200td硝基苯废水处理工艺的设计
硝基苯是一种难以溶于水的淡黄色有机化合物，特点是降解难度大、浓度高以及生物毒性大。硝基苯主要来自化工厂和染料厂的废水废气。吸入、摄取或者皮肤吸收都会引起人类中毒，长时间接触,对人体及动植物的安全威胁极大。本毕业设计中的硝基苯废水设计量为200 m3/d ，污水主要污染物是COD、硝基苯、甲苯等，原废水中COD=4380mg/L，硝基苯=50mg/L，甲苯类=100mg/L，PH=3，出水水质要求为BOD5≦300mg/l，COD≦500mg/l，硝基苯≦5.0mg/l，甲苯类≦0.05mg/l，PH达到6-9，出水水质各项指标达到《污水综合排放标准》三级标准。根据检索的文献以及国内外技术水平分析进行方案比较后，本设计项目采取微电解、混凝等方法配合芬顿氧化技术先对硝基苯废水进行预处理，降低废水的毒性，提高废水的可生化性，之后采用曝气生物滤池的方式去除废水中的有机物，使得主要污染物的直接排放指标达到标准。根据所选方案确定各处理单元的设计参数、工艺条件，计算尺寸（包括设计图纸）。 关键词 硝基苯，芬顿氧化，生物滤池，硝基苯
目录
1 工程设计依据与设计任务 1
1.1设计水量确定 1
1.2 设计进水水质 1
1.3 设计出水水质 1
1.4 设计依据 2
2 处理工艺流程的确定 2
2.1 硝基苯处理技术研究现状 2
2.2废水处理方案选取 4
2.3 主要构筑物的选择 7
2.4 各构筑物污染物去除率说明 11
3 污水处理系统的设计计算 11
3.1 调节池设计 11
3.2 微电解塔设计 13
3.3 FENTON氧化池设计 15
3.4 中和池设计 16
3.5 沉淀池设计 17
3.6 曝气生物滤池设计 19
3.7 污泥浓缩池设计 23
4 其他构筑物设计计算 25
4.1 鼓风机房 25
4.2脱水机房 26
4.3泵房 26
5 高程布置计算 26
5.1泵的水力计算及选型 26
5.2管道水力 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
计算 28
5.3 高程设计计算 30
6 经济效益分析及安全管理 32
6.1 电费 32
6.2 药剂费 32
6.3 维护费 33
6.4 工资福利 33
6.5 其他费用 33
6.6安全与卫生 33
致 谢 35
图1 工艺流程图 38
图2 高程布置图 39
图3 平面布置图 40
图4 调节池 41
图5 微电解塔 42
图6 芬顿氧化池 43
图7 反应池 44
图8 沉淀池 45
图9 曝气生物滤池 46
图10 污泥浓缩池 48
1 工程设计依据与设计任务
1.1设计水量确定
本设计中的构筑物按照最大日最大时的流量进行设计。
设计中生产的废水流量为200 m3/d，废水流量的总变化系数Kz取1.2，则最大设计流量Q=Kz*Q=1.2×200=240m3/d，工作时间按8h来计算Qmax=240/8=30m3/h。
1.2 设计进水水质
生产废水：200 m3/d
污染因子
污染物浓度 (mg/L)
COD
4380
pH(无量纲)
3
甲苯类
100
硝基苯
50
盐分
9000
SS
600
1.3 设计出水水质
出水的水质需满足《污水综合排放标准》（GB8978－1996）三级标准后再排入该地化工园区的污水处理厂再处理，具体的排放要求如下：
污染因子
污染物浓度(mg/L)
COD
500
pH(无量纲)
6~9
SS
400
甲苯类
0.5
硝基苯
5.0
盐分
8000*
1.4 设计依据
2 处理工艺流程的确定
2.1 硝基苯处理技术研究现状
2.1.1 物理法
针对高浓度的硝基苯废水，不可用生物法直接取处理，选用物理法可以降低浓度，提高废水的可生化性，还能回收一部分的硝基苯，目前常用的物理技术包括萃取法、吸附法和汽提法。
当前能被采用于萃取废水中硝基苯的萃取剂也很有限，大多数情况下萃取后遗留的硝基苯、萃取相浓度很高，容易造成二次污染，需要配合其他的处理工艺才能达到较好去除率。林忠祥[4]等人采用萃取汽提法联合处置硝基苯废水，处理后的废水能达到了国家二级排放标准，能够回收大部分的硝基苯。
吸附法处理废水的原理是利用多孔性固体相物质去吸附分离水中的污染物。Gupta[5]等人选取一个制糖企业产生的蔗渣飞灰去处理硝基苯废水，最后硝基苯的去除率达到了90%以上。李广伟[6]等通过静态实验，分析了5种大分子吸附树脂对硝基苯的吸附行为，在最佳工艺条件下硝基苯浓度降至2.5mg/L。
汽提法一般用于高浓度硝基苯废水的处理。其中废水与水蒸气直接接触，得以让废水中挥发性的有毒有害物质按照一定的比例分散到气相中去，最终达到从废水中分离污染物的目的。
于桂珍[7]等人采取汽提吸附法处理硝基苯废水，达到90%的硝基苯去除率，去除效率较高。
2.1.2 化学法
针对硝基苯废水处理的化学法主要包括电化学法、高级氧化法、化学氧化法。
电化学法是指在电流的作用下，水中的污染物在两个电极上分别发生氧化、还原反应的处理过程。Wang Lei[8]等选用辉光放电等离子体的方法去处理硝基苯废水，试验结果显示，进水硝基苯的浓度为1000mg/L，处理废水时间为60min,去除率达到67%.当前电化学法普遍能耗大，应用范围较小以及硝基苯的去除率不高。
目录
1 工程设计依据与设计任务 1
1.1设计水量确定 1
1.2 设计进水水质 1
1.3 设计出水水质 1
1.4 设计依据 2
2 处理工艺流程的确定 2
2.1 硝基苯处理技术研究现状 2
2.2废水处理方案选取 4
2.3 主要构筑物的选择 7
2.4 各构筑物污染物去除率说明 11
3 污水处理系统的设计计算 11
3.1 调节池设计 11
3.2 微电解塔设计 13
3.3 FENTON氧化池设计 15
3.4 中和池设计 16
3.5 沉淀池设计 17
3.6 曝气生物滤池设计 19
3.7 污泥浓缩池设计 23
4 其他构筑物设计计算 25
4.1 鼓风机房 25
4.2脱水机房 26
4.3泵房 26
5 高程布置计算 26
5.1泵的水力计算及选型 26
5.2管道水力 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
计算 28
5.3 高程设计计算 30
6 经济效益分析及安全管理 32
6.1 电费 32
6.2 药剂费 32
6.3 维护费 33
6.4 工资福利 33
6.5 其他费用 33
6.6安全与卫生 33
致 谢 35
图1 工艺流程图 38
图2 高程布置图 39
图3 平面布置图 40
图4 调节池 41
图5 微电解塔 42
图6 芬顿氧化池 43
图7 反应池 44
图8 沉淀池 45
图9 曝气生物滤池 46
图10 污泥浓缩池 48
1 工程设计依据与设计任务
1.1设计水量确定
本设计中的构筑物按照最大日最大时的流量进行设计。
设计中生产的废水流量为200 m3/d，废水流量的总变化系数Kz取1.2，则最大设计流量Q=Kz*Q=1.2×200=240m3/d，工作时间按8h来计算Qmax=240/8=30m3/h。
1.2 设计进水水质
生产废水：200 m3/d
污染因子
污染物浓度 (mg/L)
COD
4380
pH(无量纲)
3
甲苯类
100
硝基苯
50
盐分
9000
SS
600
1.3 设计出水水质
出水的水质需满足《污水综合排放标准》（GB8978－1996）三级标准后再排入该地化工园区的污水处理厂再处理，具体的排放要求如下：
污染因子
污染物浓度(mg/L)
COD
500
pH(无量纲)
6~9
SS
400
甲苯类
0.5
硝基苯
5.0
盐分
8000*
1.4 设计依据
2 处理工艺流程的确定
2.1 硝基苯处理技术研究现状
2.1.1 物理法
针对高浓度的硝基苯废水，不可用生物法直接取处理，选用物理法可以降低浓度，提高废水的可生化性，还能回收一部分的硝基苯，目前常用的物理技术包括萃取法、吸附法和汽提法。
当前能被采用于萃取废水中硝基苯的萃取剂也很有限，大多数情况下萃取后遗留的硝基苯、萃取相浓度很高，容易造成二次污染，需要配合其他的处理工艺才能达到较好去除率。林忠祥[4]等人采用萃取汽提法联合处置硝基苯废水，处理后的废水能达到了国家二级排放标准，能够回收大部分的硝基苯。
吸附法处理废水的原理是利用多孔性固体相物质去吸附分离水中的污染物。Gupta[5]等人选取一个制糖企业产生的蔗渣飞灰去处理硝基苯废水，最后硝基苯的去除率达到了90%以上。李广伟[6]等通过静态实验，分析了5种大分子吸附树脂对硝基苯的吸附行为，在最佳工艺条件下硝基苯浓度降至2.5mg/L。
汽提法一般用于高浓度硝基苯废水的处理。其中废水与水蒸气直接接触，得以让废水中挥发性的有毒有害物质按照一定的比例分散到气相中去，最终达到从废水中分离污染物的目的。
于桂珍[7]等人采取汽提吸附法处理硝基苯废水，达到90%的硝基苯去除率，去除效率较高。
2.1.2 化学法
针对硝基苯废水处理的化学法主要包括电化学法、高级氧化法、化学氧化法。
电化学法是指在电流的作用下，水中的污染物在两个电极上分别发生氧化、还原反应的处理过程。Wang Lei[8]等选用辉光放电等离子体的方法去处理硝基苯废水，试验结果显示，进水硝基苯的浓度为1000mg/L，处理废水时间为60min,去除率达到67%.当前电化学法普遍能耗大，应用范围较小以及硝基苯的去除率不高。
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