包头一机厂家属小区污水处理工艺设计毕业论文 88页

'包头一机厂家属小区污水处理工艺设计毕业论文目录摘要IAbstractII第一章设计任务及原始资料11.1设计任务11.1.1设计题目：包头一机厂家属小区生活污水处理工艺设计11.1.2设计任务及内容：11.1.3基本要求11.2设计原始资料及处理目标21.2.1进水水质资料21.2.2当地气象资料21.2.3处理目标31.2.4处理效果的估算31.3工艺比较与选定41.3.1目前城市污水处理的各种常用方法比较41.3.2方案的确定61.4设计工艺流程确定71.4.1污水处理工艺流程71.4.2污泥的处理流程71.4.3本设计的工艺流程884 第二章污水处理构筑物设计计算102.1泵前中格栅102.1.1设计说明102.1.2设计参数102.2污水提升泵房132.2.1设计参数132.2.2泵房设计计算152.3泵后细格栅162.3.1设计说明162.3.2设计参数162.3.3设计计算172.4沉砂池192.4.1设计说明192.4.2设计参数192.4.3设计计算202.5配水井的设计222.5.1设计说明222.5.2设计计算：232.6初沉池242.6.2设计计算252.7曝气池272.7.1设计说明272.7.2设计参数2784 2.7.3设计计算282.8二沉池322.8.1设计说明322.8.2设计参数322.8.3设计计算332.9接触消毒池与加氯时间352.9.1设计说明352.9.2设计参数352.9.3设计计算36第三章污泥处理构筑物设计计算383.1回流污泥泵房383.1.1设计说明383.1.2回流污泥泵设计选型383.2剩余污泥泵房383.2.1设计说明383.2.2设计选型393.3污泥浓缩池393.3.1设计说明393.3.2设计参数413.3.3设计计算413.4贮泥池及污泥泵443.4.1设计参数443.4.2设计计算4484 3.5污泥脱水间的设计453.5.1设计说明：453.5.2设计计算：45第四章污水处理厂总体布置474.1污水处理厂平面布置474.2污水处理厂高程布置494.3水力损失计算51第五章工程概预算535.1土建工程535.2投资估算535.2.1估算范围及编制依据535.2.2投资估算54参考文献56附录58附录A设计图纸58附录B英文文献及翻译…………………………………………………………………65致谢…………………………………………………………………………………………...8484 内蒙古科技大学毕业设计说明书第一章设计任务及原始资料1.1设计任务1.1.1设计题目：包头一机厂家属小区生活污水处理工艺设计1.1.2设计任务及内容：(1)根据水质特征并结合当地的具体条件，选择即经济又合理的污水处理工艺，选定各单体处理构筑物，对各单体构筑物进行设计计算绘制主体处理构筑物的工艺施工图；(2)污泥处理系统设计计算及绘制主要处理构筑的工艺施工图。(3)污水泵房的工艺设计，包括选泵、泵房工艺设计计算和泵房工艺图的绘制；(4)污水处理厂的平面布置，包括污水处理厂处理构筑物和辅助建筑物的工艺平面图绘制；(5)污水处理厂水力及高程计算，绘制污水处理部分和污泥处理部分高程布置图；1.1.3基本要求(1)污水经处理以后其水质应达到国家污水综合排放二级标准，即COD≤120mg/l，BOD5≤30mg/l，SS≤30mg/l，NH3-N≤25mg/l,PH6－9。(2)在确定污水处理工艺流程时，同时选择适宜的各处理单体构筑物的类型，对所有构筑物都进行设计计算，包括确定各有关设计参数、负荷、尺寸与所需的材料与规格等。(3)污水泵房工艺设计要求要确定水泵机组的台数、水泵型号、泵站的结构形式以及集水池的容积，泵站的建筑与结构设计可参照标准图大概的来确定。(4)根据污水性质及成分，选择适合的污泥处理系统并进行设计计算。(5)污水处理厂平面布置要尽量做到紧凑合理，同时应保证运行管理方便，绘制详细平面布置图。84 内蒙古科技大学毕业设计说明书(6)对污水与污泥处理系统进行水力计算和高程计算，绘制高程图.(7)对污水处理厂要进行经济概算与成本分析。(8)污水处理站总平面图，1#图1张。(9)主要处理构筑物（曝气沉砂池、曝气池、二沉池、污泥浓缩池等）工艺图，1#图4张。(10)污水提升泵站工艺图，1#图1张。(11)污水处理工艺与污泥处理工艺高程布置图，1#图1张。1.1.4设计计算说明书的具体要求毕业设计计算说明书要结构严谨、层次分明、语言流畅、布局合理、简图合理、计算正确，符合学科、专业的有关要求。具体要求及格式按照学校规定毕业设计标准执行。1.2设计原始资料及处理目标1.2.1进水水质资料包头市一机厂家属小区位于包头市青山区，污水排放量为60000m3/d，主要来源于小区居民的日常生活排放的卫生间粪便冲洗水、淋浴水、厨房废水以及日常清洗废水。表1.1进水水质指标BODSSCODPHNH3-N200mg/l250mg/l250mg/l6-850mg/l1.2.2当地气象资料包头属半干旱中温带大陆性季风气候。这里景色宜人，气温适度。据《包头市2002年国民经济和社会发展统计公报》中公布，2007年包头市年均气温8.5℃，年最低气温－27.6℃，年最高气温35.5℃，年降水总量262.9毫米，年最大风速11.084 内蒙古科技大学毕业设计说明书米／秒，平均风速1.8米／秒，年日照时数2806小时，年平均相对湿度52％，全年沙尘天气12次。夏秋之时，是包头绝佳季节，清风送爽，花香色艳，瓜果丰盛，蔬菜充足，是理想的避暑胜地。冬春二季，冰封雪飘，银装素裹，别具北国特色。1.2.3处理目标出水执行《中华人民共和国污水综合排放标准》(GB8978－1996)二级标准，具体排放标准见表1.2：表1.2出水水质指标BODSSCODPHNH3-N≤30mg/l≤30mg/l≤120mg/l6—9≤25mg/l1.2.4处理效果的估算(1)溶解性BOD5的去除率(2)COD的去除率(3)SS的去除率(4)NH3－N的去除率84 内蒙古科技大学毕业设计说明书1.3工艺比较与选定污水处理目的之一是保护水环境不受污染，因此处理后出水要达到排水水质标准；目的之二是污水回用，处理后出水用于农田灌溉、城市中水和工业生产等，为此处理水要满足相应的用水要求。根据国内外城市污水处理厂的设计及运行经验，用于城市污水厂处理的污水处理工艺主要有：传统活性污泥法，厌氧-好氧活性污泥法（A/O）、SBR法、AB法及氧化沟法等。具体采用什么方法，应根据处理程度、占地面积、投资规模、运行费用等因素，并通过技术经济比较后确定。现对目前比较常用的各种好氧处理方法的特点及其优缺点做个简单的介绍，以确定采用的具体方法。1.3.1目前城市污水处理的各种常用方法比较（1）传统活性污泥法传统活性污泥系统多采用矩形廓道式曝气池，污水和回流污泥从池首进入，混合液以活塞流的流态逐渐向池尾流动，从池末端出水堰流出，进入二沉池，在二沉池中完成泥水分离后处理水排放，沉淀污泥回流到曝气池，进入下一个循环。优点：1)处理效果好：BOD5的去除率可达90-95%；2)对废水的处理程度比较灵活，可根据要求进行调节。该方法是早期开始使用的一种比较成熟的运行方式，处理效果好，运行稳定，BOD去除率可达90%以上，适用于对处理效果和稳定程度要求较高的污水，城市污水多采用这种运行方式。（2）厌氧-好氧活性污泥法（A/O）厌氧-好氧活性污泥法的主要特点是将生物处理构筑物按功能分为厌氧区和好氧区，污水流经各分区时，不同微生物菌群将对有机物、磷进行降解和吸附，去除率均可达到90%以上。若在好氧区前增加一个缺氧区，便形成A2/O工艺，达到同时脱氧除磷的目的。（3）SBR法84 内蒙古科技大学毕业设计说明书SBR法：又称序批式活性污泥法，与传统活性污泥法的区别在于原污水不是顺次流经各个处理单元，而是流入单一反应池内，按时间顺序完成进水、反应、沉淀、出水和闲置等5个基本过程。污水在反复的“好氧-缺氧”中完成去碳，脱氮，在反复的“好氧-厌氧中”完成除磷，整个运行程序由计算机自动控制。其主要特点是反应和沉淀在一个池子内完成，不需沉淀池及污泥回流系统，而且脱氮除磷效果好，该法在澳大利亚和美国应用较广泛。（4）AB法AB法：是一种两段活性污泥法，即吸附-生物降解法。A段以较高的污泥负荷、较短的曝气时间使有机物被生物吸附，B段则按常规活性污泥法运行。该法的特点是对有机物去除率很高，对氮和磷具有一定的去除效果，但产生的剩余污泥量大，构筑物较多，运行管理较复杂，适宜于处理有机物含量较高的污水。（5）氧化沟法氧化沟法：是一种该良活性污泥法，其特点是污泥负荷底，曝气时间较长，剩余污泥量较小。可在氧化沟内设置相对独立的缺氧区和好氧区，从而达到脱氧的目的。其缺点是占地面积较大，通常采用表面曝气，充氧动力效率底，能耗较大。由于该厂对BOD去除率要求较高，根据以上对城市污水处理厂几种方法的特点分析，拟选用传统活性法。84 内蒙古科技大学毕业设计说明书表1.3各种城市污水常用处理工艺方法的技术经济指标比较方案技术指标经济指标*运行情况备注BOD5去除率％基建费能耗占地运行稳定管理情况适应负荷波动传统活性污泥法85～95100100100一般一般不适应适用于中等浓度的生活污水和工业废水，对冲击敏感氧化沟90～95<100>100>100稳定简便适应适用于中小型污水厂、需要脱氮除磷地区SBR法90～99<100100<100稳定简便适应适用于中、小型污水处理厂AB法85～95<100<100约100一般简便适应可分期建设达到不同的水质要求A/O法90～95>100>100>100一般一般一般需脱氮除磷的大型污水厂1.3.2方案的确定84 内蒙古科技大学毕业设计说明书根据该废水水量小，有机污染物较高的特点，以及工程设计要求能耗小、基建少、占地小、运行稳定且管理简便的原则，本设计选择以生物接触氧化法为核心的污水处理工艺方案。好氧生物处理可采用活性污泥法或生物膜法。具体采用什么方法，应根据处理程度、占地面积、投资规模、运行费用等因素，并通过技术经济比较后确定。经过综合分析后决定本设计采用活性污泥法。1.4设计工艺流程确定1.4.1污水处理工艺流程处理站的工艺流程是指在到达所要求的处理程度的前提下，污水处理个单元的有机结合，构筑物的选型则是指处理构筑物形式的选择，两者是互有联系，互为影响的废水通过排水管网收集，流入污水处理部分，流经格栅去除较大悬浮固体物。出水再送入平流式初沉池，在初沉池中去除小部分BOD5，大部分悬浮物在自重下沉淀形成污泥，经管网收集进入污泥浓缩池。经初沉池后的废水再流经曝气池，采用表面曝气，投加悬浮填料使活性污泥体系稳定，去除绝大部分BOD5和部分SS。废水进入二沉池进一步去除BOD5和SS。使排水达标。1.4.2污泥的处理流程污泥是污水处理的副产品，也是必然的产物，如从沉淀池排出的沉淀污泥，从生物处理排出的剩余活性污泥等。这些污泥如果不加以妥善处理，就会造成二次污染。二沉池中的部分污泥进行回流，流至曝气池进行污泥接种，剩余污泥送至污泥浓缩池，对初沉池和二沉池中的混合污泥进行浓缩，然后进入后续处理(外运或焚烧)84 内蒙古科技大学毕业设计说明书1.4.3本设计的工艺流程沉砂池外运脱水机房浓缩池出水格栅废水泵二沉池初沉池曝气池图1.4工艺流程图1.5工艺平面布置平面布置在满足工艺流程的前提下，利用原有地形设置，布置大致分为四个区：生活区、污水处理区、污泥处理区、预留地。要求布置紧凑、进出水流畅、节省用地。其中，综合楼、车库、招待所、化验室等在入厂正门附近，方便本厂职工办公和起居生活，同时也有利于来访。在脱水机房附近设置后门，以减少煤灰、泥饼、栅渣等外运时对环境的污染。把消化池、沼气罐和压缩机房组合在一起，远离其他构筑物，采取隔离措施，防火防爆以确保安全。84 内蒙古科技大学毕业设计说明书处理构筑物的布置污水处理厂的主体是各种处理构筑物。作平面布置时，要根据各构筑物（及其附属辅助建筑物，如泵房、鼓风机房等）的功能要求和流程的水力要求，结合厂址地形、地质条件，确定它们在平面图上的位置。在这一工作中，应使：联系各构筑物的管、渠简单而便捷，避免迁回曲折，运行时工人的巡回路线简短和方便；在作高程布置时土方量能基本平衡；并使构筑物避开劣质土壤。布置应尽量紧凑，缩短管线，以节约用地，但也必须有一定间距，这一间距主要考虑管、渠敷设的要求，施工时地基的相互影响，以及远期发展的可能性。构筑物之间如需布置管道时，其间距一般可取5—8m，某些有特殊要求的构筑物（如消化池、消化气罐等）的间距则按有关规定确定。本设计平面布置详见图纸。1.6设计依据本设计采用的设计依据见下表。表1.4本设计采用的设计规范/标准序号规范/标准名称规范/标准编号实施日期备注1生活饮用水卫生标准GB5749-19851986.10.012地面水环境质量标准GJZB1-19992001.01.013生活用水水质标准CJ28.1-19891989.11.014建筑中水设计规范CECS30：911991.08.315生活饮用水水源水质标准CJ3000-19931994.01.016工业循环冷却水处理设计规范GB50050-19951995.10.017泵站设计规范GB/T50265-19971997.09.018建筑给水排水设计规范GBJ15-19881988.01.011997年局部修改9污水综合排放标准GB8978-19961998.01.0184 内蒙古科技大学毕业设计说明书第二章污水处理构筑物设计计算2.1泵前中格栅2.1.1设计说明格栅是由一组平行的金属栅条或筛网组成，安装在污水渠道上、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物中格栅的作用的拦截较大的悬浮物或漂浮物，以便保护水泵，本设计拟采用中格栅。2.1.2设计参数设计流量Q:Q=6104m3/d=578L/s栅前流速V1=1.4m/s,过栅流速V2=1.0m/s栅条宽度s=0.01m,格栅间隙e=20mm栅前部分长度0.5m格栅倾角a=60o单位栅渣量ω=0.05m3栅渣/103m3污水84 内蒙古科技大学毕业设计说明书2.1.3设计计算确定格栅前水深，根据最优水力断面公式式(2.1)计算得：栅前槽宽m,式(2.2)栅前水深m式(2.3)栅条间隙数（取n=61）式(2.4)栅槽有效高度B=s(n-1)+en=m式(2.5)进水渠道渐宽部分长度m式(2.6)（其中α1为进水渠展开角）栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度m式(2.7)过栅水头损失（h1）因栅条边为矩形截面，取k=3，则m式(2.8)其中ε=β（s/e）4/3h0：计算水头损失84 内蒙古科技大学毕业设计说明书k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3ε：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42栅后槽总高度（H）取栅前渠道超高h2=0.3m则栅前槽总宽度H1=h+h2=0.49+0.3=0.79m栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.49+0.103+0.3=0.893m格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+0.61/tanα=1.16+0.58+0.5+1.0+0.79/tan60o=3.69m每日栅渣量式（2.9）所以宜采用机械格栅清渣。84 内蒙古科技大学毕业设计说明书计算草图如下：图2.1中格栅计算草图2.2污水提升泵房2.2.1设计参数水泵的选取应根据水量、水质和所需扬程等因素确定，一般应符合以下要求：(1)水泵宜选同一型号。当水量变化大时，应考虑水泵大小搭配，但型号不宜过多，或采用可调速电动机。(2)泵房内工作泵不宜少于两台。污水泵房内的备用泵台数应根据地区重要性、泵房特殊性、工作泵型号和台数等因素来确定，但不得少于一台。雨水泵房一般不设备用泵。(3)应采取节约能耗措施。(4)水泵吸水管及出水管的流速，应符合以下要求：ａ、吸水管流速为0.7～1.5m/s；ｂ、出水压力管流速为0.8～2.5m/s。(5)泵房内的起重设备，根据水泵最重部件或电动机的重量，可按下列规定选用：84 内蒙古科技大学毕业设计说明书　　ａ、起重小于0.5t的地面式泵房，采用固定吊钩或移动吊架；　　ｂ、起重在1.5t以下时，采用手动单轨单梁起重设备；　　ｃ、起重在1～3t，采用手动或电动单轨单梁起重设备；　　ｄ、起重在3t以上时，采用电动单梁桥式起重泵房。(6)主要机组的布置和通道宽度，应符合以下要求：　　ａ、相邻两机组基础间的净距：电动机容量小于等于55KW时，不得小于0.8m，电动机容量大于55KW时，不得小于1.2ｍ；ｂ、无吊车起重设备的泵房，一般在每个机组一侧应有比机组宽度大0.5ｍ的通道，但不得小于本条一款的规定；　　ｃ、相邻两机组突出基础部分的间距，以机组突出部分与墙壁的间距，应保证水泵轴或电动机转子在检修时能够拆除，并不得小于0.8ｍ。如果电动机容量大于55KW时，则不得小于1.2ｍ。做为主要通道的宽度不得小于1.2ｍ；　　ｄ、在有桥式起重设备的泵房内，应有吊运设备的通道。(7)考虑到检修设备，在泵房内应留有检修设备的位置，其面积应根据最大设备（或部件）的外形尺寸确定，并在周围设宽度不小于0.7ｍ的通道。(8)泵房高度应遵守以下规定：　　ａ、无吊车起重设备者，室内地面以上有效高度不小于3.0ｍ；ｂ、有吊车起重设备者，应保证吊起物体底部与所越过的固定物体的顶部有不小于0.5ｍ的净空；　　ｃ、有高压配电设备的房屋的高度，应根据电气设备外形尺寸确定。(9)泵房内应有排出积水的设施。(10)立式水泵的传动轴：当装有中间轴承时，应设置养护工作台。84 内蒙古科技大学毕业设计说明书2.2.2泵房设计计算采取传统活性污泥设计方案，污水处理系统简单。对于新建污水处理厂，工艺管线可以充分优化，故污水只考虑一次提升。污水经提升后入曝气沉砂池。然后自流通过初沉池、曝气池、二沉池及消毒池。各构筑物的水面标高和池底埋深见第四章的高程计算。设计流量的确定：污水泵站采用自灌式半地下式泵房。按最大时流量Q=1.2×6000m3/d=2500m3/h=0.69m3/s输水干管管径、数量的确定：总出水，采用渠道两组并行:Q=345L/S，选用渠底为2000mm的渠道。查表得:v=1.8m/s;i=4.6‰净扬程的计算：选择集水池与机器间合建的矩形泵站,考虑6台水泵(其中2台备用),每台泵的容量为：2500/4=104.17m3/h=625L/s。集水池容积,采用相当于一台泵6分钟的容量：W=625×60×6/1000=225（m3）有效水深H采用2.0m，则集水池面积F22.5经过格栅的水头损失为0.3m。集水池最低工作水位与所需提升最高水位之间的高差为：10.50-（-2.0-0.3-2.0）=14.8m出水管管线水头损失：当一台泵运转时：Q=625L/s,选管径DN=900mm，i=4.6‰;v=1.8m/s>0.7m/s;设总出水管渠中心埋深0.9m，局部损失为沿程损失的15%，则泵站外管线水头损失为：84 内蒙古科技大学毕业设计说明书3.0×4.6×0.15/1000=0.0138m设计扬程的估算：泵站内的管线损失假设为2.0m，考虑自由水头为1.0m，加安全水头2m；则水泵所需总扬程为：Hmax=2+14.8+0.0138+1+2=19.8（取为20m）选用500QW2650-24-250型水泵6台，四用二备。泵房平面尺寸为10×10×8m。2.3泵后细格栅2.3.1设计说明格栅是由一组平行的金属栅条或筛网组成，安装在污水渠道上、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物中格栅的作用的拦截较大的悬浮物或漂浮物，以便保护水泵，本设计拟采用中格栅。2.3.2设计参数设计流量Q:Q=6104m3/d=578L/s栅前流速V1=1.2m/s,过栅流速V2=0.9m/s栅条宽度s=0.01m,格栅间隙84 内蒙古科技大学毕业设计说明书e=10mm栅前部分长度0.5m格栅倾角a=60o单位栅渣量ω=0.10m3栅渣/103m3污水2.3.3设计计算确定格栅前水深，根据最优水力断面公式计算得：栅前槽宽m式（2.10）栅前水深m栅条间隙数（取n=122）式（2.11）设计两组格栅，每组格栅间隙数n=61栅槽有效高度B=s(n-1)+en=m所以总槽宽为1.21×2+0.2=2.62m（考虑中间隔墙后0.2m）进水渠道渐宽部分长度84 内蒙古科技大学毕业设计说明书式（2.12）（其中α1为进水渠展开角）栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度过栅水头损失（h1）因栅条边为矩形截面，取k=3，则m式(2.13)其中ε=β（s/e）4/3h0：计算水头损失k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3ε：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42栅后槽总高度（H）取栅前渠道超高h2=0.3m则栅前槽总宽度H1=h+h2=0.49+0.3=0.79m栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.49+0.26+0.3=1.05m格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+0.61/tanα=2.27+1.13+0.5+1.0+0.79/tan60o=5.35m84 内蒙古科技大学毕业设计说明书每日栅渣量所以宜采用机械格栅清渣。计算草图如下:图2.2细格栅计算草图2.4沉砂池2.4.1设计说明污水经泵提升后进入平流曝气沉砂池，共一组分为两格。曝气沉砂池的平面形状为长方形，横断面多为梯形或矩形，池底设有沉砂斗或沉砂槽，一侧设有曝气管。在沉砂池进行曝气的作用是使颗粒之间产生摩擦，将包裹在颗粒表面的有机物除掉2.4.2设计参数设计流量84 内蒙古科技大学毕业设计说明书Qmax=6×104m3/d=2083m3/h=0.578m/s设计水力停留时间t=2.0min水平流速V=0.08m/s有效水深H1=2m2.4.3设计计算曝气沉砂池有效容积（V）式(2.14)每格的有效容积V1=V/2=34.7m3每格池平面面积为Ai=Vi/Hi=34.7/2=17.4m3沉砂池水流部分的长度（L）L=V×t=0.08×2.0×60=9.6m取L=10.0m则单格池宽B1=Ai/L=17.4/10.0=1.74m池宽B=2B1=3.48m曝气系统设计计算采用鼓风曝气系统，罗茨鼓风机供风穿孔管曝气。设计曝气量84 内蒙古科技大学毕业设计说明书q=0.2m3/(m3.h)空气用量式（2.15）供气压力穿孔管布置：于每格曝气沉砂池池长边两侧分别设置2根穿孔曝气管，每格2根，共8根。曝气管管径DN100mm,送风管管径DN150mm。进水、出水及撇油污水直接从泵出水渠进入，设置进水挡墙，出水由池另一端淹没出水。出水端前部设出水挡墙，进出水挡墙的高度均为1.5m。在曝气沉砂池会有少量浮油产生，出水端设置撇油管DN200，人工撇浮油，池外设有油水分离槽井。排砂量计算对于城市污水采用曝气沉砂工艺，产生砂量约为x=2.0-3.0每日沉砂量（Qs）为式（2.16）假设贮砂时间为t=2.0d则存砂所需容积为V=折算为P=85.0%的沉砂体积为84 内蒙古科技大学毕业设计说明书每格曝气沉砂池设砂斗两个，共4个砂斗，砂斗高2.0m，斗底平面尺寸（0.50.5）m2砂斗总容积曝气沉砂池尺寸为2.5配水井的设计2.5.1设计说明在污水处理厂中，同一种构筑物的个数不应少于两个，并应考虑均匀配水。处理厂的配水设施虽不是主要处理装置，但因其有均衡的发挥各个处理构筑物运行能力的作用，能保证各构筑物经济有效的运行，所以，均匀配水是污水厂工艺设计的重要内容之一。（1）配水方式绝大多数配水设施采用水力配水，不仅构造简单，操作也很方便，无需人员操作即可自动均匀地配水。常见的水力配水设施有对称式、堰式和非对称式。对称式配水为构筑物个数成双数的配水方式，连接管线可以是明渠或暗管。其特点是管线完全对称（包括管径和长度），从而使水头损失相等。此配水方式的构造和运行操作均较简单。缺点是占地大、管线长，而且构筑物不能过多，否则会使造价增加较多。84 内蒙古科技大学毕业设计说明书堰式配水是污水处理厂常用的配水设施。进水从配水井底中心进入，经等宽度堰流入各个水头再流向各构筑物。这种配水井是利用等宽度堰上水头相等、过水流量就相等的原理来进行配水。堰可以是薄壁或厚壁的平顶堰。其特点是配水均匀，不受通向构筑物管渠状况的影响，即使是长短不同或局部损失不同，也均能做到配水均匀，因而可不受构筑物平面位置的影响，可以对称布置，也可以不对称布置。这种配水井的优点是配水均匀误差小，缺点是水头损失较大。非对称配水的特点是在进口处造成一个较大的局部损失（如孔口）入流等，让局部损失远大于沿程损失，从而实现均匀配水。其优点是构造和操作都较简单，缺点是水头损失大，而且在流量变化时配水均匀程度也会随之变动，低流量时配水均匀度就差，误差也大。（2）设计要求水力配水设施基本的原理是保持各个配水方向的水头损失相等。配水渠道中的水流速度应不大于1.0m/s,以利于配水均匀和减少水头损失。当从一个方向进水时，保证配水均匀的条件是：①应取中心管直径等于引水管直径；②中心管下的环形孔高应取0.25～0.5；③在配水池上部必须考虑液体通过宽顶堰自由出流；④当进水流量为设计负荷，配水均匀度误差为；当进水流量偏离设计负荷时，配水均匀度误差为。2.5.2设计计算：（1）进水管管径：配水井进水管的设计流量为，当进水管管径时，查水力计算表，得知，满足设计要求。（2）矩形宽顶堰：进水从配水井底中心进入，经等宽度堰2个水斗再由管道接入2座后续构筑物，每个后续构筑物的分配水量应为。配水采用矩形宽顶溢流堰至配水管。①堰上水头H：因单个出水溢流堰的流量。84 内蒙古科技大学毕业设计说明书本设计采用矩形堰，堰高h取0.5m。矩形堰的流量式中：;；；0。则：式（2.17）②堰顶厚度B：根据有关实验资料，当属于矩形宽顶堰，取B=0.6m,这时（在2.5～10范围内），所以该堰属于矩形宽顶堰。③配水管管径：配水管管径=450mm,流量。查水力计算表得：。④配水漏斗上口直径D：按配水井内径的1.3倍设计，2.6初沉池2.6.1设计说明对于一般的城市污水，初次沉淀池可以去除越30%的BOD584 内蒙古科技大学毕业设计说明书与55%的悬浮物。用于生物处理法中做预处理的称为初次沉淀池。采用平流式沉淀池，平流式沉淀池的池型呈长方形，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，其它部位池底有坡度，倾向贮泥斗。2.6.2设计计算初沉池的表面积式（2.18）沉淀区有效水深h2设沉淀时间t=1.5h则有效水深式（2.19）沉淀区的有效容积V,式（2.20）池长设最大设计流量时的水平流速V=6mm/s沉淀池的长度长深比为：（符合要求）沉淀池的总宽度84 内蒙古科技大学毕业设计说明书初沉池的只数n设4个初沉池，每个初沉池宽为：长宽比为：（符合要求）污泥区的容积总容积每个沉淀池污泥部分所需容积为：V，=污泥斗的容积污泥斗底采用500mm×500mm,上口采用3400mm×3400mm，污泥斗斜壁与水平面的夹角为60o,污泥斗的高度污泥斗以上梯形部分污泥容积式（2.21）设池底坡度为0.01，梯形部分高度污泥斗以上部分污泥容积84 内蒙古科技大学毕业设计说明书式（2.22）污泥斗和梯形部分污泥容积V1+V2=11.30+17.83=29.13m3>2.75m3初沉池总高度设缓冲层高度h3=0.5m超高h1=0.3m总高度H=h1+h2+h3+h4=h1+h2+h3+(h4,+h4,,)=0.3+3+0.5+(0.293+2.51)=6.603m2.7曝气池2.7.1设计说明曝气池是利用活性污泥处理生活污水和工业废水的构筑物。曝气池类型较多，按污水流动形式来分，大致可分为推流型和完全混合型两种，推流型以普通曝气池为基础，衍变出许多类型，而完全混合型则以曝气沉淀池为代表，分为合建式及分建式。2.7.2设计参数（1）曝气池的长宽比值一般不小于10；池宽与有效水深比值宜采用1～2，水深较大时，采用大比值，反之则采用小比值；池深一般为2～5米；当采用压气曝气时，超高为0.5米，当采用表面叶轮曝气时，超高为1.2米；当污水中含有表面活性剂产生大量泡沫时，应装设除泡沫措施。（2）曝气池不应少于两组，并按同时工作设计。84 内蒙古科技大学毕业设计说明书（3）回流污泥量应根据计算求得，通常不大于设计污水量的50%。（4）当污水中含有毒害物质时，应根据水质成分，将池子设计容积的20～50%用作再生池，并考虑在运转时有调整的可能性。（5）多孔管设在离池底0.1～0.2米处，管下部设有直径为2.0～2.5毫米的孔口，孔口向下与垂直线成45°角，交错排列，孔口间距为100～150毫米，孔口流速按10米/秒计。如污水内含有焦油或类似物质时，孔口直径可加大到5.0毫米，以免焦油堵塞孔口。（6）曝气强度不小于2.3。（7）空气竖管间距不宜大于20米。（8）在曝气池的半深处或距池底1/3深处和池底应设置放水管。（9）营养组合比一般为BOD5：N：P=100：5：1。工业废水活性污泥法的营养盐，一般以投加生活污水为主，其不足量以化学营养盐补充。2.7.3设计计算（1）确定污泥负荷率Ns=k2Sef/η=0.019×18.6×0.75/0.8=0.289≈0.30[kg/(kg.d)]式（2.23）式中―减数增长期常数。f―混合液中挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）与悬浮固体浓度（MLSS）之比；这里取为0.75；―有机物去除率,取0.8.（2）确定混合液浓度：根据Ns值确定相应的SVI值为120，R=50%，r=1.2式（2.24）84 内蒙古科技大学毕业设计说明书曝气池容积：式（2.25）（3）曝气池的尺寸设两组曝气池，每组容积为：池深取5m,每组曝气池的面积为取474m2池宽取5m,则B/H=1.0（符合要求）池长为：(符合要求)设三廊道式曝气池，廊道长为：，取为32m.取超高为0.5m,则曝气池的总高为：5+0.5=5.5m需氧量计算平均时需氧量：取a,=0.5，b,=0.15式（2.26）最大时需氧量：84 内蒙古科技大学毕业设计说明书最大时需氧量与平均时需氧量的比值为：451/380=1.18每日去除的BOD5值:去除1kgBOD5的需氧量：（4）供气量计算本设计采用YHW-Ⅱ微孔曝气器，氧转移效率（EA）为20%，敷设在距池底5m处，淹没水深4m，计算温度为30oC。取α=0.82ρ=1.0，CL=2.0mg/L,Cs(20)=9.17mg/L,Cs(30)=7.63mg/L.空气扩散器出口处绝对压力：空气离开水面时氧的百分比：式（2.27）曝气池混合液平均氧饱和度：84 内蒙古科技大学毕业设计说明书式（2.28）换算成20oC条件下脱氧清水的氧充量：式（2.29）相应的最大时需氧量：曝气池平均时供气量：式（2.30）曝气池最大时供气量：式（2.31）去除1kgBOD5的供气量：8600×24/11250=18.34(m3空气/kgBOD5)1m3污水的供气量:8600×24/50000=4.13(m3空气/m3污水)（5）空气管道系统计算在曝气池的两个相邻廊道的隔墙上布设一条空气干管,共3条空气干管.在每根干管上布设5对空气竖管,全曝气池共设30对空气竖管.84 内蒙古科技大学毕业设计说明书微孔曝气器个数.每个曝气头通气量按3m3/h594/0.3=1580(个)每根竖管的供气量为:9983/60=166.3(m3/h)每个曝气头的供气量:4991.5/1580=3.10(m3/h)2.8二沉池2.8.1设计说明对于大规模的城市污水处理厂，一般在设计沉淀池时，选用平流式和辐流式沉淀池。为了使沉淀池内水流更稳（如避免横向错流、异重流对沉淀的影响、出水束流等）、进出水配水更均匀、存排泥更方便，常采用圆形辐流式二沉池。2.8.2设计参数设计流量0.587m3/s表面负荷1.25m3/(m2.h)沉淀时间2.5h中心进水管下部管内流速V1取1.2m,上部管内流速V2取1.0m/s,出管流速V3取0.8m/s.出水堰负荷1.5L/（s.m）84 内蒙古科技大学毕业设计说明书池底坡度0.05沉淀池数量4座，沉淀池型为圆形辐流式。2.8.3设计计算（1）单池直径单池面积Ai=Q/(nq,)=0.578×3600/(4×1.25)=416.2m2单池直径D=，取D=24m（2）有效水深h2=q,×t=1.25m3/(m2.h)×2.5h=3.125m,取3.2m（3）有效容积（4）集泥斗集泥斗为上部直径为3m,下部直径为1.5m,倾角为45o,集泥斗高ho为1.5m,则集泥斗的有效容积VO为（5）沉淀池池边总高缓冲层高度h3取0.5m,超高h1取0.3m,则总高H=H1+H2+H3=0.3+3.2+0.5=4.0m（6）沉淀池中心高度H,=H+h0+0.05×（40-3）/2=6.425m84 内蒙古科技大学毕业设计说明书（7）中心进水管下部管径D1=取D1=400mm,经核算实际流速为1.15m/s.上部管径D2=取D2=500mm,经核算实际流速为0.73m/s.出流面积设置面积为0.036m2的出水孔10个，单孔尺寸为360mm×100mm.（8）导流筒导流筒深度h0为池深的一半，即h0，为1.5m.式（2.32）（9）出水堰HW为5m，三角堰角度θ为60o，水流过堰高度B=5.77m环形集水渠宽0.5m,沿集水渠壁内侧（单侧）布置出水堰。集水渠内、外圆环直径分别为22m和25m（集水渠内壁距池壁2m，外壁距池壁1.4m）,出水总周长：L=π×24=75.36m出水堰总线长：615×10cm=61.5m84 内蒙古科技大学毕业设计说明书图2.3辐流式沉淀池2.9接触消毒池与加氯时间2.9.1设计说明城市污水经过传统活性污泥法处理后，水质改善，细菌含量也大幅度减少，但其绝对值仍很可观，并有存在病源菌的可能。因此，污水排入水体前应进行消毒。故设置接触消毒池一座。2.9.2设计参数设计流量Q=6×104m3/d水力停留时间T=0.5h.设计投氯量为C=3.0-5.0mg/l84 内蒙古科技大学毕业设计说明书2.9.3设计计算池体容积V=QT=2083×0.5=1042m3消毒池池长L=20m每格池宽b=5.0m长宽比L/b=4.0接触消毒池总宽B=nb=3×5.0=15.0m消毒池有效水深设计为H1=4.0m实际消毒池容积V,=BLH1=15.0×20×4.0=1200m3满足有效停留时间的要求。加氯量计算设计最大投氯量为Pmax=5.0mg/L每日投氯量选用贮氯量为500kg的液氯钢瓶，每日加氯量为1/2瓶,共贮用10瓶,每日加氯机两台,单台投氯量为5-10kg/h.84 内蒙古科技大学毕业设计说明书配置注水泵两台,一用一备,要求注水量Q:3-6m3/h,扬程不小于20mH20图2.4接触消毒池草图84 内蒙古科技大学毕业设计说明书第三章污泥处理构筑物设计计算3.1回流污泥泵房3.1.1设计说明二沉池活性污泥由吸泥管吸入，由池中心落泥管及排泥管排入吃外套筒阀井中，然后有管道输送至回流泵房，其他污泥由刮泥板刮入污泥井中，再由排泥管排入剩余污泥泵房集泥井中。设计回流污泥量为QR=RQ,污泥回流比为R=50%-100%。按最大考虑，即QR=100%Q=578L/S3.1.2回流污泥泵设计选型(1)扬程：二沉池水面相对与地面标高为1.2m,套筒阀井泥面相对标高为1.0m,回流污泥泵房泥面相对标高为-1.0m,则污泥回流泵所需提升高度为：7.7m.(2)选泵：选用LXB-1000泵4台（3用1备），单台提升能力500m3/h,提升高度为，电动机转速n=48r/min,功率N=55KW(3)回流污泥泵房占地面积为9×5.5m3.2剩余污泥泵房3.2.1设计说明二沉池产生剩余活性污泥及其他处理构筑物排出污泥由地下管道自流入集泥井,剩余污泥泵(采用地下式)将其提升至污泥处理系统.每两座二沉池设置剩余污泥泵房一座84 内蒙古科技大学毕业设计说明书据前面计算可知，有以下构筑物排泥初沉池二沉池则污水处理系统每日总排泥量为W=101m3/d=4.2m3/h3.2.2设计选型污泥泵的扬程辐流式浓缩池最高泥位（相对地面）为-0.4m,剩余污泥泵房最低泥位为-（5.34-0.3-0.6）=4.53m，则污泥泵的静扬程为H0=4.53-0.4=4.13m，污泥输送管道压力损失为4.0m，自由水头损失为1.0m，则污泥泵所需扬程为H=H0+4+1=9.13m.污泥泵选型选两台，1用1备，单泵流量Q>2QW/2=4.2m3/h.选用1PN污泥泵，Q7.2-16m3/h,H:14-12m，N3KW.3.3污泥浓缩池3.3.1设计说明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。84 内蒙古科技大学毕业设计说明书工业污水污泥含水率很高，一般为99.2%～99.6%，体积庞大，因而污泥的处理利用及输送都比较困难，故必须先进行浓缩。浓缩后的污泥近似糊状，含水率为95%～97%。污泥浓缩的目的在于减容，当污泥的含水率由99%降至96%时，体积可缩小到原来的1/4，但仍保持其流动性，可以用泵输送，运输方便，大大降低运输及后续处理费用。因此，污泥浓缩是减少污泥体积最经济有效的方法，特别是对剩余活性污泥的处理，尤其不可缺少。污泥中所含水分大致分为四类:颗粒间的空隙水，约占总水分的70%；毛细水，即颗粒间毛细管内的水，约占20%；污泥颗粒吸附水和颗粒内部水，约占10%。污泥浓缩的脱水对象是间隙水，经浓缩后活性污泥的含水率可降至97%～98%；初沉污泥的含水可降至85%～90%。常用的污泥浓缩方法有：重力浓缩、气浮浓缩、离心机机械浓缩、微孔滤机浓缩以及生物浮选设备。重力浓缩是污泥在重力场的作用下自然沉降的分离方式，是一个物理过程，不需要外加能量，是一种最节能的污泥浓缩方法。重力浓缩沉降可以分为四种形态：自由沉降、干涉沉降、区域沉降和压缩沉降。气浮法是固—液分离或液—液分离的一种技术，它是通过某种方法产生大量的微气泡，使其与废水中密度接近于水的固体或液体污染物微粒黏附，形成密度小于水的气浮体，在浮力的作用下，上浮至上面形成浮渣，进行固—液或液—液分离，气浮法用于从废水中去除相对密度小于1的悬浮物、油类和脂肪，并用于污泥的浓缩。重力浓缩的动力是污泥絮体的重力；气浮浓缩的动力是空气微气泡附着在污泥絮体上后产生的浮力。污泥絮体的直径非常小，因此无论是沉降速度或上浮速度及惯性不同，都会导致在离心力场所受到的离心力不同而被分离，由于离心力远远大于重力或浮力，因此离心机机械浓缩分离速度快，浓缩效果好。采用辐流式圆形重力连续式污泥浓缩池，用带栅条的刮泥机刮泥，采用静压排泥，剩余污泥泵房送至浓缩池。84 内蒙古科技大学毕业设计说明书3.3.2设计参数进泥浓度：10g/L污泥含水率P1=99.0%，污泥总流量：Qω=8000kg/d=800m3/d=33.3m3/h设计浓缩后含水率P2P2=96.0%污泥固体负荷：qs=45kgSS/(m2.d)污泥浓缩时间：T=13h贮泥时间：t=4h3.3.3设计计算3.3.3.1浓缩池池体计算：浓缩池所需表面积设两座污泥浓缩池，则每座污泥浓缩池所需表面积浓缩池直径水力负荷84 内蒙古科技大学毕业设计说明书式（3.1）有效水深浓缩池有效容积3.3.3.2排泥量与存泥容积浓缩后排出含水率P2=96.0%的污泥，则式（3.2）按4h贮泥时间计泥量，则贮泥区所需容积V2=4QW,=4×8.33=33.32m3泥斗容积式中：h4-------泥斗的垂直高度，取1.5mr1-------泥斗的上口半径，取1.2mr2-------泥斗的下口半径，取0.8m设池底坡度为0.08，池底坡降为：故池底可贮泥容积：84 内蒙古科技大学毕业设计说明书式（3.3）因此,总贮泥容积为VW=V3+V4=1.01+35.28=36.29m3(满足要求)3.3.3.3浓缩池总高度:浓缩池的超高h2取0.30m,缓冲层高度h3取0.30m,则浓缩池的总高度H为H=h1+h2+h3+h4+h5=2.44+0.30+0.30+1.5+0.328=4.868m3.3.3.4浓缩池排水量:Q=QW-QW,=33.32-8.33=24.9m3/h3.3.3.5排水和排泥排水浓缩后池内上清液利用重力排放，由站区溢流管道排入调节池，浓缩池设四根排水管于池壁，管径DN100mm,与浓缩池最高水位处置一根，向下每隔0.5m、0.3m、0.2m处设置一根排水管。排泥浓缩后污泥泵抽送入污泥贮柜，污泥泵抽升流量5m3/h,浓缩池最低泥位-0.5m,污泥贮柜最高泥位为5.5m.计算草图见图84 内蒙古科技大学毕业设计说明书图3.1污泥浓缩池计算草图3.4贮泥池及污泥泵3.4.1设计参数进泥量：Q=2QW,=2×200=400m3/d贮泥时间：T=0.5d池数：1座3.4.2设计计算池容为V=2Q,WT=400×0.5=200m3贮泥池尺寸（将贮泥池设计为正方形）84 内蒙古科技大学毕业设计说明书L×B×H=8×8×8浓缩污泥输送至泵房污泥提升泵泥量Q=400m3/d=16.67m3/h扬程H=2.3-（-1.5）+4+1=7.8m选用1PN污泥泵两台，一用一备，单台流量10-18m3/h,扬程H14~12mH20，功率3KW。3.5污泥脱水间的设计3.5.1设计说明：带式压滤工艺是与高分子絮凝剂与污泥调理相结合的。将浓缩后的污泥加入一定浓度的高分子絮凝剂混合反应，污泥中的悬浮颗粒絮凝成团状后，再输送到带式压滤机上，污泥依次经过重力脱水区、压榨区等脱水。带式压滤机具有能连续生产，处理能力大；电耗少；机器制造容易，附属设备少；自动化程度高；操作管理方便的优点。带式压滤机的选择一般根据污泥量、污泥性质和机器生产能力来确定带宽和台数。3.5.2设计计算：计有干污泥12m3/d，污泥含水率为97%，要求泥饼含水率达到80%。则选择带宽为1.0㎜的YDP-1000型压滤机。YDP-1000型压滤机的性能如下表3.5。84 内蒙古科技大学毕业设计说明书表3.5YDP-1000型压滤机的性能型号滤带宽度/㎜滤带速度/（m/min）处理量/m3/h原泥含固率（%）泥饼含固率（%）配用电机功率/KW外形尺寸/m重量/tYDP-10001.00.5～9.03～43～418～223.55.77×1.95×2.684.86当滤饼含水率为80%时，滤布移动速率为v=0.7m/min,处理量为3m3/h,压滤机台数:　每日需处理污泥量若脱水机每日24小时运动，则一台已足够，考虑到事故备用，脱水间选用YDP-1000型带式压滤机2台，其中1台备用。根据压滤机数量及外形尺寸，脱水机房平面尺寸设计为18.0×8.0×5.0m。84 内蒙古科技大学毕业设计说明书第四章污水处理厂总体布置高程布置的主要内容包括各种处理构筑物的标高（如池顶，池底面等），处理构筑物之间连接管道的尺寸及其标高，从而使水能够沿流程在处理构筑物之间畅通的流动，保证污水处理厂的正常运行。高程图上的垂直和水平构筑物之间的比例尺一般不相同，一般垂直的比例大，而水平的小一些。4.1污水处理厂平面布置总体布置应根据厂内各建筑物和构筑物的功能和流程要求，结合厂址地形、气象和地质因素，经过技术经济比较确定，并应便于施工、维护和管理，应符合以下规定：(1)污水厂厂区内各建筑物造型应简洁美观，选材恰当，并应使构筑物和构筑物群体的效果与周围环境协调。(2)生产管理建筑物和生活设施宜集中布置，其位置和朝向应力求合理，并应与处理构筑物保持一定的距离。(3)污水和污泥的处理构筑物亦根据情况尽可能分别集中布置。处理构筑物的间距应紧凑合理，应满足各构筑物的施工、设备安装和埋设各种管道以及养护维修管理的要求。(4)污水厂的工艺流程，竖向设计以充分利用原有地形，符合排水畅通、降低能耗、平衡土方的要求。厂区消防及消化池、储气罐、余气燃烧装置、污泥气管道及其他危险品仓库的位置和设计，应符合现行的《建筑设计防火规范》的要求。污水厂的绿化面积不宜小于总面积的30%。污水厂应设置通向各构筑物和附属构筑物的必要通道。通道的设计应符合下列要求：主要车行道的宽度：单车道为3.5m,双车道为6—7m,应有会车道；84 内蒙古科技大学毕业设计说明书车行道的转弯半径不宜小于6m；人行道宽度为1.5—2m；通向高架构筑物的扶梯倾角不宜大于；天桥宽度不宜小于1m。(5)污水厂周围应设围墙，其高度不宜小于2.0m。工业企业污水站的围墙按具体需要确定。(6)污水厂的大门尺寸应能容最大设备或部件出入，并应另设运除废渣的侧门。(7)污水厂并联运行的处理构筑物间设均匀配水装置，各处理构筑物系统间设可切换的车通渠道。(8)污水厂内各种渠道应全面安排，避免相互干扰。管道复杂时宜设置管廊。处理构筑物间的输水、输泥和输气管线的布置应使管渠长度短、水头损失小、流行畅通，不易堵塞和便于清通。各污水处理构筑物间的连通，在条件适宜时，应采用明渠。(9)污水厂应合理的布置处理构筑物的超越渠道。(10)处理构筑物宜设排水设施，排出的水应回流处理。(11)污水厂的给水系统与处理装置衔接时，必须采取防止污染给水系统的措施。(12)污水厂供电宜按二级负荷设计。为维持污水厂最低运行水平的主要设备的供电，必须为二级负荷，当不能满足要求时，应设置备用动力设备。(13)污水厂应根据处理工艺的要求，设污水、污泥和气体的计量装置，并可设置必要的仪表和控制装置。(14)污水厂附属设备建筑物的组成及其面积，应根据污水厂的规模、工艺流程和管理体制等结合当地实际情况确定，并应符合现行的有关规定。(15)工业企业污水处理站的附属建筑物宜与该工业企业的有关建筑物统一考虑。(16)位于寒冷地区的污水处理厂，应有保温防冻措施。84 内蒙古科技大学毕业设计说明书平面布置具体布局见污水处理厂平面布置图。4.2污水处理厂高程布置高程布置原则：(1)污水厂高程布置时，所依据的技术参数是构筑物高度和水头损失。在处理流程中，相邻构筑物的相对高差取决于两个构筑物之间的水面高差，这个水面高差的数值就是流程中的水头损失；它由三个部分组成，即构筑物本身的、连接管的及计量的水头损失等。因此进行高程布置时，应首先计算这些水头损失，而且计算所得的数值应考虑一些安全因素，以便留有余地。污水流经处理构筑物的水头损失，主要产生在进口、出口和需要的跌水处，而流经处理构筑物本身的水头损失较小。(2)考虑远期发展、水量增加的预留水头。(3)避免处理构筑物之间跌水等浪费水头的现象，充分利用地形高差，实现自流。(4)在计算并留有余量的前提下，力求缩小全程水头损失及提升泵站的流程，以降低运行费用。(5)需要排放的处理水，常年大多数时间里能够自流排放水体。注意排放水位一定不选每年最高水位，因为其出现时间短，宜造成常年水头浪费，而应选取经常出现的高水位作为排水水位。(6)应尽可能使污水处理工程的出水管渠高程不受洪水顶托，并能自流。(7)构筑物连接管的水头损失，包括沿程损失与局部损失，可按下列公式计算确定：式（6.1）式中：：沿程水头损失，m；：局部水头损失，m；84 内蒙古科技大学毕业设计说明书i：单位管长的水头损失（水力坡度），根据流量、管径和流速等查阅《给水排水设计手册》获得；L：连接管段长度，m；：局部阻力系数，查阅《给排水设计手册》获得；g：重力加速度，m/s2；：连接管中流速，m/s。连接管中流速一般取0.7—1.5m/s；进入沉淀池时流速可以低些，进入曝气池或反应池时，流速可以高些。流速太低时，会使管径太大，相应的管件及附属构筑物规格也增大；流速太高时，则要求管（渠）坡度较大，水头损失增大，会增加填、挖土方量等。在确定连接管（渠）时，可考虑留有水量发展的余地。(8)计量设施的水头损失。污水处理厂中计量槽、薄壁计量堰、流量计量的水头损失通过计量设施有关计算公式、图表或者设备说明书来确定。一般污水厂进、出水管上计量仪表中水头损失可按0.2m计算。高程布置时的注意事项：在对污水处理流程的高程布置时，应考虑下列事项：(1)选择一条距离最长，水头损失最大的流程进行水力计算，并应适当留有余地，以保证在任何处理情况下系统能够正常运行。(2)污水尽量经一次提升能靠重力通过构筑物，而中间不应再经加压提升。(3)计算水头损失时，一般应以近期最大流量作为处理构筑物和管（渠）的设计流量。(4)污水处理后应能自流入下水道或者水体，包括洪水季节。(5)高程的布置既要考虑某些处理构筑物（如沉淀池，调节池，沉砂池等）的排空，但构筑物的挖土深度又不易过大，以免土建投资过大，增加施工的难度。84 内蒙古科技大学毕业设计说明书(6)高程布置时应注意污水流程和污泥流程的配合，尽量减少提升的污泥量。污泥浓缩池，消化池等构筑物高程的确定，应注意它们的污泥排入污水井或者其他构筑物的可能性。(7)进行构筑物高程计算时，应与厂区的地形、地质条件相联系。当地形有自然坡度时，有利于高程布置；当地形平坦时，则要避免沉砂池在地面上架的很高，这样会导致构筑物造价的增加，尤其是地质条件较差、地下水位较高时。高程布置具体布局见污水处理厂高程布置图。4.3水力损失计算水力及高程计算见表4.1。水面与地面差/m-1.0-1.3-1.57.997.166.295.093.112.261.19-0.5-1.0地面标高/m000000000000水面标高/m-1-1.3-1.57.997.166.295.093.112.241.190.5-1总损失/m0.000.200.200.770.830.871.21.130.851.070.691.5水头损失/m0.000.000.000.470.330.490.60.730.450.470.391.5局部损失/m0.000.000.000.430.290.430.570.690.430.430.350.784 内蒙古科技大学毕业设计说明书沿程损失/m0.000.000.000.030.040.030.030.040.020.040.040.8坡度4.64.64.64.6444444流速1.81.81.82.02.02.02.02.02.0连接管径90090090090090010001000100010001000流量0.5870.5870.5870.5870.5870.5870.5870.8670.8670.8670.8670.867构筑物间距105551051010200构筑物水头损失0.30.20.30.50.40.60.40.40.60.3构筑物名称损失进水管粗格栅提升泵房房细格栅间沉砂池配水井初沉池曝气池配水井二沉池接触池受纳水体84 内蒙古科技大学毕业设计说明书第五章工程概预算污水处理站经济指标分析涉及总投资、装机功率、处理单位水量投资、运行费用、占地面积等。污水处理厂的运行费用由人工费、药剂费、能耗费、维护费、污泥废料处置费、管理费、污水出水排放费几项组成。污水处理厂所需能耗由进水泵房的能耗、曝气池能耗、其他能耗(污泥脱水、加热等)组成。对于城市污水处理,运行费用主要在两个方面:一是提升泵房电耗,一般占总能耗费用的20%～30%，主要与出水水位标高,进水管底高程,工艺流程水头损失有关;二是曝气池鼓风机房电耗,一般占总能耗费用的50%～60%，主要与进水水质和出水标准有关。污泥处理部分的建设费用一般为污水处理厂建设总费用的40%～60%，剩余污泥需要进行必要的处置,该费用约占污水处理厂运行费用的40%～50%，也有说法认为是60%。人工费主要与特定地区的经济条件和人民生活水平有关,不同的地方标准不一样，占总运行费用的比例也各有差异。5.1土建工程厂区地层结构简单，岩土性质均一，无不良地址现象。工程地址条件可以满足各种构筑物的要求，不必对地基进行特殊处理。所有的构筑物均已钢筋混凝土结构，提高了沉淀池的防渗能力。所有附属建筑物均采用砖混结构，包括综合楼和传达室以及运动场等。5.2投资估算5.2.1估算范围及编制依据(1)估算范围污水处理站污水处理工程、污泥处理工程、其他附属建筑工程、其他公用工程等。(2)材料价格84 内蒙古科技大学毕业设计说明书构筑物材料价格根据现行的价格，经调查分析综合测算后确定。5.2.2投资估算本污水处理站的投资费用详见表4.2。表4.2投资估算表工程名称土建工程设备购置中格栅1.03.0提升泵房1020.0细格栅2.03.5初沉池10030曝气池15040二沉池20040消毒间10.010污泥泵房2020污泥浓缩池53贮泥池80.540脱水机房2.540.5配电室1010机修间7.550其它辅助工程5030合计（万元）648.53405.3工程总费用概算直接费用（A+B）：如上所述，土建费用A=648.5万元,设备材料费B=340万元A+B=988.5万元84 内蒙古科技大学毕业设计说明书间接费用C运输按装费(A+B)×5%=49.43万元方案和设计费:(A+B)×(2%+7%)=88.96万元调试费:(A+B)×3%=29.96万元验收费:(A+B)×3%=29.96万元合计:198.31万元其他费用D绿化费：30万元土地征用费：800万元工程费:A+B+C+D=2016.8万元84 内蒙古科技大学毕业设计说明书参考文献1曾光明袁兴中李彩亭主编.环境工程设计与运行案例.化学工业出版社,20042许保玖主编.当代给水与废水处理原理,第二版.北京:高等教育出版社,20003王国华，任鹤云主编.工业废水处理工程设计与实例.北京:化学工业出版社,20054隋红,李鑫钢等主编.活性污泥废水处理系统优化研究.天津:中国系统工程学会,20065高俊发主编.污水处理厂工艺设计手册.北京:化学工业出社,20036冯敏,主编.现代水处理技术.化学工业出版社,20067贾莉,主编.氧化沟处理生活污水的工艺设计.池州师专学报,20068郑兴灿,主编.城市污水处理技术决策与典型案例.中国建筑工业出版社,20079崔玉川,主编.水处理设计计算丛书-城市污水厂处理设施设计计算.化学工业出版社,200410中国市政工程西南设计院.给水排水设计手册（第十一册），中国建筑工业出版社，198611杨岳平,许新华,刘传富,主编.废水处理工程及实例分析.化学工业出版社,200312曾科，卜秋平，陆少鸣.污水处理厂设计与运行.北京：化学工业出版社，200113郑铭,主编.环保设备:原理·设计·应用.化学工业出版社,200114张志刚，杨开，刘俊良.给水排水工程专业课程设计.北京：化学工业出版社，200415史惠祥,主编.实用环境工程手册：污水处理设备.化学工业出版社,200116JournalofEnvironmentalSciences.SciencePressBeijing,Volume16,Number12,200417Treatment,AgriculturalUniversity,Wageningen,TheNetherlands,1992,pp.50–63.18J.SOJIADEYINKAandA.RIM-RUKEH.EFFECTOFHYDROGENPEROXIDEONINDUSTRIALWASTEWATEREFFLUENTS:ACASESTUDYOFWARRIREFINING84 内蒙古科技大学毕业设计说明书ANDPETROCHEMICALINDUSTRY.DepartmentofChemicalEngineering,UniversityofPortHarcourt,P.M.B.5323,Choba,PortHarcourt,Nigeria,Received17April1997;acceptedinrevisedform16September199884 内蒙古科技大学毕业设计说明书附录附录A设计图纸84 内蒙古科技大学毕业设计说明书第一章84 内蒙古科技大学毕业设计说明书84 内蒙古科技大学毕业设计说明书84 内蒙古科技大学毕业设计说明书84 内蒙古科技大学毕业设计说明书84 内蒙古科技大学毕业设计说明书84 内蒙古科技大学毕业设计说明书附录B英文文献及翻译84 内蒙古科技大学毕业设计说明书84 内蒙古科技大学毕业设计说明书84 内蒙古科技大学毕业设计说明书84 内蒙古科技大学毕业设计说明书84 内蒙古科技大学毕业设计说明书84 内蒙古科技大学毕业设计说明书84 内蒙古科技大学毕业设计说明书84 内蒙古科技大学毕业设计说明书84 内蒙古科技大学毕业设计说明书水溶性高分子絮凝剂及其在污泥脱水方面的应用US200502300319发明背景及摘要本发明涉及一种新型水溶性共聚物，可有效用作助留剂、纸张增强剂、稠化剂，特别是用作高分子絮凝剂，本发明将叙述该类物质的制备工艺及其在以上几方面的应用。这种水溶性聚合物包括由一种阴离子单体如（甲基）丙烯酸盐聚合而成的均聚物，或者是由阳离子单体如二甲氨基乙基（甲基）丙烯酸酯的季铵盐聚合而成的产物，再或者由非离子单体如（甲基）丙烯酰胺聚合而成的产物，另外也可能是各种类型单体的共聚物。有多种高分子絮凝剂被广泛用于污水处理过程中产生的污泥的絮凝脱水处理。例如，日本专利JP58-51988用聚合硫酸铁作为无机絮凝剂并单独加入一种高分子有机絮凝剂来对污泥进行絮凝脱水处理。日本专利JP56-16599用一种无机絮凝剂和一种两性高分子絮凝剂对污泥进行处理。另外，人们为了改进聚合物的性能，也作了许多尝试，日本专利JP11-156400开发了一种新的污泥脱水剂，主要成分为一种两性高聚物，是由一种阳离子单体、阴离子单体，及一种水溶性非离子单体和一种溶解度不超过1g的疏水性丙烯酸衍生物共聚反应制备而成的。上述专利文献中开发的聚合物可有效用作污泥脱水剂，但问题却发生在单体的聚合过程中，主要是有凝胶的现象。如果想在聚合过程中避免凝胶现象的发生，结果却只能制得低分子量的聚合物。再者，由于各单体的共聚反应活性差别较大，按照单体的初始配比进行共聚反应后，所得产物并不是理想的结果。所以，很难达到预期的改进效果，即使得到了想要的共聚物，在处理污泥时也无法达到充分的效果。84 内蒙古科技大学毕业设计说明书而且，由于生活环境的变化，市政及工业废水产生的污泥量越来越多，随之絮凝剂的消耗量越来越大，人们对絮凝剂效能的要求越来越高，要求能用少量的药剂达到较好的处理效果。鉴于上述情况，本发明研究了一种高聚物可用作絮凝剂，并且在污泥脱水处理中生成的矾花有良好的性能，包括絮凝强度、过滤速度及含水率。通过以上研究，发明们开发了一种嵌段共聚物，是由一种水溶性单体与一种含有聚环氧烷基团的混合物共聚反应而成的。而且，发明者们继续研究了一种能够提供优秀絮凝效果的水溶性共聚物。该聚合物具有极佳的絮凝特性并且对各种类型的污泥均有良好的脱水性能，即使是处理剩余污泥也可获得满意效果。再者，发明者们还发现了一种新型高分子量水溶性聚合物，其基本组成为一种端基带有烯类不饱和基的聚环氧烷低聚物，该产品在生产过程中不会出现诸如凝胶此类的问题。当用于污泥脱水处理，该水溶性聚合物可以使生成的矾花在絮凝强度、含水率及过滤速率个方面表现极佳。而且该聚合物还可有效用作助留剂、纸张增强剂、增稠剂。同样，本发明也制备了带有不同阳离子度的上述新型水溶性共聚物，并且发现混合使用可以获得更佳的污泥脱水效果。换句话说，发明者们发现在对含有原泥与剩余污泥的混合污泥进行脱水处理时可获得更加充分的效果。发明的最佳实施方案下面将详细介绍一种由水溶性共聚物组成的高分子絮凝剂及其在污泥脱水中的应用。本发明的水溶性共聚物是由一种水溶性单体与一种端基带有乙烯类不饱和基的聚环氧烷低聚物共聚而成。聚环氧烷低聚物中的乙烯类不饱和基可用通式（1）表示：R1CH-C(R2)-X-（1）其中R1与R2代表H原子或1～3个碳原子的烷基；X代表-R3O-、-O-，或者是-R4NHCOO-；R3及R4代表1～4个碳原子的烯类基团，-Ph-或-Ph-R5-；Ph指带有取代基的次苯基；R5指1～4个碳原子的烯类基团。R1与R284 内蒙古科技大学毕业设计说明书如果是烷基则最好是甲基，X最好是-R3O-、-O-。R3及R4所代表的烯类基团可以是对苯基或间苯基，取代基可以是烷基或烷基酯。R5所指的烷基可以是线型或枝状的。特别的，R3及R4最好是亚甲基或是亚苯基。乙烯类不饱和基团包括烯丙氧基、烯丙基甲基氧、烯丙基乙基氧、烯丙基丙基氧、烯丙基丁基氧、乙烯基苄基及丙烯基氧。为了达到较好的反应活性，一般选用烯丙氧基、烯丙甲基氧及丙烯基氧。合成聚环氧烷低聚物所用的环氧烷单体包括亚环氧乙烷、环氧丙烷，及环氧丁烷。聚环氧烷低聚物可以是由两种或多种聚环氧烷组成的嵌段结构，例如聚环氧乙烷/聚环氧丙烷嵌段低聚物。聚环氧烷结构中烯化氧单元的个数最好在5～80个。如果少于5个，则制得的絮凝剂就无法获得充分的脱水效果。另一方面，如果超过80，则产物中未聚合物质的含量增加，同样会使制得的产品无法拥有最佳的性能。聚环氧烷低聚物另一端的结构不做特别限定，为了达成本发明的目的，上述结构最好为1～8个碳原子的烷氧基，包括甲氧、乙氧或丁氧基团。这种情况下，可以使聚合物的生产比较稳定，避免了凝胶现象。为了制备上述结构的聚环氧烷低聚物，可以用普通的聚环氧烷与乙醇或异腈酸酯进行酯化、醚化或聚氨脂化反应。有一些这样的聚环氧烷低聚物可以在市场上买到，可以直接用于本发明的生产。84 内蒙古科技大学毕业设计说明书与聚环氧共聚的水溶性单体包括各种工业上用的阳离子单体、阴离子单体及非离子单体。根据本发明我们一般使用一种阳离子单体或是阳离子与阴离子单体的混合物。选用何种阳离子单体无特殊限制，只要该单体能够进行自由基聚合反应即可。例如，二甲氨基乙基（甲基）丙烯酸酯，二乙氨基乙基（甲基）丙烯酸酯，及二乙氨基-2-羟丙基（甲基）丙烯酸酯；还包括卤代烷加合物的季铵盐，如氯甲基加合物及卤代烷加合物，如二烷基氨基烷基（甲基）丙烯酸酯的苯酰氯加合产物；根据本发明最好是选用二烷基氨基烷基（甲基）丙烯酰胺的叔铵盐或季铵盐。可选用的阴离子单体包括任意可进行聚合反应的单体，如不饱和羧酸及其盐，例如，（甲基）丙烯酸、马来酸、柠檬酸以及亚甲基丁二酸。根据本发明，最好是选用（甲基）丙烯酸。其盐包括铵盐或碱金属盐（Na、K）。非离子单体包括（甲基）丙烯酰胺、二甲基丙烯酰胺、二乙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸酯、乙基丙烯酸酯、丁基丙烯酸酯、羟乙基丙烯酸酯、甲氧乙基丙烯酸酯等，本发明中最好是选用（甲基）丙烯酰胺。非离子单体包括（甲基）丙烯酰胺、二甲基丙烯酰胺、二乙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸酯、乙基丙烯酸酯、丁基丙烯酸酯、羟乙基丙烯酸酯、甲氧乙基丙烯酸酯等，本发明中最好是选用（甲基）丙烯酰胺。上述各种单体可以单独使用或者是混合多种使用，如上文所述，水溶性单体的基本组成最好为单独的阳离子单体或是阳离子单体与阴离子单体的混合物。有时还要向单体中加入非离子单体（甲基）丙烯酰胺以改进产物的性能。当（甲基）丙烯酰胺与阳离子单体合用时，水溶性单体中（甲基）丙烯酰胺的比例为1～90mol%。当其与阴、阳离子单体合用时，（甲基）丙烯酰胺所占的比例最好在5～80mol%之间。聚环氧烷低聚物在聚合单体总量中所占比例为0.05～10mol%。如果比例小于0.05%，聚环氧烷共聚物所得产物的絮凝特性无法得到改进。而当比例超过10%时，产物中就会出现大量未聚合物质，导致所得的共聚物无法溶于水。当混合使用阴离子单体及阳离子单体作为水溶性单体时，其中阳离子单体所占比例在1～85mol%之间，最好是5～50mol%。阴离子单体所占的比例为1～40mol%，最好是1～30mol%。84 内蒙古科技大学毕业设计说明书特别地，根据本发明，一种较好的水溶性共聚物是由两种聚合产物组成的混合物，其中一种聚合产物是由含阳离子单体60～100mol%的水溶性单体聚合而成的，另一种聚合产物是由含阳离子单体10～50%的水溶性单体聚合而成的。为了制备本发明的水溶性共聚物，需要将一种含乙烯类不饱和基的聚环氧烷低聚物，一种水溶性单体及另一种可聚合单体混合进行共聚得到所需产物，一般采用水溶液聚合的方法。例如，水溶液中含有10～80wt%，最好是25～60%的聚合单体，在无氧条件下用引发剂引发聚合反应，反应起始温度为0～35℃，反应温度为100℃或略低。聚合反应引发剂包括过硫酸盐如过硫酸纳及过硫酸钾；有机过氧化物如过氧化苯酰；偶氮化合物如2,2-偶氮双（脒基丙烷）二盐酸，偶氮双氰基戊酸、偶氮二异丁腈、以及2,2-偶氮双[2-甲基-N-(2-羟乙基)-丙酰胺]。聚合反应可以在紫外光照射的情况下进行，例如，可以在聚合过程中使用一种由缩酮或苯乙酮组成的光引发剂。聚合引发剂的用量主要依所需共聚物的聚合度或黏度而定。引发剂的用量占反应物总量的比例最好在10～20000mg/L之间。共聚物的分子量可以通过改变反应单体的类型及配比，或改换聚合引发剂来调整。另外，如果使用链转移剂，则可以通过改变链转移剂的类型及配比来调整共聚物的分子量。常用的链转移剂包括硫醇类化合物如巯基乙醇、巯基丙酸；还原性无机盐如亚硫酸钠，亚硫酸氢钠，及次磷酸钠。制备高分子量共聚物作为絮凝剂时，聚合引发剂的含量最好为10～2000mg/L，当制备共聚物用作造纸助剂时，聚合引发剂的含量最好为100～20000mg/L。根据前文所述的水溶性共聚物的组成，我们分别通过聚合反应制备具有高的正电性的聚合物及较低正电性的聚合物，然后将二者混合配成混合物。二者可以在使用前混合，也可在使用时再混合。根据本发明共聚物的组成，浓度为20wt%的该共聚物水溶液的粘度为10000mPa·s84 内蒙古科技大学毕业设计说明书或更大（用布氏粘度计测定）。如此高的粘度就是该共聚物用途广泛的原因之一。例如，本发明的共聚物可有效用作高分子絮凝剂、造纸助剂、稠化剂等。根据本发明可以制备出平均分子量超过106的共聚物。这样一种浓度20%的该共聚物水溶液呈胶体状，因此无法测定其粘度，但该共聚物依然可以用在以上各方面而不会出现问题。本发明的共聚物在用作絮凝剂是特别有效，下面我们就将讨论该高分子共聚物絮凝剂的用法。平均分子量在1千万～2千万的共聚物特别适合用作絮凝剂。特别地，盐化后浓度为0.5%的该共聚物溶液的粘度按如下方法测得为5～200mPa·s，浓度为0.1%时的不溶残留物体积按如下方法测得为5mL或更少。浓度0.1%时的不溶残留物体积：将共聚物溶解在纯净水中配成质量浓度0.1%的溶液（400mL）。然后用直径20cm的83目的筛网对溶液进行过滤，回收筛网上不溶残留物并测定其体积。盐化后浓度为0.5%时该共聚物溶液的粘度：将共聚物溶解在质量浓度4%的氯化钠溶液中制成共聚物浓度0.5%的溶液。5min后用布氏粘度计在25℃、60r/min的搅拌下测定该共聚物溶液的粘度。由水溶液聚合制备的共聚物通常是胶体。将产物切成条状，然后进行干燥，例如用带式干燥或远红外干燥的方法，干燥温度60℃～100℃。对干燥后的共聚物进行研磨制成粉末状产品。接着，对粉末状共聚物的粒径进行校正，通过加入添加剂的方法。因此，最终得到的产品可以有效用作高分子絮凝剂。本发明絮凝剂在使用时可与一种已有的添加剂混合使用，如硫酸氢钠、硫酸钠等，只要该添加剂对脱水处理没有任何反作用即可。84 内蒙古科技大学毕业设计说明书当用于处理各种污泥时，本发明絮凝剂在絮凝强度、过滤速度及含水率各方面均体现出优秀的性能。该高分子絮凝剂适用范围广，可用于各种类型的污泥处理，例如，市政污水产生的污泥，食品工业废水处理中产生的污泥，化工行业废水处理中产生的污泥，造纸业中产生的污泥。尽管本发明的高分子絮凝剂可以单独使用，但最好能够与一种无机混凝剂或有机阳离子化合物配合使用。例如，无机混凝剂包括硫酸铝、氯化铁、聚合氯化铝、聚合硫酸铁；有机阳离子化合物包括聚胺及阳离子表面活性剂。特别地，当本发明的高分子絮凝剂为两性絮凝剂时，在使用时最好先加入一种无机混凝剂，这样的脱水方法显得更为有效。这种情况下，在加入无机混凝剂后，应调整污泥的pH值为4～8，最好是5～7。该高分子絮凝剂的用量一般为污泥中干固含量的0.1%～3%，最好是0.2～2%。用量过少或过高都无法获得满意的效果。当用一种高正电性的聚合物与一种低正电性的聚合物组成的混合物作为水溶性共聚物时，两种组分的配比主要取决于待处理污泥中纤维含量及所需正电荷的密度。例如，前后两者聚合物的配比最好在10∶90～50∶50（质量比）之间。如果高电性聚合物的比例小于10，脱水效果就会下降，而另一方面如果其比例超过90，则所生成的矾花就不够充分。尽管我们还未了解污泥脱水的详细机理，但笔者认为其主要机理如下：带有较高正电性的聚合物组分主要起到中和污泥电性的角色。另一方面，低电性的聚合物组分主要起到交联吸附以形成絮体的作用。使用这样两种聚合物可以在污泥脱水处理中获得优秀的效果。生成的矾花可以用脱水设备进行脱水，如螺旋压滤脱水机、带式压滤脱水机等。最终制成脱水泥饼。84 内蒙古科技大学毕业设计说明书本发明的絮凝剂也可用在用絮凝器进行脱水的方法中。首先向污泥中加入无机混凝剂，然后加入本发明高分子絮凝剂，再将污泥引入絮凝器，或是污泥与絮凝剂同时加入到絮凝剂中，絮凝及过滤处理在设备中同时进行，生成的矾花用脱水机处理后成为泥饼。实例下面将根据例与比较例对本发明进行更为详细的说明。例1反应物包括烯丙基聚环氧乙烷甲基醚（烯化氧单元的个数为9，商品名PKA-5010，分子量1500，由NOF公司生产，下文中将用PKA-5010代表该反应物），一种二甲氨乙基丙烯酸酯的氯甲烷季铵盐的水溶液（下文用DAC代表），一种丙烯酰胺水溶液（AM），将三者按1.0∶85.0∶14.0的摩尔比置于不锈钢反应器中。然后向混合物中加入蒸馏水至溶液总重为1kg，单体质量浓度为55wt%。接下来，控制溶液温度在20℃，并向其中充氮60min。这样就制成了用于聚合反应的单体混合物。然后，偶氮双（脒基丙烷）二盐酸（下文用V-50代表）及亚硫酸氢钠分别以1000mg/L及20mg/L的质量浓度加入到单体溶液中。用辐射强度为6.0mw/cm2的红外线对溶液进行辐射60min，使其反应物进行聚合，最终制得水溶胶态的水溶性共聚物。将产物从反应器中取出并切成条状，在80℃下干燥5h，然后进行研磨制成粉末状水溶性共聚物。该共聚物具有很高的分子量，并且由于浓度为20wt%的该共聚物溶液为胶状，所以无法测得其粘度。这种水溶性共聚物被命名为高分子絮凝剂P1，测定其浓度0.1%时的不溶物残留量及浓度0.5%时的粘度，结果列于表1。例2及比较例1和284 内蒙古科技大学毕业设计说明书按例1的方法生产粉末状水溶性共聚物，但是反应单体、引发剂等有所改变，见表1。制成的共聚物具有很高的分子量，但由于浓度为20%的该共聚物溶液为胶状，所以无法测得其粘度。上述几种水溶性共聚物被命名为高分子絮凝剂P2、R1及R2，测定其不溶物残留量及粘度，结果列于表1。表中，PKA-5015指烯丙氧基聚（乙二醇/丙二醇）丁基醚，其中乙二醇/丙二醇为摩尔比为75∶25的嵌段共聚物，PKA-5015分子量为1600，由NOF公司生产。表1中，MEA代表甲氧乙基丙烯酸酯。污泥试验：工业废水污泥（SS：10000mg/L，VSS：8100mg/L）置于500mL烧杯中。向污泥中加入例及比较例中的絮凝剂。接着，混合搅拌90s以形成矾花。测定矾花的粒径。然后，用80目的筛网对矾花进行重力过滤，10s后侧滤过液体积。该值表明了过滤速率。对得到的泥饼用带式压滤机（压力：0.5kg/cm2）进行压力脱水，以测定含水量。结果见表1。表1例比较例1212高分子絮凝剂P1P2R1R2DAC85.085.085.085.0PKA50101.00.00.00.0PKA50150.01.00.00.0MEA0.00.01.00.0AM14.014.014.015.0单体质量浓度55.055.055.055.0聚合起始温度（℃）2010101084 内蒙古科技大学毕业设计说明书V-50（mg/L）1000100010001000NaHSO3（mg/L）20102020浓度0.5%时的粘度（mPa·s）19242120浓度0.1%时不溶残留物（mL）0000絮凝剂最佳用量（mg/L）150150150150絮体直径（mm）3～44～52～42～4过滤速率（mL/10s）122130110109絮体含水率（wt%）80.579.881.182.984 内蒙古科技大学毕业设计说明书致谢毕业设计是大学学习的最后一次综合性考核，是对我四年所学知识的一次综合考核，是我们走向社会前的一次实践。通过这次毕业设计，我不仅进一步掌握了所学的专业知识，而更能从设计中认识到实际工程设计与自己所想要达到效果的差距，这对我以后工作将有很大的帮助。这次毕业设计，我的设计任务是包头一机厂家属小区生活污水处理工艺设计。在设计计算中，参考了一些国内外的资料，但由于工程经验的不足，专业知识的限制，设计工作量较大，对于主要的设计参数，基本上依据设计手册为主，对于一些各文献都不一致的设计参数，依照老师的工程经验加以取值及计算，从检索资料及设计计算过程中，我充分认识自己知识的缺乏。同时也认识到一个工程的设计是一个反复的过程，必须不断的调整。经过这次毕业设计，我不仅对自己所学的专业知识作了一次总结，而且对环境工程设计人员所从事的设计工作有了更进一步的了解，我相信自己在以后的工作中会得以改进。设计过程中，得到了刘文老师的精心指导及各位老师、同学们的热情帮助，还有所有代课老师在专业课上的精心教导。在此，对他们表示衷心感谢。由于本人经验有限，设计中难免出现错误和纰漏，请各位老师予以谅解，并不吝指正。84'