用兑水稀释排放，偷排漏排的不正确方式，导致污染物总量无法控制。因此，废水问题已成为制约化工行业发展的大头。众所周知，废水的核心处理工段通常都以生物技术为主，但是由于化工有机废水的生物毒性较强，不利于生物处理系统的稳定运行，因此需要根据实际情况来灵活设计。本设计原型就是生活中常见的化工厂，目的在通过资料调查和实际情况的勘察，选择合适的工艺流程进行污水处理^[1]。

企业的废水组成和水处理设施现状

2.1企业废水组成

该企业主要从事高浓度甲醛，多聚甲醛，氯甲烷，乙二醇半缩醛，二甲氧基铵盐酸盐等产品。企业的废水主要由以下几股水组成：（1）多聚甲醛产品工艺废水；（2）杀菌剂，固色剂产品工艺废水；（3）萃取剂（水杨醛）产品工艺废水；（4）厂区现有产品综合工艺废水预留处理余量。四股废水的COD以及甲醛含量超标均较严重，第二和第三股废水的氨氮超标。

3. 处理工艺

3.1水解酸化工艺

3.1.1水解酸化工艺的概念

水解（酸化）法是一种常见的预处理方法，常用于降解难降解的有机物。有机物的厌氧生物降解过程主要是：首先，微生物通过酶来完成催化氧化反应，然后，小分子被酸化菌转化为更简单的化合物，这些产物被进一步转化为乙酸等物质，最终被转化为甲烷、二氧化碳及新的细胞物质^[2]。

3.1.2工艺特点

与其他的单个好氧工艺相比，本工艺具有经济高效，节省运行费、去除COD能力较好、改善废水可生化性能等优点；与单个的厌氧工艺相比，该工艺具有容易操作、节省容积、减少投资等特点^[3]。

3.2 PACT工艺

3.2.1 PACT工艺的含义

生物活性炭工艺（PACT）是指曝气池前或者池内投加粉末活性炭，然后和回流的污泥混合，一起进入曝气池，最终处理有机污染的工艺，在PAC药剂的作用下，提高对有机物的去除能力^[4]。

3.2.2 PACT工艺的产生

1972年，当时虽然有机化工废水经处理后COD、BOD能达标，但却难以去除其毒性。此时，杜邦公司开发了一种全新技术，向活性污泥系统中投加PAC药剂，PACT工艺因此而生。由于该方法有着优质的处理效果，并对一些难处理的废水有着不错的处理效果，各国环境工作者对其表现了极大的兴趣并进行了广泛深入的研究^[5]。

3.2.3 PACT工艺机理的讨论

PACT工艺目前没有较为科学公认的机理，有以下几种主流观点。第一种认为微生物与粉末活性炭有相互加强的作用，结果对于难（不）降解但能被吸附的物质以及代谢终产物可通过该工艺去除。第二种理论则刚好相反，认为PAC的效果实际上已经饱和了，处理效果的改善是因为吸附与降解的结合，并且提出微孔中没有这些反应，因为酶分子大于活性炭孔径^[6]。

3.3 芬顿氧化法

3.3.1芬顿氧化法概述

芬顿试剂是亚铁离子与H₂O₂的组合，谈起该试剂就不得不追溯到一百年前。1894年法国科学家芬顿发现酸性溶液中亚铁离子和H₂O₂同时存在时可以有效地降解酒石酸，为了纪念这位科学家，后人将此称为芬顿试剂^[7]。从此，芬顿试剂得到了越来越多的关注，被运用在各式各样的行业了。

3.3.2芬顿氧化法深度处理废水中甲醛

甲醛无色、有强烈的刺激性气味，易溶于水，低浓度甲醛溶液对微生物生长具有抑制作用，高浓度的甲醛则可以使蛋白质变性，微生物很难存活^[8]。甲醛对人和温血动物的毒性很强，它能刺激皮肤，易引起皮炎，产生呼吸道感染、过敏、肺功能异常、肝功能异常、免疫功能异常等^[9]，对人的致死量^[10]为142 mg/kg。甲醛废水中除含有大量的甲醛外，还含有醇、苯、酚、三聚甲醛、甲缩醛、二氧五环、乙二醇等物质，属难生物降解的有毒废水^[11]。从长期运行的角度看，生化法仍是有效处理甲醛废水的主流工艺^[12]。

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