含錳廢水處理-畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 含鎰廢水處理畢業(yè)設(shè)計(jì)摘要鈕是環(huán)境水質(zhì)污染物的重要重金屬監(jiān)測(cè)指標(biāo)之一，由于我國(guó)鉆礦床多為中小型礦床，制約了鉆礦山建設(shè)的規(guī)模，現(xiàn)有鈕礦山生產(chǎn)能力普遍較小。 全國(guó)年消耗 1000萬(wàn)噸以上，居世界首位，但我國(guó)鈕礦資源相對(duì)缺乏，富礦較少，在大量鉆 礦的開(kāi)采和深加工過(guò)程中由于設(shè)備和處理技術(shù)等各方面的制約，使我國(guó)的含鈕廢料和含鈕廢水污染較為嚴(yán)重。本設(shè)計(jì)含鈕廢水污水處理站日處理量為1200m3/d,進(jìn)水的 CODcr 為 200mg/L, pH 為 9.5, SS 為 150mg/L,出水 CODcr 為 100mg/L, pH 為& 9, SS 為 70mg/L。本設(shè)計(jì)采用石灰

2、乳沉淀鉆離子，先將石灰乳和廢水混合使廢水的pH到達(dá)9.5 以上，Mn2在水中溶解氧的作用下迅速氧化為 MnO2析出，加入絮凝劑，通過(guò) 初沉池、二沉池絮凝沉淀 MnOz,鈕離子的去除率為94.3%。該工藝處理過(guò)的出 水可以達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) GB8978-1996的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。AbtractManganese is one of the important indicators of heavy metal monitoring pollutants in water environment, becauseour country manganesedeposit more for small

3、and medium-sized deposits, restricted the construction scale of the manganese ore mountain, mountain existing manganese ore production capacity is generally small. National consumption of 10 million t, the highest in the world, but the relative lack of manganese ore resources in our country, the ric

4、h or less, due to in the process of large amounts of manganese ore mining and processing equipment and processing technology and so on various aspects, make our countrys waste and manganese content in manganese wastewater pollution is more serious. The author elaborates the manganese wastewater poll

5、ution control, and analysis has been made in research on governance, so as to provide reference for related research. This design contains manganese wastewater sewage treatment station, capacity is 3600m3/d, CODs 200 mg/L water, pH 9.5, SS is 150 mg/L, effluent COD Cr is 100 mg/L, pH for 6 9,SS is 7

6、0 mg/L.This design USES lime precipitation manganeseion, mix lime milk and the waste water first, join flocculating agent, through the heavy precipitation pool, pond, at the beginning of the manganeseion removal rate was 94.3%. The processes treated effluent can meet the integrated wastewater discha

7、rge standard GB8978-1996 level standard.目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 摘要IAbtractII HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 第一章總論1鎰的性質(zhì)及用途 1含鎰廢水的特征、來(lái)源與危害 1含鎰廢水的特征1含鎰廢水的來(lái)源2含鎰廢水的危害3含鎰廢水治理技術(shù)的發(fā)展及研究現(xiàn)狀 4結(jié)語(yǔ)11 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 第二章設(shè)計(jì)任務(wù)說(shuō)明 11設(shè)計(jì)依據(jù)12設(shè)計(jì)原則12設(shè)計(jì)范圍和規(guī)

8、模13設(shè)計(jì)范圍 13設(shè)計(jì)規(guī)模13設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)和基礎(chǔ)資料 13 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 第三章石灰乳的制備與投加 13石灰乳的配制原則 14石灰乳的攪拌14石灰乳的計(jì)量15石灰乳的投加15石灰乳濃度計(jì)算15投加量的計(jì)算16投加方式16計(jì)量泵的選型16 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 第四章混凝劑的溶解與投加 16投加量的計(jì)算16PAC 的投力口 17 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 第五章工藝流程圖及說(shuō)明 18工藝流程圖18工藝說(shuō)明

9、19 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 第六章構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算 20中和槽20初沉池20二沉池22 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 第七章污水管路和阻力計(jì)算 23管路水力計(jì)算 23污水管徑計(jì)算 23污泥管徑計(jì)算24阻力計(jì)算24中和槽進(jìn)水阻力計(jì)算 25平流沉淀池進(jìn)水阻力計(jì)算 25二沉池進(jìn)水阻力計(jì)算 26平流沉淀池污泥管道阻力計(jì)算 26二沉池污泥管道阻力計(jì)算 26 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 第八章污水處理站總體布置 27總體布置27總平面布

10、置原則 27總平面布置結(jié)果 27Wj程布置28高程布置原則 28高程布置結(jié)果 29工廠運(yùn)輸29 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 第九章技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 30土建費(fèi)用30設(shè)備費(fèi)用30管材費(fèi)用及其他費(fèi)用 31工程基本建設(shè)總投資 32處理污水的日常運(yùn)轉(zhuǎn)管理費(fèi)用 32 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 第十章工程效益及環(huán)境保護(hù) 34工程效益34環(huán)境保護(hù)35 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 參考文獻(xiàn)36致謝錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第

11、一章總論鈕的性質(zhì)及用途Mn是地殼中含量較豐富的一種元素，在地殼中的豐度為第十位，是含量?jī)H 次于鐵的重金屬元素。鈕是周期表中第 25號(hào)元素，在基態(tài)時(shí)其電子構(gòu)型是15, 25, 2P63523P63a 45,第4周期第7（VIIB）族的元素，最外層電子結(jié)構(gòu)為 3d, 可生成氧化態(tài)為-3+7的化合物，是過(guò)渡金屬元素中具有最多氧態(tài)的元素。在 自然界中形成有大約50余種Mn氧化物和氫氧化物礦物。但自然界中的 Mn主 要呈n, IV價(jià)態(tài)，有時(shí)為m價(jià)態(tài)，在一個(gè)礦物相中可以存在有多種價(jià)態(tài)（例如黑 鈕礦Mn2O） o我國(guó)是世界上主要鈕礦資源國(guó)和產(chǎn)銳國(guó)之一，鈕礦儲(chǔ)量位居世界 第7位，我國(guó)鉆礦石共分為5個(gè)基本類型：

12、碳酸銳礦石、氧化鈕礦石、共生多金 屬礦石、硫鉆礦石和鉆結(jié)核，其中最重要的是碳酸銳礦石和氧化鈕礦石。雖然我國(guó)有21個(gè)省、市、自治區(qū)查明有鉆礦，但大多分布在南方地區(qū)，尤以廣西和湖 南兩省、區(qū)為最多，約占全國(guó)鈕礦儲(chǔ)量的50%,因而在鈕礦資源開(kāi)采方面形成了 以廣西和湖南為主的格局。鈕是一種重要的金屬元素，在工業(yè)上用途非常廣泛。鈕及其化合物應(yīng)用于國(guó) 民經(jīng)濟(jì)的許多領(lǐng)域，其中鋼鐵工業(yè)是最重要的領(lǐng)域，用鉆量占90% 95%,主要作為煉鐵和煉鋼過(guò)程中的脫氧劑和脫硫劑，以及用來(lái)制造合金，其余5% 10% 的鉆用于其他工業(yè)領(lǐng)域，如化學(xué)化工（制造各種含鈕鹽類）、輕工業(yè)（用于電池、 印漆等）、建材（玻璃和陶瓷的著色劑和

13、褪色劑）、國(guó)防、電子，以及環(huán)境保護(hù)和 農(nóng)牧業(yè)等。總之，鈕在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有十分重要的戰(zhàn)略地位。含鈕廢水的特征、來(lái)源與危害含鈕廢水的特征產(chǎn)生含鈕廢水的磷礦選礦工業(yè)是一個(gè)資源、能源消耗高，污染物產(chǎn)生量大的 工業(yè)行業(yè)，盡管幾年來(lái)技術(shù)水平有所提高，環(huán)境保護(hù)工作不斷加強(qiáng)，但磷礦選礦 生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)環(huán)境造成污染依然嚴(yán)重。調(diào)查結(jié)果表明，磷礦選礦生產(chǎn) 產(chǎn)生的廢水中的鈕有很高的超標(biāo)倍數(shù)。 企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)企業(yè)周邊的地表水、 地 下水、河流底泥、土壤造成了嚴(yán)重污染。我國(guó)大多數(shù)此類生產(chǎn)企業(yè)，由于環(huán)境保 護(hù)意識(shí)不高、工藝技術(shù)落后、環(huán)境保護(hù)投入不足、環(huán)境保護(hù)執(zhí)法不到位等原因，對(duì)環(huán)境已經(jīng)造成、并正在造成嚴(yán)重污染影響

14、，一個(gè)磷礦選礦企業(yè)污染一條河、 污 染一片土地的現(xiàn)象仍然較為普遍，有的甚至釀成了嚴(yán)重的環(huán)境污染糾紛。含鈕廢水的來(lái)源世界上鉆礦石總產(chǎn)量的90%以上用于生產(chǎn)鈕系鈦合金。鋼鐵企業(yè)的外排廢水 中銳濃度相對(duì)較高，必須進(jìn)行深度處理。鈕代鍥生產(chǎn)不銹鋼工藝突破后，電解鈕 金屬鉆的需求量猛增。95%以上的電解鈕生產(chǎn)企業(yè)是用碳酸鈕礦為原料，采用酸 浸、復(fù)鹽電解鈕工藝，在電解鈕生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢水， 其主要廢水污染 源是鈍化廢水、洗板廢水、車間地面沖洗廢水、濾布清洗廢水、板框清洗廢水、 泊槽廢水、渣庫(kù)滲濾液、廠區(qū)地表徑流和電解槽冷卻水等。每生產(chǎn) 1t電解鈕， 大約排放工業(yè)廢水350%四氧化三鈕的制備方法目前主

15、要采用金屬鈕懸浮液法，每噸四氧化三鉆用 水量520t,廢水中含鈕離子10“6父10”，遠(yuǎn)大于國(guó)家污水排放標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的2 M10上，直接排放將對(duì)環(huán)境造成很大的危害。鈕礦石礦井水污染還可分為礦物污染、有機(jī)物污染和細(xì)菌污染。在有些礦 山中還存在放射性物質(zhì)污染和熱污染。礦物污染有砂、泥顆粒、礦物雜質(zhì)、粉塵、 溶解鹽、酸和堿等；有機(jī)污染物有油脂、生物代謝產(chǎn)物、木材及其他物質(zhì)的氧化 分解產(chǎn)物。細(xì)菌污染主要是受開(kāi)采、運(yùn)輸過(guò)程中散落的巖粉、礦粉及伴生礦物的 污染。鈕礦石礦井水的一大特點(diǎn)是鈕離子含量高。 礦井水中的鈕是由巖石和礦物 中鉆的氧化物、硫化物、碳酸鹽及硅酸鹽等溶解于水所致。 氧化過(guò)程中鉆遷移于 水中生

16、成Mn,因此礦井水中鈕主要以Mn 2+形式存在。礦山開(kāi)采過(guò)程中，從井 下排出大量廢水廢石，污染了河流，占用了大量農(nóng)田、山林、草場(chǎng)、破壞了生態(tài) 平衡。含鈕廢水的危害鈕是一種硬而脆的灰色金屬,在水中常以溶解鈕及懸浮鈕的形態(tài)存在。 地下 水中的鉆通常是由巖石和礦物中氧化物、 硫化物、碳酸鹽、硅酸鹽等形式溶于水 中所致.其危害性主要有：在對(duì)人體的危害方面，含鈕廢水進(jìn)入生活飲用水中，由于水中鈕的異味較大， 污染生活器具，使人們無(wú)法正常使用且會(huì)造成慢性中毒，我國(guó)生活飲用水標(biāo)準(zhǔn) (GB5749 2006)將水中鈕含量限制在0.1mL以下。含鈕廢水會(huì)對(duì)周邊的土壤及 生態(tài)環(huán)境造成危害。過(guò)量銳的攝入會(huì)引起動(dòng)物和植

17、物中毒， 主要表現(xiàn)為對(duì)人和動(dòng) 物的神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生毒害。渣廢棄地一般通氣透水性較差，易造成地表積水，引起 植物根部組織缺氧,加上土壤重金屬鈕的毒害,植物生長(zhǎng)嚴(yán)重受阻。鈕對(duì)線粒體 有特殊親和力，鈕在富有線粒體的神經(jīng)細(xì)胞和神經(jīng)突觸中， 抑制線粒體內(nèi)三磷酸 腺普酶和溶酶體中的酸性磷酸酶活力， 從而影響神經(jīng)突觸的傳導(dǎo)能力。鈕還能引 起多巴胺和5一經(jīng)色胺含量減少。二者均具有抑制突觸遞質(zhì)，對(duì)抗乙吹膽堿的作 用，因此鈕中毒時(shí)腦基底節(jié)內(nèi)多巴胺和 5一輕色胺及其降解產(chǎn)物減少，可部分地 解釋鈕的神經(jīng)毒作用。鈕又是一種擬膽堿樣物質(zhì)，可影響膽堿酷酶的合成，使乙 獻(xiàn)膽堿蓄積，此與慢性鈕中毒時(shí)出現(xiàn)震顫麻痹有關(guān)。在工業(yè)方面如紡

18、織、印染、造紙、漂白粉和膠卷等行業(yè)，如果漂洗用水中含 有較高的銳則會(huì)降低產(chǎn)品的色澤，影響其顏色的鮮艷度。如果使用含鈕水作食品 和釀造用水，將嚴(yán)重影響食品的色、香、味等。水中含鈕量超過(guò)一定值時(shí)，還將 導(dǎo)致生產(chǎn)設(shè)備出現(xiàn)故障而無(wú)法正常運(yùn)行。 如鈕可使鍋爐生成水垢和罐泥；在油田 的油層注水中，鈕能堵塞地層空隙、減少注水量、降低注水效果。電解用水中的 鈕能在陰極上生成膜而增大隔膜電阻，降低電解效率。在給排水管網(wǎng)方面，水中鉆含量高，鈕會(huì)沉積在管壁上而降低管道的通水能 力，其沉淀剝落或者鈕在管道末端產(chǎn)生積淀時(shí)， 將嚴(yán)重影響供水水質(zhì)及堵塞管道， 增大水流阻力，即形成所謂的“黑水”或“黃水”，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起管道

19、的腐蝕 破壞。含鈕廢水治理技術(shù)的發(fā)展及研究現(xiàn)狀水中鉆的危害已引起人彳門的普遍重視，然而Mn 2 +在中性條件下的氧化速率很慢，難以被溶解氧氧化為二氧化鈕。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng) pH值7.0時(shí)，地下水中 的Fe的氧化速率已比較快，相同的 pH值條件下，Mn2+的氧化要比Fe2+慢的 多，因而水中鉆的去除比鐵要困難很多。在 pH值9.0時(shí)，Mn2+的氧化速率才 明顯加快，溶解氧才能迅速的將 Mn2 +氧化成Mn。?析出。因而最初常通過(guò)投加 堿性物質(zhì)提高水的pH值或投加強(qiáng)氧化劑等加快Mn 2+氧化速率的化學(xué)方法去除 鉆。常用的有以下幾種除鉆方法： (1)電解法在有外加電壓和直流電通過(guò)的條件下， 溶液體系中陽(yáng)

20、極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極 發(fā)生還原反應(yīng)。電解法處理含鈕廢水是利用電化學(xué)原理， 使廢水中的鉆離子在陰 極被還原，并以單質(zhì)形式沉淀下來(lái)，從而達(dá)到去除并回收資源的目的。 以處理含 MnCl2的廢水為例，陰陽(yáng)極的反應(yīng)分別如下：陰極:Mn2+2e-Mn陽(yáng)極:2Cl-2efC12+電解法處理鈕離子濃度較低的廢水具有無(wú)二次污染，能耗少，能回收鈕等優(yōu)點(diǎn)，是一種有發(fā)展前景的含金屬離子廢水的處理方法。潘瓊等人進(jìn)行了三維電解法深度處理電解鉆廢水技術(shù)的研究， 考察了電解時(shí)間、電解電壓及鉆廢水初始濃 度對(duì)鈕去除效果的影響，并確定適宜的反應(yīng)條件：電解電壓在20V左右條件下含 鈕廢水去除效率在97.22%以上，其排放濃度為1.

21、6mL,電解30min時(shí)含鈕廢水 的去除效率在96.5%以上，處理后的排放濃度為1.8mL,鈕廢水初始濃度在100mL 左右條件下含鈕廢水去除效率最高，在 97.23%左右。因此，對(duì)含鈕廢水的三維 電解法處理，宜把進(jìn)水濃度控制在 100mL左右，以達(dá)到最佳的處理效果。實(shí)驗(yàn) 表明，在填充活性炭與樹(shù)脂的條件下，在低電壓短時(shí)間內(nèi)，充分提高填充粒子的 利用率，達(dá)到較好的鈕離子去除效果。(2)離子交換膜-電解法離子交換膜-電解(簡(jiǎn)稱離子膜-電解)是離子膜分離工藝與電解工藝的組合。離子交換膜具有這樣的特性，在直流電場(chǎng)的作用下，陽(yáng)膜只允許陽(yáng)離子通過(guò)，陰 膜只允許陰離子通過(guò)，稱之為離子交換膜對(duì)不同電性離子的選

22、擇透過(guò)性。離子交換膜對(duì)離子的選擇透過(guò)性機(jī)理在膜中的遷移歷程可用膜的空隙作用、靜電作用和外力作用下的定向擴(kuò)散作用來(lái)解釋。 電滲析是一種分離過(guò)程，是在直流電場(chǎng)的作 用下，離子透過(guò)選擇性離子交換膜，從而使膜兩側(cè)溶液中的離子脫除或濃縮的過(guò) 程。離子膜-電解復(fù)合工藝結(jié)合了離子膜和電沉積兩者的共同特點(diǎn)。一方面它利 用離子交換膜選擇性地萃取出需要電沉積的離子；另一方面，在電沉積的作用下的目標(biāo)陽(yáng)離子在陰極以金屬單質(zhì)的形式電沉積下來(lái)。鐘瓊等人采用離子交換膜-電解分離技術(shù)處理電解金屬鉆生產(chǎn)廢水，在實(shí)驗(yàn) 基礎(chǔ)上確定極板距離為3cm、陰極區(qū)的最佳電解液為(NH4)205；溶液及最佳pHfi 為8.0。在最佳工藝條件下

23、，電解鈕廢水鈕的電沉積效率達(dá)到62.44%。(3)鐵氧體沉淀法鐵氧體是一種以鐵的氧化物為主的多元復(fù)合物，其化學(xué)通式為MxFe304。根據(jù)復(fù)合鐵氧體形成機(jī)理不同，可以將其原理分為中和法和氧化法。中和法是將二 價(jià)、三價(jià)鐵鹽加入待處理廢水中，用堿中和形成合適的條件而直接生成尖晶型復(fù) 合鐵氧體晶體。而氧化法則是將Fe2+加入到待處理的廢水中，調(diào)節(jié)pH值，然后用曝氣(或其 它方法)氧化形成尖晶石型復(fù)合鐵氧體。具大致形成過(guò)程如下 ：Fe3+2OH-Fe(OH)2；3Fe(OH)2+0.502- FeO.FaO3+3H2。；FeOFezO3+Mn2+Fe3+Fe3+ Fei-x2+Mn2+xO4。羅超等人進(jìn)

24、行了運(yùn)用鐵氧體沉淀法處理含鈕廢水的研究，對(duì)鐵氧體與鉆共沉淀進(jìn)行了中和法和氧化法兩種方法的試驗(yàn)研究，并探討了主要技術(shù)參數(shù)。結(jié)果表明：Mn2+的濃度在110mL-330mL的范圍內(nèi)，處理的結(jié)果均能達(dá)到國(guó)家工業(yè)污水的 排放標(biāo)準(zhǔn)。Fe2+的投入量應(yīng)保證其為廢水中總離子量的1.14倍以上，而且由于Fe2+和Fe3+的混凝沉淀作用，測(cè)定處理后的出水 pH為6-8。處理工藝的最佳條件：使用中和法時(shí)，在pH=10,投料比為4, Mn2+的去除率 可達(dá)99.91%,出水濃度為0.094mL;使用氧化法時(shí)；常溫下在投料比為12,曝氣 時(shí)間為6min的條件下，Mn2+的去除率可達(dá)99.96%,出水濃度為0.049m

25、L。(4)鐵屑微電解法鐵碳微電解的作用機(jī)理：鐵碳微電解工藝的電解材料一般采用鑄鐵屑和活性 炭或者焦炭，當(dāng)材料浸沒(méi)在廢水中時(shí)，發(fā)生內(nèi)部和外部?jī)煞矫娴碾娊夥磻?yīng)。一方面鑄鐵中含有微量的碳化鐵，碳化鐵和純鐵存在明顯的氧化還原電勢(shì)差，這樣在鑄鐵屑內(nèi)部就形成了許多細(xì)微的原電池，純鐵作為原電池的陽(yáng)極，碳化鐵作為原電池的陰極；此外，鑄鐵屑和其周圍的炭粉又形成了較大的原電池，因此利用微電解進(jìn)行廢水處理的過(guò)程實(shí)際上是內(nèi)部和外部雙重電解的過(guò)程，或者稱之為存在微觀和宏觀的原電池反應(yīng)。其電極反應(yīng)如下：陽(yáng)極:Fe-2e-Fe2+Eo(Fe2+/Fe)=0.144(v)Fe2+-e - Fe3+Eo(Fe/Fe2+)=0.

26、177(v)陰極：2H+2e-H 2Eo(H+/H2)=0.00(v)當(dāng)有O2時(shí)：O2+4H+4e-2H2OEo(02/H2O)=1.23(v)_ 一 一 一 一 _ _ 一 一O2+2H2O+4- 4OH Eo(02/OH )=0.40(v)由上述反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)EM知，酸性充氧條件下電極反應(yīng)的Eo最大，反 應(yīng)進(jìn)行得最快。用鐵屑微電解法處理電解鈕酸性廢水時(shí)，一方面廢水中分散的膠體微粒、極性分子、細(xì)小污染物受微電場(chǎng)的作用，向相反電荷的電極方向移動(dòng)， 聚集在電極上，形成大顆粒而沉淀；另一方面電極反應(yīng)不斷消耗廢水中的H+,使 得OH一濃度增高，當(dāng)達(dá)到一定濃度時(shí)，廢水中的一些重金屬離子就會(huì)轉(zhuǎn)化為溶

27、度 極低的金屬氫氧化物而沉淀，從而達(dá)到處理含鈕廢水的目的。周培國(guó)等人研究了 pH值、停留時(shí)間、處理負(fù)荷、鐵屑粒徑、鐵碳比對(duì)微電解技術(shù)處理工業(yè)廢水的 影響。研究表明：一般低pH值時(shí)，因有大量的H + ,而會(huì)使反應(yīng)快速地進(jìn)行，但也 不是pH值越低越好，因?yàn)閜H值的降低會(huì)改變產(chǎn)物的存在形式，如破壞反應(yīng)后生 成的絮體，而產(chǎn)生有色的廢水使處理效果變差。而pH值在中性或堿性條件下，許多實(shí)際運(yùn)行表明進(jìn)行得不理想或根本不反應(yīng)。因此一般控制在pH值為偏酸性條件下，當(dāng)然這也因根據(jù)實(shí)際廢水性質(zhì)而改變，pH值范圍為3-6.5。停留時(shí)間還取決于進(jìn)水的初始pH值進(jìn)水的初始pH值低時(shí)，則停留時(shí)間可以相對(duì)取得短一點(diǎn)相反，進(jìn)水

28、的初始pHfi高時(shí)，停留時(shí)間也因相對(duì)的長(zhǎng)一點(diǎn)。停留時(shí)間還反映了鐵 屑用量，停留時(shí)間長(zhǎng)也就是說(shuō)單位廢水的鐵屑用量大。鐵屑粒徑一般的粒度以 60-80目為佳。按經(jīng)濟(jì)因素考慮應(yīng)選焦炭為最佳，具體設(shè)計(jì)參數(shù)為Fe/C(體積比)=1-1.5。喻旗等人在實(shí)驗(yàn)室研究的基礎(chǔ)上，成功地將微電解技術(shù)用于湘西自治州6家電解鈕廠工業(yè)廢水的處理，運(yùn)行中嚴(yán)格控制反應(yīng)池的進(jìn)水流量， 確保反應(yīng)池中有 足夠的鐵屑填料。實(shí)際運(yùn)行中，進(jìn)水pH值一般在5-6左右，可以不加酸。出水pH 值接近中性，只需投加少量的Ca(0H)2調(diào)至pHfi為9即可收到滿意效果。經(jīng)湘西自 治州環(huán)境檢測(cè)站對(duì)自治州6家采用該工藝處理鈍化廢水的電解鈕廠驗(yàn)收監(jiān)測(cè)，

29、結(jié) 果表明，廢水處理后Mn的去除率均高達(dá)99%,處理后的含鈕廢水達(dá)到國(guó)家排放 標(biāo)準(zhǔn)。止匕外，歐陽(yáng)玉祝等人采用鐵屑微電解法對(duì)含鈕廢水的處理進(jìn)行了研究。 結(jié)果 表明，鐵屑用量15%、廢水pH值4.0、反應(yīng)時(shí)間為120min的條件下，Mn2+去除率 均可達(dá)99.7%以上，出水pHfi為6-9。該方法經(jīng)電解鈕廠處理運(yùn)行表明 Mn2+的去除 率為 95.53%。(5)化學(xué)沉淀法一直以來(lái)，治理含重金屬離子廢水的方法有很多， 其中應(yīng)用最廣泛的是化學(xué) 沉淀法處理重金屬離子廢水，化學(xué)沉淀法是向水中投加化學(xué)藥劑， 使之與水中溶 解性的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成難溶化合物，然后通過(guò)沉淀或氣浮加以分離的方 法稱之為化學(xué)沉

30、淀法。這種方法能去除水中的鈣、鎂硬度以及重金屬(如Hg、Zn、 Cd、Cr、pb、Mn等)和某些非金屬(如AS、F等)離子。何強(qiáng)等人研究了化學(xué)沉淀/混凝沉淀工藝序批式處理電解鈕廢水，采用石灰 中和/板框壓濾機(jī)加NaOlK應(yīng)沉淀/混凝沉淀工藝序批式處理電解鈕廠含鈕廢水 工程調(diào)試結(jié)果表明，當(dāng)進(jìn)水量為120-160m/d,進(jìn)水pHJ3.555 Mn含量為 55-700mg/L、ss為200-260mL時(shí)，出水 pH為6.5-7.5、Mn含量為 0.8-1.5mL, ss為 5-16mL,出水水質(zhì)可以達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。在石灰中和反應(yīng)+NaOH反應(yīng)沉淀+混凝沉淀的

31、序批式處理工藝中，嚴(yán)格控制反 應(yīng)器的pHfi及保證足夠的沉淀時(shí)間是關(guān)鍵因素。(6)過(guò)氧化鈣沉淀法過(guò)氧化鈣是重要的無(wú)機(jī)過(guò)氧化物，具有無(wú)毒、無(wú)害，能在水及潮濕空氣中緩 慢分解釋放氧生成氫氧化鈣的特點(diǎn)，有效氧的體積分?jǐn)?shù)高達(dá)22.2%。過(guò)氧化鈣對(duì)紫外線有很強(qiáng)的吸收作用，具有殺菌、消毒、漂白、增氧的性能，在農(nóng)業(yè)、水產(chǎn) 養(yǎng)殖、食品加工、環(huán)境保護(hù)、醫(yī)療、冶金等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。采用過(guò)氧化鈣去除廢水中重金屬離子的原理如下 ：CaQ+HH Ca(OH)2+OMn2+O 一MnO2Mn2+2OHMn(OH) 2Mn4+4OHMn(OH) 4張嫦等采用過(guò)氧化鈣沉淀法對(duì)工業(yè)廢水中的鉆離子進(jìn)行處理試驗(yàn)研究，研究表明

32、：在室溫下，廢水中重金屬離子的質(zhì)量濃度為鈕 35.58mL,廢水經(jīng)一次處理 后鈕pH均達(dá)到國(guó)家污水一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。 最佳處理工藝條件為：過(guò)氧化鈣用量0.1% 一0.2%;處理時(shí)間30min；處理溫度為室溫；處理過(guò)程中不調(diào)整 pH值。(7)絮凝沉淀法絮凝沉淀法處理含鈕廢水的原理：當(dāng)pH4到一定值時(shí)，廢水中會(huì)產(chǎn)生 Mn(OH)2(部分被氧化為Mn(0H)4)膠體微粒，膠體由于帶電而在溶液中維持雙電 層。膠體表面吸附層與溶液之間存在屯電勢(shì)，當(dāng)屯電勢(shì)越高，膠體越穩(wěn)定；膠體屯電勢(shì)越低，穩(wěn)定性越差。故降低膠體的屯電勢(shì)，能破壞其穩(wěn)定性而使之沉降。 廢水添加混凝劑后，會(huì)壓縮雙電層能降低膠體的屯電勢(shì)，使其脫穩(wěn)快速

33、沉淀。樊玉川提出了石灰-堿式氯化鋁處理電解鈕的方法，并通過(guò)試驗(yàn)證明 pH值控 制在8.5-10的條件下可獲得較好的處理效果，最佳的堿式氯化鋁的投加量為 50mg/L,先加石灰攪拌5min,在加堿式氯化鋁攪拌5min,沉淀時(shí)間為60-120min。 全流程試驗(yàn)結(jié)果表明，廢水采用此方法處理后，鈕由397mL下降到0.2mL。姚俊等人研究了分別利用聚合氯化物，聚合氯化物 -硅酸鹽、聚合氯化物- 鐵鹽、聚合氯化物-有機(jī)高聚物、有機(jī)高聚物、聚合氯化物-有機(jī)高聚物-pH調(diào)節(jié) 劑等作為混凝劑處理含鈕廢水。研究結(jié)果表明，處理含鈕工業(yè)廢水的最佳pH為9.5,在pH為9.5時(shí)，聚合氯化物最佳投加量為35mL,最佳

34、的混凝劑為聚合氯化 物-有機(jī)高聚物-pH調(diào)節(jié)劑，經(jīng)聚合氯化物-有機(jī)高聚物-pH調(diào)節(jié)劑處理的含鈕廢 水，Mn2+含量達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，Mn2+去除率99.76%。(8)粉煤灰法從粉煤灰的物理化學(xué)性質(zhì)來(lái)看，粉煤灰去除廢水中的有害物質(zhì)主要是通過(guò)吸 附。由于粉煤灰的比表面積較大、表面能高，且存在著許多鋁、硅等活性點(diǎn)，因 此，它具有較強(qiáng)的吸附能力，吸附包括物理吸附和化學(xué)吸附，物理吸附效果取決 于粉煤灰的多孔性及比表面積，比表面積越大，吸附效果越好。另外，由于粉煤 灰是一種多孔性松散固體集合物，孔隙率較大，因此，廢水通過(guò)粉煤灰時(shí)，粉煤 灰也能過(guò)濾截留一部分懸浮物。但粉煤灰的混凝沉淀和過(guò)濾只是對(duì)吸附起補(bǔ)充作

35、 用，并不能替代吸附的主導(dǎo)地位。國(guó)內(nèi)外研究表明，粉煤灰對(duì)水中吸質(zhì)的吸附包 括3個(gè)連續(xù)的過(guò)程：第一、顆粒的外部擴(kuò)散(膜擴(kuò)散)過(guò)程；第二、孔隙擴(kuò)散過(guò)程， 即擴(kuò)散到吸附劑表面的吸附質(zhì)向空洞的深處擴(kuò)散 ；第三、吸附反應(yīng)過(guò)程，吸附質(zhì) 被吸附在顆粒的內(nèi)表面上。江輝等人進(jìn)行了含鈕廢水的粉煤灰處理的研究，測(cè)定了影響粉煤灰吸附特性 的幾種因素：重金屬離子濃度、吸附時(shí)間、粉煤灰顆粒度以及待吸附液的pH等；結(jié)果表明：在其它條件相同的情況下，隨著廢液M礦十濃度的增大，去除率逐漸降 低，Mn2+濃度越小，吸附率越高，這是因?yàn)榉勖夯业姆涓C狀結(jié)構(gòu)的吸附能力有限， 當(dāng)其達(dá)到飽和時(shí)，就不能再吸附了，此時(shí)就需要及時(shí)增添粉煤灰，說(shuō)

36、明低濃度 Mn2+有利于粉煤灰對(duì)它的吸附；在吸附中60min為最佳震蕩時(shí)間；隨著粉煤灰粒 度的減小，去除率增加；pHfi應(yīng)控制在中偏堿性(pH值約為8.0最好)范圍。(9)鉆砂法根據(jù)溶膠粒子優(yōu)先吸附和它組成相同或相近的粒子這一規(guī)則，含有MnO2的鉆砂能夠很好的吸附水中Mn2+0有關(guān)研究認(rèn)為MnO2吸附后因使之氧化成鉆的四 價(jià)氧化物沉淀下來(lái)而被濾除，與此同時(shí)， MnO2本身被還原為Mn2O3,可見(jiàn)MnO2 起電子交換劑的作用。具除鉆機(jī)理可用下面兩個(gè)步驟表示 ：(l)鉆砂通過(guò)離子交換作用吸附水中的Mn2+MnO2 An+Mn2+-MnO2 Mn2+An+(An+為鉆砂表面的陽(yáng)離子)(2)水中溶解氧

37、在MnOS化作用下把被吸附的Mn2+氧化成為MnO2,與此同 時(shí)，MnO2起催化氧化作用，本身被還原為 Mn203o2+ 一4MnO2 Mn +2022Mn2O3 MnO2郝火凡等人進(jìn)行了鉆砂與活性炭處理含鈕廢水的對(duì)比試驗(yàn)的研究。研究表明:在含鈕廢水的處理過(guò)程中,水流速度及pH是最重要的兩個(gè)影響因素。同樣的處 理?xiàng)l件下，水的流速越小，去除效果越好。當(dāng)pH值在6.5-8.5時(shí)去除效果最好。試 驗(yàn)表明：用天然鉆砂完全可以替代活性炭來(lái)進(jìn)行含鈕水的處理。(10) 高嶺土吸附法高嶺土主要由高嶺石、伊利石和石英等組成，且實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明對(duì)廢水中的Mn2+ 起吸收作用的主要是高嶺石。高嶺石是一種自然界常見(jiàn)的鋁硅

38、酸鹽粘土礦物，廣泛存在于沉積物和土壤中；四面體的六方網(wǎng)層與 A1O2(0H)4扒面體層按1:1結(jié)合 而成的典型層狀結(jié)構(gòu)。縱面上，每個(gè)結(jié)構(gòu)單元層間靠氫氧-氫鍵連接，形成層狀 堆疊形態(tài)；橫面上，A1O2(OH)4八面體層中的3個(gè)OH有2個(gè)被。所取代。數(shù)個(gè)類 似的結(jié)構(gòu)單元層堆積形成高嶺石獨(dú)有的電荷性質(zhì)。當(dāng)高嶺石與溶液接觸時(shí)，通過(guò)攪拌，固、液兩相發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移，從而使高嶺 石晶體表面帶電，此時(shí)高嶺石表面表現(xiàn)出兩種不同電荷屬性的層面和端面，其層面晶體結(jié)構(gòu)中的A13+、A14+易被帶有較低電荷的陽(yáng)離子取代，帶恒定的負(fù)電荷； 其端面受溶液中pH值影響，在酸性條件下帶正電，在堿性條件下帶負(fù)電。在吸 附鉆的實(shí)驗(yàn)中

39、，層面上，高嶺石內(nèi)部的A13+、A14+易被溶液中低電荷的Mn2+取代， 降解了部分Mn2+;在弱堿性條件下，端面帶負(fù)電，也對(duì) Mn2+有一定的吸附作用。 層面與端面的共同效應(yīng)使高嶺石對(duì)廢水中的 Mn2+有較強(qiáng)的吸附能力，且吸附后的 Mn2+穩(wěn)定，難以解吸，不會(huì)造成再次污染。因此，高嶺石去除污水中的鈕離子， 主要是吸附作用和沉淀作用。在堿性條件下，部分鈕離子因沉淀而被去除，根據(jù) 堿性條件下PHS分別為8.47, 9.20, 10.93時(shí)鉆的去除率，算出由于堿性環(huán)境而導(dǎo) 致的鉆去除率只升高了 9.40%,也就是說(shuō)，廢水中的大部分鈕離子是由于高嶺石 的吸附作用而被降解，吸附作用表現(xiàn)為高嶺石表面上的

40、層面絡(luò)合吸附、陽(yáng)離子交換吸附、端面上正負(fù)電荷吸引引起的靜電吸附等。詹旭進(jìn)行了高嶺土吸附劑去除含鈕廢水中鉆離子的實(shí)驗(yàn)研究， 試驗(yàn)表明高嶺 土處理含Mn2+廢水的最佳條件是控制pH值在7.5-8.5問(wèn)，攪拌時(shí)間為30min ,粒度 為0.177,吸附劑與水量比為129:1,當(dāng)起始的p(Mn2+)為100mL時(shí)，Mn2+的去除率 超過(guò)90%,其排放符合工業(yè)廢水排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn) (GB89781996)。1.3結(jié)語(yǔ)近幾十年來(lái)，國(guó)內(nèi)外的水處理專家在除鐵、除鉆工藝上的研究已經(jīng)取得了豐 碩的成果，而這些研究成果絕大多數(shù)局限于對(duì)地下水的處理應(yīng)用上。新型地表水除鐵、除鉆工藝的研究拓展和補(bǔ)充了除鉆工藝技術(shù)， 將為水處

41、理工作積累起寶貴 的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論成果，同時(shí)也將體現(xiàn)其應(yīng)有的市場(chǎng)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。我國(guó)大多數(shù)含鈕廢水的處理方法只注重排水的達(dá)標(biāo)，而忽視濃縮產(chǎn)物的回 收、利用及無(wú)害化處理，任其流失在環(huán)境中，并造成二次污染，這也是目前我國(guó) 含鈕廢水防治中存在的最突出、最嚴(yán)重的問(wèn)題。一般情況下，含鈕廢水無(wú)論采用 何種處理方法都不能使鈕分解破壞，只能轉(zhuǎn)移其存在的位置和轉(zhuǎn)換其物理和化學(xué) 形態(tài)。如，經(jīng)絮凝沉淀后，廢水中的鉆離子從溶解的離子狀態(tài)轉(zhuǎn)移為難溶性化合 物后沉淀，從水中轉(zhuǎn)移至污泥中；于是含鈕廢水處理后形成兩種產(chǎn)物：一是達(dá)標(biāo)的 出水，另一種是含有從廢水中轉(zhuǎn)移出來(lái)的大部分或全部的含鈕污泥。但是隨著人們對(duì)資源利用和環(huán)境保護(hù)

42、認(rèn)識(shí)的日益理性化， 單純的回收重金屬和污染控制是不 夠的，現(xiàn)在最好的發(fā)展方向是在回收鈕的同時(shí)，回用原來(lái)作為“達(dá)標(biāo)排放”的廢 水，最大限度的利用資源，最大限度的向清潔生產(chǎn)的理想模式一 “零排放”靠攏, 含鈕廢水處理技術(shù)的研究，將以往被動(dòng)的“開(kāi)環(huán)式”（廢棄-控制-達(dá)標(biāo)-排放）的環(huán)保模式向積極的“閉環(huán)式”（廢棄-回收-回用）的環(huán)保模式轉(zhuǎn)換，將污染消納于 生產(chǎn)之中。目前處理含鈕廢水的方法中,絮凝沉淀法和鐵屑微電解法處理電解鈕工業(yè)廢 水的研究較多，技術(shù)較成熟，但處理成本高。其他技術(shù)由于還不成熟所以很難運(yùn) 用到工業(yè)實(shí)際中。最常見(jiàn)是傳統(tǒng)的石灰中和水解法。本次設(shè)計(jì)中采用堿化除鉆法，此工藝操作簡(jiǎn)單，適合小水量的

43、污水處理站， 不僅對(duì)Mn、SS有較好的去除效果，而且工藝簡(jiǎn)單方便，經(jīng)濟(jì)方面可行。第二章設(shè)計(jì)任務(wù)說(shuō)明設(shè)計(jì)依據(jù)(1)中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法(2)中華人民共和國(guó)水污染防治法(3)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)(4)給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第112冊(cè)(5)建筑給排水設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ15-88)(6)污水處理工程設(shè)計(jì)、城市污水處理設(shè)施設(shè)計(jì)計(jì)算、廢水處理工藝 設(shè)計(jì)計(jì)算、水處理工程師手冊(cè)、環(huán)境工程手冊(cè)、水污染防治卷、 水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與計(jì)算、水污染控制工程、污水處理工程設(shè)計(jì)、 城市污水處理設(shè)施設(shè)計(jì)計(jì)算相關(guān)計(jì)算例題和設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)原則(1)采用堿化除鉆法，經(jīng)處理后出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家規(guī)定的畜禽養(yǎng)殖業(yè)行業(yè)標(biāo) 準(zhǔn)，

44、并且使其對(duì)周圍的水體的影響降至最低程度，以確保污水站周圍的環(huán)境質(zhì)量。(2)盡可能采用組合化構(gòu)筑物，減少占地面積、節(jié)省工程投資。采用技術(shù)成 熟可靠、富有針對(duì)性、處理效果穩(wěn)定的工藝，以保證污水處理系統(tǒng)長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行， 出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。(3)盡可能采用節(jié)能技術(shù)和高效設(shè)備，基礎(chǔ)投資合理，運(yùn)行費(fèi)用低，運(yùn)轉(zhuǎn)方式 靈活，盡可能以較小投入取得盡可能大的收益。管理簡(jiǎn)單，操作方便，平面布置 力求緊湊、合理。(4)運(yùn)行管理方便，并可根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)，調(diào)整運(yùn)行方式和參數(shù)，最大限度 發(fā)揮處理構(gòu)筑物的處理能力。(5)針對(duì)本工程廢水排放的實(shí)際情況，采用技術(shù)先進(jìn)并成熟可靠的廢水處理 技術(shù)，處理工藝盡可能考慮運(yùn)行操作的靈活性，

45、 綜合考慮投資和運(yùn)行費(fèi)用之間的 關(guān)系，爭(zhēng)取達(dá)到最佳經(jīng)濟(jì)效益便于實(shí)行工藝過(guò)程的調(diào)整，提高管理水平，降低勞動(dòng) 強(qiáng)度和人工費(fèi)用。設(shè)計(jì)范圍和規(guī)模設(shè)計(jì)范圍本工程設(shè)計(jì)范圍為含鈕廢水處理的全過(guò)程 （包括工藝流程的確定，構(gòu)筑物的 設(shè)計(jì)計(jì)算，工藝設(shè)備及溶藥罐的選型，廢水處理站的平面布置）。所處理的污水來(lái) 源于磷礦采礦廢水尾水。設(shè)計(jì)規(guī)模本設(shè)計(jì)的水量為1200m3/d,設(shè)計(jì)每天的運(yùn)行時(shí)間為24h。設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)和基礎(chǔ)資料設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)如表 GB8978-1996的一級(jí)標(biāo)作2.4.1 ,i,如表出水水質(zhì)按照2.4.2所?。罕?2.4.1污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)pHCODNH3-NSSMn(m3/d)(mg/L)(mg/L)(

46、mg/L)(mg/L)36009.520020得5035表 2.4.2pHCODNH3-NSSMn/3(m /d)(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)360069100152.5=450m3(4)沉淀池長(zhǎng)度LL=3.6vt=3.6 51.67=30m式中v最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的水平流速，mm/s； 一般不大于5mm/so(5)沉淀池總寬度BB=A/L=180/30=6m(6)沉淀池座數(shù)n=B/b,取 n=1,b=6m校核:L/b=30/6=54,L/h2=30/2.5=128式中b一每座沉淀池的寬度，R!平流沉淀池的長(zhǎng)度一般為3050m,為了保證污水在池內(nèi)的均勻分布，池長(zhǎng) 與池寬之比一般

47、取35。(7)污泥區(qū)容積VV=Qmax 86400 (C0-C1) 100 T/1000 丫 鐘即=0.075 86400 (150-70) t00 2/1000 1000 (100-96)_ _ 3=25.92m3式中C0,ci沉淀池進(jìn)水和出水的懸浮固體濃度，mg/l；廠污泥容重，kg/m3,含水率在95%以上時(shí)，可取1000kg/m3;p0一污泥含水率，取96%;T一兩次排泥的時(shí)間問(wèn)隔，d,初沉池按2d考慮。(8)污泥斗容積ViVi=h4(s1+s2+ “%)/3取 ai=3.0m,&=0.5mh4=(a1-a2)tan60/2=Vi=1/3 &17 (32+0.52+V(32 + 0.5

48、2)=7.78m3式中Si, S2一貯泥斗的上下口面積，m2。(9)污泥斗以上梯形部分污泥容積 VV2=(L1+L2) X h%/2 h4=(L+0.3-b) 001 = (30+0.3-6) 0.01 = 0.243m L1=L+0.3+0.5=30+0.8=30.8mL2=b=6mV2=(L1+L2)hT4xB/2=(30.8+6) 0243 6/2 = 26.83m3V=V 1+V2=7.78+26.83=34.61m325.92m3,符合要求 式中L1，L2一梯形上下底邊長(zhǎng)，m。(10)沉淀池總高度hh=h1+h2+h3+h4=0.3+2.5+0.5+2.413=5.713h4=h 4

49、+h4=2.17+0.243=2.413m初沉池兩座一備一用。6.3二沉池(1)沉淀池表面積QmaxA =q經(jīng)查資料。取 q =1.5m3/(m3 * h ),則，A = 270= 180m21.5(2)二沉池的有效水深H =Qmaxt =qt =1.5 2 =3m A(3)二沉池的污泥容積因本設(shè)計(jì)不需要污泥回流，可取最大污泥回流比R=10%,則污泥斗容積 Vs -RQmaxts =10% 270 2 -54m3第七章污水管路和阻力計(jì)算管路水力計(jì)算污水管徑計(jì)算根據(jù)水處理工程師手冊(cè)7.1.14 ,滿流或壓力流的輸水管徑，可按下式計(jì)式中：d=管內(nèi)徑，m；Q=t段流量，m3s；丫=管內(nèi)流速，m/so

50、可知，如果流量已知，一般可參考中小管徑(D庫(kù)400mm)的流速為0.61.0m/s,大管徑(DN 400mm)的流速為 1.01.8m/s。設(shè)計(jì)流量 Qmax =KsxQ=1.1x50 = 55m3/h = 15.3L/s,取管內(nèi)流速 v=0.6m/s,4 553.14 0.6 3600則:= 0.18m=180mm,故可取管徑為 200mm。據(jù)水處理工程師手冊(cè)表7.1.4,其界限流量為1528.5L/S,符合條件。由于從中和槽到平流沉淀池，從平流沉淀池到二沉池均只有一根管道，故均 可采用管徑為200mm的管道。7.1.2污泥管徑計(jì)算 (1)初沉池污泥管道計(jì)算由于地勢(shì)原因，沉淀池產(chǎn)生的污泥不能

51、順利進(jìn)入板框壓濾機(jī)，所以采用壓力 流將沉淀池污泥提升至板框壓濾機(jī)，管子直徑取 50mm,充滿度為1 TOC o 1-5 h z 22上 工工口D 二 0.052官子面積 A = = = 0.002m4取污泥停留時(shí)間為1天92則1天后污泥體積為V =592M1 = 1.48m3 4將貯存1天的污泥用5min排放一 V 1.483,貝U: Q = = =0.00493m /st 5 60則污泥在管道中的流速v = Q = 0.00493 = 2.47m/s A 0.002 TOC o 1-5 h z 因流速2.4m/s1m/s,滿足要求。故初沉池的污泥管道取50mm。(2)二沉池污泥管道計(jì)算二沉池

52、管道也采用壓力流，管道直徑取 50mm,充滿度為1_ 2一一2Ay 、 一1D 0 05o管子面積 A =- =-005- = 0.002m2 44取污泥停留時(shí)間為3天 54一則1天后污泥體積為 V = x3=40.5m3 4將貯存1天的污泥用1h排放則：Q=V=0=0.011m3/st 1 3600則污泥在管道中的流速v = Q =&型=5.6m/s A 0.002因流速5.6m/s1m/s,滿足要求。故二沉池的污泥管道取50mm。7.2阻力計(jì)算根據(jù)水處理工程師手冊(cè)7.1.15和7.1.17,沿程水頭損失hm)h1 =iL式中L-計(jì)算管段長(zhǎng)度，m；i-每米管道的水頭損失，m/m。鋼管和鑄鐵管

53、管道的i值20.3當(dāng) v1.2m/s時(shí)，i= 0.000912 Vl3 1 +0.867d v J式中v-平均流速，m/s；d-管道的計(jì)算內(nèi)徑，m。中和槽進(jìn)水阻力計(jì)算(1)沿程阻力管徑d=300mm,管內(nèi)污水流速v=0.6m/s,則20.30.62 ( 0.867、i =0.000912tt 1+ I = 0.002m0.3. 10.6 )管段長(zhǎng)度L=10m,則沿程阻力損失hi =0.002x10 = 0.02m(2)局部阻力取局部阻力為沿程阻力的5%WJ, h1 =0.05 1Tl =0.05 0.02 = 0.001m7.2.2平流沉淀池進(jìn)水阻力計(jì)算(1)沿程阻力管徑d=300mm,管內(nèi)污

54、水流速v=0.6m/s,則20.3i =0.000912-0617 1+08671= 0.002m 0.3 10.6 )管段長(zhǎng)度L=20m,則沿程阻力損失h1 =0.002父20 = 0.04m(2)局部阻力取局部阻力為沿程阻力的8%則，h1 =0.08 h1 =0.08 0.04 = 0.0032m二沉池進(jìn)水阻力計(jì)算(1)沿程阻力管徑d=300mm,管內(nèi)污水流速v=0.6m/s,則 20.30.62 ( 0.867、i =0.0009127T 1+ I = 0.002m0.31.3 10.6 )管段長(zhǎng)度L=15m,則沿程阻力損失h1 = 0.002x15 = 0.03m(2)局部阻力取局部阻

55、力為沿程阻力的5%則，h1 =0.05 1Tl =0.05 0.03 = 0.015m平流沉淀池污泥管道阻力計(jì)算(1)沿程阻力管徑d=50mm,管內(nèi)污水流速v=2.4m/s,則2.42 ( 0.867 Y3i =0.0009121T 1 + I = 0.005m0.05. 2.4 )管段長(zhǎng)度L=30m,則沿程阻力損失h1 =0.005x30 = 0.15m(2)局部阻力取局部阻力為沿程阻力的5%則，h1 -0.05 1Tl -0.05 0.15-0.008m7.2.5二沉池污泥管道阻力計(jì)算(1)沿程阻力管徑d=50mm,管內(nèi)污水流速v=5.6m/s,則5 nnnndn 5.62+ 0.867

56、： 八i =0.000912tv 1+ = 0.01m0.05. 5.6 )管段長(zhǎng)度L=15m,則沿程阻力損失h1 = 0.01m 15 = 0.15m(2)局部阻力取局部阻力為沿程阻力的5%則，h1 =0.05 。=0.05 0.15 =0.0075m第八章污水處理站總體布置總體布置總平面布置原則(1)處理構(gòu)筑物與設(shè)施的布置應(yīng)順應(yīng)流程，集中緊湊，以便于節(jié)約用地和運(yùn) 行管理。(2)工藝構(gòu)筑物、設(shè)施與不同功能的輔助建筑物應(yīng)按功能的差異，分別相對(duì) 獨(dú)立布置，并協(xié)調(diào)好與環(huán)境條件的關(guān)系。(3)構(gòu)(建)筑物之間應(yīng)滿足交通、管道(渠)鋪設(shè)、施工和運(yùn)行管理方面 的要求。(4)管道(線)與渠道的平面布置，應(yīng)與

57、起高程布置協(xié)調(diào)，應(yīng)順應(yīng)污水處理 廠各種介質(zhì)輸送的要求，盡量避免多次提升和迂回曲折，便于節(jié)能降耗 和運(yùn)行維護(hù)。(5)協(xié)調(diào)好輔建筑物、道路、綠化與處理構(gòu)(建)筑物的關(guān)系，做到方便生 產(chǎn)運(yùn)行，保證安全暢通，美化環(huán)境?？偲矫娌贾媒Y(jié)果第一污水處理廠的總平面布置見(jiàn)附圖一一含鈕廢水處理總平面布置圖。該總平面布置包括原有的1200m3/d的處理設(shè)施，第一污水處理廠總占地面積1674.4m2,遠(yuǎn)期預(yù)留土地面積325.6m2。遠(yuǎn)期預(yù)留地暫不征用，只作規(guī)劃控制。廠前區(qū)布置在東北向，生產(chǎn)區(qū)布置在偏東向，這樣能使廠前區(qū)不自愛(ài)主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向，污水處理構(gòu)筑物與原有污水處理構(gòu)筑物平行布置，這樣使廠區(qū)顯得整齊有序。根據(jù)現(xiàn)狀情

58、況，新建一個(gè)中和槽，兩座初沉池，兩座二沉池，在小型平房中 放壓濾機(jī)，各構(gòu)筑物整齊放置，考慮使管道布置均勻、順暢。廠前區(qū)包括傳達(dá)室、臨時(shí)建筑等，該區(qū)用圍墻合綠化帶將之與生產(chǎn)區(qū)分開(kāi)， 用作的綠地，一則美化污水處理廠的環(huán)境，二則使污水處理廠與北面的商業(yè)區(qū)有 一個(gè)較寬的隔離帶，從而改善該區(qū)的環(huán)境條件。配電房布置在整個(gè)廠區(qū)的中間以減少線損。污水處理廠的住入口位于北面廠前區(qū)與城市道路相接處， 現(xiàn)有入口改為污泥 運(yùn)輸出口，廠區(qū)內(nèi)部形成環(huán)路，產(chǎn)區(qū)內(nèi)道路主干道寬9m,人行道寬2.0m,主干道 采用水泥路面，廠前區(qū)綠化帶內(nèi)人行道采用圓卵石小道。道路與建筑物之間均留出綠化帶，寬度不小于3m,廠區(qū)與周圍地帶采用綠化

59、帶隔開(kāi)，使整個(gè)廠區(qū)都處在綠化帶的包圍之下， 廠區(qū)內(nèi)空地全部用草皮綠化，并 用小品點(diǎn)綴其中，廠前區(qū)留有較大的綠化地帶，廠前區(qū)與生產(chǎn)區(qū)之間采用常綠高 大的樹(shù)種，如廣玉蘭、樟樹(shù)等林帶使兩者分開(kāi)，形成一座花園式的污水處理廠， 各項(xiàng)用地安排見(jiàn)下表。表8.1-1氧化溝法各項(xiàng)占地面積表（圍墻內(nèi)）序號(hào)項(xiàng)目占地面積（m2）比例（%1構(gòu)筑物、建筑物1374.068.72道路及鋪裝地面226.011.33綠化74.43.724其他（散水、堆場(chǎng)、管溝等）325.616.285總面積2000.0100高程布置高程布置原則（1）充分利用地形地勢(shì)及城市排水系統(tǒng)，使污水經(jīng)一次提升便能順利自流通過(guò)污水處理構(gòu)筑物，排出廠外(2)

60、協(xié)調(diào)好高程布置和平面布置的關(guān)系，做到既減少占地，又有利于污水、 污泥輸送，并有利于減少工程投資和運(yùn)行成本。(3)做好污水高程布置與污泥高程布置的配合，盡量同時(shí)減少兩者的提升次數(shù)和高度。(4)協(xié)調(diào)好污水處理廠總體高程布置與單體豎向設(shè)計(jì)，既便于正常排放，又 有利于檢修排空。高程布置結(jié)果在高程布置時(shí)考慮如下主要因素：污水處理廠廠區(qū)現(xiàn)狀地面及城市道路標(biāo) 高，廠區(qū)的工程地質(zhì)條件，流入河水的水位，已建工程的進(jìn)出水標(biāo)高?？紤]到現(xiàn)狀地面平坦，目前廠區(qū)排水狀況良好，考慮將大型水池類構(gòu)筑物放 置在老土上。在高度方向上，本設(shè)計(jì)優(yōu)先考慮了污水的流向符合地勢(shì)的要求。 使污水盡量 在流向方向上實(shí)現(xiàn)自流。計(jì)算水力損失時(shí)均按