隴西皮革廠污水處理處理站設(shè)計(共55頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上摘 要本設(shè)計將制革廢水中的含鉻離子的廢水與含硫離子的廢水進行混合，經(jīng)過簡單的處理從而使鉻離子和硫離子單獨成為化合物析出、沉淀。經(jīng)過單獨處理后的水與其他工藝中的水所含的有害物質(zhì)相同，都為大多數(shù)污水所含有的有害物質(zhì)，為COD、BOD5、SS等，可以用常規(guī)的處理方式進行處理。其主要的流程為：把含有鎘離子和含有硫離子的水經(jīng)過混合池混合，再從沉淀池沉淀，然后進入調(diào)節(jié)池，再經(jīng)過曝氣池，使其中的硫離子和硌離子析出。然后把其他的污水和處理過的的水以及雨水混合進入格柵，降低其中部分的SS和其他有害物質(zhì)。再經(jīng)過混凝氣浮池，最后進入生物接觸氧化池進行處理。污泥經(jīng)過濃縮、干化后用送出去。本設(shè)

2、計包括重要的污水處理構(gòu)筑物有：沉淀池、混凝氣浮池、生物接觸氧化池、曝氣池等。關(guān)鍵詞：制革廢水；鎘離子；硫離子；污水處理AbstractTannery wastewater containing chromium ions wastewater with sulfur ions in the wastewater were mixed in the design, after simple processing so that sulfur and chromium ions become compound precipitation alone. , after the separate tr

3、eatment of water and other processes in the water containing hazardous substances, the majority of the sewage containing harmful substances, COD, BOD5, and surface shaded display SS can be treated in the usual way.The main process generally is: the cadmium containing sulfide ion in water after mixin

4、g tank mixing, from sedimentation tank precipitation, and then enter the regulation pool, after the aeration tank, so that the sulfur ions and Luo ion precipitation. Then the other sewage and treated water and rain water mixing into the grille, reduce the part of the SS and other harmful substances.

5、 After coagulation floatation, and finally into the biological contact oxidation process.Sludge through enrichment, after drying out.The design includes sewage treatment structures: the sedimentation tank, mixing coagulation air floatation, biological contact oxidation tank, aeration tank and so on.

6、Keywords: Tannery wastewater;；Cadmium ion;；Dulfur ion；Wastewater treatment目 錄專心-專注-專業(yè)1 緒論1.1制革廢水的特點廢水有以下幾個特點：（1）成分復(fù)雜、色度深、懸浮物多、耗氧量高、水量大。（2）懸浮物為大量石灰、碎皮、毛、油渣、肉渣等。（3）COD：在皮革加工過程中使用的材料大多為助劑、石灰、硫化鈉、銨鹽、植物鞣劑、酸、堿、蛋白酶、鉻鞣劑、中和劑等，故COD含量大。（4）硫：主要是在浸灰過程中使用硫化鈉所產(chǎn)生的硫化物。（5）鉻：是在鉻鞣制中所排出的鉻酸廢水液。1.2本設(shè)計的水量和水質(zhì)制革工藝中產(chǎn)生污水的工序主要由

7、浸皮、堿膨脹、鉻鞣等八道工序組成，排放污水都是間歇的。制革車間的生產(chǎn)為每日兩班制。日排放總污水量為1800m3/d，各工序的污水量和主要水質(zhì)指標(biāo)見下表1.1。表1.1 污水水質(zhì)表工序名稱水量（m3/d）水質(zhì)（mg/L）CODS2-Cr3+SS1浸皮22838703802堿膨脹3670200192082003脫灰30548019304軟化30547016505鉻鞣2763200315054206復(fù)鞣2715600182038607中和3017004008填充4045003009各工序清洗水1350綜合污水：BOD5/COD=0.43 夏季最高日平均水溫30，冬季最低月平均水溫15PH=8.41.

8、3本設(shè)計的特點本設(shè)計將堿膨脹含硫污水（pH=12.7）和含鉻鞣（pH=4.4）、復(fù)鞣（pH=4.2）污水以4：3:3的比例混合，混合污水的pH變?yōu)?.6，發(fā)生以下反應(yīng)：S2-+2H+ H2S （式1.1）Cr3+3OH-Cr（OH） （式1.2）并可使污水中一部分蛋白質(zhì)沉淀，SS增加約30%，混合液COD去除率為44.3%，S2-去除率為76.5%，Cr3+去除率為99.1%，經(jīng)沉淀后污水的SS為1220 mg/L。綜合污水經(jīng)11.5小時沉淀，COD去除率30%，SS去除率60%，污泥含水率97%。而本廠含有這兩種離子的工藝污水正好為此比例。1.4設(shè)計任務(wù)1.4.1本設(shè)計的內(nèi)容和要求（1）設(shè)計

9、內(nèi)容:工業(yè)廢水處理方案選擇與確定；污水處理設(shè)計；污泥處理設(shè)計。（2）設(shè)計要求通過閱讀中外文獻、調(diào)查研究與收集 相關(guān)資料，擬定污水廠的工藝流程，再經(jīng)過綜合技術(shù)經(jīng)濟分析，選擇合理的設(shè)計方案。設(shè)計說明書應(yīng)包括工程設(shè)計的主要原始資料（任務(wù)書）、方案比較以及各單位構(gòu)筑物選型的分析說明、工藝設(shè)計計算與相關(guān)簡圖等，要求內(nèi)容完整、計算正確、論述簡潔明了、文理通順、書寫工整、裝訂整齊。畢業(yè)設(shè)計圖紙能準(zhǔn)確的表達設(shè)計意圖，圖面力求布局合理、正確清晰，符合制圖標(biāo)準(zhǔn)、專業(yè)規(guī)范及有關(guān)規(guī)定，圖紙不少于8張，其中4張圖應(yīng)基本達到施工圖深度。1.4.2本設(shè)計的數(shù)據(jù)要求使排放污水達到省規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，即COD200mg/L，BO

10、D560mg/L，S2-1mg/L，Cr3+1mg/L。2 工藝流程確定2.1現(xiàn)有的處理方式因為制革廢水要考慮到堿膨脹工藝中的S2-和硌鞣及復(fù)硌鞣中的Cr2+。其中堿膨脹的pH=12.7、硌鞣的pH=4.4、復(fù)硌鞣的PF=4.2。所以選出兩種處理工藝。2.1.1分質(zhì)處理工藝將堿膨脹的廢水和硌鞣及復(fù)硌鞣的廢水分開分別處理。對硌鞣和復(fù)硌鞣廢水可以選用循環(huán)和堿沉的方案進行處理可，經(jīng)過考慮選用堿沉淀處理的處理工藝（循環(huán)處理工藝包括格柵、貯存、凈化、補硌、調(diào)節(jié)、回用等工序）。對堿膨脹的廢水處理可以選用催化氧化、化學(xué)混凝、酸化回收硫化氫等方案，經(jīng)過綜合考慮選催化氧化回收硫化氫工藝。然后對剩下的混合廢水進行

11、預(yù)處理和生化處理的組合方案。其中預(yù)處理包括格柵、調(diào)節(jié)池、初沉池和氣浮，生化處理用接觸氧化池。2.1.2混合處理工藝對堿膨脹、硌鞣和復(fù)硌鞣的污水進行4：3：3混合，混合污水的PH=9.6。并可使污水中一部分蛋白質(zhì)沉淀，SS增加約30%，混合液COD去除率為44.3%，S2-去除率為76.5%，Cr3+去除率為99.1%，經(jīng)沉淀后污水的SS為1220 mg/L。綜合污水經(jīng)11.5小時沉淀，COD去除率30%，SS去除率60%，污泥含水率97%。然后對混和污水進行酸化回收硫化氫。然后對剩下的混合廢水進行預(yù)處理和生化處理的組合方案。其中預(yù)處理包括格柵、調(diào)節(jié)池、初沉池和氣浮，生化處理用接觸氧化池。2.2

12、方案的分析和確定2.2.1分質(zhì)處理工藝的分析（1）沉淀法回收硌對堿膨脹中的Cr3+進行堿沉淀回收工藝，將原液中的硌化合物加堿生成氫氧化硌沉淀。然后進行過濾、分離沉淀，然后加硫酸攪拌得到一定濃度的硌化物，再回用到生產(chǎn)中。其方程式為： （式2.1） （式2.2） （式2.3）混合處理工藝如圖2.1。圖2.1 工藝流程圖（2）催化氧化法脫硫在制革中，脫毛工藝通常用加入Na2S和石灰。由于硫化堿脫毛成本比較低，而且產(chǎn)品質(zhì)量可靠，操作相對簡單，易于控制，所以還在普遍的使用。但是廢水中會含有大量的懸浮物、蛋白質(zhì)、硫化物，是制革廢水中最嚴重的污染之一。催化氧化法脫硫是在錳鹽的催化下，用空氣將廢水中含有的S2

13、HS-氧化，從而生成硫酸根晶體析出，無害化處理。這個方法廣泛使用。特點是投資少，效果明顯，而且管理方便。其反應(yīng)方程式： （式2.4） （式2.5） （式2.6）含硫廢水處理工藝流程如圖2.2。 圖2.2 工藝流程圖（3）綜合廢水綜合廢水處理工藝如圖2.3。 圖2.3 工藝流程圖2.2.2混合處理工藝分析（1）混合處理工藝 堿膨脹含硫污水（pH=12.7）和含鉻鞣（pH=4.4）、復(fù)鞣（pH=4.2）污水以4：3：3比例混合，混合污水的pH變?yōu)?.6，發(fā)生以下反應(yīng)： （式2.7） （式2.8）并可使污水中一部分蛋白質(zhì)沉淀，SS增加約30%，混合液COD去除率為44.3%，S2-去除率為76.5%

14、，Cr3+去除率為99.1%，經(jīng)沉淀后污水的SS為1220 mg/L。綜合污水經(jīng)11.5小時沉淀，COD去除率30%，SS去除率60%，污泥含水率97%。工藝如圖2.4。 圖2.4 工藝流程圖（2）剩余含硫廢水處理工藝在制革中，脫毛工藝通常用加入Na2S和石灰。由于硫化堿脫毛成本比較低，而且產(chǎn)品質(zhì)量可靠，操作相對簡單，易于控制，所以還在普遍的使用。但是廢水中會含有大量的懸浮物、蛋白質(zhì)、硫化物，是制革廢水中最嚴重的污染之一。催化氧化法脫硫是在錳鹽的催化下，用空氣將廢水中含有的S2HS-氧化，從而生成硫酸根晶體析出，無害化處理。這個方法廣泛使用。特點是投資少，效果明顯，而且管理方便。其反應(yīng)方程式：

15、 （式2.9） （式2.10） （式2.11）其工藝流程如圖2.5。 圖2.5 工藝流程圖（3）綜合處理工藝如圖2.6。 圖2.6 工藝流程圖（4）工藝總體流程如圖2.7 圖2.7 工藝流程圖2.2.3方案確定對以上方案進行比較，按照其工藝操作的難易程度以及考慮到污水量（堿膨脹：硌鞣：復(fù)硌鞣=4：3：3）選擇混合處理工藝，其數(shù)據(jù)如表2.1。表2.1 工藝去除率表工序名稱水質(zhì)（mg/L）CODS2-Cr3+SS混合處理進入工序水質(zhì)5172076814916064去除率61%76.50%99.10%48%出水水質(zhì)29170180.51.4913153.5剩余含硫廢水處理進入工序水質(zhì)29170180

16、.51.4913153.5去除率99%出水水質(zhì)291701.8051.4913153.5綜合污水處理進入工序水質(zhì)22600.090.75121去除率94.20%87.10%出水水質(zhì)1310.090.7515.63構(gòu)筑物計算3.1混合處理工藝3.1.1混合池混合池如圖3.1。 圖3.1 混合池混合池設(shè)計參數(shù)：混合時間為：S=10s：進入水量為：Q=90m3/d；進水時間：S1=10s；出水時間：S210s；停機時間：S3=930s。（1）體積計算 （式3.1）計算得：V=1m3（2）直徑、高計算取高為1m，則： （式3.2）計算得：R=0.63660.653.1.2平流式沉淀池利用的重力作用來分

17、離固體顆粒的設(shè)備稱為沉淀池。平流式是沉淀池的一種類型。池體平面為矩形，進口和出口分設(shè)在池長的兩端。池的長寬比不小于4，有效水深一般不超過3m，池子的前部的污泥設(shè)計。平流式沉淀池沉淀效果好，使用較廣泛，但占地面積大。平流式沉淀池是沉淀池的一種類型。池體平面為矩形，進口和出口分設(shè)在池長的兩端。池的長寬比不小于4，有效水深一般不超過3m，池子的前部的污泥設(shè)計。平流式沉淀池沉淀效果好，使用較廣泛，但大。 圖3.2 平流式沉淀池平流式沉淀池由進、出水口、水流部分和污泥斗三個部分組成。池體平面為矩形，進出口分別設(shè)在池子的兩端，進口一般采用淹沒進水孔，水由進水渠通過均勻分布的進水孔流入池體，進水孔后設(shè)有擋板

18、，使水流均勻地分布在整個池寬的橫斷面；出口多采用溢流堰，以保證沉淀后的澄清水可沿池寬均勻地流入出水渠。堰前設(shè)浮渣槽和擋板以截留水面浮渣。水流部分是池的主體，池寬和池深要保證水流沿池的過水?dāng)嗝娌妓鶆?，依設(shè)計流速緩慢而穩(wěn)定地流過。污泥斗用來積聚沉淀下來的污泥，多設(shè)在池前部的池底以下，斗底有排泥管，定期排泥。平流式沉淀池是沉淀池的一種類型。池體平面為矩形，進口和出口分設(shè)在池長的兩端。池的長寬比不小于4，有效水深一般不超過3m，池子的前部的污泥設(shè)計。平流式沉淀池沉淀效果好，使用較廣泛，但大。是一個底面為長方形的鋼筋或是磚砌的、用以進行混凝反應(yīng)和的水池。其特點是構(gòu)造簡單、造價較低、操作方便和凈水效果穩(wěn)

19、定。沉淀池選用平流式沉淀池如圖3.2。平流式沉淀池設(shè)計參數(shù)：設(shè)計流量為：Q=0.0625m3/min；平均流速為：V=0.06m/min；沉淀時間為：1.5h。（1）池長： （式3.3）計算得：L=5.4m。（2）過水?dāng)嗝妫?（式3.4）計算得：A=1.041.1m2。取其寬L3=1m：則H=1.1m。L2取1m，則： （式3.5）計算得：H2=1.79m1.8m。3.2含硫廢水處理工藝3.2.1調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)池指的是用以進、出水流量的物作用：對水量和水質(zhì)的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)污水pH值、水溫，有預(yù)曝氣作用，還可用作事故排水。無論是工業(yè)廢水，還是城市污水和生活，水量在一日24小時內(nèi)都有變化，一般認為，對大、

20、中型城市污水處理廠而言，因其服務(wù)區(qū)域大，區(qū)域內(nèi)住宅、商店、辦公樓、機關(guān)等不同類型建筑物的排水變化規(guī)律不同，有互補作用，再加上污水管網(wǎng)對水量水質(zhì)的均衡作用，所以城市污水處理廠不設(shè)調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池主要在工業(yè)廢水處理站內(nèi)作為均衡水量和水質(zhì)的預(yù)處理構(gòu)筑物而被大量應(yīng)用。調(diào)節(jié)池如圖3.3，只用于調(diào)節(jié)水量。這里取調(diào)節(jié)池的停留時間為6小時，安全系數(shù)取10%，所以其有效容積必須大于24.75m3。圖3.3 調(diào)節(jié)池取H=4m，D=3m：V=28.3m3。3.2.2曝氣池曝氣池利用法進行污水處理的構(gòu)筑物。池內(nèi)提供一定污水停留時間，滿足好氧微生物所需要的氧量以及污水與活性污泥充分接觸的混合條件。曝氣池主要由池體、和進出

21、水口三個部分組成。池體一般用鋼筋混凝土筑成，平面形狀有長方形、方形和圓形等。曝氣方法：主要有鼓風(fēng)和。（1）鼓風(fēng)曝氣又稱,主要由風(fēng)機及專用器組成。采用這種方法的池，多為長方形混凝土池，池內(nèi)用隔墻分為幾個單獨進水的隔間，每一隔間又分成幾條廊道。污水入池后順次在廊道內(nèi)流動，至另一端排出。空氣是用通過管道輸送到設(shè)在池底的空氣擴散裝置，成為氣泡彌散逸出，在氣液界面把氧氣溶入水中。擴散裝置有多孔管、固定螺旋器、和微孔擴散板等四種不同型式。（2）機械曝氣一般是利用裝在曝氣池內(nèi)的機械葉輪轉(zhuǎn)動，劇烈攪動池內(nèi)廢水，使空氣中的氧溶入水中。葉輪裝在池內(nèi)廢水表面進行曝氣的，稱為。這種裝置通過葉輪的提水作用，促使池內(nèi)廢水

22、不斷循環(huán)流動,不斷更新氣液以增大吸氧量。葉輪旋轉(zhuǎn)時在形成水躍，可有效地裹入空氣；葉片后側(cè)產(chǎn)生負壓，可吸入空氣，所以充氣效果較好。葉輪浸水深度和轉(zhuǎn)速可以調(diào)節(jié)，以保證最佳效果。典型的機械曝氣池有圓形表面加速曝氣池、標(biāo)準(zhǔn)型加速曝氣池、IO型加速曝氣池和方形加速曝氣池等。鼓風(fēng)曝氣和機械曝氣兩種方法有時也可聯(lián)用，以提高，這適用于有機物濃度較高的污水。曝氣池如圖3.4： 圖3.4 曝氣池（1）曝氣池的容積 （式3.6）式中：NsBOD污泥負荷；Q污水設(shè)計流量（m3/d）；Sa原污水的BOD5值（mg/L或kg/m3）；X曝氣池內(nèi)混合液懸浮固體濃度（MLSS）（mg/L或kg/m3）；V曝氣池容積（m3）。

23、計算得：V=715.94（m3）720(m3)根據(jù)綜合考慮，這里的曝氣池只是起氧化作用。所以可不按上面方法計算，綜合考慮后將曝氣池的體積定位V=36（m3）。（2）確定曝氣池的尺寸設(shè)2組曝氣池，每池的容積V1為 （式3.7）池深取0.5m，則每組曝氣池的面積F1為 （式3.8）池寬取0.75m，B：H=0.75:0.5=1.5，介于12之間，負荷規(guī)定。池長L為 （式3.9）設(shè)3廊道式曝氣池，廊道長L1為 （式3.10） L：B=10.67,符合規(guī)定。 取超高0.5m則池高為 （式3.11）3.3綜合廢水工藝計算總水量Q=1800m3/d，COD=2260(mg/L)，SS=121(mg/L)，

24、剩余的S2-，Gr3+已達到排放標(biāo)準(zhǔn)，故不做考慮。3.3.1格柵的計算 進水中格柵如圖3.5，是污水處理廠重要預(yù)處理設(shè)施，可去除大尺寸的漂浮物或懸浮物，以保護進水泵的正常運轉(zhuǎn)，并盡量去掉那些不利于后續(xù)處理過程的雜物。柵條的斷面主要根據(jù)過柵流速確定，過柵流速一般為0.61.0m/s，槽內(nèi)流速0.5m/s左右。如果流速過大，不僅過柵水頭損失增加，還可能將已截留在柵上的柵渣沖過格柵，如果流速過小，柵槽內(nèi)將發(fā)生沉淀。此外，在選擇格柵斷面尺寸時，應(yīng)注意設(shè)計過流能力只為格柵生產(chǎn)廠商提供的最大過流能力的80%，以留有余地。格柵柵條間隙擬定為25.00mm。圖3.5 格柵設(shè)計參數(shù)：最大日流量：Qmax=Qd=

25、1800 m3/d過柵流速：v=0.8m/s格柵傾角：=60柵前水深：h=1.0m格柵間隙寬度：s=10mm進水渠道寬度：B1=0.25m柵條間隙：e=10.0mm單位柵渣量：1=0.03m3柵渣/103m3污水柵條間隙數(shù)（n）為: （式3.12）柵槽有效寬度（）: （式3.13）通過格柵的水頭損失（h1）： （式3.14）式中：h1計算水頭損失；g重力加速度；K格柵受污物堵塞使水頭損失增大的倍數(shù)，一般取3；阻力系數(shù)，其數(shù)值與格柵柵條的斷面幾何形狀有關(guān)。柵后槽總高度（H）：H=h0+h1+h2=1.0+0.21+0.3=1.51m （式3.15）h2柵前渠超高，一般取0.3m柵槽總長度（L）：

26、 （式3.16）式中： L1進水渠長m； ； （式3.17） L2柵槽與出水渠連接處漸窄部分長度m，； （式3.18） B1進水渠道渠寬度； 1進水渠道展開角； H1柵前槽高m。 （式3.19）柵渣量計算W:每日柵渣量為: （式3.20）去除率如表3.1。表3.1 格柵去除率工序名稱水質(zhì)（mg/L）CODBOD5SS綜合污水處理進入工序量2260972121去除率20%10%20%剩余量1808875973.3.2平流式沉淀池計算平流式沉淀池是沉淀池的一種類型。池體平面為矩形，進口和出口分設(shè)在池長的兩端。池的長寬比不小于4，有效水深一般不超過3m，池子的前部的污泥設(shè)計。平流式沉淀池沉淀效果好，

27、使用較廣泛，但大。是一個底面為長方形的鋼筋或是磚砌的、用以進行混凝反應(yīng)和的水池。其特點是構(gòu)造簡單、造價較低、操作方便和凈水效果穩(wěn)定。故選之，如圖3.6。采用平流式沉淀池設(shè)計計算：（1）平流式沉淀池設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量：Q=0.21m3/s沉淀池水平流速：v=3mm/s沉淀時間：T=1.5h有效水深：h2=2.0m每池或每一單格的寬度：b=3.5m（2）設(shè)計計算沉淀池長度： （式3.21）圖3.6 平流式沉淀池2約取11m沉淀區(qū)過水?dāng)嗝婷娣e： （式3.22） 由于沉淀池過水?dāng)嗝婷娣e過大，所以建立兩個沉淀池，一個沉淀池的面積為35m2池寬： （式3.23）沉淀池的分格數(shù)： （式3.24）n取5個校核長

28、寬比： （式3.25）校核長深比： （式3.26）所以符合要求。沉淀池總長度： （式3.27）池子總高度： （式3.28）其去除率如表3.2表3.2沉淀池2去除率工序名稱水質(zhì)（mg/L）CODBOD5SS綜合污水處理進入工序量180887597去除率10%10%60%剩余量162878839污泥斗容積： （式3.29）3.3.3混凝氣浮池計算（1）設(shè)計說明在經(jīng)過前面構(gòu)筑物的處理的出水中投加混凝劑，進入混凝氣浮池分離，進一步降低有機物懸浮物的濃度，保證有良好的出水?；炷龤飧》ǚ譃榧铀幏磻?yīng)和氣浮兩部分，加藥反應(yīng)通過添加合適的混凝劑和絮凝劑形成較大的絮體，再通入氣浮分離設(shè)備后與大量密集的細氣泡相互粘

29、附，形成比重小于水的絮體，依靠浮力上浮到水面，而完成固液分離。整個混凝氣浮的工藝流程為將混凝劑通過定量投加的方式加入到原水中，經(jīng)過水和藥劑的快速均勻混合，然后進入氣浮池進行固液分離，混凝氣浮由混凝與氣浮兩個工藝組成?；炷に?向污水中投入某種化學(xué)藥劑，使在水中難以沉淀的膠體狀懸浮顆?；蛉闋钗廴疚锸シ€(wěn)定后，由于互相碰撞而聚集或聚合、搭接而形成較大的顆?；蛐鯛钗?，從而使污染物更易于自然下沉或上浮而被除去。混凝劑可降低污水的濁度、色度，除去多種高分子物質(zhì)、有機物、某些重金屬毒物和放射性物質(zhì)?；炷齽┑耐都臃譃楦赏斗ê蜐裢斗?，本設(shè)計采用濕投法，相對于干投法，濕投法更容易與水充分混合，投量易于調(diào)節(jié)，且運

30、行方便。氣浮工藝氣浮過程中，細微氣泡首先與水中的懸浮粒子相粘附，形成整體密度小于水的“氣泡顆粒”復(fù)合體，使懸浮粒子隨氣泡一起浮升到水面。由于部分回流水加壓氣浮在工程實踐中應(yīng)用較多，并且節(jié)省能源、操作穩(wěn)定、資源利用較充分，所以本次設(shè)計采用部分回流水加壓氣浮流程。（2）設(shè)計計算工藝重要數(shù)據(jù)設(shè)計流量Q= 75m3/h = 0.021m3/s；反應(yīng)池停留時間T = 15min； 反應(yīng)池水深與直徑之比H:D = 10:9；接觸室上升流速Vc = 10mm/s；氣浮分離速度Vs = 2.0mm/s；分離室停留時間ts = 20min；溶氣水量占處理水量的比值R = 30%；溶氣壓力，取0.3Mpa；填料罐

31、過流密度，取3000m3/（dm2）。（3）混凝階段計算加藥池的容積 （式3.30）式中：Q處理的水量，m3； A混凝劑的最大投加量，取25mg/l； 溶液質(zhì)量分數(shù)，一般10%20%，取15%； n每天配制次數(shù)，一般為26次，取3次 。取其高為1m，則其直徑D2.8m。（4）反應(yīng)池的計算反應(yīng)池的容積： （式3.31）式中：Q設(shè)計水量，m3/h； T反應(yīng)時間，min。池子直徑與池深： （式3.32）圖3.7 混凝氣浮池式中：n池子個數(shù)，取1個。反應(yīng)池水深與直徑之比H:D = 10:9，則池深為： （式3.33）噴嘴直徑： （式3.34）式中：Q設(shè)計水量，m/s； v噴嘴出口流速，一般采用23m/

32、s，取2.m/s。噴嘴設(shè)置在池底，水流沿切線方向進入。（4）水頭損失 （式3.35） （式3.36）式中：h1噴嘴水頭損失，m； h2池內(nèi)水頭損失，一般為0.10.2m，取0.1m。（5）氣浮池的計算 氣浮池的類型選用豎流式，豎流式氣浮池池底設(shè)有小型的污泥斗，以排除顆粒相對密度較大、沒有與氣泡黏附上浮的沉淀污泥，泥斗高度取h = 0.6m。接觸室表面積 （式3.37）式中：Q設(shè)計水量，m3/s； R溶氣水量占處理水量的比值，取20%； vc接觸室上升流速，取10mm/s。則接觸室直徑為： （式3.38）分離室表面積 （式3.39）式中：vs分離室上升流速，取2.0mm/s。則分離室直徑為： （

33、式3.40）分離室水深 （式3.41）式中：ts分離室停留時間，取20min。則氣浮池總高度為： （式3.42）式中：h泥斗高度，取0.60m。表3.3混凝氣浮池去除率工序名稱水質(zhì)（mg/L）CODBOD5SS綜合污水處理進入工序量162878839去除率60%70%60%剩余量65136715.6氣浮池容積： （式3.43）去除率如表3.3：3.3.4生物接觸氧化池計算生物接觸氧化池結(jié)構(gòu)如圖3.7，包括池體，布水裝置，。工作原理為:在中設(shè)置填料，將其作為生物膜的載體。待處理的廢水經(jīng)充氧后以一定流速流經(jīng)填料，與生物膜接觸，生物膜與懸浮的活性污泥共同作用，達到凈化廢水的作用。（1）生物接觸氧化池

34、設(shè)計參數(shù)。生物接觸氧化池每個(格)平面形狀宜采用矩形，沿水流方向池長不宜大于10m。其長寬比宜采用1:21:1，有效面積不宜大于100m2。生物接觸氧化池由下至上應(yīng)包括構(gòu)造層、填料層、穩(wěn)水層和超高。其中，構(gòu)造層宜 圖3.8 生物接觸氧化池 采用0.61.2m，填料層高宜采用2.53.5m，穩(wěn)水層高宜采用0.40.5m，超高不宜小于0.5m。生物接觸氧化池進水端宜設(shè)導(dǎo)流槽，其寬度不宜小于0.8m。導(dǎo)流槽與生物接觸氧化池應(yīng)采用導(dǎo)流墻分隔。導(dǎo)流墻下緣至填料底面的距離宜為0.30.5m，至池底的距離宜不小于0.4m。生物接觸氧化池應(yīng)在填料下方滿平面均勻曝氣。當(dāng)采用穿孔管曝氣時，每根穿孔管的水平長度不宜

35、大于5m；水平誤差每根不宜大于2mm，全池不宜大于3mm，且應(yīng)有調(diào)節(jié)氣量和方便維修的設(shè)施。生物接觸氧化池應(yīng)設(shè)集水槽均勻出水。集水槽過堰負荷宜為23L/(sm)。生物接觸氧化池底部應(yīng)有放空設(shè)施。當(dāng)生物接觸氧化池水面可能產(chǎn)生大量泡沫時，應(yīng)有消除泡沫措施，比如使用消泡劑或者噴淋方式。生物接觸氧化池應(yīng)有檢測溶解氧的設(shè)施。（2）現(xiàn)階段的生物接觸氧化池根據(jù)進水、布氣的形式不同可以分為以下幾種：底部進水、進氣式；側(cè)部進水、上部進水式；表曝充氧式；射流曝氣充氧式。進過綜合考慮在這里選用第4種，即射流曝氣充氧式。設(shè)計參數(shù)：平均日污水量：Q=1800m3/d；池座數(shù)：n=3；填料高度=3m；溶解氧濃度=3.0mg

36、/L，汽水比=15：1；BOD容積負荷=2.0。（3）生物接觸氧化池填料的容積 （式3.44）式中：V填料有效容積（m3）； Q日平均污水量（m3/d）； So原污水BOD5值（mg/L）； NvBOD容積負荷。計算得V=213.3m3214m3。（4）接觸氧化池面積 （式3.45）式中：A接觸氧化池面積（m2）； H填料床高度（m）一般取3m。計算得：A=71.3m272m2。（5）接觸氧化池座數(shù) （式3.46）式中：n氧化池座數(shù)，一般2； f每座接觸氧化池的面積（m2）一般f25m2，這里取24m2。計算得：n=3。（6）接觸氧化池直徑 （式3.47）計算得：R=5.53m5.6m。（7）

37、污水與填料接觸時間 （式3.48）計算得：t=0.12h。（8）接觸氧化池的總高度） （式3.49）式中：H0接觸氧化池總高度（m）； h1超高（m），取0.5m； h2填料上部穩(wěn)定水層高度（m），取0.5m； h3填料層間隙高度（m）； m填料層數(shù)； h4配水高度（m），取1.5m。計算得：H0=5.5m。去除率如表3.4表3.4生物接觸氧化池去除率工序名稱水質(zhì)（mg/L）CODBOD5綜合污水處理進入工序量652237去除率80%80%剩余量131484 污泥處理在給水和廢水（包括污水）處理中，采用各種分離方法去掉溶解的、懸浮的或膠體的固體物質(zhì)，從中產(chǎn)生的沉渣稱為污泥。污泥中有機物含量高，

38、容易腐化發(fā)臭；顆粒較細，密度較小，含水率高且不易脫水。污泥中還含有氮、磷、鉀等植物營養(yǎng)素，可以作為肥料。干燥污泥具有較高熱值，可以燃燒。由于城市污水中混有醫(yī)院排 水和某些工業(yè)廢水，污泥中常常含有寄生蟲卵、細菌和重金屬等有害物質(zhì)。4.1污泥處理工藝4.1.1污泥處理的目污泥處理的主要目的有三個方面。（1）是減少污泥的體積，即降低含水率，為后續(xù)處理、利用、運輸創(chuàng)造條件，并減少污泥最終處置前的容積。（2）使污泥無害化、穩(wěn)定化。污泥中常含有大量的有機物，也可能含有多種病原菌，有時還含其他有毒有害物質(zhì)，必須消除這些會散發(fā)惡臭、導(dǎo)致病害及污染環(huán)境的因素。（3）通過處理改善污泥的成分和某種性質(zhì)，以利于應(yīng)用并

39、達到回收能源和資源的目的。4.1.2污泥的濃縮污泥濃縮就是通過去除污泥顆粒間的自由水分，以達到減容的目的，從而減輕污泥后續(xù)處理、處置和利用設(shè)備、設(shè)施的壓力。由于剩余活性污泥的含水率很高，一般都應(yīng)進行濃縮處理。污泥濃縮的基本方法有重力濃縮、氣浮濃縮和離心濃縮等。4.1.3污泥的脫水（干化和干燥）干化和干燥是污泥深度脫水的一種形式，其所應(yīng)用的污泥脫水能量（推動力）主要是熱能。干化、干燥是使熱能傳遞至污泥中的水，并使其汽化過程。主要應(yīng)用自然熱源（太陽能）的干化過程稱自然干化；使用人工能源當(dāng)熱源的則稱污泥干燥以示區(qū)別。由于污泥干燥能耗相當(dāng)高（每千克水去除的能耗為30003500kJ），因此污泥干燥僅適

40、用于脫水污泥的后續(xù)深度脫水。4.1.4污泥的焚燒焚燒過程是將干化后的污泥與空氣中的氧在高溫下發(fā)生燃燒反應(yīng)，使其氧化分解，達到減容、去除毒性并回收能源的目的。焚燒后的最終產(chǎn)物為化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定的無害化灰渣。污泥焚燒設(shè)備主要有立式多段爐（多段豎爐）、回轉(zhuǎn)窯焚燒爐和流化床焚燒爐。4.1.5污泥的綜合利用污泥的綜合利用有農(nóng)田林地利用、建筑材料應(yīng)用、填埋、污泥投海和能源回收等。污泥中含有的氮、磷、鉀、微量元素等是農(nóng)作物生長所需的營養(yǎng)成分，其含量高于常用的農(nóng)家肥；有機腐殖質(zhì)（初沉池污泥含33，消化污泥含35，活性污泥含41，腐污泥含47）可改善土壤結(jié)構(gòu)、提高保水能力和抗侵蝕性能，經(jīng)過 處理的污泥是良好的土

41、壤改良劑。污泥堆肥產(chǎn)品還可以與市售的無機化肥（尿素、氯化銨、碳酸氫銨、磷酸銨、過磷酸鈣、鈣鎂磷肥氯化鉀和磷酸鉀等）共同生產(chǎn)有機無機復(fù)混肥。污泥可用于制磚和制纖維板。污泥制磚有干化污泥直接制磚和污泥灰渣制磚兩種方法。污泥可單獨填埋，也可與垃圾等其它固體廢棄物一起填埋。污泥投海最好是經(jīng)過消化處理的污泥。污泥的主要成分是有機物，其中有一部分能夠被微生物分解，產(chǎn)物是水、甲烷（CH4）和二氧化碳；另外干污泥具有熱值，可以燃燒，所以通過制沼氣、燃燒及制成燃料等方法，可以回收污泥中的能量。污泥進行厭氧消化即可制得沼氣。污泥中含有大量的有機物和部分纖維木質(zhì)素，脫水后具有一定的熱值。前正在發(fā)展一種新的熱能利用技

42、術(shù)低溫?zé)峤?，即?00500、常壓和缺氧條件下，借助污泥中所含的硅酸鋁和重金屬（尤其是銅）的催化作用將污泥中的脂類和蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變成碳氫化合物，最終產(chǎn)物為燃料油、氣和碳。4.2污泥的濃縮4.2.1污泥中水的分類與去除方法污泥中水的存在狀態(tài):污泥水可分為：游離水、絮體水、毛細水、粒子水（1）游離水 存在于污泥絮體空隙之間，借助于重力沉降可分離。（2）絮體水 存在于污泥絮體內(nèi)部，借助重力不能分離，需施外加壓力，改變絮體結(jié)構(gòu)才能分離出來。（3）毛細水 粒子之間構(gòu)成的毛細管內(nèi)，需施更大的壓力才能分離出來。（4）粒子水 粒子分子內(nèi)的化學(xué)結(jié)合水，只有改變污泥的化學(xué)結(jié)構(gòu)才能將其分離出來。4.2.2污泥的重力濃縮

43、法-靜置沉降活性污泥的含水率高達99.5%，若含水率降低到99%（只降低0.5%）則其體積減為原體積的1/2。沉降試驗：取污泥（濃度大于5001000mg/L）1升，裝入有刻度的沉降筒內(nèi)，攪拌均勻，讓其靜置沉降。最初高度H0（約34cm），濃度C0，沉降分層-成層沉降；最上層為清水層，其下為濃度均勻的勻降層；最下層是壓縮層。 4.2.3氣浮濃縮法重力濃縮法適用于重質(zhì)污泥（初沉池），對于比重接近于1的輕質(zhì)污泥，如活性污泥、重力沉降效果不好，最好采用氣浮濃縮法。工藝簡介：通過水射器將空氣壓入壓力容氣罐內(nèi)，充分混合，再經(jīng)減壓閥進入混合池，與流入該池的新污泥混合，減壓析出的空氣泡攜帶污泥固體上浮，形成

44、浮渣，利用刮泥板刮出，而使污泥濃縮。工藝若加入高分子絮凝劑效果更好。4.3污泥脫水前的預(yù)處理污水處理廠產(chǎn)生的污泥是由多種微生物形成的菌膠團與其吸附的有機物和無機物組成的集合體，粘性較強，不易實現(xiàn)泥水分離。而污泥內(nèi)部水的分布狀態(tài)也決定了污泥的脫水程度，可以把污泥中的水分大致分為4類：間隙水、毛細水、吸附水、內(nèi)部水，各水分的結(jié)合強度由小到大的順序為間隙水吸附水毛細水內(nèi)部水，結(jié)合強度越大，分離就越困難。一般認為，重力濃縮、真空抽濾和離心脫水等單純的機械脫水方法只能去除部分間隙水和吸附水，不能去除污泥中的毛細水和內(nèi)部水。污泥的脫水前要對其進行預(yù)處理，改善脫水性能，提高機械脫水設(shè)備處理能力。本單位承擔(dān)的

45、的國家863領(lǐng)域技術(shù)，從污泥的化學(xué)調(diào)理入手，依據(jù)中國國情和低成本處理處置污泥的思路，研究出了獨特的調(diào)理工藝和改良調(diào)理劑，形成了“污泥低成本高效脫水關(guān)鍵技術(shù)”系列中的“改變污泥特性的污泥調(diào)理技術(shù)”。我們在分析不同污泥的特性及在大量試驗研究的基礎(chǔ)上，通過改性、復(fù)配、合成等技術(shù)，研制出適應(yīng)于城市污水處理廠污泥、造紙污泥、印染污泥等不同性質(zhì)污泥的調(diào)理劑，污泥的固液分離性能大大提高，脫水性能顯著改善污泥的預(yù)處理技術(shù)主要包含以下兩個方面：改變污泥顆粒與水分子的結(jié)合方式中和污泥膠核表面的負電荷，在對應(yīng)污泥的分子間及其分子中引發(fā)一系列水解反應(yīng)，解除“水化膜”的束縛，形成不同形態(tài)的多核聚合物，促進污泥中膠體顆粒

46、、游離質(zhì)等的迅速凝聚，形成大分子量的羥基絡(luò)合物，發(fā)生包括電中和、架橋凝聚等多種作用，有利于促進污泥中盡可能多的水分的排出。構(gòu)建污泥內(nèi)水分排出通道污泥膠核中含有微生物、細胞細菌和細胞間質(zhì)等質(zhì)軟的物質(zhì)，缺乏骨料物，導(dǎo)致了污泥膠體柔軟，影響機械脫水效果。通過添加可構(gòu)建骨架作用的材料組分在污泥中構(gòu)建多孔、可滲透、硬度高的框架結(jié)構(gòu)，促使污泥顆?；?，降低污泥黏度、讓污泥中可脫離水分更容易透過，從而提高配套設(shè)備的脫水效率。4.4污泥的干化與脫水4.4.1自然干化法主要構(gòu)筑物是污泥干化場，一塊用土堤圍繞和分隔的平地,如果土壤的透水性差，可鋪薄層的碎石和砂子，并設(shè)排水暗管。依靠下滲和蒸發(fā)降低流放到場上的污泥的含

47、水量。下滲過程約經(jīng)23天完成，可使含水率降低到百分之八十五左右。此后主要依靠蒸發(fā)，數(shù)周后可降到百分之七十五左右。污泥干化場的脫水效果，受當(dāng)?shù)亟涤炅?、氣溫、濕度等的影響。一般適宜于在干燥、少雨、沙質(zhì)土壤地區(qū)采用。4.4.2機械脫水法通常污泥先進行預(yù)處理，改善脫水性能后再脫水。最通用的預(yù)處理方法是投加或高分子。此外，還有淘洗法和熱處理法。機械脫水法有過濾和法。過濾是將濕污泥用濾層（多孔性材料如濾布、金屬絲網(wǎng)）過濾，使水分（）滲過濾層，脫水污泥（濾餅）則被截留在濾層上。離心法是借污泥中固、液比重差所產(chǎn)生的不同離心傾向達到泥水分離。用的設(shè)備有機、板框壓濾機和。真空過濾機連續(xù)進泥，連續(xù)出泥,運行平穩(wěn)，但

48、附屬設(shè)施較多。板框壓濾機為化工常用設(shè)備，過濾大，含水率較低，進泥、出泥是間歇的，生產(chǎn)率較低。人工操作的板框壓濾機，勞動強度甚大，現(xiàn)在大多改用機械自動操作。帶式過濾機是新型的過濾機，有多種設(shè)計，依據(jù)的脫水原理也有不同（重力過濾、壓力過濾、毛細管吸水、造粒），但它們都有回轉(zhuǎn)帶，一邊運泥，一邊脫水，或只有運泥作用。它們的復(fù)雜性和能耗都相近。離心法常用臥式高速離心脫水機，由內(nèi)外轉(zhuǎn)筒組成，轉(zhuǎn)筒一端呈圓柱形，另一端呈圓錐形。轉(zhuǎn)速一般在3000轉(zhuǎn)/分左右或更高，內(nèi)外轉(zhuǎn)筒有一定的速差。離心脫水機和自動控制，衛(wèi)生條件較好，占地也小，但污泥預(yù)處理的要求較高。 機械脫水法主要用于初次沉淀池污泥和。脫水污泥的含水率和

49、污泥性質(zhì)及脫水方法有關(guān)。一般情況下，真空過濾的含水率為百分之六十至百分之八十，板框壓濾為百分之四十五至百分之八十，離心脫水為百分之八十至百分之八十五。4.4.3造粒脫水法水中造粒脫水機是發(fā)展的一種新設(shè)備。其主體是鋼板制成的臥式筒狀物，分為造粒部、脫水部和壓密部，繞緩慢轉(zhuǎn)動。加高分子后的污泥，先進入造粒部，在污泥自身重力的作用下，絮凝壓縮，分層滾成泥丸，接著泥丸和水進入脫水部，水從環(huán)向泄水斜縫中排出。最后進入壓密部，泥丸在自重下進一步壓縮脫水，形成粒大密實的泥丸，推出。造粒機構(gòu)造簡單，不易磨損，電耗少，維修容易。泥丸的含水率一般在百分之七十左右。在污水廠的污泥脫水過程中所產(chǎn)生的濾液，除干化床的濾

50、液污染物含量較少外，其他都含有高濃度的污染物質(zhì)。因此這些濾液必須處理，一般是與入流廢水一起處理。在本設(shè)計中使用機械脫水法。4.5污泥的最終處置與綜合利用4.5.1污泥處理處置的一般原則污泥處理與處置遵循“減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化”的處置原則， 將“無害化”作為污泥處置的重點，把“資源化”作為污泥處置的最終目標(biāo)。為有效、徹底解決污泥的環(huán)境污染問題，可以通過技術(shù)開發(fā)將大量的廢物變?yōu)榭捎梦镔|(zhì)，對污泥進行綜合利用，取得良好的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益。4.5.2污泥的衛(wèi)生填埋污泥填埋處置主要可以分為兩類：一是在專門填埋污水污泥的填埋場進行填埋處置；二是在可以和生活垃圾一起在城市固體廢棄物填埋場進行填埋。衛(wèi)生填埋是從傳統(tǒng)的堆放和填地發(fā)展起來的一項最終處置技術(shù)。目前已經(jīng)比較成熟，它的優(yōu)點是投資少、容量大、見效快，并且還可以增加一部分城市建設(shè)用地?；痉绞绞浅鞘形勰嘟?jīng)過簡單的滅菌處理，直接傾倒于低地或谷地制造人工平原。但是這種方法占地面積大，而且污泥中含有的各種有毒有害物質(zhì)，會通過雨水的侵蝕和滲透作用污染地下水，并不能徹底地避免環(huán)境污染，還有填埋場構(gòu)筑物中的沼氣的累計可能產(chǎn)生火災(zāi)或爆炸，有潛在的危險性。4.5.3污泥的焚燒處理污泥焚燒的處理法是最徹底、最大程度的減容方法。一是脫水直接焚燒，另一類是脫水、干化再焚燒。污泥中含有大