毕业设计说明书--污水

第一部分 毕业设计说明书

第一章 总论

一 、设计任务，依据和目的 （一） 设计任务

处理某含油废水，使其排放达到GB897896排放标准。 （二） 设计依据

根据下达的设计任务书，排放标准及各种参考标准，如《给水排水手册》、《水污染控制工程》、、《水处理设计手册》、《污水处理厂工艺设计手册》以及《环境工程设计手册》。 （三） 设计目的

是处理废水不再对生态环境造成危害。

二、处理对象的水质参数及排放标准 （一） 处理对象的水质参数 1 含油废水

水量 Q=330-370m3/h 石油类：1400-1700mg/L S2-=3-12mg/L PH=8

挥发酚=3-12mg/L CN- 0.5-6mg/L

COD=2700-3150mg/L BOD5=550-850mg/L SS=190-400mg/L T=25-35oC 2 生活污水

水量Q=190-250m3/h PH=6-8

COD=190-400mg/L BOD5=160-220mg/L SS=120-180mg/L T=25-35 oC

(二) 排放标准----------- GB897896二级排放标准

表一 排放标准-------- GB897896二级排放标准 物质名称 最高允许排放浓度 物质名称 最高允许排放浓度 PH 6-9 SS 150mg/L S2 1.0mg/L 石油类 10mg/L BOD5 30mg/L 挥发酚 0.5mg/L COD 120mg/L CN 0.5mg/L 三、 废水来源 （一） 含油废水

来自来炼油装置的塔、灌、油水分离器的排水以及炼油装置的机泵冷却水。原油以及重质油中间灌排水、地下冲洗水、塔、冷凝器的排水及装置区域的含油雨水等。

（二）生活污水

来自车间、办公楼、食堂、宿舍等。 四、 处理能力及所采用方法

本次设计处理含油废水为330-370mg/L，生活污水为120-180mg/h 处理方法采用老三套工艺：隔油-浮选-曝气；副产品污油回收再加工。

含油废水的来源不同，水体中油污染物的成分和存在状态也不同，将导致其处理方法也不同。油在水体中存在的形式大致有悬浮油、分散油、乳化油、溶解油和油固体物5种。 (1)悬浮油:

进入水体的油份通常大部分以浮油形式存在，油珠颗粒较大，一般大于15um，以连续相的油膜漂浮于水面而能被去除，主要采用隔油池去除。此外，还可以采用分离法、吸附法、分散或凝聚法等去除。 (2)分散油:

粒径大于1um的微小油珠悬浮分散于水相中，不稳定，可聚集成较大的油珠转化成悬浮油，也可能在自然和机械作用下转化为乳化油，可采用粗粒化方法去除。 (3)乳化油:

由于表面活性剂的存在，油在水中呈乳状液，易形成O/W或W/O型乳化微粒，粒径小于1um，表面常常覆盖层带负电荷的双电层，体系较稳定，不易上浮于水面，较难处理。面临的问题社要是破乳及COD的降解，一般采用浮选、凝聚、过滤等方法处理。 (4)溶解油:

油在水中溶解度甚小，小部分油以分厂状态或化学方式分散于水体中形成油一水均相体系，非常稳定，一般低于5一15mg/L，均难以自然分离，可采用吸附、化学氧化及生化方法去除。 (5)油一固体物:

水体中的油吸附在固体悬浮物的表面形成油一固体物，可采用分离法去除。 含油废水处理的难易程度，随油颗粒，表面活性剂、溶解油及油-湿固体等的不同有所差异，含油废水应尽量皮面使用离心泵和其它具有强烈剪应力的装置，以减少油的乳化现象。含有表面活性剂的含油废水不应与其他含油废水相混合，这样可以减少有的复杂性。 （二） 含油废水的处理方法

含油废水的处理方法很多，但从原理上大致可以归纳为物理法、化学法、物理化学法、生化法等，这些方法可以相互和在一起使用，形成不同的处理工艺。 1 沉降分离法

沉降分离法是利用油水两相的密度差及油和水的不相容性进行分离的。沉降分离在隔油池中进行，常见的有平流式(API)、平行板式(PPI)、波纹板式(CPI)等型式。平流式隔油池的设计主要基于斯托克斯公式，由公式可求得一定表面积的隔油池所能除去的最小油滴直径。隔油池水流状态对除油能力和效果也有很大影响，最好的水流状态是层流状态，它有利于油滴的上升和固相的沉降。根据以上理论，进而设计出Ppl式、CPI式、IPI式(斜板式)等高效隔油池。这几种型式的隔油池与API式比较，占地面积省，去油能力、排油能力及安全程度等方面明显提高，

因此已被广泛应用。该法设备结构简单，易操作，除油效

果稳定，但此法只适用于除去水中不溶解的油类，如重油等，对溶解性油类或乳化油是不适用的。 2

粗粒化法

粗粒化法的原理是利用油水两相对聚结材料亲和力的不同来进行分离。此法的技术关键是粗粒化材料，一般认为亲油、耐油、疏水性能好的材料分离效果好。粗粒化法可以把5一10um粒径以上的油珠完全分离，分离最佳效果可达1一2um。在分离过程中，水中细微的油粒附着在粗粒化材料表面，形成油膜，油膜增到一定厚度，在动力及水力的冲击下，并拌之以风的搅动，比较大的油珠从粗粒化材料表面脱落下来，利用油水相对密度差，以重力分离法将油珠从水中分离出来，或用吸油机将油提取出来。黄盛蓉采用聚丙烯吸油毡作粗粒化层，用PWT一4型油水分离装置处理油库含油污水，处理后出水油含量<10mg/L。粗粒化法除油的效果，与表面活性剂的存在和多少有关。微量活性剂的存在表明能抑制粗粒化床的效果，因而粗粒化法不适用于乳状含油废水的去除。粗粒化法无需外加化学试剂，无2次污染，设备占地面积小，基建费用较低。但用此法处理含油废水要求进口浓度较低，因此进人设备前的含油废水必须经预处理，否则出水油浓度较高(一般高于10mg/L)，常需再进行深度处理。过滤法的原理是利用颗粒介质滤床的截留、惯性碰撞、筛分等机理，去除水中油分。常见的颗粒介质滤料有石英砂、无烟煤、玻璃纤维、高分子聚合物等。 3 过滤法

过滤法一般用于含油废水的二级处理或深度处理。经过滤处理后，能使油含量小

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于质量份数5x10。对某机车厂含油废水先经隔油、混凝沉淀，再经过滤，出水各项指标均达排放标准，油去除率可达95%，完全可用于有关生产车间。过滤法设备简单，操作方便，投资费用低。但随运行时间的增加，压力降逐渐增大，需经常进行反冲洗，以保证正常运行。 3

膜分离法

膜分离法是S.Sourirajan所开拓并在近20年来迅速发展起来的分离技术。膜分离法处理含油废水是利用多孔薄膜为分离介质，截留含油废水中的油及表面活性剂而使水分子通过，达到油水分离目的。膜分离技术的关键是膜和组件的选择。膜材料可分为高分子膜和无机膜，常用的高分子膜有醋酸纤维膜、聚矾膜、聚丙烯膜、聚偏氟乙烯膜等;常用的无机膜材料有氧化铝、氧化错、氧化钦等。按孔径大小又可分

为微滤、超滤、反渗透等。含油废水经超滤或反渗透处理后出水几乎不含油，最适合于排放要求高、处理量不大的含油废水;经微滤处理后出水油浓度一般也小于质量份数1.0xl0-5。膜分离法具有不需加人其它试剂、不产生含油污泥、设备费用低、出水水质好等优点，但废水需经严格的预处理，且膜的清洗也较困难。随着新型优质的膜材料的开发，膜分离是一项较有发展前途的含油废水处理方法。

5 浮选法

浮选法是利用油珠粘附于水中的微小气泡后使浮上力增大而浮上分离，主要用来处理含油废水中靠重力分离自然浮上难以去除的分散油、乳化油和细小的悬浮固体物。由于空气微泡由非极性分子组成，能与疏水性的油结合在一起，带着油滴一起上升，上浮速度可提高近千倍，所以油水分离效率很高。根据产生气泡的方式不同，又可分为加压溶气浮选法、叶轮浮选法和曝气浮选法。为提高浮选效果，可再向废水中加人无机或有机高分子絮凝剂，即为絮凝浮选法，则对油水分离的效果还会提高。目前该法已被广泛应用于油田废水、石油化工废水、食品油生产废水等的处理，工艺较为成熟。但该法占地面积大，浮油较难处理。 6 吸附法

吸附法是利用多孔固体吸附剂对含油废水中的溶解油及其它溶解性有机物进行表面吸附。常用的吸附剂有活性炭、活性白土、高分子聚合物等。其中活性炭应用最多。活性炭不仅对油有很好的吸附性能，而且能同时有效地吸附废水中的其它有机物，但吸附容量有限(对油一般为30一80mg/g)，且成本高，再生困难，限制了它的应用。经吸附法处理后出水油含量可在5mg/L以下，因此吸附法一般只用于含油废水的深度处理。徐根良等对拆船厂含油废水进行处理，含油废水先经隔油、过滤处理，后经吸附柱深度处理，出水油含量在5mg/L以下，多数在1mg/L以下。所用吸附剂为改性膨润土、磺化煤、废旧活性炭、碎焦炭、有机纤维等易得原料。 7 凝聚法

凝聚法是向废水中投加一定比例的絮凝剂，在废水中生成亲油性的絮状物，使微小油滴吸附于其上，然后用沉降或气浮的方法将油分去除。常用的有硫酸铝、硫酸亚铁、三氯化铁、聚合氯化铝等无机絮凝剂

和聚丙烯酞胺、丙烯酞胺等有机絮凝剂，不同絮凝剂的pH值使用范围不同。为了加强絮凝效果，往往两个絮凝剂复合使用。此法投药量大，排渣量大，适用于处理废水量很大，而含油量较少，浓度一般在质量份数1.0x10一4以下的乳化油或其它细小悬浮物。 8

盐析法

盐析法是向废水中投加无机盐类电解质对油珠扩散层的阳离子具有排斥作用，使扩散层压缩，当电解质达到一定浓度时，扩散层中的阳离子全部被赶到了吸附层中，导致双电层破坏，油珠则变成中性，油珠间吸引力恢复而相互聚并，从而达到破乳目的。常用的电解质是钙、镁、铝的盐类，它既可中和电荷，又可置换表面活性剂的金属皂，使处理效果提高。盐析法投盐量一般控制在1%一5%之间，经盐析法处理后，出水油的含量一般大于10mg/L。该法操作简单，费用较低，作为初级处理应用较广。但该法聚析速度慢，沉降分离时间长，设备占地面积大，而且对由表面活性剂稳定的含油乳状液的处理效果不好。 9 电解法