徐州造纸厂8000m3d造纸废水处理及资源化工程设计 52页

徐州造纸厂8000m3/d造纸废水处理及资源化工程设计摘要制浆造纸过程中的许多工艺环节都有废水的产生，这些废水不仅对环境有危害，同时也大大提高了成本。为了解决这些问题，寻求一种合理的治理方法显得尤为重要。本设计针对徐州造纸厂的情况，按照国家和环保部门的要求，该厂需要对其生产工艺进行改造，同时对其产生的污水进行处理后资源化利用，实现污水的零排放要求。为此，企业需要投资建设一座污水处理和资源化设施。由资料知纸厂生产过程中产生的废水COD为1800mg/l，BOD为700mg/l，SS为1500mg/l。结合相关资料中造纸废水处理方法及工艺，根据废纸制浆造纸废水特点，以及污水排放标准，本厂废水处理方案确定为微孔筛网过滤－物化预处理－生化法。通过筛网，气浮去除大部分的SS,再经水解酸化将废水中难降解的有机物转化成可降解的有机物，之后的接触氧化法结合了活性污泥和生物膜的优点，提高了处理效率。关键词：造纸废水，处理方法，接触氧化法，零排放nXUZHOUPAPETERIES8000M3/DWASTEWATERTREATMENTANDPAPER-BASEDRESOURCESENGINEERINGDESIGNABSTRACTWastewaterisgeneratedinmanyaspectsduringthepapermakingprocess.Thewastewaterisnotonlyhazardoustotheenvironment,butalsogreatlyincreasedthecost.So,tosolvetheseproblems,findingareasonablemethodoftreatmentisespeciallyimportant.ThedesignisforthecaseofpapermillsinXuzhou,inaccordancewiththestateandtherequirementsofenvironmentalprotectiondepartment.Theplantneedstotransformitsproductionprocess,atthesametimethesewagegeneratedtocarryouttheirtreatmentoftheuseofresourcesandachievezeroemissions.Tothisend,enterprisesneedtoinvestintheconstructionofasewagetreatmentandresourcesfacilities.Informationknownbythepapermill,wastewaterproducedconsistsCODto1800mg/l,BODto700mg/l,SSfor1500mg/l.Relevantinformationinthepapercombinedwithwastewatertreatmentmethodsandtechnology,accordingtothecharacteristicsofthewastepaperpulpandpaperwastewater,andeffluentstandards,wastewatertreatmentplantasamicroscopicfilterscreen-physical-chemicalpre-treatment-chemicalorbiologicalmethodatlast.Throughthescreen,.mostoftheSSwereremoved,thenacidhydrolysisofwastewaterintherefractoryorganicmatterintobiodegradableorganicmatter,followedbythecontactoxidationcombinedwithactivatedsludgeandbiologyoftheadvantagesofincreasedprocessingefficiency.KEYWORDS:paperwastewater,treatmentmethods,contactoxidation,zeroemissionstechnologyn目　录前　言1第1章绪论21.1造纸工业废水的产生21.2造纸废水基本处理方法31.3徐州造纸厂相关资料5第2章处理工艺确定82.1概述82.2工艺比较82.3方案确定11第3章筛网143.1筛网的设计说明143.2具体设计14第4章调节池设计154.1调节池设计说明154.1.1水量均衡调节（均衡池）154.1.2水质均衡调节（均质池）164.2调节池的几种形式174.3调节池具体设计计算174.4泵站18第5章气浮池205.1气浮池设计说明205.1.1加压溶气气浮法工艺流程205.1.2加压溶气气浮法的特点215.2气浮池的具体设计计算21第6章污泥浓缩池256.1概述256.2设计规定及数据256.3设计参数26第7章高程布置29n7.1高程布置297.1.1高程布置的基本原则297.1.2污水流动中的水头损失297.2高程计算307.2.1污水管路的计算307.2.2污泥管路的计算33结　论35谢辞36参考文献37外文资料翻译38n前　言有效应用各种废水处理技术,将其有机结合起来,形成一套完备的处理工艺是解决废水污染问题的关键。目前,在国家大力推进节能减排工作的环保形势下,针对废水污染问题,有关部门研发了废纸造纸废水“零排放”处理工艺。这样不仅提高了效率也节省了运行的成本。徐州造纸厂是一家私营股份制企业，该厂筹建于20世纪80年代中期，年产值0.7亿元，拥有6条国内先进的生产线。主要产品为高中低档瓦楞原纸。按照国家和环保部门的要求，该厂需要对其生产工艺进行改造，同时对其产生的污水进行处理后进行资源化利用，实现污水的零排放要求。为此，企业需要投资建设一座污水处理和资源化设施。本次设计主要包括：造纸废水处理及资源化工艺流程选择；工艺流程设计计算；工艺设计经济分析；计算书及说明书的编制；图纸的绘制等。根据毕业设计的特点，方案论证阶段主要进行方案的技术比较（如处理效果、技术合理性和技术先进性），也可适当进行经济比较（如构筑物容积、占地面积、药剂消耗和运行管理复杂程度等）。整个毕业设计应达到初步设计的要求。n第1章绪论1.1造纸工业废水的产生⑴备料过程中的废水以木材为原料的制浆厂，备料废水主要包括洗涤水以及湿法剥皮机排出水。废水中主要含有树皮，泥砂，木屑以及木材中的水溶性物质包括果胶，多糖，胶质及单宁等。不同的制浆方法，对木片大小及厚度要求不相同，备料废水量及水质也不相同。以稻草或麦草为原料的制浆厂，在备料时为防止草屑与尘土造成大气污染，一般都要设除尘设施，除尘器水封几除尘器排除灰尘的洗涤都要产生废水，废水中除含有悬浮固体外，还含有一定量草屑中的可溶性物质。⑵蒸煮废水植物纤维原料经化学蒸煮后，一般可得50%-80%的纸浆，其余的20%-50%的物质溶于蒸二者煮液中。蒸煮结束时，提取蒸煮液。在减法制浆中，此液呈黑色，故称“黑液”；而在酸法制浆中，此液呈红色，故称为“红液”。均为制浆废液。主要成分为木素，糖类，及蒸煮所用的化学药剂。⑶污冷凝水化学法制浆过程中，蒸煮锅放汽和放锅排出的蒸汽，经直接接触冷凝器或表面冷凝器冷却产生是污冷凝水，主要含有甲醇，乙醇，丙酮，丁酮及糠醛等污染物；硫酸盐法制浆过程，还有硫化氢及有机硫化物。制浆纤维原料是针叶木时，冷凝液表面还会漂有一层松节油。黑液与红液的化学品与热能回收之前，蒸发浓缩过程中产生的污冷凝水是浆厂污冷凝水的另一来源。⑷机械浆及化学机械浆废水⑸洗浆，筛选废水洗浆过程中，设备的跑，冒，滴，漏和洗浆机及相关的贮槽洗水是洗浆废水的主要来源n浆料经洗涤提取蒸煮液后，再经筛选，去除其中杂质。其实，不管是化学法，机械法，还是化学机械法所得粗浆中都会含有生片，木节，粗纤维及非纤维素细胞，甚至还有沙砾，金属屑等，因此都要进行筛选和净化。这一工艺环节需要大量的水，而且筛选后还要浓缩排水，它们是筛选废水的主要来源。⑹废纸回用过程中产生的废水废纸经过,碎解-净化-筛选-浓缩等几个阶段才能制成纸浆。一般用水力碎浆机，碎解废纸，再经疏解机将小纸片疏解分散，然后进入净化，筛选机浓缩工序。废水脱墨要使用化学药品，还要用洗涤法或用浮选法洗除纸浆中的油墨粒子。⑺漂白废水漂白废水分两类：一类是以氧化漂白剂破坏木素及有色物质是结构，使其溶解，从而提高纸纯度与白度；另一类是以漂白剂改变有色物质分子上是发色基的结构，使其脱色，但不涉及纤维组分损失。⑻造纸废水废纸造纸以废板纸、废报纸、废书刊纸等为主要原料，生产多种规格的白板纸、箱板纸、瓦楞纸等产品。生产工艺根据产品不同有一定的差异，废水排放主要来源于筛选、浓缩及纸机白水等工序，当有脱墨工艺时，排出脱墨废水。1.1造纸废水基本处理方法⑴气浮或沉淀法　　采用气浮或沉淀方法，通过投加混凝剂，可去除绝大部分SS，同时去除大部分非溶解性COD及部分溶解性COD和BOD5。其典型的处理工艺流程如下：　　废水→筛网→集水池→气浮或沉淀→排放　　气浮和沉淀均为物化处理方法，处理效果与选用的设备、工艺参数、混凝剂等有关，其COD去除率一般高于制浆中段水的COD去除率，通常能达到70%～85%。对吨纸废水排放量＞150m3n、浓度较低的中小型废纸造纸企业，通过气浮或沉淀处理，出水水质指标可达到或接近国家排放标准。　　气浮和沉淀法各自的优缺点比较见表2。气浮与沉淀法比较1.2-1处理方法优点缺点气浮1.处理效果稳定、可靠2.占地面积小3.污泥量少，易于脱水4.土建费用低1.设备费用较高2.运行电耗略高沉淀1.处理方法成熟、稳定2.电耗较低3.操作较简单1.占地较大2.污泥需经浓缩后脱水最近几年来，在气浮法中高效浅层气浮异军突起。高效浅层气浮具有水力停留时间短(＜5min)、池体水深浅(仅500mm)、处理效果好等优点。它应用浅池理论和“零速度”原理，彻底改变了传统推流式气浮池的进出水及污泥分离方式，废水在气浮池中处于相对静止状态，微气泡吸附污泥后可垂直向上浮起，固形物上浮速度为4～10cm/min，可在短时间内获得优质出水，其SS、COD去除率可略高于沉淀法，对中型规模的废水处理有其一定的优越性。⑵物化与生化处理相结合　　对于吨纸废水排放量较低、废水含COD较高的大中型废纸造纸企业，期望通过单级气浮或沉淀的物化方法达到国家一级排放标准有较大的难度，因为可溶性COD、BOD5n主要需通过生化方法才能有效去除。一般，当执行COD≤100mg/L的排放标准时，原水COD浓度不宜超过600～800mg/L；当执行COD≤150mg/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生化方法处理，使处理出水最终达到国家排放标准的要求。　　物化加生化处理方法的典型工艺流程如下：虽然无污泥膨　　废水→筛网→调节→沉淀或气浮→A/O或接触氧化→二沉池→排放　　A/O(缺氧—好氧)处理工艺，通过缺氧段的微生物选择作用，只是对有机物进行吸附，吸附在微生物体的有机物则在好氧段被氧化分解。因此A段停留时间短，约在40～60min。　　由于A段微生物的筛选和对有机物的吸附作用，能有效地抑制O段丝状菌生长，控制污泥膨胀。当废水经过混凝沉淀或气浮处理后，A/O工艺的有机负荷为0.5kgCOD/(kgMLSS·d)时，其COD去除率可达90%左右。宁波中华纸业有限公司的废纸造纸废水的COD在1500～3000mg/L，经混凝沉淀加A/O生化法处理，出水COD为60～100mg/L，各项指标均达到国家排放标准的要求。　　生物接触氧化法具有挂膜快、无污泥回流系统、无污泥膨胀危害、日常运行管理容易等优点，在中小型有机废水处理中应用较多。宁波八方集团造纸厂1×104t/d黄板纸生产废水，采用气浮加生物接触氧化法处理工艺，取得了良好的效果，各项指标均达到国家一级排放标准。但是在相同条件下，接触氧化法处理效果不如活性污泥法，胀，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。1.3徐州造纸厂相关资料1.概述徐州造纸厂是一家私营股份制企业，该厂地处徐州市西郊，苏鲁豫皖四省交界处，东临西绕城京福高速公路，南临连霍高速公路约3公里。该厂筹建于20世纪80年代中期，年产值0.7亿元，拥有6条国内先进的生产线。主要产品为高中低档瓦楞原纸。n该造纸厂地处淮河流域，生产过程中产生的废水，经故黄河，汇合至大运河，直接影响国家南水北调工程。按照国家和环保部门的要求，该厂需要对其生产工艺进行改造，同时对其产生的污水进行处理后进行资源化利用，实现污水的零排放要求。为此，企业需要投资建设一座污水处理和资源化设施。2、水量、水质资料污水厂进水水量为8000m3/d，进水出水质见表1。（出水水质满足《制浆造纸工业税污染物排放标准》GB3544-2008中现有造纸企业污染物排放标准要求）表1.3-1进、出水水质情况（除pH外，单位mg/L）单位：mg/LCODcrBOD5SSpH进水180070015006-9出水10030506-93.地质资料该厂区地处徐州市西部，所处地区地质良好，厚度4.5～11m，地基承载能力为1kg／cm2，地震烈度小于6度。多年主导风向为北风和西北风。夏季主导风向为东南风。夏季平均风速1.8m／s；冬季平均风速1.6m／s；气温：最冷月平均为-3.5℃；最热月平均为32.5℃；最大冻土深度为0.16m；降水量多年平均为每年987mm；蒸发量多年平均为1010mm；地下水水位为地面下5-6m。4.用地资料污水厂选址处于厂外，区域地势较平坦、开阔，占地为一500m×300m的矩形区域。处理厂厂址内相对地面标高为0.00，污水厂污水进水总管管底标高（进水泵房处）为-1.00米。n第2章处理工艺确定2.1概述造纸过程中的废水主要来自打浆，纸机前筛选和抄造等工序。造纸机在生产过程中纸料网上流动时，浆料中添加的辅助化学品和助剂一部分保留在浆料中，另一部分则随着用于悬浮纤维的水流向网下。从网上纸料中脱除的水称为白水。白水含有纤维碎屑，小纤维，颜料，半纤维，淀粉及染料。半纤维素主要形成废水的COD及BOD5；次要形成SS；油墨、染料等主要形成色度及COD。这些污染物综合反映出废水的SS、COD指标均较高。厌氧法可处理有机物浓度较高的废水，节省能源并能副产甲烷，可回收能源，剩余污泥量较少，因此，在造纸废水处理中应用较多。好氧生物处理是造纸废水处理中应用最广泛的方法，如活性污泥法、深井曝气法、SBR、接触氧化法等应用较为普遍。但由於造纸废水处理难度大，排放标准日趋严格，单靠一种方法很难达到排放要求，因此，在工程中常用组合处理工艺，如厌氧――好氧生物处理工艺、酸化水解――好氧生物处理工艺、深井曝气――SBR处理工艺、生物处理――物化处理工艺等。对一些浓度高、对生物具有抑制作用的废水，采用湿式空气氧化法（WAO）是行之有效的，其原理是将溶于水或悬浮於水中的有机物，在高温高压下用空气进行氧化，大幅度降低化学耗氧量。湿式空气氧化法温度为150－300度，压力为1.5－15MP，并加入合适的催化剂，用此方法处理难以用生化法处理的硝基苯废水可以获得良好效果，但投资和运行费用很高。治理总是被动的，应从改革生产工艺着手推行清洁生产，从源头减少污染物排放才是最根本和最有效的途径。2.2工艺比较通过实际调查和查询各种资料，目前造纸废水的处理主要采用以下几种工艺：厌氧――好氧处理工艺；SBR处理工艺；两极深井曝气（AB）处理工艺；UASB＋生物接触氧化处理工艺；酸化水解――好氧处理工艺。n各处理工艺简介和比较：(1)SBR工艺的主要特点是：①工艺流程简单，造价低。调节池容积小或可不设调节池。不设二沉池。②投资省，比普通活性污泥工艺基建省30％以上。③反应过程基质浓度梯度大，反应推动力大，处理效率高。④耐有机负荷和有毒负荷冲击能力强，运行方式灵活，静止沉淀，出水水质好。⑤厌氧、缺氧和好氧交替发生，泥龄短且活性高，同时脱氮、除磷。⑥对进水水质、水量的波动具有较好的适应性。但SBR工艺运行管理难度大，运行费用高，需有专业人员操作管理，还需经常检测水质情况，不适用工矿企业的污水处理站。(2)深井曝气工艺深井曝气工艺的实际装置直径为1.0—6.0m，深度为50—150m。由于水深很大，可以促进氧的传递速率，从而提高了曝气池处理污水的负荷，使微生物能够降解大分子的有机物。另外，深井曝气可以大大减少占地面积，适用于大城市污水处理厂的建造。但由于池深太大，施工非常困难，而且，还要考虑渗透污染地下水的问题。(3)AB工艺的性能特点AB工艺是目前运用比较广泛的工艺，它具有以下优点：①处理效果好，出水水质高。②出水水质波动小，耐冲击负荷能力强。③脱氮除磷效果好。但AB工艺的流程比较复杂，设有两个曝气池，两个二沉池，基建投资比较高。据近几年的研究表明，AB工艺只适合处理高BOD的污水，而对于我国目前46％以上的污水处理厂BOD小于200mg/l，而氨氮在25—50之间的污水处理现状来说一般不宜采用AB工艺，不如采用一段A-O工艺可能更加经济实用。(4)厌氧—好氧工艺前已说明厌氧—好氧工艺的优点，而且（3）中也表明，在BOD低的情况下一段A-O工艺更经济使用一些。但厌氧—好氧工艺也面临着被新工艺冲击的威胁，因为：n①厌氧反应器构造复杂、占地面积大，需加填料、需投养料，投资高。②停留时间长，降解速度慢，对环境敏感。因此，传统的厌氧工艺已不适合当代废水处理的需要。(5)酸化水解—好氧工艺前面说明酸化水解—好氧两段式生物处理工艺具有了厌氧—好氧工艺的优点，可以达到厌氧—好氧工艺的处理效果，而且它避开了厌氧过程中对环境条件敏感、降解速度慢、消耗时间长的产甲烷阶段，摒弃了大容积的控制条件严格的厌氧反应器，只在生物反应池前端隔离出水解阶段，在水解酸化过程中，将难降解的大分子有机物质水解酸化为小分子有机物，提高了废水的可生物降解性，减轻了后续处理的有机负荷，从而减少了供氧量，使好氧处理的溶解氧量减少了30％。酸化水解—好氧工艺具有以下特点：①工艺流程简单，运行管理容易，占地小，投资少。②产生的活性污泥沉淀性很好，含水率低，可部分抑制丝状菌的繁殖，不易产生污泥膨胀。(6)UASB反应器具有厌氧消化效率高、结构简单等优点。UASB能否高效和稳定运行的关键在于反应器内能否形成微生物适宜、产甲烷活性高、沉降性能良好的颗粒污泥。但在采用UASB法处理庆大霉素、金霉素、卡那霉素、洁霉素、谷氨酸、维生素B12等制药生产废水时，通常要求SS含量不能过高。以保证COD去除率可在85﹪－90﹪以上。二级串联UASB的COD去除率可达到90﹪以上。采用加压上流式厌氧污泥床(UASB)处理废水时，氧浓度显著升高，加快了基质降解速率，提高了处理效果，如采用UASB处理贝塔美松等制药废水。UASB主要特点在于无载体，主要由反应区、沉淀区、气室三部分组成。反应区包括底部高浓度的污泥床和污泥床上部浓度较低的悬浮污泥层；反应区上部设置三相分离器。三相分离器的主要作用是将反应过程中产生的气体、污泥固体以及处理废水加以分离，将沼气引入气室、将固体导入反应区，将处理水引入出水区。厌氧污泥床的混合采用进水冲击以及反应产生的沼气搅拌进行，一般采用多点进水。综述UASB特点：①污泥浓度高，平均为30-40g/L；②有机负荷高，水力停留时间小，中温消化；n③设置三相分离器，无污泥回流设备；④无混合搅拌设备；⑤无载体，避免堵塞等问题，也减少造价；⑥反应器存在短流，影响处理能力；⑦难以适应高悬浮物含量污水；⑧运行启动时间长，对水质与负荷突然变化较敏感。2.3方案确定造纸废水处理主要污染物COD、BOD、SS，而COD、BOD、SS主要是纤维在生产过程中分解而引起的，也可以说是由SS引起的，废纸制浆造纸工艺更突出。废水中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，本厂废水处理方案确定为微孔筛网过滤－物化预处理－生化法。就可回用，考虑到减少投资规模及降低处理成本，本方案确定，废水经微孔水力筛及气浮处理出水共8000立方米/天，其中3000立方米/天，直接回用到制浆系统（水质可满足工艺要求），其余5000立方米/小时经生化处理后，一部分回用到抄纸系统，多余部分达标排放，此时全厂生产废水的回用水量最高可达到75%（6000立方米/天），此指标在国内属于领先水平。（国家环保局仅要求白水回用效率达70%）。处理工艺中主要采用物化与生化处理相结合的方法，针对废水水质及回用水质要求，对废水进行分级处理。利用微孔水力筛过滤废水回收可利用的纸纤维。经一级气浮装置去除悬浮物后，部分废水（3000m3/d）即回用到制浆工序中，剩余废水（5000m3n/d）通过自流送至生物接触氧化池，接触氧化池内设置曝气系统和组合填料，利用填料上的微生物去除废水中的有机物、氨氮、色度等，生物接触氧化池的出水自流进入二次混凝气浮装置，废水在气浮前部设置管道混合器，与药剂充分混合、反应后在气浮池内进行上浮分离，出水通过出水管收集自流进入清水池，清水水质保证达到国家污水排放一级标准要求及造纸抄纸生产用水标准的需要。气浮的污泥排入污泥储存池。污泥储存池的污泥定期送入泥脱水装置进行脱水，脱水污泥外运处置。处理出水排入清水池供回用，多余清水排放。（废水回用工艺及设备不在本设计范围内）工艺流程图如下：初沉调节池提升泵房中沉池接触氧化池二沉池污泥浓缩池离心脱水机鼓风机房泥饼外运筛网氧化塘气浮池污泥提升泵房水解酸化池池此造纸废水处理工艺的特点是：此造纸废水处理工艺的特点是：(1)将气浮池放在生化法的前面，先去除了大部分的悬浮有机物，后续生化法的负荷大大降低了.(2)使用水解（酸化）法将难降解有机物降解为易降解的有机物，提高废水的可生化性。(3)由于水解池出水水质已有改善，且出水要求不高，采用高负荷活性污泥法，占地面积小，曝气时间短，运行费用低。(4)污泥处理选用离心脱水机，占地面积小，运行稳定，管理方便。。各构筑物的处理效率n表2-1各构筑物的处理效率构筑物COD(mg/L)BOD(mg/L)SS(mg/L)进水出水去除率进水出水去除率进水出水去除率筛网1800164010%7006408%1500127515%初沉调节池1640148010%64058010%1275102020%气浮池148089040%58040630%102031070%水解酸化池+中沉池89044550%40620050%接触氧化池+二沉池4458980%2002886%≤70n第3章筛网3.1筛网的设计说明造纸废水中含有的细小纤维，不能被格栅截留也难于通过沉淀去除，它们会缠住水泵叶轮，堵塞填料。这种呈悬浮状的细纤维可用筛网或捞毛机去除。筛网或捞毛机可有效的去除和回收废水中的羊毛，棉及化学纤维杂质，具有简单，高效，不加化学药剂，运行费低，占地面积小及维修方便等优点。3.2具体设计筛网通常用金属丝或化学纤维编制而成，有转鼓式，转盘式，振动式，回转帘带式和固定式倾斜筛多种形式。筛孔尺寸可根据需要，一般为0.15～1.0mm。转盘式滤网是国外用于从纺织工业废水中回收纤维的装置。废水沿渠道1流入配水鼓2，通过底部的环形封信均匀地溢向钝锥形穿孔盘3，并沿盘面的流向周边，到漫流到具体有孔眼的圆周带后，即通过孔眼流入盘下方的明渠6，并从那里排出。纤维杂质被截留在盘面上。运行时钝锥形盘缓速转动。接留在盘面上的纤维杂质由纤维刮集器4将其刮集到输送带5上予以回收。盘面上孔眼直径3.5毫米，盘直径2500毫米，滤水能力可达120～140m²/h。n第4章调节池设计4.1调节池设计说明废水水量和水质的均衡调节。由生产装置排出的工业废水，其水量和水质随生产过程而变化，有连续均匀的，有不均匀的，也有间歇的。水质、水量调查，就是确定废水水量和水质随时间的变化规律。通常对于连续稳定生产过程，其排放废水的水量和水质也较均匀稳定，可进行24h的调查，而对于非连续稳定的生产过程，调查时间不得少于1个完整的操作周期。均衡调节的目的，就是解决进水水量、水质的变化和废水处理装置稳定的处理能力、出水达到稳定水质间的矛盾。均衡调节包括水量均衡和水质均衡。4.1.1水量均衡调节（均衡池）通过水量均衡调节主要达到如下目的。首先是减小进入废水处理装置废水流量的波动，使处理废水时所用化学品的加料率稳定，适合加料设备的能力；其次是减少由于进入废水装置的废水流量变化所引起的处理装置负荷的变化，以便稳定运行，并稳定出水水质。1.均量池的形式废水流量调节方法通常有线内调节与线外调节两种。线内均量调节如图4.1.1所示，进水为重力流，进水用泵抽，池中水位不断变化，最高水位与最低水位之差一般为2－3m。线内均量池受进水管高程限制，最高水位不能高于进水管，所以线内调节池埋深较大，施工和排泥较难。但调节水量只需一次，相对来说，能耗较低。线外均量调节如图4.1.2所示，均量池设在旁线上，出水主泵按平均流量设计，集水井多余的废水由辅泵抽至调节池。当废水来量小于平均流量时，则均量池中废水回流至集水井。均量池标高不受进水管高度限制，可设在地上，施工和排泥方便，但被调节的水量需二次提升，能耗较高。2.均量池容n（1）间歇排放的小量废水可按均衡时间等于排放周期，即均量池容积相当于一个周期累积排水的总体积。（2）按水量变化曲线，由逐时水量累计曲线求出均量池容积。首先根据水量变化曲线，求得1天的水量累计曲线。连接曲线的起点和终点，该直线即为均量池的平均出水水量累计线，从进水曲线上距出水水量累计线最远点作切线并平行于出水线，然后过切点作平行于纵坐标的直线与出水线相交，则此交点与切点间线段在纵坐标上的投影即为所求均量池的容积。但在实际工程中需乘以1.1－1.2的系数。图4.1.1线内均量池4.1.2水质均衡调节（均质池）水质均衡调节是期望排出的废水在污染物浓度和组分上都达到均衡，因此，不仅要求均质池有足够大的容积，而且还应考虑水质均和的措施，以便使在不同时段进入池内的废水都能达到完全混合的目的。混和通常采用动力混合与水力混合两种方式。动力混合方法有水泵搅拌混合、空气搅拌混合、机械搅拌混合等，一般采用后两种方法较多。水力混合一般无需额外消耗动力，其运行费用低，设备简单，但池的结构复杂，混合的均匀程度不够稳定。n水力混合多采用异程式均质池，它使同一时间进入池内的每一质点的水流的流程长短各异，使前后进入池内的水流相互混合，从而达到均质的作用。常见的异程式均质池有折流式圆形、方形、穿孔导流槽式均质池。4.2调节池的几种形式（1）水槽沿对角线方向设置，废水由左右两侧进入池内后，经过不同的时间才流出水槽，使水槽中的废水是在不同的时间内流进来的，就是说浓度都是不相同的，这样就达到自动调节的目的，为了防止废水在池内短路，可以在池内设置若干纵向隔板，废水中的悬浮物会在池内沉淀，可设沉渣斗，通过排泥管定期排出池外，如果调节池的溶积很大，需要设置的沉渣斗过多，管理太麻烦，可考虑将调节池做成半底，用压缩空气搅拌废水，以防止沉淀，调节池的有效水深采取1.5-2m，纵向隔板间距为1-1.5m。（2）池内设置许多折流短墙，使废水在池内来回折流，配水槽设在调节池上，通过许多孔口溢流，投配到调节池的前后各个位置内，使废水在池内得到混合、均衡，调节池的起端入流量可控制在1/3—1/4流量，剩余的流量可通过其他各投配口等量投入到池内。（3）池子由两个或三个池子组成，池内装设空气管道，每池间歇独立运行，轮流倒用，第一池充满水后，水流入第二池，第一池内的水用空气搅拌均匀后，用泵抽升到后续构筑物，抽空再循抽第二池的水，这种池基建费用很大。（4）用堰顶溢流出入，则这种形式的调节池只调节水质的变化，而不能调节水量的变化，如后续处理设备要求处理水量均匀，则需使调节池内的水位能自由波动，以便贮存，补充短缺，在采取重力自流的情况下，要求调节池内的最低水位超过后续处理构筑物的最后水位，出水采用浮子定量设备。4.3调节池具体设计计算n图4.3-1调节池示意图（1）调节池容积计算由于设计资料没有给出具体污水量变化曲线，所以采用以下方法处理。取调节池停留时间为8h,则调节池容积为所需调节池的容积V=QT=8000×8／24=2666.7m3（2）取池子的有效水深H=4.0m则调节池的平面面积S=V／H=666.7m²取宽B=15m则长L=S／B=45m设两座。4.4泵站泵站位于调节池后，泵的选型是泵站设计的关键，泵的选型选用QW系列潜水排污泵。QW系列潜水排污泵时在消化吸收国外同类产品先进技术的基础上研制成功的，具有高效、防缠绕、无堵塞、自动耦合，高可靠性和自动控制等优点，在排送固体颗粒和长纤维垃圾方面具有独特功能。QW系列潜水排污泵结构紧凑，并设置了各种状态显示，保护装置，使得泵运行安全可靠。QW系列潜水排污泵主要用于市政工程、工业、医院、建筑、宾馆、饭店等行业，用于排送带固体及各种长纤维的淤泥，废水，城市生活污水。（包括有腐蚀性、侵蚀性介质的场合）。QW系列潜水排污泵体积小，结构紧凑。效率高，可以根据用户要求进行水位自动控制，并备有自动保护装置及控制柜。设筛网前水位为-0.8m。筛网的水力损失为0.02m，则筛网后水位为-0.82m.由高程计算得知，从筛网间到初沉调节池的总阻力损失为=0.23m则调节池水位为-0.82-0.23=-1.05m，即需要提升的最高水位为6.18m，故h3=6.18-（-1.05）=7.23m。取0.5m的自由水头，则水泵的扬程为:H=7.23+0.5=7.73mn泵的选择主要考虑占地面积小，不堵塞等方面，综合以上因素考虑，污水提升泵房选用200QW250－15－18.5型，两用一备。规格如下：出水口直径200mm流量250m3/h扬程15mn第5章气浮池5.1气浮池设计说明气浮法是一种有效的固-液和液-液分离方法，常用于对那些颗粒密度接近或小于水的细小颗粒的分离。水和废水的气浮法处理技术是在水中形成微小气泡形式，使微小气泡与水中悬浮颗粒黏附，形成水-气-颗粒三相混合体系，颗粒黏附上气泡后，形成表观密度小于水的漂浮絮体，絮体上浮至水面，形成浮渣层被刮除，以此实现固液分离。气浮法处理工艺必须满足下述基本条件：①必须向水中提供足够量的细微气泡；②必须使废水中污染物质能形成悬浮状态：③必须使气泡与悬浮的物质产生黏附作用。有了上述三个基本条件，才能完成气浮处理过程达到污染物质从水中去除的目的。采用的气浮设备按水中产生气泡的方式的不同可分为布气气浮设备，溶气气浮设备和电气浮设备等多种类型。加压容气气浮设备是目前应用最广泛的一种气浮设备。5.1.1加压溶气气浮法工艺流程空气在加压条件下溶于水中，再使压力降至常压，把溶解得过饱和空气以微气泡的形式释放出来。加压溶气气浮工艺由空气饱和设备，空气释放设备和气浮池等组成。其基本工艺流程有全溶气流程，部分溶气流程和回流加压溶气流程三种。回流加压气浮设备是将澄清液经过泵加压到（3-4）×105Pa，由泵出水管段引入空气后，送往压力容器罐，使空气充分溶于水中，然后经过释放器后与原水混合进入浮上池进行气浮分离。在压力释放器中，加压溶气水压力降至常压，溶于水中的空气以微细的小气泡形式释放出来与悬浮物相粘附，并上浮至水面，浮渣用设在表面的刮渣装置刮除，澄清水由浮上分离池底部的集水系统引出。n对于徐州造纸厂来说，选择回流溶气系统工艺流程是最佳选择，本设计即采用这种溶气方式。5-1回流溶气系统工艺流程5.1.2加压溶气气浮法的特点加压溶气气浮法与电解气浮法和散气气浮法相比具有一下的特点。⑴水中的空气溶解度大，能提供足够的微气泡，可满足不同要求的固液分离，确保取出效果。⑵经减压释放后产生的微泡粒径（20——100um），粒径均匀，微气泡在气浮池中上升速度很慢，对池水扰动较小，特别适用于絮凝体松散细小的固体分离。⑶设备和流程都比较简单，维护管理方便。5.2气浮池的具体设计计算确定基本设计参数处理水量Q=333.3m3/h水中悬浮固体浓度Sa=720mg/l水温30℃时大气压力空气在水中的饱和溶解度Ca=0.021g/l假设溶气水量占处理水量的比值R=50﹪溶气罐内的停留时间T=3minn溶气压力P=0.35MPa浮选池上升流速vs=1.2mm/s填料罐过流密度I=3000m3/（m²·d）气浮池内接触时间tc=5min气浮池内浮选时间ts=30min（1）确定溶气水量QR=RQ=166.7m3/h由于加压溶气系统的溶气效率一般取0.6—0.8，本设计采用f=0.6气固比（Aa/S）=Ca（f·P-1）QR/Sa·Q=0.021×103（0.6×35-1）×166.7/（720×333.3）=0.016水处理中气固比（Aa/S）参数的典型范围可以在0.005——0.060之间选用。（2）气浮池的设计①接触区容积Vc=（Q+QR）×tc=（333.3+166.7）×5/60=41.7m3②分离区容积Vs=（Q+QR）×ts=（333.3+166.7）×30/60=250m3③气浮池有效水深H=Vs×ts=0.0012×60×30=2.2m④接触区面积Ac和长度LcAc=Vc/H=18.9㎡取池宽B=15m则接触区长度Lc=Ac/B=1.26m⑤分离区面积As和长度LsAs=Vs/H=113.6㎡则分离区长度Ls=Vs/B=7.57m⑥浮选池进水管：Dg=300v=4（Q+QR）/πDg2=4×（333.3+166.7）/3.14×0.32=1.97m/s⑦浮选池出水管：Dg=150的穿孔管，小孔流速取v1=1.0m/s⑧小孔面积s：S=（Q+QR）/3600v1=（333.3+166.7）/3600×0.1=0.14m²取小孔直径D1=15则空数为n=4S/πD12=4×0.14/3.14×0.0152=793空口向下，与水平成45°夹角，分二排交错排列。⑨集渣槽集渣槽设在气浮池末端，宽0.5m深0.6m。渣从底部钢管连接回用装置。（3)溶气罐的设计n①溶气罐容积V=QR×T=166.7×3/60=8.3m3②溶气罐直径D=√(4×QR）/πI=√4×166.7×24/3.14×3000=1.3m③溶气罐高度h=2h1＋h2＋h3＋h4=2×0.3+0.25+1.0+1.0=2.85m式中，h1——罐顶底封头高度（根据罐直径而定）取0.3mh2——布水区高度，一般取0.2-0.3mh3——贮水区高度，一般取1.0mh4——填料层高度，一般取1.0-1.3m压力溶气罐选型：表5.2-1型号罐径㎜流量范围m3/h进水管径㎜出水管径㎜罐高度㎜（包括支脚）TR-141400151-2002503003610（4）空压机选型①溶入的空气量：空气在水中的溶解度服从亨利定律V=10-5KTP=10-5×2.06×10-2×（3.5+1）×105=9.3×10-2㎎气/I水②空压机所需额定气量Qg=736VQR/1000f=736×9.2×10-2×166.7/(1000×0.6）=19m3/h=0.32m3/min选用的空压机表5.2-2型号气量(m3/min)最大压力/MPa电动机功率/Kw配套使用气浮池范围(m3/d)Z-0.36170.360.73＜40000n（5）刮渣选型为去除气浮池中的浮渣，需设刮渣设备刮渣选用TQ-7型行车式撇渣机。(《实用环境工程手册.污水处理设备》史惠祥主编)适用条件：本设备适用于水处理工程中对敞口隔油池液面的浮油和平流式沉淀池或浮选池面的浮渣泡沫等漂浮物的撇除。为防止雨点打碎浮渣，池上可架设顶棚。表5.2-3刮渣机型号气浮池净宽/m轨道中心距/m驱动减速机型号TQ-77-87.23-8.23SJWD电机转速/（r/min）行走速度/（m/min）轨道型号/kg/m电机功率/kw15004.8111.5（6）混合池计算（考虑与气浮池合建）取混合时间为3min有效容积：W=333.3/20.2=16.5m3则混合池尺寸可取为7.5×2.2×1.0（m）与接触室共壁下缘距池底高度取h=0.3m第6章污泥浓缩池6.1概述n污泥中含有大量水分，浓缩可以降低其含水量。通过污泥浓缩，能够减小池容积和处理所需的投药量，缩小用于输送污泥的管道和泵类的尺寸。在具有一定规模的污水处理厂中常用的污泥浓缩方法主要是重力浓缩和气浮浓缩两种。本设计用的是重力浓缩。初沉池出泥含水率为98%，中间沉淀池与二次沉淀池出泥含水率为98%，浓缩污泥出泥含水率为95%；采用重力间歇浓缩池，排泥时间为7天；污泥固体负荷取80kg/(m2d)；浓缩时间不宜小于12h，但也不要超过24h。6.2设计规定及数据1、进泥含水率：当为初次沉淀池时，其含水量一般为95%～97%；当为剩余活性污泥时，其含水率一般为99.2～99.6%。2、污泥固体负荷：当为初次沉淀池时，污泥固体负荷宜采用80～120kg/(m3/d)；当为剩余活性污泥时，污泥固体负荷宜采用30～60kg/(m3/d)。3、浓缩后污泥含水率：由曝气池后二次沉淀进入污泥浓缩池的污泥含水率，当采用99.2～99.6%时，浓缩后污泥含水率宜为97～98%。4、浓缩时间一般不宜小于12h，但也不要超过24h。一般10～16h。5、有效水深一般宜为4m，最低不小于3m。6、污泥室容积和排泥时间，应根据排泥方法和两次排泥间隔时间而定，当采用定期排泥时，两次排泥时间一般可采用8h。7、集泥设施：辐流式污泥浓缩池的集泥设施，当采用吸泥机时，池底坡度可采用0.003；当采用吸泥机时，不宜小于0.01.不设刮泥设备时,池底一般设有泥斗。其泥斗与水平面的倾角，应小于50度。刮泥机的回转角度为0.75～4r/h，吸泥机的回转速度为1r/h，其外缘线速度一般宜为1～2m/min。同时在刮泥机上可安设栅条，以便提高浓缩效果，在水面设除浮渣装置。8、构造及附属设施一般采用水密性钢筋混凝土建造。设污泥投入管、排泥管、排上清液管，排泥管最小管径采用150mm，一般采用铸铁管。9、浓缩池的上清液，应重新回流到初沉池前进行处理，其数量和有机物含量应参与全厂的物料平衡计算。n6.3设计参数重力浓缩池设计参数6.3-1污泥种类进泥浓度%出泥浓度%水力负荷m3/m2.d固体负荷kg/m2.d固体捕捉率%溢流TSS/mg/L初沉池泥1.0～7.05～1024～3390～14485～9830～1000滴滤生物膜污泥1.0～4.02～62～635～5080～9220～1000剩余活性污泥0.2～1.52～42～410～3560～8520～1000初沉池与剩余污泥混合污泥0.5～2.04～64～1025～8085～92300～800⑴浓缩池尺寸的确定①浓缩池面积：污泥固体通量取27㎏/（m2·d）A=QC/M=1943.52×6/27=431.9m2本设计采用两个浓缩池，则A1=A/2=215.9m2浓缩池的直径为D=A1/3.14=16.6m②缩池高度：取T=16h,则h1=Q/24A=16×1943.52/24×431.9=3.0m③超高：h2=0.3m④缓冲层：h3=0.3m⑤池底坡度造成的深度h4：h4=Di/2=（16.6/2）×0.01=0.083mn⑥泥斗深度：假设泥斗上底宽2.4下底宽1mh5=（2.4-1.0）tg600=1.2m⑦有效水深：H1=h1＋h2＋h3=3.0＋0.3＋0.3=3.6m﹥3.0m（符合规定）⑧浓缩池总深度H=H1＋h4＋h5=3.6+0.083+1.2=4.883m⑨计算污泥浓度：P1=99.4%C1=(1-P1)×1000=(1-0.994)×1000=6kg/m3P2=99.4%C2=(1-P2)×1000=(1-0.970)×1000=30kg/m3P1——含水率，取99.4%；P2——浓缩后污泥含水率，取97.0%⑵污泥量的确定：①中沉池污泥量：V1=100cηQ/103(100-P1)ρ=43.520m3/dQ——污泥流量，m3/dC——进入初沉池污水中悬浮物浓度（mg/l）η——中沉池沉淀效率,取40%；P1————-污泥含水率，一般取95%-97%，取97%;ρ——中沉池污泥浓度以1000（kg/m3）计②二沉池和接触氧化池的总污泥量(即剩余污泥量):剩余污泥量干重△XT=△X/f=（aQLr-bXvV）=（0.55×8000×327-0.08×4000×3270）/0.72=9.5×105kg/d△X——挥发性剩余活性污泥量，kgVSS/dQ——平均日流量;a,b——分别为污泥产率系数（0.5-0.65）和污泥自身氧化率（0.05-0.1）。Xv————混合液挥发性悬浮固体浓度，mg/l；V——沉淀池容积，m3f——MLVSS/MLSS,（0.7-.075）城市污水一般为0.75；剩余污泥的体积量（湿泥量）V2(m3/d)V2=△XT/(1-P)×1000=9.5×105/(1-99.5%)×1000=1900(m3/d)nP——剩余污泥含水率取99.2%-99.6%③总污泥量：当中沉池污泥与二沉池及接触氧化池污泥混合进入污泥浓缩池时V=V1＋V2=43.52+1900=1943.52(m3/d)第7章高程布置7.1高程布置处理厂高程布置的目的是：确定各构筑和泵房的标高及水平标高，各种连接管渠的尺寸及标准，使水能按处理流程在处理构物之间靠重力自流，以减少运行费用。7.1.1高程布置的基本原则n（1）选择一条距离最长，水头损失最大的流程进行计算。并适当的留有余地，以保证在任何情况下，处理系统都能够正常运行。（2）计算水头损失时一般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。（3）水力计算以接纳处理水水体的最高水位为起点，泥污水处理流向倒计算。（4）应注意污水流程与污泥流程的配合。7.1.2污水流动中的水头损失污水流经各污水处理构筑物的水头损失，以下表数据做估算，污水流经各建筑物的水头损失主要产生在进口和出口，而流经处理构筑物本体的水头损失较小。表7.1.2-1各构筑物水头损失一览表序号名称水头损失m1集水管网及筛网0.022初沉调节池0.23提升泵0.34气浮池0.45水解酸化池0.36中沉池0.57接触氧化池0.68二沉池0.59好氧塘0.310配水井0.311污泥井0.312污泥浓缩池0.57.2高程计算7.2.1污水管路的计算设排放口的高度为-0.6mn（以水平面为参考）。由排放口沿水流的逆方向，计算水头损失，即便进行高程布置。⑴从好氧塘到受纳水体的水力损失①沿程损失hf排水管采用DN=300mm的钢管，长度约为L=6.0m，当流量为Q=0.0926m3/s时，流速v=1.27m/s，1000i=8.047(以上数据均由《集水排水设计手册》第一册查得)沿程水头损失为：hf=6.0=0.0483m②经过氧化塘的水力损失=0.3m总阻力损失为=0.0483+0.3=0.3483m⑵由二沉池出水到氧化塘的水力损失①沿程损失hf排水管采用DN=300mm的钢管，长度约为L=11.2m，当流量为Q=0.0926m3/s时，流速v=1.27m/s，1000i=8.047(以上数据均由《集水排水设计手册》第一册查得)沿程水头损失为：hf=11.2=0.090m②局部阻力损失hr二个90度钢质弯头，直径为300mm，为0.78，则=③经过二沉池水力损失H构筑-2H构筑-2=0.5m总阻力损失为=0.090+0.128+0.5=0.718m⑶由配水井出水到二沉池出水的水力损失①沿程损失hf输水管采用DN=300mm的钢管，长度约为L=10.931m，当流量为Q=0.0926m3/s时，流速v=1.27m/s，1000i=8.047(以上数据均由《集水排水设计手册》第一册查得)沿程水头损失为：Hf=10.931=0.088m②局部阻力损失hfn一个90度钢质弯头，直径为300mm，为0.78，则hf==③经过配水井的水力损失H构筑-3H构筑-3=0.3m总阻力损失为=0.088+0.064+0.3=0.452m⑷从接触氧化池到配水井的水力损失①沿程损失hf排水管采用DN=300mm的钢管，长度约为L=7.8m，当流量为Q=0.0926m3/s时，流速v=1.27m/s，1000i=8.047(以上数据均由《集水排水设计手册》第一册查得)沿程水头损失为：hf=7.8=0.0628m②局部阻力损失hf二个90度钢质弯头，直径为300mm，为0.78，则=③经过接触氧化池的水力损失H构筑-4H构筑-4=0.6m总阻力损失为=0.0628+0.128+0.6=0.7908m⑸中间沉淀池到接触氧化池的水力损失①沿程损失hf排水管采用DN=300mm的钢管，长度约为L=64.582m，当流量为Q=0.0926m3/s时，流速v=1.27m/s，1000i=8.047(以上数据均由《集水排水设计手册》第一册查得)沿程水头损失为：hf=64.582=0.520m②局部阻力损失hf二个90度钢质弯头，直径为300mm，1为0.78，一个90度三通，直径为300mm，2为1.3，则==③经过中沉池的水力损失H构筑-5nH构筑-5=0.5m总阻力损失为=0.520+0.128+0.107+0.5=1.255m⑹从水解酸化池到中沉池的水力损失①沿程损失hf排水管采用DN=300mm的钢管，长度约为L=13.4m，当流量为Q=0.0926m3/s时，流速v=1.27m/s，1000i=8.047(以上数据均由《集水排水设计手册》第一册查得)沿程水头损失为：hf=13.4=0.108m②经过水解酸化池的水力损失H构筑-6H构筑6=0.3m总阻力损失为=0.108+0.3=0.408m⑺从气浮池到水解酸化池的水力损失①沿程损失hf排水管采用DN=300mm的钢管，长度约为L=22m，当流量为Q=0.0926m3/s时，流速v=1.27m/s，1000i=8.047(以上数据均由《集水排水设计手册》第一册查得)沿程水头损失为：hf=22=0.177m②经过气浮池的水力损失H构筑7H构筑-7=0.4m总阻力损失为=0.177+0.4=0.577m⑻从污水提升泵到气浮池的水力损失①沿程损失hf排水管采用DN=300mm的钢管，长度约为L=12m，当流量为Q=0.0926m3/s时，流速v=1.27m/s，1000i=8.047(以上数据均由《集水排水设计手册》第一册查得)沿程水头损失为：hf=12=0.0966m②经过提升泵的水力损失H构筑8H构筑8=0.3m总阻力损失为=0.0966+0.3=0.3966m⑼从筛网间到初沉调节池的水力损失①沿程损失hf输水管采用DN=300mm的钢管，长度约为L=10.5mn，当流量为Q=0.0926m3/s时，流速v=1.27m/s，1000i=8.047(以上数据均由《集水排水设计手册》第一册查得)沿程水头损失为：hf=10.5=0.0845m②局部阻力损失hr二个90度钢质弯头，直径为300mm，为0.78，则=③经过筛网间的水力损失H构筑-10H构筑-10=0.02m总阻力损失为=0.0845+0.128+0.02=0.23m7.2.2污泥管路的计算⑴剩余污泥到污泥井的水力损失①沿程损失hf排泥管采用DN=300mm的钢管，长度约为L=59.07m，当流量为Q=21.99L/s时，流速v=0.3m/s，1000i=0.581(以上数据均由《集水排水设计手册》第一册查得)沿程水头损失为：hf=59.07=0.0343m②局部阻力损失hf一个90度钢质弯头，直径为300mm，1为0.78，一个90度三通，直径为300mm，2为1.3，则==总阻力损失为=0.0343+0.00358+0.00597=0.0439m⑵从污泥井到浓缩池的水力损失①沿程损失hf排泥管采用DN=300mm的钢管，长度约为L=3.702m，当流量为Q=21.99L/s时，流速v=0.3m/s，1000i=0.581(以上数据均由《集水排水设计手册》第一册查得)沿程水头损失为：hf=3.702=0.00215mn②经过污泥井的水力损失H构筑-11H构筑-11=0.3m总阻力损失为=0.00215+0.3=0.30215m⑶从浓缩池到污泥脱水车间的水力损失①沿程损失hf排泥管采用DN=200mm的钢管，长度约为L=8.04m，当流量为Q=21.99L/s时，流速v=0.73m/s，1000i=5.053(以上数据均由《集水排水设计手册》第一册查得)沿程水头损失为：hf=8.04=0.0406m②经过浓缩池的水力损失H构筑-11H构筑-11=0.5m总阻力损失为=0.0406+0.5=0.5406m以地面为水平“0”点，设受纳水体液面高度最高为-0.2m；由后往前计算个构筑物高程。n结　论目前,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围、能源消耗、技术可操作性、投资运行费用等方面还存在着一定的局限性。造纸工业废水是一种水量大、色度高、悬浮物含量大，有机物浓度高、组分复杂的难处理有机废水，通过大量的工程实践证明，造纸工业废水的综合治理工艺路线中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本的高低，废水进行预处理后可大大改善废水水质，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可少的关键技术之一。n谢辞历时近两个月的设计终于完成了，心情很复杂。通过这次毕业设计，自己再次系统的回顾了专业知识，并对其有了更深层次的体会。尽管以前不止一次做过污水处理方面的设计，但设计之初，仍显得很盲目。熟悉了设计题目资料后，工艺流程的确定成了棘手的问题。通过网络及图书获得了一些造纸废水的处理信息，最终确定了处理方法和流程。不过出现了很多的漏洞，在施老师的建议下，经过思考重新整理了一番。可能是大三的浮躁心里在作怪吧，起初并不是很用心。计算过程中，遇到了很多问题，前前后后修改了好几次。总结下，大部分是因为我们的经验不足，一些参数的选择出现了很大的偏差。另外是没有深度的思考，做到理论联系实际，融会贯通，思维不活跃。绘图也是这次设计的重点，我们三个人一组，每个人都要完成五张图纸的任务量。利用CAD绘图，在平面布置时走了不少的弯路，没有掌握一些基本的原则。另外，图纸中的一些很细节的部分容易忽视掉。不过通过这次设计，绘图能力还是有提高的，掌握了一些技巧，也熟练了许多。设计说明书的编写也花了不少的功夫，计算部分有很多次的改动，一个字一个公式的打，体会到了以前不知道的累。总之，这次设计时很多人的心血，除了同组我们几个的同心协力，及同学见的讨论帮助外，更多的是感谢施老师的任劳任怨。设计过程中，很多资料也是施老师提供的，避免走很多弯路。每次的修改工作也是非常认真，常常倒深夜。平时再忙也会不厌其烦的抽出时间来解决我们各自在设计中遇到的问题。所以这份完整的毕业答卷正是有了施老师的指导才画上了圆满的句号。在这里再次感谢设计中帮助过我们组的老师和同学，还有同组的姐妹们。n参考文献[1].韩洪军主编.污水处理构筑物设计与计算.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社，2002[2].孙力平主编.污水处理新工艺与设计计算实例.北京:科学出版社，2001[3].姜乃昌主编.水泵及水泵站.北京:中国建筑工业出版社，1993[4].高廷耀顾国维周琪主编.水污染控制工程第三版下册.北京：高等教育出版社，[5].曾科主编.污水处理厂设计与运行.北京:化学工业出版社，2002[6].任南其等.厌氧生物技术原理与应用[M].北京:化学工业出版社,2004[7].杨学富主编.制浆造纸工业废水处理技术.北京：化学工业出版社，2004[8].罗辉主编.环保设备设计与应用.北京：高等教育出版社，1997[9].罗辉主编.环保设备设计与应用.北京:高等教育出版社，2000[10].阮文泉主编.废水生物处理工程设计实例详解.北京:化学工业出版社，2006[11].李军主编.微生物与水处理工程.北京:环境科学与工程出版中心,2002。[12].张自杰主编.排水工程.北京:中国建筑工业出社，1999[13].李军主编.微生物与水处理工程.北京:环境科学与工程出版中心,2002。[14].国家环保总局编写.三废处理手册．污水卷.北京:中国环境科学出版社，2001[15].孙慧修主编.排水工程上册(第4版).北京:中国建筑工业出版社，1998[16].张自杰主编.排水工程下册(第4版).北京:中国建筑工业出版社，2000[17].给水排水设计手册第1册(常用资料).北京:中国建筑工业出版社，1986[18].).孙立平主编.污水处理新工艺与设计计算实例.北京:科学出版社,2001[19].给水排水设计手册第6册(工业排水).北京:中国建筑工业出社，1986[20].给水排水设计手册第9册(专用机械).北京:中国建筑工业出社，1986[21].给水排水设计手册第10册(技术经济分析).北京:中国建筑工业出社，1986外文资料翻译nTreatmentandreuseofindustrialeffluents:CasestudyofathermalpowerplantThispaperpresentsastudyofthepotentialofindustrialwastewaterreuseinJordan'sA1Husseinthermalpowerstation.Acomprehensivereviewoftheprocessesinvolved,industrialwastegenerationandwaterrequirementswascarriedout,andareasofpotentialimprovmentwereidentified.Theyincludeawatertreatmentsystem,blow-downsystem,fluegasdesulfurizationandfindingalternativeprocesswatersourcessuchasusingsewagetreatmentplanteffluentasmake-upwater.Thereissignificantwaterpumpedfromtheplanttothesewageplantandirrigation.Muchofthiswastewatercouldbetreatedbyfiltration,includingreverseosmosis,andrecirculatedintheplantasprocesswater.Watercanverylikelybeconservedinthepowerplantbygoodoperatingpracticessuchaspreventativemaintenance,goodhousekeeping,spillprevention,controlledstormrun-off,cleaningtechniquesusingminimumwater,andagoodtrainingprogramtoensureprogramsuccess.SincewaterconservationisveryessentialinJordan,long-termplansshouldincludeconsiderationofchangingthebasicsteamturbinetechnologytothecombinedsystemorgas-and/ordiesel-driventurbinesatthispowerplant.1.IntroductionAccordingtotheNationalAtlasofJordan,themeanannualrainfallwaterinJordanis8500Mm3,ofwhichonly1200Mm3canbeexploited.SeventypercentofthisdraintotheJordanValley,theDeadSeaandtheWadiAraba.Theremaining30%canonlybeutilizedbydrillingwells.Depletionofwatersourcesandconcentratedexploitationofmaingroundwaterbasinshaveledtothedepletionofmanywaterreservesanddeteriorationofwaterquality.ThisisthesituationintheZarqaRiverbasin.IntensivepumpinghasloweredthegroundwatertablesothattheriverbednisdrymostoftheyearandthemainflowiswastewatereffluentfromtheAsSamratreatmentplant(STP).Atthesametime,thesalinitylevelhasincreasedandthegroundwaterintheupperstrataisnowpollutedwithalltypesoforganicandchemicalpollution[1-4].TheindustrialsectorinJordanused50Mm3ofwaterin1998,whichaccountsfor5%ofthetotalwaterconsumptionduringthisyear.Amajorpartofthiswasconsumedbylargeindustriessuchasphosphatemining;theproductionofpotash,cement,ceramicsandsoftdrinks;aswellastheenergysector.Almostalllocalindustrieshavesufferedfromshortagesinwatersuppliesduringthelasttwodecades.Thewatershortageisalsothelimitingfactorfortheestablishmentofnewindustriesaswellastheexpansionofcertainhighwaterconsumptionprocessessuchasoilshaleprocessing[5].Inarecentpaper,MohsenandJaber[6]discussedthepotentialofindustrialwastewaterreuseinJordan.Industrialwaterrequirements,wastewaterproduction,typesofpollutantsinindustrialwastewaterandthetechnologiesforwastewatertreatmentwereevaluated.Atotalof30industrieshavebeenreviewed.Thetotaleffluentfromthese30industrieswasestimatedatapproximately10,200m3/d.Ofthisamountapproximately4,400m3/daredischargedintothepublicseweragesystem,whichisabout3%ofthetotalflow.Theamountsofmetalstobecontrolledare:6800kg/y,3000kg/y,45kg/y,65kg/y,20kg/y,2kg/y,25kg/y,60t/yand8t/yofCr,Zn,Cu,Pb,Ni,Cd,Sn,FeandA1,respectively.Nineteenindustries,whichdischargemainlyorganicpollutedprocesswastewater,aremostlyfoodindustries.Approximately5.3t/dofBODaredischargedfromtheseindustries.Oftheseapproximately2.2t/dBODaredischargedtothepublicseweragesystemandabout3.1tBODareusedforirrigation.Ithasbeenshownthatmostoftheselectedindustriesrequiresometreatmentoftheirwastewater.Itisrecommendedtocarryoutfurtherstudiestoestablishthetypeofwastewaterpretreatmentstrategiesandtheirnestimatedcapitalcost.Thereisaneedforintroductionofcleanertechnologyintheselectedindustries.Thiscouldincludesubstitutionofrawandauxiliarymaterials;waterandenergyaresaving,recirculationofwater,recoveryofchemicals,improvedprocesscontrol,wasteminimizationandgoodhousekeeping.Industrycanbeconsideredasasourceofsignificantamountsofreusableeffluents[7-10].Thus,industryshouldbeencouragedtoinvestinbetterwaterefficiency,morerecyclingandmanagement.Normalizedwateruseindicescanbedevelopedforeachindustryinordertoallocateonlyasmuchwaterasnecessarytoachievetheirproductiontargets.InthispaperthepotentialofindustrialwastewaterreuseinJordan'sA1-Husseinthermalpowerstation(HTPS)wasinvestigated.Acomprehensivereviewoftheprocessesinvolved,industrialwastegenerationandwaterrequirementswascarriedout.Areasofpotentialimprovementsandconservationhavealsobeenidentified.2.IndustrialoverviewSteamelectricpowerplantsareproductionfacilitiesofthethermalelectricpowerindustry.Asteamelectricpowerplantproductiselectricalenergy;itsprimaryrawmaterialsarefuel,airandwater.Currently,fourfuelsareusedinasteamelectricpowerplant:threefossilfuels;coal,naturalgas,andfueloil;anduranium,thebasicfuelofcommercialnuclearpower.Thecommercialproductionofelectricalenergyrequirestheutilizationandconversionofanotherformofenergy.Present-daysteamelectricpowerplantsutilizethechemicalenergyoffossilfuelsortheatomicenergyofnuclearfuelstoproduceelectricalenergyinfourstages.Thefirststageconsistsofburningthefuelinaboilerunitandconvertingwaterintosteamwithheatfromcombustion.Inthesecondstagethehightemperature,High-pressuresteamentersaturbinewhereenergyintheformofshaftnworkisremoved;theturbineshaftiscoupledtoagenerator,whichconvertsthemechanicalenergyintoelectricalenergy.Inthethirdstagethesteamleavingtheturbineiscondensedtowater,transferringheattothecoolingmedium,whichistypicallywater.Finally,thecondensateisreintroducedintotheboilertocompletethecycle.Fivemajorunitprocessesareassociatedwiththefourproductionstagesofasteamelectricpowerplant:•Thestorageandhandlingoffuel-relatedmaterialsbothbeforeandafteruse•Theproductionofsteam•Theexpansionofthesteaminaturbinewhichdrivestheelectricitygenerator•Thecondensationofthesteamleavingtheturbineanditsreturntotheboiler•ThegenerationofelectricalenergyfromrotatingmechanicalenergyOthermiscellaneousoperations,suchasplantsanitationandwatertreatment,areassociatedwithpowerplants.Theunitprocessesforatypicaloil-firedplantareillustratedinFig.1.Thewastestreamandwaterrequirementareorganizedaccordingtothefollowingunitprocesses:fuelmanagement,steamproduction,steamexpansion.Steamcondensation,electricitygeneration,andmiscellaneousoperation.Thefuelmanagementunitprocessincludesthetransport,storage,andhandlingoffueloil.Oilspillscanresultinsignificantpowerplantwastestreamsandwaterconsumption.Spillageandsubsequentwash-downcancontaminatetheplantdrainagesystemandconsumelargeamountsofwater.Powerplantsareusuallydesignedtorecyclecondensedsteamforboilerfeedwaterasmeansofconservingwater.Efficientplantoperationrequiresboilerfeedwatertobehighlypure.However,dissolvedsolidsareconcentratedintherecycledcondensateasaresultofevaporativewaterloss.Tomaintaintotaldissolvedsolidsbelowallowablelimitsforboileroperation,acontrolledamountissometimesbledoff.Thisvolume,callednboilerblowdown,istreatedaswastewaterandisreplacedwithhigh-puritymake-upwater.Watertreatmentformake-upwatertypicallyincludessuspendedsolidsandhardnessremoval,scaleandcorrosioncontrol,anddemineralization.Suspendedsolidsremovalusuallyrequiressuchoperationsasclarificationandfiltration.Hardnessremovalistypicallyaccomplishedbylime-sodasoftening,whichrequirestheadditionoflimeandcausticsoda.Ammoniaandphosphatearetypicallyaddedforcorrosioncontrol.Demineralizationusuallyinvolvesionexchangeandmembraneprocessessuchasreverseosmosis(RO).Residueofalloftheseprocessesmayflowtothewastewatertreatmentsystemalongwiththerejectedbrinewater.Thetreatmentsledgesaretypicallylandfilled.Therearenomarorchemicaleffluentsorwateruserequirementsassociatedwiththesteamexpansionprocess.However,thesignificanceoftheprocessliesinitseffectonplantefficiencyand,therefore,onthethermaldischarge.Whenawater-steamcycleisusedtoconvertsteamheattothemechanicalworkofturbines,themaximumtheoreticalefficiencythatcanbeobtainedislimitedbythedifferenceintemperaturesatwhichtheheatcanbeabsorbedbythesteamanddiscardedafterpassingthroughtheturbines.Thustoachieveanydegreeofpowerplantefficiency,itisinevitablethatheatmustbedischargedfromtheplanttosomecompartmentoftheenvironment.Condensersandcoolingtowersarekeyequipmentinthepowerplantscirculatingwatersystem.Thesteamcondensationprocesscanproducesignificantwaterdemandsandwastesifwatercooledcondensationisemployed.Air-cooledcondensersdonotrequirewaterorgeneratewastewaterbuthaveaverylowcoolingefficiency.Thetwomostcommontypesofwatercooledsystemsareonce-throughandclosed-loop,themaindifferencebeingthatonce-throughsystemsconsumemorewaterthandoclosed-loopsystems.Once-throughsystemstakecoolingwaterfromanaturalsource,pumpitthroughthecondenser,anddischargetheheatedncoolingwatertothesamebodyofwaterfromwhichitwasdrawn.Thewatertemperaturerisecanbedisruptivepollutanttotheecosystemofthewaterbody.Once-throughsystemsmayalsopollutereceivingwaterswithchemicalresidue.Chemicalsmaybeaddedtothecoolingwaterbeforeitentersthecondensertopreventorminimizescaling,corrosion,andfoulinginthecondenserpipes.Chemicalsaddedtypicallyincludephosphate,lime,chromium,aluminumandzinc.Itisalsocommonpracticetoaddsometypeofbiocide,includingchlorine,tothewatertocontrolthegrowthofslime.Residuesofthesechemicalswillbedischargedfromthecondenserwiththecoolingwater.Ifsufficientwaterforaonce-throughsystemisnotavailable,coolingwatermustberecalculatedwithintheplantinaclosed-loopcondenser.Closed-loopwatercooledcondensersystemsemploysomeformofcoolingdevice,suchasanartificialpondoracoolingtower,asanintermediatedevicetotransferwasteheattotheatmosphere.Therelativelycoolwatercanthenberecalculatedinthecondensers.Inadditiontoincreasedwaterconservation,closed-loopsystemsalsoeffectivelyeliminatetheproblemofthermalpollutiontoaquaticecosystemssincetheytransferwasteheattotheatmosphereinsteadoftoawaterbody.Closedloopcondensersystemsincludemechanicaldraft,naturaldraft,andfan-assistednaturaldraftwetanddrycoolingtowers,coolingponds,andsprayponds.Althoughclosed-loopsystemsdonotrequireasgreataquantityoffeedwaterasdooncethroughsystems,theyarenotcompletelyclosed.Amake-upwatersystemisrequiredtoreplacethecirculatingwaterlostthroughblowdown,evaporation,liquidcarryover(drift),andleakage.Circulatingwaterblowdownisrequiredperiodicallyfordemineralization,asisboilerfeedwaterblowdown,eventhroughcirculatingwaterisnotrequiredtobeofashighofpurityasisboilerfeedwater.Liketheonce-throughsystemcoolingwaterdischarge,theblowdownmaycontainnwatertreatmentchemicalresidues.Theblowdownistypicallytreatedaswastewater.Coolingtowersareinstalledtoavoidthermalpollutionofnaturalbodiesofwaterortoassureadequatecoolingin"watershort"areas.Therearethreetypesoftowers:wet(evaporative),dryandcombinationwet/drydesign.Wettowers,theusualchoice,arefurtherdividedintonatural-draftandmechanicaldraft.Drycoolingtowershaveattractedattentionlately,especiallyin"watershort"locationslikeJordan.Theyarelessexpensivetomaintainthanwettowers,whichrequirechemicaladditivesandconventionalcooling.Theair-cooledcondenserhasnoplumeorblowdown.Also,risingactivityincogenerationhassparkedinterestindrycooling.Cogenerationplantsoftentapthethermalenergy,usuallyintheformofsteam,atanalreadyexistingfacility.Useofdrycoolingpermitsplantsittingwithoutregardforlargesuppliesofcoolingwater.Thedisadvantagewithdrycoolingthoughisadecreaseinthermalefficiencyrelativetothewetcooling.Coolingtowershavebecomethestapleofplantoperationinplaceofonce-throughcooling.Zerodischargeisthenextphase,whichmeanstowerblowdownswillbecleanedandthewaterreused--anexpensethatmakeswet/dryanddrytowersmoreattractivethanwetones.Underlyingmostturbinecorrosionproblemsareeffectsthattendtoconcentrateimpurities.Therefore,impuritylevelsinfeedwaterandsteammustbekeptdowntoafewppb.Controlofimpuritysources,compatiblesystemdesignandmaterial,adequatetreatmenttoremoveimpuritiesandpropersamplingandchemicalanalysisareessentialtocorrosioncontrol.Thereisgeneralagreementthatmonitoringandanalysisshouldbedoneatmanypointsofthewater/steamcycleandthatimpuritiesmustbelimitedtoafewppm.Watertreatmentwillincludeaddingchemicalssuchasphosphatesandcausticstogivebetteralkalinitycontrol.Themostimportantwatertreatment,ofcourse,istheremovalofimpuritieswithionexchange,mediafiltrationandRO.n工业废水的处理和重新使用：一个热力发电厂的案例研究本文是关于Jordan'sA1Hussein火力发电站的工业废水循环使用的可能性研究报告。是一篇对生产工序，工业废物产生和对水质要求的全面的评价，并且鉴定了在这些领域的水的回收利用的可能性。他们包括一个水处理系统，blow-down系统，烟气脱硫过程和其它环节的水源，例如使用经过污水处理过的废水作为补充水。大量的水可以从工厂抽到污水处理厂处理或者直接用于灌溉。这些废水可以通过过滤处理，包括反渗透，并且可以在厂内再循环，作为工序用水。水很可能通过好的运行方式在电厂内保存，例如预防维修，好的辅助工作，溅出预防，控制废气的排放，使用最少水量的清洁技术和一个好的培训计划保证处理的成功。水的保护在约旦是非常必要的，电厂的长期计划中应该考虑改装那些汽轮机的基础工艺，不仅是为了使整个系统的各部分结合得更好，还是为了蒸汽和/或者柴油机驱动的涡轮机的保护。n1.引言根据约旦的国家地图集，在Jordan每年降雨量为8500Mm3，然而只有1200Mm3可以被利用。70%的降雨流进了约旦山谷，死海和Araba干谷的下水道，剩下的30%只能通过钻井被利用。水源的耗尽主要是由于地下水盆的开发过度，而且已经导致很多备用水的耗尽和水质的恶化。这是Zarqa江河流域的形势。集中的抽取已经降低了地下水位，在干燥年间那些河床和那些主流干道的水大多数是来之AsSamratreatmentplant(STP)的废水。同时，盐份的含量已经增加，在上层的地下水现在已经被各种有机和化学物污染。1998年在Jordan工业部门使用50Mm3的水，占这年总耗水量的5%。绝大部分是被像磷酸盐采矿；钾碱，水泥，陶器制法和汽水的生产；以及能源消耗大的工业了。几乎所有地方的工业在最近二十年已经饱受短缺之苦。缺水也成了阻碍新工业建立的主要因素，比如扩大像石油页岩那样的耗水量高的工厂。[5]在新近的一篇报道中，Mohsen和Jaber[6]讨论了工业废水在约旦重新使用的可能。评价了工业水的要求，废水的生产，工业废水中的污染物的种类和废水处理技术。共有30个行业已经被评论。来自这30个行业的总废水量大约是10，200m3/d.估计大约4，400m3/d被排入公共下水道系统，这大约占总流量的3%。被控制的金属的数量是：铬，锌，铜，Pb，镍，Cd，Sn，Fe和A1分别为6800kg/y，3000kg/y，45kg/y，65kg/y，20kg/y，2kg/y，25kg/y，60t/y，18%的工业，那些主要是产生有机污染的废水的行业，绝大部分是食品工业。这些行业排放的BOD含量大约为5.3t/d。其中，大约有2.2t/d的BOD被排放到公众地下水道系统，大约3.1tBOD通过灌溉被排到了环境中。已经表明大多数被选择的工业要求污水处理。这些建议执行时将进一步研究这类废水处理方法和估计它们的成本耗费。在被选择的工业里清洁工艺对技术的引进是非常必要的。这包括未加工和辅助材料的代替，水和能量的节约，水的循环使用，化学制品的再用，改进制造过程的控制，浪费的最小化和好的辅助工作。工业可以被认为具有重复使用的废水的潜能[7-10]。n因此，工业应该被鼓励投资以提高水的利用效率，更好地再循环利用和管理。这样配发的水量就能够达到生产所需的必需水量。在这篇文章里将调查Jordan'sA1Hussein火力发电站(HTPS)工业废水重新使用的可能性。是一篇对工序，工业废物产生和水质要求全面的评价，确认了潜在的改进和保护的领域。2.工业概述蒸汽涡轮机是热电力工业的生产设施。蒸汽涡轮机的产品是电能；它的初级原料是燃料，空气和水。目前，四种燃料在一座蒸汽电气的电厂内被使用：三种矿物燃料；煤，天然气和燃料油；以及商业的核能的基本燃料，铀。还有另一种能量转换。现代的蒸汽电厂利用化学能，传统燃料或者核燃料作为原子能应用在生产电能四个阶段。第一阶段是在锅炉内燃烧燃料并且把水转变成水蒸汽。第二阶段是高温，高压的蒸汽进入涡轮机，并在其内转化为轴形式的能量；涡轮机轴与发电机相连接，这就把机械能转变成电能了。在第三阶段里离开涡轮机的蒸汽被凝结成水，把热传递到冷却媒介中（通常是水）。最后，这种冷凝物在被送到锅炉内循环利用。与蒸汽发电厂的四个生产阶段有关的五个主要的处理单元：1.使用前后燃料和材料的贮存和操作2.蒸汽的产生3.驱动发电机内的涡轮机中蒸汽的膨胀4.来自涡轮机和锅炉的蒸汽的凝结5.旋转机械能转化为电能还包括其它一些操作，例如与电厂有关的工厂卫生和水处理。该工厂典型的燃油流程如图1。那些废蒸汽和废水要求根据下列处理过程处理：燃料管理，蒸汽生产，蒸汽膨胀，蒸汽凝结，发电和一些别的单元操作。燃料管理处理部分包括运输，贮存和燃料油的经营。漏油可能会导致严重的电厂的浪费和增加耗水量。因为溢出物和污损的电厂设备清洗需消耗大量的水。电厂通常用水蒸汽凝结成的水再作为锅炉的给水，做到了水的循环利用。有条件的工厂操作要求锅炉给水非常纯净。然而，在水的循环使用过程中，由于水的蒸发使水中原来含有的固体杂质浓度变大，不溶的固体杂质因水蒸发而在冷凝物内集中。在允许的条件下溶解固体以符合锅炉操作要求，n但有时是难以控制的。这对锅炉的腐蚀很大，所以要求把废水处理成高纯净的补充水。对于补充水的处理通常包括悬浮物的去除和降低硬度，工序和腐蚀控制，并且悬浮物的去除通常可以通过澄清和过滤来完成。苏打通常可以用来使硬度降低，这需要投加石灰和烧碱。氨水和磷酸盐通常可以控制腐蚀作用。软化通常用离子交换和像反渗透(RO)那样的膜处理。所有这些过程的残余物可以和盐水一同流到废水处理系统。处理构筑物通常需要占用大面积的土地。化学废水或者水的使用要求与蒸汽膨胀过程无关。不过，它的意义在于它对工厂效率的影响，因此，在热释放过程中，当一个水蒸汽循环用来把蒸汽热转化成涡轮机的机械工作时，最大的理论的效率，是因为温度的差别。是在通过涡轮机之后，热可以被蒸汽吸收并且减少损失。因此对于任何电厂的效率，热损失是不可避免的。冷凝器和冷却塔设备的关键在于循环水系统。蒸汽凝结过程对水的要求比较高，如若达不到要求水就不能再利用，必须排掉。如果水的冷凝被应用，空气冷却的冷凝器不需要水或者产生废水，但是冷却效率很低。两个普通类型的冷凝系统通过一次的和封闭的，它们和封闭系统主要差别是通过系统一次消耗更多的水。通过一次系统的冷却水来自自然水源，通过冷凝器抽它，并且把被加热的冷却水排到原来抽水的水体中。但是水温的上升可能破坏生态系统，污染物可能影响水质。通过一次系统的水可能被化学残渣污染。在进入冷凝器前冷却水就可能已经被化学污染了，所以要控制被污染的程度使其对冷凝器的腐蚀降到最低。投加的化学制品通常包括磷酸盐，石灰，铬，铝和锌。通常也投加消毒剂，包括氯，可以控制水中矿泥的增长。这些化学制品的残渣将被从冷凝器里用冷却水去除。如果提供给闭环系统的水不足，冷却水一定会被在封冷凝器内循环使用。用水冷却的封闭环冷凝器系统只是冷却的一种形式，例如一个人造池塘或者一座冷却塔，作为转移余热到空气的一个中间设备。相应的冷却水可在冷凝器内再循环利用。除增加的水的保护之外，也可以有效地对水厂的燃料油进行处理和消除热能污染的问题。漏油可以导致电厂浪费大量的水而增加耗水量。冲洗溢出物和冲洗污损的设备会消耗大量的水。n虽然闭环系统因为大量的给水而没必要作为一次性系统，但是他们是不完全封闭的。一个补充水系统要求使损失掉的水得到补充，蒸发，液体剩余物在循环中的减少，即使通过循环的水没被要求和锅炉给水一样的纯净高度，但是与锅炉给水循环一样，循环水要求定期软化。像通过一次性冷却排水系统一样，循环水要求处理化学残余。循环水通常被看作废水。冷却塔的安装要求避开大片自然水域的热能污染或者保证足够的在"水短"地区里冷却。有三类塔：湿式的，干式的和干湿结合的设计。湿式的塔是比较普遍的选择，被更进一步分成自然冷却和机械冷却。像约旦那样的位置，干式的冷却塔最近已经吸引注意。与湿式的塔相比较，维护与保养它们不是那么费钱，它只需要化学添加剂和传统的冷却。这种用空气冷却的冷凝器不需要占很大的地方。此外，废热发电已经引起人们对干式冷却的兴趣。废热发电厂经常在现有的设备里利用热能，通常是以蒸汽的形式。不管冷却水的是否足够，使用干式冷凝器的厂都能运行。干式冷却与湿式冷却相比的不利条件是减少了热效率。冷却塔已经成为工厂运转的一个重要部分。在下一个阶段，因为塔需要经常被清理，水被重新使用--使湿式/干式和干式的塔比湿式的塔的花费更大。基本上大多数涡轮机腐蚀问题都是由于给水不纯。因此，由于纯度不高的影响，蒸汽必须被保证在一定的ppb范围内。除去水中的杂质，优化的系统设计和使用优质的材料，足够控制腐蚀。众所周知，在水/蒸汽循环的给水环节监控和分析水质中，杂质的含量有一个ppm标准。水处理包括投加像磷酸盐和氢氧化物那样的化学品来更好的控制碱度。最重要的水处理程序当然是离子交换，过滤和反渗透(RO)。