《某汽车零配件公司重金属废水提标改造工艺设计》23000字（论文）

目录第1章绪论课题背景1.1.1电镀废水的水质特征电镀厂中产生的设备冷却水、镀件清洗水、其他生产生活废水以及最主要的废电镀液统称为电镀废水[6].在电镀废水中，各种各样的物质存在其中，情况十分复杂并且其中存在许多危险物质，对生物的毒性极大，对土壤、动植物以及人类的生存和生长具有致癌致畸致突变的影响，以及人类的生长具有会对民众的身体健康造成严重的损害[7].1.1.2电镀废水处理现状目前处理电镀废水的技术主要分为三大方面：化学沉淀法、物理法、物理化学法以及生物法.化学沉淀法是利用某些化学药剂的化学作用，向废水中添加某些药剂，使得在废水中呈溶解态的重金属物质转化为不溶于水的物质，之后从水中沉淀分离出来，最终达到去除重金属的目的。由于其操作简单、成本低以及可同时去除多种重金属等优点而广泛应用.氧化还原法分为氧化法和还原法.氧化法主要就是将废水中的氰根离子氧化为二氧化碳和氮气，从而彻底解决氰化物污染问题.还原法在电镀废水中主要是用于含六价铬废水.向废水中加入还原剂把六价铬还原成三价铬，再加入碱性物质进行沉淀分离.电化学就是指废水在通电的条件下，通过电流将废水中的重金属离子和有机污染物通过氧化还原分解、沉淀或者气浮等过程而去除。优点就是去除效率快、回收效率高、占地面积小，但处理成本较高.可分为电絮凝法和微电解法.目前，微电解由于不需要电能，处理成本低，产生剩余污泥量少等优点而受到广泛关注.膜分离技术就是指废水穿过膜的孔洞而使得一些物质被截留分离下来，而膜对物质的截留作用是具有选择性的。膜分离技术的去除效率高，利用截留作用可以回收利用电镀废水中的重金属以及由于出水好，可以达到出水回用的目的。此外，使用膜分离技术还具有占地面积小、无二次污染等优点，该技术是一种很有发展潜力的技术，但膜的造价高，易受污染等问题限制了它的使用。也可使用重金属捕集剂对重金属废水中的重金属进行处理，利用重金属捕集剂与重金属的强烈的螯合作用，生成不溶于水的螯合盐，从而达到去除重金属的目的.该方法的去除效率高，往往能达到90%以上的去除效果而且处理费用相对较低.如上所说，电镀废水中的成分非常复杂，因此，我们可以采用分工段的方法进行处理，不同工段对电镀废水中的不同污染物质进行处理，从而达到电镀废水的达标排放。与此同时，我们应当在选择处理方法时，考虑到各种工艺技术的优缺点以及使用范围，强化各种废水处理技术的综合应用，形成联合工艺，充分发挥各工艺的优势，并有效的避开各工艺的劣势，实现创新型工艺技术.此外，对电镀废水进行处理的同时，要考虑到对重金属的回收利用。因为重金属具有很高的回收利用价值而且重金属对生物和环境具有一定的毒害作用，所以，设计电镀废水处理工艺时，要考虑到使用重金属回收利用的工艺技术，尽可能地减少外排，提高对重金属的回收效率的同时减少对人类、环境的影响程度.因此本设计中，针对不同情况的重金属废水采用多种工艺联合使用，提高去除率，从而在原有构筑物的基础上通过增设新工艺形成联合工艺而达到《电镀污染物排放标准》（GB2190-2008）表3的标准.设计任务及依据设计任务设计规模本设计主要是完成设计规模为800m3/d的重金属废水提标改造工艺设计.设计范围从废水处理调节池开始待处理装置的排放口为止.不包括污水的收集管网及污水排出界区的外排水管网.（3）水质指标本设计按《电镀污染物排放标准》（GB2190-2008）表3排放标准设计出水.进水水质和出水标准见表1-1.表1-1电镀污染物排放标准单位：mg/L项目总镍pHSSCOD氨氮进水水质56~99006005出水水质0.16~930508（4）设计内容：设计说明书一份①设计概述、设计资料与规模等；②工艺流程的比选；③各构筑物设计计算；④设备、仪器的计算及选型；⑤成本计算与经济效益分析；设计图纸六张①平面布置图；②工艺流程图；③斜管沉淀池单体图；④微电解塔单体图；⑤MBR膜池及膜箱图；⑥膜箱尺寸图.1.2.2设计依据和标准设计任务书及相关原始数据《电镀污染物排放标准》（GB2190-2008）《给水排水设计手册（第二版）》中国建筑出版社《环境工程设计手册》《室外排水设计规范》（GB50014-2006）《室外给水设计规范》（GB50013-2018）《工艺设计手册》《环境工程设计》《环境工程设计教程》《环境工程设计手册》《三废处理工程技术手册废水卷》《水污染控制工程设计指导手册》《斜板斜管沉淀池设计手册》第2章电镀废水处理工艺选择2.1工艺选择原则在一般情况下，电镀废水的工艺选择是根据废水水质、出水要求、处理水量、污泥处置方式以及当地气候、温度、地质特征、地价和电价等因素作慎重考虑.每一项废水处理技术都有其优点、缺点、适用范围.根据不同的情况条件，选择不同的工艺技术，使处理工艺效率更高，费用更低.工艺选择应当遵循以下要求：技术合理.所选的技术成熟且先进，最终出水水质达标且稳定性高，符合国家《电镀污染物排放标准》表3的要求，满足收纳水体对排放水体的承受度，并且符合环境影响评价报告的要求.经济节能.基建费用以及运行费用低，并且占地面积小.本设计为提标改造项目，在厂中600m3易于管理.工艺流程须流畅简洁，操作管理方便，设备可靠.设计中采用的设施设备多采用自动化控制，减少人工费用.重视环境.电镀废水是重金属废水，如果没有达到要求就排入环境中，对环境造成伤害，重金属还能随着食物链进入人体，在人体内不断富集，使人类患上严重的疾病.而且对生态环境也会产生严重的破坏.2.2提标改造工程工艺路线确定2.2.1含镍废水处理工艺比选由于电镀废水的排放标准的提高，原有的处理设备处理的废水难以满足污染物排放要求，而且为了更好的提升未来该厂的发展潜力，对电镀废水的处理进行提标改造是有一定必要的.而该厂的电镀废水处理难点为含镍废水.该厂产生的含镍废水为镍锌合金废水，具有难处理，持久性强，毒性大的问题.因此，该厂的电镀废水的提标改造主要针对含镍废水的处理升级.目前，含镍废水处理方法主要分为化学法，电化学法，离子交换法，吸附法，光催化技术，生物处理法，氧化法[8].化学法主要是通过投加一些化学物质，比如氢氧化物，碳酸盐，碳酸氢盐和硫化物，使得镍离子与沉淀剂中的与镍离子结合的物质相互结合形成氢氧化物或溶度积相当小的物质，形成沉淀而沉积下来.该方法处理成本费用低，操作简单，应用范围广，在实际案例中也多有采用.但是使用药剂较多，可能会出现二次污染等问题.主要适用于镍以离子形式存在于水中的废水.电化学法可分为电絮凝法和微电解法.微电解由于不需要电能，处理成本低，污泥量少等优点受到广泛关注.光催化技术具有处理效率高、产物降解彻底、无二次污染等优点[9].常见的光催化剂有TiO2、ZnO等.其中TiO2是最为广泛应用的光化学催化物质，具有化学稳定性高、同时有氧化和还原作用等优点.TiO2在光照条件下，会发生电子跃迁，产生电子-空穴对，而吸附在TiO2上的水分子和溶解氧进行电子-空穴作用，产生氧化能力极强的羟基自由基，从而降解难降解有机物[10].微电解法就是向在高盐度的废水中投加铁粒，铁与其中的盐形成无数个原电池，再加入碳，与铁形成更大的原电池，在无数个小原电池和大原电池的作用下，对镍锌合金进行破络作用，使得络合态的镍锌分解成为镍离子和锌离子，而且还可以大幅度降解COD，大大提高可生化性[11].重金属捕集剂就是利用重金属捕集剂与废水中的绝大部分重金属离子产生强烈的螯合作用，生成不溶于水的高分子螯合盐，通过沉淀分离，达到去除重金属的目的[12].该方法的去除效率高，往往能达到90%以上的去除效果而且处理费用相对较低.由于电镀废水的排放标准提高，往往单一工艺难以达到排放标准.而且电镀废水的成分种类非常复杂，单一方法难以达到预期效果可以通过联合工艺进行处理，充分发挥个工艺的优势，使得废水处理达标.2.2.2深度处理工艺比选在对含镍废水进行处理后，为使废水达到《电镀污染物排放标准》表3标准，需要进行深度处理.但是因电镀废水中物质种类复杂，为了提高处理效率，一般采用各类废水分开处理.对各类废水中的特殊物质进行处理后，汇流，进行综合处理.在综合处理中，由于各类废水中的特殊物质基本达标，所以主要是针对COD、SS等物质的处理.目前，电镀废水常采用的方法为曝气+超滤的处理方式，也即生物处理技术+膜分类技术.生物法简单可靠，经济效益相对较高，可高效去除COD和SS等物质，主要包括好氧处理法、厌氧处理法、好氧-厌氧处理法[13].好氧处理可以通过微生物作用将有毒物质转化为低毒或者无毒物质，投资少而且无二次污染，反应速度相对较快[14].厌氧处理法适用于高浓度有机废水，虽然其能耗低、操作简单，但是反应速率低，而且容易受到重金属等毒物的影响.好氧-厌氧处理法可以降低废水中的COD和SS，而且能节约能耗成本，但存在着厌氧出水效果不佳的现象.由于标准提高的原因，需要保证处理效果的稳定性，处理效率高效性.因此，在工艺选择上宜采用好氧生物法进行处理，也即曝气处理.而通过超滤的作用，可以使得出水水质更好，相当于二沉池加超滤的效果.超滤具有占地面积小、出水水质好、剩余污泥量少和运行管理方便等优点[15].虽然也有运行成本相对较高，膜组件宜受污染，使用寿命有限等问题，但随着科技的不断进步，膜材料的不断更新，运行成本也在不断的往下降.因此采用超滤的方式，提高出水水质.最后设置一座沉淀池，利用沉淀池的作用进一步处理废水中的污染物.也可当作一座应急保障设施，对未达标的废水可以在构筑物中进行应急处理，使得达标排放.2.3工艺流程的确定在预处理工段，由于该电镀厂的生产需求变化，导致排水量也会产生一些变化，所以设置一座调节池对该电镀厂排放的原水进行水质水量的调节，以减小对后面工艺设置构筑物的冲击负荷.对含镍废水进行处理.调节池中的提升泵将污水提升到中和沉淀池，其中由自动加药装置加氢氧化钠到沉淀池中的反应池中，氢氧离子与废水中的镍离子反应，形成难溶于水的氢氧化镍.废水通过穿孔墙进入沉淀池中,在斜管中进行沉淀处理.利用斜板沉淀池的处理效率高，占地面积小等优点使得污染物去除率高，且投资费用少.废水从上部的集水槽出来后，进入微电解塔.废水从微电解塔顶部进水，随着中心管向下流动后，进入反应区，利用填料和废水之间的原电池的电动势，进行反应，起到破络，降低COD以及提高可生化性的作用.同时进行曝气，空气从底部进入，为反应提供足够的氧气.废水从上部排出后，进入重金属沉淀池.重金属沉淀池同样为斜板沉淀池.在反应池中利用自动加药装置投加重金属捕集剂，利用重金属捕集剂与重金属的强烈的螯合作用，而形成沉淀，沉淀于斜板上，从而达到去除重金属的目的.综合废水处理阶段，各类废水排入到MBR中，利用MBR的曝气+超滤的作用，强化去除废水中的COD和SS等物质，成功达到水质指标.在之后的二沉池进行沉淀，也作为应急处理构筑物对可能还未达标的废水进行应急处理.沉淀池及MBR系统中产生的污泥都进入污泥浓缩池中进行浓缩，上清液回流到调节池，进行处理.将浓缩后的污泥委托外运到有关公司进行深度处理.2.4工艺创新点本工艺的创新点就是采用微电解对含镍废水进行处理.将含镍废水中的镍锌合金进行破络处理，分解成镍离子和锌离子，还可大幅度降低废水中的COD，提高可生化性，为后续处理采用好氧生物处理提供了可能，从而提高工艺整体的经济效益.本工艺对重金属镍在微电解塔破络之后，在重金属沉淀池中加入重金属捕集剂，利用重金属捕集剂与重金属之间强烈的螯合作用而沉淀.目前，市场上的重金属捕集剂对重金属的去除率最高可达99%，在日常处理过程中，去除率稳定在90%~95%.高去除率为达到新的出水水质指标提供了可行的方法.此外，重金属捕集剂的使用成本较低，应用范围广，经济效益较高.对于综合废水处理中采用的MBR反应器，其出水质量、反应过程稳定性、剩余污泥产量低等优点都适用于电镀废水的处理.

电镀废水处理工艺设计计算3.1工艺流程图图3-1处理工艺流程图工艺流程图中主要构筑物对污水中主要污染物的去除效果如下表所示表3-1污染物在各处理单元的去除效果处理废水处理单元镍锌合金COD氨氮SS出水mg/L去除率%出水mg/L去除率%出水mg/L去除率%出水mg/L去除率%含镍废水中和沉淀池420480205-72020微电解2503123542043240重金属沉淀池0.0896210324-32724综合废水MBR0.08-50762503688二沉池0.08-30402-23363.2调节池3.2.1设计参数水力停留时间T=0.5h设计流量Q=15m3/h设计最大流量Qmax3.2.2设计计算（1）调节池有效容积V=QT=18×0.5=9.0m3（2）调节池水面面积取池子总高度为2m，其中超高0.5m，有效水深h=1.5m，则池面积为A=V/h=9.0m3/1.5m=6m2（3）调节池的尺寸池长取L=2.5m，池宽取2.5m，则池子总尺寸为L×B×H=2.5m×2.5m×2m=12.5m3（4）搅拌器采用水泵进行强制搅拌，使废水混合均匀，并可根据悬浮物SS的沉积程度随时调节水泵的强度.根据《给水排水工程手册》，搅拌功率一般以每立方米污水4~8W选配搅拌设备，在本设计中取6W.潜水搅拌机的总功率为(2.5×2.5×2）×5=62.5W.（5）调节池的提升泵设计流量Q=5.0L/s，静扬程为5.63m+1.50m=7.13m总出水管Q=5.0L/s，选用管径DN60根据手册中的表知，v=0.36m/s，1000i为2.2，取管总长为200m，其中局部损失占沿程的30%，则总损失为：2.21000×200×假设管道水头损失为1.5m，自由水头为1.0m，则水泵总扬程为：

H=7.13m+1.5m+0.56m+1.0m=10.19m取11m选择SP-316L-316L两台，1用1备，其性能见表3.2表3.2SP-316L-316L污水泵性能流量20m3/h电动机效率1.63kw扬程12m电动机压力380V转速980rpm出口直径60mm轴功率1.3kw效率75.9%3.3中和沉淀池图3-2斜管沉淀池简图3.3.1设计参数设计流量Q=最大设计流量QmaxQ(本设计中，沉淀区使用蜂窝六边形塑料斜管，板厚0.4mm，斜管的内切圆直径d取为25mm采用液面上升流速为v假定颗粒沉降速度v斜管倾角θ利用系数95%3.3.2斜管计算（1）清水区净面积A'=式中，Qmax--最大设计流量（m3/s）vf（2）斜管部分面积S1采用1.5m×1.8m，为配合反应池宽度，采用从1.8m侧进水.（3）管长计算管内流速式中，vf因水量波动的情况，取管内流速v0为4mm/s根据《斜板斜管沉淀池设计手册》中的按特性参数公式绘成的正六边形斜管的l/d计算曲线，ld则l=32由朗席氏（Langleir）计算公式l斜管总长l'式中，l‘d--正多边形中的内切圆直径（cm）v--水的运动粘滞度(20℃)v0则，斜管总长l=800+150=950mm为此，池长L斜管支承系统采用钢筋混凝土柱、小梁及角钢架设（4）复核雷诺数管内流速v0（5）池高计算超高h1为0.3m，清水区高度h2为1.0m，斜管区高度ℎ3=l×sin池子总高H==3.93式中，h1h2h3h4h5（6）进口本设计中采用穿孔墙整流，取穿孔流速v孔孔眼面积φ：φ式中，Qmax--最大设计流量（mv孔单孔面积φ0φ式中，d--穿孔墙的孔眼直径（取25mm），m孔眼个数n：n孔眼中心距s0s（7）集水系统目前采用的处理方法多为集水槽出水.设计为断面为矩形的集水槽，采用淹没式孔口进行集水的方式.EQ\o\ac(○,1)集水槽长度Ljsc=沉淀池长度L=1.98mEQ\o\ac(○,2)集水槽的个数NN=式中，B--清水区宽（m）a--集水槽中心距（m），取1m<1.5m，符合要求 EQ\o\ac(○,3)单根集水槽宽bb=0.9=0.9=式中，Q0‘Qmax--最大设计流量（mN--集水槽的个数 EQ\o\ac(○,4)单根集水槽高度ℎ=0.1375ℎ=式中，ℎjsc1ℎjscℎjscℎjscEQ\o\ac(○,5)集水槽上的孔眼集水槽上孔眼的总面积ω：ω式中，Q0'--集水槽的流量（μ--流量系数，取为0.62（薄壁孔口）hjsc3单孔面积ω0ω式中，d--孔的直径（m），取0.016m=16mm孔眼个数n：n集水槽每边孔眼的个数n'n孔眼中心距s0sEQ\o\ac(○,6)集水总槽（出水渠）本设计中采用薄壁堰出水方式，堰口应当保持水平渠口水深h：ℎ式中，Qmax--最大设计流量（m-出水渠宽度（m），取为0.25m实际处理中要求自由溢水，故出水渠的超高定为0.22m，渠道深度为0.60m（8）排泥系统本设计中采用穿孔管进行排泥处理，设计V形槽，取槽高80cm，边坡与水平成60°，共设3槽，在排泥管上设快开闸门.根据原水数据，进水SS浓度C为900mg/L，沉淀池对其的去除率大约为20%，则沉淀池每天的湿污泥为：W=式中，-进水SS浓度（kg/mQmax--最大设计流量（m3/h）设污泥含水率为99%，则有污泥的体积：Q=式中，-每天的湿污泥体积（m3）ρ--污泥γ=1000kg/m3取污泥管的直径d为80mm，流速vnv符合要求式中，Q1--每小时产生污泥的体积（m3d--污泥管的直径（m）选用2台ZW自吸式无堵塞排污泵，1用1备.从高程流程图中可以得出，所需扬程为：H=5.77−2.00=4.77选用排污泵的性能参数如下表：表3-3ZW排污泵参数型号排出口径（mm）流量（m3扬程（m）电机功率（kw）转速（r/min）32ZW5-20305202.22900 （9）投加药量药剂投加量：氢氧化钠（质量分数96%）可得，每小时投加量 理论氢氧化纳用量m：m=实际用量取理论用量的1.2~1.5倍，则每小时投加80g氢氧化钠（质量分数96%）采用盈都加碱加药装置（石家庄盈都环保设备有限公司）进行投药处理.该装置为一体化装置，由三大部分组成：搅拌机、加药桶、计量装置及投加设备.工作原理分别为搅拌机：

EQ\o\ac(○,1)由搅拌桨和驱动装置组成，其作用是使需投加的按一定比例配制后溶质与水（溶剂）能够充分混和.EQ\o\ac(○,2)加药桶：用于存放已经配制搅拌好的溶液，所存放的溶液用于投加和备用.EQ\o\ac(○,3)计量装置与投加设备：使用计量泵投加所需溶液和计算投加药量.该装置的性能特点为使用进口PE原料,滚塑一次成型.具有坚固耐腐蚀，卫生轻便,抗物理冲击性能强,抗紫外线且不易老化等特点.应用范围EQ\o\ac(○,1)向在水处理中产生的污废水中投加混凝剂、助滤剂、消毒液、酸碱等.EQ\o\ac(○,2)向冷却水、循环水投加阻垢剂.EQ\o\ac(○,3)向在化工、造纸、印染行业中产生的废水投加酸、碱液与其它溶液.该装置的参数如表3-4.表3-4盈都加碱加药装置搅拌机功率加药桶容量出水管口径（mm）进水口管径（mm）小型机械隔膜泵功率0.37KW100L601000.75kw加药桶规格直径（mm）总高（mm）口径（mm）壁厚（mm）4557801305计量泵的具体参数如表3-5表3-5GB80/1.0机械隔膜式计量泵项目参数项目参数计量范围0~1800L/H进出口径（mm）DN15压力范围0~0.6MPa环境温度-15℃-常温驱动方式电机驱动电机三相标准电机控制方式手动、自动控制（可接收4~20mA来调节流量）流量80L/H（10）反应池本设计中反应池的高度和宽度与沉淀池相同，即为3.13m×1.80m.设计最大流量Qmax为18m反应池的有效容积V:V=式中，Qmax--设计最大流量（m-停留时间（h）取反应池的超高为0.3m，则反应池的有效水深h为2.83m，则池面积A和反应池长度为A=L=3.4铁碳微电解塔3.4.1设计原则微电解塔的顶部为进水口，废水进入反应器后，由分配管向下流动，经过分布装置后，与下部的曝气管进入的空气一起向上流动，上行经过填料床后，由出水管排出。铁碳填料选用新型铁炭微电解填料（TPFC）（江西拓步环保科技有限公司）.填料是放置在承托层之上,以钢管作为支承.采用连续进水、连续曝气的方式进行微电解。塔的内壁做三油两布防腐，外漆采用中灰，一底两面.塔的外壁设置有铁爬梯等.3.4.2设计计算选定本工程中电解塔的工作环境是:pH=3，铁炭体积比为1:1，铁屑粒径约在5~10目，反应时间为90min.在本设计中，取微电解塔的pH为3，铁碳体积比为1：1，水力停留时间为90min。微电解塔的顶部为进水口，废水进入反应器后，由分配管向下流动，经过分布装置后，与下部的曝气管进入的空气一起向上流动，上行经过填料床后，由出水管排出。铁碳填料选用新型铁炭微电解填料（TPFC）.填料是放置在承托层之上,以钢管作为支承.采用连续进水、连续曝气的方式进行微电解。 （1）微电解塔的有效容积V有效V式中，Qmax--设计污水流量（m3T--微电解塔中废水水力停留时间（h） （2）微电解塔的直径D（m）填料塔的塔径D:D=式中，VG--体积流量（m3/s）u--设计点空塔流量（m/s），设计中取泛点流速的50%（根据埃克特关联图知填料塔的液泛速度为0.0015m/s）（3）微电解塔的有效水深hh=式中，V有效--微电解塔的有效容积（m3）D--微电解塔的塔径，（m）（4）微电解塔的高度本设计中，取承托层高度h1为0.8m，有效水深h2为2.7m.因曝气引起的废水体积膨胀因素，超高h3取为为1.5m，则微电解塔总高度H=式中，h1--承托层高度（m）h2--有效水深（m）h3--微电解塔超高（m）因此，微电解塔的尺寸为H×D=5.00m×2.91m （5）微电解塔的填料层选用新型铁炭微电解填料（TPFC）（生产于江西拓步环保科技有限公司）作为微电解塔的填料.该填料具有以下优点：EQ\o\ac(○,1)活性高TPFC新型铁炭微电解填料中含有稀贵微量元素，具有多孔结构，比表面积大以及表面Zeta电位高，所以能大幅度降低污染物开环、断链及降解反应的活化能，提高反应速率和净化效率.EQ\o\ac(○,2)孔隙率高，堆密度低TPFC新型铁炭微电解填料孔隙率高，堆密度在0.8~1.2之间，用料省，从而大幅度减少了工程成本.EQ\o\ac(○,3)规整球形结构清洗更方便，效率更稳定TPFC新型铁炭微电解填料为规整球形颗粒结构，进行反洗时，更容易，更节水，产品活性稳定效率.EQ\o\ac(○,4)无钝化TPFC新型铁炭微电解填料在单个颗粒内可以同时形成无数个正负电极对，使放电反应不受阻碍，避免出现钝化现象.真正实现无钝化、无需更换。EQ\o\ac(○,5)消耗量少TPFC新型铁炭微电解填料的放电反应效率高，所以去除单位质量的COD时微电解材料消耗量少，产生污泥量小，处理成本低.EQ\o\ac(○,6)预处理（解毒）作用稳定后续生化效率运行TPFC新型铁炭微电解填料采用过滤方式，来水水质波动对出水水质影响小，能充分出水水质可生化性满足后续生化处理要求，维持生化处理单元平稳效率运行，后续出水水质达标.其主要参数如下表3-6：表3-6微电解塔填料参数项目名称性能参数特点优势外形规整球形∅14-18mm有利于反洗维持高活性，并防钝化堆密度（g/cm3）1.0-1.2孔隙率高，反应活性高，填充量减少，工程费用低孔隙率≥65%防堵塞比表面积（m2/g）≥1.2比表面积大，活性高，反应速度快耐磨性高损耗低物理强度（kg/cm2）≥1100颗粒完整无破碎浪费有效成分（铁碳）含量≥99%反应后残留杂质少，无二次污染处理能力≥30kgCOD/（m处理能力强，单位废水填料使用量少，水力停留时间短微电解塔进水COD为450mg/L，出水为100mg/L，设计水量Q为15m3/h，最大设计流量Qmax取为Q的120%，取18m3/h.所以至少所需填料体积为V式中，Qmax--最大设计流量，m3/hS0--进水COD浓度，mg/LSe--出水COD浓度，mg/Lqv--处理能力，kgCOD/（m （6）支承装置设计为性能优良的喷射式填料驼峰支撑板（生产于河北沃峻化工填料设备科技有限公司），产品的规格尺寸符合行业标准《梁型气体喷射式填料支承板》（HG/T21512-95）.选用尺寸与塔的截面积相同.喷射式填料驼峰支撑板主要由金属碳钢、不锈钢等材质不锈钢经剪板机剪板、折边、冲床冲孔、折弯工艺等加工而成，是一种优良的散堆填料支撑装置. （7）布气系统取气布比为15：1，所需空气量为：Q式中，Qmax--最大设计流量，m3/hQ空气--所需空气量，m3/h设计选用鼓风机ZG罗茨鼓风机，2用1备，共3台其性能参数如下表：表3-7ZG系列罗茨鼓风机参数型号孔径（mm）流量（m3转速（r/min）电机功率（kW）排出压力（kPa）ZG-5DN60514800.689.8经过上述计算，微电解塔的各部分尺寸情况如下表所示名称参数规格材料说明微电解塔直径2.91m铸铁防腐高度5.00m填料粒径14-18mm体积比Fe：C为1：1的微电解填料填料添加应根据观察铁屑的消耗来调整填料厚度3.5m表3-8微电解塔尺寸表（8）排泥系统进水SS浓度C为720mg/L，沉淀池对其的去除率大约为40%，则微电解塔每天的湿污泥为：W=式中，C--进水SS浓度，kg/Qmax--最大设计流量，m3/h设污泥含水率为99%，则有污泥的体积：Q=式中，W--每天的湿污泥体积，m3ρ--污泥γ=1000kg/m3取污泥管的直径d为80mm，流速vnv符合要求式中，Q1--每小时产生污泥的体积，md--污泥管的直径，m选用2台ZW自吸式无堵塞排污泵，1用1备。从高程流程图中可以得出，所需扬程为：H=5.77+0.62=6.39选用排污泵的性能参数如下表：表3-9ZW排污泵参数型号排出口径（mm）流量（m3扬程（m）电机功率（kw）转速（r/min）32ZW5-20305202.229003.5重金属沉淀池图3-3斜板沉淀池简图3.5.1设计参数设计流量Q=最大设计流量QmaxQ(本设计中，沉淀区使用蜂窝六边形塑料斜管，板厚0.4mm，斜管的内切圆直径d取为25mm采用液面上升流速为v假定颗粒沉降速度v斜管倾角θ利用系数95%3.5.2斜管计算 （1）清水区净面积A'=式中，Qmax--最大设计流量，m3/svf--液面上升流速，m/s （2）斜管部分面积S1采用1.5m×1.8m，为配合反应池宽度，采用从1.8m侧进水. （3）管长计算管内流速式中，vf考虑到水量波动的情况，管内流速v0取4mm/s根据《斜板斜管沉淀池设计手册》中的正六边形斜管的l/d计算曲线知，ld=32则l=32由朗席氏（Langleir）计算公式l斜管总长l'式中，l‘d--正多边形中的内切圆直径（cm）v--水的运动粘滞度(20℃)v0则，斜管总长l=800+150=950mm为此，池长L斜管支承系统采用钢筋混凝土柱、小梁及角钢架设（4）复核雷诺数从《斜板斜管沉淀池设计手册》中的正六边形不同内切圆直径（d）的雷诺数（Re）值表知，当管内流速v0 （5）池高计算超高h1为0.3m，清水区高度h2为1.0m，斜管区高度ℎ3=l×sin池子总高H==3.93式中，h1h2h3h4h5（6）进口采用穿孔墙整流，穿孔流速v孔孔眼面积φ：φ式中，Qmax--最大设计流量，v孔单孔面积φ0φ式中，d--穿孔墙的孔眼直径（取25mm），m孔眼个数n：n孔眼中心距s0s（7）集水系统目前采用的办法多为使用集水槽进行出水设计.采用断面为矩形的集水槽，淹没式孔口进行集水处理的方式. EQ\o\ac(○,1)集水槽长度Ljsc=沉淀池长度L=1.98m EQ\o\ac(○,2)集水槽的个数NN=式中，B--清水区宽（m）a--集水槽中心距（m），取1m<1.5m，符合要求 EQ\o\ac(○,3)单根集水槽宽bb=0.9=0.9=式中，Q0‘--单根集水槽的流量（mQmax--最大设计流量，N--集水槽的个数 EQ\o\ac(○,4)单根集水槽高度ℎ=0.1375ℎ=式中，ℎjsc1ℎjscℎjscℎjscEQ\o\ac(○,5)集水槽上孔眼集水槽所需孔眼的总面积ω：ω式中，Q0'--集水槽流量（μ--流量系数，取为0.62（薄壁孔口）hjsc3单孔面积ω0ω0式中，d--孔的直径（m），取0.016m=16mm孔眼个数n：n集水槽每边孔眼的个数n'n孔眼中心距s0sEQ\o\ac(○,6)集水总槽（出水渠）采用薄壁堰出水，堰口应保持水平渠口水深h：ℎ式中，Qmax--最大设计流量（mB--出水渠宽度（m），取为0.25m实际处理中要求自由溢水，故取出水渠的超高定为0.22m，渠道深度为0.60m（8）排泥系统本设计中采用穿孔管进行排泥处理，设计V形槽，取槽高80cm，边坡与水平成60°，共设3槽，在排泥管上设快开闸门.进水SS浓度C为327mg/L，沉淀池对其的去除率大约为24.30%，则沉淀池每天的湿污泥为：W=式中，C--进水SS浓度（kg/mQmax--最大设计流量（m3/h）设污泥含水率为99%，则有污泥的体积：Q式中，-每天的湿污泥体积（m3）ρ--污泥γ=1000kg/m3取污泥管的直径d为80mm，流速vnv式中，Q1--每小时产生污泥的体积（m3d--污泥管的直径（mm）选用2台ZW自吸式无堵塞排污泵，1用1备。从高程流程图中可以得出，所需扬程为：H=0.00+5.77=5.77选用排污泵的性能参数如下表：表3-10ZW排污泵参数型号排出口径（mm）流量（m3扬程（m）电机功率（kw）转速（r/min）32ZW5-20305202.22900（9）投加药量采用高效浓缩型重金属捕集剂（生产于广州希洁化学有限公司），对镍等重金属去除率达98%以上，安全无二次污染.对于镍和锌等污染物，通过投加重金属捕集剂，重金属捕集剂上的螯合基团将在之前微电解反应器中的络合态镍锌进行破络而形成的离子形式的镍和锌强力螯合，形成稳定不溶物而沉淀，从而达到去除镍等污染物的效果.产品特点：EQ\o\ac(○,1)适用范围广。反应能在常温和较广的pH范围内进行，且反应效率不受重金属离子浓度大小的影响EQ\o\ac(○,2)去除能力强。对废水中的各种重金属离子都有很好的沉淀效果，对重金属络合物也有一定的去除效果EQ\o\ac(○,3)去除效率高。对重金属的去除率高，COD的降解率高，剩余污泥量少，螯合物絮凝沉淀效果好等优点EQ\o\ac(○,4)运行费用不高、出水水质达标、操作简单、对环境无污染等特点重金属捕集剂的性能参数如下表：表3-11重金属捕集剂性能参数项目标准外观红褐色液体密度，g/cm≥1.05pH值（1%水溶液）9.0~12.5水不溶物，%≤0.5螯合容量，mmolNi/g≥1.0则每升废水需要投加量Vzbj进水中镍的浓度C为3mg/L，在该处理构筑物中的去除率约为98.33%，且螯合容量V0V式中，-进水中镍的浓度，m/LMNiV0ρ--重金属捕集剂密度，g/实际用量取理论用量的1.2~1.5倍，则处理一吨废水需要615mL重金属捕集剂原液，即每小时投加重金属捕集剂原液0.615×18=11.07L采用的加药装置为J-X系列加药装置（生产于中成泵业）该装置为由三大部分组成：搅拌机、加药桶、计量装置及投加设备.工作原理分别为搅拌机：

EQ\o\ac(○,1)由搅拌桨和驱动装置组成，其作用是使需投加的按一定比例配制后溶质与水（溶剂）能够充分混和.EQ\o\ac(○,2)加药桶：用于存放已经配制搅拌好的溶液，所存放的溶液用于投加和备用.EQ\o\ac(○,3)计量装置与投加设备：使用计量泵投加所需溶液和计算投加药量.计量装置优势：EQ\o\ac(○,1)加药计量泵与介质直接接触部位全采用不锈钢及四氟材质.过流适应一般颗粒,无毒无味.EQ\o\ac(○,2)精铸壳体，耐用，精密浇铸壳体，铸铜蜗轮及耐磨球轴承，润滑油润滑所有驱动零件.EQ\o\ac(○,3)易损部件全部出众的调节器总成，延长泵的使用寿命，并降低了噪音.EQ\o\ac(○,4)定量输出，在加药计量泵运行或停止时也可任意调节流量，精密度高可达正负百分之一.EQ\o\ac(○,5)吐出压力更高的一款系列可达500KG.EQ\o\ac(○,6)适用于输送温度为-30～120℃，粘度为0.3～800mm2/s的介质.该加药装置的参数如表表3-12J-X系列加药装置参数搅拌机功率（KW）加药桶容量（L）出水管口径（mm）进水口管径（mm）加药计量泵功率（KW）0.3710025300.55加药桶规格直径（mm）总高（mm）口径（mm）壁厚（mm）4557801305计量泵的具体参数如表3-11表3-11J-X12/14柱塞加药计量泵项目参数项目参数计量范围0~150L/H进出口径（mm）DN6压力14MPa环境温度-15℃-常温驱动方式电机驱动柱塞直径12mm控制方式手动、自动控制（接收4~20mA来调节流量）流量12L/H （10）反应池本设计中反应池的高度和宽度与沉淀池相同，即为3.13m×1.80m.设计最大流量Qmax为18m反应池的有效容积V:V=式中，Qmax--设计最大流量（mT--停留时间（h）取反应池的超高为0.3m，则反应池的有效水深h为2.83m，则池面积A和反应池长度为A=L=3.6MBR3.6.1设计参数 （1）膜通量q取值范围为15~22L/(m2 （2）运行周期采用不间断曝气，间歇抽吸的出水运行方式，单个过滤周期为10min（过滤8min间歇2min） （3）超滤膜组件选择本设计采用KH-MBR-25-Co-PVDF（生产于杭州凯宏膜有限公司），该膜组件为中空纤维膜,具有不断丝，不脱皮，高通量等优点.产品优势：EQ\o\ac(○,1)不断丝，机械强度高.该膜的膜丝断裂力达300N以上，与其他产品相比，能更有效应对组件长期运行中的膜丝断裂问题EQ\o\ac(○,2)不断皮剥离强度高.该产品的分离层和编织管的支撑层结合紧密，可以经受频繁的反冲洗运行，系统运行稳定.EQ\o\ac(○,3)高通量过滤压力小，节省能耗.该PVDF中空纤维膜纯水通量达1200L/M，具有低压大通量特点.EQ\o\ac(○,4)膜孔径小且分布均匀产水好.该MBR膜组件采用PVDF超滤膜，孔径分布均匀.EQ\o\ac(○,5)易于情洗恢复工艺参数如下表：表3-13KH-MBR-25-Co-PVDF膜组件参数型号KH-MBR-25-Co-PVDF膜材料PVDF有效膜面积（m225膜纤维内/外径（mm）1.00/2.20膜截留孔径（μm）0.05抽吸工作压力（Mpa）25~50工作温度范围（℃）5~40pH范围2~11接口尺寸DN25膜片尺寸L×W×H(mm)1080×70×1580干重（kg）203.6.2设计计算 （1）每天过滤时间采用不间断曝气，间歇抽吸的出水运行方式，单个过滤周期为10min（过滤8min间歇2min），每天过滤时间t：t （2）处理水量设计进水水量Q=90m设计最大水量Q膜瞬时过滤水量Q1Q式中，Qmax--最大设计水量（mt--每天过滤时间（h） （3）设计膜元件数量膜通量M为20L/mS=式中，Q1--膜瞬时过滤水量（mM-- 膜通量（L/m本设计中采用的膜组件有效膜面积S1为25膜元件数量n：n本设计采用KH-MBR-25-Co-PVDF×48型膜箱，其参数如下表：表3-14KH-MBR-25-Co-PVDF×48型膜箱参数表型号KH-MBR-25-Co-PVDF×48膜箱性能有效膜面积（m2产水接口（mm）120032重量干重（kg）600湿重（kg）1250材料端头材料密封材料ABS环氧树脂外形尺寸（L×W×H/mm）4010×805×2400设计膜箱数量N：N=分4列，每列设置2个膜箱，其中预留备用膜箱位置1个.膜箱设计总数：n设计运行膜元件数量n膜n设计运行总膜面积S:S=6 （4）膜通量校验真实平均膜通量：q （5）反应池的有效体积 EQ\o\ac(○,1)按污泥负荷计算进水COD的浓度S0设计反应器中污泥平均浓度NW的浓度为5MLSSg/L污泥负荷FW为0.3V=式中，Qmax--最大设计流量（mS0NWFW--反应器中污泥负荷(kgEQ\o\ac(○,2)污泥法计算容积校核V=式中，S0Qmax--最大设计流量（mFV--反应器中污泥负荷(kgCOD/( （6）好氧污水停留时间T=式中， V--反应池的有效容积（m3Qmax--设计最大流量（m （7）集水池容积计算设计集水池的停留时间t为10min，设计流量为90m3/ℎ，则最大设计流量取设计流量的1.2倍，即为108V=式中，Qmax--设计最大流量（mt--集水池的停留时间（h）集水池的宽度与MBR反应池的宽度相同，根据本设计计算，为10m.取高度为3m，则集水池的长度为：L=式中，V--集水池容积（m3H--集水池的高度（m） B--集水池的宽度（m）（8）反应器的剩余污泥量∆∆式中，V--反应池的有效容积（m3NWθco排出的污泥含水率P为99%，则剩余污泥体积为：V取污泥管的直径d为120mm，流速vnv符合要求式中，Q1--每小时产生污泥的体积，md--污泥管的直径，m选用2台ZW自吸式无堵塞排污泵，1用1备。从高程流程图中可以得出，所需扬程为：H=0.37+5.77=6.14选用排污泵的性能参数如下表：表3-15ZW排污泵参数型号排出口径（mm）流量（m3扬程（m）电机功率（kw）转速（r/min）32ZW5-20305202.22900（9）曝气量的计算本设计中使用连续曝气方式，设计中取曝气量：60m单个膜箱曝气量：Q总曝气量：Q（10）生物需氧曝气量校核 EQ\o\ac(○,1)需氧量计算O==365713g/d=366kg/d式中，Qmax--设计最大流量（mS0--进水平均COD值（g/mNke--出水中的总凯氏氮浓度（g/m∆X--反应器的剩余污泥量（gSe--出水平均COD值（g/mNk--进水中总凯氏氮浓度（g/m取氨氮氧当量系数为4.57 EQ\o\ac(○,2)空气量计算在之前设计中提出，采曝气方式用鼓风曝气方式对MBR进行供氧，MBR的有效水深为4.7m。在池底高0.2m安装曝气扩散器，则可以得出，曝气扩散器的静水压为4.5m，而出水的绝对压力为：P式中，P--大气压力，为1.013H--静水压（m）空气离开池表面时，气泡中的含氧体积分数∅0∅式中，EA取平均水温为20℃，20℃时混合液的平均氧饱和度为：C=9.17=10.38mg/L式中，CsPd∅0则标准条件下的充氧量OSO==663kg/d=0.46kg/min式中，O2CSα--废水中杂质修正系数，取0.7β--废水中溶解盐类修正系数，取0.9ρ--压力修正系数，取1CSc--曝气扩散器距池底距离，取0.3mF--所用曝气设备堵塞系数，取0.8则曝气池供气量GSG因曝气池供氧量校核计算中，按膜计算曝气量数值大于按生物需氧量计算的空气量，则按膜需空气量为依据选择曝气量，即GS=25.6选用ZG系列罗茨鼓风机（生产于山东省章丘鼓风机股份有限公司）3台，2用一备.ZG系列罗茨鼓风机是是当今世界的技术领先产品，具有的最好性价比.产品特点:EQ\o\ac(○,1)ZG系列罗茨鼓风机采用特殊结构设计的机壳，保证高压力下运行可靠，且降低运转噪音EQ\o\ac(○,2)风机叶轮与轴采用一体结构，刚性好，保证风机在高速下压力高、流量大、运行平稳EQ\o\ac(○,3)风机油箱采用铝合金材质，空冷结构，单级压力98kPa不用冷却水EQ\o\ac(○,4)密集型机组设计，结构紧凑，皮带涨紧采用自涨紧结构，使用维护方便EQ\o\ac(○,5)风机主机能够立、卧两用，可以方便替换国外机型EQ\o\ac(○,6)采用精密硬齿面斜齿同步齿轮，无键联接，定位可靠，运行平稳，噪音低，强度高、寿命长其性能参数如下表：表3-16ZG系列罗茨鼓风机参数型号孔径（mm）流量（m3转速（r/min）电机功率（kW）排出压力（kPa）ZG-20DN150201480159.8 （11）曝气设计EQ\o\ac(○,1)曝气器 本设计使用的曝气器采用的是ZH215微孔曝气器（生产于玉环振兴环保装备有限公司），该产品应用于各种工业废水的充氧曝气.该产品的参数如下表：表3-17曝气器性能参数型号直径（mm）曝气器高度（mm）服务面积（m2空气量（m3氧利用率气泡直径(mm)ZH215300500.50820.9~25.11~3曝气器总个数：N=式中，GS--曝气池供气量（mG1--单个曝气器供气量（m设计为200个.取10个曝气器布置在膜箱底部，在膜箱底部的曝气器的分布情况见图纸MBR膜池及膜箱.EQ\o\ac(○,2)管道布置取曝气总管的管道流速v为15m/s以及连接曝气器支管管径为80mm，则为满足曝气器要求，曝气总管的管径：D=式中，GS--曝气池供气量（mv--曝气总管管速（m/s）故选用DN250总管，每个膜箱的曝气管管径选为DN100.（12）膜箱布置EQ\o\ac(○,1)平面布置膜箱布置要满足下图所示的空间布置原则，以形成运行条件良好正常的回旋流，其布置如下图所示：图3-4膜箱平面布置EQ\o\ac(○,2)垂直布置为形成良好正常的回旋流，垂直布置也应满足空间布置原则，布置情况如下图所示：图3-5膜箱垂直布置 （13）MBR池体设计 EQ\o\ac(○,1)池体总设计生物反应区有效空间为V=544.32m3.单个膜箱体积：V池体总面积：V设池底为2%坡度，平均水深H为3.7m.则区池体水面长宽高为：L取超高0.3m，池体中间由钢筋混凝土墙隔开，设置成两格.池体总长宽高为：L EQ\o\ac(○,2)走道设计设计在池体上设置一道走道，用于维修人员检查维修。本设计中，取走道位于池体水面上0.3m，走道底板高0.2m，宽0.5m. （14）出水设计自吸泵：膜箱分为4列.每两列设置产水泵，共3台，2用1备，则出水泵设计流量为：Q=选择SP系列无堵塞立卧自吸泵，性能参数如下：表3-18SP自吸泵参数型号流量（m3扬程（m）功率（kW）转速（r/min）效率SP-200-100-1410014101450653.7二沉池图3-6斜板沉淀池简图3.7.1设计参数设计流量Q=最大设计流量QmaxQ(本设计中，使用蜂窝六边形塑料斜管，其中板厚0.4mm，取内切圆直径d为25mm采用液面上升流速为v假定颗粒沉降速度v斜管倾角θ利用系数95%3.7.2斜管计算 （1）清水区净面积A'=式中，Qmax--最大设计流量（m3/s）vf--液面上升流速（m/s） （2）斜管部分面积S1采用3.6m×3.6m，为配合反应池宽度，采用从3.0m侧进水. （3）管长计算管内流速式中，vf考虑到水量波动的情况，管内流速v0取4mm/s根据《斜板斜管沉淀池设计手册》中的正六边形斜管的l/d计算曲线，当ldl=32由朗席氏（Langleir）计算公式l斜管总长l'式中，l‘d--正多边形中的内切圆直径（cm）v--水的运动粘滞度(20℃)v0则，斜管总长l=800+150=950mm为此，池长L斜管支承系统采用钢筋混凝土柱、小梁及角钢架设 （4）复核雷诺数当管内流速v0 （5）池高计算超高h1为0.3m，清水区高度h2为1.2m，斜管区高度ℎ3=l×sin池子总高H==4.63 （6）进口采用穿孔墙整流，穿孔流速v孔孔眼面积φ：φ式中，Qmax--最大设计流量（mv孔单孔面积φ0φ式中，d--穿孔墙的孔眼直径（取80mm），m孔眼个数n：n孔眼中心距s0s （7）集水系统目前采用的办法多为使用集水槽进行出水处理.设计取断面为矩形的集水槽，采用淹没式孔口形式进行集水的方式. EQ\o\ac(○,1)集水槽长度Ljsc=沉淀池长度L=4.08m EQ\o\ac(○,2)集水槽的个数NN=式中，-清水区宽（m）-集水槽中心距（m），取1.2m<1.5m，符合要求 EQ\o\ac(○,3)单根集水槽宽bb=0.9=0.9=式中，Q0‘--单根集水槽的流量（Qmax--最大设计流量（mN--集水槽的个数 EQ\o\ac(○,4)单根集水槽高度ℎ=0.ℎ=式中，ℎjsc1ℎjscℎjscℎjscEQ\o\ac(○,5)集水槽上孔眼集水槽所需孔眼的总面积ω：ω式中，Q0'--集水槽流量（μ--流量系数，取为0.62（薄壁孔口）hjsc3单孔面积ω0ω0式中，d--孔的直径(m),取0.020m=20mm孔眼个数n：n集水槽每边孔眼的个数n'n孔眼中心距s0s EQ\o\ac(○,6)集水总槽（出水渠）使用薄壁堰出水设计时，设计的薄壁堰堰口应当保持水平渠口水深h：ℎ式中，Qmax--最大设计流量，-出水渠宽度，取为0.3m，m实际运行中要求自由溢水，故取渠道深度为0.60m （8）排泥系统本设计中采用穿孔管进行排泥处理，设计V形槽，取槽高80cm，边坡与水平成60°，共设3槽，在排泥管上设快开闸门.进水SS浓度C为36mg/L，沉淀池对其的去除率大约为36%，则沉淀池每天的湿污泥为：W=式中，C--进水SS浓度（kg/mQmax--最大设计流量（m3/h）设污泥含水率为99%，则有污泥的体积：Q式中，-每天的湿污泥体积（m3）ρ--污泥γ=1000kg/m3取污泥管的直径d为80mm，流速vnv式中，Q1--每小时产生污泥的体积（m3-污泥管的直径（mm）选用2台ZW自吸式无堵塞排污泵，1用1备。从高程流程图中可以得出，所需扬程为：H=1.30+5.77=7.17选用排泥泵性能参数如下表：表3-19ZW排污泵参数型号排出口径（mm）流量（m3扬程（m）电机功率（kw）转速（r/min）32ZW5-20305202.22900 （9）反应池本设计中反应池的高度和宽度与沉淀池相同，即为3.83m×3.00m.设计最大流量Qmax为108m反应池的有效容积V:V=式中，Qmax--设计最大流量（mT--停留时间（h）取反应池的超高为0.3m，则反应池的有效水深h为3.53m，则池面积A和反应池长度为A=L=3.8污泥浓缩池3.8.1选用工艺各单元处理构筑物产生的污泥排入污泥浓缩池，在重力作用下对污泥进行浓缩处理，使得污泥的含水率由99%降至96%，从而污泥体积大大减少，上清液从出水口流出后，回到调节池，进行进一步处理.设计采用2座连续竖流式重力浓缩池，重力浓缩池一般采用圆形竖流或辐流沉淀池的形式和连续式或间隙式的形式.浓缩池较小时采用竖流式，浓缩池较大时采用辐流式.此外，污泥量较少时采用间歇式，污泥量较多时采用连续式而在本项目中，污泥重力浓缩池较小，所以选择来连续竖流式重力浓缩池.浓缩后的污泥外运处理.采用两个污泥浓缩池.3.8.2设计参数由于连续式重力浓缩池中所处理的污泥为初沉污泥和剩余污泥的混合污泥，所以根据《水污染控制工程设计指导手册》中连续式重力浓缩池的设计参数表以及各单元处理构筑物产生的污泥的参数，可以得知进泥含水率P1为99%，出泥含水率P2为96%，固体通量H为20kg/（m2∙d）.此外中和沉淀池排出的剩余污泥量为0.32m3/ℎ，微电解塔排出的剩余污泥量为0.52m3/ℎ，重金属沉淀池排出的剩余污泥量为0.14本设计中取污泥浓缩池中心管内流速v03.8.3设计计算 （1）中心管部分中心管面积f：f式中，V--进入污泥浓缩池中的污泥总量（m3N--污泥浓缩池设置座数（个）v0--污泥浓缩池中心管内流速（m/s中心管直径d0d式中，f--污泥浓缩池中心管面积（m2取管径DN=0.15m，进泥管采用DN150mm铸铁管.喇叭口直径d1：

式中，d0反射板直径d2d式中，d1 （2）污泥浓缩池有效水深ℎ式中，v--污泥浓缩池内上升流速（m/s）t--污泥浓缩池浓缩时间（h） （3）污泥浓缩池有效面积浓缩后分离出来的污水流量q：q式中，V--进入污泥浓缩池中的污泥总量（m3N--污泥浓缩池设置座数（个）P1P2（4）污泥浓缩池有效面积F:F=式中，q--浓缩后分离出来的污水流量（m3v--污泥浓缩池内上升流速（m/s）（5）污泥浓缩池直径D：D=式中，F--污泥浓缩池有效面积（m2（6）单池浓缩后的剩余污泥量VSV式中，V--进入污泥浓缩池中的污泥总量（m3N--污泥浓缩池设置座数（个）P1P2污泥斗高度ℎ本设计中取污泥斗夹角α=55°，斗底直径d3ℎ式中，α--污泥浓缩池污泥斗夹角（度）D--污泥浓缩池直径（m）d3（8）中心管与反射管之间高度ℎ本设计中取污泥浓缩池超高ℎ1=0.3m，中心管与反射管之间高度ℎ式中，V--进入污泥浓缩池中的污泥总量（m3v1--污水从中心管喇叭口与反射板之间的缝隙流出的流速（m/s），取0.02m/sd1（9）污泥浓缩池总池高度H:H=式中，h1h2h3h4h5 （10）浮渣挡板与浮渣井为防止浮渣被水流带回调节池，在浓缩池一圈设浮渣挡板，并设浮渣斗一个，将渣水分离，澄清水进入溢流管道，浮渣进行人工撇除.

第4章平面及高程布置4.1各处理单元构筑物平面布置作为废水处理工程中的主体建筑物，对处理构筑物进行平面布置时，在设计时，就应当考虑到各处理构筑物的水力要求和功能要求，从而得出各处理构筑物的平面布置：(1)处理工艺的流程布置应当简短顺畅,连接各处理构筑物的管路应当简短有效，尽量减少管道长度，从而降低沿程水头损失;(2)施工建设期间，应当顾及到土方量平衡问题，外运土方量减量化，尽量减少在劣质土壤上进行建筑施工；(3)各处理构筑物之间按照相关规定保持相对的距离，并根据有关规定敷设管路；(4)进行平面布置时，应考虑到各处理构筑物之间的配合问题，为减少占地面积，应尽量紧凑结构。并且还应确保有关远期施工时，处理构筑物的布置不影响日常的正常运行；(5)一般情况下，处理设施设置在居民饮用水源的下游，并与居民用于取水的构筑物，如水井，水池等，保持300m以上的距离。4.2管线布置对管线进行布置时，应注意到管线之间，管线与其他构筑物之间的相对距离，并按照有关规定，留有适当的距离。给（排）水管距构筑物不小于3m;当d<200mm时，给（排）水管的水平距离，不应小于1.5m，当d>200mm时，不小于3m.4.3辅助构筑物废水处理系统中除主要的处理构筑物以外，还有辅助建筑物用于工作人员日常工作，废水处理所需的其他装置和设备，如泵房、办公楼、控制室、检测室、鼓风机房等，其建筑面积根据工人的人数、设备所需空间等因素决定，并且主要处理构筑物应当在辅助构筑的夏季主要风向的下风向。4.4高程布置4.4.1高程布置原则高程布置就是对各主要处理构筑物和辅助构筑物的相对于地面的高程进行竖向布置；通过计算确定各主要构筑物与泵房的高程，确定管道和各主要构筑物水面的高程，从而使得废水从进水到出水的整个处理过程中能够在各个构筑物之间顺利流动。高程布置应满足如下要求：EQ\o\ac(○,1)减少使用泵的次数，以降低用电费用。一般废水经过一次泵房提升作用后，就能依靠重力而在构筑物和管线之间流动。EQ\o\ac(○,2)进行水力计算时，应当以水头损失最大的流程进行计算，并且还应当在此基础上留有剩余水头，以免因为水流量突然增大，设计水头不满足所需水头而发生涌水，从而影响构筑物的正常运行.EQ\o\ac(○,3)水力计算时，以水泵最大流量（一般取为最大流量的1.2倍）作为设计流量；涉及二次改造的管渠和设施，应按二次改造设计流量进行计算，以免之后再次进行重新设计，从而提高了成本.EQ\o\ac(○,4)应使出水能够自由排出，无需泵的提升作用或者水体的顶托作用4.4.2各处理构筑物的水头损失计算根据高程布置原则，本设计中只有一次废水的提升，即废水从半地下式的调节池提升到中和沉淀池中，提升次数少，用电费用低，运行费用低。此外，还需对废水在各主要构筑物和辅助构筑物之间流动的水力损失进行计算。由于本设计完全按照平面和高程布置原则进行设计，所以各处理构筑物布置紧凑，距离较小，可以忽略管道的水头损失.仅考虑处理构筑物的进出口和跌落水头损失.本设计中的水头计算如下表：表4-1各处理构筑物水头损失计算名称计算过程水头损失调节池自由跌落水头0.3m0.3m中和沉淀池自由跌落水头0.3m0.3m微电解塔自由跌落水头0.3m0.3m重金属沉淀池自由跌落水头0.3m0.3mMBR自由跌落水头0.3m0.3m二沉池自由跌落水头0.3m0.3m4.4.3高程设计本设计中以地面的高度为相对标高土0.00，根据之前得出的各处理构筑物的水头损失以及各处理构筑物的水面深度，可以求得处理构筑物的设计的水面标高。并根据各处理构筑物的总高度，求得各构筑物的池顶标高和池底标高。各污水处理构筑物的各标高见表4-2.设计结果具体参见高程流程图。表4-2各处理构筑物的设计水面、池底、池底标高构筑物名称水面标高/m池底标高/m池顶标高/m构筑物高度进水管0.00调节池0.00-1.500.502中和沉淀池4.631.004.933.93微电解塔3.630.135.135.00重金属沉淀池3.630.003.933.93MBR3.33-0.373.634二沉池3.03-1.303.334.63污泥浓缩池5.600.135.905.77

第5章经济效益核算5.1投资估算5.1.1土建工程费用土建投资费用估算如下表：表5-1部分土建投资费用估算序号名称规模/m单位数量单价/元总价/元1调节池2.5×2.5×2m12.50800100002中和沉淀池1.98×1.8×3.93m14.01112015691.23微电解塔D2.91×4.71m30.001000300004重金属沉淀池1.98×1.8×3.93m14.01112015691.25MBR32×5.22×4m668.1612008017926二沉池3.48×3.6×4.63m58.001120649607污泥浓缩池D1.52×5.77m10.478008376小计946510.4工程定额直接费：946510.4元零星工程定额直接费：定额直接费×5%=946510.4×5%=147325.52元总计：993835.92元其它直接费：定额直接费×3.5%=30288.33元直接费小计：946510.4+30288.33=976798.73元综合间接费：直接费×综合间接费率9%=976798.73×9%=87911.89元费用合计：976798.73+87911.89=1064710.62元利润：合计费用×6%=1064710.62×6%=63882.64元人工补差费：定额工日数×5.0元/日=807.15×5.0=4035.75元流动施工津贴：定额工日数×3.0元/日=807.15×3.0=2421.45元费用总计：(5)+(6)+(7)+(8)=1135050.46元=113.50万元5.1.2设备、材料购置及安装费用表5-2部分设备、材料购置费用估算序号名称型号单位数量单价/元总价/元备注1废水提升泵SP-316L-316L台215003000一用一备2自动加药装置盈都加碱加药装置台120000200003自动加药装置J-X12/14加药装置台123000230004膜箱KH-MBR-25-Co-PVDF×48个8800006800005排泥泵32ZW5-2022台104000400004用4备6鼓风机ZG-20台36000180002用1备7曝气器ZH215个200600008自吸泵SP-200-100-14台3200060002用1备9鼓风机ZG-150台39000270002用1备10支撑板喷射式填料驼峰支撑板m26.651006650小计883650（1）定额直接费：设备、材料购置费×6%=53019元零星工程定额直接费：定额直接费×6%=3181.14元总计：56200.14元（2）人工费：356200.14×60%=33720.08元（3）其它直接费：人工费×23%=7755.62元（4）其它费小计：定额直接费+其它直接费＝56200.14+7755.62=63955.76元（5）综合间接费：其他直接费×130%=10082.31元（6）利润：其它直接费×40%=3102.25元（7）费用合计：883650+(4)+(5)+(6)＝元=96.08万元5.1.3总投资费用本工程项目投资费用包括：土建工程、设备与材料购置、安装工程、勘察设计、运行调试及其他费用，见表5-3.表5-3处理设备总投资预算表序号项目名称工程造价/万元备注1土建费用113.502设备、材料购置及安装费88.363不可预见费16.15（1+2）×8%4勘察设计费用8.72（1+2+3）×4%5运行调试费用3.27（1+2+3）×1.5%6税金7.41（1+2+3+4+5）×3.22%合计237.415.2运行费用5.2.1动力费表5-4