炼油厂生产废水处理工艺设计
和排泄系统、溢流出水系统、电控系统、配药罐、贮药罐、玻璃转子流量计、回流管道、环形操作台、加药泵。该设备箱体可以是整体钢板结构，也可由我公司提供箱体图纸，用户自建混凝土结构后由我公司技术人员现场指导安装。建议当单机处理水量超过320m/h时，箱体采用钢筋混凝土结构。
2.3.2 CAF涡凹气浮设备的工作原理
污水中的污染物分为溶解性有机物和非溶解性物质（即SS），溶解性有机物在一定条件下，可以转化为非溶解性物质，污水处理的方法之一就是加入混凝剂和絮凝剂使大部分溶解性有机物转化成为非溶解性物质，再将全部或大部分非溶解性物质（即SS）去除以达到净化污水的目的，而去除SS的主要方法就是利用气浮的方法。
CAF是由空气产生气浮的过程。涡凹曝气机将“微气泡”直接注入 污水中而不需要事先进行溶气，然后通过精铸不锈钢散气叶轮把“微气泡”均匀地分布于污水中，所以不会发生阻塞现象，本设备不需要压力容器、空压机和循环泵等辅助设备。
未经处理的污水首先进入曝气充气段，与“微气泡”充分混合，“微气泡”在上升的过程中，将固体悬浮物带到水面。刮泥机沿液面运动，将悬浮物刮到倾斜的金属板上，再将其推入污泥排放管道。污泥排放管道里有水平的螺旋推进器，将所收集的污泥送入污泥收集器，推进器和刮泥机由同一个马达驱动。净化后的污水在排放前会经由斜板下方的溢流槽，溢流槽用来控制气浮槽的水位，确保槽中的液体不会流入污泥排放管道。
开放的回流管道从曝气段沿着气浮槽的底部伸展。在产生微气泡的同时，涡凹曝气机会在有回流管的池底形成一负压区，这种负压作用会使水从池子的底部回流至曝气区，然后又返回气浮段，回流管道上设有单向阀，使进入曝气槽的污水不至于不经处理就从回流管直接进入气浮槽。整个过程确保了在没有进流量的情况下，气浮仍不断进行。
2.3.3 涡凹气浮机的特点
1、结构简单。涡凹气浮机主要由气浮箱、电动机、空心主轴、叶轮、机械密封等组成，仅需一台安装于污水池内就可完成整个气浮过程。而原回流溶气气浮则由回
11
西南石油大学本科毕业设计（论文）
流泵、空压机、搅拌机、溶气罐、释放器等多台设备组成。
2、投资省、效率高。涡凹气浮机结构简单，占地面积小，可直接安装在污水池内，而且它的充气量大且稳定，气浮效果比回流溶气气浮有明显的提高。
3、操作简单、运行费用低。因它比原气浮机结构简单，减少了操作的劳动强度，也降低了维修费用。
4、适应性强。涡凹气浮机对污水的来量和水质的变化有很强的适应性。耐腐蚀、使用寿命长。涡凹气浮机主要部件采用耐腐蚀材料制成，具有机械强度高、抗冲击、耐腐蚀、使用寿命长的优点。
2.4 浅层气浮池
2.4.1 原理
气浮工艺原理：浅层气浮机采用溶气气浮原理，是在待处理的水中通入部分溶气水，利用溶气水中释放出的微小气泡，将水中的悬浮物或油浮出水面，从而达到固液分离之目的。
1.水泵 2.气浮装置 3.中心管 4.水力接头 5.分配管 6.泥斗 7.中心管 8.可旋转分配管 9.水力接头 10.旋转装置 11.螺旋搬渣装置 12.排渣管 13.旋转积水管 14.中央旋转部分 15.锥形板装置 16.倾斜气浮区 17.进水泵 18.三通阀 19.三通阀 20.溶气管
原水通过泵1进入气浮装置2的中心管3，通过可旋转的水力接头4和可旋转的分配管5均匀地配入气浮池底部，溶气水经过中心管7进入可旋转的分配管8，与原水同步进入气浮池底部。9亦为一个可旋转的水力接头。饱含微气泡的溶气水与原水在气浮装置的底部充分碰撞、粘附，使原水中的微粒形成比重<1的浮渣上升到水面
12
炼油厂生产废水处理工艺设计
而被除去。原水的分配管5和溶气水的分配管8被固定在同一旋转装置10上，其旋转方向与原水进入气浮池底部的水流方向相反，但速度相等。本装置的关键部分是成功地利用“零速度”原理，使进水对原水不产生扰动，固液分离在一种静态下进行。表面形成的浮渣层由螺旋撇渣装置11收集，然后经过排渣管12将其排到池外。澄清后的水由旋转集水管13收集后排到池外，集水管13与中央旋转部分14连在一起，这样原水在气浮池中的停留时间就是中央旋转部分的回转周期。连在旋转行走装置上的刮板将池底和池壁上的沉泥刮到泥斗6中，定期排放。
另外一项重要的改进就是固定在旋转行走架10上相互之间有一定间距的一组同心锥形板装置15，与配水部分一起沿气浮池同步旋转。每相邻两块锥形板组成一个倾斜的环行气浮区域16，该区域内水时刻处于层流状态，加速了颗粒杂质随微气泡的上升速度。
浅层气浮装置还包括一对并联运行的溶气管20(简称ADT’S)，进水泵17的压力较低，只需202.6 kPa。进水首先通过与两个ADT’S连接的三通阀18，ADT’S的另一端布置溶气出水口。压缩空气也经过一个三通阀19与压力水在同一端进入ADT’S，压缩空气的压力一般为707.8 kPa。所有的三通阀靠一只调节器联动，正常运行时，一只ADT的进、出水口均被打开释放溶气水，而进气口被关闭；同时另一只ADT的进水口和出水口被关闭，压缩空气通过20～40 μm的微孔不锈钢板进入ADT，靠压缩空气的压力将空气溶于水中，而不是靠水的压力。水沿着切线方向高速进入ADT中，流速可达10 m/s，压力水在ADT中呈螺旋状前进，达995 r/min，进水口可以调节，以便控制流量和流速。
2.4.2 浅层气浮机的特点
外形紧凑，占地小；设计合理，电耗省；溶气效率高 ；处理效果稳定，机电仪实现了一体控制；操作方便、维护简单。
2.4.3 浅层气浮机主要结构
高效浅层气浮设备主机是指气浮设备中的分离部分，其中包括：池体、浮渣收集装置、溢流调节装置、旋转进水布水机构等。
13
西南石油大学本科毕业设计（论文）
2.4.4 应用范围
该设备以先进的设计，优良的性能，广泛应用于石油、化工、钢铁、制革、电力、纺织、食品、酿造、市政等行业的污水处理系统，是传统气浮设备的替代产品。
2.5 沉淀池
选用竖流式沉淀池。
2.5.1 竖流沉淀池原理
在竖流式沉淀池中，污水是从下向上以流速v作竖向流动，废水中的悬浮颗粒有以下三种运动状态：①当颗粒沉速u 2.5.2 竖流沉淀池的构造 竖流沉淀池多为圆形或方形，直径或边长为4~7m，一般不大于10m。沉淀池上部为圆筒形的沉淀区，下部为截头圆锥状的污泥斗，二层之间为缓冲层，约为0.3m。 废水从中心管自上而下流入，经反射板向四周均匀分布，沿沉淀区的整个断面上升，澄清水由池四周集水槽收集。集水槽大多采用平顶堰或三角形锯齿堰，堰口最大负荷为1.5L／（m.s）。沉淀池贮泥斗倾角为45 ~60 ，污泥可借静水压力由排泥管 排出，排泥管直径应不小于200mm，静水压力为1.5~2.0m。排泥管下端距池底不大于2.0m，管上端超出水面不少于0.4m。为了防止漂浮物外溢，在水面距池壁0.4~0.5m处设挡板，挡板伸入水面以下0.25~0.3m，伸出水面以上0.1~0.2m。 竖流式沉淀池中心管内的流速对悬浮物的去除有很大影响。无反射板时，中心管内流速不大于30mm／s；末端设有喇叭口及反射板时，可提高到100mm／s。废水从喇 14 炼油厂生产废水处理工艺设计 叭口与反射板之间的间隙流出的速度不应大于20mm／s。 2.5.2 竖流沉淀池的特点 占地面积小；排泥方便，运行管理简单；但是池深大，施工困难，对水量和水温变化的适应性较差；池子直径不宜过大。 2.6 曝气生物滤池 2.6.1 曝气生物滤池结构形式 根据污水在滤池运行中过滤方向的不同，曝气生物滤池可分为上向流滤池和下向流滤池，除污水在滤池中的流向不同外，上向流滤池和下向流滤池的池型结构基本相同。曝气生物滤池其主体由滤池池体、滤池层、承托层、布水系统、反冲洗系统、出水系统、管道和自控组成。 2.6.2 曝气生物滤池中滤膜的净化原理 由真菌、细菌和原生动物组成的生物膜呈蓬松的絮状结构，具有很大的表面积和很强的吸附能力。栖息在生物膜中的微生物以吸附和沉积在膜上的有机物为营养，将一部分有机物为细胞物质，成为生物膜中新的活性物质；另一部分成为分解代谢的产物，在分解代谢过程中放出能量，供微生物繁殖生长。曝气生物滤池在降解有机物的过程中由于同化作用，在滤料表面生长新的菌体，使生物膜变厚。同时由于截留部分悬浮物，滤池的水头损失增加。当水头损失达到一定范围时，应对其进行反冲洗，将老化的生物膜反洗出来，反冲洗排水流入调节池重新处理。 2.6.3 曝气生物滤池与其他处理工艺的比较 曝气生物滤池简称BAF，是80年代末在欧美发展起来的一种新型生物膜法污水处理工艺，于90年代初得到较大发展，最大规模达几十万吨每天，并发展为可以脱氮除磷。该工艺具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮、除磷、去除AOX（有害物质）的作用。曝气生物滤池集生物氧化和截留悬浮固体一体，节省了后续沉淀池(二沉池)，具有容积负荷、水力负荷大，水力停留时间短，所需基建投 15