《500立方米日处理量的含氟废水处理工程设计》12000字（论文）

500立方米日处理量的含氟废水处理工程设计目录TOC\o"1-1"\h\u15130500立方米日处理量的含氟废水处理工程设计 1226301诸论 144622设计说明书 4314923主要构筑物计算 7271093.2.2粗格栅 1574933.2.4兼氧调节池 20149203.2.6生物接触氧化反应池 2322596（1）生物接触氧化池的有效容积V 234083（2）接触氧化池总面积A 248688（3）接触氧化池分格 2414097（4）有效接触时间t 2429653（5）接触氧化池总高度H0 2428869K，常数，K=0.33×(p75)×S00.46=3.52； 2510540（8）需气量 2522402（7）鼓风机的选择 2522098H=h1+h2+h3 192234高程计算 29115485各设备对污染物的去除率 33190096经济分析与维护 34237127总结 363530参考文献 37内容提要含氟废水是一种具有生物毒性、难降解、难净化的一种高浓度废水，会严重影响人体健康和污染人类赖以生存的环境。本设计针对某光伏电池企业500m3/d含氟废水拟建立污水处理厂，接纳生产区生产废水、生活区生活废水，将生产废水通过pH调节池、絮凝混凝反应池、沉淀池、污泥池、过滤器后达到排放标准排入城市下水道；将生活废水通过格栅、兼氧调节池、初沉池、生物接触氧化反应池、二沉池、消毒池、过滤器后达到排放标准回用于厂区绿化及杂用。关键词含氟废水沉淀法物化处理1诸论1.1研究背景及意义含氟废水主要来源于电池、玻璃、陶瓷、半导体、冶金等工业生产过程。在生产过程中使用了氢氟酸（HF），会排放大量的高浓度含氟废水，氟成为生产废水的主要污染物。废水中的氟一般是以离子的形式存在的，且还常含有有机污染物或无机盐类污染物。若排放的废水中氟含量超过国家排放标准，将破坏土壤结构和土壤质量，威胁微生物的分解能力和动植物的生命健康，严重污染生态环境。再者，氟是人体必需的微量元素之一，人体含氟量一般控制在0.4~0.6mg/L，含量过低或过高都会影响人体的生命健康。人们在日常饮用水中，若长期饮用氟离子浓度大于1mg/L的水，严重会引起氟斑牙和氟骨症等一些其他疾病。因此，处理含氟废水不可避免，寻找一种操作简单、低成本且处理效果高的除氟技术具有重要意义。含氟废水排放标准参照《污水综合排放标准》（GB8978—1996）中的三级排放标准，见表1.1。表1.1含氟生产废水处理后的排放标准标准pHCODmg/LSSmg/L氟化物mg/L氨氮mg/LPO43-（以P计）GB8978—19966~950040020————CJ343—2010——————3581.2国内外研究现状目前，国内外处理含氟废水的方法主要有化学沉淀法和混凝沉淀法、离子交换树脂法、吸附法、电凝聚法、电化学法和膜分离法等。其中沉淀法是向废水中加入一些能与氟离子反应生成难溶氟化物的物质，然后通过固液分离将其去除;电化学法主要是通过电解产生金属絮状，然后通过静电吸附或离子交换去除氟离子主要以电絮凝法和电渗析法为主;吸附法是利用吸附剂的多孔结构，氟离子与吸附剂发生离子交换或化学反应残留在吸附剂中;离子交换树脂法是根据树脂的阴离子与氟离子交换进而达到去除氟离子的目的。国内大多采用化学混凝沉淀技术处理工业含氟废水，即利用沉淀剂与混凝剂联用来解决沉降慢且脱水困难的问题，该法具有设备简单、处理效果良好和成本低等优点。在光伏废水处理行业中，化学沉淀法、混凝沉淀法、吸附法，由于实用性较强经常联合使用，处理效果更佳。1.3含氟废水处理工艺介绍1.3.1化学沉淀法化学沉淀法除氟是在含氟废水中加入氯化钙、氢氧化钙和氧化钙等化学物质，使其与氟离子形成氟化钙沉淀以达到除氟的目的。此工艺在含氟废水处理工艺中应用较为广泛，操作简单，成本低，投资少、除氟效果明显，普遍适用于大规模高浓度含氟废水的处理。但氟化钙本身具有一定的溶解性，并且会与氢氧化钙共溶，这常会导致处理后的废水中氟含量仍然有20~30mg/L，很难达到排放标准，同时存在污泥量大、二次污染严重等问题。因此，常需要对废水进行二次处理甚至多次处理才能达到排放的要求。1.3.2混凝沉淀法混凝沉淀法除氟是应用较多的一种方法，适用于大规模处理废水。其原理是在含氟废水中加入具有混凝效果的混凝剂，然后调节pH到适当值，废水中的氟化物被形成的胶体或沉淀所吸附，从而达到去除氟离子的目的。絮凝剂可分为有机絮凝剂、无机絮凝剂和微生物絮凝剂3类。其中，铁盐、铝盐属常见的絮凝剂。不同混凝剂的除氟机理有所不同，除氟效果也不同。混凝沉淀法操作较为容易，混凝沉淀法的优点在于混凝沉淀中絮凝剂的投加量少，且可以一次性处理大量的废水，设备简单且经济实用，但混凝后污泥量较大，出水中会混入无机盐离子，反应后废水中仍存在含氟络合物，除氟效果不彻底。1.3.3吸附法吸附法是应用最广泛的除氟方法，其既可直接用于低氟含量废水处理，又可作为化学沉淀法和混凝沉淀法处理后的深度处理。吸附法除氟工艺原理是通过向含氟废水中投加具有多孔性的吸附介质，废水中的氟离子通过离子交换作用、物理吸附或化学反应交换或依附在吸附介质上，以达到除去氟元素的目的。常用的氟离子吸附介质有改性沸石、活性炭、活性氧化物、离子交换树脂、铝系吸附剂、天然高分子吸附剂以及稀土元素的氧化物等。吸附剂在清洗后具有可再生的特性，能够实现循环利用。此工艺简单，成本低，吸附剂原料易得、性能优良，种类繁多、选择范围广，该法主要用于低浓度的含氟废水，出水水质稳定。但吸附剂存储要求严格，使用寿命短、吸附容量有限，导致再生频繁且再生工序烦琐，再生后吸附剂的吸附容量也会降低，还会产生二次污染。1.3.4膜分离法膜分离法包括电渗析法和反渗透法。1.3.4.1电渗析法电渗析法是基于离子通过离子交换膜的选择性透过性，以直流电为传输离子的驱动力，产生两种新的溶液，其中一种溶液的特定离子含量高于另一种溶液。电渗析法不需要纳滤和反渗透的高压，常用于电解质溶液的浓缩、稀释或脱盐。电渗析法是一种特殊的膜法，截留氟离子效率高，去除效果好，但在去除氟过程中，会受电极结垢以及浓差极化现象的影响，从而导致消耗更多电能。1.3.4.2反渗透法反渗透法除氟工艺是基于物理过滤的原理以废水中膜两侧的压力差为推动力，利用反渗透膜的选择透过性使水分子透过，氟离子则留在废水中，实现与混合物的分离。此工艺操作简单、占地空间少、能耗低，技术先进，在含氟浓度较低的废水处理时，效果显著。但是，反渗透膜价格昂贵，耐高温和酸碱度的变化能力有限，膜分离过程中膜材料易被堵塞污染损坏，使用寿命较短，需要反复清洗直至更换膜片，运行维护费用高。并且对高浓度氟废水的去除效果不理想，难以实现工业化除氟应用。1.3.5联合处理工艺针对各行业对含氟废水处理经济成本以及处理水量要求的不同，同时能够满足含氟废水的排放标准，常采用以传统混凝沉淀为基础与其他工艺相结合的联合处理工艺，如钙盐混凝沉淀与二次混凝沉淀或吸附处理工艺结合。在实际含氟废水处理工程中，单一传统混凝沉淀工艺处理后的废水中还残存有10~20mg/L的氟离子，尚未达到国家要求的排放标准。而采用传统混凝沉淀与深度处理相结合的组合工艺后，处理后的出水中氟离子浓度满足国家要求的小于10mg/L的排放标准。1.4本课题研究意义太阳能光伏发电可以将光能直接转化为电能，具有能源取之不尽用之不竭、安全环保等优点，是未来重要的能源。山西某光伏有限公司是一家致力于从事晶体硅锭、太阳能硅片、太阳能电池片到成品光伏组件的综合型企业。在生产过程中，使用了氢氟酸（HF），氟成为生产废水的主要污染物。高浓度含氟工业废水一般含有呈氟离子形态的氟，游离于水体中危害人体健康。本选题针对某光伏电池500m3/d含氟废水拟建立污水处理厂，拟设该光伏电池公司每天排放生产废水量为400m3，另外，排放生活废水100m3，为接纳生产区生产废水、生活区生活废水，将生产废水处理到《污水综合排放标准》（GB8978—1996）中的三级标准，然后排入城市下水道；将生活废水处理达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920—2002）的要求，回用于厂区绿化及杂用。含氟生产废水中主要污染物为高浓度氟和废酸，给出主要参数：pH、COD、总悬浮物、总磷、氟化物。对400m3/d的生产废水，本设计拟采用沉淀法，通过加药剂或其他药物形成氟化物沉淀或絮凝沉淀而去除。主要构筑物包括调节池、絮凝混凝反应池、沉淀池、污泥池等，进行尺寸设计计算，达到出水水质要求。对100m3/d生活废水，以生化及物理处理为主，主要构筑物包括格栅、沉淀池、调节池、接触氧化反应池、消毒池等，进行尺寸设计计算，并能达到生活用水回用标准。2设计说明书2.1设计任务设计某光伏电池企业500m3/d含氟废水处理工程2.2设计目的掌握生产废水和生活废水的处理流程，在设计过程提高分析解决实际问题的能力，在不同程度上锻炼研究、查阅文件、撰写论文或设计说明书、计算书及工程设计绘图的能力。2.3设计要求（1）将生产废水处理到《污水综合排放标准》（GB8978—1996）中的三级标准，然后排入城市下水道见表2.1。表2.1含氟生产废水处理后的排放标准标准pHCODmg/LSSmg/L氟化物mg/L氨氮mg/LPO43-（以P计）GB8978—19966~950040020————CJ343—2010——————358（2）将生活废水处理达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920—2002）的要求，回用于厂区绿化及杂用，见表2.2。表2.2生活废水处理后的排放标准项目pH色度嗅浊度限值6~9400mg/L无不快感觉10NTU项目溶解性总固体BOD5NH3-NLAS限值1000mg/L20mg/L20mg/L1.0mg/L项目DO余氮大肠杆菌限值1.0mg/L按接触时间30min后≥1.0mg/L，管网末端≥0.05mg/L3个/L2.4设计资料已知参数：（1）含氟生产废水待处理量400m3/d，生活废水待处理量100m3/d，每日工作时间24h。在光伏电池生产中使用了氢氟酸（HF），盐酸（HCl）、硝酸（HNO3）、氢氧化钾（KOH）、氢氧化钠（NaOH）、异丙醇等化工原料，见表2.3表2.3生产过程中添加的化工原料序号材料名称数量（含量）备注1氢氟酸242L（40%）按一条生产线生产20000片/d计算，水量为80t/h，共有五条生产线，废水量为400m3/d。每日时间按24h计2硝酸144L（40%）3盐酸90L（40%）4氢氧化钾40L（40%）5氢氧化钠36kg（98%）6异丙醇104L（98%）（2）进水水质参数生产废水水质数据见表2.4表2.4设计生产废水进水水质项目pHCODSSPO43-氟化物进水水质4100mg/L30mg/L0.5mg/L80mg/L生活废水水质数据见表2.5表2.5设计生活废水进水水质项目pHCODSSBOD进水水质6~8400mg/L300mg/L200mg/L2.5设计内容（1）含氟生产废水和生活废水处理设备的整体布局；（2）格栅、沉淀池、调节池、絮凝混凝反应池、接触氧化池、沉淀池、消毒池、污泥池的设计及相关辅助设备的计算；（3）各设备对污染物的去除率、阻力损失及设备流程水位的计算；（4）经济分析与运行维护；（5）对本设计的评述或有关问题的分析讨论；（6）含氟生产废水和生活废水处理设备工艺流程图，并在图上标注系统主要参数。（7）设计图纸4—5张包括：1）含氟生产废水处理厂平面布置图（1：200—1：500）（1张）2）含氟生产废水处理设备工艺流程图（1张）3）含氟生产废水处理构筑物详图（1-2张）4）含氟生产废水处理厂高程布置图（纵向1：50—1：100，横向1：100—1：200）（1张）2.6设计思路对于400m3/d的含氟生产废水，拟采用沉淀法，通过加药剂或其他药物形成氟化物沉淀或絮凝沉淀而去除，排出的废水经pH调节池加Ca(OH)2调节酸度，形成CaF2沉淀，在絮凝混凝反应池内，通过加混凝剂PAC和助凝剂PAM使CaF2絮凝，进入沉淀池沉淀，经吸附过滤器分离净化，沉淀产生的污泥进入污泥浓缩池后脱水外运。对于100m3/d的含氟生活污水，以生化及物理处理为主，排出的污水先经过粗格栅、细格栅去除水中残留的悬浮物、沙砾等污染颗粒，进入兼氧调节池均衡水质水量，后由提升泵提升至初沉池，接着经过生物接触氧化反应池进行好氧处理，使废水中的有机物降解后进入二沉池净化，接着进入过滤器再次进行分离净化，再经加氯消毒达到排放要求。3主要构筑物计算3.1生产含氟废水设计计算3.1.1水量计算设计流量Q=400m3/d=16.67m3/h=0.005m3/s最大流量Qmax=400×1.3=520m3/d=21.67m3/h=0.006m3/s平均流量Q=400m3/d3.1.2pH调节池投加Ca(OH)2调节酸度，中和PH在5～8。（1）投加Ca(OH)2的量，取浓度为10mg/L，计算得：G=则每日投加：G（2）调节池有效容积V式中，V，调节池容积，m3；Qcp，废水平均流量，m3/h；计算得：V=16.67（3）调节池水面面积AA=式中，A，调节池水面面积，m2；V，调节池容积，m3；h，有效水深，m，一般取2-5m，取池子总高度H=2.5m，其中超高0.5m，有效水深h=2m；计算得：A=（4）调节池尺寸采用矩形池，则L取池长L=4m，池宽B=4m，则池子的总尺寸为L（5）提升泵选型调节池集水坑内设两台废水提升泵，型号为50WQ-20-15-1.5，水泵的基本参数为水泵流量Q=20m3/h，扬程H=15m，功率为N=1.5kW。（6）搅拌空气S=A式中，S，搅拌空气量，m3/min；A，调节池水面面积，m2；q，搅拌强度，m3/(m2⋅min)，取q=0.08m3/(m2⋅min)；计算得：S=16.673.1.3絮凝混凝反应池（1）投加药量计算1）投加混凝剂PAC聚合氯化铝，通常浓度为50∼100mg/L，此处浓度取60mg/L。计算得：G=则每日投加：G2）投加助凝剂聚丙烯酰胺PAM，通常浓度为2∼5mg/L，此处浓度取5mg/L。计算得：G=则每日投加：G（2）混合搅拌池选择机械混合1）搅拌池有效容积VV=Qt式中，Q，平均流量，m3/s；t，混合时间，一般10∼30s，取20s；计算得：V=0.0052）搅拌池当量直径D采用长方形，池深H=1m，池长与池宽相等，即L=B=0.317m。D=计算得：D=3）混合搅拌功率NqN式中，Nq，混合功率，kW；Q，混合搅拌池流量，m3/s；μ，水的粘度，20℃时为1.005×10-3Pa⋅s；G，500~1000s-1，取1000s-1；计算得：N（3）絮凝反应池选择机械絮凝池1）每池有效容积V1V式中，Q，平均流量，m3/d；T，絮凝时间，一般10~30min，取20min；计算得：V采用两个，交替使用。2）絮凝池尺寸采用矩形池子，池长L=2.36m，池宽B=2.36m。则有效水深hh=计算得：h=取总高度H=1.3m，其中超高0.3m，则池子总尺寸：L3.1.4沉淀池采用竖流沉淀池（1）中心管面积ff=式中，qmax，每池最大设计流量，m3/s；v0，中心管内流速，m/s，取0.03m/s；计算得：f=（2）中心管直径d0d计算得：d（3）校核中心管流速v0v计算得：v（4）中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度h3ℎd式中，v1，污水由喇叭口与反射板之间的缝隙流出速度，m/s，取0.02m/s；d1，喇叭口直径，m；计算得：dℎ取h3=0.15m。（5）沉淀部分有效断面积FF=v式中，v，污水在沉淀池中流速，m/s；q，表面负荷，m3/(m2⋅h)，取1；计算得：F=（6）沉淀池边长BB=计算得：B=取B=5m。（7）沉淀部分有效水深h2ℎ式中，t，沉淀时间，h，取2h；计算得：ℎℎ（8）沉淀池有效容积VV=B计算得：V=5（9）污泥室锥体部分高度h5上口直径取3.5m，截头直径取0.5m，倾角α=60°ℎ取h5=2.6m。（10）沉淀池总高度H=式中，h1，超高，m，取0.4m；h2，沉淀部分有效水深，m；h3，中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度，m；h4，缓冲层高，m，取0.35m；h5，污泥室锥体部分高度，m；计算得：H=0.4+2+0.15+0.35+2.6=5.5m（11）污泥泵竖流沉淀池内设2台污泥泵，一用一备，型号为50GW-20-15-1.5，水泵的基本参数为水泵流量Q=20m3/h，扬程H=15m，功率为N=1.5kW。3.1.5污泥浓缩池采用幅流浓缩池（1）污泥量计算1）沉淀池剩余污泥量Q式中，V，沉淀池有效容积，m3；θc，污泥龄，R，污泥回流比，50%；计算得：Q2）根据水量的3%计算，污泥量：400×3%=12m3/d3）污泥总量QQ=0.104+12=12.104（2）浓缩池有效面积A=式中，Q，污泥量，m3/h；C，污泥固体浓度，一般采用3~5g/L，取5g/L；G，固体通量，为20kg/(m3⋅d)；计算得：A（3）浓缩池直径DD计算得：D=取D=2m（4）浓缩池容积VV=QT式中，T，浓缩池浓缩时间，h，一般采用10~16h，取T=12h；计算得：V=（5）浓缩池有效水深h2ℎ计算得：ℎ（6）池底高度h4ℎ式中，i，池底坡度，取0.01；计算得：ℎ（7）污泥斗高度h5ℎ式中，a，污泥斗上口直径，m，取2m；b，污泥斗底部直径，m，取1m；β，泥斗倾角，圆形污泥斗一般采用55°；计算得：ℎ取h5=0.7m（8）污泥斗容积V1V计算得：V（9）浓缩池后污泥量计算1）浓缩池后剩余污泥流量Q1Q式中，p1，污泥含水率，为99%；p2，出泥浓度，为95%；计算得：Q2）则脱水后污泥泥饼量Q23）

Q式中，p3，脱水后污泥泥饼含水率，为80%；计算得：Q（10）浓缩池总高度HH=式中，h1，超高，m，取0.3m；h2，浓缩池有效水深，m；h3，缓冲层高度，一般采用0.3~0.5m，取0.49m；h4，池底高度，m；h5，污泥斗高度，m；计算得：H=0.3（11）污泥压滤机选用2台板框压滤机，一用一备，型号为BAS4/320，过滤面积为4m2，重量为650kg。3.1.6吸附过滤器选型选用2台石英砂过滤器，一用一备，型号为ZX-SYS1800，罐体尺寸为∅1800×3050，处理量为25m3/h。3.2生活废水设计计算3.2.1水量计算设计流量Q=100m3/d最大流量Qmax=100×1.3=130m3/d=5.42m3/h=0.002m3/s平均流量Q=100m3/d3.2.2粗格栅（1）栅条的间隔数n

n=式中，Qmax，最大设计流量，m³/s；α，格栅倾角，取75°；b，栅条间隙，m，取0.016m；h，栅前水深，m，取0.01m；v，过栅流速，m/s，取0.6m/s；m，设计使用格栅数量，本设计中设2道，1道备用。计算得：

n=则n=11个（2）栅槽宽度BB=S(n式中，S，栅条宽度，m，取0.02m；n，栅条间隔数；b，栅条间隙，m，取0.016m；计算得：

B=0.02（3）通过格栅的水头损失h1ℎℎξ式中，h1，设计水头损失，m；h0，计算水头损失，m；g，重力加速度，m/s2，取9.81m/s2；k，系数，格栅受污染物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用3；ξ，阻力系数，与栅条断面形状有关；β，当栅条为矩形断面时，β=2.42；S，栅条宽度，m，取0.02m；计算得：

ξℎℎ（4）栅后槽总高度HH式中，h，栅前水深，m；h1，通过格栅的水头损失，m；h2，栅前渠道超高，m，取0.3m；计算得：

H（5）栅槽总长度L1）进出取到渐宽部分的长度L1L式中，B，栅槽宽度，m；B1，进水渠宽，m，取0.05m；α1，渐宽部分展开角度，取20°；计算得：

L2）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2LLH式中，H1，栅前渠道深，m；计算得：

L（6）每日栅渣量WW式中，W1，栅渣量，m3/103m3污水，取0.08；Kz，生活污水量总变化系数，取1.3（经验数据）；计算得：

W采用人工清渣。3.2.3细格栅（1）栅条的间隔数n’

n’=式中，Qmax，最大设计流量，m³/s；α’，格栅倾角，取60°；b’，栅条间隙，m，取0.005m；h’，栅前水深，m，取0.01m；v’，过栅流速，m/s，取0.6m/s；m’，设计使用格栅数量，本设计中设2道，1道备用。计算得：

n’=则n’=32个（2）栅槽宽度B’B’=S’(n’式中，S’，栅条宽度，m，取0.01m；n’，栅条间隔数；b’，栅条间隙，m，取0.005m；计算得：

B’=0.01（3）通过格栅的水头损失h1’ℎℎξ式中，h1’，设计水头损失，m；h0’，计算水头损失，m；g，重力加速度，m/s2，取9.81m/s2；K，系数，格栅受污染物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用3；ξ’，阻力系数，与栅条断面形状有关；β’，当栅条为矩形断面时，β=2.42；S’，栅条宽度，m，取0.01m；计算得：

ξℎℎ（4）栅后槽总高度H’H’式中，h’，栅前水深，m；h1’，通过格栅的水头损失，m；h2’，栅前渠道超高，m，取0.3m；计算得：

H’（5）栅槽总长度L’1）进出取到渐宽部分的长度L1’L式中，B’，栅槽宽度，m；B1’，进水渠宽，m，取0.15m；α1’，渐宽部分展开角度，取20°；计算得：

L2）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2’LLH式中，H1’，栅前渠道深，m；计算得：

L（6）每日栅渣量W’W’式中，W1’，栅渣量，m3/103m3污水，取0.1；Kz，生活污水量总变化系数，取1.3（经验数据）；计算得：

W’采用人工清渣。3.2.4兼氧调节池兼氧调节池有几方面的作用，一方面保证生物处理设施进水水量均衡：另一方面少量空气搅拌使池内的水质充分混合；其次是吹脱有害气体和部分氨氮；另外利用接触氧化池回流的部分剩余活性污泥的活性，降解部分有机污染物，以减轻后续好氧段的处理负荷。采用穿孔管或伞流式曝气头曝气，水力停留时间为6~8h。（1）调节池有效容积VV式中，V，调节池容积，m3；Qcp，废水平均流量，m3/h；T，停留时间，取8h；计算得：

V（2）调节池水面面积AA式中，A，调节池水面面积，m2；V，调节池容积，m3；h，有效水深，m，一般取2-5m。取池子总高度H=4m，其中超高1m，有效水深h=3m；计算得：

A（3）调节池尺寸采用矩形池，取池长L=4m，池宽B=3m，则池子的总尺寸为L（4）潜污泵选型调节池集水坑内设两台潜污提升泵，型号为50WQ-10-10-0.75，水泵的基本参数为水泵流量Q=10m3/h，扬程H=10m，功率为N=0.75kW。（5）搅拌空气采用穿孔管或伞流式曝气头曝气，S式中，S，搅拌空气量，m3/min；A，调节池水面面积，m2；q，搅拌强度，m3/(m2⋅min)，取q=0.08m3/(m2⋅min)；计算得：

S3.2.5初沉池共设计两座沉淀池，一用一备。（1）池子总面积AA式中，Qmax，最大设计流量，m3/s；q’，表面负荷，m3/(m2⋅h)，取值范围为1.2~2.0，取1.2m3/(m2⋅h)；计算得：

A=（2）沉淀部分有效水深h2ℎ式中，t，沉淀时间，h，取1h；计算得:

ℎ（3）沉淀部分有效容积V’V’计算得：

V’=0.002（4）池长L及池子总宽度B每格池子分格宽度b取0.6m，由于水量较小，不设分格，则n=1L=B=bn计算得：

L=B=0.6（5）校核长深比LL（6）污泥部分需要的总容积VV式中，C1，进水悬浮物浓度，t/m3；C2，出水悬浮物浓度，t/m3；T，两次清除时间间隔，d，取2d；γ，污泥密度，t/m3，取1；ρ0计算得：

V=（7）污泥斗容积V2污泥斗上口直径取3m，下口直径取0.5m，倾角α=60°ℎV式中：h4’，污泥斗高度，m；f1，污泥斗上口面积，m2；f2，污泥斗下口面积，m2；计算得：

V（8）沉淀池总高度HH=式中：h1，超高，取0.3m；h2，有效水深，为1.2m，h3，缓冲层高度，取0.3m；h4，污泥部分高度，取2.2m。计算得：

H=0.33.2.6生物接触氧化反应池接触氧化池内装有弹性球型悬浮填料。（1）生物接触氧化池的有效容积VV式中，Q，日平均流量，m3/d，为100m3/d；S0，进水时BOD5的浓度，mg/L，为200mg/L；Se，出水时BOD5的浓度，mg/L，为20mg/L；qv，填料容积负荷，BOD5kg/(m3×d)，经验数据，一般处理城市污水可用1.0～1.8kgBOD5/(m3×d)，取1kgBOD5/(m3×d)；计算得：

V（2）接触氧化池总面积AA式中，H，填料总高度，取1.5m，设1段，每段高1.5m；计算得：

A（3）接触氧化池分格设接触氧化池分为n=1格，每格接触氧化池的面积A0为12m2<25m2每格接触接触氧化池的尺寸为L×B=4m×3m长宽比L:B=1.3，满足接触氧化池长宽比宜取1~2要求。（4）有效接触时间tt=式中，n，接触氧化池格数；L，接触氧化池长，m；B，接触氧化池宽，m；H，填料层高度，m；Q，设计流量，m3/h；计算得：

t=（5）接触氧化池总高度H0H式中，h1，超高，0.5~0.6m，取0.5m；h2，填料上水深，0.4~0.5m，取0.5m；h3，填料层间隙，0.2~0.5m，取0.5m；h4，配水区高度，采用穿孔管曝气，不进入检修者h4=0.5m，进入检修者h4=1.5m，取1.5m；计算得：

H（6）废水在池内实际停留时间TT式中，p，接触氧化池内填料充填率，取70%；K，常数，K=0.33×(p75)×S00.46=3.计算得：

T=3.52ln（7）所需填料体积V’V计算得：

V’=1（8）需气量接触氧化池曝气采用在填料下方穿孔管鼓风曝气方式。根据实验，气水比为5:1（符合CECS128:2001），总需气量为Q曝气强度

q（7）鼓风机的选择选用SSR型三叶螺旋罗茨鼓风机（SSR—80）为微生物提供溶解氧，一用一备，溶解氧控制在1.5~2.0mg/L，水力停留时间6~12h。风量Q为6.5m3/min，功率K为7.5KW。3.2.7二沉池选择竖流二沉池（1）中心管面积ff=式中，qmax，每池最大设计流量，m3/s；v0，中心管内流速，m/s，取0.03m/s；计算得：

f=（2）中心管直径d0d计算得：

d取大值d0=0.3m=300mm。（3）校核中心管流速v0v计算得：

v（4）中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度h3ℎd式中，v1，污水由喇叭口与反射板之间的缝隙流出速度，m/s，取0.02m/s；d1，喇叭口直径，m；计算得：

dℎ取h3=0.1m。（5）沉淀部分有效断面积FF=v式中，v，污水在沉淀池中流速，m/s；q，表面负荷，m3/(m2⋅h)，取1；计算得：

F=（6）沉淀池边长BB=计算得：

B=取B=3m。（7）沉淀部分有效水深h2ℎ式中，t，沉淀时间，h，取2h；计算得：

ℎℎ（8）污泥室锥体部分高度h5上口直径取2m，截头直径取0.5m，倾角α=60°ℎ取h5=1.3m。（9）沉淀池总高度H=式中，h1，超高，m，取0.3m；h2，沉淀部分有效水深，m；h3，中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度，m；h4，缓冲层高，m，取0.3m；h5，污泥室锥体部分高度，m；计算得：

H=0.3+2+0.1+0.3+1.3=4m（10）污泥回流泵二沉池内设2台污泥回流泵，一用一备，型号为50WQH-10-9-0.75，水泵的基本参数为水泵流量Q=10m3/h，扬程H=9m，功率为N=0.75kW。3.2.8过滤器选型选用2台活性炭过滤器，一用一备，型号为QC-HXT1000，罐体尺寸为∅1000×3840，处理流量为7.5m3/h。3.2.9消毒池选择二氧化氯（CIO2）进行消毒（1）二氧化氯投药量m式中，m，每小时ClO2投加量，g/h；a，每升废水投加量，mg/L，取3；Q，废水流量，m3/d；计算得：

m=3（2）消毒池容积VV=式中，Qmax，最大设计流量，m3/h；t，消毒所需时间，h，取3h；计算得：

V=5.42（3）消毒池有效水深h2设计取池长L=3m，池宽B=3m，设导流隔板，分为3廊道，每廊道宽1m。ℎ计算得：

ℎ（4）消毒池总高度HH=h1ℎ式中，h1，超高，m，取0.3m；h2，消毒池有效水深，m；h3，池底坡度高，m；i，池底坡度，%，范围为2%~3%，取3%；计算得：

H=0.3+1.81+3%4高程计算市区排水管网进入厂区污水管引入标高为452.3m，厂区设计地面相对标高为455.4m。4.1沿程水头损失计算hfℎ式中，i，每米管道的水头损失（水力坡度），m/m；L，管段长，m。4.2局部水头损失计算hjℎ式中，ξ，局部阻力系数；v，管内流速，m/s。4.3总水头损失ℎ4.4计算结果4.4.1生产含氟废水部分见表4.1、4.2、4.3。表4.1生产含氟废水部分构筑物管渠沿程阻力hf序号名称设计流量（m3/h）DN(mm)1000iv（m/s）长度L（m）hf（m）1厂区污水管至pH调节池21.672000.5440.2127.60.0152pH调节池至絮凝混凝反应池21.672000.5440.217.40.0043絮凝混凝反应池至沉淀池21.672000.5440.2173.50.044沉淀池到污泥浓缩池21.672000.5440.21110.0065沉淀池到过滤器21.672000.5440.21110.0066过滤器至排出厂区21.672000.5440.2136.70.019表4.2生产含氟废水部分构筑物管渠局部阻力hj序号名称项目阻力系数ξhj（m）1厂区污水管至pH调节池突然缩小0.80.002匣阀1个0.22pH调节池至絮凝混凝反应池出口1个0.50.003进口1个13絮凝混凝反应池至沉淀池进口1个0.50.003出口1个14沉淀池至污泥浓缩池进口1个0.50.003出口1个15沉淀池至过滤器进口1个0.50.003出口1个16过滤器至排出厂区进口1个0.50.003出口1个1表4.3生产含氟废水部分各构筑物损失及水位标高名称水位标高（m）∑h进水452.30.017pH调节池452.2831.5453.7830.007絮凝混凝反应池453.7760.5453.2760.043沉淀池453.2330.3452.9330.009污泥浓缩池452.9240.3452.6240.009过滤器452.6150.25452.3650.022排出厂区452.3434.4.2生活废水部分见表4.4、4.5、4.6。表4.4生活废水部分构筑物管渠沿程阻力hf序号名称设计流量（m3/h）DN(mm)1000iv（m/s）长度L（m）hf（m）1厂区污水管至格栅5.421001.310.2130.50.042格栅至兼氧调节池5.421001.310.212.30.0033兼氧调节池至初沉池5.421001.310.212.30.0034初沉池至生物接触氧化反应池5.421001.310.21610.085生物接触氧化反应池至二沉池5.421001.310.2130.50.046二沉池至消毒池5.421001.310.2130.0047消毒池至过滤器5.421001.310.2130.0048过滤器至排出厂区5.421001.310.2115.30.02表4.5生活废水部分构筑物管渠局部阻力hj序号名称项目阻力系数ξhj（m）1厂区污水管至格栅突然缩小0.80.002匣阀1个0.22格栅至兼氧调节池匣阀1个0.20.005水泵入口1个1出口1个13兼氧调节池至初沉池进口1个0.50.003出口1个14初沉池至生物接触氧化反应池进口1个0.50.003出口1个15生物接触氧化反应池至二沉池进口1个0.50.003出口1个16二沉池至消毒池进口1个0.50.003出口1个17消毒池至过滤器进口1个0.50.003出口1个18过滤器至排出厂区进口1个0.50.003出口1个1表4.6生活废水部分各构筑物损失及水位标高名称水位标高（m）∑h进水452.30.042格栅452.2580.15452.1080.008兼氧调节池452.12454.10.006初沉池454.0940.3453.7940.083生物接触氧化反应池453.7110.5453.2110.043二沉池453.1680.2452.9680.007消毒池452.9610.3452.6610.007过滤器452.6540.3452.3540.023排出厂区452.3315各设备对污染物的去除率5.1生产含氟废水部分各设备对污染物的去除率见表5.1。表5.1生产含氟废水部分各设备对污染物的去除率项目pH氟化物（mg/L）SS（mg/L）PO43-（mg/L）COD（mg/L）生产废水进水480300.5100pH调节池出水5～880300.5100去除率絮凝混凝反应池出水5～816270.5100去除率-80%10%--沉淀池出水5～81150.570去除率-30%80%-30%污泥浓缩池出水5～81150.570去除率过滤器出水5～8111.50.570去除率--70%--排放标准6～920400-5005.2生活废水部分各设备对污染物的去除率见表5.2。表5.2生活废水部分各设备对污染物的去除率项目pHSS（mg/L）BOD5（mg/L）COD（mg/L）生活废水进水6～8300200400粗格栅出水6～8270200400去除率-10%--细格栅出水6～8257200400去除率-5%--兼氧调节池出水6～8257180320去除率--10%20%初沉池出水6～8231126196去除率-10%30%30%生物接触