工業(yè)廢水處理站設(shè)計(jì)(經(jīng)典)

造紙工業(yè)廢水設(shè)計(jì)舉例TOC\o"1-2"\h\z\u1設(shè)計(jì)任務(wù)與根本資料1設(shè)計(jì)任務(wù)1污水根本情況22工藝流程說明3設(shè)計(jì)思路3設(shè)計(jì)工藝流程43設(shè)計(jì)計(jì)算4斜網(wǎng)4平流式沉淀池5泵房〔集水調(diào)節(jié)池〕7氣浮池8配水井113UASB14接觸氧化池18配水井224污泥濃縮池：294平面布置與高程布置37平面布置37高程布置3755設(shè)備一覽表4166投資估算43土建43設(shè)備43管路〔彎頭等算入平均管道價(jià)格〕44每日電耗44人工費(fèi)45藥劑費(fèi)45總計(jì)45設(shè)計(jì)任務(wù)與根本資料設(shè)計(jì)任務(wù) 本設(shè)計(jì)任務(wù)為某造紙廠生產(chǎn)廢水的處理，設(shè)計(jì)處理量2000噸/日。 根據(jù)廠方提供的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)水水質(zhì)數(shù)據(jù)和根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)值〔GWPB2-1999〕：CODcrBOD5SS廢水水質(zhì)5417mg/l3440mg/l1500mg/l排放標(biāo)準(zhǔn)400100100污水根本情況污水來源該工程廢水有生產(chǎn)廢水、鍋爐冷卻廢水和生活污水，其中生產(chǎn)廢水占絕大局部。i)生產(chǎn)廢水根據(jù)生產(chǎn)工藝分析，該工程為麥草爆破法制造瓦楞紙，工藝過程中不添加化學(xué)藥劑，與化學(xué)法制漿造紙相比不存在難于處理的造紙黑液問題，其生產(chǎn)廢水大局部可經(jīng)處理后回用。但是在爆破法生產(chǎn)瓦楞紙的生產(chǎn)過程中仍有大量的廢水產(chǎn)生，廢水具有CODcr濃度較高，SS濃度大，含有機(jī)物質(zhì)多的特點(diǎn)。生產(chǎn)廢水主要來源于以下幾方面a．制漿廢水在纖維成漿、洗漿篩選等制漿過程產(chǎn)生含有固態(tài)物、有機(jī)物、CODcr、BOD等高濃度污染物質(zhì)的廢水，這局部廢水由濃縮機(jī)過濾后直接排至污水站處理。b．抄紙廢水由造紙機(jī)網(wǎng)部脫出的白水渾濁度較高，其中含有大量纖維等，這局部的白水經(jīng)沉淀后可直接回用。c．鍋爐廢水該廢水屬鍋爐蒸汽在爆破后的冷卻水，幾乎不含有雜質(zhì)，鍋爐冷卻水量大約為鍋爐用水量的80%，此類冷卻水可完全循環(huán)使用，只需補(bǔ)充少量損耗水即可。ii)生活污水生活污水主要有廚房廢水、衛(wèi)生間污水等，該公司每天總用水量約為2噸，按生活污水排放系數(shù)為0.8計(jì)算，那么每天需排放生活污水量為3，其中主要污染物爆破制漿簡介造紙主要是利用纖維原料中的纖維物質(zhì)生產(chǎn)各類紙產(chǎn)品。植物細(xì)胞中的纖維為木素及其它非纖維物質(zhì)所粘結(jié)，造紙制漿的任務(wù)就是要把纖維和木素、醣類等其它非纖維物質(zhì)別離，提供優(yōu)質(zhì)紙漿進(jìn)行紙的抄造。造紙技術(shù)開展到今天，主要采用的制漿方法有化學(xué)制漿、機(jī)械制漿、化學(xué)機(jī)械制漿等工藝方法，化學(xué)制漿又分成硫酸鹽法與堿法制漿、亞硫酸鹽法制漿、以及原始的石灰法制漿工藝。機(jī)械制漿和化學(xué)機(jī)械制漿是一種借助機(jī)械作用從木材和非木材造紙?jiān)现袆e離獲取纖維的制漿方法，和化學(xué)制漿相比，紙漿得率高、污染負(fù)荷低，廢水毒性小，被稱為低污染的制漿方法。進(jìn)入上世紀(jì)80年代，二種新的低污染制漿方法引起人們的重視，即“爆破法制漿〞和“生物法制漿〞。工藝流程說明設(shè)計(jì)思路傳統(tǒng)的石灰法造紙工藝，產(chǎn)生的污染大，特別是產(chǎn)生的纖維素、木質(zhì)素等物質(zhì)不易分解，穩(wěn)定性很好，即使經(jīng)過生化處理的廢水，里面的纖維素、木質(zhì)素也很難降解。改造后的造紙工藝，由于大分子糖類物質(zhì)被分解為小分子糖類物質(zhì)，生化性大大提高了，并且懸浮物也較高，設(shè)計(jì)主要圍繞這幾個(gè)特點(diǎn)進(jìn)行。設(shè)計(jì)主要針對(duì)該廢水高CODcr、高BOD5以及高懸浮物來進(jìn)行。污水中的懸浮物主要是纖維素木質(zhì)素等物質(zhì)，木質(zhì)素和纖維素的可生化性很低，在生化處理中幾乎不降解，而且這些懸浮物進(jìn)入生化反響器后，對(duì)生化反響器的運(yùn)行影響較大，在UASB中，大量懸浮物會(huì)排擠UASB污泥層中的污泥，使得污泥層中的污泥幾乎都是毫無生物活性的木質(zhì)素、纖維素，嚴(yán)重影響UASB運(yùn)行效果，嚴(yán)重時(shí)后甚至?xí)瓜到y(tǒng)崩潰，根本無法完成其所應(yīng)有的功能。所以需要在生化處理之前就必須先去除大局部懸浮物，以保證后續(xù)處理的順利進(jìn)行，目前去除懸浮物的方法主要有篩網(wǎng)、過濾、沉淀、氣浮等等，這里使用比擬廉價(jià)有效的方法：斜網(wǎng)、沉淀、氣浮。斜網(wǎng)利用尼龍網(wǎng)的篩慮截留作用，攔截比擬大的纖維素和木質(zhì)素纖維，這局部纖維還可以進(jìn)行回收利用，重新進(jìn)入磨漿機(jī)前，以變廢為寶的作用，具有很大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值；沉淀池主要利用利用自由沉降、區(qū)域沉降、壓縮沉降等原理去除污染物，一些沉降速度大的顆粒和纖維可以在這里去除掉；更小顆粒、更難沉降的懸浮物使用氣浮去除，加壓溶氣氣浮利用加壓溶氣后的水在減壓狀態(tài)下產(chǎn)生微小氣泡，氣泡附著于懸浮物外表將懸浮物帶到水面去除，通過投加浮選劑可以提高氣浮效率。從CODcr濃度上來看，此水CODcr濃度較高，完全有必要使用厭氧進(jìn)行處理，一方面厭氧可以進(jìn)一步提高廢水的可生化性，另一方面，厭氧對(duì)于高濃度廢水的CODcr去除效率是非常高的，而且厭氧處理負(fù)荷高、能耗很小、產(chǎn)污泥量也非常少，直接帶來占地少、一次性投資少、運(yùn)行費(fèi)用少、污泥處理費(fèi)用少的優(yōu)點(diǎn)。在總多的厭氧反響器中，這里選擇UASB反響器，他工藝結(jié)構(gòu)緊湊、處理能力大、無需機(jī)械攪拌、處理效果好、節(jié)約費(fèi)用，在國內(nèi)外應(yīng)用十分廣泛，如果能將三相別離器、進(jìn)水布水裝置、沉淀區(qū)流速設(shè)計(jì)完善，運(yùn)行中控制好運(yùn)行條件，UASB將是厭氧處理中一種非常好的反響器。厭氧反響一般不會(huì)將污染物處理得十分徹底，所以厭氧出水后往往要設(shè)置一個(gè)好氧裝置進(jìn)行進(jìn)一步處理。在眾多的好氧工藝中，選擇接觸氧化法，理由如下：1.造紙廢水中含有外表活性劑，如果使用活性污泥法處理，那么將會(huì)在水面產(chǎn)生大量泡沫，嚴(yán)重干擾生產(chǎn)進(jìn)行；2.生物接觸氧化法有如下優(yōu)點(diǎn)：體積負(fù)荷高，處理時(shí)間短；生物活性高，生物多樣化，傳質(zhì)效果好；生物濃度高，污泥產(chǎn)量低，無需回流；出水穩(wěn)定，動(dòng)力消耗相對(duì)較低；掛膜比擬方便，時(shí)間較短；無污泥膨脹問題。從CODcr和BOD5的比值〔0.635〕來看，該廢水的可生化性非常好，加上厭氧處理后，廢水完全適合生化處理。根據(jù)以上分析，我確定使用圖2-1所示的工藝流程進(jìn)行處理。設(shè)計(jì)工藝流程斜網(wǎng)收漿斜網(wǎng)收漿沉淀池集水調(diào)節(jié)池與泵氣浮池UASB生物接觸氧化池二沉池至氧化塘原水污泥濃縮池壓濾機(jī)污水線路污泥線路說明：1.原水經(jīng)過斜網(wǎng)收漿，一方面去處大量懸浮物，另一方面可以回收紙漿，節(jié)約資源。2.沉淀池進(jìn)一步去除SS。3.集水調(diào)節(jié)池一方面作為提升泵的集水池，另一方面對(duì)水質(zhì)水量進(jìn)行調(diào)節(jié)均和。4.氣浮池可以將懸浮物去除的比擬徹底。5.UASB進(jìn)行厭氧處理，能去除大局部COD和BOD。6.UASB厭氧不能夠?qū)OD濃度降的很低，生物接觸氧化池進(jìn)一步降低COD、BOD濃度。7.經(jīng)過二沉池去除懸浮污泥，出水進(jìn)入氧化塘。設(shè)計(jì)計(jì)算斜網(wǎng)為了回收廢水中的纖維并降低廢水中SS的含量，在工藝的前端設(shè)置收漿系統(tǒng)。常規(guī)的收漿方式有斜網(wǎng)收漿和圓網(wǎng)收漿，該工程采用斜網(wǎng)收漿。濾網(wǎng)采用60目尼龍網(wǎng)，以保證漿的回收量和出水水質(zhì)，降低后續(xù)工藝的負(fù)荷。進(jìn)水：CODcr5500mg/l，BOD53500mg/l，SS1500mg/l；設(shè)計(jì)計(jì)算：使用60目尼龍網(wǎng)取斜網(wǎng)的水力負(fù)荷為：q=16m3/(m2那么需要斜網(wǎng)的有效面積為：算上裝配斜網(wǎng)所需的面積，并且考慮到在生產(chǎn)過程中局部網(wǎng)面是被紙漿覆蓋，所以總面積取12m根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值對(duì)SS的去除率為：40％ 保險(xiǎn)起見，我們認(rèn)為該步驟對(duì)BOD5，CODcr不去除。這樣可以得到出水：CODcr5500mg/l，BOD53500mg/l，SS900mg/l。平流式沉淀池根據(jù)該廠以往的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，沉淀池對(duì)CODcr去除率38.7％，對(duì)BOD5去除率：36.1％，為保險(xiǎn)起見，都假設(shè)去除率為30％加絮凝劑后，平流式沉淀池對(duì)SS去除率50％，進(jìn)水：CODcr5500mg/l，BOD53500mg/l，SS900mg/l；那么出水：CODcr＝3850mg/l，BOD5＝2450mg/l，SS=450mg/l；尺寸設(shè)計(jì)：池子總外表積：設(shè)外表負(fù)荷為q‘＝3/(m2.h)，沉淀時(shí)間t＝1h，設(shè)計(jì)平均流量Q＝3/h；設(shè)計(jì)最大流量Qmax＝100m3所以池子總外表積為：沉淀局部有效水深：沉淀局部有效容積：池總長：〔設(shè)水平流速為v=4mm/s〕池子總寬：.由于水量小，總寬較小，為經(jīng)濟(jì)考慮，設(shè)置一格即可。校核：長寬比：符合條件；長深比：符合條件。每日沉淀池產(chǎn)生的污泥量：其中：——進(jìn)出水懸浮物含量差值，kg/m3；——污水的密度，近似取1000kg/m3；——含水率，取95；——1天； 計(jì)算得：泥斗的設(shè)計(jì)：根據(jù)泥斗的設(shè)計(jì)規(guī)那么，斗傾角55-60度，這里取60度，由于上底邊已經(jīng)固定，取下底邊500mm，可以算出高為：根據(jù)以上數(shù)據(jù)布置泥斗的尺寸設(shè)計(jì)如圖3-1：圖3-1計(jì)算泥斗體積：上式中h為泥斗的高，為泥斗上下外表的外表積，由于每日泥的總體積為18立方，那么可以設(shè)計(jì)為一天排泥2次，每次排泥9個(gè)立方即可。池子的總高：取池子的緩沖層高h(yuǎn)3＝，取池底坡度為i＝0.01，那么斗高與坡降高度：h4＝2.9+〔21.6-4.22+0.8〕×0.01＝取超高：h1＝0.3m總高選擇GL-4×25型鏈板式刮泥機(jī)。根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，作沉淀池的詳細(xì)尺寸圖。泵房〔集水調(diào)節(jié)池〕由于水量比擬小，為了節(jié)省開支，不單獨(dú)設(shè)置調(diào)節(jié)池，這里將集水池做大一些，可以作為調(diào)節(jié)池用。由于時(shí)變化系數(shù)為1.2。即最大時(shí)流量為：100m3/h，最小時(shí)流量為3圖3-2調(diào)節(jié)池容量為超出平均值局部的面積：，設(shè)置長寬高分別為：11m，6m，，有效容積為3；設(shè)置超高，那么總高；泵的選擇：根據(jù)揚(yáng)程流量來，高程計(jì)算得到，在第四章高程布置中選擇。氣浮池壓力溶氣法特點(diǎn)1．在加壓情況下，空氣的溶解量增加，供氣浮用的氣泡數(shù)量能得到很大程度的滿足，從而確保了氣浮凈水效果。2．溶入的氣體經(jīng)驟然減壓釋放，產(chǎn)生的氣泡不僅尺寸微細(xì)、均勻，而且上浮穩(wěn)定，對(duì)液體擾動(dòng)小，因此，能適用于疏松絮粒、細(xì)小顆粒的固、液別離。3，工藝設(shè)備比擬簡單，管理、維修也方便。因此，壓力溶氣氣浮法的應(yīng)用范圍較廣，采用的單位最多，且大、中、小規(guī)模給水與廢水處理均能適應(yīng)，故而，對(duì)其根本原理及技術(shù)性能的研究也較深入和有系統(tǒng)性。設(shè)計(jì)計(jì)算過程根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，氣浮對(duì)懸浮物去除率為50％，對(duì)CODcr、BOD5去除率20％，進(jìn)水：CODcr＝3850mg/l，BOD5＝2450mg/l，SS=450mg/l那么出水就為：CODcr＝3080mg/l，BOD5＝1960mg/l，SS＝225mg/l所取參數(shù)：接觸室上升流速：10mm/s，氣浮別離室速度：1.5mm/s，溶氣罐過流密度：暫取100m3/〔m2.h〕，設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)向>100m3/〔m22，氣浮池別離室停留時(shí)間取20min。共設(shè)置一個(gè)氣浮池。設(shè)計(jì)計(jì)算：取試驗(yàn)回流比為＝10％，試驗(yàn)條件釋氣量為：＝40L/m3，校正系數(shù)ψ＝1.2，那么需要的空氣量為：所需要空壓機(jī)的額定氣量為：其中：為空壓機(jī)效率系數(shù)，為空壓氣額定氣量；加壓溶氣罐所需水量：〔以10℃其中：為實(shí)際回流量；為該溫度下溶氣效率，80％；P為溶氣罐壓力，/cm2；為該溫度下溶解度常數(shù)。實(shí)際回流比：壓力溶氣罐設(shè)計(jì)：知初取過流密度為：L＝100m3/〔m2溶氣罐直徑：設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化取Dl＝，那么實(shí)際過流密度：溶氣罐高度：填料層高度：式中：——溶氣罐進(jìn)水中空氣溶解量，mg/l；——溶氣罐出水中空氣溶解量，mg/l；可以由下式計(jì)算：，其中為空氣的干重，——為與溶氣罐等壓時(shí)候平衡時(shí)水中空氣溶解量，mg/l；計(jì)算公式為：計(jì)算得： 所以溶氣罐高度：， 其中：——罐頂、底封頭高度；——布水區(qū)高度，??；——儲(chǔ)水區(qū)高度，取1m；接觸室尺寸：上升流速：，那么接觸室外表積：接觸室寬取，那么其長度〔就是氣浮池寬度〕為：別離室：別離室流速為：；那么其面積為：長度為：水深與容積：〔t為別離室停留時(shí)間〕容積圖3-3時(shí)間校核：接觸室接觸時(shí)間：總停留時(shí)間：出水堰：出水堰使用90度三角堰出水，堰高110mm，堰上水頭65mm，查《簡明排水設(shè)計(jì)手冊》90頁三角堰流量表，知65mm水頭三角堰出水量為：3/d；共用出水堰：2000/130.29＝16個(gè)，設(shè)計(jì)草圖如圖3-4：圖3-411．加藥 使用聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺(PAM)(聚丙烯酰胺)這里取聚合氯化鋁投加濃度為：10mg/L，PAM投加濃度為1mg/L；每日聚合氯化鋁投加量：，所以每日使用10％的聚合氯化鋁200kg每日PAM投加量：加藥控制：聚合氯化鋁：使用1m3的塑料桶盛裝，每日配制一次，將200kg10％的聚合氯化鋁參加桶中加水至1m3，稀釋為2％投加，投加流量聚丙烯酰胺：使用1m3的塑料桶盛裝，每日配制一次，將2kg聚丙烯酰胺參加桶中加水至1m3，稀釋為0.2％投加，投加流量12．設(shè)備：釋放頭選用TS-Ⅱ型釋放器，單個(gè)流量3/h，需要釋放器9.21/0.76＝13個(gè)回流泵選用2臺(tái)〔1用1備〕WQ10-10-0.75型污水泵，功率0.75kw。空氣壓縮機(jī)選擇2V-型空氣壓縮機(jī)，參數(shù)如表3-1：表3-1配水井1取v=0.1m/s水力停留時(shí)間T＝3s,那么超高設(shè)為，那么H=mUASBUASB特點(diǎn)這種工藝的根本出發(fā)點(diǎn)在于：1．只要能提供有別污泥絮凝并能夠保持良好的絮凝污泥的物理?xiàng)l件，厭氧污泥既能夠獲得和保持良好的沉降性能。2．污泥床可以看作是一個(gè)獨(dú)立的，或多或少具有本身特性的流化段，在良好的污泥床內(nèi)常?？梢孕纬梢粋€(gè)比擬穩(wěn)定的生物相。3，從污泥床內(nèi)流失的粒子或絮休，可采取在反響器內(nèi)形成一個(gè)靜止區(qū)，使污泥粒在此處絮凝、沉陷以及返回到反響區(qū)內(nèi)。UASB反響器與其它厭氧工藝相比，有以下特點(diǎn)：污泥回流和機(jī)械攪拌一般維持在最低限度，甚至完全取消；②在反響器的上部安裝一個(gè)氣—液—固三相別離系統(tǒng)，消化液所攜帶的污泥能自動(dòng)返回到發(fā)酵區(qū)內(nèi)。設(shè)計(jì)計(jì)算參考其他造紙廢水的處理，結(jié)合本爆破制漿造紙廢水可生化性較好的特點(diǎn)，選取容積負(fù)荷為：Ue＝6kgCODcr/(m3.d)；根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，取CODcr去除率為70％，BOD580％，設(shè)對(duì)懸浮物無去除；知進(jìn)水：CODcr3080mg/l，BOD51960mg/l，SS225mg/l；那么出水：CODcr924mg/l，BOD5392mg/l，SS225mg/l；UASB的總有效體積：其中：——進(jìn)出水CODcr濃度，kg/m3；使用兩個(gè)UASB反響池，設(shè)每個(gè)高5m，長12m，那么寬約為6m，驗(yàn)算總有效容積為：12×5×6×2＝720m3

圖3-55m5m12m6m計(jì)算水力停留時(shí)間：反響區(qū)平均上升流速：〔其中A為上外表積〕；/h的范圍內(nèi)；出水堰的設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)規(guī)那么為：當(dāng)堰上水頭h＝時(shí)，堰流量：;當(dāng)h=時(shí)，堰流量：；當(dāng)h＝時(shí)，用以上兩公式計(jì)算求平均值；由于水量較小，這里試取堰高60mm，堰上水頭25mm，那么可以計(jì)算每個(gè)堰的流量為：/s，即3/d，那么每個(gè)UASB池子共需要堰口1000m3/d÷11.92m那么根據(jù)堰口的數(shù)量UASB的寬度，設(shè)置兩個(gè)出水堰，每個(gè)出水堰雙面出水，每一邊的堰口數(shù)量為21，那么可以設(shè)計(jì)出水堰單元如圖3-6：圖3-6三相別離器的設(shè)計(jì)：三相別離器沉淀區(qū)面積即為反響器的水平面積，那么沉淀區(qū)的平均負(fù)荷率為：，小于1，符合要求；根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)的原那么，設(shè)計(jì)如圖3-7〔單元三相別離器〕，各局部的尺寸也如圖3-7所標(biāo)注：圖3-7V2V1V2V1每個(gè)UASB剛好放置6個(gè)三相別離器單元，為保證三相別離器有較好的三相別離功能，下面驗(yàn)算各控制面的流速：下三角集氣罩之間的面積為：縫中水流上升流速：，符合要求；同理可得上三角集氣罩的回流縫間的速度為：，符合要求；回流縫截面速度為〔即上下三角罩之間的垂直縫隙間水流速度〕：進(jìn)水配水系統(tǒng)及管路設(shè)計(jì)：A．進(jìn)水三角堰：兩個(gè)UASB共4個(gè)進(jìn)水堰，每條堰500m3/d，每條堰長12m設(shè)堰上水頭25mm，堰高60mm，查個(gè)《簡明排水設(shè)計(jì)手冊》知25mm堰上水頭流量為3/d，需要堰個(gè)數(shù)：500/11.92＝42個(gè)堰間距：12m/42＝285.71mm單位三角堰與出水堰一樣，這里就不再重復(fù)作圖。在圖紙上的大圖也一樣。B．布水管：如附圖中布置，每個(gè)池子開48個(gè)孔，孔徑d＝12mm，孔出水流速：穿孔管使用DN25的塑料管〔計(jì)算內(nèi)徑27〕，進(jìn)水管使用DN40〔計(jì)算內(nèi)徑43〕的塑料管?！矁?nèi)外徑參數(shù)見表3-2〕表3-2驗(yàn)算：DN40塑料管流量為：2000/24/2/12＝m3/h，查水力計(jì)算表得到1000i＝m，v＝m/s，2個(gè)45度彎頭局部阻力系數(shù)0.35，每管道長約，出流孔口局部阻力系數(shù)1.06，那么阻力：也就是說水面到支管進(jìn)水的落差夠用，水能夠順利流入U(xiǎn)ASB。接觸氧化池知進(jìn)水：CODcr924mg/l，BOD5392mg/l，SS225mg/l；；那么出水目標(biāo)：CODcr400mg/l，BOD5100mg/l，SS〔225mg/l＋污泥增長局部〕；接觸氧化池的特點(diǎn)(1)供微生物固著生長的填料，全部掩沒在污水之中，相當(dāng)于一種浸沒在污水中的生物濾池，所以又稱為淹沒式生物濾池。(2)采用與曝氣池相似的曝氣方法，提供微生物氧化有機(jī)物所需要的氧量，并起攪拌混合作用。相當(dāng)于在曝氣池中添加填料，供微生物棲息繁殖，所以又稱接觸曝氣池。(3)凈化污水主要依靠填料上的生物膜的作用，但池內(nèi)尚存在一定濃度類似活性污泥的懸浮生物量，對(duì)污水也有一定的凈化作用。所以，生物接觸氧化池是一種具有活性污泥法特點(diǎn)的生物膜法處理構(gòu)筑物。它綜合了曝氣池和生物濾池兩者的優(yōu)點(diǎn)。生物接觸氧化池已在我國城市污水和工業(yè)廢水處理中獲得廣泛應(yīng)用。它除可以用于污水的二級(jí)處理外，尚可用污水的三級(jí)處理和水源微污染的預(yù)處理。生物接觸氧化池具有容積負(fù)荷高、停留時(shí)間短、有機(jī)物去除效果好、運(yùn)行管理簡單和占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。但如果設(shè)計(jì)或運(yùn)行不當(dāng)．容易引起濾料堵塞。設(shè)計(jì)計(jì)算1．有效容積〔填料容積〕為：參照相關(guān)接觸氧化的工程實(shí)例，BOD5/〔m3.d〕，那么有效容積為：,其中：為進(jìn)出水的BOD5濃度差；2．有效停留時(shí)間：3．取填料層高為3m，填料層上外表積為：，分成兩個(gè)池子，每個(gè)池子分成六格，每格有效尺寸為：×；實(shí)際有效體積為：3；

圖3-8具體池子布置見所附圖紙；4．核算總體積：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，可以取填料上水層高度為h2＝，填料層下部配氣區(qū)高h(yuǎn)4＝，超高h(yuǎn)1＝，總高：H＝0.6+0.5+3+0.8＝，水區(qū)高：H1＝0.5+3+0.8＝，根據(jù)實(shí)際圖紙，水所占體積為：V＝10×9.3×4.3×2個(gè)＝3，5．實(shí)際停留時(shí)間：計(jì)算需要空氣量參照活性污泥法空氣需求量的計(jì)算，式中：——有機(jī)物被氧化的需氧系數(shù)，即單位重量的有機(jī)物需要的氧量；——好氧系數(shù)，參照活性污泥法的取值；即生物內(nèi)源呼吸消耗單位重量的污泥需要的氧量，取0.1；——進(jìn)出水的BOD5濃度，kg/m3； X——參照活性污泥濃度取值，3kg/m3；計(jì)算得：在標(biāo)況下需要空氣體積：＝501.09÷32×22.4÷0.21＝3； 利用穿孔管曝氣，氧轉(zhuǎn)移率取8％，保險(xiǎn)系數(shù)取1.5，那么實(shí)際需要的空氣量為： 1670.3÷8％×1.5＝31318m3氣水比為：31318÷2000＝15.7：1，穿孔管路設(shè)計(jì)：穿孔管孔徑取d＝2.0mm，穿孔管選用DN32硬質(zhì)PVC管，內(nèi)徑34mm。

表3-3孔口空氣流速取v=12m/s，出氣孔距水面，此處壓強(qiáng)為1.4倍大氣壓，每個(gè)孔每日流量：每個(gè)池子需要的孔數(shù)為：，根據(jù)圖紙中的進(jìn)氣管路，共30根進(jìn)氣支管，每根支管設(shè)置孔：3442/30＝114個(gè)，支管上穿孔管分支圖如圖3-9：圖3-9每個(gè)穿孔管孔布置示意圖如圖3-10：圖3-10開孔草圖如圖3-11：圖3-11孔成對(duì)出現(xiàn)，每個(gè)穿孔管開2對(duì)，那么總共開孔：驗(yàn)算： 每個(gè)孔流量：q=31318/1.4/2/3360＝3.33m3 孔口流速：,符合大于10m/s的條件。10．風(fēng)機(jī)選擇：凈水壓為4m，加上管路損失，選擇壓力5m的風(fēng)機(jī)，分流量為22m3D22×32-15/5000，風(fēng)量15m3/min，風(fēng)壓5m配水井2配水井直徑取上升流速v=0.1m/s配水井高水力停留時(shí)間T＝3s,那么超高設(shè)為，那么配水井高H=1.8m3．9二沉池二沉池需要到達(dá)的目的就是去除懸浮物，目標(biāo)就是出水懸浮物<100mg/l；取負(fù)荷二沉池外表積：二沉池直徑：，取D＝14m實(shí)際二沉池外表積：實(shí)際負(fù)荷：沉淀局部有效水深：〔取沉淀時(shí)間2h〕有效水深：實(shí)際沉淀時(shí)間：總高：設(shè)置超高為：；池底緩沖區(qū)高：； 池底坡度： i＝0.05； 邊緣總高為：；沉淀局部有效容積：設(shè)計(jì)出水堰：出水堰處半徑為6300mm；出水堰周長：根據(jù)《簡明排水設(shè)計(jì)手冊》90頁90度三角堰流量表，選擇25mm堰上水頭出水，單個(gè)堰流量為：3/d；需要堰的個(gè)數(shù)為：2000/11.92＝168個(gè)每個(gè)堰高60mm每個(gè)堰單元寬：m/168＝236mm；堰的設(shè)計(jì)草圖如圖3-12：圖3-12泥斗：泥斗設(shè)計(jì)如圖3-13所示：

圖3-13存泥區(qū)容積為整個(gè)大圓臺(tái)體積減去中間混凝土局部的體積：整個(gè)大圓臺(tái)體積：上外表積：；下外表積：中間混凝土局部體積; 上外表積： 下外表積：所以泥斗存泥區(qū)容積為：1.87-0.41＝3二沉池沉淀的污泥量為：去除原有懸浮物產(chǎn)生的污泥;產(chǎn)生的污泥體積為：其中：——進(jìn)出水懸浮物含量差值，kg/m3；——污水的密度，近似取1000kg/m3；——含水率，取99.2；——1天；計(jì)算得：生物膜增長而脫落的污泥：一般接觸氧化法污泥增長比率為5：5；所以增長污泥量為：0.4×2000×〔0.392-0.1〕＝含水量也取99.2％，可以計(jì)算排泥時(shí)間為：即35min排泥一次即可。進(jìn)水穩(wěn)流板：為了讓進(jìn)水均勻，進(jìn)水口附近設(shè)置進(jìn)水穩(wěn)流板，穩(wěn)流板面積為過水面積的10％-20％，將穩(wěn)流板設(shè)置在半徑1200mm處，高350mm，此處水深1890mm％，符合條件。設(shè)備：表3-4根據(jù)如表3-4選型表，選擇XZG-14型。出水流入氧化塘。污泥濃縮池：剩余污泥量：一般情況下接觸氧化法不用回流，所以剩余污泥量就是各去除懸浮物的構(gòu)筑物產(chǎn)生的污泥量之和，主要有：初沉池產(chǎn)生的污泥；質(zhì)量： 體積：18氣浮池產(chǎn)生的污泥；氣浮池對(duì)懸浮物的去除從450mg/l變?yōu)?25mg/l，那么去除的懸浮物質(zhì)量為：；設(shè)含水率為99％ 體積為：二沉池產(chǎn)生的污泥：質(zhì)量： 體積：那么總共的剩余污泥量為：總質(zhì)量：mz＝總體積：Vz＝但是對(duì)于初沉池來說，含水量比后面池子產(chǎn)生的污泥小，就直接進(jìn)入壓濾機(jī)，不經(jīng)過濃縮池。所以進(jìn)入濃縮池的污泥，凈質(zhì)量：m＝450+483.6＝kg/m3總體積：V=45+60.45=m3總含水率：剩余污泥泵房將污泥送至重力濃縮池，濃縮池采用豎流式；中心進(jìn)水，周邊出水，底部排泥；形式見圖3-14：

圖3-14污泥含水率P1=9%；設(shè)計(jì)濃縮后含水率P2=97%。濃縮池沉淀局部上升流速v一般不大于/s，可取/s；固體負(fù)荷q=30-50kgss/(m2.d)，保險(xiǎn)起見這里取30kgss/m2.d，1．濃縮池所需外表面積A：A=m/q＝/30＝；設(shè)置1座池子那么直徑為，取成m核算外表積：；核算負(fù)荷：；符合條件。2．濃縮池有效水深h2為：，其中T為濃縮時(shí)間，取10小時(shí)，其中v取/s3．中心進(jìn)水管上升流速v/可取為/s，那么中心進(jìn)水管管徑為：管徑標(biāo)準(zhǔn)化后取125mm鋼管，校核上升流速：喇叭口直徑為：d1=1.35d＝mm；喇叭口高度為：h/1＝2mm4．濃縮池底部設(shè)置污泥斗，直徑可采用D/4，下直徑取D/6，污泥斗夾角可設(shè)置為50o；那么斗高為：5．濃縮后污泥量為：。上層清液量為：105.45-＝6．濃縮池總深度：；式中：h1—超高，??；h2—有效水深；h3—中心管與反射板之間距離，??；h4—緩沖層高度，??；h5—泥斗高度。－坡高，〔6-〕/2×0.05＝0.113m；7．出水堰采用鋸齒形，堰口出流負(fù)荷不宜大于/〔m·s〕；出水堰前設(shè)置浮渣擋板和刮渣板。設(shè)堰上水頭H1＝m，查《簡明排水設(shè)計(jì)手冊》90頁三角堰流量表知每個(gè)三角堰的流量是：；堰的個(gè)數(shù)為：n＝73.85÷7.69≈10個(gè)；單個(gè)堰高用60mm，總流量：集水槽寬度：出水槽寬度m，三角堰中心距：圖3-158．污泥濃縮機(jī)：查《給水排水工程快速設(shè)計(jì)手冊》-4-給水排水設(shè)備：表3-5型號(hào)池徑〔m〕周邊速度〔m/min〕電動(dòng)機(jī)功率〔KW〕重量〔kg〕NG-6625003．11壓濾需要壓濾的污泥體積為： 31.6+18＝m3 其中懸浮物干重： 選擇型號(hào)如表3-6：表3-6型號(hào)過濾面積〔m2〕筐內(nèi)尺寸〔mm〕濾筐厚度〔mm〕濾板數(shù)〔片〕濾筐數(shù)〔片〕裝料容積〔m3〕最大濾餅厚度〔mm〕BAJZ15A/800-5015800×800501312203．12各局部管路管徑：

表3-7利用重力流，管道中流速一般控制在/s/s范圍內(nèi)，使用鑄鐵管道，用流速1m/s逐步試算出最適合管徑。斜網(wǎng)之前使用明渠；斜網(wǎng)和沉淀池之間，最大流量為100m3/h,最小流量3假設(shè)取DN150mm鑄鐵管，計(jì)算內(nèi)徑147mm， 假設(shè)取DN200mm鑄鐵管，計(jì)算內(nèi)徑198mm，流速太低可能產(chǎn)生堵塞的問題，所以選擇DN150mm鑄鐵管比擬好。沉淀池與集水池之間，最大流量為100m3/h,最小流量3該局部管徑選擇同上。泵與氣浮池之間，平均流量3/h；流量3/h，速度用1m/s試算，選取DN150mm鑄鐵管，計(jì)算內(nèi)徑147mm， 流速：氣浮池與兩UASB之間，配水井前3/h，配水井后流量3/h；配水井之前管道：流量3/h，速度用1m/s試算，選取DN150mm鑄鐵管，計(jì)算內(nèi)徑147mm， 流速：配水井之后管道：流量3/h，速度用1m/s試算， 選取DN125mm鑄鐵管，計(jì)算內(nèi)徑125mm， 流速：；兩個(gè)UASB與兩個(gè)接觸氧化池之間，流量m3同上，選取DN125mm鑄鐵管；兩個(gè)接觸氧化池到二沉池之間，配水井前3/h，配水井后流量3/h；同上，配水井前選擇DN125mm，配水井后選擇DN200mm鑄鐵管，計(jì)算內(nèi)徑198mm，流速平面布置與高程布置平面布置污水處理廠平面布置見污水平面布置圖污水處理站平面布置的特點(diǎn)在該污水處理站設(shè)計(jì)中，將污水處理構(gòu)筑物和污泥處理構(gòu)筑物都按一字型排列，布置緊湊，流線清楚。由于該處理站屬于企業(yè)建設(shè)，所以在按照一些標(biāo)準(zhǔn)布置的同時(shí)也要考慮企業(yè)的經(jīng)濟(jì)承受力：1)辦公室設(shè)置在下風(fēng)向或者與主導(dǎo)風(fēng)向垂直的地帶；2〕各構(gòu)筑物間距適當(dāng)3)污泥處理區(qū)可以離大門近一些或者放置于后門處，以便拉運(yùn)污泥；4)在建筑物之間都留有寬度足夠的路，方便建筑設(shè)備維修時(shí)候，車輛和工人出入。5)廠區(qū)內(nèi)道路設(shè)計(jì)考慮工作人員可以順利地到達(dá)任何一處。道路兩旁應(yīng)留出綠化帶及適當(dāng)間距，種草種樹。構(gòu)筑物的布置1〕各處理單元構(gòu)筑物的平面布置。處理構(gòu)筑物是污水處理站的主體建筑，在作平面布置時(shí)，根據(jù)各構(gòu)筑物的功能要求，結(jié)合地形和地質(zhì)條件確定它們在廠區(qū)內(nèi)平面的位置，作如下考慮：〔1〕貫穿連接各處理構(gòu)筑物之間的管、渠，應(yīng)便捷、直通，防止迂回曲折；〔2〕根本在處理構(gòu)筑物之間應(yīng)保持一定的間距，以保證敷設(shè)連接管、渠的要求〔3〕各處理構(gòu)筑物在平面布置上，應(yīng)考慮盡量緊湊；〔4〕辦公室設(shè)置在主導(dǎo)風(fēng)向垂直的地帶，以免產(chǎn)生的氣味影響人的正常生活。2〕處理站內(nèi)道路規(guī)劃。在廠區(qū)內(nèi)設(shè)置環(huán)狀道路，方便運(yùn)輸，路邊種植樹木美化處理站內(nèi)環(huán)境。3〕配套設(shè)施如路燈等要安裝好方便夜里巡視。水池旁要放置救生圈。4〕預(yù)留局部用地，方便以后增加處理設(shè)施。5〕一些不太重要的細(xì)節(jié)局部根據(jù)企業(yè)經(jīng)濟(jì)承受能力可以適當(dāng)變化。高程布置概述為了降低運(yùn)行費(fèi)用和便于維護(hù)管理，污水在處理構(gòu)筑物之間的流動(dòng)，以按重力流考慮為宜〔污泥流動(dòng)不在此列〕。廠區(qū)內(nèi)主程布置的主要特點(diǎn)是先確定最大構(gòu)筑物的地面標(biāo)高和水面設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后根據(jù)水頭損失通過水力計(jì)算遞推前后構(gòu)筑物的各項(xiàng)控制標(biāo)高。根據(jù)排放后面氧化塘的水面標(biāo)高和地面標(biāo)高確定二沉池水面標(biāo)高，推求各污水處理構(gòu)筑物的水面標(biāo)高。根據(jù)各處理構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，確定處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)地面標(biāo)高。根據(jù)各管路水頭損失和各構(gòu)筑物的水頭損失的估算，繪制圖2——高程圖。構(gòu)筑物阻力估算表4-1處理構(gòu)筑物的水頭損失構(gòu)筑物名稱水頭損失/cm構(gòu)筑物名稱水頭損失/cm格柵10—25沉砂池10—25[1]裝有旋轉(zhuǎn)式布水器270-280沉淀池平流式20-40[2]裝有固定噴灑布水器450-475豎流式40-50混合池或接觸池10-30輻流式50-60污泥干化廠200-350雙層沉淀池10-20配水井10-20曝氣池污水潛流入池25-50混合池〔槽〕40-60污水跌水入池50-150反響池40-50管路阻力粗算為了更好地設(shè)置高程，現(xiàn)對(duì)管路進(jìn)行粗略地計(jì)算；考慮到以后管壁性質(zhì)的變化，將計(jì)算值乘以1.5，并盡量向大取整作為實(shí)際管路損失。斜網(wǎng)和沉淀池之間：DN150mm鑄鐵管，最大流速/s，長度約，2個(gè)90度彎頭，2個(gè)閘閥；查水力計(jì)算表，1000i＝，彎頭局部阻力系數(shù)0.72，閘閥局部阻力系數(shù)0.1；阻力為：取沉淀池和泵房集水池之間：DN150mm鑄鐵管，最大流速/s，長度約9m，3個(gè)90度彎頭，2個(gè)閘閥； 查得數(shù)據(jù)同上，阻力為：取泵房與氣浮池之間；DN150mm鑄鐵管，流速/s，長度約，5個(gè)90度彎頭，2個(gè)閘閥；查水力計(jì)算表，1000i＝，彎頭局部阻力系數(shù)0.72，閘閥局部阻力系數(shù)0.1； 阻力為： 取氣浮池與配水井1之間；DN150mm鑄鐵管，流速/s，長度約7m，2個(gè)90度彎頭，2個(gè)閘閥；查水力計(jì)算表，1000i＝，彎頭局部阻力系數(shù)0.72，閘閥局部阻力系數(shù)0.1； 阻力為： 取配水井1與UASB之間；1．分支前：DN125mm鑄鐵管，流速/s，長度約，2個(gè)90度彎頭，1個(gè)三通，1個(gè)閘閥；查1000i＝15m，彎頭局部阻力系數(shù)0.65，三通局部阻力系數(shù)1.5，閘閥局部阻力系數(shù)0.15；2．分支后：DN100mm，流速0.74m/s，長度約4m，1個(gè)90度彎頭，1個(gè)閘閥；查1000i＝，彎頭局部阻力系數(shù)0.63，閘閥局部阻力系數(shù)0.2；阻力為： 取UASB與接觸氧化池之間；合流前，DN100mm，流速/s，長度約4m，1個(gè)90度彎頭，1個(gè)閘閥查1000i＝，彎頭局部阻力系數(shù)0.63，閘閥局部阻力系數(shù)0.2；合流后，DN125mm鑄鐵管，流速/s，長度約8m，3個(gè)90度彎頭，1個(gè)三通，1個(gè)閘閥；查1000i＝15m，彎頭局部阻力系數(shù)0.65，三通局部阻力系數(shù)1.5，閘閥局部阻力系數(shù)0.15；阻力為： 取接觸氧化池與配水井2之間；DN125mm，流速/s，長度約，90度彎頭3個(gè)，閘閥2個(gè)；查水力計(jì)算表得1000i＝15m阻力為： 取配水井2與二沉池之間；DN200mm，流速m/s，長度約11m，兩個(gè)閘閥；查水力計(jì)算表得1000i＝m，閘閥局部阻力系數(shù)為0.1，阻力為：取0.3m說明各管路損失確定以后，導(dǎo)致初沉池、集水池完全在地面一下，這里對(duì)超高進(jìn)行調(diào)整，將這兩個(gè)池子的超高加高，以到達(dá)超過地面300mm以上。選泵提升泵：選擇條件：水量2000m3/d，揚(yáng)程由于調(diào)節(jié)池中水量變化，所以按最低水位m確定最大揚(yáng)程，經(jīng)過高程分析，應(yīng)該>；在《給水排水工程快速設(shè)計(jì)手冊》-第4冊-給水排水設(shè)備，選擇100NWL100-18型污水泵，參數(shù)如表4-2：〔一用一備〕表4-2泵型號(hào)流量m3/h揚(yáng)程〔m〕轉(zhuǎn)速〔r/min〕效率〔％〕配用功率〔kw〕NPSHr〔m〕100NWL100-181001814506511初沉池污泥泵：初沉池與污泥濃縮池高差為，每日污泥流量只有18m3，每日排兩次，泵需要的條件只要到達(dá)揚(yáng)程條件和每次能排泥到達(dá)9m3表4-3型號(hào)流量Q〔m3/h〕揚(yáng)程〔m〕轉(zhuǎn)速〔r/min〕功率〔kw〕效率〔％〕葉輪直徑重量〔kg〕軸功率電機(jī)功率1PN7-1014-121430321-35204120二沉池污泥提升泵：二沉池到污泥濃縮池的高程為m，每日污泥量3，35min排泥一次，只要每次在35min內(nèi)能排掉3的泥即可，選擇泵型和初沉池泵型一樣。表4-4型號(hào)流量Q〔m3/h〕揚(yáng)程〔m〕轉(zhuǎn)速