造纸废水处理工艺设计

XX大学本科生毕业设计〔论文〕专业：环境工程题目：造纸废水处理设计作者姓名：导师及职称：导师所在单位：2010年6月XX大学本科生毕业设计〔论文〕任务书2006届生物化学工程系环境工程专业学生姓名：Ⅰ毕业设计〔论文〕题目中文：造纸废水处理设计英文：DesignofPapermakingWastewaterTreatmentEngineeringⅡ原始资料本设计是为某造纸厂设计一污水处理站，设计要求处理废水要到达国家排放标准，处理的出水还要能到达直截了当回用车间，以减少造纸厂的运营本钞票。废水水质水量指标如下表所示：工程BOD5/(mg/L)COD/(mg/L)SS/(mg/L)pH水温/℃设计处理水量(m3/d)进920~405000出水≤60≤100≤1006~9—Ⅲ毕业设计〔论文〕任务内容1.课题研究的意义〔1〕总结和稳固在校四年所学知识，并得到进一步加深和系统化。〔2〕培养将所学理论运用于解决工程实际咨询题，进而提高独立工作能力，培养刻苦钻研及制造精神。〔3〕树立正确的设计思想及经济瞧点，遵循国家有关环境保卫、，学习和领会有关技术和标准。〔4〕通过毕业设计，培养精心设计、踏实细致、认真负责的工作作风。2.本课题研究的要紧内容毕业设计要求完成以下三方面的工作内容。〔1〕污水处理方案的论证。包括污水处理全然工艺路线确实定、污水处理工艺流程论证和要紧处理构筑物的选型。〔2〕污水处理和污泥处理工艺设计计算。〔3〕污水处理站总平面布置图和某些构筑物构造图设计。方案论证时期要紧进行处理方案的技术比立〔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立〔如构筑物容积、占地面积、药剂消耗和运行治理复杂程度等〕。3.提交的成果〔1〕毕业设计〔论文〕正文；〔2〕平面图、高程图、构筑物结构图；〔3〕外文文献及其译文；〔4〕要紧参考文献的题录及提要。指导教师〔签字〕教研室主任〔签字〕批准日期同意任务书日期完成日期同意任务书学生〔签字〕造纸废水处理工程设计摘要造纸工业废水排放量大，污染严重，生态破坏性大，多年来一直是困扰世界各国造纸工业和环保组织的热门话题和研究的重点。为落低造纸工业废水对环境的危害，造纸行业必须建立相应的污水处理系统。本课题从工程设计的角度动身，为某造纸厂的造纸废水处理设计一套可行适用的工艺方案，落低污水处理本钞票、提高处理效率，实现经济效益与环境效益的统一。通过对该造纸厂污水性质的分析及各种处理方法的比立，发现物理法和生化法相结合能够提高污水的可生化性有效的往除造纸废水中的BOD、COD、SS，能够使处理的出水到达回用和排放标准。本设计使用气浮—氧化接触工艺处理造纸废水。设计内容要紧包括造纸处理方法的综述、工艺流程确实定、要紧构筑物尺寸设计与计算、要紧设备选型、平面及高程设计、投资经济分析等方面。要害词：工程设计；造纸废水；气浮；UASB；接触氧化DesignofPapermakingWastewaterTreatmentEngineeringAbstractAnemissionofindustrialwastepaper,itsseriouspollutionandecologicaldestruction,andovertheyearshasbeenplaguedallcountriesintheworldpaperindustryandenvironmentalorganizationsinahottopicandthefocusofthestudy.Inordertoreducewastepaperindustryharmfultotheenvironment,paperindustrymustestablishtheappropriatesewagedisposalsystem.Thisissuefromtheangleofengineeringdesignforapapermillwastewatertreatmentappliestothedesignofafeasibleprocessplantoreducesewagetreatmentcostsandimproveefficiencyandachievecost-effectivenessandenvironmentaleffectiveness.ThenatureofthesewagethroughtheanalysisofpapermillsandvariousprocessingmethodsandfoundthatphysicalandchemicalmethodcanimprovethewastewaterbiochemicalcaneffectivelyremoveBOD,papermakingwastewaterofCOD,SS,canbereachedtheprocessingofwaterreuseanddischargestandards.ThedesignuseAirFloating-contactoxidationprocesspapermakingwastewater.Designelementsincludeasynthesispaperhandling,processidentification,designandsizeofthemainstructure,themajorequipmentselection,andtheelevationplanedesign,investmentinsuchareasaseconomicanalysis.Keywords:EngineeringDesign;PapermakingWastewater;AirFloating;UASB；ContactOxidation名目TOC\o"1-3"\h\z\u造纸废水处理工程设计PAGEREF_Toc264068972\h1摘要PAGEREF_Toc264068973\h1DesignofPapermakingWastewaterTreatmentEngineeringPAGEREF_Toc264068974\h2AbstractPAGEREF_Toc264068975\h2名目插图清单PAGEREF_Toc264068976\h3插图清单PAGEREF_Toc264068977\h4表格清单PAGEREF_Toc264068978\h5引言PAGEREF_Toc264068979\h6第1章．绪论PAGEREF_Toc264068980\h71.1.选题的依据和意义PAGEREF_Toc264068981\h71.1.1.选题的依据PAGEREF_Toc264068982\h71.1.2.选题的意义PAGEREF_Toc264068983\h81.2.造纸废水处理的国内外研究现状PAGEREF_Toc264068984\h8．造纸废水处理技术和方法PAGEREF_Toc264068985\h8．造纸废水处理国内外研究概括PAGEREF_Toc264068986\h91.3.小结PAGEREF_Toc264068987\h11第2章．工程概述PAGEREF_Toc264068988\h122.1.工程概况PAGEREF_Toc264068989\h12．设计水量PAGEREF_Toc264068990\h12．设计水质PAGEREF_Toc264068991\h122.2.工艺设计的原那么和依据PAGEREF_Toc264068992\h13．设计原那么PAGEREF_Toc264068993\h13．设计依据PAGEREF_Toc264068994\h14第3章．工艺的选择PAGEREF_Toc264068995\h143.1.造纸废水处理工艺的介绍PAGEREF_Toc264068996\h143.2.造纸废水处理的研究方案PAGEREF_Toc264068997\h193.3.处理工艺确实定PAGEREF_Toc264068998\h223.4.工艺流程PAGEREF_Toc264068999\h23．处理工艺流程PAGEREF_Toc264069000\h23．工艺流程讲明PAGEREF_Toc264069001\h24．工程设计的讲明PAGEREF_Toc264069002\h25第4章．工艺计算PAGEREF_Toc264069003\h274.1.要紧构筑物PAGEREF_Toc264069004\h27格栅PAGEREF_Toc264069005\h27集水池PAGEREF_Toc264069006\h29高效浅层气浮池PAGEREF_Toc264069007\h30水解酸化池PAGEREF_Toc264069008\h31接触氧化池PAGEREF_Toc264069009\h33二沉池PAGEREF_Toc264069010\h37贮泥池PAGEREF_Toc264069011\h38带式压滤机PAGEREF_Toc264069012\h39机房及办公室PAGEREF_Toc264069013\h40高程计算PAGEREF_Toc264069014\h40构筑物阻力估算PAGEREF_Toc264069015\h404.2.2管道阻力计算PAGEREF_Toc264069016\h40第5章．污水处理站平面布置和高程布置PAGEREF_Toc264069017\h42平面布置PAGEREF_Toc264069018\h42平面布置原那么PAGEREF_Toc264069019\h42平面布置讲明PAGEREF_Toc264069020\h42高程布置PAGEREF_Toc264069021\h43高程布置原那么PAGEREF_Toc264069022\h43高程布置讲明PAGEREF_Toc264069023\h43第6章．工程概预算PAGEREF_Toc264069024\h44编制依据PAGEREF_Toc264069025\h44土建投资PAGEREF_Toc264069026\h44设备投资PAGEREF_Toc264069027\h44总投资费用PAGEREF_Toc264069028\h45劳动定员及运行费用PAGEREF_Toc264069029\h45生产组织设置PAGEREF_Toc264069030\h45劳动人员PAGEREF_Toc264069031\h45人员培训PAGEREF_Toc264069032\h45运行费用PAGEREF_Toc264069033\h46第7章.总结与展瞧PAGEREF_Toc264069034\h47总结PAGEREF_Toc264069035\h477.2展瞧PAGEREF_Toc264069036\h47致谢PAGEREF_Toc264069037\h49参考文献PAGEREF_Toc264069038\h50附录PAGEREF_Toc264069039\h52附录1英文翻译PAGEREF_Toc264069040\h52附录2平面图、高程图、构筑物结构图PAGEREF_Toc264069041\h63插图清单TOC\h\z\c"图"HYPERLINK\l"_3.3.1．处理工艺流程"图21工艺流程图20表格清单TOC\h\z\c"表"表11废水处理的进水水质13表12废水处理的出水水质PAGEREF_Toc233031968\h27表41200YW250-11-15液下式排污泵技术参数27表42RQF250高效浅层气浮池技术参数27表43高效浅层气浮池进出水水质28表44UASB反响器进出水水质28表45生物接触氧化池进出水水质PAGEREF_Toc233031973\h37表46型沉水式污泥泵技术参数36表47DY-500带式压滤机技术参数36表48各处理构筑物的水头损失37表61土建投资估算表41表62设备投资估算表41表63总投资费用估算42引言造纸企业是废水排放大户，也是环境污染的要紧行业。在美国，造纸工业被认为是第三大污染企业;据估量，在加拿大50%的废水源自造纸厂[1]。我国2002年制浆造纸工业污染排放量约占全国污染排放总量的10%以上，排放污水中的化学耗氧量(COD)约占全国排放总量的35.3%，居于第一位[2]。因此造纸废水的治理早已成为我国工业污染防治的焦点、热点和难点。如何按照科学开展瞧协调解决好造纸工业的原料与环境咨询题，使我国造纸工业走持续开展之路，是经济与社会开展的必定要求。目前，国内外制浆黑液的治理要紧有碱回收法(适合木浆黑液，草浆黑液碱回收还存在一些咨询题)、酸析法、等离子体技术、膜不离技术、絮凝沉落法、生物化学法、氧化法；中段废水和造纸废水处理方法要紧有絮凝法和生物法(多数采纳厌氧和好氧结合)。此外，还有人研究了一些新型水处理方法如生物酶法应用到处理制浆造纸废水中。造纸废水因其含COD，SS量大，大多数造纸厂都采纳厌氧工艺处理，但单独采纳厌氧工艺不能使出水到达标排放准，一般采纳厌氧与好氧联合工艺处理。本设计采纳UASB-活性污泥法联合工艺，能使处理出水到达回用及排放标准。第1章．绪论.选题的依据随着经济的不断开展，生活水平的不断提高，人们对环境的保卫越来越重视，据有关资料显示，×109t，并以1％的速率递增。我国是造纸大户，造纸废水排放量大。目前，我国有大中小型造纸厂总数10000余家，年排放废水量高达40多亿m3，占全国废水总排放量的六分之一，造纸废水中的BOD年排放量200多万t，占全国废水总排放中BOD的25%。造纸工业是能耗、物耗高，对环境污染严重的行业之一，其污染特性是废水排放量大，其中COD、悬浮物〔SS〕含量高，色度严重。目前国内大局部大型造纸企业建有废水处理设施，然而有的不经处理直截了当排放或是未达标排放，一些小型的造纸厂全然就没有废水处理设施，废水直截了当排进周边河流，给周边环境造成了严重碍事。因而要实现造纸行业的可持续开展，必须全面解决造纸行业的污染咨询题。造纸废水的处理方法许多，回纳起来要紧有物理处理法、化学处理法、生物处理法以及这3种方法的组合。鉴于目前造纸废水危害较大且治理难度比立大，，因此造纸废水的综合治理已成为当前亟需解决的咨询题之一。.选题的意义造纸工业是对环境污染较重的行业之一，其要紧污染来自制浆造纸过程中产生的各种废水。造纸工业废水假设不经有效处理直截了当排进江河水体之中，废水中的有机物质通过发酵、氧化、分解，消耗水体中的氧气，使鱼类、贝类等水生生物等缺氧致死；一些细小的纤维悬浮在水中，轻易堵塞鱼鳃，也会造成鱼类死亡；废水中的树皮屑、木屑、草屑等沉进水底，淤塞河床，在缓慢发酵中，不断产生毒气、臭气；废水中还有一些不轻易发酵、分解的物质，悬浮于水体中，汲取光线，减少阳光透进水体，阻碍水生植物的光合作用；另外，废水中可能带有一些致癌、致畸、致突变的有毒有害物质，其中已报道的有机氯代物有300余种之多。总之，造纸废水不仅使人类赖以生存的环境和生态平衡遭到破坏，同时也直截了当威胁造纸工业自身的开展咨询题。因此，开发造纸废水新技术，提高处理效果，落低处理本钞票，改善生态环境，解决好我国造纸工业的水污染咨询题，不仅关系到造纸工业自身的生存与开展，也关系到我国生态环境质量的改善。1.2.造纸废水处理的国内外研究现状．造纸废水处理技术和方法目前，造纸废水处理方法有物理法、化学法、生物法以及这三种方法的的组合。物理法是指用机械的、物理的手段往除废水中污染物，要紧用来往除废水中不溶解的、粒径较大的杂质，包括机械过滤(如格栅、筛网、微滤机、滤床)、澄清(沉淀)等方法。过滤法，通常采纳细筛网或微滤机，但由于负荷较大，可能会造成堵塞，因此，应考虑清污操作。由于过滤不能往除油墨、溶解性物质以及过于细小的悬浮物，因此只能作为预处理手段。目前国内造纸厂采纳较多的微过滤处理设备要紧是歪筛或过滤机。歪筛一般由各厂自行设计制造，与过滤机相比节约了动力消耗，投资少，其网目一般取60~100目，目前歪筛过滤已被大多数中小型造纸厂采纳。过往采纳歪筛，要紧是为了收集废水中的细小纤维，现在那么参加了净化废水的瞧念。歪筛面积增大，有利于废水中SS的往除。化学法是指利用化学反响使水中污染物的形态发生变化从而往除废水中的溶解物质或胶体物质的方法。常见的方法有中和、沉淀、氧化复原、催化氧化、光催化氧化、微电解、电解絮凝等方法。生物处理法是利用微生物代谢作用，使废水中的有机污染物和无机微生物营养物转化为稳定、无害的物质。常见的有活性污泥法、生物膜法、厌氧生物消化法等。生物处理法按是否供氧也可分为好氧处理和厌氧处理。物理化学法是利用物理化学作用往除废水中的溶解物质或胶体物质。常见的有混凝、浮选、吸附、膜不离、蒸发等方法。．造纸废水处理国内外研究概括造纸废水的处理方法要紧有物理法、化学法和生物法，有时需要由几种方法联合处理，才能到达排放要求。化学处理法中的混凝法和气浮法是目前国内外普遍用来提高水质的方法。目前，国内外对造纸废水处理的研究要紧集中在上述的方法中，差不多开发出了多种工艺，如：混凝沉淀法、膜不离法、超临界水氧化法、生物接触氧化法、光催化氧化法、厌氧生物氧化法、曝气生物滤池法等。各种方法在实际应用中都取得了特别好的效果。例如，混凝沉淀法是废水处理技术中最常用的方法，具有过程简单、操作方便、效率高、投资少的特点。实践证实，用混凝沉淀法处理废纸造纸废水，其SS往除率可达85%~98%，色度往除率可达90%以上，COD往除率可达60%~80%。生物接触氧化法也十分适合于废纸脱墨废水的处理，在选用生物接触氧化工艺时，需要注重的是填料的选择。氧化沟是清华大学重点开发的好氧生物处理工艺，优点是污泥量少，出水水质稳定，污染物往除率高，出水能够回用。氧化沟对SS的往除率可到达70%~80%，对COD的往除率大约在60%~85%，对BOD5的往除率可高达95%以上。气浮法的优点是占地面积小，操作简单，保养轻易，价格低廉，只要设计正确，处理后水质要比沉淀法好，动力消耗也小于沉淀法。目前合资企业的水处理工程多采纳幅流式沉淀池往除废水中的悬浮物，其优点是单元运行费用特别低，净化效果好，还有一定的水解、酸化作用，但占地大，产生的大量污泥必须脱水、外运填埋，污泥处理费用特别高。超效气浮装置防止了这些缺点，其占地少，沉淀污泥也特别少，收集的细小纤维还可回用，从而落低了运行本钞票。特别是净化速度和效果远远高于沉淀池，能明显减轻后续生化处理的压力。经工厂现场测试，PAC加PAM，超效气浮对SS的往除率为99%，COD往除率为90%。不加絮凝剂，仅用气浮处理，通过16次的现场测试发现SS平均往除率90%，COD平均往除率70%。可见超效气浮特别适合废纸造纸废水的预处理。国内外科研人员也在积极开发新的处理技术，采纳膜技术进行各种工业废水的处理，是目前的一个研究热点和难点，在我国也取得了一定的成果。黄江丽等采纳0.8um微滤〔MF〕与50nm超滤〔UF〕无机陶瓷膜组合工艺对造纸废水进行了处理,在温度为15℃、压力为0.1MPa的操作条件下，0.8um膜比照COD往除率为30%～45%，50nm膜对COD往除率为55%～70%。人工湿地处理技术是指通过模拟天然湿地的结构与功能，选择一定的地理位置与地形，依据需要人为设计与建筑的湿地。人工湿地对造纸废水具有较强的有机物往除能力，要紧是通过湿地床的物理截留沉淀和生物汲取落解作用来往除有机物。一方面，造纸废水中的不溶性有机物通过湿地床中填料床的沉淀、过滤等物理沉积作用特别快地被截留下来#并可为局部兼性或厌氧微生物所利用；另一方面，废水中的溶解性污染物，那么通过植物根系及填料外表生物膜的吸附、汲取及生物代谢作用而被落解往除。造纸废水中大局部有机物最终被异养微生物转化为微生物体及C2O和H2O,这些新生的有机体通过填料定期更换,最终从湿地系统往除.我国已有造纸厂采纳人工湿地处理技术处理废水，并取得了好的效果。湿式氧化法是在高温(150~350℃)高压(5~20MPa)下用氧气或空气作为氧化剂，氧化水中溶解态或悬浮态的有机物或复原态的无机物使之生成二氧化碳和水的一种处理方法。一般认为，湿式氧化反响属于自由基反响，经历诱导期、增殖期、退化期及结束期4个时期。在诱导期，分子氧与有机物反响形成烃基自由基(R·)；在增殖期，烃基自由基接着与分子氧反响产生的酯基自由基(ROO·)还能够与有机物作用生成低分子酸和烃基自由基(·OH)；在退化期，低分子酸分解形成醚基自由基(RO·)、羟基自由基(·OH)以及烃基自由基(R·)，羟基自由基有强氧化性，再往氧化有机污染物；在结束期，自由基之间结合能量湮灭反响停止。这些新技术不仅处理效果好，而且工艺稳定可靠，是目前研究的重点和方向，在今后会得到广泛的应用。1.3.小结本章首先介绍了本选题的依据和意义，指出对造纸废水处理研究的意义和重要性，分析目前国内外造纸废水处理研究的现状。然后，详述了目前国内外对造纸废水的研究状况以及一些新技术的开发研究，从而关于本次课题的有了一个整体的把握，为后面的整理设计提供了根底。第2章．工程概述2.1.工程概况随着造纸工业的不断开展，我国造纸工业废水的排放量日益增大，废水中含有大量的纤维素冰素和各种化学药品，耗氧量大，是环境的要紧污染源之一。我国造纸工业废水排放量占工业废水的1/6，对我国人民生活与生态环境造成了严重的碍事。因其废水浓度高，COD、BOD含量大，其处理方法较一般工业废水有所不同。因此对造纸厂污水处理工程进行设计，对我国的可持续开展具有积极意义。．设计水量本次课题是对造纸厂废水进行处理设计，该厂废纸造纸废水量：天天需处理废水约5000t。2.1.2．设计水质该厂要紧以废纸为原料，因此废水水质为废纸造纸污水。要紧来自废纸的碎浆、筛选、浮选及抄纸过程中产生的废水，废水中的要紧成份是细小悬浮性纤维、造纸填料、废纸杂质和少量果胶、蜡、糖类，以及造纸生产过程中添加的各类有机及无机化合物。造纸废水COD、BOD的来源有木质素、纤维、糖类、醇类，有不溶性的固形物，也有溶解性的。造纸废水的悬浮物SS的来源有化学沉淀物、纤维。废水中不溶物有比水轻的，如纤维素、半纤维素、胶粒、塑料等，也有比水重的，如砂、滑石粉、碳酸钙沉淀等。从物理的角度瞧，造纸废水是相密度差比立大的三类物相分散系。对造纸厂废水状况调查，其废水水质如下：PHCODBODSS色度2510145160100依据?造纸工业水污染物排放标准?〔GB3544—2001〕，处理后的废水应到达如下标准：PHCODBODSS色度6-9<=100<=60<=1002.2.工艺设计的原那么和依据．设计原那么工艺方案的选择关于废水处理设施的建设、确保处理设施的处理效果和落低运行费用发扬着最为重要的作用，因此需要结合设计规模、废水水质特性以及当地的实际条件和要求，选择技术可行、经济合理的处理工艺技术，经全面技术经济分析后优选出最正确的总体工艺方案和实施方式。

在废水处理设施的总体工艺方案确定中，遵循以下原那么：

(1)

所选工艺必须技术先进、成熟，对水质变化适应能力强，运行稳定，能保证出水水质到达工厂使用标准及国家废水排放标准的要求。

(2)

所选工艺应减少基建投资和运行费用，节约占地面积和落低能耗。

(3)

所选工艺应易于操作、运行灵活且便于治理。依据进水水质水量，应能对工艺运行参数和操作进行适当调整。

(4)

所选工艺应易于实现自动操纵，提高操作治理水平。

(5)

所选工艺应最大程度减少对四面环境的不良碍事〔气味、噪声、气雾等〕2.2.2．设计依据(1).?中华人民共共和国环境保卫法?(2).?中国造纸工业水污染排放标准?〔GWPB2-1999〕(3).?污水综合排放标准?〔GB8978-1996〕(4).?给排水设计手册?〔GBJ14-1996〕(5).?地面水环境质量标准?〔GB3838-88〕(6).?制浆造纸工业环境保卫行业政策、技术政策和污染防治对策?第3章．工艺的选择3.1.造纸废水处理工艺的介绍造纸废水浓度高，COD、BOD含量大，杂质含量多，其处理方法较一般工业废水有所不同。目前按其处理原理可分为物理法、化学法和生物法以及这三种方法的组合。〔1〕物理法：物理法是指用机械的、物理的手段往除废水中污染物，主要用来往除废水中不溶解的、粒径较大的杂质，包括机械过滤(如格栅、筛网、微滤机、滤床)、澄清(沉淀)等方法。过滤法，通常采纳细筛网或微滤机，但由于负荷较大，可能会造成堵塞，因此，应考虑清污操作。由于过滤不能往除油墨、溶解性物质以及过于细小的悬浮物，因此只能作为预处理手段。目前国内造纸厂采纳较多的微过滤处理设备要紧是歪筛或过滤机。歪筛一般由各厂自行设计制造，与过滤机相比节约了动力消耗，投资少，其网目一般取60~100目，目前歪筛过滤已被大多数中小型造纸厂采纳。过往采纳歪筛，要紧是为了收集废水中的细小纤维，现在那么参加了净化废水的瞧念。歪筛面积增大，有利于废水中SS的往除。〔2〕化学法：化学法是指利用化学反响使水中污染物的形态发生变化从而往除废水中的溶解物质或胶体物质的方法。常见的方法有中和、沉淀、氧化复原、催化氧化、光催化氧化、微电解、电解絮凝等方法。〔3〕：生物处理法：是利用微生物代谢作用，使废水中的有机污染物和无机微生物营养物转化为稳定、无害的物质。常见的有活性污泥法、生物膜法、厌氧生物消化法等。生物处理法按是否供氧也可分为好氧处理和厌氧处理。〔4〕物理化学法：物理化学法是利用物理化学作用往除废水中的溶解物质或胶体物质。常见的有混凝、浮选、吸附、膜不离、蒸发等方法。目前，国内要紧采纳的造纸废水处理工艺有：传统活性污泥法、UASB工艺、SRB工艺以及生物接触氧化法等。(1)传统活性污泥法活性污泥法是废水生物处理中使用最广泛的一种方法。传统的活性污泥处理法存在污泥膨胀现象，膨胀一旦发生，二沉池中的活性污泥和已净化的废水难以分开，大量污泥流失，出水难以达标。污泥膨胀现象成因复杂、操纵起来较难，使得污泥处置成了多数造纸厂在废水处理达标后碰到的又一难题。鉴于此，中国林业科学院在实施国家“九五〞科技攻关工程中，借鉴国外经验开发出了解决这两大难题的序列动态曝气活性污泥法技术。通过实验室小试、中试和工业现场运行试验，污泥膨胀难题得到了妥善解决。该项技术发扬了厌氧菌、兼氧菌和好氧菌轮流交替落解污染物的作用，促使更多的有机污染物完全落解为CO2逸进空气，因而废水经生化处理后，污泥减少了4/5，大大减轻了企业污泥处理负担，全然防止了污泥带来的二次污染咨询题。另外，该项技术的投资比一般活性污泥法节约20%，占地节约30%，运行费用节约10%，因而对中小纸厂更有有用价值。活性污泥系统有效运行的全然条件是：①废水中含有足够的可容性易落解有机物；②混合液含有足够的溶解氧；③活性污泥在池内呈悬浮状态；④活性污泥连续回流、及时排除剩余污泥，使混合液维持一定浓度的活性污泥；⑤无有毒有害的物质流进。典型的活性污泥法是由曝气池、沉淀池、污泥回流系统和剩余污泥排除系统组成。(2)SBR工艺SBR是序列间歇式活性污泥法是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同，SBR技术采纳时刻分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反响替代稳态生化反响，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的要紧特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反响池，该池集均化、初沉、生物落解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。SBR工艺具有工艺简单，运行可靠，治理方便，造价低廉等优点，电脑自控要求高，对设备、阀门、仪表及操纵系统的性能要求高。SBR工艺一般适用于小规模、土地紧张、具有引进设备条件的场合。(3)厌氧法厌氧法是在无氧的条件下，通过厌氧微生物落解代谢来处理废水的方法。它是由多种微生物共同作用，利用厌氧微生物将污水或污泥中的有机物分解并生成甲烷和二氧化碳等最终产物的过程。在不充氧的条件下，厌氧生物和兼性(好氧兼厌氧)生物落解有机污染物，又称厌氧消化或发酵，分解的产物要紧是沼气和少量污泥。厌氧生物处理法耐冲击负荷能力特别高，处理水的稳定性好;剩余污泥的量最少，还能回收沼能源。但厌氧微生物的培养驯化时刻较长，对有机物分解不完全，一般不能一步满足排放标准，还需进行后处理。目前常用的厌氧反响器有UASB和IC厌氧反响器。在UASB反响器中，生物固体的浓度和生物活性都特别高，能到达特别高的负荷和处理效率。有人因用UASB处理废水，当水力停留时刻为6h时，COD和硫酸盐的往除率分不到达了66%和73%；尽管UASB的负荷和处理效率高，然而UASB处理制浆黑液依旧不可行的，因为黑液中的污染物是难于生物落解的。IC厌氧反响器的运作原理是：预酸化后的废水从IC厌氧反响器底部切线进进，在底部混合区与内循环水和膨胀的颗粒污泥充分有效地混合，使得进水有机物浓度得到稀释和调节。现在水、颗粒污泥和产生的沼气三相充分混合造成污泥膨胀，大大提高了污泥的生化反响效率(是UASB的两倍)，使反响器能够承受较高的有机物负荷，从而增加有机物的往除率。IC厌氧反响器具有抗负荷冲击能力强、承受悬浮物浓度高、占地省、能耗低、运行费用少、启动快、操作简单、易于实现自动化操纵等特点，在造纸废水处理中可取代UASB作为厌氧处理系统的要害设备以划。〔4〕气浮/沉淀法沉淀法和气浮法根基上用来除往废水中悬浮物的方法。沉淀法是指利用重力沉淀的作用将悬浮物除往；而气浮法是利用高度分散的小气泡作为载体往粘附废水中的污染物，使其密度小于水而上浮到水面实现固液或液液不离的过程。与沉淀法相比，气浮法具有占地少、泥渣不易腐化、出水水质好、浮渣含水率低、所需药剂量少等优点，然而气浮法电耗较大。制浆造纸废水中的悬浮物质要紧是由树皮、纤维、纤维束、爆咪斗以及徐料组成。据报道，在英国纸厂首选沉落法，平均能够往除80%以上的悬浮物质，初级净化器的设计平均为70%～80%(悬浮物往除率)；采纳溶气气浮法处理造纸废水，TSS往除率能够到达65%～95%。目前，我国使用的最多、效果较好的气浮法是浅层气浮法。广东造纸采纳CQJ型超效浅层气浮净水器处理新闻纸机白水。结果讲明，在混凝剂PAC和絮凝剂PAM用量分不为400ppm和10～15ppm，气浮器进口SS为，CODCr为时，SS和CODCr往除率分不为8.5%和81.8%，每台日处理量5760m3/d，回收白水4930m3/d。从这些数据可生物接触氧化法生物接触氧化法是从生物膜法派生出来的一种废水生物处理法，即在生物接触氧化池内装填一定数量的填料，利用栖附在填料上的生物膜和充分需求的氧气,通过生物氧化作用,将废水中的有机物氧化分解,到达净化目的。19世纪末,德国开始把生物接触氧化法用于废水处理，但限于当时的工业水平，没有适当的填料，未能广泛应用。到20世纪70年代合成塑料工业迅速开展,轻质蜂窝状填料咨询世,日本、美国等开始研究和应用生物接触氧化法。中国在70年代中期开始研究用此法处理都市污水和工业废水，并已在生产中应用。生物接触氧化法是以附着在载体〔俗称填料〕上的生物膜为主，净化有机废水的一种高效水处理工艺。具有活性污泥法特点的生物膜法，兼有活性污泥法和生物膜法的优点。在可生化条件下，不管应用于工业废水依旧养殖污水、生活污水的处理，都取得了良好的经济效益。该工艺因具有高效节能、占地面积小、耐冲击负荷、运行治理方便等特点而被广泛应用于各行各业的污水处理系统。生物接触氧化法具有生物膜法的全然特点，但又与一般生物膜法不尽相同。一是供微生物栖附的填料全部浸在废水中，因此生物接触氧化池又称吞没式滤池。二是采纳机械设备向废水中充氧，而不同于一般生物滤池靠自然通风供氧，相当于在曝气池中添加供微生物栖附的填料，也可称为曝气循环型滤池或接触曝气池。三是池内废水中还存在约2～5％的悬浮状态活性污泥，对废水也起净化作用。因此生物接触氧化法是一种具有活性污泥法特点的生物膜法，兼有生物膜法和活性污泥法的优点。生物接触氧化技术的要紧特征是：①工艺方面a由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流完全混合，故对冲击负荷和水质的骤变有较强的适应能力，运行稳定；由于填料比外表积大，池内充氧条件良好，池内单位容积的生物固体量较高，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷；b生物接触氧化法容积负荷高，占地面积小，建设费用较低；c生物接触氧化法污泥产量较低，无需污泥回流，不存在污泥膨胀咨询题；d生物接触氧化法有时脱落一些细碎生物膜，沉淀性能较差，轻易造成出水中的悬浮固体浓度稍高，一般可到达30mg/L左右。②运行方面a对冲击负荷有较强的适应能力，在间歇运行条件下，仍能够维持良好的处理效果，对排水不均匀的企业更具有实际意义；b操作简单、运行方便、易于维护治理，无需污泥回流，不产生污泥膨胀现象，污泥生成量少，污泥颗粒较大，易于沉淀。③功能方面生物接触氧化处理技术具有多种净化功能，除有效地往除有机污染物外，要是运行得当还能够用以脱氮，因此，能够作为三级处理技术。生物接触氧化处理技术的要紧缺点是:要是设计或运行不当，填料可能堵塞，此外，布水曝气不均匀，可能在局部部位出现死角。同时作为生物膜法的一种，接触氧化法与曝气生物滤池工艺相比，有特别大的相似之处。其生物反响原理是一致的，都具有生物活性高(泥龄短)、传质条件好、充氧效率高、有丝状菌存在、有较高的生物膜浓度的优点，且从曝气方式和填料的类型来瞧，这两者是完全一致的。最要紧的差异是接触氧化工艺需采纳沉淀池沉淀接触氧化池出水携带的生物膜残片，而曝气生物滤池采纳的是填料过滤或辅以滤头收水的方法往除悬浮物。.造纸废水处理的研究方案在实际和理论研究中一些比立常见的关于造纸废水的处理工艺有以下几种：气浮-接触氧化工艺，流程如下：混凝沉淀-A/O工艺，流程如下：水解酸化—好氧生物工艺，流程如下：CASS工艺，流程如下：高浓度水→调节池→水解酸化池→CASS池→出水混凝气浮-A/O工艺，流程如下：.处理工艺确实定上述几种处理工艺是实际中应用比立广发且取得一定成效的，它们在处理废水的应用中各有优缺点，依据原始数据，本着工艺简单、经济，操作方便，处理效果显著的原那么，本次设计采纳“浅层气浮+生物接触氧化〞的工艺，此工艺具有以下特点：(1)该工艺物化方法采纳超效浅层气浮,集凝聚、气浮、撇渣、沉淀、刮泥为一体,具有效率高,处理效果好的特点。(2)该工艺生物处理采纳接触氧化法,具有以下优点:体积负荷高,处理时刻短,节约占地面积;生物活性高,且有较高的微生物浓度;污泥产量低,不需要污泥回流;出水水质好而稳定;动力消耗低;不存在污泥膨胀咨询题。(3)实践应用中证实,"气浮-接触氧化工艺"关于造纸废水具有良好的处理效果,依据监测结果讲明,出水水质CODCr<100mg/L,BOD5<60mg/L,SS<100mg/L,到达国家相应排放标准。本污水处理设计规模较大，天天排放污水量大，污染物浓度较偏低，因此应该选择处理效果稳定、产泥少、节能的方法。结合上述几种工艺的特点，选择接触氧化工艺比立适宜。从COD和BOD的浓度上瞧B/C的值远小于0.3，COD的浓度远大于BOD的浓度，SS的浓度偏低，因此污水的可生化性不高，污水中难被好氧细菌分解的有机物含量比立大，完全有必要使用厌氧进行处理，一方面厌氧能够进一步提高废水的可生化性，另一方面，厌氧关于高浓度废水的COD往除效率是特不高的，而且厌氧处理负荷高、能耗特别小、产污泥量也特很多，直截了当带来占地少、一次性投资少、运行费用少、污泥处理费用少的优点。依据实验和国内外实际情况采纳“物化处理+生化处理〞，即在生化处理前，利用物化处理落低污水中COD和BOD的浓度，可大大落低悬浮物的含量，提高废水的可生化性。高效浅层气浮池能有效往除污水中的悬浮固体，且对废水中溶解性COD的也有一定的往除效果。因此，本次设计最终采纳的工艺是：“高效浅层气浮+水解酸化+生物接触氧化〞。3.4.工艺流程3.4.1．处理工艺流程本方案处理工艺流程见图废水废水格栅集水池浅层气浮池接触氧化池二沉池局部回用达标排放贮泥池泥池带式压滤机水解酸化池污泥回流上清液回流3.4.2．工艺流程讲明〔1〕车间废水经明沟自流进集水池，在明沟内设置格栅，以截流粗大的悬浮物；〔2〕用泵将集水池中的废水打进气浮池，通过浮选后，局部纸浆运至车间回用；〔3〕废水经气浮池后，流进水解酸化池，将难讲解的大分子有机物分解为易于落解的小分子有机物或CO2和H2O，大大提高污水的可生化性；〔4〕废水流进接触氧化池，废水中的有机物在有氧条件下，被好氧细菌分解为CO2和H2O，从而出往有机物；〔5〕废水通过生化处理后，自流进进二沉池，生化处理时期脱落的生物膜在此进行沉淀不离，上层清夜排出，底部污泥排进污泥处理系统，局部污泥回流至水解酸化池；〔6〕气浮池和二沉池中的剩余污泥用泵打进污泥浓缩池，以减少污泥处理体积，再用泵打进污泥脱水间进行脱水，干泥外运。浓缩池上清液及压滤机滤水一起排进集水井，同废水一起进行处理。3.4.3．工程设计的讲〔1〕格栅格栅是为了回收废水中的纤维并落低废水中SS的含量，一般在工艺的前端设置，落低后续工艺的负荷。〔2〕集水井集水井是设置在筛网之后的集水系统，是为了方便污水的提升以及缓冲污水的流量变化。〔3〕高效浅层气浮池高效浅层气浮池利用浅池理论和“零速度〞原理,聚拢了凝集、气浮、刮渣、沉淀、刮泥等多项功能于一体。该气浮设备水深只有400mm,水停留时刻在3min左右,溶气压力比传统气浮高,一般为4.5~5.5kg/cm2,因而到达较高的处理效率与效果。该设备在水质处理、白水回收和纤维回收中能发扬更大的效能。高效浅层气浮工艺的特点：1.待处理水停留时刻较短,仅为3min。2.处理效率高,尤其是处理高浊度水。3.单位面积的处理量为250m3/(m2·d),处理能力大。4.能够设置为多层,并能够直截了当设置在地面上或架空设置,占地面积小。5.有效水深约0.4m,且与处理能力全然无关,构筑物总高度落低〔4〕水解酸化池由于该废水中含有大分子、好氧菌难以往除的物质。在废水进进好氧生化之前设置水解酸化池。通过对菌种的筛选与优化，靠水解产酸菌作用能够迅速落解水中有机物，提高污水的可生化性，从而提高后续生化处理的效果。〔5〕接触氧化池由于大局部有机物均被厌氧处理往除，为确保出水稳定达标，在厌氧处理后接一短时生物触氧化池。生物触氧化池有以下特点：1)供微生物固着生长的填料，全部掩没在污水之中，相当于一种浸没在污水中的生物滤池，因此又称为吞没式生物滤池。2)采纳与曝气池相似的曝气方法，提供微生物氧化有机物所需要的氧量，并起搅拌混合作用。相当于在曝气池中添加填料，供微生物栖息生殖，因此又称接触曝气池。3)净化污水要紧依靠填料上的生物膜的作用，但池内尚存在一定浓度类似活性污泥的悬浮生物量，对污水也有一定的净化作用。因此，生物接触氧化池是一种具有活性污泥法特点的生物膜法处理构筑物。它综合了曝气池和生物滤池两者的优点。4〕生物接触氧化池具有容积负荷高、停留时刻短、有机物往除效果好、运行治理简单和占地面积小等优点。但要是设计或运行不当．轻易引起滤料堵塞。生物接触氧化池已在我国都市污水和工业废水处理中获得广泛应用。它除能够用于污水的二级处理外，尚可用污水的三级处理和水源微污染的预处理。〔6〕二沉池二沉池内实现泥水不离，使好氧微生物回流至接触氧化池，以维持好氧细菌浓度。上清液完全达标排放。一般在设计沉淀池时，选用平流式和辅流式沉淀池。为了使沉淀池内水流更稳、进出水配水更均匀、存排泥更方便，本设计采纳流辐流式二次沉淀池。采纳采纳中心处进水，池中心出排泥，周边出水。〔7〕贮泥池污泥池用来储存沉淀池和气浮池的污泥，以便进一步进进带式压滤机进一步进行污泥处理。通过一系列的中和处理、生物处理及沉淀处理后，污水中悬浮物、沉淀物、有机和无机杂质已全然得到往除，净化水排出后剩余的污泥进进污泥浓缩池。污泥是污水处理过程中的副产物，其中含有大量水分，为了便于污泥的运输和进一步处理与处置，到达减量、稳定、无害化等目的，需先对污泥进行浓缩处理。〔8〕带式压滤机污泥脱水、干化的作用是往除污泥中的大量水分，从而缩小其体积，减轻其重量。通过脱水、干化处理，污泥含水率能从96%左右落到60%～80%左右，其体积落为原体积的1/10～1/5，有利于运输和后继处理。因此，国内外均比立重视污泥的脱水、干化技术。多数国家普遍采纳的脱水机械为板框式压滤机、带式压滤机和离心机。污泥脱水中板框压滤机由于过滤能力较低，劳动强度大，操作治理复杂等因素，不是理想选择。带式压滤机具有能连续或间歇生产、操作治理简单、附属设备较少等优点，在国内外应用广泛。本设计采纳带式压滤机，污泥含水率能落至80%左右，体积已大大缩小，脱水后污泥能够直截了当外用。〔9〕机房及办公室为方便操作，设计机房及办公室，带式压滤机、加药装置、现场电控、实验及值班室等均置于机房及办公室内。第4章．工艺计算4.1.要紧构筑物格栅格栅是一种最简单的过滤设备，也是最常用的拦污设备。一般置于进水渠道上或泵站集水池的进口处，要紧往除污水中较大的悬浮物或漂移物。(1)格栅间隙数nQmax—最大设计流量，m3/s；α—格栅倾角，度〔°〕；b—栅条间隙，m;h—栅前水深，m;v—污水的过栅流速，m/sQmax=×Q/24×3600=1.2×5000/24×3600=0.07设h=0.4m，过栅流速ν=0.7m/s，栅条间隙宽度1m，倾角α=60°n=0.07×sin60°1/2为平安考虑，取n=27个(2)格栅槽宽度BB=S(n-1)+bnS—栅条宽度，m;取S=0.01m1×27=0.5(3)通过格栅的水头损失h2ho—计算水头损失，m；g—重力加速度，m/s2k—格栅受污物堵塞使水头损失增大的倍数，一般取3；ζ—阻力系数；设栅条断面为锐边矩形断面，那么h01)4/3×(2/2×9.81)×sin60°=52h252=0.(4)栅后槽总高度HH=h+h1+h2h1—栅前渠超高，一般取H=0.4+0.3+0.156=0.856≈0.(5)栅槽总长度LL1—进水渠渐宽局部的长度，m；L2—栅槽与出水渠连接处渐窄局部长度，m；B1—进水渠宽，m；α1—进水渐宽局部的展开角，一般取20°取B1=0.35m，那么进水渠内流速为Qmax/(B1×h1)=0.07/(0.35×0.3)=0.67m/s;在～0.9mL1=(0.5-0.35)/2×tan20°=L2H=0.3+0.4=L=0.21+0.105+1.0+0.5+0.7/tan60°=(6)每日栅渣量WW—每日栅渣量，m3/d；W1—单位体积污水栅渣量，m3/10m3污水；一般取～KZ—污水流量总变化系数。当栅渣间距b=10㎜时，W1，W=86400×0.07×/1000×1.2=3m3/d＞0.2m3/d综上所述，选用NC-500型机械格栅，选用2座，一备一用。NC型机械格栅采纳机械清渣结构，机构紧凑，只要采纳不同的耙齿，就能够对不同的污水进行固液不离。电器操纵简单，操作实现自动化，能耗省，劳动强度低。除污动作连续，除渣干净，不离效率高，噪声低。格栅的过流部件全部采纳不锈钢材制作，耐腐蚀，经久耐用。NC型格栅适用于造纸厂、毛纺厂、制革厂、印染厂等，对污水进行预处理，起到保卫后级污水处理设施，落低后级处理负荷作用，是提高处理效率的要害。NC型机械格栅技术参数为：设备宽度：500㎜，有效栅宽：6380㎜，有效栅隙：20㎜，运动速度：3m/min，电机功率：0.25kw，安装角度：60°依据经验数值对SS的往除率为：40％保险起见，我们认为该步骤对BOD5，COD不往除。如此通过歪网后出水的水质为： COD=2510mg/L，BOD5=145mg/L，SS=96mg/L。.2集水池集水井的设计以自流1h不溢流为限，即水力停留时刻〔HRT〕为1h；水流量Q=5000m3/d=210m3/h。集水井的整容积的计算V=Q×h=210×1=2式中：h——水力停留时刻，h；Q——水流量，m3/h；V——集水井体积，m3。集水井尺寸设计计算考虑到建设本钞票及设计水位，集水井的深度H取5m。集水井的面积S=V/H=42㎡。集水井的设计为圆形，因此可计算的直径D为。集水井设计尺寸为：高H=5m，直径D=。污水泵选型依据污水的性质，选用YW型液下式排污泵。YW型液下式排污泵具有结构先进、排污能力强等优点，配备液位自动操纵柜，使用极为方便。适用化工、石油、制药、采矿、造纸工业、水泥厂、炼钢厂、电厂、煤加工工业，以及都市污水处理厂排水系统、市政工程等行业。依据污水的流量，选用型号为200YW250-11-15的水泵，配置两台，一用一备，其具体参数见表4-1。表STYLEREF1\s0SEQ表\*ARABIC\s11200YW250-11-15液下式排污泵技术参数流量/m3/h扬程/m转速/r/min功率/kW水泵操纵器型号轴功率电机功率3009145015DFK-154高效浅层气浮池本次设计的所采纳的气浮池是高效浅层气浮池，它不仅具有水力停留时刻较短，外表负荷高，处理效果稳定,运行灵活,可依据废水量的变化来调节回流水量、药剂量大小的特点，还能对溶解性的COD有一定的处理效果，能够提高污水的可生化性，落低后续处理的负荷。依据污水的水量：Q=Qmax/24=5000/24=3/h,选用型号为RQF250的浅层气浮池，配置一台，其具体技术参数见表4-2。表4-2RQF250高效浅层气浮池技术参数池径〔mm〕处理量〔m/h〕总功率〔kw〕工作负载〔t〕配容器系统功率〔kw〕反响罐尺寸φD×H(m)反响罐搅拌功率〔kw〕反响罐工作重量〔t〕加药搅拌功率2台〔kw〕φ900025046Φ×本次设计课题的原始资料显示，污水中溶解性的COD含量较多，依据有关资料，添加絮凝剂或助凝剂后高效浅层气浮池对污水中的溶解性的COD、BOD的往除率分不可到达31.6%和43.3%，SS的往除率到达80%以上。因此，通过高效浅层气浮池处理后，出水中污染物的含量如表4-3：表4-3高效浅层气浮池进出水水质工程BOD5/(mg/L)COD/(mg/L)SS/(mg/L)进水145251096出水≤≤≤4水解酸化池废纸再生造纸废水成分复杂,可生化性差(BOD5/CODCr<0.3),属于较难处理的工业废水。假设采纳单一的好氧处理工艺特别难到达理想的处理效果,因此在好氧处理前利用水解细菌、产酸细菌将废水中的纤维素、半纤维素、多糖、复原糖、配涂料废水中的改性淀粉、局部木质素及其衍生物转化为易于生物落解的小分子物质,提高污水的可生化性,落低后续好氧处理的负荷,为后续好氧处理制造条件。水解酸化池采纳上流式污泥床反响器(UASB)。UASB具有以下优点:启动速度快,处理时刻短;污泥产率低;CODCr往除率高。本设计容积负荷Nv取5KgCOD/〔m3·d〕，COD的除往率在70%以上，对SS无除往。依据资料显示，由废水特点可知，水解酸化处理废水后，废水中溶解性BOD将会增加，B/C可提升到左右，那么UASB的出水BOD含量大概为250mg/L，UASB的设计进、出水水质见表4-4。表44UASB反响器进出水水质工程BOD5/(mg/L)COD/(mg/L)SS/(mg/L)进水1出水≤250≤515(1)参数选取设计参数选取如下：容积负荷〔NR〕10kgCOD/(m3.d)〔常温情况下〕kgMLSS/kgCODm3/kgCOD(2)反响器容积计算=1\*GB3①UASB有效容积V=QS。/Nv=(5000×)/10=860式中：S0进水中有机物浓度，kgCOD/m3Q进水流量，m3/dNV反响区有机物容积负荷，取NV=10kgCOD/(m3从布水均匀性和经济性考虑，将UASB设计成圆形池子，施工方便，处理效果好。取水力负荷q=0.9[m3/(m3.h)]≤q≤[m3/(m3.h)]。那么横截面积为：A=Q/q=208/0.9=231.1㎡有效水深：h=V/A=m取h=4采纳2座相同的UASB反响器,那么A1=A/2=115㎡D=(4A1/π)½=m取D==2\*GB3②横截面积S=πD²/4=㎡〔3〕实际外表水力负荷q=Q/A2=208/〔×2〕=0.85<1.0符合要求。(3)配水系数设计本系数设计为圆形布水器，每个UASB反响器设60个布水点，采纳连续均匀进水。=1\*GB3①参数每个池子的流量：Q0=Q/2=208/2=104m3/h=2\*GB3②圆环直径计算：每个孔口效劳面积a=A2/18=/60=2.0㎡a在1—3m2可设4个圆环，最里面的圆环设4个孔口，中间设8和16个孔口，最不处设32个孔口。=3\*GB3③内圈4个孔口设计效劳面积：S1=4a=4×2㎡=8㎡折合为效劳区圆点直径:D1=(4S1/π)½=m用此直径作一虚圆，在该虚圆内等分面积处设计实圆环，其上布4个孔口。那么圆的直径计算如下：那么d1=(2S1/π)½=2.3=4\*GB3④中圈8个孔口设计效劳面积：S2=8a=16㎡折合效劳圆直径为D2=[4〔S1+S2〕/π]½=m中间圆环的直径如下：π(D2²-d2²)/4=S2/2那么d2=4.5m=5\*GB3⑤中圈16个孔口设计效劳面积：S3=16a=32㎡折合为效劳圆直径：D3=[4〔S1+S2+S3〕/π]½=m那么外圆环的直径d3计算如下：π(D3²-d3²)/4=S3/2那么d3=m⑥外圈32个孔口设计效劳面积：S4=32a=64㎡折合为效劳圆直径：D4=[4〔S1+S2+S3+S4〕/π]½=12.4m那么外圆环的直径d3计算如下：π(D4²-d4²)/4=S4/2那么d4=m计算草图如下：(4)三相不离器的设计=1\*GB3①设计讲明三相不离器要紧具有气，液，固三相不离的功能。一般设在沉淀区的下部。三相不离器是UASB反响器污水厌氧处理工艺的要紧特点之一，它同时具有传统废水生物处理工艺中的二沉池与污泥回流及气体收集的功能，因而三相不离器的合理设计是保证UASB反响器正常有效运行的一个重要内容。三相不离器的设计要紧包括沉淀区，回流缝，气液不离器的设计。=2\*GB3②沉淀区设计三相不离器的沉淀区设计同二次沉淀池的设计相似，要紧是考虑沉淀区的面积和水深。面积依据废水水量和外表负荷来决定。由于沉淀区的厌氧污泥及有机物还能够发生一定的生化反响，产生少量气体，这对固液不离器不利，故设计时应满足以下要求：=1\*alphabetica.沉淀区水力外表负荷≤/h。=2\*alphabeticb.沉淀器歪壁角度约为500，使污泥不致积聚，尽快落进反响区内。=3\*alphabeticc.进进沉淀区前，沉淀槽底缝隙的流速≤2m/h。=4\*alphabeticd.总沉淀水深应≥。=5\*alphabetice—2h。要是以上条件均能满足，那么可到达良好的不离效果。沉淀器〔集气罩〕歪壁倾角θ=500沉淀区面积A=πD²/4=㎡,外表水力负荷：q=Q/A=208/(2×)=0.85<1.0,符合要求。=3\*GB3③回流缝设计取h1=0.3m，h2=0.5m,h3=1.5m,如如下面图：，式中：b1下三角集气罩水平宽度，m。Θθ下三角集气罩歪面的水平夹角。H3下三角集气罩的垂直高度，m。b1==b2=D-2b1=6.2－2×1.26==1\*ALPHABETICA.下三角集气罩之间的污泥回流逢中混合液的上升流速V1可用下式计算：V1=Q1/S1式中：Q1反响器中废水流量，m3/h；S1下三角形集气罩回流逢面积，m2；V1=4Q1/2πb2²=m/hV1<2m/s,符合设计要求=2\*ALPHABETICB.上下三角形集气罩之间回流逢中流速(V2)可用下式计算：V2=Q1/S2，式中：Q1反响器中废水流量，m3/h；S2上三角形集气罩回流逢之间面积，m2；取回流逢宽CD=,上集气罩下底宽CF=那么DH=CD×sin50°=DE=2DH+CF=S2=π(CF+DE)CD/2=2那么V2=Q1/S2=1.60m/h<V1<2m/=3\*ALPHABETICC.确定上下三角形集气罩相对位置及尺寸，由图可知：CH=CDsin40°=＝mAI=DItg50°=(DE-b2)×tg50°=8)×tg50°=m故h4=CH+AI=0.77+=h5=由上述尺寸可计算出上集气罩上底直径为：CF-2h5tg40°=6.0-2×1.0×tg40°=BC=CD/sin40°°=DI=(DE-b2)=)=8mAD=DI/cos50°=8/cos50°=4mBD=DH/cos50°°=AB=AD-BD=4-1.43=1=4\*GB3④气液不离器的设计d=(气泡)，T=20°Сr1=/cm3,rg=1.2×10-3g/cm3V=2/s,ρμ=Vρ1=/cm·s一般废水的μ>净水的μ,故取μ=0.02g/cm·s由斯托克斯工式可得气体上升速度为：Vb==/hVa=V2=/h那么Vb/Va=>,故满足设计要求。(5)其他设计=1\*GB3①出水系统设计出水系统的作用是把沉淀区液面的澄清水均匀的收集并排出，出水是否均匀对处理效果有特别大的碍事。采纳锯齿形出水槽，槽宽0.2m,槽高=2\*GB3②排泥系统设计产泥量为：5950×0.85×0.1×1000×10-3=kgMLSS/d，含水率为98%，那么产泥量为：Q=505.8/[1000×m3/dkgMLSS/dkgMLSS/d,可用150mm排泥管，天天排泥一次。=3\*GB3③产气量计算每日产气量：5950×0.85×0.5×1000×10-3=m3/d4接触氧化池这是本设计最重要的处理工序，有机物的分解要紧是在接触氧化池内完成的。氧化池对废水中BOD、COD的往除率可到达78%和85%以上，局部微生物以生物膜的形式生长在填料外表，局部那么是絮状悬浮生长于水中。生物接触氧化池的进出水的各项指标见表4-5。表45生物接触氧化池进出水水质工程BOD5/(mg/L)COD/(mg/L)SS/(mg/L)进水250515出水≤60≤100⑴确定设计参数①平常污水量Q=5000m3/d=208m3/h②BOD5往除率n=78%③进水BOD5浓度La=250mg/l出水BOD5浓度Lt=55mg/l<60mg/l已达标④依据试验资料确定a.填料容积负荷M=1.5kgBOD5/m3·db.有效接触时刻t=2hc.气水比Do=15m3/m⑵生物接触氧化池计算①有效容积VV=Q(La-Lt)/M=5000(250-55)/1500=650②滤池总面积F设H=3m，分为3层，每层高1m，故F=V/H=650/3=217m2H—滤料总高度，取3m③分为2座生物接触氧化池，每座分为6格。那么每座的面积为：F0=F/2=217/2=108.3m2每格的面积为：f=F0/6=m2<25m2符合要求每格滤池尺寸:L×B=m×3.6m④有效接触时刻t滤池格数有2×6=12个t=nfH/Q=12×18×3/208=h⑤滤池总高度Hoh1—超高，m，h1～，取；h2—填料上水深，h2～，取；h3—填料层隙高度，h3～，取；m—填料层数，取3层；h4—配水区高度，当采纳多管曝气时，不考虑进进检修者，h4=0.5m；考虑进进检修者，h4=1.5m，取1.5mH0=3+0.5+0.5+(3-1)×0.3+1.5=6⑥污水在池内实际停留时刻t′=nf(H0-h1)/Q=12×18×(6.1-0.5)/208=h⑦填料选择填料要求比外表积大，空隙率大，水力阻力小，强度大，化学和生物稳定性好，能经久耐用。目前常用的是聚氯乙烯塑料、聚丙烯塑料、环氧玻璃钢等做成的蜂窝状和波浪板状填料。选用φ30㎜的蜂窝形玻璃钢填料,所需填料体积：V′=nfH=12×18×3=6蜂窝玻璃钢填料规格：孔径：30㎜，密度：25～27kg/m3，壁厚：㎜，比外表积：145m2/m3，孔隙率：98.8%，适用进水BOD5：200～⑧采纳多孔管鼓风曝气供氧,所需空气量：D=D0Q=15×5000=75000m3⑨每格滤池所需空气量：D1=D/n=75000/12=6250m3/d=⑶空气管路计算①风机选择每池采纳2台罗茨鼓风机，一备一用，选用TSE-200型。具体参数为：转速：800r/min；升压：14.7kPa；流量：3/min；配套电机：Y160M-4，功率：11kW。②风管系统计算采纳在填料下直截了当曝气方式，曝气充氧的扩散采纳多孔管，管设在距池底0.7m，孔径取5.0㎜，孔在管的两侧交错排列。需氧量a—往除1kgCOD的需氧量，取2/kgCOD；Q—进水量，m3/d；b—微生物的自身氧化系数，2/kgMLSS；X—MLSS浓度，X=4kg/m3；V—池容积，m3Qa=0.75×5000(250-55)+0.12×4×650=/h查得水中溶解氧饱和度分不为气出口处的尽压〔Pb〕为氧转移效率为E=10%，那么空气离开氧化池时氧的百分比为：温度为20℃时，池中的溶解氧饱和度为，池中平均溶解氧饱和度为温度为20℃时R0=RtCs(20)/α(βρCs(30)-CL(T-20)=/hα—氧转移折算系数，～；β—氧溶解折算系数，～；ρ—密度，/L；CL—废水中实际溶解氧浓度，2mg/L；Rt—需氧量。供气量Qa=R03/h每池所需空气量Qal3/h每单元格所需空气量Qali3/h每格有4根支管，管长，孔距50mm，每根管有出气孔100个。每根支管所需空气量：qa3/h孔口空气流速：v=4qa2n=m/s设空气干管流速v=8m/s，支管流速u=5m/s，那么干管直径：D=(4Qal/3600×3.14v)1/2取D=245mm校核：v=4Qal2=m/s支管直径：d=(4qa/3600×3.14u)1/2取d=65mm校核：u=4qa/36002综上，干管：D=245mm，支管：d=65mm，u=/s为增加充氧效果,池底应设置可变微孔曝气器，其型号为：ZH215型。曝气管外径φ215㎜，用φ65㎜ABS管接通。通气量：10m3/套﹒h，效劳面积：2m2/套。接触氧化池内共设置1⑷布水系统采纳导流廊道设进水流速，进水管径。每单元格各有一导流廊道，沿单格的长边，长5.2m，宽，导流墙高，距池底。⑸出水系统出水采纳过水孔，与导流廊道相对在另一长边，设出口流速①过水孔所需面积：S=Q/vb2布满度为，那么2②过水孔尺寸每单元格又过水孔5个，孔中心间距，孔宽，孔高过水孔尺寸×0.12m③水流方式水从过水孔流进下一个单格的导流廊道，整个反响池呈推流式。④出水渠设渠宽，流速/s，那么有效水深：H=Q/vb=[5000/(24×3600)]/0.2×0.4=那么实际槽深0.2+0.5=0.7m槽坡度为，长具体结构尺寸为5.2m×0.4m×0.7m经生物接触氧化池后，CODcr：mg/L；BOD5：55mg/L4.1.6二沉池二沉池要紧是处理出水的悬浮物，通过二沉池后出水的SS到达了设计所的出水指标。本次设计采纳辐流式沉淀池。有关设计参数取值水力外表负荷q一般在1.0～1.5m3/m2·h，设计取3/m2·h沉淀个数n=1，沉淀时刻T=3h。沉淀池超高取h1取。缓冲层高度h3取。刮泥板高度h5取。污泥回流比R取。稳流筒中流速v筒一般～0.03m/s，设计取/s。二沉池尺寸计算池外表积A计算A=Q/q=5000/〔〕=m池直径D计算D=〔4A/π〕1/2=〔〕1/2=1设计采纳中心传动式刮泥机。局部有效水深h2计算h2=q×T=1.1×3=式中：q——水力外表负荷，m3/m2·h；T——沉淀时刻，h。沉淀局部有效容积计算V=πD2×h2/4=3.14×12=m沉淀池底坡落差h4计算设池底坡度i。h4=i×〔D/2－2〕=0.05×〔1/2－2〕=0.沉淀池周边〔有效〕水深H0计算H0=h2+h3+h5=4.3m式中：h2——局部有效水深，m；h3——缓冲层高度，m；h5——刮泥板高度，m。沉淀池总高度计算H=H0+h4+h1=4.3+0.29=4.二沉池对废水中污染物有一定的往除率，但由于废水在通过生物接触氧化处理后差不多可达标排放，因此不予考虑，因此，上述的设计可对本次课题所设定的废水进行处理并达标排放。.7贮泥池剩余污泥量计算一般情况下接触氧化法不用回流，因此剩余污泥量确实是根基各往除悬浮物的构筑物产生的污泥量之和，要紧来自气浮池和二沉池的污泥，以及UASB反响器往除COD产生的污泥，接触氧化池无剩余污泥。气浮池日产污泥体积计算污泥含水率为95%，体积V1在气浮池中计算得V1=m3/d二沉池日产污泥体积计算二沉池的剩余污泥的含水率为96%。依据公式：计算可得V2=6m3UASB反响器日产污泥体积计算日产污泥质量W3计算与下：W2=5000×〔1.7—0.5〕×0.1=0.6t/d设含水率为95%，污泥体积V3为：V3＝0.6/(1—95%)＝12日产污泥总体积计算V=V1+V2+V3=31.7+6+12=49污泥池尺寸计算污泥池设计为圆形，高为4m，直径为4m，实际体积为50m3污泥泵选型设计采纳CP型沉水式污泥泵，CP型沉水式污泥泵供输送含有大颗粒、块状和纤维片状的液体。适用于城镇污水处理厂、医院、学校、社区生活污水处理；食品、造纸、采矿、纺织、皮革等工业废水的处理。设计采纳型号为CP〔T〕，配置两台，一用一备，设计参数与表4-6。表46CP〔T〕型沉水式污泥泵技术参数口径/mm功率/kW扬程/m流量/m3/min504.带式压滤机污泥的产量是4m3/d，约2.0m3/h，污泥的含水率约为96%DY型带式压滤机是一种污泥脱水专用设备。具有生产连续、能耗低、处理量大、污泥脱水效率高等优点。DY型带式压滤机张紧系统采纳气动元件，自动调整，滤带材质优，寿命长。其中附属设备有：药剂搅器、带式输送机、冲洗水泵、空压机、转子流量计、定量泵、集中操纵箱等。设计采纳型号为DY-500的带式污泥压滤机，其技术参数表4-7。表47DY-500带式压滤机技术参数型号处理能力/m3/h带宽/mm冲洗耗/m3/h冲洗水/MPa电机功率/kW泥饼含水率/%DY-5001.5~3500≥465~75.9机房及办公室总占地面积约100m2,分成5间，分不用作泵房，风机房，，压滤机房，电气操纵高程计算构筑物阻力估算各处理构筑物的水头损失与表4-6所示：表48各处理构筑物的水头损失构筑物名称水头损失/cm构筑物名称水头损失/cm格栅10～25生物接触氧化池10～30污水提升泵房10～25二沉池10～20浅层气浮池20～40污泥泵房10～15UASB反响器30～50管道阻力计算为了更好地设置高程，现对管路进行粗略地计算；考虑到以后管壁性质的变化，将计算值乘以1.5，并尽量向大取整作为实际管路损失。集水井和气浮池之间的阻力损失计算DN150mm铸铁管，最大流速/s，长度约15m，2个90度弯头，2个闸阀；查水力计算表，1000i＝，弯头局部阻力系数0.72，闸阀局部阻力系数0.1；阻力为：水头损失取。气浮池和UASB反响器之间的阻力损失计算分支前：DN125mm铸铁管，流速/s，长度约10m，2个90度弯头，1个三通，1个闸阀；查1000i＝15m，弯头局部阻力系数0.65，三通局部阻力系数1.5，闸阀局部阻力系数0.15。分支后：DN100mm，流速/s，长度约4m，1个90度弯头，1个闸阀；查1000i＝，弯头局部阻力系数0.63，闸阀局部阻力系数0.2；阻力为： 水头损失取。UASB与接触氧化池之间的阻力损失计算合流前，DN100mm，流速/s，长度约4m，1个90度弯头，1个闸阀查1000i＝，弯头局部阻力系数0.63，闸阀局部阻力系数0.2；合流后，DN125mm铸铁管，流速/s，长度约8m，3个90度弯头，1个三通，1个闸阀；查1000i＝15m，弯头局部阻力系数0.65，三通局部阻力系数1.5，闸阀局部阻力系数0.15；阻力为：水头损失取。接触氧化池与二沉池之间的阻力损失计算DN125mm，流速/s，长度约10m，90度弯头3个，闸阀2个；查水力计算表得1000i＝8m，弯头局部阻力系数0.65，闸阀局部阻力系数0.15；阻力为： 水头损失取。4.2.3高程查?排水工程?下册里面的附录管道水力损失可得管径、坡度、流速以及布满度。构筑物连接管〔渠〕的水头损失，包括沿程损失与局部损失，可按以下公式计算确定：式中：──沿程水头损失，m；──局部水头损失，m；──单位管长的水头损失〔水力坡度〕，依据流量、管径和流速等查阅?给水排水设计手册?获得；L──连接管段长度，m；──局部阻力系数，查阅?给排水设计手册?获得，又应为一般设计当中选用，；──重力加速度，m/s2；──连接管中流速，m/s。连接管中流速一般取0.6～1.5m/s；进进沉淀池时流速能够低些，进进曝气池或反响池时，流速能够高些。流速太低时，会使管径过大，相应的管件及附属构筑物规格亦增大；流速太高时，那么要求管坡度较大，水头损失增大，会增加填、挖土方量等。在确定连接管时，可考虑留有水量开展的余地。总损失=管段总损失+构筑物损失。高程计算：池底标高=水面标高-有效水深；池顶标高=水面标高+超高。表49构筑物之间管道水