陇西皮革厂污水处理处理站设计(共55页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上摘 要本设计将制革废水中的含铬离子的废水与含硫离子的废水进行混合，经过简单的处理从而使铬离子和硫离子单独成为化合物析出、沉淀。经过单独处理后的水与其他工艺中的水所含的有害物质相同，都为大多数污水所含有的有害物质，为COD、BOD5、SS等，可以用常规的处理方式进行处理。其主要的流程为：把含有镉离子和含有硫离子的水经过混合池混合，再从沉淀池沉淀，然后进入调节池，再经过曝气池，使其中的硫离子和硌离子析出。然后把其他的污水和处理过的的水以及雨水混合进入格栅，降低其中部分的SS和其他有害物质。再经过混凝气浮池，最后进入生物接触氧化池进行处理。污泥经过浓缩、干化后用送出去。本设

2、计包括重要的污水处理构筑物有：沉淀池、混凝气浮池、生物接触氧化池、曝气池等。关键词：制革废水；镉离子；硫离子；污水处理AbstractTannery wastewater containing chromium ions wastewater with sulfur ions in the wastewater were mixed in the design, after simple processing so that sulfur and chromium ions become compound precipitation alone. , after the separate tr

3、eatment of water and other processes in the water containing hazardous substances, the majority of the sewage containing harmful substances, COD, BOD5, and surface shaded display SS can be treated in the usual way.The main process generally is: the cadmium containing sulfide ion in water after mixin

4、g tank mixing, from sedimentation tank precipitation, and then enter the regulation pool, after the aeration tank, so that the sulfur ions and Luo ion precipitation. Then the other sewage and treated water and rain water mixing into the grille, reduce the part of the SS and other harmful substances.

5、 After coagulation floatation, and finally into the biological contact oxidation process.Sludge through enrichment, after drying out.The design includes sewage treatment structures: the sedimentation tank, mixing coagulation air floatation, biological contact oxidation tank, aeration tank and so on.

6、Keywords: Tannery wastewater;；Cadmium ion;；Dulfur ion；Wastewater treatment目 录专心-专注-专业1 绪论1.1制革废水的特点废水有以下几个特点：（1）成分复杂、色度深、悬浮物多、耗氧量高、水量大。（2）悬浮物为大量石灰、碎皮、毛、油渣、肉渣等。（3）COD：在皮革加工过程中使用的材料大多为助剂、石灰、硫化钠、铵盐、植物鞣剂、酸、碱、蛋白酶、铬鞣剂、中和剂等，故COD含量大。（4）硫：主要是在浸灰过程中使用硫化钠所产生的硫化物。（5）铬：是在铬鞣制中所排出的铬酸废水液。1.2本设计的水量和水质制革工艺中产生污水的工序主要由

7、浸皮、碱膨胀、铬鞣等八道工序组成，排放污水都是间歇的。制革车间的生产为每日两班制。日排放总污水量为1800m3/d，各工序的污水量和主要水质指标见下表1.1。表1.1 污水水质表工序名称水量（m3/d）水质（mg/L）CODS2-Cr3+SS1浸皮22838703802碱膨胀3670200192082003脱灰30548019304软化30547016505铬鞣2763200315054206复鞣2715600182038607中和3017004008填充4045003009各工序清洗水1350综合污水：BOD5/COD=0.43 夏季最高日平均水温30，冬季最低月平均水温15PH=8.41.

8、3本设计的特点本设计将碱膨胀含硫污水（pH=12.7）和含铬鞣（pH=4.4）、复鞣（pH=4.2）污水以4：3:3的比例混合，混合污水的pH变为9.6，发生以下反应：S2-+2H+ H2S （式1.1）Cr3+3OH-Cr（OH） （式1.2）并可使污水中一部分蛋白质沉淀，SS增加约30%，混合液COD去除率为44.3%，S2-去除率为76.5%，Cr3+去除率为99.1%，经沉淀后污水的SS为1220 mg/L。综合污水经11.5小时沉淀，COD去除率30%，SS去除率60%，污泥含水率97%。而本厂含有这两种离子的工艺污水正好为此比例。1.4设计任务1.4.1本设计的内容和要求（1）设计

9、内容:工业废水处理方案选择与确定；污水处理设计；污泥处理设计。（2）设计要求通过阅读中外文献、调查研究与收集 相关资料，拟定污水厂的工艺流程，再经过综合技术经济分析，选择合理的设计方案。设计说明书应包括工程设计的主要原始资料（任务书）、方案比较以及各单位构筑物选型的分析说明、工艺设计计算与相关简图等，要求内容完整、计算正确、论述简洁明了、文理通顺、书写工整、装订整齐。毕业设计图纸能准确的表达设计意图，图面力求布局合理、正确清晰，符合制图标准、专业规范及有关规定，图纸不少于8张，其中4张图应基本达到施工图深度。1.4.2本设计的数据要求使排放污水达到省规定的排放标准，即COD200mg/L，BO

10、D560mg/L，S2-1mg/L，Cr3+1mg/L。2 工艺流程确定2.1现有的处理方式因为制革废水要考虑到碱膨胀工艺中的S2-和硌鞣及复硌鞣中的Cr2+。其中碱膨胀的pH=12.7、硌鞣的pH=4.4、复硌鞣的PF=4.2。所以选出两种处理工艺。2.1.1分质处理工艺将碱膨胀的废水和硌鞣及复硌鞣的废水分开分别处理。对硌鞣和复硌鞣废水可以选用循环和碱沉的方案进行处理可，经过考虑选用碱沉淀处理的处理工艺（循环处理工艺包括格栅、贮存、净化、补硌、调节、回用等工序）。对碱膨胀的废水处理可以选用催化氧化、化学混凝、酸化回收硫化氢等方案，经过综合考虑选催化氧化回收硫化氢工艺。然后对剩下的混合废水进行

11、预处理和生化处理的组合方案。其中预处理包括格栅、调节池、初沉池和气浮，生化处理用接触氧化池。2.1.2混合处理工艺对碱膨胀、硌鞣和复硌鞣的污水进行4：3：3混合，混合污水的PH=9.6。并可使污水中一部分蛋白质沉淀，SS增加约30%，混合液COD去除率为44.3%，S2-去除率为76.5%，Cr3+去除率为99.1%，经沉淀后污水的SS为1220 mg/L。综合污水经11.5小时沉淀，COD去除率30%，SS去除率60%，污泥含水率97%。然后对混和污水进行酸化回收硫化氢。然后对剩下的混合废水进行预处理和生化处理的组合方案。其中预处理包括格栅、调节池、初沉池和气浮，生化处理用接触氧化池。2.2

12、方案的分析和确定2.2.1分质处理工艺的分析（1）沉淀法回收硌对碱膨胀中的Cr3+进行碱沉淀回收工艺，将原液中的硌化合物加碱生成氢氧化硌沉淀。然后进行过滤、分离沉淀，然后加硫酸搅拌得到一定浓度的硌化物，再回用到生产中。其方程式为： （式2.1） （式2.2） （式2.3）混合处理工艺如图2.1。图2.1 工艺流程图（2）催化氧化法脱硫在制革中，脱毛工艺通常用加入Na2S和石灰。由于硫化碱脱毛成本比较低，而且产品质量可靠，操作相对简单，易于控制，所以还在普遍的使用。但是废水中会含有大量的悬浮物、蛋白质、硫化物，是制革废水中最严重的污染之一。催化氧化法脱硫是在锰盐的催化下，用空气将废水中含有的S2

13、HS-氧化，从而生成硫酸根晶体析出，无害化处理。这个方法广泛使用。特点是投资少，效果明显，而且管理方便。其反应方程式： （式2.4） （式2.5） （式2.6）含硫废水处理工艺流程如图2.2。 图2.2 工艺流程图（3）综合废水综合废水处理工艺如图2.3。 图2.3 工艺流程图2.2.2混合处理工艺分析（1）混合处理工艺 碱膨胀含硫污水（pH=12.7）和含铬鞣（pH=4.4）、复鞣（pH=4.2）污水以4：3：3比例混合，混合污水的pH变为9.6，发生以下反应： （式2.7） （式2.8）并可使污水中一部分蛋白质沉淀，SS增加约30%，混合液COD去除率为44.3%，S2-去除率为76.5%

14、，Cr3+去除率为99.1%，经沉淀后污水的SS为1220 mg/L。综合污水经11.5小时沉淀，COD去除率30%，SS去除率60%，污泥含水率97%。工艺如图2.4。 图2.4 工艺流程图（2）剩余含硫废水处理工艺在制革中，脱毛工艺通常用加入Na2S和石灰。由于硫化碱脱毛成本比较低，而且产品质量可靠，操作相对简单，易于控制，所以还在普遍的使用。但是废水中会含有大量的悬浮物、蛋白质、硫化物，是制革废水中最严重的污染之一。催化氧化法脱硫是在锰盐的催化下，用空气将废水中含有的S2HS-氧化，从而生成硫酸根晶体析出，无害化处理。这个方法广泛使用。特点是投资少，效果明显，而且管理方便。其反应方程式：

15、 （式2.9） （式2.10） （式2.11）其工艺流程如图2.5。 图2.5 工艺流程图（3）综合处理工艺如图2.6。 图2.6 工艺流程图（4）工艺总体流程如图2.7 图2.7 工艺流程图2.2.3方案确定对以上方案进行比较，按照其工艺操作的难易程度以及考虑到污水量（碱膨胀：硌鞣：复硌鞣=4：3：3）选择混合处理工艺，其数据如表2.1。表2.1 工艺去除率表工序名称水质（mg/L）CODS2-Cr3+SS混合处理进入工序水质5172076814916064去除率61%76.50%99.10%48%出水水质29170180.51.4913153.5剩余含硫废水处理进入工序水质29170180

16、.51.4913153.5去除率99%出水水质291701.8051.4913153.5综合污水处理进入工序水质22600.090.75121去除率94.20%87.10%出水水质1310.090.7515.63构筑物计算3.1混合处理工艺3.1.1混合池混合池如图3.1。 图3.1 混合池混合池设计参数：混合时间为：S=10s：进入水量为：Q=90m3/d；进水时间：S1=10s；出水时间：S210s；停机时间：S3=930s。（1）体积计算 （式3.1）计算得：V=1m3（2）直径、高计算取高为1m，则： （式3.2）计算得：R=0.63660.653.1.2平流式沉淀池利用的重力作用来分

17、离固体颗粒的设备称为沉淀池。平流式是沉淀池的一种类型。池体平面为矩形，进口和出口分设在池长的两端。池的长宽比不小于4，有效水深一般不超过3m，池子的前部的污泥设计。平流式沉淀池沉淀效果好，使用较广泛，但占地面积大。平流式沉淀池是沉淀池的一种类型。池体平面为矩形，进口和出口分设在池长的两端。池的长宽比不小于4，有效水深一般不超过3m，池子的前部的污泥设计。平流式沉淀池沉淀效果好，使用较广泛，但大。 图3.2 平流式沉淀池平流式沉淀池由进、出水口、水流部分和污泥斗三个部分组成。池体平面为矩形，进出口分别设在池子的两端，进口一般采用淹没进水孔，水由进水渠通过均匀分布的进水孔流入池体，进水孔后设有挡板

18、，使水流均匀地分布在整个池宽的横断面；出口多采用溢流堰，以保证沉淀后的澄清水可沿池宽均匀地流入出水渠。堰前设浮渣槽和挡板以截留水面浮渣。水流部分是池的主体，池宽和池深要保证水流沿池的过水断面布水均匀，依设计流速缓慢而稳定地流过。污泥斗用来积聚沉淀下来的污泥，多设在池前部的池底以下，斗底有排泥管，定期排泥。平流式沉淀池是沉淀池的一种类型。池体平面为矩形，进口和出口分设在池长的两端。池的长宽比不小于4，有效水深一般不超过3m，池子的前部的污泥设计。平流式沉淀池沉淀效果好，使用较广泛，但大。是一个底面为长方形的钢筋或是砖砌的、用以进行混凝反应和的水池。其特点是构造简单、造价较低、操作方便和净水效果稳

19、定。沉淀池选用平流式沉淀池如图3.2。平流式沉淀池设计参数：设计流量为：Q=0.0625m3/min；平均流速为：V=0.06m/min；沉淀时间为：1.5h。（1）池长： （式3.3）计算得：L=5.4m。（2）过水断面： （式3.4）计算得：A=1.041.1m2。取其宽L3=1m：则H=1.1m。L2取1m，则： （式3.5）计算得：H2=1.79m1.8m。3.2含硫废水处理工艺3.2.1调节池调节池指的是用以进、出水流量的物作用：对水量和水质的调节，调节污水pH值、水温，有预曝气作用，还可用作事故排水。无论是工业废水，还是城市污水和生活，水量在一日24小时内都有变化，一般认为，对大、

20、中型城市污水处理厂而言，因其服务区域大，区域内住宅、商店、办公楼、机关等不同类型建筑物的排水变化规律不同，有互补作用，再加上污水管网对水量水质的均衡作用，所以城市污水处理厂不设调节池，调节池主要在工业废水处理站内作为均衡水量和水质的预处理构筑物而被大量应用。调节池如图3.3，只用于调节水量。这里取调节池的停留时间为6小时，安全系数取10%，所以其有效容积必须大于24.75m3。图3.3 调节池取H=4m，D=3m：V=28.3m3。3.2.2曝气池曝气池利用法进行污水处理的构筑物。池内提供一定污水停留时间，满足好氧微生物所需要的氧量以及污水与活性污泥充分接触的混合条件。曝气池主要由池体、和进出

21、水口三个部分组成。池体一般用钢筋混凝土筑成，平面形状有长方形、方形和圆形等。曝气方法：主要有鼓风和。（1）鼓风曝气又称,主要由风机及专用器组成。采用这种方法的池，多为长方形混凝土池，池内用隔墙分为几个单独进水的隔间，每一隔间又分成几条廊道。污水入池后顺次在廊道内流动，至另一端排出。空气是用通过管道输送到设在池底的空气扩散装置，成为气泡弥散逸出，在气液界面把氧气溶入水中。扩散装置有多孔管、固定螺旋器、和微孔扩散板等四种不同型式。（2）机械曝气一般是利用装在曝气池内的机械叶轮转动，剧烈搅动池内废水，使空气中的氧溶入水中。叶轮装在池内废水表面进行曝气的，称为。这种装置通过叶轮的提水作用，促使池内废水

22、不断循环流动,不断更新气液以增大吸氧量。叶轮旋转时在形成水跃，可有效地裹入空气；叶片后侧产生负压，可吸入空气，所以充气效果较好。叶轮浸水深度和转速可以调节，以保证最佳效果。典型的机械曝气池有圆形表面加速曝气池、标准型加速曝气池、IO型加速曝气池和方形加速曝气池等。鼓风曝气和机械曝气两种方法有时也可联用，以提高，这适用于有机物浓度较高的污水。曝气池如图3.4： 图3.4 曝气池（1）曝气池的容积 （式3.6）式中：NsBOD污泥负荷；Q污水设计流量（m3/d）；Sa原污水的BOD5值（mg/L或kg/m3）；X曝气池内混合液悬浮固体浓度（MLSS）（mg/L或kg/m3）；V曝气池容积（m3）。

23、计算得：V=715.94（m3）720(m3)根据综合考虑，这里的曝气池只是起氧化作用。所以可不按上面方法计算，综合考虑后将曝气池的体积定位V=36（m3）。（2）确定曝气池的尺寸设2组曝气池，每池的容积V1为 （式3.7）池深取0.5m，则每组曝气池的面积F1为 （式3.8）池宽取0.75m，B：H=0.75:0.5=1.5，介于12之间，负荷规定。池长L为 （式3.9）设3廊道式曝气池，廊道长L1为 （式3.10） L：B=10.67,符合规定。 取超高0.5m则池高为 （式3.11）3.3综合废水工艺计算总水量Q=1800m3/d，COD=2260(mg/L)，SS=121(mg/L)，

24、剩余的S2-，Gr3+已达到排放标准，故不做考虑。3.3.1格栅的计算 进水中格栅如图3.5，是污水处理厂重要预处理设施，可去除大尺寸的漂浮物或悬浮物，以保护进水泵的正常运转，并尽量去掉那些不利于后续处理过程的杂物。栅条的断面主要根据过栅流速确定，过栅流速一般为0.61.0m/s，槽内流速0.5m/s左右。如果流速过大，不仅过栅水头损失增加，还可能将已截留在栅上的栅渣冲过格栅，如果流速过小，栅槽内将发生沉淀。此外，在选择格栅断面尺寸时，应注意设计过流能力只为格栅生产厂商提供的最大过流能力的80%，以留有余地。格栅栅条间隙拟定为25.00mm。图3.5 格栅设计参数：最大日流量：Qmax=Qd=

25、1800 m3/d过栅流速：v=0.8m/s格栅倾角：=60栅前水深：h=1.0m格栅间隙宽度：s=10mm进水渠道宽度：B1=0.25m栅条间隙：e=10.0mm单位栅渣量：1=0.03m3栅渣/103m3污水栅条间隙数（n）为: （式3.12）栅槽有效宽度（）: （式3.13）通过格栅的水头损失（h1）： （式3.14）式中：h1计算水头损失；g重力加速度；K格栅受污物堵塞使水头损失增大的倍数，一般取3；阻力系数，其数值与格栅栅条的断面几何形状有关。栅后槽总高度（H）：H=h0+h1+h2=1.0+0.21+0.3=1.51m （式3.15）h2栅前渠超高，一般取0.3m栅槽总长度（L）：

26、 （式3.16）式中： L1进水渠长m； ； （式3.17） L2栅槽与出水渠连接处渐窄部分长度m，； （式3.18） B1进水渠道渠宽度； 1进水渠道展开角； H1栅前槽高m。 （式3.19）栅渣量计算W:每日栅渣量为: （式3.20）去除率如表3.1。表3.1 格栅去除率工序名称水质（mg/L）CODBOD5SS综合污水处理进入工序量2260972121去除率20%10%20%剩余量1808875973.3.2平流式沉淀池计算平流式沉淀池是沉淀池的一种类型。池体平面为矩形，进口和出口分设在池长的两端。池的长宽比不小于4，有效水深一般不超过3m，池子的前部的污泥设计。平流式沉淀池沉淀效果好，

27、使用较广泛，但大。是一个底面为长方形的钢筋或是砖砌的、用以进行混凝反应和的水池。其特点是构造简单、造价较低、操作方便和净水效果稳定。故选之，如图3.6。采用平流式沉淀池设计计算：（1）平流式沉淀池设计参数设计流量：Q=0.21m3/s沉淀池水平流速：v=3mm/s沉淀时间：T=1.5h有效水深：h2=2.0m每池或每一单格的宽度：b=3.5m（2）设计计算沉淀池长度： （式3.21）图3.6 平流式沉淀池2约取11m沉淀区过水断面面积： （式3.22） 由于沉淀池过水断面面积过大，所以建立两个沉淀池，一个沉淀池的面积为35m2池宽： （式3.23）沉淀池的分格数： （式3.24）n取5个校核长

28、宽比： （式3.25）校核长深比： （式3.26）所以符合要求。沉淀池总长度： （式3.27）池子总高度： （式3.28）其去除率如表3.2表3.2沉淀池2去除率工序名称水质（mg/L）CODBOD5SS综合污水处理进入工序量180887597去除率10%10%60%剩余量162878839污泥斗容积： （式3.29）3.3.3混凝气浮池计算（1）设计说明在经过前面构筑物的处理的出水中投加混凝剂，进入混凝气浮池分离，进一步降低有机物悬浮物的浓度，保证有良好的出水。混凝气浮法分为加药反应和气浮两部分，加药反应通过添加合适的混凝剂和絮凝剂形成较大的絮体，再通入气浮分离设备后与大量密集的细气泡相互粘

29、附，形成比重小于水的絮体，依靠浮力上浮到水面，而完成固液分离。整个混凝气浮的工艺流程为将混凝剂通过定量投加的方式加入到原水中，经过水和药剂的快速均匀混合，然后进入气浮池进行固液分离，混凝气浮由混凝与气浮两个工艺组成。混凝工艺 向污水中投入某种化学药剂，使在水中难以沉淀的胶体状悬浮颗粒或乳状污染物失去稳定后，由于互相碰撞而聚集或聚合、搭接而形成较大的颗粒或絮状物，从而使污染物更易于自然下沉或上浮而被除去。混凝剂可降低污水的浊度、色度，除去多种高分子物质、有机物、某些重金属毒物和放射性物质。混凝剂的投加分为干投法和湿投法，本设计采用湿投法，相对于干投法，湿投法更容易与水充分混合，投量易于调节，且运

30、行方便。气浮工艺气浮过程中，细微气泡首先与水中的悬浮粒子相粘附，形成整体密度小于水的“气泡颗粒”复合体，使悬浮粒子随气泡一起浮升到水面。由于部分回流水加压气浮在工程实践中应用较多，并且节省能源、操作稳定、资源利用较充分，所以本次设计采用部分回流水加压气浮流程。（2）设计计算工艺重要数据设计流量Q= 75m3/h = 0.021m3/s；反应池停留时间T = 15min； 反应池水深与直径之比H:D = 10:9；接触室上升流速Vc = 10mm/s；气浮分离速度Vs = 2.0mm/s；分离室停留时间ts = 20min；溶气水量占处理水量的比值R = 30%；溶气压力，取0.3Mpa；填料罐

31、过流密度，取3000m3/（dm2）。（3）混凝阶段计算加药池的容积 （式3.30）式中：Q处理的水量，m3； A混凝剂的最大投加量，取25mg/l； 溶液质量分数，一般10%20%，取15%； n每天配制次数，一般为26次，取3次 。取其高为1m，则其直径D2.8m。（4）反应池的计算反应池的容积： （式3.31）式中：Q设计水量，m3/h； T反应时间，min。池子直径与池深： （式3.32）图3.7 混凝气浮池式中：n池子个数，取1个。反应池水深与直径之比H:D = 10:9，则池深为： （式3.33）喷嘴直径： （式3.34）式中：Q设计水量，m/s； v喷嘴出口流速，一般采用23m/

32、s，取2.m/s。喷嘴设置在池底，水流沿切线方向进入。（4）水头损失 （式3.35） （式3.36）式中：h1喷嘴水头损失，m； h2池内水头损失，一般为0.10.2m，取0.1m。（5）气浮池的计算 气浮池的类型选用竖流式，竖流式气浮池池底设有小型的污泥斗，以排除颗粒相对密度较大、没有与气泡黏附上浮的沉淀污泥，泥斗高度取h = 0.6m。接触室表面积 （式3.37）式中：Q设计水量，m3/s； R溶气水量占处理水量的比值，取20%； vc接触室上升流速，取10mm/s。则接触室直径为： （式3.38）分离室表面积 （式3.39）式中：vs分离室上升流速，取2.0mm/s。则分离室直径为： （

33、式3.40）分离室水深 （式3.41）式中：ts分离室停留时间，取20min。则气浮池总高度为： （式3.42）式中：h泥斗高度，取0.60m。表3.3混凝气浮池去除率工序名称水质（mg/L）CODBOD5SS综合污水处理进入工序量162878839去除率60%70%60%剩余量65136715.6气浮池容积： （式3.43）去除率如表3.3：3.3.4生物接触氧化池计算生物接触氧化池结构如图3.7，包括池体，布水装置，。工作原理为:在中设置填料，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。（1）生物接触氧化池

34、设计参数。生物接触氧化池每个(格)平面形状宜采用矩形，沿水流方向池长不宜大于10m。其长宽比宜采用1:21:1，有效面积不宜大于100m2。生物接触氧化池由下至上应包括构造层、填料层、稳水层和超高。其中，构造层宜 图3.8 生物接触氧化池 采用0.61.2m，填料层高宜采用2.53.5m，稳水层高宜采用0.40.5m，超高不宜小于0.5m。生物接触氧化池进水端宜设导流槽，其宽度不宜小于0.8m。导流槽与生物接触氧化池应采用导流墙分隔。导流墙下缘至填料底面的距离宜为0.30.5m，至池底的距离宜不小于0.4m。生物接触氧化池应在填料下方满平面均匀曝气。当采用穿孔管曝气时，每根穿孔管的水平长度不宜

35、大于5m；水平误差每根不宜大于2mm，全池不宜大于3mm，且应有调节气量和方便维修的设施。生物接触氧化池应设集水槽均匀出水。集水槽过堰负荷宜为23L/(sm)。生物接触氧化池底部应有放空设施。当生物接触氧化池水面可能产生大量泡沫时，应有消除泡沫措施，比如使用消泡剂或者喷淋方式。生物接触氧化池应有检测溶解氧的设施。（2）现阶段的生物接触氧化池根据进水、布气的形式不同可以分为以下几种：底部进水、进气式；侧部进水、上部进水式；表曝充氧式；射流曝气充氧式。进过综合考虑在这里选用第4种，即射流曝气充氧式。设计参数：平均日污水量：Q=1800m3/d；池座数：n=3；填料高度=3m；溶解氧浓度=3.0mg

36、/L，汽水比=15：1；BOD容积负荷=2.0。（3）生物接触氧化池填料的容积 （式3.44）式中：V填料有效容积（m3）； Q日平均污水量（m3/d）； So原污水BOD5值（mg/L）； NvBOD容积负荷。计算得V=213.3m3214m3。（4）接触氧化池面积 （式3.45）式中：A接触氧化池面积（m2）； H填料床高度（m）一般取3m。计算得：A=71.3m272m2。（5）接触氧化池座数 （式3.46）式中：n氧化池座数，一般2； f每座接触氧化池的面积（m2）一般f25m2，这里取24m2。计算得：n=3。（6）接触氧化池直径 （式3.47）计算得：R=5.53m5.6m。（7）

37、污水与填料接触时间 （式3.48）计算得：t=0.12h。（8）接触氧化池的总高度） （式3.49）式中：H0接触氧化池总高度（m）； h1超高（m），取0.5m； h2填料上部稳定水层高度（m），取0.5m； h3填料层间隙高度（m）； m填料层数； h4配水高度（m），取1.5m。计算得：H0=5.5m。去除率如表3.4表3.4生物接触氧化池去除率工序名称水质（mg/L）CODBOD5综合污水处理进入工序量652237去除率80%80%剩余量131484 污泥处理在给水和废水（包括污水）处理中，采用各种分离方法去掉溶解的、悬浮的或胶体的固体物质，从中产生的沉渣称为污泥。污泥中有机物含量高，

38、容易腐化发臭；颗粒较细，密度较小，含水率高且不易脱水。污泥中还含有氮、磷、钾等植物营养素，可以作为肥料。干燥污泥具有较高热值，可以燃烧。由于城市污水中混有医院排 水和某些工业废水，污泥中常常含有寄生虫卵、细菌和重金属等有害物质。4.1污泥处理工艺4.1.1污泥处理的目污泥处理的主要目的有三个方面。（1）是减少污泥的体积，即降低含水率，为后续处理、利用、运输创造条件，并减少污泥最终处置前的容积。（2）使污泥无害化、稳定化。污泥中常含有大量的有机物，也可能含有多种病原菌，有时还含其他有毒有害物质，必须消除这些会散发恶臭、导致病害及污染环境的因素。（3）通过处理改善污泥的成分和某种性质，以利于应用并

39、达到回收能源和资源的目的。4.1.2污泥的浓缩污泥浓缩就是通过去除污泥颗粒间的自由水分，以达到减容的目的，从而减轻污泥后续处理、处置和利用设备、设施的压力。由于剩余活性污泥的含水率很高，一般都应进行浓缩处理。污泥浓缩的基本方法有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩等。4.1.3污泥的脱水（干化和干燥）干化和干燥是污泥深度脱水的一种形式，其所应用的污泥脱水能量（推动力）主要是热能。干化、干燥是使热能传递至污泥中的水，并使其汽化过程。主要应用自然热源（太阳能）的干化过程称自然干化；使用人工能源当热源的则称污泥干燥以示区别。由于污泥干燥能耗相当高（每千克水去除的能耗为30003500kJ），因此污泥干燥仅适

40、用于脱水污泥的后续深度脱水。4.1.4污泥的焚烧焚烧过程是将干化后的污泥与空气中的氧在高温下发生燃烧反应，使其氧化分解，达到减容、去除毒性并回收能源的目的。焚烧后的最终产物为化学性质比较稳定的无害化灰渣。污泥焚烧设备主要有立式多段炉（多段竖炉）、回转窑焚烧炉和流化床焚烧炉。4.1.5污泥的综合利用污泥的综合利用有农田林地利用、建筑材料应用、填埋、污泥投海和能源回收等。污泥中含有的氮、磷、钾、微量元素等是农作物生长所需的营养成分，其含量高于常用的农家肥；有机腐殖质（初沉池污泥含33，消化污泥含35，活性污泥含41，腐污泥含47）可改善土壤结构、提高保水能力和抗侵蚀性能，经过 处理的污泥是良好的土

41、壤改良剂。污泥堆肥产品还可以与市售的无机化肥（尿素、氯化铵、碳酸氢铵、磷酸铵、过磷酸钙、钙镁磷肥氯化钾和磷酸钾等）共同生产有机无机复混肥。污泥可用于制砖和制纤维板。污泥制砖有干化污泥直接制砖和污泥灰渣制砖两种方法。污泥可单独填埋，也可与垃圾等其它固体废弃物一起填埋。污泥投海最好是经过消化处理的污泥。污泥的主要成分是有机物，其中有一部分能够被微生物分解，产物是水、甲烷（CH4）和二氧化碳；另外干污泥具有热值，可以燃烧，所以通过制沼气、燃烧及制成燃料等方法，可以回收污泥中的能量。污泥进行厌氧消化即可制得沼气。污泥中含有大量的有机物和部分纤维木质素，脱水后具有一定的热值。前正在发展一种新的热能利用技

42、术低温热解，即在400500、常压和缺氧条件下，借助污泥中所含的硅酸铝和重金属（尤其是铜）的催化作用将污泥中的脂类和蛋白质转变成碳氢化合物，最终产物为燃料油、气和碳。4.2污泥的浓缩4.2.1污泥中水的分类与去除方法污泥中水的存在状态:污泥水可分为：游离水、絮体水、毛细水、粒子水（1）游离水 存在于污泥絮体空隙之间，借助于重力沉降可分离。（2）絮体水 存在于污泥絮体内部，借助重力不能分离，需施外加压力，改变絮体结构才能分离出来。（3）毛细水 粒子之间构成的毛细管内，需施更大的压力才能分离出来。（4）粒子水 粒子分子内的化学结合水，只有改变污泥的化学结构才能将其分离出来。4.2.2污泥的重力浓缩

43、法-静置沉降活性污泥的含水率高达99.5%，若含水率降低到99%（只降低0.5%）则其体积减为原体积的1/2。沉降试验：取污泥（浓度大于5001000mg/L）1升，装入有刻度的沉降筒内，搅拌均匀，让其静置沉降。最初高度H0（约34cm），浓度C0，沉降分层-成层沉降；最上层为清水层，其下为浓度均匀的匀降层；最下层是压缩层。 4.2.3气浮浓缩法重力浓缩法适用于重质污泥（初沉池），对于比重接近于1的轻质污泥，如活性污泥、重力沉降效果不好，最好采用气浮浓缩法。工艺简介：通过水射器将空气压入压力容气罐内，充分混合，再经减压阀进入混合池，与流入该池的新污泥混合，减压析出的空气泡携带污泥固体上浮，形成

44、浮渣，利用刮泥板刮出，而使污泥浓缩。工艺若加入高分子絮凝剂效果更好。4.3污泥脱水前的预处理污水处理厂产生的污泥是由多种微生物形成的菌胶团与其吸附的有机物和无机物组成的集合体，粘性较强，不易实现泥水分离。而污泥内部水的分布状态也决定了污泥的脱水程度，可以把污泥中的水分大致分为4类：间隙水、毛细水、吸附水、内部水，各水分的结合强度由小到大的顺序为间隙水吸附水毛细水内部水，结合强度越大，分离就越困难。一般认为，重力浓缩、真空抽滤和离心脱水等单纯的机械脱水方法只能去除部分间隙水和吸附水，不能去除污泥中的毛细水和内部水。污泥的脱水前要对其进行预处理，改善脱水性能，提高机械脱水设备处理能力。本单位承担的

45、的国家863领域技术，从污泥的化学调理入手，依据中国国情和低成本处理处置污泥的思路，研究出了独特的调理工艺和改良调理剂，形成了“污泥低成本高效脱水关键技术”系列中的“改变污泥特性的污泥调理技术”。我们在分析不同污泥的特性及在大量试验研究的基础上，通过改性、复配、合成等技术，研制出适应于城市污水处理厂污泥、造纸污泥、印染污泥等不同性质污泥的调理剂，污泥的固液分离性能大大提高，脱水性能显著改善污泥的预处理技术主要包含以下两个方面：改变污泥颗粒与水分子的结合方式中和污泥胶核表面的负电荷，在对应污泥的分子间及其分子中引发一系列水解反应，解除“水化膜”的束缚，形成不同形态的多核聚合物，促进污泥中胶体颗粒

46、、游离质等的迅速凝聚，形成大分子量的羟基络合物，发生包括电中和、架桥凝聚等多种作用，有利于促进污泥中尽可能多的水分的排出。构建污泥内水分排出通道污泥胶核中含有微生物、细胞细菌和细胞间质等质软的物质，缺乏骨料物，导致了污泥胶体柔软，影响机械脱水效果。通过添加可构建骨架作用的材料组分在污泥中构建多孔、可渗透、硬度高的框架结构，促使污泥颗粒化，降低污泥黏度、让污泥中可脱离水分更容易透过，从而提高配套设备的脱水效率。4.4污泥的干化与脱水4.4.1自然干化法主要构筑物是污泥干化场，一块用土堤围绕和分隔的平地,如果土壤的透水性差，可铺薄层的碎石和砂子，并设排水暗管。依靠下渗和蒸发降低流放到场上的污泥的含

47、水量。下渗过程约经23天完成，可使含水率降低到百分之八十五左右。此后主要依靠蒸发，数周后可降到百分之七十五左右。污泥干化场的脱水效果，受当地降雨量、气温、湿度等的影响。一般适宜于在干燥、少雨、沙质土壤地区采用。4.4.2机械脱水法通常污泥先进行预处理，改善脱水性能后再脱水。最通用的预处理方法是投加或高分子。此外，还有淘洗法和热处理法。机械脱水法有过滤和法。过滤是将湿污泥用滤层（多孔性材料如滤布、金属丝网）过滤，使水分（）渗过滤层，脱水污泥（滤饼）则被截留在滤层上。离心法是借污泥中固、液比重差所产生的不同离心倾向达到泥水分离。用的设备有机、板框压滤机和。真空过滤机连续进泥，连续出泥,运行平稳，但

48、附属设施较多。板框压滤机为化工常用设备，过滤大，含水率较低，进泥、出泥是间歇的，生产率较低。人工操作的板框压滤机，劳动强度甚大，现在大多改用机械自动操作。带式过滤机是新型的过滤机，有多种设计，依据的脱水原理也有不同（重力过滤、压力过滤、毛细管吸水、造粒），但它们都有回转带，一边运泥，一边脱水，或只有运泥作用。它们的复杂性和能耗都相近。离心法常用卧式高速离心脱水机，由内外转筒组成，转筒一端呈圆柱形，另一端呈圆锥形。转速一般在3000转/分左右或更高，内外转筒有一定的速差。离心脱水机和自动控制，卫生条件较好，占地也小，但污泥预处理的要求较高。 机械脱水法主要用于初次沉淀池污泥和。脱水污泥的含水率和

49、污泥性质及脱水方法有关。一般情况下，真空过滤的含水率为百分之六十至百分之八十，板框压滤为百分之四十五至百分之八十，离心脱水为百分之八十至百分之八十五。4.4.3造粒脱水法水中造粒脱水机是发展的一种新设备。其主体是钢板制成的卧式筒状物，分为造粒部、脱水部和压密部，绕缓慢转动。加高分子后的污泥，先进入造粒部，在污泥自身重力的作用下，絮凝压缩，分层滚成泥丸，接着泥丸和水进入脱水部，水从环向泄水斜缝中排出。最后进入压密部，泥丸在自重下进一步压缩脱水，形成粒大密实的泥丸，推出。造粒机构造简单，不易磨损，电耗少，维修容易。泥丸的含水率一般在百分之七十左右。在污水厂的污泥脱水过程中所产生的滤液，除干化床的滤

50、液污染物含量较少外，其他都含有高浓度的污染物质。因此这些滤液必须处理，一般是与入流废水一起处理。在本设计中使用机械脱水法。4.5污泥的最终处置与综合利用4.5.1污泥处理处置的一般原则污泥处理与处置遵循“减量化、稳定化、无害化、资源化”的处置原则， 将“无害化”作为污泥处置的重点，把“资源化”作为污泥处置的最终目标。为有效、彻底解决污泥的环境污染问题，可以通过技术开发将大量的废物变为可用物质，对污泥进行综合利用，取得良好的经济效益和环保效益。4.5.2污泥的卫生填埋污泥填埋处置主要可以分为两类：一是在专门填埋污水污泥的填埋场进行填埋处置；二是在可以和生活垃圾一起在城市固体废弃物填埋场进行填埋。卫生填埋是从传统的堆放和填地发展起来的一项最终处置技术。目前已经比较成熟，它的优点是投资少、容量大、见效快，并且还可以增加一部分城市建设用地。基本方式是城市污泥经过简单的灭菌处理，直接倾倒于低地或谷地制造人工平原。但是这种方法占地面积大，而且污泥中含有的各种有毒有害物质，会通过雨水的侵蚀和渗透作用污染地下水，并不能彻底地避免环境污染，还有填埋场构筑物中的沼气的累计可能产生火灾或爆炸，有潜在的危险性。4.5.3污泥的焚烧处理污泥焚烧的处理法是最彻底、最大程度的减容方法。一是脱水直接焚烧，另一类是脱水、干化再焚烧。污泥中含有大