日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统毕业设计 114页

日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统摘要包钢焦化厂生产废水处理系统设计水量为2900/d,焦化废水的主要污染物有氨氮，酚水等。出水水质要求达到国家二级标。处理后的水直接排出厂外。多年来，已经研究出废水处理的各种方法。大多数情况下需要把这些处理方法联合使用或按顺序使用。所要求的具体处理顺序取决于未处理的污水的水质和所要求的出水水质。废水处理方法的主要目的是生产出能排放而不能对环境造成严重影响的水。多种因素综合考虑，本设计主要工艺流程为：隔油+气浮+萃取+生物脱氮处理。其中隔油和气浮主要去除废水中的油和悬浮物。萃取主要是去处酚污染物。采用SBR工艺去处氨氮污染物。设计主要构筑物有调节池、隔油池、气浮系统、萃取系统、SBR脱氮处理系统、污泥浓缩池、污泥消化池和接触消毒池等。本设计包括：设计任务书、设计说明书、设计图纸。其中设计图纸包括:平面布置图、高程布置图、泵站施工图、气浮池工艺图、萃取系统图、污泥浓缩池、SBR工艺图、污泥消化池、接触消毒池工艺图。关键词：气浮系统；萃取系统；SBR工艺；污泥浓缩；污泥消化AbstractThedesignisBaotouSteelproductionwastewater,thedesigncapacityof2900m3/d.themainwastethingofcokingwastewaterisNH4-N,phenol.effluentqualitytoachieve2emissionsstandards.Treatedwaterdirectlyintotheplant.Overtheyear,avarietyofmethodshavebeendevelopedforthetreatmentofwastewater.Inmostsituations,acombinationorsequenceofmethodswillbeneeded.Thespecificsequencerequirdwilldependonthequalityoftheuntreaeedwastewaterandthedesiredqualityoftheproduce.theprincipalobjectiveofn日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统wastewatertreatmentistoproduceaneffluentthatcanbedischargedwithoutcausingseriousenvironmentalimpacts.Themainprocess:Greasetraps,airflotation,theextractionprocess,biologicaldenitrificationProcess.Designofthemainstructure:agreasetrap,airflotationsystems,extractionsystems,ApplicationofSBRWellDenitrificationstructures,sludgethickeningtank,sludgedigestiontankanddisinfectioncontacttank.Thedesignincludes:design,designspecification,designdrawings.AndDesigndrawings,whichincludetreatmentplantlayoutplan,thesewageflowelevationlayout,constructiondrawingspumpingstation,flotationtanktechnologymap,sludgethickeningtank,TechnologyApplicationofSBRWellaerationtanks,sludgedigestionpool.Keywords:Flotationsystem;Extractionsystem;ApplicationofSBRWellprocess;Sludgethickening;SludgeDigestion目录中英文摘要绪言…………………………………………………………………………………………...1第一章设计原始资料……………………………………………………………………….21.1设计任务和设计参数……………………………………………………………....21.1.1设计任务……………………………………………………………………..21.1.2设计参数……………………………………………………………………..21.2工程规模和工程目标……………………………………………………………….41.2.1工程规模……………………………………………………………………..41.2.2工程目标……………………………………………………………………..5第二章方案选定……………………………………………………………………………..6n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统2.1概述……………………………………………………………………………….....62.2方案比较………………………………………………………………………….....62.2.1SBR工艺……………………………………………………………………62.2.2AB工艺…………………………………………………………………......72.2.3UCT工艺……………………………………………………………………92.3方案选择……………………………………………………………………………10第三章格栅设计113.1概述113.2设计计算123.2.1设计参数123.2.2设计计算……………………………………………………………………..12第四章调节池设计154.1概述154.2设计计算154.2.1设计参数154.2.2容积计算15第五章斜板隔油池设计175.1概述175.2设计计算17第六章气浮系统设计206.1概述206.2需气量和溶气罐计算206.2.1设计参数20n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统6.2.2设计计算216.3气浮池计算236.3.1设计参数236.3.2分离室主要尺寸246.3.3接触室主要尺寸246.4容器释放器和集水管计算256.4.1溶气释放器计算256.4.2气浮池集水管计算26第七章萃取设备设计277.1概述277.1.1………………………………………………………………………………….277.1.2………………………………………………………………………………….277.2脱酚设备计算287.2.1设计参数287.2.2脉冲筛板塔计算287.2.3碱洗塔计算30第八章SBR脱氮工艺设计338.1概述338.2SBR脱氮工艺计算338.2.1设计参数338.2.2SBR计算348.2.3反应池尺寸计算398.2.4反应池进出水计算40n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统8.2.5鼓风机房42第九章消毒池设计439.1概述439.2液氯消毒计算439.2.1设计参数…………………………………………………………………….439.2.2接触池计算449.2.3配水井计算459.2.4计量设备计算46第十章污泥浓缩池设计4710.1概述4710.2设计参数4710.3浓缩池尺寸计算4710.4贮泥池计算49第十一章污泥消化池设计5011.1概述5011.2设计参数5011.3消化池尺寸计算5011.4污泥消化池沼气循环搅拌计算5311.5消化池沼气收集贮存系统计算…………………………………………………..55第十二章污泥脱水机房设计5712.1概述57第十三章污水厂平面布置和高程布置设计6013.1概述………………………………………………………………………………..60n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统13.2污水厂平面布置6013.2.1污水厂平面布置原则6013.2.2污水处理厂平面布置6113.3污水厂高程布置6213.3.1高程布置原则……………………………………………………………...6213.3.2水头损失确定6313.3.3高程计算65第十四章泵房设计………………………………………………………………………….6914.1概述………………………………………………………………………………..6914.1.1泵房中机组的布置原则………………………………………………...…...6914.1.2泵站建造形式和水泵启动方………………………......................................6914.2泵房计算………………………………………………………………………......6914.2.1集水池计算…………………………………………………………………6914.2.2主机组布置…………………………………………………………………7214.2.3配电间及配电设备和机修间布置…………………………………………7214.2.4泵房的长度，跨度和高度…………………………………………………7314.2.5流量和扬程确定……………………………………………………………79第十五章污水处理厂经济概预算…………………………………………………………8015.1基础建设投资……………………………………………………………………..8015.1.1估算范围和编制依据及材料价格………………………………………….8015.1.2投资估算…………………………………………………………………….8015.1.3间接费……………………………………………………………………….8215.2运行费用…………………………………………………………………………..83n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统结论…………………………………………………………………………………………..85参考文献……………………………………………………………………………………..86附录…………………………………………………………………………………………..87参考外文……………………………………………………………………………………..87致谢…………………………………………………………………………………………109绪言本设计来源于实际工程项目，设计依据《包钢焦化厂氨氮废水处理系统改扩建工程》设计合同。设计目的是通过本设计熟悉钢铁工业废水处理的特点来选择、论证水处理工艺，确定采用方案。并学会各处理构筑物的选型、设计和计算以及总平面布置和高程布置。此外还应掌握泵站设计。本设计主要研究污水及污泥的处理过程，污水的处理必须达到国家二级标，污泥的处理相对较为简单，保证不对环境造成很大的污染为主要目标。其中废水处理工艺选择的原则必须全面规划，合理建设，更好的发挥投资效益，减少基建费用；根据设计进水水质和排放标准的要求，采用国内外成熟、先进、高效、实用、经济、合理的处理工n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统，针对废水的特点和处理要求，进行各种高效处理设施的优化组合，以达到占地面积少，适用性强的目的，节省投资和运行管理的费用；根据技术成熟、经济合理的原则进行总体设计和单元构筑物设计，并充分注意节能，力求减少动力消耗，以节约能源，降低处理成本及运行费用。既要体现技术发展水平，又要脚踏实地立足国情；设计中充分考虑环境问题，使设计新颖美观，布局合理，并尽量采取措施减少对周围环境的影响，合理控制噪声，气味及固体废弃物，防止二次污染；专用设备的选型要进行充分比选，寻求性能价格比最优的产品。设备运行应稳定可靠，效率高，管理方便，维护维修工作量少；所选用的仪器、仪表及设备等在立足于主要选用质量稳定可靠，售后服务好的产品；工程建设完成后，达到社会效益，环境效益，经济效益的最佳统一。污泥处理设计原则，废水处理产生的污泥，其处理及处置的工艺应按照污泥量、污泥性质，根据当地的自然环境以及农业、园林业的可利用条件、卫生填埋等因素综合考虑确定。污泥处理应因地制宜采取经济合理的方法进行稳定化处理。设计原始资料设计任务和设计参数设计任务1、熟悉钢铁工业废水处理的特点来选择、论证水处理工艺，确定采用方案；2、各处理构筑物的选型、设计和计算；3、布置总平面图并计算高程；4、泵站设计。设计参数1．设计依据[1]《包钢焦化厂酚氰废水处理系统改扩建工程》设计合同——包钢（集团）公司、同济大学建筑设计研究院2003.12。[2]《关于焦化厂酚氰污水处理装置扩建的建议》——包钢焦化厂焦办（2003）26号2003.9.4。[3]《包钢新建5万m3/hr煤气净化系统可行性研究报告》——鞍山焦化耐火材料设计研究总院IEC73，2003.1。[4]《包钢焦化厂新建酚氰废水处理站的工艺设计要求会议纪要》——包钢焦化厂、同济大学申耀公司2003.11.182.设计规范及标准[1]《室外排水设计规范》（1997年版）GBJ14－87。n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统[2]《城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程》CJJ60－94。[3]《污水综合排放标准》GB8978－1996。[4]《钢铁工业水污染排放标准》GB13456－92。[5]《给水排水工程结构设计规范》GBJ69－84。[6]《建筑地基基础设计规范》GB500072002。[7]《工业企业设计卫生标准》TJ36-78。[8]《工业企业采暖、通风及空气调节设计规范》GBJ19－87。[9]《工业与民用供配电系统设计规范》GB5005292。[10]《10kv及以下变电所设计规范》GB50053－92。[11]《低压配电装置及线路设计规范》GB50054－92。[12]《建筑防雷设计规范》GB50057－92。3．编制范围根据《宝钢焦化厂酚氰废水处理系统改扩建工程》设计合同，本工程的设计范围为酚氰废水进入处理站起，处理后的废水排出处理站止。4．气象资料包头市位于内蒙古自治区中部偏西，北依大青山，南临黄河，东西接沃野千里的土默川平原和河套平原富集交汇处，按地势高低可分为北部高原、中部山地、南部平原三部分，是内蒙古自治区最大的工业城市，有“草原钢城”之称。包头市地理坐标为北纬41º20'－42º40'，东经109º50'－111º25'，面积达27691平方公里。包头市属半干旱中温带大陆性季风气候，年平均气温6.4℃，最低气温－31.4℃，最高气温38.4℃，年平均降雨量300mm。每年降雨多集中在6、7、8、9四个月，其降水量占年总降雨量的73.94％。冬季(12、1、2月)降水较少，仅占全年降水量的2.75％，本区最大日降水量145.8mmn日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统，年平均降水日数为92.8天。年平均蒸发量为1346mm，是年平均降水量的2.51倍。本区最多风为静风，频率为30.41%，春季最低为22.01%，冬季最高为37.50%，全年及各季的次多风向为SE风，依次是SSE、S和SSW风；本区年平均风速为3.1m/s，春季为3.4m/s，夏季为2.83m/s，秋季为3.14m/s，冬季为3.03m/s，各风向上的平均风速一般以春季最大，冬季最小。5．地质条件包头地区地层由下至上依次为：奥陶系、石炭系、二叠系和第四系，地层出露由东向西分别主要为三叠系T、第四系Q、奥陶系O。根据国家地震局、建设部震发办[1992]160号《关于发布中国地震烈度区划图(1990)》和《中国地震烈度区划图(1990)使用规定》的通知，该区地震烈度为8级。6.废水处理现状包钢焦化厂现有二套酚氰废水处理装置，分为新旧两个系统，旧系统处理焦油车间、精苯车间、燃气厂煤气水封等酚氰废水，新系统处理回收酚氰废水，目前两个系统都已满负荷运行，从处理效果来看，新系统能达到排放标准，旧系统建于上世纪80年代初，处理水量70m3/h,由于当时排放标准要求低，且没有除氨氮装置，故系统出水达不到现在的排放标准。（1）废水来源及其水量：蒸氨废水，水量50m3/hr，压力流接入处理系统；Na2SO4废水，水量30m3/hr，压力流接入处理系统；清洗槽车的排水，每月清洗3－4次，每次排废水180t。此股水并入精苯车间的排水，压力流接入处理系统；焦油车间的排水，水量10－70m3/hr，压力流接入处理系统；精苯车间的排水，水量7－8m3/hr，压力流接入处理系统；地下酚水，量少但水质很差。（2）废水指标：焦化废水的特征是酚氰含量较高，其含酚浓度为1200mg/l，含氰浓度为20mg/l，氨氮浓度为200mg/l，CODCr5000mg/l，含油量50mg/l，SS为500mg/l。n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统工程规模和工程目标1.2.1.工程规模根据设计任务和设计参数，包钢焦化厂设计水量初步定为2900m3/d。出水水质要达到国家二级标准。根据《包钢焦化厂氨氮废水处理系统改扩建工程》设计合同，本工程设计规模按照所给数据的进行计算。1.2.2.工程目标1.废水处理目进入废水处理站废水经处理后，需达到以下主要水质标准：CODCr≤150mg/l，酚≤0.5mg/l，油≤10mg/l，CN－≤0.5mg/l，NH3－N≤25mg/l，SS≤30mg/l，pH=6-9。2.污泥处理目标废水处理站处理过程中产生的污泥需进行脱水处理，脱水后的泥饼送至锅炉房拌入煤中焚烧。方案选择概述焦化废水处理厂的核心工艺是废水的脱氮处理，目前国内外水处理厂采用的二级处理工艺主要有普通活性污泥法，缺氧-好氧活性污泥法，厌氧-好氧活性污泥法，厌氧-缺氧-好氧活性污泥法（A/A/O法），吸附-生物降解活性污泥法（AB法），循环混合式活性污泥法（氧化沟法），SBR间歇式活性污泥法等七种工。上述七种工艺各有其优缺点，正确的选择工艺方案不仅可以使废水的处理效果更好，而且也可以节省投资经费，以及以后的生产处理过程中便于管理操作。所以方案的选定具有重要的意义。方案比较n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统SBR工艺：SBR将传统的生物反应池和沉淀池合为一体，在同一池内分别完成进水，反应，沉淀，出水，闲置等五个过程。不须要设污泥回流系统，也不需要设二沉池。往往设几个池进行轮换并自动控制，通过自动切换进水阀门的工作，实现各个阶段的连续运行。1．SBR的工艺流：SBR反应器以每个阶段间歇式运行为主要特点，生产应用时SBR反应器至少为两个，污水连续按序列进入每一个反应器，在运行时相对顺序是有序的，也是间歇的，一个反应器经过了五个阶段后称为一个周期。进水期间：池内有高浓度的活性污泥，充水期SBR池相当于变容反应器，混合液基质浓度在存留污泥的上清液基质浓度的基础上逐渐增大，至充水期结束，暴气池充满，基质浓度达到最大，其中完成重要的生化反应，同时发生吸附，吸收，氧化作用。进水过程中，基质投加速度大于吸附，吸收，分解的速度，造成污染物在池内积累，加上毒物的存在，对微生物有一定的影响。反应期间：通过搅拌和暴气达到处理的目的，微生物周期性的处于高浓度，低浓度基质的环境中，相应的创造厌氧，缺氧，好氧的交替过程。具有良好的去除有机物，氮磷的性能。沉淀期间：污泥的沉降过程是在相对静止的条件下进行的，避免了连续流活性污泥法中泥水混合液必须经过管道流入沉淀池的过程，也避免了部分开始絮凝的活性污泥絮体破裂的现象，受外界干扰小，沉降时间短，沉淀效率高，有效的防止了污泥膨胀。排水排泥期：将处理水一直排放到最低水位，池底部沉降的活性污泥大部分作为下一周期回流污泥使用，过剩的污泥排出，一般情况下反应器中活性污泥的量占反应器30%左右，同时还剩下一部分处理水起到循环和稀释的作用。闲置期：通过搅拌，暴气，静置以及恢复污泥的活性，起到一定的反消化作用，从而进行脱氮，2．SBR工艺的性能特点：（1）n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统优点：工艺流程简单，运转灵活，基建费用低，布置紧凑，节省占地面积。处理效果良好，出水可靠。较好的脱氮除磷效果，污泥沉降性良好。对水质水量的变化适应性强。污泥沉降性好，时间上有理想的推流式反应器的特点，工艺简单，造价低。（2）缺点：反应器容积利用率低，水头损失大，不连续的出水，要求后续构筑物容积较大，有足够的接受能力。而且连续出水，使得SBR工艺串联其他连续处理工艺时较为困难。当几个SBR反应器并联运行时，设备利用率低。此外对管理人员得技术素质要求很高。峰值需氧量高。对于小型污水厂而言，SBR是一种系统简单，节省投资，处理效果好的工艺。但它用于大型污水处理厂时，就显得不是太适合了，因为大型厂的进水量大，需设计多个SBR反应池进行并联运作，个数就增多，必定使操作管理变得复杂，运行费用也会提高。而且，由于SBR法是一种设备利用率低的处理工艺，用于大型污水厂时，基建费用也不会节省。AB工AB法的特点主要是A，B两段严格分开，A段以高负荷运行，污泥负荷在2-6kgBOD/(kgMLSS.d)，是常规活性污泥法的10--20倍，泥龄控制很短，微生物以细菌为主，生物吸附在很短的停留时间内完成。去除BOD约40%--60%。B段以低负荷运行，水利停留时间2—3小时，泥龄为15—20天。微生物有原生动物，菌胶团，后生动物，B段内进一步分解有机物，进行消化反应。对氮和磷的去处率达60%--70%。AB工艺对BOD5和SS的处理效率均可达到90%~95%，对N和P的去除效率取决于B段所采用的工艺。AB法工艺性能特点：（1）优点：抗冲击能力强，可以实现更稳定的处理效果。基建费用和运转费用大大节省。跟据资料显示，与传统的活性污泥法相比，采用AB工艺的污水处理厂，其基建费用可节省15%~25%，占地可节省15%左右，运行费用节省20%~25%。适用于分期建造不仅适用于新厂建设，还适用于旧厂的改造和扩建。n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统AB工艺比普通活性污泥法的基建费用降低约15%~20%，运行费用降低约10%~15%，特别有利于污水厂的分期分级建设。（2）缺点：A段负荷高，去除污染物主要是靠活性污泥的初期吸附作用，污泥龄短，这也就造成了A段的剩余污泥量较大，使污泥处理处置的难度增加。AB工艺最大的局限性就是其脱氮除磷效果差，常规AB工艺的总氮的去除效率约为30%~40%，虽较传统一段活性污泥法有所提高，但尚不能满足防止富营养化的要求。这是由于AB工艺中不存在缺氧段以及内回流。所以无法进行反硝化，不具备深度脱氮功能。AB法中对磷的去除效率也很低，基本是通过微生物的新陈代谢和部分絮凝吸附作用实现的。另一个原因是B段碳源不足，也影响B段的脱氮除磷效果。国外为解决这一问题，大多采用投加甲醇的措施，但其价格太高，国内较难推广。该工艺的产泥量比普通活性污泥法增加20%，故增加了污泥处理处置的费用，同时运行管理较复杂。UCT工艺南非CateTown大学的UCT工将A/A/O中的污泥回流由厌氧区改到缺氧区，使污泥经反消化后再回流到厌氧区，减少了污泥中硝酸盐含量，改善了厌氧池磷的释放环境，增加了厌氧段有机物的利用率。与A/A/O工艺相比，在适当的COD/TKN比例下，缺氧区的反消化完全，缺氧区出水中硝酸盐浓度保持近与零，可使厌氧区回流污泥中硝酸盐含量接近与零。改进污泥回流路线或增加反消化环节，以控制厌氧区回流污泥中的硝酸盐含量。该工艺将生物反应池分为厌氧段，缺氧段，好氧段。在厌氧段，回流污泥中的聚磷菌释放磷，同时BOD5也得到了部分去除，而进入好氧段，聚磷菌又变本加厉地吸收磷，污泥成为高磷污泥，通过排放高磷的剩余污泥的方式，将磷除去。而污水在好氧段，得到更进一步去除，通过含硝酸盐混合液的内回流方式，使其NO2-N，NO3-N在缺氧段进行反硝化脱氮该工艺处理效率一般能达到：和SS为90%~95%，总氮为70%以上，磷为90%左右，一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统UCT工艺的特点：（1）优点：在去除有机碳污染物的同时，还能去除污水中的氮和磷，与普通的活性污泥法二级处理后再进行深度处理相比，不仅投资少，运行费用低，而且没有大量的化学污泥，具有良好的环境效益。具有较高的COD和NH3-N去除效果，适用于处理高浓度COD氨氮废水。脱氮效果优于单级A/O工艺。在同时脱氮除磷的工艺中，该工艺流程最简单。在厌氧-缺氧-好氧交替运行条件下，丝状菌不会大量繁殖，污泥沉降性能好。系统操作运行稳定，对水质和流量有很好的抗冲击能力。（2）缺点：UCT的最大问题就是难以同时取得良好的脱氮除磷效果，其原因是脱氮和除磷对某些条件的要求往往不同，无法同时满足。一个很重要的因素是污泥龄，要求泥龄通常大于20天。权衡两个方面，UCT工艺中污泥龄一般为13~25天。此外，该工艺流程回流污泥全部进入厌氧段，为了使系统维持在较低的污泥负荷下运行，以确保硝化过程的完成，则要求回流比较高，这样系统硝化作用良好，但磷有必须在混合液中存在快速生物降解的溶解性有机物及在厌氧状态下，才能被聚磷菌释放出来，而回流污泥却将大量硝酸盐带回厌氧池，使得厌氧段硝酸盐浓度过高，反硝化菌会以有机物为碳源进行反硝化，待脱氮完全后才开始磷的厌氧释放，这就是得厌氧段释放的有效容积大为减少，使得除磷效果差。反之，如果好氧硝化作用不好，则随回流污泥进入厌氧段的硝酸盐减少，使磷能充分的厌氧释放，则除磷的效果好，但硝化不完全，脱氮效果不佳。方案选择焦化废水的处理方法与工艺流程的选择需要进行详细的技术经济分析，确定最佳方案。选择焦化废水处理工艺，不仅要考虑废水中有害物质的组成，而且要了解排出废水水质、水量的瞬时变化情况，这些对选择污水处理工艺、设备和日后的运行管理都很重要。根据已知资料可见出水水质的要求是比较严格的。通过上述三种工艺的比较，以及综合考虑各种因素，最终确定选择SBR工艺。通过以上的比较本设计的工艺流如下：n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统格栅设计概述格栅是废水物理处理的第一个环节，在废水的前期处理过程中具有极其重要的意义。格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，斜置或垂直安装在污水渠道，泵房，集水井的井口处或污水处理厂的前端。多用以阻截废水中较大的悬浮物和漂流物。以便减少后续处理构筑物的处理负荷。并使之正常运行。其类型按间距可分为粗格栅、细格栅、中格栅，栅条形状有圆形、矩形、方形等，其中圆形栅条的水力阻力小、矩形栅条因其刚度好而常采用。中格栅的间距为50~10mm，适用于垃圾较少的合流制或分流制系统的水泵前，以拦截中等大小的漂浮物，保护水泵不受损害。符合本设计的设计要求，所以本设计废水的处理工艺中采用设一道中格栅，计算图示如下：n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统图3.1格栅计算示意设计计算设计参数（1）设计流量：Q=120.8=2900＝0.0336最大设计流量＝1.6×2900=4640=193.3=0.0537其中k=1.6为总变化系数（2）栅前流速：V1取值为0.6m/s;过栅流速:V2取值为0.8，（3）栅前水深：h=0.5（4）格栅安装角度：=60○（5）栅条宽度：s=0.01,栅条净间距b=0.02（6）每日栅渣量：中格栅栅条净间距为b=0.02，当格栅间隙b取值在16～25范围时n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统，取=0.1渣/103污水设计计算（1）确定格栅前水深根据最优水力断面公式计算：式（3－1）式中Qmax——最大设计流量B——栅槽宽度m。则3（）取0.42m栅前水深为：（）所以，格栅前槽宽0.42，栅前水深0.21。（2）栅条间隙数式（3－2）（3）栅槽的宽度式（3－3）=()（4）进水渠道渐宽部分长度给水渐宽()()式（3－4）栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度()（5）通过格栅水头损失式（3－5）n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统式中——过栅水头损失，；—计算水头损失，；ｇ—重力加速度，，；ｋ—考虑由于污物的堵塞，格栅阻力增大的系数，一般取2～3；本设计去k＝3—阻力系数，其值与栅条断面的形状有关，，当为矩形断面时。（6）栅槽总高度栅前总高度：为栅前渠道超高，一般取0.3栅后总高度：；设计取H=0.60（7）栅槽总长度n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统）式中L—栅槽总长度，m；H1—栅前槽高，m；—进水渠道渐宽部分长，m；B1—进水渠道渐度，m；—进水渠展开角，一般用20○；—栅槽与出水渠连接渠的渐缩长度，m。则=（8）每日栅渣量W=式（3－6）所以宜采用机械清渣。调节池设计概述调节水质和水量的构筑物统称为调节池。从工业企业排出的废水，其水量和水质都是随时间而变化的。为了保证后续处理构筑物或设备的正常运行就，需对废水的水量和水质进行调节。调节池的目的是尽量减少或控制废水中各项指标的波动，以提供后期处理过程的最佳条件。调节水池的尺寸和形式随着废水的数量以及废水流动的变化而改。水池的尺寸应足够大以完全吸收生产车间工作进度变化时引起的废n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统物量的波动。调节池属于非必须构筑物。设计计算设计参数（1）设计流量：Q=120.8=2900＝0.0336（2）水力停留时间：T＝8小时容积计算（1）调节池容积的计算式（4－1）式中：——处理污水的平均流量，本设计取。——污水在调节池的停留时间，本设计取8小时。（）（2）有效水深h的计算：h本设计取4.0m，超高取0.4m。（）（3）池长与池宽的计算：取，则（4）搅拌方式采用机械搅拌，选用的搅拌机为JBT型推进式。搅拌机：JBT型搅拌机使用于中大型污水处理厂或给水厂投加絮凝剂或助凝剂的溶解，和稀释搅拌。罐体内部附玻璃钢。调节池一般设于地下，采用钢筋混凝土结构。并应考虑防渗漏和防腐蚀的措施。n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统表4.1JBT搅拌机参数型号浆直径d(mm)罐直径D(mm)转速(r/min)功率(kw)JBT1500—2500700—10001500—250050—1401.5—2.2斜板隔油池设计概述隔油池主要有普通平流隔油池和斜板隔油池。这两种隔油池是目前应用比较广泛的。普通平流隔油池与沉淀池相似，废水从池的一端进入，从另一端流出，由于池内水平流速很小，进水中的轻油滴在浮力作用下上浮，并且聚集在池的表面，通过设在池面的集油管和刮油机收集浮油，浮油一般可以回用。相对密度大于1的油粒随悬浮无下沉。水平隔油池构造简单，工作稳定性好，但池容积较大，占地面积也大。为了提高单位池容积的处理能力，隔油池也有采用斜板形。斜板采用异向流形式，废水自上而下流如斜板组，油粒沿斜板上浮。实践表明，斜板隔油池所需停留时间仅为平流隔油池的1/2~1/4，约30分钟。斜板材料耐腐蚀，油水分离效率高，停留时间短，占地面积小[４～８]。所以在本设计中选用斜板隔油池。设计计算1、隔油池总容积的计算：式（5－1）式中：W—隔油池总容积，m3Q—废水设计流量为193.3m3/ht—废水在隔油池内的设计停留时间，一般采用1.5h2、隔油池的过水断面积的计算：n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统式（5－2）式中：Ac—隔油池的过水断面面积：m2v—废水在隔油池中的水平速度mm/h一般取v=15但不宜大于1.5mm/s（一般取2—5mm/s）本设计中取V=3mm/s隔油池每个格间的有效水深和池宽比h/b一般取0.3~0.4有效水深一般为1.5~2.0m。本设计中取b=3.5m,h=2.0m，按规定，隔油池的格间数不得少于2，此处设格间数为2。3.隔油池的长度L的计算：式（5－3）m式中：L—隔油池的长度：mv—废水在隔油池中的水平流速m/h，取2mm/s隔油池每个格间长宽比L/b不宜小于4，符合。隔油池的建筑高度H：式中：—池水面以上的池壁超高m一般不小于0.4m，本设计取0.4m4、隔油池的污泥量的计：式（5－4）式中：V—污泥体积n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统—最大设计流量—进水SS浓度—出水SS浓度—污泥浓度1000kg/m3—污泥含水率96%T—两次排泥的时间间隔本设计取T=24h设每个间隔有一个泥斗，每个泥斗的容积为设污泥斗高为h=1.0m设斗底宽a1=1.0m斗顶宽为a=3.0m>污泥斗高度池边倒泥斗长度：采用重力排泥设泥底坡度i=0.06m取1.70m5.设备的选择：选用的除油机型号为MB型双边驱动刮渣机，该机驱动装置是以中心驱动翻板采用电动翻转刮板，其特点为处理量小，一般适用于中小跨度的平流式沉淀池浮渣的去除。根据池子的宽度B=3.5m选用MB4000~8000，其型号及设计参数如下：表5.1MB型双边驱动刮渣机参数型号轨距B（mm）池宽B（mm）功率（kw）行车速度m/min）钢轨（kg/m）n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统MB1500~5000B+3001500~25000.375.049MB4000~8000B+3003000~60000.755.049~12MB9000~12000B+3007000~120001.1~1.55.0412气浮系统设计概述气浮原：当把空气通入污水并形成微小气泡时，这些微小气泡将立即与污水中的悬浮颗粒形成气泡与悬浮颗粒的结合体。在液体浮力的作用下，它们将迅速上浮而成为浮渣，把浮渣撇除后，即达到从液相中分离固体或液体颗粒的目的。这就是污水中悬浮状污染物质载气浮升的过程，亦即气浮过程。只要条件适宜，密度比水大的颗粒也可以截气浮升；而密度比水小的颗粒将大幅度提高上浮速度。气浮设备能在短时间内较为彻底地去除沉降速度很小的颗粒，通常只需15—20min即可完成固液分离过程。在水量、水质相同的条件下，比沉淀池具有较高的去除效率和较小的反应器容积，可节省基建投资，对自然沉淀法难于去除的悬浮物质有特殊的去除功能。气浮过程所生成的浮渣，其含水率较沉淀池污泥的含水率低，污泥晕少，且表面刮渣电较为方便。气浮法对去降水中表面活性剂及嗅味等有明显效果。对低温低浊及含藻类多的水源，气浮法比沉淀法可取得更好的净化效果。需气量和溶气罐计算设计参数1.设计流量：Q=120.8=2900＝0.0336最大设计流量为＝1.6×2900=4640=193.3=0.05372.进水悬浮固体浓度：n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统3.气浮运转温度：t＝20℃4.出水悬浮固体浓度：5.由于，每千克悬浮固体需气20L时，可保证出水，本设计取10L设计计算1.控制出水水质的已知，为保证出水水质，需气10L，既0.01，又知空气的密度为1.3，则，10L空气质量为0.01×1.3＝0.013，既A/S＝0.013/0.500＝0.262.每日流入气浮池的总固体量3.每日需气总量4.单位体积污水所需气量5.无回流溶气罐所需的工作压力已知无回流时式（6－1）式中1.3——空气密度（20℃时，一个大气压），；——大气压力下，以体积表示的空气在水中的溶解度，;——溶气罐中空气的饱和百分比，一般为0.5～0.8；n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统——溶气罐工作时的绝对压力，atm；——溶气罐工作时的表压，。代入数据既得既：P=2.19(atm)所以：6.加压溶气罐容积的计算取水和空气在加压瞎气啦中的投解时间7：2．5min．则式（6－2）式中T——水在溶气罐中的停留时间，取2.5min（）采用填料式溶气罐三个，则每个溶气罐的容积为则（）溶气罐高度一般取2.5～3.0m，本设计取溶气罐的高度H=3.0m，则单罐的直径为：选TR—10型溶气罐4个，其中一个备用．单罐直径为1.0m，水和空气的实际接触时间为为：n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统气浮池计算设计参数1.设计流量：Q=120.8=2900＝0.0336最大设计流量为＝1.6×2900=4640=193.3=0.0537；2.进水悬浮固体浓度；3.气浮池运转温度20℃；4.出水浓度；5.接触室上升流速（一般为10～20）；6.分离室水力停留时间T＝25min；7.分离室表面负荷率，一般为5.4～10.8，本设计取q＝6。8.气浮池布置形式如：n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统1－接触池；2－分离室3－浮渣槽4－集水管5－释放器图6.1气浮池计算草图分离室主要尺寸1.分离室的容积V()2.分离室表面积（）3.分离室的水深（）n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统4.分离室的长度气浮池采用平流式，且为一组两格。为与刮渣机配套，取每格宽度B＝3.0m，则（）5.废水在分离室中的实际停留时间6.分离室的总高度H取超高，则接触室主要尺寸1.接触室的表面积2.接触室的长度已知接触室的宽度为2B＝6m，则因该尺寸无法施工，故取0.8m。接触室的水深与气浮池相同，即。3.接触室的实际表面积4.接触室的最终主要尺寸n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统气浮池的总长度气浮池的总宽度容器释放器和集水管计算溶气释放器计算加压溶气水量，由以上可知相应的溶气罐的工作压力为120.58（表压）则溶气释放器的规格和数量为：查表得，压力为98时，TS－78-V型的出流量为2.34，所需释放器的个数为：（个），取83个由于溶气罐的实际工作压力为120.58，故，这种选择法较为安全。气浮池集水管计算1.气浮池的流量；2.穿集水管孔眼的水头损失；3.集水孔眼的流量系数。1）每根集水管的集水流量全池工采用积水光4根，则：2）集水孔眼的流速式（6－3）3）积水阔眼的总面积n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统式（6－4）式中0.64——孔口收缩系数4）集水孔眼总数（个），取50个式中——单孔面积，取孔口直径为15mm，则，＝0.000177则，集水管的管径选用100mm。萃取系统设计概述7.1.1脱酚原理：萃取法脱酚是液－液萃取和化学萃取的循环过程。由于酚在水和萃取剂中的溶解度不同，当含酚废水与溶剂(萃取剂)密切接触时，废水中的酚被溶剂吸收，然后通过化学处理脱除溶剂中的酚，榕剂获得再生前循环重复使用。萃取法脱酚大致分为三个过程：使萃取剂与被萃取液密切接触；分离这两种夜体；将萃取剂进行处理，分离出其中的溶质，使萃取剂能重复使用。7.1.2萃取剂和萃取设备选择：为了提高脱酚效率，萃取剂是一个主要因素，它影响萃取产物的产量、组成、分离程度以及萃取操作的经济效果等。选择萃取剂时应考虑下列囚素：1.分配系数。要求酚在萃取剂中的溶解度要大，而对被萃取所得产品有害杂质的溶解度要小。2.易脱酚再生。萃取剂与处理废水的比重差别要大，以利于两相之间的分层分离。4化学稳定性要高，不会与被处理物质起化学反应，对设备和机械的腐蚀性要小。5.价格低廉，来源容易等。对于一种萃取剂，往往不可能同时具备上n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统述的全部条件，实际选用时，必须根据具体情况加以选定。苯、重苯、轻油，尽管分配系数不高，但因多属焦化厂、煤气厂和石油炼厂本厂的产品，来源容易、价格低廉，且经萃取后可结合厂内现有设备予以回收与利用，故在这些工厂中仍广泛使用。重苯与粗苯、轻苯相比，具有挥发损失小、操作安全、工业价值较低等优点，因此，目前先进的苯－碱法萃取剂多采用重苯。萃取设备有间歇苯取和连续萃取两类。目前多采用连续萃取设备。连续萃取一般多采用塔式装置，其种类很多，有脉冲筛板塔、脉仲填料塔、转盘塔以及离心萃取机。脱酚设备计设计参数进萃取塔的废水含酚浓度1200出萃取塔的废水含酚浓度脱酚效率95﹪——97﹪处理水量油水比1：1废水比重1重苯比重0.905±0.005重苯馏分140℃（200℃时占45﹪以上)PH值8脉冲筛板塔计算工作断的尺寸工作段的直径：()式（7－1）n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统式中Q——处理水量（）——表面负荷（）。根据试验，为宜。现选用则：选用工作段直径为4.00工作段的高度：（）式（7－2）式中n——筛板数（块）；要答到萃取效率为95﹪——97﹪，n应为12块，为了保证萃取效率，实际选用13块。h——筛板间距（）；根据试验，筛板间距宜为0.2（）0.5——考虑安装分布器高度。则：（2）上下扩大部分（轻、重液分离断）的尺寸扩大部分的直径：（）式（7－3）式中——表面负荷（）经过试验采用4.55为宜。n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统则：实际选用扩大部分直径为7.5。扩大部分的高度：塔顶扩大部分的高度：式中——停留时间。采用20分钟。则：实际选用塔顶扩大部分高度为1.5米。塔底扩大部分的高度：式中——停留时间。采用13分钟（生产实践宜为15分钟）。则：实际选用塔底扩大部分高度为1.00米。扩大部分与工作区的锥角采用。则萃取塔高度为5.4m（3）脉冲设n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统脉冲频率鹰在300～400次/分钟的范围。设计采用转速为950转/分钟的马达，为了减速方便，实际采用脉冲频率为351次/分钟。脉冲的振幅一般在3～6毫米之间，因此；考虑偏心轮的最大振幅可调到10毫米。（4）筛板筛空采用6毫米，开孔率为27﹪，按三角形排列。筛板厚度采用4毫米。碱洗塔计算共采用两个间歇式的碱洗塔，用20﹪的溶液作为重苯再生剂。若碱液浓度低，则碱洗塔的换碱周期要缩短，所得到的酚钠液中的含酚量低，在将酚钠进一步加工蒸酚时。若碱液的浓度高，会形成胶团，影响分子扩散，对重苯的再生不利，而且会形成重苯大量带碱的现象。在碱洗塔中，碱为连续相，重苯为分散相。由于油水＝1：1，所以重苯再生量与氨水氨水的流量相等。酚钠液中游离碱的控制指标为2﹪。碱洗塔中的温度一般控制在45～50℃，尤其式串联中的最后一塔的温度不应低于40℃，如果温度太低，重苯与碱液不易分离，就会将酚钠带到重苯循环槽，这样，带有酚钠液的重苯又进入脉冲塔时，会使脉冲塔出口废水中的含酚量增高，并且产生乳化现象。1.工作区直径式（7－4）式中Q——重苯再生量，等于废水量，为193.3；——一般去5.5～6.5。选用则n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统实际选用6.2米。2.工作区高度工作区高度，主要式根据塔内需要储放的液量，按一个塔的换碱周期确定工作区的容积，然后根据工作区的直径，得出塔的工作区高度。耗碱量:生产一公斤混合酚（挥发酚），需碱0.8～0.845公斤，取0.845公斤计算，这算成浓度20﹪溶液，则为4.225公斤。回收的酚为1200-0.5＝1199.5=1.1995式中1200——进萃取塔的废水含挥发酚浓度（）；1.5——出萃取塔的废水含挥发酚浓度（）。按每天处理水量为4640计，每天可回收酚：4640×1.1995＝5565.68公斤则每天需耗20﹪浓度碱液5565.68×4.225＝23515公斤由于20﹪浓度溶液的比重为1.22，所以每天需消耗碱液23515/1.22＝19275L＝19.28一塔换碱周期按两天计算。另外，由于碱液在吸酚以后体积的增加，重苯在碱洗塔中流过时，碱液的膨胀，以及重苯从萃取塔流出时挟带的少量水分。因此，塔中储放的碱液只应占整个塔的工作区高度的一半。碱洗塔工作区的容积应为：2×2（天）×19.28＝77.12工作区的横断面积为所以工作区高度为实际采用3.03.扩大部分直径n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统（）式中——采用3.15。则：4.扩大部分高度（）式中——停留时间，选用34分钟。则（）扩大部分高度设计时取2m，扩大部分与工作区连接处的锥角采用45度。则硷洗塔高度为5.0m。5.筛板固定筛板共12块，筛板间距为0.3，筛板的孔径为6毫米，开孔率为27﹪，孔按三角形排列。SBR脱氮工艺设计概述长期以来，污水处理的目的侧重于去除有机物和悬浮物，并不考虑氮，磷的去除。随着污水排放量的增大，尤其是化肥，农药，合成洗涤剂的使用，污水中存在的氮磷营养物质对环境所造成的影响也逐渐引起人民的高度重n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统。氮磷植物营养型污染物的排放对水体环境的影响最为突出的是水体的富营养化，表现为藻类的过度繁殖，水体恶化等现象。最终导致湖泊退化。与此同时，氮磷的耗氧性能够是水中的溶解氧降低，导致鱼类死亡，水体恶化等。当水PH过高时，氨对鱼类等水生植物产生毒性。水环境污染和水体富营养化问题迫使越来越多的国家制定严格的氮磷排放标准。限制氮磷的排放，污水处理过程中也必须考虑相应的技术手段，有效的降低氮磷含量以成为现代废水处理技术的一项新课题。脱氮处理工艺是整个废水处理的核心工艺，脱氮原：生物脱氮法是一群异氧型的微生物完成的生物化学过程，从反应类型分类，可以分为氨的消化作用和硝酸的反消化作用两种。消化作用以氨为电子供体，以分子氧为电子受体，使氮从负三价转变为正三价和正五价。将氨氮转化为硝酸氮的过程，利用两类微生物，由一系列自养型好氧细菌完成，通过亚硝酸菌将氨氮转化为亚硝酸盐，亚硝酸盐进一步硝酸菌氧化为硝酸盐即消化反应。SBR脱氮工艺计算设计参数（1）设计流量：Q=120.8=2900＝0.0336最大设计流量为＝1.6×2900=4640=193.3=0.0537；（2）曝气池溶解氧：2.0；（3）动力学常数：;（4）消化安全次数：2.5；（5）回流污泥浓度：7000；（6）MLSS浓度一般在2000～4000，取3000。SBR计设计条件和假设：采用池子两座，满池时水深6m，滗水深度等于30%池深。1.过程设计所需废水特性：n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统1）求CODCODCr进水浓度5000mg/l,出水浓度150mg/l,COD去除率为=0.97，即97%2）求SSSS进水浓度500mg/l,出水浓度30mg/lSS出除率=0.94，即94%3）求氨氮氨氮进水浓度200mg/l，出水浓度25mg/l氨氮去除率为=0.875即87.5%4）求氰氰进水浓度20mg/l,出水浓度0.5mg/l氰去除率为=0.975即97.5%2.SBR的操作周期：总周期时间（）包括：充水时间（），反应时间()，沉降时间()及滗水时间()。也可以加上闲置时间（）.因此，总的周期时间.至少需要设两座池子，当一座池子处于充水期时，在另一座池中可以进行下列周期：暴气，沉降以及滗水。选定各段时间假定：=2.0h,=0.50h,=0.50h,=0从而对每池而言，=2.0+0.50+0.50=3.0总的周期时间=tf+ta+ts+td=6.0n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统每池每天运行周期数=24/6=4每个运行的周期数=24=8周期/天每个周期充水体积==580m3/周期3.求每个周期中可用的充水比（）,并与所选设计值0.3相比。1）根据反应池中的固体作出物料平衡满池时固体质量=沉降下来的固体质量式（8－1）式中，为池体总体积，为满池时MLSS的浓度，为滗水后沉降体积，为在沉降体积中的MLSS浓度。2）解物料平衡方程，并求出充水比/周期根据假定的SVI值150mg/l估算===6666g/m3=3500g/m3沉降比=0.525式（8－2）充水比式（8－3）式中，为充水体积，=1.0-0.63=0.37所选=0.35是可以接受的。4.总水力停留时间n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统总水深=6.0m滗水深=0.30.6=1.8m===1657m3/池总==17.14h，取18h5.求SRT1）=16573500=5799500g式（8－4）2)nbVSS=68g/m3假定：So=So-SSo==352g/m3Q==2320m3/（池天）iTSSo=240-220=20g/m3=0.8035=28g/m30.40动力学系数：=0.088=0.40,=0.15将以上数据代入式中：5799500=++++解方程：=14.8天，取15天。6.MIVSS浓度+++式（8－5）n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统代入数据：+++==6425313m3.g/m3=2782m3,=2310g/m3比例==0.667.求被氧化的氨氮数量（）=式（8－6）++代入数据：++=267720g/d=35.0-0.50-=22.50g/m38.校核消化程度以确定氨氮是否在两小时暴气时间内去除到25mg/l的水平可供氧化量：=22.50g/m3=入流中能被氧化的氨氮投入的可氧化的氨氮/周期=580m3/周期=15080g/每次充水充水以前留下的氨氮==0.50g/m3==0.5(1657-580)=538.5g在周期开始时总的可氧化氮=15080+538.5=15618.5g初始浓度==9.43反应时间1）消化菌浓度n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统===28.5式（8－7）反应系数u=0.44,=0.44,=0.502)反应时间式（8－8）当=8.15g/m3,=0.50g/m3时解得：=0.1103)暴气时间要求得暴气时间=2.7h所选暴气时间为2h，因此要求在充水期的部分时间内暴气。充水时间3h至少充水时间的一半应当用于搅拌而不暴气，以提供选择池的操作而控制SRI总暴气时间=+2.0=3.5h因此，有足够的时间用于消化。9．滗水的抽升速率滗水容积=充水容积=580m3滗水时间30分钟抽升速率==19.33m3/min10.需氧量/池式（8－9）=1042kg/d暴气时间/周期=3.5hn日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统周期次数/d=4总暴气时间=14h/d平均传氧速率==74.4kg/h11.污泥产量==773.3kg/d式（8－10）去除bCOD==1633kg/d去除BOD==1020.6kg/d12.F/M及BOD容积负荷1）==0.13g/(g.d)式（8－11）2)BOD容积负荷==0.62kg/(m3.d)式（8－12）反应池尺寸计算池数2座，池体总容积，单池容积有效水深h＝6.0m单组有效面积采用5廊道式，廊道宽b＝6.5m；反应池长度校核：（满足＝1～2）(满足＝3～10)n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统超高取1.0m，则反应池总高H＝6.0+1.0＝7.0（m）反应池进出水计算1）进水管。两组反应池分建。单组反应池进水管设计流量管道流速采用。管道过水断面管径取进水管管径DN300mm。校核管道流速2）回流污泥渠道。单组反应池回流污泥渠道设计流量渠道流速则渠道断面积取渠道断面积为校核流速渠道超高取0.1m；则渠道总高为0.2+0.1＝0.3m3）进水井的计算，反应池进水孔尺寸：进水孔过流量：孔口流速；孔口过水断面积n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统孔口直径取。4）出水堰及出水井。按矩形堰流量公式：式（8－13）0.0467（）式中b——堰宽，b＝6.0m；H——堰上水头高，m。出水孔过流量0.0467（）；孔口流速v＝0.4；孔口过水断面积；孔口尺寸取出水竖井尺寸取2.0m×1.6m。5）出水管。单组反应池的出水管设计流量0.0467（）；管道流速v＝0.6；过水断面积管径取出水管管DN400mm；校核管道流速。n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统鼓风机房空气用量为；最大总供气量为；则：鼓风机总供气量为（）。选用鼓风机房尺寸为ｍ×ｍ。接触消毒池设计概述工业废水水经过一级或二级处理后，水质改善，细菌含量也大幅度减少，但其绝对值仍很可观，并有存在病源菌的可能。因此，污水排入水体前应进行消毒。消毒的方法有很多，其中最主要的有四种，即液氯消毒法，臭氧消毒法，氯胺消毒法和二氧化氯消毒法，最常用的方法是液氯消毒。液氯消毒原理：液氯消毒设计计算消毒剂通过破坏细胞壁、改变细胞的渗透性、改变原生质的胶体特性、抑制酶的活性达到消毒的效果。影响消毒效果的因素主要有消毒剂的投加量、反应接触时间、PH值、水温、污水水质、消毒剂与水的混合接触方式等。液氯消毒计算9.2.1设计参数设计流量：Q′=193.3（设一座）水力停留时间：T=0.5h=30min设计投氯量为：ρ＝7g/平均水深：h=2.0m投药量G按有效氯，每立方米水中投加7g的氯n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统加氯机和氯瓶采用投加量为0-5的加氯机2台，一用一备，并且轮换使用。液氯的储存选用容量为200的钢瓶，共4只。加氯间和氯库加氯间和氯库合建。加氯间内布设两台加氯机和配套投加设备，4只钢瓶一排布置，并设有称量氯瓶质量的磅秤。为搬用氯瓶方便，氯库内设有电动葫芦一个，轨道在氯瓶上方，并且通向大门。加氯间和氯库的通风设备根据加氯间和氯库的工艺设计，加氯间总容积为，氯库容积为，为保真安全每小时换8-12次气。加药间每小时的的换气量为氯库每小时的换气量为加氯间选择一台Z—20型风机，配电功率为0.30，氯库选择两台Z—20风机，配电功率为0.40，位置在室内地面以上20cm左右。9.2.2接触池计算已知条件，最大设计水量为193.3，采用二氧化氯消毒，接触时间为0.75，设计接触池各部位尺寸设计计算接触池容积=式（9－1）n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统采用矩形隔板式接触池，设计取容积145接触池的水深取1.5m，单格宽取1.3m则池长为则每座池的分格数为复核池容有以上计算，接触池宽为1.3=3.9m，池长为26m，水深为1.5m,所以>145图9.1加氯间计算草图9.2.3配水井计算1.设计参数：设计流量Qmax=193.3m3/h水力停留时间：t=1h2.设计计算：（1）总流量Q=193.3m3/h（2)有效容积V=Qt=193.3×1=193.3m3（3)池面积取有效水深h=3mn日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统A==64.4m2（4)池平面尺寸D=（m）池总高度取超高h1=0.4mH=h+h1=3.0+0.4=3.4m（5)溢流堰位于池子出水端1m处，设置一堵溢流墙，墙上设有坡度，减小水头损失。9.2.4巴氏计量槽计算准确的掌握污水处理厂的污水量，并对水量资料和其他资料进行综合分析，对提高污水厂的管理水平是非常重要的。为此，应在污水处理中设置计量设备。对污水计量设备的要求是精度高、操作简单、不沉积杂物，并且能够配用自动记录仪表。本设计采用巴氏计量槽。这种计量设备优点[6]是：水头损失小、不易发生沉淀、精确度可以达到95％～98％，但对施工技术要求较高。计量槽颈部有一个较大坡度的底（I=0.375），颈部后的扩大部分则具有较大的反坡。取b=0.6设上游的最大水深是0.7，代入公式在计量槽上游，直线段不小于渠宽的2～3倍，取为4.0，下游不小于4～5倍，取为6.0。n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统图9.2巴氏计量槽计算草图污泥浓缩池设计概述污泥浓缩的目的是降低含水率，使水与颗粒分离，常用的方法有重力浓缩，容气气浮，离心浓缩法等。如果选择厌氧消化进行污泥稳定，一般采用重力浓缩；当采用好氧消化进行污泥稳定时，两者均可选择。重力浓缩分为连续式和间歇式。连续式重力浓缩池适用于大、中型污水处理厂，间歇式重力浓缩池应用于小型污水处理厂。剩余污泥的含水率一般高达99.2％～99.6％，在消化前必须进行浓缩，降低污泥含水率，减少污泥体积，同时增加含固率，减小污泥消化时加热污泥的能量消耗，降低运行费用。一般浓缩后污泥的含水率可降至97％左右。综合考虑，本设计采用连续式重力浓缩池。10.2设计参数⑴剩余活性污泥流量：（）式（10－1）⑵剩余活性污泥含水率：％；n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统⑶浓缩后污泥含水率：％；污泥浓缩时间不宜小于，取；污泥固体通量一般为30～60，取。10.3浓缩池尺寸计算1.计算污泥浓度（污泥浓度按计）浓缩前：污泥含水率％；污泥固体浓度（）。浓缩后：污泥含水率7.5％；污泥固体浓度（）。2.浓缩池体面积：（㎡）式（10－2）3.浓缩池直径设计采用个圆形辐流池。单池面积（㎡）浓缩池直径（ｍ），取ｍ。4.浓缩池深度1)浓缩池工作部分的有效水深：（ｍ）式（10－3）2)取超高ｍ，缓冲层高度n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统ｍ，浓缩池设机械刮泥，池底坡度i=1/20，污泥斗下底直径ｍ，上底直径ｍ。3)池底坡度造成的深度：式（10－4）（ｍ）4)污泥斗高度：式（10－5）（ｍ）5)有效水深：(m)6)浓缩池深度：（ｍ）5.排泥量与存泥容积浓缩后排出含水率％的污泥量：（）每池排泥量：（）（）10.4贮泥池计算⒈污泥量隔油池污泥量，含水率为％；剩余污泥浓缩后的污泥量，含水率为97.5％；n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统消化前污泥总量（）。⒉贮泥池容积设计贮泥池周期1ｄ，则贮泥池容积：（）⒊贮泥池尺寸：取池深，则贮泥池面积（㎡）设计圆形贮泥池一座，直径（ｍ）污泥消化池设计概述厌氧消化原理：污泥消化分为好氧消化和厌氧消化两种方式。其功能是通过消化使污泥稳定。厌氧消化是传统的消化方法，其原理是通过厌氧微生物的作用将污泥中的有机物以及部分生物体转化为甲烷，从而达到污泥稳定；好氧消化则是通过供氧在好氧条件下对污泥进行稳定。污泥稳定最常用的方法是厌氧消化工艺。综合考虑，本设计采用厌氧消化工艺。设计参数1.污泥量：隔油池污泥量，含水率为％；剩余污泥浓缩后的污泥量，含水率为97.5％；则污泥总量（）；2.污泥龄；3.消化温度为～℃（计算温度为℃）。消化池尺寸计算n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统1.消化池有效容积：（）式（11－1）2.池体设计：采用中温两级消化，容积比一级︰二级︰，则一级消化池总容积为（），用2座池，单池容积为（）。二级消化池容积为（），（采用2250）用1座。圆柱形消化池几何尺寸（一级、二级消化池采用相同池形）见下图：图11.1污泥消化池计算草图消化池直径采用18ｍ；集气罩直径＝2；n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统池底下锥底直径=2ｍ；集气罩高度=1.5ｍ；上锥体高度采用高=1.5ｍ；故消化池柱体高度应大于＝9m，采用10m；下椎体高度高=1ｍ；则消化池总高度为消化池各部容积：集气罩容积：（）式（11－2）弓形部分的容积为（按球台体积公式计算）式（11－3）圆柱部分容积为式（11－4）下椎体部分容积为式（11－5）则消化池的有效容积为＞2232.67n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统3.消化池各部分表面积的计算池盖表面积：集气罩表面积为式（11－6）池顶面积为（按球台侧面积公式计算）式（11－7）其中式（11－8）则池盖总表面积为池壁表面积为（地面以上部分）（地面一下部分）池底表面积为（按圆台公式）式（11－9）污泥消化池沼气循环搅拌计1.概述n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统消化池搅拌方法有多种，沼气循环搅拌法，泵搅拌法，机械搅拌法及混合搅拌法等，现代消化池最常用的是沼气搅拌法。沼气经压缩机加压后，通过消化池顶的配气环管由均布的竖管输入。竖管的喷气口位置在消化池半径的2/3处。2.设计计算1）搅拌气量消化池搅拌气量一般按5～7计，本设计取6。每座消化池气体用量：（）（）2）干管，竖管管径循环搅拌系统干管和配气环管流速一般为10～15，竖管为5～7。干管流速取，干管管径（ｍ）为：（ｍ）,取。每座消化池设24条竖管，竖管流速，竖管管径（ｍ）为：，取。3）竖管长度消化池有效深度：（ｍ）竖管插入污泥面以下的长度：（ｍ）n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统4）压缩机的功率通常一台压缩机对应一座消化池。所需压缩机功率为：式（11－10）式中：——沼气压缩机的功率，；——一级消化池容积，；——单位池容所需功率，一般取5～8，本设计取。则：（）＝11.25（）每座一级消化池需一台功率为45的压缩机。消化池沼气收集贮存系统计算1.沼气产量计气产率通常在750—1000L/KgVSS(20oC0.1MPa)，本设计取甲烷产量0.62m3/KgVSS,污泥含固率为4％，含VSS65％，则：（）（）由于VSS的降解率为50％，则：被降解的（）所以，甲烷产量为（）甲烷体积占沼气体积的54.5％，则沼气的产量（）2.集气管管径的确定污泥一级消化、二级消化产气量分别是总气量的80％、20％，则：一级消化产气量（）每个消化池产气量（）（）n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统二级消化产气量（）（）由于一级消化池中设有沼气搅拌，搅拌量为0.4，则：一级消化池集气管的集气量（）二级消化池集气管的集气量（）集气管内平均流速以6计，最大不超过7～8，则：集气管管径，取集气管管径。沼气管管径，取沼气管最小管径。按最大气量进行校核，最大产气量为平均产气量的1.5～3.0倍，本设计取2.2倍。（符合要求）（符合要求）3.贮气柜容积计沼气贮柜的容积应按产气量与用气量的变化曲线来确定，当无资料时，按平均产气量的25％～40％，即6～10ｈ的平均产气量来计算。大型污水厂取小值，小型污水厂取大值。则：贮气柜的容积（）选用一台2000的单级低压浮盖式湿式贮气柜。污泥脱水机房设计概述污泥脱水是将污泥的含水率降至85n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统％以下的操作，在脱水前要对污泥进行调理，改善污泥的脱水性能。调理的方法为投加絮凝剂。絮凝剂一般采用高分子絮凝剂。污泥经脱水后，一般形成泥饼，体积大大减少，以便于最终的处置。污泥脱水方法有自然干化和机械脱水。由于场地的限制，城市污水处理厂一般采用机械脱水。机械脱水的方式有真空过滤、板框压滤、带式压滤和离心过滤等。大中型污水处理厂目前普遍采用带式压滤或离心过滤。根据各脱泥机的特点选用带式压滤机，其特点是机器制造简单，附属设备少，投资能耗较低，可以连续工作，管理简便，脱水能力大，特别适用于无机性污泥脱水。因此，本设计采用带式压滤机。脱水原理：带式压滤工艺是与分子絮凝剂用于污泥调理相结合的。将浓缩后的污泥加入一定浓度的高分子絮凝剂（如PAM），在絮凝池中混合反应，污泥中的悬浮微粒絮凝成团状后，在输送到带式压滤机，污泥依次经过重力脱水区，上下网带楔形加压和压榨区而脱水。具体见下图：带式压滤机选用两台，DL—1型号。其滤带宽度为1.0ｍ；滤带速度0.4～2.7ｍ/min；处理量为3～5；原泥含固率3％～5％；泥饼含固率25％～35％；配用电机功率2.2KW；外形尺寸4.7ｍ×2.2ｍ×2.5ｍ。n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统图12.1污泥脱水机草图1.带式压滤机附属设备配置：（1）滤带选择，由用户根据悬浮物的性质选择合适滤带，但过滤带的护拉强度大于8吨，一般采用聚脂纤维单丝编织。（2）在滤饼形成区过滤带下面的真空箱是否接真空取决于被过滤悬浮物的性质—易滤不接，难滤要接。⒉压滤过滤流量（消化后污泥量）：⑴消化前污泥总量（），含水率％，有机物含量％，用厌氧消化作稳定处理，消化后熟污泥的有机物含量％。⑵污泥可消化程度n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统生污泥中有机物含量为％，无机物含量为％；熟污泥中有机物含量为％，无机物含量为％；则。式（12－1）⑶消化后污泥总量污泥经消化处理后，被消化的有机物分解为、、，因此，污泥的体积将减小，但含水率增加。设消化后污泥含水率，则：式（12－2）（）污水厂平面布置和高程布置设计13.1概述污水厂布置分为品面布置和高程布置，其中平面布置主要确定各处理构筑物的相对位置；高程布置主要确定构筑物的相对标高。13.2污水厂平面布置13.2.1污水厂平面布置原则1.按功能分区，配置得当。主要是指对生产、辅助生产、生产管理、生活福利等各部分的布置，要做到分区明确、配置得当、而又不过分独立分散。既有利于生产，又避免非生产人员在生产区通行和逗留，确保安全生产。在有条件时(尤其建新厂时)，最好把生产区和生活区分开，但二者之间不必设置围墙。n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统2.功能明确、布置紧凑。首先应保证生产的需要，结合地形、地质、土方、结构和施工等因素全面考虑。布置时力求减少占地面积，减少连接管（渠)的长度，便于操作管理。3.顺流排列，流程简捷。指处理构(建)筑物尽理按流程方向布置，避免与进(出)水方向相反安排，各构筑物之间的连接管(渠)应以最短路线布置，尽量避免不必要的转弯和川水泵提升、严禁将管线埋在构(建)筑物下而，目的在于减少能量(水头)损失、节省管材、便于施工和检修。4.充分利用地形，平衡土方，降低工程费用，某些构筑物放在较高处，便于减少土方，便于放空、排泥，又减少厂工程量，而另一些构筑物放在较低处，使水按流程按重力顺畅输送。5.必要时应预留适当余地，考虑扩建和施工可能(尤其是对大中型污水处理厂。6.构筑物布置应注意风向和朝向。将排放异味、有害气体的构(建)筑物布置在居住与办公场所的下风向;为保证良好的自然通风条件，建筑物布置应考虑主导风向。13.2.2污水处理厂平面布置污水厂的平面布置是在工艺设计计算之后进行的，根据工艺流程、单体功能要求及单体平面图形进行。污水厂总平面图上应有风向玫瑰图、构(建)筑物一览表、占地面积指标表及必要的说明，比例尺一般为1:(200-500)，图上应有坐标轴线或方格控制网。1.首先对处理构筑物和建筑物进行组合安排(可按比例剪成硬纸块)。布置时对其平面位置、方位、操作条件、走向、面积等统盘考虑。安排时应对高程、管线和道路等进行协调。为厂便于管理和节省用地、避免平面上的分散和零乱，往往可以考虑把几个构筑物和建筑物在平面、高程上组合起来，进行组合布置。2.生产辅助建筑物的布置，亦应尽量考虑组合布置，如机修间与材料库的组合，控制室，值班室、化验室、办公室的组合等。3.预留面积的考虑。必要时预留生产设施的扩建用地。n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统4.生活附属建筑物的布置，宜尽量与处理构筑物分开单独设置，可能时应尽最放在厂前区，应避免处理构(建)筑物与附属生活设施的风向干扰。5.道路、围墙及绿化带的布置。通向一般建筑物应设置人行道，宽度1.5-2.0m;通向仓库，检修间等应设车行道，其路面宽为3~4m，转弯半径6m,厂区主要车行宽5—6m；有车道边缘至房屋或构筑物外墙的最小距离为1.5m，道路纵坡一般为1﹪-2﹪。不大于3﹪。污水厂布置除应保证生产安全和整洁卫生外.还应注意美观充绿化，在构(建)筑物处理.应因地制宜与周围情况相称，在色调上做到话拨、明朗和清洁。应合理划花坛.草坪、林荫等，使厂区景色园林化，但曝气、沉淀池等露天水池周围不宜种植乔木，免落叶入池。6.污泥区的布置。由于污泥的处理和处置一般与污水处理相叮独立，且污泥处理过程卫生条件比污水处理差。一般将污泥处埋放在厂区后部;若污泥处理过程中产生招气，则应按消防要求设置防火间距。由于污泥来自于污水处理部分;而污泥处理脱出的水分又要送到调节池成初沉池中，必要时，可考虑某些污泥处理施与污水处理设施的组合。7．管（渠）的平面布置。在各处埋构筑物之间应有连通管〔渠)，还应有使各处理构筑物独立运行的管(渠〕，当某一处理构筑物因故停止工作时，使其后接按处理构筑物、仍能够保持正常的运行，污水厂应设超越全部或部分处理构筑物，直接排放水体的超越管。此外还有设有给水管、空气管、消化管.蒸汽将及输配电线路等，这些管线有的敷设在地下，但大部分都在地上。对它们的安排，既要便于施工和维护管理也要紧凑，少占用地。13.3污水厂高程布置13.3.1高程布置原则污水厂高程n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统布置的主要任务是计算确定上要控制点(水高、接管等)的标高，使污水滤够沿流程在各处理构筑物之间通畅地流动.保证污水处理厂的正常运行。高程图上的重直和水平方向比例尺一般不相同，一般垂直的比例大(取1-100)，而水平的比小些〔l:500〕，使图纸醒目、协调。污水厂处理高程布置时，所依据的上要技术参数是构筑物高度和水头损失。高程布置时的注意事项：1.选择一条距离最长、水头损失最大的流程进行水力计算，并应适当留有余地，以保证在任何情况下，处理系统能够正常运行；2.污水尽量经一次提升就应能靠重力通过净化构筑物，而中间不应再经加压提升；3.计算水头损失时，一般应以近期最大流量作为处理构筑物和管渠的设计计算流量；4.污水处理后污水应能自流排人下水道或水体，包括洪水季节(一般按25年一遇防洪标准考虑);5.高程的布置既要考虑某些处理构筑物(如沉淀池、调节池、沉砂池等)的排空，似构筑物的挖土深度又不宜过太，以免上建投资过大和增加施工的困难;6.高程布置时应注意污水流程和污泥流程的配合，尽量减少需抽升的污泥量。污泥浓缩池、消化池等构筑物高程的决定，应注意它们的污泥水能自动排人污水井或其他构筑物的可能性;7.进行构筑物高程布置时，应与厂区的地形、地质条件相联系。当地形有自然坡度时，有利于高程布置;当地形平坦时，既要避免埋人地下过深，又应避免沉砂池在地面上架得很高，这样会导致构筑物造价的增加，尤其是地质条件较差、地下水位较高时。13.3.2水头损失确定在处理流程中，相邻构筑物的相对高差，取决丁这两个构筑物之间的水面高差，这个水面高差的数值就是流程中的水头损失，它主要由三部分组成，即构筑物本身的、连接着(渠}的及计量设备的水头损失等。.所以进行高程布置时，应首先计算这些水头损失。而且计算所得的数值应考虑一些安全因素，以便留有余地。1.处理构筑物中的水头损n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统构筑物的水头损失与构筑物种类、型式和构造有关，污水水流经处理构筑物的水头损失，主要产生.在进口、出口和需要的跌水处，而流经构筑物本身的水头损失则较小。污水处理厂面标高设计应综合远污水管渠标高、厂区地面标高、地形、排水的水体、各处理构筑物的水头损失来确定。水位水头损失构筑物的形式和构造有关，一般可参照表13.1：表13.1各构筑物的水头损失构筑物水头损失/m构筑物水头损失/m构筑物水头损失/m格栅0.1～0.25碱洗塔0.2浓缩池2.0调节池0.40～0.50接触池0.3～0.5脱水机房隔油池0.1～0.25SBR池0.8配水井0.1～0.2气浮池0.38消化池0.3萃取塔0.2污泥泵房0.732.构筑物连接管(渠)水头损失包括沿程与局部水头损失，可按下式计算确定。式（13－1）式中—沿程水头损失，m；n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统—局部水头损失，m；—单位管长的水头损失，根据流量、瞥径和流速等查阅《给水排水没计手册》获得；L—连接管段长度，m；—局部阻力系数，查设计手册；—连接管中流速，m/s。连接管中流速一般为0.6一1.2m/s,进人沉淀池时流速可以低些；进人曝气池或反应池时，流速可以高些。流速太低，会使管径过大，相应管件及附属构筑物规格亦增大;流速太高时，则要求管(渠)坡度较大，会增加填、控土方量等。3.计量设施的水头损失计量槽、薄壁计量堰、流量计的水头损失可通过有关计算公式、图表或设备说明书确定.一般污水厂进、出水管上计量仪表中水头损失可按0.2m计算，流量指示器中的水头损失可按0.l一0.2m计算。13.3.3高程计算表13.2污水处理构筑物水力计算构筑物名称流量流速坡度管径贮水池193.30.742.94300贮水池—接触池193.30.742.94300接触池—配水井96.60.542.31250配水井—SBR池96.60.542.31250SBR池—配水井96.60.542.31250n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统配水井—碱洗塔193.30.742.94300碱洗塔—配水井96.60.583.37250配水井—萃取塔96.60.542.31250萃取塔—气浮池193.30.742.94300气浮池—配水井96.60.542.31250配水井—隔油池96.60.542.31250隔油池—配水井96.60.542.31250配水井—调节池193.30.742.94300表13.3污水管渠水头损失计算距离坡度沿程损失局部损失总损失10.02.940.030.070.1030..02.310.070.030.1045.02.310.100.040.1475.02.310.170.080.2520.02.940.060.100.1620.03.370.070.070.1420.02.310.060.030.0910.02.940.030.050.0810.02.310.020.010.0360.02.310.140.070.21n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统15.02.310.040.010.0510.02.940.030.020.05表13.4高程计构筑物名称本身损失总损失高程地面相对标高　0.000.00贮水池0.380.000.38接触池0.400.100.88配水井0.100.101.08SBR池0.800.142.02配水井0.100.252.37构筑物名称本身损失总损失高程碱洗塔0.200.162.73配水井0.100.142.97萃取塔0.200.093.26气浮池0.380.083.76配水井0.100.033.89隔油池0.100.214.20配水井0.100.054.35调节池0.400.054.80表13.5污泥处理构筑物水力计算n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统构筑物名称流量m3/h流速v/s坡度1000i管径mm脱水机房13.950.454.77100脱水机房－二级消化池13.950.454.77100二级消化池－一级消化池6.980.395.7380一级消化池－贮泥池6.980.395.7380贮泥池－浓缩池17.790.261.08150浓缩池－配泥井17.790.261.08150配泥井35.570.422.55175表13.6污泥管渠水头损失计算构筑物名称距离坡度沿程损失局部损失总损失脱水机房－二级消化池10.04.770.050.0284770.08二级消化池－一级消化池10.05.730.060.1980290.26一级消化池－贮泥池10.05.730.060.0667830.13贮泥池－浓缩池15..01.080.020.0192940.04浓缩池－配泥井30..01.080.030.0164920.05表13.7高程计算构筑物名称本身损失总损失高程地面相对标高0.000.00脱水机房0.20.20二级消化池20.082.28n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统一级消化池20.264.54贮泥池0.20.134.87浓缩池0.30.045.21配泥井0.20.055.46泵房设计14.1概述泵房主要由机器间、集水池、辅助间，配电室四大部分组成。其中机器间是泵房的主体部分。也是设计的关键。机器间内主要设置水泵机组和水泵有关的附属设备。本设计选用型号为的污水泵三台，两用一备。14.1.1泵房中机组布置原：污水泵房中机组台数，一般布超过台，而且污水泵都是从轴向进水，一侧出水，所以常采用并列的布置形式。污水泵房机组间距及通道大小布置应遵守不妨碍操作和维修的需要原则。机组布置应保证运行安全，装卸、维修和管理方便，管道总长度最短、接头配件最小、水头损失最小并应考虑泵站又扩建的余地。机组之间各部分尺寸应符合下列要求：泵房大门要求通畅。水管与水管之间的净距B值应大于0.7m，保证工作人员能较为方便的通过。水管外壁与配电设备应保持一定的安全距离。污水的吸水管上必须装设阀门。14.1.2泵站建造形式和水泵的启动方式：为了满足水泵自灌式启动的要求，将机器间设在地下，值班室和配电间设在地上，有利于运输、采光、通风和操作。本次设计采用半地下式的提升泵站。水泵的叶轮或泵轴低于集水池最低水位，在任何情况下都能直接启动，不需要专用的启动辅助设备，启动可靠，操作简单。14.2泵站计算：n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统14.2.1集水池计算：集水池是水泵直接吸水的水工建筑物，它的主要作用是为泵房创造良好的进水条件，进水池的尺寸和池型应满足水泵吸水性能良好、水流流态平稳、机组运行安全、便于清淤和维修、工程造价低等特点。本设计集水池的形状采用八字型。应为它适用于中小型泵站，而且对喇叭口产生的旋涡有一定的抑制作用。（1）集水池的最小水深及安全超高：集水池最低水位时的水深称为最小水深。式中：—水泵进水口喇叭口以下的悬空高度，；—管口以上的最小淹没深度，。注意：悬空高度过大会造成喇叭口以下的单面进水情况，形成流速和压力的分布不均，并容易形成管底的旋涡和增加管口的水力损失悬空高度过小，管底水流的流线过于弯曲，增加管口的水力损失，并使池底被冲刷。适宜的悬空高度应该由，喇叭口阻力损失小的原则来定。（2）悬空高度：式中：—喇叭口直径，；一般取进水管直径的倍。对于中小型立式轴流泵：悬空高度不宜小于0.5米。进水管的直径为650，则喇叭口的直径为n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统，满足要求。（3）最小淹没深度：按设计要求，最小淹没深度应大于等于临界淹没深度，所谓临界淹没深度就是指随着淹没深度的减小，由于水面凹陷的局部旋涡，向连续进气的旋涡连续进气的管状旋涡绕进水管周围形成的柱状旋涡发展。做形成的淹没深度成为临界淹没深度。而且淹没深度一般不应小于0.5米。同时喇叭口的上缘至集水池最底水位之间的水深不得小于0.4米。式中：—为管口后缘至集水池后墙之间的净距。所以：，满足设计要求。所以：（4）安全超高：集水池的深度除了满足进水要求外，还要留有一定的超高，这样集水池的视深为最大淹没时的水深与安全超高之和。而安全超高主要考虑了风浪及突然停泵时的涌浪影响，一般取，本次设计取0.4米。（5）集水池池宽：在设计集水池的池宽时一般要求池内的水流速度控制在以内，同时应和泵房内机组布置相一致。式中：—喇叭口到集水池边的净距。n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统—两台水泵之间的喇叭口间距。，本次设计取2.1米。所以：（6）集水池的长度：集水池需要有一定的长度来调节池中的水流速度，使之均匀分布，并保持一定的容积，使的池中水流稳定。喇叭口中心到进水口的距离不小于。，所以取。喇叭口到后墙距应大于0.3米。所以：14.2.2主机组布置：本次泵房设计布置成单排，布置成直线单列式。平行设备之间取120；设备与墙之间取，电机与水泵总长为0.87米（从顶端计算）所以主机组的设计总长为：1.2+1.0+1.0+0.87=4.07014.2.3配电间及配电设备和机修间布置：本次布置一端式，有利与主机组的采光，适用于机组台数较少的泵站。配电间的尺寸主要取决与配电柜的数目、规格尺寸及必要的维修空间。高压柜柜后需留的检修空间，柜前留的操作空间，低压柜柜后留的检修空间，柜前留1.0的操作空间。标准尺寸的柜宽为0.9米，柜厚0.6米，柜高2.14米。两侧各留0.8米的通道。n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统则配电间所需跨度：则所需开间：机修间布置在泵房内相对于配电间的另一侧，其空间以能放下并且能拆卸并维修一台水泵电动机组为宜。电动机拆装所需的轴向长度为：，在左右留1.0米的空当，便于活动，其实际所需面积为：，跨度为2.783米。所以泵房的长度为：，留有两米的剩余空间，所以本次设计取泵房长度为12米。14.2.4泵房的长度，跨度，高度1）泵房的长度：是指泵房两山墙轴线之间的距离，根据主机组台数、布置形式、机组间距、边机组段长度和机修间布置等因素，且应满足机组调运和泵房内交通的要求，用下式表达：式（14－1）式中：—泵房长度，；，—配电间和机修间的长度，；—主机组基础的长度，；本次设计取700。—主机组基础间距或机组到墙壁之间的距离，；见下表—主机组台数。n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统表14.1泵房内部设备间距流量（）设备顶端与墙间70设备与设备顶端80—100设备与墙间100平行设备之间100—120高压或立式电动机组间1502）泵房的跨度：泵房的跨度是指泵房进出水侧轴线之间的距离。应根据水泵、阀门、所配的其他管件尺寸，并满足安装、检修及运行维护通道或交通道布置的要求而定。式中：—泵房跨度，；—水泵长度，；—轴线之间的墙壁厚度，；—水平管长，根据管道检修空间而定，一般不小于；—偏心渐缩管长度，；本次设计取0米，不使用。—同心渐放管长度，；—水平接管长度，根据闸阀的操作及闸阀、管道检修需要而定，；—闸阀长度，；—交通道宽度，n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统—轴线之间的墙壁厚度，。水泵长度为。本次设计墙体采用37墙，故；同样。水平管长在本次设计取。异径管长度为：水平接管长度取闸阀长度为，交通道宽取水泵出水侧止回阀长度为。水泵出水侧渐放管长度为。弯头的长度为。因此泵房的跨度为：3）泵房的高度：泵房的高度等于泵房的净高度于地板厚度、屋顶高度之和。泵房的净高度应该根据主机组、辅助设备、电器设备的布置，机组的安装、运行、检修，设备调运及泵房内通风采光的因素而定。泵房高程确定时有一安装高程，其他高程均在此基础上确定。—泵轴线高程即安装高程，（1）水泵机组基础高度：n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统水泵机组安装在共同的基础上，基础的作用是支承并固定机组，使它运行平稳，不致发生剧烈振动，更不允许产生基础沉陷。因此，对基础的要求是：1—坚实牢固，除能承受机组的静荷载外，还能承受机械振动荷载。2—要浇制在较坚实的基础上，不宜浇制在松软地基或新填土上，以免发生基础下沉或不均匀沉陷。卧式水泵均为块式基础，其尺寸大小均按水泵安装尺寸所提供的数据确定。基础长度为：700毫米基础宽度为：300毫米基础高度为：200毫米采用橡胶垫层的厚度为7.47米。（2）水泵的安装高度：泵房内的地坪标高取决于水泵的安装高度，使的水泵能够安全供水。水泵的安装高度是吸水井水面的测压管高度与泵轴的高差。式（14－2）式中：—水泵的最大安装高度，；—水泵允许吸上真空高度，；—吸水管道的水头损失之和，（）。式中：—修正后采用的允许吸上真空高度，；—水泵给定的允许吸上真空高度，；n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统—安装地点的大气压，；—实际水温下的饱和蒸气压力。见下表表14.2水温与当地大气压关系水温5102030400.090.120.240.430.75当地大气压的平均值为：9.108应为当地温度为所以计算可知泵进水口的直径为300，所以：，可以忽略不计。压水管的水头损失：根据流量计算出吸水管采用的钢管则，n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统式中：—伸缩接头局部阻力系数，；—闸阀局部阻力系数，按开启度考虑，；—90度弯头，。—止回阀局部阻力系数，；—同心渐放管，计算得：吸水管的水头损失：根据流量计算出吸水管采用的钢管，则，式中：—总水头损失，—沿程水头损失，—局部水头损失，式中：—吸水管进口局部阻力系数，；—闸阀局部阻力系数，按开启度考虑，；n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统—同心渐缩管，。所以：所以：故水泵的最大安装高度为：已知集水池的最底水位为1.644米。（距池底的净距）取吸水管下缘距吸水间底板为0.7米。平均水面保持在2.044米。水泵距地面高度为：，满足要求。水泵轴线距离吸水池最底水位为：0.30米。所以水泵的安装高度为室内地面以上1.335米。—检修间地板高程，由室外地面高程加，应防止雨水倒灌以便于交通运输。本次设计室外地面高程为930.00米。所以—水泵基础顶面高度，根据泵轴线高程和泵的尺寸而定，—泵房底板地面高程由减去求得；—吊车工字钢轨底面高程，由吊运要求可定：式中：—车厢离地面高度，国产汽车一般为；本次设计取3.0米；n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统—起吊物离车厢底板的必要高度，；本次设计取0.5米；—最高设备高度，；本次设计设备高为0.25米，加0.25米的余量所以取0.50米；—起重绳的捆扎长度，对于水泵为，电动机为，其中为起重设备的宽度，取两者中的最大值，；设备最宽为水泵为0.3米；所以，本次设计取1米。—吊钩到轨面距离，由起吊设备查手册而知所以可得：—屋面大梁下缘高程，由加工字钢高度而定。工字钢高度查手册可得为1.438米。；取8米。泵房净高为：14.2.5流量和扬程确定按最大设计流量计算即193.3m3/h。泵的扬程：H=(5.1+0.4)+1.74+3=9.44m污水处理厂经济概预算概预算在实际工程中具有考察项目投资行为是否合理，并通过经济技术分析比较优选，使建设项目总费用最低、效益最佳的作用，因而概预算在工程中具有举足轻重的地位。主要包括基础建设投资和运行费用。n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统基础建设投资15.1.1估算范围和编制依据及材料价格1）估算范污水处理厂污水处理工程、污泥处理工程、其他附属建筑工程、其他公用工程等。另外包括部分厂外工程(供电线路、通讯线路、临时道路等)。2）编制依据本工程依据《全国统一市政工程预算定额》GYD-301-1999的标准，套用《全国市政工程预算定额包头市政工程单位估价表》中的定额基价，并对基价进行调整，调整系数为15.34%。土方工程计取地区材料基价系数，按《包头市政工程费用定额》中土石方工程费率计算。3）材料价构筑物材料价格根据目前市场价格，经调查分析综合测算后确定，如钢筋(综合)3300元/t；水泥(425#)325元/t；碎石80元/m3；中粗砂70元/m3；管材出厂价格按铸铁管3300元/t,普通焊接钢管4000元/t。国内设备按厂家出厂价格另加运杂费用，引进设备按到岸价另加国内运杂费用。15.1.2投资估算表15.1工程建设投资估算表序号工程或费用名称估算价值/万元土建工程安装工程设备购置工具购置其他费用个数合计/万元n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统1水处理工程20.826.325.4672.562中格栅0.550.32.513.353污水泵房14.6816.712.58143.964调节池5.20.32.518.005隔油池4.51.52.5213.006气浮池5.223215.407萃取塔8.67.88.8125.208碱洗塔7.66.97.5244.009贮水池8.12.13226.4010SBR池60.335.42.52196.4011接触池10.35.418.7134.4012计量槽9.82.423.6135.8013污泥泵房4.588.113.58126.2614污泥浓缩池17.995.635.69277.2715污泥消化池17.186.839.98398.3216污泥脱水间14.9736.418.36169.7317综合楼53.749.822.571126.0718生产辅助建筑16817.911.829.7019食堂666172.0020宿舍115.810.92242.5021娱乐场381311162.00n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统22商店0.910.312.2023总平面工程7.362.265.3915.0124生产辅助设备80124204.0025厂外配套工程19.763.883.5026土方外运58.858.8027配水井11612.0028机修车间1.360.30.8812.5429加药间1.20.932.814.9330配电室6.771.9515.2123.9231预备费300300.00总计2029.2215.1.3间接费（1）施工管理费施工管理费=直接费用1.5%=2029.221.5%=30.4383(万元)（2）临时设施费临时设施费=直接费0.1%=2029.220.1%=2.02922(万元)（3）设计勘察费设计勘察费=直接费0.1%=2029.220.1%=2.02922(万元)总间接费用为34.49674(万元)总的费用为2029.22+34.49674=2063.72(万元)运行费用计算n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统1.动力费（通常即为电费）：式（15－1）式中――设计供水量，。――工作全扬程，。――电费单价，元/度。――水泵和电机效率，一般取。――日变化系数，取1。――变压器容量，千伏安。――元/千伏安·月。2.药剂费：（元/年）式（15－2）式中――混凝剂平均投加量――混凝剂单价（元/吨）――消毒剂平均投加量――消毒剂单价（元/吨）（元/年）3.工资福利费：n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统式（15－3）式中――职工每人每年的平均工资福利费，取20000元――劳动定员，取30人元/年4.折旧提成费：（元/年）式（15－4）式中――工程总费用，取25000000元――综合折旧提成率，一般取3.6%（元/年）5.检修维护费：（元/年）6.其它费用：因此，年经营费用为：=122502.9486+12363.28+600000+900000+250000+188486.6229=2073352.852年处理水量为：式（15－5）单位制水成本为：n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统（元/）式（15－6）结论包钢焦化厂废水中主要污染物为氨氮和酚等，其含量相对较大，这就对设计带来了相应的难度和更高的要求。本设计应用目前较为先进的工艺，与以往的工艺相比，更着眼于技术上的更新，充分考虑经济，社会和生态环境的协调发展。力求以最小的投资来换取最大的效益。通过本次设计，我基本掌握了污水厂污水污泥处理的基本工艺流程以及各主要构筑物的选型和设计计算，并能熟练的应用CAD制图。在设计过程中曾遇到过很多技术上的问题，如某些构筑物的设计参数，适用条件，高程布置，水头损失计算，标高计算以及后期的制图规范等。通过图书馆查询和指导教师韩剑宏教授的细心指导，以上问题都以解决。在此，表示深深的感谢！此外，本设计也村存在着一些问题，如主体工艺SBR反应器，反应器容积利用率低，水头损失大，不连续的出水，要求后续构筑物容积较大，有足够的接受能力。而且连续出水，使得SBR工艺串联其他连续处理工艺时较为困难。当几个SBR反应器并联运行时，设备利用率低。此外对管理人员得技术素质要求很高。峰值需氧量高。对于小型污水厂而言，SBR是一种系统简单，节省投资，处理效果好的工艺。但它用于大型污水处理厂时，就显得不是太适合了，因为大型厂的进水量大，需设计多个SBR反应池进行并联运作，个数就增多，必定使操作管理变得复杂，运行费用也会提高。而且，由于SBR法是一种设备利用率低的处理工艺，用于大型污水厂时，基建费用也不会节省。基于以上问题，该工艺有待开发更新。n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统参考文献［1］《工业水污染物排放标准 》www.google.comGB13456-92［2］《工业废水处理工程设计与实例》王国华、任鹤云编；化学工业出版社［3］《污水处理工艺及工程方案设计》张统；中国建筑工业出版社［4］《水处理工程典型设计实例》化学工业出版社［5］《焦化工业废水技术》www.baidu.com［6］《水处理构筑物设计与计算》尹士君等编；化学工业出版社［7］《水污染控制工程》高等教育出版社．1989.2主编：高廷耀、顾国维［8］《污水处理新技术》海洋出版社.主编：刘双进［9］《水处理工程设计》刘红主编；中国环境科学出版社［10］《工业废水中专项污染物处理手册》徐新华等编；化学工业出版社［11］《化工水污染防治技术》钱汉卿等编；中国石化出版社［12］《工业废水处理技术》化学工业出版社［13］《工业废水处理技术》化学工业出版社［14］《含氮废水处理技术与应用》孙锦宜编；化学工业出版社［15］《废水处理单元过程》姚重华；化学工业出版社［16］《城市污水处理设施设计计算》崔玉川、刘振江、张绍怡等；化学工业出版社［17］《排水工程》（下）第四版张自杰主编［18］《给水排水设计手册》第一册；第五册；第六册；第十一册中国建筑工业出版社［19］《泵站设计规范》GB/T50265－97［20］《污水处理厂设计概要》中国环境科学出版社.主编：张禹卿［21］《给排水工程概预算与经济评价手册》郭功佺；中国建筑工业出版社n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统附录参考外文：Advancedtreatmentofcokingwastewaterbycoagulationandzero-valentironprocessesM.Llompart,M.Lourido,P.Land´ın,C.Garc´ıa-Jares,R.Cela,J.Chromatogr.FromcatetownuniversityAbstractAdvancedtreatmentofcokingwastewaterwasinvestigatedexperimentallywithcoagulationandzero-valentiron(ZVI)processes.ParticularattentionwaspaidtotheeffectofdosageandpHontheremovalofchemicaloxygendemand(COD)inthetwoprocesses.TheresultsshowedthatZVIwasmoreeffectivethancoagulationforadvancedtreatmentofcokingwastewater.ThejartestsrevealedthatmaximalCODremovalefficiencyof27.5–31.8%couldbeachievedundertheoptimalconditionofcoagulation,i.e.400mg/LofFe2(SO4)3ascoagulantatpH3.0–5.0.Ontheotherhand,theCODremovalefficiencycouldbeupto43.6%undertheidealizedconditionofZVIupon10g/Lactivecarbonand30g/LironbeingdosedatpH4.0.ThemechanismsforCODremovalinZVIweredominatedbycoagulation,precipitationandoxidation–reduction.ZVIwouldalsoenhancethebiodegradabilityofeffluentbyincreasingBOD5/CODfrom0.07to0.53.Moreover,someestercompoundscouldbeproducedinthereaction.AlthoughZVIwasfoundmoreefficientthancoagulationineliminatinglowmolecularweight(<2000Da)compoundsinthewastewater,therewerestillafewresidualcontaminantswhichcouldhardlybeeliminatedbyeitheroftheprocess.Keywords:Cokingwastewater;Advancedtreatment;Coagulation;Zero-valentiron(ZVI);Chemicaln日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统oxygendemand(COD)1.IntroductionCokingwastewaterisasevereproblem,coalisoneofthemainenergysources[1].manycokeAsconsequences,thepeopletherehavesufferedagreatdealfromcokingwastewater,whichiscomposedofcomplexinorganicandorganiccontaminantssuchasammo-nia,cyanide,thiocyanide,phenoliccompounds,polynucleaaromatichydrocarbons(PAHs),polycyclicnitrogen-containingaromatics,oxygen-andsulfur-containingheterocyclicsandacycliccompounds[2–4].Mostofthesecompoundsarerefrac-tory[5],highlyconcentrated,toxic,mutativeandcarcinogenicandmayproducelong-termenvironmentalandecologicalimpacts[6,7].Theconventionaltreatmentprocessofcokingwastewaterissolventextractionofphenoliccompoundsandsteamstrippingfollowedbybiologicaltreatment,mostlytheactivatedsludgeprocess[8].Sinceacertainnumberofrefractoryandinhibitoryorganiccompoundsincokingwastewaterarehighlyconcentrated,theconventionalactivatedsludgeprocessisnoteffectiveforCODremoval.Recently,anumberofnewbiologi-calreactorsandprocesseshavebeeninvestigatedandextensivelyappliedincokingwastewatertreatment[9–11].Theseincludeanoxic–oxic(A–O),anaerobic–anoxic–oxic(A1–A2–O)andsequencingbatchreactor(SBR),etc.,whicharefoundmoreeffectivethantheconventionalactivatedsludgeprocessintheremovalofCODandnitrogencompoundsduetotheirhigh-efficientanaerobicacidification[12],nitrificationandden-itrification[13].Hitherto,theaforementionedprocessesarenotefficientenoughtomeettherequirementsfromtheNationalDischargeStandardinChina,andmoreeffortsonadvancedprocessesforcokingwastewatertreatmentarestillnecessary.Manyphysico-chemicalprocessescanbeappliedintheadvancedtreatmentofcokingwastewater,suchasozona-tion,Fentonreagentoxidation,n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统activecarbonadsorption,ionexchange,chemicalprecipitation,membraneseparation,coag-ulationandzero-valentiron(ZVI),etc.Intheseprocesses,coagulationandZVIarerelativelycheaper,easiertooperate.,thetwoprocessesarewidelyusedinwastewatertreatment.Coagulationisanimportantprocessinbothsolid–liquidsepa-rationandsolublecontainmentsremovalfromaqueoussolution.Theusuallyusedcoagulantsaredifferentkindsofaluminiumsalts,ironsaltsandsomeinorganic/organicpolymers.Coagu-lantsandtheirhydrolysisproductsplayanimportantroleinimprovingthefinalcontaminantremovalefficiency.However,theperformancesofthechemicalcoagulantscouldbequitedif-ferentundervaryingconditions,e.g.thedosageofcoagulantsandpH,etc.IroncontainingmaterialsoflowpricesareusuallyadoptedinZVIprocess.Anoxidation–reductioncouplewithastandardreductionpotentialof−0.440Visformedinthereaction[19].Duetothestrongreductivecapacity,ZVIcantransformthestructuresandminimizethetoxicityofhazardouscontaminants,suchasatrazineandparathion,carbaryl,benomyl,picloramanddicamba[20–22],nitroaromaticpesticides[23]andmolinate[24].Therehavebeenfewdetailedreportsabouttheadvancedtreatmentofcokingwastewaterbyphysico-chemicalprocesses,especiallybyZVIprocess.TheobjectiveofthisstudyistoinvestigatethefeasibilityofcoagulationandZVIprocessesappliedintheadvancedtreatmentofcokingwastewaterwithCODindexasthemaintargetparameter.Theoptimaloperationconditionswereachievedforbothprocessesinlaboratory-scaleexperiments,respectively.Furthermore,themechanismsandperformancesofcoagulationandZVIprocesseswereinvestigatedbyultraviolet(UV)scan,biochemicaloxygendemand(BOD5)determination,gaschromatography/massspec-trum(GCMS)andmolecularweightdistribution(MWD)studies.2.Materialsandmethodsn日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统2.1.ExperimentalprocedureThejartestswererunonanagitationapparatuswhichhadsixagitatorswithsamespeedsimultaneously.TheCODvalueofrawwastewaterwasdilutedto200–300mg/Lwithtapwater.Oneliterofdilutedwastewaterwasaddedtoabeakerandmixedwiththeagitationapparatusatahighspeed(200rpm)for5minfollowedbyalowspeed(50rpm)for10min.After30minofnaturalprecipitation,thesupernatantwastakenforanalysis.Inthejartests,thedosageofFe2(SO4)3variedfrom0to1000mg/LandtheinitialpHofwastewatervariedfrom2.0to12.0,fromwhichtheoptimaldosageandpHconditionsincoagulationprocesscouldbedetermined.InZVIprocess,preparediron,activecarbonandNaClwithdifferentdosagewereaddedtoa2Lbeaker,respectively.Twolitersofdilutedwastewaterwasthenaddedandmixed.Inthereactionprocess,agaspumpwasusedtomixandsupplysuffi-cientoxygen(4.0–7.0mg/Lofdissolvedoxygen)tothereactionsystem.Eachbatchexperimentlastedfor240min.Atdifferentintervals,thesupernatantwastakenandkeptstandstillfor60minbeforemeasurement.Thedosageofactivecarbon,ironvariedintherangeof0–20and5–50g/L,respectively,andtheinitialpHwasadjustedto4.0–10.0inordertoachievetheoptimalreactioncondition.Alltheaboveexperimentswereconductedatroomtempera-ture.2.2.AnalyticalmethodsBeforeanalysis,thesupernatantsamplewasfiltratedfirstwithfilterpaperandthenwith0.45mcelluloseacetatemembrane.COD,BOD5,TOCandpHweremeasuredbythepotassium234P.Laietal./JournalofHazardousMaterials147(2007)232–239Fig.1.MembraneseparationsystemforMWDmeasurement.dichromateoxidationmethod(HachHeatingSystem,HachCorporation,USA),therespirometricmethod(OxiTopIS6,Germany),MultiTOC/TN3000Analyzer(AnalytikJenaAGCorporation,Germany)andpHmeter(pH-201,n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统HannaCorporation,Italy),respectively.UVabsorptionscanwasconductedbyUV–visspectrophotometer(SPECORD200,AnalytikJenaAGCorporation,Germany).MWDwasmeasuredbyasetofmembraneseparationappa-ratus(KeRuiTechnologyCorporation,Beijing,China).Thepressureof0.2MPawasprovidedbyhighlypureN2(99.999%)steadily.Thewastewaterwasfirstfiltratedthroughthe0.45mcelluloseacetatemembraneandthenthroughthedifferentultrafiltrationmembraneswithmolecularweightcut-off(MWCO)of2000–30,000Da(Polyetherssulfone,PES,InstituteofAppli-cationPhysics,ChineseAcademyofSciences).Themembranesweresteepedandwashedwithdeionizedwaterpriortouse.TheseparationsystemisshowninFig.1.GCMSwasusedfororganiccompoundsanalysiswithliquid-liquidextractionpretreatmentusingCH2Cl2(chromatogrampuregrade,FisherCorporation,USA).Theextractionproce-durewasconductedatacidic,neutralandalkalineconditions,respectively[25].Then,1Lpretreatedsamplewasanalyzedby6890N/5973GCMSsystem(AgilentCorporation,USA).HighlypureHegas(99.999%)wasusedascarriergaswithaflowrateof1mL/min.ADB-35MScapillarycolumnwithinnerdiameterof0.25mmandlengthof30mwasadoptedinthesepa-rationsystem.Thetemperatureforthegasificationcompartmentwasmaintainedat280◦C.Thetemperaturecontrolprogramwasfollowedbymaintainingat40◦Cfor3minandthenincreasingto280◦Cwithanincrementof3◦C/min.Theelectronenergyandtheelectrondoublevoltageweresetat70eVand1200V,respectively,andthemolecularweightscanvariedfrom50to800Da.3.Resultsanddiscussion3.1.CODremovalbycoagulationprocess3.1.1.EffectofFe2(SO4)3dosageTheeffectofFe2(SO4)3dosageonCODremovalatpH7.0isshowninFig.2.Itisclearthatn日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统CODwasnotalwaysreducedbyincreasingFe2(SO4)3evenmoreflocswereformedinthewastewater.CODwasreducedrapidlyduringtheFe2(SO4)3dosagesof0–400mg/L.However,whenFe2(SO4)3dosageFig.2.CODremovalatdifferentdosageofcoagulant.()CODvalueand()CODremovalefficiency.exceeded400mg/L,CODwasnotreducedobviouslyandremainedat180–200mg/L.Withanadditionof1000mg/LFe2(SO4)3,CODremovalefficiencyonlyreached28.6%,whichwasnotagreatenhancementcomparedwith26.9%of400mg/LFe2(SO4)3.Therefore,400mg/Lwouldbeasuitabledosageinconsideringthetreatmentcost.Afewsubstancesinthewastewater,likesomespecialhumicsubstances,couldnotbeeffectivelyremovedbycoagulationprocess[26].3.1.2.EffectofinitialpHofwastewaterTheeffectofinitialpHofwastewateratFe2(SO4)3dosageof400mg/LisshowninFig.3.LowpHcondition(<3.0)resultedinapoorCODremovalefficiencyofonly17.5%.WhenpHwasover5.0,theCODremovalefficiencydecreasedalittle.TheoptimalpHrangewas3.0–5.0withCODremovalefficiencyof27.5–31.8%.Fewflocs(complexesofFehydroxidesandorganiccompounds)wereformedincoagulationprocesswhenpHwaslessthan3.0.WiththeincreaseofpH,theformationofflocsincreaseddistinctlybutCODremovalefficiencydidnotincreaseobviously.ThereasoncouldbethatmoreFe3+ofpositivechargeinsolutioncouldbeavailablebutfewflocswereformedwhenpHwaslessthan3.0.Sinceasmallportionofthesecomplexesreversedtheirchargestopreventthecomplexesfrombeingremoved,theorganiccompoundscouldnotberemovedeffectively.WhenpHwasover3.0,differentstructuresofhydroxidesFig.3.CODremovalatdifferentinitialpHofwastewater.()CODvalueand()CODremovalefficiency.P.Laietal./JournalofHazardousMaterials147(2007)232–239235Fig.4.CODremovalatdifferentdosageofironandactiven日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统carboninZVIprocess.(Left)Dosageofiron,10g/Lactivecarbon,200mg/LNaCl,withoutpHadjustmentand(right)dosageofactivecarbon,30g/Liron,200mg/LNaCl,withoutpHadjustment.withadsorptionandenmeshmentpropertywereformedwidely.Thedifferenthydroxidessuppliedmorespaceandopportunityforcomplexation[27].However,thehigherpH(>5.0)didnotenhancetheCODremovalefficiency.ItwasbecausethehydrolysisrateofFe3+wasenhanced,formingcoagulationspecieswithlesspositivecharge.WheninitialpHwasat3.0–5.0,somespecialFehydroxideswouldbeformedandthecomplexformationbetweenthehydroxidesandtheorganiccompoundsenhancedtheremovalefficiency[28].Ontheotherhand,thecharacteristicofsomeorganiccompoundsinthewastewaterwouldbechangedatdifferentpHconditions.Someorganiccompoundswithspecialgroups,suchasOH,COOH,weredeprotonated,resultinginhighernegativechargeatneutraloralkalinecondition.Differently,thesecompoundshadmoreneutralsitesatacidiccondition[27],whichwereeasiertoberemovedbycoagulationprocess.Duetothediscussionabove,theremovalmechanismsoforganiccompoundsincoagulationprocesscouldbechargeadsorption–neutralizationandcomplexationfollowedbyprecipitation[29].Inthisstudy,theoptimalpHrangewas3.0–5.0,whichwasconsistentwiththestudiesofLefebverandLegube[14]andMusikavongetal.[16].3.2.CODremovalbyZVIprocess3.2.1.EffectofdosageofironandactivecarbonThechangeofCODremovalefficiencywithdifferentdosageofironandactivecarbonatpH7.0isshowninFig.4.TheCODremovalefficiencyincreasedwithincreasingdosageofironinatwo-stagepattern.Withthelowerdosageofironat5,10and20g/L,CODremovalefficiencywere24.5,22.1and25.3%,respectively,after240minreactiontime.Oncethen日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统dosageofironexceeded20g/L,CODremovalincreaseddistinctly.Similarly,therewerenoobviouschangesatthedosageof30,40and50g/L.After240min,CODremovalefficiencyremainedatabout32.0%.ItcouldbeconcludedtherewasatransitioninZVIprocessbetweentheirondosageof20and30g/L.Sinceanexcessamountofironwouldaffectthemasstransferefficiency,30g/Lwouldbeanappropriatedosage.Inallbatchexperiments,flocsinthesampletakenfromthereactionsystemincreasedobviouslywithlongerreactiontime.Theflocs,whichwereproducedduetotheironcorrosion,werebrown.Withthemixingandoxidationbyaeration,moreFe3+hydroxideswereformedinthesystem,whichcouldactaseffectivecoagulant.Coagulation,flocculationandprecipitationshouldbepartofthereactionmechanismsinZVIprocess.Fig.4alsoshowstheCODchangeatdifferentdosageofactivecarbon.SincethewasteironcontainedFeandC,theywouldbeconsideredasmanymicrocosmicelectrodesinthereactionsystem.ItwasfoundthatCODcouldbereducedwhenactivecarbonwasnotadded.Withtheadditionofactivecarbon,thereactionofmacroscopicalelectrodesincreasedtheCODremovalefficiency.InFig.4,itisclearthattherewasarisingtrendofCODremovalefficiencywiththeadditionofactivecarbon.However,asintheadditionofiron,therewasnoobviousenhancementwithfurtherincreaseoftheactivecarbon.Whentheactivecarbondosagewasat10,15and20g/L,theCODremovalefficiencieswere30.9,33.3and35.1%,respectively.Takingboththetreatmenteffectandcostintoconsideration,30g/Lofironand10g/Lofactivecarbonwouldbetheoptimaldosagecondition.3.2.2.EffectofinitialpHofwastewaterTheeffectofinitialpHinZVIprocessisshowninFig.5.ItrevealedthatZVIwasmoreeffectiveatacidiccondition.WithinitialpHdecreased,CODremovalefficiencyincreasedn日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统evidently.After240minreactiontime,CODwasreducedto114.2mg/Landtheremovalefficiencywas43.6%atpH4.0,whichwasmuchbetterthan23.1%atpH10.0.InthediscussionofcoagulationprocessinSection3.1.2,higherCODremovalefficiencywasachievedatacidiccondition.Fig.5.CODremovalatdifferentinitialpHofrawwastewaterinZVIprocess,additionof10g/Lactivecarbon,30g/Lironand200mg/LNaCl.236P.Laietal./JournalofHazardousMaterials147(2007)232–239SimilarlyhigherefficiencycouldbeexpectedinZVIprocessatacidicconditionpartiallybecauseofthefunctionsoftheaccompaniedcoagulationprocess.Ontheotherhand,ZVIwasdifferentfromcoagulationbecauseofitsoxidation–reductionability.BasedontheNernstequationbelow(Eqs.(1)and(2)),theelectricalpotentialenergybetweenanodeandcathodecouldbeenhancedwhenpHgotlowerinthereactionsystem,whichresultedinanimprovementofZVI.Caoetal.[17]alsofoundthatpHstronglyaffectedthedegradationrateindyewastewatertreatmentbyZVI.Theyfoundthatthedegradationrateincreasedrapidlywiththeincreaseofacidity.However,anextremelylowpHconditionwouldincreaseoperationdifficultyandtreatmentcost.Moreover,itwouldresultincolorproblemwhendischargeduetothestrongcorrosionofiron.InZVIprocess,theoptimalpHrangewouldbe4.0–6.0.Anodereaction:Fe−2e→Fe2+E=−0.440+0.03logαFe2+(1)Cathodereaction:2H++2e→H2,E=−0.059pH−0.03logαpH2(2)3.3.ComparisonbetweencoagulationandZVIprocesses3.3.1.UVscanUVscanresultsbeforeandaftertreatmentbycoagulationandZVIprocessesisshowninFig.6.Itwasfoundthatthecontaminantswhichhadstrongabsorptionpeaksbetween230and400nmwerewellremovedbybothprocesses.InFig.6,itisclearthattherewasasimilartrendinn日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统absorptionpeaksbetweencoagulationandZVIprocesses.However,theresidualabsorptionpeaksshowedsomecontaminantsintherawwastewatercouldnotberemovedbythetwoprocesses.DuetothelimitationofUVscanmethodandcomplexingredientsinthewastewater,itwasdifficulttodistinguishthesecontaminantsonlybytheirspecialabsorptionpeaks.Theresidualcontaminantshadhighabsorbencyat200–230nm.However,theintensitiesofthesepeaksoftheeffluentbyZVIwerelowerthanthosebycoagulationprocess.Therefore,itcouldbeconcludedthatZVIwasmoreeffectiveinadvancedtreatmentofcokingwastewater.Fig.6alsoindicatesthatcoagulationandZVIhadsimilarmechanismsduringthetreatmentforthesimilarUVscanresultat200–230nm.ItwasprovedthatcoagulationwasthemainmechanismfortheremovalofcontaminantsinZVIprocess.Furthermore,Kangetal.[30]foundthatcoagulationwasthemainmechanismforCODremovaloftextilewastewaterinanoxidationandcoagulationprocess.Similarresultswerealsoreportedearlieraboutdyewastewatertreatmentwithozone/coagulationprocess[31].Ontheotherway,ZVIwouldbeanimprovedcoagulationprocesssincethecontaminantsremovalwasenhancedbyoxidation–reductionreactioninthesystem.3.3.2.BOD5analysisThecalculationresultsofBOD5measurementbeforeandaftertreatmentbycoagulationandZVIprocessesareshowninFig.7.TheBOD5valuesoftheeffluentbythetwoprocesseswere23.0and75.0mg/L,respectively,whichwerebothhigherthanthatoftherawwastewater.ForZVIprocess,theBOD5valuewasfivetimeshighcomparedtotherawwastewater.TheBOD5/CODincreasedfrom0.07to0.53byZVIprocess,whichwasmuchhigherthanthatinthecoagulationprocess.Theresultsindicatedtheimprovementofbiodegradabilitybybothprocesses,especiallytheremarkableenhancementbyZVI.Then日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统differentmechanismsofthetwoprocessescontributedtothedifferentbiodegradabilityoftheireffluent.Incoagulationprocess,somerefractorycompoundsinthewastewaterwereonlyremovedbyphysicalreactions,suchasadsorption–neutralization,complexationandprecipitation.InZVIprocess,therewereelectricaloxidationandreductionreac-tionswhichcouldtransformthestructuresandcharacteristicsofsomerefractorycompounds.ItwassimilartothereductionofNO2toNH2[32,33]andthedehalogenationofvolatilechlorinatedhydrocarbons[34].Fig.6.UVscanresultsbeforeandaftertreatmentbycoagulationandZVIprocesses:(1)rawwastewater,(2)effluentbycoagulation,(3)effluentbyZVI;withoutadjustmentofinitialpH,400mg/LFe2(SO4)3forcoagulation,10g/Lactivecarbon,30g/Lironand200mg/LNaClforZVI.P.Laietal./JournalofHazardousMaterials147(2007)232–239237Fig.7.BOD5analysisbeforeandaftertreatmentbycoagulationandZVIprocesses:(1)rawwastewater,(2)effluentbycoagulation,(3)effluentbyZVI;withoutadjustmentofinitialpH,400mg/LFe2(SO4)3forcoagulation,10g/Lactivecarbon,30g/Lironand200mg/LNaClforZVI.4.ConclusionsBothcoagulationandZVIprocesseswereinvestigatedforadvancedtreatmentofcokingwastewater.Incoagulationprocess,theoptimaldosageandpHwere400mg/LofFe2(SO4)3and3.0–5.0,respectively.InZVIprocess,theoptimaloperationconditionwasadditionof10g/Lofactivecarbonand30g/LofironatpH4.0–6.0after240minreactiontime.TheincreaseofaciditycouldenhancetheCODremovalefficiencyevidently.ZVIwasmorefeasibleforadvancedtreatmentofcokingwastewaterthancoagulation,takingthetreatmenteffectandcostintoconsideration.ThemainmechanismsforCODremovalincoagulationprocesscouldbechargeadsorption–neutralizationandcomplexationfollowedbyprecipitation.Forthen日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统removaloforganicpollutantsinZVIprocess,however,theoxidation–reductionmechanismmustbeconsideredinadditiontothecoagulationandprecipitationmechanism.Theoxidation–reductionabilityofZVIcouldtransformthestructuresandcharacteristicsofsomerefractorycompounds.ZVIenhancedthebiodegradabilityofeffluentobviouslybyincreasingBOD5/CODfrom0.07to0.53.Thereweresomerefractoryorganiccompoundsintherawwastewatersuchas2-methylquinoline.BothcoagulationandZVIprocessescouldeliminatemostofthesecompounds.SomeestercompoundswereproducedbyZVIwhichincreasedthebiodegradabilityoftheeffluent.ZVIwasmoreefficientineliminatinglowmolecularweight(0–2000Da)compoundsthancoagulation,buttherewerestillsomeresidualcontaminantscouldnotberemovedbythesetwoprocesses.References[1]J.L.Wang,X.C.Quan,L.B.Wu,Y.Qian,H.Werner,Bioaugmentationasatooltoenhancetheremovalofrefractorycompoundincokeplantwastewater,ProcessBiochem.38(2002)777–781.[2]R.G.Luthy,V.C.Stamoudis,J.R.Campbell,W.Harrison,Removaloforganiccontaminantsfromcoalconversionprocesscondensates,J.WaterPollut.ControlFed.55(2)(1983)196–207.[3]Y.Qian,Y.Wen,H.Zhang,Efficiencyofpre-treatmentmethodsintheactivatedsludgeremovalofrefractorycompoundsincoke-plantwastewater,WaterRes.28(1994)701–710.[4]M.Zhang,J.H.Tay,Y.Qian,X.S.Gu,CokeplantwastewatertreatmentbyfixedbiofilmsystemforCODandNH3-Nremoval,WaterRes.32(2)(1998)519–527.[5]B.R.Lim,H.Y.Hu,K.Fujie,Biologicaldegrationandchemicaloxidationcharacteristicsofcoke-ovenwastewater,WaterAirSoilPollut.146(2003)23–33.n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统[6]N.G.Azhar,D.C.Stuckey,Theinfluenceofchemicalstructureontheanaerobiccatabolismofrefractorycompounds:acasestudyofinstantcoffeewaste,WaterSci.Technol.30(1994)223–232.[7]Y.M.Li,G.W.Gu,J.F.Zhao,H.Q.Yu,Anoxicdegradationofnitrogenousheterocycliccompoundsbyacclimatedactivatedsludge,ProcessBiochem.37(2001)81–86.[8]M.Zhang,J.H.Tay,Y.Qian,X.S.Gu,Comparisonbetweenanaerobic–anoxic–oxicandanoxic–oxicforcokeplantwastewatertreatment,J.Env.Eng.(1997)876–883.[9]H.Q.Yu,G.W.Gu,L.P.Song,Posttreatmentofeffluentfromcoke-plantwastewatertreatmentsysteminsequencingbatchreactors,J.Env.Eng.123(3)(1997)305–308.[10]H.Q.Yu,G.W.Gu,L.P.Song,Theeffectoffillmodeontheperformanceofsequencing-batchreactorstreatingvariouswastewaters,Bioresour.Technol.58(1996)46–55.[11]M.W.Lee,J.M.Park,Biologicalnitrogenremovalfromcokeplantwastewaterwithexternalcarbonaddition,WaterEnv.Res.70(5)(1998)1090–1095.[12]M.T.Suidan,C.E.Strubler,S.W.Kao,J.T.Preffer,Treatmentofcoalgasificationwastewaterwithanaerobicfiltertechnology,J.WaterPollut.ControlFed.55(10)(1983)1263–1270.[13]J.X.Liu,W.G.Li,X.H.Wang,H.Y.Liu,B.Z.Wang,Removalofnitrogencoalgasificationwastewaterbynitrosoficationanddenitrosofication,WaterSci.Technol.38(1)(1998)39–46.[14]E.Lefebver,B.Legube,Iron(III)coagulationofhumicsubstancesextractedfromsurfacewaters:effectofpHandhumicsubstancesconcentration,WaterRes.24(1992)591–606.[15]S.S.Chou,S.C.Lin,C.P.Huang,Applicationofopticalmonitortoevaluatethecoagulationofpulpwastewater,WaterSci.Technol.37(12)(1998)111–119.n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统参考译文：通过比较混凝和零价铁深度处理焦化废水的过程M.Llompart,M.Lourido,P.Land´ın,C.Garc´ıa-Jares,R.Cela,J.Chromatogr..南非的catetown大学摘要：为了更好的深度处理焦化废水，通过实验考察了凝血及零价铁（zvi）处理过程。特别是注重剂量和pH值这两个因素对去除化学需氧量（COD）的效果的影响。结果表明：（zvi）比混凝深度处理焦化废水更有效。测试显示，最大COD的去除效率为27.5-31.8％，可取得的最优条件即为400mg/升中Fe2（SO4）3的pH值为3.0-5.0。在另一方面，COD去除率可高达43.6％下，理想化的条件zvi下，10克/升活性炭和30g/L的铁最适剂量在pH值为4.0。COD去除率以zvi为主。zvi通过增加bod5/cod从0.07至0.53也将加强污水的生物降解。此外，一些酯类化合物也可能产生反应。虽然zvi比混凝在消除低分子量（<2000da）化合物的废水中更有效率，但仍有少数残留的污染物，这是难以避免的。关键词： 焦化废水;先进的处理;混凝;零价铁（zvi）;化学需氧量（COD）1.导言焦化废水是一种严重的污染问题，在所有的污染源中，煤炭是其中一个主要的能源来源。作为后果，人民遭受了从焦化废水的严重污染所带来的危害，这是由复杂的无机和有机污染物组成，如血氨，氰化物，酚类化合物，碳氢化合物（PAHs），多氮，氧和硫含杂环化合物等。大部分的这些化合物是高度集中，有毒的，并且可能产生长远的环境污染。传统的处理过程中的焦化废水提取的是酚类化合物氨氮。其次是生物处理，主要是激活污泥的过程n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统。由于有一定数目的难治性和抑制性有机化合物在焦化废水中高度集中，传统活性污泥法在处理过程中不是很有效的去除COD。最近，一些新的生物学反应堆和程序已经研究出来，并广泛应用在焦化废水处理中。这些例如厌氧-缺氧-好氧的活性污泥法（SBR法）等，这是发现moreeffective比传统活性污泥法更好。该方法能去除COD和氮化合物是由于theirhigh高效厌氧酸化和硝化。直至目前为止，上述进程是足以满足要求，从国际标准出发，更多的努力正在寻求先进的工艺来处理焦化废水。可以应用在处理焦化废水，如ozona的合资公司，Fenton试剂氧化，活性炭吸附，离子交换，化学沉淀法，膜分离，和零价铁（zvi）等在这些进程中，凝血和zvi相对更便宜，更容易。这两个过程被广泛应用于废水处理。凝血是一个重要的过程，在这两个固液溶液常用的混凝剂是不同的铁，盐和一些无机/有机聚合物。coagu-lants及其水解产物对inimproving最后污染物去除效率发挥了重要的作用。不过，化学混凝剂的控制是相当困难的，根据不同的条件，如剂量混凝剂和pH值等.铁材料价格低廉，通常采用adoptedinzvi进程。由于具有强烈的还原能力，zvi可变换thestructuresandminimize的毒性，有害污染物，如阿特拉津和对硫磷，西维因，苯菌灵，picloramanddicamba，硝基芳烃农药和molinate。已有很多有关advancedtreatment焦化废水的物理化学过程的详细报告，特别是zvi进程。本研究的目的是调查的可行性，凝血和zvi过程适用于先进处理焦化废水的COD指数为主要目标参数。优化操作条件，取得了为这两个过程在实验室规模的试验。此外，对凝血和zvi过程进行调查紫外线（UV）扫描，生化需氧量（生化需氧量）测定，气相色谱/质谱规格-trum（大气环流模型）和分子量分布（分布）的研究。2.材料与方法2.1.实验程序试验测试运行在一搅拌器具中，其中有6个具有相同速率的搅拌器。原料废水稀释至200到300mg/L自来水。取1升稀释废水加入到烧杯利用n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统混合搅拌设备在一个较高的速度（200每分钟转速）搅拌5分钟，然后由低速（50每分钟转速）搅拌10分钟。30分钟后，自然沉淀，对上清液采取分析。在此试验中，剂量中的Fe2（SO4）3的量从0到1000/升变化，初始pH值废水从2.0至12.0变化，其中最佳剂量和pH值条件在混凝过程才能确定。在zvi过程中，准备铁，活性炭和NaCl不同剂量分别添加到2升烧杯中。二升稀释废水，然后补充和混合。在反应过程中，气体泵被用来组合和供应氧（4.0-7.0mg/升溶解氧）。每批实验历时240min。在不同的时间间隔，采取和保持停顿60分钟。其中活性炭和铁的剂量各有不同，范围分别在0-20和5-50克/升，初始pH值调整到4.0-10.0之间，以达到最佳反应条件。在适宜温度进行试验。2.2.分析方法分析前，上清液先用滤纸过滤，然后与0.45度米醋酸纤维素混合，测定生化需氧量，总有机碳和pH值。利用膜分离原理，进行分子量分布的测量。试验方法有重铬酸钾氧化法（哈希供暖系统，哈希公司，美国），呼吸方法（oxitopis6，德国），试验器具有3000分析仪（analytik耶拿银公司，德国）和pH计（pH值-201，意大利）。紫外可见分光光度计（specord200，analytik耶拿银公司，德国）进行了紫外吸收光谱扫描。提供高纯度氮气（99.999％）。废水首先通过0.45度米醋酸纤维素膜过滤，然后通过不同的超过滤膜过滤。themembranes被浸泡冲洗去离子之前使用。gcmswas有机化合物液-液萃取预处理用二氯甲烷（色谱纯级，费希尔公司，美国）。提取工艺分别为进行酸性，中性和碱性条件下反应。然后，一升预处理样品分析6890n/5973大气环流模型系统（安捷伦公司，美国）。高纯度气体（99.999％）作为载气以流速1ml/min通过1分贝-35ms毛细管柱与内径0.25mmand长度30的管柱。气化间温度在280摄氏度常温控制，然后是维持在40◦C约3分钟，再然后增加到280摄氏度。电子能量和电子双电压定于70eV和1200，与分子量扫描不同，从50至800da。3.n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统结果与讨论3.1COD去除率与混凝过程3.1.1COD去除率Fe2（SO4）3的剂量和Fe2（SO4）3的用量对COD去除率在pH值为7.0的影响效果明显。很显然，增加Fe2（SO4）3的絮凝体，在废水中更容易形成了。在Fe2（SO4）3的剂量为400mg/L时，化学需氧量迅速减少，因而，COD去除率在不同剂量的混凝剂条件下是不同的。当超过400mg/升，化学需氧量没有明显减少，并维持在180-200毫克/L，增加1000/升中Fe2（SO4）3，COD去除率只达到了28.6％，这与26.9％相比是一个很大的提高。因此，400mg/升将是一个合适的剂量，像一些特殊的腐殖物质，不能有效地除去混凝过程，也应考虑处理。3.1.2初始pH值对废水的影响废水中Fe2（SO4）3的剂量为400mg/升。低pH值条件（<3.0）下，将会导致在一个很低的COD去除率即只有17.5％，当pH值超过5.0，COD去除率下降一点。因此最适pH值范围为3.0-5.0，相应的COD的去除效率为27.5-31.8％。在形成了凝固过程中，当pH值小于3.0的，形成絮体增加明显，但COD去除率不明显增加，原因可能是有更多可提供的的铁离子的正电荷在溶液中，但絮体形成时，pH值小于3.0。然而，较高的pH值（>5.0）并没有提高COD去除率。这是因为Fe3+的水解率的增强，形成凝血较少的正电荷。当初始pH值在3.0-5.0时，一些特殊的铁金属氢氧化物会形成和复杂地层之间的氢氧化物和有机化合物，增强去除效率。在另一方面，一些有机化合物在改变，在不同的pH条件。一些有机化合物具有特殊群体，如羧基，导致存在较高的负电荷，在中性或碱性条件，这些化合物往往是中立的，在酸性条件下，这是在混凝过程比较容易除去的。由于上述讨论，去除有机化合物机理在凝固过程中可以负责的吸附和中和络合其次是降水。在这项研究中，最佳pH值范围为3.0-5.0，这是一致的研究。n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统3.2在zvi进程中的COD去除率3.2.1铁和活性炭剂量的变化COD去除率与不同剂量的铁和活性炭在pH值为7.0时，该COD去除率的增加。与低剂量的铁20克/升，COD去除率分别为24.5，22.1和25.3％，分别后，240min反应时间。一旦铁的剂量超过20g/L时，COD去除率明显增加。同样地，在剂量30，40和50g/L的，COD去除率维持在约32.0％。它可以得出结论，有一个过渡，在zvi进程之间，铁剂量20和30g/L，由于过量的铁会影响传质效率，30克/l是一个适当的剂量。在所有的实验，絮凝，在样本采取从反应体系中明显增加较长的反应时间。该絮体，产生了由于铁的腐蚀，与混合和氧化曝气，Fe3+的氢氧化物在该系统中形成了可作为有效的混凝剂。混凝，混凝沉淀在不同剂量的活性炭。由于废物铁载铁和C，它们将被视为许多微观电极反应体系中。很清楚，有一个上升趋势，COD去除率加上活性炭。不过，由于再加入铁，有没有明显的增强，进一步增加了活性炭。当活性炭用量为20克/升，COD的去除率分别为30.9，33.3和35.1％。从双方的处理效果和成本考虑，30g/L的铁和10g/升活性炭将成为最佳剂量的条件。3.2.2初始pH值对废水的影响初始pH值在zvi的过程显示，zvi在酸性条件是更有效的。初始pH值下降，COD去除率明显增加。反应时间240min后，化学需氧量减少到114.2mg/升和去除效率是43.6％，在pH值4.0，这是远胜23.1％，在pH=10.0取得在酸性条件下。COD去除率在不同的初始pH值原料废水在zvi过程中，除了10g/L的活性炭，30g/L的铁和200mg/L的NaCl。同样更高的效率，可以预期在zvi过程在酸性条件下部分原因是相同条件下的混凝过程。在另一方面，zvi不同于混凝，因为它的氧化还原能力。电势能之间的阳极和阴极可提高pH值时，得到较低的反应体系，改善zvi。还发现，废水处理由zvi，pH值强烈影响降解率在染料。他们发现，降解率迅速增加，与增加酸度n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统有关。不过，极低pH值条件下会增加操作的难度，这将导致在颜色的问题，放电时，由于强大的钢铁腐蚀。在zvi过程中，最优pH值范围将4.0-6.0。3.3比较凝血和zvi进程3.3.1紫外扫描紫外扫描结果之前和之后的混凝法处理和zvi进程比较表明。污染物中有强烈的吸收峰之间的230和400nm的，以及除去这两个进程。很清楚，在吸收峰之间的凝血和zvi进程也有类似的趋势。不过，剩余的吸收峰，显示出一些污染物在原废水不能消除这两个过程。由于限制的紫外扫描方法和复杂成分的废水，这是很难分辨这些污染物只有通过其特殊的吸收峰。残余污染物的高吸水性在200-230nm.这些高峰期的污水强度zvi均低于混凝过程。因此，可以得出结论：这zvi是更有效地深度处理焦化废水。凝血和zvi有类似的机制，在处理期间，为类似的紫外扫描，结果在200-230纳米。这是证明，混凝是主要的机理，在zvi进程为去除的污染物。COD的去除废水的一氧化和混凝过程。类似的结果也报告了早些时候关于染料废水处理与臭氧/混凝过程。对其他的方式，zvi将是一个改善混凝过程，提高了在该系统中的氧化还原反应。3.3.2BOD5的分析在混凝法处理和zvi过程，BOD5测量之前和之后的计算结果。该BOD5表明，污水由两个过程，分别均高于该原料废水。在zvi过程中，BOD5的值比原料废水高5倍。该bod5/cod增加，从0.07至0.53在zvi过程中，这是远远高于在凝血过程。结果表明，改善生物降解性，由这两个进程，特别是明显增强zvi。不同的机理，这两个进程作出不同的生物降解性，在凝固过程中，一些难治性化合物的废水，只有消除本身的反应，如吸附失效，络合和沉淀。在zvi过程中，有电气氧化还原反应的措施，可变换一些难治性的化合物的结构和特点。类似的减少二氧化氮，以NH2和脱卤挥发性氯代烃。紫外扫描结果之前和之后的混凝法处理和zvi进程：（1）原废水，（2）污水混凝，n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统（3）废水zvi;未经调整的初始pH值为400mg/升中Fe2（SO4）3，10克/升活性炭，30g/L的铁和200mg/L的NaCl/杂志有害物质。4.结论为深度处理焦化废水，通过对凝血和zvi过程进行研究。在凝固过程中，最佳剂量和pH值分别为400mg/升中Fe2（SO4）3和3.0-5.0之间。在zvi过程中，最优操作条件为10g/L的活性炭和30g/L的铁在pH值为4.0-6.0之间，240min的反应时间。增加酸度可明显提高COD去除率。Zviwasmore是比混凝更先进的处理技术，主要是从处理效果和成本考虑的。COD去除率在凝固过程中可以吸附和中和络合物其次是降水。在zvi过程中为有机污染物的去除，然而，除了混凝沉淀机理，氧化还原机理必须加以考虑。Zvi的氧化还原能力可变换一些结构和特点难处理性的化合物。zvi提高了污水的生物降解，明显增加bod5/cod从0.07到0.53。有一些难降解有机化合物在原废水中，如2-甲基也可以得到很好的处理。凝血和zvi过程可以消除大部分酯化合物所产生的污染物。zvi增加了污水的生物降解性。zvi是比混凝更有效地在消除lowmolecular重量（0-2000da）化合物，但这两个过程仍有一些残余的污染物无法消除。参考文献[1]J.L.Wang,X.C.Quan,L.B.Wu,Y.Qian,H.Werner,Bioaugmentationasatooltoenhancetheremovalofrefractorycompoundincokeplantwastewater,ProcessBiochem.38(2002)777–781.[2]R.G.Luthy,V.C.Stamoudis,J.R.Campbell,W.Harrison,Removaloforganiccontaminantsfromcoalconversionprocesscondensates,J.WaterPollut.ControlFed.55(2)(1983)196–207.[3]Y.Qian,Y.Wen,H.Zhang,Efficiencyofpre-treatmentmethodsintheactivatedsludgeremovalofrefractorycompoundsincoke-plantwastewater,WaterRes.28(1994)701–710.n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统[4]M.Zhang,J.H.Tay,Y.Qian,X.S.Gu,CokeplantwastewatertreatmentbyfixedbiofilmsystemforCODandNH3-Nremoval,WaterRes.32(2)(1998)519–527.[5]B.R.Lim,H.Y.Hu,K.Fujie,Biologicaldegrationandchemicaloxidationcharacteristicsofcoke-ovenwastewater,WaterAirSoilPollut.146(2003)23–33.[6]N.G.Azhar,D.C.Stuckey,Theinfluenceofchemicalstructureontheanaerobiccatabolismofrefractorycompounds:acasestudyofinstantcoffeewaste,WaterSci.Technol.30(1994)223–232.[7]Y.M.Li,G.W.Gu,J.F.Zhao,H.Q.Yu,Anoxicdegradationofnitrogenousheterocycliccompoundsbyacclimatedactivatedsludge,ProcessBiochem.37(2001)81–86.[8]M.Zhang,J.H.Tay,Y.Qian,X.S.Gu,Comparisonbetweenanaerobic–anoxic–oxicandanoxic–oxicforcokeplantwastewatertreatment,J.Env.Eng.(1997)876–883.[9]H.Q.Yu,G.W.Gu,L.P.Song,Posttreatmentofeffluentfromcoke-plantwastewatertreatmentsysteminsequencingbatchreactors,J.Env.Eng.123(3)(1997)305–308.[10]H.Q.Yu,G.W.Gu,L.P.Song,Theeffectoffillmodeontheperformanceofsequencing-batchreactorstreatingvariouswastewaters,Bioresour.Technol.58(1996)46–55.[11]M.W.Lee,J.M.Park,Biologicalnitrogenremovalfromcokeplantwastewaterwithexternalcarbonaddition,WaterEnv.Res.70(5)(1998)1090–1095.[12]M.T.Suidan,C.E.Strubler,S.W.Kao,J.T.Preffer,Treatmentofcoalgasificationwastewaterwithanaerobicfiltertechnology,J.WaterPollut.ControlFed.55(10)(1983)1263–1270.[13]J.X.Liu,W.G.Li,X.H.Wang,H.Y.Liu,B.Z.Wang,Removalofnitrogencoalgasificationwastewaterbynitrosoficationanddenitrosofication,WaterSci.Technol.38(1)(1998)39–46.n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统[14]E.Lefebver,B.Legube,Iron(III)coagulationofhumicsubstancesextractedfromsurfacewaters:effectofpHandhumicsubstancesconcentration,WaterRes.24(1992)591–606.[15]S.S.Chou,S.C.Lin,C.P.Huang,Applicationofopticalmonitortoevaluatethecoagulationofpulpwastewater,WaterSci.Technol.37(12)(1998)111–119.致谢在此次设计过程中曾遇到过很多技术上的问题，如某些构筑物的设计参数，适用条件，高程布置，水头损失计算，标高计算以及后期的制图规范等。通过图书馆查阅和指导教师韩剑宏教授的细心指导，以上问题都已经解决。在此次毕业设计中，我得到了许多老师和同学的大力帮助，正是他们的热心帮助才使我的设计顺利完成。首先，我要特别感谢我的指导老师韩剑宏n日处理2900立方米焦化厂氨氮废水处理系统教授，她在设计的过程中始终对我们严格要求，耐心给我们指导答疑，并时常督促和鼓励我们，还给我们提供大量的参考资料。同时，她高超的专业水平，严谨的工作作风和一丝不苟的工作态度也使我受益匪浅。在此我对韩老师的指导和帮助表示深深的谢意。祝老师身体健康，工作顺利。其次，在此次设计中周围的同学也给予我很大的帮助，在此我要向他们表示我深深的谢意，祝他们学业有成！