河北高陽一企業(yè)日處理8000噸印染廢水處理工程設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、目 錄第一章 緒論11.1高濃度氨氮廢水特性及處理重要性11.1.1 高濃度氨氮廢水特性11.1.2 廢水處理重要性11.2國(guó)內(nèi)高濃度氨氮廢水處理常見工藝21.2.1 物化法21.2.2 生化處理法41.3 高濃度氨氮廢水污染現(xiàn)狀51.4 我國(guó)治理高濃度氨氮廢水的發(fā)展歷程6第二章 工程概況72.1 設(shè)計(jì)題目72.2 設(shè)計(jì)目的72.3 設(shè)計(jì)資料72.3.1 工程背景72.3.2 水量72.3.3 水質(zhì)情況72.3.4 氣象資料72.3.5 城市地質(zhì)資料82.4 設(shè)計(jì)內(nèi)容82.5 設(shè)計(jì)要求82.6 設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃82.7 設(shè)計(jì)成果8第三章 設(shè)計(jì)方案的確定93.1 設(shè)計(jì)依據(jù)93.2 設(shè)計(jì)原則93.3

2、高濃度氨氮廢水處理原理與工藝流程93.3.1 高濃度氨氮廢水處理原理93.3.2 高濃度氨氮廢水處理工藝流程113.4 污泥處理設(shè)計(jì)方案選擇11第四章 主要處理設(shè)備和構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)參數(shù)124.1 格柵124.1.1 設(shè)計(jì)規(guī)范134.1.2 計(jì)算公式134.2 調(diào)節(jié)池144.2.1 設(shè)計(jì)規(guī)范144.3 吹脫塔144.3.1 設(shè)計(jì)規(guī)范154.3.2 計(jì)算公式154.4 沉砂池164.4.1設(shè)計(jì)規(guī)范164.4.2 計(jì)算公式164.5 配水井174.5.1 配水方式174.5.2 配水方式的確定184.5.3 設(shè)計(jì)規(guī)范184.6 初沉池184.6.1 池型的選擇184.6.2 設(shè)計(jì)規(guī)范194.6.3 計(jì)

3、算公式204.7 ao池204.7.1 a/o池結(jié)構(gòu)特點(diǎn)204.7.2設(shè)計(jì)規(guī)范214.7.3計(jì)算公式214.8 二沉池224.8.1 池型的選擇234.8.2 設(shè)計(jì)規(guī)范234.8.3 計(jì)算公式244.9 污泥濃縮池254.9.1 污泥濃縮方法254.9.2 污泥濃縮形式的確定254.9.3 設(shè)計(jì)規(guī)范264.10 污泥脫水264.10.1 污泥脫水方法264.10.2 污泥脫水方式的確定274.10.3 設(shè)計(jì)規(guī)范27第五章 污水廠處理設(shè)施設(shè)計(jì)說明275.1 各處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)說明275.1.1 格柵275.1.2 調(diào)節(jié)池275.1.3 吹脫塔一285.1.4 吹脫塔二285.1.5 沉砂池295.

4、1.6 配水井295.1.7 輻流式初沉池295.1.8 ao池305.1.9 二沉池305.1.10 污泥處理系統(tǒng)305.1.11 其他附屬構(gòu)筑物305.2 主要構(gòu)筑物一覽表31第六章 主要處理單元的處理效果31第七章 工程概預(yù)算327.1廢水處理廠工程造價(jià)327.1.1計(jì)算依據(jù)327.1.2單項(xiàng)構(gòu)筑物工程造價(jià)計(jì)算327.1.3 建、構(gòu)筑物工程造價(jià)總計(jì)347.2 廢水處理成本計(jì)算347.3 綜合成本35第八章 各構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算書358.1 格柵358.1.1 設(shè)計(jì)參數(shù)358.1.2 設(shè)計(jì)計(jì)算358.1.3 附屬設(shè)備和構(gòu)筑物378.2 調(diào)節(jié)池388.2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)388.2.2 設(shè)計(jì)計(jì)算38

5、8.3 吹脫塔一418.3.1 設(shè)計(jì)參數(shù)418.3.2 設(shè)計(jì)計(jì)算418.4 吹脫塔二468.4.1 設(shè)計(jì)參數(shù)468.4.2 設(shè)計(jì)計(jì)算468.5 沉砂池498.5.1 設(shè)計(jì)參數(shù)498.5.2 平面尺寸計(jì)算498.5.3 設(shè)計(jì)計(jì)算草圖518.6 初沉池518.6.1 設(shè)計(jì)參數(shù)518.6.2 設(shè)計(jì)計(jì)算518.6.3 設(shè)計(jì)計(jì)算草圖528.7 曝氣池538.7.1設(shè)計(jì)參數(shù)538.7.2 a/o池主要尺寸計(jì)算548.7.3剩余污泥量548.7.4 計(jì)算需氧量和供氣量558.7.5 曝氣裝置568.7.6 空氣管系統(tǒng)計(jì)算578.8 二沉池588.8.1 設(shè)計(jì)參數(shù)588.8.2 設(shè)計(jì)計(jì)算588.8.2.1 平

6、面尺寸計(jì)算588.8.2.2 進(jìn)水方式598.8.2.3 出水方式598.8.3 排泥部分設(shè)計(jì)608.8.4 污泥量計(jì)算608.8.5 沉淀池前配水井設(shè)計(jì)計(jì)算618.9 污泥濃縮池638.9.1 污泥量的計(jì)算638.9.2 設(shè)計(jì)參數(shù)638.9.3 設(shè)計(jì)計(jì)算638.9.4 輻流式污泥濃縮池示意圖668.10 污泥脫水機(jī)房678.10.1 設(shè)計(jì)計(jì)算678.10.2 脫水設(shè)備的選擇678.10.3 污水機(jī)房尺寸678.10.4 脫水機(jī)房附屬設(shè)備678.10.4.1 脫水劑678.10.4.2 制藥液裝置688.10.4.3 脫水后的污泥量698.10.4.4 污泥的最終處置698.11 鼓風(fēng)機(jī)房設(shè)計(jì)

7、698.11.1 設(shè)計(jì)原則698.11.2 風(fēng)機(jī)的選擇698.11.2.1 設(shè)計(jì)計(jì)算698.11.2.2 風(fēng)機(jī)選型708.11.3 鼓風(fēng)機(jī)房尺寸設(shè)計(jì)70第九章 污水處理廠的高程布置719.1 高程布置的一般規(guī)定719.2 污水處理廠高程水力計(jì)算729.2.1 污水高程水力計(jì)算729.2.2 污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)水面標(biāo)高749.3 污水泵房的設(shè)計(jì)759.4 污泥提升泵的選擇76謝 辭77參 考 文 獻(xiàn)78附 錄79第一章 緒論1.1高濃度氨氮廢水特性及處理重要性1.1.1 高濃度氨氮廢水特性氨氮的大量排放，不僅造成了水環(huán)境的污染、水體富營(yíng)養(yǎng)化及水體發(fā)生赤潮等現(xiàn)象，而且在工業(yè)廢水處理和回用工程中造成

8、用水設(shè)備中微生物的繁殖而形成生物垢，堵塞管道和用水設(shè)備，影響熱交換。 高濃度氨氮廢水來源廣泛，成分復(fù)雜，毒性強(qiáng)，對(duì)環(huán)境危害大，處理難度很大，并且被氧化生成的硝酸鹽和亞硝酸鹽還會(huì)影響水生生物甚至人類的健康。1.1.2 廢水處理重要性水是一種極為寶貴而又有限的自然資源。水是人類賴以生存和發(fā)展經(jīng)濟(jì)的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是人類生存、發(fā)展的制約條件。我國(guó)的水資源并不豐富，人均占有水量列世界第88位，只相當(dāng)于世界人均值的四分之一，已成為世界13個(gè)貧水國(guó)之一。 水污染是全球面臨的主要問題之一。隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化的進(jìn)程，對(duì)水的需求量在不斷地增大，隨之而來的是廢水的排放量也日益增多，在環(huán)境污染中，工業(yè)廢水的污染

9、影響最大。隨著我國(guó)工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)廢水的排放量在日益增加，我國(guó)同樣也遇到了廢水嚴(yán)重污染水體的問題。水體中的氨氮污染已引起國(guó)內(nèi)外社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。當(dāng)前我國(guó)工業(yè)企業(yè)所排出的廢水種類眾多，廢水總量很大，而氨氮廢水是其中非常重要的一部分。根據(jù)國(guó)家環(huán)保部2011年公布的有關(guān)2010年主要工業(yè)行業(yè)氨氮排放統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如下： （1）化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)：13.16萬噸； （2）有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)：3.13萬噸； （3）石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)：2.57萬噸； （4）農(nóng)副產(chǎn)品加工業(yè)：1.79萬噸； （5）紡織業(yè)：1.60萬噸； （6）皮革、羽絨及制品加工業(yè)：1.49萬噸； （7）飲料制造業(yè)：1.2

10、4萬噸； （8）食品制造業(yè)：1.12萬噸； 以上總計(jì)：26.1萬噸?？紤]到有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的可靠性，實(shí)際工業(yè)氨氮排放量將達(dá)到30萬噸以上。另外，考慮到城市污水、農(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖等行業(yè)巨大廢水排放量，我國(guó)總的氨氮年排放量約264萬噸。 氨氮的大量排放，不僅造成了水環(huán)境的污染、水體富營(yíng)養(yǎng)化及水體發(fā)生赤潮等現(xiàn)象，而且在工業(yè)廢水處理和回用工程中造成用水設(shè)備中微生物的繁殖而形成生物垢，堵塞管道和用水設(shè)備，影響熱交換。1995年，德國(guó)要求85污水處理廠的外排廢水達(dá)到國(guó)家三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。1999年，在此標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上還要求污水廠出水每2h取樣的混合水樣至少有80滿足無機(jī)氮5mg/l。我國(guó)在1988年實(shí)施的地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)gb

11、3838-88中規(guī)定硝酸鹽、亞硝酸鹽、非離子氨和凱氏氮的標(biāo)準(zhǔn)。時(shí)隔11年，在ghzb1-1999增加了氨氮的排放標(biāo)準(zhǔn)，在gb3838-2002標(biāo)準(zhǔn)中增加了總氮控制。各地的環(huán)保部門要求相關(guān)行業(yè)必須馬上建設(shè)脫氮設(shè)施，否則關(guān)閉工廠或增加排污費(fèi)的征收。國(guó)家“十二五”發(fā)展規(guī)劃中將氨氮減排列入控制指標(biāo)，要求“十二五”末氨氮排放量在2010年的基礎(chǔ)上減排10%。由此可知氨氮處理的重要性。目前，國(guó)內(nèi)外有很多處理氨氮廢水的方法，為了避免重復(fù)建設(shè)和使用不成熟的技術(shù)，分析當(dāng)前的技術(shù)進(jìn)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。1.2國(guó)內(nèi)高濃度氨氮廢水處理常見工藝1.2.1 物化法國(guó)內(nèi)外處理高濃度氨氮廢水的物理化學(xué)方法很多，主要有空氣吹脫

12、法、蒸汽汽提法、折點(diǎn)加氯法、離子交換法、化學(xué)沉淀法、催化濕式氧化法和煙道氣治理法等，這些方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，可用于不同條件的廢水處理。 1.2.1.1空氣吹脫法 空氣吹脫法是使廢水作為不連續(xù)相與空氣接觸，利用廢水中組分的實(shí)際濃度與平衡濃度之間的差異，使氨氮由液相轉(zhuǎn)移至氣相而去除。廢水中的氨氮通常以離子銨（nh4+）和游離氨（nh3）的狀態(tài)保持平衡而存在，將廢水ph值調(diào)節(jié)至堿性時(shí)，nh4+轉(zhuǎn)化為nh3，然后通入空氣將nh3吹脫出來。nh4+ oh- nh3+ h2o 在吹脫過程中，廢水ph值、水溫、水力負(fù)荷及氣水比對(duì)吹脫效果有較大影響。一般來說，ph值要提高至10.811.5，水溫一般不能低于20，

13、水力負(fù)荷為2.55 m3/(m2h)，氣水比為25005000 m3/m3，此時(shí)氨氮去除率在80%95%。 空氣吹脫法工藝流程簡(jiǎn)單，但nh3-n僅從溶解狀態(tài)轉(zhuǎn)化為游離態(tài)，并沒有徹底除去，需要相應(yīng)的回收裝置，否則易造成二次污染；當(dāng)溫度低時(shí)，nh3-n吹脫效率大大低，不適合在寒冷的冬季使用。 另外，在當(dāng)前越來越嚴(yán)格的排放要求條件下，作為一種較為簡(jiǎn)單粗糙的氨氮廢水處理工藝，空氣吹脫法由于無法達(dá)到排放要求（如15 mgl-1以下），加上氨的回收利用上受到限制，因此采用它的改良方法。1.2.1.2蒸汽汽提法 蒸汽汽提法是利用蒸汽將廢水中的游離氨轉(zhuǎn)變?yōu)榘睔庖莩觯幚頇C(jī)理與吹脫法一樣，即在高ph值時(shí)使廢水與

14、氣體密切接觸，從而降低廢水中氨濃度的過程。其傳質(zhì)過程的推動(dòng)力是氣體中氨的分壓與廢水中氨的濃度相當(dāng)?shù)钠胶夥謮褐g的差值。延長(zhǎng)汽水間的接觸時(shí)間及接觸緊密程度可提高nh3-n的處理效率，用填料塔可以滿足此要求。由于采用蒸汽作為工作介質(zhì)，氨自廢水進(jìn)入蒸汽中，然后在塔頂蒸餾成濃氨水、濃氨氣或者液氨回收，或是采用酸吸收成為相應(yīng)的銨鹽。蒸汽汽提法適用于處理連續(xù)排放的高濃度氨氮廢水（濃度在1000 mgl-1以上），操作條件易于控制。對(duì)于濃度在100030000 mgl-1，甚至更高濃度的氨氮廢水，采用該法可以經(jīng)一次處理后，氨氮濃度達(dá)到15 mgl-1（國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)）以下。蒸汽汽提脫氨技術(shù)因?yàn)槭且哉羝麨槊?/p>

15、氨介質(zhì)，由于蒸汽價(jià)格較高（約200元/噸），因此蒸汽消耗就成為了該技術(shù)關(guān)鍵指標(biāo)。傳統(tǒng)蒸汽汽提脫氨技術(shù)蒸汽消耗達(dá)到300kg/噸廢水以上，因此傳統(tǒng)蒸汽汽提脫氨技術(shù)成本很高。隨著近些年來技術(shù)的進(jìn)步，一些在傳統(tǒng)蒸汽汽提脫氨技術(shù)上研究開發(fā)的新型蒸汽汽提脫氨技術(shù)已經(jīng)大大降低了蒸汽單耗，達(dá)到了30kg/噸廢水，因此新型蒸汽汽提脫氨技術(shù)正在高濃度工業(yè)氨氮廢水處理領(lǐng)域得到廣泛地推廣應(yīng)用，為我國(guó)氨氮污染物減排起到了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐作用。1.2.1.3折點(diǎn)加氯法 折點(diǎn)加氯法是將氯氣通入水中，當(dāng)投入量達(dá)到某一值（點(diǎn)）時(shí)，水中游離氯含量最低而氨的濃度降為零，當(dāng)投入量超過該點(diǎn)時(shí)，水中的游離氯就會(huì)增多。因此，該點(diǎn)稱為折點(diǎn)

16、，該狀態(tài)下的氯化稱為折點(diǎn)氯化。折點(diǎn)氯化去除氨的的機(jī)理為氯氣與氨反應(yīng)生成無害的氮?dú)?，氮?dú)庖萑氪髿?。折點(diǎn)加氯法需氯量取決于氨氮的濃度，兩者質(zhì)量比為7.6:1，為了保證反應(yīng)完全，一般氧化1 mg氨氮需加910 mg的氯氣。當(dāng)氨氮濃度 20 mgl-1時(shí)，脫氮率大于90%。ph值對(duì)脫氮率影響較大，ph值高時(shí)產(chǎn)生no3-，ph值低時(shí)產(chǎn)生ncl3，ph值較高或較低時(shí)都會(huì)過多消耗氯氣，因而ph值通?？刂圃?8 。折點(diǎn)加氯法處理效率能達(dá)到90%100%，處理效果穩(wěn)定，不受水溫影響，投資較少，但運(yùn)行費(fèi)用很高，如果控制不好，副產(chǎn)物氯胺和氯代有機(jī)物會(huì)造成二次污染。該法只適用于處理不易生化處理的低濃度氨氮廢水（如幾十

17、mgl-1左右），且處理量不宜過大。1.2.1.4離子交換法 離子交換法是指在固體顆粒和液體的界面上發(fā)生的離子交換過程。離子交換法采用無機(jī)離子交換劑沸石作為交換樹脂，沸石具有對(duì)非離子氨的吸附作用以及與離子氨的離子交換作用，它是一種硅質(zhì)類的陽離子交換劑，沸石處理氨氮廢水成本低，而且對(duì)nh4+有很強(qiáng)的選擇性。ph值對(duì)沸石離子交換性能影響很大：當(dāng)ph=48時(shí)，沸石離子交換性能最佳；當(dāng)ph 8時(shí)，nh4+變?yōu)閚h3而失去離子交換性能。離子交換法具有投資省、工藝簡(jiǎn)單、占地小、操作較為方便、溫度和毒物對(duì)脫氮率影響小等優(yōu)點(diǎn)，該法適用于處理中低濃度氨氮廢水（ 2.510-13時(shí)可生成磷酸銨鎂（map），除去廢

18、水中的氨氮。穆大綱等采用向氨氮濃度較高的工業(yè)廢水中投加mgcl26h2o和na2hpo412h2o生成磷酸銨鎂沉淀的方法，以去除其中的高濃度氨氮。結(jié)果表明，在ph為8.9l，mg2+，nh4+，po43-的摩爾比為1.25:1:1，反應(yīng)溫度為25 ，反應(yīng)時(shí)間為20 min，沉淀時(shí)間為20 min的條件下，氨氨質(zhì)量濃度可由9500 mgl-1降低到460 mgl-1，去除率達(dá)到95%以上。化學(xué)沉淀法可以處理各種濃度的氨氮廢水，并且得到的沉淀物是一種很好的復(fù)合肥料。但是，由于mg(oh)2和h3po4價(jià)格比較高，采用該法處理高濃度氨氮廢水雖然工藝可行，但成本太高，而且向廢水中加入po43-，易造成

19、二次污染，實(shí)際生產(chǎn)中難以推廣應(yīng)用，僅僅限于一些特定的廢水處理場(chǎng)所。1.2.1.6催化濕式氧化法催化濕式氧化法是在一定的溫度、壓力下，在催化劑的作用下，經(jīng)空氣氧化使污水中的有機(jī)物、氨等分別氧化成co2、h2o及n2等無害物質(zhì)，達(dá)到凈化的目的。該方法凈化效率高、流程簡(jiǎn)單、占地面積少，但由于反應(yīng)設(shè)備需耐高溫、耐腐蝕，故投資較大，尚處于研究開發(fā)階段，少見工業(yè)化應(yīng)用報(bào)導(dǎo)。1.2.1.7煙道氣法煙道氣法是指通入煙道廢氣使含氨廢水氣化后，氨與煙道氣中二氧化硫充分接觸發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，將其中的氨固化，從而降低廢水中氨氮含量的方法。當(dāng)廢水中氨與煙道氣中二氧化硫含量相當(dāng)時(shí)，可完全脫氨。此方法既有效地利用了煙道氣的

20、廢熱，又使氨固化，是一種“以廢治廢”的綜合利用方法。該方法用發(fā)電廠的煙道廢氣，應(yīng)考慮煙道氣的量和剩余氨水的量相匹配，因此，煙道氣法應(yīng)用受到限制。1.2.2 生化處理法生化法是利用好氧菌及厭氧菌的硝化和反硝化過程，將廢水中的氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，然后轉(zhuǎn)化為氮?dú)?，?shí)現(xiàn)廢水的達(dá)標(biāo)排放。生化法能徹底脫除廢水中的氨，并且不會(huì)造成二次污染，能耗較物理化學(xué)法低。但由于生物所能承受氨氮的濃度較低，一般生物處理氨氮濃度不能超過200 mgl-1。如果廢水中的氨氮濃度高于200 mgl-1而低于1000 mgl-1時(shí)則通常需要采用物理化學(xué)法和生化法相結(jié)合的工藝，即采用物理化學(xué)法先去除廢水中部分氨，然后再采用生化法將氨

21、氮徹底去除到排放標(biāo)準(zhǔn)。如果廢水中的氨氮濃度高于1000 mgl-1，例如幾千mgl-1，甚至達(dá)到數(shù)萬mgl-1，對(duì)于這樣的廢水，目前國(guó)內(nèi)外的生產(chǎn)實(shí)踐中比較通行的做法是：先將高濃度氨氮廢水通過蒸氨的或吹脫將廢水中的氨氮降到300 mgl-1以下（無法降到300 mgl-1以下，則需用清水進(jìn)行稀釋），然后用a/0法或化學(xué)沉淀法（磷酸銨鎂鹽法）進(jìn)行后續(xù)處理。出水nh3-n在操作管理十分良好的前提下，一般可以達(dá)到國(guó)家排放三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。1.3 高濃度氨氮廢水污染現(xiàn)狀目前，排放高氨氮廢水的企業(yè)公司比較普遍，如：石化、礦產(chǎn)、焦化、印染、顏料、稀土行業(yè)等。高氨氮廢水是世界難處理的廢水之一，對(duì)自然環(huán)境污染很大嚴(yán)重危

22、害人類和畜類的身體健康，所以引起了國(guó)家環(huán)保部門的高度重視，并成為國(guó)家十二五主抓治污環(huán)保項(xiàng)目之一?！笆晃濉逼陂g環(huán)境保護(hù)工作取得積極進(jìn)展。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，化學(xué)需氧量排放(cod)得到有效控制，地表水環(huán)境質(zhì)量總體有所改善。“十五”后期，氨氮對(duì)水質(zhì)的影響與高錳酸鹽指數(shù)基本持平，“十一五”前兩年氨氮已成為影響地表水質(zhì)的首要指標(biāo)，也是各類型氮中危害影響最大的一種形態(tài)。“十二五”期間，考慮到環(huán)境質(zhì)量特征、階段重點(diǎn)、現(xiàn)有基礎(chǔ)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)等因素，有必要將氨氮納入全國(guó)主要水污染物排放約束性控制指標(biāo)，通過污水處理廠協(xié)同效應(yīng)并升級(jí)改造，提高生活源氨氮去除效率，同時(shí)抓住化工、造紙、食品加工、紡織、黑色冶金、石

23、化等重點(diǎn)行業(yè)，輔以農(nóng)業(yè)源污染防治，可以有效控制氨氮排放總量，較大程度地改善目前水質(zhì)氨氮超標(biāo)現(xiàn)象，并減輕湖庫氨氮和總氮的負(fù)荷。我國(guó)氨氮排放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出受納水體的環(huán)境容量、污染負(fù)荷壓力大是造成目前地表水體氨氮超標(biāo)的最主要原因。水體中的氨氮是指以氨(nh3)或銨(nh4+)離子形式存在的化合氨。氨氮是各類型氮中危害影響最大的一種形態(tài)，是水體受到污染的標(biāo)志，其對(duì)水生態(tài)環(huán)境的危害表現(xiàn)在多個(gè)方面。與cod一樣，氨氮也是水體中的主要耗氧污染物，氨氮氧化分解消耗水中的溶解氧，使水體發(fā)黑發(fā)臭。氨氮中的非離子氨是引起水生生物毒害的主要因子，對(duì)水生生物有較大的毒害，其毒性比銨鹽大幾十倍。在氧氣充足的情況下，氨氮可被微

24、生物氧化為亞硝酸鹽氮，進(jìn)而分解為硝酸鹽氮，亞硝酸鹽氮與蛋白質(zhì)結(jié)合生成亞硝胺，具有致癌和致畸作用。同時(shí)氨氮是水體中的營(yíng)養(yǎng)素，可為藻類生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)源，增加水體富營(yíng)養(yǎng)化發(fā)生的幾率。氨氮是總氮在自然水體中的存在形式之一，控制氨氮有利于減輕湖庫氨氮和總氮的負(fù)荷。雖然污水處理氨氮降解只是將氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮，不能實(shí)現(xiàn)總氮的去除。但是可以通過實(shí)施氨氮總量控制減少源頭氨氮產(chǎn)生量，降低進(jìn)入水體的氨氮污染負(fù)荷，也就直接減少了水體總氮含量，有利于緩解湖庫富營(yíng)養(yǎng)化。1.4 我國(guó)治理高濃度氨氮廢水的發(fā)展歷程對(duì)于目前采用的各種氨氮脫除方法來說, 每種方法都有自己的不足之處。折點(diǎn)氯化法存在安全、二次污染的問題, 處

25、理成本較高; 化學(xué)沉淀法沉淀劑成本較高, 不易控制最佳的沉淀?xiàng)l件; 空氣吹脫法、蒸汽氣提法容易造成二次污染; 離子交換法樹脂再生問題沒有解決。傳統(tǒng)的生物脫氮法, 它的主要問題是硝化菌生長(zhǎng)強(qiáng)烈地受溫度、堿度、溶解氧、cod 的影響, 同時(shí), 高濃度nh3- n 和no2- n 廢水會(huì)抑制硝化細(xì)菌生長(zhǎng), 導(dǎo)致硝化過程效率低, 生物系統(tǒng)的抗沖擊能力較弱。而目前工業(yè)生產(chǎn)廢水處理最常用、最徹底的方法是生化處理法,它可以高效率低成本地處理含氨氮廢水,但是進(jìn)水氨氮濃度一般不能超過500 mg/l,否則將影響正常的運(yùn)行,而且高濃度氨氮本身對(duì)微生物的活動(dòng)和繁殖有抑制作用。因此, 高級(jí)氧化法作為一種新型脫氮方法,

26、 應(yīng)該備受我們的重視。相信再投入大量工作提高催化劑回收利用率, 分析其反應(yīng)機(jī)理, 對(duì)反應(yīng)中控制因素及反應(yīng)中間產(chǎn)物進(jìn)一步研究后, 高級(jí)氧化法脫氮將成為未來脫氮領(lǐng)域的重要方法。 第二章 工程概況2.1 設(shè)計(jì)題目江西一企業(yè)日處理500噸高濃度氨氮廢水處理工程設(shè)計(jì)2.2 設(shè)計(jì)目的通過畢業(yè)設(shè)計(jì)工作，掌握一般工業(yè)廢水（污水）處理工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的步驟和方法，學(xué)會(huì)怎樣收集設(shè)計(jì)所需的相關(guān)資料，并懂得如何從多種設(shè)計(jì)方案中選最佳方案。2.3 設(shè)計(jì)資料2.3.1 工程背景該企業(yè)位于江西省九江市郊區(qū)，距離九江市區(qū)大約25公里。該企業(yè)主要生產(chǎn)青霉素。年產(chǎn)值1000萬元；污水處理工程計(jì)劃用地（自定） m2。2.3.2 水量

27、該企業(yè)所要處理的廢水主要是指生產(chǎn)車間產(chǎn)生的高濃度氨氮廢水。廢水水量可按5000 m3/d計(jì)算。2.3.3 水質(zhì)情況由于原始資料無法收集，擬定按下表水質(zhì)設(shè)計(jì)。 表2.1 廢水進(jìn)、出水水質(zhì)項(xiàng)目進(jìn)水水質(zhì)出水水質(zhì)cod（mg/l）2000100bod5（mg/l）-ss（mg/l）1000200nh4-n（mg/l）1200010ph566-92.3.4 氣象資料（1）年平均氣溫：23（2）夏季主導(dǎo)風(fēng)：西北風(fēng)，臺(tái)風(fēng)最高達(dá)910級(jí)，10米以上構(gòu)筑物應(yīng)考慮臺(tái)風(fēng)影響。2.3.5 城市地質(zhì)資料城市地質(zhì)資料：廠區(qū)土層情況良好，地下2米深以內(nèi)為粘土層，26.5米為砂粘土，6.588米為礫石層。廠區(qū)為地震6級(jí)區(qū)。2

28、.4 設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）氨氮資源化率應(yīng)在95%以上。（2）污水處理工藝選擇及各工藝單元的設(shè)計(jì)，包括工藝流程的確定、各單元構(gòu)筑物的工藝設(shè)計(jì)和計(jì)算等。（3）污泥處理方法選擇及污泥處理構(gòu)筑物的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算。（4）污水泵站的工藝設(shè)計(jì)?？梢允墙K點(diǎn)泵站，也可以是中途提升泵站。包括選泵、泵站工藝設(shè)計(jì)計(jì)算和泵站工藝圖的繪制。（5）污水處理站的平面布置（總圖設(shè)計(jì)），包括污水處理站生產(chǎn)性構(gòu)筑物和建筑物、附屬建筑物、道路、綠化、照明等內(nèi)容。（6）污水處理站豎向布置及高程計(jì)算。（7）工程投資估算及處理成本計(jì)算。2.5 設(shè)計(jì)要求通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，使學(xué)生熟悉并掌握排水工程的設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)原理、方法及步驟，能根據(jù)原始設(shè)計(jì)資料正確選

29、擇設(shè)計(jì)方案，掌握污水廠設(shè)計(jì)的基本流程及構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)方法，熟悉設(shè)計(jì)計(jì)算書和設(shè)計(jì)說明書的編制方法，并繪制工程制圖紙，且合乎規(guī)范。要求綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)及有關(guān)參考工具書及資料充分發(fā)揮獨(dú)立思考和獨(dú)立工作能力，積極創(chuàng)新，所選工藝流程應(yīng)體現(xiàn)出技術(shù)上可行性，經(jīng)濟(jì)上合理性，在保證出水水質(zhì)條件下，盡量節(jié)省投資，安全可靠，管理方便。設(shè)計(jì)計(jì)算書說明書的書寫格式符合學(xué)校和土木建筑學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)細(xì)則中的相關(guān)規(guī)定。2.6 設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃畢業(yè)設(shè)計(jì)分四個(gè)階段進(jìn)行，共計(jì)16周。（1）工藝方案確定、初步設(shè)計(jì)計(jì)算階段：3周。包括：熟悉設(shè)計(jì)任務(wù)書、查閱設(shè)計(jì)相關(guān)資料，了解設(shè)計(jì)要求；完成處理工藝流程方案設(shè)計(jì)（構(gòu)筑物尺寸估算，平面布置等）；（2

30、）設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)階段：2周。包括畢業(yè)實(shí)習(xí)日記、實(shí)習(xí)報(bào)告；（3）施工圖設(shè)計(jì)階段：10周。應(yīng)完成：工藝流程圖、高程布置圖、平面布置圖、單項(xiàng)處理構(gòu)筑物和泵站的設(shè)計(jì)工藝圖繪制；計(jì)算書和設(shè)計(jì)說明書的打??；圖紙的輸出等；（4）畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯階段：1周。包括：個(gè)人準(zhǔn)備及畢業(yè)設(shè)計(jì)匯報(bào)討論；畢業(yè)答辯。2.7 設(shè)計(jì)成果（1）設(shè)計(jì)說明書1份（2）設(shè)計(jì)圖紙。（數(shù)量：1號(hào)圖1張，2號(hào)圖至少9張，手繪圖1張）（3）設(shè)計(jì)資料存檔光盤1張。（4）學(xué)院和教研室需要上交的其它資料。第三章 設(shè)計(jì)方案的確定3.1 設(shè)計(jì)依據(jù)（1）建設(shè)單位提供廢水量及水質(zhì)數(shù)據(jù)；（2）環(huán)保部門對(duì)污染治理的指示與要求；（3）室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范(gbj14-87)有關(guān)

31、規(guī)定；（4）污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(gb8978-1996)表4中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；（5）環(huán)境工程手冊(cè)水污染防治卷，相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)與技術(shù)要求。3.2 設(shè)計(jì)原則（1）高濃度氨氮廢水經(jīng)吹脫后出來的空氣一定要進(jìn)行吸收，以免發(fā)生二次污染，得不償失。（2）高濃度氨氮廢水中氨氮含量太高，會(huì)抑制微生物生長(zhǎng)，所以，要先采用吹脫法對(duì)高濃度氨氮廢水進(jìn)行預(yù)處理，將氨氮含量降低，再用生化法進(jìn)行處理，使各項(xiàng)考察指標(biāo)均達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，最后把水通入城鎮(zhèn)污水管道。（3）因?yàn)楦邼舛鹊陌钡吭趬A性的環(huán)境下，吹脫效率會(huì)大大提高，所以，應(yīng)在調(diào)節(jié)池中添加堿劑，調(diào)節(jié)ph值。（4）廢水處理裝置布置緊湊、流暢，盡量減少占地面積，堅(jiān)持實(shí)用和美觀相結(jié)合的

32、總布原則；選擇工藝簡(jiǎn)單, 采用目前國(guó)內(nèi)成熟、實(shí)用的處理工藝；盡量通過優(yōu)化設(shè)計(jì)降低工程投資及運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用，努力實(shí)現(xiàn)技術(shù)先進(jìn)與企業(yè)財(cái)力相適應(yīng)。3.3 高濃度氨氮廢水處理原理與工藝流程3.3.1 高濃度氨氮廢水處理原理在調(diào)試過程中以出水各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)標(biāo)為前提，以效果優(yōu)劣為原則來確定。本設(shè)計(jì)采用兩級(jí)吹脫法+ao法處理高濃度氨氮廢水，它主要優(yōu)點(diǎn)是處理后能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，并能回收利用氨氮，因而應(yīng)用較廣。也有缺點(diǎn)，投資高、效率低，所以設(shè)計(jì)中采用一種專利產(chǎn)品氨氮分離器，可將資源化率達(dá)到95%。用吹脫處理高濃度氨氮廢水，主要是在堿性條件下，使廢水中的氨氮從廢水中吹脫出來，再用回收裝置將吹脫后的空氣中含有的氨氮進(jìn)行回收。廢

33、水中的氨氮含量降低，在ao池中進(jìn)行生化處理，使出水水質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)條件與參數(shù)： （1）廢水的堿化 廢水吹脫必須在堿性條件下進(jìn)行。這是因?yàn)楫?dāng)廢水的堿性逐漸增加時(shí)，水中以離子態(tài)如nh4+等存在的n，會(huì)轉(zhuǎn)化成氨態(tài)氮有利于被吹脫出。根據(jù)實(shí)驗(yàn)得知:當(dāng)ph為11時(shí)，氨氮分離率能達(dá)到95%以上，原水質(zhì)ph為56，所以要在調(diào)節(jié)池加入30%的naoh溶液調(diào)節(jié)污水的ph達(dá)到11。（2）吹脫ph變化 表3.1為ph、氨氮濃度、曝氣方式和氨氮去除率的關(guān)系表3.1 ph、氨氮濃度、曝氣方式和氨氮去除率的關(guān)系ph35791113氨氮分離率（%）40.551.180.895.296.896.9吹脫后廢水ph2.63.86

34、.27.17.87.9備注采用h2so4或naoh調(diào)節(jié)廢水的ph3.3.2 高濃度氨氮廢水處理工藝流程高濃度氨氮廢水首先經(jīng)過格柵，截留一部分污水中的懸浮物和漂浮物，保護(hù)后續(xù)水泵的正常工作。然后高濃度氨氮廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，添加堿劑，池內(nèi)ph為1011之間，由加藥泵投加30%的naoh溶液，勻質(zhì)勻量后，經(jīng)吹脫塔自帶泵機(jī)將廢水打入吹脫塔，在吹脫塔內(nèi)用空氣將氨氮吹脫出來，為提高效率，采用負(fù)壓曝氣方式曝氣，再用吸收裝置進(jìn)行吸收（在本設(shè)計(jì)中未將吸收裝置設(shè)計(jì)納入其中），達(dá)到資源化利用。經(jīng)一級(jí)吹脫后，再經(jīng)一級(jí)吹脫，方式和上級(jí)吹脫一致。吹脫完之后的廢水經(jīng)沉砂池、初沉池，ao池、二沉池，再排入城鎮(zhèn)污水管道。污泥處理

35、：采用比較成熟的污泥濃縮池濃縮污泥，再經(jīng)板框壓濾機(jī)脫水，采用連續(xù)排泥。3.4 污泥處理設(shè)計(jì)方案選擇本設(shè)計(jì)中產(chǎn)生的污泥是生化產(chǎn)生污泥。設(shè)計(jì)中，污泥打入儲(chǔ)泥池，再通過污泥濃縮一體機(jī)房將污泥處理，運(yùn)出。 所以本設(shè)計(jì)的污泥處理工藝流程如圖3.4：污泥濃縮一體機(jī)房 儲(chǔ)泥池 剩余污泥 污泥運(yùn)出圖3.4 污泥處理工藝流程圖第四章 主要處理設(shè)備和構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)參數(shù)4.1 格柵 在排水工程中，格柵是用來去除可能堵塞水泵機(jī)組及管道閥門的較大懸浮物，并保證后續(xù)處理設(shè)施能正常運(yùn)行。格柵是由一組（或多組）相平行的金屬柵條與框架組成。傾斜安裝在進(jìn)水渠道，或進(jìn)水泵站集水井的進(jìn)口處，以攔截污水中粗大的懸浮物及雜質(zhì)。設(shè)置在污水處

36、理系統(tǒng)（包括水泵）的格柵，應(yīng)考慮到使整個(gè)污水處理系統(tǒng)能正常運(yùn)行，對(duì)處理設(shè)施或管道等均不應(yīng)產(chǎn)生堵塞作用。格柵按形狀可分為平面格柵和曲面格柵兩種；按柵條凈間隙，可分為粗格柵（50mm100mm），中格柵（16mm40mm），細(xì)格柵（3mm16mm）三種；按清渣方式，可分為人工清除格柵和機(jī)械清除格柵兩種。4.1.1 設(shè)計(jì)規(guī)范(1)格柵柵條間隙，應(yīng)根據(jù)要求確定。(2)污水處理系統(tǒng)前格柵柵條凈間隙，應(yīng)符合下列要求21：粗格柵：人工清除：5mm40mm。機(jī)械清除：16mm25mm。最大間隙：100mm。（特殊情況下）細(xì)格柵：宜為1.5mm10mm。(3)污水過柵流速宜采用0.61.0m/s。(4)除轉(zhuǎn)鼓式

37、格柵除污機(jī)外，機(jī)械清除格柵的安裝角度宜為60 90。人工清除格柵的安裝角度為30 60。(5)格柵除污機(jī)底部前端距井壁尺寸，鋼絲牽引除污機(jī)或移動(dòng)懸吊葫蘆抓斗式除污機(jī)應(yīng)大于1.5m；鏈動(dòng)刮板除污機(jī)或回轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)應(yīng)大于1.0m。(6)格柵上部必須設(shè)置工作平臺(tái)，其高度應(yīng)高出格柵前最高水位0.5m，工作平臺(tái)應(yīng)有安全和沖洗設(shè)施。(7)格柵工作平臺(tái)兩側(cè)邊道寬度宜采用0.71.0m。工作平臺(tái)正面過道寬度，采用機(jī)械清除時(shí)不應(yīng)小于1.5m，采用人工清除時(shí)應(yīng)不小于1.2m。(8)粗格柵柵渣宜采用帶式輸送機(jī)輸送；細(xì)格柵柵渣宜采用螺旋輸送機(jī)輸送。(9)格柵除污機(jī)、輸送機(jī)和壓榨脫水機(jī)的進(jìn)出料口宜采用密封形式，根據(jù)周

38、圍環(huán)境情況，可設(shè)置除臭處理裝置。(10)格柵間應(yīng)設(shè)置通風(fēng)設(shè)施和有毒有害氣體的檢測(cè)與報(bào)警裝置。(11)柵渣量與地區(qū)的特點(diǎn)、格柵間隙的大小、污水流量及地下水道系統(tǒng)的類型等因素有關(guān)。在無當(dāng)?shù)剡\(yùn)行資料時(shí)，可采用：格柵間隙1625mm：0.100.05m3柵渣/103m3污水。格柵間隙3050mm：0.030.01m3柵渣/103m3污水。柵渣含水率一般為80%，密度約為960kg/m3。 (12)在大型污水處理廠或泵站前的大型格柵（每日柵渣量大于0.2m3），一般應(yīng)采用機(jī)械清渣。小型污水處理廠也可采用機(jī)械清渣。(13)機(jī)械格柵不宜少于2臺(tái)。如為一臺(tái)時(shí)，應(yīng)設(shè)人工清除格柵備用。(14)設(shè)置格柵和構(gòu)筑物，必

39、須考慮設(shè)有良好的通風(fēng)設(shè)施。(15)格柵間內(nèi)應(yīng)安設(shè)調(diào)運(yùn)設(shè)備，以進(jìn)行格柵及其它設(shè)備的檢修，柵渣的日常清除。4.1.2 計(jì)算公式格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算公式見表4-1表4-1 格柵計(jì)算公式名 稱公 式符 號(hào) 說 明柵槽寬度b=s(n-1)+bn (m)s格柵寬度（m)；b柵條間隙（m）n柵條間隙數(shù)（個(gè)）；柵條傾角（）qmax最大設(shè)計(jì)流量（m3/s)h柵前水深（m）過柵流速（m/s）通過格柵的水頭損失h1=h0k (m)h0計(jì)算水頭損失（m）g重力加速度（m/s2）k系數(shù)，柵條受污染物堵塞時(shí)損失增大倍數(shù)，一般采用3阻力系數(shù)，其值與柵條斷面形狀有關(guān)，可按表33計(jì)算柵后槽高度h=h+h1+h2 (m)h2柵前渠道超

40、高，一般采用0.3m柵槽總長(zhǎng)度l=l1+l2+1.0+0.5+(m)l1=(m)l2=(m)h1=h+h2(m)l1進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度（m）b1進(jìn)水渠道（m）1進(jìn)水渠道漸寬部分的展開角度，一般可采用20l2柵槽出水部分渠道連接處漸窄部分長(zhǎng)度（m）h1柵前渠道深（m）每日柵渣量w=(m3/d)w1柵渣量（m3柵渣/103m3污水）kz生活污水流量變化系數(shù)4.2 調(diào)節(jié)池由于廢水中含有高濃度氨氮廢水，根據(jù)后續(xù)的工藝要求，需要調(diào)節(jié)ph值，而廢水處理設(shè)備都是按一定的水質(zhì)和水量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，要求均勻進(jìn)水。特別對(duì)生物處理設(shè)備更為重要，為了保證處理設(shè)備的正常運(yùn)行，在廢水進(jìn)入處理設(shè)備之前，必須預(yù)先進(jìn)行調(diào)節(jié)。將

41、不同時(shí)間排出的廢水，貯存在同一水池內(nèi)，并通過機(jī)械或空氣的攪拌達(dá)到出水水質(zhì)均勻的目的，這個(gè)水池即為調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池尚具有預(yù)沉淀、預(yù)曝氣、降溫和貯存臨時(shí)事故的功能。在整個(gè)處理系統(tǒng)前端設(shè)置調(diào)節(jié)池，可以對(duì)水質(zhì)水量變化大的來水進(jìn)行水質(zhì)、水量、水溫以及ph值等的調(diào)節(jié)，有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力；同時(shí)，在均質(zhì)的條件下，保證物化處理取得較好的效果，從而保證生化的處理作用，致使整個(gè)污水處理系統(tǒng)能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。4.2.1 設(shè)計(jì)規(guī)范(1)調(diào)節(jié)池一般容積較大，應(yīng)適當(dāng)考慮成半地下或地下式，還應(yīng)考慮加蓋板，以防臭氣。(2)調(diào)節(jié)池埋入地下不宜太深，一般為進(jìn)水標(biāo)高以下2m左右，或根據(jù)所選位置的水文地質(zhì)特征來決定。(3)調(diào)節(jié)池的埋深

42、與污水排放口埋深有關(guān)，如果排放口太深，調(diào)節(jié)池與排放口之間應(yīng)考慮設(shè)置集水井，并設(shè)置一級(jí)泵站進(jìn)行一級(jí)提升。(4)調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)中不必考慮大型泥斗、排泥管等，但必須設(shè)有放空管和溢流管，必要時(shí)還應(yīng)考慮超越管。 4 (5)調(diào)節(jié)池中應(yīng)設(shè)沖洗裝置、溢流裝置、排除飄浮物和泡沫裝置，以及灑水消泡裝置。 25 (6)調(diào)節(jié)池出口宜設(shè)測(cè)流裝置，以監(jiān)控所調(diào)節(jié)的水量。(7)調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)，應(yīng)于整個(gè)污水處理工程各處理構(gòu)筑物的布置相配合。(8)調(diào)節(jié)池工作水深（最高水位與最低水位差），一般取35m。 10(9)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)停留時(shí)間68h。 8 4.3 吹脫塔廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池進(jìn)入吹脫塔。由于該廢水中含有高濃度氨氮，在堿性條件下，向吹脫塔鼓入

43、空氣，廢水和空氣接觸，將液體中的氨氮吹脫出來，廢水中的氨氮含量降低，ph值下降，從而調(diào)節(jié)廢水的ph值，降低ph調(diào)節(jié)的費(fèi)用，并提高廢水的可生化性。廢水經(jīng)過吹脫后可以提高其可生化性能，降低污水的ph值，減少污泥產(chǎn)量，為后續(xù)好氧生物處理創(chuàng)造有利條件。4.3.1 設(shè)計(jì)規(guī)范(1)吹脫塔形式吹脫塔一般可采用圓柱形結(jié)構(gòu)。內(nèi)含多層塔板，塔板分布有小孔，可以透過空氣和液體。(2)吹脫塔的高度反應(yīng)容器高度一般在1030m之間。(3)吹脫塔的尺寸考慮氣液比，廢水流速時(shí)。從目前的實(shí)踐看，反應(yīng)容器的直徑大于1m（單池）是成功的。(4)吹脫塔的空氣流速。吹脫塔的空氣流速=0.53.5m/h；最大流速在持續(xù)時(shí)間超過3h的情

44、況下max3.5m/h。(5)吹脫塔設(shè)置吹脫塔應(yīng)設(shè)置放空管，方便檢修，維護(hù)；還應(yīng)設(shè)有取樣口，定期測(cè)定出水的指標(biāo)。(6)配水方式為了配水均勻一般采用布液板，布液板開有小孔，使廢水均勻的分布在塔內(nèi)，使其充分的和空氣接觸，讓吹脫效率達(dá)到最大。(7)出水收集設(shè)備出水設(shè)置應(yīng)設(shè)在水解池底部，盡可能均勻地收集處理過的廢水。在出水口設(shè)置防渦旋板，防止出水口出現(xiàn)渦流。4.3.2 計(jì)算公式吹脫塔計(jì)算公式見表4-2表4-2 吹脫塔計(jì)算公式名 稱公 式符 號(hào) 說 明吹脫塔的氣液比x1進(jìn)水氨氮含量，mg/lx2出水氨氮含量，mg/ly1進(jìn)入空氣的量y2吹脫后空氣的量，mgl液體流量，m3/sa吸收因子n理論板數(shù)液體的摩

45、爾粘度理論板數(shù)a=吹脫塔有效高度4.4 沉砂池沉砂池的作用是去除污水中將比重較大的顆粒去除，其工作原理是以重力分離為基礎(chǔ)，故應(yīng)將沉砂池的進(jìn)水流速控制在只能使比重較大的無機(jī)顆粒下沉，而有機(jī)懸浮顆粒則隨水流帶走。4.4.1設(shè)計(jì)規(guī)范（1）城市污水廠一般設(shè)置沉砂池，座數(shù)或分隔數(shù)應(yīng)不小于2座，并按并聯(lián)運(yùn)行原則考慮。（2）設(shè)計(jì)流量應(yīng)該按分期建設(shè)考慮：* 當(dāng)污水自流進(jìn)入時(shí)，應(yīng)該按照每期的最大設(shè)計(jì)流量計(jì)算 * 當(dāng)污水用提升泵送入時(shí)，應(yīng)該按照每期工作水泵的最大組合流量 * 合流制處理系統(tǒng)中，應(yīng)按降雨時(shí)的設(shè)計(jì)流量計(jì)算（3）沉砂池去除的砂粒雜質(zhì)是以比重為2.65，粒徑為0.2以上的顆粒為主（4）城鎮(zhèn)污水的沉砂量可按

46、每105m3污水沉砂量為30 m3計(jì)算，其含水率為60%，容量為1500kg/ m3（5）貯砂斗容積應(yīng)按兩日沉砂量計(jì)算，貯砂斗池壁與水平面的傾角不應(yīng)小于55，排砂管直徑不應(yīng)小于0.3m（6）沉砂斗的超高不宜小于0.3m（7）除砂一般采用機(jī)械方法，當(dāng)采用重力排砂時(shí)，沉砂池和曬砂廠應(yīng)盡量靠近，以縮短排砂管的長(zhǎng)度。4.4.2 計(jì)算公式平流式沉砂池設(shè)計(jì)計(jì)算公式 12 見表4-3表4-3 平流式沉砂池計(jì)算公式名 稱公 式符 號(hào) 說 明沉砂池長(zhǎng)度l=vtv設(shè)計(jì)流速(m/s)t最大流速時(shí)水力停留時(shí)間（s）l沉砂池長(zhǎng)度（mg/l）水流斷面面積a=q/vq設(shè)計(jì)流量（m3/s）a水流斷面面積(m2)池總寬度b=n

47、bn沉砂池格數(shù)（個(gè)），n2b每格沉砂池寬度（m）b池總寬度（m）有效水深h2=a/b貯砂斗所需容積x1工業(yè)污水沉砂量（/106）t排砂時(shí)間間隔（d）,t=15d沉砂斗各部分尺寸及容積b2沉砂斗底寬（m）hd沉砂斗高（m）斗壁與水平面的傾角b2沉砂斗上口寬（m）v沉砂斗容積沉砂池總高度h3=hd+0.06l2h=h1+h2+h3l2坡向沉砂斗長(zhǎng)度（m）h3沉泥區(qū)高度（m）斗壁與水平面的傾角h1超高（m）h沉砂池總高度4.5 配水井在污水處理廠中，同一種構(gòu)筑物的個(gè)數(shù)不應(yīng)少于二個(gè)，并應(yīng)考慮均勻配水。污水處理廠的配水設(shè)施雖然不是主要處理裝置，但因其具有均衡地發(fā)揮各個(gè)處理構(gòu)筑物運(yùn)行能力的作用，能保證各處

48、理構(gòu)筑物經(jīng)濟(jì)有效的運(yùn)行，所以，均勻配水是污水處理廠工藝設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一。 4.5.1 配水方式絕大多數(shù)配水設(shè)施采用水力配水，不僅構(gòu)造簡(jiǎn)單，操作也很方便，無需工作人員操作即可自動(dòng)均勻地配水。常見的水力配水設(shè)施有對(duì)稱式、堰式和非對(duì)稱性式。（1）對(duì)稱式配水對(duì)稱式配水為構(gòu)筑物個(gè)數(shù)成雙數(shù)的配水方式，連接管線可以是明渠或暗渠。其特點(diǎn)是管線完全對(duì)稱（包括管徑和長(zhǎng)度），從而使水頭損失相等。優(yōu)點(diǎn)：配水方式的構(gòu)造和運(yùn)行操作均較簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：占地面積大，管線長(zhǎng)，而且構(gòu)筑物不能過多，否則會(huì)使造價(jià)增加較多。（2）堰式配水堰式配水是污水處理廠極常用的配水設(shè)施。進(jìn)水從配水井底進(jìn)入，經(jīng)等寬度堰流入各個(gè)水斗，再流向各個(gè)構(gòu)筑物。

49、這種配水井是利用等寬度堰上水頭相等、過水流量就相等的原理來進(jìn)行配水的。堰可以是薄壁或厚壁的平頂堰。其特點(diǎn)是：配水均勻不受通向構(gòu)筑物管渠狀況的影響，即使是長(zhǎng)短不同或局部損失不同也均能做到配水均勻，因而可不受構(gòu)筑物平面位置的影響，可以對(duì)稱布置也可以不對(duì)稱布置。優(yōu)點(diǎn)：配水均勻，誤差小。缺點(diǎn)：水體損失較大。（3）非對(duì)稱式配水非對(duì)稱式配水的特點(diǎn)是在進(jìn)水口處造成一個(gè)較大的局部損失（如孔口）入流等，讓局部損失遠(yuǎn)大于沿程損失，從而實(shí)現(xiàn)均勻配水。優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造和操作都較簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：水頭損失大，而且在流量變化時(shí)配水均勻程度也會(huì)隨之變化，低流量時(shí)配水均勻度就差，誤差也大。4.5.2 配水方式的確定本設(shè)計(jì)采用堰式配水方式

50、。配水井設(shè)于四個(gè)二沉池的中間位置，以達(dá)到使二沉池均勻進(jìn)水的目的。4.5.3 設(shè)計(jì)規(guī)范(1)水力配水設(shè)施基本的原理是保持各個(gè)配水方向的水頭損失相等。(2)配水渠道中的水流速度應(yīng)不小于1.0m/s，以利于配水均勻和減少水頭損失。(3)從一個(gè)方向和利用其中的圓形入口通過內(nèi)部為圓筒形的管道向其引水的環(huán)形配水池，當(dāng)從一個(gè)方向進(jìn)水時(shí)，保持分配均勻的條件是：應(yīng)取中心管直徑等于引水管直徑；中心管下的環(huán)形孔高度應(yīng)取0.250.50d1；當(dāng)污水從中心管流出時(shí)，不應(yīng)當(dāng)有配水池直徑和中心管直徑之比（d/d1）大于1.5的突然擴(kuò)張。在配水井上部必須考慮液體通過寬頂堰自由出流；當(dāng)進(jìn)水流量為設(shè)計(jì)負(fù)荷，配水均勻度誤差為1%；

51、當(dāng)進(jìn)水流量偏離設(shè)計(jì)負(fù)荷25%時(shí)，配水均勻度誤差為2.9%。4.6 初沉池初沉池可除去廢水中的可沉物和漂浮物。廢水經(jīng)初沉后，約可去除可沉物、油脂和漂浮物的50%、bod的20%，按去除單位質(zhì)量bod或固體物計(jì)算，初沉池是經(jīng)濟(jì)上最為節(jié)省的凈化步驟，對(duì)于生活污水和懸浮物較高的工業(yè)污水均易采用初沉池預(yù)處理。它的作用是去除可沉物和漂浮物，減輕后續(xù)處理設(shè)施的負(fù)荷。初次沉淀池有別于其他沉淀池。首先在作用上有其特點(diǎn)。它除了去除可沉物和漂浮物，減輕后續(xù)處理設(shè)施的負(fù)荷外，還可以使細(xì)小的固體絮凝成較大的顆粒，強(qiáng)化了固液分離效果，并對(duì)水質(zhì)起到一定程度的均質(zhì)效果，減緩水質(zhì)變化對(duì)后續(xù)生化系統(tǒng)的沖擊。其次，有些廢水處理工藝

52、系統(tǒng)將部分二沉池污泥回流至初沉池，發(fā)揮二沉池污泥的生物絮凝作用，可吸附更多的溶解性和膠體態(tài)有機(jī)物，提高初沉池的去除效率。4.6.1 池型的選擇沉淀池的型式有平流式沉淀池、輻流式沉淀池、豎流式沉淀池和斜管（板）沉淀池四種。它們的比較見表4-5。表4-5 各種沉淀池的優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件池型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用條件平流式（1）沉淀效果好（2）對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)能力較強(qiáng)（3）施工簡(jiǎn)易（4）平面布置緊湊（5）排泥設(shè)備已趨定型（1）配水不易均勻（2）采用多斗排泥時(shí)，每個(gè)泥斗需單獨(dú)設(shè)排泥管各自排泥，操作量大（3）采用機(jī)械排泥時(shí)，設(shè)備復(fù)雜，對(duì)施工質(zhì)量要求高。適用于大、中、小型污水處理廠豎流式（1）排泥方便，管理簡(jiǎn)單（2）占地面積較小（1）池子深度大，施工困難（2）對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)能力較差（3）池徑不宜過大，否則布水均勻適用于小型污水