某肉制品厂废水处理工艺设计 91页

'内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书题目：某肉制品厂污水处理工艺设计学生姓名：学号：专业：班级：指导教师： 目录摘要IAbstractII第1章设计任务书11.1设计题目11.2设计原始资料11.2.1设计水量11.2.2原水水质11.2.3水文地质资料11.2.4出水水质11.2.5图纸绘制1第2章设计水质水量的计算22.1污水量的计算22.1.1设计流量22.2污水水质22.2.1进水水质22.2.2出水水质2第3章确定工艺流程33.1传统工艺（曝气）33.1.1本工艺具有的优点33.1.2本工艺存在的各项待解决问题33.2除磷脱氮工艺33.2.1A2/O工艺33.3.2氧化沟53.2.3SBR工艺63．3具体构筑物的选择8 3.3.1格栅83.3.2沉砂池93.3.3沉淀池93.3.4一级强化处理103.3.5二次沉淀池103.3.6计量设备103.3.7污水消毒113.3.8污泥处理和处置11第4章污水的一级处理154.1泵房前中格栅154.1.1设计参数154.1.2设计计算154.2泵房后细格栅184.3调节池计算204.4曝气沉砂池214.4.1设计参数214.4.2设计计算224.5一级强化处理设计计算234.6初次沉淀池254.6.1设计参数254.6.2设计计算25第5章污水的二级处理295.1氧化沟295.1.1设计参数295.1.2设计计算295.2二次沉淀池375.2.1设计要求375.2.2设计计算37 第6章污水的消毒处理416.1接触池416.2计量设备42第7章污泥的处理467.1污泥量计算467.2污泥浓缩池477.3贮泥池517.3.1贮泥池作用517.3.2贮泥池计算517.4污泥脱水537.4.1脱水污泥量计算537.4.2脱水机的选择54第8章污水处理厂高程布置558.1构筑物水头损失558.2管渠水力计算558.3污水处理高程布置56第9章污水泵站设计589.1泵房设计589.2泵机组的布置589.3吸压水管路的布置599.4泵房高度计算59致谢61 某肉制品厂污水处理工艺设计摘要在此污水厂设计中，通过对污水进行预处理、二级处理和消毒处理，使污水最终达到城镇污水处理污染物排放一级B类标准；对处理污水过程产生的污泥经浓缩、脱水处理后外运。在污水预处理过程中，主要使用了中格栅、细格栅和曝气沉砂池等工艺，此过程可主要是去除污水可无机的悬浮物质，以便减少后续处理构筑物的处理负荷。为提高一级处理对污染物的去除率，需化学混凝对污染物的处理，能较大程度的提高污染物的去除率消减总污染负荷，降低去除单位污染物的费用。进入二级处理系统主要是进行生物处理，通过氧化沟法和辐流沉淀池去除污水中有机物质，同时进一步降低SS。此工艺处理与其他处理工艺相比，既可以节省能耗又可以得到更好的出水水质。最后采用液氯消毒。处理水满足排放一级B类标准。二沉池污泥采用重力浓缩池，最后进行污泥脱水即可。关键词：中格栅；氧化沟；辐流式沉淀池；污泥；消毒87 FoodproductionwastewatertreatmentplantprojectAbstractInthedirtywaterfactorydesign,thepretreatmentofsewage,thedirtywaterwillbehandledpasstopreparetohandle,secondclasshandlesandhandleswiththedepththreedecontaminations,thedirtywaterwillattainthesecondusethestandardofwaterinthelandscape、municipalandsoon.Thedirtymirethatwillbringintheprocessofhandleaboutthedirtywaterwaspassbyconcentrated、dehydratesandcarriesoutside.Sewagepretreatmentprocess,whichmainlyusesthegrid、finegridandPrecipitationsandwithaeration,theswageremovalofinorganicsuspendedmaterialwillberemovedinthisprocess,inordertoreducethefollow-upstructurestodealwiththehandlingofloads.Toimprovehandlingofapollutantremovalratenecessarytheprimaryenhancepretreatment,toalargerextent,theremovalofpollutantsincrease,thetotalpollutionloadandpollutantremovalunitcostswollreduction.Enterthesecondclasssystemsisprimaryforbiologicaltreatment,throughandflowsedimentationtankeffluentremovaloforganicsubstances,atthesametimefurtherreducetheSS,theswagewillreachsecondclassemissionsstandards.Thewastewaterphosphoruslevelsaretwotomeetemissionsstandards.Thisprocessofswagetreatmentcomparetoothertreatmentprocesses,cansupportenergysavingsandbettereffluentquality.Inthethirdclasstreatmentprocess,becauseoftoolittlequantitywater,sousinggravityfilter,lastusingtheozonedisinfection.WatedichatgewatertomeetoneClassBstandards.Thesecondsedimentpoolusingflotationsludgethickeningtank,thirdclasstreatmentusededtotheprimaryenhancepretreatment,sousethedigestion,Finallysludgedehydration.Keywords:Thegrid;Thepenciledsettledpond;Thedirtymire;Thedigestion;Disinfectio87 第1章设计任务书1.1设计题目:某肉制品厂废水处理工艺设计1.2设计原始资料1.2.1设计水量：污水流量：10000m3/d1.2.2原水水质：项目检测值项目检测值色度200~300倍PH6～10SS250~850mg/L水温20～30℃COD2000～2200mg/L磷酸盐4mg/LBOD900～1100mg/LNH3—N70mg/L1.2.3水文地质资料：⑴该食品厂位于北温带季风型半湿润气候区，年平均降雨量700毫米，四季分明，光照充足，年平均气温12.3℃；1月份为全年最冷月，平均气温为-3.2℃；7月份为最热月，平均气温为25.6℃；春季升温迅速，秋季降温幅度大，无霜期为198天；主导风向为西北风。⑵地下水位在地表下9米，无侵蚀性。⑶、冻结深度为地表下0.5米。⑷、按地震烈度8度设防。1.2.4出水水质：执行城镇污水处理厂污染物排放一级B类标准。1.2.5图纸绘制：⑴、要求：按规范绘制工艺流程图、总平面图、高程图及各主要构筑物平剖图；⑵、在计算机制图之前应先选择4张重要图纸，首先进行手工绘图，图纸为A3纸，经指导教师审批合格后方可进行CAD绘图。⑶、图纸量：要求A1图纸不少于7张。87 第2章设计水质水量的计算2.1污水量的计算2.1.1设计流量Q=10000m3/d=416.67m3/h=6.945m3/min=0.1158m3/s2.2污水水质2.2.1进水水质BOD5=900-1100mg/LSS=250-850mg/LCOD=2000-2200mg/LTN=70mg/LTP=4mg/L2.2.2出水水质COD≤60mg/LBOD5≤20mg/LSS≤20mg/LNH3-N=20mg/L87 第3章确定工艺流程污水厂厂址选择应遵循下列各项原则:1、应与选定的工艺相适应2、尽量少占农田3、应位于水源下游和夏季主导风向下风向4、应考虑便于运输5、充分利用地形3.1传统工艺（曝气）曝气（传统活性污泥法）3.1.1本工艺具有的优点传统活性污泥法系统对污水处理的效果极好，BOD去除率可达90%以上，适于处净化程度和稳定程度要求高的污水。3.1.2本工艺存在的各项待解决问题(1)曝气池首端有机污染物负荷高，耗氧速度也高，为了避免由于缺氧形成厌氧状态，进水有机物负荷不宜过高，因此，曝气池容积大，占用的土地较多，基建费用高。(2)耗氧速度沿池长是变化的，而供氧速度难于与其相吻合适应，在池就前段可能出现耗氧速度高于供氧速度的现象，池后段又可能出现溶解氧过剩的现象，对此，采用渐减供氧方式，可在一定程度上解决这一问题。(3)对进水水质，水量变化的适应性较低，运行效果易受水质水量变化的影响。3.2除磷脱氮工艺该工艺适合于中小型处理厂，该污水处理厂要求对原水中的氮、磷有比较好的去除，应采用二级强化处理。根据《城市污水处理和污染防治技术政策》推荐，以及国内外工程实例和丰富的经验，比较成熟的适合中小规模具有除磷、脱氮的工艺有：A2/O工艺，A/O工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟及其改良工艺。A/O工艺、A2/O工艺、各种氧化沟工艺、SBR工艺这些从活性污泥法派生出来的工艺都可以实现除碳、除氮、除磷三种流程的组合，都是比较实用的除磷脱氮工艺。3.2.1A2/O工艺(1)A2/O处理工艺是Anaerobic－Anoxic－Oxic87 的英文缩写，它是厌氧－缺氧－好氧生物脱氮除磷工艺的简称，A2/O工艺是在厌氧－好氧除磷工艺的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能。(2)A2/O工艺的特点：1)厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类的微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷功能；厌氧缺氧好氧二沉池内回流污泥回流图3-1Ａ2/Ｏ工艺2)在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其它工艺。3)在厌氧-缺氧-好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。4)污泥中含磷量高，一般为2.5%以上。(3)A2/O法同步脱氮除磷工艺的原理：A2/O分为三大部分，分别为厌氧、缺氧、好氧区。原污水从进水井内首先进入厌氧区，同步进入的还有从沉淀池排出的含磷回流污泥，本反应器的主要功能是释放磷，同时部分有机物进行氨化。污水经过第一厌氧反应器进入缺氧反应器，本反应器的首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为2Q(Q——原污水流量)。混合液从缺氧反应器进入好氧反应器——曝气器，这一反应器单元是多功能的，去触BOD，硝化和吸收磷等项反应都在本反应器内进行。这三项反应都是重要的，混合液中含有，污泥中含有过剩的磷，而污水中的BOD则得到去除。流量为2Q的混合液从这里回流缺氧反应器。87 A2/O工艺是颇有发展前途的污水处理工艺,该法电耗少,运行费用低并且污泥处理费用也比较少,不仅是节能污水处理工艺,同时也是经济有效的脱氮除磷较先进的技术。该工艺在控制水体富营养化及污水回用等方面也具有广泛的应用前景；预计在我国污水处理领域中将会迅速的发展。3.3.2氧化沟图3-2氧化沟严格地说，氧化沟不属于专门的生物除磷脱氮工艺。但是随着氧化沟技术的发展，它早已超出原先的实践范围，出现了一系列除磷脱氮技术与氧化沟技术相结合的污水处理工艺流程。按照运行方式，氧化沟可以分为连续工作式、交替工作式和半交替工作式。连续工作式氧化沟，如帕斯韦尔氧化沟、卡鲁塞尔氧化沟。奥贝尔氧化沟在我国应用比较多，这些氧化沟通过设置适当的缺氧段、厌氧段、好氧段都能取得较好的除磷脱氮效果。连续工作式氧化沟又可分为合建式和分建式。　交替工作式氧化沟一般采用合建式，多采用转刷曝气，不设二沉池和污泥回流设施。交替工作式氧化沟又可分为单沟式、双沟式和三沟式，交替式氧化沟兼有连续式氧化沟和SBR工艺的一些特点，可以根据水量水质的变化调节转刷的开停，既可以节约能源，又可以实现最佳的除磷脱氮效果。(1)氧化沟具有以下特点：1)工艺流程简单，运行管理方便。氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池。有些类型氧化沟还可以和二沉池合建，省去污泥回流系统。2)运行稳定，处理效果好。氧化沟的BOD平均处理水平可达到95%左右。3)能承受水量、水质的冲击负荷，对浓度较高的工业废水有较强的适应能力。这主要是由于氧化沟水力停留时间长、泥龄长和循环稀释水量大。4)污泥量少、性质稳定。由于氧化沟泥龄长。一般为20～30d，污泥在沟内已好氧稳定，所以污泥产量少从而管理简单，运行费用低。87 1)可以除磷脱氮。可以通过氧化沟中曝气机的开关，创造好氧、缺氧环境达到除磷脱氮目的，脱氮效率一般＞80%。但要达到较高的除磷效果则需要采取另外措施。2)基建投资省、运行费用低。和传统活性污泥法工艺相比，在去除BOD、去除BOD和NH3-N及去除BOD和脱氮三种情况下，基建费用和运行费用都有较大降低，特别是在去除BOD和脱氮情况下更省。同时统计表明在规模较小的情况下，氧化沟的基建投资比传统活性污泥法节省更多。3.2.3SBR工艺SBR是一种间歇式的活性泥泥系统，其基本特征是在一个反应池内完成污水的生化反应、固液分离、排水、排泥。可通过双池或多池组合运行实现连续进出水。SBR通过对反应池曝气量和溶解氧的控制而实现不同的处理目标，具有很大的灵活性。　　SBR池通常每个周期运行4-6小时，当出现雨水高峰流量时，SBR系统就从正常循环自动切换至雨水运行模式，通过调整其循环周期，以适应来水量的变化。SBR系统通常能够承受3-5倍旱流量的冲击负荷。(1)SBR工艺具有以下特点：1)SBR工艺流程简单、管理方便、造价低。SBR工艺只有一个反应器，不需要二沉池，不需要污泥回流设备，一般情况下也不需要调节池，因此要比传统活性污泥工艺节省基建投资30%以上，而且布置紧凑，节省用地。由于科技进步，目前自动控制已相当成熟、配套。这就使得运行管理变得十分方便、灵活，很适合小城市采用。2)处理效果好。SBR工艺反应过程是不连续的，是典型的非稳态过程，但在曝气阶段其底物和微生物浓度变化是连续的(尽管是处于完全混合状态中)，随时间的延续而逐渐降低。反应器内活性污泥处于一种交替的吸附、吸收及生物降解和活化的变化过程之中，因此处理效果好。3)有较好的除磷脱氮效果。SBR工艺可以很容易地交替实现好氧、缺氧、厌氧的环境，并可以通过改变曝气量、反应时间等方面来创造条件提高除磷脱氮效率。4)污泥沉降性能好。SBR工艺具有的特殊运行环境抑制了污泥中丝状菌的生长，减少了污泥膨胀的可能。同时由于SBR工艺的沉淀阶段是在静止的状态下进行的，因此沉淀效果更好。5)SBR工艺独特的运行工况决定了它能很好的适应进水水量、水质波动。87 表3-1适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺的比较工艺名称氧化沟工艺AO工艺A2O工艺SBR工艺点1.处理流程简单，构筑物少，基建费优用省；2.处理效果好，有稳定的除P脱N功能；3.对高浓度的工业废水有很大稀释作用；4.有较强的抗冲击负；5.能处理不容易降解的有机物；6.污泥生成量少，污泥不需要消化处理，不需要污泥回流系统；7.技术先进成熟，管理维护简单；8.国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验；9.对于中小型无水厂投资省，成本底；10.无须设初沉池，二沉池。1．污泥沉降性能好；污泥经厌氧消化后达到稳定；3.用于大型水厂费用较低；4.沼气可回收利用。1.具有较好的除P脱N功能；2.具有改善污泥沉降性能的作用的能力，减少的污泥排放量；3.具有提高对难降解生物有机物去除效果，运行效果稳定；4.技术先进成熟，运行稳妥可靠；5.管理维护简单，运行费用低；6沼气可回收利用7.国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验。1.流程十分简单；2.合建式，占地省，处理成本底；3.处理效果好，有稳定的除P脱N功能；4.不需要污泥回流系统和回流液；不设专门的二沉池；5.除磷脱氮的厌氧，缺氧和好氧不是由空间划分的，而是由时间控制的。缺点1.周期运行，对自动化控制能力要求高；2.污泥稳定性没有厌氧消化稳定；3.容积及设备利用率低；4.1.用于小型水厂费用偏高；2.沼气利用经济效益差；31.处理构筑物较多；2，污泥回流量大，能耗高。3.用于小型水厂费用偏高；4.1.间歇运行，对自动化控制能力要求高；2.污泥稳定性没有厌氧消化稳定；3.容积及设备利用率低；4.87 脱氮效果进一步提高需要在氧化沟前设厌氧池。，污泥回流量大，能耗高。沼气利用经济效益差。变水位运行，电耗增大；5除磷脱氮效果一般。综上所述，可得比较适合本食品厂污水处理的工艺是氧化沟工艺。因为与其他污水生物处理方法相比，氧化沟具有处理流程简单，超作管理方便；出水水质好，工艺可靠性强；基建投资省，运行费用低等优点。本次设计处理工艺流程图：进水格栅提升泵房沉砂池砂水分离砂初沉池厌氧区缺氧区好氧区二沉池接触池排放消毒剂初沉污泥泵房浓缩池贮泥池脱水间泥饼3．3具体构筑物的选择3.3.1格栅格栅用以去除废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质，以保证后续处理单元和水泵的正常运行，减轻后续处理单元的处理负荷，防止阻塞排泥管道。按栅条的净间隙可分为粗格栅50-100mm,中格栅10-40mm,细格栅3-10mm。多数情况下，污水处理厂设置有两道格栅，第一道格栅间隙较粗一些，通常设置在提升泵的前面，第二道格栅间隙细，一般设置在污水处理构筑物前。格栅按清渣方式分为人工清渣和机械清渣两种，每天的栅渣量大于0.2m3时，采用机械清渣的方式。87 3.3.2沉砂池污水中的无机颗粒不仅会磨损设备和管道，降低活性污泥活性，而且会板积在反应池底部减小反应器有效容积，甚至在脱水时扎破虑带损坏脱水设备，沉砂池设置的目的就是去除污水中泥沙，煤渣等相对密度较大的无机颗粒，以免影响后续处理构筑物的正常运行。沉砂池的形式，按池内的水流方向的不同，可以分为平流式、竖流式和旋流式三种；按池型可分为平流沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池和旋流沉砂池。平流式沉砂池是常用的形式，污水在池内沿水平方向流动，具有构造简单、截留无机颗粒效果好的优点。竖流式沉砂池是污水自下而上由中心管进入池内，无机物颗粒籍重力沉于池底，处理效果一般较差。曝气沉砂池是一长形渠道，沿渠壁一侧的整个长度方向，距池底60-90cm处安设曝气装置，在其下部设集砂斗，池底有i=0.1-0.5的坡度，以保证砂粒滑入。由于曝气作用，废水中有机颗粒经常处于悬浮状态，砂粒互相摩擦并承受曝气的剪切力，砂粒上附着的有机污染物能够去除，有利于取得较为纯净的砂粒。在旋流的离心力作用下，这些密度较大的砂粒被甩向外部沉入集砂槽，而密度较小的有机物随水流向前流动被带到下一处理单元。另外，在水中曝气可脱臭，改善水质，有利于后续处理，还可起到预曝气作用。普通沉砂池截留的沉砂中夹杂有15%的有机物，使沉砂的后续处理难度增加，采用曝气沉砂池，可在一定程度上克服此缺点。近年来日益广泛使用的旋流式沉砂池是利用机械力控制流态与流速，加速砂粒的沉淀，有机物被截留在污水中，具有沉砂效果好、占地省的优点。综合考虑，本设计采用曝气沉砂池。3.3.3沉淀池沉淀池是应用沉淀作用去除水中悬浮物的一种构筑物。沉淀池在废水处理中广为使用。它的型式很多，按池内水流方向可分为平流式、竖流式和辐流式三种。用于生物处理法中作预处理的称为初次沉淀池。对于一般的城市污水，初次沉淀池可以去除约30％的BOD5与55％的悬浮物。设置在生物处理构筑物后的称为二次沉淀池，是生物处理工艺中的一个组成部分。常见类型有：平流式沉淀池、竖流式沉淀池、辐流式沉淀池。87 平流式沉淀池由进、出水口、水流部分和污泥斗三个部分组成。平流式沉淀池多用混凝土筑造，也可用砖石圬工结构，或用砖石衬砌的土池。平流式沉淀池构造简单，沉淀效果好，工作性能稳定，使用广泛，但占地面积较大。若加设刮泥机或对比重较大沉渣采用机械排除，可提高沉淀池工作效率。竖流式沉淀池可用圆形或正方形，为了池内水流分布均匀，池径不宜过大，一般不大于10m。辐流式沉淀池适用于大水量的沉淀处理。池形为圆形，直径在20m以上。综上，本污水处理厂选用平流式沉淀池。3.3.4一级强化处理为提高一级处理对污染物的去处率，需强化一级处理。强化一级处理是在普通一级处理的基础上，通过增加较少的投资，采取强化处理。能较大程度的提高污染物的去除率消减总污染负荷。降低去除单位污染物的费用。因此即可通过一级强化处理的方法来降低二级处理的负荷，降低能耗；也可采取近期只运行一级强化处理，远期在运行二级处理。常用的一级强化处理有水解（酸化）工艺，化学絮凝强化工艺，AB法A段等，本次强化处理采用化学絮凝强化工艺。该一级强化处理，是向污水中投加絮凝剂以提高沉淀处理效果的一级强化技术。该工艺由于受自然条件约束少、占地省、流程断、基建与运行费用低、操作简单而成为极具竞争力城市污水处理方法。城市污水中污染物主要是悬浮物、胶体和溶解性有机物，投加絮凝剂的一级处理能明显改善对悬浮及胶体有机物的处理效果，提高一级处理的出水水质，从而使原水的有机负荷降低，减少了后续处理构筑物的处理费用。3.3.5二次沉淀池常见类型有：平流式沉淀池、竖流式沉淀池、辐流式沉淀池。平流式沉淀池呈长方形，由流入装置，流出装置，沉淀区，缓冲层，污泥区及排泥装置等组成。但当水量大导致分格过多时施工复杂，不宜使用。竖流式沉淀池可用圆形或正方形，为了池内水流分布均匀，池径不宜过大，一般不大于10m。辐流式沉淀池适用于大水量的沉淀处理。池形为圆形。综上，本污水处理厂选用辐流式沉淀池。3.3.6计量设备87 污水厂中常用的计量设备有巴氏计量槽、薄壁堰、电磁流量计、超声波流量计、涡轮流量计等。污水测量装置的选择原则是精度高、操作简单、水头损失小，不宜沉积杂物，其中以巴氏计量槽应用最为广泛。其优点是水头损失小，不易发生沉淀。本设计的计量设备选用巴氏计量槽，选用的测量范围为：0.6~3.5m3/s。3.3.7污水消毒污水消毒是生活污水和某些工业废水处理系统中杀灭有害的病原微生物的水处理过程。生活污水和某些工业废水中不但存在着大量细菌，并常含有病毒、阿米巴孢囊等。它们通过一般的废水处理过程还不能被灭绝。城市污水处理系统中普通生物滤池只能除去大肠杆菌80-90%，活性污泥法也只能除去90-95%。为了防止疾病的传播，污水（废水）一般经机械、生化二级处理后，有时仍需要进行消毒处理，常用的消毒处理方法有：加氯消毒，臭氧法消毒，级次氯酸钠法、二氧化氯法消毒等。本设计采用液氯消毒。液氯使用最大的优点是价格便宜,杀菌力强,该工艺简单,技术成熟,药剂易得,投量准确,有后续消毒作用,不需要庞大的设备。液氯消毒在各地医院、工业、民用的灭菌消毒中都有广泛应用,并且有些已达到了自动化的程度。该工艺采用的构筑物是接触消毒池。3.3.8污泥处理和处置污泥处理是对污泥进行浓缩、调治、脱水、稳定、干化或焚烧的加工过程。是采用重力或气浮法降低污泥含水量，使污泥稠化的过程。(1)污泥浓缩污泥浓缩是降低污泥含水率、减少污泥体积的有效方法。污泥浓缩主要减缩污泥的间隙水。经浓缩后的污泥近似糊状，仍保持流动性。　　减少水处理构筑物排出的污泥的含水量，以缩小其体积的一种污泥处理方法。适用于含水率较高的污泥。例如活性污泥，其含水率高达99％左右。当污泥含水率由99％降至96％时,污泥的体积可缩小到原来的1/4。为了对污泥有效地、经济地进一步处理，须先进行浓缩。浓缩后的污泥含水率一般为95～97％。污泥浓缩中所排出的污泥水含有大量有机物质，一般混入原污水一起处理；不能直接排放，以免污染环境。87 方法污泥浓缩的方法有沉降法、气浮法和离心法。在选择浓缩方法时，除了各种方法本身的特点外，还应考虑污泥的性质、来源、整个污泥处理流程及最终处置方式等。如沉降法用于浓缩初沉淀污泥和剩余活性污泥的混合污泥时效果较好。单纯的剩余活性污泥一般用气浮法浓缩，近年发展到部分采用离心法浓缩。本次设计采用重力浓缩法。（2）重力浓缩法采用污泥浓缩池，有连续式和间歇式两种。浓缩池的构造类似沉淀池,大多采用直径为5～20米的圆池，内设搅拌机械作缓慢搅拌。污泥在浓缩池中的停留时间，一般为12小时左右。浓缩池的表面污泥固体负荷率，视污泥性质而不同,初次沉淀池污泥为100～150公斤/(米2·日),活性污泥为20～40公斤/(米2·日)。在浓缩池中,固体颗粒借重力下降,水分从泥中挤出，浓缩污泥从池底排出，污泥水从池面堰口外溢(连续式)或从池侧出水口流出。（3）污泥脱水　污水处理所产生的污泥具有较高的含水量，由于水分与污泥颗粒结合的特性，采用机械方法脱除具有一定的限制，污泥中的有机质含量、灰分比例特别是蓄凝剂的添加量对于最终含固率有着重要影响。一般来说，采用机械脱水可以获得20％－30％的含固率，所形成的污泥也被称为泥饼。泥饼的含水率仍然较高，具有流体性质，其处置难度和成本仍然较高，因此有必要进一步减量。此时，在自然风干之外，只有通过输入热量形成蒸发，才能够实现大规模减量。采用热量进行干燥的处理就是热干化.这次设计采用机械脱水法。机械脱水法通常污泥先进行预处理，改善脱水性能后再脱水。最通用的预处理方法是投加无机盐或高分子混凝剂。此外，还有淘洗法和热处理法。机械脱水法有过滤和离心法。过滤是将湿污泥用滤层（多孔性材料如滤布、金属丝网）过滤，使水分（滤液）渗过滤层，脱水污泥（滤饼）则被截留在滤层上。离心法是借污泥中固、液比重差所产生的不同离心倾向达到泥水分离。过滤法用的设备有真空过滤机、板框压滤机和带式过滤机87 。真空过滤机连续进泥，连续出泥,运行平稳，但附属设施较多。板框压滤机为化工常用设备，过滤推动力大，泥饼含水率较低，进泥、出泥是间歇的，生产率较低。人工操作的板框压滤机，劳动强度甚大，现在大多改用机械自动操作。带式过滤机是新型的过滤机，有多种设计，依据的脱水原理也有不同（重力过滤、压力过滤、毛细管吸水、造粒），但它们都有回转带，一边运泥，一边脱水，或只有运泥作用。它们的复杂性和能耗都相近。离心法常用卧式高速沉降离心脱水机，由内外转筒组成，转筒一端呈圆柱形，另一端呈圆锥形。转速一般在3000转/分左右或更高，内外转筒有一定的速差。离心脱水机连续生产和自动控制，卫生条件较好，占地也小，但污泥预处理的要求较高。机械脱水法主要用于初次沉淀池污泥和消化污泥。脱水污泥的含水率和污泥性质及脱水方法有关。一般情况下，真空过滤的泥饼含水率为百分之六十至百分之八十，板框压滤为百分之四十五至百分之八十，离心脱水为百分之八十至百分之八十五。（4）污泥处置污泥处置（sludgedisposal）：处理后的污泥，弃置于自然环境中（地面、地下、水中）或再利用，能够达到长期稳定并对生态环境无不良影响的最终消纳方式。当今国内外污泥处理与处置技术的发展依据是“四化”原则——减量化、稳定化、无害化和资源化。污泥处理的方法主要有6种：卫生填埋、污泥农用、污泥焚烧、污泥干化和热处理、污泥堆肥及海洋倾倒。国际上污泥处理处置参照的标准均为美国国家环保局制定的污泥处置与利用标准。（5）几种污泥处理的方法及优缺点分析1）污泥的卫生填埋污泥卫生填埋始于20世纪60年代，是一项比较成熟的污泥处置技术。污泥既可单独填埋也可与生活垃圾和工业废物一起填埋。这种处置方法简单、易行、成本低，污泥又不需要高度脱水，适应性强。填埋场一般为废弃的矿坑或天然的低洼地。但是污泥填埋也存在一些问题，尤指填埋渗滤液和气体的形成。渗滤液是一种被严重污染的液体，如果填埋场选址或运行不当，这种液体就会进入地下水层，污染地下水环境。填埋场产生的气体主要是甲烷，若不采取适当措施会引起爆炸和燃烧。另外，适合污泥填埋的场所也因城市污泥的大量产出而越来越有限，这也限制了该法的进一步发展。2）污泥的直接土地利用87 污泥土地直接利用因投资少、能耗低、运行费用低、有机部分可转化成土壤改良剂成分等优点，被认为是最有发展潜力的一种处置方式，这种处置方式是把污泥应用于农田、菜地、果园、草地、市政绿化、育苗基质及严重扰动的土地修复与重建等。科学合理的土地利用，可减少污泥带来的负面效应。林地和市政绿化的利用因不易造成食物链的污染而成为污泥土地利用的有效方式。污泥用于严重扰动的土地（如矿场土地、森林采伐场、垃圾填埋场、地表严重破坏区等需要复垦的土地）的修复与重建，减少了污泥对人类生活的潜在威胁，既处置了污泥又恢复了生态环境。污泥农用正在成为世界各国主要的污泥处置方式，污泥农用的比例很大程度上取决于各国政府有关的法律、法规和污染控制情况，同时也与国家的领土的大小和农业发展情况有关。如英、美、法等许多国家城市污泥的农用率可达70%，有的高达80%以上。3）污泥的焚烧湿污泥干化后再直接焚烧应用得较为普遍，没有经过干化的污泥直接进行焚烧不仅十分困难，而且在能耗上也是极不经济的。以焚烧为核心的污泥处理方法是最彻底的污泥处理方法，它能使有机物全部碳化，杀死病原体，可最大限度地减少污泥体积；但是其缺点在于处理设施投资大，处理费用高。4）污泥的低温热解处理污泥热化学处理因其无害化和减量化彻底，地位已逐渐增强。但传统的热化学处理(焚烧法)通常需加入辅助燃料，费用较高。城市污泥低温热解是一种发展中的能量回收型污泥热化学处理技术。它通过在催化剂作用下无氧加热干燥污泥至一定温度(<500℃)，由干馏和热分解作用使污泥转化为油、反应水、不凝性气体和炭4种可燃产物，最大转化率取决于污泥组成和催化剂的种类，正常产率为200～300L（油）/吨(干泥)，其性质与柴油相似。低温热解是能量净输出过程，成本低于直接焚烧.本次设计采用污泥卫生填埋。87 第4章污水的一级处理4.1泵房前中格栅4.1.1设计参数设计参数及其规定①水泵前格栅栅条间隙，应根据水泵要求确定。②污水处理系统前格栅栅积极间隙，应符合：（a）人工清除25-40mm；（b）机械清除16-25mm；（c）最大间隙40mm。污水处理厂亦可设置粗细两道格栅，粗格栅栅条间隙50-150mm。③如水泵前格栅间际不大于25mm，污水处理系统前可不再设置格栅。④栅渣量与地区的特点、格栅的间隙大小、污水流量以及下水道系统的类型等因素有关。在无当地运行资料时，可采用：（a）格栅间隙16-25mm，0.10-0.05m3/103m3（栅渣/污水）；（b）格栅间隙30-50mm，0.03-0.01m3/103m3（栅渣/污水）。⑤在大型污水处理厂或泵站前的大型格栅（每日栅渣量大于0.2m3），一般应采用机构清渣。⑥机械格栅不宜少于2台，如为1台时，应设人工清除格栅备用。⑦过栅流速一般采用0.6-1.0m/s。俄罗斯规范为0.8-1.0m/s，日本指南为0.45m/s，美国手册为0.6-1.2m/s，法国手册为0.6-1.0m/s。⑧格栅前渠道内水流速度一般采用0.4-0.9m/s。⑨格栅倾角一般采用45°-75°。日本指南为人工清除45°-60°，机械清除70°度左右；美国手册为人工清除30°-45°，机械清除40°-90°；国内一般采用60°-70°。⑩通过格栅水头损失一般采用0.08-0.15m。4.1.2设计计算1.格栅的间隙数n=Q式中n---格栅栅条间隙数（个）；Q---设计流量（m3/s）；α---格栅倾角，取=60º；87 N---设计的格栅组数（组）；b---格栅栅条间隙（m）；h---格栅栅前水深（m）；v---格栅过栅流速（m/s）设计中取V=0.6m/s，b=0.02m，=60°，N=1n=0.11580.931/10.020.40.6=22n=22个2.格栅槽宽度B=S（n-1）+bn式中B---格栅槽宽度（m）；S---每根格栅条的宽度（m）设计中取S=0.01m，则B=0.02（22-1）+0.0222=0.65m根据格栅规格，设计中选用B=0.7m的格栅3.进水渠道渐宽部分的长度L1=（B-B1）/2tg1式中L1----进水渠道渐宽部分的长度（m）；B1---进水明渠宽度（m）；1---渐宽处角度设计中取B1=0.5m，1=，h=0.4则L1=0.65-0.5/20.364=0.2m4.出水渠道渐宽部分的长度L2=L1/2=0.1m5.通过格栅的水头损失h1=ksin式中h1---水头损失（m）；---格栅条的阻力系数，查表=2.42；k---格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般采用k=0.3h1=0.32.42（0.01/0.02）4/3（0.6）2/（2）=0.048m87 6.栅后明渠的总高度H=h+h1+h2式中H---栅后明渠的总高度（m）；h2---明渠超高（m），一般采用0.3~0.5m设计中取h2=0.3m，则H=0.4+0.3+0.048=0.748m7.格栅槽总长度L=l1+l2+0.5+1.0+式中L---格栅槽总长度（m）；H1---格栅明渠的深度（m）L=0.2+0.1+0.5+1.0+0.81=2.61m8.每日栅渣量W=式中W--每日栅渣量（m3/d）；W1---每日每103m3污水的栅渣量（m3/103m3污水），一般采用0.1~0.05m3/103污水设计中取W1=0.07m3/103m3污水W=86400115.80.07/1000=0.07m3/d采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣，采用机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。格栅示意图如下:87 图4-1格栅简图4.2泵房后细格栅4.2.1设计计算1.格栅的间隙数n=Q式中n---格栅栅条间隙数（个）；Q---设计流量（m3/s）；---格栅倾角；N---设计的格栅组数（组）；b---格栅栅条间隙（m）；h---格栅栅前水深（m）；v---格栅过栅流速（m/s）设计中，V=0.6m/s，b=0.015m，=60°。n=0.11580.931/0.020.50.6=24个n=242.格栅槽宽度87 B=S（n-1）+bn式中B---格栅槽宽度（m）；S---每根格栅条的宽度（m）设计中取S=0.01m，则B=0.01（24-1）+0.01524=0.59m根据格栅规格，设计中选用B=0.6m的格栅3.进水渠道渐宽部分的长度L1=（B-B1）/2tg1式中L1----进水渠道渐宽部分的长度（m）；B1---进水明渠宽度（m）；1---渐宽处角度设计中取B1=0.45m，1=，则L1=0.59-0.45/20.364=0.18m4.出水渠道渐宽部分的长度L2=L1/2=0.09m5.通过格栅的水头损失h1=ksin式中h1---水头损失（m）；---格栅条的阻力系数，查表=2.42；k---格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般采用k=3h1=32.42（0.01/0.015）4/3（0.6）2/（2）=0.066m6.栅后明渠的总高度H=h+h1+h2式中H---栅后明渠的总高度（m）；h2---明渠超高（m），一般采用0.3~0.5m设计中取h2=0.3m，则H=0.5+0.066+0.3=1.51m7.格栅槽总长度L=l1+l2+0.5+1.0+式中L---格栅槽总长度（m）；87 H1---格栅明渠的深度（m）L=0.18+0.09+0.5+1.0+0.924=2.694m8.每日栅渣量W=式中W--每日栅渣量（m3/d）；W1---每日每103m3污水的栅渣量（m3/103m3污水），一般采用0.1~0.05m3/103污水设计中取W1=0.1m3/103m3污水W=864001.0115.8/1000=1.0005m3/d采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣，采用机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。4.3调节池计算1.调节池有效容积V=QT式中v---调节池有效容积（m3）；Q---设计流量（即时平均流量）（m3/h）；T---调节池停留时间设计中取流量Q=0.1158m3/s=416.7m2/h，T=5.0h，则V=416.7×5=2083.35m2.调节池水面面积A=V/H式中A---调节池水面面积H---调节池的有效水深设计中取H=5.5，则A=V/H=2083.35/5.5=378.79m23.调节池的长度取调节池宽度为20m,长度为18m,池的实际尺寸为20×18×6=2160m4.调节池的搅拌器使废水混合均匀,调节池下设潜水搅拌机。87 5.药剂量的估算设进水PH值为10，则废水中[OH]-=10-4mol/l，若废水中含有的碱性物质为NaOH，所以CNaOH=10-4×40=0.04g/l，废水中共有NaOH含量为10000×0.04=400Kg/d,中和至7。则废水中OH-=10-7mol/l，此时CNaOH=10-7×40=0.4×10-5g/l，废水中NaOH含量为10000×0.04×10-5=0.04Kg/d，则需中和的NaOH为400-0.04=399.96Kg/d。采用投酸中和法，选用96%的工业硫酸，药剂不能完全反应的加大系数取1.1。2NaOH+H2SO4Na2SO4+H2O8098399.96489.952所以实际的硫酸用量为1.1×489.952/0.96=561.40Kg/d。投加药剂时，将硫酸稀释到3%的浓度，经计量泵计量后投加到调节池。故投加酸溶液量为561.4/0.03=18713.33Kg/d=779.72Kg/h4.4曝气沉砂池4.4.1设计参数　（1）水平流速可取0.08~0.12m/s，一般取0.1m/s；　（2）最大时流量污水在池内的停留时间为2~4min，处理雨天合流污水时为1~3min，如同时作为预曝气池使用，可停留时间为10~30min；　（3）池的有效水深宜为2.0~3.0米。池宽与池深比为1~1.5，池的长宽比可达5，当池长宽比达到5时，可考虑设置横向挡板。　（4）曝气沉沙池多采取多空管曝气，穿孔孔径为2.5!6.0mm，距池底约0.6~0.9m，每组穿孔曝气管应有调节阀门。　（5）每立方米污水所需曝气量宜为0.1~0.2立方米空气，或每平方米池表面积曝气量3~5立方米每小时。曝气沉沙池形状应尽可能不产生死角和偏流，进水方向应与池中旋流方向一致，出水方向与进水方向垂直，并宜设置挡板，防止产生短流。4.4.2设计计算1.池子总有效容积V=60Qt87 式中V---总有效容积（m）；Q---最大设计流量（m3/s）；t---设计流量时的停留时间，min设计中取t=3min，L=vt=60×0.1158×3=20.844m2.池断面面积A=Q/V式中A---池断面面积（m2）；v---最大设计流量时水平流速（m/s），一般采用0.06~0.12A=0.1158/0.06=1.93m2设计中取2m23.池子总宽度B=A/h2式中B---沉砂池宽度（m）；h2---有效水深（m）设计中取h2=2m，B=A/H=1.93/2=0.97m4.池长L=V/A=20.84/1.93=10.8L/B=10.8/0.97=115.所需曝气量q=60Q=60×12×0.1158=83.386.沉砂室所需容积V=式中---平均流量（m3/s）；X---工业污水沉砂量（m3/106m3污水），一般采用30m3/106m3污水；T---清除沉砂的间隔时间（d），一般采用1~2d设计中取清除沉砂的间隔时间T=2d，工业污水沉砂量X=30m3/106m3污水。V=10000×20×2/106=0.4m37.尘砂池几何尺寸设沉砂槽底宽0.3m，沉砂槽斜壁与水平面的夹角为60度。沉砂槽高度h3=0.3m87 沉砂槽上口宽为b1=2×0.3ctg60+0.3=0.65m沉砂槽容积V=(a1+a2)/2×h3×l式中a1a2分别是沉砂槽的上口,下口宽V=(0.3+0.65)/2×0.3×11=1.56m38.池子总高度H=h1+h2+h3式中h1---超高；h3---沉砂室高度设计中取h3为0.3，池底坡度为0.07，坡向沉砂槽，池底斜坡高度为h3=0.07×(b1-b2)/2=0.01mh3=h3+h3=0.31mH=0.3+2+0.31=2.61m4.5一级强化处理设计计算1.假设原水:SS=300mg/l，COD=2200mg/l，BOD=1100mg/l。强化处理前的SS=390mg/l（由于浓缩池及污泥脱水机的上清液回流至初沉，则SS在原有基础上增加30%），BOD=880mg/l（污水经过调节池时，BODCOD去除20%，BOD由1100降到880mg/l），COD=1760，TP=2-3mg/l。设SS去除80%，BOD去除70%，COD去除60%，TP去除80%。根据已知的各项污染物的去除率，得知强化处理后出水SS=78mg/l，BOD=264mg/l，COD=704mg/l。2.溶液池溶液池有效体积V1，m3V1=aQ/cn×106式中a---药剂投加量；Q---设计水量；c---药剂浓度n---混凝剂每日配置次数设计中a=30mg/l，c=15%，n=2V1=30×10000/0.15×2×106=1m387 溶液池的有效容积是1m3，溶液池的超高。3.溶解池溶解池容积可按溶液池容积的30%计算V2=0.3×1=0.3m3溶解池进水流量q0，l/sq0=V2×103/60t式中t---溶解池进水时间min设计中取t=5minq0=0.3×103/60×5=1l/s查水力计算表得进水管径d1=200mm4.药剂投加采用但柱塞计量泵投加药剂5.药剂库药剂储存量一般按最大投加量期间1-2个月的用量计算，并应根据药剂供应情况和运输条件等适量增减，药剂堆放高度一般1.5m~2.0m1.投加的药剂为硫酸亚铁，硫酸亚铁袋数N，袋N=QaT/1000W式中a---药剂投加量T---药剂储存期dW---每袋药剂的质量kg设计中取a=30mg/l，T=30d，W=40kgN=10000×30×30/1000×40=2252．有效堆放面积Am2A=NV/H（1-e）H---药剂堆放高度；v---每袋药剂体积；e---堆放空隙数设计取H=2m，V按每袋长0.5m，宽0.4m，高0.2m，e=20%A=225×0.5×0.4×0.2/2×(1-e)=5.625m24.6初次沉淀池87 4.6.1设计参数1．设计流量沉淀池的设计流量与沉砂池的设计流量相同。在合流制的污水处理系统中，当废水是自流进入沉淀池时，应按最大流量作为设计流量；当用水泵提升时，应按水泵的最大组合流量作为设计流量。在合流制系统中应按降雨时的设计流量校核，但沉淀时间应不小于30min。2.沉淀池的只数对城市污水厂，沉淀池的只数应不少于2只。3．沉淀池的经验设计参数对于城市污水处理厂，如无污水沉淀性能的实测资料时，可参照经验参数选用。4．沉淀池的有效水深、沉淀时间与表面水力负荷的相互关系。5．沉淀池的几何尺寸沉淀池超高不少于0.3m；缓冲层高采用0.3—0.5m；贮泥斗斜壁的倾角，方斗不宜小于60º，圆斗不宜小于55º；排泥管直径不小于200mm。6．沉淀池出水部分一般采用堰流，在堰口保持水平。出水堰的负荷为：对初沉池，应不大于2．9Us·m；对二次沉淀池，一般取1.5～2.9L/s·m。有时亦可采用多槽出水布置，以提高出水水质。7．贮泥斗的容积一般按不大于2日的污泥量计算。对二次沉淀池，按贮泥时间不超过2小时计。8．排泥部分沉淀池一般采用静水压力排泥，静水压力数值如下：初次沉淀池应不小于14.71kPa(1.5mH20)；活性污泥法的二沉池应不小于8.83kPa(0.9mH20)；生物膜法的二沉池应不小于11.77kPa(1.2mH20)．4.6.2设计计算1.沉淀区表面积A=Q×3600/q’式中A—沉淀部分有效面积；Q—最大设计流量；q’—表面负荷，一般采用1.5~2m3/(m2/h)87 设计中取q’=2m3/(m2/h)A=0.1158×3600/2=208m22.沉淀池有效水深h2=q×t式中h2—沉淀池有效水深（m）；t—沉淀时间（h）,一般采用1~2h设计中取t=1.5h，h2=2×1.5=3m3.污泥部分有效容积V1=Qt×3600=0.1158×1.5×3600=625.32m34.池长L=Vt×3600式中V—最大设计流量时的水平流速，一般不大于5mm/s设计中取V=5mm/s。L=5×1.5×3.6=27m长深比l/h2=27/3=9符合(8,12)5.池子总宽度B=A/l=208/27=8.3m6.池子个数设分两个池子,每个池子宽为:b=B/n=8.3/2=4.15m长宽比l/b=27/4.15=>47.污泥部分所需总容积V=Q×(C1-C2)×86400×100T/k2r(100-P)1)去除SS产生的污泥VSS=115.8×(390-78)×1000×2×10-9/1×1×(100-96)×24=6.51m32)去除COD产生的污泥VCOD=115.8×(1760-704)×86400×100×2×10-9/1×1×(100-96)×24=22.034m33)去除总的污泥量87 V=VSS+VCOD=6.51+22.03=28.54m3每个池子设一个污泥斗V=28.54/2=14.27m38.污泥斗上口采用3500mm×3500mm，下口采用500mm×500mm。污泥斗斜壁与水平面的夹角为60度。污泥斗的高度h4=3.5-0.5/2×tg60=2.598m污泥斗的容积V1=1/3h4(f1+f2+f1f2)式中f1---斗上口面积；f2---斗下口面积V1=1/3×2.598×(3.52+0.52+3.52+0.52)=31.08m39.污泥斗以上梯形部分污泥容积设池底坡度为0.015，梯形部分高度h4=(27+0.3-3.5)×0.015=0.357m污泥斗以上部分污泥容积V2=(l+l2)/2×h4×b式中l.l2---梯形上下底边长(m)；H4---梯形的高度(m)V2=(27+3.5)/2×0.357×3.85=20.96m310.污泥斗和梯形部分污泥容积V1+V2=31.08+20.96=52.04m311.池子总高度H=h1+h2+h3+h4式中h1---超高；h2---缓冲层高度；h4---污泥部分高度H=0.3+0.3+0.5+(0.357+2.598)=6.755m87 图4-2初次沉淀池第5章污水的二级处理87 5.1氧化沟5.1.1设计参数以下为一般氧化沟法的主要设计参数：　　水力停留时间：10－40小时；　　污泥龄：一般大于20天；　　有机负荷：0.05－0.15kgBOD5/(kgMLSS.d)；　　容积负荷：0.2－0.4kgBOD5/(m3.d)；　　活性污泥浓度：2000－6000mg/l；　　沟内平均流速：0.3－0.5m/s5.1.2设计计算以动力学计算方法为主，并用污泥龄法及污泥负荷法效核(1)好氧区容积1)确定出水中溶解性BOD含量，使出水的质量浓度为20mg/l，溶解性P(BOD)=6.41mg/l。其中设BOD速率常数为0.23d，则需要去除的BOD质量浓度S=264-6.4=257.6mg/l。2)污泥龄是根据理论同时参照经验确定θc=SF(1/U0)式中U0---消化菌比生长速率，d-1。U0=0.47e0.098(t-15)[P(N)+10(0.057-1.158)][P（D0)/K0+P（D0)]S．F---安全系数，取值范围2.0-3.0，本设计取3.0计算得污泥龄为18V1=(YθcQS)/P[MLVSS](1+Kdθc)式中Kd---污泥自身氧化速率；Y---污泥产率系数；X=P[MLVSS]---混合夜悬浮固体的质量浓度设计中取Kd=0.05，Y=0.6，X=P[MLVSS]=4000mg/l，f=P[MLVSS]/P[MLSS]=0.75V1=0.61810000257.6/3000(1+0.0518)=4880m3水力停留时间t1=V1/Q=0.448824=11.712h（2）缺养区容积87 V2=(VX)dn/P(MLVSS)式中V2---缺养区容积；(VX)dn---脱硝需要污泥量N=P(N0)-P(Ne)式中P(N0)P(Ne)---进出水总氮的质量浓度ΔX=12.4%S[Y/(1+Kdθc)]式中N---生物污泥中氮的质量分数，设计中取12.4%由需要去除的氮量，确定反硝化污泥量(VX)dn=NQ/qdn式中(VX)dn---参与脱氮反应的污泥量；qdn---脱氮负荷当T=20时,qdn=0.021.08T-20=0.02由此计算出缺养区的容积V2=(VX)dn/P(MLVSS)=6653，水力停留时间t2=V2/Q=15.97h；则氧化沟好养区和缺养区之和V总=V1+V2=11533，水力停留时间t总=V总/Q=27.68。(3)需养量1.实际需养量AOR=去除BOD5-剩余污泥中BOD5养当量+去除NH3-N硝化耗养量-剩余污泥中耗养量-脱氮产养量a.去除BOD需养量D1D1=aQ(Sa-S)+bvx=0.521040.2576+0.12115333=5491.4kg/db.剩余污泥中BOD5的需养量D2D2=1.42X1X1=(1040.25761+0.0518)0.316=813.47kg/dC.去除NH3-N硝化耗养量D3每1kgNH3-N硝化需要消耗4.6kgO2D3=4.6(TN-N出水)XQ/1000=4.650104/1000=2300kg/dd.剩余污泥中耗养量D4D4=4.6污泥含氮率剩余污X4=4.60.124813.47=464kg/de.脱氮产养量D5每还原1kgN2产生2.8687 D5=2.86脱氮量=2.8639.9210000/1000=1142kg/d(3)总需氧量AOR=D1-D2+D3-D4-D5=5491.4-1155.13+2300-464-1142=5030.27kg/d考虑安全系数1.4,则AOR=1.45030.27=7042.38kg/d去除每1kgBOD5的需养量AOR/Q(S0-S)=7042.38/100000.2576=2.73kg/d标准状态下的需氧量SOR=AORCS(20)/(PCs(T)-C)1.024T-20=7042.389.17/0.95(0.850.9998.38-2)1.126=11340kg/dCS(20)---25度时氧的饱和度取9.17mg/l；T---25度；Cs(T)---25度时氧的饱和度；C---溶解氧的浓度；P---P=所在地区实际气压/1.013105=1.0125/1.013105；β---修正系数取0.95去除每1kgBOD5的标准需氧量=SOR/Q(S0-Se)=11340/100000.2576=4.4(4)氧化沟的尺寸设氧化沟两座每座氧化沟容积为V/2。即V=V/2=11533/2=5766.5m2氧化沟水深取4m，超高取1m，氧化沟深度H=4+1=5m。中间分隔厚度为0.25m。每组氧化沟平面面积为A=V/h=5766.5/4=1441.63m2单沟道的宽度b=8m弯道部分的面积A=1.5(28+30.25)2/2+(38+30.25)/28=621.79m2直线段部分面积A2=A-A1=1441.63-621.79=819.84m2单沟直线段的长度L=A2/8=819.84/8=102.48m（4）进水管和出水管污泥回流比R=100%进出水管的流量Q1=(1+R)Qmax/6=210000/2=3333.33m3/d=0.0386m3/s管道流速V=1.0m/s则管道过水面积A=Q/v=0.038/1.0=0.038m2管径d=0.22，取0.22m效核管道流速V=Q/A=0.038/(0.22/2)2=0.1m/s87 (5)出水堰以及出水竖井初步估算/H<0.67。因此按薄壁堰来计算出水堰=1.86bH3/2式中b---堰宽；H----堰上水头高设计中取H=0.2mB=Q1/1.860.23/2=0.038/1.860.089=0.229取0.3m为了便于设备选型b取0.3m，效核堰上水头HH=(Q1/1.86b)1/2=0.166m(6)出水竖井考虑可调堰安装要求,堰两边各留0.2m的操作距离。出水竖井长l=0.22+b=0.7m出水竖井宽B=0.2m出水竖井平面尺寸为LB=0.7m0.2m(7)曝气设备选择单座氧化沟需氧量SOR=SOR/n=11340/2=5670kg/d=236.25kg/h每座氧化沟设两台卡鲁塞尔专用曝气机去氧能力为3.2kg/(kwh)则所需的电机功率为N=236.25/23.2=36.9kw取N=40kw(8)空气管系统计算。按下图所示的好氧池平面图布置管道，在相邻的两个廊道的隔墙上设一根干管，共15根干管。在每根干管上设7对配气竖管，共14条配气竖管，全曝气池共设70条配气竖管。每根竖管的供气量为：13073.45/70=186.76m3/h曝气池平面面积为42×50=2100m每个空气扩散器的服务面积按0.50m计，则所需空气扩散器的总数为：2100/0.5=4200个本设计采用4200个空气扩散器。每个竖管上安设的空气扩散器的数目为：4200/70=60个。每个空气扩散器的配气量为13073.45/4200=3.11m/h87 图5-1好氧池平面图将已布置的空气管路及布设的空气扩散器绘制成空气管路计算图用以进行计算。选择一条从鼓风机房开始的最远最长的管路作为计算管路。在空气流量变化处设计算节点，统一编号列表进行空气管路计算。(8)空气管路计算图：87 图5-2空气管路计算图空气干管和支管以及配气竖管的管径，根据通过的空气量和相应的流速按污水处理课本附录3加以确定。计算结果列入计算表中的第6项。空气管路的局部阻力损失，根据配件的类型按公式LO=55.5KD1.2折算成当量长度损失LO，并计算出管道的计算长度L+LO(m)，（L为管段长度）计算结果列入计算表中的第8、9两项。空气管道的沿程阻力损失，根据空气管的管径Dmm，空气量m3/min.计算温度℃87 和曝气池水深，查污水处理课本附录3求得，结果列入计算表的第10项。9项与10项相乘，得压力损失h1+h2,结果列入计算表第11项。将表11-4中11项各值累加，得空气管道系统的总压力损失为：∑（h1+h2）=107.47×9.8=1.053Kpa。网状膜空气扩散器的压力损失为5.88KPa，则总压力损失为：5.88+1.053=6.933KPa为安全计，设计取值9.8KPa。(9)空压机的选定空气扩散装置安装在距曝气池池底0.3m处，因此，空压机所需压力为：P=（4.5-0.3+1.0）×9.8=50.96KPa空压机供气量：最大时：13073.45m/h=217.89m/min平均时：11173.89m/h=186.23m/min根据所需压力及空气量，决定采用L72WD型空压机6台。该型空压机风压58.8KPa，风量49.3m/min，正常条件下，4台工作，2台备用，高负荷时5台工作，1台备用。空气管路计算表表5-1空气管路计算表管段长度L(m)空气流量空气流速V(m/s)管径D(mm)配件管段当量长度L0(m)管段计算长度L0+L(m)压力水头m3/hm3/min9.8（Pa/m）9.8(Pa)123456789101120-190.53.110.052—32弯头一个0.621.120.140.1619-180.56.220.104—32三通一个1.181.680.160.2718-170.59.330.156—32三通一个1.181.680.230.3987 17-160.512.440.207—32三通一个1.181.680.50.8416-150.515.550.259—32三通一个1.181.680.71.1815-140.2518.660.311—32三通一个，异形管1个1.271.520.81.2214-131.037.320.6224.060三通一个，异形管一个2.713.710.230.8513-121.074.641.2444.580四通一个,异形管一个3.834.830.251.2112-117.3186.63.115100闸门一个,湾头三个,三通一个11.313.80.45.5211-106373.26.227150三通一个，异形管1个8.1014.10.263.6710-96746.29.3312.5150三通一个，异形管1个5.311.30.414.639-861119.618.6610200三通一个7.4813.480.273.648-761492.824.8812.5200三通一个7.4813.480.56.747-66186631.114.5200三通一个，异形管1个14.4820.480.8116.596-562239.237.3212250三通一个9.7815.780.497.735-48.32612.443.5414250三通一个，弯头2个27.3430.340.5416.384-3102612.443.5414250三通1个，异形管1个14.9624.960.5413.493-2105224.887.0813400三通1个，异形管1个33.2743.270.0.2611.252-11013062217.712.5600四通1个，异形管1个65.1265.040.1811.7787 合计107.475.2二次沉淀池5.2.1设计要求1.二次沉淀池是活性污泥系统的重要组成部分，它用以澄清混合液并回收，浓缩活性污泥，因此，其效果的好坏，直接影响出水的水质和回流污泥的浓度.因为沉淀和浓缩效果不好，出水中就会增加活性污泥悬浮物，从而增加出水的BOD浓度；同时回流污泥浓度也会降低，从而降低曝气中混合及浓缩影响净化效果.2.二沉池也有别于其他沉淀池，除了进行泥水分离外，还进行污泥浓缩，并由于水量水质的变化，还要暂时储存污泥，由于二沉池需要完成污泥浓缩的作用，往往所需要的池面积大于只进行泥水分离所需要的面积.3.进入二沉池的活性污泥混合液浓度（2000～4000mg/L），有絮凝性能，因此属于成层沉淀，它沉淀时泥水之间有清晰的界面，絮凝体结成整体共同下沉，初期泥水界面的沉速固定不变，仅与初始浓度有关.活性污泥的另一个特点是质轻，易被出水带走，并容易产生二次流和异重流现象，使实际的过水断面远远小于设计的过水断面.4.由于进入二沉池的混合液是泥，水，气三相混合液，因此沉降管中的下降流速不应该超过0.03m/s.以利于气，水分离，提高澄清区的分离效果.5.2.2设计计算设计中Q=10000m3/d=416.67m3/h,氧化沟反应池悬浮固体浓度X=78mg/l，二沉池底流生物固体浓度Xr=660mg/l，回流污泥比R=100%。1.沉淀部分水面面积FF=Q×n3600/q‘式中F---沉淀部分水面面积（m2）；Q---设计流量（即日平均流量）（m3/s）；q‘---表面负荷[m3/（m2·h）]，一般采用1.5~3.0m3/（m2·h）设计中取沉淀池的表面负荷q‘=1.5m3/（m2·h）则F=0.1158×3600/1.5=277.78m22.沉淀池直径D=(4F/π)1/2式中：D---沉淀池直径；87 D==(4×277.78/π)1/2=18.81m，设计中取19m沉淀部分水面面积F=1/4πD2=283.39二次沉淀池表面负荷q=Q/nF=416.67/1×283.39=1.47m3/m2h3.效核固体负荷G=24×（1+R）×Q×X/F=24×（1+1）×416.67×0.078/283.39=5.5kg/m2d4.沉淀池有效水深h2=q‘式中：h2---沉淀池有效水深（m）；t---沉淀时间（h），一般采用1~3h设计中取沉淀时间t=2.5h，则h2=1.47.5=3.675m5.污泥部分所需容积V=2T(1+R)×Q×X/X+Xr式中V---污泥部分所需容积（m2）；T---污泥区容积泥时间；X---氧化沟反应池悬浮固体浓度X=78mg/l；Xr---二沉池底流生物固体浓度Xr=660mg/l；R---回流污泥比R=100%；设计中取X=78mg/l，Xr=660mg/l,R=100%，T=2hV=2T（1+R）×Q×X/X+Xr=2×2×（1+1）×416.67×78/78+660=353.11m36.污泥区的高度污泥斗高度辐流沉淀池采用周边传动刮泥机，池底需做成0.05的坡度，刮泥机连续转动将污泥推入污泥斗，设计中选择矩形污泥斗，污泥斗上口尺寸r=2m，底部尺寸r=1m，倾角为60，则污泥斗有效高度：h4=（2-1）/2tg60=0.866m污泥斗的容积V1=π/12h4（a2+aa1+a12）式中V1---污泥斗的容积（m3）；H4--污泥斗高度（m）；a---污泥斗上口边长（m）；a1---污泥斗底部边长（m）87 则V1=π×0.866/12（22+21+12）=1.586m3污泥斗以上圆锥体部分污泥容积V2，池底径向坡度为0.05，则h4=（19-2）V2=（R2+Rr+r2）式中：V2---污泥斗底部圆锥体体积（m3）；h4---污泥斗底部圆锥体高度（m）；R---沉淀池半径（m）；r---沉淀池底部中心圆半径（m）V2=（192+19×2+22）=45.34m3竖直段污泥部分的高度H4=V-V1-V2/F=353.11-1.586-45.34/277.78=1.1m7.污泥区的总高度H=h1+h2+h3+h4+h5式中：H---沉淀池总高度（m）；h1---沉淀池超高（m）；h3---沉淀池缓冲层高度（m）设计中取h1=0.3m,h3=0.5mH‘=h1+h2+h3=0.3+3.675+0.3+2.396=6.871m出水三角堰的计算出水三角堰（90）三角堰中距l1=0.2m,采取双边出水，总长L=π(2D-2×0.8-2×1.3-0.5125)=π(2×1.9-1.6-0.5125)=104.523式中0.8---为集水槽外框距池壁距离；1.3---为集水槽内框池壁距离；0.83---为出水堰及集水槽宽度，由后面集水槽求得三角堰个数的流量q1=Q×1.75/3600×617=0.m3/sh=(q1/1.343)1/2.47=0.0344mB=0.9(0.1158×1.2)0.4=0.41mH=1.25×0.41=0.5125m第6章污水的消毒处理87 6.1接触池二级处理水采用液氯消毒，液氯投加量一般为5~10mg/l，本设计中液氯投加量采用8.0mg/l.每日加氯量为q=qO×Q×86400/1000式中q—每日加氯量为（kg/d）；qO—液氯投量（mg/l）；Q—污水设计流量（m2/s）q=8×0.1158×86400/1000=80kg/d液氯由真空转子加氯机加入，加氯机涉及两台，采用一用一备。每小时加氯量为80/24=3.33kg/h，设计中采用ZJ-1型转子加氯机。本设计采用1个3廊道平流式消毒接触池。单池设计计算如下：1）消毒接触池容积V=Qt式中V—接触池单池容积（m3）；Q—单池污水设计流量（m3/s）；t—消毒接触时间（h）,一般采用30min。设计中取Q=0.1158m3/s，t=30min，V=Q×t=0.1158×30×60=208.44m32）消毒接触池表面积F=V/h2式中F—消毒接触池单池表面积（m2）；h2—消毒接触池有效水深（m）设计中取h2=2.5mF=V/h2=208.44/2.5=138.96m2(1)消毒接触池池长L’=F/B式中L’—消毒接触池廊道总长（m）；B—消毒接触池廊道单宽（m）87 设计中取B=3m，L’=F/B=138.96/3=46.32m消毒接触池采用三廊道，消毒接触池长：L=L’/3=46.32/3=15.44m取1m校核长宽比：L’/B=46.32/3=15.44≥10，合乎要求(2)池高H=h1+h2式中h1—超高（m），一般采用0.3mh2—有效水深（m）H=h1+h2=0.3+2.5=2.8m(3)进水部分消毒接触池的进水管管径D=250mm，v=2.01m/s，i=51.3‰。混合采用管道混合的方式，加氯管线直接接入消毒接触池进水管，为增强混合效果，加氯点后接D=250mm的静态混合器。(4)出水部分H={Q/[n×m×b×(2×g)1/2]}2/5式中H—堰上水头（m）；n—消毒接触池个数；m—流量系数，一般采用0.42；b—堰宽，数值等于池宽（m）。设计中取n=2,b=3.0mH={0.1158/[1×0.42×3.0×(2×9.81)1/2]}2/5=0.2m6.2计量设备87 图6-1接触池污水厂常用计量设备有巴氏计两槽、薄避堰的，电磁流量计,超声波流量计,涡轮流量计等.选择原则是精度高,操作简单,水头损失小,不宜沉积杂物,其中以巴氏计量槽应用最为广泛,其优点是水头损失小,不宜沉积.本设计采用巴氏计量槽,寻用的范围为0.17~1.3m3/s.巴氏计量槽设计计算(1)计量槽主要部分尺寸A1=0.5b+1.2A2=0.6mA3=0.9mB1=1.2b+0.48B2=b+0.3A1------渐缩部分长度(m)；A2------喉部长度(m)；b------喉部宽度(m)；A3------渐扩部分的长度(m)；B1------上游渠道的长度(m)；B2------下游渠道宽度(m)本设计中b=0.75m87 A1=0.5×0.75+1.2=1.575A2=0.6mA3=0.9mB1=1.2×0.75+0.48=1.38B2=0.75+0.3=1.05(2)计量槽总长度计量槽应设在渠道上的直线段上，直线段的长度不应小于渠道宽度的8~10倍，在计量槽上游，直线段不小于渠宽的2~3倍，下游不小于4~5倍。计量槽上游直线段长L1L1=3B1=3×1.38=4.14m计量槽下游直线段长度为L2=5B1=5×1.05=5.25m计量槽总长度LL=L1+A1+A2+A3+L2=4.14+1.575+0.6+0.9+5.25=12.465m(3)计量槽的水位当b=0.75m时Q=1.77H11.558式中H1上游水深则H1=0.95m当b=0.3~0.25m时,H2/H1<=0.7时为自由流H2<=0.7×0.95=0.66m取H2=0.6m(4）渠道水力计算1）上游渠道过水断面积A：A=BH=1.380.95=1.311m2湿周f:f=B+2H=1.38+20.95=3.28m水力半径R：R==1.311/3.28=0.4m流速V:V==1.64/1.311=1.25m/s水力坡度i:i=n粗糙度，一般采用0.013i===0.9‰2)下游渠道过水断面积A：A=BH=1.050.6=0.63m287 湿周f:f=B+2H=1.05+20.6=2.25m水力半径R：R==0.63/2.25=0.28m3/s流速V:V==1.64/0.63=2.6m/s水力坡度i:i===6.24‰图6-2巴氏计量槽示意图87 第7章污泥的处理7.1污泥量计算污水处理厂在污水处理的同时，每日要产生大量的污泥，这些污泥若不进行有效处理，必然要对环境造成二次污染。这些污泥按其来源可分为初沉池污泥和剩余污泥。初沉池污泥是来自初次沉淀池的污泥，污泥含水率较低，一般不需要浓缩处理，可直接进行消化、脱水处理剩余污泥来自氧化沟的好氧池，活性污泥微生物在降解有机物的同时，自身污泥量也在不断增长，为保持好氧池内污泥量的平衡，每日增加的污泥量必须排出处理系统，这一部分污泥被称作剩余污泥。剩余污泥含水率较高，需要先进行浓缩处理，然后进行消化、脱水处理。（1）初沉池污泥量计算1初次沉淀污泥量和二次沉淀污泥量的计算公式：V=100C0ηQ/1000（100-p）ρ式中：V——初次沉淀污泥量，m3/d；Q——污水流量，m3/d；η——去除率，%；（二次沉淀池η以80%计）C0——进水悬浮物浓度，mg/L；P——污泥含水率，%；ρ——沉淀污泥密度，以1000kg/m3计V=100×(1000-264)×10000/1000(100-95)×1000=147.2(2)二沉池污泥量计算△x=Q×Lr/1+Kd×Qc=10000×0.244/1+0.05×18=1284.2kg/d式中:△x—二沉池每日排泥量，kg/d；Q平—平均日处理污水量，m3/d；Lr—去除的BOD浓度，kg/m3；Kd—衰减系数，1/d，一般为0.05～0.1；Qc—污泥龄d湿污泥体积：87 △x/(100-p)/100=1284.2/6=214.03式中:p—污泥含水率，%，取99.4%总污泥量：214.03+147.2=361.23m3/d7.2污泥浓缩池污泥浓缩的对象是颗粒间的孔隙水，浓缩的目的是在于缩小污泥的体积，便于后续污泥处理。常用污泥浓缩池分为竖流浓缩池和辐流浓缩池两种。二沉池排出的剩余污泥含水率高，污泥数量较大，需要进行浓缩处理。设计中一般采用浓缩池处理剩余活性污泥。浓缩前污泥含水率为99%，浓缩后污泥含水率97%。7.2.1设计要点1.污泥在最终处置前必须处理，而处理的最终目的是降低污泥中有机物含量并减少其水分，使之在最终处置时对环境的危害减至最小限度，并将其体积减小以便于运输和处置。2.重力式浓缩池用于浓缩二沉池出来的剩余活性污泥的混合污泥。3.按其运转方式分连续流，间歇流，池型为圆形或矩形。4.浓缩池的上清液应重新回至初沉池前进行处理。5.连续流污泥浓缩池可采用沉淀池形式，一般为竖流式或辐流式。6.浓缩后的污泥含水率可到96%，当为初次沉淀池污泥及新鲜污泥的活性污泥的混合污泥时，其进泥的含水率，污泥固体负荷及浓缩后的污泥含水率，可按两种污泥的比例效应进行计算。7.浓缩池的有效水深一般采用4m，当为竖流式污泥浓缩池时，其水深按沉淀部分的上升流速一般不大于0.1mm/s进行核算。缩池的容积并应按10～16h进行核算，不宜过长。7.2.2设计计算本设计选用辐流浓缩池进入浓缩池的剩余污泥量为214.03m3/d=8.92m3/h,采用两个浓缩池，则单池流量：Q=8.92/2=4.46m3/h=0.0012m3/s1.沉淀部分有效面积F=QC/G式中F—沉淀部分有效面积（m2）；C—流入浓缩池的剩余污泥浓度，一般采用10；G—固体通量[kg/(m2•h)],一般一般采用0.8~1.2kg/(m2•h)；Q—入流剩余污泥流量（m3/h）87 设计中取G=1.0kg/(m2•h)F=4.46×10/1=44.6m22.沉淀池直径D=(4F/π)1/2=(4×44.6/3.14)1/2=7.54m，取8m3.浓缩池的容积V=QT式中V--浓缩池的容积(m3)；T—浓缩池浓缩时间（h），一般采用10~16h。设计中取T=15h，V=0.0012×3600×15=64.8m34.沉淀池有效水深h2=V/F=64.8/44.6=1.45m5.浓缩后剩余污泥量Q1=Q×(100-P)/(100-P0)=0.0012×(100-99)/(100-97)=0.0004m3/s=34.56m3/d6.池底高度辐流沉淀池采用中心驱动刮泥机，池底需做成1%的坡度，刮泥机连续转动将污泥推入污泥斗，池底高度：H4=(D/2)×i式中i—池底坡度，一般采用0.01H4=(8/2)×0.01=0.04m，设计中取0.04m。7.污泥斗容积H5=tgα(a-b)式中H5—污泥斗高度（m）；α—污泥斗倾角，为保证排泥顺畅，圆形污泥斗倾角一般采用55o；a—污泥斗上口半径（m）；b--污泥斗底部半径（m）。设计中取a=1.25m，b=0.25m87 H5=tg55(1.25-0.25)=1.43m污泥斗的容积V1=(1/3)πH5×(a2+ab+b2)=(1/3)π×1.43×(1.252+1.25×0.25+0.252)=2.9m3污泥斗中污泥停留时间T=V1/3600Q1=2.9/（0.0004×3600）=0.505h8.缩池总高度h=h1+h2+h3+h4+h5式中h—浓缩池总高（m）；h1—超高（m），一般采用0.3m；h3—缓冲层高度（m），一般采用0.3~0.5m。设计中取h3=0.3m，h=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+1.45+0.3+0.04+1.43=3.52m9.浓缩后分离出的污水量q=Q×(P-Po)/（100-Po）式中Q—进入浓缩池的污泥量（m3/s）；P—浓缩前污泥含水率，一般采用99%；Po—浓缩后污泥含水率，一般采用97%q=Q×(P-Po)/（100-Po）=0.0012×（99-97）/（100-97）=0.0008m3/s10.溢流堰浓缩池溢流出水经过溢流堰进入出水槽，然后汇入出水管排出。出水槽流量q=0.0008m3/s，设出水槽宽0.25m，水深0.05m，则水流速为0.18m/s。溢流堰周长C=π(D-2b)式中D—浓缩池直径（m）；b—出水槽宽（m）87 C=3.14×（8-2×0.25）=23.55m溢流堰采用单侧90o三角堰出水，三角堰顶宽0.16m，深0.08m。每格沉淀池有三角堰23.55/0.08=294个每个三角堰流量qo=0.0008/294=0.m3/sh’=0.7qo2/5h’为三角堰水深（m）h’=0.7×0..4=0.0042m，设计中取为0.005m三角堰后自由跌落0.10m，则出水堰水头损失为0.105m辐流浓缩池示意图见下：图7-1辐流式浓缩池11.溢流管溢流水量0.0008m3/s，设溢流管管径DN100mm，管内流速v=0.204m/s。12.泥装置87 浓缩池采用中心驱动刮泥机，刮泥机底部设有刮泥板，将污泥推入污泥斗。13.排泥管剩余污泥量0.0004m3/s，泥量很小，采用污泥管道最小管径DN150mm，间歇将污泥排入贮泥池。7.3贮泥池7.3.1贮泥池作用浓缩后的剩余污泥和初沉污泥进入贮泥池，然后经投泥泵进入消化池处理系统。贮泥池主要作用为：(1)调节污泥量，由于消化池采用污泥泵投加，贮泥池起到泵前调节池的作用，平衡前后处理池的泥量。(2)药剂投加池，消化池运行条件要求严格，运行中需要投加的药剂可以直接在贮泥池进行调配。(3)预加热池，采用池外预热时，起到预加热池的作用。7.3.2贮泥池计算贮泥池用来贮存来自初沉池和浓缩池的污泥。由于污泥量不大，本设计采用1座贮泥池，贮泥池采用竖流沉淀池构造。(1)贮泥池设计进泥量Q=Q1+Q2式中Q—每日产生污泥量（m3/d）；Q1—初沉池泥量（m3/d）；Q2—浓缩后剩余污泥量（m3/d）由前面结果可知，Q1=147.2m3/d，每日排泥三次，排泥间隔8h，每次排泥量0.0136m3/s，持续时间30min。Q2=34.56×2=69.12m3/d每日产生污泥量Q=147.2+69.12=216.32m3/d(2)贮泥池的容积V=Qt/(24n)式中V—贮泥池计算容积（m3）；Q—每日产泥量（m3/d）；87 t—贮泥时间，一般采用8~12h；n—贮泥池个数设计中取t=8h，n=1V=216.32×8/(24)=71.2m3贮泥池设计容积V=a2h2+1/3h3(a2+ab+b2)h3=tgα(a-b)/2式中V—贮泥池容积（m3）；h2—贮泥池有效深度(m)；h3—污泥斗高度(m)；a--污泥贮池边长(m)；b--污泥斗底边长(m)；n—污泥贮池个数，一般采用2个；α—污泥斗倾角，一般采用60o设计中取n=2个，a=4.5m，h2=3.0m，污泥斗底为正方形，边长b=2.0m。h3=tg60o[(4.5-1)/2]=3.03mV=4.52×4+1/3×3.03×(4.52+4.5×1+12)=86.75m3>72符合要求(3)贮泥池高度：h=h1+h2+h3式中h—贮泥池高度(m)；h1—超高，一般采用0.3(m)；h2—污泥贮池有效水深(m)；h3—污泥斗高(m)h=0.3+3.0+3.03=6.63m,设计中取6.7m。(4)管道部分每个贮泥池中设DN150mm的吸泥管一根，2个贮泥池互相连通，连通管DN200mm，共设有2根进泥管，1根来自初沉池，管径DN200mm；另1根来自污泥浓缩池，管径均为150mm,贮泥池示意图见下：87 图7-2贮泥池7.4污泥脱水污水处理厂污泥二级消化后从二级消化池排出污泥的含水率约95%左右，体积很大。因此，为了便于综合利用和最终处置，需对污泥做脱水处理，使其含水率降至60%~80%，从而大大缩小污泥的体积。7.4.1脱水污泥量计算脱水后污泥量Q=Q0(100-P1)/(100-P2)M=Q(1-P2)×1000式中Q--脱水后污泥量（m3/d）；Q0—P2脱水前污泥量（m3/d）；P1—脱水前污泥含水率（%）；P2--脱水后污泥含水率（%）；M--脱水后干污泥重量（kg/d）设计中取Q0=216.32m3/d，P1=97%，P2=75%Q=Q0(100-P1)/(100-P2)=216.32×(100-97)/(100-75)87 =25.96m3/dM=25.96×(1-75%)×1000=6490（kg/d）污泥脱水后形成泥饼用小车运走，分离液返回处理系统前端进行处理。7.4.2脱水机的选择机械脱水方法有真空吸滤法、压滤法和离心法。目前常用的脱水机械主要有：真空转鼓过滤机、板框压滤机、带式压滤机、离心机.设计中选用DYQ-2000型带式压滤机，其主要技术指标为：干污泥产量300kg/h,泥饼含水率75%，絮凝剂聚丙烯酰胺投量按干污泥的2‰设计中共采用3台带式压滤机，其中两用一备。工作周期定为12小时。所以每台处理的泥量为：m=300×12×2=7200（kg/d）,可以满足要求。87 第8章污水处理厂高程布置污水处理构筑物高程布置的主要任务是：确定各处理构筑物的标高，确定各处理构筑物之间连接管渠的尺寸及标高，确定各处理构筑物的水面标高，从而能够使污水沿处理构筑物之间顺畅流动。保证污水厂正常运行，污水处理构筑物高程设计计算。8.1构筑物水头损失表8-1构筑物水头损失表构筑物名称水头损失（m）构筑物名称水头损失（m）格栅0.2二沉池0.5沉砂池0.2接触池0.3初沉池0.6计量堰0.26氧化池1.08.2管渠水力计算表8-2污水管渠水力计算表管渠及构筑物名称流量（L/S）管渠设计参数水头损失D(mm)I(‰)V(m/s)L(m)沿程局部合计出水口至接触池416.6725034.82.32200.1740.6960.870接触池至滤池12515051.32.012.300.0290.1170.097滤池至二沉池416.6725034.82.32250.2170.8691.086二沉池至好氧池416.6725034.82.329.80.0850.3400.15187 好氧池至初沉池208.3420030.41.8615.30.1160.4650.581初沉池至溶液池208.3420030.41.865.30.0040.1610.201溶液池至沉砂池416.6725034.82．323.70.0320.1280.16沉砂池至调节池416.6725034.82.324.20.0360.1460.182调节池至细格栅416.6725034.82.325.20.0450.1800.2258.3污水处理高程布置污水处理厂高程计算以接受处理后污水水体的最高水位作为起点，沿污水处理流程倒推计算，以使处理后的污水在供水季节也能自流排出。表8-3构筑物及管渠水面标高计算表序号管渠及构筑物名称水面上游标高（m）水面下游标高（m）构筑物水面标高（m）地面标高（m）1出水口至接触池-4-4.870.02接触池-3.7-40.380.03接触池至滤池-3.603-3.70.04滤池-3.353-3.6030.970.05滤池至二沉池-2.267-3.3530.06二沉池-1.767-2.2671.050.07二沉池至好氧池-1.616-1.7670.08好氧池-0.616-1.6161.320.09好氧池至初沉池-0.035-0.6160.010初沉池0.565-0.0352.920.011初沉池至溶液池0.7660.5650.087 12溶液池1.0160.7663.660.013溶液池至沉砂池1.1761.0160.014沉砂池1.3761.1764.310.015沉砂池至调节池1.5581.3760.016调节池1.8081.5584.870.017调节池至细格栅2.0331.8080.018细格栅2.2332.0335.250.087 第9章污水泵站设计9.1泵房设计（1）钩筑物和沿程损失出水口至接触池0.870接触池至滤池0.097滤池至二沉池1.086二沉池至好氧池0.151好氧池至初沉池0.581初沉池至溶液池0.201溶液池至沉砂池0.16沉砂池至调节池0.182调节池至细格栅0.225总损失：3.553m(2)选泵污水设计流量按最高日最高日时污水流量115.8L/s。集水池最低工作水位与所需提升最高水位之间的高差0-（-6）+2+3.553=12.553出水管管线水头损失:总出水管：Q=115.8L/s。选用管径DN200,查表得V=1.56m/s,00i=9.92,当以台水泵运转时Q=80L/s,v=0.83m/s>0.7m/s设泵站外管线为1m,局部损失为沿程损失的30%，则泵站外管线水头损失为1×9.92/1000×1.3=0.013m泵站内的水头损失假设为1.5m。考虑自由水头巍峨1m,则泵站总扬程为H=1.5+0.013+11.553=13.066m选用6PWL离心杂质泵，每台56-111L/s,H=16-12m,配电动机功率为30千瓦，效率为65-67%,选JO281-6型电动机。泵站经平剖面布置后，对水总扬程进行效核。9.2泵机组的布置水泵:基础长度l=L1+0.8+0.4=1.2m87 基础宽度B地脚螺栓间距+(400～500)=100mm设计取1m基础高度H=3.0×W/L×B×γ=3.0×7870/1.0×1.0×23520=1.01式中:L---基础长度B---基础宽度γ----基础所用材料容重W---机组总重W=（417+370）×10=7870N9.3吸压水管路的布置(1)吸水管路布置为了保证良好的吸水条件,每台水泵设单独吸水管,每条吸水管的设计流量为80/s,采用DN300,流速为1.09s,1000i=6.01,起端设一个进水喇叭口ζ=0.1，DN300的90°弯头一个ζ=0.78，DN300×DN200渐缩管ζ=0.1，DN300阀门一个。(2）压水管路的布置由于集水井距泵房距离较小，每台水泵的压水管路直接进入集水井，这样可以节省压水管路上的阀门，压水管管材采用DN250，流速为1.60s，1000i=16.6管上设同心渐扩管DN150×DN250一个（ζ=0.18）,N250×125°弯头一个ζ=0.44，电动闸阀DN275ζ=0.1,向心阀一个（ζ=3.5）。9.4泵房高度计算泵房高度主要由地上高度和地下高度组成，地上高度主要是为满足起重设备安装和工作，而地下部分主要是满足泵的安装，具体计算如下：其中地上部分高度为H1=a+b+c+d+e式中a—泵房的超高，即房上部的高度，A=0.5mb—行车梁的高度c—行车梁至地面的距离d—地面至泵房底部的距离h—基础的厚度H1=1.0+0.8+6.17+8.14+1.5=17.61m泵房的平面布置：（1）泵房内机组的布置：87 在设计中选择了3台立式泵，泵为轴向进水，一侧出水。（1）泵房面积确定泵房内3台泵并列放置，另一面为中格栅，然后为集水池，泵基础长为1.08m，基础间距为1.5m，的基础间距总宽度为6.24m，满足楼梯及集水面积确定泵房的直径为10m,此面积能够满足格栅放置所占面积。9.5泵站辅助设备（1）排水设备在此设计中采用泵站中最大一台泵五分钟出水量的体积则V=0.08×5×60=24m3（2）冲洗管道在水泵压水管上接出一根DN100的支管伸入集水池吸水坑中，进行定期冲洗。（3）起重设备根据水泵和电机重量及起吊高度，选用DX2-5.5-20的电动单梁悬挂起重机，梁的总宽度为6.5m,最大轮压力为2.56，总重为0.86。87 致谢历时三个月的毕业设计即将结束，完成了食品厂生产废水处理工程的设计。通过此次设计提高了调查研究，搜集资料，阅读文献，参考设计手册，对方案的技术可行性分析比较的能力，理论分析能力，设计运算的能力，应用参考资料及应用计算机能力和CAD工程图的绘制能力。通过设计的锻炼深化所学知识，培养独立思考，分析解决工程实际问题的能力，培养了认真严谨的工作作风。本设计成果有：设计说明书，设计计算书，施工图。在设计中得到了敬老师的耐心指导和同学的支持帮助，在此深表谢意。由于水平有限，实践经验不足，设计中有很多不足和不妥之处，敬请各位老师和同学们的批评指正。2011年6月87 参考文献[1]高廷耀,顾国维，周琪.水污染控制工程（下册）[M].高等教育出版社．1999.1-2[2]高俊发,王社平.污水处理厂工艺设计手册[M].化学工艺出版社.2003.181-223[3]宋业林，宋襄翎.水处理设备实用手册[M]中国石化出版社.2004.6[4]曾科，卜秋平，陆少鸣.污水处理厂设计与运行[M].化学工业出版社.2001.6[5]邓荣森.氧化沟污水处理理论与技术[M].化学工业出版社.2006.8[6]刘红.水处理工程设计[M].中国环境科学出版社.2003[7]尹士君，李亚峰.水处理构筑物设计与计算(第二版)[M].化学工业出版社.2007.2[8]孙慧修,张自杰.排水工程[M].中国建工版[9]崔玉川.城市污水厂处理设施设计计算[M].北京.化学工业出版社.2003室外[10]给排水设计规范（GBJ14-87）[11]给水排水设计手册第1、5、8、9、10、11册87 英文文献一Text:WaterPurificationWatermoleculeshavenomemory,andthereforeitissillytotalkaboutthenumberoftimesthatthewateryoudrinkhasbeenpollutedandasifthemoleculesgraduallyworeout.Allthatisimportantishowpureitiswhenyoudrinkit。Thepurificationofwaterhasdevelopedintoanelaborateandsophisticatedtechnology.However,thegeneralapproachestopurificationshouldbecomprehensible,andinsomecasesevenobviousfromageneralunderstandingofthenatureofwaterpollution.Impuritiesinwaterwereclassifiedassuspended,ordissolved.Suspendedparticlesarelargeenoughtosettlesoutortobefiltered.Colloidalanddissolvedimpuritiesaremoredifficulttoremove.Onepossibilityissomehowtomakethesesmallparticlesjointogethertobecomelargeones,whichcanthenbetreatedassuspendedmatter.Anotherpossibilityistocovertthemtoagasthatescapesfromthewaterintoatmosphere.Whatevertheapproach,itmustberememberedthatenergyisrequiredtoliftwaterortopumpitthroughafilter.PrimaryTreatmentWhenthesewagereachesthetreatmentplant,itfirstpassesthroughaseriesofscreensthatremovelargeobjectssuchasratsorgrapefruits,andthenthroughagrindingmechanismthatreducesanyremainingobjectstoasizesmallenoughtobehandledeffectivelyduringtheremainingtreatmentperiod.Thenextstageisaseriesofsettlingchambersdesignedtoremovefirsttheheavygrit,suchassandthatrainwaterbringsinfromroadsurfaces,andthen,moreslowly,anyothersuspendedsolids-includingorganicnutrientsthatcansettleoutinanhourorso.Uptothispointtheentireprocess,whichascalledprimarytreatment,hasbeenrelativelyinexpensivebuthasnotaccomplishedmuch.SecondaryTreatmentThenextseriesofstepsisdeignedtoreducegreatlythedissolvedorfinelysuspendedorganicmatterbysomeformofacceleratedbiologicalaction.Whatisneededforsuchdecompositionisoxygenandorganismsandanenvironmentinwhichbothhavereadyaccesstothenutrients.Onedeviceforaccomplishingthisobjectiveishetricklingfilter.Inthisdevicelongpipesrotateslowlyoverabedofstones,distributingthepollutedwaterincontinuoussprays.Asthewatertricklesoverandaroundthestones,offersitsnutrientsinthepresenceofairtoanabundanceofratherunappetizingformsoflife.Analternativetechniqueistheactivatedsludgeprocess.Herethesewage,afterprimarytreatment,isintoanaerationtank,whereitismixedforseveralhourswithairandbacteria-ladensludge.Thesludgebacteriametabolizetheorganicnutrients,theprotozoa,assecondaryconsumers,feedonthebacteria.Thetreatedwatersthenflowtoasedimentationtank,wherethebacteria-ladensolidssettleoutandarereturnedtotheaerator.Someofthesludgemustbe87 removedtomaintainsteady-stateconditions.Theactivatedsludgeprocessrequireslesslandsparethanthetricklingfilters,and,sinceitexposeslesstotheatmosphere,itdoesnotstinksomuch.Tertiaryor“Advanced”TreatmentsAlthoughconsiderablepurificationisaccomplishedbythetimewastewatershavepassedthroughtheprimaryandsecondarystages,thesetreatmentsarestillinadequatetodealwithsomecomplexaspectsofwaterpollution.First,manypollutantinsanitarysewagearenotremoved.Inorganic,suchasnitratesandphosphates,remaininthetreatedwaters,thesematerials,aswehaveseen,serveasplantnutrientsandarethereforeagentsofeutrophication.Thetreatmentmethodsavailabletocopewiththesetroublesomewastesarenecessarilyspecifictothetypeofpollutanttoberemoved,andtheyaregenerallyexpensive.Afewofthesetechniquesaredescribedbelow.1.CoagulationandSedimentationAsmentionedearlierinthediscussionofbiologicaltreatment,itisadvantageoustochangelitterparticlesintobigonesthatsettlefaster.Soitisalsowithinorganicpollutants.Variousinorganiccolloidalparticlesarewaterloving,andthereforeratheradhesive,intheirtheysweeptogethermanyothercolloidalparticlesthatwouldotherwishfailtosettleoutinareasonabletime.Thisprocessiscalledflocculation.Lime,alumandsomesaltsofironareamongtheseso-calledflocculatingagents.2.AdsorptionAdsorptionistheprocessbywhichmoleculesadheredifferentlytoanygivensolid.Topurifywater,asolidthathasalargesurfaceareaandbindspreferentiallytoorganicpollutionsisneeds.Thematerialofchoiceisactivatedcarbon,whichisparticularlyeffectiveinremovingchemicalsthatproduceoffensivetastesandodors.3.otheroxidizingagentsPotassiumpermanganateandozonehavebeenusedtooxidizewaterbornewastesthatresistoxidationbyairinthepresenceofmicroorganisms.Ozonehastheimportantadvantagethatitsonlybyproductisoxygen4.ReverseosmosisOsmosisisprocessbywhichwaterpassesthoughamembranethatisimpermeabletodissolvedironsinthenormalcourseofosmosis,thesystemtendstowardsanequilibriuminwhichtheconcentrationsonbothsidesofthemembraneareequalthismeansthatthewaterflowsfromthepuresidetotheconcentrated‘pollute”side.Thisisjustwhatwedonotwant,becauseitincreasethequantityofpollutewater,however,ifexcesspressureisappliedontheconcernedside,theprocesscanbereversed,andthepurewaterissqueezedthroughthemembraneandthusfreedofitsdissolvedionicorothersolublepollutants.英文翻译87 水分子是没有记忆的，所以去讨论你所喝的水是被污染净化了多少次是可笑的。好象水分子逐渐厌烦了，最重要的是你喝的水纯度如何。对水的净化方法已经发展到了很先进并且尖端的技术水平，然而水的净化方法对水污染的性质通常的理解应该是容易理解的。并在某些情况下是显而易见的。水中的杂质可分为悬浮的，胶态的和溶解的。由于悬浮的颗粒大足以被沉淀或是被过滤掉。胶体态或是溶解态的比较难去除。去掉他们一个可能的方法是把这些微小的颗粒物结合成比较大的颗粒，然后采用去除悬浮物的方处理。另一种可能的方法是把他们转化成气态然后他们从水中散发到大气中，无论采用那一种方法，有一点必须记住的是提升水和用泵将水输送通过滤床都需要能量。一级处理当污水进入污水处理厂时，首先通过一系列的格栅以去除其中大的物体如老鼠和葡萄铀，然后通过一个磨碎装置以便把剩余物体大小减小到足够小以致在后续的工艺中可以有效的处理。下一步是一系列的沉淀池以处理重的细沙例如雨水冲刷路面带的尘粒，然后其他的悬浮固体缓慢的沉淀而得到去除，这个过程须耗时一小时，从开始到这个过程的整个过程称为初级处理，这一级处理的费用相对低，但是没有完成多少任务。二级处理接下来的一系列步骤是企图通过某些强化的生物作用来减少大部分溶解态或细小的悬浮有机物质。分解有机物需要氧气和生物体及有利于提供营养的环境。可达到上述目的的一个装置是滴滤池。在此装置中，石头滤床上布有同转布水器，以便把污水（均匀的）连续的分布。当污水以水滴流过石头滤料时，在有氧的情况下向大最的没有驯化过得生物体提供了营养。另一种方法是活性污泥法。在这里，污水在经过初级处理后被泵到一个曝气池中，然后与空气及含有细菌的污泥混合几个小时。在活性污泥中进行的生物反应与滴滤池中的相似。污泥中的细菌代谢有机物：而作为二级消费者的原生动物以细菌为食。经二级处理过的水流入沉淀池，在那里进行充满细菌的污泥沉淀下来然后回流到反应器中。并且为了操持稳定必须去除掉一部分污泥。与滴滤池相比活性污泥法所需的土地面积小，并且由于活性污泥法暴露于空气的面积小，结果他发出的臭味也比滴滤池的少。从生物处理过的出水仍然食有细菌，不宜于排放入地表水，更不用说排放入水源地。既然微生物已经完成了任务，现在可以把他们杀死了，所以最后的步骤是进行消毒，通常采用氯米处理，在处理水最后排放前把氯气通入15分钟，这样可以杀死99%的有害的细菌。三级处理或高级处理尽管污水经过初级处理和二级处理后已经在很大程度上得到了净化，但对有些复杂的水污染来说仍然不够。第一在生活污水中的许多污染物没有被去除掉，并且一些硝酸盐和磷酸盐等无机离子仍然留在处理过的水中，正如我们知道的，这些污染物作为植物营养物，是造成富营养化的因素。1．絮凝沉淀87 讨论生物处理前提到过把细小的颗粒物转化为大的颗粒有利于他们的快速沉淀。对无机污染物来说也赴如此。许多无机胶体颗粒是亲水性的，他们比较易于吸附于水分；在他们吸附十水分子过程中又会席卷许多其他胶体颗粒从而不容易和合理（较短的）时问内沉淀下去。2．吸附吸附是指气体分子或液体粘着于固体颗粒表面的现象。这个过程对某一给定的固体来说对不同的分子吸附是有选择性的。在净化水时，选择有较大表面向的并且易于吸附有机污染物的固体的必需的。常用的吸附剂是活性炭，特别对那些产生难闻气味的化学物质有效，这些物质包括难以生物降解的氯代烃。3．其他氧化剂高锰酸钾和臭氧已被用来氧化水中的不易被存在于水中的微生物在有氧的条件下氧化的污染物。臭氧有显著的优点因为它的产物只有氧气。4．反向渗透渗透是指水可以通过膜而其他溶解性的离子却不可以通过。在膜的正常过程中，该体系趋向于使膜的两侧的浓度达到平衡。这意味着水会从纯水这一侧流向污水一侧（相对米说污染物多水浓度低）．而这是我们不愿看到的结果，因为这样会增加污水的量。如果在污水一侧施加超过正向动力的压力，水分子的流动方向会改变，污水中的水分子会挤过膜进入另一侧而使溶解态的离子及其他污染物得到分离。英文文献二ResidentialOnsiteWastewaterTreatment:TraditionalDrainfeldsforEffuentTreatmentJanR.Hygnstrom,ExtensionProjectManagerSharonO.Skipton,ExtensionEducatorWayneE.Woldt,ExtensionSpecialistInareasofNebraskawithoutpublicwastewatertreatmentservices,aseptictankandeffuenttreatmentcomponentisanapprovedmethodofwastewatertreatment(Figure1).Effuent—wastewaterthathasreceivedinitialtreatmentinaseptictank—containsbacteria,viruses,organicparticles,chemicals,andnutrients.Aproperlydesigned,installed,andmaintainedseptictank/effuenttreatmentsystemreducesrisktopeopleandtheenvironment.Thetraditionaldrainfeld—alsoknownasalateral,leachfeld,orsoilabsorptionfeld—isthemostcommonlyusedtypeofeffuenttreatmentcomponent.87 Itcontainsfltermaterialinthetrenchorbed,whichisusuallyaspecifcsizeofwashedgravel.InNebraska,onlyaregisteredenvironmentalhealthspecialist,professionalengineer,certifiedinstaller,orsomeoneundertheirdirectsupervisionmayinstallaseptictank/effuentsystem.Thispublicationexplainshowtraditionaldrainfeldswork,andgivessizingandinstallationinformationforhan-dlingresidentialwastewater.Itisnotintendedtoprovideallinformationrequiredtodesignadrainfeldforaparticularsiteorsituation,ortoguaranteecompliancewithNebraskaregulations.Differentspecifcationsmayapplytobusinesses,includinghome-basedbusinessessuchasbeautysalons,taxi-dermyshops,orautorepairshops.Formoreinformationondrainfelddesign,andtoensurethatadesignisincompliancewithNebraskaregulations,seeNebraskaDepartmentofEnvironmentalQuality(NDEQ)Title124—RulesandRegulationsfortheDesign,Operation,andMaintenanceofOnsiteWastewaterTreatmentSystems.Localregulationsforhomesorbusinessesmaybestricterthanthoseissuedbythestate.Contactyourcityorcountyhealth,environmental,zoning,orplanningdepartmentforlocalrequirements.HowDoesTreatmentOccur?Wastewaterfowsthroughthesewerlinefromthehousetotheseptictank.Afterpreliminarytreatmentinaseptictank,effuentfowsthroughatankoutlettoadistributionpipeinadrainfeld,anddownthroughfltermaterial,usuallygravel,intothesoilwherefnaltreatmentandrecyclingoccurs.Aproperlydesigned,installed,andmaintaineddrainfelddestroyspathogensandfltersoutsolids.Nutrientssuchasphosphateattachtosoilparticles,butnitratemaybecarriedthroughthesoilbywater.DrainfeldLocation87 Thesite—includingslope,distancetosurfacewater,depthtogroundwater,andtypeofsoil,aswellaslocationofpropertylines,wells,andbuildings—determineswheretobuildadrainfeld.Bylaw,Diggers’Hotline(dial811orwww.ne-diggers.com)mustbecontactedatleasttwobusinessdayspriortoexcavation.Diggers’Hotlinewillcontactlocalutilitiestomarkregisteredelectrical,gas,phone,fberoptics,cable,andpublicwatersupplylinesontheproperty.DistancetoGroundwaterorBarrierLayerAnimportantfactorineffuenttreatmentisthedistancewastewatertravelsthroughsoilbeforereachingseasonalhighwatertables,perchedwatertables,bedrock,oranyrestric-tivelayerthatpreventswaterfrompassingthroughthesoil.Substantialtreatmentoccursinthefrst3feetofsoilbelowthebottomofthedrainfeld.AccordingtoNDEQTitle124,thebottomofthedrainfeldmustbeatleast4feetabovetheseasonalhighwatertable,bedrock,orotherrestrictivelayertoensureadequateeffuenttreatment.Whenthereislessthan4feetofverticaldistance,it’spossiblethatbacteria,viruses,andothercontaminantsmaybecarriedwithwastewaterdirectlytogroundwater.Analternativetothetraditionaldrainfeldmustbeusedifaminimumof4feetofverticalseparationdistanceSoilSoiltypeisimportanttothedesignofatraditionaldrain-feld,becausetherateatwhichwatermovesthroughsoilisafactorthatmustbeconsidered.Thesoilpercolation(perc)test,requiredbyNDEQTitle124,measureshowquicklywatermovesthroughsaturatedsoil.Thepercolationrateismeasuredinthenumberofminutesittakespondedwaterinatestholetodrop1inchinelevation.Thesoilperctestisagoodindicatorofwhetheratraditionaldrainfeldisfeasibleand,ifso,thepropersizerequiredforagiven87 wastewater-loadingrate.Title124specifesthatonlyaregisteredenvironmentalhealthspecialist,professionalengineer,orcertifedinstaller,inspector,orsoilevaluatormayconductasoilpercolationtestforuseindrainfelddesign.Inaddition,somecountieshavealistofprofessionalsapprovedfortheirarea.Contactyourcityorcountyhealth,environmental,zoning,orplanningdepartmentforlocalrequirements.Thepercolationtestmustbeconductedonunfrozenground,intheareawherethedrainfeldwillbelocated.Askforandkeepacopyofthetestresultsonthepremises.Thesoilpercolationrateatthesiteofatraditionalmustbenofasterthan5minutesperinchandnoslowerthan60minutesperinch.Ifthesoilhasapercolationratefasterthan5minutesperinch,thecertifedinstallermustinstalla12-inchloamysandlinerwithapercolationrateof15to20minutesperinchinthetrench.Heorshemustalsosizethedrainfeldaccordingly,asifthatwerethesoilpercolationrate.Ifpercratesareslowerthan60minutesperinch,consideranalternativeeffuenttreatmentcomponentoralagoonsystem;thelotmustbeatleast3acresforalagoonsystem.SetbackDistancesToprotecttheenvironmentandhumanhealth,minimumsetbackdistancesarerequiredforthelocationofthedrainfeld(TableI).Donotuseareassubjecttofooding,ponding,orsurfacedrainagefromsurroundingareas.Structuressuchassidewalks,patios,driveways,garages,andstoragebuildingsconstructedoveradrainfeldwilleliminateeffectiveeffuenttreatmentandareillegalunderNebraskaregulations.Title124requiresareserveareaforareplacementeffuenttreatmentcomponentshouldtheinitialdrainfeldfail.Thisreserveareamustmeetallsetbackrequirements.DesigningandSizingaTraditionalDrainfeldSystemInNebraska,theresultsofasoilpercolationtestandthenumberof87 bedroomsinahomedeterminetheminimumsizeofadrainfeld.Thesoilpercolationtestmeasuresthesoil’sabilitytoaccepteffuent.Thenumberofbedroomsisusedtoestimatetheamountofwastewatercomingfromthehome.Thesoil’sabilitytoacceptandtreateffuentmustbeequaltoorgreaterthantheamountgenerated.septictank.Whentheslopend20percent,thatdistanceincreasesto6feet.Iftheslopeexceeds20percent,adjacenttrenches330linearfeetoftrench=83feetpertrenchmusthaveatleast10feetofundisturbedsoilbetweenthem,andbeatleast10feetfromtheseptictank.Drainfeldtrenchescannotbelessthan18inchesnormorethan36incheswideforpipelateralsandnomorethan5feetwideforchambers.Anytrenchwiderthan36inchesforpipesand5feetforchambersisconsideredabedanddifferentcalculationsareused,listedinTitle124.TableIIillustratestheminimumrequireddrainfeldsquarefootageforasingle-familyhomeusingsoilpercolationrateinformationandthenumberofbedrooms.Forexample,asinglefamilydwellingwiththreebedrooms,wherethesoilhasapercolationrateof43minutesperinch,requiresatleast990squarefeetoftraditionaldrainfeldtrench.Atrenchwithadistributionpipecanrangefrom18to36incheswide,20to66inchesdeep,andupto100feetlong.Itmayextendupto150feetlongforadrainfeldusinggravityfow,ifasurveyor’slevel,laserlevel,transit,orothertypeofinstrumentisusedduringconstructiontoensurethetrenchislevel.Acarpenter’slevelisnotsuffcient.Howmanylinearfeetoftrenchwillbenecessaryforathree-bedroomhomewherethesiteforthedrainfeldhasasoilpercolationrateof43minutesperinchifthetrenchis3feetwide?Flow-SplittingDevicesAdrainfeldusuallyhasmorethanonetrench.Afow-splittingdevice,such87 asaheaderpipe,dropbox,ordistribu-tionbox,distributeseffuenttothevarioustrenchesinthedrainfeld.Theslopeatthesitedictatesthetypeoffowsplitterthatmaybeused.SeeNDEQTitle124formoreinformationonselectionoffowsplitters.ConstructingaTraditionalTrenchAtrenchshouldnotbeconstructedwhenthesoiliswet.Excavatinganddrivingheavyequipmentoverthesitewillalterthesoilstructurebycausingcompactionandreducingitseffectivenessfortreatingeffuent.Theareaforthesoilabsorptionsystemordrainfeldtrenchesshouldbeidentifedandprotectedpriortothedeliveryofanybuildingsuppliesoruseofanyconstructionequipment.Thetrenchmaybeasmuchas66inchesdeep,althoughadepthof3or4feetispreferabletoallowforaeration(Figures2and3).Title124requiresthatthetrenchmustbelevel.Thebottomsoftrenchesshouldh·avenodipsorbumps.Afterexcavation,thesidesandbottomofthetrenchshouldberakedtoallowforbetterwaterpenetration.Untreated8to36inchespaper,geotextile2to6inchesfabricor2-inchlayerofstrawFiltermaterial6to24inches18to36inchesFigure1.Traditionaltrenchwithpipelateral.87 Untreated8to36incheslayerofstrawplastictileorhayConcreteblockMaximum5feetFigure2.Traditionaltrenchwithhalf-moonchamber.Eachtrenchmusthavealayerof6to24inchesoffltermaterialinthebottom(Figures2and3).Filtermaterialmaybewashedgravel,crushedstone,slag,orcleangravel1/4-to2½-inchesinsize.Limestonecannotbeusedbecauseitwillbreakdownundertheacidicconditionsfoundinthetrench.Thereshouldbenoclay,silt,orrubbercrumbsinthefltermaterial.Anyofthesewillfllporespacesandreducetheeffectivenessofthedrainfeld,possiblyleadingtofailure.Forgravitydistributiondrainfelds,pipesmustbeatleast4inchesindiamete,andnotsubjecttocorrosionordecay(nometalpipes).Perforatedpipesmusthaveatleastonerowofholes,1/2-to3/4-inchindiameter,spacednomorethan36inchesapart.Thesepipesmusthaveaload-bearingcapacityofmorethan1,000lbperlinearfoot.Openjointtilewithtilesections1/4-inchto1/2-inchapartmaybeused.Half-moonconcreteorplastictilemustbeplacedonconcreteblocks.Plasticchamberswithslottedsidewallstypicallyusedforgravellessdrainfeldsalsomaybeused,andmaybeplaceddirectlyonthebottomofthetrench(Figure4).Ifusingplas-ticchamberswithgravel,yourcontractorshouldcontactthemanufacturertoensurethatwarrantieswillnotbevoided.87 Untreated8to36incheslayerofstraworhayMaximum5feetFigure3.Traditionaltrenchwithslottedsidewallchamber.Thepipeorchambershouldbecompletelyencasedwithfltermaterialtoadepthofatleast2inches.Filtermaterialmustbecoveredwithuntreatedbuildingpaper,geotextilefabric,ora2-inchlayerofhayorstrawtopreventsoilfromenteringthetrench.Havetheentireseptictank/drainfeldsysteminspectedbyacertifedinspector,ifrequiredbylocalregulations,beforebackflling.Thetrenchshouldbebackflledwithoriginalsoil,between8and36inchesoverthetopoftheflteraterialandmoundedslightlyabovegradetoallowforsettling.Thetop6inchesofsoilmusthavethesametextureanddensityastheadjacentundisturbedsoil.Protectthedrainfeldfromanyvehiculartraffc,andestablishagrasscoverassoonaspossible.PermitsNebraskalawallowstheownerofahomethatgenerateslessthan1,000gallonsperdayofdomesticwastewatertohaveanonsitewastewatertreatmentsystemconstructedbyacertifedinstaller,registeredenvironmentalhealthspecial-ist,orprofessionalengineerprovidedthesystemmeetsalldesign,setbackdistance,andreserveareaprovisionscoveredinNDEQTitle124.Inaddition,Nebraskalawallowsanownertooperatesuchasystemwithout87 apermitoncethesystemhasbeenregisteredwithNDEQ.Boththeconstructionandoperationofthesystemareallowedunder“AuthorizationbyRule”inTitle124.Theownermustkeepacopyofpertinentinformationonthepremises,includingtheregistrationform,theresultsofthesoilpercolationtest,andascaleddrawingofthesystemthatincludesitslocationontheproperty,setbacks,capacity,materials,andconstructiondetails.AlthoughtheTitle124regulationsmaynotrequireapermit,thelocal(countyand/orcity)planning,zoning,orhealthdepartmentmayhaveapermitrequirement.Checklocalregulations.SummaryProperdesignandinstallationofatraditionaldrainfeldbyaNebraska-certifedinstaller,registeredprofessionalengineer,registeredenvironmentalhealthspecialist,orsomeoneundertheirdirectsupervisionareessentialforef-fectiveeffuenttreatmenttominimizethenegativeimpactongroundwater,surfacewater,andhumanhealth.Properdesignincludessizingthedrainfeldcorrectly,andtakingsoilcharacteristicsandpotentialwastewatergenerationratesintoconsideration.PartialfundingformaterialsdevelopmentwasprovidedbytheU.S.Envi-ronmentalProtectionAgency,RegionVII,andtheNebraskaDepartmentofEnvironmentalQualityunderSection319oftheCleanWaterAct(NonpointSourcePrograms).英文文献三Municipalwastewatertreatmentbymodifiedtanninflocculant87 1IntroductionHumanactivityisasourceofwasters.Particularinsettlement。Wastewaterthatcomefromdomesticandindustrialeffluentsmaybeahazardous,noxiousproduct[1]whichshouldbeadequatelytreatedinordertoavoidenvironmental[2]andhealthimplications[3,4].2008hasbeenactuallydeclaredtheInternationalYearofSanitationbytheGeneralAssemblyoftheUnitedNationsthroughitsResolutionA/C.2/61/L.16/Rev.1datedonDecember,4th,2006.Ineffectivesanitationinfrastructuresfacilitateeveryyear2.2millionsofdeathsbydiarrhoea,mainlyamongchildunder3yearsold,6millionpeopleblindfromtrachomaand200millionpeopleinfectedwithschistosomiases,justforgivingsomedata[5].Obviously,mostofthemindevelopingcountries,soappropriatetechnologiesreferringurbanwastewatermaybeinvestigatedinordertobroadenthevarietyoftechnicalpossibilitiesoftreatment.Inthissense,manytypesofwatertreatmentarebeingused.Theirdifferenceslayoneconomicalandtechnicalfeatures.Someinterestingpapershavebeenpublishedaboutseveralnaturalandalternativewaysofmunicipalwastewatertreatmentinvolvinggreenfilters[6]chemicalprimaryseparationandUVdisinfection[7]ormulti-stageprocedures[8]inordertogetridofdangerouspollution.Severalpreviouspapershavepointedouttheimportanceofurbanwastewatermanagement[9,10].Thistypeofwastehasbeenatargetforsocialstudies,asitinvolvesseveralaspectsthathavetodowithsocialstructureandcommunityorganization[11,12].Accordingtothisdimension,itisveryimportanttoconsiderwastewatermanagement⁎Correspondingauthor.E-mailaddresses:jbelther@unex.es(J.Beltrán-Heredia),jsanmar@unex.es(J.Sánchez-Martín).87 1Tel.:+34x9033;fax:+34.0011-9164/$–seefrontmatter©2009ElsevierB.V.Allrightsreserved.doi:10.1016/j.desal.2009.01.039asasocialchangefactorindevelopingcountries,astherelationshipbetweenwastewatertreatmentandproduction,ononehand,andhumandevelopingprocess,ontheother,isratherknown[13]Researchingonotherprocedureofwatertreatmenthasbeenthescopeofthisandotherpapers.Forseveralyears,investigatorsareconcernedtowardscooperationamongdevelopingcountriesandtheyareworkingonanalternativeprocessforwatertreatment,mostlybearinginmindconceptssuchassustainability,affordabilityandsocialfeasibility.Inthissense,naturalcoagulants/flocculantsarewide-spread,easy-handlingresourcesthatarenotdifficulttoworkwithbynon-qualifiedpersonnel.Therearesomeexamplesofthisagent,suchasMoringaoleifera[14]orOpuntiaficus[15].Tanninsmaybeanewsourceforcoagulantandflocculantagents.Fewauthorshaveinvestigatedabouttanninwatertreatmentcapacity.ÖzacarandSengil[16]characterizedtanninsobtainedfromvalo-nia,anautoctonoustreefromTurkey,andusedthemforcoagulation–flocculationprocessofwastewater.Theauthorsdemonstratedthattanninhasaverygoodeffect,combinedwithAl2(SO4)3inordertoenhancefurtherstagesofsludgeremoval.ZhanandZhao[17]triedtoremoveleadfromwaterbyusinganadsorbent,tannin-basedgel.Processofmetalremovalisimprovedbytanningelification.Inthesamesense,thereareotherreferencessuchasNakanoetal.[18]andKimandNakano[19].ÖzacarandSengil[20]enhancedthepreviousarticleandgavespecialdataabouttrihalomethaneformationandotherundesirablecompounds,aswellastreatedwatersafety.Theyworkedalwayswithtannin–Al2(SO4)3combination.87 Palmaetal.[21]usedtanninsextractedinsitufromPinusradiatebarkinordertopolymerizeasolidwhichisusedinheavymetalremoval.Barkitselfwascombinedwithatanninsolidintoadsorptioncolumns.Chemicalprocess,andhasahighflocculantpower.ItisobtainedfromanAcaciamearnsiibark.ThistreeisverycommoninBrazilandithasahighconcentrationoftannins.TANFLOCflocculantproductisatrademarkthatbelongstoTANA(Brazil).Itisatannin-basedproduct,whichismodifiedbyaphysico-chemicalprocess,andhasahighflocculantpower.ItisobtainedfromanAcaciamearnsiibark.ThistreeisverycommoninBrazilandithasahighconcentrationoftannins.AccordingtoTANACspecification,TANFLOCisavegetalwater-extracttannin,mainlyconstitutedofflavonoidstructureswithanaveragemolecularweightof1.7kDa.Moregroupssuchashydrocol-loidgumsandothersolublesaltsareincludedintheTANFLOCstructure.ChemicalmodificationincludesaquaternarynitrogenthatgivesTANFLOCcationiccharacter.Severalreferenceshavebeenfoundregardingthiskindofchemicalprocesses[22–24].Mostofthemarepatents,includingthespecificprocessforTANFLOC,whichisreported[25].Thescientificliteraturerefersareactionmechanismthatinvolvesthreereagents:atanninmixture,mainlypolyphenoltanninswhosestructuremaybesimilartoflavonoidstructuressuchasresorcinolAandpyrogallolBrings;analdehydesuchasformaldehydeandanaminocompound,suchasammoniaoraprimaryorsecondaryamineoramidecompound[26].Thethreereagents,undercertainconditionsofpH(under7)andtemperature(80°C),mayproducethementionedflocculantagents.Undertannindenominationtherearelotsofchemicalfamilies.Tanninshavebeenusedtraditionallyfortanninganimalskins,butitispossibletofindseveralproductsthataredistributedasflocculants.Tanninscomefromvegetalsecondarymetabolites[23]:bark,fruits,leaves…AcaciaandSchinopsisarewell-knowntanninfeedstock.However,itisnotneededtosearchfortropicalspecies:Castanea,Quercusilex,suberorroburhavealsotannin-richbark.87 Themainaimofthepresentinvestigationistocharacterizethecoagulantandflocculantactivityofthisnewtannin-basedproductasamunicipalwastewatertreatment.ThechemicalmodificationmadeonA.mearnsiitanninisnotquitedifficultanditiswidelyreportedasMannichbasereaction[22],althoughspecificindustrialprocessforTANFLOCisunderintellectualpatentlaw.Therefore,thisinvestigationshouldbeconsideredasaninitialapproachtothesekindsofcoagulantandflocculantagents.2.Materialsandmethods2.1.ReagentsTANFLOChasbeenkindlysuppliedbyTANAC(Brazil).Al2(SO4)3.18H2OhasbeensuppliedbySIGMA.Allreagentsinvolvedinanalyticalprocedureshaveanalyticalpurity.2.2.RawwaterRawwaterwasobtainedfromtheWastewaterTreatmentPlantofLaAlbuera,alittletownnearBadajoz(SouthWestofSpain).Thistreatmentplantwasdesignedsomeyearsago.Itreceivesmunicipalwastewaterfrom4000people.Therearenosignificantinfluentsofindustrialwastewater,butsomeagriculturalandlivestockfarmsarepresent,sosuchdiffusepollutionmayoccur.TheeffluenthasamoderatelylowCODcharge.Averageincomingflowrateis41.63m/h.Waterinvolvedinthisstudyiscollectedafterpreviousbig3solidsseparationandbeforeoilandsandseparation.Themainphysico-chemicalcharacteristicsofthiswaterarereferredinTable1.Ifcomparedwithotherwastewaterdatafoundinliterature[8,27]ourworkingwaterhaslesspollutantcharge,duesurelytothenatureofdumpingsandaboveallthedomesticoriginofwastes.2.3.Jar-testprocedure87 Jar-testwasselectedasthestandardtreatmentinordertostudyflocculantprocess[28].Theprocedurewas:0.5Lofturbidity-knownwastewaterwasputintoabeaker.Certaindoseofflocculantwasadded,andbeakerwasputintoaJar-testapparatus(VELP-ScientificaJLT4).Twostirringperiodswereapplied:oneat100rpmfor2minandanotheroneatalowerspeedforalongerperiod.Inordertostudytheinfluenceofthislastperiod,itsdurationandagitationintensitywerevaried.TurbiditywasmeasuredbyaHI93703turbidimeter(HannaInstruments)1hafterJart-testwasfinished.Turbiditysamplewasobtainedfromthecenterofthebeaker,3cmfromthesurface.2.4.AnalyticalmethodsAllanalyticalmeasuresweremadeaccordingtotheAmericanPublicHealthAssociationstandardmethods[29].MeasuresreferringsludgeproductionandSludgeVolumetricIndex(SVI)weredonewitha25-mLcalibratedtesttubeand1-LImhoffcone.Inthefirstcase,a25-mLsamplewascollectedjustaftercoagulationandflocculationprocess(withoutsedimentation)andsuspendedsolidsweredeter-minedbymilliporefinefiltration(45μmglassfiberfilter).Inthesecondcase,Imhoffconereceiveda0.5-Lsampleoftreatedwateranditwasallowedtosettlefor1h.Then,sludgevolumewasmeasuredasImhoffconewascalibrated.Anionicsurfactantsweredeterminedbyamethodbasedonmethyleneblue-anionicsurfactantassociation[30].10mLofclarifiedsamplewasputintoaseparationfunnel.25mLoftrichloromethane(PANREAC)and25mLofmethylenebluesolution(PANREAC)wereaddedandthefunnelwasshakenvigorously.Organicfractionwastakenoutandputintoanotherseparationfunnel,inwhich50mLofcleaningsolutionwasadded.Funnelwasshakenagain,andtheresultantorganicfractionwasputintoa25-mLflask.Itwasfilleduptothemarkwithtrichloromethaneandsurfactantconcentrationwasdeterminedbyvisiblespectrophotometryat625nm,withzeromadewithpuretrichloromethanebyusing87 aHEλΙOSspectrophotometer.Reagentswerepreparedinthefollowingway:•Cleaningsolution:43.5gofNaH2PO4(ALDRICH)wastakenanditwasdilutedinto500mLofdistilledwater.6.6mLofH2SO4(PANREAC)98%w/vwasaddedanddilutionwasraisedupto1L.•Methylenebluesolution:30mgofmethyleneblue(ALDRICH)wasaddedto1Lofcleaningsolution.Calibrationequationwasdonewithsodiumlaurylsulphate(PANREAC).PolyphenolconcentrationwasdeterminedbyFolin-Ciocalteautest[31].20mLofsamplewasputintoa50-mLflask.2.5mLofFolin-Ciocalteau"sphenolreagent(FLUKA)wasadded.Then,5mLof20%sodiumcarbonatesolution(SIGMA)wasadded,andtheflaskwasfilleduptothemarkwithdistilledwater.Absorbancewasmeasuredat725nmafter1h.Zerowasmadewithreagentswithoutsampleina50-mLflask,filledupwithdistilledwater.Resultsareexpressedintannicacidequivalentppm.FortheCODdetermination,aSelectaTemblocovenmodwasused.APF-10Macherey-Nagelphotometer,andtestcuvetteswerepre-preparedforthedesiredmeasurementrange(therangeofconcen-trationsselectedwas50–1000mgO2/L).Inaddition,BOD5wasdeterminedbyelectronicpressuresensorinanOxiTop-CsystemofWTW.3.Resultsanddiscussion3.1.ComparisonbetweenTANFLOCandalumeffectivenessAsafirstapproachtotheimportanceofthisnewflocculantagent,ageneraltestcomparingalumeffectivenesshasbeencarriedout.Rawwaterhasbeentreatedwith100ppmofeachproductinastandardJar-testprocedure,whichconsistedof100rpmfor2minand30rpmfor20min,1-hoursettlingandsamplescollectedfromthesuperna-tantclearsurface.Bothproductshavedemonstrated87 ahighlevelinclarifying,almostthesameinturbidityremoval,CODandBOD5.InthecaseofKMnO4oxidability(anothermeasureoforganicmatter)TANFLOChasrevealedaveryslightenhancementcomparedwithalum.Usingthisnewtannin-basedflocculantmayencourageattendingtothreemainaspects:a)NaturaloriginofTANFLOCmakesitmoreaffordableandmoreavailablethanalum,asitcanbesynthesizeddirectlyinsitu.b)pHadjustmentisnotneededinTANFLOCwatertreatment,soreagentsavingisguaranteed.c)SeveralhealthconsiderationsmaybedonereferringtoAlzhei-mer"sdiseaseandalum[32]3.2.Jar-testparametersTwomainparametershavebeenvariedinordertooptimizeJar-testprocedure.Thisassayconsistsoftwostages:arapidmixingstage(100rpm,2min)whichwaskeptasthereareevidencethatitwouldenhancethefinalresult[28]andthenanotherslowmixingstage,whichwasthetargetofthestudy.ExhaustingTANFLOCeffectivenessisnotfavorableinordertoevaluatetheimportanceoftheseparameters,soanintermediatedosage(20ppm)wasselectedtoworkon.3.2.1.AgitationspeedAgitationspeedwasvariedbetween10and50rpmforafixedperiodof10min.TurbidityremovalresultsareshowninFig.1.Asit87 3.2.2AgitationA40ppmspeedwasappliedtheninatime-variableassayAgitationtimewasvariedfrom5to30min.Fig.1showsanalmostlinearvariationofeffectivenessinturbidityremoval.Thisparameterseemstobenotsoimportant,asturbidityremovalvariesbetween80and90%too.30minwasselectedasanaveragevalueinordertocompletetheJar-testprocedurethatwouldbeusedinthewholeinvestigation:100rpm,2minplus40rpm,30min.3.3.TemperatureinfluenceTemperaturehasbeenevaluatedasafactorinthecoagulation/flocculationprocess.Thereasonwhyithasbeenintroducedinthisstudyhastodowithseasonalvariation;temperatureofeffluentsmayberatherdifferentinsummerthaninwinter;oraffectingtolakesorpondswheretemperaturemayberaisedup.Buttemperatureisalsoimportantinordertoextrapolatethepresentresultstoothersimilareffluents,suchasindustrialones,whichmaycomeintothetreatmentplantwithverydifferentconditions.AsitcanbeseeninFig.1aswell,temperaturedoesnotaffecttheeffectivenessoftheprocess.Byvaryingtemperaturefrom10to40ºCnoenhancementorworseninginturbidityremovalisobserved.Hence,TANFLOCmaybeaneffectivecoagulant/flocculantagenteveninthecaseofthermal-contaminatedwaters.3.4.OperatingparametersandtreatedwaterqualityInordertocharacterizetreatedwater,severalparametersthathavetodowithflocculationandsedimentationprocesshavebeenevaluated.3.4.1.DosageinfluenceAssayswithdosagevariationhavebeencarriedout.Flocculantdosagehas87 beenvariedbetween0and150ppm.turbidityremovalincreasesquitequicklywithflocculantdosage.80%-effectivenessisachievedratherfast,withnomorethan40ppmofTANFLOC.Almostatotalturbidityremovalappearswithdosagesaround100ppm.Theseresultsarequitecompetitivetothosereportedbyotherresearchers.Forexample,SansaloneandKim[34]hasrecentlyusedupto150ppmofalum(Al2(SO4)3.18H2O)andupto100ppmofironchloride(FeCl3)toachieveaturbidityreductionof75%inasimilarmunicipalwastewater.3.4.2.SludgeproductionandsuspendedsolidsremovalSludgeproductionisanimportanttaskinordertoevaluateefficiencyincoagulation/flocculationprocess[35].Itmaybeaslowaspossible,andsludgevolumemaybereducedaswell.Duetothisfact,aluminium-inducedcoagulationusuallyissaidtobeahigh-sludgeproductionprocess,soitbecameadisadvantage[36].InthecaseofTANFLOC,sludgeproduction,sludgevolumeandtherelationshipbetweenthesetwoparameters,whichiscalledSludgeVolumetricIndex(SVI),havebeendetermined.Thethreemagnitudesincreaseasflocculantdosagebecomeshigher.Suspended87 solidsandsludgevolumeincreasinghavealesssteepslopethanSVI.From80ppmandahead,flocculationcapacityofTANFLOCseemstobelessefficient,andasludgecompressionseemstoappearasSVIdecreases.Thisfactisrathernormalinsedimentationprocess[37].TheseSVIvaluesarequiteinterestingbecausetheyareratherlowerthanothers,asreportedbyFernández-LeboransandMoro[38]wherealmosteverySVIvaluewasover150mL/g.Inaddition,severaldisadvantageslinkedtoalumorironsaltsareavoided[39].3.4.3.Anionicsurfactantandpolyphenolremoval3.4.3.1.Anionicsurfactants.Surfactantdumpingintoenvironmentrepresentsaharmfulandnoxiouspractice.Theymaybeusefulandneededcompounds,buttheyarealsoconsidereddangerousandnon-desirablesubstancesbecauseoftheirimpactonwateranimalandvegetallife.Themainaspectsinwhichsurfactantsmodifyonenvironmentalequilibriuminvolvegroundwaterandlakespollution,pharmaceuticalproductbinding(sopollutionactivityofthesekindsofchemicalcompoundsisconsiderablyincreased),animalandhumantoxicityandbiopersistance[40].Thesearethemainreasonsithasbeenevaluatedanionicsurfactantremovalbythistannin-basedflocculant.TANFLOCreachestoremovealmost30%ofanionicsurfactants,surelyduetosurfactant-turbidityadsorptionandfurtherturbidityremoval.Thisremovaltendstobeconstantsince60–80TANFLOCppmdosageandahead,asnoimprovementisobservedwiththehighestdosages3.4.3.2polyphenolsAsTANFLOCisamodifiedtamininextract,ithasbeendeteminedastenninContentwhichremindsinequilibriumafterassay.showsresidualpolyphenol87 levelinwater.Asitcanbeseen,itkeepsreasonablyconstant,orwithaveryslightdecreasing,until60ppmTANFLOCdosageisreached.Fromthenandabove,tannincontentbeginstoincrease.ThisissurelyduetothefactthatefficiencyofTANFLOCbecomeslowersincethispoint,soafractionofflocculantremainsinwaterwithoutbeingremovedbyflocculation.Anyway,tannincontentinwaterismuchlowerthanothervaluesfound,e.g.inteabeverage[41].3.4.4.3OrganicmatterremovalFinally,CODandBOD5removalhasbeenanalyzedwiththistreatment.notsohighlevelsoforganicmatterarefoundinrawwater(210and130O2ppmforCODandBOD5respectively).However,aquitedecreasinginbothparametersisachievedwithareasonablylowflocculantdosage.showsamaximumCODremovalaround60TANFLOCppm;andamaximumBOD5removalaround20TANFLOCppm.SimilarrangesofCODremovalhavebeenreportedbyGuidaetal.[42].Biodegradability(understoodastherelationshipbetweenCODandBOD5)isratherconstantandcomprisedinsidetherangeof0.5–0.7,whichrepresentsaquitehighvalueifcomparedwithothertypesofwastewater[43].4.ConclusionsSeveralconclusionsmayariseoutfromthepresentinvestigation:•Newtannin-basedflocculant,TANFLOC,canbeusedasacoagulant/flocculantagentinurbanwastewatertreatment.Jar-testproceduremaybeadjustedtotwoagitationstages:onewithrapidstirring(100rpm)for2minfollowedbyanotheronewithslowstirring(40rpm)for30min.Notemperatureinfluencehasbeenreported.•EffectivenessofTANFLOCiscomparableinallsenseswithalumabilityforremovingBOD5,CODandturbidity.•Upto80%ofturbidityremovalisachievedwitharound40ppmofTANFLOC,solowdosagesofflocculantarequiteeffectiveinwatertreatment.87 •Sludgeproductionisreasonablywithinnormalranges,andpresentsnoaluminiumorironsaltsdisadvantages.•Upto30%ofanionicsurfactantisremovedwithTANFLOCtreatment,andnoexcessivepolyphenolcontentisobservedintreatedwater.•AreasonablyCODandBOD5reductionisobtainedbyTANFLOCtreatment.Waterbiodegradabilitymaybefoundtobeintherangeof0.5–0.7.87'