摘 要

本设计以某化工企业综合废水为处理对象，根据每一股废水的水质、水量特点，通过相关文献资料的查阅以及对各种处理工艺的优缺点比较，根据“分流收集、分质处理”的基本原则，针对氯苯废水其毒性大，可生化性差，盐分高的特点采用混凝-芬顿联合单元提高其可生化性并大量去除TOC，再用臭氧双氧水催化氧化工艺进一步去除苯和氯苯，使特征污染物达标排放。氯苯废水处理后与其他废水混合采用A/O法 MBR组合工艺来确保氮达标排放。

当进水苯和氯苯浓度分别为40mg/L、8mg/L时，设计出水水质达到《石油化学工业污染物排放标准》(GB31571-2015)中的相关标准。本设计合理选择设计参数，完成了各构筑物设计计算及设备选型，并完成了平面布置、高程布置及主要构筑物的图纸绘制。

关键词：氯苯废水 混凝-芬顿 臭氧催化氧化 MBR 设计计算

Design of comprehensive wastewater treatment process for a chemical enterprise

ABSTRACT

In consideration of the poor toxicity and biodegradability of chemical wastewater, the domestic and foreign advanced technologies are optimized to treat such wastewater, in view of chlorobenzene wastewater toxicity, biological sex difference, the characteristics of high salinity the coagulation - combination of fenton unit to increase its biochemical and removal of TOC, hydrogen peroxide with ozone catalytic oxidation process further removal of benzene and chlorobenzene, make the characteristic pollutant discharging standard.After treatment, chlorobenzene wastewater is mixed with other wastewater and A/O method MBR combined process is adopted to ensure the standard discharge of nitrogen.

When the concentration of benzene and chlorobenzene in inlet water is 40mg/L and 8mg/L respectively, the designed effluent quality meets the relevant standards in “the standard for pollutant discharge of petrochemical industry”(GB31571-2015).This design reasonably chooses the design parameters, completes the design calculation of each structure and the equipment selection, and completes the plane layout, the elevation layout and the drawing drawing of the main structure.

Key words: Chlorobenzene wastewater; Coagulation – Fenton; catalytic ozonation

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

目 录 III

第一章 文献综述 1

1.1 化工废水的一般处理方法 1

1.1.1 物理方法 1

1.1.2 化学方法 1

1.1.3 物理化学方法 1

1.1.4 生物处理法 1

1.2 高盐有机废水的处理 2

1.2.1 混凝-芬顿氧化工艺 2

1.2.2 纳滤分盐和-压膜浓缩 2

1.3 酸性废水的处理 2

1.3.1 中和沉淀法^[11] 2

1.3.2 离子交换法 3

1.3.3 湿地法 3

1.4 氯苯废水处理技术 3

1.4.1 二氧化钛超声光催化处理氯苯废水 3

1.4.2 吸附法 3

1.4.3 化学氧化法 3

1.4.4 交换剂去除废水中的氯苯 4

1.5 含苯废水处理技术 4

1.5.1 高铁酸钾与双氧水联用处理含苯废水^[20] 4

1.5.2 强化铁碳微电解处理含苯系物制药废水^[21] 4

1.6 氮的去除技术 4

1.6.1 前置式反硝化生物脱氮^[22] 4

1.6.2 MBR法深度处理^[24] 5

1.7 设计的内容 5

1.8 设计的意义 5

第二章 工程设计 6

2.1 设计原则 6

2.2 某化工厂进水水质水量情况 6

2.3 出水水质要求 6

2.4 污水处理工艺流程确定 6

2.5 污染物去除率 7

2.5.1 氯苯和苯 7

2.5.2 COD和BOD₅ 8

2.5.3 氨氮和总氮 8

第三章 构筑物设计计算 9

调节池 9

设计参数 9

设计计算 9

3.1.3 管道选型 10

芬顿反应釜 10

3.2.1 搅拌罐体 10

3.2.2 进出料口 11

3.2.3 H₂O₂投加量计算 12

3.2.4 硫酸亚铁投加量计算 12

3.2.5 管道选型 12

3.3 混凝沉淀池 13

3.3.1 溶药池 13

3.3.2 混合池 13

3.3.3 反应池 16

3.3.4 混凝剂投加量 17

3.3.5 管道选型 18

3.3.6 沉淀池进水 18

3.3.7 沉淀池出水 18

石英砂过滤器 19

臭氧催化氧化塔 19

3.5.1 设计参数 19

3.5.2 设计计算 20

3.5.3 构筑物及设备选型 21

3.5.4 催化剂制备 21

3.5.5 催化剂的填充 21

3.5.6 双氧水投加量 22

格栅 22

3.6.1 设计参数 22

3.6.2 设计计算 22

3.7 生化调节池 25

3.7.1 设计参数 25

3.7.2 设计计算 25

3.7.3 管道选型 26

3.8 A/O池 26

3.8.1 设计参数 26

平面尺寸计算 28

3.8.3 停留时间 29

3.8.4 A/O池平面布置 29

3.8.5 进出水系统 30

3.8.6 剩余污泥量 31

3.8.7 需氧量 33

3.8.8 供气量 34

3.8.9 管道选型 36

3.9 二沉池 37

3.9.1 设计参数 37

3.9.2 设计计算 37

3.9.3 吸泥机型号选择 39

3.9.4 进水系统计算 39

3.9.5 出水系统计算 40

3.9.6 管道选型 41

双池一体式MBR 42

3.10.1 硝化反应器有效容积 42

3.10.2 总曝气量 42

3.10.3 反硝化槽尺寸 43

浸没式膜生物反应池水力停留时间 44

3.10.5 需要的模块数 44

3.10.6 膜架设计 44

3.10.7 膜生物反应池平面设计 44

3.11 排水池 45

3.11.1 设计计算 45

3.11.2 管道选型 45

3.12 污泥处理 46

3.12.1 污泥来源 46

3.12.2 污泥量计算 46

3.12.3 污泥浓缩池 47

贮泥池 50

3.13 各构筑物尺寸 53

3.13.1 构筑物尺寸一览表 53

第四章 高程布置 54

4.1 构筑物水头损失 54

4.2 管渠水力损失 54

4.3 污泥浓缩池水损计算 56

4.3.1 沿程水损的计算 56

局部水损的计算 56

总水损 56

厂区高程布置 57

第五章 设备选型 58

5.1 污水提升泵 58

5.2 污泥提升泵 58

5.3 吸泥机选型 59

5.4 压滤机 59

第六章 费用分析 60

6.1 运行费用 60

6.1.1 新鲜水费用 60

6.1.2 电耗费用 60

6.1.3 药剂投加费用 60

6.2 三废处置费用 60

6.2.1 废水处理 60

6.2.2 废气处理 60

6.2.3 污泥处置 61

6.3 人员费用 61

6.4 固定资产折旧费 61

6.5 总费用 61

参考文献 62

致谢 64

第一章 文献综述

化工废水的一般处理方法

物理方法

传统的物理方法或利用带孔隙物质阻截污染物或利用静水压力差，气泡上浮力，界面张力三种作用使污染物上浮于水面。随着近年来物理法不断开拓，克服了物理法只能用于除去不溶于水的污染物的局限性，涌现出了非平衡等离子体技术^[1]，声波技术^[2]，以及磁分离技术^[3]。

化学方法

一般有化学氧化法，沉淀法，中合法，还原法。而且只有当废水中含酸量低于4%或含碱量不大于2%时可以采用化学中和的办法^[4]。

物理化学方法