毕业论文-沈阳味精厂味精废水处理工程设计 76页

辽宁工程技术大学毕业设计1绪论目前，国内废水的排放要求越来越严格，而味精废水作为污染的重要来源，在处理和排放时受到了各方关注。随着经济的飞速发展和技术的不断进步，我国已经成为味精的生产和消费大国。据报道，目前我国的味精生产量约占世界产量的一半。但是味精生产过程中所排放的废水量大，尤其是味精发酵液经等电提取谷氨酸后排放的母液具有“五高一低”的特点，是一种治理难度很大的工业废水。由于不能有效地治理味精废水，不少味精厂被列入全国重点污染源3000家单位之列[1]。味精废水的治理已经成为制约味精生产企业发展的重大难题。目前国内外都还没有成熟的成套技术应用于生产实践。主要的问题是一次性投资过大，或者日常运行费用过高,大多数味精厂无法承受,不得不长期维持超标排放的现状。但面对环境的日益恶化，国家制定了严格的排放标准，味精生产企业在面对现状的同时，需要及时改进味精废水处理工艺，引进新技术。在味精废水中含有许多宝贵的资源，厂家可以根据废水中所含物质不同，对废水进行分析和适宜的处理工艺。因此，根据味精废水的特点，必须采取切实有效的措施，对其进行综合治理。在减小废水对环境造成污染的同时，回收废水中的菌体蛋白，取得一定的经济效益和环境效益。本文是以辽宁沈阳味精厂味精废水处理工程设计为例，大家通过工艺的选择、处理过程和设备选取等，会对味精废水处理有一定新的认识。1.1味精废水的来源与危害1.1.1味精废水的来源味精生产废水主要来源于提取味精后的发酵废液或离子交换尾液；生产过程中各种设备（调浆罐、液化罐、糖化罐、发酵罐，中和脱色罐等）的洗涤废水；离子交换树脂洗涤与再生废水；液化至糖化、糖化至发酵等各阶段的冷却水；浓缩结晶遗弃的结晶母液，以及各种洗涤、消毒废水。废水外观呈黄褐色。发酵废液是一股极高浓度的废水，一般每生产1t味精约有25t发酵废液排出，这与发酵工艺、原料及菌种有关。我国目前生产水平大约是原发酵液中含酸量能达5%~8%，国外先进水平一般为10%~14%，毫无疑问，发酵时单位体积产酸愈高，发酵废液的单位排放量(以成品味精计)愈少。发酵废液中含2%~5%的湿菌体及蛋白质等固形物(菌体中富含蛋白质、脂肪、核酸等营养物质)，含有等无机盐，消泡剂，色素，尿素，各种有机酸，小于1%的其他氨基酸，0.6%~0.8%，残糖(小于1%）以及1%~1.5%73n辽宁工程技术大学毕业设计的味精，此外还含有0.05%~0.1%左右的核昔酸类降解产物。由于提取方法的不同，废发酵液的性质会有所不同，废水水质自然就不尽相同[2]。此外，所用原料不同，发酵废液的性质也会有所变化。一般情况下，发酵废液的COD高达60~80g/L，BOD高达31~50g/L，谷氨酸1%~5%,悬浮物17~18g/L。要彻底地治理味精废水造成的污染，清洁生产和综合利用是发展的趋势。一方面，必须改进味精生产工艺现状，积极探索研究新工艺、新方法，大力推广清洁生产，从源头上遏制污染的产生；另一方面，对产生的味精废水必须处理和利用相结合，尽可能提取废水中有用物质，实现经济效益和环境效益的双丰收[3]。1.1.2味精废水的危害通常所说的味精废水是指味精发酵液提取谷氨酸后排放的母液。由于谷氨酸的提取工艺不同，排放的废水水质也有所差别。但大多都具有CODCR高、BOD5高、菌体含量高、硫酸根(改用硫酸调pH前为氯离子)含量高、氨氮含量高及pH值1.5~3.2低“五高一低”的特点[4]。由于味精废水往往具有较强的酸性，若不加处理就大量排放，势必会改变水体的pH值，从而污染环境、影响农作物生长、危害渔业生产。高COD、高BOD 的主要原因是谷氨酸、残糖、SS与氨氮所致，如不经处理，直接排放，会引发环境问题，破坏生态平衡。味精废水中的大量有机物质和含非蛋白氮、硫（或氯）的无机物质，非常适合微生物生长，而有害于除反刍动物及个别动物如兔以外的其它生物(包括江河湖泊里鱼虾)，同时也直接伤害了饮用该水源的人类本身，通过破坏水中动物生态平衡，又进一步造成对环境水源水质的严重损害。污染严重的河段，水的颜色发黑，味道发臭。随着日趋渐严的环保法规的完善和全民环保意识的提高，废水处理工艺的实施面临着严峻的挑战。其主要危害如下[5]：(1)造成富营养化、破坏受纳水体水质的NH3-N值已放在了监测因子的首位。(2)恶臭气味的产生，H2S气体排出对周边空气环境的影响造成对生态环境的破坏。(3)受产品低利润空间的限制，企业无法承受过高的改造投资费用和运行费用。(4)地下水和地表水随着新水法的执行，实行有偿使用和总量收费。(5)处理时高能耗、高投入。(6)味精废水有机物浓度高,色度大,且不易沉淀,废水中NH3-N及的含量高,较难处理,此种污水虽然营养高,但直接进入生化处理也很难达到良好的效果。影响水体的营养组成成分，对水中生物生存产生极为严重的影响。73n辽宁工程技术大学毕业设计从多年的生产、试验和研究结果看来，单独采用某一种方法治理难以达到满意的效果。在味精废水的治理中，必须根据生产的工艺、废水的水质水量当地的环境以及回收利用的情况，联合采用物理的化学的以及生物的方法，并进行优化组合，方可实现味精废水的综合治理[6]。1.2味精废水处理国内外现状味精废水具有水量大、污染物浓度高、成分复杂、有机物、氨氮、硫酸根含量高等特点，处理难度极大。虽然味精生产企业、科研机构及有关的大专院校都对味精废水的治理进行了大量的研究。但是目前国内外都还没有成熟的成套技术应用于生产实践。主要的问题是一次性投资过大，或者日常运行费用过高，大多数味精厂无法承受，不得不长期维持超标排放的现状。味精生产过程中产生的废水量很大，处理比较困难。据报道，每生产1t味精，大约要排出10~15t提取谷氨酸后的母液，全国每年要排放1000多万吨这种高浓度有机废水。不仅严重污染了自然环境，而且制约了味精行业的发展。国内,味精废水处理采用厌氧生物处理法、厌氧-好氧生物处理法、混凝除菌体、高速离心机分离和膜处理除菌体法等,这些方法各有千秋,但仅属于中小试阶段,或多或少存在一些问题,因而未被味精厂生产性采用[7]。我国台湾地区味精废水处理都不外是用兼氧-好氧法处理、沉淀、过滤、氧化、海抛、浓缩作肥料等方法,但不大适合大陆应用。在国外,日本协和株式发酵会社对发酵液菌体采用蝶式自动分离机分离,分离出菌体作饲料。其母液及过程废水根据COD、SS、pH的不同分3种处理方法:高浓度废水经浓缩后作有机肥料；中浓度废水使用活性污泥-絮凝沉淀的方法；低浓度废水直接使用活性污泥法[8]。1.3选题的意义我国大小河川总长42万公里，湖泊7.56万平方公里，占国土总面积的0.8%，水资源总量28000亿立方米，人均2300立方米，只占世界人均拥有量的1/4，居121位，为13个贫水国之一。目前中国640个城市有300多个缺水，2.32亿人年均用水量严重不足。人口数量的几何增长、现代工业废水的乱排乱放、城市垃圾、农村农药喷洒等等，造成本来已是极少的淡水资源加剧短缺，无法为生产生活所用。污染水的70%-80%直接排放，我国污水的处理能力只占20%左右。全国每年排污量约300亿吨。全国各大城市地下水不同程度受到污染。全国78条主要河流有54条遭污染.我国七大水系:长江，珠江，松花江，黄河，淮河，海河，辽河。七大水系中有一半河段受到污染，86%城市河段污染超标，比较严重的有：黄河，淮河，辽河，太湖，巢湖，滇池等河流湖泊[9]。20世纪8073n辽宁工程技术大学毕业设计年代以来，沈阳市城市建设规模和发展速度一直受水资源匮乏问题所困绕，影响了全市国民经济的发展。目前，沈阳市人均水资源占有量仅为338m³，是全国人均水资源占有量的14.29％，是世界人均水资源占有量的0.028％，已被列入全国严重缺水城市之一[10]。因此，地下水资源量的多少、未来变化趋势如何，能否满足城市发展建设的需要，一直是该市各级领导及有关部门十分关注的问题。沈阳市一方面水资源严重匮乏，同时在供水、用水环节中又存在极大的浪费。主要表现在水的有效利用率低。一是农业用水有效利用系数较低，只有0.5左右，与世界先进国家相比差距很大。二是工业用水和生活用水浪费严重。沈阳市工业万元增加值用水量为48m³，是发达国家的2～3倍。自来水管网年久失修，跑、冒、滴、漏损失率达24%，而世界上先进国家的损失率不超过10%。另外，由于公众节水意识淡薄，节水器具普及率偏低。水污染威胁中国，威胁中华民族的生存，我国最大的污染源之一—味精工业废水的排放量每天10000吨，PH值3.5，含有大量有机物和非蛋白氮，严重地污染着水源，我国的环保工作者呕心沥血地奋战了多年，就因为没有找到一种产出大于投入的治理方法，而战胜不了金钱和眼前利益的驱动，味精生产废水每天源源不断地，流入过去养育了我们祖先，现在养育着我们，将来还要养育我们子孙后代的江河湖泊。从资源的综合利用和节能效果来看，利用味精废水生产生物蛋白饲料具有低成本、低能耗、无污染、高效益等优点，该治理方案是一条适合我国国情的味精废水治理方法[11]。由于该方案利用有机废水制取生物蛋白饲料，为社会提供廉价优质的蛋白饲料添加剂，解决我国蛋白饲料不足的现状，社会效益显著；同时，由于加工成本低廉，设备投资少，因此可使味精厂家在完全彻底治理味精废水污染的同时取得显著的经济效益。1.4设计原始资料1.4.1味精废水水量沈阳味精厂所排污水主要来自谷氨酸提取后的高浓度离交废水:排放量为800t/d,精制废水:排放量2000t/d,洗米废水:排放量300t/d,生活杂水:400t/d，设计规模4000t/d。1.4.2味精废水混合水质表1-1味精废水混合水质Tablet.1-1Thetreatmentofmixedwater项目单位含量项目单位含量BODmg/L4500pH值4.573n辽宁工程技术大学毕业设计CODSSSO42-mg/Lmg/Lmg/L102005204167氨氮Cl-mg/Lmg/L33001334注：其他指标参考相关企业具体情况。1.4.3气象资料(1)气温：年平均7.6℃，夏季平均24.5℃，冬季平均-12.5℃；(2)非采暖季节主导风向为南风；(3)冰冻期为135d；(4)年平均降雨量为835.5mm。1.4.4水文资料1).水体资料(1)河流最小流量0.1m3/s,最小流速0.5m/s；河流最大流量23m3/s,最大流速1.9m/s；河流最高水位2.5m,正常水位1.35m,最低水位1.12m；(2)河底高程60.2m；(3)河底水质：a.平均溶解氧3.5mg/L,平均ss为50mg/L；b.地下水深度-4.6m；c.土壤冰冻厚度1.15m；d.污水厂进口水位为61.5m，地面标高为65.5m；1.4.5工程地质资料(1)土壤承载力16t/m2；(2)设计地震裂度8度；1.5设计内容(1)味精废水水质水量分析(2)味精废水处理工艺流程的选择(3)主要处理构筑物的设计(4)泵站的初步工艺设计(5)处理站平面布置和高程布置73n辽宁工程技术大学毕业设计2味精废水水质分析与工艺方案比选2.1废水水质分析味精生产工艺有两种:发酵法和水解法，日前我国生产厂家多采用发酵法生产味精，是用淀粉质为原料，经酸水解成葡萄糖，或直接采用制糖的糖蜜为原料，利用谷氨酸细菌的发酵作用，而生成谷氨酸。而味精废水主要来源于从发酵液中提取谷氨酸的提取工段，日前提取工艺有离了交换法、一步冷冻等电点法、浓缩等电点法、以及锌盐法[12]。生产过程中产生的废水COD,BOD浓度高,氯离子、硫酸根离子含量大，pH73n辽宁工程技术大学毕业设计值和温度较低，属于典型的高浓度有机废水而A悬浮物含量高，不沉淀，废水很难处理。本项目污水处理的特点：污水的BOD/COD=0.45,可生化性很好，污水的各项指标都比较高，含有大量有机物，非常有利于生物处理。同时淀粉离交废水中含有大量的蛋白，可以用气浮工艺分离提取。设计中的味精废水处理时的进水水质、出水水质及去除率见下表2-1：表2-1味精废水的处理情况Tablet.2-1MSGwastewatertreatmentsituation项目BODmg/LCODmg/LSSmg/L氨氮mg/LpH值SO42-mg/LCl-mg/L进水水质排放标准去除率(%)4500100971020030097.152015071.233007097.94.56~9416713342.2味精废水处理主要工艺目前，国内味精行业废水主要是采用纯厌氧+好氧、厌氧前段(水解酸化段)+好氧的处理工艺。其中好氧处理主要有好氧塘、活性污泥法、接触氧化、生物滤池、生物转盘及SBR法等等，厌氧处理主要有厌氧塘、厌氧滤池、普通厌氧池、厌氧接触反应器、UASB等[13]。根据本次设计的味精废水水质情况及味精同行业废水治理现状，技术水平，该废水采用厌氧与好氧相结合的方法来处理，废水首先经过气浮处理，去除大部分悬浮物，特别是蛋白质；然后经过厌氧处理装置，大大降低进水有机负荷，获得能源—沼气，并使出水达到好氧处理可接受的浓度，在进行好氧处理后达标排放。气浮是利用高度分散的微小气泡作为载体去粘附废水中的污染物，使其视密度小于水而上浮到水面上面实现固液或液液分离的过程。气浮过程包括气泡产生、气泡与颗粒（固体或液滴）附着以及上浮分离等连续步骤[14]。它是近几年发展起来的一种技术，在工业废水及生活污水处理方面得到广泛应用。在众多的厌氧工艺中选用水解酸化+生物接触氧化的方法，它在处理高浓度有机废水方面有一下优点：(1)以厌氧水解酸化—生物接触氧化法处理高浓度抗生素有机废水，在经济和技术上是可行的。该法克服了常规好氧活性污泥法处理高浓度有机废水能耗高、稀释水量大、占地面积大以及运转费用高等缺点。(2)此工艺可实现高浓度进水和高去除容积负荷氧化池。73n辽宁工程技术大学毕业设计(3)本工艺处理能力大，对冲击负荷有较强的适应性，污泥生成量少，运行费用低，勿需污泥回流，且可降低基建费用。2.3工艺选择方案一提取蛋白混凝剂石灰综合废水集水池气浮池调节池混凝沉淀池泵排放二沉池生物接触氧化池水解酸化池方案二脱气池HCR中间池初沉池预曝气调节池池出水终沉池生物接触氧化池二沉池方案一是由常见的处理构筑物构成，占地小、经济合理、操作简单。设计构造相对简单易懂，符合我国现在社会发展的国情。本工艺流程不仅在经济上为国家单位节省资金，而且在技术上掌握也比较成熟。适用于中小型污水处理厂及工业水处理站。方案二HCR系统由反应器、脱气池及二沉池组成，两组喷嘴是系统核心。其主要特点是：反应器容积小，系统占地面积少，溶解氧含量高，系统封闭运行稳定性好，容积负荷高，耐冲击负荷强，有机物去除率高，污水处理综合成本低，结构紧凑美观，环境、经济效益明显。由于味精废水的COD很高，仅经过HCR一级反应处理还不能是出水达到排放标准，因此还要在HCR后续生物生物接触氧化池（BCO）。综上所述，方案一更符合设计要求，且能达到处理要求。73n辽宁工程技术大学毕业设计3废水处理构筑物的设计3.1格栅3.1.1格栅作用与分类在排水工程中，格栅是由一组（或多组）相平行的金属栅条与框架组成。倾斜安装在进水的渠道，或进水泵站集水井的进口处，以拦截污水中粗大的悬浮物及杂质。(1)格栅的作用格栅的主要作用是将污水中的大块污物拦截，以免其对后续处理单元的机泵或工艺管线造成损害。格栅的拦截物成为栅渣，其中包括数十种杂物，大至腐木，小到树杈、木塞、塑料袋、破布条、石块、瓶盖等。73n辽宁工程技术大学毕业设计(2)格栅的分类格栅一般由相互平行的格栅条、格栅框和清渣耙3部分组成。格栅按不同的方法可分为不同的类型。按格栅条间距3的大小不同，格栅分为粗格栅、中格栅、和细格栅三类，其栅条间距分别为4~10mm、15~25mm和大于40mm。按清渣方式不同，格栅分为人工清渣格栅和机械清渣格栅两种。人工清渣格栅主要是粗格栅。按栅耙的位置不同格栅分为前清渣式格栅和后清渣式格栅。前清渣式格栅要顺水流清渣，后清渣式格栅要逆水流清渣。按形状不同，格栅分为平面格栅和曲面格栅。平面格栅在实际工程中使用较多。按构造特点不同，格栅分为抓扒式格栅、循环式格栅、弧形格栅、回转式格栅、转鼓式格栅和阶梯式格栅。3.1.2格栅设计参数(1)清渣方式：在栅渣量不大于0.2m³/d时采用人工清渣；当栅渣量大于0.2m³/d时采用机械清渣。(2)栅条间隙要求：当人工清渣时格栅间隙以25~40mm为宜；当机械清渣时格栅间隙以10~25mm为宜。(3).当泵前的格栅间隙不大于25mm时，水泵后可不再设置格栅。(4)栅渣量：栅渣量以每单位水量产渣量计。格栅间隙：16~25mm时，0.1~0.05m³/10m³污水；格栅间隙：30~50mm时，0.03~.0.01m³/10m³污水。(5)栅前流速：污水在栅前渠道内的流速一般控制在0.4~0.8m/s，可保证污水粒径较大的颗粒不会在栅前渠道内沉积。(6)过栅流速：即污水通过格栅的流速，一般控制在0.6~1.0m/s，过大则会使拦截在格栅上的软性栅渣冲走，若小于0.6m/s会造成栅前渠道的流速小于0.4m/s，使栅前渠道发生淤积。(7)过栅水头损失：污水的过栅水头损失与污水的过栅流速有关，一般在0.2~0.5m之间。(8)格栅的倾角宜采用60°~70°，有时为90°。(9)栅渣的容重：一般为960kg/m³，含水率一般为80%。73n辽宁工程技术大学毕业设计格栅断面形状参数可按表3-1选用表3-1栅条断面形状及一般尺寸和局部阻力系数Tablet.3-1Thegateofthisformandtheusualsizeandpartialresistancecoefficients栅条断面形状一般采用尺寸（mm）公式说明正方形边长20取0.64圆形直径20β=1.79锐边矩形宽10厚50β=2.42迎水面为半圆形的矩形迎水面、背水面均匀宽10厚50宽10厚50β=1.83β=1.673.1.3格栅的设计计算格栅计算简图如图3-1所示。图3-1格栅计算简图Fig.3-1Gridcomputing1)设计说明格栅安装在废水渠道，集水井的进口处，用于拦截较大的悬浮物或漂浮物，防止堵塞水泵机组及管道阀门。同时，还可以减轻后续构筑物的处理负荷。由于处理水量不是很大，采用人工清渣，结构为地下钢混结构。2)设计参数选择设计流量4000m³/d=166.7m³/h=0.046m³/s，；格栅间隙d=10mm73n辽宁工程技术大学毕业设计；过栅流速u=0.6m/s；安装倾角=60°；栅前渠道超高=0.3m。栅前水深h=，根据最优水利断面公式Q=式中Q-------设计流量，m³/s；------进水渠宽，m；u-------过栅流速，m/s，取u=0.6m/s；则===0.40(m)则栅前水深h==0.20(m)。3)设计计算(1)格栅的间隙数n：(3-1)式中n-------格栅间隙数；Q------设计流量，m³/s；u-------过栅流速，m/s；h-------栅前水深，m；d-------格栅间隙，mm。------格栅倾角，(°)，取=60°。则==35.7取n=36个(2)栅槽的有效深度B：设计采用20圆钢为栅条；即s=0.02m(3-2)式中B-------栅条有效宽度，m；S-------栅条宽度，m；n-------格栅间隙数；d-------格栅间隙，mm。73n辽宁工程技术大学毕业设计则=0.02×（36－1）+0.01×36=1.06(m)取1.1m(3)进水渠道渐宽部分长度；取渐宽部分展开角=20°；(3-3)式中------进水渠道渐宽部分长度，m；B------栅条有效宽度，m；B1------进水渠宽，m；-----渐宽部分展开角，（°），取=20°。则(4)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度=(3-4)式中------进水渠道渐宽部分长度，m；------栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度，m。则===0.48(m)(5)通过格栅的水头损失格栅条断面为矩形断面k=3，β=2.42，u=0.6m/s(3-5)(3-6)式中-------格栅水头损失，m；------计算水头损失，m；g-------重力加速度，m/s；k-------系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大系数，一般采用3；------73n辽宁工程技术大学毕业设计-阻力系数，与栅条断面形状有关，可按手册提供的计算公式和相关系数计算。则有**=3×2.42××=0.32(m)(3-7)(6)栅槽总高度H：栅前槽高=（3-8）式中------栅前渠道超高，=0.3m；h-------栅前水深，m；-----栅前槽高，m。则==0.2+0.3=0.6(m)栅后槽高=+(3-9)式中-------栅前渠道超高，=0.3m；h--------栅前水深，m；------栅后槽高，m；-------格栅水头损失，m。则=+=0.2+0.32+0.3=0.82(m)(7)栅槽总长度L：(8)每日栅渣量W，在格栅间隙0.01的情况下，设栅渣量每1000m³污水产渣0.07m³。(3-10)式中W-------每日栅渣量，；-------栅渣量，；------总变化系数，取1.5。则＜0.273n辽宁工程技术大学毕业设计所以采用人工清渣。3.2集水池3.2.1设计说明由于工业废水排放的不连续性，为了方便操作，减少施工工程量，而且气浮池设在地上，所以在气浮池之前和格栅之后设一集水池，其大小取决于提升泵的能力，目的是防止水泵频繁启动，以延长污水泵的使用寿命。具体设计时要选取适当的设计参数及合适的提升泵型号，以达到要求。3.2.2设计计算计算简图如图3-2所示。图3-2计算简图Fig.3-2Calculationchart设计水量Q=166.7m³水力停留时间T=0.5h水面超高=0.5m(1)集水池的有效容积V：(3-11)式中V--------集水池的有效容积，m³；73n辽宁工程技术大学毕业设计Q--------设计最大水量，m³/h；T---------水力停留时间，h。则V=QT=166.7×0.5=84(m³)(2)集水池的高度H：有效水深取=3mH=(3-12)式中H--------集水池的高度，m；-------水面超高，m；-------有效水深，m。则H==0.5+3=3.5(m)(3)集水池的水面面积A：A=(3-13)式中A--------集水池的水面面积，m2；V--------集水池的有效容积，m³；-------有效水深，m；则A==m2取30m2(4)集水井的横断面积为：L×B(3-14)式中L-------集水池的长度，m；B-------集水池宽，m；将集水池设置为正方形，则集水池的横断面积L×B=6×5=169m2则集水池的设计尺寸为：L×B×H=6×5×3(m³)所以该池的规格尺寸为6m×5m×3.5m，集水坑长宽高数量为1座。在集水池中安装UHZ-50C型浮球式液位计一台，可自动控制提升水泵的启动和停止，即高水位时自动启泵，低水位时自动停泵，超高水位时双泵启动，同时连续跟踪显示水池。73n辽宁工程技术大学毕业设计3.2.3UHZ-50C型浮球式液位计(1)UHZ-50C型浮球式液位计D的工作原理液位计采用连通器的原理。使容器内液体等高引入到液位计主体管内。在主体管内的漂浮的浮球组件，根据浮力原理和磁性耦合原理。在主体管外附靠着能反映磁现象的翻柱作为液面的显示。随主体管内液位的变化，浮球组件的高低也相应变化。从而使主体管外的翻柱作180°的翻转，当液位上升时，翻柱由白色转为红色，当液面下降时，翻柱由红色转为白色。显示器的红，白届位处为容器内介质液位的实际高度。从而实现液面的检测目的。(2)UHZ-50C型浮球式液位计D的特点：1)适用于容器内液体介质的液位测量除现场显示外，还可以配远传变送器、液位控制器等功能。2)显示直观醒目，显示方向可根据用户要求改变显示方向。3)测量范围大，不受容器高度限制。4)显示器组件与被测介质完全隔离，密封性好安全可靠。5)结构简单，安装方便，维修简易。6)耐腐蚀、防爆。3.2.3水泵选择1)泵房分类(1)按排水的性质，分为污水泵站、雨水泵站、合流泵站、立交排水泵站、污泥泵站等；(2)按在排水系统中的作用，分为终点泵站、中途提升泵站(加压泵站、接力泵站)等；(3)按使用水泵的泵型，分为离心泵站、轴流泵站、混流泵站、潜水泵站、立式泵站、卧式泵站等；(4)按主体地下构筑物的平面形状，分为圆形泵站、矩形泵站、矩形与梯形组合形泵站或其他异形泵站；(5)按集水池与机器间的组合情况，分为合建式泵站和分建式泵站；(6)按水泵的启动方式，分为自灌式泵站和非自灌式泵站；(7)按机器间地面同室外地面的相对高程，分为半地下式泵站和全地下式泵站；73n辽宁工程技术大学毕业设计(8)按使用情况，分为永久性泵站、半永久性泵站及临时泵站。2)规模(1)泵站规模一般根据设计流量大小确定，单位是m³/s、m³/h、m³/d，已经建成泵站的规模也可以用装机总容量表示；(2)泵站的设计流量由上游排水系统管道终端的设计流量提供，远期设计流量由城镇排水规划确定；(3)泵站建设规模应能满足近期及远期发展的需要。在远期流量已经确定的情况下，泵站征地应该一次完成，并根据资金和具体情况，尽量一次建成，或土建一次完成，设备分期安装。3)泵站组成(1)进水交汇井:汇合不同方向来水，尽量保持正向进入集水池；(2)进水闸门:截断进水，为机组的安装检修、集水池的清池挖泥提供方便。当发生事故和停电时，也可以保证泵站不受淹泡；一般采用提板式铸铁闸门，配用手动或手电两用启闭机械。(3)格栅:拦截进水中大于格栅间隙的污杂物、保护水泵的正常工作。格栅上的污杂物可以用人工清捞，也可以用机械清污机自动清捞；(4)前池、集水池:前池可以调整进水流态，集水池的容积可以调蓄变化的进水量，提供水泵机组稳定运行的条件；前他和集水池一般为钢筋混凝土结构。前池的布置应满足水流顺畅、流速均匀的要求。集水他的布置应满足调蓄容积和水泵吸水管安装的工艺要求。(5)机器间:包括主厂房和副厂房；主厂房设置水泵、电机机组及天车等附属设备，立式水泵有时单独设置水泵间及电机间。副厂房的组成由布置形式决定，一般除设置配电及启动设备外，还设有值班室、控制室。(6)出水池:汇集各台水泵的出水，调节出水压力，通过出水总管排出泵站；(7)出水闸门:防止在水泵停止运转时受纳水体或下游排水系统通过出水总管向泵站侄流，并且为水泵的检修维护提供方便；(8)滋流道(或事故排出口)；(9)沉泥井:为了减少集水池的淤积，市政排水管道在进入泵站前宜加设沉泥井，沉泥井的窝泥深度可采用管底以下0.6~1.0m，沉泥糟的形状要满足机械挖泥的要求。73n辽宁工程技术大学毕业设计3)站址选择的原则(1)一般原则：a符合厂区总体规划；b靠近排水系统需要提升的管段；c靠近下游的受纳水体或排水系统；d尽量减少拆迁、少占农田；e选择地势较低的位置，以便减少挖深，但不得位于可能发生积水或受洪水威胁的地段；f具有比较良好的工程地质条件；g交通便利，附近有可以利用的电源、水源、热源；h位于城镇夏季最大频率风向的下风侧，并尽量满足环境保护的要求；i排水泵站宜设计成单独的建筑物。为了减少臭味、噪声的污染，应结合当地的环境条件，与住房和公共建筑保持必要的距离。(2)占地面积:泵站占地面积与泵站性质、规模大小以及所处的位置有关。根据雨水和污水泵站性质和水量的不同。占地面积控制的指标见表3-2：表3-2占地面积控制的指标Tablet.3-2Targetareaofcontrol雨水泵站污水泵站流量Q(L/s)占地指标[m2/(L/s)]流量Q(L/s)占地指标[m2/(L/s)]Q>200000.4~0.6Q>20001.5~3.020000>Q>100000.5~0.7200000>Q>10002.0~4.010000>Q>50000.6~0.81000>Q>6002.5~5.05000>Q>10000.8~1.1600>Q>3004.0~7.04)本味精废水处理站设为合建式，合建式泵房的优点是布置紧凑、占地少、水头损失小、管理方便。5)水泵扬程H计算其中污水进厂水位为-4m；集水池有效水深为3m，其中集水池中放水泵的集水坑处深度为0.5m；超高0.5m；污水经过格栅的水头损失为0.2m；在集水池中水头损失为0.15m；水泵吸、压水管路（含至出水井管路）的压力损失估算为1.5m，自由水头损失为1.5m；提升到池体的水位高为3.19m。所以有H=4+3+0.5+0.2+0.15+1.5+1.5+3.19=13.75m6)水泵选择查水泵样本选择，水泵选用150WLⅠ190-1873n辽宁工程技术大学毕业设计型污水泵两台，一用一备。泵的性能参数如下：流量190m³/h，扬程H=18m，转速n=1450r/min，轴功率12.9kW，电机功率为18.9kW，水泵效率为79%。由水泵样本查得，200WLI792-27型水泵基座平面尺寸为1600mm×1300mm，混凝土基础平面尺寸比机座平台尺寸各边加大200mm并考虑施工情况取整，即为1800mm×1500mm。水泵基础并排布置，基础间距1.2m，便于水泵的维修。3.3气浮池由于味精废水中离交废水占有很大比重，且含有大量的蛋白，所以设气浮池,分离提取蛋白质,提高经济效益，同时减轻后续处理构筑物的压力。3.3.1气浮利用高度分散的微小气袍作为载体粘附于废水中的悬浮污染物，使其浮力大于重力和阻力，从而使污染物上浮至水面，形成泡沫，然后用刮渣设备自水面刮除泡沫，实现固液或液液分离的过程称为气浮。气浮是向水中注入或通过电解的方法产生大量的微气泡，使其与废水密度接近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水面形成浮渣，进行固液或液液分离的一种处理技术。废水中污染物微粒能较稳定的吸附在气泡上并随气泡上浮分离的前提条件。因此，被去除的污染物微粒应具有疏水性表面。为提高气浮法的分离效果，往往采取措施改变固体或液体污染物微粒的表面特性。悬浮颗粒与气泡粘附的原理：水中悬浮固体颗粒能否与气泡粘附主要取决于颗粒表面的性质。颗粒表面易被水湿润，该颗粒属亲水性；如不易被水湿润，属疏水性。亲水性与疏水性可用气、液、固三相接触时形成的接触角大小来解释。在气、液、固三相接触时，固、液界面张力线和气液张力线之间的夹角称为湿润接触角以θ表示。根据气泡产生的方式气浮法分为：a.电解气浮法；b.散气气浮法：分为扩散板曝气气浮和叶轮气浮；c.溶气气浮法：分为溶气真空气浮和加压溶气气气浮法的优点：(1)气浮设备能在短时间内较为彻底地去除沉降速度很小的颗粒，通常需15~20min即可完成固液分离的过程，在水量、水质相同的条件下，以沉淀池具有较高的去除效率和较小的反映容器积，可节省基建投资。(2)73n辽宁工程技术大学毕业设计气浮过程所生成的浮渣，其含水率较沉淀池污泥含水率低，污泥量少，且表面刮渣也较方便。(3)若用气浮池代替活性污泥中的二沉池，则可以消除污泥膨胀的影响。(4)气浮法对去除水中表面活性剂及嗅味等有明显效果。(5)对低温低浊及含藻类多的水源，气浮法比沉淀法可取得更好的精华效果。气浮的缺点：(1)电耗较大，每吨水比沉淀法多消耗电0.02~0.04kwh。(2)减压阀或低压释放器易堵塞，维修工作量大。(3)浮渣易受较大风雨的干扰。本设计中气浮选取叶轮曝气气浮法。其优点是气浮设备不易堵塞，适用于处理悬浮物浓度高的废水。但产生的气泡较大，气浮效率低。1-叶轮；2-盖板；3-转轴；4-轴套；5-轴承；6-进气管；7-进水槽；8-出水槽；9-泡沫槽；10-刮沫板；11-整流板图3-3叶轮气浮池Fig.3-3Impellerfloataiontank3.3.2叶轮气浮池的设计计算设计水量：Q=4000m³/d=166.7m³/h=0.0463m³/s(1)气浮池的容积WW=(3-15)式中W-------气浮池的容积，m³；-------放大系数，一般取1.1~1.4；Q--------废水流量，m³/min，；T---------气浮持续时间，一般取16~20min；则W==1.4(m³)73n辽宁工程技术大学毕业设计(2)气浮池总表面积FF=(3-16)式中F-------气浮池总表面积，m2；h-------气浮池的工作水深，m，一般取1.5~2.0，最大不超过3m。气浮池的工作水深h可以通过下式计算：(3-17)式中-------气水混合物密度，kg/L，一般取0.67kg/L；H--------气浮池中的静水压力，m。气浮池中的静水压力H可以通过下式计算：(3-18)式中g--------重力加速度，；u--------叶轮的圆周线速度，m/s，一般取10~15m/s；--------压力系数，一般取0.2~0.3。所以=取=0.67kg/L，则工作水深为：=所以气浮池的总表面积m2(3)气浮池个数m(3-19)式中m--------气浮池个数；73n辽宁工程技术大学毕业设计F---------浮池总表面积，m2；f---------气浮池面积，m2，为保证气浮池上升水流的均匀性，f不宜过大，一般其边长不超过叶轮直径D的6倍，故f一般为36。则f=36=36×m2则气浮池个数=个取m=4个，f=9㎡，则气浮池总表面积F=4×9=36(㎡)气浮池的实际总容积为：(3-20)式中------气浮池的实际总容积，m³；F--------浮池总表面积，m2；h--------气浮池的工作水深，m。则=36×2.3=82.8m³共分为4格，每格容积为m³，每格表面积为9㎡，工作水深为2.3m，水面超高取0.3m，则总高度为2.6m。每格气浮池采用正方形，边长L=6D。则气浮池总长度为4×3=12m，宽度为3m。3.3.3叶轮设计与计算叶轮直径多采用400~700mm，周边线速多采用10~15m/s。(1)叶轮吸入的水气混合流量计算按下式(3-21)式中q--------叶轮吸入的水气混合流量L/s；------曝气系数，一般取0.35；Q、m同前。则有=L/s(2)叶轮转速计算73n辽宁工程技术大学毕业设计叶轮转速按下式计算：(3-22)式中n-------叶轮转速，r/min；u-------叶轮的圆周线速度，m/s；D------叶轮直径，m。则有=r/min(3)叶轮功率计算叶轮所需功率按下式计算：(3-23)式中N-------叶轮轴功率，KW；-------叶轮效率，一般取0.2~0.3；其他同上。则=3.4调节池3.4.1调节池城市污水和工业废水在一天24h内排出的水量和水质是波动变化的。这样对废水站的处理设备，特别是生物处理设备或生化反应系统处理功能正常发挥是不利的，甚至可能遭到破坏。因此，应在污水处理系统前设置均化调节池，以均和水质、存盈补缺，使后续处理构筑物在运行期间内能得到均衡的进水量和稳定的水质，并达到理想的处理效果。主要起均衡水量作用的调节池称为均量池，主要起均和水质作用的调节池称为均质池，既可均量又可均质的调节池称为均化池。设计调节池时应考虑的问题：(l)调节池的几何形状宜为方形或圆形，以利形成完全混合状态。长形池宜设多个进口和出口。73n辽宁工程技术大学毕业设计(2)调节池中应设冲洗装置、溢流装置、排除漂浮物和泡沫的装置，以及酒水消泡装置。(3)为使在线调节池运行良好，宜设混合和曝气装置。混合所需的功率约为0.004~0.008Kw/m³池容。所需曝气量约为0.01~0.015m³空气/(min.m³池表面积)。(4)调节池出口宜设测流装置，以监控所调节的流量。提升泵可设于调节池的前面或后面。本设计中的味精废水主要是各车间生产后排出的含有不同物质、不同水量的废水，车间进行24h工作，机器不停转。所以水量的变化在很小的一个范围内变化，主要是在高峰期生活用水的排放。由于生活废水占的比例不大，所以设计中按水量不变来设计，则本设计中的调节池设均质调节池。3.4.2设计计算设计参数停留时间：T=8h设计水量：Q=4000m³/d=166.7m³/h=0.0463m³/s有效水深：h=4.5m池底坡度：i=0.01计算简图如下：图3-4计算简图Fig.3-4Calculationchart(1)池子尺池子有效容积V：73n辽宁工程技术大学毕业设计(3-24)式中V--------池子有效容积，m³；T--------停留时间，8h；Q-------设计流量，m³/h。则=166.7×8=1333.6m³设计中采用的调节池容积考虑增加理论调节容积的10%~20%V=1333.6×1.1=1467m³(2)池断面面积A：A=(3-25)式中A-------池断面面积，m2；h--------有效水深则A==m2取A=245m2池子设计成正方形，则边长为15.7m。(3)池体高度H：取池体超高=0.5m则池体高度H=h+=4.5+0.5=5.0(m)(4)理论上每日的污泥量：(3-26)式中W---------每日的污泥量，m3/d；Q--------设计水量，m3/d；C0--------进水悬浮物浓度，kg/m3；C1--------出水悬浮物浓度，kg/m3；P0--------污泥含水率，%；(5)潜污泵调节池集水坑内设3台自动搅匀污水泵，一备一用。水泵基本参数：型号：100QW120-10-5.5水泵流量：120m³/h73n辽宁工程技术大学毕业设计出口直径：D=100mm扬程H=10m转速n=1440r/min配电机功率：N=5.5KW(6)搅拌机为防止污水中悬浮物的沉积和使水均匀，采用DQT型低速潜水推流器进行搅拌，搅拌功率一般按4~8kW选搅拌设备，调节池选潜水搅拌机的总功率为1467×5.5=8068.5kW。选择3台DQT055型潜水搅拌机，单台设备功率为5.5Kw，叶轮直径为1800mm，叶轮转速为42r/min。两用一备。3.5混凝沉淀池3.5.1混凝混凝处理是向水中加入混凝剂，通过混凝剂的水解或缩聚反应而形成的高聚物的强烈吸附与架桥作用使胶粒被吸附黏结，或者通过混凝剂的水解产物来压缩胶体颗粒的扩散层，达到胶粒脱稳而相互聚结的目的。混凝过程包括凝聚和絮凝两个阶段。各种废水都是水和水中均匀分布的细小颗粒所组成的分散体系，按颗粒的大小，分散体系可分为三类：颗粒粒径小于1nm的真溶液，颗粒粒径为1~100nm的胶体溶液，以及颗粒粒径大于100nm的悬浮液。真溶液中的颗粒由于粒度很小，不会引起光线散射，水呈透明状，胶体溶液与悬浮液中的颗粒能使光散射，水呈浑浊状。在通常情况下，胶体溶液和部分悬浮液（颗粒粒径小于100）用混凝方法处理。絮凝过程是在外力作用下具有徐宁性能的微絮粒相互接触碰撞，从而形成更大的稳定的絮粒，以适应沉降分离要求。为了达到完善的絮凝效果，在絮凝过程中要给水流适当的能量，增加颗粒碰撞机会，并且不使已经形成的絮粒破坏。絮凝过程需要足够的反应时间。3.5.2混凝作用及其影响因素1)混凝作用混凝通常置于固液分离设备前，与分离设备组合起以下作用。(1)有效地去除原水中的悬浮物和胶体物质，降低出水浊度和BOD；混凝一般适用于粒度在1nm~100的分散体系。可用在流程的不同位置上，也可用于污泥的调理。73n辽宁工程技术大学毕业设计(2)有效地去除水中的微生物、病原菌和病毒。(3)去除污水中的乳化油、色度、重金属离子及其他一些污染物。(4)混凝沉淀可去除污水中磷的90%~95%，是最便宜而高效的除磷方法。(5)投加混凝剂可改善水质，有利于后续处理。如用石灰作混凝剂，同时提高了污水的pH值，有利于吹脱除氮。有些混凝剂可作为化学沉淀剂、氧化还原剂和催化剂。(6)二级处理出水经混凝沉淀处理之后，可获得靓号出水。混凝剂促使胶粒脱稳凝聚，从机理上解释主要有两种：一是双电层压缩机理，投人的高价正离子可以进人胶体的扩散层，从而使胶体扩散层厚度减薄，压缩双电层。这样当两个胶粒相互接近时，由于扩散层厚度降低，电位降低，且碰撞时的间距缩小，排斥能峰降低，相互间吸力增大。因此只要药投量适宜，排斥能峰降到某一值，使胶粒动能可以超越它时，两胶粒就可靠近发生凝聚二另一种是化学架桥作用机理，主要是指离(分)子物质与胶粒的吸附与桥连，也可理解为两个大的同号胶粒中间由于有一个异号胶粒而联结在一起。实质上，当溶液中有溶胶微粒与聚合物时，聚合物分子迅速被吸附结合于微粒表面，占据表面上一个或几个吸附位，而分子的其余部分则伸人溶液中，当它再结合到另一微粒表面的辛白吸附位时，就形成颗粒间的化学架桥，生成絮凝体。在解释混凝过程时，往往要同时应用这两种机理才较完善。例如当解释铝盐或铁盐在水中的混凝作用时，压缩双电层机理可以较好地解释凝聚过程，即胶粒失稳，在布朗运动作用下，生成微粒或微絮凝体。而化学架桥机理则较好地解释了絮凝过程，即凝聚生成的细小絮凝体，在架桥物质存在和水流搅动中，生成粗絮凝体。2)混凝的影响因素混凝过程的作用是将水中呈分散状态的微粒杂质聚集成较粗的絮凝体，从而通过沉淀、过滤等过程从水中分离。混凝的影响因素，除水力条件外，主要是水温和水质两方面。(1)水温水温对混凝效果的影响是多方面的。一是影响混凝剂的水解过程，混凝剂的水解大多是吸热反应，水温较低时，混凝剂水解速率降低，水解不完全，从而影响混凝效果。另一方面，水温低时，颗粒布朗运动减弱，粘度增大，颗粒碰撞次数减少，影响混凝效果；水温降低的同时，剪切力增大，难以形成较大的絮凝体。(2)pH值pH73n辽宁工程技术大学毕业设计值会影响混凝剂水解产物的存在形态与性能，例如铝盐、铁盐等混凝剂在逐级水解时，都释放出氢离子，使原水pH值有所降低。当pH值低至偏离铝盐(或铁盐)适宜pH范围时，高电荷低聚合度产物偏多，虽然有利于压缩双电层，使胶粒脱稳，但絮凝作用很差，整个混凝效果不佳。而原水中碱度足够时，投加混凝剂不致引起pH值下降，因此，为取得较好的混凝效果，原水应有一定的碱度，当碱度不足时应同时兼投一定量的碱剂。(1)浊度物质水中形成浊度的物质的组成与特性，主要是电位值、颗粒粒径、吸附容量等也影响混凝效果。此外，如果颗粒的吸附量大，表明胶粒扩散层中离子数量多，要取得较好的混凝效果，必须投加更多的混凝剂，以提供较多的高价阳离子，使胶粒充分脱稳。3)混凝剂按照所加药剂在混凝过程中所起的作用，混凝剂可分为凝聚剂和絮凝剂两类，分别起胶粒脱稳和结成絮体的作用。硫酸铝、三氯化铁等传统混凝剂，实际上属于凝聚剂，采用这类凝聚剂时，在混凝的絮凝阶段往往自动出现尺寸足够大、容易沉淀的絮体，因而不需另加絮凝剂。有些混凝剂，特别是合成聚合物，它们往往不只起絮凝剂的作用，而是起凝聚剂和絮凝剂的双重作用。混凝剂的分类如表3-3所示。表3-3混凝剂的分类Tablet.3-3Coagulantclassification无机混凝剂无机低分子混凝剂无机阳离子混凝剂无机阴离子混凝剂无机高分子混凝剂铝盐无机高混凝剂分子铁盐无机高混凝剂分子硅酸金属盐及各种复合混凝剂有机混凝剂人工合成有机高分子混凝剂有机阳离子型混凝剂有机阴离子型混凝剂非离子型有机混凝剂天然有机高分子混凝剂微生物混凝剂微生物混凝剂通过比较絮凝剂选用聚合氯化铝(PAC)，PAC的适宜pH为5~9，使用碱化度B=40%~60%，比其他铝盐。铁盐低，对设备腐蚀性小。效率高，耗药量小，絮体大而重，沉淀快。对处理后水的pH值和碱度下降小，受水温影响小。投加过量对混凝效果影响小。适应各类水质。由于废水中还有硫酸根离子，在PAC加入8~10分钟后，再加入石灰（CaO，73n辽宁工程技术大学毕业设计含量70%~90%）。4)中和池由于从调节池出来的废水依然显酸性，因此选用碱性药剂对废水pH进行调节。本设计选用氢氧化钠作为中和药剂，因为氢氧化钠具有组成均匀、杂质少、易于投加、易于储藏和运输，在水中溶解度高，反应速度快等特点。虽然价格比较昂贵，，相对于氢氧化钙中和来说省却了后续污泥处理麻烦。从整个过程来看选用氢氧化钠作中和药剂还是比较合适。则用氢氧化钠将废水在中和池中把pH调节到7。氢氧化钠在水中的溶解度为300mg/L，因此添加药剂时采用乳剂添加方式。乳剂中氢氧化钠含量为30%。中和池，中和时间为t=1h，采用圆形。则中和池的容积V为：(3-28)式中　V--------中和池的容积，m³；Q--------设计水量，m³/h；t--------中和时间，h。则每个中和池的容积为m³，取170m³。取中和池直径为D=11.2m则池深m取超高m，则中和池总高度为m5)混凝装置混凝装置由混凝剂投配设备、混合搅拌设备和反应设备组成。(1)混凝剂投配设备混凝剂投配设备分干式和湿式两种，这两种设备中都有定量投配设备和比例投配设备之分。在选择投配设备时，应考虑下列因素：(a)投配速度、最高投配量与最低投配量；(b)投配量的准确程度；(c)投配量记录方式；(d)投配的控制方式，即自动控制还是手动控制；(e)投配过程是否使用动力；(f)混凝剂贮存和运输条件。干式投配与湿式投配的特点如表3-4所示。表3-4两种方式的特点73n辽宁工程技术大学毕业设计Tablet.3-4Twokindsofmethods优点缺点干式①投配装置规模较小②投配设备无腐蚀问题③可方便地增加设备①不能采用吸湿性摇凝剂②如准确掌握投量，必须使用高档的投配设备③投配量少时。不易调节湿式①适用于各种形式的混凝剂③易于调节③可以在压力管道内进行投药①投配设备比较复杂，体积较大②有设备腐蚀间题，需要慎重选择设备的材料③混凝剂一般应以溶液形式贮存考虑到加入PAC和石灰两种絮凝剂，和两种絮凝剂的特性，且先加PAC后加石灰；考虑味精厂将来扩建废水增加的可能性，PAC投加方式选为选为重力投配设备、石灰投加选用石灰投加系统。每种设备各设置两台，均为一备一用。(1)混凝剂混合与搅拌设备为了提高混凝反应速率，促进絮体的形成，应对水进行足够的搅拌，以使混凝剂迅速在水中扩散与水混合均匀。最常用的混合设备有下列几种：a.桨板式机械混合槽：混合槽多呈圆形，内设机械搅拌。轴上叶片转动速度应在1.5m/s以上。混合槽停留时间按10~15s设计。b.分流隔板式混合槽：在渠道上设水平回流或上下回流隔板。隔板间距一般为60~100cm流速应在1.5m/s以上。转弯处的过水断面为平流渠道过水断面的1.2~1.5倍。c.水泵混合：将混凝剂溶液投加在水泵吸水井或吸水管内，通过水泵叶轮进行混合。需要注意的是，泵混合必须在水泵内侧和吸水管内壁等处衬以耐酸耐腐材料。几种混合设备的优缺点列于表3-5，需要对几种混合设备进行综合比较后，选取符合设计要求的一种。表3-5几种混合设备的比较Tablet.3-5Comparisonofseveralmixingequipment型式优点缺点适用条件浆板式机械棍合槽混合效果良好水头损失较小维护管理较复杂、每m设备容量豁耗动力0.175kW各种水量分流隔板式混合槽混合效果较好水头损失大、占地面积大大、中水量水泵混合设备简单，混合较为充分，效果好，不另外消耗动能管理较复杂，特别是在吸水管较多时不宜在距离太长时便用各种水量综合考虑后选水泵混合混合的方式。3.5.3絮凝池的设计计算1)絮凝池的选择絮凝池主要有一下四种。a.73n辽宁工程技术大学毕业设计隔板絮凝池：隔板絮凝池适用于大、中型水厂，一般处理水量规模大于30000m³/d，单个池的处理水量为103~104m³/d；b.板絮凝池：折板絮凝池是近年来发展的一种絮凝池布置形式，它是把池内呈直线的隔板改成呈折线的隔板。折板絮凝池适用于各种规模的水厂，但是需要水量变化不大；c.网格絮凝池：网格絮凝池是在池内沿流程一定距离的过水断面中设置网格。水流通过网格时，相继收缩、扩大，形成涡流，造成絮粒碰撞。网格絮凝池的絮凝效果好，絮凝时间相对较少，水头损失小。其缺点是网眼易堵塞，池内平均流速较低，容易积泥；d.机械絮凝池：机械絮凝池是利用电机经减速装置带动搅拌器对水流进行搅拌，使水中的颗粒相互碰撞，完成絮凝的絮凝池。机械絮凝池的絮凝效果好，可以根据水质、水量变化随时改变浆板的转速，水头损失少。缺点是机械维修困难。考虑到本设计的设计水量和经济条件等，设计中絮凝池选择折板絮凝池。池中水流在同向折板间曲折流动，或在异向折板之间缩放流动，提高了颗粒碰撞的絮凝效果，缩短了絮凝时间，池的的体积减小。折板絮凝池安装维修较困难，费用相对高一点。折板絮凝池的设计要点：(1)絮凝时间一般为6~15min；(2)折板通常采用平板，夹角。相对折板峰高为0.3~0.4m，平行折板间距为0.3~0.6m。折板宽度为0.5~0.6m，长度为0.8~2.0m；(3)絮凝过程中的流速逐渐降低，隔板间距逐步增大。分段数一般不少于3段。各段流速见下表3-6:表3-6各段流速Tablet.3-6Paragraphsflow项目前段中段末段流速/(m/s)0.25~0.350.15~0.250.05~0.15上下弯和过水孔洞流速(m/s)0.30.20.160~10030~5015~25120~150120~150120~1502)设计计算设两组折板絮凝池，絮凝时间T=15min,池体池体超高0.3m。(1)单个絮凝池设计水量Q：单个絮凝池有效容积V：73n辽宁工程技术大学毕业设计V=(3-29)式中V-------单个絮凝池有效容积，m³；Q-------单池设计水量，m³/hT-------絮凝时间，min。则V==m³(2)絮凝池长度L：(3-30)式中L-------絮凝池长度，m；V-------单个絮凝池有效容积，m³；H-------有效水深m，取H=1.5B--------单组池宽，取B=3m。则=(1)各折板的间距絮凝池的絮凝过程为3段：第一段，第二段，第三段。将絮凝池垂直水流方向分为六格，每格净宽为0.8m，每两个为一絮凝段，第一、二格采用单通道导波折板；第三、四格采用单通道同波折板；第五、六格采用直板。图3-5折板絮凝池平面布置图73n辽宁工程技术大学毕业设计Fig.3-5Foldingflocculationfloorplan第一、二格：(3-31)式中-------第一、二格折板间距，m；-------通过第一、二格折板的水量，；-------第一段流速，m/s；L-------每格净宽，m；则取=0.26m第三、四格：(3-32)式中------第三、四格折板间距，m；------通过第三、四格折板的水量，；------第二段流速，m/s；则取0.38m第五、六格：(3-33)式中--------第五、六格折板间距，m；-------通过第五、六格折板的水量，；-------第二段流速，m/s；则取0.79m73n辽宁工程技术大学毕业设计(4)水头损失h计算(3-34)(3-35)(3-36)(3-37)式中-----总水头损失，m；-------个缩放组合的水头损失,m；-------转弯或孔洞的水头损失，m；n--------缩放组合的个数；-------渐放段水头损失，m；-------渐放段段阻力系数；-------渐缩段阻力系数；-------转弯或孔洞处阻力系数；-------相对峰的断面积，；-------相对谷的断面积，；73n辽宁工程技术大学毕业设计-------峰速，m/s；-------谷速，m/s；-------转弯或孔洞处流速，。①第一格通道数为4，单通道的缩放组合个数为3个，n=4×3=12；②；③；④；⑤；⑥；⑦上转、下转弯各为两次，取转弯髙为0.6m，；⑧渐放段水头损失：⑨渐缩段水头损失：⑩转弯或孔洞的水头损失：==0.11m第二格的计算同第一格。第三格为单通道折板73n辽宁工程技术大学毕业设计(3-38)式中------每一转弯的阻力系数；n------转弯的个数；v------板间流速，m/s；-----同上。计算数据如下：①第三格通道数为4，单通道转弯数为，。②折角为90°，③则第四格的计算同第三格。第五格为单通道直板：(3-39)式中------转弯处阻力系数；n-------转弯次数；v-------平均流速，m/s。其计算数据如下：①第五格通道数为3，两块直板180°，转弯次数，进口、出口孔洞2个；②180°转弯，进口孔；③v=0.10m/s絮凝池的总水头损失H：73n辽宁工程技术大学毕业设计(3-40)==(5)絮凝池的G值(3-41)式中G------速度梯度（）；------水的容重（）；------水的动力粘度（）；T------反应时间（）水温为，则（符合范围）3.5.4沉淀池1)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小至0.02m/s以下，从而极大地减小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。按照初次沉淀池的形状和水流特点，国内通常将初次沉淀池分为平流式、竖流式、辐流式及斜板(管)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适用条件的比较：73n辽宁工程技术大学毕业设计平流沉淀池的优点为沉淀效果好；对冲击负荷和温度变化适应性强；施工方便；平面布置紧凑，占地面积小。缺点是配水不均匀；采用机械排泥时设备易腐蚀；采用多斗排泥时，排泥不易均匀，操作工作量大。适用于地下水位较高，地质条件较差的地区并适用于大中小型污水厂。辐流式沉淀池的优点为用于大型污水处理厂，沉淀池个数较少，比较经济，便于管理；机械排泥设备已定型，排泥较方便。缺点是池内水流不稳定，沉淀效果相对较差；排泥设备比较复杂，对运行管理要求较高；池体较大，对施工质量要求较高。适用于地下水位较高的地区；适用于大中型污水处理厂。竖流式沉淀池的优点为占地面积小；排泥方便，运行管理简单。缺点是池体深度较大，施工困难；对冲击负荷和温度的变化适应性差；造价相对较高；池径不易过大。适用于小型污水处理厂或工业废水处理站。斜（管）板沉淀池的优点为沉淀效果好；占地面积小；排泥方便。缺点是易堵塞；造价高。适用于原有沉淀池的挖潜或扩大处理能力；适用于作初沉池。通过几种工艺的比较和对实际情况的综合考虑考虑，设计中采用平流式沉淀池。平流式沉淀池的主要设计参数有以下几种。(1)池子的长宽比不小于4，以3～5为宜，大型沉淀池可考虑设导流墙池子的长度与有效水深的比值不小于8，一般采用8～12。(2)一般采用机械排泥时，宽度根据排泥设备确定。排泥机械行进速度为0.3～1.2m/min。(3)缓冲层高度，非机械排泥时为0.5m，机械排泥时，缓冲层上缘高出刮泥板0.3m。(4)池底纵坡不小于0.01，一般采用0.01～0.02。(5)一般按表面负荷计算，按水平流速校核。最大水平流速为7mm/s。2)池体设计本设计中设n=2两个平流式沉淀池，停留时间t=2h，有效水深取H=2.5m。(1)单池容积：(3-42)式中------单池容积，m³；------设计流量，m³/h；-------停留时间，h；-------沉淀池个数。则(2)池宽B73n辽宁工程技术大学毕业设计平流式沉淀池为了与前面的絮凝池配合，便于工作，宽度取与絮凝池相同的宽度，即B=3m。(3)池长：(3-43)式中------沉淀池长度，m；------沉淀池宽，m；------有效水深，m。则取22.5m校核长宽比：符合规范(3-44)长深比：符合规范(3-45)(4)进水穿水墙a.过渡段于沉淀池之间采用钢筋混凝土穿孔布水墙，墙长3，墙高2.8m，其中有效水深2.5m，超高0.3m。穿孔墙上的孔口流速采用，则孔口总面积。(3-46)b.孔洞个数N；孔洞形状采用正方形，尺寸为10cm×10cm则(5)出水渠采用薄壁堰出水，堰口应保证水平，堰口水平设置出水渠宽度采用0.7m，则渠内水深h。(3-47)取。为保证自由溢水，出水渠的超高定位0.1m，则渠道深度为h=0.3m。(6)排泥设施为取得较好的排泥效果，采用机械排泥。即在池末端设集水坑，通过排泥管定时开启阀门，靠重力排泥。池内存泥区高度为0.1m，池底由1.5‰坡度，坡向末端积泥坑（每池一个），坑的尺寸为。排泥管兼沉淀池放空管，其直径应按下式计算：73n辽宁工程技术大学毕业设计(3-48)式中H0-----池内平均水深，m，此处为2.5+0.1=2.6m；t-------放空时间，s，此处按3h计；则取100mm管径的钢管。根据沉淀池宽度和有效水深，选择型桁架架式吸泥机。(7)沉淀池水利条件复核①水力半径R(3-49)②弗劳德数Fr（），在规定范围内。3.6水解酸化池水解（酸化）处理方法是一种介于好氧和厌氧处理法之间的方法，和其它工艺组合可以降低处理成本提高处理效率。水解酸化工艺根据产甲烷菌与水解产酸菌生长速度不同，将厌氧处理控制在反应时间较短的厌氧处理第一和第二阶段，即在大量水解细菌、酸化菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质的过程，从而改善废水的可生化性，为后续处理奠定良好基础。3.6.1水解酸化池的作用及原理水解酸化池可将大分子物质转化为小分子物质，将环状结构转化为链状结构，进一步提高了废水的BOD/COD比，增加了废水的可生化性，为后续的好氧生化处理创造了良好的环境。水解酸化处理有机废水，取其厌氧处理的前两个阶段（水解阶段、酸化阶段），不需密封及搅拌，在常温下进行即可提高废水的可生化性。由于水解酸化反应迅速，故池容小，停留时间短，水解酸化反应能适应较大的水质范围，出水水质稳定。水中有机物为复杂结构时，水解酸化菌利用H2O电离的H+和-OH将有机物分子中的C-C打开，一端加入H+，一端加入-OH73n辽宁工程技术大学毕业设计，可以将长链水解为短链、支链成直链、环状结构成直链或支链，提高污水的可生化性。水中SS高时，水解菌通过胞外粘膜将其捕捉，用外酶水解成分子断片再进入胞内代谢，不完全的代谢可以使SS成为溶解性有机物，出水就变的清澈了。本设计中设两个水解酸化池。3.6.2水解酸化池的设计计算1)水解池的容积每个水解池的容积V：V=KzQt(3-50)式中V--------水解池体积，m3；Kz------总变化系数，取1；Q-------每个水解池的设计流量，m3∕h；t-------水力停留时间，h，取8h；则V=1×85×8=680m3。池中填料高度H=4m，则水解池截面积为：m2设水解池4格，每格面积为42.5m2取池宽为3m，则池长14.5m底部布水区的高度取0.5m，清水区高度在填料层以上0.5m，超高取0.5m，则水解池总高为H=4+0.5+0.5+0.5=5.5m。水解池最终尺寸为4×14.5m×3m×5.5m。水解池选用组合纤维填料696m3，其主要技术参数见表3-7表3-7组合纤维填料主要技术参数Tablet.3-7型号塑料环片直径(mm)填料直径(mm)单片间距离(mm)理论比表面积(m2/m3)ZV-150-80751508020002)水解池上升流速校核已知反应器高度为：H=4m，反应器的高度与上升流速之间的关系如下：(3-51)式中v-------上升流速，m∕h；Q------每个水解池的设计流量，m3∕h；73n辽宁工程技术大学毕业设计V------水解池体积，m3；A------反应器表面积，m2；t-------水力停留时间，取8h；则(m∕h)。水解反应器的上升流速v=0.5~1.8m∕h，v符合设计要求。3)进水堰设计已知每格酸化池进水流量m3∕s。(1)堰长设计取出水堰负荷q1=0.5L∕（sm）（根据《城市污水厂处理设施设计计算》P377中记载：取出水堰负荷不宜大于1.7L∕(sm)）。(3-52)式中L------堰长，m；-----出水堰负荷，L∕（sm），取0.5L∕（sm）；Q-----设计流量，m³/s；则，取堰长L=5m。(2)出水堰长的形式及尺寸出水收集器采用UPVC自制90°三角堰出水。直接查第二版《给排水设计手册》第一册常用资料P683页，当每个水解池的进水设计流量为Q=85m3∕h时，过水堰水深为195mm，每格堰板设9个堰口。取出水堰负荷q1=0.5L∕（sm）（根据《城市污水厂处理设施设计计算》P377中记载：取出水堰负荷不宜大于1.7L∕（sm）。每个三角堰口出流量为(3-53)(3)堰上水头(3-54)73n辽宁工程技术大学毕业设计式中h1------堰上水头m；q-------每个三角堰出流量，m3∕h；则(4)集水水槽宽B(3-55)式中B-------堰上水头，m；Q1------设计流量，m3∕s。为了确保安全集水槽设计流量，则m，因此水槽宽度取110mm。(5)集水槽深度集水槽的临界水深hk(3-56)式中B------堰上水头，m；Q0-----安全设计流量，m3∕s。则(3-57)集水槽的起端水深：(3-58)式中h0------起端水深，m；则；设出水槽自由跌落高度：h2=0.10m=100mm。则集水槽总深度h=h1+h2+h0=0.017+0.10+0.17=0.29m4)进池出水管设计取水在管中的流速为v2=0.8m∕s，则73n辽宁工程技术大学毕业设计(3-59)式中d1-----出水管直径，mm；----过堰流速，m∕s；则，取DN70管。5)污泥回流泵设计计算在水解酸化池中，按污泥回流泵的流量为Qp=Q1=0.00236m3∕s计算。取污泥回流管设计流速v3=0.5m∕s，（数据取自《建筑给排水设计手册》），污泥回流管的直径为：(3-60)式中d2-------出水管直径，mm；-------过堰流速，m∕s；则，取DN80管。6)布气系统设计采用穿孔管布气，此阶段废水中的COD去除率为50%。需气量按表面曝气强度计算，取为3m3/(m2·h)。则水解池的总需气量为：GS=4×14.2×3×3.6×3=1840m3/h(1)干管空气流量取空气干管流速为10m/s，则干管直径取=250mm，则空气干管气体流速为。(2)支管单格水解池需气量G=GS/4=1840/4=460m3/h。水解池采用穿孔管曝气搅拌，防止底部污泥沉积。每根穿孔管长度取为4.8m，每格水解池布置二行三列，则每根穿孔管的空气流量为：73n辽宁工程技术大学毕业设计取空气支管流速为8m/s，则支管直径取=70mm，则空气支管气体流速为。(3)孔眼布置取孔眼直径7mm，则孔眼面积=38mm2取孔眼流速为，单个孔眼流量为：每根支管孔眼数为个校核孔眼流速为3.7生物接触氧化池3.7.1生物接触氧化池接触氧化法是一种兼有活性污泥法和生物膜法特点的一种新的废水生化处理法。这种方法的主要设备是生物接触氧化滤地。在不透气的曝气地中装有焦炭、砾石、塑料蜂窝等填料，填料被水浸没，用鼓风机在填料底部曝气充氧；空气能自下而上，夹带待处理的废水，自由通过滤料部分到达地面，空气逸走后，废水则在滤料间格自上向下返回池底。活性污泥附在填料表面，不随水流动，因生物膜直接受到上升气流的强烈搅动，不断更新，从而提高了净化效果。生物接触氧化法具有处理时间短、体积小、净化效果好、出水水质好而稳定、污泥不需回流也不膨胀、短时间内就能够发挥出净化效果、宜于充作部分处理技术耗电小等优点。同时生物接触氧化法还有滤料间水流缓慢，水力冲刷力小；生物膜只能自行脱落，剩余污泥不易排走，滞留在滤料之间易引起水质恶化，影响处理效果；滤料更换，构筑物维修困难等缺点。工作原理为在曝气池中设置填料，将其作为生物膜的载体。待处理的废水经充氧后以一定流速流经填料，与生物膜接触，生物膜与悬浮的活性污泥共同作用，达到净化废水的作用。生物接触氧化法的特点：(1)容积负荷高，耐冲击负荷能力强；73n辽宁工程技术大学毕业设计(2)具有膜法的优点，剩余污泥量少；(3)具有活性污泥法的优点，辅以机械设备供氧，生物活性高，泥龄短；(4)能分解其它生物处理难分解的物质；(5)容易管理，消除污泥上浮和膨胀等弊端;(6)宜于处理工业废水。3.7.2生物接触氧化池设计计算设计中设两个生物接触氧化池。1)每个池的有效容积：(3-61)式中------每个池的有效容积，m³；------每个池的设计水量，m³/h；------进水浓度，600mg/L；------出水浓度，100mg/L；-------填料容积负荷，=1000gBOD/m³/d。则m³2)总面积：取填料层高度m，(3-62)式中------总面积，㎡；-----填料层高度，m。则m³3)滤池分格n：设滤池格数n=15格，则每格滤池面积为m2；一般m2，；取池宽m，则m4.校核有效接触时间：73n辽宁工程技术大学毕业设计(3-63)式中------有效接触时间，h；------每格滤池面积m2；n------滤池个数。则h（一般不应小于1~2h，符合要求）5)池体尺寸取超高m（一般=0.5~0.6m）填料上水深（一般=0.4~0.5m）填料层间隙高（一般0.2~.3m）配水区高度（不进入检修一般m，进入检修m）填料层数则池总高度(3-64)m池总容积m³(3-65)6)废水在池内实际停留时间：(3-67)7)所需填料总体积：m³(3-68)填料是生物膜的载体，是接触氧化处理工艺的核心部位，直接影响接触氧化工艺的净化功能。填料应具备以下条件：(a)生物膜生成、固着性能良好；73n辽宁工程技术大学毕业设计(b)比表面积较大；(c)空隙率高；(d)具有一定的强度，坚固耐用；(e)化学及生物学的稳定性强，不溶出有毒有害物质，不造成二次污染；(f)耐腐蚀、耐老化，不变形；(g)比重与水接近，不使水中构筑物承担过大的荷载；(h)形状规范、尺寸均一；(i)价格适宜、供应充分，便于安装和运输。生物接触氧化池选用组合纤维填料1040m3其主要技术参数见表3-8。表3-8组合纤维填料主要技术参数Tablet.3-8Themaintechnicalparametersoffiberfillercombination型号塑料环片直径(mm)填料直径(mm)单片间距离(mm)理论比表面积(m2/m3)ZV-150-80751508020008)需氧量按每去除一公斤COD消耗一公斤氧气计算，生物接触氧化池的需氧量OC为：OC=2000×(600-80)/1000=1040KgO2/d生物接触氧化池采用可变微孔曝气器曝气，其充氧效率EA取15％，则一段接触氧化池每天所需的空气量GS为：m³/s(3-69)式中GS------需气量，m3空气/d；EA------氧转移效率，％；21％----氧在空气中所占百分比；1.43----氧的容重，Kg/m3。曝气装置选用HWB－1型微孔曝气器，其主要性能参数见下表。表3-8微孔曝气器的主要性能参数Tablet.3-8Microporousdiffusersmainperformanceparameters型号规格工艺参数动力效率面积比(%)有效水深(m)通气量(m3/h)EA(%)HW－1φ2006.254.52.017～2673n辽宁工程技术大学毕业设计由每格生物接触氧化池的供气量及HWB－1型可变微孔曝气器的通气量，计算所需曝气器的数量N为：取N为36个，则一级生物接触氧化池所需要曝气器为480个。9)空气管设计(1)干管取干管流速为10m/s，则干管直径dg为：(3-70)取dg=200mm，则干管流速vg为14.2m/s。(2)支管每格生物接触氧化池采用一根曝气支管向池中引入空气，取支管流速为5m/s，则支管直径为dj为：(3-71)取dj=80mm，则支管流速vj为4.34m/s。3.8二沉池3.8.1二沉池特点二沉池的作用是：分离泥水、澄清混合液、浓缩和回流活性污泥。其工作性能的好坏，对活性污泥处理系统的出水水质和回流污泥的浓度有直接影响。与初沉池相比，二沉池的特点：①活性污泥混合液的浓度较高，有絮凝性能，其沉降属于成层沉淀；②活性污泥的质量较轻，易产生异重流，因此，其最大允许的水平流速(对平流式、辐流式而言)或上升流速（竖流式）都应低于初沉池；③由于二沉池还起着污泥浓缩的作用，所以需要适当增大污泥区的容积。二次沉淀池是好氧活性污泥处理工艺的重要组成部分。为使活性污泥处理过程有效运转，二沉池必须满足:(1)使生物固体从液相中有效地分离出来；(2)73n辽宁工程技术大学毕业设计使回流到曝气池的生物固体在其中得到必要的浓缩以保证回流污泥具有较高的生物固体浓度。3.8.2二沉池设计计算采用平流式沉淀池。1)池子总表面积A：(3-72)式中A-----------沉淀池的总表面积，m2；Qmax------最大设计流量，m³/h；q’----------表面水利负荷，m³/(m2.h)。取1m³/(m2.h)则m22)沉淀池部分的有效水深h2：(3-72)式中h2------沉淀池部分的有效水深，m；t--------沉淀时间，h，二沉池的沉淀时间设为2h；则m3)沉淀部分有效容积V’：(3-73)式中V’----------沉淀部分有效容积，m³；则m³4)池长L：(3-74)式中L------沉淀池长，m；------最大设计流量时的水平流速，二沉池取5mm/s；则m5)沉淀池总宽度B：(3-75)式中B------沉淀池总宽度，m；73n辽宁工程技术大学毕业设计则m6)池子个数n：设每格池宽b=2.3m，则(3-76)式中n------池子个数；b------每格池宽，m；则7)校核尺寸比例(1)长宽比＞4（符合要求）(2)长深比＞8（符合要求）8)每日污泥量W：(3-77)式中W-------每日污泥量，m³/d；Q-------设计日流量，m3/d；------污泥含水率，%；------进水悬浮物浓度，kg/m³；------沉淀出水的悬浮物浓度，kg/m³；每个池污泥量m³9)污泥斗容积V2：泥斗倾角采用60°，泥斗斗底尺寸为300mm×300mm，上口为1550mm×1550mm。(3-78)m73n辽宁工程技术大学毕业设计(3-79)式中V2-------污泥斗容积，m³；-------泥斗高度，m；-------斗上口面积，m2；-------斗下口面积，m2；则m³10)污泥斗以上梯形部分污泥容积V3：(3-80)式中V3------污泥斗以上梯形部分污泥容积，m³；-------梯形上底长，m；-------梯形下底长，m；-------梯形高度，m；b-------每个池子宽度，m；其中=36+0.3+0.3=36.6m=1.55m则=（36+0.3+0.3－1.55）×0.01=0.35m所以m³11)池子总高度H：(3-81)式中-------沉淀池超高，取0.3m；-------沉淀池有效水深，m；-------缓冲层高度，m；-------污泥部分高度，m，取0.5m；其中m73n辽宁工程技术大学毕业设计则m3.9贮泥井设计3.9.1贮泥井容积贮泥井采用半地下式，污泥量按调节池和二沉池同时排泥的最大体积设计贮泥井，贮泥井停留时间按可贮存6h计算，则贮泥井容积为：m³贮泥井集泥深度取h=2m，则贮泥井的直径：m取超高为0.8m，则贮泥井的高度H=2.8m。3.9.2污泥浓缩脱水机房污泥浓缩脱水一体机选用SND500,整机长L=3800mm，机座长L1=2850mm，整机宽B2=1200mm,机架宽B1=960mm，整机高H=2000mm，选用两台，交替使用。脱水机房尺寸：12m×9m。73n辽宁工程技术大学毕业设计4废水处理站的平面布置和高程布置4.1废水处理站的平面布置4.1.1布置原则水厂平面布置应结合工程目标和建设条件，在确定的工艺组成和处理构筑物形式的基础上进行。平面布置和竖向设计应满足各建筑物的功能和流程要求；废水站附属建筑和附属设施应根据水战规模、生产和管理体制，结合当地实际情况确定。(1)按功能分区，配置得当；(2)充分利用地形，平衡土方，降低工程费用；(3)功能明确，布置紧凑；(4)污水厂的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、气候和地质条件，优化运行成本，便于施工、维护和管理等因素，经技术经济比较确定；(5)必要时应预留适当余地；(6)构（建）筑物应注意风向和朝向；(7)生产构筑物间连接管道的布置，宜水流顺直、避免迂回；(8)站内应根据需要，在适当的地点设置滤料、管配件等露天露天堆放场地；(9)污水厂厂区内各建筑物造型应简洁美观，节省材料，选材适当，并应使建筑物和构筑物群体的效果与周围环境协调；(10)污水厂周围根据现场条件应设置围墙，其高度不宜小于2.0m。废水站内应设置通向个构筑物和附属建筑物的道路，可按下列要求设计：(1)宜设置环形道路；(2)主要车行道的宽度：单车道为3.5～4.0m，双车道为6.0～7.0m，并应有回车道；(3)车行道的转弯半径宜为6.0～10.0m；(4)人行道的宽度宜为1.5～2.0m；(5)通向高架构筑物的扶梯倾角一般宜采用30°，不宜大于45°；(6)天桥宽度不宜小于1.0m；(7)车道、通道的布置应符合国家现行有关防火规范要求，并应符合当地有关部门的规定。废水处理站的平面布置如下图：73n辽宁工程技术大学毕业设计图4-1废水处理站的平面布置Fig.4-1Wastewatertreatmentstationlayout4.2废水处理站的高程布置4.2.1布置原则废水处理站高程布置的任务是：确定各处理构筑物和泵房等的标高，选定各连接管区的尺寸并决定其标高。计算决定各部分的水面标高，以使被处理的水能按处理流程在处理构筑物之间通畅地流动，保证废水站的正常运行。在对污水处理厂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处理系统能够正常运行；(2)污水尽量经一次提升就应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排入下水道或者水体，包括洪水季节（一般按25年1遇防洪标准考虑）；(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宜过大，以免土建投资过大和增加施工的难度；(6)高程布置时应注意污水流程和污泥流程的结合，尽量减少需提升的污泥量。污泥浓缩池、消化池等构筑物高程的73n辽宁工程技术大学毕业设计确定，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)进行构筑物高程布置时，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，既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；(8)尽量使水厂填挖土方趋于平衡；废水站的水流常依靠重力流动，以减少运行费用。为此，必须精确计算其水头损失（初步设计或扩出设计时，精度要求可降低）。水头损失包括：(1)水流流过各处理构筑物的水头损失，包括从进水池到出水池的所有水头损失在内；(2)水流流过连结前后两构筑物的管道（包括配水设备）的水头损失，包括沿程与局部水头损失；(3)水流流过量水设备的水头损失。水力水头计算原则：(1)水力计算时，应选择一条距离最长、水头损失最大的流程进行计算，并应适当留有余地；以使实际运行时能有一定的灵活性；(2)计算水头损失时，一般应以近期最大流量（或泵的最大出水量）作为构筑物和管渠的设计流量，计算涉及远期流量的管渠和设备时，应以远期最大流量为设计流量，并酌加扩建时的备用水头。4.2.2水头损失计算1)管道水头损失计算构筑物连接管水头损失，包括沿程与局部水头损失，可按下列公式进行计算：(4-1)式中-----连接管水头损失，m；-----沿程水头损失，m；-----局部水头损失，m；------单位管长的水头损失，m；-----连接管段长度，m；------连接管中流速，m，一般取0.7～1.5m/s；73n辽宁工程技术大学毕业设计------局部阻力系数。900弯头；阀门。则各构筑物的连接管水头损失见下表：表4-1构筑物的连接管水头损失Tablet.4-1Structureoftheconnectingpipeheadloss管渠及构筑物名称流量(m³/h）管渠设计参数水头损失（m）D(mm)I（‰）V（m/s）L(m)沿程局部合计二沉池至集水井83.52005.270.75150.080.120.2集水井至接触氧化83.52005.270.75240.080.0790.16接触池至集配水井83.52005.270.7540.020.100.12集配水井至水解酸化83.52005.270.75250.130.150.23水解酸化至集配水井83.52005.270.75150.080.060.14集水井至混凝沉淀83.52005.270.7580.0260.0750.101混凝沉淀至中和池中和池至调节池调节池至气浮池气浮池至泵房83.583.5166.7166.72002002502505.275.2710.710.70.750.751.191.199151450.050.080.150.0540.240.060.60.120.290.140.310.1742)各构筑物的水头损失，见下表：表4-2各构筑物的池体损失73n辽宁工程技术大学毕业设计Tablet.4-2VariousstructuresPondloss构筑物名称水头损失（m）格栅0.2气浮池0.4调节池0.15混凝沉淀池0.3水解酸化池0.3生物接触氧化池0.2二沉池集水池0.20.153)构筑物高程布置表,见下表：表4-3各构筑物高程Tablet.4-3VariousstructuresElevation构筑物名称总水头损失（m）水面标高（m）池底标高（m）池顶标高（m）构筑物总高（m）二沉池集水井生物接触氧化池集水井水解酸化池集水井混凝沉淀池调节池气浮池0.20.40.310.320.380.340.250.730.460.000.40.711.031.411.7522.733.19-3.75-1.6-3.89-0.97-2.59-0.25-0.5-1.770.890.30.71.211.331.700.552.33.233.494.052.35.12.34.32.32.852.673n辽宁工程技术大学毕业设计5结论根据辽宁省沈阳市水资源短缺和味精废水排放不合符国家标准，严重危害环境的现状，本次设计我选择了辽宁沈阳味精厂味精废水处理工程设计作为我的毕业设计。在本次设计中，分析原水水质和查阅处理出水水质要求，结合当前的技术经济等多方面因素进行工艺比选。最终选择了一套建设相对简单、且易管理，即符合味精废水排放标准又符合当前的经济水平的处理工艺。设计中设计了气浮池，用于提取味精废水中所含大量的蛋白质，提高经济效益，同时对于其他物质进行一定的去除；还设置有调节池使后续处理的水量稳定，便于控制；对于混凝沉淀过程，设计中采取折板絮凝池，对味精废水的处理效率有很大提升；对于水解酸化池和生物接触氧化池都进行了详细的设计和计算。设计还进行了味精废水处理站的平面布置、高程布置。对比国内其他味精厂的废水处理，沈阳味精厂的味精废水处理即经济、同时又提高了经济效益。致谢73n辽宁工程技术大学毕业设计大学的四年生活，随着毕业设计的完成即将结束了，对于在大学中所积累的知识及在本次毕业设计帮助过我的人，对他们，我衷心的表示谢意。首先，要感谢给水排水教研室的所有老师们，在大学四年是你们辛勤的工作、严谨的教学使得我逐渐掌握了本专业的知识，同时也教会了我相信只要努力没有过不去的坎，是因为你们，让我在学习中面对困难时充满信心。正是在你们的不断熏陶下，让我懂得了该如何做人和严于律己的精神。本设计是在李喜林老师的细心指导和关注下进行的。在几个月的设计中，李老师不仅在设计中不断帮助和鞭笞着我，还会在我设计烦躁时帮我缓解压力，在设计中李老师给了我很大帮助。李老师是一个工作认真，待人诚恳，在这三个月的设计中我不仅在李老师那里学到了更深的知识，还学到了他那种做人品质。在这里还要特别感谢张宏良和杨旭，在他们的帮助下我的设计进行的很顺利。同时还有感谢学校领导给了这次独立锻炼自己的设计机会、还有有关味精厂的职工在做设计资料调查时给予的帮助、还有我那些亲爱的同学们，谢谢你们在设计中和生活中给我的动力和激情，我会好好珍惜与老师和同学的这段最后的、美好的大学时光。在离开校园步入社会后，我会用辛勤的工作和勇于追求的精神回报我的母校、我的老师、我的同学们。再次谢谢大家，是大家给了我这段美好的回忆。参考文献[1]王凯军，秦人伟.发酵工业废水处理[M].北京：化学工业出版社，2000:383~436.[2]石振清，王静，李书申.味精废水处理技术综述.环境污染治理技术与设备，2001，2(2)：81~85.73n辽宁工程技术大学毕业设计[3]周晓.检厌氧发处理味精水中氯离子的影响.水处理技术，1992·18(1):58~67·[4]许玉东.味精废水处理工艺设计[J].环境工程，2002，6(3):18~20.[5]邵巍.味精废水处理工艺中的氨氮、硫酸根问题.环境保护，1999，11.[6]白晓慧，贺兰喜.味精废水中离交废水的预处理技术[J].食品与发酵工业，2001，27(7):15~18.[7]朱静平，胡勇有.厌氧氨氧化工艺研究进展［J］.水处理技术，2006，32（8）：1~4.[9]谢宪章.降低味精废水COD的方法研究.上海环境科学，1990·9(10):13~15·[10]郑平，冯孝善.废物生物处理［M］.北京：高等教育出版社，2006：76~82.[11]刘庆余，张峥，李得翔.味精厂废水的生物处理.水处理技术，1991·17(1):74~77[12]金新梅.味精废水的微生物转化与效益.环境污染与防治，1997·19(2):13~16[13]TetzlaffTA,JenksWS.Stabilityofcyanuricacidtophotocata-lyticdegradationinpollutedwater.OrganicLetters,1999,1(3):463~465[14]ShinHS,AhnDW,ShinSU.Characterizationofphosgene-freeMICwastewater.JournalofEnvironmentalScienceandHealth,PartA:EnvironmentalScienceandEngineering&Tox-icandHazardousSubstanceControl,1997,A32(8):2139~2153附录A工业废水回用的接触反应策略摘要：73n辽宁工程技术大学毕业设计无论从控制污染还是资源恢复的角度，接触反应都是被广泛应用并极具经济效益。在生物接触反应理论以近于完善的今天，基于水资源恢复和回用的化学接触反应技术正在逐渐兴起。本论文将要探讨化学接触反应在水资源回用中的原理。文章中阐述了氧化接触反应化学在对新技术的巩固和利用方面的用途是相当多的。明确来讲，氧化还原催化作用和活性氧转移氧化剂具有很多优点。本文将涉及上述技术的设计。关键词：COD去除率；催化氧化；氧化还原催化剂；工业水处理1．绪论在欧洲，工业水回用尚未形成规模。然而，从欧洲气候的长远变化和越来越多的地上凿洞及河流取水现象来预测，低价水将愈加稀少。由于水价的提高，研究水资源恢复及再利用的技术将成为可行的贸易运作方式。因此，改善污水水质的研究将是未来关注的热点。水不在是自然界的廉价溶剂，而是易于污染难于净化的材料,一旦扩散到环境中将会侵入生物圈的各个部分。污染物仅仅是被置于错误地方的一种物质,因而,科研的目的就是将它们保存在安全无害的。避免和最小化是是污染物去处的前期步骤。当然,避免在这样一个任何变化都会导致严重结果的星球上是不可能具有选择性的。另外，所谓避免也指简单的液相与气相之间的转化。液相与气相污染物的消除都分别存在其利害关系。但值得注意的是，气体污染物的去除的发展远先进于水中COD的去除。因此，液相中污染物的去除是值得关注的。由于研究不能面面俱到，第三步可以从前两步骤中得到借鉴。彻底清洁是昂贵的，即使你有一个成本高效的途径，它仍然会降低资产回报和降低经济合理性目前，水资源循环利用的最优技术便是膜技术。它是唯一能够利用化学工艺产生充分清洁渗透作用的技术。但是膜技术难以单独运行，大都依赖于上向流过滤和处理向下流中含污染物的滞留物的技术。由此，要在水质提高工艺中做到面面俱到就要求多种工艺综合运用。因此，废水水质提高的大体规则如下：1）尽可能避免污染，考虑所有使污染最小化的措施；2）隔离受污染水体；3）源头处理河水，高浓度低流量；4）在完整的处理周期中测量和鉴定污染物。找到运行管理费用的最高值，尽量使其与常规费用相接近。73n辽宁工程技术大学毕业设计本篇论文将要考虑到受污水影响的工业以及处理滞留物的技术，滞留物包括由污水管道排出的污染物。本文将要阐述需要克服的问题及解决问题过程中应用技术多样化的程度。另外解释了价格控制员如何影响未来技术的发展方向。2．工业处理工业庞大的污水出流量如下所示。这些处理工业涉及污水处理的诸多领域，列举一些示例如下：精炼化学药品媒质，特质石油化工产品药物农用化学品食品饮料纸浆造纸市政污水处理2.1精练厂将原油送往炼油厂的过程中会对水体造成污染。无论是由海面钻探平台引出的输油管道被水冲刷干净；还是储油船的压舱水都会带来一系列水质改良问题。2.2化学药品合成媒介或特殊化学药品在烘干前常需大量清水冲掉杂质或残余可燃性溶媒。2.3石油化工产品乙烯车间需要去除生产过程中形成的酸性气体。在通过高温分解来提高加工选择性，之前添加硫化物更加剧了这一情形。通常采用腐蚀性擦洗的办法引发了大量废水处理的问题。2.4药物和农用化学品这些工业在合成时需要冲洗步骤，包括以水为基础的表面活性剂和湿介质。2.5食品和饮料清洁工艺需水，产生BOD，COD。2.6纸浆和造纸生产过程中大量用水---除了标准牛皮纸处理纸浆，漂白阶段需要水合过氧化物和酶。73n辽宁工程技术大学毕业设计所以充分了解人类社会活动怎样对水质造成的污染是至关重要的，一份市政处理厂流速的调查显示了未经处理工业废水的重要影响。3.处理技术去除出流水体COD和污染物的处理技术。这些可行的或处于发展中的工艺示例依据大体的反映机理规则可被划分为几类。如果催化工艺中的吸附过程被忽略的话，则分类如下：1）生物催话作用2）以空气/氧为基础的接触反应3）化学氧化4）无催化作用的化学药剂氧化5）利用-OH或活性氧转移的催化作用生物催化作用在市政污水处理中发挥了极佳的作用，为去除水中有机物提供了经济高效的途径。在使用不同种类的细菌来增加技术的灵活性方面取得了很大进展。一个遗留问题---怎样处置脱水后的活性污泥。污泥量意味着这是一个棘手的问题，作为肥料这一应用途径是有限的。吸收了重金属的污泥是有毒性的，反抗的有毒的COD。这种情况下，焚烧和使用填埋来安全处理灰烬是必要的。以空气为基础的氧化是十分吸引人的，因为如果不需氧化剂就意味着不需纯级的氧气。不幸的是，它仅是微溶于水，低温化学惰性强，需要一定温度和压力来加快反应速度。压力作用下，这类工厂资本紧张。因此，即使运行费用低廉，最初的建厂资本对后期工艺运行费用有着极大的影响。催化作用虽然加快了反应速度，降低了运行温度和压力但却步能完全避免或提供一套完整的解决办法。使用的催化剂大多为第8族金属元素，例如钴和铜。滤去此类金属进入液相是困难的，因为它阻止了异类的催化剂。应用廉价氧化剂的化学氧化已经在综合的化学制品厂良好运行。通常的例子就是产生在碱性氯单元的次氯酸钠废物，这种碱性氯单元可以在和其它工厂的联合体中被用于氧化COD径流。过氧化氢、二氧化氯、高锰酸钾在本工艺中都可作为氧化剂使用。选择的首要因素是廉价，其次是氧化的有效性。在接触反应领域研究最深入的就是-OH作为一个活性氧化剂的产生和利用。方式随多，但最有效的就是利用光子和光催化剂。光催化剂通常是TiO273n辽宁工程技术大学毕业设计，但具有适当谱带的其它材料也可使用。工艺可以非常活跃，但工程上的困难是如何得到光，一种催化剂，其高效接触的出流是不易得到的。实际上，催化剂对光的低效利用使这种工艺只适用于于日光光源。化石燃料产生的电力释放出的光子是不能接受的，因为二氧化碳的释放意味着超重和COD的消除。水力电气能也是一种可用能源，但其低效性是不可忽视的。过氧化氢和臭氧已经应用于光催化，但它们可以独立的或与催化剂共同使用来实现COD的氧化。对于臭氧，问题在于制造途径，光环放出作为一个重大的强烈过程通常限制了其应用和臭氧的有效性。值得注意的是，这点讨论基于氧化剂再没有激发的条件下不会因充分的内在反应而被使用。因此催化剂在有效利用简单有机物和复杂反抗COD方面有着重要的作用。所以使用过氧化氢作为催化剂。在催化作用方面，氧化剂和次氯酸盐共同作用形成了一系列在适当的催化剂作用下可作为AOT氧化剂的材料。如果AOT氧化剂是次氯酸盐或过氧化氢那么就可以避免三阶段反应从而极大简化了流程。廉价而有效的促进了不需复杂化学工艺并且能够被环境所接受的氧化剂，这种氧化剂的产生将成为当前困难的最佳解决方案。3.1氧化还原催化作用和AOT通过过氧化氢或次氯酸钠的接触反应促进机理不能被单一概念所含概。然而两种氧化剂有许多大体类似反应，这种机理可以被用来形容大范围的接触反应，从环氧化剂到COD氧化。固有的反应作用如下：1.反应发生在两相系统当中。2.不需高温高压。3.接触反应表面可起到COD吸收剂作用，有效提高浓度和氧化速率。在本工艺中，简单的机理表现为选择性。氧化剂可以轻易的被降解为氧气。此类反应应尽量避免，以为分子氧对COD去除不起作用。相对于氧化剂来讲，它的形成将造成反应剂及氧气的严重浪费。为了在成本上具有竞争力，氧化还原催化应具有高度选择性。3.2技术图至此，所描述的技术勾画出了其对出流COD浓度和出流流速的适应性。技术图如图4所示。概述了技术的有效应用领域，其边界是模糊的，只能作为指导。只有在理论系统成型之后，技术才能居于主导地位。图示后面划线的成本模型基于一种简单的主张，即只有空气/氧气才能控制COD的处理成本，因为氧化剂的不稳定成本相对较低。在水源水质恢复具有选择性的条件下，对于COD浓度高流量大的污水，只有生物处理设备是可行的。低流量低COD值时，氧化还原AOT催化是一种重要的技术。SA过程就属于这一范畴。73n辽宁工程技术大学毕业设计催化剂在PH<9的严密系统控制下运行，所以金属滤去可被避免。催化剂活动性和选择性的方面的进一步研究可以参照可能的表面样式。这种简单的观点可以通过大量研究加以延伸。关键步骤就是避免NiO孔洞之间的再结合。而空间和电子的因素都回促使这种再结合。这种工艺的应用范围如下所列，一些化学药品的主要类型已经被实验数据证明是适宜的，如硫化物、胺、酒精、酮、乙醛、苯酚、氨基酸、石蜡、和芳香烃。通过工业校验，反抗COD和硫化物已经被成功论证，一种氧化硫磺类物质的设备已经安装并投入运行。4结论污水处理工艺尚处于发展的初级阶段。目前的重要参数是有效性和长期可靠性。许多工艺运作的发展到氧化还原催化体系阶段。然而，一旦得到证明，氧化还原催化将为污水COD的去除带来诸多好处：1）安装价格低廉。2）运行简单，自动；化程度高。3）工艺性质灵活，对不同需求易于改进。因此，它将对污水处理的发展起到至关重要的作用。附录BCatalyticstrategiesforindustrialwaterre-useAbstract:Theuseofcatalyticprocessesinpollutionabatementandresourcerecoveryiswidespreadandofsignificanteconomicimportance.Forwaterrecoveryandre-use73n辽宁工程技术大学毕业设计chemo-catalysisisonlyjuststartingtomakeanimpactalthoughbio-catalysisiswellestablished.Thispaperwilldiscusssomeoftheprinciplesbehinddevelopingchemo-catalyticprocessesforwaterre-use.Withinthiscontextoxidativecatalyticchemistryhasmanyopportunitiestounderpinthedevelopmentofsuccessfulprocessesandmanyemergingtechnologiesbasedonthischemistrycanbeconsidered.Specifically，redoxcatalysiswithactiveoxygentransferoxidantshasadvantagesandthispaperwillconsiderthedesignofsuchtechnologies.Keywords:CODremoval;Catalyticoxidation;Redoxcatalysts;Industrialwatertreatment1.IntroductionIndustrialwaterre-useinEuropehasnotyetstartedonthelargescale.However,withpotentiallongtermchangesinEuropeanweatherandtheneedformorewaterabstractionfromboreholesandrivers,theavailabilityofwateratlowpriceswillbecomeincreasinglyrare.Aswaterpricesrisetherewillcomeapointwhentechnologiesthatexistnow(orarebeingdeveloped)willmakewaterrecycleandre-useaviablecommercialoperation.Asthatfutureapproaches,itisworthstatingthemostimportantfactaboutwastewaterimprovement-avoiditcompletelyifatallpossible!Itisbesttoconsiderwaternotasanaturallyavailablecheapsolventbutrather,difficulttopurify,easilycontaminatedmaterialthatifallowedintotheenvironmentwillpermeateallpartsofthebiosphere.Apollutantisjustamaterialinthewrongplaceandthereforedesignyourprocesstokeepthematerialwhereitshouldbe-containedandsafe.Avoidanceandthenminimisationarethetwofirststepsinlookingatanypollutantremovalproblem.Ofcourseavoidancemaynotbeanoptiononanexistingplantwhereanychangesmayhavelargeconsequencesforplantitemsifmajorflowsheetrevisionwererequired.Alsoavoidancemaymeansimplytransferringtheissuefromtheaqueousphasetothegasphase.Thereareadvantagesanddisadvantagestobothwaterandgaspollutantabatement.However,itmustberememberedthatgasphaseorganicpollutantremovalismuchmoreadvancedthantheequivalentwaterCODremovalandthereforeworthconsideration.73n辽宁工程技术大学毕业设计Becausetheseaspectscannotbeover-emphasised，athirdstepwouldbetovisitthefirsttwostepsagain.Clean-upisexpensive,recycleandre-useevenifyouhaveacosteffectiveprocessisstillmorecapitalequipmentthatwillloweryourreturnonassetsandmaketheprocesslessfinanciallyattractive.Atpresentthebesttechnologyforwaterrecycleismembranebased.Thisistheonlytechnologythatwillproduceasufficientlycleanpermeateforchemicalprocessuse.However,thetechnologycannotbeusedinisolationandinmany(all)caseswillrequirefiltrationupstreamandatechniqueforhandlingthedownstreamretentatecontainingthepollutants.Thus,hybridtechnologiesarerequiredthattogethercanhandletheallaspectsofthewaterimprovementprocess.Hencethegeneralrulesforwastewaterimprovementare:1）Avoidifpossible,considerallpossiblewaystominimise.2）Keepcontaminatedstreamsseparate.3）Treateachstreamatsourceformaximumconcentrationandminimumflow.4）Measureandidentifycontaminantsovercompleteprocesscycle.Lookforpeaks,whichwillprovecostlytomanageandattempttoruntheprocessasclosetotypicalvaluesaspossible.Thispaperwillconsidertheindustriesthatareaffectedbywastewaterissuesandthetechnologiesthatareavailabletodisposeoftheretentatewhichwillcontainthepollutantsfromthewastewatereffluent.Thepaperwilldescribesomeoftheproblemstobeovercomeandhowthetechnologiessolvetheseproblemstovaryingdegrees.Itwillalsodiscusshowthecostdrivershouldinfluencedevelopersoffuturetechnologies.2.TheindustriesTheprocessindustriesthathaveasignificantwastewatereffluentareshowninFig.1.Theseprocessindustriescanbeinvolvedinwastewatertreatmentinmanyareasandsomeillustrationsofthisareoutlinedbelow.2.1.Refineries73n辽宁工程技术大学毕业设计Theprocessofbringingoiltotherefinerywilloftenproducecontaminatedwater.Oilpipelinesfromoffshorerigsarecleanedwithwater;oilshipsballastwithwaterandtheresultcanbesignificantwaterimprovementissues.2.2.ChemicalsThesynthesisofintermediateandspecialitychemicalsofteninvolvetheuseofawaterwashsteptoremoveimpuritiesorwashoutresidualflammablesolventsbeforedrying.2.3.PetrochemicalsEthyleneplantsneedtoremoveacidgases(CO2,H2S)formedinthemanufactureprocess.Thissituationcanbeexacerbatedbytheneedtoaddsulphurcompoundsbeforethepyrolysisstagetoimprovetheprocessselectivity.Causticscrubbingistheusualmethodandthisproducesasignificantwatereffluentdisposalproblem.2.4.PharmaceuticalsandagrochemicalsTheseindustriescanhavewaterwashstepsinsynthesisbutinadditiontheyareoftenformulatedwithwater-basedsurfactantsorwettingagents.2.5.FoodsandbeveragesClearlyusewaterinprocessingandCODandBODissueswillbetheendresult.2.6.PulpandpaperThisindustryusesverylargequantitiesofwaterforprocessing-aqueousperoxideandenzymesforbleachinginadditiontothestandardKrafttypeprocessingthepulp.Itisimportanttorealisehowmuchhumansocietycontributestocontaminatedwaterandaninvestigationoftheflowratesthroughmunicipaltreatmentplantssoonshowsthesignificanceofnon-processindustryderivedwastewater.3.ThetechnologiesThetechnologiesforrecalcitrantCODandtoxicpollutantsinaqueouseffluentareshowninFig.2.Theseexamplesoftechnologiesavailableorindevelopmentcanbecategorisedaccordingtothegeneralprincipleunderlyingthemechanismofaction.Ifinadditiontheadsorption(absorption)processesareignoredforthiscatalysisdiscussionthenthecategoriesare:1)Biocatalysis73n辽宁工程技术大学毕业设计2)Air/oxygenbasedcatalytic(ornon-catalytic).3)Chemicaloxidation4)Withoutcatalysisusingchemicaloxidants5)Withcatalysisusingeitherthegenerationof_OHoractiveoxygentransfer.BiocatalysisisanexcellenttechnologyforMunicipalwastewatertreatmentprovidingaverycost-effectiveroutefortheremovaloforganicsfromwater.Itiscapableofmuchdevelopmentviatheuseofdifferenttypesofbacteriatoincreasetheoverallflexibilityofthetechnology.Oneissueremains-whattodowithalltheactivatedsludgeevenaftermassreductionbyde-watering.Thequantitiesinvolvedmeanthatthisisnotaneasyproblemtosolveandre-useasafertilizercanonlyusesomuch.Thesludgecanbetoxicviaabsorptionofheavymetals,recalcitranttoxicCOD.Inthiscaseincinerationandsafedisposaloftheashtoacceptablelandfillmayberequired.Airbasedoxidationisveryattractivebecauseprovidingpurergradesofoxygenarenotrequirediftheoxidantisfree.Unfortunately,itisonlyslightlysolubleinwater,ratherunreactiveatlowtemperaturesand,therefore,needsheatandpressuretodeliverreasonableratesofreaction.Theseplantsbecomecapitalintensiveaspressuresareused.Therefore,althoughtherunningcostsmaybelowtheinitialcapitaloutlayontheplanthasaverysignificanteffectonthecostsoftheprocess.Catalysisimprovestheratesofreactionandhencelowersthetemperatureandpressurebutisnotabletoavoidthemandhencedoesnotofferacompletesolution.ThecatalystsusedaregenerallyGroupVIIImetalssuchascobaltorcopper.Theleachingofthesemetalsintotheaqueousphaseisadifficultythatinhibitsthegeneraluseofheterogeneouscatalysts.Chemicaloxidationwithcheapoxidantshasbeenwellpractisedonintegratedchemicalplants.Theusualexampleiswastesodiumhypochloritegeneratedinchlor-alkaliunitsthatcanbeutilisedtooxidiseCODstreamsfromotherplantswithinthecomplex.Hydrogenperoxide,chlorinedioxide,potassiumpermanganateareallpossibleoxidantsinthistypeofprocess.Thechoiceisprimarilydeterminedbywhichisthecheapestatthepointofuse.Asecondaryconsiderationishoweffectiveistheoxidant.Possiblythemostresearchedcatalyticareaisthegenerationanduseof_OHasaveryactiveoxidant(advancedoxidationprocesses).Thereareavarietyofwaysof73n辽宁工程技术大学毕业设计doingthisbutthemostusualiswithphotonsandaphotocatalyst.ThephotocatalystisnormallyTiO2butothermaterialswithasuitablebandgapcanbeused.Theprocessescanbeveryactivehowevertheengineeringdifficultiesofgettinglight,acatalystandtheeffluentefficientlycontactedisnoteasy.Infactthepoorefficiencyoflightusagebythecatalyst(eitherthroughcontactingproblemsorinherenttothecatalyst)makethisprocessonlysuitableforlightfromsolarsources.PhotonsderivedfromelectricalpowerthatcomesfromfossilfuelsarenotacceptablebecausethecarbondioxideemissionthisimpliesfaroutweighsandCODabatement.Hydroelectricpower(andnuclearpower)arepossiblesourcesbutthebasicinefficiencyisnotbeingavoided.HydrogenperoxideandozonehavebeenusedwithphotocatalysisbuttheycanbeusedseparatelyortogetherwithcatalyststoeffectCODoxidation.Forozonethereistheproblemofthemanufacturingroute,coronadischarge,whichisacapitalintensiveprocessoftenlimitsitsapplicationandbetterroutetoozonewouldbeveryuseful.Itisimportanttonoteatthispointthattheoxidantsdiscusseddonothavesufficientinherentreactivitytobeusewithoutpromotion.Thus,catalysisiscentraltotheireffectiveuseagainstbothsimpleorganics(oftensolvents)orcomplexrecalcitrantCOD.Hence,theuseofFenton'scatalystforhydrogenperoxide.Intermsofcatalysistheseoxidantstogetherwithhypochloriteformasetofmaterialsthatcanacthas'activeoxygentransfer(AOT)oxidants'inthepresenceofasuitablecatalyst.IftheAOToxidantishypochloriteorhydrogenperoxidethenthreephasereactionsareavoidedwhichgreatlysimplifiestheflowsheet.Cheap,catalyticallypromotedoxidantswithenvironmentallyacceptableproductsofoxidationthatdonotrequirecomplexchemicalengineeringandcanbeproducedefficientlywouldappeartoofferoneofthebestsolutionstothegeneraldifficultiesoftenobserved.3.1.RedoxcatalysisandactiveoxygentransferThemechanismofcatalyticallypromotedoxidationwithhydrogenperoxideorsodiumhypochloritecannotbeencompassedwithinoneconcept,howevertherearegeneralsimilaritiesbetweenthetwooxidantsthatallowsonetowriteaseriesofreactionsforboth.ThistypeofmechanismcouldbeusedtodescribeabroadrangeofreactionsforeitheroxidantfromcatalyticepoxidationtoCODoxidation.Theinherentusefulnessofthereactionsisthat;73n辽宁工程技术大学毕业设计1)Thereactionstakeplaceinatwo-phasesystem.2)Highpressureandtemperaturearenotrequired.3)ThecatalyticsurfacecanactasanadsorbentoftheCODtobeoxidisedeffectivelyincreasingtheconcentrationandhencetherateofoxidation.Thesimplemechanismshowstheselectivityissuewiththistypeofprocesses.Theoxidantcansimplybedecomposedbythecatalysttooxygengas-thisreactionmustbeavoidedbecausedioxygenwillplaynoroleinCODremoval.Itsformationisanexpensivewasteofreagentwithoxygengascomparedtotheoxidant.Tobecostcompetitivewithalternativeprocessesredoxcatalysisneedsexcellentselectivity.3.2.TechnologymappingThetechnologiessofardescribedcanbemappedfortheirapplicabilitywitheffluentCODconcentrationandeffluentflowrate.Themapisshownin.Themapoutlinestheareaswheretechnologiesaremosteffective.Theboundaries,althoughdrawn,areinfactfuzzierandshouldbeonlyusedasaguide.Onlywellintoeachshapewillatechnologystarttodominate.Theunderlyingcostmodelbehindthemapisbasedonsimpleassertions-athighCODmassflowsonlyair/oxygenwillbeabletokeepcostsdownbecauseoftherelativelylowvariablecostoftheoxidant.AthighCODconcentrationsandhighflowsonlybiologicaltreatmentplantshaveprovedthemselvesviable-ofcourseifdoneatsourcerecoverybecomesanoption.AtlowflowsandlowCODlevelsredoxAOTcatalysisisanimportanttechnology-theSynetixAccent1processbeinganexampleofthistypeofprocess.ThecatalystoperatesunderverycontrolledconditionsatpH>9andhencemetalleachingcanbeavoided(<5ppb).TheactivityandselectivityaspectsofthecatalystdisplayedinFig.3canbefurtherelaboratedtolookatthepotentialsurfacespecies.Thissimpleviewhasbeenextendedbyasignificantamountofresearch.NowthemechanismofsuchacatalystcanbedescribedinFig.6.ThekeystepistoavoidrecombinationofNiOholestogiveperoxyspeciesandthiscanbecontrastedwiththehydrogenperoxidesituationwherethestepmaybecharacterizedasoxygenvacancyfilled.Frombothrecombinationwillbefacilitatedbyelectronicandspatialfactors.Therangeofapplicationoftheprocessisoutlinedbelow.Fromlaboratorydatasome73n辽宁工程技术大学毕业设计generaltypesofchemicalhavebeenfoundsuitable-sulphides,amines,alcohols,ketones,aldehydes,phenols,carboxylicacids,olefinsandaromatichydrocarbons.FromindustrialtrialsrecalcitrantCOD(nonbiodegradable)andsulphurcompoundshavebeensuccessfullydemonstratedandaplantoxidisingsulphurspecieshasbeeninstalleandisoperational.4.ConclusionsWastewatertreatmentprocessesareintheearlystagesofdevelopment.Thekeyparametersatpresentareeffectivenessandlongtermreliability.Manyprocessesoperatingareinthisstage,includingtheredox1AccentTMisatrademarkoftheICIGroupofCompanies.catalysissystems.However,onceproven,redoxcatalysisoffersmanyadvantagesforCODremovalfromwastewater：1)Thelowcapitalcostofinstallation.2)Simpleoperationthatcanbeautomated.3)Flexiblenatureoftheprocess-canbeeasilymodifiedtomeetchangingdemandsoflegislation.Henceitwillbeexpectedtodevelopintoanimportanttechnologyinwastewaterimprovement.73n您好，为你提供优秀的毕业论文参考资料，请您删除以下内容，O(∩_∩)O谢谢！！！AlargegroupofteamerchantsoncamelsandhorsesfromNorthwestChina'sShaanxiprovincepassthroughastopontheancientSilkRoad,Gansu'sZhangyecityduringtheirjourneytoKazakhstan,May5,2015.Thecaravan,consistingofmorethan100camels,threehorse-drawncarriagesandfoursupportvehicles,startedthetripfromJingyangcountyinShaanxionSept19,2014.ItwillpassthroughGansuprovinceandXinjiangUygurautonomousregion,andfinallyarriveinAlmaty,formerlyknownasAlma-Ata,thelargestcityinKazakhstan,andDunganinZhambylprovince.Thetripwillcoverabout15,000kilometersandtakethecaravanmorethanoneyeartocomplete.ThecaravanisexpectedtoreturntoJingyanginMarch2016.Thentheywillcomeback,carryingspecialtyproductsfromKazakhstanAsmallarttroupefoundedsixdecadesagohasgrownintoahouseholdnameintheInnerMongoliaautonomousregion.Inthe1950s,UlanMuqirArtTroupewascreatedbynineyoungmusicians,whotouredremotevillagesonhorsesandperformedtraditionalMongolianmusicanddancesfornomadicfamilies.The54-year-oldwasborninTongliao,ineasternInnerMongoliaandjoinedthetroupein1975.Hesaysthereare74branchtroupesacrossInnerMongoliaandactorsgivearound100showseveryyeartolocalnomadicpeople."IcanstillrecallthedayswhenItouredwiththetroupeintheearly'80s.Wesatonthebackofpickuptrucksforhours.Theskywasblue,andwecouldn'thelpbutsingthefolksongs,"Nasunsays.ThevastnessofInnerMongoliaandthelackofentertainmentoptionsforpeoplelivingthere,madetheirliveslonely."Thenomadicpeoplewereveryexcitedaboutourvisits,"Nasunrecalls."Wedidn'thaveaformalstage.Theaudiencejustsatonthegrass.Usually,theperformancesbecameabigpartywithlocalpeoplejoiningin."Forhim,therewardingpartabouttouringisn'tjustaboutsharingartwithnomadicfamiliesbutalsoaboutgaininginspirationforthemusicanddance.UlanMuqirliterallytranslatesas"redburgeon",andtoday'sperformersofthetroupestilltourtheregion'svillagesandentertainnomadicfamilies,buttheirfamehasspreadaroundtheworld.OnMay16and17,nearly100singersanddancersfromthetroupeperformedatBeijing'sPolyTheater.Theirshow,titledUlanMuqirontheGrassland,depictedthehistoryanddevelopmentofthearttroupe."BeingfromtheregionallowedmetoembracethecultureofInnerMongoliaandbeingamemberofthetroupeshowedmewhereIbelonged,"Nasun,thearttroupe'spresident,whoisalsoarenownedtenor,tellsChinaDaily.Duringatourin1985,hewenttoavillageandmetanelderlylocalman,whotoldhimastoryabouthisfriendshipwithasoliderfromShenyang,capitalofNortheastChina'sLiaoningprovince,decadesago.Thesolidergavetheoldmanahandmadesaddlewhentheybidfarewell.ThestoryinspiredNasuntowriteCarvedSaddle,asongthatlaterbecameoneofhismostpopularnumbers.Now,everyyear,Nasunrecruitsyoungsingersanddancersforthetroupe.Thetroupehasalsodesignedanewrepertoire,whichismostlybasedonthedailylivesofMongolianpeople,especiallythelivesofnomadicfamilies,andhascombinedcontemporarymusicalelementswithfolksongsoftheregion.Haimu,a25-year-oldkhoomei(alocalvariantofovertonesinging)singer,joinedthetroupethreeyearsago.Alongwithasix-memberband,heperformsfastsongsandsoftonesthathewrites－allwhileplayingthehorse-headfiddle."AlthoughIlearnedthepianosincechildhoodandgrewuplisteningtovariouskindsofmusic,tome,thefolkmusicofInnerMongoliaistheroot,"hesays."Performinginremotevillagesispleasant.Ifeelathomeontheboundlessgrasslands,andthewarmpeopletheremakemefeelfulfilled."ThefirstroundofspringauctionseasoninBeijingendedlastweek,butitfailedtocreatemuchspringintheartmarket.AlthoughtwopiecesofChinesepaintingfetchedmorethan100millionyuan,thedeclineintradingvolumeandsalerateshowedadownturnthisyear.Inthe“GrandView:ChinesePaintingHighlight”sessionatChinaGuardian2015springauctions,PanTianshou’srepresentativeworkEagle,RockandFlorahitarecordauctionpriceof279millionyuan,whileLiKeran’smasterworkJinggangMountainfetched126.5millionyuan,anunexpectedhighinrecentyears.However,thetradingvolumefellsto1.87billionyuanfrom2.22billionyuaninthesameperiodtheyearbefore.TheHuangchen2015SpringAuctions,whichrecorded42.5millionyuanintotalsales,experiencedthesame.Thesectionnumberwentdownto5from12comparedtolastyear.AccordingtoexpertShaoJianwu,theartmarketdidnotattractmuchexcitementthisyearduetotheboomingstockmarketandthepersistentproblemsofforgeryandfakedeals.ThetwopiecesofChinesepaintingnotcheduphighpricethisspringduetotheirownvaluenotduetoarevivalinthemarket."Thesuccessfultransactionoftwoworkswithahammerpriceofmorethan100millionyuanonceagainconfirmsthatvaluableandrareworksofhighqualityalwaysearnthelong-lastinghighprice.Chinesepaintingandcalligraphyisstillthepillarofthemarket.However,theoverallsalesratehasdroppedslightly,whichreflectsthedemandfortheordinaryauctiongoodshasweakened,”saidthepresidentofChinaGuardian’sHuYanyan."Besides,theentryofnewbuyersalsomakescertainchangestothedirectionofpurchasing.Inaword,theoverallmarkettrendisveryunpredictable.AlthoughChinaGuardian2015SpringAuctionshasachievedremarkableresults,itdoesnotmeanthatthemarkethaswalkedoutofthepredicament.Westillhavetowaitforthebigeconomicboomtoinvigoratetheartmarket.”Evenso,thehotpursuitofsomespecialitemsappearedthisspring.AspecialsessionofChinaGuardianSpringAuctionstitled“FineGilt—BronzeBuddhistImages”achievedagreatdealwithtotalsalesvolumeof41.89millionyuanand92percentsalerate.The5thShamarRinpocheStatuefrom16-17thcenturyofTibetwassoldfor5.06millionyuan.TheBeijingChengxuanAuctionsfeaturedalmost2,800itemsofcoinsandstampsinthreesessionswithgoodsalerate.TheHuachenAuctionsalsosetaspecialsessionofphotographsundertheconditionoflarge-scaledeclineofauctionsessions.TherewasapalpabledullthudofdisappointmentthataccompaniedthereturnoftheimperialentourageofZhenHuantoherhomeland.ItfollowedacoupleyearsofhushedexcitementasChinesefanswerefedtidbitsabouttheirproudconcubinewhowassupposedtoconquerthehighgroundoftheNorthAmericanmarket.ZhenHuanis,ofcourse,thetitlecharacterofTheLegendofZhenHuan,a2011televisionseriesthatsweptChinaoffitsfeetandlatertookotherAsiancountriesbystorm.Twoyearsago,itwasreportedthatHBO,apremiumcableserviceheadquarteredintheUnitedStates,wasgoingtoairitinNorthAmericaaftersomemodification.Now,acondensedversionthatprovidesEnglishsubtitlesbutnodubbinghasfinallybeenmadeavailableonNetflixforonlinestreaming.Thisversion,highlyanticipatedasamilestoneinChina'sculturalforayoverseas,hasbeenwidelypannedbyitshomeaudience.RetitledEmpressesinthePalace,theAmericanversionhasbeenshortenedfromitsoriginal76episodesat45minuteseach,tosix90-minuteepisodes.Thequickpacingthrewoffmanynativeviewers,whoareaccustomedtoamoreleisurelydaytime-soap-stylenarrativerhythm.(ChineseTVstationswouldruntwoorthreeepisodeseveryday.)Ididnotfinishthefull-lengthversionandfoundthetruncatedonenotdifficulttofollow.What'slost,Ibelieve,aretheinterestingsetupsandpausesthatilluminatetheChineseartofstorytelling.Muchoftheplotisstillthere.Itistheflavorthatwassacrificed.TheAmericaneditionusestheframeworkoftheEmpressDowagerinhersenioryearsreminiscingatthebeginningandtheendofeachepisode,hintingatwhat'stocomeandrecappingthekeypoints.Thisdevice,notusedintheoriginal,isculturallyunderstandablebutartisticallymediocre.Whatpuzzlesmeisthetwonewsongsfortheopeningandendcredits.TheywerewritteninEnglish,butsungbyChinesewithanuncomfortableaccent.TheywereobviouslydesignedtoappealtoanEnglish-speakingbase,butdonotjibewiththeChinesedialogue.Speakingofthedialogue,theEnglishtranslation,pickedapartbysomeChinese,istooliteralformytaste.IcanimagineatypicalAmericanhitbyaflurryofroyalranks,addressesandgreetings,evenmultiplenamesandtitlesforthesameperson.Thefirsthalfhourmustbeaswamptowadethrough,verymuchlikemyexperienceofgettingthroughaTolstoytomewithitsendlessinflectionsofnamestransliteratedintolengthyChinese.Iseethechoiceofverbatimtranslationasaneffortforconveyingnexotica.Itisfairlycompetent,withnoerrorthatIcoulddetect,butfailstoriseabovewordsorcapturetheessenceofthelanguage.Aculturalproductusuallycrossesovertoaforeignterritoryfirstbyanemphasisonthecommonalities.ButwhetherinsideoroutsideChina,thetemptationtosellitforthedifferencesisjusttoogreat.Sure,thesumptuoussetsandcostumesareabigattraction,butthenarrativetechniquehasbecome－howshallIputit?－abitanglicized,whichisnecessaryforculturalexport.Judgingbytheresponses,thislegend,which,contrarytotheclaimoftheEnglishtrailer,istotallyfictitious,hasdepartedfromChinabutnotyetlandedonAmericanshores.IamabigfanofRalphWaldoEmerson'sessaytitledSelf-Reliance.Ifyou'venotyetreadit,Istronglyencourageyoutodoso.Inthisessay,thevenerableEmersontalksabouteschewingthetrappingsofsocietyandfindingone'sownpath.Heurgesthereadertofindrectitudeandleadamorallife.Heprofessesthat,onlybybeingselfreliant,asopposedtorelyingonthegovernmentandbeingdictatedtobysociety,canonebeginleadingadecentandpurposefullife.Heaversthatsuchalifeistheonlylifeworthliving.Iagreewithhim.ThisessaywaswrittenduringatimeofsocialupheavalinAmerica,anditisratheroddthatEmersonauthoredit,ashewasapartoftheuppercrustofsocietyatthetime.Itjustsohappenedthathelookedaroundhim,attheindolenceandthewantonnessofthepeopleinhiscircle;hewonderedhowintheworldhecametobelongthere.Indeedhispenningandpublishingthisessaycausedhisexcommunicationfromhighsocietyandalsocausedhimalotoflegaltrouble.Thelegaltroublecameasaresultofthefactthathewasspeakingoutagainstthegovernment.Iliketoreferencesuchtextsfromtimetotimeasanexamplebothofthefactthathistorydoesrepeatitselfandthatthisworldisnotsobigthatwhatappliestoonesocietydoesnotinanywaytouchanothersociety.Onamuchsmallerscale,Emerson'sessayaffectsmeverydeeply.Notasanurgingtobecomeselfreliant–I'mnothingifnotthat!Inhistextheexpoundsontheideathatonemustgivetheirlifeapurpose.Andthatisthetruetopicofthisentry.Theselastfouryearshavebeensoeasy:teachforagrandtotalofsixhoursaweek,andtherestofmytimeismine.SinceI'vebeenhereIhavebeentaskedwithnothingmorechallengingthanlearningmystudents'namesandfiguringoutwhattodowiththemforthebrieftimeeachweekthatIstandinfrontofthem.Idonotconsiderthechallengesoflearningtoliveherepartofapurposefullife.Iconsiderthoseissuesexistentialinnature.OneoftheproblemswithmylifeinAmericawasthatIfeltithadnopurpose.IwenttoworkeverydayandevendidwhatIcouldtomakemycolleagues'workliveseasier,butIsimplycouldnotdigestthefactthatthatwasmysolepurposeinlife.Withnofamilytosupport,Iwasthesolebeneficiaryofmyemployment:thepaycheck,thebenefits,theincentivesandtherewardswereminealone.Notmuchofapurposeinbeingself-serving,isthere?WhileIwasastudent,IfeltIwasleadingapurposefullife.Learningnewthings,broadeningmyhorizons,expandingmylifeexperiencesallgavemylifeazipanddrivethatIhadnotfeltsincebeinginsurvivalmodewhenmykidsweresmall.AftergraduatingcollegeIfeltoddlydeflated…butbythen,Chinawasonmyhorizon.