每天2万吨造纸工业废水水处理厂毕业设计正文

./本科毕业设计题目2万吨/天造纸工业废水水处理厂设计作者：专业：环境工程指导教师：完成日期：20XX6月原创性声明本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已发表或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：本论文使用授权说明本人完全了解XX大学有关保留、使用学位论文的规定,即：学校有权保留论文及送交论文复印件,允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容。〔保密的论文在解密后应遵守此规定学生签名：指导教师签名：日期：XX大学毕业设计〔论文立题卡课题名称2万吨/天造纸工业废水水处理厂设计出题人课题表述〔简述课题的背景、目的、意义、主要内容、完成课题的条件、成果形式等造纸行业每年排放大量废水,其中含有高浓度的COD,BOD,色以及悬浮物等。而且造纸废水还具有脱色困难、含悬浮物浓度高、酸碱度高等特点。本课题是对造纸行业产生的废水进行生化处理,以达到国家规定的排放标准。进行该课题的学生掌握了计算机的使用,能熟练应用计算机进行文字输入的排版,能熟练利用AUTOCAD进行计算机绘图。课题要完成2万吨/天造纸工业废水水处理厂设计,写出设计说明书,画出四张图纸〔用计算机绘制,包括工艺流程图、厂区平面布置图、带高程的管道图以及一个主要构筑物的三视图。课题来源其它课题类别毕业设计该课题对学生的要求进行该课题的学生对水污染控制工程相关内容应该有一定的基础,对造纸工业废水的情况有一定的了解,对环境工程制图比较了解,熟悉计算机的使用,能熟练应用计算机进行文字输入的排版,能熟练利用AUTOCAD进行计算机绘图。教研室意见教研室主任签名：______________________年________月________日学院意见同意立题〔不同意立题〔教学院长签名：______________________年________月________日注：1、此表一式三份,学院、教研室、学生档案各一份。2、课题来源是指：1.科研,2.社会生产实际,3.其他。3、课题类别是指：1.毕业论文,2.毕业设计。4、教研室意见：在组织专业指导委员会审核后,就该课题的工作量大小,难易程度及是否符合专业培养目标和要求等内容提出具体的意见和建议。5、学院可根据专业特点,可对该表格进行适当的修改。课题的内容和要求〔研究内容、研究目标和解决的关键问题要求设计一个造纸污水处理厂的所有工艺流程,包括物理处理、生化处理、污泥处理,如果必要进行污泥消化计算。课题要完成2万吨/天造纸废水水处理厂设计,写出设计说明书,画出八张图纸〔用计算机CAD方法绘制,包括工艺流程图、厂区平面布置图、带高程的管道图以及几个主要构筑物的三视图。预计解决的难题<1>、流程的选择<2>、生物接触氧化池类型的选择<3>、参数的选定<4>、填料的选择及停留时间的确定<5>、生物接触氧化池个数和滤池尺寸的选择课题的研究方法和技术路线确定污水厂的处理工艺流程及处理构筑物〔或设备的类型和数量。进行处理构筑物及设备的工艺设计计算。进行污水厂各构筑物、建筑物以及各种管渠等总体布置。设计图纸包括：污水厂平面布置图；污水厂的工艺流程管道及高程布置图；单体构筑物的工艺构图。5．设备选型及工程核算〔1设备选型〔2工程核算〔3排泥最终处理基础条件学校图书馆有大量相关资料可以查阅,利用教研室的电脑上网,查阅资料方便。如果需要去开发区污水处理厂参观,熟悉污水处理的工艺及流程,并做现场指导。亲身感受到个处理构筑物的运行,便于设计。大学里掌握了牢固的专业知识,并进行了污水处理的课程设计,掌握了污水处理的方法及流程以及课程设计的要点。4、有各种操作软件和文字处理软件的工作经验,能够方便我文字输入及CAD制图。参考文献［1］陈国华环境污染治理方法原理与工艺化学工业出版社2003-9［2］联合国环境署制浆造纸工业环境管理中国轻工业出版社1998-6［3］杨学富制浆造纸工业废水的处理化学工业出版社2001-5［4］李健高沛峻污水处理技术中国建筑工业出版社2005-11［5］刘秉钺高扬刘秋娟劳嘉葆造纸污染控制与环境保护中国轻工业出版社2000-1［6］周雹等活性污泥工艺简明原理及设计计算中国建筑工业出版社2005-10［7］徐新阳于峰污水处理工程设计化学工业出版社2004-1［8］蒋文举候峰宋保增城市污水厂化学工业出版社2007-4［9］张统污水处理工艺及工程方案设计中国建筑工业出版社2001-5［10］戴维斯等环境科学与工程原理清华大学出版社［11］唐受印戴友芝等水处理工程师手册化学工业出版社2001-1［12］殷承启造纸废水处理及工业回用研究2003-5［13］王琦造纸废水的生物降解及相关研究2003-6［14］叶良平再生纸废水处理的实验研究及工程应用2007-5.31［15］高温厌氧流化床+SBR工艺处理造纸废水工艺设计西南交通大学硕士研究生毕业论文［16］王刚林废纸造纸废水零排放研究［17］XX市再生造纸废水处理与回用研究XX工业大学硕士研究生论文［18］张志峰大型工业废水处理厂节能降耗减污集成新工艺研究2007-7［19］沈耀良黄勇赵丹宋吟玲李勇.固定化微生物污水处理技术化学化工出版社2003.4［20］方俊华何强徐建斌瞿俊.厌氧—好氧生物滤池处理城市污水测试［21］陈频.污水回用技术与应用,金陵职业大学学报.2003.1本课题必须完成的任务：完成2万吨/天造纸废水水处理厂设计,写出设计说明书,画出八张图纸〔用计算机CAD方法绘制,包括工艺流程图、厂区平面布置图、带高程的管道图以及几个主要构筑物的三视图。成果形式毕业设计报告书一份,八张图纸〔用计算机CAD方法绘制,包括工艺流程图、厂区平面布置图、带高程的管道图以及几个主要构筑物的三视图。。进度计划起讫日期工作内容备注资料收集两周2009.2.23～2009.3.1完成开题报告一周确定设计方案、工艺流程一周计算个单体构筑物四周总平面布置、高程布置一周绘制设计图纸四周整理设计说明书两周答辩一周教研室审核意见教研室主任签名：________年___月___日学院意见教学院长签名：________年___月___日XX大学本科生毕业设计〔论文开题报告学生姓名李永连学号0508042056专业环境工程课题名称2万吨/天造纸工业废水水处理厂设计阅读文献情况国内文献20篇开题日期2009国外文献5篇开题地点XX大学一文献综述与调研报告：〔阐述课题研究的现状及发展趋势,本课题研究的意义和价值、参考文献1、造纸工业在国民经济中的地位造纸工业是一个与国民经济和社会建设息息相关的重要产业部门。美国和日本把造纸工业列为国内十大制造业之一。1995年全球造纸工业总销售额2600亿美元,资产4000亿美元,行业排序位居电信和汽车工业之后,超过了钢铁工业和航空工业。造纸工业己经成为任何一个国家经济增长和发展,满足社会需要,必不可少的组成部分,造纸工业的发展水平己经成为衡量一个国家经济和社会发展水平的重要标志111据近年统计资料介绍,全国制浆造纸工业污水排放量约占全国污水排放总量的10%^-12%,居第三位:排放污水中化学耗氧量<COD>约占全国排放总量的40%-45%,居第一位。造纸工业是中国污染环境的主要行业之一[1][2]。2、我国造纸工业的特点我国是造纸技术的最早发明国,造纸工业在我国已经有几千年的历史,但就目前我国的造纸工业具有以下的缺点和不足。〔1总体产量不低,均产量还很低,我国的纸产量目前居世界第三,卫994年全国机制和纸板产量超过2000万吨,人均占有量为世界人均占有量的1/3,为发达国家的1/6-1/71.1。从总体发展上看,我国造纸工业在一段时间内还需要有较大、较快的发展。〔2纸厂数量虽多,但以小造纸厂为主据不完全统计,1998年我国造纸企业年产量在10万t以上的只有32家,3-10万t有100家,1-3万t有1050家,1万t以下的企业还有5320家。由于企业规模小,设备陈旧,工艺简陋,相对多的小型企业,造成纸浆和纸板单产量,资源浪费和污染严重,能耗高。〔3造纸原料以非木材原料为主1988年我国纸浆产量的75%使用非木材原料,占全世界第一,众多的造纸厂就地取材,可利用的原料包括:麦草、稻草、龙须草、芦苇、茅竹、蔗渣、芒秆等。非木材原料蒸煮废液的特性与木材原料相比有很大的不同,加上我国以非木材为原料的制浆造纸企业普遍存在着规模小,装备比较落后的问题。我国非木材原料制浆造纸废水的污染治理程度也远远落后于世界平均水平,存在的问题、难题多,是最主要的污染源。据测算我国麦草碱法化学浆年产量约340万t左右,每年用碱量约100万t.目前,大多数企业没有配套的碱回收系统。通过碱回收系统回收的碱不到5%,大于95%以上的烧碱连同被溶解的有机物被排入水体。全国麦草浆COD的排放量约占整个造纸工业排放总量的74%以上.〔4浆种结构多样我国制浆造纸业的浆种结构多数以化学浆及半化学浆为主,碱法浆约占65.89%,石灰法浆占14.38%,亚硫酸盐法浆占7.30%,机械木浆占4.23%,亚按法浆占2.78%,亚硫酸钠法浆占1.68%,其它浆占3.74%,不同工艺的造纸废水成分复杂,水质差别很大。〔5污染问题严重迄今为止我国制浆造纸业还没有一家企业全面实现废水达标排放[31。少数大中型企业配套建设了碱回收车间及废水处理设施,大多数小草浆厂因为没有经济有效的废水处理技术,不愿投资建设必要的废水处理设施。废液中含有的木质素、残碱、硫化物、氛化物等污染物不经处理,直接排入水体,一个纸厂污染一条河流的情况到处可见。且多数小草浆厂,设备简陋陈旧,技术力量薄弱,管理水平低下,原料及能耗大,使单位产品的排水量和排污量成倍增加.平均每吨纸浆综合能耗为0吨标准煤,约为发达国家的2倍,用水量为300-400吨,约为发达国家的3-4倍,排出的有机污染负荷每吨浆达1100-1700kgCOD和300-400kgBOD。这些都加重7造纸厂对环境的污染。[3]3、造纸废水的特征制浆造纸过程可概括为：原料储存→备料→蒸煮→洗涤→筛选→漂白→打浆→施浆、加填→除砂、精选→抄造造纸废水按其生产过程分为制浆废水、洗浆废水、漂白废水和造纸废水。1、制浆废水：制浆废水是造纸工业污染的主要的污染源。各类造纸原料如木材、竹、甘蔗、草类等用碱、硫酸盐在加温、加压下蒸煮处理,溶解和氧化其中大部分的木质素,将其分解成为单根纤维。蒸煮后的溶液通常称为黑液。根据纤维分离方法不同,可将制浆的方法分为化学浆、机械浆、半化学浆和废纸浆。2、洗浆废水：该工艺理论上可以不排放废水,主要是机器跑冒滴漏,开机停机洗涤水造成污水排放。这部分废液呈黑色,化学成分和黑液相似,仅浓度较低。3、漂白废水：常用液氯、次氯酸钠、二氧化氯、氧气、过氧化氢、臭氧、连二硫酸盐等化学试剂进行纸浆漂白,通过分解和溶解有色物,或者通过有色物质的改性来实现漂白效果。在氯漂白的过程中可产生有毒有机物,大都是芳香族的衍生物,具有不同程度的毒性,不易为生物降解。4、造纸废水：废水主要来自打浆、浆料的净化筛选和造纸机的湿部。废水中含有悬浮固形物如纤维、填料、涂料、防腐剂、湿强剂、胶料等。现在的造纸车间为了减少污染通常采用内部水系统部分或全部封闭,提高白水的回收率。[4][5]4、造纸废水的处理方法造纸废水中污染最大的是黑液,因此黑液是废水污染处理的关键。黑液中含有大量的碱、木质素和聚糖等。天然的木质素是芳香族的高分子化合物,含有酚羟基、甲氧基和酚醚等。在蒸煮过程中,在碱的作用下,使醚键断裂,木质素分子逐渐降解为碱木素,即以木素钠盐的形式存在,完全溶于水中呈亲水胶体。黑液还可以含有硫酸盐可以回收利用。黑液的治理与有用物质的回收相结合。一碱的回收可采用浓缩—燃烧—苛化法、混合焙烧碱回收法、蒸发浓缩—化学反应法、电渗析法。1、浓缩—燃烧—苛化法该法采用多效蒸发浓缩黑液,然后通过燃烧将其中的有机物氧化,并在高温的情况下使其中无机物变为熔融状态,冷却后形成绿液。其主要成分是碳酸钠,加入石灰苛化为氢氧化钠后,再回用到纸浆生产中去。从而达到回收碱并循环利用之目的。缺点是苛化后产生的白泥无法处理,造成二次污染。2、混合焙烧碱回收法该法是将浓缩—燃烧—苛化法产生的白泥与浓缩黑液混合,借助黑液中固形物燃烧的热量将碳酸钙分解为二氧化碳和氧化钙,从而氧化钙再回用到苛化工艺中去,以达到循环使用之目的。这样既有效的解决了白泥的二次污染问题,又提高了碱的二次回收率。3、蒸发浓缩—化学反应法该法是将黑液蒸发浓缩成固形物,再与赤铁矿混合燃烧反应,生成固体松散的铁酸钠,然后水解成碱液和赤铁矿固体。水解生成的氢氧化钠的苛化率大到了百分之九十以上。生成的赤铁矿固体可以循环使用。与传统的工艺相比,又工艺流程短,设备简单,碱回收率高,消除了苛化与白泥处理这两道工序,降低了费用,达到了无废物排放,经济效应和环境效益高。二木质素酸析法黑液加热到40℃用酸中和黑液,当PH﹤32RONa+H2SO4→2ROH+Na2SO4Na2S+H2SO4→H2S+Na2SO4 Na2CO3+H2SO4→CO2+H2O+Na2SO4由于商品酸成本较高,可用废酸代替。烟道气<CO2>也能起中和作用,但PH只能降到8.5,可继续用酸中和至PH＜3.三絮凝沉淀法回收木质素采用絮凝剂可以沉淀分离木质素。常用的絮凝剂有明矾、氯化铁、消石灰、高分子电解质等。一般是用酸中和至中性,然后加入絮凝剂,沉淀分离木质素。有人采用聚合硫酸铁与双氧水复合剂处理黑液,PFS起絮凝作用双氧水则起氧化作用,处理结果COD由7250mg/L降至250mg/L,处理后的废水清凉透明、无味,可直接回用为蒸煮,洗涤之用。[5][7]四生化处理法生物接触氧化法[7]4.1生物接触氧化法简介生物接触氧化法的处理构筑物是浸没曝气式生物滤池,也称生物接触氧化池。生物接触氧化池内设置填料,填料淹没在废水中,填料上长满生物膜,废水与生物膜接触过程中,水中的有机物被微生物吸附、氧化分解和转化为新的生物膜。从填料上脱落的生物膜,随水流到二沉池后被去除,废水得到净化。在接触氧化池中,微生物所需要的氧气来自水中,而废水则自鼓人的空气不断补充失去的溶解氧。空气是通过设在池底的穿孔布气管进入水流,当气泡上升时向废水供应氧气,有时并借以回流池水。

4.2原理介绍生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺,其特点是在池内设置填料,池底曝气对污水进行充氧,并使池体内污水处于流动状态,以保证污水与污水中的填料充分接触,避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。该法中微生物所需氧由鼓风曝气供给,生物膜生长至一定厚度后,填料壁的微生物会因缺氧而进行厌氧代谢,产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落,并促进新生物膜的生长,此时,脱落的生物膜将随出水流出池外。生物接触氧化法也称淹没式生物滤池,其在反应器内设置填料,经过充氧的废水与长满生物膜的填料相接处,在生物膜的作用下,废水得到净化。生物接触氧化法在运行初期,少量的细菌附着于填料表面,由于细菌的繁殖逐渐形成很薄的生物膜。在溶解氧和食物都充足的条件下,微生物的繁殖十分迅速,生物膜逐渐增厚。溶解氧和污水中的有机物凭借扩散作用,为微生物所利用。但当生物膜达到一定厚度时,氧已经无法向生物膜内层扩散,好氧菌死亡,而兼性细菌、厌氧菌在内层开始反之,形成厌氧层,利用死亡的好氧菌为基质,并在此基础上不断发展厌氧菌。经过一段时间后在数量上开始下降,加上代谢气体产物的逸出,使内层生物膜大量脱落。在生物膜已脱落的填料表面上,新的生物膜又重新发展起来。在接触氧化池内,由于填料表面积较大,所以生物膜发展的每一个阶段都是同时存在的,使去除有机物的能力稳定在一定的水平上。生物膜在池内呈立体结构,对保持稳定的处理能力有利。4.3生物接触氧化法的主要优点①

BOD容积负荷高,污泥生物量大,相对而言处理效率较高,而且对进水冲击负荷〔水力冲击负荷及有机浓度冲击负荷的适应力强。处理时间短。因此在处理水量相同的条件下,所需装置的设备较小,因而占地面积小。能够克服污泥膨胀问题。生物接触氧化法同其他生物膜法一样,不存在污泥膨胀问题,对于那些用活性污泥法容易产生膨胀的污水,生物接触氧化法特别显示出优越性。容易在活性污泥法中产生膨胀的菌种〔如球衣细菌等,在接触氧化法中,不仅不产生膨胀,而且能充分发挥其分解氧化能力强的优点。可以间歇运转。当停电或发生其它突然事故后,生物膜对间歇运转有较强的适应力。长时间的停车,细菌为适应环境的不利条件,它和原生动物都可进入休眠状态,显示了对不利生长的环境有较强的适应力；一旦环境条件好转,微生物又重新开始生长、代谢。有人试验,即使停止运转一个月,再重新开始运行,生物膜数日内即可恢复正常。

维护管理方便,不需要回流污泥。由于微生物是附着在填料上形成生物膜,生物膜的剥落与增长可以自动保持平衡,所以无需回流污泥,运转十分方便。

剩余污泥量少。[9][10]4.4生物接触氧化法的主要缺点1、生物膜的厚度随负荷的增高而增大,负荷过高则生物膜过厚,引起填料堵塞。故负荷不易过高,同时要有防堵塞的冲洗措施2、大量产生后生动物〔如轮虫类。后生动物容易造成生物膜瞬时大块脱落,则易影响出水水质。3、填料及支架等往往导致建设费用增加4.5生物接触氧化池的结构接触氧化池目前虽已运用于生产,但是还没有形成比较定型的构造型式。接触氧化池的主要组成部分有池体、填料和布水布气装置。<1池体

池体的作用除了进行净化污水外,还要考虑填料,布水、布气等设施的安装。当池体容积较小时,可采用圆形钢结构,池体容积较大时可采用矩形钢筋混凝土结构。池体的平面尺寸以满足布水、布气均匀,填料安装、维护管理方便为准。池体的底壁须有支承填料的框架和进水进气管的支座。池体厚度根据池的结构强度要求来计算。高度则由填料、布水布气层、稳定水层以及超高的高度来计算。同时,还必须考虑到充氧设备的供气压力或提升高度。一般总池高在3.5～6.0m左右。<2填料

填料是生物膜赖以栖息的场所,是生物膜的载体,同时也有截留悬浮物的作用。因此,载体填料是接触氧化池的关键,直接影响生物接触氧化法的效能。载体填料的要求是：易于生物膜附着,比表面积大,空隙率大,水流阻力小,强度大,化学和生物稳定性好,经久耐用,截留悬浮物质能力强,不溶出有害物质,不引起二次污染,与水的比重相差不大,避免氧化池负荷过重,能使填料间形成均一的流速,价廉易得,运输和施工方便。

目前,国内主要采用合成树脂类作填料,如硬聚氯乙烯塑料、聚丙烯塑料、环氧玻璃钢、环氧纸蜂窝等硬性填料；还开发出多种新颖的软性填料、半软性填料、弹性生物环填料以及漂浮填料等多种形式的填料。这些填料在生物接触氧化系统的建设费用中约占55～60%。所以载体填料直接关系到接触氧化法的经济效果。3布水布气装置

接触氧化池均匀地布水布气很重要,它对于发挥填料作用,提高氧化池工作效率有很大关系。供气的作用有三：①使生物接触氧化池溶解氧一般控制在4～5mg/L左右；②充分搅拌形成紊流,有利于均匀布水,紊流愈甚,被处理水与生物膜的接触效率愈高,传质效率良好,从而处理效果也愈佳；③防止填料堵塞,促进生物膜更新。目前生产上常采用的布气方式有喷射器〔水射器供氧、穿孔管布气、曝气头布气等。布水方式分顺流和逆流两种。顺流指进水与供气同向,氧化池中水、气同向流动,此种工艺中填料不易堵塞,生物膜更新情况较好,较易控制；逆流指进水与供气方向相反,池内水、气逆向相对流动,气液接触条件好,增加了气水与生物膜的接触面积,故去除效果好,但由于进水部分的水力冲刷作用较小,填料上的生物膜不易脱落更新。国内通常采用的是顺流工艺。[13][14]4.6处理的效果排放达到国家标准。4.7生物接触氧化法处理污水的意义和价值随着人口的激增和生产力的极大提升,广大的农村户口迁向城市,城市人口的激增。我国本是一个水资源紧缺的国家,而且水资源的分布在时间和空间上又很不均匀,经常发生旱、涝灾害。同时由于森林的过多砍伐、垦荒种地、畜牧业发展造成大量植被破坏,自然生态破坏严重。河流断流现象剧增,气候异常更加剧生态破坏。水处理对国民经济有重要的作用：1.节约淡水资源,维护生态环境。2.保证一定量的合格的和高标准的生活用水。3.为工业企业和国民经济其他部门提供工业用水和其他用水。4.为工业企业低耗、稳定、满负荷运行,提供一定的技术保障。5.为废水排放达标,保护自然环境做出贡献。近年来,国家和地方政府非常重视污水处理事业,正高速推进城市污水处理工程的建设。预计到20XX,我国将新建城市污水处理厂一千余座,总投资将达1800亿元。在这一进程中,造纸污水处理工艺的优化,将是环保工作者面临的首要问题。5、污泥的处理制浆造纸工业产生不同的固体废物,需要处置。污水处理厂的污泥处理和利用是个重要的问题。污泥处理包括四个处理阶段：第一阶段是污泥的浓缩,主要的目的是使污泥减容,缩小后续处理构筑物的容积或设备容量。第二阶段为污泥消化,使污泥的有机物消解。第三解阶段是污泥的脱水和干化,使污泥进一步的减容。第四阶段为污泥的处置,外送填埋。各阶段产生的上清液和滤液中含有大量的污染物,需送回污水处理系统中进行处理。通过污泥的处置达到污泥的减容化、稳定化和资源化的目标。[7]6、工艺流程图进水泵房格栅沉砂池初次沉淀池污泥浓缩池生物接触氧化池絮凝剂二次沉淀池污泥消化池消毒脱水和干化↓排放外运二.参考文献[1]陈国华环境污染治理方法原理与工艺化学工业出版社2003-9[2]联合国环境署制浆造纸工业环境管理中国轻工业出版社1998-6［3］杨学富制浆造纸工业废水的处理化学工业出版社2001-5［4］李健高沛峻污水处理技术中国建筑工业出版社2005-11［5］刘秉钺高扬刘秋娟劳嘉葆造纸污染控制与环境保护中国轻工业出版社2000-1［6］周雹等活性污泥工艺简明原理及设计计算中国建筑工业出版社2005-10［7］徐新阳于峰污水处理工程设计化学工业出版社2004-1［8］蒋文举候峰宋保增城市污水厂化学工业出版社2007-4［9］张统污水处理工艺及工程方案设计中国建筑工业出版社2001-5［10］戴维斯等环境科学与工程原理清华大学出版社［11］唐受印戴友芝等水处理工程师手册化学工业出版社2001-1［12］殷承启造纸废水处理及工业回用研究2003-5［13］王琦造纸废水的生物降解及相关研究2003-6［14］叶良平再生纸废水处理的实验研究及工程应用2007-5.31［15］高温厌氧流化床+SBR工艺处理造纸废水工艺设计西南交通大学硕士研究生毕业论文［16］王刚林废纸造纸废水零排放研究［17］XX市再生造纸废水处理与回用研究XX工业大学硕士研究生论文［18］张志峰大型工业废水处理厂节能降耗减污集成新工艺研究2007-7［19］沈耀良黄勇赵丹宋吟玲李勇.固定化微生物污水处理技术化学化工出版社2003.4［20］方俊华何强徐建斌瞿俊.厌氧—好氧生物滤池处理城市污水测试［21］陈频.污水回用技术与应用[[Jl,金陵职业大学学报.2003.1二本课题的基本内容,预计解决的难题1、生物接触氧化法处理造纸污水的基本内容该论文主要研究生物接触氧化法处理造纸污水,确定污水处理流程和设计参数,生物接触氧化池的个数及尺寸,以及污泥的处理流程,途径。1.1、进水泵房进水泵房1座,与粗格栅井合建,土建按照远期10万m3/d规模建设。1.2、初沉池配水井拟建1座半圆形初沉池配水井。1.3、初沉池拟建1座辐流式初沉池。每池设1套周边传动刮泥机。1.4、生物接触氧化池设置4个生物接触氧化池1.5、鼓风机房拟建鼓风机房1座,平面尺寸55m×22.5m。近期设置鼓风机4台〔3用1备,单风机风量300m3/min,风压0.07MPa水柱,单台功率450kW。1.6、二沉池近期设二沉池2座,采用中心进水周边出水式辐流式沉淀池。每池安装周边传动刮吸泥机1套。二沉池的出水、污泥均分别汇入二沉池配水井及污泥泵房。2.预计遇到的难题<1>流程的选择<2>滤池类型的选择<3>参数的选定<4>滤料的选择及停留时间的确定<5>滤池个数和滤池尺寸的选择三课题的研究方法、技术路线1、研究方法通过文献研究来设计一个生物接触氧化池法处理生活污水的流程。2、技术路线先查阅资料并进行文献调研,然后确定流程和生物滤池的个数和尺寸,再根据所确定的参数用CAD绘制设计图。四研究工作条件和基础在学校图书管查阅资料,并在网上搜索相关信息。已经学习过《水污染控制工程》,对相关知识有所掌握。学习了CAD绘图,并能掌握及熟练运用计算机设计绘制流程及布置图。五、进度计划起讫日期工作内容资料收集完成开题报告确定设计方案、工艺流程计算个单体构筑物总平面布置、高程布置绘制设计图纸整理设计说明书答辩论文阶段完成日期文献调研完成日期2009．3．1论文实验完成日期2009．5．17撰写论文完成日期2009．6．7评议答辩完成日期2009．6．14指导教师评语导师签名：年月日教研室意见教研室主任签名：年月日学院意见通过开题〔开题不通过〔教学院长签名：年月日南通大学南通大学毕业设计题目题目：2万吨/天造纸工业废水水处理厂设计姓姓名：李永连指导教师：邹开云专业：环境工程XX大学化学化工学院二零零九年六月.摘要本设计采用生物接触氧化池加混凝法处理造纸废水。生物接触氧化池具有BOD容积负荷高,污泥生物量大,相对而言处理效率较高,而且对进水冲击负荷的适应力强。处理时间短。能够克服污泥膨胀问题。维护管理方便,不需要回流污泥等优点。生物接触氧化池处理造纸污水的处理流程由污水处理系统和污泥处理系统两部分组成。处理设施由集水井、格栅、沉砂池、初次沉淀池、生物接触氧化池、混凝设备、二次沉淀池、污泥浓缩池、污泥消化池等构成。经一级处理后的污水由初次沉池进入生物接触氧化池。生物接触氧化池中流出的水通过二次沉淀池回流和排出。初沉池和二次沉淀池中的剩余污泥进入污泥浓缩池,经过污泥消化后,由污泥压滤机房脱水外运。设计结果表明,经上述流程处理的生活污水可以达到国家排放标准。污水处理厂的设备投资,土建投资等工程费用为3000万元,年运行费用为819.94万元,其折合为吨水费为1.22元。关键词：造纸废水,生物接触氧化池,高负荷,污泥处理ABSTRACTThetreatmentofbiologicalcontactoxidizespondofDecklewastewaterwasusedinthisdesign.ThebiologicalcontactoxidizespondhastheadvantagesofhighloadingofBOD.Thedirtymirehavegreatcapacity.Ithasahigherefficiency,andhasastrongburdentoentertheorientationdint.Thehandletimeisshort.Thesupportandmanagementisconvenientandsoon.ThetreatmentofbiologicalcontactoxidizespondofDecklewastewaterprocessiscomposedoftwoparts,suchasthesewagedisposalsystemandsludgetreatmentsystem.Thedisposalfacilitiesareincludingthewells,thegrid,thegritchamber,theinitialsedimentationtanks,thebiologicalcontactoxidizespond,thesecondarysedimentationtanks,thesludgeconcentratingtankandthesludgedigester.Theeffluentafteronetreatmentisflowingfromtheinitialsedimentationtanktothebiologicalcontactoxidizespond.Waterflowingfromthebiologicalcontactoxidizespondisdischargedtothesecondarysedimentationtank.Theresidualsludgeinthethefirstandsecondarysedimentationtankentersintosludgeconcentratingtank.Thensludgedigestedanddewateredoutwiththesludgefilter.Thedesignresultsshowedthatthedomesticsewageafterabovetreatmentscanreachthestandardsofstateemission,andtheresultsaresatisfactory.Thecostsofequipmentinvestment,constructioninvestmentandsoonoftheSewagetreatmentplantare30millionyuan.Theoperatingcostsinayearare819.94millionyuan.Thecostofwaterequivalentis1.22yuanaton.Keywords:Decklewastewater,thebiologicalcontactoxidizespond,high-loading,sludgetreatment目录摘要I前言1第一章工艺流程及污水处理厂概况21.1污水处理构筑物的设计流程21.2设计内容41.3厂区地形5第二章工艺计算62.1污水处理构筑物的设计7格栅72.1.2集水井112.1.3进水泵房122.1.4沉砂池〔两组12初沉池17生物接触氧化池21混凝26二沉池292.1.9消毒和混合设计计算32计量堰设计332.2污泥处理构筑物的设计342.2.1浓缩池34消化池38后浓缩池41污泥脱水池41第三章物料衡算443.1格栅443.2沉砂池443.3初沉池443.4二沉池443.5污泥浓缩池453.6后浓缩池453.7污泥脱机房45第四章管路及高程计算464.1管路计算46计算公式46各部分的计算464.2高程计算49污水厂高程布置49污水厂平面布置51第五章设备选型535.1泵的选型及核算535.2闸阀545.3格栅555.4排砂排泥设备555.5溶药机械混合加药设备555.6加药搅拌机565.7鼓风机565.8污泥浓缩和脱水机械设备565.8投药设备575.9消毒设备57第六章经济核算586.1设备投资运算586.2土建部分投资运算59构筑物59建筑物606.3开挖部分投资606.4管道部分投资616.5阀门部分投资626.6年运行费用63参考文献65致谢66.前言水资源是人类和一切生物赖以生存的自然资源,在生命的存在、繁衍和进化中起着极其重要的作用。淡水的基本来源是在阳光的辐射下,海洋和陆地上的水分蒸发,凝结之后再以雨水的形式降回地面。因而能供人类生产和生活直接利用的地面和地表水极为有限。由于人类的生产和生活活动,自然界收到了日趋严重的污染,其中工业废水是造成自然水体污染的主要来源。工业生产排向环境的污染物质,上都是在生产过程中没有得到充分利用的原料物质。造成水质恶化的各种物质均可能成为水体的污染物质。其污染的程度已远远的超过了水体的自净能力。由于水体污染物质种类繁多,根据不同的标准可以分成不同的类别。造纸工业使用木材、稻草、芦苇、破布等为原料,经高温高压蒸煮而分离出纤维素,制成纸浆。在生产过程中,最后排出原料中的非纤维素部分成为造纸黑液。黑液中含有木质素、纤维素、挥发性有机酸等,有臭味,污染性很强。制浆造纸整个生产过程的各个车间和工段都有废水和废液产生和排放,必须采用相应的回用和处理设施。进行废水处理的目的在于可以提供可以循环利用的水源,减少清洁水的利用,控制排水之后的水质,以保护河流湖泊等接受水体的生态平衡。由于原料结构和技术装备方面的限制,我国制浆造纸工业的平均单位产品的耗水量和排放废水的污染负荷相当的惊人。迄今为止我国制浆造纸业还没有一家企业全面实现废水达标排放。少数大中型企业配套建设了碱回收车间及废水处理设施,大多数小草浆厂因为没有经济有效的废水处理技术,不愿投资建设必要的废水处理设施。废液中含有的木质素、残碱、硫化物、氛化物等污染物不经处理,直接排入水体,一个纸厂污染一条河流的情况到处可见。且多数小草浆厂,设备简陋陈旧,技术力量薄弱,管理水平低下,原料及能耗大,使单位产品的排水量和排污量成倍增加。资源的浪费和对环境的污染是密切相关的。对于中国制浆造纸工业和环境保护的科技工作者来说,在提高技术装备水平、完善运行管理的同时,高度重视制浆造纸工业废水的污染和控制和治理,重视水资源利用和环境保护的关系,是一项重要的义务和责任。第一章工艺流程及污水处理厂概况1.1污水处理构筑物的设计流程生物接触氧化池处理生活污水的工艺流程图如图1-1：造纸污水格栅沉砂初次沉淀池污泥生物接触氧化池浓缩池絮凝剂→污泥二次沉淀池消化消毒脱水和干化排放外运图1-1污水处理工艺流程图[1][2][3]1、格栅格栅通常由一组或多组平均间距的金属或塑料栅条制成的框架组成,可以倾斜60—70度或直立的设在进水渠拦截水中粗大的杂物和垃圾。拦截的杂物和垃圾可用人工或机械的方法定期的清除。格栅可以是固定式或移动式。2、集水井由于未设最大流量系数,所以在集水井的设计停留时间较长,设计为1小时。3、进水泵房生活污水汇集进入污水处理后,由于观望埋深较大,需经进水泵房提升泵提升后进入后继处理工艺,设计采用一座进水泵房,与集水井合建,泵房内设电动葫芦,以供维修使用,泵房采用半地下结构,集水井放置事故阀门,当场内发生事故时,打开阀门进行事故超标排放,通过事故口直接排向水体。[1]4、沉砂池沉砂池的作用是从污水中分离出密度较大的无机颗粒,如沙子、煤渣等。沉砂池一般设在泵站和沉淀池之前,以保护机件和管道,保证后继作业的正常运行。采用平流式沉沙池具有停留时间短、占地省的特点,沉砂池能进一步将来自水中的粗大颗粒悬浮物加以去除,同时对水质水量进行均衡调节,保证后继处理设施有效稳定的进水条件。沉砂池,可分为平流式,竖流式和曝气沉砂池。[2]5、初沉池由于造纸污水中含有大量的细小悬浮物,经其格栅的预处理,又能去除较大的无机悬浮物质,设计采用初沉池作为分离细小有机物的场所,设计采用平流式初沉池,钢混结构,内置刮泥机。对于一般的造纸废水,初沉池可以去除约30%的BOD和55%的SS。[3]6、生物接触氧化池生物接触氧化法的构筑物是浸没曝气式生物滤池,也称生物接触氧化池。生物接触氧化池内设置填料,填料淹没在废水中,填料上长满生物膜,废水与生物膜接触过程中,水中的有机物被微生物吸附、氧化分解和转化巍为新的生物膜。接触氧化池目前虽已运用于生产,但是还没有形成比较定型的构造型式。接触氧化池的主要组成部分有池体、填料和布水布气装置。7、二沉池二次沉淀池是整个活性污泥法系统中非常重要的组成部分。整个系统的处理功能与二沉池的设计和运行有关。固液分离的场所,采用辐流式沉淀池,大大提高沉淀效率并有效节约占地面积,剩余污泥进入污泥泵房。二沉池在功能上同时要满足澄清和污泥浓缩两方面的要求。[4]8、污泥浓缩池污泥浓缩是降低污泥含水率、减少污泥体积的有效方法。污泥浓缩组要减缩污泥的间隙水。经浓缩后的污泥近似糊状,仍保持流动。泥浓缩的方法主要是降低活性污泥含水率,见效污泥体积,降低污泥后继处理费用的有效方法,采用重力浓缩法,此法由于其储泥能力强,炒作要求不高,运行费用低以及动力消耗小的优点,适合用于浓缩初沉污泥和混合污泥,本处理工艺处理后上清液回流至集水井。9、消化池稳定污泥的方法是消化法。好氧消化法类似活性污泥法,在曝气池中进行,曝气时间长达10-20天,依靠有机物的好氧呼吸和有机物的内源呼吸稳定污泥转化的有机组成。消化池一般是一个锥体或平底的圆池,四周为垂直墙体。平底或池底坡度较小时需要设置刮泥装置。10、带式压滤机带式压滤机工艺的开发成功的关键是滤带的开发,是合成有机聚合物发展的结果。由于带式压滤机具有连续运行、操作管理简单、附属设备少,机器制造容易等特点,从而使投资、劳动力、能源消耗和维护费用都降低,在国内外污泥脱水中得到了广泛的应用。11、消毒废水处理中应用的消毒工艺主要是化学消毒〔常用的是氯气和臭氧,有时也用物理消毒工艺,氯化是当今消毒采用的普遍方法。氯与水中有机物作用,同时又氧化和取代作用,前者促使取出有机物或降解有机物,而后者则是氯与有机物结合,氯取代后形成的氯化物是致突变或致癌活性的。所以,目前污水消毒一是要控制恰当的药剂投加量,二是采用其他消毒剂代替液氯或游离氯,以减少有害物的生成。目前常用的消毒剂是液氯,其次是漂白粉、臭氧、次氯酸钠、氯胺、二氧化氯和紫外线等。[5]1.2设计内容1、设计题目：2万吨/天造纸废水水处理厂设计2、设计内容：〔1对工艺构筑物选型作说明；〔2主要处理设施的工艺计算；〔3污水处理厂平面和高程布置；〔4设备选型、经济成本核算。〔5厂区的位置1.3厂区地形污水厂选址区域海拔标高在10m,平均地面坡度为0,厂区占地面积为东西长350m,南北长250m。距离污水厂400第二章工艺计算某造纸厂混合造纸废水水质见表2-1：表2-1造纸废水平均水质水质指标数值1234pH值BOD5/〔mg/LCOD/〔mg/LSS/〔mg/L7--8350--8001000--2000800--1500则污水处理厂排放标准为：一级污水排放标准：〔GB8978-1996BOD5≤20mg/L；COD≤60mg/L；SS≤30mg/L根据上述标准,确定本次设计中各参数见表2-2。表2-2进出水水质BOD5CODSS进水〔mg/L4501100900出水〔mg/L206020处理水量：Qd=20000m3/d=833.3m3/h=0.24m32.1污水处理构筑物的设计格栅格栅通常由一组或多组平均间距的金属或塑料栅条制成的框架组成,可以倾斜60—70度或直立的设在进水渠拦截水中粗大的杂物和垃圾。拦截的杂物和垃圾可用人工或机械的方法定期的清除。格栅可以是固定式或移动式。[7]格栅如图2-1图2-1格栅一、中格栅1、栅条的间隙数〔N设栅前水深h=1.2m,过栅流速v=0.7m/s,栅条间隙宽度d=0.2m,格栅倾角为60·则：Q=20000m3/t=833m3/h=0.24mN=qvmax×<sinα>1/2/<dhv>=0.24×<sin60>/<0.02×1.2×0.7>=12.4个取13个则栅条的数目为12式中：Q—设计流量,m3/s；qvmax—最大设计流量,m3/s；α—格栅倾角,度〔o；d—栅条间隙,m；h—栅前水深,m；v—污水的过栅流速,m/s。2、栅条建筑宽度〔B设栅条宽度S=0.01mB=S<n-1>+dn[6]=0.01×〔13-1+0.02×13=0.38m3、水头损失E=c=2.42×〔0.01/0.024/3=0.96H2=esina×k=0.96×<0.7/19.6>×0.87×3=0.09m式中：e—阻力系数；c栅条的形状系数；g重力加速度；k考虑到由于格栅受污染物堵塞后,栅条阻力的增大系数；h2阻力损失。4、栅后槽的总高度h总0h总=h+h1+h2=1.2+0.3+0.09=1.6m5、格栅的总建筑物的长度L==<0.76-0.58>/<2tg20>=0.25mL=L/2=0.13mH=h+h=1.2+0.3=1.5mL=L+L+1.0+0.5+[7]=0.25+0.13+1.5+1.5/tg60=2.75m6、每日栅渣量〔W在格栅间隙20mm的情况下,设栅渣量为每1000m3污水产渣0.05m=<0.24×0.05×86400>/1000=1.06m3W1—每1000m3污水产渣量,取0.05m7、注意事项〔1水泵前置格栅。〔2处理构筑物前置格栅。〔3一般设置两道格栅。〔4格栅的流速参照格栅而定。〔5格栅一般应设置在通风良好的格栅间,以保护动力设备。〔6格栅间工作台两侧过道宽度为0.8m,工作台正面过道宽度为1.5m。〔7机械格栅的动力装置设在进水泵房,与进水泵房合建。二、细格栅设计1、栅条的间隙数〔N设栅前水深h=1.2m,过栅流速v=0.8m/s,栅条间隙宽度d=0.01m,格栅倾角为60·则：Q=20000m3/t=833m3/h=0.23mN=qvmax×<sinα>1/2/<dhv>[6]=0.24×<sin60>/<0.01×1.2×0.8>=21.8个取22个则栅条的数目为21式中：Q—设计流量,m3/s；qvmax—最大设计流量,m3/s；α—格栅倾角,度〔o；d—栅条间隙,m；h—栅前水深,m；v—污水的过栅流速,m/s。2、栅条建筑宽度〔B设栅条宽度S=0.01mB=S<n-1>+dn=0.01×〔22-1+0.02×22=0.65m3、水头损失e=c=2.42×〔0.01/0.024/3=0.96H2=esina×k=0.96×<0.8/19.6>×0.87×3=0.1m式中：e—阻力系数；c栅条的形状系数；g重力加速度；k考虑到由于格栅受污染物堵塞后,栅条阻力的增大系数；h2阻力损失。4、栅后槽的总高度h总h总=h+h1+h2=1.2+0.3+0.1=1.6m5、格栅的总建筑物的长度L==<0.65-0.58>/<2tg20>=0.1mL=L/2=0.05mH=h+h=1.2+0.3=1.5mL=L+L+1.0+0.5+=0.1+0.05+1.5+1.5/tg60=2.52m6、每日栅渣量〔W在格栅间隙10mm的情况下,设栅渣量为每1000m3污水产渣=<0.24×0.1×86400>/1000=2.08m3W1—每1000m3污水产渣量,取0.1m集水井由于进水的不连续性以及不稳定性,需要设计集水井以确保进水水处理时水流的连续性。取水力停留时间取1h。有效水深取6m,方形井,超高1m,在集水井上部700mm处设事故口。1、有效容积〔VV=Q×T=0.24×1×60×60=864m3[6式中：Q—污水流量,m3；T—污水停留时间,h。2、池底面积〔AA=V/H=864/6=144m3、集水井的尺寸集水井用正方形：取长为12m,宽为12m。4、注意事项：〔1集水井采用完全地埋式,钢筋混凝土半封闭结构,壁厚为250㎜。〔2集水井距井底0.7米处设事故排口排水管,管径为DN500㎜,用阀门调节,当后面的构筑物发生故障时,打开阀门直接排到出水井。〔3集水井距离平台两米处设有一个0.8×0.8m的溢流口。〔4平台到池底设供上下用的扶梯,台上有梁勾、滑车、葫芦吊等,以供安装维修使用。〔5集水井上加网格盖,在集水井入口出安装粗格栅。[11]进水泵房1、进水泵房的结构〔1进水泵房与集水井、格栅间合建,建在集水井上,下面用0.8×0.8m的柱子支撑,泵房尺寸为13m×13m×6m。〔2泵房采用砖混结构。2、进水泵房的设置进水泵房与集水井、格栅间合建,泵房内安装有机械格栅机、污水泵、无轴螺旋输送器等设备。[7]3、泵的选择根据污水水量选择3台排污泵〔二用一备,其性能参数见表2-3。表2-3污水泵性能参数型号口径㎜流量m3/h扬程m功率Kw转速r/min效率%250-700-11-372507001137147080沉砂池〔两组1、池型：设计为平流式沉砂池,设计1个沉砂池。平流沉沙池是最常用的一种形式,它的截留效果好,工作稳定,构造亦简单。池的上部,实践是一个加宽的明渠,两端设有闸门以控制水流。沉砂池的作用是从污水中分离出密度较大的无机颗粒,如沙子、煤渣等。平流式沉砂池是一种常用的形式,截留砂粒效果好,工作稳定,构造简单,使用经济,建造、使用费用低。[8]2、设计参数：〔1最大流速0.3m/s,最小流速0.15m/s；〔2最大流量时,停留时间不小于30s,一般为30～60s；〔3有效水深不大于1.2m,一般0.25～1.0m。池宽不小于0.6m；〔4池底坡度0.01～0.02,用机械除砂时按设备要求考虑池底形状；〔5含水率：60%；〔6容重：1500kg/m3。平流式沉砂池示意图见图2-2。[8][9]图2-2沉砂池3、平流式沉砂池的计算公式：取停留时间：t=45s,水平流速：u=0.25m/s。〔1池长〔LL=ut=0.25×45=11.25m式中：u—最大设计流量时的流速,m/s；t—最大设计流速时的停留时间,s。〔2水流断面面积〔AA=Q/V=0.24/0.25=0.96m式中：Q—设计流量,m3/s；V—水平流速,m/s。〔3总宽〔bb=A/h2=0.96/1.2=0.80m式中：h2—有效水深取1.2m。〔4除砂斗所需的容积VV=[7]==0.7m式中：X城市污水的沉沙量；T排砂时间的间隔；Kz生活污水流量的总系数。〔5沉砂量〔V设计一个沉沙池,沉沙量3％SS,贮沙时间为2d,重力排沙,含水率60%,容重1500kg/m3,沉沙外运至垃圾场设水质SS=250mg/L。流过沉砂池后V=3%SS·Qd·T/［<1-含水率>容重］[5][6]=3%×0.9×20000×2/[<1-60%>×1500]=1.22m式中：Qd—污水流量,t/d；T—排沙时间间隔,d。〔6贮沙斗各部分尺寸计算设斗底〔下口宽b1=0.5m,斗壁倾角为600。斗上口宽〔b2b2=b1+2h3’/tg60=0.5+2×0.5/3=1.08m式中：h3’—贮沙斗高〔h3’,取b1—贮砂斗下口宽,m；b2—贮砂斗上口宽,m。斗容积〔V1V1=〔b12+b22+b1b2×h3’=<0.52+1.082+0.5×1.08>×1/3=0.65m这与实际所需的污泥斗的容积很接近,符合要求。〔7池总高〔h总重力排沙,池底坡度i=2%。h3=h3’+0.02L=h3’+0.02<L-2b2-b’=0.5+0.02×〔11.25-2×1.08-0/2=0.6mh总=h1+h2+h3=0.3+1.2+0.6=2.1m式中：h1—超高,取0.3m；h2—有效水深,1.2m；h3—贮沙斗高度,m。〔8核算最小流速〔VminVmin=Qmin/n1Amin=20000×50%/〔86400×0.46=0.25m/s式中：Qmin—设计最小流量,m3/s；n1—最小流量时工作的沉砂池数,个；Amin—最小流量时沉砂池中水流断面面积,m2。则符合要求〔9核算最小停留时间〔tt=h2/u沉砂池按去除相对密度2.65、粒径0.2mm以上的砂粒设计,不同粒径对应的U0见表2-4。表2-4不同粒径对应的U0表粒径d/mm0.200.250.300.350.400.50u0/<mm/s>18.724.229.735.140.751.6所以：u0=18.7mm/su=[u02-ω2]1/2其中ω=0.05v<0.2m/s>=[<18.7×10-3>2-<0.05×0.20>2]1/2=0.016m/st=1.2/0.016=75s>60s则符合要求。4、注意事项：〔1城市污水处理厂一般均设沉砂池。〔2沉砂池按照除去相对密度为2.65,粒径0.2mm以上的沙粒设计的。〔3污水流量应按分期建设考虑。〔4沉砂池的个数或分隔数不应少于2个。〔5一般应采用机械除砂,并设置贮砂池。〔6重力排砂时,沉砂池与贮砂池应尽可能的近。〔7注意控制停留时间。[11]另外,需要说明的是沉砂池采用静水压力排砂,排出的砂子可运至污泥脱水间一起处理。初沉池1、形式：池型呈长方形,废水从池的一端流入,水平方向流过池子,从池的另一端流出。在池的进口处底部设贮泥斗,其他部位池底有坡度,倾向贮泥斗。沉淀池由五个部分组成：进水区,出水区,沉淀区,贮泥区和缓冲区。沉淀池的运行方式有连续式和间隙式。本设计采用连续式。[11]2、设计参数：池的长宽比L/B=3-5；池的长深比L/H=8-12；池底坡度：0.01-0.02；按表面负荷设计,按水平流速核算。最大水平流速7mm/s；采用机械刮泥,当池径小于20m,也可采用多斗排泥；表面负荷：2.0m3沉淀时间：1.5～2.0h；SS去除率：70％；BOD5去除率：30％；贮泥时间：2d；污泥含水率：97.5%；污泥容重：1000kg/m3。初沉池〔多斗式平流沉淀池的示意图见图2-3。图2-3多斗式平流沉淀池[11]3、平流沉淀池的计算〔1沉淀池的表面积AA=[11]=〔0.24×3600/2.5=331.6式中：最大设计流量q表面水力负荷〔2沉淀区的有效水深hH=qt=2.5×1.5=3.75mt沉淀时间,一般为1—2小时。〔3沉淀区的有效容积VV=Ah=331.6×3.75=1243.5m〔4沉淀池的长度LL=vt×3.6=0.003×1.5×3600×3.6=58m〔5沉淀池的总宽度bB=A/L=331.2/58=5.7m〔6沉淀池的只数nN=b/b’=5.7/6=1〔7污泥量〔WW=SS〔1-3%×70%·QdT/［〔1-97.5%×1000］=0.9×0.97×0.7×20000×2/〔0.025×1000=977.8m式中：3%—沉沙池SS去除率；Qd—污水流量,m3/d；T—贮泥时间,d；97.5%—污泥含水率〔8污泥斗容积〔W每2个小时将泥排出至污泥井W=SS〔1-3%×70%·QhT’/［〔1-97.5%×1000］[5][6]=0.9×0.97×0.7×833×2/<0.025×1000>=40.7平流沉淀池有三个污泥斗W,=40.7/3=13.6式中：3%—沉沙池SS去除率；Qh—污水流量,m3/h；T’—贮泥时间,h；97.5%—污泥含水率。〔9污泥斗高度h4取l1=8m,l2=1m,倾角a=450h4=〔8-1/<2×tg45>[8]=3.5mV1=〔8+1×3.5÷2=15.75因为15.75>13.6故符合要求。式中：h4—污泥斗高度,m；l1—污泥斗上部长,m；l2—污泥斗下部长,m。〔10沉淀池的总高度H=h1+h2+h3+h4[9]=0.5+0.3+5.5+3.5=9.8m式中：h1—超高,取0.3m；h2—沉淀区有效水深；h3—缓冲层高度,取0.6m；h4—污泥斗高度。故此沉淀池应是多斗式平流沉淀池。4、注意事项〔1一般来说,设计的流量、池数、超高的规定同沉砂池。〔2初沉池的污泥区容积按不大于两天的污泥量计算。〔3在进水口周围应设置整流板,其开孔面积为过水面积的6%—20%,初沉池壁厚为0.3m。〔4采用机械刮泥,池径小于20m时,一般用中心转动的刮泥机,其驱动装置设置在池子中心走道板上,刮泥机木行架的一侧装有刮渣板,可将浮渣刮入设于池边的浮渣。〔5入口的整流措施溢流截入整流装置,并设多孔整流墙淹没板与当流板结合。〔6出口的整流设施可采用溢流式集水槽。〔7初沉池的污泥进入混合污泥泵房。〔8进水管由压力时,应设置配水井。〔9每个沉淀池的入流口处,设置调节阀门。[10]生物接触氧化池生物接触氧化法也称淹没式生物滤池,其在反应器内设置填料,经过充氧的废水与长满生物膜的填料相接处,在生物膜的作用下,废水得到净化。生物接触氧化法在运行初期,少量的细菌附着于填料表面,由于细菌的繁殖逐渐形成很薄的生物膜。在溶解氧和食物都充足的条件下,微生物的繁殖十分迅速,生物膜逐渐增厚。溶解氧和污水中的有机物凭借扩散作用,为微生物所利用。但当生物膜达到一定厚度时,氧已经无法向生物膜内层扩散,好氧菌死亡,而兼性细菌、厌氧菌在内层开始反之,形成厌氧层,利用死亡的好氧菌为基质,并在此基础上不断发展厌氧菌。经过一段时间后在数量上开始下降,加上代谢气体产物的逸出,使内层生物膜大量脱落。在生物膜已脱落的填料表面上,新的生物膜又重新发展起来。在接触氧化池内,由于填料表面积较大,所以生物膜发展的每一个阶段都是同时存在的,使去除有机物的能力稳定在一定的水平上。生物膜在池内呈立体结构,对保持稳定的处理能力有利。生物接触氧化池的主要组成部分是池体、填料和布水布气设备。[11][12]生物接触氧化池如图2-4：图2-4生物接触氧化池1、生物接触氧化池的设计计算〔1生物接触氧化池的有效容积：原BOD=450mg/l,经沉砂池和沉淀池去除了35%则现在的BOD=450×〔1-35%[13]=292.5mg/l设该生物滤池BOD的去除率为93%,则出水BOD为Se=20mg/L,符合排放要求。V==20000〔292.5-20/<1.5×1000>=3633m〔2生物接触氧化池的总面积AA=V/h0=3633/3=1211m〔3按水力负荷q校核滤池面积q=Q/A=20000/1211=16.52[m3/<m2·d>]q在10—30［m3/〔m2·d］之间,则符合要求。〔4池平面尺寸设池数m=4个,则每个池的面积A2=A/m=1211/4=302.75m设池为圆形,取滤池直径D=22m。〔5每个滤池的填料体积〔V1V1=3.14×D2H/4=3.14×22×22×3/4=1140m式中：D—生物滤池直径；H—滤料层高度。〔6池深hH=h0+h1+h2+h3=3+0.5+0.4+1=4.9m式中h0填料高度；h1超高；h2填料层水上深；h3填料至池底的高度。〔7有效停留时间tT==3633/833=4.4h〔8需空气量〔GmaxGmax=Q×<Sa-Se>/〔21×24=20000×<292.5-20>/〔21×24=10813m3式中：Sa—进水BOD；Se—出水BOD。由于所需的空气量很大,故采用鼓风通气。2、布气管布气管可置在池子中心〔中心曝气,侧面〔侧面曝气和全池〔全池曝气,即整个池底安装穿孔布气管,管子相互正交,形成0.3m的间隔。由于怕空气量不足,可采用全曝气,使空气能够与填料充分的接触,以保证生物氧化的效率。[14]3、填料在接触生物氧化法中填料是生物膜的载体,同时具有截留悬浮物质、增加气、水的紊动程度和提高空气利用率的作用。因此填料的品质直接影响氧化法的处理效率和基建投资。因此对载体填