1、广东工业大学环境工程专业毕业设计 I摘 要造纸废水在工业废水中占有较大的比重，由于其成分复杂，污染物浓度高，生物降解性差，是处理难度大、治理费用高的废水。本设计要求处理水量为 5000m3/d 的造纸中段废水。本设计根据造纸中段废水特点，采用了酸化水解接触氧化法处理造纸中段废水。该工艺具有操作简单，冲击负荷能力强，剩余污泥量少，出水水质稳定等特点。当进水 BOD5、COD cr、悬浮物浓度 SS 分别为 700mg/L、2000mg/L、1500mg/L 时，采用该工艺处理后，去除率均达到 90以上，出水水质符合国家造纸工业水污染物排放标准 （GB3544-2001） 。关键词： 造纸中段废水
2、, 水解酸化 ,接触氧化广东工业大学环境工程专业毕业设计 IIAbstractPapermakig wastewater possesses great proportion in the industrial wastewater. It is difficult to be treated because of its complicated component, high concentration and difficult capability of degradation.In this design project, it is required to treat 5000m3/
3、d paper-making midcourse wastewater. Originally design according to paper-making midcourse wastewater, have adopted Acid hydrolysis and living beings contact and oxidize France to deal with paper-making midcourse wastewater. This craft is operated simply, it is strong to assault load ability, there
4、is little surplus mud amount, surface the characteristic such as being steady of water quality. The removal rate reached 90% under the condition BOD5, CODcr, SS are 700mg/L, 2000mg/L, 1500mg/L. After treatment, the water quality can meet National Discharge standard of water pollutants for paper indu
5、stry(GB3544-2001).Keywords : paper-making midcourse wastewater, Hydrolysis acid , Contact to oxidize 广东工业大学环境工程专业毕业设计 III目 录1 绪 论 .11.1 造纸工业废水的污染概况 .11.2 废水的来源及其特征 .11.2.1 废水的来源 .11.2.2 废水的特征 21.3 本课题的设计内容 .31.4 设计规模 .31.5 污水排放标准 .31.6 设计依据 .31.7 设计原则 .42 中段废水的特性及处理工艺分析 .52.1 中段废水的水质及分析 .522 几种常见中段废
6、水处理工艺比较 .52.2.1 氧化塘法 52.2.2 生物膜法 52.2.3 氧化沟工艺 62.2.4 水解酸化+接触氧化工艺 62.3 本设计工艺选择 .62.3.1 工艺选择 62.3.2 工艺流程说明 72.3.3 流程各结构介绍 83 构筑物设计计算 .103.1 格栅 .103.1.1 设计说明 .10广东工业大学环境工程专业毕业设计 IV3.1.2 格栅计算 113.1.3 栅渣量计算 113.1.4 机械格栅选型 123.2 调节池 .123.2.1 设计说明 123.2.2 池体设计计算 123.3 初沉池 .133.3.1 设计说明 133.3.2 池体设计计算 133.4
7、 水解酸化池 .143.4.1 设计说明 .143.4.2 池体设计计算 153.5 接触氧化池 .163.5.1 设计说明 .163.5.2 池体设计计算 173.6 二沉池 .193.6.1 设计说明 193.6.2 池体设计计算 193.6.3 污泥回流系统的计算与设计 213.7 污泥浓缩池 .213.7.1 设计说明 213.7.2 池体设计计算 213.8 贮泥池 .223.8.1 设计说明 .223.8.2 池体设计计算 223.8.3 污泥脱水 233.9 污泥提升泵 .23广东工业大学环境工程专业毕业设计 V3.10 纤维回收池 .233.11 综合楼 .243.12 设备房
8、 .244 主要构筑物及设备一览 .255 污水处理单元总体布置 .275.1 总平面布置 .275.1.1 总平面布置原则 275.1.2 总平面布置结果 275.2 高程布置 .285.2.1 高程布置原则 285.2.2 高程布置结果 286 投资估算 .296.1 估算范围 .296.2 编制依据 .296.3 工程投资概算 .296.3.1 工程建设费用 296.3.2 运行费用 .317 总结 .33参考文献 .34致谢 .35附表一 污水高程计算表 .35附表二 污泥高程计算表 .35广东工业大学环境工程专业毕业设计 11 绪 论1.1 造纸工业废水的污染概况造纸工业是我国国民经
9、济的重要产业之一，然而其对环境所造成的污染也日益突出，尤其是对我国水环境的严重污染，已成为工业污染防治的焦点、热点和难点。近年来，我国造纸工业迅速发展，每年人均消费量约16kg。据近些年统计资料介绍，我国造纸行业的污水排放量每年约21.96亿吨，占全国工业废水排放量的11.66%，居第三位。排放污水中COD cr约占全国排放量的40%-50%，居第一位。造纸工业也是中国水环境污染的主要行业之一。随着纸张市场需求的增加，造纸利润相对较高，制造工艺简单，粗放型生产投入成本低，原材料易得等诸多愿因，中小造纸企业迅猛发展，也就造成我国造纸工业的以下特点:造纸企业数量多规模小、造纸原料以非木材原料为主、
10、造纸废水污染严重。因此，分析研究一种对其处理效果好、经济实用的造纸废水处理工艺是非常必要的。在降低造纸废水对环境污染的同时，可以充分利用处理后的废水用作造纸生产的回用水，而在废水处理过程中还可以回收随废水流走的废纤维并加以利用，能最大程度地降低废水的处理成本，收到良好的环境、经济和社会效益。但造纸废水的治理工作是一项长期而艰巨的任务，需要投入大量的人力、物力，从资金、技术、管理等各方面共同努力，才能使造纸废水得到有效治理，使我国造纸工业和环境保护协调持续发展。1.2 废水的来源及其特征1.2.1 废水的来源造纸废水主要来源于制浆所用的木材或其他植物纤维和生产过程中添加的化学品，造纸工业的废水及
11、其污染负荷，随着原料种类、生产工艺及产品品种的不同，存在很大的差异。即使采用同样的原料、同样的生产工艺，生产同样的产品，由于技术和管理水平的差异，不同工厂的废水排放量以及其中的污染物含量等，都会存在很大的差广东工业大学环境工程专业毕业设计 2异。由于制浆造纸工业的性质所决定，即使由于技术装备先进、操作管理完善的企业，废水及其污染物质的排放，依然是必须重视的问题。制浆造纸企业（以麦草浆为例）的污水主要分三部分： 制浆黑液：麦草浆提取废液，约占废水总量的 10%左右，但污染负荷占污染总量的 90%； 中段水：洗浆工段漂白前后的混合水，占废水总量的 90%，国内大多以生化处理为主，达标排放问题不大；
12、 白水：来源于抄纸工段，目前国内大多企业都采用处理后循环使用，一般不外排 。制浆造纸整个生产过程的各个车间和工段都有废液和废水的产生和排放，必须采用相应的回用和处理措施。进行废水处理的目的在于提供可以循环利用的水源，减少清洁水的用量，控制处理之后排水的水质，保护河流湖泊等接受水体的生态平衡。1.2.2 废水的特征造纸工业废水污染严重，我国造纸工业废水的水质特点主要有： 废水排放量大。据统计，我国每生产 1t 化学法纸浆要产生废水 100200m 3水，2004 年各工业行业环境统计，我国造纸工业废水排放量约占工业废水排放量的 16%。 废水成分复杂，浓度大。废水中含有木素、蒸煮化学药剂、多种糖
13、类果胶脂肪酸、挥发酚等有机物、有机氯化物等物质。 还有一定量的有毒物质。备料阶段的植物水溶性物质、蒸煮阶段的废液、漂白阶段的漂白剂等都是毒性物质的来源。 BOD/COD 的值约为 0.150.25。废水可生化性较差，有机物难以直接进行好氧生物降解，处理难度较大。 有机物含量高、 SS 高。废水中含有的泥沙、草（木）屑、微笑悬浮物以及植物中的水溶性物质等造成 SS、BOD、COD 含量高。色度高。大量的木质素和植物有机色素使色度很深。 酸碱物质。制浆废水中酸碱物质可明显改变接受水体的 PH，碱法处理废水 PH 值为 910；漂白废水的 PH 值变化很大，可低于 2，可高于 12。广东工业大学环境
14、工程专业毕业设计 31.3 本课题的设计内容造纸废水三部分废水的污染物浓度差别很大。其中蒸煮黑液对环境的污染最为严重，占整个造纸工业污染的90，中段废水中的洗涤废水呈深黄色，其所含污染物的组成与黑液相同，只是浓度低，废水量大，SS 和BOD 含量高；漂白废水中污染物浓度更低，但含有对生化处理有害的有机氯化物，需慎重对待。因此，很多造纸厂都采用分段处理的方法来处理造纸废水。本课题的通过分析现有造纸中段废水的水质、水量、排放特征等找出适合的处理方法，设计造纸中段废水的处理工艺。1.4 设计规模本次设计为广东某造纸厂中段废水的处理，处理规模为 5000 吨/天。表 1.1 设计进水水质参数表主要污染
15、物 pH SS CODCr BOD5原水水质（mg/L） 8 1500 2000 7001.5 污水排放标准本项目设计出水水质执行国家造纸工业水污染物排放标准 （GB3544-2001）：表 1.2 设计出水水质参数表水质指标 pH SS CODCr BOD5数值（mg/L） 69 100 100 601.6 设计依据（1）中华人民共和国环境保护法；（2）中华人民共和国污水综合排放标准 GB8978 1996；（3）室外排水设计规范 GBJ1487；（4）中华人民共和国国家造纸工业水污染物排放标准 （GB3544-2001） 。广东工业大学环境工程专业毕业设计 41.7 设计原则（1）严格执行
16、国家有关环境保护的各项法规。（2）采用先进、成熟、合理、可靠、节能的工艺，确保处理量及水质排放达到标准。（3）流程布局合理，整体感强，外观装饰美观大方，环境绿化优美。（4）在上述前提下，做到投资少，运行费用低的效果。广东工业大学环境工程专业毕业设计 52 中段废水的特性及处理工艺分析2.1 中段废水的水质及分析在制浆与洗、选、漂过程中所排放废水的总和，包括洗涤水和漂白水统称为中段废水。中段废水因造纸生产工艺、产品的品种不同而使其污染负荷有很大的差异。一般中段废水的污染物可分为溶解性和不溶解性物质。这部分污染物使中段废水中的BOD、 COD、色度的污染负荷很高，且难以生物降解，因此处理难度很大。
17、中段废水的特点表现出水量大、色泽深、臭味重、污染程度高。22 几种常见中段废水处理工艺比较针对污染物种类的不同，造纸中段废水的处理方法可以分为：物理法、生物化学法两大类。生物处理与物化处理相结合的工艺，与单纯的生物处理工艺相比较，处理后外排废水水质达标保证率高，与单纯的物化处理工艺相比较，废水处理成本大幅度降低。目前常用于处理造纸废水的深化处理方法有氧化塘法、氧化沟法、生物膜法（如生物滤池法、生物转盘法和生物接触氧化法）等。2.2.1 氧化塘法氧化塘法处理废水，主要是依靠废水液面溶解氧气，以维持微生物的自然净化作用，直至废水不再大量消耗氧为止。氧化塘还使废水混合均匀，有助于促进中和、沉淀、凝聚
18、、吸附以及化学反应等作用。氧化塘深度不宜超过 1.5 米，氧气溶解常数为0.15、每 1000m2的 BOD 负荷不宜超过 5.6kg/d。氧化塘虽然有方法简单、操作方便、几乎无动力消耗等优点，但是占地面积较大、处理时间较长的缺点，使它的应用收到限制。广东工业大学环境工程专业毕业设计 62.2.2 生物膜法生物膜法是使细菌、菌类一类的微生物和原生动物、后生动物一类的微型动物在滤料或某些载体上生长繁育，形成膜状生物性污泥生物膜。通过与废水的接触，生物膜上的微生物摄取水中的有机物作为营养，从而使废水得到净化。生物膜法对流入水水质、水量的变动具有较强的适应性；在低温条件下，生物膜法仍能保持较为良好的
19、净化功能；而对于低浓度有机废水，该法也能够取得较好的处理效果；并具有动力费用低、污泥量少、运行管理简单等优点。但是，生物膜法通常在所需 BOD5去除率为 60左右较为经济，在废水流量较小、有机负荷较低时更为如此；且 COD 去除率仅为 30。2.2.3 氧化沟工艺氧化沟工艺具有较强的耐冲击负荷能力，原水一进入氧化沟，就会被几十倍甚至上百倍的循环流连所释，适宜于处理高浓度有机废水；对 COD、氨氮有较好的去除效果，且污泥产率低，排泥量少，但它受高度限制，其占地面积比一般生物处理大且充氧效率不高，能耗高。2.2.4 水解酸化+接触氧化工艺水解酸化池可调节废水的水质水量，使之均一，更重要的作用是改善
20、废水的可生化性，以利于后续的好氧生物处理。在本处理单元中，难降解的大分子被水解为可生物降解的小分子物质，并在产酸菌作用下转化为有机酸，使水的 pH 值由 11 降至 8 左右，为生物接触氧化处理创造了必要条件。经水解酸化处理后，废水的可生化性提高了 35%左右， CODcr 去除率约为 40%，为下一步生化处理提供了条件。接触氧化池是整个生化处理工艺的核心部分，主要进行有机物的生物降解。池内设组合填料及曝气系统，采用低噪声罗茨风机进行鼓风曝气。利用池底污泥床和生物填料层生物膜共同组成的生物菌群系统，在好氧环境下氧化分解废水中的有机污染物，本单元 CODcr 去除率约为 85。广东工业大学环境工
21、程专业毕业设计 72.3 本设计工艺选择2.3.1 工艺选择 工艺流程的确定根据造纸中段废水理化特性（废水 BOD5/CODcr=0.35，水的可生化性较差，且碱性较强）和工程的实际情况，经多种方案比较确定以“水解酸化+接触氧化”为主的处理工艺，该工艺具有以下特点： 布局紧凑、合理，充分利用地形，节约占地面积； 水解酸化池兼有调节池的作用，耐冲击负荷能力强，且操作管理简单； 本工艺仅产生很少的剩余活性污泥，实现了污水、污泥的一次处理； 出水水质好而稳定，在进水短期内突然变化时，出水水质受的影响很小。 本工艺设置了纤维回收间，纤维回收率在 80以上，悬浮物去除率不低于 40 工艺流程 工艺流程简
22、图 各阶段主要污染物处理效率（CODcr 为主要设计指标说明）：表 2.1 各阶段主要污染物处理效率（CODcr）处理阶段 CODcr浓度（mg/l） 去除率（%）进水 2000初沉池后 1400 30水解酸化池后 840 40接触氧化池后 126 85广东工业大学环境工程专业毕业设计 8二沉池后 88 30排放标准 1002.3.2 工艺流程说明中段废水由厂区排水沟汇合流入废水处理场，经过机械细格栅，去除较大悬浮物后出水自流入初次沉淀池，去除大部分 SS 后，进入水解酸化池，在本处理单元中，难降解的大分子被水解为可生物降解的小分子物质，并在产酸菌作用下转化为有机酸，使水的 pH 值由 11
23、降至 8 左右，为生物接触氧化处理创造了必要条件。经水解酸化处理后，进入接触氧化池，利用池底污泥床和生物填料层生物膜共同组成的生物菌群系统，在好氧环境下氧化分解废水中的有机污染物混合液进入二沉池实线逆水分析，澄清水“达标”排放厂外，底流污泥大部分回流，少量剩余污泥进入浓缩池，自然重力浓缩后，连同初沉池的污泥一起进入污泥脱水机进行机械脱水，泥饼送锅炉焚烧或外运，滤液回流进行处理，不产生“二次污染” 。2.3.3 流程各结构介绍 隔栅隔栅设在处理构筑物前，用于拦截污水中较大的悬浮物和漂浮物，保证后续处理设施的正常运行。 调节池调节池主要用于贮留污水，保证后续处理设施连续稳定地进行。在进入调节池前，
24、污水要经过隔渣（浆渣回收） ，以免在调节池沉积及影响水泵的正常运作。在调节池内设穿孔管进行预曝气，一方面避免污水在池内停留时间过长厌氧发臭，另一方面，各股污水在调节池中充分混合，均衡水质。 初次沉淀池去除污水中较大的悬浮物及胶体微粒，可降低废水的浊度和色度，减轻后续处理设施的负荷，保证生物处理设施净化功能的正常发挥。 水解酸化池水解酸化池可调节废水的水质水量，使之均一，更重要的作用是改善废水的可生广东工业大学环境工程专业毕业设计 9化性，以利于后续的好氧生物处理。在本处理单元中，难降解的大分子被水解为可生物降解的小分子物质，并在产酸菌作用下转化为有机酸，使水的 pH 值由 11 降至 8 左右
25、，为生物接触氧化处理创造了必要条件。经水解酸化处理后，废水的可生化性提高了 35%左右，CODcr 去除率约为 40%，为下一步生化处理提供了条件。 接触氧化池接触氧化池是整个生化处理工艺的核心部分，主要进行有机物的生物降解。池内设组合填料及曝气系统，采用低噪声罗茨风机进行鼓风曝气。利用池底污泥床和生物填料层生物膜共同组成的生物菌群系统，在好氧环境下氧化分解废水中的有机污染物，本单元 COD 去除率约为 85。 二次沉淀池经过好氧处理后的废水会含有部分老化脱落的生物膜，须进行沉淀分离。沉淀分离后上清夜达标排放。沉淀下来的污泥大部分回流至水解酸化池进行自身消化，剩余污泥至污泥浓缩池，与初沉池污泥
26、一起进行脱水处理。 污泥处理进入污泥浓缩池的污泥通过带式压滤机脱水后变成含水率 7080%的泥饼，由有关专业公司定期收集运走填埋或焚烧。为提高脱水效果，一般须投加脱水剂，方便泥水分离。广东工业大学环境工程专业毕业设计 103 构筑物设计计算3.1 格栅3.1.1 设计说明用以截留较大的悬浮物和漂浮物，以减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使提升设备等正常运行，起到保护水泵的作用。提升水泵房选用螺旋泵（为敞开式提升泵） ，为减少渣量，格栅栅条间隙选择 20.0mm。设计流量：平均流量 Qd5000m 3/d208.33m 3/h0.058m 3/s最大流量 QmaxK zQd1.25000m 3/d
27、250m 3/d0.069m 3/s设计参数：栅条间隙 e 20.0mm，过栅流速 v0.6m/s，安装倾角 60，栅前水深h0.4m，格栅图组见图 3.1广东工业大学环境工程专业毕业设计 11图 3.1 格栅图组3.1.2 格栅计算（1）栅条间隙数为nQ max(sin)1/2/(ehv)0.069(sin60) 1/2/(0.0200.40.6)13.4（条）取 14 条（2）进水采用明渠，明渠内的有效水深 h=0.4，水的流速 v10.6m/s明渠宽度 B1Q max/（v 1H1）0.069/(0.40.6)0.29m栅槽有效宽度（B）采用 10 圆钢为栅条，即 S0.01m。BS(n
28、1) en0.01（141）0.020140.41m ，取 B=0.40m栅槽实取宽度 B0.40m,栅条 14 根（3）圆形栅条阻力系数 ： 1.79（s/e） 4/3=1.79（0.01/0.02） 4/3=0.71过栅水头损失 h2Kv 2sin/2g30.710.6 2sin60/(29.81)0.034m格栅前渠道超高取 h10.3m广东工业大学环境工程专业毕业设计 12栅后槽总高 Hhh 1h 20.40.30.034 0.734m 取 0.75m栅前槽高 H1hh 10.80.31.1m设进水渠宽 B1=0.20m，其渐宽部分展开角度 20进水渠道渐宽部位长度 L1（BB 1）/
29、（2tg）(0.400.29)/（2tg20 ）0.151mL20.5L 10.076m格栅总建筑长度 LL 1L 21.00.5H 1/tg0.1510.0761.00.51.1/tg602.36m格栅间建筑规格为 6443.1.3 栅渣量计算对于栅条间隙 e20.0mm 的细格栅处理污水，每单位体积污水拦截物取W10.05m 3/103m3。每日栅渣量为 W QmaxW186400/（K z1000）0.0690.0586400/（1.21000 ）0.25m 3/d拦截物量大于 0.2 m3/d，须选择机械格栅。3.1.4 机械格栅选型本工艺选用 RFG-IV 型旋转式格栅除污机，设备宽
30、度 B：800mm；有效栅距：650mm；有效栅隙 20mm；安装角度 60；池宽 850 mm；池深 1.2m（任选） ；排渣高度 7008003.2 调节池3.2.1 设计说明根据生产废水排放规律，后续处理构筑物对水质水量稳定性的要求，调节池停留时间取 4.5h。调节池采用地下式，池内设穿孔管进行预曝气，一方面避免污水在池内广东工业大学环境工程专业毕业设计 13停留时间过长厌氧发臭，另一方面，各股污水在调节池中充分混合，均衡水质，只设一个调节池。3.2.2 池体设计计算 调节池调节周期 T = 4.5h 调节池有效容积 V = TQmax = 4.5250 = 1125 (m3) 调节池的
31、有效水深 h = 4.5m调节池规格 设池子保护高度为 0.5m。设计规格为长宽高 = 20m12m5m。穿孔管道布置a. 设气水比为 15：1，则调节池所需空气量 q 为：hmq/37502b. 空气干管直径（ d ） 空气流速设 ，则：sv/150.30 (m) 即 d0.3m4.36034vc. 支管直径（ ） 设 15 根支管，设支管空气流速为 ，则支管直径 为1d smv/511d(m) 取 = 140mm3.0514.360735411 vq1dd. 孔眼布置 以每根支管为单位进行计算，设孔眼直径 ，孔眼流速 ,则每个孔msmv/51眼通过气量 为：q )/(1065.24)015
32、.( 322 sv每根支管上的孔眼数 m 为：（个） 取 26 个2.630265.175 q孔眼间距设为 0.4m，则支管长度为广东工业大学环境工程专业毕业设计 14L = (m1)0.4 = (261)0.4 = 10.8(m)3.3 初沉池3.3.1 设计说明采用普通辐流式沉淀池，中心进水，周边出水，共 2 座。3.3.2 池体设计计算 沉淀部分水面面积（F） 池子数 n = 2 个，表面负荷取 = 2.0 m3/(m2h)。qF = = = 62.5(m2) maxqQ50 池子直径（D）D = = = 8.9 (m)，取 D = 9m414.3562 沉淀部分有效水深（h 2） 设污
33、水在沉淀池内的沉淀时间 t 为 1.5h。h2 = t = 2 1.5 = 3.0 (m)q 污泥部分所需的容积（V） 设初沉池沉淀效率为 50%，污泥清除间隔时间为4h，污泥含水率为 96%。V= = = 6.25 (m3)nKzTcQ021max429610.21450 污泥斗容积（V 1） 设污泥斗倾角 = 60，污泥斗上部半径 = 1.5m，污泥斗1r下部半径 = 0.8m。2r则 污泥斗高度 = （1.50.8）tg60= 1.21 (m)5htgr21V1 = = = 5.2 (m3)(32 )8.05.1(32.142 污泥斗以上圆锥体积部分污泥容积（ ） 设池底坡向污泥斗的坡度
34、为 0.05。1V广东工业大学环境工程专业毕业设计 15则 圆锥体高度 =(R-r1)=（4.51.5）0.05 = 0.2 (m)4h= = 6.1 (m3)1V)(322R )5.1.45.(3204. 2可贮存污泥的总体积 V = V1 + = 5.2 + 6.1 = 11.3 m3 6.25 m3，足够 沉淀池总高度（H） 设沉淀池保护高度 = 0.3m，缓冲层高取 = 0.3m。1h3hH = = 0.3 3.0 0.3 0.2 1.21 = 5.01 (m)1h234h5沉淀池的出水采用锯齿堰，堰前设挡板，拦截浮渣。沉在底部的沉泥通过刮泥机刮至污泥斗，依靠静水压力排除。出水槽采用双
35、侧集水，出水槽宽度为 0.6m，水深0.4m。初沉池采用中心传动的机械刮泥机。刮泥机周边速度为 1.22m/min。3.4 水解酸化池3.4.1 设计说明厌氧发酵产生沼气的过程可分为水解阶段、酸化阶段和甲烷化阶段。水解池是把反应控制在第二阶段完成之前，不进入第三阶段。3.4.2 池体设计计算 池子表面积（A） 设池子数 n =1，水力停留时间 HRT = 4h，表面负荷 q = 1.0m3/(m3h)。A = = = 250 (m2)qnQmax10.25 池子有效水深（h） h = = 1.04 = 4.0 (m)t 池子有效容积（V）V = =2504 = 1000(m3)A设池子保护高度
36、为 0.5m，则单池的设计规格为广东工业大学环境工程专业毕业设计 16LBH = 20m12m4.5m。 反应池的升流速度（v） v = = = 1.0 (m/h)RTh4 反应池的布水系统采用穿孔管布水，每个布水孔口的服务面积 1.0 m2，则每个池子进水点为n = A/1.0 = 250/1.0 =250 （个）设布水管间距 2.0m，则布水管根数为m = L/N = 20/2.0= 10（根） 取 m = 10 根每根管上有 25 个水孔,所以布水点可按 2510 分布。实际 n = 250 个为防止出水孔堵塞和短流，设孔口流速为 2.5m/s，则孔径 d 为d = = = 0.012
37、(m) 即 d = 12mmvnQmax43605.2140则孔口实际流速 v 为v = = = 2.5 (m/s)42maxdn360412.350设水孔之间的距离为 200mm,则布水管长度为:1225+240(25-1)=6060mm出水孔处设 45导流板，导流板高 500mm，使出水散布池底，出水孔正对池底。设配水支管管内流速为 1.0m/s，则支管管径为0.06 (m) 取 d = 60mm0.14325603604maxvnQd此时配水支管管内流速 为= = = 1.0 (m/s)v42maxdn3604.1352设配水横管管内水流流速为 0.6m/s，则配水横管管径为0.384
38、(m) 取 d = 400mm6.014362304maxvQd广东工业大学环境工程专业毕业设计 17图 3.2 水解酸化池示意图3.5 接触氧化池3.5.1 设计说明接触氧化池是整个生化处理工艺的核心部分，主要进行有机物的生物降解。池内设组合填料及曝气系统，采用低噪声罗茨风机进行鼓风曝气。3.5.2 池体设计计算 氧化池的总有效容积（即滤料体积，V ） 设池子 BOD 容积负荷为3.0kgBOD/(m3d)。V = = = 390(m3) MLQta3062945 氧化池总表面积（F） 设滤料层总高度 H = 3m。F = = = 130(m2) 取氧化池格数 n = 10，则每格接触氧化池
39、面积（f ）f = = = 13(m3) （取 15m3）10每格接触氧化池尺寸为 3.0m5.0m。广东工业大学环境工程专业毕业设计 18单格有效容积 Ve =3.05.03.0 =45.0 (m3) 校核接触时间（t）t = = = 1.8(h) （合格）maxQnVe250.41 氧化池总高度（ ） 设氧化池保护层高度 = 0.5m，填料上部稳定水深 = 0H1h2h0.5m，填料层间隙高 = 0.2m。底部布水布气层高度 ，考虑到安装和构造要求，并3h4需定期进入检修，设 = 1.5m。填料层数 m = 3 层，则接触氧化池总高度为4= H (m1) = 30.50.520.21.5
40、= 5.9 (m)0123h4需气量（D） 取气水比 = 20m3/m3。0D则所需总空气量D = Q = 20250 = 5000 (m3/h)0每格需气量= = = 500(m3/h)1n05 氧化池的空气管道布置a. 空气干管直径（ d ） 空气流速设 ，则：smv/150.08 (m) 即 d80mm4.360234vqb. 支管直径（ ） 每池设 5 根支管，设支管空气流速为 ，则支管直径1d smv/51为1d(m) 取 = 60mm06.514.360235411 vqd1dc. 孔眼布置 以每根支管为单位进行计算，设孔眼直径 ，孔眼流速 ,则每个m0smv/01孔眼通过气量 为
41、：q广东工业大学环境工程专业毕业设计 19q )/(1085.74)01.( 3422 smv每根支管上的孔眼数 m 为：（个） 取 18 个7.1360785.025 q孔眼间距设为 100mm，则支管长度为L = (m1)100 = 1.8 (m)每池设一出水渠道。图 3.3 接触氧化池构造图广东工业大学环境工程专业毕业设计 201空气管；2进水管；3排空管；4-穿孔曝气管；5进水廊道；6纤维填料3.6 二沉池3.6.1 设计说明为了使泥水分离以及混合液澄清、污泥浓缩并将分离得污泥回流到生物处理段，改善回流污泥得浓度和活性污泥处理系统的出水水质。本设计采用 1 座普通辐流式二次沉淀池，中心
42、进水，周边出水，去除腐殖污泥（指生物法中的剩余污泥） 。取表面负荷 q=1.2m/(mh)，变化系数 k=1.2，悬浮固体浓度 X=4000 mgL-1，二沉池底生物固体浓度 Xr=8000 mgL-1，污泥回流比 R=75，沉淀时间为 t=2.0h，座数 n=2。固体负荷G 应介于(200-250kgss/(m3.d) 才符合要求3.6.2 池体设计计算 沉淀部分水面面积 F， m2；表面负荷 q=1.2m/(mh)F= = =125(m2)nqQmax.1*250 池子直径 D，mD= = =12.62(m)（取 D=13m）F425 校核固体负荷 G)./(6.201125.4)7.0(
43、24)1(24 2max dmkgFXQR（符合要求） 有效水深 h2，取沉淀时间 t=2.0hh2=qt=1.22.0=2.4(m) 污泥部分所需的容积（V） 设二沉池沉淀效率为 50%，污泥清除间隔时间为4h，污泥含水率为 96%。广东工业大学环境工程专业毕业设计 21V= = = 0.625 (m3)nKzTcQ021max429610.2104.05 污泥斗容积（V 1） 设污泥斗倾角 = 60，污泥斗上部半径 = 2.0m，污泥斗1r下部半径 = 1.2m。2r则 污泥斗高度 = （2.01.0）tg60= 1.732 (m)5htgr21V1 = = = 12.70(m3)(32r
44、 )0.1.20.(37.142 污泥斗以上圆锥体积部分污泥容积（ ） 设池底坡向污泥斗的坡度为 0.05。1V则 圆锥体高度 =(R-r1)=（6.52.0）0.05 = 0.23(m)4h= = 14.26(m3)1V)(322R )0.25.6.(3204. 可贮存污泥的总体积 V = V1 + =12.7 + 14.26 = 26.96m3 0.625 m3，足够 沉淀池总高度（H） 设沉淀池保护高度 = 0.3m，缓冲层高取 = 0.3m。1h3hH = = 0.3 2.4 0.3 0.23 1.732 = 4.96 (m)取 5m1h234h5二次沉淀池设中心传动刮泥机 CG20C
45、 一台。3.6.3 污泥回流系统的计算与设计(1)污泥回流量(Q r)为 Q r=RQ=0.75208.33=156.25m3/h。(2)污泥回流设备的选择污泥回流泵型号：GW200-200-15，流量为 200m3/h，扬程为 15m，两台，其中一台备用。3.7 污泥浓缩池3.7.1 设计说明采用竖流式污泥浓缩池，浓缩来自二沉池的剩余污泥，浓缩前污泥含水率达 99.0%，浓缩后污泥含水率为 96%。设污泥沉淀效率为 50，浓缩部分上升流速 v 取广东工业大学环境工程专业毕业设计 220.1mm/s，浓缩时间 t = 10h，池数 n = 1。3.7.2 池体设计计算 二沉池中每天排出的剩余污
46、泥量（Q）Q 5= = =7.5 (m3/d)021pRC设 计 610975.250 浓缩池的有效水深（h 2）h2 = vt = 0.0001103600 = 3.6 (m) 设进水中心管流速 v1 为 0.1m/s，则中心管面积 f 为f = = = 0.0009 (m2)1Qs36024.57中心管流速 d 为d = = = 0.034 (m) 取 d = 40mmf414.39喇叭口直径为 (m)055.3.1喇叭口高度为 (m)7.dh 浓缩池的有效面积（F）浓缩后分离出来的污水流量 q 为= 5.6 (m3/d)96105.7102pQ则浓缩池的有效面积为= 0.65 (m2)34vqF 浓缩池的直径（D）(m) 取 D = 1 m91.01.6504f 浓缩后的污泥量（ ）Q广东工业大学环境工程专业毕业设计 23= = = 1.88 (m3/d)Q210p9605.7 池子总高度（H） 设污泥斗夹角 ，斗底直径为 0
