2万吨天造纸工业废水水处理厂设计 88页

本科毕业设计题目2万吨/天造纸工业废水水处理厂设计作者：李永连专业：环境工程指导教师：邹开云完成日期：2021年6月\n原创性声明本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已发表或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何奉献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：本论文使用授权说明本人完全了解南通大学有关保存、使用学位论文的规定，即：学校有权保存论文及送交论文复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或局部内容。〔保密的论文在解密后应遵守此规定〕学生签名：指导教师签名：日期：\n南通大学毕业设计〔论文〕立题卡课题名称2万吨/天造纸工业废水水处理厂设计出题人邹开云课题表述〔简述课题的背景、目的、意义、主要内容、完成课题的条件、成果形式等〕造纸行业每年排放大量废水，其中含有高浓度的COD，BOD，色以及悬浮物等。而且造纸废水还具有脱色困难、含悬浮物浓度高、酸碱度高等特点。本课题是对造纸行业产生的废水进行生化处理，以到达国家规定的排放标准。进行该课题的学生掌握了计算机的使用，能熟练应用计算机进行文字输入的排版，能熟练利用AUTOCAD进行计算机绘图。课题要完成2万吨/天造纸工业废水水处理厂设计，写出设计说明书，画出四张图纸〔用计算机绘制〕，包括工艺流程图、厂区平面布置图、带高程的管道图以及一个主要构筑物的三视图。课题来源其它课题类别毕业设计该课题对学生的要求进行该课题的学生对水污染控制工程相关内容应该有一定的根底，对造纸工业废水的情况有一定的了解，对环境工程制图比较了解，熟悉计算机的使用，能熟练应用计算机进行文字输入的排版，能熟练利用AUTOCAD进行计算机绘图。教研室意见教研室主任签名：______________________年________月________日学院意见同意立题〔　　〕　不同意立题〔　　〕　　教学院长签名：______________________年________月________日注：1、此表一式三份，学院、教研室、学生档案各一份。2、课题来源是指：1.科研，2.社会生产实际，3.其他。3、课题类别是指：1.毕业论文，2.毕业设计。4、教研室意见：在组织专业指导委员会审核后，就该课题的工作量大小，难易程度及是否符合专业培养目标和要求等内容提出具体的意见和建议。5、学院可根据专业特点，可对该表格进行适当的修改。\n南通大学毕业设计〔论文〕任务书题目2万吨/天造纸工业废水水处理厂设计学生姓名李永连学院化学化工学院专业环境工程班级环052学号0508042056起讫日期2021.3月～2021.6月指导教师邹开云职称副教授发任务书日期2021年2月16日\n课题的内容和要求〔研究内容、研究目标和解决的关键问题〕要求设计一个造纸污水处理厂的所有工艺流程，包括物理处理、生化处理、污泥处理，如果必要进行污泥消化计算。课题要完成2万吨/天造纸废水水处理厂设计，写出设计说明书，画出八张图纸〔用计算机CAD方法绘制〕，包括工艺流程图、厂区平面布置图、带高程的管道图以及几个主要构筑物的三视图。预计解决的难题(1)、流程的选择(2)、生物接触氧化池类型的选择(3)、参数的选定(4)、填料的选择及停留时间确实定(5)、生物接触氧化池个数和滤池尺寸的选择课题的研究方法和技术路线1．确定污水厂的处理工艺流程及处理构筑物〔或设备〕的类型和数量。2．进行处理构筑物及设备的工艺设计计算。3．进行污水厂各构筑物、建筑物以及各种管渠等总体布置。4．设计图纸包括：（1）污水厂平面布置图；（2）污水厂的工艺流程（3）管道及高程布置图；（4）单体构筑物的工艺构图。5．设备选型及工程核算〔1〕设备选型〔2〕工程核算〔3〕排泥最终处理\n基　础　条　件1、学校图书馆有大量相关资料可以查阅，利用教研室的电脑上网，查阅资料方便。2、如果需要去开发区污水处理厂参观，熟悉污水处理的工艺及流程，并做现场指导。亲身感受到个处理构筑物的运行，便于设计。3、大学里掌握了牢固的专业知识，并进行了污水处理的课程设计，掌握了污水处理的方法及流程以及课程设计的要点。4、有各种操作软件和文字处理软件的工作经验，能够方便我文字输入及CAD制图。参考文献［1］陈国华环境污染治理方法原理与工艺化学工业出版社2003-9［2］联合国环境署制浆造纸工业环境管理中国轻工业出版社1998-6［3］杨学富制浆造纸工业废水的处理化学工业出版社2001-5［4］李健高沛峻污水处理技术中国建筑工业出版社2005-11［5］刘秉钺高扬刘秋娟劳嘉葆造纸污染控制与环境保护中国轻工业出版社2000-1［6］周雹等活性污泥工艺简明原理及设计计算中国建筑工业出版社2005-10［7］徐新阳于峰污水处理工程设计化学工业出版社2004-1［8］蒋文举候峰宋保增城市污水厂化学工业出版社2007-4［9］张统污水处理工艺及工程方案设计中国建筑工业出版社2001-5［10］戴维斯等环境科学与工程原理清华大学出版社［11］唐受印戴友芝等水处理工程师手册化学工业出版社2001-1［12］殷承启造纸废水处理及工业回用研究2003-5［13］王琦造纸废水的生物降解及相关研究2003-6［14］叶良平再生纸废水处理的实验研究及工程应用2007-5.31［15］高温厌氧流化床+SBR工艺处理造纸废水工艺设计西南交通大学硕士研究生毕业论文［16］王刚林废纸造纸废水零排放研究［17］东莞市再生造纸废水处理与回用研究广东工业大学硕士研究生论文［18］张志峰大型工业废水处理厂节能降耗减污集成新工艺研究2007-7［19］沈耀良黄勇赵丹宋吟玲李勇.固定化微生物污水处理技术化学化工出\n版社2003.4［20］方俊华何强徐建斌瞿俊.厌氧—好氧生物滤池处理城市污水测试［21］陈频.污水回用技术与应用，金陵职业大学学报.2003.1本课题必须完成的任务：完成2万吨/天造纸废水水处理厂设计，写出设计说明书，画出八张图纸〔用计算机CAD方法绘制〕，包括工艺流程图、厂区平面布置图、带高程的管道图以及几个主要构筑物的三视图。成果形式毕业设计报告书一份，八张图纸〔用计算机CAD方法绘制〕，包括工艺流程图、厂区平面布置图、带高程的管道图以及几个主要构筑物的三视图。。进度方案起讫日期工作内容备注2021.2.16～资料收集两周完成开题报告一周确定设计方案、工艺流程一周计算个单体构筑物四周总平面布置、高程布置一周绘制设计图纸四周整理设计说明书两周辩论一周教研室审核意见教研室主任签名：__　　______年___月___日\n学院意见　教学院长签名：__　　______年___月___日\n南通大学本科生毕业设计〔论文〕开题报告学生姓名李永连学号0508042056专业环境工程课题名称2万吨/天造纸工业废水水处理厂设计阅读文献情况国内文献20篇开题日期2009年3月15日国外文献5篇开题地点南通大学一文献综述与调研报告：〔阐述课题研究的现状及开展趋势，本课题研究的意义和价值、参考文献〕1、造纸工业在国民经济中的地位造纸工业是一个与国民经济和社会建设息息相关的重要产业部门。美国和日本把造纸工业列为国内十大制造业之一。1995年全球造纸工业总销售额2600亿美元，资产4000亿美元，行业排序位居电信和汽车工业之后，超过了钢铁工业和航空工业。造纸工业己经成为任何一个国家经济增长和开展，满足社会需要，必不可少的组成局部，造纸工业的开展水平己经成为衡量一个国家经济和社会开展水平的重要标志111据近年统计资料介绍，全国制浆造纸工业污水排放量约占全国污水排放总量的10%^-12%，居第三位:排放污水中化学耗氧量(COD)约占全国排放总量的40%-45%，居第一位。造纸工业是中国污染环境的主要行业之一[1][2]。2、我国造纸工业的特点我国是造纸技术的最早创造国,造纸工业在我国已经有几千年的历史，但就目前我国的造纸工业具有以下的缺点和缺乏。〔1〕总体产量不低，均产量还很低，我国的纸产量目前居世界第三，卫994年全国机制和纸板产量超过2000万吨，人均占有量为世界人均占有量的1/3，为兴旺国家的1/6-1/71.1。从总体开展上看，我国造纸工业在一段时间内还需要有较大、较快的开展。〔2〕纸厂数量虽多，但以小造纸厂为主据不完全统计，1998年我国造纸企业年产量在10万t以上的只有32家，3-10万t有100家，1-3万t有1050家，1万t以下的企业还有5320家。由于企业规模小，设备陈旧，工艺简陋，相对多的小型企业，造成纸浆和纸板单产量，资源浪费和污染严重，能耗高。〔3〕造纸原料以非木材原料为主1988年我国纸浆产量的75%使用非木材原料，占全世界第一，众多的造纸厂就地取材，可利用的原料包括:麦草、稻草、龙须草、芦苇、茅竹、蔗渣、芒秆等。非木材原料蒸煮废液的特性与木材原料相比有很大的不同，加上我国以非木材为原料\n的制浆造纸企业普遍存在着规模小，装备比较落后的问题。我国非木材原料制浆造纸废水的污染治理程度也远远落后于世界平均水平，存在的问题、难题多，是最主要的污染源。据测算我国麦草碱法化学浆年产量约340万t左右，每年用碱量约100万t.目前，大多数企业没有配套的碱回收系统。通过碱回收系统回收的碱不到5%，大于95%以上的烧碱连同被溶解的有机物被排入水体。全国麦草浆COD的排放量约占整个造纸工业排放总量的74%以上.〔4〕浆种结构多样我国制浆造纸业的浆种结构多数以化学浆及半化学浆为主，碱法浆约占65.89%，石灰法浆占14.38%，亚硫酸盐法浆占7.30%，机械木浆占4.23%,亚按法浆占2.78%，亚硫酸钠法浆占1.68%，其它浆占3.74%，不同工艺的造纸废水成分复杂，水质差异很大。〔5〕污染问题严重迄今为止我国制浆造纸业还没有一家企业全面实现废水达标排放[31。少数大中型企业配套建设了碱回收车间及废水处理设施，大多数小草浆厂因为没有经济有效的废水处理技术，不愿投资建设必要的废水处理设施。废液中含有的木质素、残碱、硫化物、氛化物等污染物不经处理，直接排入水体，一个纸厂污染一条河流的情况到处可见。且多数小草浆厂，设备简陋陈旧，技术力量薄弱，管理水平低下，原料及能耗大，使单位产品的排水量和排污量成倍增加.平均每吨纸浆综合能耗为0吨标准煤，约为兴旺国家的2倍，用水量为300-400吨，约为兴旺国家的3-4倍，排出的有机污染负荷每吨浆达1100-1700kgCOD和300-400kgBOD。这些都加重7造纸厂对环境的污染。[3]3、造纸废水的特征制浆造纸过程可概括为：原料储存→备料→蒸煮→洗涤→筛选→漂白→打浆→施浆、加填→除砂、精选→抄造造纸废水按其生产过程分为制浆废水、洗浆废水、漂白废水和造纸废水。1、制浆废水：制浆废水是造纸工业污染的主要的污染源。各类造纸原料如木材、竹、甘蔗、草类等用碱、硫酸盐在加温、加压下蒸煮处理，溶解和氧化其中大局部的木质素，将其分解成为单根纤维。蒸煮后的溶液通常称为黑液。根据纤维别离方法不同，可将制浆的方法分为化学浆、机械浆、半化学浆和废纸浆。2、洗浆废水：该工艺理论上可以不排放废水，主要是机器跑冒滴漏，开机停机洗涤水造成污水排放。这局部废液呈黑色，化学成分和黑液相似，仅浓度较低。3、漂白废水：常用液氯、次氯酸钠、二氧化氯、氧气、过氧化氢、臭氧、连二硫酸盐等化学试剂进行纸浆漂白，通过分解和溶解有色物，或者通过有色物质的改性来实现漂白效果。在氯漂白的过程中可产生有毒有机物，大都是芳香族的衍生物，具有不同程度的毒性，不易为生物降解。\n4、造纸废水：废水主要来自打浆、浆料的净化筛选和造纸机的湿部。废水中含有悬浮固形物如纤维、填料、涂料、防腐剂、湿强剂、胶料等。现在的造纸车间为了减少污染通常采用内部水系统局部或全部封闭，提高白水的回收率。[4][5]4、造纸废水的处理方法造纸废水中污染最大的是黑液，因此黑液是废水污染处理的关键。黑液中含有大量的碱、木质素和聚糖等。天然的木质素是芳香族的高分子化合物，含有酚羟基、甲氧基和酚醚等。在蒸煮过程中，在碱的作用下，使醚键断裂，木质素分子逐渐降解为碱木素，即以木素钠盐的形式存在，完全溶于水中呈亲水胶体。黑液还可以含有硫酸盐可以回收利用。黑液的治理与有用物质的回收相结合。一碱的回收可采用浓缩—燃烧—苛化法、混合焙烧碱回收法、蒸发浓缩—化学反响法、电渗析法。1、浓缩—燃烧—苛化法该法采用多效蒸发浓缩黑液，然后通过燃烧将其中的有机物氧化，并在高温的情况下使其中无机物变为熔融状态，冷却后形成绿液。其主要成分是碳酸钠，参加石灰苛化为氢氧化钠后，再回用到纸浆生产中去。从而到达回收碱并循环利用之目的。缺点是苛化后产生的白泥无法处理，造成二次污染。2、混合焙烧碱回收法该法是将浓缩—燃烧—苛化法产生的白泥与浓缩黑液混合，借助黑液中固形物燃烧的热量将碳酸钙分解为二氧化碳和氧化钙，从而氧化钙再回用到苛化工艺中去，以到达循环使用之目的。这样既有效的解决了白泥的二次污染问题，又提高了碱的二次回收率。3、蒸发浓缩—化学反响法该法是将黑液蒸发浓缩成固形物，再与赤铁矿混合燃烧反响，生成固体松散的铁酸钠，然后水解成碱液和赤铁矿固体。水解生成的氢氧化钠的苛化率大到了百分之九十以上。生成的赤铁矿固体可以循环使用。与传统的工艺相比，又工艺流程短，设备简单，碱回收率高，消除了苛化与白泥处理这两道工序，降低了费用，到达了无废物排放，经济效应和环境效益高。二木质素酸析法黑液加热到40℃用酸中和黑液，当PH﹤3时，发生亲电取代反响，即氢离子取代了碱木质中的钠离子，使碱木素胶体受到破坏，生成了难溶或不容于水的木质素，用蓝式离心机别离木质素，水洗四次，枯燥得成品，析出率可达90％以上。加酸过程的反响：2RONa+H2SO4→2ROH+Na2SO4Na2S+H2SO4→H2S+Na2SO4Na2CO3+H2SO4→CO2+H2O+Na2SO4由于商品酸本钱较高，可用废酸代替。烟道气(CO2)也能起中和作用，但PH只能降到8.5，可继续用酸中和至PH＜3.三絮凝沉淀法回收木质素\n采用絮凝剂可以沉淀别离木质素。常用的絮凝剂有明矾、氯化铁、消石灰、高分子电解质等。一般是用酸中和至中性，然后参加絮凝剂，沉淀别离木质素。有人采用聚合硫酸铁与双氧水复合剂处理黑液，PFS起絮凝作用双氧水那么起氧化作用，处理结果COD由7250mg/L降至250mg/L，处理后的废水清凉透明、无味，可直接回用为蒸煮，洗涤之用。[5][7]四生化处理法生物接触氧化法[7]4.1生物接触氧化法简介生物接触氧化法的处理构筑物是浸没曝气式生物滤池，也称生物接触氧化池。生物接触氧化池内设置填料，填料淹没在废水中，填料上长满生物膜，废水与生物膜接触过程中，水中的有机物被微生物吸附、氧化分解和转化为新的生物膜。从填料上脱落的生物膜，随水流到二沉池后被去除，废水得到净化。在接触氧化池中，微生物所需要的氧气来自水中，而废水那么自鼓人的空气不断补充失去的溶解氧。空气是通过设在池底的穿孔布气管进入水流，当气泡上升时向废水供应氧气，有时并借以回流池水。  4.2原理介绍生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态，以保证污水与污水中的填料充分接触，防止生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。该法中微生物所需氧由鼓风曝气供应，生物膜生长至一定厚度后，填料壁的微生物会因缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，此时，脱落的生物膜将随出水流出池外。生物接触氧化法也称淹没式生物滤池，其在反响器内设置填料，经过充氧的废水与长满生物膜的填料相接处，在生物膜的作用下，废水得到净化。生物接触氧化法在运行初期，少量的细菌附着于填料外表，由于细菌的繁殖逐渐形成很薄的生物膜。在溶解氧和食物都充足的条件下，微生物的繁殖十分迅速，生物膜逐渐增厚。溶解氧和污水中的有机物凭借扩散作用，为微生物所利用。但当生物膜到达一定厚度时，氧已经无法向生物膜内层扩散，好氧菌死亡，而兼性细菌、厌氧菌在内层开始反之，形成厌氧层，利用死亡的好氧菌为基质，并在此根底上不断开展厌氧菌。经过一段时间后在数量上开始下降，加上代谢气体产物的逸出，使内层生物膜大量脱落。在生物膜已脱落的填料外表上，新的生物膜又重新开展起来。在接触氧化池内，由于填料外表积较大，所以生物膜开展的每一个阶段都是同时存在的，使去除有机物的能力稳定在一定的水平上。生物膜在池内呈立体结构，对保持稳定的处理能力有利。4.3生物接触氧化法的主要优点① BOD容积负荷高，污泥生物量大，相对而言处理效率较高，而且对进水冲击负荷〔水力冲击负荷及有机浓度冲击负荷〕的适应力强。②处理时间短。因此在处理水量相同的条件下，所需装置的设备较小，因而占地面积小。③能够克服污泥膨胀问题。生物接触氧化法同其他生物膜法一样，不存在污泥膨胀问题，对于那些用活性污泥法容易产生膨胀的污水，生物接触氧化法特别显示出优越性。容易在活性污泥法中产生膨胀的菌种〔如球衣细菌等〕，在接触氧化法中，不仅不产生膨胀，而且能充分发挥其分解氧化能力强的优点。\n②可以间歇运转。当停电或发生其它突然事故后，生物膜对间歇运转有较强的适应力。长时间的停车，细菌为适应环境的不利条件，它和原生动物都可进入休眠状态，显示了对不利生长的环境有较强的适应力；一旦环境条件好转，微生物又重新开始生长、代谢。有人试验，即使停止运转一个月，再重新开始运行，生物膜数日内即可恢复正常。③ 维护管理方便，不需要回流污泥。由于微生物是附着在填料上形成生物膜，生物膜的剥落与增长可以自动保持平衡，所以无需回流污泥，运转十分方便。④ 剩余污泥量少。[9][10]4.4生物接触氧化法的主要缺点1、生物膜的厚度随负荷的增高而增大，负荷过高那么生物膜过厚，引起填料堵塞。故负荷不易过高，同时要有防堵塞的冲洗措施2、大量产生后生动物〔如轮虫类〕。后生动物容易造成生物膜瞬时大块脱落，那么易影响出水水质。3、填料及支架等往往导致建设费用增加4.5生物接触氧化池的结构接触氧化池目前虽已运用于生产，但是还没有形成比较定型的构造型式。接触氧化池的主要组成局部有池体、填料和布水布气装置。(1〕池体       池体的作用除了进行净化污水外，还要考虑填料，布水、布气等设施的安装。当池体容积较小时，可采用圆形钢结构，池体容积较大时可采用矩形钢筋混凝土结构。池体的平面尺寸以满足布水、布气均匀，填料安装、维护管理方便为准。池体的底壁须有支承填料的框架和进水进气管的支座。池体厚度根据池的结构强度要求来计算。高度那么由填料、布水布气层、稳定水层以及超高的高度来计算。同时，还必须考虑到充氧设备的供气压力或提升高度。一般总池高在3.5～6.0m左右。(2〕填料      填料是生物膜赖以栖息的场所，是生物膜的载体，同时也有截留悬浮物的作用。因此，载体填料是接触氧化池的关键，直接影响生物接触氧化法的效能。载体填料的\n要求是：易于生物膜附着，比外表积大，空隙率大，水流阻力小，强度大，化学和生物稳定性好，经久耐用，截留悬浮物质能力强，不溶出有害物质，不引起二次污染，与水的比重相差不大，防止氧化池负荷过重，能使填料间形成均一的流速，价廉易得，运输和施工方便。        目前，国内主要采用合成树脂类作填料，如硬聚氯乙烯塑料、聚丙烯塑料、环氧玻璃钢、环氧纸蜂窝等硬性填料；还开发出多种新颖的软性填料、半软性填料、弹性生物环填料以及漂浮填料等多种形式的填料。这些填料在生物接触氧化系统的建设费用中约占55～60%。所以载体填料直接关系到接触氧化法的经济效果。3〕布水布气装置       接触氧化池均匀地布水布气很重要，它对于发挥填料作用，提高氧化池工作效率有很大关系。供气的作用有三：①使生物接触氧化池溶解氧一般控制在4～5mg/L左右；②充分搅拌形成紊流，有利于均匀布水，紊流愈甚，被处理水与生物膜的接触效率愈高，传质效率良好，从而处理效果也愈佳；③防止填料堵塞，促进生物膜更新。目前生产上常采用的布气方式有喷射器〔水射器〕供氧、穿孔管布气、曝气头布气等。布水方式分顺流和逆流两种。顺流指进水与供气同向，氧化池中水、气同向流动，此种工艺中填料不易堵塞，生物膜更新情况较好，较易控制；逆流指进水与供气方向相反，池内水、气逆向相对流动，气液接触条件好，增加了气水与生物膜的接触面积，故去除效果好，但由于进水局部的水力冲刷作用较小，填料上的生物膜不易脱落更新。国内通常采用的是顺流工艺。[13][14]4.6处理的效果排放到达国家标准。4.7生物接触氧化法处理污水的意义和价值随着人口的激增和生产力的极大提升，广阔的农村户口迁向城市，城市人口的激增。我国本是一个水资源紧缺的国家，而且水资源的分布在时间和空间上又很不均匀，经常发生旱、涝灾害。同时由于森林的过多砍伐、垦荒种地、畜牧业开展造成大量植被破坏，自然生态破坏严重。河流断流现象剧增，气候异常更加剧生态破坏。水处理对国民经济有重要的作用：1.节约淡水资源，维护生态环境。2.保证一定量的合格的和高标准的生活用水。3.为工业企业和国民经济其他部门提供工业用水和其他用水。4.为工业企业低耗、稳定、满负荷运行，提供一定的技术保障。5.为废水排放达标，保护自然环境做出奉献。近年来,国家和地方政府非常重视污水处理事业,正高速推进城市污水处理工程的建设。预计到2021年,我国将新建城市污水处理厂一千余座,总投资将达1800亿元。在这一进程中,造纸污水处理工艺的优化,将是环保工作者面临的首要问题。5、污泥的处理制浆造纸工业产生不同的固体废物，需要处置。污水处理厂的污泥处理和利用是个重要的问题。污泥处理包括四个处理阶段：第一阶段是污泥的浓缩，主要的目的是使污泥减容，缩小后续处理构筑物的容积或设备容量。第二阶段为污泥消化，使污泥的有机物消解。第三解阶段是污泥的脱水和干化，使污泥进一步的减容。第四阶段为污泥的处置，外送填埋。各阶段产生的上清液和滤液中含有大量的污染物，需送回污水处理系统中进行处理。通过污泥的处置到达污泥的减容化、稳定化和资源化的目标。[7]\n6、工艺流程图进水泵房格栅沉砂池初次沉淀池污泥浓缩池生物接触氧化池絮凝剂二次沉淀池污泥消化池消毒脱水和干化↓排放外运二.参考文献[1]陈国华环境污染治理方法原理与1]工艺化学工业出版社2003-9[2]联合国环境署制浆造纸工业环境管理中国轻工业出版社1998-6［3］杨学富制浆造纸工业废水的处理化学工业出版社2001-5［4］李健高沛峻污水处理技术中国建筑工业出版社2005-11［5］刘秉钺高扬刘秋娟劳嘉葆造纸污染控制与环境保护中国轻工业出版社2000-1［6］周雹等活性污泥工艺简明原理及设计计算中国建筑工业出版社2005-10［7］徐新阳于峰污水处理工程设计化学工业出版社2004-1［8］蒋文举候峰宋保增城市污水厂化学工业出版社2007-4［9］张统污水处理工艺及工程方案设计中国建筑工业出版社2001-5［10］戴维斯等环境科学与工程原理清华大学出版社［11］唐受印戴友芝等水处理工程师手册化学工业出版社2001-1［12］殷承启造纸废水处理及工业回用研究2003-5［13］王琦造纸废水的生物降解及相关研究2003-6［14］叶良平再生纸废水处理的实验研究及工程应用2007-5.31［15］高温厌氧流化床+SBR工艺处理造纸废水工艺设计西南交通大学硕士\n研究生毕业论文［16］王刚林废纸造纸废水零排放研究［17］东莞市再生造纸废水处理与回用研究广东工业大学硕士研究生论文［18］张志峰大型工业废水处理厂节能降耗减污集成新工艺研究2007-7［19］沈耀良黄勇赵丹宋吟玲李勇.固定化微生物污水处理技术化学化工出版社2003.4［20］方俊华何强徐建斌瞿俊.厌氧—好氧生物滤池处理城市污水测试［21］陈频.污水回用技术与应用[[Jl，金陵职业大学学报.2003.1二本课题的根本内容，预计解决的难题1、生物接触氧化法处理造纸污水的根本内容该论文主要研究生物接触氧化法处理造纸污水,确定污水处理流程和设计参数,生物接触氧化池的个数及尺寸，以及污泥的处理流程，途径。1.1、进水泵房进水泵房1座，与粗格栅井合建，土建按照远期10万m3/d规模建设。1.2、初沉池配水井拟建1座半圆形初沉池配水井。1.3、初沉池拟建1座辐流式初沉池。每池设1套周边传动刮泥机。1.4、生物接触氧化池设置4个生物接触氧化池1.5、鼓风机房拟建鼓风机房1座，平面尺寸55m×22.5m。近期设置鼓风机4台〔3用1备〕，单风机风量300m3/min，风压0.07MPa水柱，单台功率450kW。鼓风机采用风冷机构形式，其配套设备应包括过滤器、消音设备、阀门及控制系统。为保证鼓风机正常操作，减少噪音，设置空气除尘装置和消声装置。鼓风机外加隔声罩，使噪音降低至80db以下。1.6、二沉池近期设二沉池2座，采用中心进水周边出水式辐流式沉淀池。每池安装周边传动刮吸泥机1套。二沉池的出水、污泥均分别汇入二沉池配水井及污泥泵房。\n2.预计遇到的难题(1)流程的选择(2)滤池类型的选择(3)参数的选定(4)滤料的选择及停留时间确实定(5)滤池个数和滤池尺寸的选择三课题的研究方法、技术路线1、研究方法通过文献研究来设计一个生物接触氧化池法处理生活污水的流程。2、技术路线先查阅资料并进行文献调研，然后确定流程和生物滤池的个数和尺寸，再根据所确定的参数用CAD绘制设计图。四研究工作条件和根底在学校图书管查阅资料，并在网上搜索相关信息。已经学习过?水污染控制工程?，对相关知识有所掌握。学习了CAD绘图，并能掌握及熟练运用计算机设计绘制流程及布置图。\n五、进度方案起讫日期工作内容资料收集完成开题报告确定设计方案、工艺流程计算个单体构筑物总平面布置、高程布置2021.4.20～2绘制设计图纸整理设计说明书辩论论文阶段完成日期文献调研完成日期2021．3．1论文实验完成日期2021．5．17撰写论文完成日期2021．6．7评议辩论完成日期2021．6．14指导教师评语导师签名：　　　年月日教研室意见教研室主任签名：　　　年月日学院意见通过开题〔　　〕　开题不通过〔　　〕教学院长签名：　　　年月日\n南通大学毕业设计题目：2万吨/天造纸工业废水水处理厂设计　　　　　　　　姓名：　李永连　　　　　　　指导教师：　邹开云　　　　　　　专业：　环境工程　　　　　　　南通大学化学化工学院二零零九年六月\n摘　要本设计采用生物接触氧化池加混凝法处理造纸废水。生物接触氧化池具有BOD容积负荷高，污泥生物量大，相对而言处理效率较高，而且对进水冲击负荷的适应力强。处理时间短。能够克服污泥膨胀问题。 维护管理方便，不需要回流污泥等优点。生物接触氧化池处理造纸污水的处理流程由污水处理系统和污泥处理系统两局部组成。处理设施由集水井、格栅、沉砂池、初次沉淀池、生物接触氧化池、混凝设备、二次沉淀池、污泥浓缩池、污泥消化池等构成。经一级处理后的污水由初次沉池进入生物接触氧化池。生物接触氧化池中流出的水通过二次沉淀池回流和排出。初沉池和二次沉淀池中的剩余污泥进入污泥浓缩池，经过污泥消化后，由污泥压滤机房脱水外运。设计结果说明，经上述流程处理的生活污水可以到达国家排放标准。污水处理厂的设备投资，土建投资等工程费用为3000万元，年运行费用为819.94万元，其折合为吨水费为1.22元。关键词：造纸废水，生物接触氧化池，高负荷，污泥处理\nABSTRACTThetreatmentofbiologicalcontactoxidizespondofDecklewastewaterwasusedinthisdesign.ThebiologicalcontactoxidizespondhastheadvantagesofhighloadingofBOD.Thedirtymirehavegreatcapacity.Ithasahigherefficiency,andhasastrongburdentoentertheorientationdint.Thehandletimeisshort.Thesupportandmanagementisconvenientandsoon.ThetreatmentofbiologicalcontactoxidizespondofDecklewastewaterprocessiscomposedoftwoparts,suchasthesewagedisposalsystemandsludgetreatmentsystem.Thedisposalfacilitiesareincludingthewells,thegrid,thegritchamber,theinitialsedimentationtanks,thebiologicalcontactoxidizespond,thesecondarysedimentationtanks,thesludgeconcentratingtankandthesludgedigester.Theeffluentafteronetreatmentisflowingfromtheinitialsedimentationtanktothebiologicalcontactoxidizespond.Waterflowingfromthebiologicalcontactoxidizespondisdischargedtothesecondarysedimentationtank.Theresidualsludgeinthethefirstandsecondarysedimentationtankentersintosludgeconcentratingtank.Thensludgedigestedanddewateredoutwiththesludgefilter.Thedesignresultsshowedthatthedomesticsewageafterabovetreatmentscanreachthestandardsofstateemission,andtheresultsaresatisfactory.Thecostsofequipmentinvestment,constructioninvestmentandsoonoftheSewagetreatmentplantare30millionyuan.Theoperatingcostsinayearare819.94millionyuan.Thecostofwaterequivalentis1.22yuanaton.Keywords:Decklewastewater,thebiologicalcontactoxidizespond,high-loading,sludgetreatment\n目录摘　要...................................................I前言...................................................1第一章工艺流程及污水处理厂概况.........................21.1污水处理构筑物的设计流程......................................................21.2设计内容......................................................................................41.3厂区地形.....................................................................................5第二章工艺计算.........................................62.1污水处理构筑物的设计...............................................................7格栅......................................................................................72.1.2集水井112.1.3进水泵房122.1.4沉砂池〔两组〕12初沉池17生物接触氧化池21混凝26二沉池292.1.9消毒和混合设计计算32计量堰设计332.2污泥处理构筑物的设计34浓缩池34消化池38\n后浓缩池41污泥脱水池41第三章物料衡算........................................443.1格栅443.2沉砂池443.3初沉池443.4二沉池443.5污泥浓缩池453.6后浓缩池453.7污泥脱机房45第四章管路及高程计算..................................464.1管路计算46计算公式46各局部的计算464.2高程计算49污水厂高程布置49污水厂平面布置51第五章设备选型........................................535.1泵的选型及核算535.2闸阀545.3格栅555.4排砂排泥设备55\n5.5溶药机械混合加药设备555.6加药搅拌机565.7鼓风机565.8污泥浓缩和脱水机械设备565.8投药设备575.9消毒设备57第六章经济核算........................................586.1设备投资运算586.2土建局部投资运算59构筑物59建筑物606.3开挖局部投资606.4管道局部投资616.5阀门局部投资626.6年运行费用63参考文献................................................65致谢..................................................66\n前言水资源是人类和一切生物赖以生存的自然资源，在生命的存在、繁衍和进化中起着极其重要的作用。淡水的根本来源是在阳光的辐射下，海洋和陆地上的水分蒸发，凝结之后再以雨水的形式降回地面。因而能供人类生产和生活直接利用的地面和地表水极为有限。由于人类的生产和生活活动，自然界收到了日趋严重的污染，其中工业废水是造成自然水体污染的主要来源。工业生产排向环境的污染物质，上都是在生产过程中没有得到充分利用的原料物质。造成水质恶化的各种物质均可能成为水体的污染物质。其污染的程度已远远的超过了水体的自净能力。由于水体污染物质种类繁多，根据不同的标准可以分成不同的类别。造纸工业使用木材、稻草、芦苇、破布等为原料，经高温高压蒸煮而别离出纤维素，制成纸浆。在生产过程中，最后排出原料中的非纤维素局部成为造纸黑液。黑液中含有木质素、纤维素、挥发性有机酸等，有臭味，污染性很强。制浆造纸整个生产过程的各个车间和工段都有废水和废液产生和排放，必须采用相应的回用和处理设施。进行废水处理的目的在于可以提供可以循环利用的水源，减少清洁水的利用，控制排水之后的水质，以保护河流湖泊等接受水体的生态平衡。由于原料结构和技术装备方面的限制，我国制浆造纸工业的平均单位产品的耗水量和排放废水的污染负荷相当的惊人。迄今为止我国制浆造纸业还没有一家企业全面实现废水达标排放。少数大中型企业配套建设了碱回收车间及废水处理设施，大多数小草浆厂因为没有经济有效的废水处理技术，不愿投资建设必要的废水处理设施。废液中含有的木质素、残碱、硫化物、氛化物等污染物不经处理，直接排入水体，一个纸厂污染一条河流的情况到处可见。且多数小草浆厂，设备简陋陈旧，技术力量薄弱，管理水平低下，原料及能耗大，使单位产品的排水量和排污量成倍增加。资源的浪费和对环境的污染是密切相关的。对于中国制浆造纸工业和环境保护的科技工作者来说，在提高技术装备水平、完善运行管理的同时，高度重视制浆造纸工业废水的污染和控制和治理，重视水资源利用和环境保护的关系，是一项重要的义务和责任。\n第一章工艺流程及污水处理厂概况1.1污水处理构筑物的设计流程生物接触氧化池处理生活污水的工艺流程图如图1-1：造纸污水格栅沉砂初次沉淀池污泥生物接触氧化池浓缩池絮凝剂→污泥二次沉淀池消化消毒脱水和干化排放外运图1-1污水处理工艺流程图[1][2][3]1、格栅格栅通常由一组或多组平均间距的金属或塑料栅条制成的框架组成，可以倾斜60—70度或直立的设在进水渠拦截水中粗大的杂物和垃圾。拦截的杂物和垃圾可用人工或机械的方法定期的去除。格栅可以是固定式或移动式。2、集水井由于未设最大流量系数，所以在集水井的设计停留时间较长，设计为1小时。3、进水泵房生活污水聚集进入污水处理后，由于观望埋深较大，需经进水泵房提升泵提升后进入后继处理工艺，设计采用一座进水泵房，与集水井合建，泵房内设电动葫芦，以供维修使用，泵房采用半地下结构，集水井放置事故阀门，当场内发生事故时，翻开阀门进行事故超标排放，通过事故口直接排向水体。[1]\n4、沉砂池沉砂池的作用是从污水中别离出密度较大的无机颗粒，如沙子、煤渣等。沉砂池一般设在泵站和沉淀池之前，以保护机件和管道，保证后继作业的正常运行。采用平流式沉沙池具有停留时间短、占地省的特点，沉砂池能进一步将来自水中的粗大颗粒悬浮物加以去除，同时对水质水量进行均衡调节，保证后继处理设施有效稳定的进水条件。沉砂池，可分为平流式，竖流式和曝气沉砂池。[2]5、初沉池由于造纸污水中含有大量的细小悬浮物，经其格栅的预处理，又能去除较大的无机悬浮物质，设计采用初沉池作为别离细小有机物的场所，设计采用平流式初沉池，钢混结构，内置刮泥机。对于一般的造纸废水，初沉池可以去除约30%的BOD和55%的SS。[3]6、生物接触氧化池生物接触氧化法的构筑物是浸没曝气式生物滤池，也称生物接触氧化池。生物接触氧化池内设置填料，填料淹没在废水中，填料上长满生物膜，废水与生物膜接触过程中，水中的有机物被微生物吸附、氧化分解和转化巍为新的生物膜。接触氧化池目前虽已运用于生产，但是还没有形成比较定型的构造型式。接触氧化池的主要组成局部有池体、填料和布水布气装置。7、二沉池二次沉淀池是整个活性污泥法系统中非常重要的组成局部。整个系统的处理功能与二沉池的设计和运行有关。固液别离的场所，采用辐流式沉淀池，大大提高沉淀效率并有效节约占地面积，剩余污泥进入污泥泵房。二沉池在功能上同时要满足澄清和污泥浓缩两方面的要求。[4]8、污泥浓缩池污泥浓缩是降低污泥含水率、减少污泥体积的有效方法。污泥浓缩组要减缩污泥的间隙水。经浓缩后的污泥近似糊状，仍保持流动。\n泥浓缩的方法主要是降低活性污泥含水率，见效污泥体积，降低污泥后继处理费用的有效方法，采用重力浓缩法，此法由于其储泥能力强，炒作要求不高，运行费用低以及动力消耗小的优点，适合用于浓缩初沉污泥和混合污泥，本处理工艺处理后上清液回流至集水井。9、消化池稳定污泥的方法是消化法。好氧消化法类似活性污泥法，在曝气池中进行，曝气时间长达10-20天，依靠有机物的好氧呼吸和有机物的内源呼吸稳定污泥转化的有机组成。消化池一般是一个锥体或平底的圆池，四周为垂直墙体。平底或池底坡度较小时需要设置刮泥装置。10、带式压滤机带式压滤机工艺的开发成功的关键是滤带的开发，是合成有机聚合物开展的结果。由于带式压滤机具有连续运行、操作管理简单、附属设备少，机器制造容易等特点，从而使投资、劳动力、能源消耗和维护费用都降低，在国内外污泥脱水中得到了广泛的应用。11、消毒废水处理中应用的消毒工艺主要是化学消毒〔常用的是氯气和臭氧〕，有时也用物理消毒工艺，氯化是当今消毒采用的普遍方法。氯与水中有机物作用，同时又氧化和取代作用，前者促使取出有机物或降解有机物，而后者那么是氯与有机物结合，氯取代后形成的氯化物是致突变或致癌活性的。所以，目前污水消毒一是要控制恰当的药剂投加量，二是采用其他消毒剂代替液氯或游离氯，以减少有害物的生成。目前常用的消毒剂是液氯，其次是漂白粉、臭氧、次氯酸钠、氯胺、二氧化氯和紫外线等。[5]1.2设计内容1、设计题目：2万吨/天造纸废水水处理厂设计2、设计内容：〔1〕对工艺构筑物选型作说明；〔2〕主要处理设施的工艺计算；〔3〕污水处理厂平面和高程布置；〔4〕设备选型、经济本钱核算。〔5〕厂区的位置\n1.3厂区地形污水厂选址区域海拔标高在10m，平均地面坡度为0，厂区占地面积为东西长350m，南北长250m。距离污水厂400米处有河流。第二章工艺计算某造纸厂混合造纸废水水质见表2-1：\n表2-1造纸废水平均水质水质指标数值1234pH值BOD5/〔mg/L〕COD/〔mg/L〕SS/〔mg/L〕7--8350--8001000--2000800--1500那么污水处理厂排放标准为：一级污水排放标准：〔GB8978-1996〕BOD5≤20mg/L；COD≤60mg/L；SS≤30mg/L根据上述标准，确定本次设计中各参数见表2-2。表2-2进出水水质BOD5CODSS进水〔mg/L〕4501100900出水〔mg/L〕206020处理水量：Qd=20000m3/d=833.3m3/h=0.24m3/s=240L/s2.1污水处理构筑物的设计格栅格栅通常由一组或多组平均间距的金属或塑料栅条制成的框架组成，可以倾斜60—70\n度或直立的设在进水渠拦截水中粗大的杂物和垃圾。拦截的杂物和垃圾可用人工或机械的方法定期的去除。格栅可以是固定式或移动式。[7]格栅如图2-1图2-1格栅一、中格栅1、栅条的间隙数〔N〕设栅前水深h=1.2m，过栅流速v=0.7m/s，栅条间隙宽度d=0.2m，格栅倾角为60·那么：Q=20000m3/t=833m3/h=0.24m3/sN=qvmax×(sinα)1/2/(dhv)=0.24×(sin60)/(0.02×1.2×0.7)=12.4个取13个那么栅条的数目为12式中：Q—设计流量，m3/s；qvmax—最大设计流量，m3/s；α—格栅倾角，度〔o〕；d—栅条间隙，m；h—栅前水深，m；v—污水的过栅流速，m/s。2、栅条建筑宽度〔B〕设栅条宽度S=0.01mB=S(n-1)+dn[6]=0.01×〔13-1〕+0.02×13=0.38m\n3、水头损失E=c=2.42×〔0.01/0.02〕4/3=0.96H2=esina×k=0.96×(0.7/19.6)×0.87×3=0.09m式中：e—阻力系数；c---栅条的形状系数；g---重力加速度；k----考虑到由于格栅受污染物堵塞后，栅条阻力的增大系数；h2----阻力损失。4、栅后槽的总高度h总0h总=h+h1+h2=1.2+0.3+0.09=1.6m5、格栅的总建筑物的长度L==(0.76-0.58)/(2tg20)=0.25mL=L/2=0.13mH=h+h=1.2+0.3=1.5mL=L+L+1.0+0.5+[7]=0.25+0.13+1.5+1.5/tg60=2.75m6、每日栅渣量〔W〕在格栅间隙20mm的情况下，设栅渣量为每1000m3污水产渣0.05m3。\n=(0.24×0.05×86400)/1000=1.06m3/dW1—每1000m3污水产渣量，取0.05m3。7、本卷须知〔1〕水泵前置格栅。〔2〕处理构筑物前置格栅。〔3〕一般设置两道格栅。〔4〕格栅的流速参照格栅而定。〔5〕格栅一般应设置在通风良好的格栅间，以保护动力设备。〔6〕格栅间工作台两侧过道宽度为0.8m，工作台正面过道宽度为1.5m。〔7〕机械格栅的动力装置设在进水泵房，与进水泵房合建。二、细格栅设计1、栅条的间隙数〔N〕设栅前水深h=1.2m，过栅流速v=0.8m/s,栅条间隙宽度d=0.01m，格栅倾角为60·那么：Q=20000m3/t=833m3/h=0.23m3/sN=qvmax×(sinα)1/2/(dhv)[6]=0.24×(sin60)/(0.01×1.2×0.8)=21.8个取22个那么栅条的数目为21式中：Q—设计流量，m3/s；qvmax—最大设计流量，m3/s；α—格栅倾角，度〔o〕；d—栅条间隙，m；h—栅前水深，m；\nv—污水的过栅流速，m/s。2、栅条建筑宽度〔B〕设栅条宽度S=0.01mB=S(n-1)+dn=0.01×〔22-1〕+0.02×22=0.65m3、水头损失e=c=2.42×〔0.01/0.02〕4/3=0.96H2=esina×k=0.96×(0.8/19.6)×0.87×3=0.1m式中：e—阻力系数；c---栅条的形状系数；g---重力加速度；k----考虑到由于格栅受污染物堵塞后，栅条阻力的增大系数；h2----阻力损失。4、栅后槽的总高度h总h总=h+h1+h2=1.2+0.3+0.1=1.6m5、格栅的总建筑物的长度L==(0.65-0.58)/(2tg20)=0.1mL=L/2=0.05mH=h+h=1.2+0.3=1.5m\nL=L+L+1.0+0.5+=0.1+0.05+1.5+1.5/tg60=2.52m6、每日栅渣量〔W〕在格栅间隙10mm的情况下，设栅渣量为每1000m3污水产渣0.1m3=(0.24×0.1×86400)/1000=2.08m3/dW1—每1000m3污水产渣量，取0.1m3。集水井由于进水的不连续性以及不稳定性，需要设计集水井以确保进水水处理时水流的连续性。取水力停留时间取1h。有效水深取6m，方形井，超高1m，在集水井上部700mm处设事故口。1、有效容积〔V〕V=Q×T=0.24×1×60×60=864m3[6]式中：Q—污水流量，m3；T—污水停留时间，h。2、池底面积〔A〕A=V/H=864/6=144m23、集水井的尺寸集水井用正方形：取长为12m，宽为12m。4、本卷须知：〔1〕集水井采用完全地埋式，钢筋混凝土半封闭结构，壁厚为250㎜。〔2〕集水井距井底0.7米\n处设事故排口排水管，管径为DN500㎜，用阀门调节，当后面的构筑物发生故障时，翻开阀门直接排到出水井。〔3〕集水井距离平台两米处设有一个0.8×0.8m的溢流口。〔4〕平台到池底设供上下用的扶梯，台上有梁勾、滑车、葫芦吊等，以供安装维修使用。〔5〕集水井上加网格盖，在集水井入口出安装粗格栅。[11]进水泵房1、进水泵房的结构〔1〕进水泵房与集水井、格栅间合建，建在集水井上，下面用0.8×0.8m的柱子支撑，泵房尺寸为13m×13m×6m。〔2〕泵房采用砖混结构。2、进水泵房的设置进水泵房与集水井、格栅间合建，泵房内安装有机械格栅机、污水泵、无轴螺旋输送器等设备。[7]3、泵的选择根据污水水量选择3台排污泵〔二用一备〕，其性能参数见表2-3。表2-3污水泵性能参数型号口径㎜流量m3/h扬程m功率Kw转速r/min效率%250-700-11-372507001137147080沉砂池〔两组〕1、池型：设计为平流式沉砂池，设计1个沉砂池。平流沉沙池是最常用的一种形式，它的截留效果好，工作稳定，构造亦简单。池的上部，实践是一个加宽的明渠，两端设有闸门以控制水流。沉砂池的作用是从污水中别离出密度较大的无机颗粒，如沙子、煤渣等。\n平流式沉砂池是一种常用的形式，截留砂粒效果好，工作稳定，构造简单，使用经济，建造、使用费用低。[8]2、设计参数：〔1〕最大流速0.3m/s，最小流速0.15m/s；〔2〕最大流量时，停留时间不小于30s，一般为30～60s；〔3〕有效水深不大于1.2m，一般0.25～1.0m。池宽不小于0.6m；〔4〕池底坡度0.01～0.02，用机械除砂时按设备要求考虑池底形状；〔5〕含水率：60%；〔6〕容重：1500kg/m3。平流式沉砂池示意图见图2-2。[8][9]图2-2沉砂池3、平流式沉砂池的计算公式：取停留时间：t=45s，水平流速：u=0.25m/s。〔1〕池长〔L〕L=ut=0.25×45=11.25m式中：u—最大设计流量时的流速，m/s；t—最大设计流速时的停留时间，s。〔2〕水流断面面积〔A〕A=Q/V=0.24/0.25=0.96m2式中：Q—设计流量，m3/s；\nV—水平流速，m/s。〔3〕总宽〔b〕b=A/h2=0.96/1.2=0.80m式中：h2—有效水深取1.2m。〔4〕除砂斗所需的容积VV=[7]==0.7m3式中：X---城市污水的沉沙量；T----排砂时间的间隔；Kz---生活污水流量的总系数。〔5〕沉砂量〔V〕设计一个沉沙池，沉沙量3％SS，贮沙时间为2d，重力排沙，含水率60%，容重1500kg/m3，沉沙外运至垃圾场设水质SS=250mg/L。流过沉砂池后V=3%SS·Qd·T/［(1-含水率)容重］[5][6]=3%×0.9×20000×2/[(1-60%)×1500]=1.22m3式中：Qd—污水流量，t/d；T—排沙时间间隔，d。〔6〕贮沙斗各局部尺寸计算设斗底〔下口〕宽b1=0.5m，斗壁倾角为600。斗上口宽〔b2〕b2=b1+2h3’/tg600[5][6]=0.5+2×0.5/31/2\n=1.08m式中：h3’—贮沙斗高〔h3’〕，取0.5m；b1—贮砂斗下口宽，m；b2—贮砂斗上口宽，m。斗容积〔V1〕V1=〔b12+b22+b1b2〕×h3’/3=(0.52+1.082+0.5×1.08)×1/3=0.65m3这与实际所需的污泥斗的容积很接近，符合要求。〔7〕池总高〔h总〕重力排沙，池底坡度i=2%。h3=h3’+0.02L2=h3’+0.02(L-2b2-b’)/2=0.5+0.02×〔11.25-2×1.08-0〕/2=0.6mh总=h1+h2+h3=0.3+1.2+0.6=2.1m式中：h1—超高，取0.3m；h2—有效水深，1.2m；h3—贮沙斗高度，m。〔8〕核算最小流速〔Vmin〕Vmin=Qmin/n1Amin=20000×50%/〔86400×0.46〕=0.25m/s式中：Qmin—设计最小流量，m3/s；n1—最小流量时工作的沉砂池数,个；Amin—最小流量时沉砂池中水流断面面积，m2。\n那么符合要求〔9〕核算最小停留时间〔t〕t=h2/u沉砂池按去除相对密度2.65、粒径0.2mm以上的砂粒设计，不同粒径对应的U0见表2-4。表2-4不同粒径对应的U0表粒径d/mm0.200.250.300.350.400.50u0/(mm/s)18.724.229.735.140.751.6所以：u0=18.7mm/su=[u02-ω2]1/2其中ω=0.05v(0.2m/s)=[(18.7×10-3)2-(0.05×0.20)2]1/2=0.016m/st=1.2/0.016=75s>60s那么符合要求。4、本卷须知：〔1〕城市污水处理厂一般均设沉砂池。〔2〕沉砂池按照除去相对密度为2.65，粒径0.2mm以上的沙粒设计的。〔3〕污水流量应按分期建设考虑。〔4〕沉砂池的个数或分隔数不应少于2个。〔5〕一般应采用机械除砂，并设置贮砂池。〔6〕重力排砂时，沉砂池与贮砂池应尽可能的近。〔7〕注意控制停留时间。[11]另外，需要说明的是沉砂池采用静水压力排砂，排出的砂子可运至污泥脱水间一起处理。\n初沉池1、形式：池型呈长方形，废水从池的一端流入，水平方向流过池子，从池的另一端流出。在池的进口处底部设贮泥斗，其他部位池底有坡度，倾向贮泥斗。沉淀池由五个局部组成：进水区，出水区，沉淀区，贮泥区和缓冲区。沉淀池的运行方式有连续式和间隙式。本设计采用连续式。[11]2、设计参数：池的长宽比L/B=3-5；池的长深比L/H=8-12；池底坡度：0.01-0.02；按外表负荷设计，按水平流速核算。最大水平流速7mm/s；采用机械刮泥，当池径小于20m，也可采用多斗排泥；外表负荷：2.0m3/(m2·h)；沉淀时间：1.5～2.0h；SS去除率：70％；BOD5去除率：30％；贮泥时间：2d；污泥含水率：97.5%；污泥容重：1000kg/m3。初沉池〔多斗式平流沉淀池〕的示意图见图2-3。图2-3多斗式平流沉淀池[11]3、平流沉淀池的计算〔1〕沉淀池的外表积A\nA=[11]=〔0.24×3600〕/2.5=331.6式中：------最大设计流量q------外表水力负荷〔2〕沉淀区的有效水深hH=qt=2.5×1.5=3.75mt---沉淀时间，一般为1—2小时。〔3〕沉淀区的有效容积VV=Ah=331.6×3.75=1243.5m3〔4〕沉淀池的长度LL=vt×3.6=0.003×1.5×3600×3.6=58m〔5〕沉淀池的总宽度bB=A/L=331.2/58=5.7m〔6〕沉淀池的只数nN=b/b’=5.7/6=1〔7〕污泥量〔W〕\nW=SS〔1-3%〕×70%·QdT/［〔1-97.5%〕×1000］=0.9×0.97×0.7×20000×2/〔0.025×1000〕=977.8m3式中：3%—沉沙池SS去除率；Qd—污水流量，m3/d；T—贮泥时间，d；97.5%—污泥含水率〔8〕污泥斗容积〔W〕每2个小时将泥排出至污泥井W=SS〔1-3%〕×70%·QhT’/［〔1-97.5%〕×1000］[5][6]=0.9×0.97×0.7×833×2/(0.025×1000)=40.7m3平流沉淀池有三个污泥斗W，=40.7/3=13.6m3式中：3%—沉沙池SS去除率；Qh—污水流量，m3/h；T’—贮泥时间，h；97.5%—污泥含水率。〔9〕污泥斗高度h4取l1=8m，l2=1m，倾角a=450h4=〔8-1〕/(2×tg45)[8]=3.5mV1=〔8+1〕×3.5÷2=15.75m3因为15.75>13.6故符合要求。\n式中：h4—污泥斗高度，m；l1—污泥斗上部长，m；l2—污泥斗下部长，m。〔10〕沉淀池的总高度H=h1+h2+h3+h4[9]=0.5+0.3+5.5+3.5=9.8m式中：h1—超高，取0.3m；h2—沉淀区有效水深；h3—缓冲层高度，取0.6m；h4—污泥斗高度。故此沉淀池应是多斗式平流沉淀池。4、本卷须知〔1〕一般来说，设计的流量、池数、超高的规定同沉砂池。〔2〕初沉池的污泥区容积按不大于两天的污泥量计算。〔3〕在进水口周围应设置整流板，其开孔面积为过水面积的6%—20%，初沉池壁厚为0.3m。〔4〕采用机械刮泥，池径小于20m时，一般用中心转动的刮泥机，其驱动装置设置在池子中心走道板上，刮泥机木行架的一侧装有刮渣板，可将浮渣刮入设于池边的浮渣。〔5〕入口的整流措施溢流截入整流装置，并设多孔整流墙淹没板与当流板结合。〔6〕出口的整流设施可采用溢流式集水槽。〔7〕初沉池的污泥进入混合污泥泵房。〔8〕进水管由压力时，应设置配水井。〔9〕每个沉淀池的入流口处，设置调节阀门。[10]\n生物接触氧化池生物接触氧化法也称淹没式生物滤池，其在反响器内设置填料，经过充氧的废水与长满生物膜的填料相接处，在生物膜的作用下，废水得到净化。生物接触氧化法在运行初期，少量的细菌附着于填料外表，由于细菌的繁殖逐渐形成很薄的生物膜。在溶解氧和食物都充足的条件下，微生物的繁殖十分迅速，生物膜逐渐增厚。溶解氧和污水中的有机物凭借扩散作用，为微生物所利用。但当生物膜到达一定厚度时，氧已经无法向生物膜内层扩散，好氧菌死亡，而兼性细菌、厌氧菌在内层开始反之，形成厌氧层，利用死亡的好氧菌为基质，并在此根底上不断开展厌氧菌。经过一段时间后在数量上开始下降，加上代谢气体产物的逸出，使内层生物膜大量脱落。在生物膜已脱落的填料外表上，新的生物膜又重新开展起来。在接触氧化池内，由于填料外表积较大，所以生物膜开展的每一个阶段都是同时存在的，使去除有机物的能力稳定在一定的水平上。生物膜在池内呈立体结构，对保持稳定的处理能力有利。生物接触氧化池的主要组成局部是池体、填料和布水布气设备。[11][12]生物接触氧化池如图2-4：图2-4生物接触氧化池1、生物接触氧化池的设计计算〔1〕生物接触氧化池的有效容积：原BOD=450mg/l,经沉砂池和沉淀池去除了35%那么现在的BOD=450×〔1-35%〕[13]=292.5mg/l设该生物滤池BOD的去除率为93%，那么出水BOD为Se=20mg/L\n，符合排放要求。V==20000〔292.5-20〕/(1.5×1000)=3633m3〔2〕生物接触氧化池的总面积AA=V/h0=3633/3=1211m3〔3〕按水力负荷q校核滤池面积q=Q/A=20000/1211=16.52[m3/(m2·d)]q在10—30［m3/〔m2·d〕］之间，那么符合要求。〔4〕池平面尺寸设池数m=4个，那么每个池的面积A2=A/m=1211/4=302.75m2设池为圆形，取滤池直径D=22m。〔5〕每个滤池的填料体积〔V1〕V1=3.14×D2H/4=3.14×22×22×3/4=1140m3式中：D—生物滤池直径；H—滤料层高度。〔6〕池深hH=h0+h1+h2+h3=3+0.5+0.4+1=4.9m式中h0------填料高度；\nh1------超高；h2-------填料层水上深；h3--------填料至池底的高度。〔7〕有效停留时间tT==3633/833=4.4h〔8〕需空气量〔Gmax〕Gmax=Q×(Sa-Se)/〔21×24〕=20000×(292.5-20)/〔21×24〕=10813m3/h式中：Sa—进水BOD；Se—出水BOD。由于所需的空气量很大，故采用鼓风通气。2、布气管布气管可置在池子中心〔中心曝气〕，侧面〔侧面曝气〕和全池〔全池曝气，即整个池底安装穿孔布气管，管子相互正交，形成0.3m的间隔〕。由于怕空气量缺乏，可采用全曝气，使空气能够与填料充分的接触，以保证生物氧化的效率。[14]3、填料在接触生物氧化法中填料是生物膜的载体，同时具有截留悬浮物质、增加气、水的紊动程度和提高空气利用率的作用。因此填料的品质直接影响氧化法的处理效率和基建投资。因此对载体填料的要求应满足以下几个方面:(1)生物膜的附着性填料的物理和物理化学因素影响着生物的附着性。这里包括在实验允许的范围内，对所处理的废水或生物具有稳定性，无毒、无有害成分，并不与废水、生物发生反响;同时具有活性的外表有利于生物的附着，填料外表\n的显微结构、外表电位、亲水性都影响着生物的附着;较大的比外表积利于结合更大量的生物膜。(2)水力学特性氧化池中的载体填料应具有一定的的水力学特性，包括空隙率、比外表积、形状尺寸和填充率等，影响着反响器中的水流分布，防止形成堵塞和短流。(3)经济氧化池的造价直接影响应用前途，填料的材质、形状与厚度、加工工艺过程直接影响着氧化池的使用本钱，经济有效的填料己经成为人们研究的主要方向。本实验所选用的填料由玻璃钢半成品制成，质轻、无毒、无溶出现象，耐磨、耐压、耐腐蚀，机械性能好;填料外表粗糙，易挂膜，对微生物有很强的吸附能力;每个填料由3片玻璃钢两两交叉插合而成(每片玻璃钢长5060mm，宽15-20mm,厚0.4-0.8mm)，结构合理，能形成较大的比外表积，并且可防止短流和堵塞的形成。[15]4、布水布气的计算采用旋转式布水器〔1〕每个滤池的最大设计流量Qmax，取qf=25m3/(m2·d)qf=(1+r)Q/A故r=qfA/Q-1=(25×1211)/20000-1=0.51Q1max=(1+r)Qmax/m=(1+0.51)×350/4=132L/s式中：r—回流比。〔2〕布水器的管径D1和布水孔孔经\n令每个滤池上设置一架布水器，每个布水器上设置四根横管，横管管径D1取为100mm，取布水小孔孔径d=15mm。〔3〕旋转布水器直径〔D2〕D2=D-200=20000-200=19800mm=1.98m〔4〕每个布水器上的布水小孔数目〔m〕m==1/[1-〔1-4×15/19800〕]2=165个〔5〕各布水小孔至布水器中心的距离〔r1〕第1个布水小孔距中心的距离：r1(第1的顺序是从中心向外)r1=R2=19.8×(1/165)1/2/2=0.77m第80个布水小孔距布水器中心的距离〔r80〕R80=19.8×(80/165)1/2/2=6.9m第125个布水小孔距布水器的距离〔r125〕R125=19.8×〔125/165〕1/2/2=8.6m第165个布水小孔距布水器的距离〔r165〕R165=19.8×〔165/165〕1/2/2=9.9m其余以此类推〔6〕布水器的转速〔nr〕nr=34.78×106×Q1max/〔m×d2×D2〕=34.78×106×147/(165×152×19800)=6.96(r/min)\n〔7〕布水器所需水头〔H〕每架布水器上的横管数n0=4个，横管管径D1=100mm，由表2查得流量模数K=43，于是：q=Qmax/4=132/4=33L/sH==(132/4)2×[(256×106/(1652×154)-81×106/1004+294×19800/(432×103)]=1089×(0.19-0.81+3.15)=2755m(8)空气量D和空气管道系统计算D=D0qv=15×833.3=12499.5m3从以上的计算结果来看高负荷生物滤池负荷率高，处理效果好，出水BOD为20mg/L，占地面积小，是很理想的污水处理构筑物。进入生物滤池的污水包括初沉池污水和二沉池的回流污水，经馈水井再由泵打入生物滤池，以保证布水器所需水压。混凝1、混凝法的机理混凝法是通过向污水中投加混凝剂，使细小悬浮颗粒和胶体颗粒聚集成较粗大的颗粒而沉淀，得以与水别离，使污水得到净化的方法。混凝法的机理主要是压缩双电层，吸附外表中和，吸附架桥和沉淀网捕四种机理。以上几种作用可能同时产生，在不同的条件下某种作用可能是主导因素。混凝剂可降低印染废水中的浊度、色度，去除多种高分子物质、有机物。以及某些重金属有毒物质。2、混凝剂常用的混凝剂主要有无机混凝剂〔如铝盐、铁盐等〕和有机混凝剂〔如聚丙烯酰胺等〕\n两大类。郭建平、王继徽用工业废渣经硫酸和盐酸的混合酸浸提后制得矿渣复合混凝剂，考察了废渣种类、酸浓度、温度对造纸黑液混凝效果的影响。结果说明，以粉煤灰为原料制得的混凝剂混凝效果最好，浸提所用酸浓度不宜太高，浸提时温度升高有利于提高混凝效果。3、影响混凝效果的主要因素影响混凝效果的因素较复杂，主要有水温、水质和水力条件等。〔1〕水温水温对混凝效果有明显的影响。无机盐类混凝剂的水解是吸热反响，水温低时，水解困难。特别是硫酸铝，当水温低于5℃时，水解速率非常缓慢。且水量低，粘度大，不利于脱氇胶粒相互絮凝，影响絮凝体的结大，进而影响后续的沉淀处理的效果。改善的方法是投加高分子助凝剂或是用气浮法代替沉淀法作为后续处理。〔2〕pH值水的pH值对混凝的影响程度视混凝剂的品种而异。用硫酸铝去除水中浊度时，景佳pH值范围在6.5—7.5之间；用于除色时，pH值在4.5～5之间。用三价铁盐时，最正确pH值范围在6.O一8.4之间，比硫酸钼为宽。如用硫酸亚铁，只有在pH>8.5和水中有足够溶解氧时，才能迅速形成Fe3+，这就使设备和操作较复杂。为此，常采用加氯氧化的方法。高分子混凝剂尤其是有机高分子混凝剂，混凝的效果受pH值的影响较小。从铝盐和铁盐的水解反响式可以看出，水解过程中不断产生H+必将使水的pH值下降。要使pH值保持在最正确的范围内，应有碱性物质与其中和。当原水中碱度充分时还不致影响混凝效果；但当原水中碱度缺乏或混凝剂投量较大时，水的PH值将大幅度下降，影响混凝效果。此时，应投加石灰或重碳酸钠等。〔3〕水中杂质的成分性质和浓度水中杂质的成分、性质和浓度都对混凝效果有明显的影响。例如，天然水中含粘土类杂质为主，需要投加的混凝剂的量较少；而圬水中含有大量有机物时，需要投加较多的混凝剂才有混凝效果，其投量可达10～103mg/L但影响的因素比较复杂，理论上只限于作些定性推断和估计。在生产和实用上，主要靠混凝试验来选择适宜的记凝凝品种和最正确投量。在城市污水处理方面，过去很少采用化学混凝的方法。近年来．化学混凝剂的品种和质量都有较大的开展，使化学混凝法处理城市污水(特别在开展\n中国家)有一定的竞争力。实践说明，对某些浓度不高的城市污水，投加20—80mg/L的聚合硫酸铁与0.3～0.5mg/L左右的阴离子聚丙烯酰胺，就可去除COD70％左右，悬浮物和总磷90％以上。〔4〕水力条件混凝过程中的水力条件对絮凝体的形成影响极大。整个混凝过程可以分为两个阶段：混合和反响。水力条件的配合对这两个阶段非常重要。混合阶段的要求是使药剂迅速均匀地扩散到全部水中以创造良好的水解和聚合条件，使胶体脱稳并借颗粒的布朗运动和紊动水流进行凝聚。在此阶段并不要求形成大的絮凝体。混合要求快速和剧烈搅拌，在几秒钟或一分钟内完成。对于高分子混凝剂，由于它们在水中的形态不象无机盐混凝剂那样受时间的影响，混合的作用主要是使药剂在水中均匀分散，混合反响可以在很短的时间内完成，而且不宜进行过份剧烈的搅拌。反响阶段的要求是使混凝剂的微粒通过絮凝形成大的具有良好沉淀性能的絮凝体。反响阶段的搅拌强度或水流速度应随着絮凝体的结大而逐渐降低，以免结大的絮凝体被打碎。如果在化学混凝以后不经沉淀处理而直接进行接触过滤或是进行气浮处理，反响阶段可以省略。4、混凝剂投配设备本实验采用干式投配设备中的重力式投配设备。此方法只限于粉末状混凝剂，以容量计算，边投配边计算，质量稳定时，误差约1%。其是将混凝剂投加到生物接触氧化池至二沉池的支管里面。[11][16]2.1.8二沉池取两个二沉池1、形式：周边进水周边出水辐流式沉淀池〔采用机械刮泥〕[6]辐流式沉淀池采用机械排泥，运行较好，管理简单，排泥设备已有定型产品，适用于地下水位较高的地区以及大中型污水处理厂。2、设计参数：外表负荷：1.0m3/(m2.h)；\n沉淀时间：2～2.5h；贮泥时间：2h；污泥含固率：99%；比重：1000。二沉池的示意图见图2-5。图2-5二沉池示意图3、二沉池的计算〔1〕沉淀池面积A，其中二沉池要求有机负荷为1m3/m2·hA==20000/24×2×1=416.7m2式中：Q—污水流量，m3/d；n—二沉池个数；q—外表负荷。D=(4A/3.14)1/2=23.04m取池径D=24m。〔2〕有效水深〔h2〕h2=qt=1×2=2m那么沉淀池体积〔V〕V=Ah2=416.7×2=833.4m3\n污泥量〔W〕W=SS〔1-3%〕×(1-70%).QtT×0.8/［〔1-99%〕×1000］[11]=0.9×0.97×0.3×833×0.80×2/〔0.01×1000〕=34.94m3式中：3%—沉沙池SS去除率；70%—初沉池SS去除率；0.8—生物滤池的SS去除率；Qt—污水流量，m3/t；T—贮泥时间，t；99%—出泥含水率。每天出泥为34.94×12=419.38m3〔3〕出水堰负荷〔Q〕Q=0.24/〔2×3.14×24)=0.0015m3/(s·m)<2.9m3/(m·s)故符合要求〔4〕污泥区容积〔V1〕采用机械吸泥机，二沉池污泥区容积按2h计算，那么：=4×(1+0.5)×240×0.5/[(1+2×0.5)×2]=180m3〔5〕污泥斗容积设池边坡度0.05，进水头部直径为2.00m，R=6m，r=0.7m，h=0.05(R-r)=0.05(6-0.7)=0.05×5.3=0.27m那么锥体局部的容积〔V2〕=3.14×0.27×(62+6×0.7+0.72)/3-3.14×0.72×0.273=34.5m3\n那么还需要一段柱体装泥，设其高为h4，那么：h4==(180-34.5)/(62×3.14)=1.29m〔6〕沉淀区的池边高度〔H〕H=0.3+0.5+2+1.29=4.09m〔7〕沉淀池的总高〔H总〕H总=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+2+0.5+1.29+0.27=4.36m式中：h1—超高，取0.3m；h2—二沉池的有效水深；h3—缓冲层高度；h4—圆锥体高度；h5—污泥斗高度。4、本卷须知：〔1〕池直径不宜小于16m。〔2〕二次沉淀池的进水局部要仔细的考虑，应使布水均匀并造成有利于絮凝的条件，使泥花结大。〔3〕进水口的周围设置整流板。〔4〕在出水堰前应设置浮渣挡板和刮渣板。〔5〕污泥斗的容积要考虑污泥浓缩的要求。〔6〕要提高二沉池的澄清能力，更有效的方法是合理的设计进水口。〔7〕进水的方式为中心进水，周边出水。[17]5、混合池的设计计算：其中由初沉池中流入污泥W1=977.8m3/d由二沉池中流入污泥〔W2〕W2=116.4m3/d\nW=W1+W2=977.8+116.4=1094.2m3/d设计流量：400m3/d=16.7m3/h(组计)取混合时间：t=2h混合污泥池大小V=16.7m3/h×2h=33.4m3有小深度为2m超高2m取4m。D=〔4×A/3.14〕1/2=〔4×16.7/3.14〕1/2=4.6m取4.6m。[11]2.1.9消毒和混合设计计算1、加氯量确实定采用二氧化氯消毒，加二氧化氯量应经试验确定。对生活污水，当无实测资料时，可采用以下数值：〔1〕一级处理后的污水20—30mg/L；〔2〕不完全人工二级处理的污水10—15mg/L；〔3〕完全人工二级处理后的污水5—10mg/L。本工程无实测资料，采用加二氧化氯量为8mg/L，那么：m总=kg/d2、混合池计算二氧化氯与污水的接触时间〔包括接触池后污水在管渠中流动的全部施加〕，采用30min，保证剩余二氧化氯的浓度不少于0.5mg/L。接触池的容积为：0.35×30×60=630m3超高2m令有效深为6m长10.5m宽10m壁厚0.25m。3、加氯消毒设备鼓风式混合池，最低供气量为0.2m3/(m3·min)，空气压力应大于11768\nPa(1200mmH2O)，污水在池中的流速应大于0.6m/s。污水的二级处理加二氧化氯消毒一般采用季节性加氯，在夏季污水污染严重时加二氧化氯。本工程选用ZJ-1型加氯机2台，氯库共存氯15天，需要6个氯瓶；另为设1专用水池为二氧化氯瓶降温和平安。[11][18]2.1.10计量堰设计该设计采用巴氏计量槽矩形堰的流量公式为：Q=m0Bh(2gH)1/2其中m0取0.45；H为堰顶水深；b为堰宽；Q为流量。流量为Q=350L/s，由表得：b=1.00m，H2=0.84m，那么：L1=0.5b+1.2=0.5×1.00+1.2=1.70mL2=0.60mL3=0.90mB1=1.2b+0.48+1.2×1.00+1.2=1.68mB2=b+0.3=1.00+0.3=1.30m选择H1=0.6m，H1/H2=0.6/0.84=0.7符合要求。。2.2污泥处理构筑物的设计浓缩池选择污泥浓缩的方法时，除考虑方法本身的特点外，还应考虑污泥本身的性质、来源和最终的处置的方法等。常用的污泥浓缩法见2-5表2-5常用的污泥浓缩法浓缩的方法优点缺点适用的范围重力浓缩法贮泥的能力强，动力的消耗小，运行的费用低主要用于浓缩的初沉污泥或混合污泥\n气浮浓缩法离心浓缩法占地面积小，浓缩的效果好，浓缩后污泥的含水率较低等占地面积很小，处理的能力大，浓缩后污泥的含水率低占地面积较大，浓缩的效果差，浓缩污泥后含水率高等占地面积，运行的费用小于重力浓缩；动力消耗高专用的离心机价格高，电耗是气浮法的10倍主要用于浓缩的初沉污泥或混合污泥特别适用于剩余活性污泥目前主要用于难以浓缩的剩余活性污泥和含水率很低的场合综上，选择重力浓缩法。污泥浓缩是降低污泥的含水率、减少污泥体积的有效方法。经浓缩后的污泥近似糊状，但仍保持良好的流动性。1、设计参数：〔1〕固体通量：1.5kg/m2·h；〔2〕浓缩后污泥含固率：4%；〔3〕水力负荷：0.4m3/m2·h；〔4〕有效深度：3m；〔5〕停留时间：12-24h，此题取13h；〔6〕污泥固体负荷：Nwg=45kg/d；〔7〕进泥浓度：10g/L；〔8〕贮泥时间：2h。连续式污泥浓缩采用辐流式圆形结构见图2-6。\n图2-6重力浓缩池2、剩余污泥浓缩后的体积V1=V2〔100-P〕/〔100-P2〕[11]=116.4〔100-99〕/〔100-96〕=29.1m3/dV1’=V2’〔100-P，〕/〔100-P2〕=977.8〔100-97.5〕/〔100-96〕=611.13m3/d式中：P—二沉池浓缩前含水率，%；P，—初沉池浓缩前含水率，%；P2—浓缩后含水率，%；V2—由二沉池进入浓缩池的污泥量，m3/d；V2’—由初沉池进入浓缩迟的污水量，m3/d。3、总的污泥量〔V〕V=V1+V2=116.4+977.8=1094.2m3/dV1—由初沉池进入浓缩池的污泥量，m3/d；V2—由二沉池进入浓缩池的污泥量，m3/d。浓缩后体积：V’==29.1+611.13=640.23m3/d4、浓缩池的体积计算〔1〕所需外表积〔A〕A=Qw/Nwg=8500kg/d/45kg/d=188.89㎡式中：Qw—污泥浓缩池的设计进泥量；Nwg—污泥固体负荷，取45kg/d[12]。〔2〕浓缩池池径〔D〕D==〔4×188.89/3.14〕1/2\n=15.51m，D取15.6m。R=15.6/2=7.8m〔3〕浓缩池工作局部的高度〔h1〕设浓缩池有效水深h1=3m。〔4〕校核水力停留时间〔T〕浓缩池有效容积V=A×h1=188.89㎡×3m=566.67m3污泥在池中停留时间T=V/Qw=566.67m3/1094.2m3/d=0.52d=13h符合要求。〔5〕确定污泥斗尺寸浓缩后污泥体积为：V’=640.23m3贮泥区所需容积按2小时泥量计算那么：V贮=2×V’/24=2×640.23/24=53.35m3〔6〕设计污泥斗高度v3=3.14×h4()/3=3.14×2.0(2.02+2.0×1.0＋1.02)/3=14.65m3式中：h4—泥斗的垂直高度，取2.0m；r1—泥斗的上口半径，取2.0m；r2—泥斗的下口半径，取1.0m。池底坡度为0.08，池底坡降为：h5=0.08×〔15.6-3〕/2=0.544m故池底可贮泥容积为：V4=3.14×h5()/3=3.14×0.544(7.82+7.8×2.0+2.02)/3=45.8m3\n因此，总贮泥容积为：V=V3+V4=14.65+45.8=60.45m3满足要求。〔7〕浓缩池总高〔H总〕缓冲层高度取h2=0.3m超高取h3=0.3mH总=h1+h2+h3+h4+h5=3+0.3+0.3+2.0+0.378=5.978m式中：h1—浓缩池有效水深；h4—污泥斗垂直高度；h5—池底坡降。5、本卷须知〔1〕小型污水处理厂采用方形或圆形间隙浓缩池；大中型污水处理厂采用竖流式或辐流式连续浓缩池。〔2〕池边设有刮渣斗，开口为正方形，尺寸为1.5×0.4m2，并接出渣管线，进水端设置整流板。〔3〕池子周边、中心过道设有0.5m人行过道，过道两边均设有1m高的护拦。〔4〕由于池子较高，为了方便日夜检查，设有扶梯及照明装置。〔5〕两次排泥间隔13小时，池底坡度0.08。〔6〕浓缩池的上清夜应送回初沉池重新处理。〔7〕有效水深一般采用4m。[11][19]消化池污泥的厌氧或好氧消化见表2-6表2-6污泥的厌氧或好氧消化\n消化方法优点缺点适用的范围厌氧好氧1不需暴气，运行能耗和费用低2可获得局部能源1中小规模时，投资少，操作管理简单2消化池中不加热不产生臭气1易产生臭气2管理水平要求高1供氧消耗能量大，运行的费用高2消化污泥脱水性能差，有机物的分解差废水处理厂，规模不限多采用中温消化中小规模污水处理厂，特别是无初沉池的好氧污水处理厂经过比较，选择厌氧消化。稳定污泥的常用方法是消化法，本设计采用厌氧生物处理方法。厌氧消化是对有机污泥进行稳定处理的最常用的方法。一般认为，当污泥中的挥发性固体的量降低40%左右即可认为已到达污泥的稳定。在污泥中，有机物主要以固体状态存在。因此，污泥的厌氧消化包括：水解、酸化、产乙酸、产甲烷等过程。在污泥的厌氧消化过程中认为固态物的水解、液化是主要的控制过程。厌氧消化产生的甲烷能抵消污水厂所需要的一局部能量，并能使污泥固体总量减少〔通常厌氧消化使25%—50%的污泥固体被分解〕，减少后续污泥处理的费用。1、污泥消化的控制因素包括：〔1〕pH值和碱度厌氧消化首先在酸化菌的作用下产生有机酸，使污泥的pH值下降，随着甲烷菌分解有机物时产生的碳酸盐不断增加，使消化液的pH值得以维持在一个较为稳定的范围内。消化池的运行经验说明，最正确的pH值为7.0—7.3。为了保证厌氧消化的稳定运行，提高系统的缓冲能力pH值的稳定性，通常要求消化液的碱度保持在2000mg/L以上。〔2〕温度污泥的厌氧消化过程受温度的影响很大，一般有两个最优温度区段：在33—35℃叫中温消化，在50—55℃叫高温消化。温度不同占优势的细菌种属不同，反响速率和产气率也不同。高温消化的反响\n速率快，产气率高，杀灭病原微生物的效果好，但由于能耗大，还难以推广。在这两个最优温度区外，污泥消化的速率显著下降。〔3〕负荷率厌氧消化池的容积取决于厌氧消化的负荷率，负荷率的表达方式有两种：容积负荷、有机负荷。所谓投配率是指日进入的污泥量与池子容积之比，在一定程度上反映了污泥在消化池中停留的时间〔投配率的倒数就是污泥在消化池中停留的时间〕。〔4〕消化池的搅拌在有机物的厌氧发酵过程中，消化池中污泥的搅拌混和可以加快反响其中的物质传递和消化速度。通过搅拌，可以使有机物充分分解，增加气量。实践证明，搅拌可以打碎消化池内液面上的浮渣。根据甲烷菌的生长特点，搅拌亦不需要连续运行，根据经验，一般每隔2h搅拌一次，约搅拌25min左右，每天搅拌12次，共搅拌5h左右。〔5〕有毒有害物质污泥中往往存在对微生物具有抑制和杀害作用的化学物质，这类物质称为有害物质。其毒害作用表现在细胞的正常结构遭到破坏以及菌体内的酶变质，并失去活性。如重金属离子能与细胞内的蛋白质结合，使他发生变性，致使酶失去活性。[20]2、消化池的构造厌氧消化系统的主要设备是消化池及其附属设备。消化池一般是一个锥底或平底的圆池，四周围垂直墙体，平底或池底坡度较小时须设置刮泥装置。消化池的附属设备有加料、排料、加热、搅拌、破渣、集气、排液、溢流及其他监测防护装置。3、消化池的设计计算：采用固定盖式消化池。〔1〕消化池有效容积〔V〕V==640.23×100/18=3556.8m3式中：V—消化池有效容积，m3；\nV’—每天要处理的污泥量，m3/d；P—污泥投配率，城市污水厂高负荷率消化池，当消化温度为30—35℃时，P可取6%—18%。采用一个消化池。〔2〕消化池的尺寸取高为10m超高1米。消化池面积：A=3556.8/10=355.68m2直径D=21m池底坡度一般为0.08，池顶部突出的圆柱体，池顶设两个直径为0.8m的检修口。消化池还附设各种管道：污泥管、上清液排放管、溢流管、沼气管和取样管等。后浓缩池1、设计参数：〔1〕固体通量：1.5kg/m2·h；〔2〕浓缩后污泥含固率：5%；〔3〕水力负荷：0.4m3/m2·h；〔4〕有效深度：3m；〔5〕停留时间：为浓缩池2倍，取26h；〔6〕污泥固体负荷：Nwg=45kg/d；〔7〕进泥浓度：10g/L；〔8〕贮泥时间：2h；〔9〕构筑物尺寸采用与浓缩池相同尺寸[2]。2、剩余污泥浓缩后的体积〔V1〕V1=V2〔100-P〕/〔100-P2〕[11]=640.23〔100-96〕/〔100-95〕=512.18m3/d\n式中：P—后浓缩池浓缩前含水率，%；P2—后浓缩池浓缩后含水率，%；V2—由浓缩池进入后浓缩池的污泥量，m3/d。污泥脱水池1、污泥井的计算取停留时间：t=20minV=Q·t=512.18×20/〔24×60〕=7.11m3取有效高度1.0m，超高0.2m。总高：H=1.0+0.2=1.2m水面面积：S=V/h=7.11/1.0=7.11m2设污泥井为正方形，那么边长为2.7m。污泥脱水机房包括机械间、药剂贮存间、值班室，机械间包括脱水机、皮带输送机、泥浆泵、污泥搅拌机、储泥罐等。污泥脱水设备采用带式压滤机。2、污泥量浓缩池：Q2=512.18m3/d=1536.54kg/dP2=95%比重：33、聚丙酰胺投加量Q聚=0.2%〔Q1+Q2〕=0.2%×512.18=1.024m3/d稀释罐的容量：Vz=Vy/Kb=1.024/5%\n=20.49m3/d式中：Vz—每天稀释总量，m3/d；Kb—稀释比例，取5%。设工厂有1个稀释罐，每隔4小时换一次稀释罐。Vg=20.49m3/d÷4=5.12m3每个稀释罐的容积是5.12m3。4、脱水后污泥体积〔V总〕V总’=V总〔1-P1〕/〔1-P〕=512.18×〔1-95%〕/〔1-65%〕=73.17m3/d式中：P1—污泥脱水前的含水率；P—污泥脱水后的含水率，取65%；脱水后污泥外运。V总/V总’=512.18/73.18=7即脱水后体积缩小了7倍。\n第三章物料衡算3.1格栅除渣量：W=Q×W1×86400/kz×100[11]=0.24×0.05×86400/1×1000=1.04m3/dM=W×960kg/m3=1.04×1000=1040kg/d3.2沉砂池V=3%SS·Qd·T/［(1-含水率)容重］=3%×0.9×20000×2/[(1-60%)×1500]=1.22m3M=1.22m3×1500kg/m3=1830kg3.3初沉池W=SS〔1-3%〕×70%·QdT/［〔1-97.5%〕×10=0.9×0.97×0.7×20000×2/〔0.025×1000〕=977.8m3M=977.8m3×1000kg/m3=977800kg3.4二沉池污泥量：V=SS〔1-3%〕×30%×834×0.80×2/[〔1-99%〕×1000]=0.9×0.97×0.3×834×0.80×2/(0.01×1000)=34.94m3/dV总=34.94×12=419.38m3/dM=419.38m3×1000kg/m3=419380kg二沉池的污泥浓度：C=SS×(1-3%)×30%×834×0.80×2/9.71\n=0.9×0.97×0.3×834×0.80×2/9.71=36kg/m33.5污泥浓缩池干污泥干重：0.025×977800+0.01×419380=28638.8kg/d污泥重：28638.8/(1-96%)=715970kg/d其中10%上清液回流入集水井：715970×10%=71597kg/d90%进入消化池：715970×90%=644373kg/d3.6后浓缩池污泥干重：0.04×644373=25775kg/d污泥重：25775/〔1-95%〕=515498kg/d3.7污泥脱机房出泥量：515498×〔1-65%〕=180424kg/d\n第四章管路及高程计算4.1管路计算计算公式1、根据公式h1=iLk计算沿程阻力式中：i—水力坡降，mH2O/m；k—修正系数，当壁厚为10mm时k=1；(本设计所有管径均取壁厚10mm因此取k=1)L—管长，m；h1—沿程阻力，mH2O。2、根据公式h2=∑ξv2/2g计算局部阻力式中：ξ—局部阻力系数；u—水流流速，m/s；h2—局部阻力，mH2O。各局部的计算1、沉砂池到初沉池〔1〕沿程阻力出水段：Q=240L/s又由于管道的类别为混凝土和钢筋混凝土故n=0.014取D=700mm可查得：v=0.9m/s，i=1.3×10-3，h/D=0.41取壁厚为10mm，此时k=1〔以下均同〕取L=18m所以：h1=iLk=1.3×10-3×18=24×10-3=0.024m\n〔2〕局部阻力进水段取1个阀门，ξ=0.1h2=∑ξv2/2g=0.1×0.852/2g=0.004m出水段取1个阀门，ξ=0.1，1个丁字管，ξ=1.5h2=∑ξv2/2g=〔0.1+1.5〕×0.92/2g=0.066m所以：h总=0.024+0.066=0.090m实际设计中，取h总=0.5m。2、初沉池到生物接触氧化池(1)沿程阻力Q=240L/s时，取管径D=700mm，L=20m当v=0.8m/s，查得：i=1.0×10-3Q=120L/s时，取管径D=700mm，L=25m当v=0.8m/s，查得：i=1.5×10-3Q=60L/s时，取管径D=450mm，四段管子共取L=20m当v=0.8m/s，查得：i=2.5×10-3h1=iLk=1.0×10-3×20×1+1.5×10-3×25×1+2.5×10-3×20×1=0.108m(2)局部阻力取2个丁字管〔转弯流动的〕，ξ=1.5；4个阀门，ξ=0.1；\n1个90°折管，ξ=1.10h4=∑ξv2/2g=(2×1.5+4×0.1+1×1.10)×0.82/2g=0.147m所以：h总=0.108+0.147=0.255m3、生物接触氧化池到二沉池(1)沿程阻力Q=120L/s时，取D=700mm，v=0.8m/s，查得：i=1.8×10-3h1=iLk=1.8×10-3×1×〔1+20〕×2=0.077mQ=60L/s时，取D=450mm，v=0.8m/s，查得：i=2.5×10-3h1，=iLk=2.5×10-3×1×(2+2+25)×2=0.145m(2)局部阻力取4个90°折管，ξ=1.10；2个阀门，ξ=0.1h2=∑ξv2/2g=(4×1.10+2×0.1)×0.82/2g=0.150m所以：h总=0.077+0.145+0.150=0.372m实际设计中，取h总=0.40m。4、二沉池到混合池(1)沿程阻力Q=240L/s时，取D=800mm,v=0.7m/s，\n查得：i=0.75×10-3h1，=iLk=0.75×10-3×1×5=0.004mQ=120L/s时，取D=800mm,v=0.7m/s，查得：i=1.1×10-3h1=iLk=1.1×10-3×1×35=0.038m(2)局部阻力取1个90°折管，ξ=1.10；2个阀门，ξ=0.1h2=∑ξv2/2g=(1×1.10+2×0.1)×0.72/2g=0.033m所以：h总=0.004+0.038+0.033=0.075m实际设计中，取h总=2.0m。4.2高程计算污水厂水头损失见表4-1。污水厂高程布置1、高程布置原那么：〔1〕充分利用地形地势及城市工业排水系统，使污水经一次提升便能顺利自流通过污水处理构筑物，排出厂外。〔2〕协调好高程布置与平面布置的关系，做到既减少占地，又利于污水、污泥输送，并有利于减少工程投资和运行本钱。〔3〕作好污水高程布置与污泥高程布置的配合，尽量同时减少两者的提升次数和高度。〔4〕协调好污水处理厂总高程布置与单体竖向设计，既便于正常排放，又有利于检修排空。[11]\n表4-1污水厂水头损失计算表名称设计流量管径iV管长iL∑ξ∑ξv2/2g∑h单位L/smm10-3m/smmmm出厂管2408001.30.74000.520.10.0040.524出水井至混合池2408001.30.750.0070.10.0040.011混合池0.2混合池至二沉池2408000.750.750.0041.10.0280.032混合池至二沉池1208001.10.7350.0390.10.0060.045二沉池0.5二沉池至生物接触氧化池1207001.80.8420.0761.10.1430.219二沉池至生物接触氧化池604502.50.8580.1450.10.0060.151生物接触氧化池至初沉池2407001.00.8200.0200.10.0130.033生物接触氧化池至初沉池1207001.50.8250.0381.10.0360.074生物接触氧化池至初沉池604502.50.8200.0501.50.0980.148初沉池0.3初沉至沉砂池2407001.30.9180.0240.10.0660.090沉砂池0.2沉砂池至细格栅2408001.40.950.0070.007∑0.4932.5342、各处理构筑物的高程确定设计生物接触氧化池处的地坪标高为4〔并作为相对标高±0.00〕，按结构稳定的原那么确定池底埋深0.4，再计算出设计水面标高为3.8，然后根据各处理构\n筑物之间的水头损失推求其他构筑物的设计水面标高。经过计算各污水处理构筑物的设计水面标高见表4-2。再根据各处理构筑物的水面标高，根据结构稳定的原理推求地面标高及池底标高。[20]表4-2各污水处理构筑物的设计水面标高格栅前水面标高-5m生物滤池水面标高3.8m格栅后水面标高-5.5m二沉池水面标高2.2m沉砂池水面标高2.2m混合池水面标高0m初沉池池水面标高1.8m出水井水面标高-1m污水厂平面布置污水厂平面布置详细见污水厂平面布置图。1、污水厂平面布置的特点：在该污水厂的设计中，将各处理构筑物按一字型排列，布置紧凑，流线清楚。〔1〕最大限度的满足生产、管理的要求。从大门进去为综合楼、食堂、运动场，形成入口的生活活动区，该区位于厂区的东北向，该地常年风向为东南风和西北风，距离隔栅、消化池较远且与为风向的最小频率区，并且加强绿化，所以该区为生活区环境较好。〔2〕设有侧门，生产过程中产生的栅渣、泥饼等由测门运走，而不从前门运起，防止影响大门处生活区的环境清洁。〔3〕在两组构筑物之间有一条宽3m的道路，用于工作人员巡视和设备搬运，路两侧加强绿化。〔4〕厂区内道路设计考虑工作人员可以顺利的到达任何一处。〔5〕应考虑安排充分的绿化地带，新建水厂的绿化面积，不宜小于水厂的总面积的20%，污水厂的绿化面积不宜小于全厂总面积的30%。〔6〕厂区的布置应充分的考虑平安布局，严格遵守防火、卫生等平安设施、标准的有关规定。2、构筑物的布置：〔1〕\n各处理单元构筑物的平面布置。处理构筑物是污水处理厂的主要建筑，在作平面布置时，应根据各构筑物的功能要求和水力要求，结合地形和地质条件确定它们在厂区内平面的位置，应作如下考虑：a.贯穿连接各处理构筑物之间的管、渠，应便捷，直通，防止迂回曲折；b.土方量作到根本平衡，并避开劣质土壤；c.在处理构筑物之间，应保持一定的间距，以保证敷设连接管、渠的要求，一般的间距可取5～8m；d.各处理构筑物在平面布置上，应考虑应尽量紧凑；e.污泥处理系统与生活区处于最小频率风向方位。〔2〕附属构筑物的平面布置。辅助构筑物的位置应根据方便、平安等原那么确定。化验室设在综合楼内，远离污泥堆场，以保证良好的工作环境。〔3〕厂区内道路的规划。在厂区内设置道路，方便运输，路边种植树木美化厂区。设有使工作人员方便巡视各处理构筑物的道路。主干道10m，次干道5m。〔4〕管线布置。除了在各构筑物之间设有贯穿连接的管、渠，还应该设置能够使各个构筑物独立运行的超越管道，当某一处理构筑物因故障停止工作时，其后的构筑物仍然能够保持正常的运行。同时还应设置事故排放管，它可超越全部处理构筑物，直接排放水体。并联运行的净水构筑物间应均匀配水。[11][21]第五章设备选型5.1泵的选型及核算在该设计中，涉及到很多污水处理设备，根据污水的流量、污泥的量等参数选择适宜的设备，确保污水处理系统能正常运行。\n1、集水井到沉砂池根据伯努利方程：Z1+V12/2g+P1/ρg+He=Z2+V22/2g+P2/ρg+∑hfV1=V2，P1=P2，Z1=4m，Z2=2.00m设∑hf=1m，那么He=7.00m选三台泵〔二备一用〕，那么每台流量为：Qmax/2=834/2=417m3/h根据流量和扬程，选择200QW450-10-22潜水排污泵主要参数为：流量：450m3/h，扬程：10m，转速：1450r/min，泵轴功率：22kw，电机功率：30kw，效率：72%，出口直径：65mm，重量：800kg。由于泵的流量450m3/h>设计流量417m3/h，泵的扬程10m>压头损失7.00m选泵符合要求。2、污泥井到污泥脱水机房[22][23]浓缩后污泥流量：Q=512.18m3/d=21.34m3/hV1=V2，P1=P2，ΔZ=6.8m设∑hf=1m，那么He=7.8m选两台泵〔一备一用〕，那么每台流量为：Q=10.67m3/h根据流量和扬程，选择CP〔T〕51.5-80型\n主要参数为：口径：80mm，功率:1.5kw，扬程：12m，流量：12m3/h。由于泵的流量12m3/h>设计流量10.67m3/h，泵的扬程12m>压头损失7.8m所选泵符合要求。[22]5.2闸阀在污水进入各个处理构筑物前和后都设置闸阀，控制污水流速、流量。1、污水蝶阀专为污水处理系统开发设计的新一代阀门产品，可用于给排水、消防、污水处理厂的泵出口管网上，作为排水系统中的截流及调节流量的作用。该阀具有如下技术性能：该阀门由阀门主体、驱动装置两部组成。密封采用耐腐蚀橡胶，泄漏率为零。大口径的阀门更换密封圈时，不必拆卸阀门，可直接在管道上进行。该设计采用WsD341X-2.5/6/10型，其性能参数为公称压力/MPa0.250.601.00壳体实验压力/MPa0.380.901.5密封试验压力/MPa0.280.661.10适用的介质污水2、闸门ZMQF/Y型铸铁方闸门广泛用于清水和污水中，介质温度£100，最大水头＜10m的管道口，交汇窨井、沉砂池、沉淀池、引水渠、泵站进水口和清水井等处，以实现流量和液面的控制，是给排水及污水处理的重要的设施之一。该阀门主要由闸座、闸板、镶铜密封圈、可调楔块以及提升泵组成，闸门由启闭机实施启闭。该闸门终合了国内外先进的结构和工艺，并采用国内先进的手动、电动控制装置，使得该闸门具有密封性强、耐磨性好、安装方便、启闭灵活、寿命长等特点。该设计采用ZMQF1000´1000型闸门。[22][23]5.3格栅栅条间距选择20mm。\n采用HF型回转式格栅除污机，其可连续的自动去除污水中的细小的毛发、纤维及各种悬浮物。该除污机结构紧凑，体积小，重量轻，运行平稳，维护方便。实用于城市污水处理及纺织、皮革、食品、造纸、榨糖、酿酒及肉类加工废水等做拦泥设备。水下局部及格栅采用不锈钢，水上局部为铝合金，格栅宽度为1000mm，安装角度为60~80。。该设计选择HF-1000：设备宽1000mm，栅条间距20mm，安装角度为70。，栅条截面积10×50，功率0.75kw，介质的最高温度为60。5.4排砂排泥设备1、除砂设备采用MP系列的行车提板式刮砂机，该机由双速电动减速机驱动一个方向刮砂，驱动的方式由三种。适用于平流式沉砂池的机械排砂。选用12MP型号，其规格及性能参数如下：池宽：12m，驱动功率：3kw，刮板行速：3.0m/min，2、排泥机械初沉池为多斗式平流式沉淀池，故不需要排泥设备。而二沉池是辐流式沉淀池，池径为23m，因而选择FZNJ型辐流式周边传动刮泥机。本设计采用FZNJ-25型号的设备，其规格及性能参数如下：周边线速度：2.0m/min，驱动功率：1.5kw。质量：12.0t[23]5.5溶药机械混合加药设备JY型加药设备包括溶药、投加两种功能，由玻璃钢溶药罐，不锈钢叶片推进试搅拌器、加药计量及相应的附件〔如液位计、Y型过滤器、压力计、阀门等〕组成。可用于中、小型处理水厂、污水厂投加混凝剂，亦用于中、小型冷却塔配套使用。[22]该设计采用JY-12型，其技术参数为：外形尺寸：1700×1200×2580配套电机的总功率1.5KW设备运行的质量：3800kg\n5.6加药搅拌机JYB系列玻璃钢液体搅拌机，具有搅拌均匀、能耗低、耐腐蚀、结构完善等优点，广泛的用于水处理工程中的加药、混合、搅拌、澄清等阶段。本设计选用JYB10-0.4型，其技术参数为：速比：9:1叶轮的转速：131叶轮的半径：460mm重量：500kg5.7鼓风机污水处理采用GM型鼓风机，该机采用三流半开式混留型叶轮，出口的压力可达1.2-2kg/m3，该机采用进口导叶或蝶阀调节，机组的效率曲线平坦，即使在设计工况下运转也能取得好的节能效果。该机可用于污水曝气。该设计采用GM20L型鼓风机，其技术参数为：进口流量：50m3/min，进口的压力：098MPa排气的压力：0.17MPa电机功率：90kw电机的型号为：Y280M-2[22][23]5.8污泥浓缩和脱水机械设备采用带式压滤机/带式浓缩脱水机一体机进行污泥的浓缩和脱水。该机型是现在常用的机型。带式压滤机一般分为三个阶段，即重力脱水阶段、模型预压段、中/高压段。带式压滤机一般为连续运行工作制或间歇工作制。耗电量在各种脱水机中为最低，操作管理较为方便，因而在污水处理污泥脱水中应用最为广泛。但由于机械构造特点，污泥在受压区履带两侧敞开不封闭，进泥含水率不能太高，根据污泥特性确定。进泥一般需要进行前处理，选用有机高分子絮凝剂充分絮凝，形成大而强度高的絮体，以防污泥在挤压过程中从滤带两侧溢出，或从滤带直接渗出。出泥泥饼含水率可达65%—80%。选用DY-1500型带式压滤机。主要参数：过滤有效宽：1500mm，滤带速度：0.6～6m/min，主机功率：2.2kW，重量：3.2t，\n处理量：7.5～12m3/h，清洗水耗量：80～100L/min。5.8投药设备在污泥脱水段用到聚炳酰胺，在此选用干粉投加机。干粉投加机适用于所有各类的干粉、颗粒和纤维状药品的投加，主要应用于溶液和悬浮液的制备。聚炳酰胺投加量为7.6kg/d，那么选用DT-1型干粉投加机，其性能参数如下：干粉投加量：0-120L/h，主电动机功率：0.55kw，搅拌机功率：0.37kw，收尘风机功率为0.25kw。5.9消毒设备JYL二氧化氯发生器采用化学负压曝气工艺，可制成ClO2水溶液，无爆炸的危险。二氧化氯发生器由反响器、吸收器及原料贮存箱等部件组成。该设计采用JYL-100型号。[22][23]JYL二氧化氯发生器的规格和性能参数：发出量：100kg/h电源功率：0.75kw外形的尺寸：1200´500´1300第六章经济核算6.1设备投资运算设备投资见表6-1。表6-1设备投资一览表序号名称数量单价/万元总价/万元\n1格栅220402污水提升泵43123污泥提升泵510504刮泥机415605搅拌器45206电路1007带式压滤机120208加药系统125259消毒设备11212合计339设备安装费用为设备价格的30%，因此设备投资为102+339=441万。6.2土建局部投资运算构筑物构筑物投资见表6-2。表6-2构筑物一览表序号名称体积/m3结构类型单价m3/元总价/万元1集水井14.4钢筋混凝土8401.2102沉砂池50.61钢筋混凝土8404.2513初沉池63.7钢筋混凝土8405.351\n4生物接触氧化池82.9钢筋混凝土8406.9645二沉池45.3钢筋混凝土8403.8056混合池10.25钢筋混凝土8400.8617污泥泵房18.0钢筋混凝土8401.5128浓缩池19.0钢筋混凝土8401.5969消化池20.0钢筋混凝土8401.68总计27.23建筑物建筑物投资见表6-3。表6-3建筑物一览表序号名称面积/m2结构类型单价m2/元总价/万元1化验室2000砖混15003002办公楼3500砖混15005253宿舍2000砖混15003004机修房500砖混1500755车库450砖混150067.56食堂300砖混1500457泵房300砖混1500458脱水机房200砖混1500309门卫40砖混1500610运动场200砖混150030\n总计1423.56.3开挖局部投资开挖局部投资见表6-4。表6-4开挖局部投资运算结果一览表序号名称体积/m3单价/元总价/万元1集水井720402.8802沉砂池21.6400.0863初沉池1077.7404.3104生物接触氧化池2422409.6885二沉池416.7401.6676混合池315.0401.2607出水井400401.6008污泥泵房100400.4009浓缩池283.34401.133合计23.024开挖局部预算见表6-5。表6-5开挖价格预算表 一二类三四类五类六类七类八类单价〔元/m3〕7.6215.5519.9625.553.49109.97台班产量〔m32.581.270.980.770.370.18\n/工日〕一二类土统一划为普通土，三四类土统一划为坚土。不同类土的开挖费用和工效是不一样的。设为坚土，加上机器，人工费用取为40元/m3。6.4管道局部投资管道局部投资见表6-6。表6-6管道局部投资结果一览表规格壁厚单价〔元/米〕数量/米总费用/万元DN8001085045038.25DN700107501057.88DN45010550784.29合计50.42管道安装费用为管道价格的100%，因此管道总投资为50.42+50.42=100.84万。6.5阀门局部投资阀门局部投资见表6-7。表6-7阀门局部投资结果一览表规格单价〔元/个〕数量/个总费用/万元DN80095050.475DN70085040.34\nDN45055020.110合计0.925阀门安装费用为阀门价格的100%，因此阀门的总投资为0.925+0.925=1.85万。污水处理厂为公用设施，土地为政府规划，不要收费。固定费用为441+27.23+1423.5+23.024+100.84+1.85+48=2065.44≈3000万。6.6年运行费用污水厂的年运行费用见表6-8。表6-8年运行费用序号名称数量单价/系数总价/万元备注1电费175.2kwh0.8元/kwh140.162水费7300t3元/吨2.193药剂费55.48m31万/m355.484污泥占地费用9679.8m320m3/元19.364折旧费82.5折旧20年5大修基金41.25折旧的50%6检修维护16.5固定资产的1%7人员费用50人6万元/年3008不能估计的费用82.5固定资产的5%10行政管理80总计819.94\n人员安排：1、列班人员：设备操作工2人、实验室2人、设备维护2人、中心控制室1人、自动化设备2人，班组长1人，实行三班制，共计30人。2、行政人员：厂长1人、副厂长2人、工程师3人、财务1人、出纳1人、文员1人、总务1人、办公室主任1人。3、其他人员：司机2人、门卫2人、厨师1人、食堂勤杂工2人、清洁工2人。4、总计：50人。电费包括：污水提升泵，污泥提升泵，水下搅拌器，刮泥机，刮砂机，带式污泥压滤机，其它用电量与照明。处理本钱819.94万元，折合吨水费为1.22元。从处理本钱来看该设计的污水处理系统处理费用较为经济。参考文献[1]陈国华.环境污染治理方法原理与工艺.化学工业出版社，2003-9，110—152[2]联合国环境署.制浆造纸工业环境管理.中国轻工业出版社，1998-6，32—40［3］杨学富.制浆造纸工业废水的处理.化学工业出版社，2001-5，10—100［4］李健，高沛峻.污水处理技术.中国建筑工业出版社，2005-11，20—55［5］刘秉钺，高扬，刘秋娟，劳嘉葆.造纸污染控制与环境保护.\n中国轻工业出版社，2000-1，24—80［6］周雹等.活性污泥工艺简明原理及设计计算.中国建筑工业出版社，2005-10，15—18［7］徐新阳，于峰.污水处理工程设计。化学工业出版社，2004-1，10—20［8］蒋文举，候峰，宋保增.城市污水厂.化学工业出版社，2007-4，20—28［9］张统.污水处理工艺及工程方案设计中国.建筑工业出版社，2001-5，20—25［10］戴维斯等.环境科学与工程原理.清华大学出版社，2001-5，10—58［11］唐受印，戴友芝等.水处理工程师手册.化学工业出版社，2001-1，10—36［12］殷承启.造纸废水处理及工业回用研究.2003-5［13］王琦.造纸废水的生物降解及相关研究.2003-6［14］叶良平.再生纸废水处理的实验研究及工程应用.2007-5.31，10—68［15］dwardS.Rubin,CliffI.Davidson.IntroductiontoEngineering&theEnvironment[M].清华大学出版社，2002.［16］王刚林，废纸造纸废水零排放研究［17］东莞市再生造纸废水处理与回用研究.广东工业大学硕士研究生论文［18］张志峰.大型工业废水处理厂节能降耗减污集成新工艺研究.2007-7［19］沈耀良，黄勇，赵丹，宋吟玲，李勇..固定化微生物污水处理技术.化学化工出版社，2003.4，10—63，10—54［20］方俊华，何强，徐建斌，瞿俊.厌氧—好氧生物滤池处理城市污水测试［21］陈频.污水回用技术与应用，金陵职业大学学报.2003.1[22]张大群.污水处理机械设备设计与应用.化学工业出版社，2003.7，2—51[23]闪红光.环境设备手册.化学工业出版社，2002.3，2—180\n致谢首先要感谢我的指导老师邹开云教授，他在我毕业设计的全过程中给了我无私的帮助和指导，教我把所学零散知识整合到一起并应用于设计中。其次要谢谢曾经教过我的老师们，是他们教给了知识和技能，让我在今后的生活和工作中有一个不错的起点。也要感谢身边每一位同学和朋友，在四年的大学生活中,他们是我学习、生活和工作中的伙伴，也是面对困难和挑战时的战友。还要感谢生我养我的父母亲，我能够走到今天这一步，真的不容易，他们在背后为我付出了巨大的牺牲和努力。最后，衷心感谢在百忙之中抽出时间审阅本设计的专家教授老师们！