废水处理工程课设参考 41页

本科专业课程设计5000m3/d造纸废水处理工程设计学院（系）：环境与化学工程学院专业：里仁环境工程07学生姓名：学号：指导教师：答辩日期：2011年1月n燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：环境与化学工程学院基层教学单位：环境科学与工程系学号学生姓名专业（班级）环境工程1班设计题目5000m3/d造纸废水处理工程设计(执行GB3544-2008标准)设计技术参数设计要求工作量完成设计说明书2万字工作计划第一周：查阅资料，方案设计，设计计算第二周：设计计算第三周：设计计算，完成说明书，答辩参考资料1．教材2．三废处理工程技术手册（废水卷）3．污水处理工艺及工程方案设计指导教师×××教授基层教学单位主任签字说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。2010年12月10日n目录第1章绪论11.1研究背景及意义11.2国内外研究现状及发展趋势1.3设计内容第2章设计说明2.1设计资料2.2工艺流程选择2.2.1基本处理方案的确定2.2.2好氧处理工艺选择2.2.3工艺流程说明第3章污水处理构筑物设计计算第4章第5章结论参考文献致谢n第1章绪论1.1研究背景及意义1.2国内外研究现状及发展趋势1.3设计内容n第2章设计说明2.1设计资料该废水处理工艺处理水量为5000t/d，出水执行GB3544-2008标准，处理后的污水直接排入附近河流，设计进水水质及排放标准见表2-1。表2-1设计进水水质及排放标准CODCrmg/LBOD5mg/LSSmg/LTNmg/LPHmg/L进水指标700300400306-9出水指标1003050156-92.2工艺流程选择图2-1氧化沟法污水处理流程图2.2.1基本处理方案的确定2.2.2好氧处理工艺选择2.2.3工艺流程说明n第3章污水处理构筑物设计计算3.1筛网3.1.1设计参数设计流量Q=5000m3/d=208.33m3/h3.1.2设备选择选择GTL-200型滚筒式筛滤机，主要技术参数见表3-1。表3-1GTL-200型滚筒式筛滤机技术参数型号GTL-200处理水量m3/h150～250设备长mm4483设备宽mm1844设备高mm2950管径mm进水DN250出水DN300反洗DN25电机功率kW1.53.2调节池采用上下翻腾式折流调节池，混合较均匀，不易产生沉淀。调节池计算草图如图3-1所示。图3-1调节池计算草图3.2.1设计参数n设计流量Q=5000m3/d=208.33m3/h；水力停留时间t=6h。3.2.2设计计算⑴调节池容积(3-1)式中，Q为设计水量，m3/h；t为水力停留时间，h；η为容积加大系数，一般取0.7。代入数值V==892.84m3⑵调节池尺寸有效水深H取4m，超高0.5m，则总高度为4.5m。池面积A===223.21m2(3-2)采用方形池，池长与池宽相等，都取15m，每隔5m设一折流板。3.3污水提升泵房3.3.1设计参数设计流量Q=5000m3/d=208.33m3/h3.3.2泵的扬程计算各构筑物的水面标高和池底埋深见高程计算。⑴调节池最低水位-4.20m，气浮池最高水位2.07m，所以提升净扬程Z=4.20+2.07=6.27m。⑵吸入管道水头损失计算管道内污水按满流计算，D=300mm时，管道内流速(3-3)由满流管道水力算图查得i=0.0036①沿程水头损失计算吸入管道长L=10m，(3-4)②局部水头损失计算局部水头损失按沿程水头损失30%计算。n⑶排出管水头损失计算①沿程水头损失计算见公式(3-4)排出管道长L=8m，②局部水头损失计算局部水头损失按沿程水头损失30%计算。⑷取自由水头水泵所需扬程：(3-5)3.3.3泵的选择选择两台ESP100-250型渣浆泵，一备一用，主要参数为：叶轮代号A，叶轮直径259mm，转速1450r/min，流量210m3/h，扬程16m，汽蚀余量2m，轴功率11.3kW，电机功率15kW。3.3.4泵房尺寸设计占地面积为L×H=9m×6m3.4气浮池采用部分出水回流的加压溶气气浮法。气浮池设计草图如图3-2所示。n图3-2气浮池设计草图3.4.1设计参数溶气压力P=300kPa；回流比R=20.7%；T=20℃时，空气在水中饱和溶解度Ca=18.7mg/L；混凝剂投加后混合反应时间Tr=10min；反应池中水流向下流速vr=3.75mm/s；接触室内上升流速vc=15mm/s；停留时间Tc＝2.5min；气浮分离池内停留时间Ts=15min；向下流速vs=2.5mm/s；反应池与气浮池合建，为避免打碎絮体，进入接触室的流速应控制在0.1m/s以下。3.4.2设计计算⑴加压溶气水量(3-6)回流比(3-7)吸水井容积按2h的储水量计算，则所需容积：设计池面积则有效水深，实际深度取4m。⑵各池容积计算(3-8)n反应区容积接触室容积分离室容积⑶有效水深(3-9)⑷各池尺寸见公式(3-2)反应池面积，设计尺寸长6m，宽2m；接触室面积，设计尺寸长6m，宽1m；分离室面积，设计尺寸长6m，宽4m；总占地面积。⑸气浮池高度校正实际有效水深气浮池高度(3-10)式中，为浮渣层高度，m，取8cm；为干舷高度，m，取15cm。代入数值⑹气浮所需空气量(3-11)空压机额定气量(3-12)n⑺浮渣量计算和浮渣槽设计①浮渣量计算(3-13)②浮渣槽设计浮渣槽宽度取b=0.5m，浮渣槽深度h′=0.5m，槽底坡度i=0.1，坡向排渣管，排渣管Dg=200mm。⑻集水管设计采用两根穿孔管，每根管上4个孔眼，孔眼中心线以上水头h=1.9m。孔眼总面积：(3-14)孔眼个数n=8个，则单孔面积(3-15)孔口直径(3-16)流速计算见公式(3-3)取总管直径D=150mm，；取支管直径D=100mm，。3.4.3设备选择⑴空压机选择Z-0.08型空压机，主要参数为：气量0.08m3/min，最大压力0.7MPa，电机功率0.7kW，适用于流量小于10000m3/d的气浮池。⑵溶气释放器选择TS-Ⅲ型溶气释放器，主要参数为：溶气水支管接口直径20mm，0.3MPa下流量1.59m3/h，作用直径50mm。释放器台数台，取n为3台。⑶溶气罐直径(3-17)式中，为溶气罐过流密度，m3/(m2·d)n；对填料罐取值范围为2500～5000m3/(m2·d)，取4000m3/(m2·d)。代入数值，取标准直径600mm。溶气罐高度(3-18)⑷刮渣机⑸投药装置及搅拌器选用硫酸铝絮凝剂，加药量20mg/L则总需药量=假设配药浓度10%，则投加药液量=选择JⅡ型加药装置，每日投加一次，主要参数为：外型尺寸1350mm×1350mm×2200mmm，投加量0.5～45L/h，投加方法为水射器转子流量计，搅拌机功率0.37kW，搅拌槽容积500L，溶液槽容积1000L。⑹加压泵①吸水井最低水位-4.0m，溶气罐高度3.0m，取1.0m的安装富余水头，所以提升净扬程Z=4.0+3.0+1.0=8.0m②吸入管道水头损失计算管道内污水按满流计算，(3-19)v=0.8m/s时代入数值，D=150mm时，校核管道内实际流速，见公式(3-3)水力坡度(3-20)沿程水头损失计算见公式(3-4)n吸入管道长L=5m，局部水头损失按沿程水头损失30%计算。③排出管水头损失计算沿程水头损失计算见公式(3-4)排出管道长L=10m，局部水头损失按沿程水头损失30%计算，④取自由水头h5=0.8m水泵扬程见公式(3-5)⑤泵的选择选择2台100QW-45-15-4型潜水排污泵，1备1用，主要参数为：直径30mm，转速1450r/min，流量45m3/h，扬程15m，泵效率62%，功率4kW。3.5水解酸化池采用UASB池体设计，不需密闭，不设三相分离器，不需搅拌器。水解酸化池设计草图如图3-3所示。图3-3水解酸化池设计草图n3.5.1设计参数表面负荷q=1.5m3/(m2·h)；水力停留时间HRT=3.0h；厌氧污泥产率Y=0.15kgSS/kgBODr3.5.2设计计算⑴水解酸化池尺寸①池表面积及尺寸(3-21)②有效水深(3-22)超高0.5m，则水解酸化池总高度5.0m。③有效容积(3-23)④反应器上升流速(3-24)水解酸化池的酸化池上升流速一般为0.5～1.8m/h，符合要求。⑵反应器配水系统单孔布水负荷q=1.0m2，出水孔处设导流板，则布水点个数(3-25)⑶泵的选择水解酸化池采用大阻力配水系统，由第5章高程计算中可知，从气浮池到水解酸化池有6.649m的水力损失，所以采用加压泵布水。选2台J4-300/0.5型定量泵，1用1备，技术参数为：额定流量300L/h，压力0.5MPa，电源200V，50Hz，功率355W，流量调节范围10%～100%。⑷出水收集系统①出水渠宽(3-26)代入数值，取b=0.5m。n设出水流速0.3m/s，出水渠中水深(3-27)取h=0.5m，则出水渠断面设计为h×b=0.5m×0.5m。②溢流堰设计流量Q=5000m3/d=58L/s，溢流堰负荷q=2.8L/(m·s)。则溢流堰出水断面总长度(3-28)采用90°三角堰，设堰上水头H=30mm，每个堰口水面宽度b=60mm所需堰口数量(3-29)出水堰周长C=出水断面处每个堰齿宽度mm(3-30)取s=70mm，则实际堰口数(3-31)校核溢流堰负荷，符合要求(3-32)⑷污泥量(3-33)式中，为水解酸化去除的BOD5量，kg/m3；Y为厌氧污泥产率，=0.15kgSS/kgBODr假设水解酸化池前BOD5去除率10%，水解酸化对的去除率30%，则=代入数值假设含水率99%，密度为1g/cm3，则污泥体积为6.08m3/d。3.6氧化沟n拟用卡罗塞（Carrousel）氧化沟，去除BOD5与COD之外，还具备一定的脱氮除磷作用，使出水TN低于排放标准。设计草图如图3-6所示。图3-6氧化沟设计草图3.6.1设计参数进水参数：设计流量Q=5000m3/d，假设氧化沟前BOD5去除率30%，SS去除率40%，则氧化沟进水BOD5浓度，，，～9；出水参数：出水执行GB3544-2008标准，COD<100mg/L，BOD5<30mg/L，TN<15mg/L，<10mg/L，～9，处理后污泥要求完全消化。设计参数：污泥龄θc=25d；污泥负荷0.15kgBOD5/kgMLVSS；水力停留时间一般为14.7h；污泥浓度MLSS=4000mg/L；VSS/SS=f=0.7；VSS可生物降解系数fb=0.63；污泥产率系数Y=0.6；内源代谢常数Kd=0.05；净VSS产率为0.25～0.40kgVSS/kgBOD5；α=0.90；β=0.98；a'=0.52；b'=0.12。3.6.2设计计算⑴去除的设计计算n①污泥龄，取25d。(3-34)②去除率：(3-35)假设出水SS=50mg/L，则VSS中=50。出水中=22+4=26mg/L<30mg/L，达到排放标准。去除率=去除量=（210-4）5000=1030kg/d③计算曝气池体积(3-36)式中，X为混合液挥发性悬浮固体MLVSS浓度，mg/L。MLSS=4000mg/L，则(3-37)④好氧区停留时间(3-38)污泥负荷(3-39)在0.1～0.25kgBOD5/kgMLVSS范围内。n⑤计算剩余污泥量(3-40)式中，为进水悬浮固体中惰性部分（SS-VSS）含量，mg/L；为出水SS的含量，mg/L。沉淀部分污泥浓度1%，污泥密度，则每天排泥量33.97。⑥校核VSS产率VSS产率=，在～0.40kgVSS/kgBOD5范围内。⑦复核可生物降解VSS比例(3-41)与最初假设值相差不大。⑵脱氮的设计计算假设总氮中非氨态氮没有硝酸盐的存在形式，而是大分子化合态氮，在生物氧化过程中要经过氨态氮这一形式。①氧化的氨氮浓度=30-15=15mg/L②需要脱除的氮量排放污泥中氮的含量：细胞合成中C：N：P=106：16：1，污泥中最多包含12.3%的氮，在内源呼吸阶段，不可生物降解部分仅包含7%，本设计中要求污泥完全消化，所以按7%计算。则生物合成的氮量339.7=4.8mg/L脱氮量=15-4.8=10.2mg/L③碱度平衡（以CaCO3计）n每氧化1mg氨氮所需碱度大约为7.14mg，每脱除1mg氮生成的碱度大约为3.5mg，每去除1mgBOD5所产生的碱度大约为0.3mg。残留碱度=所以每天需投加碱量④计算脱氮所需要的停留时间(3-42)式中，N0为进水基质TN浓度，mg/L；Nw为随剩余污泥排出氮量，mg/L；N为随出水排走的氮量，mg/L；为脱氮负荷，kgNO3-N/(kgMLVSS·d)在T=20时，取qdn=0.03kgNO3-N/(kgMLVSS·d)代入数值脱氮水力停留时间⑤总体积⑶氧化沟尺寸计算采用四廊道式Carrousel氧化沟，有效水深H=4m，水面超高0.5m，则总高度为4.5m，氧化沟面积由公式(3-2)，设每条廊道宽度为5m，则氧化沟总长度=;其中好氧段长度；缺氧段长度;弯道处长度=，取40m；直道长度=，取30m；故氧化沟总长=30+5+10=45m，总宽=45=20m（未计壁厚）。n实际污泥负荷(3-43)弯道处设导流墙，偏向弯道内侧以使较多的水流向内汇集。在只有一道导流墙时可设在内壁1/3处，为避免弯道出口靠中心隔墙一侧流速过低，造成回水或引起污泥下沉，导流墙在下游方向需延伸一个沟宽的长度。⑷曝气量计算①碳源需氧量(3-44)②硝化需氧量(3-45)③脱氮过程中产氧量(3-46)④总需氧量⑤标准需氧量计算20℃时，水中饱和溶解氧浓度Cs(20)=9.17mg/L25℃时，水中饱和溶解氧浓度Cs(25)=8.38mg/L(3-47)⑸回流污泥量(3-48)式中,X为MLSS，4000mg/L；为回流污泥浓度，取10000mg/L。n代入数值，实际取70％。⑹设出水槽一座，其中安装出水堰门来调节氧化沟内水位和排水量。每沟设出水堰两扇，启闭机两台，钢制堰门规格为B×H=1.6m×0.8m；出水槽平面尺寸L×B=4.0m×1.2m。3.7二沉池采用中心进水周边出水的幅流式沉淀池。二沉池草图如图3-7所示。图3-7二沉池设计草图3.7.1设计参数设计进水量：Q=5000m3/d；表面负荷=1.0m3/m2.h；固体负荷为163.6kg/(m3·d)；水力停留时间T=2.0h。3.7.2设计计算⑴沉淀池尺寸设计①沉淀池面积由公式(3-21)，沉淀池直径由公式(3-16)，为配合刮泥机选择，取标准池径18m。n有效水深见公式(3-22)，h=qb·T=1.02.0=2.0m<4m，符合要求，在6～12之间，符合要求②贮泥斗容积贮泥时间采用Tw=2h，二沉池污泥区所需存泥容积(3-49)则污泥区高度，取2m。(3-50)③二沉池总高度取二沉池缓冲层高度h3=0.54m，超高为h4=0.5m则池边总高度为h=h1+h2+h3+h4=2.0+2.0+0.5+0.5=5.0m设池底度为i=0.08，污泥斗下口直径，则池底坡度降为(3-51)则池中心总深度为H=h+h5=5.0+0.64=5.64m④校核固体负荷(3-52)在150～250之间，符合要求⑶出水收集系统①出水渠宽由公式（3-23），，b取0.5m。设出水渠中流速为，出水渠中水深由公式（3-24），取0.5m。则出水渠断面设计为②溢流堰设计流量，溢流堰负荷q=2.5L/(m·s)，n则溢流堰出水断面总长度由公式(3-25)，采用90°三角堰，设堰上水头H=30mm，每个堰口水面宽度b=60mm。所需堰口数量由公式(3-26)，出水堰周长C=出水断面处每个堰齿宽度由公式(3-27)，，取s=80mm，则实际堰口数由公式(3-28)，。溢流堰负荷由公式(3-29)，，符合要求。⑷挡板设置出水槽前加设挡板，伸出水面0.2m，水面以下深度0.3m，距堰口1.0m。池中心设中心管进水，中心管周围设有旋转式挡板，使废水能沿圆周方向均匀分布，开口面积为过水断面积的6%～10%，则挡板直径为4.0～5.2m，取4.5m，挡板伸出水面0.1m，水面以下深度1.0m。n第4章污泥处理构筑物设计计算4.1回流污泥泵房4.1.1设计参数4.1.2泵的扬程计算各构筑物的水面标高和池底埋深见高程计算。⑴二沉池最低水位-4.29m，氧化沟最高水位m，所以提升净扬程Z=4.29+2.00=6.290m⑵吸入管道水头损失计算管道内污水按满流计算D=250mm时，管道内流速由公式(3-3)由满流管道水力算图查得i=0.0048①沿程水头损失计算由公式(3-4)吸入管道长L=50m，②局部水头损失计算局部水头损失按沿程水头损失的30%计算，⑶排出管水头损失计算①沿程水头损失计算由公式（3-4）排出管道长L=50m，②局部水头损失计算局部水头损失按沿程水头损失的30%计算，⑷取自由水头h5=0.8m从而需水泵扬程：n4.1.3回流污泥泵房尺寸占地面积为L×H=8m×5m4.2集泥池二沉池产生的剩余活性污泥以及水解酸化池排出的污泥由地下管道自流进入集泥井。4.2.1设计参数污泥量见表4-1表4-1污泥量列表构筑物污泥重量kg/d污泥含水率%污泥体积m3/d水解酸化池60.75996.08二沉池339.79933.97污泥干重=339.7+60.75=400.45kg/d污泥容积Q=33.97+6.08=40.05m3/d=1.67m3/h4.2.2集泥池面积集泥池容积按排泥量总体积的50%计算，则设计集泥池尺寸L×B=4m×3m，有效污泥深度1.7m，总高度为4.5m。4.2.3剩余污泥泵的选择进入集泥池的污泥由剩余污泥泵提升至污泥浓缩池中。⑴设计流量Q=40.05m3/d=1.67m3/h⑵污泥泵扬程集泥池中最低泥位-6.50m，辐流式浓缩池最高水位1.70m，则污泥泵净扬程为Z=6.50+1.70＝8.20m，污泥输送管道压力损失假设为为1.0m，自由水头为1.0m，则污泥泵所需扬程为H=8.20+1.0+1.0=10.20m。⑶污泥泵选型n选两台CP(T)-50.75-50型沉水式污泥泵，1用1备，主要参数为：口径50mm，功率0.75kW，极数4，扬程11.5m，流量6m3/h。4.3污泥浓缩池采用辐流式重力连续式污泥浓缩池，采用静压排泥。污泥浓缩池设计草图如图4-1所示。图4-1污泥浓缩池设计草图4.3.1设计参数污泥流量Qw=400.45kg/d；设计浓缩后含水率P2=96％；污泥浓缩时间T12h，本设计中T=14h；泥固体负荷qs=45kgSS/(m2·d)。4.3.2设计计算⑴浓缩池池体计算：①浓缩池表面积由公式(3-20)，，取10m2。②浓缩池直径由公式(3-46)，n为保证有效面积和容积，并与刮泥机配套，选D=4m。③水力负荷(4-2)④有效水深由公式(3-21)，h1=uT=0.1314=1.86m，取1.9m。⑤浓缩池有效容积由公式(3-22)，V1=Ah1=3.141.9=23.86m3⑵排泥量与存泥容积:①假设污泥浓缩前含水率=98%，浓缩后含水率P2＝96％，则(4-3)②存泥区容积设计污泥层（存泥区）厚度=0.8m，由公式(3-22)③泥斗容积(4-4)式中，h4为泥斗的垂直高度，取0.8m；为泥斗的上口半径，取1.0m；r2为泥斗的下口半径，取0.5m。代入数值存泥时间由公式(3-35)，，t取14h。④浓缩池总高度有效水深，污泥层高度，缓冲层高度h3取0.5mn，浓缩池的超高取0.3m，则浓缩池周围高度设池底坡度为0.02，由公式(3-49)，坡降则浓缩池中心总高度⑶浓缩池排水量Q=Qw-Qw′=40.05-20.03=20.02m3/d，上层清液回流到调节池。4.4贮泥池剩余污泥经浓缩处理后排入贮泥池，然后用泵输送到脱水间进行脱水。4.4.1设计参数进泥量20.03m3/d，含水率P2＝96%；贮泥时间T＝0.5d=12h。4.4.2设计计算贮泥池容积设计贮泥池面积有效污泥深度4.5污泥脱水系统4.5.1设计参数浓缩后污泥体积20.03m3/d，含水率96%；脱水后污泥含水率P3=75%。4.5.2设计计算⑴出泥饼由公式(4-3)n，⑵泥饼干重(4-6)4.5.4脱水间尺寸脱水机房建筑面积为L×B=8.0m×8.0m。n第5章高程计算5.1管道水力损失计算主要参数⑴设计充满度表5-1最大设计充满度管径/mm最大设计充满度h/D150～3000.55350～4500.65500～9000.7010000.75⑵设计流速D<400mm时，v=0.6～1.0m/s；D>400mm时，v=1.0～1.8m/s。⑶最小管径与相应的最小设计坡度表5-2最小管径与相应的最小设计坡度管道类别最小管径/mm最小设计坡度污水管3000.003压力输泥管150—重力输泥管2000.015.2各部分管道水力损失计算5.2.1筛滤机到调节池1、确定管径和流速，Q=0.058m3/s。⑴取D=300mm时，由水力学算图查得其最小充满度大于允许的最大设计充满度0.55，不符合要求。⑵取D=350mm，由水力算图查得，水力坡度i=0.0040时，管道内流速v=0.95m/s，充满度校核i：采用铸铁管道，v<1.2m/s时，由公式（3-20）与所取i值相差不大，符合要求，所以管径取350mm。n2、沿程水头损失计算由公式(3-4)筛滤机到调节池管道长度为L=10m，3、局部水头损失计算(5-1)式中，为局部水头损失系数。⑴由筛滤机出水管到管道断面突然扩张(5-2)式中，为小管断面面积，；为大管断面面积，。代入数值⑵沿途设一个闸阀，闸阀值与开度大小有关。表5-3闸阀值与开度大小的关系00.000.070.260.812.065.5217.097.8管道充满度，闸阀按开度计算，则=0.81⑶由管道到调节池断面面积突然扩大由公式(5-2)，可认为调节池断面面积远大于管道面积，则则由公式(5-1)，4、由筛滤机调节池总的水力损失n实际设计留有0.05m的富余水头，则两构筑物水面高差。5.2.2气浮池到水解酸化池1、确定管径和流速，Q=0.058m3/s由前面的计算得，取D=350mm，水力坡度i=0.0039，管道内流速v=0.95m/s，充满度2、沿程水头损失计算由公式(3-4)气浮池到水解酸化池管道长度为L=40m，3、局部水头损失计算⑴由气浮池到管道断面突然收缩，(5-3)可认为气浮池面积远大于管道面积，则⑵沿途设一个闸阀，闸阀值与开度大小有关。管道充满度，闸阀按开度计算，则=0.81⑶途中有两处圆形断面缓弯道(5-4)式中，为管半径，mm；R为轴线的弯曲半径，mm；为弯角。θ=90°，取轴线弯曲半径500mm代入数值则n由公式(5-1)，则4、气浮池集水管道水力损失计算⑴孔眼进水处按管道断面突然收缩计算由公式(5-3)，可认为进水面积远大于孔眼面积，则，共8处。⑵途中有两处圆形断面缓弯道，取轴线弯曲半径500mm，由公式(5-4)⑶集水管到总出水管有一处叉管合流，则由第3章计算得管内流速，由公式(5-1)5、水解酸化池的配水管道水力损失计算⑴2号管水力损失计算①确定2号管管径和流速，取D=250mm时，由水力学算图查得其最小充满度大于允许的最大设计充满度0.55，不符合要求。取D=300mm，由水力算图查得，水力坡度i=0.0040时，管道内流速v=0.83m/s，充满度校核i：由公式(3-20)，与所取i值相差不大，符合要求，所以管径D2取300mm。n②2号管局部水头损失计算由1号管道到2号管道叉管分流处，途中有两处圆形断面缓弯管θ=90°，取轴线弯曲半径500mm，由公式(5-4)则由公式(5-1)，⑵3号管水力损失计算①确定3号管管径和流速，取D=250mm时，假设i=0.0040，则根据公式(3-20)校核与所取i值相差不大，符合要求，所以管径D3取250mm。②3号管局部水头损失计算由2号管道到3号管道叉管分流处，，共2处3号管中间一处合流叉管，途中两处圆形断面缓弯管θ=90°，取轴线弯曲半径500mm，由公式(5-4)则由公式(5-1)n⑶4号管水力损失计算①确定4号管管径和流速，按全满管道计算，取D=150mm时，由公式(3-3)校核流速符合要求。②4号管局部水头损失计算由3号管道到4号管道叉管分流处，，3处.途中6处圆形断面缓弯管θ=90°，取轴线弯曲半径500mm，由公式(5-4)则由公式(5-1)，⑷5号管水力损失计算①确定5号管管径和流速，按全满管道计算，取D=50mm时，由公式(3-3)校核流速符合要求。②5号管局部水头损失计算假设管道断面突然收缩的水头损失来计算，由公式(5-3)共36处，则n由公式(5-1)，⑸6号管水力损失计算①确定6号管管径和流速按全满管道计算，取D=35mm时，由公式(3-3)校核流速符合要求。②6号管局部水头损失计算由5号管道到6号管道叉管分流处，，72处由公式(5-1)，则水解酸化池配水系统总的水力损失气浮池到水解酸化池总的水力损失实际设计留有0.05m的富余水头，则两构筑物水面高差。5.2.3水解酸化池到氧化沟5.2.4氧化沟到二沉池5.2.5二沉池到出水控制井5.2.6出厂管5.2.7污水处理流程水头损失n按最长流程计算，污水处理过程中水头损失计算结果见表5-3。表5-3污水厂水头损失计算表名称管径mmI‰Vm/s管长mILmΣξmhmhm筛滤机———————0.2—筛滤机至调节池3503.90.95100.0391.880.0860.1250.175调节池———————0.2—气浮池———————0.2—气浮池集水系统200—0.92——7.280.3140.3146.649气浮池至水解酸化池3503.90.95400.1561.670.0770.233水解酸化池配水系统———————5.143水解酸化池———————0.2—水解酸化池至氧化沟3503.90.95150.0592.670.1230.1820.232氧化沟———————0.5—流量计井———————0.2—氧化沟至二沉池3503.90.95600.2342.850.1310.3650.415二沉池———————0.5—二沉池至出水控制井3503.90.95500.1952.310.1060.3010.351出水控制井———————0.2—出厂管3503.90.95500.1951.310.0600.2550.3055.3高程确定1、计算造纸厂排水口处设计水面标高根据设计资料，河水自西南方向流向东北方向,历史最高水位-0.50m，最低水位-1.00m。污水自流排出，出水口应尽量淹没在水面以下，同时考虑挖土埋深。n2、各处理构筑物的高程确定表5-4各污水处理构筑物的设计标高构筑物名称水面标高/m池底标高/m池顶标高/m调节池-0.20-4.200.30气浮池2.070.002.30水解酸化池2.75-1.753.25氧化沟2.00-2.002.50二沉池0.85-4.291.35集泥井-4.80-6.500.50污泥浓缩池1.70-2.322.00贮泥池-3.50-4.600.50n结论纸废水主要来自打浆、纸机前筛选和抄造等工序，废水中含有大量纤维素、木质素以及化学药品等，污染物浓度高，治理难度大。根据造纸废水的特点及处理工艺的发展情况，本设计拟采用水解酸化-Carrousel氧化沟工艺处理造纸废水。二者的结合使用，优势明显，主要表现在以下方面：1、水解酸化将厌氧反应控制在水解酸化阶段，与UASB相比，不需要密闭池，不需三相分离器和搅拌设备，造价低且便于维护；水解反应在胞外酶的作用下将不溶于性有机物水解成可溶性有机物，酸化反应将可溶性大分子有机物转化为小分子物质，提高废水的可生化性，从而减少反应时间和处理能耗；水解酸化反应迅速，故水解池体小，节省基建投资；水解池可降解固体有机物，具有消化池功能，减少了污泥量，实现了污水、污泥一次处理。2、Carrousel氧化沟采用立式表面曝气机，提高了有效水深，占地面积小，节省基建投资；氧化沟内水流形态介于推流式和完全混合式之间，有利于形成良好的混合液生物絮凝体，有助于提高二沉池的污泥沉降速度和澄清效果；由于流速比较大，污水迅速被稀释，氧化沟耐冲击负荷的能力比较强；通过调节曝气强度和曝气时间可以控制氧化沟内好氧区和厌氧区比例，进行好氧处理和脱氮处理；好氧厌氧交替运行可抑制专性好氧丝状菌的过量繁殖，有效防止污泥膨胀的发生；污泥龄长达15～30d，污泥在氧化沟内得到充分氧化分解，污泥生成量少无需进行污泥消化，简化了污泥后处理过程。造纸废水中的细小纤维经筛滤机进行回收再利用于抄造过程，处理后出水亦可回用于制浆、洗涤、筛选和漂白等工艺，实现了废水治理和废物资源化的双重目的。n参考文献1区岳州,胡勇为.氧化沟污水处理技术及工程实例.北京:化学工业出版社,20052杨岳平,徐新华,刘传富.废水处理工程及实例分析.北京:化学工业出版社,20033高俊发,王社平.污水处理厂工艺设计手册.北京:化学工业出版社,20034阎新萍,滕红文.Carrousel氧化沟处理造纸中段废水[J].环境工程.2006,24(5):7～95崔炜,张安龙,贺延龄.水解酸化—氧化沟工艺处理造纸废水[J].中国给水排水.2004,20(5):78～796G.Thompson,J.Swain,M.Kay.Thetreatmentofpulpandpapermilleffluent.BioresourceTechnology,2001,77(3):275～2867Cecen,F.,Urban,W.,Haberl,R..Biologicalandadvancedtreatmentofsulfatepulpbleachingeffluents.WaterSci.Technol,1992,26:435~444n致谢本设计是在×××老师的精心指导和大力支持下完成的。设计期间，从工艺选择、构筑物设计、资料查询、参数确定到论文定稿过程中，遇到了许多问题，×××老师总是及时为我指出不足之处，提出意见和建议，为本设计的顺利进行提供了很大帮助，在此要向×××老师致以真挚的谢意！此外，在设计过程中遇到问题时，我经常与同学们相互交流、探讨，从他们那里得到了不少启发，他们为我提供了很多资料，对问题的解决有很大帮助，在此一并表示真诚的感谢！