某造纸废水处理工艺设计 42页

.-xShaanxiUniversityofTechnology毕业论文（设计）题目学生姓名学号1111044030所在学院max加匕知憫斗沙完专业班级环境工程专业1101班指导教师刘瑾n2015年6月16日某造纸废水处理工艺设计作者：李延伟（陕西理工学院化学与环境科学学院环境工程专业1101班，陕西汉中723000）指导教师：刘瑾［摘要］本设计是针对3500n?/d的某造纸废水处理工艺设计，进水水质为：COD:1000-2000mg/L,BOD5:200-400mg/L,SS:200-600mg/L,pH:6-9o通过对该造纸厂中段废水的水量的水质等特点的分析,结合该种废水的处理工艺，对厂的环境卫生要求及本工程的具体要求采用卡鲁塞尔氧化沟工艺为核心的处理工艺，本设计使用的污水处理工艺流程为：格栅一调节池——絮凝沉淀池一水解酸化池一卡鲁塞尔氧化沟——二沉池——污泥浓缩池——污泥脱水间。其出水水质:COD:66.3mg/L,BOD5：18.4mg/L,SS:15.4mg/L,pH:6・9。达到GB3544-2008《造纸工业水污染排放标准》的要求排放标准。本设计流程技术成熟、切合实际、运行可靠、操作管理简单、运行费用低、占地面积小。［关键词］卡鲁塞尔氧化沟；COD;BOD;SSnProcessDesignofAPapermakingWastewaterTreatmentLiYanwei(Gradel1.Class^EnvironmentEnginccring,CollcgcofChemical&EnvironmentScience,ShaanxiUniversityofTechnology,Hanzhong723000,Shannxi)Tutor:LiuJinAbstract:Thcdesignofapaperwastewatertreatmentprocessdesignfor3500m'/d、theinfluentwaterqualityis:COD:1000-2000mg/L,BOD5:200-400mg/L,SS:200-600mg/L,pH:6-9.Throughtheanalysisofthecontentofthepapermillmidcourscwastewaterqualitycharacteristics,combinedwiththiskindofwastewatertreatmentprocessandspecificrequirementsoffactoryenvironmentalhygienerequirementsandtheprojectoftheCarrouseloxidationditchprocessisthecoreprocess,usingthedcsignofsewagetreatmenttechnologicalprocessforgridofregulatingtank,flocculationandsedimentationtank,hydrolysisacidificationpoolCarrouseloxidationditch,secondarysedimentationtank,sludgethickeningtankthesludgedewatering.Itseffluentquality:COD:66.3mg/L,BOD5:18.4mg/L,pH:6・9,SS:15.4mg/L・MeettherequirementsoftheGB3544-2008"paperindustrywaterpollutiondischargestandards'*.Thedesignflowtechnologyismature,practical,reliableoperation,simpleoperation,lowoperatingexpenses,smallareaofarea.Keywords：Carrouscloxidationditch;COD;BOD;SSn目录1概述11・1造纸废水的概况11.2造纸工业废水的来源及特点11.3造纸废水的危害11.4造纸工业废水处理常见方法1141物理法11.4.2化学法21.4.3物化鸟生化处理相结合22设计依据和设计内容42.1设计依据42.2设计内容43污水处理方案的确定53.1污水水质和污水排放标准53.2处理工艺53.3处理工艺选择6331工艺流程图6332工艺简介63.4所选工艺去除率估算74主要处理构筑物的设计计算84.1格栅84.1.1设计说明84.1.2设计依据及参数选择84.1.3设计计算84.2调节池104.2.1调节池设计说明104.2.2设计依据及参数选择114.2.3设计计算114.3絮凝沉淀池124.3.1设计说明124.3.2设计参数124.3.3设计计算124.3.4斜板沉淀池144.4水解酸化池164.4.1设计说明164.4.2设计参数174.4.3设计计算174.5卡鲁塞尔氧化沟17n4.5.1设计说明174.5.2设计计算184.5.3设备选型204.6二沉池204.6.1设计说明204.6.2设计计算214.7污泥浓缩池22n4.7.1设计说明4.7.2设计依据及参数4.7.3设计计算4.7.4池体计算4.7.5其他设计参数….4.8污泥脱水间5排水管网的设计5.1设计规定5.2水头损失#章5.3污水处理总休布置.….5.3.1平面布置5.3.2高程布置5.3.3*示高弈算66788991322222222333参考文献n1概述1.1造纸废水的概况随着经济的不断发展，生活水平的不断提高，人们对环境的保护越来越重视，据有关资料显示,我国每年的污水排放量约为3.9xl09t,并以1%的速率递增。我国为造纸大户，造纸废水的排放量很大。冃前，国内有大中小型造纸厂总数万家，年排放废水量达到了40多亿nA占全国废水的总排放量六分造纸废水中BOD年排放量可达200多万t,占全国排放废水的总BOD的25%⑴。造纸行业为我国最严重污染环境的行业尽管我国人均的纸产品占有率只是世界平均水平的1/4,但是由于污染的问题严重制约，造纸工业目前很难有大幅度发展。造纸工业的整个生产过程，包括从备料到成纸都要以大量的水为介质，用于输送、洗涤和冷却设备等用途。我国造纸工业平均单位产品的耗水量要比发达国家的高出1倍以上，污染物排放负荷很高，COD、BOD、SS、色度都作常高叫1.2造纸工业废水的来源及特点造纸废水的主耍来源有：制成浆料、中段水、纸机白水⑶。造纸产生的废水屮含有大量有机污染物和有毒有害的物质，是一种危害性很大的工业废水，为此，世界各国都在致力研究解决造纸废水的污染问题。造纸工艺在制浆部分除渣、洗浆、漂洗等过程中，会产生大量洗涤废水。根据废纸的来源利生产工艺差別，洗涤废水的特征有所不同，其污染物的含量大概为：COD：600〜2400mg/L,BOD5：125〜585mg/L,SS：650〜2400mg/L,色度：450〜900倍，外观为黑灰色⑷。洗涤废水量100〜200t/t；与通常抄纸工艺相同，在造纸的抄纸部分，也会产生含有纤维、填料为化学药品的“白水二因此，造纸废水主要来源于制浆部分的洗涤废水。该废水不但SS含量高、色度重，还含有大量成分十分复杂的COD物质。这些COD物质由可溶性浆料、化学添加剂和不溶的纤维素等有机物组成。在町溶性COD的成分中，棊本上由分子量小于1000的低分子量成分（如：造纸浆料中的可溶物）和分子量高达10万以上的高分子量成分（如：化学药品、树脂等）组成，分子量居屮的成分非常少。1.3造纸废水的危害造纸工业的能耗和物耗高，对环境污染严重，其特性是废水的排放量大，其中COD、BOD、SS含量很高，色度重。造纸废水若不经过有效处理直接排入口然界水体Z中，废水中的有机物经过发酵、氧化、分解,会大量消耗水体中的溶解氧，使水生生物缺氧致死；一些细小纤维悬浮在水中，会阻塞鱼鲤，还能导致鱼类死亡：废水中的各种碎渣沉入水底，会淤塞河床，在缓慢的发酵中，能不断的产生毒气、臭气；废水屮还存在些不易发酵、分解的物质，悬浮在水体屮，吸收光线，阻碍水生植物进行光合作用；此外，废水屮也会带有致癌、致畸、致突变的有毒有害物，已报道的有机氯代物有300多种。总而言Z,造纸废水不但破坏了人类赖以生存的环境和生态平衡⑸，而且也威胁到造纸工业口身的发展。为此，开发造纸废水新的技术，提高造纸废水的处理效果，降低其处理成本，改善生态环境，解决好造纸行业的污染问题，不仅关系到造纸工业口身的生存「发展，而且也关系到人们生存的环境质量的改善⑹。F1前，国内很多大型造纸企业都各自建有口己的废水处理系统，但是还会出现不经处理直接排放或是未达标排放的行为，某些小型造纸厂根本没有废水处理的设备，将造纸废水直接排入周边河流，给周围的环境造成了严重的影响。因此要实现造纸行业的可持续发展，必须全面解决造纸行业的废水处理问题。1.4造纸工业废水处理常见方法造纸废水的普通处理方法包括：物理法、化学法和物化与生物相结合的方法〔31.4.1物理法物理法是指用机械、物理的方法去除废水中难溶的、不溶解的、粒径较大的污染物，包括用格栅、筛网、微滤机、滤床机械过滤、澄清（沉淀）等方法。过滤通常是用细筛网或微滤机，但是由于机械负荷较大，可能会导致堵塞，因此，要慎重考虑清污操作。由于过滤不能去除油墨、溶解性物质和过丁•细小的悬浮颗粒，所以只可以作为预处理方法。目前国内造纸企业较多釆用的微过滤处理设备主要是斜筛或过滤机。斜筛一般由各厂H行设计制造，与过滤机相比大大节省了动力消耗，而且投资少，具网口一般取60〜100口，口前大多数屮小型造纸金业已经使用了斜筛过滤。过去，使用斜筛过滤，主要是为了收集废水屮的细小纤维，而现在则加入了净化废水的观念。斜筛面积的增人，也有利于废水屮悬浮颗粒的去除。n1.4.2化学法化学法是指利用各种化学反应使水中的污染物形态发牛变化从而去除废水屮的溶解物质或一些胶体。常见的有中和、沉淀、氧化还原、催化氧化、高级氧化、微电解、电解絮凝等方法。⑴高级氧化法高级氧化法概念是Glaze等首次捉岀的，泛指氧化过程屮有人量一OH白由基参与的化学氧化过程，含有光催化、湿式催化、超临界水、电催化等氧化法，可以分为均相反应过程与非均相反应过程两大类。最典型特点是：使用范围广、处理效率高、反应速度快、二次污染小、可回收很多用物质。⑵氧化口前，被广人研究者普遍接受的Fenton氧化反应原理是rflC.Walling在1975年捉岀的。此后许多年，该原理得到不断发展。在C.Walling捉出的原理屮，其最重耍的反应是有机物质的氧化，氧化剂是一OH。-OH是一种氧化能力很强的氧化剂。⑶铁碳微电解微电解工艺是基于金属材料（铁、铝等）的腐蚀电化了原理，将两种具有不同电极电位的金属或金属与非金属直接接触在一起，浸泡在传导性的电解质溶液屮，发牛•电池效应而形成无数微小的腐蚀原电池（包插宏观电池与微观电池，微观电池是市于铁屑本身的以极小颗粒状态分布的碳化铁及-•些杂质的化学电位高于纯铁而引起，而宏观电池则是铁屑屮加入宏观阴极材料如石墨、焦炭、活性碳、煤块等使铁、碳材料直接接触而形成，相当于在铁屑受微电池腐蚀的基础上，进一步强化了腐蚀或微电解作用），金属阳极被腐蚀而消耗，同时电化学腐蚀乂引发了一系列连带协同作川，故铁碳微电解法是絮凝、吸附、架桥、卷扫、共沉、电沉积、电化学还原等多种作用综合效应的结果。⑷臭氧氧化有机物的臭氧氧化机理有两种：直接反应和间接反应。不同的反应途径会产牛不同的产物，反应动力学也不一样。分子臭氧的反应是有选择性的，主要局限于不饱和芳香化合物、不饱和脂肪族化合物及一些特殊官能团上。臭氧和许多水溶液组分，THM、不活泼的芳香族，如氯苯，反应缓慢。臭氧与某些带供电子基的芳香族化合物反应就会快得多了，比如带有疑基的酚类。通常悄况卜臭氧跟电离和离解的有机化合物反应比没有解离的化合物快的多。与同样的取代基反应烯坯比芳香族化合物更容易些。⑸电化学方法废水净化的电化学方法具实质是直接或间接地利川电解作用，把水屮的污染物去除，或把有毒物质转化为无毒、低毒物质。主要通过电解金属阳极M（如Fe电极），使之以金属离子Mn+的形式溶解在待处理的废水屮，在一定的pH条件卜•形成氢氧絮凝物M（OH）n,M（OH）n吸附和絮凝废水屮的污染物后，被附着在絮凝物上的氢气（从阴极析出）推浮到液面上，达到从废水屮去除污染物的口的。1.4.3物化与生化处理相结合对于造纸废水排放量较低且含COD较高的人屮型废纸造纸企业，通过利川单级气浮或沉淀的物化方法达到国家一级排放标准有很大的难度，因为可溶性COD、BOD5主要是通过主化法才能有效去除。—•般，当执行CODGOOmg/L的排放标准时，原水COD浓度不宜超过600〜800mg/L：当执行CODG50mg/L的排放标准时，原COD浓度不宜超过800〜1000mg/L。因此，在原水SS和COD浓度较高时，应在一级物化处理之后接主化方法处理，使处理岀水最终达到国家排放标准的要求。物化加牛化处理方法的典型工艺流程如下：废水——筛网——调节——沉淀或气浮——A/O或接触氧化——二沉池——排放。缺氧一好氧处理工艺，通过缺氧段的微牛物选择对有机物进行吸附，吸附在微牛物体的有机物在好氧段被氧化分解。因此A段停留时间短，约在40〜60mino由于缺氧段微牛物的选择和对有机物的吸附，能有效地抑制好氧段丝状细菌的牛长，控制污泥膨胀。当废水经混凝沉淀处理后，缺氧一好氧工艺的有机负荷为0.6kgCOD/(kgMLSSd)时，具COD的去除率可达90.0%左右。生物接触氧化法挂膜快、无污泥回流系统、无污泥膨胀危害、FI帘运行管理容易，在中n小型有机废水处理系统屮应用较多。在相同条件F,接触氧化法处理效果不如活性污泥法，但在二沉池需要更低的表面负荷，而且填料的定期更换问题也应引起重视。n2设计依据和设计内容2.1设计依据（1）《水处理设备制造技术条件》（JB2932W6）；（2）《水污染控制工程》上下册（高等教冇岀版社）；（3）《水处理工程设计计算》（屮国建筑工业出版社）；（4）《环境工程专业毕业设计指南》（化学工业岀版社）；（5）《环境保护设备选用手册一水处理设备》（化学工业出版社）;（6）《制浆造纸丄业水污染物排放标准》（GB3544-2008）；（7）《制浆造纸废水治理工程技术规范》试行。2.2设计内容⑴污水处理工艺设计说明；⑵污水处理系统中构筑物的设计参数；（3）设备的选型;⑷平而布置图和工艺流程图；⑸高程计算布置。n3污水处理工艺方案的确定造纸废水需要处理的主要污染物包含COD、BOD、SS,而COD、BOD、SS主要是纤维在生产过程屮分解而产生的，在废纸制浆造纸工艺屮更能突显。废水屮的悬浮物主要是长纤维、短纤维、填料及少量的杂细胞组成。根据废纸制浆造纸废水这一特点，以及污水排放标准，木厂废水处理方案确定为格栅过滤——物化预处理——生化法——污泥处理。处理工艺屮主要采用物化与生化处理和结合的方法，针对废水水质及冋用水质要求，对废水进行分级处理。3.1污水水质和污水排放标准⑴木设计屮造纸厂处理量Q=3500m3/d,进水水质如表3.1：表3.1进水水质项HpHCOD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)进水浓度6〜91000〜2000200〜400200〜600⑵木设计废水处理后出水水质应满足《制浆造纸T•业水污染排放标准》(GB3544-2008)屮废纸制浆和造纸企业的标准。具体指标如表3.2：表3.2出水水质指标项目PHCOD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)出水浓度6.0〜9.0<90<20<303.2处理工艺忖前国内外，中小型造纸厂废水处理的生物工艺主要冇：推流式活性污泥法、上流式厌氧污泥床工艺、卡鲁塞尔氧化沟、厌氧折流板反应器工艺、SBR法(序批式活性污泥法)。废水的生物处理工艺的特点和比较如表3.3：表3.3典型工艺比较处理工艺优点缺点适用范围推流式活性污泥法曝气池废水浓度存在梯度，降解推动力大，效率高。会出现池首曝气不足，池尾曝气过量的现彖，増加动力费用。在处理某些工业废水时尚需预处理。工业废水处理卡魯塞尔氧化沟城市污水时不需要预沉池；污泥稳定，不需消化池可直接干化：工艺极为稳定可靠；工艺控制十分简单：系统性能显示，在高效去除BOD和COD的同时还冇脱氮除磷的功效：占地而积很小：工程造价低。城市及中小型金业废水处理SBR运行管理简单，造价低，耐冲击负荷，出水好，町抑制活性污泥丝状菌膨胀，町以脱氮除磷。自动化控制要求高;后处理设备要求大；山于不设初沉池，易产生浮渣，浮渣问题尚未妥善解决。适用各种废水上流式厌氧污泥床工艺泥床工设备简单，运行方便，不用设沉淀池和污泥合理的选用能使进处理含叩醇废艺回流装置，不需要充填填料，也不需在反应区内设机械搅拌装直，造价相对较低，便于管理，且不存在堵塞问题。料均匀分布在消化器底部的布水器；对水质和负荷突变比较敏感，耐冲击能力水差：污泥床内冇短流现象，影响处理能n力。厌氧折流板反应器丁•艺ABR反应器水力条件优良；截舒生物固体H前，不利于应用和处理制药废水能力强；能在高负荷条件下,取得高的处理推广在实际中；在很效果。多方面的研究，还需要进行加强⑻何⑼。3.3处理工艺选择考虑该设计污水水量大、污染程度高，同吋B/C约在0.2〜0.5,可生物降解性较差。为了达到较好的生物处理效果，一般釆用卡魯塞尔氧化沟工艺去处理污水，从而达到处理F1的。因为本设计属于中小型的造纸工业废水处理系统，对于上述处理方法从经济、技术等方面做一个分析，以采用合理的工艺方法通过技术、经济等比较，并考虑污水性质，水里含有大最的木素、半纤维素、糖类及其他溶出物（残碱、无机盐、挥发酸、氨氮等）等，这些物质不易生物处理，比较生物接触氧化一化学絮凝法少卡鲁塞尔氧化沟工艺，本设计釆用卡鲁塞尔氧化沟工艺较为合适，以生物接触氧化一化学絮凝法工艺为框架，以卡鲁塞尔氧化沟为主体处理造纸废水。3.3.1工艺流程图针对该项造纸废水的水质特点及本设计屮所选排放标准，本设计处理工艺分为预处理、物化处理、生化处理、深度处理及污泥处理五部分。本设计的工艺流程见图3.1：；干泥外运a图3.1工艺流程图3.3.2工艺简介⑴预处理工艺废水经过集水池捉升至格栅，去除废水屮粒径人的悬浮物与漂浮物，保证管道、阀门及泵的通畅无阻，回收人纤维物质，减轻后续处理设施的工作负荷。截留的纤维经收集后还可回用在牛产屮。n⑵物化处理工艺经过预处理后的废水进入絮凝沉淀池，通过加入混凝剂（本设计屮使用的混凝剂是聚合氯化铝）可以高效的去除污水屮悬浮固体，同时去除部分呈悬浮状态的有机物，从而减轻后续生化处理构筑物的有机负荷。⑶生化处理工艺物化处理后的废水，进入生化处理阶段，在适宜的坏境条件下，利卅微生物的新陈代谢（异化）和合成代谢（同化），对废水屮的人部分有机物和部分无机物进行处理。人量去除废水屮COD和BODo⑷深度处理工艺经卡鲁塞尔氧化沟处理后的出水进入二沉池，分离悬浮主长主物处理工艺屮的活性污泥，使处理后的出水得以澄清。⑸污泥处理工艺将來自絮凝沉淀池和二沉池的污泥进行浓缩，使泥水分离，上清液过滤后回卅于生产。沉淀池污泥部分回流至水解酸化池和好氧池，剩余污泥与物化污泥混合后再输送到污泥压滤脱水系统进一步处理。系统产生的物化污泥及剩余牛化污泥首先进入污泥储池，再泵送入污泥浓缩脱水系统，干泥定期外运。3.4所选工艺去除率估算如表3.4表3.4各单元处理效果预测表处理单元项日PHCOD(mg/L)BOD(mg/L)SS(mg/L)原水6〜91200400600格栅去除率0%0%0%6〜91200400600出水浓度调节池去除率10%10%20%6〜91080368480出水浓度絮凝沉淀池去除率40%30%70%6〜9648257.6144出水浓度水解酸化池去除率50%50%0%6〜9324128.8144出水浓度卡鲁塞尔氧化沟去除率78%85%89%6〜971.2819.3215.84出水浓度去除率7%5%3%二沉池出水浓度6〜966.318.415.4要求忖标出水浓度6〜9<90<20<30由上表可知木设计处理工艺选用合适，出水水质能够达标。4主要处理构筑物的设计计算4・1格栅4.1.1设计说明格栅由一纽或数组平行的金属栅条、犁料齿钩或金属筛网、框架及相关装置组成。倾斜安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的前端。木设计采用平而细格栅。格栅示意图见图4.1：n⑴设计依据①设置格栅渠道，宽度适当，使水流保持适当的流速；②水流的速度采用0.4〜0.9m/s；③为防止栅条间隙堵塞，污水通过栅条间隙流速采用0.6〜l.Om/s；④格栅间设置工作台，标高高岀栅前最高设计水位0.5m,满足安装设备和冲洗设施；⑤按栅条间隙，可分为粗格栅（50〜100mm）、中格栅（10〜40mm）、细格栅（1.5~10mm）；⑥栅槽宽度比格栅宽0.2〜0.3m；⑦按格栅形状，可分为平曲格栅和曲而格栅；⑧栅渣的含水率约为80%,密度约为960kg/m3o⑵参数选择①设栅前水深h=0.4m；②过栅流速v=0.7m/s；③栅条间隙宽度30mm；④格栅倾角a=60。；⑤栅槽宽度比格栅宽0.2m。4.1.3设计计算⑴格栅间隙数m设计流量：日流Q=0.041m3/Sofl—bhv（4.1）式中：<2nm——最大设计流量，n?/s；设Q唤=1.5。；a——格栅倾角，（°）；nb——栅条间隙，m；h栅前水深，m；v—污水的过栅流速，m/s；Jsina经验修正系数。格栅的间隙数量n确定后，则格栅框架内的栅条数口为n-loQ叭bhv_0.062Jsin6(T0.03x0.4x0.7u6.9(个)本设计中取7个。⑵格栅槽总宽度B：格栅宽BiB、=S(n-l)+bn(4.2)式中:B1——格栅槽宽度，m；S——栅条宽度，m；b——栅条净间隙，imn——格栅间隙数。木设计采用横截而为正方形的栅条，边长为20mmo=S（n-l）+bn=0.02x（7-l）+0.03x6=0.3m则B=BX+0.2=0.5m⑶通过格栅的水头损失h2：%=khQ7v*•=匚——sina2g(4.3)(4.4)式屮：k——格栅受污物堵塞使水头损失增人的倍数，一般取3；力o计算水头损失，m；g——重力加速度，取9.8m/s2；匚——阻力系数，其数值与格栅栅条的断而几何形状有关，如表4.1：栅条断面形状计算公式说明正方形1助丿E：收缩系数£=0.64表4.1格栅阻力系数匚计算公式5+S.~Eb~002+0.03j<0.64x0.02丿«8.45九=导叽=8炽磊严60。=0.1830）0.72h2=k/?0=3x0.014=0.549(m)n⑷栅后槽总高度H：H=h+片+h2(4.5)式中：山——栅前渠超高，一般取0.3m。H=/?+仏+宓=0.4+0.3+0.549=1.249加⑸栅槽总长度L：L=厶+厶+1.0+0.5+IL比tana(4.6)B-B其中：L、=;厶2=厶p;H=h+h2tanaf式中：L,——进水渠渐宽部分的长度，m；収0.2m；L2——栅槽与出水渠连接处渐窄部分的长度，m；Bj——进水渠宽，m；取0.2m；a1——进水渐宽部分的展开角,一般取20%B-B}0.5-0.22tan(X[2tan20°=0.412mH07厶二厶+厶+1.0+0.5+—=0.412+0.206+1.0+0.5+—-—=4.464加~tanatan20⑹每H栅渣量w：864000唤叱lOOOKz(4.7)式中:Wi——栅渣量，m3/（103m3污水），当栅条间距为16〜25mm时,W^O.05〜0.1,当栅条间距为30〜50mm时,Wi=0.1〜0.3；取0.1；Kz——污水总变化系数，取1.5。86400厶肿丁1000心86400x0.062x0」1000x1.5=0.351m3/d>0.2m3/d所以木设计使用机械清渣。栅渣的最终处置方法，可与城市垃圾一起填埋，焚烧（820°C以上）以及堆肥等［⑴。4.2调节池4.2.1调节池设计说明对废水水最和水质均衡调节。由生产装置排出的造纸废水，其水量和水质随生产过程而变化，冇连续均匀的，有不均匀的，也有间歇的。水质、水最调查，就是确定废水水量和水质随时间的变化规律。污水从调节池一端进入，另一•端通过污水提升泵进入絮凝沉淀池。调节池示意图见图4.2：n图4.2调节池示意图4.2.2设计依据及参数选择⑴调节池设计依据①调节池的形状宜为方形或圆形，以利形成完全混合态，长形池设多个进口和岀口；②调节池的有效水深在3.0m以下，池底部0.5m水深不包括在有效水深之内；③调节池内设置深以上的提升泵泵坑，池底坡度为1:50；④防止污水外溢，调节池设置溢流管或应急泵，将污水向厌氧池移送；⑤调节池设置低水位（LWL）、启动水位（H1WL）、准高水位（H2WL）、高水位（H3WL）、报警水位（AWL）5个水位［叫⑥调节池流入口下端距报警水位大于0.2m；⑦调节池设计移送水量为Fl平均水量的1/24；⑧设置2台提升泵，一台使用，一台备用；⑨提升泵出口管内流速按2.0m/s设计，最小管径为DN40：⑩提升泵与液位控制器联动；□为使污水均质、防止水质腐败，调节池设搅拌装置；口调节池中设冲洗装置、溢流装置、排除漂浮物和泡沫装置，以及洒水消泡装置［⑶。⑵调节池参数选择①混合时间8h；②有效水深2.8m；③调节池流入口下端距报警水位0.3m；④超高0.5m。4.2.3设计计算调节池池体计算⑴调节池有效容积V：(4.8)V=^x8=1750^（2）调节池有效面积&1750=625m2(4.9)式屮：//—调节池有效水深。n则调节池的尺寸为14/nx14/7?x3.3加4.3絮凝沉淀池4.3.1设计说明本次设计的渗滤液pH值在6〜9左右，根据常用混凝剂的应用特性，选用聚合氯化铝(PAC)作为混凝剂，混凝剂的投加采用湿投法。聚合氯化铝适宜pH5〜9,对设备腐蚀性小，效率高，耗药量小、絮体人而重、沉淀快，受水温影响小，投加过量对混凝效果影响小，适合各类水质，对高浊度废水十分有效，因此适合本次设计。本次选择的聚合氯化铝混凝剂为液态。絮凝沉淀处理利用絮凝剂使水屮悬浮颗粒发朱凝聚沉淀。在反应池屮投加絮凝剂后形成有机性悬浮物、活性污泥等在沉淀池屮沉降处理。水的沉淀处理效率不仅取决于颗粒沉速，而且与沉淀池深度有关。絮凝在沉淀池屮为水屮细小胶体，在悬浮澄清池或接触滤池屮分散颗粒由于分子吸引力的作用互相粘结凝聚。絮凝沉淀池示意图见图4.3：O'J絮凝池斜板沉淀池图4.3絮凝沉淀池示意图4.3.2设计参数⑴絮凝池T混凝时间，一般采用15〜20min,本设计中取20min。A——混凝池平面尺寸，2.5x2.5m2g重力加速度，9.81m/s2；⑵沉淀池①颗粒沉降速度|1：大致为0.3〜0.6mm/s。②有效系数根据资料介绍最小值为0.2,—般在0.7〜0.8之间。③倾斜角0：为了使排泥方便常用50。〜60。。④板内流速v：可参考相当于平流式沉淀池的水平流速，一般为10〜20mm/so⑤在侧向流斜板的池内，防止水流不经过斜板部分通过，应设置肌流墙，斜板顶部应高出水血。⑥为使水流均匀分配和收集，侧向流斜板沉淀池的进出水口应设置整流墙。进水口处整流墙的开孔率应使过口流速不大于絮凝池岀口流速，以免絮粒破碎。4.3.3设计计算混凝设备：混凝方式有水泵混合、隔板混合和机械混合等；主要混合设备有水泵叶轮压力水管、静态混合器或混合池等。本次设计处理水量较小，因此采用桨板式机械混凝池。混凝池有效容积VQTn60x24V=^max(4.10)n式中：V——混凝池有效容积，m3；Qn^ax——设计流量，n?/d;=72.92m3“3500x1.5x20V=24x60混凝池高度H,为了配合沉淀池的设计，混凝池设计为2格，每格尺寸2.5x2.5m2,贝小VHf=—(4.11)A式屮:Hf——有效水深，m；V——混凝池有效容积;72.922x2.5x2.5=5.8/??取超同0.2m,丿丛设计冏度为6irio搅拌设备叶伦构造参数叶伦直径D取池宽的80%,采用D=2m；叶伦桨板屮心点线速度采用：q=0.5m/s,£?2=0.35m/s；桨板长度/=1.6m(桨板长度与叶伦肓•径之比//D=1.6/2=0.8)；桨板宽度b=0.13m；每根轴上桨板数8块，内外侧各4块。旋转桨板而积与絮凝池过水断而而积之比为：=13.3%,四块固定挡板宽x高为0.25xl.2m,其而积于絮凝池过水断而积Z比为:2.5x54x0.25x1.2""2.5x5=9.6%。桨板总面积占过水断面积为13.3%+9.6%=22.9%,小于25%的要求。叶轮桨板屮心点旋转直径：(1000-440)2+440x2(4.12)=1.44m叶轮转速分别为：60v.60x0.5(4」3)Ylx——71%3.14x1.44;吗=0.663%〃/s=6.63r/min11.6vv2=0A64radIs桨板宽厂比P晋C查阻力系数。表4.2阻力系数b/l小于12.5—44.5〜1010.5〜18大于18n(p1.151.191.290=1.10(PP2gLlOxlOOQ2x9.8=56桨板旋转时克服水的阻力所耗功率:第一格外侧桨板：408_4x56xl.4x0.663(l4-0.8*)-408=0.090加(4.14)笫一格内侧桨板:n24x56x1.4x0.96,(0.56,-0.4牟)408=O.OlAkw笫一格搅拌轴功率：N=N]+N2=0.090+0.014=0.104kw(4.15)同理，可求得第二格搅拌轴功率为0.036kw设两台搅拌设备合用一台电动机，总功率为工N=0.104+0.036=0.140kw电动机功率（取〃］=0・75,72=0.7）：N=0.140/（0.75x0.7）=0.26kw核算平均速度梯度G及GT值（按水温20°C计，“=102x10和g.g/M）第一格：G,=’102N]丫_‘102x0.104x106_、102x27.5(102^2、2(102x0.036xl06>|1/叫丿(102x27.5)丿1第二格：G2(4.16)(417)絮凝池平均速度梯度:(102N、2了102x0.14x10打(102x55)G=2=50$-】GT=50x20x60=6.0xlO4,经核算G和GT值均合适。4.3.4斜板沉淀池斜板沉淀池的沉淀效率高、池子容积小和占地面积小。按水流方向分为上向流、侧向流和同向流三种，本设计使用升流式异向流斜板沉淀池。⑴设计计算①斜板面积A二缢二0062(4.18)0.78x0.0004n需要斜板实际总面枳:“A19&7(4」9)(4.20)A==cos&cos60°=397/式中：2max最大设计流量，mVs:“——颗粒沉降速度，収0・4mm/s；77——有效系数，収0.78；0——斜板水平倾角，60°①斜板高度计»/2：/?=/xsin〃=1.6xsin60°=1Am式中：2为斜板斜氏，取1.6m②沉淀池面积A仁Q喰0・0620.91m?0.003x0.91x1（4.21）=22.96m2取23n?式中：q板内流速，取30mm/s；0.91——斜板面积利用系数③斜板组合全长计算设斜板间隙数为50个斜板组合全长：rNxP50x0.05~sin60°~sin60°（4.21）=2.9m式中:P为斜板板距0.05m,一般取值范围50—150mmc斜板位于沉淀池中间，斜板底部左边距离0.1m,斜板底部距离右边距离为0.8m,则池长为：厶=2.9+0.1+0.8=3.8加a23池宽：B——=—=6.05/77（4.22）L3.8校对：B'=r=6.05/77,符合，故沉淀池的池长为3.8m,池宽为6.05m,从宽边进（W+l）xl.4水。n①池内停留时间/：（他+力）><60_（0.9+14）x601~q-10（4.23）=46min<60min符合要求。式中：/?2斜板区上部水深，0.5〜1.0mh——斜板高度q——表面负荷,3.0—6.0//(加$・力)取3.0"/(加$・力)②沉淀池高度HH—/?]+h2+h3+h4+h=0.3+0.9+1.14-1.0+1.4(4.24)=4.7m式中:h}超高，0.3m；h3——缓冲层高度，0.6~1.2m；h4——污泥斗高度。⑵进出口形式沉淀池的进水口布直应做到在进水断面上水流均匀分布，为避免已形成的絮体破碎，本设计采用穿孔墙布置。沉淀池出水口布置要求在池宽方向均匀集水，并尽量溼取上层澄清水，减小卜层沉淀水的卷起,采用指形槽出水。指形槽的长度L：厶=茲壬200亠2q-B350-2.2(425)=9.1m式中：emax——沉淀池处理水量，m3/d；q设计单位垠宽负荷[m3/(m-d)],120~480m'/(m・d),収350m7(m-d)出水进入指形槽后采用锯齿三角垠自流流出。排泥方式：选择多斗重力排泥。4.4水解酸化池4.4.1设计说明造纸废水中含有高分子有机物，如：纤维素，难被微牛物降解，水解酸化池可以有效的将高分子有机物转化为小分子有机物，可提高废水的可生化性，有利于后续进一步处理。水解池是改进的升流式厌氧污泥床反应器，不设三相分离器，不需要密闭的池，不需要搅拌器,降低了造价,便于设计放大网问两。水解反应器采用下端进水，通过控制上升流速來控制废水在反应池中的停留时间，來实现对废水的处理。经处理后的水通过溢流垠流入下一处理单元。在水解酸化反应器中，利用水压在污泥层上部进行排泥〔切。水解酸化池示意图见图4.4：n图4.4水解酸化池示意图4.4.2设计参数V水解池发热容积，m‘；2——总变化系数，1.5；Q——设计流量，m3/h；T——水力停留时间，h取5小时4.4.3设计计算⑴水解池的容积VV=KzQT=1.5x150x5=1125m3(4.26)水解池1RLxBxH=llx11x5m,2座⑵水解池上升流速核算反应器的高度为：H=4m,反应器的高度与上升流速之间的关系为：V=Q/A=V/TA=H/T=4/5=0.8m/h水解反应器的上升流速V=0.5〜0.8m/h,V符合设计要求。⑶配水方式采用穿孔管布水器(分支式配水方式)，配水支管出水口距池底200mm,位于服务面积的屮心,出水管孔径为20mmo⑷出水收集出水采用钢板矩形垠。⑸排泥系统设计采用静压排泥装置，沿矩形池纵向多点排泥，排泥点设在污泥区中上部。污泥排放采用定时排泥，每R1-2次，另外，山于反应器底部可能会枳累颗粒物质和小砂砾，需在水解池底部设排泥管。4.5卡鲁塞尔氧化沟4.5.1设计说明使用定向控制的曝气和搅动装置，向混合液传递水平速度，从而使被搅动的混合液在氧化沟闭合渠道内循环流动。因此氧化沟具有特殊的水力学流态，既有完全混合式反应器的特点，乂有推流式反应器的特点，沟内存在明显的溶解氧浓度梯度。氧化沟断面为矩形或梯形，平血形状多为椭圆形，沟内水深:为2.5〜4.5m,宽深比为2:1,亦有水深达7m的，沟中水流平均速度为0.3m/s。氧化沟曝气混合设备有表血曝气机、曝气转刷或转盘、射流曝气器、导管式曝气器和提升管式曝气机等。见图4.5：n4.5.2设计计算卡魯塞尔氧化沟采用半地下式。设停留时间为24h,MLSS=4-6g/L,污泥回流比R=75%以上，泥龄30do氧化沟总容积V：V=145.83x24=3500m3(4.27)取氧化沟有效水深h=5m,超高为lm,氧化沟深度H=5+l=6m。则氧化沟面积A：V~h35005=700m2(4.28)(4.29)令单沟道宽度b=5m,则弯道部分而积A】：直线段部分面积A2：A2=A-Ai=700-236=464m2；单沟直线段长度L：(4.30)a464L=—==23.2m(取24m)4xb4x5进水管和出水管污泥冋流比R=75%以上，管道流速v=1.0m/s,进水管流量350024x3600=0.041m3Is(R取100%)则管道过水断面A：Q_0,0417-l.o=0.04lm2(4.31)(4.32)n取0.3m(300mm)校核管道流速V：A0.0412丿=0.58m/s出水垠及出水井⑴出水垠堰上水头高H=0.15m,堰宽0.0413=0.38m1.86W21.86x0.152为了便于设备的选型，堰宽b取0.4m,校核垠上水头H0.041、1.86x0.4丿=0.15/77⑵出水竖井考虑可调节，根据安装要求，堰两边各©0.4m的操作距离。出水竖井长L=0.4x2+0.4=1.2m；出水竖井宽B=1.0m(满足安装要求)；则出水竖井平面尺寸为LxB=1.2mx1.0m,氧化沟出水孔尺寸为bxh=0.4mx0.15mo投加营养盐的计算：营养盐的投加比例：BOD：N：P=100：(1-2):(0.2-0.4),而BOD为200〜400mg/L犬投加丿求索的最人量：im=0.4x3500x2=2800kg=2.8t,每大投加磷酸三钠的最大量n2=0.4x3500x0.4=560kg=0.56to曝气设备的选择：①实际需氧量AOR去除BOD需氧量，取a=0.52kgO2/kgD1=aQ(So-S)+bVX=O.52x3500x(0.588-0.06468)+0」2x3500x4.8=296&4424kg()2/d；具屮X为MLVSS=0.8MLSS=0.8x(4〜6)=3.2〜4.8g/L,取4.8g/L。剩余污泥屮BOD的需氧量D2：(4.33)(4.34)(4.35)，则每经产率系数Yabs:0.61+0.08x30=0.176污泥剩余量Xv:=YabsQ(So-S)=O.176x35OOx(0.588-0.06468)=322.4kg/dD2=1.42xXv=1.42x322.4=457.8kgO2/d总需氧SAOR=D|-D2=2968.4424-457.8=2510.7kgO2/d,考虑安全系数，贝UAOR=1.1X2510.7=2761.8kgO2/d②标准状况下需氧量SORSOR=AORCs(2o)q(妙Cw)_C)xl.O24(J2o)(4.37)(4.38)(4.39)(4.40)2761.8x9.17=0.85x(0.95x8・38x1.002-4)x1.024(30)-*8nn式中:Cs(20)——20°C时氧的饱和度，查表取9.17mg/L；CS(T)——T=25°C时氧的饱和度，查表取&38mg/L；C——溶解氧浓度，0〜4mg/L,取4mg/L；所在地区实际气压P1.013x10’1.0155x10’—1.013x10’=1.002a——修正系数，取0.85；P——修真系数，取0.95o4.5.3设备选型⑴搅拌机选用江苏宜兴天地环保机械设备冇限公司提供的JYBI0・0.4型玻璃钢液体搅拌机，其技术参数见表4.3：表4.3搅拌机技术参数项目液槽尺寸(mm)电机功率(kW)叶轮直径(mm)叶轮转速(r/min)数据01000x12000.55460131⑵输送泵选用40FS-26A型塑料泵输送，其技术参数见表4.4：表4.4输送泵技术参数电机功率进口口径出口口径项目流量(m/h)扬程(m)转速(r/min)(kW)(mm)(mm)数据6.551.520.5290040254.6二沉池4.6.1设计说明木设计选用竖流沉淀池。竖流沉淀池是利用污水从沉淀池中心管流入，沿着中心管向下流动，经中心管下部的反射板折向上方流动，污水以流速v自下向上流动，污水中的颗粒以沉速u沉降，当U>V时颗粒开始下沉，U=V吋颗粒悬浮污水中，UVV时颗粒随污水流出。上升至沉淀池顶部的污水用设在沉淀池四周的锯齿型三介堰溢流入集水槽排出。竖流沉淀池由进水装置、中心管、出水装置、沉淀区、污泥斗及排泥装置组成。竖流沉淀池示意图见图4.6：nI-IS®图4.6竖流沉淀池示意图4.6.2设计计算（1）中心进水管面积f]=Q/vo=O.041/0.03=1.37m2中心水管流速（m/s）,—般采用v<0.03m/s,设计中取0.03m/sdo=（4fi/7i），/2=1.32m,取2.0m⑵中心进水管喇叭口与反射板Z间的缝隙高度0.0410.02x3.14x2.7=0.25mv,——污水从屮心管喇叭口与反射板之间缝隙流出速度（m/s）,—•般采用di喇叭口直径（m）,一般采用di=1.35d°设计中取Vi=0.02m/s,di=1.35do=2.7m。⑶沉淀部分有效断面面积A=Q/v=0.041/0.00083=50m2；沉淀部分有效断面面积（n?）；v—污水在沉淀池内流速（m/s）。设计屮取q=3.0m3/m2-h,v=q，=0.00083m/so⑷沉淀池直径(4.41)0.02〜0.03m/soD=4(A+fJ二4(50+1.37)=9m7171(4.42)⑸沉淀池有效水深h2=vtx3600=0.00083x1.5x3600=4.48m(4.43)校核沉淀池边长为水深Z比，B/h2=10.7/4.48=2.39<3式中：h2——沉淀池有效水深（m）；T——沉淀吋间，一般采用1〜2h。设计中取t=1.5h⑹进水集配水井配水井内中心管直径n(4.44)gmM^=o.29.yttv2VttxO.6式中：v2配水井内中心管上升流速（m/s）,—般采用v2>0.6m/s;设计中取v2=0.6m/s配水井直径14x0,041q龙xo.3+0.292=0.51/77(4.45)式中:v3配水井流速（m/s）,—般采用V3=0.2~0.4m/s设计屮取v3=0.3m/s⑺出水堰沉淀池的四周设置出水堰，岀水堰上安装三角堰板，均匀集水示自由跌水出流。设三角堰板的堰上水深为0.025m,则单齿流量为q=1.343h247=1.343x0.025247=1.482x10^m3/s则总共需要的齿数为n=Q/q=7.3,取8个齿高0.05m岀水渠宽B取为200mm,岀水槽下缘与出水槽水而的距离设为0.1m。⑻排泥管排泥管伸入污泥斗底部，为防止排泥管堵塞，排泥管径设为200mm。4.7污泥浓缩池4.7.1设计说明污泥浓缩的对象是颗粒间的孔隙水，浓缩的目的是在于缩小污泥的体积，便于后续污泥处理。二沉池排出的剩余污泥含水率高，污泥数量较人，需要进行浓缩处理；初沉污泥含水量较低，可以不采用浓缩处理。设计中一般采用浓缩池处理剩余活性污泥。浓缩前污泥含水率99%,浓缩后污泥含水率97%o由于木工程中污泥量不多，采用竖流式浓缩池，不设刮泥机，污泥室的截锥体斜壁与水平而所形成的角度应人于55。，中心管按污泥流量计算。沉淀区按浓缩分离出来的污水流量进行设计。污泥浓缩池示意图见图4.7：n4.7.2设计依据及参数（1）设计依据①当为初沉污泥时，其含水率-•般为95%〜97%；当为剩余活性污泥时，其含水率一般为99.2%-99.6%；当为混合污泥时，具含水率—•般为98%〜99.5%〔叫②当为初沉污泥时，污泥固体负荷80〜120kg/（加2.〃）；当专剩余活性污泥时，污泥固体负荷30〜60kg/{m2-J）；当为混合污泥时,污泥固体负荷25〜80kg/m2d）；③浓缩后污泥含水率为96%〜98%；④浓缩时间不小于10h,不超过18h；⑤有效水深一般为4m,最低不小于3m；⑥污泥室容积根据排泥方法和两次排泥间隔时间而定，采用定期排泥时，两次排泥间隔8h；⑦采用吸泥机时，池底坡度0.003；采用刮泥机时,大于0.01；不设刮泥设备时,池底设有泥斗,污泥斗与水平面间的倾角不小于55°；⑧浓缩池采用水密性钢筋混凝土建造，设污泥排入管、排泥管、排上清液管、排泥管等管道，最小直径150mm,釆用铸铁管；⑨浓缩池的上清液，重新回流进行处理〔切。⑵参数选择①剩余活性污泥的含水率P为99.3%,混合污泥的密度为00kg/m②污泥固体负荷采用30畑/（莎・d）；③浓缩时间为16h；④浓缩池设机械刮泥，坡度为1/20；⑤本设计采川间歇式重力浓缩池。4.7.3设计计算由预计出水效果可知，进水COD浓度为1200mg/L,混凝沉淀池出水COD浓度为66.3mg/L,整体去除效率：1200—66.3_1200=94.475%按每去除lkgCOD产0.32kg污泥，污泥总虽为：5250x103x1200x10_6x94.475%x0.32=1904.616kg/d因为从混凝沉淀池排出的污泥的含水率为99.4%,则每天产生的湿污泥屋:1904.6161000x(1-99.4%)=317.436//d(4.46)(4.47)污泥浓缩的形式主要有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩三种工艺形式。目前国内以重力浓缩为主，它的操作简便，管理维护费川低。根据运行方式不同重力浓缩分为连续式和间歇式，前者适川于人、中型污水处理厂，后者应卅于小型污水厂。结合实际进水量，应采用连续式重力浓缩池。4.7.4池体计算⑴浓缩池总面积A人QC317.436x8M60=42.3m2式中：C—污泥固体浓度，8g/L；M一浓缩池污泥固体通量，30〜60kg/（m2d）,収60kg/（m2d）⑵单池面积人a4?3A.=—=———=42.3/?22,取43m2o1n1n式屮：〃一浓缩池个数⑶浓缩池直径D丄<4AV(4x43卡一“D=——-==7.4/w,取8mo"丿(3.14丿⑷设计浓缩时间卩f24Ah24x43x4~Q~317.436=13/1(4.48)(4.49)介于10〜16h之间。式屮：h一有效水深，一般为4m⑸浓缩池总高度HH=h+/?,+h2=4+0.6+0.4=5m式中：力］—超高，0.6m；他一缓冲层高度，0.4m⑹浓缩后污泥体积仏：4V22(1-77,)_317.436x(1-99.4%)i-P21—97.6%(4.50)式中：°—进泥含水率,99.2〜99.6%,取99.4%；卩2—出泥含水率,97〜98%,取97.6%4.7.5丑他设计参数⑴污泥室容积和排泥时间定期排泥，两次排泥吋间间隔为8h,则污泥室的容积应大于8h产生的污泥量，即V=317.436x8=出6加»设贮泥池的有效水深为4m,贮泥池的直径：24_(4x106*",3.14x4；=5.8m(4.51)取6mo⑵构造由于浓缩池较小，可采用竖流式浓缩池。池体用水密性钢筋混凝土建造。污泥管、排泥管、排上清液管等管道用铸铁管。4・8污泥脱水间污泥脱水的方法有自然T•化法和机械脱水法，本设计采用带式压滤脱水工艺进行污泥脱水处理,其具有如下脱水特点：⑴滤带能够回转，脱水效率高⑵噪音小，能源节省⑶附属设备少，维修方便，但必须正确使用有机高分子混凝剂，形成大而强度高的絮凝。设计泥量Q=90m3/d,含水率96%,根据泥量，使用2台带式压滤机采用PFM-1000型。带宽lm,主机的功率1.5kw,处理后的污泥含水率为75%〜80%,处理能力为7〜8n?/h,按每天工作8小时设计，n与带式压滤机配套使川的轴助设备有：假药系统、污泥泵、冲洗水泵、加药计量泵，轴助设备由设备制造厂配套提供。脱水机房尺寸：据所选设备的实际安装尺寸，考虑设备安装和检修空间，其尺寸为：LBH=13.5x10x5(m‘)。n5排水管网的设计5.1设计规定（1）处理构筑物之间的管渠连接有明渠和管道。明渠内流速1.0〜1.5m/s,最小流速人于0.4m/s（沉砂池前的渠道0.6m/s）；管道内流速人于l.Om/s［绚。⑵流速、坡度、充满度流速与管径的关系如表5.1：表5.1流速与管径关系管径（D）/mm最小设计流速/（m/s）管径（D）/mm最小设计流速/（m/s）<5000.7>6000.8注：坡度按最小计算充满度不淤流速控制的最小坡度。管径与坡度的关系如表5.2：表5.2管径与坡度的关系管径/mm0200030004000500060007000800最小坡度/%0.40.20」50.120.10.090.08注：坡度按最小计算充满度不淤流速控制的最小坡度。管径与充满度的关系如表5.3：表5.3管径与充满度关系管径或暗渠高/mm最大设计充满度（h/D或h/H）150〜3000.60350〜4500.70500〜9000.75>10000.80注：一般在管道设计屮应留有余地，不宜用到：®大充满度。⑶最小管径和最小设计坡度最小管径和最小设计坡度的关系如表5.4：表5.4最小管径与最小设计坡度关系类別位置最小管径/mm最小坡度工业废水管道在厂内2000.004生活污水管道在街道内2000.004城市卜水道3000.003注：管道在遇到陡坡处，管径可山大变小，当管径在0250〜300mm时，管径只能减小一级：当管径大于350mm时，应根据水力计算，但管径减小不得超过两级。⑷设计压力管道时（泵站岀水管），高点应设排气，低点应设泄空设施。⑸各种不同肓•径的管道，在接入检杳井时，一般均采用顶平接或水而平接，但进水管底不应低于岀水管底。⑹管道铺设平而转弯处，其水流角度不应小于90。（当管径小于或等于250mm,1L有跌水，水头大于0.3m吋，可不受角度限制）。⑺对于明渠，《规范》规定超高（渠中设计水而与渠顶间高度）不得小于0.2m。⑻设计流速《规范》规定：污水管渠的最小设计流速为0.6m/s；明渠的最小设计流速为0.4m/s。⑼最小管径最小管径与相应最小设计坡度如表5.5：表5.5最小管径与相应最小设计坡度管道类别最小管径/mm和应最小设计坡度污水管300塑料管0.002,其它管0.003n南水管和合流管300塑料管0.002,其它管0.003南水口连接管2000.01压力输泥管150重力输泥管2000.015.2水头损失计算在高程布置前，先设计格条连接处理的构筑物的沟道。构筑物连接管渠的水头损失，包括沿程与局部水头损失，可按以下公式计算确定：2“说+包=工仏+&—（加）2g（5.1）式中：hi——沿程水头损失；I"局部水头损失（m）；i——单位管长的水头损失（水利坡度），根据流量，管径、流速等查阅《给水排水设计手册》获得；L——连接管长度（m）；:——局部阻力系数，查阅《给水排水设计手册》获得；v——链接管中流速（m/s）；g——重力加速度（m/s?）。本设计的设计流量为Q=3500m3/do⑴流量计算①平均秒流量：Q.==145.83m3/h=0.0405”/s=40.5L/s24（5.2）②最人秒流量：Qx—KZQ=1.5x40.5=60.75L/S取62L/s。（5.3）⑵水头损失计算’总出水管：Q=62L/s,充满度0.4,选用管径为300mm,的铸铁管查表得：v=0.95m/s；1000i=4.5m。①格栅到调节池：选DN300mm钢管，L=5m,v=0.76m/s,1000i=4.5水头损失：沿程损失：455x^—=0.0225m1000②调节池到絮凝沉淀池：选DN300mm钢管，L=20m；DN300mm钢管，L=18m,v=0.95m/s,1000i=4.5）,丁字管9个（＜=0.1）,DN300mm90°弯头2个（$=0.6）水头损失：沿程损失：4520x^—=0.09m1000局部损失：0952n（0.1x9+0.6x2）x=0.0966m19.62③絮凝沉淀池到水解酸化池：选水渠长度为15m,v=0.95m/s,1000i=4.5沿程损失：4515x=0.0675加1000④水解酸化池到卡鲁塞尔氧化沟：选DN300mm钢管，L=8m,v=0.95m/s,1000i=4.5）,丁字管1个（＜=0.1）,DN300mm90°弯头2个（$=0.6）,DN300mm阀门2个（$=0.1）水头损失：沿程损火：458x^—=0.036/n1000局部损失：0952（0」+0.6x2+0」x2）x-—=0.069/7?19.62⑤卡鲁塞尔氧化沟到二沉池：选DN300mm钢管，L=8m,v=0.95m/s,1000i=4.5：45沿程损失：8x^=0.036m10000952局部损失：（1.49+1.5）x-一=0」36加19.62⑥二沉池到出水：木段选取不锈钢管，漫流，采用两根管线，每根管线流fiQ=62L/s；查《给排水设计手册》（上册）得D=300mm,v=0.95m/s,1000i=4.5,取管长L=120m。贝ij：45沿程损失：120x^=0.54加1000⑦构筑物水头损失如表5.6：表5.6各构筑物水头损失构筑物名称水头损失m构筑物名称水头损失m格栅0.549水解酸化池0.5调节池0.4卡鲁塞尔氧化沟0.6絮凝沉淀池0.5二沉池0.35.3污水处理总体布置5.3.1平面布置⑴平而布置说明污水处理厂平而布置是对各单元构筑物与辅助设施等的相对位置进行平而布置，包括处理构筑物与辅助构筑物，各种管道线，辅助建筑物等。⑵平而布置原则①处理构筑物与生活、管理设施分别集屮布置，其位置和朝向合理，生活、管理设施与处理构筑物保持距离。功能区明确，按照厂前区、污水处理区和污泥处理区设置；②处理构筑物按流程顺序布置，充分利用原有地形，做到土方量平衡，构筑物之间的管线短捷,n构筑物之间必须留有5〜10m的净距；①处理构筑物之间的距离满足管线（闸阀）敷设施工要求，有操作运行和检修距离，对于特殊构筑物与其他构筑物（建筑物）之间的距离，符合国家《建筑设计防火规范》（GB50016・2006）及地方现行防火规范的规定；②处理厂（站）内的雨水管道、污水管道、给水管道、电气埋管等管线全面安排；③设直超越全部处理构筑物的超越管、单元处理构筑物之间的超越管和单元构筑物的放空管道,并联运行的处理构筑物间设均匀配水装證，各处理构筑物系统间设置可切换的连通管渠；④产主臭气和噪声的构筑物（如集水井、污泥池）和辅助建筑物（如鼓风机房）的布置，注意对周围环境的影响；⑤设置通向构筑物和辅助建筑物的必要通道；⑧对分期建设项目，⑶主要构筑物设施表考虑近期与远期的合理布直，利于分期建设0〕。表5.7主要构筑物设施表名称规格m3数量格栅4.5X0.5X1.251调节池14X14X3.31絮凝沉淀池5X2.5X6（混凝池）13.8x6.05x4.7（沉淀池）1水解酸化池11X11X52卡鲁塞尔氧化沟34X20X61二沉池09X5.31污泥浓缩池08X51污泥脱水间13.5X10.0X5.01⑷平面布置见附图5.3.2高程布置⑴高程布置说明污水处理厂高程设计是对各单元构筑物与辅助设施等相对高程作竖向布直；通过计算确定各单元处理构筑物和泵站的高程，各单元处理构筑物之间连接管渠的高程和各部位的水面高程，使污水沿处理流程在构筑物之间通畅流动。⑵高程布置原则0】①采川重力流，减少提升。污水经一次提升就能靠重力通过整个处理系统；②选择距离最长、水头损失最大的流程进行水力计算，并留有余地；③水力计算时，以近期流量（水泵最大流量）作为设计流量；涉及远期流量的管渠和设施，按远期设计流量进行计算，并预留贮备水头；④注意污水流程与污泥流程间的配合，减少污泥处理流程的捉升，污泥处理设施排出的废水能自流入集水井或调节池dm】；⑤最后一个处理构筑物的出水能自流排出；⑥调节池采用半地卜-式或地下式。⑶高程布置见附图5.3.3标高计算地面标高为0.00,具体见表5.8：表5.8标高计算表名称池底标咼（m）池顶标高（m）水面标高（m）格栅-1.250-0.85调节池-3.30-1.43絮凝沉淀池-2.83.23.0n水解酸化池-2.03.02.31卡鲁塞尔氧化沟-3.262.741.74n总结目前，很多废纸造纸废水处理技术已成功研发并投入使用，取得了不错的处理效果，同时在处理技术的应用范F队能源消耗、技术可操作性、投资运行费用等方而还存在着一定的局限性。造纸工业废水是一种水量人、色度高、悬浮物含量人，有机物浓度高、纟R分复杂的难处理有机废水，通过人呈的工程实践证明，造纸工业废水的综合治理工艺路线屮废水的预处理工艺是非常重要的，它关系到整个系统的稳定运行和达标排放，同时也涉及到运行成木的高低，废水进行预处理示可人人改善废水水质，有利于造纸废水进行进一步处理，最终达到去除污染物之目的。因此预处理工艺在造纸工业废水处理中是必不町少的关键技术么一。n参考文献[1]胡平，丁徳玲,孙春宝.医院废水处理中存在的问题及对策[J].环境及可持续发展,2007.[2]羊寿生.曝气的理论与实践[M].北京:中国建筑工业出版社,1984.[3]许保玖.当代给水与废水处理原理[M].」匕京:化学工业出版社,2003.[4]隆言泉.造纸原理与工程[J].中国轻工业出版社,1995.[5]ShenY.NewTechnologiesforBiologicalWasteTreatmentTheoryandAppIication[M].BeijingChinaEnvironmentSciencePress,1999.[6]陈克复•我国造纸工业对环境的污染和解决方法[M].化学进展,199&[7]于永丽，苏永渤.化学法处理制浆造纸废水的研究[J].工业水处理,2000.[8]杨鲁豫，王琳，王宝贞.适宜屮小城锁的水污染控制技术[J].中国给水排水,2001.[9]许玉东.厌氧折流板反应池一生物接触氧化一混凝沉淀一砂滤工艺处理毛巾印染废水[J]•环境工程,2000.[10]邱波.ABR反应器处理制药废水的启动运行[J].中国给水排水,2000.[11]管运涛.两相消化系统产酸相酸化特性模型[J]•环境科学,2000.[12]齐军,顾温国，李劲.水中难降解有机物氧化处理技术的研究现状和发展趋势[J]•环境保护,2000.[13]邢丽贞.给排水管道设计与施工[M].北京:化学工业出版社,2004.[14]JansenJ,Cour,P.Harrenmoes.RemovalofSolubleSubstratessinFixedFilms[J].WaterScience&Technology,1984.[15]王绍文.高浓度有机废水处理技术与工程应用[M].冶金工业出版社,2003.[16]钱汉卿，左宝昌.化工水污染防治技术[M].北京:中国石化出版社,2004.[17]陈欢林.环境生物技术与工程[M].北京:化学工业出版社,2003.[18]BrindleK,StephensonT.Theapplicationofmambranebiologicalreactorsforthetreatmentofwastewater[J].Bioeng,1996.[19]黎松强，涂长育.水污染控制与资源化工程[M].武汉:武汉理工大学出版社,2009.[20]田刚.半推流式活性污泥系统反应动力学分析[J]•环境科学,2000.21.[21]高廷耀，顾国维，周琪.水污染控制工程[M].北京:高等教育出版社,2007.[22]张H杰.环境工程乎册——水污染防治卷[M].北京:高等教育出版社,1996.[23]彭党聪.水污染控制工程实践教程[M].北京:化学工•业出版社,2004.n致谢人学生活一晃而过，回首走过的岁月，心屮倍感充实，当我做完这次毕业设计的时候，有一种如释重负的感觉，感慨万分。首先，我要特别感谢我的指导老师刘瑾老师。做设计的过程是艰辛的，但是在我的努力之下还是完成了。在这个过程中刘老师给了我很人的的帮助，没有她的丿&心指导和严格的要求，我也不会顺利完成这次设计。刘老师平日里工作繁多，但我做毕业设计的每个阶段，从选题到杳阅资料，论文提纲的确定，屮期论文的修改，示期论文格式调整等各个环节部给了我悉心的指导。这几个月以来，刘老师不仅在学业上给我以精心指导，同时述在思想给我以无微不至的关怀，在此谨向刘老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。其次，还要感谢这四年来教我知识的每位老师，毕业论文能够顺利完成，你们也都有很人的功劳。最后，要向这四年人学生活期间所有帮助过我的同学们以及各位朋友们说一声谢谢这次毕业设计，对于培养我们理论联系实际的设计思想；巩固、加深和扩展有关污水处理系统设计方面的知识等方面有重要的作用。毕业设计是一次再系统学习的过程，毕业设计的完成，同样也意味着新、生活的开始。希望人家在将来的生活屮继续追逐最初的梦想，永不放弃。n附录图1:平面布置图图2：高程布置图图3：卡鲁塞尔氧化沟设计图