玻璃厂生产废水处理及中水回用工程设计学位论文 58页

本科毕业设计深圳市某玻璃厂生产废水处理及中水回用工程设计学院环境科学与工程学院专业环境工程年级班别2010级1班学号3103000223学生姓名刘伟峰指导教师宋卫锋2014年6月11日n深圳市某玻璃厂生产废水处理及中水回用工程设计刘伟峰环境学院n设计总说明设计任务来源：本设计任务来源于广东工业大学环境科学与工程学院宋卫锋老师承担的深圳市某玻璃厂生产废水处理及中水回用工程。任务具体内容如下：水量：600吨/天水质：经当地环境监测站2006年10月11日至13日取样分析，结果如下：样品状态及特征：黄色、无味、无油项目pHCODCr(mg/L)SS(mg/L)石油类(mg/L)分析值7.38280-370821.2设计标准：本设计要求出水达到《生活杂用水水质标准》（CJ25.1-89）并回用。设计原则：废水处理的任务是采用必要的处理方法与处理流程使污染物去除或回收，使废水得到净化。废水污染物质多种多样，只用一种处理方法往往不能把所有的污染物质全部除去，而是需要通过几种方法组成的处理系统或处理流程，才能达到处理要求的程度。中水处理技术的目的是通过必要的水处理方法去除水中的杂质，使之符合中水回用水质标准。处理的方法应根据中水的水源和用水对象对水质的要求确定。在处理过程中，有的方法除了具有某一特定的处理效果外，往往也直接或间接地兼收其他处理效果。为了达到某一目的，往往是几种方法结合使用。因此，为了符合任务的出水要求，本设计采用了物理法（如沉淀）、化学法（如混凝）、生物法（如活性污泥法）等一系列的处理方法结合使用。主要技术资料：本设计主要参考了以下技术资料：《中水回用技术及工程实例》、《城市污水厂处理设施设计计算》、《排水工程》等。关键词：玻璃废水，中水回用，活性污泥，nnGeneralSource:Thistaskcomesfrom“treatingofwastewaterandreusingofreclaimedwaterfromsomeglassworkinShenzhen”whichwasundertakenbyMr.WeifengSong,FacultyofEnvironmentalScienceandEngineering,GuangdongUniversityofTechnology.Exactcontentisasbelow:Quantity:600tonsperdayQuality:afterthesamplingandanalyzingfromOct.11thto13thoflocalenvironmentmonitoringstation,theresultisasbelow:CharacteristicofSample：Yellow、insipidity、oil-freeitempHCODCr(mg/L)SS(mg/L)petroleum(mg/L)value7.38280-370821.2Criteria:Itisrequiredthatthequalityofthewaterdisposedmustreach"theCriteriaofLifeMixingUse”.Besides,thewatershouldbereused.Principle:Thetaskofwastewatertreatmentistodiscardorrecyclethecontaminantbynecessarywaysandcircuits.Then,thewastewatercanbepurified.Asthediversityofthecontaminant,itisimpossiblethatdiscardingallthecontaminantbyonlyoneway.Theextentcanbereachonlywhenseveralwaysformthetreatmentsystemorcircuit.Thepurposeofreclaimedwatertreatmenttechniqueistodiscardthecontaminantinthewaterbynecessarywatertreatmentways.Then,thequalityofwastewatercanreachthecriteriaofreusingreclaimedwater.Thewaysdependonthesourceofwaterandthequalityrequiredbytheobject.Duringtheprocess,somewaysnotonlyhavesomespecificeffect,butalsoreceiveothereffectdirectlyorindirectly.So,severalwaysarecombined.Therefore,toreachthecriteria,physicalways(assedimentation),chemicalways(ascoagulation),andbiologicalways(asActivatedSludge)arecombined.MainTechnologicalMaterialConsulted:n,etc.Keywords:glasswastewater,reclaimedwaterreuse,activatedsludge，n目录1绪论11.1题目背景及目的11.2题目研究意义11.3要达到的技术要求21.4国内外的发展概况21.4.1国外的应用情况21.4.2国内的应用情况31.5指导思想及应解决的主要问题32污水处理工艺选择及说明42.1气象与水文资料42.2工艺选择、分析与流程各结构介绍42.2.1一级处理阶段52.2.2二级处理阶段62.2.3深度处理阶段73构筑物设计计算103.1格栅103.1.1设计说明103.1.2格栅计算103.2化学絮凝123.2.1设计说明123.2.2化学絮凝强化设施计算123.3竖流式沉淀池133.3.1设计说明133.3.2设计计算153.4生化构筑物163.4.1设计说明163.4.2设计计算173.5平流式二沉池243.5.1设计一般规定243.5.2沉淀池出流堰设计253.5.3平流式二次沉淀池设计概述253.5.4设计计算273.6混凝沉淀313.7过滤323.7.1过滤工艺323.7.2配水系统343.8活性炭吸附343.9臭氧消毒353.9.1设计概述35n3.9.2设计计算373.10中水处理工程污气、污泥处理383.10.1污气处理及装置383.10.2污泥处理及装置384中水回用414.1回用前提条件414.2中水管网系统414.2.1中水系统分类414.2.2中水管网系统组成414.2.3回用水管网布置424.2.4中水的加压设备434.3污水回用方式434.3.1城市污水回用方式434.3.2建筑污水回用方式444.4供水方式444.4.1简单的供水方式454.4.2单设屋顶水箱的供水方式454.4.3小区中水给水方式454.4.4分区供水方式455总体布置465.1总平面布置465.1.1总平面布置原则465.1.2总平面布置结果465.2高程布置465.2.1高程布置原则465.2.2高程布置结果47结论48参考文献49致谢50n1绪论1.1题目背景及目的众所周知，水资源紧缺已经成为世界性问题。我国也同样面临水资源短缺的现实。我国的地域特征决定了我国水资源总量丰富、但人均水资源的占有量相对不足，而且时空分布不均衡。我国河川年径流量2.7×1012m3，居世界第6位，但人均占有水量仅为2400m3，仅列世界第110位，为世界人均水量1/4。水是环境的血液，也是生态环境的一个基本要素，影响范围大，其短缺造成的危害严重。在水资源缺乏的同时，也造成了大量的水资源浪费，并产生了水污染问题。水体污染的特征与污染物的种类、水体特征和水体类型等因素有关，我国的地表水资源污染严重是由地表水径流污染、大气的干沉降和湿沉降、城市水土流失、底泥的二次污染等因素造成的。水资源受污染不但造成本来就紧张的水资源更加缺乏，而且要增加能源消耗、要大量资金和设备进行处理，造成工农业产品成本提高、质量下降、水产品大幅度减产。而水资源的污染和浪费，更加剧了水资源的短缺。长期以来，人们把“废水”一向总是与“污垢的”、“肮脏的”词语相联系，无论处理得怎样好，也只能排放不能再用。通过国内外科技人员的技术攻关和工程实践，证明上述观点是错的。水在自然界中是惟一不可替代，也是惟一可以重复利用的资源。废水经过适当的再生处理，可以重复利用，实现水在自然界中的良性循环。废水就近可得，易于收集，再生技术基本成熟，一般情况下污水回用工程比兴建天然水取水工程，特别是长距离引水工程要节省投资并能相当程度地降低运行费用。为解决水危机，各国各地区采取了积极有效的措施，核心是“开源节流”，在水资源的总体战略由单纯的水污染控制转变为全方位的水环境参加与发展。在各种措施中，具体可行的途径之一就是中水回用。1.2题目研究意义在中国玻璃工业中，普遍存在玻璃制造废水未经处理直接排放的现象。虽然这些废水水质相对化工行业来讲污染较轻，但是由于其排放量大，48n且排放的废水中含有油类、SS、氟及重金属等的污染物，这些污染物对自然环境和人类的危害是严重的，所以玻璃厂废水在排放前必须经过处理。中水主要是指城市污水或生活污水经处理后达到一定的水质标准、可在一定范围内重复使用的非饮用杂用水，其水质介于上水与下水之间，是水资源有效利用的一种形式。1.3要达到的技术要求出水达到《生活杂用水水质标准》（CJ25.1-89）并回用。表1.1设计进出水水质[1]项目原水水质出水水质pH7.386.5-9.0CODCr(mg/L)280-370<50SS(mg/L)82<10石油类(mg/L)1.21.01.4国内外的发展概况1.4.1国外的应用情况中水回用在国外已实施很久，回用规模很大，已显示出明显的经济效益。当前世界上许多国家为克服水资源困难，把城市污水开辟为第二淡水资源。美国是世界上采用污水再生利用最早的国家之一，20世纪70年代初开始大规模污水处理厂建设，1979年美国有357个城市回用污水，有污水回用点536项，涉及城市回用、农业回用、娱乐回用、环境回用、工业回用等方面。日本因国土狭小，人口众多，水资源主要靠河流，流量具有时间变动性，其水资源严重缺乏，除不得不实行定量供水外，只能中水回用。日本的双管供水系统比较普遍，东京将污水厂的深度处理水回用于一条干涸的小溪，收到了一定的经济效益和社会效益。近年来，日本的环保部门对二级处理出水提高了脱氮除磷要求，水质更好，可回用于河流，作为景观用水，美化环境。中水回用已经成为世界上不少国家解决水资源不足的战略性对策，在国外已有丰富的经验，满足或部分满足了由于水资源缺乏限制城市和工业发展的需要，收到了良好的经济效益和社会效益。48n1.4.2国内的应用情况我国已经认识到中水回用的重要性和紧迫性，近十多年来，城市中水回用的重点，一直集中在占有较大比重的工业废水上，经过多年努力，工业废水回用率已达70％以上，由于社会经济发展和人们环境意识的不断提高，中水回用逐渐扩展到缺水城市的许多行业。科技人员经过近20年的实验研究和应用开发，已经在中水回用技术上取得突破，并对人们的观念意识产生重大影响。废水回用已被国家作为一条基本政策加以肯定，规定城市污水应作为优先开发水源，在水未被充分利用之前，禁止随意排放，各地的污水处理厂建设必须将处理与回用结合起来，目前我国已有几十个城市在建设污水回用工程，其工程规模之大，回用之广，在国外也不多见，足以影响到城市环境和污水状况。随着人们生活水平和工业废水回用率的提高，生活污水占城市污水的比重已由过去的30％提高到40％以上，部分经济发达的城市已接近60％，而目前我国城市污水处理率不足20％。因此，生活污水的回用问题已摆在我们面前。生活污水量大且相对稳定，易于收集，再生成本低，处理技术也比较成熟。尤其是城市供水水价持续上涨，小区污水经过适当处理后，用于小区绿化、厕所坐便器冲洗、洗车和清洁等有很好的社会效益和经济效益。1.5指导思想及应解决的主要问题中水回用要达到水质合格、水量合用和经济合算三个指标。污水作为水资源回用的前提是提供适合于回用的水质，且不造成任何潜在的二次污染。回用水的用途决定了污水处理的程度、处理工艺和运行管理制度的可靠程度。考虑到水的安全与可靠，城市生活杂用水中水回用中要达到：卫生安全可靠、无有害物质；不引起管道和设备腐蚀；外观上无不愉快感觉。在使用过程中，生活杂用水管道、水箱等设备不得与自来水管道直接相连，杂用水的设备外部涂成浅绿色标志以免误用、误饮。48n2污水处理工艺选择及说明2.1气象与水文资料深圳市年平均气温22.3℃，夏长冬短。以一月平均气温最低，为14.5℃，7月平均气温最高，达28.4℃。深圳市年平均降水量为1924.7毫米，地域分布自东向西减少，东南部年平均雨量达2200毫米以上，西北部地区只有1500多毫米。雨量年际变化较大。全年雨量有85%出现在4～9月（汛期），其中48%分布在7～9月（后汛期），平均雨量达929毫米，主要由热带气旋、热带辐合带、热带低压等热带天气系统造成；4～6月（前汛期）平均雨量为705毫米，主要由冷空气和热带暖湿气流共同作用形成。一年中各月雨量变化呈单峰型，最多为8月，平均达352毫米，最少是12月，只有25毫米。2.2工艺选择、分析与流程各结构介绍一级处理阶段本设计的工艺流程如下：初沉池混凝反应池格栅原污水深度处理阶段二级处理阶段混凝反应池消毒池滤池厌氧池好氧池二沉池出水图2.1工艺流程图48n经过处理的污水可用于除饮用水外的直接接触、回用地下、回注地下。2.2.1一级处理阶段⒈格栅格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道、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，如纤维、碎皮、毛发、木屑、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常运行。本设计采用中格栅进行隔渣，由于栅渣量较小，采用人工清渣方式。⒉混凝反应池化学絮凝强化一级处理，是向污水中投加絮凝剂以提高沉淀处理效果的一级强化处理技术，该工艺由于受自然条件约束少、占地省、流程短、基建与运行费用低、操作简单而成为极具竞争力的城市污水处理方法。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，提高了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。药剂的选择：①混凝剂的选择要对去除的污染物有较高的去除率，为达到这一目标，有时需要两种或多种絮凝剂及助凝剂同时配合使用。②混凝剂及助凝剂的价格应适当便宜，需要的投加量应适中，以防止由于价格昂贵造成处理运行费用过高。③混凝剂的来源应当可靠，产品性能比较稳定，并应宜于贮存和投加方便。④所有的混凝剂都不应对处理出水产生二次污染。采用硫酸亚铁作为混凝剂。⒊竖流式沉淀池初次沉淀池的作用是对污水中密度大的固体悬浮物进行沉淀分离。当污水进入初次沉淀池后流速迅速减少至0.02m/s以下，从而极大地减少了水流夹带悬浮物的能力，使悬浮物在重力作用下沉淀下来成为污泥，而相对密度小于1的细小漂浮物则浮至水面形成浮渣而除去。48n按照初次沉淀池的形状和水流特点，常将初次沉淀池分为平流式、竖流式、辐流式及斜板四种。每种沉淀池均包含进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区五个区。四种初次沉淀池的优缺点和使用条件的比较见表2.1。表2.1四种初次沉淀池的优缺点和适用条件比较池型优点缺点适用条件平流式⑴沉淀效果好⑵对冲击负荷和温度变化的适应能力较强⑶施工方便⑷多个池子易于组合为一体，可节省占地面积⑴池子配水不易均匀⑵采用多斗排泥时，每个斗需单独设排泥管各自排泥，操作量大；采用链带式刮泥机刮泥时，链带的支承件和驱动件都浸于水中⑴适用于地下水位高及地质较差的地区⑵适用于大、中、小型污水处理厂竖流式⑴无机械刮泥设备，排泥方便，管理简单⑵占地面积较小⑴池子深度大，施工困难⑵对冲击负荷和温度变化的适应能力较差⑶造价较高⑷池径不宜过大，否则布水不匀适用于处理水量不大的小型污水处理厂（单池容积小于1000m3）辐流式⑴多为机械排泥，运行较好。管理较方便⑵机械（刮）排泥设备已为定型⑶结构受力条件好⑴占地面积大⑵机械排泥设备复杂，对施工质量要求高⑴适用于地下水位较高及工程地质条件较差地区⑵适用于大、中型污水处理厂斜板⑴沉淀效率高、停留时间短⑵占地面积较小⑴斜板设（管）设备在一定条件下，有滋长藻类等问题，维护管理不便⑵排泥有一定困难适用于城市污水的初沉池因为本设计的处理水量不大，故选用竖流式沉淀池作为初沉池。2.2.2二级处理阶段⒈生化构筑物⑴A2/O工艺是Anaerobic-Oxic的英文缩写，它是厌氧－好氧生物除磷工艺的简称，由前段厌氧池和后段好氧池串联组成。⑵工艺特点①工艺流程简单。②48n厌氧池设在好氧池之前，可起到生物选择器的作用，有利于抑制丝状菌的膨胀，改善活性污泥的沉降性能，并能减轻后续好氧池的负荷。①反应池水力停留时间较短。一般厌氧池水利停留时间为1-2h，好氧池水利停留时间为2-4h，总停留时间3-6h。厌氧、好氧水利停留时间之比一般为（1：2）-（1：3）.②A2/O工艺是通过排出富磷剩余污泥实现的，因此其除磷效果与排放的剩余污泥量直接相关，只有在短泥龄条件下运行，才能达到除磷的目的。A2/O工艺的泥龄一般为3.5-10d为宜。③便于在常规活性污泥工艺基础上改造成A2/O除磷工艺。④A2/O工艺磷是通过剩余污泥的排放来实现，受运行条件和环境条件影响较大，且二沉池也难免会出现磷的释放，因此除磷率难以进一步提高。⒉二次沉淀池二次沉淀池的作用是泥水分离，使混合液澄清、污泥浓缩并将分离的污泥回流到生物处理段。二次沉淀池区别于初次沉淀池主要在于处理对象和所起的作用不同。二沉池的处理对象是活性污泥混合液，它具有浓度高、有絮凝性、质轻、沉速较慢等特点。沉淀时泥水之间有清晰的界面，属于成层沉淀。用于初次沉淀池的平流式沉淀池、辐流式沉淀池、竖流式沉淀池和斜板（管）沉淀池，原则上均可作二次沉淀池使用。本设计选用平流式沉淀池作为二次沉淀池。2.2.3深度处理阶段深度处理的目的是进一步去除污水中的悬浮物、有机物、氮、磷等。常用的方法有过滤、活性炭吸附、膜技术等。活性炭含有大量微孔，比表面积较大，可有效地去除色度、臭、大多数的有机物、无机物及部分重金属，是深度处理中最广泛有效的技术之一。解决水资源短缺的有效途径之一就是中水回用，相应的处理技术也得到了突飞猛进的发展。20世纪90年代世界各国对中水再生回用技术进行了深入的研究和工程示范，开发了许多深度处理工艺，如脱氮除磷技术、生物过滤技术、膜分离技术、膜生物反应器等。48n在中水回用处理中较为广泛的膜技术有超滤、微滤、纳滤、反渗透、电渗析等，其去除率较高。膜价格的降低会促进膜分离技术在中水深度处理中的应用。微滤可去除沉淀不能去除的细菌、病毒、碳酸盐。反渗透可降低矿化度、去除溶解性固体，二级出水的脱盐率可达90％以上。纳滤技术可在较低的压力下直接去除病毒、细菌、部分溶解性有机物。生物过滤技术充分利用滤料的截污吸附作用和滤料上附着生物膜的降解作用，有较高的去处率，具有能耗低、流程短、易操作等优点。新型的脱氮除磷技术缩短了脱氮历程，降低了动力消耗，节省了碳源，提高了处理能力。近几年来，生物技术的发展又带动了水处理行业的发展，如利用生物膜或固定化细胞进行单级生物脱氮，并已开发出新型生物反应器及新的固定化方法，但其仍处于实验室研究，有待于进一步提供相应的参数以供工程设计。⒈混凝沉淀混凝沉淀工艺去除的对象是污水中呈胶体和微小悬浮状态的有机和无机污染物。从表观而言，就是去除污水的色度和浊度。混凝沉淀还可以去除污水中的某些溶解性物质，如砷、汞等。也能够有效地去除能够导致缓流水体富营养化的氮、磷等。同样，在深度处理阶段，采用硫酸亚铁作为混凝剂。⒉过滤在水处理过程中，过滤一般是指以石英砂等粒状滤料截留水中悬浮物质，也包括浮游生物、病毒、细菌及乳化油等，使水获得澄清的工艺过程。残留的细菌和病毒等因失去混浊物的保护或依附，在消毒过程中容易被杀死。过滤是必不可少的，是保证饮用水安全的重要措施。⒊活性炭吸附活性炭属无定形碳，由许多呈石墨型的层状结构的微晶不规则地集合而成，具有结晶缺陷。活性炭含有大量微孔，内部有无数微细孔隙纵横相通，使活性炭具有巨大的比表面积，可除色、臭、味。活性炭吸附工艺能去除大部分有机物与某些无机物。⒋臭氧消毒水消毒处理的目的是解决水中的生物污染问题。城市污水经过二级处理后，水质改善，细菌含量大幅度减少，但细菌的绝对值仍很可观，并存在病原菌的可能，为防止对人类健康产生危害和对生态造成污染，在污水排入水体前应进行消毒。几种常用消毒剂的性能比较见表2.2。48n表2.2几种常用消毒剂的性能比较项目液氯次氯酸钠二氧化氯臭氧紫外线杀菌有效性较强中强最强强效能：对细菌对病毒对芽孢有效部分有效无效有效部分有效无效有效部分有效无效有效有效有效有效部分有效无效一般投加量/(mg/L)5-105-105-1010接触时间10-30min10-30min10-30min5-10min10-100s一次投资低较高较高高高运转成本便宜贵贵最贵较便宜优点技术成熟，投配设备简单，有后续消毒作用可用海水或浓盐水作原料，也可购买商品次氯酸钠，使用方便使用安全可靠，有定型产品能有效去除污水中残留有机物、色、臭味，受pH、温度影响杀菌迅速，无化学药剂缺点有臭味、残毒，使用时安全措施要求高现场制备设备复杂，维护管理要求高须现场制备，维修管理要求高须现场制备，设备管理复杂，剩余臭氧需作消除处理消毒效果受出水水质影响较大。设备无定型产品，货源不足适用条件大、中型污水处理厂，最常用方法中小型污水处理厂中小型污水处理厂要求出水水质较好、排入水体的卫生条件高的污水厂小型污水厂，随着设备逐渐成熟，正日益广泛使用48n3构筑物设计计算3.1格栅3.1.1设计说明取水的密度=0.99777＝0.99777设计流量：平均流量取为2.2设计参数：设栅前水深h＝0.4m，过栅流速v＝0.9，用中格栅，栅条间隙e＝20mm，格栅安装倾角3.1.2格栅计算栅条的间隙数：条栅槽宽度，取栅条宽度S＝0.01m：进水采用明渠，明渠数N1＝2，明渠内的有效水深h1=0.8，水的流速v1＝0.7m/s明渠宽度B1＝Qmax/（v1×h1×N1）＝0.0154/(0.7×0.8×2)＝0.014m进水渠道渐宽部分长度，进水渠宽，渐宽部分展开角，：48n栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度：图3.1格栅设计计算示意1过栅水头损失：因栅条为矩形截面，取k＝3，＝2.42栅后槽总高度，取栅前渠道超高，栅前槽高：栅槽总长度：每日栅渣量，取：48n采用人工清渣。3.2化学絮凝3.2.1设计说明混合反应时间：①混合时间：一般要求几十秒至2min。混合过程要求激烈的湍流，在较快的时间内使药剂与水充分混合，混合作用一般靠水力或机械方法来完成。②反应时间（T）：一般控制在10-30min。③反应中平均速度梯度（G）：一般取30-60，并应控制GT值在范围内。3.2.2化学絮凝强化设施计算化学混凝强化工艺对SS去除率可达90％，去除率取50％，则：强化处理效果：根据已知的各项污染物的去除率，得知强化处理后出水SS＝8.2，＝162.5溶液池：①溶液池的有效容积，取药剂投加量a＝30，药剂溶液浓度c＝15％，混凝剂每日配置次数n＝2次：溶液池采用两个，以交替使用②溶液池的尺寸，溶液池采用矩形池子，其尺寸为：，其中有效容积0.06溶解池：溶解池容积可按溶液池容积的30％来计算，则：溶解池进水流量，取溶解池进水时间t＝5min：48n药剂投加：采用单柱塞计量泵投加药剂药剂库：药剂贮存量一般按照最大投加量期间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因素适量增减。药剂堆放高度一般为1.5-2m，有起吊设备时可适量增加。①硫酸亚铁袋数，取药剂贮存期T＝30d，每袋药剂的质量W＝40kg，②有效堆放面积，取药剂堆放高度H＝1.5m，每袋药剂体积V按长0.5m、宽0.4m、高0.2m计，堆放孔隙率e＝20％（袋堆时）：3.3竖流式沉淀池3.3.1设计说明竖流式沉淀池的主要设计参数如下：①池子直径与有效水深之比值不大于3.0。池子直径不宜大于8.0m，一般采用4.0-7.0m，最大有达10m的。②中心管流速不大于30。③中心管下口设有喇叭口和反射板：板地面距泥面至少0.3m；喇叭口直径及高度为中心管直径的1.35倍；反射板的直径为喇叭口直径的1.30倍，反射板表面积与水平面之间的倾角为；中心管下端至反射板表面之间的缝隙高在0.25-0.50m范围内时，缝隙中污水流速，在初次沉淀池中不大于30。④当池子直径小于7.0m时，澄清污水沿周边流出；当直径时应增设辐射式集水支渠。⑤排泥管下端距池底不大于0.20m，管上端超出水面不小于0.40m。⑥浮渣挡板距集水槽0.25-0.5m，高出水面0.1-0.15m；淹没深度0.3-0.40m。48n图3.2中心管尺寸构造1-中心管；2-喇叭门；3-反射板图3.3竖流式沉淀池1-进水槽；2-中心管；3-反射板；4-挡板；5-排泥管；6-缓冲层；7-集水槽；8-出水管；9-过桥48n图3.4竖流式沉淀池计算图1-中心管；2-反射板；3-集水槽；4-排泥管3.3.2设计计算根据竖流式沉淀池的一般规定进行设计中心管面积与直径，取中心管内流速采用2座沉淀池，则每座池中心管面积为，取0.6m沉淀池的有效沉淀高度，即中心管高度，取污水在沉淀区上升流速，沉淀时间t＝1.5h，取3.8m中心管喇叭口到反射板之间的间隔高度，取间隙流出速度，喇叭口直径，取0.8m48n反射板直径沉淀池总面积及沉淀池直径：每座沉淀池的沉淀区面积每座池的总面积每座直径，取4m缓冲层高污泥量，取进水悬浮物浓度，沉淀出水悬浮物浓度，污泥容重，污泥含水率，两次排泥时间间隔t＝2d污泥斗高度，取，截头直径0.4m沉淀池总高度，取超高3.4生化构筑物3.4.1设计说明工艺主要设计参数见表3.148n表3.1厌氧-好氧生物工艺主要设计参数项目数值污泥负荷0.2-0.7污泥浓度2000-4000污泥龄3.5-10水里停留时间其中:厌氧段好氧段厌氧段:好氧段1-22-4(1:2)-(1:3)污泥回流比40-100溶解氧3.4.2设计计算⒈已知条件①设计流量②设计进水出水水质表3.2设计进出水水质污染物原水浓度（mg·L-1）进入生化池浓度（mg·L-1）出水水质（mg·L-1）CODCr325162.520/0.58＝34.48（2）--20SS浓度824.54.5⒉设计计算①有关设计参数(用污泥负荷法)48n混合液悬浮固体浓度图3.5厌氧-好氧工艺计算图（单位：mm）1-进水管；2-进水井；3-配水泵；4-进水孔；5-回流污泥渠道；6-集水槽；7-出水孔；8-出水井；9-出水管；10-空气管廊；11-回流污泥泵房；12-回流污泥管；13-剩余污泥管48n污泥回流比R=100%①反应池容积②水力停留时间反应池总停留时间厌氧段与好氧段停留时间之比取厌氧段停留时间好氧段停留时间③剩余污泥量,取,生产污泥产量非生产污泥产量剩余污泥总量④验算出水水质出水浓度,取,满足设计要求⑤反应池主要尺寸反应池总容积48n设反应池2组,单组池容有效水深单组有效面积采用3廊道式反应池,廊道宽反应池长度校核:(满足)超高取1.0m,则反应池总高A段厌氧段与O段好氧段停留时间之比取即反应池第Ⅰ廊道为厌氧段,第Ⅱ、第Ⅲ廊道为好氧段①反应池进、出水系统计算⑴进水管。两组反应池合建，进水与回流污泥进入进水竖井，经混合后经配水渠、进水潜孔进入厌氧段进水管设计流量管道流速管道过水断面积管径取进水管管径DN150mm⑵配水渠道配水渠道设计流量渠道流速48n则渠道断面积取渠道断面渠道超高取1.0m，渠道总高为0.1＋1.0＝1.1m⑶进水孔进水孔过流量孔口流速孔口过水断面积设进水潜孔2个，则每孔过水断面积取孔口断面积⑷回流污泥渠道回流污泥渠道设计流量渠道流速则渠道断面积取渠道断面渠道超高取0.3m，渠道总高为0.1＋0.3＝0.4m⑸进水竖井。进水竖井平面尺寸⑹出水堰及出水竖井。按矩形堰流量公式计算，取堰宽b＝8m，堰上水头高出水孔过流量孔口流速孔口过水断面积孔口尺寸取48n出水竖井平面尺寸⑺出水管单组反应池出水管设计流量管道流速管道过水断面管径取出水管管径DN150mm①曝气系统设计计算⑴设计需氧量，取氧化每需氧数a’=0.52,污泥自身氧化需氧率b’=0.12去除每的需氧量⑵标准需氧量。好氧段曝气采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器设于距池底0.2m处，淹没深度4.0m，氧转移效率，计算温度；将实际需氧量AOR换算成标准状态下的需氧量SOR，取，，，查表得水中溶解氧饱和度：，空气扩散器出口处绝对压力空气离开好氧反应池时氧的百分比好氧反应池中平均溶解氧饱和度48n标准需氧量供气量⑶所需空气压力（相对压力），取供风管道沿程阻力、供风管道局部压力之和为0.2m，曝气池淹没水头，曝气器阻力，富余水头，则⑷曝气器数量计算（以单组反应池计算）按供氧能力计算曝气器数量，采用微孔曝气器，参照有关手册，工作水深4.3m，在供风量时，曝气器氧利用率，服务面积，充氧能力，则⑸供风管道计算Ⅰ供风干管供风干管采用环状布置流量流速48n管径取干管管径为DN100mmⅡ支管（布气横管）双侧供气（由两侧廊道供气）取支管管径为DN100mm①厌氧池设备选择（以单组反应池计算）厌氧池内设导流墙，将厌氧池分成三格，每格内设一台机械搅拌机，所需功率按池容计算厌氧池有效容积混合全池污水所需功率②污泥回流设备污泥回流比R=100%污泥回流量设回流污泥泵房1座，内设2台潜污泵（1用1备）单泵流量水泵扬程根据竖向流程确定3.5平流式二沉池3.5.1设计一般规定根据二次沉淀池的特点，设计时参数的选用应符合以下原则：⒈二次沉淀池的设计流量应为污水的最大时流量，不包括回流污泥量。但在沉淀池中心筒的设计中则应包括回流污泥量。⒉二沉池个数或分格数不应少于2个，并宜按并联设置。⒊沉淀池中心筒中的下降流速不应超过。⒋二次沉淀池中污泥成层沉淀的速度v在之间，相应表面负荷q在48n之间，该值的大小与污水水质和混合污泥浓度有关。当污水中无机物含量较高时，可采用较高的v值；而当污水中的溶解性有机物较多时，则v值宜低；混合液污泥浓度越高，v值越低；反之，v值越高。⒌二次沉淀池的固体负荷G一般为，斜板（管）二沉池可加大到。⒍出水堰负荷不宜大于⒎二次沉淀池污泥斗的作用是贮存和浓缩沉淀污泥，提高回流污泥浓度，减少回流量。由于活性污泥易因缺氧使其失去活性而腐化，因此污泥斗的容积不能过大。对于曝气池后二沉池一般规定污泥斗的贮泥时间为2h，生物膜法后按4h污泥量计算。⒏二次沉淀池宜采用连续机械排泥措施。当用静水压力排泥时，二沉池的静水头，生物膜法后不小于1.2m，曝气池后不小于0.9m。污泥斗的斜壁与水平面夹角不应小于。3.5.2沉淀池出流堰设计每种类型沉淀池均包括五部分：即进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区。除沉淀区、缓冲区外，其余三个区需对应安装流入装置、排泥装置和流出装置。流入装置和排泥装置对于不同类型的沉淀池，有不同的方式。二次沉淀池的流出装置大多采用自由堰与出流槽。堰前设挡板以阻拦浮渣，或设浮渣收集和排除装置。出流堰是沉淀池的重要部分，不仅控制沉淀池的水面高程，而且对沉淀池内水流的均匀分布有着直接影响。目前常用的出流堰有水平堰和三角堰。水平堰加工不太方便。若安装欠水平时对沉淀池的均匀出流影响较大，因此对堰的施工精度要求较高。锯齿型三角堰克服了上述缺点，堰板材料可选用钢板、硬聚氯乙烯塑料板或玻璃钢板，堰板与集水槽用螺栓连接，螺孔呈上下较长的长条形，可上下调整，保证出流堰的水平。3.5.3平流式二次沉淀池设计概述污水从池一端流入，按水平方向在池内流动由另一端溢出。池呈长方形，在池水端底部设贮泥斗。⒈平流式沉淀池构造要求48n①池体。池子的长度与宽度之比值不小于4，长度与有效水深的比值不小于8。②流入装置。由设有侧向或槽底潜孔的配水槽、挡流板组成。挡流板应高出水面0.15-0.20m，深入水下深度不小于0.25m，一般为0.5-1.0m，距流入槽0.5-1.0m。为使水流均匀分布，流入口流速一般不大于。③流出装置。由流出槽与挡板组成。流出槽多采用自由溢流堰式集水槽。堰的形式常采用矩齿形堰。挡流板入水深0.3-0.4m，距溢流堰0.25-0.5m。出水堰的长度应根据溢流负荷进行计算。④排泥装置。平流式沉淀池用作二次沉淀池时，由于活性污泥质轻，含水率高，不易被刮除，故须采用泵吸泥机，使急泥与排泥同时完成，此时平流式沉淀池可采用平底。⑤沉淀池各部尺寸。平流式沉淀池的总高由池子的超高、有效水深、缓冲层高度及污泥区高度4部分组成。沉淀池每格池宽一般为5-10m，排泥机械行进速度为0.3-1.2。⒉平流式沉淀池设计参数平流式沉淀池的总高组成见表3.3表3.3平流式沉淀池的总高组成项目数据池子的超高有效水深2-4m缓冲层高度缓冲层上缘宜高出刮泥板0.3m污泥区高度按容纳污泥量计算沉淀池总高H二次沉淀池的设计参数：位于活性污泥法后的二次沉淀池，沉淀时间为1.5-2.5h，表面水力负荷为，污泥含水率为99.2％-99.6％，水平流速，出水堰负荷平流式二沉池最大允许水平流速要比初沉池小一半，出水堰的水力负荷不超过48n，在靠近出水堰处的上升流速应为。3.5.4设计计算⒈已知条件日污水量最大小时流量图3.6平流式沉淀池48n图3.7平流式沉淀池流入装置1-进水槽；2-溢流堰；3-多孔花墙；4-底孔；5-挡流板；6-潜孔混合液污泥浓度回流污泥浓度污泥回流比R＝100％⒉设计计算⑴池长取水平流速，沉淀时间t＝2.5h，则⑵池面积，取池的有效水深，则⑶池宽，取B＝1.5m⑷池个数，取每格池宽b＝1.5m，则n＝1个⑸校核长宽比长深比48n表面负荷（符合要求）⑹污泥部分的容积，污泥区的容积按不小于2h的贮泥量计，则每格沉淀池所需污泥部分容积⑺污泥斗的容积，每格沉淀池设两个污泥斗污泥斗上口面积污泥斗下口面积污泥斗为方斗，，则污泥斗高度每斗容积两个污泥斗的总容积为⑻污泥斗以上梯形部分的容积，梯形上部的长度，即沉淀池长L＝31.5m梯形下部的长度梯形部分的高度⑼污泥区的总高度单池面积污泥层厚度⑽沉淀池的总高度，取缓冲层高度，超高，48n⑾进水花墙，采用砖砌进水花墙，孔眼形式为半砖孔洞，尺寸为单孔面积孔眼流速一般为0.2-0.3，取，每格沉淀池进水流量，孔眼总面积孔眼数，取10个，则孔眼实际流速孔眼布置成2排，每排孔眼数为5个。⑿出水堰①堰长L设计取出水堰负荷，则②出水堰的形式和尺寸。采用三角堰出水，每米堰板设5个堰口，每个堰口出流量③堰上水头④集水槽宽，为确保安全，取集水槽设计流量⑤槽深度集水槽临界水深集水槽起端水深设出水槽自由跌落高度，则48n集水槽总深度3.6混凝沉淀混凝沉淀具体技术就是将与作用机理相适应数量的混凝剂投入水中，经过充分混合、反应，使污水中呈微小悬浮颗粒和胶体颗粒互相产生凝聚作用，成为颗粒较大，而且易于沉淀的絮凝体（）。再经过沉淀加以去除。水处理的混凝作用，其机理是比较复杂的。通过胶体双电层压缩、吸附-电中和、吸附架桥以及沉析物网捕等一系列反应作用，形成絮凝体。此外，在对某些物质的去除过程中，还可能存在着物理吸附和络合等反应。混凝剂的正确选用是采用混凝沉淀技术关键的环节，对给水处理已有比较成熟的经验，但对污水的深度处理尚缺乏足够的可资直接引用的数据，因此，需要通过实地试验，才能选定适当的混凝剂种类与投加的剂量。城市污水二级处理水中的悬浮物质、胶体物质主要是在生物处理过程中参与反应的微生物（活性污泥碎片、生物膜残屑）及其分泌物和代谢产物等。它们是有机物，含有的蛋白质是带负电荷的亲水胶体。亲水胶体由于颗粒表面存在着某些极性基团（如COOH与），因而吸收大量的极性水分子，使其外围包复一层水壳。对这种亲水胶体物质的混凝反应，关键的环节是压缩和去除其周围的结合水壳。投加混凝剂，首先要中和胶体颗粒所带电荷，继之是脱水作用，因离子有很大的水化作用，能夺走胶体颗粒周围的水分子而将水壳去除，使胶体脱稳而产生凝聚作用。采用混凝法去除污水中的有机物，去除效果良好，但投药量较大，如以商品浓度的工业硫酸铝计算，往往需要。这样出现的问题是产生大量的含水率很高（可达99.3％）的污泥，这种污泥难于脱水，给污泥处置带来很大的困难。混凝技术要经过混合、反应两个步骤来完成，混凝剂与污水进行充分的混合是保证混凝反应正常作用的必要条件。混凝反应则在絮凝池内进行。混合和反应可以分别在两个设备内进行，也可以在统一的一座设备内进行。给水处理工程在这方面已有非常成熟的经验，无论在理论探讨和设备设计方面，在污水深度处理领域都可以在考虑本身特点的基础上加以参考利用。48n混凝反应过程形成的絮凝体的分离，除沉淀池外，还可以用澄清池加以分离。澄清池是接触絮凝反应设备，就是絮凝、泥水分离一体化设备。在澄清池内有着高浓度的泥渣，在上升水流的作用下，泥渣处于悬浮状态并形成泥渣层。泥渣是良好的絮凝介质，又由于截留起到泥水分离作用。采用硫酸亚铁作为混凝剂。3.7过滤3.7.1过滤工艺在深度处理中，过滤的作用如下：⒈进一步去除水中的生物絮体和悬浮物，降低水的浊度。⒉去除混凝过程中所产生的各类沉积物及不溶性磷。⒊进一步降低出水的有机物含量，高效地去除细菌、病毒、重金属。⒋为活性炭吸附和离子交换前的预处理，提高了后续处理的安全性和处理效率。⒌进一步去除水中的污染物质，减少消毒费用。⒍在深度处理中，过滤能克服生物和化学处理的不规则性，提高回用连续性和可靠性。⒎通过进一步去除废水中的污染物质，减少后续的消毒费用。过滤是一个包含多种作用的复杂过程。它包括输送和附着两个阶段，只有将悬浮粒子输送到滤料表面，并使之与滤料表面接触才能产生附着作用，附着以后不再移动才算是被滤料截留，输送是过滤过程的前提。在层流条件下，悬浮粒子是在以下各项作用下输送到滤料表面的。⒈惯性作用：由于水在滤料间隙中的运动惯性作用，使悬浮粒子随流水线而到达滤料表面。⒉沉淀作用：滤料层可以看作是层层叠起的多层微型沉淀池。水中悬浮粒子按斯笃克斯定律，沿地心引力方向运动，穿越流水线而“沉淀”在滤料表面。⒊扩散作用：微小（粒径小于1）悬浮粒子在周围水分子热能的作用下，进行无规律的运动，从而向滤料颗粒表面靠近。扩散作用与水温和粒子大小有关。⒋直接截留作用：直径为e的粒子随流水进入到某一滤料表面，并与滤料表面在e/2的范围内与之接触，因而产生附着作用。48n此外，还有一种水动力的作用，即在低雷诺数的水流作用下，球形粒子在均匀的剪力场内进行旋转运动，从而受到一种侧向力而跨过水流靠近滤料表面。上述几种作用，有时同时作用在同一粒子上，一般来说，粒子颗粒粒径越大，直接截留的作用越明显；对粒径大于10粒子，则沉淀作用是主要的，密度大于水的尤甚，但对微小粒子，扩散作用则是重要的。而在中水回用中，一般认为隔滤是去除悬浮物的主要机理。隔滤分两种：粒径大于滤料孔隙的颗粒被滤料滤去称为机械隔滤，粒径小于滤料孔隙的颗粒被滤料滤去成为偶然隔滤。粒子附着于滤料颗粒表面，是双电层之间相互作用力和分子间力综合作用的结果。如果滤料与颗粒带有同一电荷，两者之间的结合将产生斥力，粒子必须在输送阶段获得足够的能量克服这一斥力。既或两者之间带不同电荷，当滤料表面已附着大量粒子，又将出现同一电荷相斥的作用。一般认为，对凝聚粒子主要是以电位为指标的“界面化学”作用，作为附着的主要作用力的，而对非凝聚粒子则多是在分子架桥作用下被“网捕”的。过滤经过一段时间后，表层滤料间的隙缝逐渐为污染粒子所堵塞，即出现了所谓的“表层截污”现象，严重时会形成滤膜，使过滤阻力剧增，滤速剧减，也可能使滤膜裂缝，出现污染粒子穿透的现象。因表层截污，使下层滤料对污染粒子的截留得不到充分发挥，使滤层截污量降低，过滤周期大为缩短，水流通过滤料层的阻力和水头损失随之逐步增大，当水头损失达到允许的最大值时或出水水质达某一规定值时，这时滤池就要停止过滤，进行反冲洗工作。反冲洗时，冲洗水的流向与过滤完全相反，是从滤池底部向滤池上部流动。冲洗水的流向是,首先进入配水系统向上流过承托层和滤料层，冲走沉积于滤层中的污物，并夹带着污物进入洗砂排水槽，由此经闸门排出池外。冲洗完毕后，即可进行下一循环的过滤。48n滤池分单层滤料池、双层滤料池和三层滤料池。单层滤料池的构造简单，操作也简便，因而应用广泛。双层滤料池是在石英砂滤层上加一层无烟煤滤层，由于无烟煤的密度（1.4-1.6）比石英砂的密度（2.6）小，无烟煤的粒径可选择大一些。因此，上层的孔隙率大，可截留较多的污物，下层的孔隙率较小，可进一步截留污物，污物可穿透滤池的深处，能较好地发挥整个滤层的过滤作用。水头损失也增加的较慢。三层滤料池是由石英砂、无烟煤、磁铁矿等的颗粒组成。中水的深度处理常用双层或三层滤料。本设计采用双层滤料池。承托层的作用是过滤时防止滤料进入配水系统，冲洗时起均匀布水作用。承托层一般采用卵石或碎石。3.7.2配水系统配水系统的作用是保证反冲洗水均匀地分布在整个滤池断面上，而在过滤时也能均匀地收集过滤水，前者是滤池正常操作的关键。为了尽量使整个滤池面积上反冲洗水分布均匀，工程中采用以下两种配水系统。⒈大阻力配水系统大阻力配水系统是由穿孔的主干管及其两侧系列支管以及卵石承托层组成，每根支管上钻有若干个布水孔眼。这种配水系统在快滤池中被广泛应用，此系统的优点是配水均匀，工作可靠，基建费用低，但反冲洗水水头大，动力消耗大。⒉小阻力配水系统小阻力配水系统是在滤池底部设较大的配水室，在其上面铺设阻力较小的多孔滤板、滤头等进行配水。小阻力配水系统的优点是反冲洗水水头小，但配水不够均匀。本设计采用大阻力配水系统。3.8活性炭吸附活性炭的吸附过程是发生在水相、活性炭、溶质三者之间的相互作用过程。发生吸附的主要原因是溶质的疏水性和固相颗粒所表现出的表面力的不平衡造成溶质对固体颗粒的高度亲和力。亲水物质向固相吸附界面移动较难，憎水物质则较易；溶解度大的物质向固相吸附界面移动较难，溶解度小的则较易。同时还存在着溶质与吸附剂之间的静电引力、化学键力、范德华力。因此，活性炭吸附溶质过程中，其孔隙结构、比表面积大小是最重要德特性。在深度处理过程中常用的活性炭材料主要有粒状活性炭（GAC）和粉状活性炭（PAC），还有球形活性炭、高分子涂层活性炭、纤维活性炭。活性炭吸附操作方式主要有两种，间歇式吸附操作和连续式吸附操作。⒈间歇式吸附操作PAC常用此方式。将活性炭投入到被处理水中，不断搅拌，均匀混合。吸附平衡后用沉淀或过滤进行分离。48n⒉连续式吸附操作被处理水连续通过活性炭吸附床得到净化称为动态吸附。GAC常用此法。⑴固定床吸附操作根据水流可分为升流式和降流式。降流式固定床中，水自上而下，水质较好，但水头损失较大，尤其是浊度较高的废水。需要对进水浊度进行控制，必要时可设预处理装置。一般要求浊度不大于5NTU。运行过程中进行反冲洗，辅以表面扫洗设施。而升流式固定床中，水流自下而上，为避免乱层运行，应控制升流速度。其水头损失增加较慢，运行时间长，但对于原水入口处吸附剂的冲洗难于用降流式，对升流速度要求很严。⑵移动吸附操作采取升流式，但炭层在运行中不断移动，间歇地从塔底排出吸附饱和的炭吸附剂，同时从塔顶加入一部分再生后的新的炭吸附剂，层层再移动。原水与炭吸附剂逆流接触，处理后的水从塔顶流出，可有效地利用炭吸附剂的吸附容量，水头损失小，不需设反冲洗设备。应注意控制流速以免床层混乱。⑶流化床吸附操作流化床在运行中有起床、落床的动作，并非完全连续运行。炭吸附剂在流化床内处于膨胀状态，原水与炭吸附剂逆流接触。适用于处理含悬浮物浓度较高的废水。本设计采用粉状活性炭作为吸附剂，采用间歇式吸附操作。3.9臭氧消毒3.9.1设计概述臭氧()是一种极强的氧化剂和高效杀菌消毒剂，具有特殊的刺激性气味，在浓度很低时呈现新鲜气味，臭氧是淡蓝色气体，在高压下形成液体为深褐色。⒈臭氧消毒工艺流程臭氧须由臭氧发生器现场制取，一般以干燥空气为原料，在10-20kV交流电压作用下，通过电极间放电制取低浓度的臭氧化空气。由于臭氧不易溶于水而被充分利用，生产成本又相当高，所以要有设计良好的水气接触装置，方能充分发挥臭氧的效力。臭氧与水接触后，剩余的臭氧从尾气管中排出，为保护环境，必须加以处理。臭氧消毒处理工艺流程如图48n图3.8臭氧消毒处理工艺流程图1⒉设计参数⑴投加量臭氧消毒的投加量由于受出水水质的影响较大，污水二级处理出水一般为1-5。⑵臭氧发生器的选择臭氧发生器产品所产生的臭氧化空气中的臭氧浓度约为10-20。⑶臭氧接触系统臭氧吸收接触装置有多种形式：微孔扩散器、水射器、填料塔、机械涡轮注入器和固定螺旋混合器等①消毒接触时间一般为4-12min，当需要可靠消灭病毒时，可用双格接触池。第一格接触时间4-6min，第二格接触时间4min，布气量可按6：4分配。②臭氧接触池水深一般为4-4.5m，根据接触时间要求可建成封闭的单格或多格串联的接触池。③微孔扩散器的材料有陶瓷、刚玉、锡青铜、钵板等。⑷尾气处理臭氧接触池的为期中还含有一部分臭氧，如直接排入大气会污染环境，如直接排入大气会污染环境，危害人类健康，必须加以处理。尾气处理的方法有燃烧法、活性炭吸附法、化学吸收法和霍加特催化法。⑸臭氧处理系统的安全与防护①臭氧具有很强的腐蚀性，管道阀门、接触反应设备均应采取防腐措施。②臭氧发生间的电线、电缆不能使用橡胶包线，应使用塑料电线。③设备间应设置通风设备。通风机应安装在靠近地面处。48n3.9.2设计计算⒈所需臭氧量，取臭氧投加量考虑到臭氧的实际利用率只有70％-90％，确定需要臭氧发生器的产率为：⒉臭氧接触池，取臭氧接触池水利停留时间T＝10min，则臭氧接触池的容积采用两格串联的臭氧接触池，设计水深1.5m，超高0.5m，第一、第二格池容按6：4分配，容积分别为、，接触池面积池宽取1m，池长为3m，则接触池容积⒊微孔扩散器的数量，取臭氧发生器产生的臭氧化空气中臭氧浓度为，则臭氧化空气的流量折算成发生器工作状态下的臭氧化气流量选用刚玉微孔扩散器，每个扩散器的鼓气量为，则扩散器的个数⒋臭氧发生器的工作压力接触池设计水深，布气装置的水头损失查表得，根据臭氧化空气流量、管径、管路布置计算管路的沿程和局部水头损失，取臭氧化空气管路损失48n⒌选择设备选用2台卧管式臭氧发生器，一用一备⒍尾气处理采用霍加拉特催化剂分解尾气中臭氧，每1kg药剂可分解约27kg以上的臭氧，选用两个装设1kg催化剂的钢罐，交替使用，隔100h将药剂取出，烘干后继续使用。霍加拉特剂是1919年由美国约翰——霍普金斯(JohnHopkins)大学和加利福尼亚(California)大学共同发明的，由活性二氧化锰和氧化铜按一定比例制成的颗粒状催化剂，它广泛应用于对瓦斯气的防护。研究表明，霍加拉特剂对臭氧也有很好的吸附性能，能有效除去环境空气中的臭氧。3.10中水处理工程污气、污泥处理3.10.1污气处理及装置中水处理中产生臭气、有害气体等各种污气，会污染环境，必须加以处理。常用方法有过滤法，过滤材料有石、砂、活性炭及土壤等。⒈过滤器处理污气过滤器由钢板、塑料板、玻璃钢组成圆筒形，筒内装有滤料，采用机械通风抽吸污气进行过滤使其得到净化。⒉强制通风土壤处理污气在一定深度的土壤下铺设脱臭滤料，滤料下面有滤网，滤网下有通风道，土壤上部为草坪，由风机抽取污水处理站内污气送入通风道，再经滤网-滤材-土壤-草坪，达到净化的目的。本设计采用过滤器处理污气。3.10.2污泥处理及装置⒈污泥浓缩池⑴设计说明为了去除污泥颗粒间的空隙水，以减少污泥体积，为污泥的后续处理提供便利条件，采用重力浓缩池对污泥进行处理。48n污泥量V：初沉池污泥量二沉池污泥量池底生物固体浓度Xr=10000mg·L-1，剩余污泥量21.55kg/d。⑵池体设计计算①浓缩池所需表面面积浓缩污泥为初沉池污泥与剩余污泥的混合污泥，污泥固体通量选用40kg/(m2·d)；污泥固体浓度为12kg/m3，污泥量为29.43m3/d，污泥浓缩前含水率为99％，污泥浓缩后含水率为97％。浓缩池面积[3]②浓缩池直径设计采用1个圆形辐流池。浓缩池直径，取D=4m。③浓缩池深度H本设计采用连续式重力污泥浓缩池，设计浓缩时间t=15h。有效水深超高0.3m，缓冲层高度h3＝0.3m，浓缩池设机械刮泥，池底坡度i=1/20，污泥斗下底直径D1=1.0m，上底直径D2=2.4m，污泥斗倾角为55°。池底坡度造成的深度污泥斗高度浓缩池深度④浓缩后污泥量计算48n⒉浓缩污泥提升泵房（1）污泥提升泵流量Q=9.81m3/d=0.41m3/h扬程H=3.5m选用型号为50QW15-22的污泥泵两台，一用一备，单台Q=15m3/h，H=22m，P=2.2kw。（2）泵房平面尺寸L×B=（6.0×5.0）m2⒊污泥脱水间本工艺采用滚压带式压滤污泥脱水技术，工艺具有连续操作、自动控制、附属设备较少、操作管理工作小、投资费用低等特点，而且技术较为成熟。进污泥浓缩后含水率为97％，经压滤后脱水泥饼含水率降为80％。大大降低污泥外运处理费用。48n4中水回用4.1回用前提条件中水回用是一项系统工程，包括污水的收集系统、污水处理系统、输配水系统、用水技术和监测系统等。污水处理系统是污水回用的关键，中水能否回用主要取决于水质是否达到相应的回用水水质标准。经本方案所设计的处理系统处理后的污水，已达到《生活杂用水水质标准》（CJ25.1-89），所以能够回用。4.2中水管网系统4.2.1中水系统分类⒈建筑排水分流制杂排水或优质杂排水与粪便分开，以杂排水为中水水源，处理后的水可进入整个小区或建筑使用的完全系统，也可进入某一单一用途的不完全系统。⒉建筑排水合流制其中污染物浓度较高的中水处理设施投资和处理成本较大，故室内排水一般采用分流制，至室外后排水改为合流制。中水回用管网可覆盖整个小区，也可用于景观、河流的补水。如回用量较小时，只处理部分中水，多余部分污水达到相应的排放标准即可排放，也可经过消化处理后排放到城市污水管网完善的污水系统。以生活污水为水源，还可省去一套污水收集系统和中水供水系统。⒊采用外接水源的中水系统外接水源可选择城市污水处理厂的二级出水或小区的雨水及附近河道的河水，小区内建筑排水经处理后排放。4.2.2中水管网系统组成中水管网系统由中水原水管网系统和中水供应管网系统组成。48n原水管网用于建筑排水、集流污废水并收集到中水处理站，即以中水处理站前的中水原水集流管网为中水原水管网系统，其布置、敷设、检查井设置、管网水力计算完全与建筑排水管网相同。中水供应管网系统即中水处理站后的小区内中水供应管道，用于小区建筑内中水设备及小区建筑外的中水用水。⒈中水水源收集系统指室内外的排水收集设施，即室内外杂排水、粪便污水排水管道，或室内分流排水管道至室外合流排水管道。⒉处理设备中水处理设施按工艺流程分为预处理阶段、主要处理阶段及深度处理阶段，每阶段都有所不同。见设计具体过程。⒊送水设备城市污水回用与自来水供水设备大致相同，包括水泵、配水管、阀门。中水的室内、外配水管与给水管有区别，应使用耐腐蚀钢管。中水管道必须有安全防护措施，不得采用非镀锌钢管，中水供水系统应根据使用要求安装计量装置，中水贮水池设置的溢流管、泄水管均应采用间接排水方式排出，溢流管应设隔网；中水管道不宜安装于墙体和楼面内，中水管道上不得装取水龙头，便器冲洗宜用密闭型设备和器具。⑴引水管用中水干管，与小区各建筑的输配水支管连接。采用聚乙烯管50A。⑵室外配水管连接各建筑单元的中水进户管。耐腐蚀钢管65-125A，管内壁一般涂环氧树脂（中水池至其他各处）。⑶室内配水管在进水支管中接出，进入各建筑物内。耐腐蚀钢管20-60A，管内壁一般涂环氧树脂。⑷水池循环设备用管用耐腐蚀钢管200A，管内壁一般涂环氧树脂。⒋小区中水管网的布置根据建筑地形、各用户对水量水压的要求可布置为枝状和环状，建筑小区面积较小、用水量不大时采用枝状网，否则采用环状网。4.2.3回用水管网布置⒈城市污水回用系统48n城市污水回用系统管网的布置应遵循城市给水管网的规划设计原则。回用水管道的增加会造成管理的复杂，所以应注意管道的连接。回用水供水管道必须独立设置，采用耐腐蚀的给水管管材，与上、下水管道平行埋设时，水平净距应大于0.5m，交叉埋设时，回用水管道应位于上下水管道的中间且净距不小于0.5m，并涂上绿色标志。⒉中水管道的铺设采用埋地铺设。应与道路中心线或主要构筑物平行铺设，尽可能减少与其他管道的交叉，埋设深度应根据土壤的冰冻深度、荷载、管材等决定。4.2.4中水的加压设备常用的加压设备有恒速泵加压、变频调速泵加压、气压给水设备加压及水泵水箱加压四种。⒈恒速泵加压用泵抽取中水池的水送入中水管网。适用于小区的定时供水，不适用于建筑冲厕用水。⒉变频调速泵加压通过电源频率的变化来控制水泵电机的转速，水泵可在高效率区运行，并且一般可以实现自动化，由控制器、变频器、压力输送器和水泵组组成。⒊气压给水设备加压利用气压水罐内的高低压力控制所连接的水泵自动停止和运行。⒋水泵水箱加压一般用液位控制器进行控制，利用水箱的高低水位继电器控制水泵的启动与停止。小区中水管网设有高位水箱（水塔），当水箱内无水或水位低时，水泵开始运行直到水位达到最高水位后停止运行，此时由水箱供水，降至低水位时再重新启动水泵，如此往复。4.3污水回用方式4.3.1城市污水回用方式⒈选择性回用方式通过经济核算，在污水处理厂周围的一些居住区铺设管道，实行分质供水回用。48n⒉分区回用方式根据城市状况，分区实行污水回用，可在污水处理厂附近的地域和需改建、改造的区域进行。⒊全城回用方式适用于新建城市和有污水处理能力的小城镇。4.3.2建筑污水回用方式⒈单循环方式单循环方式是指在单位建筑物中建立污水处理和回用设施，将单位建筑物产生的一部分污水处理后作为中水进行循环利用的方式。不需要在建筑物外建立污水管道，容易实施，但费用较高。⒉小区循环方式小区循环方式是指以建筑小区、学校、宾馆、机关单位等大型公共建筑为重点，建设小区中水回用系统，将小区内产生的各种生活污水、雨水进行综合处理、消毒以达到所需的中水回用水质标准，由中水道供水。区域建筑群内根据情况设立回用系统。⒊地区循环系统小区内建有二级污水处理设施，区域污水水源可利用城市污水处理厂的出水、雨水、河水等。将这些水送到区域污水处理站，经进一步深度处理后供给区内建筑物，作消防、洗车、冲厕、绿化等使用。构成地区中水回用的外层循环系统，可以直接延伸到小区建筑中水回用。地区循环系统规模大，运行费用低，污泥容易集中处理。但由于单独铺设污水的输送管道，需要从城镇整体考虑。各类回用方式的选择应用，应根据各自的特点及当时当地的实际情况而定。一般来讲，单独循环方式较易普及，但造价较高，从合理利用水资源和经济角度出发，区域和地区循环方式更为有利。4.4供水方式回用水的供水方式由建筑物高度、室外污水配水管网的可靠压力、室内管网所需压力等因素决定。48n4.4.1简单的供水方式当室外污水配水管网所具有的可靠压力大于室内管网所需压力时采用此方式，它具有所需设备少、维护简单、投资少的优点，其水平干管可布置在底层地下、地沟内或地下天花板下，也可布置在最高层的天花板下、吊顶内或技术层。4.4.2单设屋顶水箱的供水方式当室外污水配水管网所具有的可靠压力大部分可满足室内管网所需压力，只是在某一用水高峰时间不能保证室内供水时，可采用此方式。当室外污水配水管网压力较大时，可供水给楼内用户和水箱；当压力下降时，高层的用户由水箱供水，该方式的水平干管一般为下行铺设。4.4.3小区中水给水方式⒈单设水泵中水给水方式包括恒速水泵和变频调速泵两种给水方式。一般由人工控制，水泵运行时中水管网有水，否则无水，常为定时供水，适合于小区绿化、汽车冲洗等。变频调速泵是通过水泵转速的变化来调节管网的水量以满足用户的要求，适用于定时和不定时的情况。⒉气压供水方式水压由压力继电器控制，气压水罐内气压达到高压时水泵自动停止，由气压水罐供水，当其气压降到低压时，水泵重新启动向管网供水。适用于定时和不定时的情况。⒊水泵和水箱供水方式有条件的小区可建立高位水塔或屋顶水箱，可贮存水量也可安装水位继电器控制水泵的运行和停止。管理不方便，增加了基建费用，往往有消防要求的小区或供电不可靠的小区可选用。⒋中水消防与其他用水合用的供水方式中水用于消防、绿化、冲厕时，建筑小区采用统一的中水管网。由于消防水量较大，水压高，另设消防泵。4.4.4分区供水方式对于多层和高层建筑，为缓解管中配水压力过高，可将建筑划为2个或2个以上供水区，低层由室外配水管网直接供水，高层通过水泵和水箱供水。48n5总体布置5.1总平面布置5.1.1总平面布置原则总平面布置包括：污水与污泥处理工艺构筑物及设施的总平面布置，各种管线、管道及渠道的平面布置，各种辅助建筑物与设施的平面布置。总图平面布置时应遵从以下几条原则[4]。(1)处理构筑物与设施的布置应顺应流程、集中紧凑，以便于节约用地和运行管理(2)工艺构筑物（或设施）与不同功能的辅助建筑物应按功能的差异，分别相对独立布置，并协调好与环境条件的关系（如地形走势、污水出口方向、风向、周围的重要或敏感建筑物等）。(3)构（建）之间的间距应满足交通、管道（渠）敷设、施工和运行管理等方面的要求。(4)管道（线）与渠道的平面布置，应与其高程布置相协调，应顺应污水处理厂各种介质输送的要求，尽量避免多次提升和迂回曲折，便于节能降耗和运行维护。(5)协调好辅建筑物，道路，绿化与处理构（建）筑物的关系，做到方便生产运行，保证安全畅道，美化厂区环境。5.1.2总平面布置结果根据深圳的主导风向来对建筑物进行合理布局，减少污水处理的臭气对办公及生活的影响。总平面布置参见附图——平面布置图。5.2高程布置5.2.1高程布置原则(1)充分利用地形地势及城市排水系统，使污水经一次提升便能顺利自流通过污水处理构筑物，排出厂外[5]。(2)48n协调好高程布置与平面布置的关系，做到既减少占地，又利于污水、污泥输送，并有利于减少工程投资和运行成本[5]。(1)做好污水高程布置与污泥高程布置的配合，尽量同时减少两者的提升次数和高度[5]。(2)协调好污水处理厂总体高程布置与单体竖向设计，既便于正常排放，又有利于检修排空[5]。5.2.2高程布置结果由于出水排入市政排水总干管后，经终点泵站提升才排入河流，故高程布置由自身因素决定。采用A2/O活性污泥法，竖流式初沉池及平流式二沉池、二沉池占地面积较大，如果埋深设计过大，一方面不利于施工，也不利于土方平衡，故按尽量减少埋深。48n结论本设计对玻璃生产废水进行了净化处理，出水水质成功地达到了回用水水质要求，可以回用。本设计同时对中水回用技术作出了详细的说明。在对玻璃生产废水的净化处理中，主要采用了厌氧-好氧活性污泥法，为使出水水质达到要求，还对废水进行了深度处理。从结果来看，本设计还是比较理想的。在目前国内水资源匮乏的条件下，研究中水回用技术是很有前途的。中水回用使城市污水资源化，对水资源的可持续性开发和再生利用至关重要。结合我国国情寻求适合我国经济和社会发展的水污染控制及水资源再生利用的技术与良好模式，将会推动我国城市污水资源化研究的进展，逐步形成和完善与我国国情相适应的水资源良性社会循环体系，实现城市与水资源开发利用的可持续发展。48n参考文献[1]韩剑宏.中水回用技术及工程实例[M].北京:化学工业出版社,2004:1-216.[2]高廷耀,顾国维.水污染控制工程下册[M].北京:高等教育出版社,2005:172.[3]张自杰.排水工程下册[M].北京:中国建筑工业出版社,1999:54-57,292-305.[4]LehuaZhang,JinpingJia,∗,YouchunZhu,**NanwenZhu,YalinWanga,JiYang.Electro-chemicallyimprovedbio-degradationofmunicipalsewage.[5]给水排水设计手册（10）（第二版）.中国建筑工业出版社,2000.[6]崔玉川,刘振江,张绍怡.城市污水厂处理设施设计计算[DB/OL].北京:化学工业出版社,2004.[7]谢汝桢,张永丽.玻璃厂废水处理分析与研究[DB/OL].[8]孟玲.玻璃生产企业废水综合利用的可行性探讨[DB/OL][9]Bruvold,WilliamH.,Ongerth,HenryJ.PUBLICUSEANDEVALUATIONOFRECLAIMEDWATER.JournaloftheAmericanWaterWorksAssociation[DB/OL][10]Holloway,MichaelB.(Greeley&Hansen);Kohlhoff,KarlF.;Ambrose,WallaceA.;Goldman,M.Scott.Masterplanofareclaimedwatersystem.CritWaterIssuesComputApplProc15thAnnuWaterResourConf,1988.[11]Suck-KiKang,Kwang-HoChoo.Useofsubmergedmicrofiltrationmembranesforglassindustrywastewaterreclaimation:pilot-scaletestingandmembranecleaning[DB/OL]49n致谢本设计是在我的指导教师宋卫锋老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从题目的选择到最终完成，宋老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。从技术到态度等方面都教会我很多。设计中包括同班同学之间的毕业设计交流也给予我很多帮助。在此向宋卫锋老师以及其他所有帮助过我的老师、同学表示感谢。50