造纸废水处理毕业设计

江苏科技大学本科毕业设计（论文）摘要本设计的内容为某造纸厂废水处理工艺设计。造纸厂废水的特点是所产生的废水悬浮物浓度较高，且有机物浓度也较高。设计中的主要构筑物有格栅、沉砂池、SBR池、絮凝反应器、以及污泥浓缩池。SBR工艺是本次设计的核心。SBR工艺是活性污泥法的变形，由于其具有自动化程度高，抗冲击能力强、池形简单、具有脱氮降磷效果、不产生污泥膨胀等特点，因此SBR处理工艺在小型污水处理设施中应用较广泛。经过该工艺处理后的出水水质达到造纸废水排放标准GB35442001一级排放标准。本设计需要选择几种造纸厂废水处理的工艺，并对其进行比较，确定造纸厂废水处理工艺并确定废水处理工艺流程图；并对各种构筑物进行了详细的设计计算，同时也对废水处理工艺进行了工程预算。设计采用AUTOCAD软件绘制工艺流程中各构筑物的详图、平面布置图、高程图。关键词造纸工业废水；SBR；污泥浓缩I江苏科技大学本科毕业设计（论文）ABSTRACTTHECONTENTOFPAPERMILLWASTEWATERTREATMENTPROCESSWASDESIGNEDPAPERMILLWASTEWATERHASTHEFOLLOWINGCHARACTERISTICSWASTEWATERGENERATEDBYTHEHIGHCONCENTRATIONOFSUSPENDEDSOLID,ANDHIGHERCONCENTRATIONSOFORGANICMATTERSBRPROCESSISTHECOREOFTHISDESIGNSBRISACTIVATEDSLUDGEPROCESSOFDEFORMATION,OWINGTOITSHIGHDEGREEOFAUTOMATION,IMPACTRESISTANCEANDSTRONG,SIMPLESHAPEDPOOL,WITHNITROGENANDPHOSPHORUSDOWNEFFECT,NOEXPANSIONOFSLUDGE,ANDOTHERCHARACTERISTICS,SBRPROCESSINTHESMALLSEWAGETREATMENTFACILITIESINTHEWIDERAPPLICATIONAFTERTHETREATMENTOFEFFLUENTQUALITYOFTHEPAPERINDUSTRYTOACHIEVENATIONALWATERPOLLUTANTDISCHARGESTANDARDSGB35442001LEVELEMISSIONSTANDARDSTHENEEDTOSELECTTHEDESIGNOFSEVERALOFTHEPAPERMILLWASTEWATERTREATMENTPROCESS,ANDITSCOMPARISONTODETERMINEPAPERMILLWASTEWATERTREATMENTPROCESSANDTOIDENTIFYWASTEWATERTREATMENTPROCESSMAPSOFVARIOUSSTRUCTURESANDCARRIEDOUTADETAILEDDESIGN,BUTALSOONWASTEWATERTREATMENTTECHNOLOGYOFTHEPROJECTBUDGETAUTOCADSOFTWAREDESIGNUSESMAPPINGPROCESSLAYOUTPLANS,ELEVATIONMAPS,ALLDEALINGWITHSTRUCTURESDRAWINGKEYWORDSPAPERMILLWASTEWATERSBRSLUDGETHICKENINGII江苏科技大学本科毕业设计（论文）目录第一章绪论111前言112造纸厂废水的特点、水量及水质1121造纸厂废水的特点1122造纸厂废水水量1123造纸厂废水水质213排放标准2131废水水质排放标准2132收纳水体214设计任务及依据2141设计任务2142计依据215废水处理工程运行过程中应遵循的原则3第二章SBR生化处理工艺的简介421SBR工艺概况4211SBR简介4212SBR工艺原理4213SBR工艺流程5214SBR的适用范围522与其他工艺比较分析623SBR工艺的优缺点6231SBR工艺的特点6232SBR工艺的优点7233SBR工艺的缺点724造纸厂废水处理工艺7241造纸厂废水处理工艺流程7242废水处理工艺流程图8243造纸厂废水工艺流程描述8第三章废水处理构筑物的设计931原始设计参数932格栅9321设计说明9322设计参数10323设计计算10III江苏科技大学本科毕业设计（论文）33污水提升泵房1234泵后细格栅1235曝气沉砂池13351设计说明13352设计参数14353设计计算1436鼓风机房1537SBR反应池16371设计说明16372SBR反应池容积计算18373SBR反应池运行时间与水位控制20374排水管管径20375排泥量及排泥系统20376需氧量及曝气系统设计计算21377空气管计算23378滗水器2438絮凝反应池24381设计说明24382设计参数25383设计计算2539滤池27391设计说明27392设计参数28393设计计算28310接触消毒池293101设计说明293102设计参数303103设计计算30311污泥处理系统303111污泥水分去除的意义和方法303112各部分尺寸计算313113堆肥34第四章投资估算3541土建部分投资估算3542设备部分投资估算3543其他费用3644项目总投资36第五章环境保护3851施工过程中对环境影响及对策38IV江苏科技大学本科毕业设计（论文）511对交通的影响及缓解措施38512扬尘的影响38513噪声的影响38514生活垃圾的影响39515弃土的影响及对策39516对地下水的影响3952项目建成后的环境影响及对策39521臭味对环境的影响及缓解措施39结语40致谢41参考文献42V江苏科技大学本科毕业设计（论文）第一章绪论造纸废水的概况水是生命的源泉，它与人类的生产和生活息息相关。然而占地球水量四分之三的海水，我们是不能大规模使用的，只能使用占地球水量不到四分之一的淡水资源。但是，水环境中的淡水资源很少，仅占总量的253，而目前能供人类直接取用的淡水资源仅占022。我国是一个极大的“贫水国”，人均拥有水量不到世界人均的14。而造纸工业要用大量的水进行输送、洗涤、分散纤维和冷却等。因此，它对环境影响最大的是水质污染，其次才是大气污染，臭氧和废料。它不仅是我国造纸工业污染防治的首要问题，而且是全国工业废水进行达标处理的首要问题。废水中含有大量有机物，排放后在微生物的作用下发生氧化分解，在此过程中，大量消耗水中的溶解氧，当耗氧速度大于从水表面溶解空气中氧的速度时，就会造成水中缺氧，此时厌氧微生物却在缺氧状态下大量繁殖，使水变质。若用这种废水灌溉农田，会引起植物根部腐烂，影响农作物生长。同时废水中含有无机盐和有害物质，以及来自木质素的色素，天长日久的积累会使土地变成盐碱化，土壤结构受到破坏，农业减产。SBR工艺是把进水、曝气、沉淀三个过程在一个池子中完成。一般由多个池子构成一组，各池工作状态轮流变换运行，单池由滗水器间歇出水，故又称为序批式活性污泥法。SBR工艺将传统的曝气池、沉淀池由空间上的分布改为时间上的分布，形成一体化的集约构筑物，并利于实现紧凑的模块布置，最大的优点是节省占地。另外，可以减少污泥回流量，有节能效果。典型的SBR工艺沉淀时停止进水，静止沉淀可以获得较高的沉淀效率和较好的水质。本次设计选择SBR工艺作为造纸厂废水的处理工艺方案。1江苏科技大学本科毕业设计（论文）2造纸厂废水的特点、水量及水质121造纸厂废水的特点造纸厂所产生的废水特点悬浮物浓度较高，且有机物浓度较高。122造纸厂废水水量本次设计的废水量为100000M3/D，每天运行24小时，则每小时处理水量为416667M3/H。123废水水质主要水质指标见下表表11进水水质TABLE11INFLUENTWASTEWATERQUALITY项目进水水质MG/LBOD5CODCRSS400120060013排放标准131废水水质排放标准针对该造纸厂废水进行废水处理工程设计，要求主体工艺采用SBR工艺，处理后的出水水质按照国家造纸工业水污染物排放标准GB35442001一级排放标准。表12GB35442001一级排放标准TABLE12GB35442001ASTANDARD项目出水水质MG/LBOD5CODCRSS1003070132受纳水体污水经过处理后排入市政废水管网2江苏科技大学本科毕业设计（论文）14设计任务及依据141设计任务本设计方案的编制范围是造纸厂废水处理工艺，处理能力为10万M3/D,内容包括处理工艺的确定、各构筑物的设计计算、设备选型、平面布置、高程计算、经济技术分析。完成总平面布置图、剖面图、一个主要构筑物的详图。142设计依据（1）根据环保部门的要求。（2）根据设计任务书批文和设计委托书。（3）依据给排水设计手册。（4）依据排放标准GB35442001一级标准。15废水处理工程运行过程中应遵循的原则应该在保证污水处理效果的同时，正确处理城市、工业、农业等各方面的用水关系，合理安排水资源的综合利用，节约用地，节约劳动力，考虑污水处理厂的发展前景，尽量采用处理效果好的先进工艺，同时合理设计、合理布局，做到技术可行、经济合理。3江苏科技大学本科毕业设计（论文）第二章SBR生化处理工艺的简介21SBR工艺概况211SBR简介SBR（序批式活性污泥法）工艺早在1914年即已开发，但由于当时监测手段落后，并没有得到推广应用。1979年美国的LIRVINE对SBR工艺进行了深入的研究，并于1980年在印第安那州的CULVER改进并投产了一个SBR污水处理厂。此后随着计算机监控技术、各种新型不堵塞曝气器和软件技术的出现，同时也由于开发了在线溶解氧测定仪、水位计等精度高并且对过程控制比较经济的水质检测仪表，污水处理厂的运行管理逐渐实现了自动化，加之SBR具有均化水质、工艺简单，处理效果稳定，耐冲击负荷力强，出水质好，操作灵活、占地面积少等优点而成为包括美、德、日、澳、加等在内的许多工业发达国家竞相研究和开发的热门工艺1。SBR工艺（SERIESBATCHREACTOR）全称为序批式间歇反应器。是近年来发展起来的新的活性污泥法工艺。该工艺由一个或多个SBR池组成，通过程序化控制进水、反应、沉淀、排水和闲置五个阶段，来完成对废水的生化处理。在SBR中发生的生化反应过程是典型的非稳态过程，底物和微生物浓度的变化在空间上呈完全混合状态，在时间上则呈理想推流状态。SBR工艺可充分利用兼性菌的作用，通过控制曝气量，可在同一反应器内程序地进行缺氧厌氧好氧过程，这是SBR工艺的重要特征。SBR工艺在处理高浓度有机废水方面具有优越性，该工艺流程短，装置结构简单，不易发生污泥膨胀，耐负荷冲击能力强，运行费用较低。212SBR工艺原理SBR法的设施是由曝气装置、上清液排出装置（滗水器），以及其他附属设4江苏科技大学本科毕业设计（论文）备组成的反应器。SBR对有机物的去除机理为在反应器内预先培养驯化一定量的活性微生物（活性污泥），当废水进入反应器与活性污泥混合接触并有氧存在时，微生物利用废水中的有机物进行新陈代谢，将有机污染物转化为CO2、H2O等无机物，同时，微生物细胞增殖，最后将微生物细胞物质（活性污泥）与水沉淀分离，废水得到处理。该工艺将传统的曝气池、沉淀池由空间上的分布改为时间上的分布，形成一体化的集约构筑物，并利于实现紧凑的模块布置，最大的优点是节省占地。另外，可以减少污泥回流量，有节能效果。典型的SBR工艺沉淀时停止进水，静止沉淀可以获得较高的沉淀效率和较好的水质。213SBR工艺流程SBR法的一般流程图消毒剂污水沉砂池SBR接触地排水污泥浓缩消化脱水污泥处理214SBR的适用范围SBR系统进一步拓宽了活性污泥的使用范围。就近期的技术条件，SBR系统更适合以下情况（1）中小城镇生活污水和厂矿企业的工业废水，尤其是间歇排放和流量变化较大的地方。（2）需要较高出水水质的地方，如风景游览区、湖泊和港湾等，不但要去除有机物，还要求出水中除磷脱氮，防止河湖富营养化。（3）水资源紧缺的地方。SBR系统可在生物处理后进行物化处理，不需要增加设施，便于水的回收利用。（4）用地紧张的地方。（5）对已建连续流污水处理厂的改造等。（6）非常适合处理小水量，间歇排放的工业废水与分散点源污染的治理。5江苏科技大学本科毕业设计（论文）近期来随着SBR工艺的发展，特别是连续进水、连续出水方案的改进，使SBR工艺以应用于大中心污水处理厂。22与其他工艺比较分析（1）传统活性污泥法传统活性污泥法，又称推流式活性污泥法，它是依据污水的自净作用发展而来的。污水在经过沉砂、初沉等工序进行一级处理后，进入推流式曝气池，在曝气和水力条件下，曝气池中的水均匀地流动，污水从入口流向出口，前端液流不与后端液流混合。在曝气池中，污水中的有机物绝大部分被微生物吸附、氧化分解，生成无机物，然后进入沉淀池。在这个过程中，随着环境的变化，生物反应速度是变化的，F/M值也是不断变化的，微生物群的量和质不断地变动，后行污泥的吸附、絮凝、稳定作用不断的变化，其沉降浓缩性能与不断地变化2。（2）SBR工艺是活性污泥法的变形，由于其具有自动化程度高，抗冲击能力强、池形简单、具有脱氮降磷效果、不产生污泥膨胀等特点，因此在小型的工业污水处理中应用是较为合理的，因此SBR处理工艺在小型污水处理设施中应用较广泛。（3）接触氧化法是工业废水中采用较多的好氧处理工艺，原因是该工艺克服了传统活性污泥法的缺点，具有抗冲击能力强、负荷高、运行稳定，出水水质好等特点，且一次性投资及占地面积小，运行管理方便，在工程中得到较多的推广及应用。综合分析各种好氧处理工艺，采用SBR法治理此类废水是合理可行的。SBR池出水进入中间水池，经机械纤维过滤器后，出水后达标排放。23SBR工艺的优缺点231SBR工艺的特点（1）采用了SBR生化处理工艺，使得污水在此得到较高的处理。（2）本工艺曝气设备具有高效，氧利用率高，运行稳定，曝气均匀的特点。（3）本工艺流程有较大的灵活性、稳定性和可操作性。（4）本工艺流程没有二次污染，污泥进行干化处理后，干泥饼可直接外运6江苏科技大学本科毕业设计（论文）填理，实现了清洁生产和文明生产的工艺。232SBR工艺的优点SBR工艺是一种简易、快速且低耗的废水生物处理工艺。SBR其本身特有的优点如下（1）不设初沉池、二沉池、污泥回流系统。调节池投资省，占地面积小，维护管理方便。（2）曝气时间短，处理效率高。（3）出水水质好，在完全混合池中，采用专用的滗水器排水装置。（4）耐冲击负荷能力强在曝气阶段是完全混合反应器；SBR法中可调节排水与进水的比例。（5）可脱氮除磷。（6）适应性强，运行灵活，运行费用低。233SBR法的缺点（1）连续进水时，对于单一SBR反应器需要较大的调节池。（2）对于多个SBR反应器，其进水和排水的阀门自动切换频繁。（3）无法达到大型污水处理项目的连续进水、出水的要求。（4）设备的闲置率较高。（5）污水提升水头损失较大。（6）如果需要后处理，则需要较大容积的调节池。24造纸厂废水处理工艺241造纸厂废水处理工艺流程本设计方案由下列系统构成预处理系统格栅、污水提升泵房、泵后细格栅、沉砂池；废水处理部分SBR池、鼓风机房、絮凝反应器、滤池、接触消毒池；污泥处理部分集泥井、污泥浓缩池、污泥贮柜、污泥脱水机房、污泥棚；7江苏科技大学本科毕业设计（论文）242废水处理工艺流程图1废水处理部分产生的废水格栅污水提升泵泵后细格栅沉砂池SBR池鼓风机房出水达标排放接触消毒池滤池絮凝反应器2污泥处理部分污泥、沉渣集泥井污泥浓缩池污泥贮柜污泥脱水机房泥饼外运243造纸厂废水工艺流程描述（1）废水处理部分产生的污水先进入格栅池，在格栅池中去除了大的悬浮杂物，然后进入污水提升泵后，进入泵后细格栅，处理的废水进入沉砂池，去除水中密度较大的无机颗粒。沉砂池出水进入SBR池，然后进入鼓风机房，接着进入化学絮凝沉降装置。主要是去除水中细小悬浮物、漂浮物以及胶体物质，悬浮物去除率可达90。化学絮凝沉降装置出水后进入滤池，进行消毒。本工艺处理能力大，污泥生成量少，运行中不会产生污泥膨胀，能够保证出水水质的稳定，无需污泥回流，由于该工艺兼有活性污泥和生物膜法两者的优点，且一次性投资及占地面积小，运行管理方便，在工程中得到较多的推广及应用。（2）污泥处理部分化学絮凝沉降装置沉渣和SBR池排泥进入污泥浓缩池，浓缩后由泵提升到干化场自然干化，定期外运。8江苏科技大学本科毕业设计（论文）第三章废水处理构筑物的设计31原始设计参数原水水量Q100000M/D41667MD取流量总变化系数为KZ24172110Q设计流量QMAXKZQ1241157143M/S32格栅321设计说明格栅一般斜置在进水泵站之前，主要对水泵起保护作用，截去生活水中较大的悬浮物，它本身的水流阻力并不大，水头损失只有几厘米，阻力主要产生于筛余物堵塞栅条，一般当格栅的水头损失达到1015厘米时就该清洗。格栅按形状可分为平面格栅和曲面格栅两种，按格栅栅条间隙可分为粗格栅（50100MM），中格栅（1040MM），细格栅（310MM）三种。根据清洗方法，格栅和筛网都可设计成人工清渣和机械清渣两类，当污染物量大时，一般应采用机械清渣，以减少人工劳动量。本设计栅渣量大于02M3/D,栅渣量与地区特点，格栅的间隙大小，污水流量以及下水道系统的类型等因素有关，在无当地资料时，可采用1格栅间隙1625MM，处理010005栅渣/103M3污水2格栅间隙3050MM，处理003001栅渣/103M3污水栅渣的含水率一般为80，容重约为960KG/M3。栅条的断面形状有圆形、锐边矩形、迎水面为半圆形的矩形、迎水面背水面均为半圆的矩形几种。而其中迎水面为半圆形的矩形的栅条具有强度高，阻力损失小的优点3。9江苏科技大学本科毕业设计（论文）322设计参数（1）变化系数01127124ZKQ平均日流量DQ1000004166711573M/D3M/H3M/S（2）最大日流量DZQKQMAX1244166751667143（31）3M/H3M/S（3）设过栅流速V08M/S取0610M/S（4）通过格栅的水头损失取008025M（5）栅前水深H04取0305MM（6）格栅安装倾角60取60O75O（7）机械清渣设备采用链条式格栅除污机323设计计算1中格栅（2个）格栅间隙数NBVHQ3SINMAX4080030360SIN43146个QMAX最大废水设计流量M3/S格栅安装倾角75取6060OOOH栅前水深MB栅条间隙宽度取30MM过栅流速M/S验算平均水量流速080M/S符合06510（2）栅渠尺寸B2SN1NB00246100346228M8CM圆整取B225CM10江苏科技大学本科毕业设计（论文）S栅条宽度取002MB2格栅宽度MB1VHQMAX4080343115M32B1进水渠宽M栅钱扩大段L120TAN25152TAN212BB137M33渐宽部分的展开角，一般采用20栅后收缩段6705012LL（M）栅条总长度1LL052201TANLHH341370560TAN304010067394MH2栅前渠道超高，采用03M（3）水通过格栅的水头损失设栅条断面为瑞边矩形断面43234BSK335KGVHSIN221360SIN61980030020422234012M4栅渣量（总）WZKWQ1000864001MAX03241100086400030431M/D11江苏科技大学本科毕业设计（论文）W1取NC400型机械格栅三台。33污水提升泵房根据污水流量，泵房设计为LB1010M。提升泵选型采用LXB型螺旋泵型号LXB1100螺旋外径D1100MM转速48R/MIN流量Q875M3/H提升高度5M功率15KW购买6台，5台工作，1台备用。34泵后细格栅（4个）公式计算同上（1）格栅间隙数N50900050460SIN4313SINMAXHBQ138个36其中B取5MM取09M/SH取04M反带验算得10M/S符合0610M/S栅渠尺寸B2SN1NB00113810005138206M圆整20M栅条宽度S取001M进水渠宽B150903431MAXHQ080M栅前扩大段12江苏科技大学本科毕业设计（论文）L130TAN2800230TAN212BB104M取30栅后收缩段L205L1052栅条总长度LL10560TAN2HH10L21040560TAN305010052352（M）3水通过格栅的水头损失设栅条断面为圆形断面183KGHSIN22137360SIN619900050010831234050M（4）每日栅渣量WW1000864001MAXSKWQ在B5MM情况下，设栅渣量为005M/10污水W10002410508640043149802M/D采用机械清渣选用NC300型机械格栅三台。35曝气沉砂池351设计说明沉砂池有4种平流式、竖流式、曝气式、钟式和多尔式。普通平流沉砂池13江苏科技大学本科毕业设计（论文）的主要缺点是沉砂中含有15的有机物，使沉砂的后续处理难度增加。采用曝气沉砂池可以克服这一缺点4。352设计参数（1）旋流速度应保持02503M/S。（2）水平流速为006012M/S。（3）最大流量时停留时间为13MIN。（4）有效水深应为23M，宽深比一般采用12。（5）长宽比可达5，当池长比池宽大得多时，应考虑设置横向挡板。（6）1M3污水的曝气量为02M3空气。（7）空气扩散装置设在池的一侧，距池底约0609M,送气管应设置调节气量的闸门。（8）池子的形状应尽可能不产生偏流或死角，在集砂槽附近可安装纵向挡板。（9）池子的进口和出口布置应防止发生短路，进水方向应与池中旋流方向一致，出水方向应与进水方向垂直，并宜考虑设置挡板。（10）池内应考虑设消泡装置5。353设计计算（1）池子总有效容积（V）设T2MIN，则VQMAXT601432601716M（2）水流断面积（A）设101M/S（水平流速），则A1MAXQ10431143M（3）池总宽度（B）设H225M（设计有效水深），则B523142HA572M（4）每格池子宽度（B）设N2格，则B2725NB30M（5）池子（L）14江苏科技大学本科毕业设计（论文）L3146171AV12M（6）每小时所需空气量（Q）设D02M/M（1M污水所需空气量），则QDQMAX360002143360010296M/H（7）沉砂室所需容积（V）设T2D（清除沉砂的间隔时间），则6978510241864002030431108640066MAXMKTXQVZ38式中，X城市污水沉砂量36M/10M3污水取30KZ生活污水流量总变化系数（8）每个沉砂斗容积（V0）设每一分格有2个沉砂斗，则5122630MV（9）沉砂斗各部分尺寸设斗底宽，斗壁与水平面的倾角为斗高，沉砂斗上口宽01504281350255TAN213MH最终定沉砂斗容积2226211230AAAAHV（39）205025012126350322M（10）沉砂室高度（H3）采用重力排砂，设池底坡度为006，坡向砂斗，则，50159035065206033MHH（11）池总高度H设超高03M,则1H33505230321MHHHH36鼓风机房鼓风机房要给曝气沉砂池和SBR池供气，选用TS系列罗茨鼓风机。选用TSD150型鼓风机三台，工作两台，备用一台。15江苏科技大学本科毕业设计（论文）设备参数流量2040M3/MIN升压441KPA配套电机型号Y200L4功率30KW转速1220R/MIN机组最大重量730KG设计鼓风机房占地LB2010200M2。37SBR反应池371设计说明设计方法有两种负荷设计法和动力设计法6，本工艺采用负荷设计法。根据工艺流程论证，SBR法具有比其他好氧处理法效果好，占地面积小，投资省的特点，因而选用SBR法。SBR是序批式间歇活性污泥法的简称。该工艺由按一定时间顺序间歇操作运行的反应器组成。其运行操作在空间上是按序排列、间歇的。污水连续按顺序进入每个池，SBR反应器的运行操作在时间上也是按次序排列的。SBR工艺的一个完整的操作过程，也就是每个间歇反应器在处理废水时的操作过程，包括进水期、反应期、沉淀期、排水排泥期、闲置期五个阶段，如图41。这种操作周期是周而复始进行的，以达到不断进行污水处理的目的。对于单个的SBR反应器来说,在时间上的有效控制和变换，即达到多种功能的要求，非常灵活21。曝气进水进水期反应期沉淀期排水期闲置期图41SBR工艺操作过程16江苏科技大学本科毕业设计（论文）（1）SBR工艺特点工程简单，造价低；时间上有理想推流式反应器的特性；运行方式灵活，脱N除P效果好；良好的污泥沉降性能；对进水水质水量波动适应性好；易于维护管理。（2）SBR工艺操作过程进水期进水期是反应池接纳污水的过程。由于充水开始是上个周期的闲置期，所以此时反应器中剩有高浓度的活性污泥混合液，这也就相当于活性污泥法中污泥回流作用。SBR工艺间歇进水，即在每个运行周期之初在一个较短时间内将污水投入反应器，待污水到达一定位置停止进水后进行下一步操作。因此，充水期的SBR池相当于一个变容反应器。混合液基质浓度随水量增加而加大。充水过程中逐步完成吸附、氧化作用。SBR充水过程，不仅水位提高，而且进行着重要的生化反应。充水期间可进行曝气、搅拌或静止。曝气方式包括非限制曝气（边曝气边充水）、限制曝气（充完水曝气）半限制曝气（充水后期曝气）。反应期在反应阶段，活性污泥微生物周期性地处于高浓度、低浓度的基质环境中，反应器相应地形成厌氧缺氧好氧的交替过程。虽然SBR反应器内的混合液呈完全混合状态，但在时间序列上是一个理想的推流式反应器装置。SBR反应器的浓度阶梯是按时间序列变化的。能提高处理效率，抗冲击负荷，防止污泥膨胀。沉淀期相当于传统活性污泥法中的二次沉淀池，停止曝气搅拌后，污泥絮体靠重力沉降和上清液分离。本身作为沉淀池，避免了泥水混合液流经管道，也避免了使刚刚形成絮体的活性污泥破碎。此外，SBR活性污泥是在静止时沉降而不是在17江苏科技大学本科毕业设计（论文）一定流速下沉降的，所以受干扰小，沉降时间短，效率高。排水期活性污泥大部分为下周期回流使用，过剩污泥进行排放，一般这部分污泥仅占总污泥的30左右，污水排出，进入下道工序。闲置期作用是通过搅拌、曝气或静止使其中微生物恢复其活性，并起反硝化作用而进行脱水。372SBR反应池容积计算处理要求表41进出水质TABLE41INFLUENT/OUTWASTEWATERQUALITY项目进水水质MG/L出水水质MG/LBOD5CODCRSS40012006001003070设计处理流量7941663HMVVVBFSI310CRCODBOD51/3设SBR运行每一周期时间为8H，进水10H，反应曝气（4050H）取4H，沉淀20H，排水（05H10H）取1H。周期数3824NSBR处理污泥负荷设计为NS04KGBOD5/KGMLSSD根据运行周期时间安排和自动控制特点，SBR反应池设置6个。（1）污泥量计算SBR反应池所需污泥量为SRNSQMLVSSMLSS750750100000303000040750101004001035KG干100（T）18江苏科技大学本科毕业设计（论文）设计沉淀后污泥的SVI（污泥容积指数）90ML/G，（SBR工艺中一般取80150）SVI在100以下沉降性能良好7。则污泥体积为VS12SVIMLSS129010310000010800M32SBR反应容积SBR反应池容积BFSIVVVV式中SIV代谢反应所需污泥容积3MFV反应池换水容积（进水容积）3MBV保护容积3MFV7416601241035M310800MVS，则单池污泥容积为18006/3MVVSSI则V18004166759667BVBV3SBR反应池构造尺寸SBR反应池为满足运行灵活及设备安装需要，设计为长方形，一端为进水区，另一端为出水区。SBR反应池单池平面（净）尺寸为5025（长比宽在2M1121）水深为50M池深55M单池容积为V5025562503M则保护容积为BV2833M36个池总容积337500625066MVV19江苏科技大学本科毕业设计（论文）373SBR反应池运行时间与水位控制SBR池总水深50M,按平均流量考虑，则进水前水深为32M，进水结束后50M,排水时水深50M,排水结束后32M。50M水深中，换水水深为18M,存泥水深20M,保护水深12M,保护水深的设置是为避免排水时对沉淀及排泥的影响。进水开始与结束由水位控制，曝气开始由水位和时间控制，曝气结束由时间控制，沉淀开始与结束由时间控制，排水开始由时间控制，排水结束由水位控制。374排水口高度和排水管管径1排水口高度为保证每次换水V41667的水量及时快速排出，以及排水装置运行的需3M要，排水口应在反应池最低水位之下约0507，设计排水口在最高水位之下M25M。2排水管管径每池设自动排水装置一套，出水口一个，排水管1根；固定设于SBR墙上。排水管管径DN1000。MM设排水管排水平均流速为15M/，则排水量为S/4360/10605130443322HMSMVDQ则每周期（平均流量时）所需排水时间为19604360127416612HQV375排泥量及排泥系统1SBR产泥量SBR的剩余污泥主要来自微生物代谢的增值污泥，还有很少部分由进水悬浮物沉淀形成8。SBR生物代谢产泥量为VXBSQRR（311）SSSRRSQNBANSQBSQ/20江苏科技大学本科毕业设计（论文）式中微生物代谢增系数，KGVSS/KGBODAB微生物自身氧化率，L/D根据生活污泥性质，参考类似经验数据，设A070，B005,则有/1725010300104005070035DKGX假定排泥含水率为98，则排泥量为1103PXQS312/5862981101725033DM（P98）或/2521562991101725033DMQS（P9925）考虑一定安全系数，则每天排泥量为2200M3/D。2排泥系统剩余污泥在重力作用下通过污泥管路排入集泥井。376需氧量及曝气系统设计计算1需氧量计算SBR反应池需氧量计算式为2O/2SRRRNSQBSQAVXBSQAO（313）式中微生物代谢有机物需氧率，KG/KGA微生物自氧需氧率，L/DBRS去除的BOD5KG/M3RS0RSS经查有关资料表，取050，0190,需氧量为AB35352103001040119001030010500OR29250（KG/O2/D）121875KGO2/H2供气量计算21江苏科技大学本科毕业设计（论文）设计采用塑料SX1型空气扩散器，敷设SBR反应池池底，淹没深度H45M。SX1型空气扩散器的氧转移效率为EA8。查表知20，30时溶解氧饱和度分别为917MG/L，763MG/L20SC20SC空气扩散器出口处的绝对压力PB为HPB351089100131104541541089100131535AP空气离开曝气池时，氧的百分比为619812179812112179121AATEEO曝气池中溶解氧平均饱和度为（按最不利温度条件计算）421006625TBSSBOPCC（314）/9386371714261910066210454163755LMG水温20时曝气池中溶解氧平均饱和度为/7310179171LMGCSB20时脱氧清水充氧量为202000241TJSBSBCTCCRR（315）式中污水中杂质影响修正系数，取08078099污水含盐量影响修正系数，取0909097JC混合液溶解氧浓度，取C40最小为2气压修正系数PP标1曝气池中溶解氧在最大流量时不低于20MG/L,即取CJ20，则计算得20302002410273100190807310OR22江苏科技大学本科毕业设计（论文）/0953669038138122HKGOOSBR反应池供气量SG为MIN/8661/33970808030095330330MHMERGAS每立方污水供气量为53974166339708/FSVGM3空气/M3污水FV反应池进水容积3M/H去除每千克BOD5的供气量为/15617007416633970853KGBODMSVGRFS空气3511700741669530RFSVRM3O2/KGBOD5377空气管计算空气管的平面布置如图35所示。鼓风机房出来的空气供气干管，在相邻两SBR池的隔墙上设两根供气支管，为6个SBR池供气。在每根支管上设25条配气竖管，为SBR池配气，六池共六根供气支管，150条配气管竖管。每条配气管安装SXI扩散器26个，每池共650个扩散器，全池共3900个扩散器。每个扩散器的服务面积为1250M2/650个19M2/个空气支管供气量为/302MIN/875137161251866133SMMGSI125安全系数由于SBR反应池交替运行，六根空气支管不同时供气，故空气干管供气量亦为137875M3/MIN。227575选用SXI型盆形曝气器，氧转移效率69，氧动力效率1522KG/KWH,供气量2025M3/H,服务面积12M2/个。23江苏科技大学本科毕业设计（论文）378滗水器现在的SBR工艺一般都采用滗水器排水。滗水器排水过程中能随水位的下降而下降，使排出的上清液始终是上层清液。为防止水面浮渣进入滗水器被排走，滗水器排水口一般都淹没在水下一定深度9。目前SBR使用的滗水器主要有旋转式滗水器，套筒式滗水器和虹吸式滗水器三种。本工艺采用旋转式滗水器。旋转式滗水器属于有动力式滗水器，应用广泛，适合大型污水处理厂使用。本工艺采用XB1800型旋转式滗水器。38絮凝反应池（竖直往复式隔板反应池）381设计说明深度处理包括混凝、澄清、过滤、活性炭吸附、臭氧氧化、反渗透等，其目的是去除二级处理水中的悬浮物（SS），溶解性有机物（BOD），N，P等污染物质，以满足水环境标准，防止封闭式水域富营养化和污水再利用的水质要求。混凝的基本原理向污水中投入某种化学药剂（常称之为混凝剂），使在水中难以沉淀的胶体状悬浮颗粒或乳状污染物失去稳定后，由于互相碰撞而聚集或聚合、搭接而形成较大的颗粒或絮状物，从而使污染物更易于自然下沉或上浮而被除去。混凝剂可降低污水的浊度、色度，除去多种高分子物质、有机物、某些重金属毒物和放射性物质10。在水处理中，凝聚是指脱稳的胶粒相互聚集为较大颗粒的过程。絮凝则指未经脱稳的胶体也可聚结成较大的颗粒现象。混凝则包括凝聚与絮凝两种过程。凝聚是瞬时的，只需将化学药剂扩散到全部水中即可。絮凝则与凝聚作用不同，它需要较长的时间去完成。但一般情况下两者也不好绝然分开。因此我们把能凝聚与絮凝作用的药剂统称为混凝剂。絮凝通常在絮凝池内，以机械或水力等方式造成颗粒碰撞机会，形成易于沉淀或上浮的絮体，最终达到与水分离的目的，反应时间T在1030MIN之间。用于水处理的混凝剂要求混凝效果好，对人类健康无害，价廉易得，使用方便，本工艺选择明矾。24江苏科技大学本科毕业设计（论文）382设计参数（1）廊道内流速采用6档SMSMSMSMSMSM/20,/250,/30/350,/40,/50654321（经验数据）（2）反应时间T20MIN（3）池内平均水深H124M，超高H203M（4）反应池采用钢筋混凝土及砖组合结构，外用水泥砂浆抹面，粗糙系数N0013383设计计算（1）总容积138960204167603MQTW（2）分为2池，每池净平面面积289422138921MNHWF（3）池长池子宽度B按沉淀池宽采用30M6930289MBFL（4）隔板间距（按廊道内流速不同分为6档）48042502360041673600111MHNVQA316取1105M,0482M/SAV则实际流速61042402360041673600122MHNVQA2206M,0402M/SAV则实际流速690423502360041673600133MHNVQA3307M,0344M/SAV则实际流速25江苏科技大学本科毕业设计（论文）804042302360041673600144MHNVQA4408M,0301M/SAV则实际流速960422502360041673600155MHNVQA55095M,0254M/SAV则实际流速206142202360041673600166MHNVQA66120M,02M/SAV则实际流速（5）水头损失按廊道内的不同流速分成6段计算前5段内水流转弯数均为3，则前5段各段廊道长度为NS5559851933MBIN230422504250211111MHAHAR317111222112IRCVGVSHN31808705559230263428089240203322M270422604260212122MHAHAR221232222IRCVGVSHN0505559270263402089234403322M26江苏科技大学本科毕业设计（论文）可见CRIV2可省略04089230103322233MGVSHN03089225403322244MGVSHN020892203322255MGVSHN010892202322266MGVSHN絮凝池总水头损失654321HHHHHHH23700100200300400500870M39滤池（普通快滤池）391设计说明过滤是利用过滤材料分离污水中杂质的一种技术，有时用作污水的预处理，有时用作最终处理，出水供循环使用或重复利用。在污水深度处理技术中，普遍采用过滤技术。根据材料不同，过滤可分为多孔材料过滤和颗粒材料过滤两类。过滤过程是一个包含多种作用的复杂过程。完成过滤工艺的处理构筑物称为滤池。在污水处理中，颗粒材料过滤，主要用于去除悬浮和胶体杂质，特别是用重力沉淀法不能有效去除的微小颗粒以及细菌。颗粒材料过滤对污水中的BOD，COD等也有一定的去除效果11。滤池的种类虽然很多，但其基本构造是相似的，在污水深度处理中使用的各种滤池都是在普通快滤池的基础上加以改进而来的，普通快滤池外部由滤池池体、进水管、出水管、冲洗水排出管等管道及其附件组成；滤池内部由冲洗水排出槽、进水渠、滤料层、垫料层排水系统组成。普通快滤池可以用单层滤料、双层滤料和三层滤料。双层滤料滤池的工作效27江苏科技大学本科毕业设计（论文）果较好，一般底层用粒径0512的石英砂，高500，上层用陶粒或无烟MMMM煤，粒径为0818，层高300500。滤速810；反冲洗强度为MMMMM/H1516，延时810。2L/MSMIN392设计参数（1）滤速取10M/H（2）冲洗强度Q1316L/M2S（3）冲洗时间20MIN（4）停留时间1H（5）滤池工作时间24H393设计计算1）滤池面积及尺寸574283323101000002MVTQF采用滤池数6个，每个滤池面积为7143M2，设计滤池长宽比L/B15。4584371MFB7125145851MBL（2）承托层高度采用045，滤料层高度，无烟煤层为450，石英1HMMM砂层为300，总高度750，滤料上水深H3采用15M，超高H4采用MMMM03，滤板高度H5采用012。MM滤池总高度H1H2H3H4H5312M（3）滤池反冲洗水头损失管式大阻力配水系水头损失GAQH2110253892168025010142M/142MSLQ冲洗强度28江苏科技大学本科毕业设计（论文）250A配水系统开孔比680孔口流量系数经砾石支承层水头损失计算如下140144500220022013MQHH滤料层水头损失及富余水头为H42M反冲洗水泵扬程761102140533123MH310接触消毒池3101设计说明城市污水经过一级或二级处理后，水质改善，细菌含量也大幅度减少，但其绝对值仍很可观，并有存在病源菌的可能。因此，污水排入水体前应进行消毒，特别是医院、生物制品以及屠宰场等有致病菌污染的污水，更应严格消毒。目前，用消毒剂消毒能产生有害物质，影响人们的身体健康已广为人知，氯化是当今消毒采用的普遍方法。氯与水中有机物作用，同时有氧化和取代作用，前者促使去除有机物或称降解有机物，而后者则是氯与有机物结合，氯取代后形成的卤化物是有致突变或致癌活性的。所以，目前污水消毒一是要控制恰当的投剂量，二是采用其他消毒剂代替液氯或游离氯，以减少有害物的生成。消毒设备应按连续工作设置。消毒设备的工作时间、消毒剂代替液氯或游离氯，以减少有害物的生成。消毒设备应按连续工作设置，消毒设备的工作时间、消毒剂投加量，可根据所排放水体的卫生要求及季节条件掌握。一般在水源的上游、旅游日、夏季应严格连续消毒，其他情况时可视排出水质及环境要求，经有关单位同意，采用间断消毒或酌减消毒剂投量。目前常用的污水消毒剂是液氯，其次是漂白粉、臭氧、次氯酸钠、氯片、氯氨、二氧化氯和紫外线等。其中液氯效果可靠、投配设备简单、投量准确、价格便宜。其他消毒剂如漂白粉投量不准确，溶解调制不便。臭氧投资大，成本高，设备管理复杂。其他几种消毒剂也有很明显的缺点，所以目前液氯仍然是消毒剂29江苏科技大学本科毕业设计（论文）首选。3102设计参数（1）水力停留时间T05HLMG/05MAX（2）设计投氯量一般为3050MG/L本工艺取最大投氯量为3103设计计算（1）设计消毒池一座，池体容积208450741663MTQV设消毒池池长L35M，有3格，每格池宽B50M，长宽比L/B70。设有效水深H14M，接触消毒池总宽BNB35150M，实际消毒池容积。31210043515MBLHV满足有效停留时间的要求。（2）加氯量的计算最大投氯量为LMG/05MAX则每日投加氯量为DKGQW/50010100000053MAX208KG/D选用贮氯量为500KG的液氯钢瓶，每日加氯量1瓶，共贮用15瓶，选用加氯机两台。（3）混合装置在消毒池第一格和第二格起端设置混合搅拌机两台。选用JBK2200框式调速搅拌机，搅拌直径2200MM，高2000MM，电动机功率40KW。接触消毒池设计为纵向折流反应池。在第一格每隔7M设纵向垂直扩流板，第二格每隔1167设垂直折流板，第三格不设。M311污泥处理系统3111污泥水分去除的意义和方法污水处理厂的污泥是由液体和固体两部分组成的悬浮液。污泥处理最重要的步骤就是分离污泥中的水分以减少污泥体积，否则其他污泥处理步骤必须承担过30江苏科技大学本科毕业设计（论文）量不必要的污泥体积负荷。污泥中的水分和污泥固体颗粒是紧密结合在一起的，一般按照污泥水的存在形式可分为外部水和内部水，其中外部水包括孔隙水、附