造纸废水处理工艺设计样本

XX大学本科生毕业设计（论文）专业：环境工程题目：造纸废水解决设计作者姓名：导师及职称：导师所在单位：6月XX大学本科生毕业设计（论文）任务书届生物化学工程系环境工程专业学生姓名：Ⅰ毕业设计（论文）题目中文：造纸废水解决设计英文：DesignofPapermakingWastewaterTreatmentEngineeringⅡ原始资料本设计是为某造纸厂设计一污水解决站，设计规定解决废水要达到国家排放原则，解决出水还要能达到直接回用车间，以减少造纸厂运营成本。废水水质水量指标如下表所示：项目BOD5/(mg/L)COD/(mg/L)SS/(mg/L)pH水温/℃设计解决水量(m3/d)进920~405000出水≤60≤100≤1006~9—Ⅲ毕业设计（论文）任务内容1.课题研究意义（1）总结和巩固在校四年所学知识，并得到进一步加深和系统化。（2）培养将所学理论运用于解决工程实际问题，进而提高独立工作能力，培养刻苦钻研及创造精神。（3）树立对的设计思想及经济观点，遵循国家关于环保法律、法规，学习和领略关于技术规定和规范。（4）通过毕业设计，培养精心设计、踏实细致、认真负责工作作风。2.本课题研究重要内容毕业设计规定完毕如下三方面工作内容。（1）污水解决方案论证。涉及污水解决基本工艺路线拟定、污水解决工艺流程论证和重要解决构筑物选型。（2）污水解决和污泥解决工艺设计计算。（3）污水解决站总平面布置图和某些构筑物构造图设计。方案论证阶段重要进行解决方案技术比较（如解决效果、技术合理性和技术先进性），也可恰当进行经济比较（如构筑物容积、占地面积、药剂消耗和运营管理复杂限度等）。3.提交成果（1）毕业设计（论文）正文；（2）平面图、高程图、构筑物构造图；（3）外文文献及其译文；（4）重要参照文献题录及提纲。指引教师（签字）教研室主任（签字）批准日期接受任务书日期完成日期接受任务书学生（签字）造纸废水解决工程设计摘要造纸工业废水排放量大，污染严重，生态破坏性大，近年来始终是困扰世界各国造纸工业和环保组织热门话题和研究重点。为减少造纸工业废水对环境危害，造纸行业必要建立相应污水解决系统。本课题从工程设计角度出发，为某造纸厂造纸废水解决设计一套可行合用工艺方案，减少污水解决成本、提高解决效率，实现经济效益与环境效益统一。通过对该造纸厂污水性质分析及各种解决办法比较，发现物理法和生化法相结合可以提高污水可生化性有效去除造纸废水中BOD、COD、SS，可以使解决出水达到回用和排放原则。本设计使用气浮—氧化接触工艺解决造纸废水。设计内容重要涉及造纸解决办法综述、工艺流程拟定、重要构筑物尺寸设计与计算、重要设备选型、平面及高程设计、投资经济分析等方面。核心词：工程设计；造纸废水；气浮；UASB；接触氧化 DesignofPapermakingWastewaterTreatmentEngineeringAbstractAnemissionofindustrialwastepaper，itsseriouspollutionandecologicaldestruction，andovertheyearshasbeenplaguedallcountriesintheworldpaperindustryandenvironmentalorganizationsinahottopicandthefocusofthestudy.Inordertoreducewastepaperindustryharmfultotheenvironment，paperindustrymustestablishtheappropriatesewagedisposalsystem.Thisissuefromtheangleofengineeringdesignforapapermillwastewatertreatmentappliestothedesignofafeasibleprocessplantoreducesewagetreatmentcostsandimproveefficiencyandachievecost-effectivenessandenvironmentaleffectiveness.ThenatureofthesewagethroughtheanalysisofpapermillsandvariousprocessingmethodsandfoundthatphysicalandchemicalmethodcanimprovethewastewaterbiochemicalcaneffectivelyremoveBOD，papermakingwastewaterofCOD，SS，canbereachedtheprocessingofwaterreuseanddischargestandards.ThedesignuseAirFloating-contactoxidationprocesspapermakingwastewater.Designelementsincludeasynthesispaperhandling，processidentification，designandsizeofthemainstructure，themajorequipmentselection，andtheelevationplanedesign，investmentinsuchareasaseconomicanalysis.Keywords：EngineeringDesign；PapermakingWastewater；AirFloating；UASB；ContactOxidation目录造纸废水解决工程设计 1摘要 1DesignofPapermakingWastewaterTreatmentEngineering 2Abstract 2目录插图清单 3插图清单 4表格清单 5引言 6第1章．绪论 71.1.选题根据和意义 71.1.1.选题根据 71.1.2.选题意义 81.2.造纸废水解决国内外研究现状 81.2.1．造纸废水解决技术和办法 81.2.1．造纸废水解决国内外研究概括 91.3.小结 11第2章．工程概述 122.1.工程概况 122.1.1．设计水量 122.1.2．设计水质 122.2.工艺设计原则和根据 132.2.1．设计原则 132.2.2．设计根据 14第3章．工艺选取 143.1.造纸废水解决工艺简介 143.2.造纸废水解决研究方案 193.3.解决工艺拟定 223.4.工艺流程 233.4.1．解决工艺流程 233.4.2．工艺流程阐明 243.4.3．工程设计阐明 25第4章．工艺计算 274.1.重要构筑物 274.1.1格栅 274.1.2集水池 294.1.3高效浅层气浮池 304.1.4水解酸化池 314.1.5接触氧化池 334.1.6二沉池 374.1.7贮泥池 384.1.8带式压滤机 394.1.9机房及办公室 404.2高程计算 404.2.1构筑物阻力估算 404.2.2管道阻力计算 40第5章．污水解决站平面布置和高程布置 425.1平面布置 425.1.1平面布置原则 425.1.2平面布置阐明 425.2高程布置 435.2.1高程布置原则 435.2.2高程布置阐明 43第6章．工程概预算 446.1编制根据 446.2土建投资 446.3设备投资 446.4总投资费用 456.5劳动定员及运营费用 456.5.1生产组织设立 456.5.2劳动人员 456.5.3人员培训 456.5.4运营费用 46第7章.总结与展望 477.1总结 477.2展望 47道谢 49参照文献 50附录 52附录1英文翻译 52附录2平面图、高程图、构筑物构造图 63插图清单TOC\h\z\c"图"HYPERLINK图21工艺流程图 20表格清单TOC\h\z\c"表"表11废水解决进水水质 13表12废水解决出水水质 27表41200YW250-11-15液下式排污泵技术参数 27表42RQF250高效浅层气浮池技术参数 27表43高效浅层气浮池进出水水质 28表44UASB反映器进出水水质 28表45生物接触氧化池进出水水质 37表46CP（T）-50.75-50型沉水式污泥泵技术参数 36表47DY-500带式压滤机技术参数 36表48各解决构筑物水头损失 37表61土建投资估算表 41表62设备投资估算表 41表63总投资费用估算 42引言造纸公司是废水排放大户，也是环境污染重要行业。在美国，造纸工业被以为是第三大污染公司;据预计，在加拿大50%废水源自造纸厂[1]。国内制浆造纸工业污染排放量约占全国污染排放总量10%以上，排放污水中化学耗氧量(COD)约占全国排放总量35.3%，居于第一位[2]。因而造纸废水治理早已成为国内工业污染防治焦点、热点和难点。如何按照科学发展观协调解决好造纸工业原料与环境问题，使国内造纸工业走持续发展之路，是经济与社会发展必然规定。当前，国内外制浆黑液治理重要有碱回收法(适合木浆黑液，草浆黑液碱回收还存在某些问题)、酸析法、等离子体技术、膜分离技术、絮凝沉降法、生物化学法、氧化法；中段废水和造纸废水解决办法重要有絮凝法和生物法(多数采用厌氧和好氧结合)。此外，尚有人研究了某些新型水解决办法如生物酶法应用到解决制浆造纸废水中。造纸废水因其含COD，SS量大，大多数造纸厂都采用厌氧工艺解决，但单独采用厌氧工艺不能使出水达到标排放准，普通采用厌氧与好氧联合工艺解决。本设计采用UASB-活性污泥法联合工艺，能使解决出水达到回用及排放原则。第1章．绪论1.1.选题根据和意义1.1.1.选题根据随着经济不断发展，生活水平不断提高，人们对环保越来越注重，据关于资料显示，国内每年污水排放量约为3.9×109t，并以1％速率递增。国内是造纸大户，造纸废水排放量大。当前，国内有大中小型造纸厂总数10000余家，年排放废水量高达40多亿m3，占全国废水总排放量六分之一，造纸废水中BOD年排放量200多万t，占全国废水总排放中BOD25%。造纸工业是能耗、物耗高，对环境污染严重行业之一，其污染特性是废水排放量大，其中COD、悬浮物（SS）含量高，色度严重。当前国内大某些大型造纸公司建有废水解决设施，但是有不经解决直接排放或是未达标排放，某些小型造纸厂主线就没有废水解决设施，废水直接排入周边河流，给周边环境导致了严重影响。因而要实现造纸行业可持续发展，必要全面解决造纸行业污染问题。造纸废水解决办法诸多，归纳起来重要有物理解决法、化学解决法、生物解决法以及这3种办法组合。鉴于当前造纸废水危害较大且治理难度比较大，，因而造纸废水综合治理已成为当前亟需解决问题之一。1.1.2.选题意义造纸工业是对环境污染较重行业之一，其重要污染来自制浆造纸过程中产生各种废水。造纸工业废水若不经有效解决直接排入江河水体之中，废水中有机物质通过发酵、氧化、分解，消耗水体中氧气，使鱼类、贝类等水生生物等缺氧致死；某些细小纤维悬浮在水中，容易阻塞鱼鳃，也会导致鱼类死亡；废水中树皮屑、木屑、草屑等沉入水底，淤塞河床，在缓慢发酵中，不断产生毒气、臭气；废水中尚有某些不容易发酵、分解物质，悬浮于水体中，吸取光线，减少阳光透入水体，妨碍水生植物光合伙用；此外，废水中也许带有某些致癌、致畸、致突变有毒有害物质，其中已报道有机氯代物有300余种之多。总之，造纸废水不但使人类赖以生存环境和生态平衡遭到破坏，同步也直接威胁造纸工业自身发展问题。因而，开发造纸废水新技术，提高解决效果，减少解决成本，改进生态环境，解决好国内造纸工业水污染问题，不但关系到造纸工业自身生存与发展，也关系到国内生态环境质量改进。1.2.造纸废水解决国内外研究现状1.2.1．造纸废水解决技术和办法当前，造纸废水解决办法有物理法、化学法、生物法以及这三种办法组合。物理法是指用机械、物理手段去除废水中污染物，重要用来去除废水中不溶解、粒径较大杂质，涉及机械过滤(如格栅、筛网、微滤机、滤床)、澄清(沉淀)等办法。过滤法，普通采用细筛网或微滤机，但由于负荷较大，也许会导致堵塞，因而，应考虑清污操作。由于过滤不能去除油墨、溶解性物质以及过于细小悬浮物，因此只能作为预解决手段。当前国内造纸厂采用较多微过滤解决设备重要是斜筛或过滤机。斜筛普通由各厂自行设计制造，与过滤机相比节约了动力消耗，投资少，其网目普通取60~100目，当前斜筛过滤已被大多数中小型造纸厂采用。过去采用斜筛，重要是为了收集废水中细小纤维，当前则加入了净化废水观念。斜筛面积增大，有助于废水中SS去除。化学法是指运用化学反映使水中污染物形态发生变化从而去除废水中溶解物质或胶体物质办法。常用办法有中和、沉淀、氧化还原、催化氧化、光催化氧化、微电解、电解絮凝等办法。生物解决法是运用微生物代谢作用，使废水中有机污染物和无机微生物营养物转化为稳定、无害物质。常用有活性污泥法、生物膜法、厌氧生物消化法等。生物解决法按与否供氧也可分为好氧解决和厌氧解决。物理化学法是运用物理化学作用去除废水中溶解物质或胶体物质。常用有混凝、浮选、吸附、膜分离、蒸发等办法。1.2.1．造纸废水解决国内外研究概括造纸废水解决办法重要有物理法、化学法和生物法，有时需要由几种办法联合解决，才干达到排放规定。化学解决法中混凝法和气浮法是当前国内外普遍用来提高水质办法。当前，国内外对造纸废水解决研究重要集中在上述办法中，已经开发出了各种工艺，如：混凝沉淀法、膜分离法、超临界水氧化法、生物接触氧化法、光催化氧化法、厌氧生物氧化法、曝气生物滤池法等。各种办法在实际应用中都获得了较好效果。例如，混凝沉淀法是废水解决技术中最惯用办法，具备过程简朴、操作以便、效率高、投资少特点。实践证明，用混凝沉淀法解决废纸造纸废水，其SS去除率可达85%~98%，色度去除率可达90%以上，COD去除率可达60%~80%。生物接触氧化法也十分适合于废纸脱墨废水解决，在选用生物接触氧化工艺时，需要注意是填料选取。氧化沟是清华大学重点开发好氧生物解决工艺，长处是污泥量少，出水水质稳定，污染物去除率高，出水可以回用。氧化沟对SS去除率可达到70%~80%，对COD去除率大概在60%~85%，对BOD5去除率可高达95%以上。气浮法长处是占地面积小，操作简朴，保养容易，价格低廉，只要设计对的，解决后水质要比沉淀法好，动力消耗也不大于沉淀法。当前合资公司水解决工程多采用幅流式沉淀池去除废水中悬浮物，其长处是单元运营费用很低，净化效果好，尚有一定水解、酸化作用，但占地大，产生大量污泥必要脱水、外运填埋，污泥解决费用很高。超效气浮装置避免了这些缺陷，其占地少，沉淀污泥也很少，收集细小纤维还可回用，从而减少了运营成本。特别是净化速度和效果远远高于沉淀池，能明显减轻后续生化解决压力。经工厂现场测试，PAC加PAM，超效气浮对SS去除率为99%，COD去除率为90%。不加絮凝剂，仅用气浮解决，通过16次现场测试发现SS平均去除率90%，COD平均去除率70%。可见超效气浮特别适合废纸造纸废水预解决。国内外科研人员也在积极开发新解决技术，采用膜技术进行各种工业废水解决，是当前一种研究热点和难点，在国内也获得了一定成果。黄江丽等采用0.8um微滤（MF）与50nm超滤（UF）无机陶瓷膜组合工艺对造纸废水进行了解决,在温度为15℃、压力为0.1MPa操作条件下，0.8um膜对比COD去除率为30%～45%，50nm膜对COD去除率为55%～70%。人工湿地解决技术是指通过模仿天然湿地构造与功能，选取一定地理位置与地形，依照需要人为设计与建造湿地。人工湿地对造纸废水具备较强有机物去除能力，重要是通过湿地床物理截留沉淀和生物吸取降解作用来去除有机物。一方面，造纸废水中不溶性有机物通过湿地床中填料床沉淀、过滤等物理沉积作用不久地被截留下来#并可为某些兼性或厌氧微生物所运用；另一方面，废水中溶解性污染物，则通过植物根系及填料表面生物膜吸附、吸取及生物代谢作用而被降解去除。造纸废水中大某些有机物最后被异养微生物转化为微生物体及C2O和H2O,这些新生有机体通过填料定期更换,最后从湿地系统去除.国内已有造纸厂采用人工湿地解决技术解决废水，并获得了好效果。湿式氧化法是在高温(150~350℃)高压(5~20MPa)下用氧气或空气作为氧化剂，氧化水中溶解态或悬浮态有机物或还原态无机物使之生成二氧化碳和水一种解决办法。普通以为，湿式氧化反映属于自由基反映，经历诱导期、增殖期、退化期及结束期4个阶段。在诱导期，分子氧与有机物反映形成烃基自由基(R·)；在增殖期，烃基自由基继续与分子氧反映产生酯基自由基(ROO·)还可以与有机物作用生成低分子酸和烃基自由基(·OH)；在退化期，低分子酸分解形成醚基自由基(RO·)、羟基自由基(·OH)以及烃基自由基(R·)，羟基自由基有强氧化性，再去氧化有机污染物；在结束期，自由基之间结合能量湮灭反映停止。这些新技术不但解决效果好，并且工艺稳定可靠，是当前研究重点和方向，在将来会得到广泛应用。1.3.小结本章一方面简介了本选题根据和意义，指出对造纸废水解决研究意义和重要性，分析当前国内外造纸废水解决研究现状。然后，详述了当前国内外对造纸废水研究状况以及某些新技术开发研究，从而对于本次课题有了一种整体把握，为背面整顿设计提供了基本。第2章．工程概述2.1.工程概况随着造纸工业不断发展，国内造纸工业废水排放量日益增大，废水中具有大量纤维素冰素和各种化学药物，耗氧量大，是环境重要污染源之一。国内造纸工业废水排放量占工业废水1/6，对国内人民生活与生态环境导致了严重影响。因其废水浓度高，COD、BOD含量大，其解决办法较普通工业废水有所不同。因而对造纸厂污水解决工程进行设计，对国内可持续发展具备积极意义。2.1.1．设计水量本次课题是对造纸厂废水进行解决设计，该厂废纸造纸废水量：每天需解决废水约5000t。2.1.2．设计水质该厂重要以废纸为原料，因而废水水质为废纸造纸污水。重要来自废纸碎浆、筛选、浮选及抄纸过程中产生废水，废水中重要成分是细小悬浮性纤维、造纸填料、废纸杂质和少量果胶、蜡、糖类，以及造纸生产过程中添加各类有机及无机化合物。造纸废水COD、BOD来源有木质素、纤维、糖类、醇类，有不溶性固形物，也有溶解性。造纸废水悬浮物SS来源有化学沉淀物、纤维。废水中不溶物有比水轻，如纤维素、半纤维素、胶粒、塑料等，也有比水重，如砂、滑石粉、碳酸钙沉淀等。从物理角度看，造纸废水是相密度差比较大三类物相分散系。对造纸厂废水状况调查，其废水水质如下：表1.1造纸废水进水水质PHCODBODSS色度7.452510145160100依照《造纸工业水污染物排放原则》（GB3544—），解决后废水应达到如下原则：表1.2造纸废水出水水质PHCODBODSS色度6-9<=100<=60<=1002.2.工艺设计原则和根据2.2.1．设计原则工艺方案选取对于废水解决设施建设、保证解决设施解决效果和减少运营费用发挥着最为重要作用，因而需要结合设计规模、废水水质特性以及本地实际条件和规定，选取技术可行、经济合理解决工艺技术，经全面技术经济分析后优选出最佳总体工艺方案和实行方式。

在废水解决设施总体工艺方案拟定中，遵循如下原则：

(1)

所选工艺必要技术先进、成熟，对水质变化适应能力强，运营稳定，能保证出水水质达到工厂使用原则及国家废水排放原则规定。

(2)

所选工艺应减少基建投资和运营费用，节约占地面积和减少能耗。

(3)

所选工艺应易于操作、运营灵活且便于管理。依照进水水质水量，应能对工艺运营参数和操作进行恰当调节。

(4)

所选工艺应易于实现自动控制，提高操作管理水平。

(5)

所选工艺应最大限度减少对周边环境不良影响（气味、噪声、气雾等）2.2.2．设计根据(1).《中华人民共共和国环保法》(2).《中华人民共和国造纸工业水污染排放原则》（GWPB2-1999）(3).《污水综合排放原则》（GB8978-1996）(4).《给排水设计手册》（GBJ14-1996）(5).《地面水环境质量原则》（GB3838-88）(6).《制浆造纸工业环保行业政策、技术政策和污染防治对策》第3章．工艺选取3.1.造纸废水解决工艺简介造纸废水浓度高，COD、BOD含量大，杂质含量多，其解决办法较普通工业废水有所不同。当前按其解决原理可分为物理法、化学法和生物法以及这三种办法组合。（1）物理法：物理法是指用机械、物理手段去除废水中污染物，主要用来去除废水中不溶解、粒径较大杂质，涉及机械过滤(如格栅、筛网、微滤机、滤床)、澄清(沉淀)等办法。过滤法，普通采用细筛网或微滤机，但由于负荷较大，也许会导致堵塞，因而，应考虑清污操作。由于过滤不能去除油墨、溶解性物质以及过于细小悬浮物，因此只能作为预解决手段。当前国内造纸厂采用较多微过滤解决设备重要是斜筛或过滤机。斜筛普通由各厂自行设计制造，与过滤机相比节约了动力消耗，投资少，其网目普通取60~100目，当前斜筛过滤已被大多数中小型造纸厂采用。过去采用斜筛，重要是为了收集废水中细小纤维，当前则加入了净化废水观念。斜筛面积增大，有助于废水中SS去除。（2）化学法：化学法是指运用化学反映使水中污染物形态发生变化从而去除废水中溶解物质或胶体物质办法。常用办法有中和、沉淀、氧化还原、催化氧化、光催化氧化、微电解、电解絮凝等办法。（3）：生物解决法：是运用微生物代谢作用，使废水中有机污染物和无机微生物营养物转化为稳定、无害物质。常用有活性污泥法、生物膜法、厌氧生物消化法等。生物解决法按与否供氧也可分为好氧解决和厌氧解决。（4）物理化学法：物理化学法是运用物理化学作用去除废水中溶解物质或胶体物质。常用有混凝、浮选、吸附、膜分离、蒸发等办法。当前，国内重要采用造纸废水解决工艺有：老式活性污泥法、UASB工艺、SRB工艺以及生物接触氧化法等。(1)老式活性污泥法活性污泥法是废水生物解决中使用最广泛一种办法。老式活性污泥解决法存在污泥膨胀现象，膨胀一旦发生，二沉池中活性污泥和已净化废水难以分开，大量污泥流失，出水难以达标。污泥膨胀现象成因复杂、控制起来较难，使得污泥处置成了多数造纸厂在废水解决达标后遇到又一难题。鉴于此，中华人民共和国林业科学院在实行国家“九五”科技攻关项目中，借鉴国外经验开发出理解决这两大难题序列动态曝气活性污泥法技术。通过实验室小试、中试和工业现场运营实验，污泥膨胀难题得到了妥善解决。该项技术发挥了厌氧菌、兼氧菌和好氧菌轮流交替降解污染物作用，促使更多有机污染物彻底降解为CO2逸入空气，因而废水经生化解决后，污泥减少了4/5，大大减轻了公司污泥解决承担，基本避免了污泥带来二次污染问题。此外，该项技术投资比普通活性污泥法节约20%，占地节约30%，运营费用节约10%，因而对中小纸厂更有实用价值。活性污泥系统有效运营基本条件是：①废水中具有足够可容性易降解有机物；②混合液具有足够溶解氧；③活性污泥在池内呈悬浮状态；④活性污泥持续回流、及时排除剩余污泥，使混合液保持一定浓度活性污泥；⑤无有毒有害物质流入。典型活性污泥法是由曝气池、沉淀池、污泥回流系统和剩余污泥排除系统构成。(2)SBR工艺SBR是序列间歇式活性污泥法是一种按间歇曝气方式来运营活性污泥污水解决技术，又称序批式活性污泥法。与老式污水解决工艺不同，SBR技术采用时间分割操作方式代替空间分割操作方式，非稳定生化反映代替稳态生化反映，静置抱负沉淀代替老式动态沉淀。它重要特性是在运营上有序和间歇操作，SBR技术核心是SBR反映池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。SBR工艺具备工艺简朴，运营可靠，管理以便，造价低廉等长处，电脑自控规定高，对设备、阀门、仪表及控制系统性能规定高。SBR工艺普通合用于小规模、土地紧张、具备引进设备条件场合。(3)厌氧法厌氧法是在无氧条件下，通过厌氧微生物降解代谢来解决废水办法。它是由各种微生物共同作用，运用厌氧微生物将污水或污泥中有机物分解并生成甲烷和二氧化碳等最后产物过程。在不充氧条件下，厌氧生物和兼性(好氧兼厌氧)生物降解有机污染物，又称厌氧消化或发酵，分解产物重要是沼气和少量污泥。厌氧生物解决法耐冲击负荷能力很高，解决水稳定性好;剩余污泥量至少，还能回收沼能源。但厌氧微生物培养驯化时间较长，对有机物分解不彻底，普通不能一步满足排放原则，还需进行后解决。当前惯用厌氧反映器有UASB和IC厌氧反映器。在UASB反映器中，生物固体浓度和生物活性都很高，能达到很高负荷和解决效率。有人因用UASB解决废水，当水力停留时间为6h时，COD和硫酸盐去除率分别达到了66%和73%；虽然UASB负荷和解决效率高，但是UASB解决制浆黑液还是不可行，由于黑液中污染物是难于生物降解。IC厌氧反映器运作原理是：预酸化后废水从IC厌氧反映器底部切线进入，在底部混合区与内循环水和膨胀颗粒污泥充分有效地混合，使得进水有机物浓度得到稀释和调节。此时水、颗粒污泥和产生沼气三相充分混合导致污泥膨胀，大大提高了污泥生化反映效率(是UASB两倍)，使反映器可以承受较高有机物负荷，从而增长有机物去除率。IC厌氧反映器具备抗负荷冲击能力强、承受悬浮物浓度高、占地省、能耗低、运营费用少、启动快、操作简朴、易于实现自动化控制等特点，在造纸废水解决中可取代UASB作为厌氧解决系统核心设备以划。（4）气浮/沉淀法沉淀法和气浮法都是用来除去废水中悬浮物办法。沉淀法是指运用重力沉淀作用将悬浮物除去；而气浮法是运用高度分散小气泡作为载体去粘附废水中污染物，使其密度不大于水而上浮到水面实现固液或液液分离过程。与沉淀法相比，气浮法具备占地少、泥渣不易腐化、出水水质好、浮渣含水率低、所需药剂量少等长处，但是气浮法电耗较大。制浆造纸废水中悬浮物质重要是由树皮、纤维、纤维束、爆咪斗以及徐料构成。据报道，在英国纸厂首选沉降法，平均可以去除80%以上悬浮物质，初级净化器设计平均为70%～80%(悬浮物去除率)；采用溶气气浮法解决造纸废水，TSS去除率可以达到65%～95%。当前，国内使用最多、效果较好气浮法是浅层气浮法。广东造纸有限公司采用CQJ型超效浅层气浮净水器解决新闻纸机白水。成果表白，在混凝剂PAC和絮凝剂PAM用量分别为400ppm和10～15ppm，气浮器入口SS为3234.0mg/L，CODCr为3716.9mg/L时，SS和CODCr去除率分别为8.5%和81.8%，每台日解决量5760m3/d，回收白水4930m3生物接触氧化法生物接触氧化法是从生物膜法派生出来一种废水生物解决法，即在生物接触氧化池内装填一定数量填料，运用栖附在填料上生物膜和充分供应氧气,通过生物氧化作用,将废水中有机物氧化分解,达到净化目。19世纪末,德国开始把生物接触氧化法用于废水解决，但限于当时工业水平，没有恰当填料，未能广泛应用。到20世纪70年代合成塑料工业迅速发展,轻质蜂窝状填料问世,日本、美国等开始研究和应用生物接触氧化法。中华人民共和国在70年代中期开始研究用此法解决都市污水和工业废水，并已在生产中应用。生物接触氧化法是以附着在载体（俗称填料）上生物膜为主，净化有机废水一种高效水解决工艺。具备活性污泥法特点生物膜法，兼有活性污泥法和生物膜法长处。在可生化条件下，无论应用于工业废水还是养殖污水、生活污水解决，都获得了良好经济效益。该工艺因具备高效节能、占地面积小、耐冲击负荷、运营管理以便等特点而被广泛应用于各行各业污水解决系统。生物接触氧化法具备生物膜法基本特点，但又与普通生物膜法不尽相似。一是供微生物栖附填料所有浸在废水中，因此生物接触氧化池又称沉没式滤池。二是采用机械设备向废水中充氧，而不同于普通生物滤池靠自然通风供氧，相称于在曝气池中添加供微生物栖附填料，也可称为曝气循环型滤池或接触曝气池。三是池内废水中还存在约2～5％悬浮状态活性污泥，对废水也起净化作用。因而生物接触氧化法是一种具备活性污泥法特点生物膜法，兼有生物膜法和活性污泥法长处。生物接触氧化技术重要特性是：①工艺方面a由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流完全混合，故对冲击负荷和水质骤变有较强适应能力，运营稳定；由于填料比表面积大，池内充氧条件良好，池内单位容积生物固体量较高，因而，生物接触氧化池具备较高容积负荷；b生物接触氧化法容积负荷高，占地面积小，建设费用较低；c生物接触氧化法污泥产量较低，无需污泥回流，不存在污泥膨胀问题；d生物接触氧化法有时脱落某些细碎生物膜，沉淀性能较差，容易导致出水中悬浮固体浓度稍高，普通可达到30mg/L左右。②运营方面a对冲击负荷有较强适应能力，在间歇运营条件下，仍可以保持良好解决效果，对排水不均匀公司更具备实际意义；b操作简朴、运营以便、易于维护管理，无需污泥回流，不产生污泥膨胀现象，污泥生成量少，污泥颗粒较大，易于沉淀。③功能方面生物接触氧化解决技术具备各种净化功能，除有效地去除有机污染物外，如果运营得当还可以用以脱氮，因而，可以作为三级解决技术。生物接触氧化解决技术重要缺陷是:如果设计或运营不当，填料也许堵塞，此外，布水曝气不均匀，也许在局部部位浮现死角。同步作为生物膜法一种，接触氧化法与曝气生物滤池工艺相比，有很大相似之处。其生物反映原理是一致，都具备生物活性高(泥龄短)、传质条件好、充氧效率高、有丝状菌存在、有较高生物膜浓度长处，且从曝气方式和填料类型来看，这两者是完全一致。最重要差别是接触氧化工艺需采用沉淀池沉淀接触氧化池出水携带生物膜残片，而曝气生物滤池采用是填料过滤或辅以滤头收水办法去除悬浮物。3.2.造纸废水解决研究方案在实际和理论研究中某些比较常用对于造纸废水解决工艺有如下几种：气浮-接触氧化工艺，流程如下：混凝沉淀-A/O工艺，流程如下：水解酸化—好氧生物工艺，流程如下：CASS工艺，流程如下：高浓度水→调节池→水解酸化池→CASS池→出水混凝气浮-A/O工艺，流程如下：3.3.解决工艺拟定上述几种解决工艺是实际中应用比较广发且获得一定功能，它们在解决废水应用中各有优缺陷，依照原始数据，本着工艺简朴、经济，操作以便，解决效果明显原则，本次设计采用“浅层气浮+生物接触氧化”工艺，此工艺具备如下特点：(1)该工艺物化办法采用超效浅层气浮,集凝聚、气浮、撇渣、沉淀、刮泥为一体,具备效率高,解决效果好特点。(2)该工艺生物解决采用接触氧化法,具备如下长处:体积负荷高,解决时间短,节约占地面积;生物活性高,且有较高微生物浓度;污泥产量低,不需要污泥回流;出水水质好而稳定;动力消耗低;不存在污泥膨胀问题。(3)实践应用中证明，"气浮-接触氧化工艺"对于造纸废水具备良好解决效果,依照监测成果表白,出水水质CODCr<100mg/L,BOD5<60mg/L，SS<100mg/L,达到国家相应排放原则。本污水解决设计规模较大，每天排放污水量大，污染物浓度较偏低，因而应当选取解决效果稳定、产泥少、节能办法。结合上述几种工艺特点，选取接触氧化工艺比较适当。从COD和BOD浓度上看B/C值远不大于0.3，COD浓度远不不大于BOD浓度，SS浓度偏低，因而污水可生化性不高，污水中难被好氧细菌分解有机物含量比较大，完全有必要使用厌氧进行解决，一方面厌氧可以进一步提高废水可生化性，另一方面，厌氧对于高浓度废水COD去除效率是非常高，并且厌氧解决负荷高、能耗很小、产污泥量也非常少，直接带来占地少、一次性投资少、运营费用少、污泥解决费用少长处。依照实验和国内外实际状况采用“物化解决+生化解决”，即在生化解决前，运用物化解决减少污水中COD和BOD浓度，可大大减少悬浮物含量，提高废水可生化性。高效浅层气浮池能有效去除污水中悬浮固体，且对废水中溶解性COD也有一定去除效果。因而，本次设计最后采用工艺是：“高效浅层气浮+水解酸化+生物接触氧化”。3.4.工艺流程3.4.1．解决工艺流程本方案解决工艺流程见图废水废水格栅集水池浅层气浮池接触氧化池二沉池某些回用达标排放贮泥池泥池带式压滤机水解酸化池污泥回流上清液回流3.4.2．工艺流程阐明（1）车间废水经明沟自流入集水池，在明沟内设立格栅，以截流粗大悬浮物；（2）用泵将集水池中废水打入气浮池，通过浮选后，某些纸浆运至车间回用；（3）废水经气浮池后，流入水解酸化池，将难解说大分子有机物分解为易于降解小分子有机物或CO2和H2O，大大提高污水可生化性；（4）废水流入接触氧化池，废水中有机物在有氧条件下，被好氧细菌分解为CO2和H2O，从而出去有机物；（5）废水通过生化解决后，自流进入二沉池，生化解决阶段脱落生物膜在此进行沉淀分离，上层清夜排出，底部污泥排入污泥解决系统，某些污泥回流至水解酸化池；（6）气浮池和二沉池中剩余污泥用泵打入污泥浓缩池，以减少污泥解决体积，再用泵打入污泥脱水间进行脱水，干泥外运。浓缩池上清液及压滤机滤水一起排入集水井，同废水一起进行解决。3.4.3（1）格栅格栅是为了回收废水中纤维并减少废水中SS含量，普通在工艺前端设立，减少后续工艺负荷。（2）集水井集水井是设立在筛网之后集水系统，是为了以便污水提高以及缓冲污水流量变化。（3）高效浅层气浮池高效浅层气浮池运用浅池理论和“零速度”原理,汇集了凝集、气浮、刮渣、沉淀、刮泥等多项功能于一体。该气浮设备水深只有400mm,水停留时间在3min左右,溶气压力比老式气浮高,普通为4.5~5.5kg/cm2,因而达到较高解决效率与效果。该设备在水质解决、白水回收和纤维回收中能发挥更大效能。高效浅层气浮工艺特点：1.待解决水停留时间较短,仅为3min。2.解决效率高,特别是解决高浊度水。3.单位面积解决量为250m3/(m2·d),解决能力大。4.可以设立为多层,并可以直接设立在地面上或架空设立,占地面积小。5.有效水深约0.4m,且与解决能力基本无关,构筑物总高度减少（4）水解酸化池由于该废水中具有大分子、好氧菌难以去除物质。在废水进入好氧生化之前设立水解酸化池。通过对菌种筛选与优化，靠水解产酸菌作用可以迅速降解水中有机物，提高污水可生化性，从而提高后续生化解决效果。（5）接触氧化池由于大某些有机物均被厌氧解决去除，为保证出水稳定达标，在厌氧解决后接一短时生物触氧化池。生物触氧化池有如下特点：1)供微生物固着生长填料，所有掩没在污水之中，相称于一种浸没在污水中生物滤池，因此又称为沉没式生物滤池。2)采用与曝气池相似曝气办法，提供微生物氧化有机物所需要氧量，并起搅拌混合伙用。相称于在曝气池中添加填料，供微生物栖息繁殖，因此又称接触曝气池。3)净化污水重要依托填料上生物膜作用，但池内尚存在一定浓度类似活性污泥悬浮生物量，对污水也有一定净化作用。因此，生物接触氧化池是一种具备活性污泥法特点生物膜法解决构筑物。它综合了曝气池和生物滤池两者长处。4）生物接触氧化池具备容积负荷高、停留时间短、有机物去除效果好、运营管理简朴和占地面积小等长处。但如果设计或运营不当．容易引起滤料堵塞。生物接触氧化池已在国内都市污水和工业废水解决中获得广泛应用。它除可以用于污水二级解决外，尚可用污水三级解决和水源微污染预解决。（6）二沉池二沉池内实现泥水分离，使好氧微生物回流至接触氧化池，以维持好氧细菌浓度。上清液完全达标排放。普通在设计沉淀池时，选用平流式和辅流式沉淀池。为了使沉淀池内水流更稳、进出水配水更均匀、存排泥更以便，本设计采用流辐流式二次沉淀池。采用采用中心处进水，池中心出排泥，周边出水。（7）贮泥池污泥池用来储存沉淀池和气浮池污泥，以便进一步进入带式压滤机进一步进行污泥解决。通过一系列中和解决、生物解决及沉淀解决后，污水中悬浮物、沉淀物、有机和无机杂质已基本得到去除，净化水排出后剩余污泥进入污泥浓缩池。污泥是污水解决过程中副产物，其中具有大量水分，为了便于污泥运送和进一步解决与处置，达到减量、稳定、无害化等目，需先对污泥进行浓缩解决。（8）带式压滤机污泥脱水、干化作用是去除污泥中大量水分，从而缩小其体积，减轻其重量。通过脱水、干化解决，污泥含水率能从96%左右降到60%～80%左右，其体积降为原体积1/10～1/5，有助于运送和后继解决。因而，国内外均比较注重污泥脱水、干化技术。多数国家普遍采用脱水机械为板框式压滤机、带式压滤机和离心机。污泥脱水中板框压滤机由于过滤能力较低，劳动强度大，操作管理复杂等因素，不是抱负选取。带式压滤机具备能持续或间歇生产、操作管理简朴、附属设备较少等长处，在国内外应用广泛。本设计采用带式压滤机，污泥含水率能降至80%左右，体积已大大缩小，脱水后污泥可以直接外用。（9）机房及办公室为以便操作，设计机房及办公室，带式压滤机、加药装置、现场电控、实验及值班室等均置于机房及办公室内。第4章．工艺计算4.1.重要构筑物4.1.1格栅格栅是一种最简朴过滤设备，也是最惯用拦污设备。普通置于进水渠道上或泵站集水池进口处，重要去除污水中较大悬浮物或漂浮物。(1)格栅间隙数nQmax—最大设计流量，m3/s；α—格栅倾角，度（°）；b—栅条间隙，m；h—栅前水深，m;v—污水过栅流速，m/sQmax=1.2×Q/24×3600=1.2×5000/24×3600=0.07设h=0.4m，过栅流速ν=0.7m/s，栅条间隙宽度b=0.01m，倾角α=60°n=0.07×sin60°1/2/0为安全考虑，取n=27个(2)格栅槽宽度BB=S(n-1)+bnS—栅条宽度，m；取S=0.01mB=0.01(27-1)+0.01×27=0.5(3)通过格栅水头损失h2ho—计算水头损失，m；g—重力加速度，m/s2k—格栅受污物堵塞使水头损失增大倍数，普通取3；ζ—阻力系数；设栅条断面为锐边矩形断面，则β=2.42h0=2.42×(0.01/0.01)4/3×(0.72/2×9.81)×sin60°=0.0h2=3×0.052=0.(4)栅后槽总高度HH=h+h1+h2h1—栅前渠超高，普通取0.3mH=0.4+0.3+0.156=0.856≈0.(5)栅槽总长度LL1—进水渠渐宽某些长度，m；L2—栅槽与出水渠连接处渐窄某些长度，m；B1—进水渠宽，m；α1—进水渐宽某些展开角，普通取20°取B1=0.35m，则进水渠内流速为Qmax/(B1×h1)=0.07/(0.35×0.3)=0.67m/s；在0.4～0.9mL1=(0.5-0.35)/2×tan20°=0.21mL2=0.21/2=0.105mH=0.3+0.4=0.7mL=0.21+0.105+1.0+0.5+0.7/tan60°=2.22m(6)每日栅渣量WW—每日栅渣量，m3/d；W1—单位体积污水栅渣量，m3/10m3污水；普通取0.1～0.01KZ—污水流量总变化系数。当栅渣间距b=10㎜时，W1=0.1，Kz=1.2W=86400×0.07×0.1/1000×1.2=0.73m3/d＞综上所述，选用NC-500型机械格栅，选用2座，一备一用。NC型机械格栅采用机械清渣构造，机构紧凑，只要采用不同耙齿，就可以对不同污水进行固液分离。电器控制简朴，操作实现自动化，能耗省，劳动强度低。除污动作持续，除渣干净，分离效率高，噪声低。格栅过流部件所有采用不锈钢材制作，耐腐蚀，经久耐用。NC型格栅合用于造纸厂、毛纺厂、制革厂、印染厂等，对污水进行预解决，起到保护后级污水解决设施，减少后级解决负荷作用，是提高解决效率核心。NC型机械格栅技术参数为：设备宽度：500㎜，有效栅宽：6380㎜，有效栅隙：20㎜，运动速度：3m/min，电机功率：0.25kw，安装角度：60°依照经验数值对SS去除率为：40％保险起见，咱们以为该环节对BOD5，COD不去除。这样通过斜网后出水水质为： COD=2510mg/L，BOD5=145mg/L，SS=96mg/L。4.1.2集水池集水井设计以自流1h不溢流为限，即水力停留时间（HRT）为1h；水流量Q=5000m3/d=210m3/h。集水井整容积计算V=Q×h=210×1=2式中：h——水力停留时间，h；Q——水流量，m3/h；V——集水井体积，m3。集水井尺寸设计计算考虑到建设成本及设计水位，集水井深度H取5m。集水井面积S=V/H=42㎡。集水井设计为圆形，因此可计算直径D为7.3m。集水井设计尺寸为：高H=5m，直径D=7.3m。污水泵选型依照污水性质，选用YW型液下式排污泵。YW型液下式排污泵具备构造先进、排污能力强等长处，配备液位自动控制柜，使用极为以便。合用化工、石油、制药、采矿、造纸工业、水泥厂、炼钢厂、电厂、煤加工工业，以及都市污水解决厂排水系统、市政工程等行业。依照污水流量，选用型号为200YW250-11-15水泵，配备两台，一用一备，其详细参数见表4-1。表STYLEREF1\s0SEQ表\*ARABIC\s11200YW250-11-15液下式排污泵技术参数流量/m3/h扬程/m转速/r/min功率/kW水泵控制器型号轴功率电机功率3009145010.815DFK-154.1.3高效浅层气浮池本次设计所采用气浮池是高效浅层气浮池，它不但具备水力停留时间较短，表面负荷高，解决效果稳定,运营灵活,可依照废水量变化来调节回流水量、药剂量大小特点，还能对溶解性COD有一定解决效果，可以提高污水可生化性，减少后续解决负荷。依照污水水量：Q=Qmax/24=5000/24=208.3m3/h,选用型号为RQF250浅层气浮池，配备一台，其详细技术参数见表4-2。表4-2RQF250高效浅层气浮池技术参数池径（mm）解决量（m/h）总功率（kw）工作负载（t）配容器系统功率（kw）反映罐尺寸φD×H(m)反映罐搅拌功率（kw）反映罐工作重量（t）加药搅拌功率2台（kw）φ90002503.34623.5Φ2.4×4.90.5524.51.5本次设计课题原始资料显示，污水中溶解性COD含量较多，依照关于资料，添加絮凝剂或助凝剂后高效浅层气浮池对污水中溶解性COD、BOD去除率分别可达到31.6%和43.3%，SS去除率达到80%以上。因而，通过高效浅层气浮池解决后，出水中污染物含量如表4-3：表4-3高效浅层气浮池进出水水质项目BOD5/(mg/L)COD/(mg/L)SS/(mg/L)进水145251096出水≤82.2≤1716.8≤水解酸化池废纸再生造纸废水成分复杂,可生化性差(BOD5/CODCr<0.3),属于较难解决工业废水。若采用单一好氧解决工艺很难达到抱负解决效果,因而在好氧解决前运用水解细菌、产酸细菌将废水中纤维素、半纤维素、多糖、还原糖、配涂料废水中改性淀粉、某些木质素及其衍生物转化为易于生物降解小分子物质,提高污水可生化性,减少后续好氧解决负荷,为后续好氧解决创造条件。水解酸化池采用上流式污泥床反映器(UASB)。UASB具备如下长处:启动速度快,解决时间短;污泥产率低;CODCr去除率高。本设计容积负荷Nv取5KgCOD/（m3·d），COD除去率在70%以上，对SS无除去。依照资料显示，由废水特点可知，水解酸化解决废水后，废水中溶解性BOD将会增长，B/C可提高到0.5左右，则UASB出水BOD含量大概为250mg/L，UASB设计进、出水水质见表4-4。表44UASB反映器进出水水质项目BOD5/(mg/L)COD/(mg/L)SS/(mg/L)进水82.21716.819.2出水≤250≤51519.2(1)参数选用设计参数选用如下：容积负荷（NR）10kgCOD/(m3.d)（常温状况下）污泥产率0.1kgMLSS/kgCOD产气率0.5m3/kgCOD(2)反映器容积计算=1\*GB3①UASB有效容积V=QS。/Nv=(5000×1.72)/10=860式中：S0进水中有机物浓度，kgCOD/m3Q进水流量，m3/dNV反映区有机物容积负荷，取NV=10kgCOD/(m3从布水均匀性和经济性考虑，将UASB设计成圆形池子，施工以便，解决效果好。取水力负荷q=0.9[m3/(m3.h)],普通取0.5≤q≤0.9[m3/(m3.h)]。则横截面积为：A=Q/q=208/0.9=231.1㎡有效水深：h=V/A=3.7m取h=采用2座相似UASB反映器,则A1=A/2=115㎡D=(4A1/π)½=12.1m取D==2\*GB3②横截面积S=πD²/4=122.7㎡（3）实际表面水力负荷q=Q/A2=208/（122.7×2）=0.85<1.0符合规定。(3)配水系数设计本系数设计为圆形布水器，每个UASB反映器设60个布水点，采用持续均匀进水。=1\*GB3①参数每个池子流量：Q0=Q/2=208/2=104m3/h=2\*GB3②圆环直径计算：每个孔口服务面积a=A2/18=122.7/60=2.0㎡a在1—3m2可设4个圆环，最里面圆环设4个孔口，中间设8和16个孔口，最外面设32个孔口。=3\*GB3③内圈4个孔口设计服务面积：S1=4a=4×2㎡=8㎡折合为服务区圆点直径:D1=(4S1/π)½=3.2m用此直径作一虚圆，在该虚圆内等分面积处设计实圆环，其上布4个孔口。则圆直径计算如下：则d1=(2S1/π)½=2.3=4\*GB3④中圈8个孔口设计服务面积：S2=8a=16㎡折合服务圆直径为D2=[4（S1+S2）/π]½=5.5m中间圆环直径如下：π(D2²-d2²)/4=S2/2则d2=4.5m=5\*GB3⑤中圈16个孔口设计服务面积：S3=16a=32㎡折合为服务圆直径：D3=[4（S1+S2+S3）/π]½=8.4m则外圆环直径d3计算如下：π(D3²-d3²)/4=S3/2则d3=7.1m⑥外圈32个孔口设计服务面积：S4=32a=64㎡折合为服务圆直径：D4=[4（S1+S2+S3+S4）/π]½=12.4m则外圆环直径d3计算如下：π(D4²-d4²)/4=S4/2则d4=1O.6m计算草图如下：(4)三相分离器设计=1\*GB3①设计阐明三相分离器重要具备气，液，固三相分离功能。普通设在沉淀区下部。三相分离器是UASB反映器污水厌氧解决工艺重要特点之一，它同步具备老式废水生物解决工艺中二沉池与污泥回流及气体收集功能，因而三相分离器合理设计是保证UASB反映器正常有效运营一种重要内容。三相分离器设计重要涉及沉淀区，回流缝，气液分离器设计。=2\*GB3②沉淀区设计三相分离器沉淀区设计同二次沉淀池设计相似，重要是考虑沉淀区面积和水深。面积依照废水水量和表面负荷来决定。由于沉淀区厌氧污泥及有机物还可以发生一定生化反映，产生少量气体，这对固液分离器不利，故设计时应满足如下规定：=1\*alphabetica.沉淀区水力表面负荷≤1.0m/h。=2\*alphabeticb.沉淀器斜壁角度约为500，使污泥不致积聚，尽快落入反映区内。=3\*alphabeticc.进入沉淀区前，沉淀槽底缝隙流速≤2m/h。=4\*alphabeticd.总沉淀水深应≥1.5m。=5\*alphabetice.水力停留时间介于1.5—2h。如果以上条件均能满足，则可达到良好分离效果。沉淀器（集气罩）斜壁倾角θ=500沉淀区面积A=πD²/4=122.7㎡,表面水力负荷：q=Q/A=208/(2×122.7)=0.85<1.0,符合规定。=3\*GB3③回流缝设计取h1=0.3m，h2=0.5m,h3=1.5m,如图所示：，式中：b1下三角集气罩水平宽度，m。Θθ下三角集气罩斜面水平夹角。H3下三角集气罩垂直高度，m。b1==1.26mb2=D-2b1=6.2－2×1.26=3.68m=1\*ALPHABETICA.下三角集气罩之间污泥回流逢中混合液上升流速V1可用下式计算：V1=Q1/S1式中：Q1反映器中废水流量，m3/h；S1下三角形集气罩回流逢面积，m2；V1=4Q1/2πb2²=1.96m/hV1<2m/s,符合设计规定=2\*ALPHABETICB.上下三角形集气罩之间回流逢中流速(V2)可用下式计算：V2=Q1/S2，式中：Q1反映器中废水流量，m3/h；S2上三角形集气罩回流逢之间面积，m2；取回流逢宽CD=1.2m,上集气罩下底宽CF=6.0m则DH=CD×sin50°=0.92mDE=2DH+CF=2×0.92+6.0=7.84mS2=π(CF+DE)CD/2=26.07m2则V2=Q1/S2=41.7/26.07=1.60m/h<V1<2m/h=3\*ALPHABETICC.拟定上下三角形集气罩相对位置及尺寸，由图可知：CH=CDsin40°=＝0.77mAI=DItg50°=(DE-b2)×tg50°=(7.84-3.68)×tg50°=2.48故h4=CH+AI=0.77+2.48=3.25h5=1.0m由上述尺寸可计算出上集气罩上底直径为：CF-2h5tg40°=6.0-2×1.0×tg40°=4.32mBC=CD/sin40°=1.2/sin40°=1.87mDI=(DE-b2)=(7.84-3.68)=2.08mAD=DI/cos50°=2.08/cos50°=3.2BD=DH/cos50°=0.92/cos50°=1.43mAB=AD-BD=3.24-1.43=1.8=4\*GB3④气液分离器设计d=0.01cm(气泡)，T=20°Сr1=1.03g/cm3,rg=1.2×10-3g/cmV=0.0101cm2/s，ρ=0.95μ=Vρ1=0.0101×1.03=0.0104g/cm·s普通废水μ>净水μ,故取μ=0.02g/cm·s由斯托克斯工式可得气体上升速度为：Vb==9.58m/hVa=V2=1.60m/h则Vb/Va=5.9,BC/AB=1.87/1.81=1.03>,故满足设计规定。(5)其她设计=1\*GB3①出水系统设计出水系统作用是把沉淀区液面澄清水均匀收集并排出，出水与否均匀对解决效果有很大影响。采用锯齿形出水槽，槽宽0.2m,槽高=2\*GB3②排泥系统设计产泥量为：5950×0.85×0.1×1000×10-3=505.8kgMLSS/d，含水率为98%，则产泥量为：Q=505.8/[1000×(1-98%)]=25.3m3/d每日产泥量505.8kgMLSS/d，则每个USAB日产泥量252.9kgMLSS/d,可用150mm排泥管，每天排泥一次。=3\*GB3③产气量计算每日产气量：5950×0.85×0.5×1000×10-3=2528.8m3/d4.1.5接触氧化池这是本设计最重要解决工序，有机物分解重要是在接触氧化池内完毕。氧化池对废水中BOD、COD去除率可达到78%和85%以上，某些微生物以生物膜形式生长在填料表面，某些则是絮状悬浮生长于水中。生物接触氧化池进出水各项指标见表4-5。表45生物接触氧化池进出水水质项目BOD5/(mg/L)COD/(mg/L)SS/(mg/L)进水25051519.2出水≤60≤100⑴拟定设计参数①平时污水量Q=5000m3/d=208m3/h②BOD5去除率n=78%③进水BOD5浓度La=250mg/l出水BOD5浓度Lt=55mg/l<60mg/l已达标④依照实验资料拟定a.填料容积负荷M=1.5kgBOD5/m3·db.有效接触时间t=2hc.气水比Do=15m3/m⑵生物接触氧化池计算①有效容积VV=Q(La-Lt)/M=5000(250-55)/1500=650②滤池总面积F设H=3m，分为3层，每层高1m，故F=V/H=650/3=217m2H—滤料总高度，取3m③分为2座生物接触氧化池，每座分为6格。则每座面积为：F0=F/2=217/2=108.3m2每格面积为：f=F0/6=18.1m2<25m2符合规定每格滤池尺寸：L×B=5.0m×3.6m④有效接触时间t滤池格数有2×6=12个t=nfH/Q=12×18×3/208=3.1h⑤滤池总高度Hoh1—超高，m，h1=0.5～0.6m，取0.5m；h2—填料上水深，h2=0.4～0.5m，取0.5m；h3—填料层隙高度，h3=0.2～0.3m，取0.3m；m—填料层数，取3层；h4—配水区高度，当采用多管曝气时，不考虑进入检修者，h4=0.5m；考虑进入检修者，h4=1.5m，取1.5mH0=3+0.5+0.5+(3-1)×0.3+1.5=6⑥污水在池内实际停留时间t′=nf(H0-h1)/Q=12×18×(6.1-0.5)/208=5.8h⑦填料选取填料规定比表面积大，空隙率大，水力阻力小，强度大，化学和生物稳定性好，能经久耐用。当前惯用是聚氯乙烯塑料、聚丙烯塑料、环氧玻璃钢等做成蜂窝状和波纹板状填料。选用φ30㎜蜂窝形玻璃钢填料,所需填料体积：V′=nfH=12×18×3=6蜂窝玻璃钢填料规格：孔径：30㎜，密度：25～27kg/m3，壁厚：0.2㎜，比表面积：145m2/m3，孔隙率：98.8%，合用进水BOD5：200～⑧采用多孔管鼓风曝气供氧,所需空气量：D=D0Q=15×5000=75000m3⑨每格滤池所需空气量：D1=D/n=75000/12=6250m3/d=⑶空气管路计算①风机选取每池采用2台罗茨鼓风机，一备一用，选用TSE-200型。详细参数为：转速：800r/min；升压：14.7kPa；流量：26.10m3/min；配套电机：Y160M-4，功率：11kW②风管系记录算采用在填料下直接曝气方式，曝气充氧扩散采用多孔管，管设在距池底0.7m，孔径取5.0㎜，孔在管两侧交错排列。需氧量a—去除1kgCOD需氧量，取a=0.75kgO2/kgCOD；Q—进水量，m3/d；b—微生物自身氧化系数，b=0.12kgO2/kgMLSS；X—MLSS浓度，X=4kg/m3；V—池容积，m3Qa=0.75×5000(250-55)+0.12×4×650=43.5kg/h查得水中溶解氧饱和度分别为气出口处绝压（Pb）为氧转移效率为E=10%，则空气离开氧化池时氧比例为：温度为20℃时，池中溶解氧饱和度为9.17mg/L，池中平均溶解氧饱和度为7.63mg/L温度为20℃时R0=RtCs(20)/α(βρCs(30)-CL)×1.024(T-20)=80.8kg/hα—氧转移折算系数，0.8～0.85；β—氧溶解折算系数，0.9～0.97；ρ—密度，1.0kg/L；CL—废水中实际溶解氧浓度，2mg/L；Rt—需氧量。供气量Qa=R0/0.3E=2693.3m3/h每池所需空气量Qal=2693.3/2=1346.7m3/h每单元格所需空气量Qali=1346.7/6=224.4m3/h每格有4根支管，管长5.2m，孔距50mm，每根管有出气孔100个。每根支管所需空气量：qa=224.4/4=56.1m3/h孔口空气流速：v=4qa/3600×3.14d2n=7.9m/s设空气干管流速v=8m/s，支管流速u=5m/s，则干管直径：D=(4Qal/3600×3.14v)1/2=0.244m取D=245mm校核：v=4Qal/3600×3.14D2=8.0m/s支管直径：d=(4qa/3600×3.14u)1/2=0.063m取d=65mm校核：u=4qa/3600×3.14d2=4.7m/s综上，干管：D=245mm，v=8.0m/s支管：d=65mm，u=4.7m/s为增长充氧效果,池底应设立可变微孔曝气器，其型号为：ZH215型。曝气管外径φ215㎜，用φ65㎜ABS管接通。通气量：10m3/套﹒h，服务面积：2m2/套。接触氧化池内共设立1⑷布水系统采用导流廊道设进水流速，进水管径。每单元格各有一导流廊道，沿单格长边，长5.2m，宽0.6m，导流墙高5.6m，距池底0.5m。⑸出水系统出水采用过水孔，与导流廊道相对在另一长边，设出口流速①过水孔所需面积：S=Q/vb=0.072m2布满度为0.6，则S=S′/0.6=0.12m2②过水孔尺寸每单元格又过水孔5个，孔中心间距0.9m，孔宽，孔高h=S′/bn=0.12m过水孔尺寸0.2m×0.12m③水流方式水从过水孔流入下一种单格导流廊道，整个反映池呈推流式。④出水渠设渠宽0.4m，流速0.2m/s，则有效水深：H=Q/vb=[5000/(24×3600)]/0.2×0.4=0.2m则实际槽深0.2+0.5=0.7m槽坡度为0.01，长5.2m详细构造尺寸为5.2m×0.4m×0.7m经生物接触氧化池后，CODcr：77.3mg/L；BOD5：55mg/L4.1.6二沉池二沉池重要是解决出水悬浮物，通过二沉池后出水SS达到了设计所规定出水指标。本次设计采用辐流式沉淀池。关于设计参数取值水力表面负荷q普通在1.0～1.5m3/m2·h，设计取1.1m3/m2沉淀个数n=1，沉淀时间T=3h。沉淀池超高取h1取0.3m。缓冲层高度h3取0.5m。刮泥板高度h5取0.5m。污泥回流比R取0.5。稳流筒中流速v筒普通0.02～0.03m/s，设计取0.03m/s。二沉池尺寸计算池表面积A计算A=Q/q=5000/（24×1.1）=189.4池直径D计算D=（4A/π）1/2=（4×227.3/3.14）1/2=1设计采用中心传动式刮泥机。某些有效水深h2计算h2=q×T=1.1×3=3.3式中：q——水力表面负荷，m3/m2·h； T——沉淀时间，h。沉淀某些有效容积计算V=πD2×h2/4=3.14×15.52×3.3/4=622.4沉淀池底坡落差h4计算设池底坡度i=0.05。h4=i×（D/2－2）=0.05×（15.5/2－2）=0.沉淀池周边（有效）水深H0计算H0=h2+h3+h5=3.3+0.5+0.5=4.3m式中：h2——某些有效水深，m；h3——缓冲层高度，m； h5——刮泥板高度，m。沉淀池总高度计算H=H0+h4+h1=4.3+0.29+0.3=4.二沉池对废水中污染物有一定去除率，但由于废水在通过生物接触氧化解决后已经可达标排放，因此不予考虑，因而，上述设计可对本次课题所设定废水进行解决并达标排放。4.1.7贮泥池剩余污泥量计算普通状况下接触氧化法不用回流，因此剩余污泥量就是各去除悬浮物构筑物产生污泥量之和，重要来自气浮池和二沉池污泥，以及UASB反映器去除COD产生污泥，接触氧化池无剩余污泥。气浮池日产污泥体积计算污泥含水率为95%，已知体积V1在气浮池中计算得V1=31.7m3二沉池日产污泥体积计算二沉池剩余污泥含水率为96%。依照公式：计算可得V2=6m3UASB反映器日产污泥体积计算日产污泥质量W3计算与下：W2=5000×（1.7—0.5）×0.1=0.6t/d设含水率为95%，污泥体积V3为：V3＝0.6/(1—95%)＝12日产污泥总体积计算V=V1+V2+V3=31.7+6+12=49污泥池尺寸计算污泥池设计为圆形，高为4m，直径为4m，实际体积为50m3污泥泵选型设计采用CP型沉水式污泥泵，CP型沉水式污泥泵供输送具有大颗粒、块状和纤维片状液体。合用于城乡污水解决厂、医院、学校、社区生活污水解决；食品、造纸、采矿、纺织、皮革等工业废水解决。设计采用型号为CP（T）-50.75-50，配备两台，一用一备，设计参数与表4-6。表46CP（T）-50.75-50型沉水式污泥泵技术参数口径/mm功率/kW扬程/m流量/m3/min500.75.8带式压滤机污泥产量是49.7m3/d，约2.0m3/h，污泥含水率约为96%DY型带式压滤机是一种污泥脱水专用设备。具备生产持续、能耗低、解决量大、污泥脱水效率高等长处。DY型带式压滤机张紧系统采用气动元件，自动调节，滤带材质优，寿命长。其中附属设备有：药剂搅器、带式输送机、冲洗水泵、空压机、转子流量计、定量泵、集中控制箱等。设计采用型号为DY-500带式污泥压滤机，其技术参数表4-7。表47DY-500带式压滤机技术参数型号解决能力/m3/h带宽/mm冲洗耗/m3/h冲洗水/MPa电机功率/kW泥饼含水率/%DY-5001.5~3500≥4≥0.41.165~754.1.9机房及办公室总占地面积约100m2,提成54.2高程计算4.2.1构筑物阻力估算各解决构筑物水头损失与表4-6所示：表48各解决构筑物水头损失构筑物名称水头损失/cm构筑物名称水头损失/cm格栅10～25生物接触氧化池10～30污水提高泵房10～25二沉池10～20浅层气浮池20～40污泥泵房10～15UASB反映器30～504.2.2管道阻力计算为了更好地设立高程，现对管路进行粗略地计算；考虑到后来管壁性质变化，将计算值乘以1.5，并尽量向大取整作为实际管路损失。集水井和气浮池之间阻力损失计算DN150mm铸铁管，最大流速0.76m/s，长度约15m，2个90度弯头，2个闸阀；查水力计算表，1000i＝32.8m，弯头局部阻力系数0.72，闸阀局部阻力系数0.1；阻力为：水头损失取0.81m。气浮池和UASB反映器之间阻力损失计算分支前：DN125mm铸铁管，流速0.76m/s，长度约10m，2个90度弯头，1个三通，1个闸阀；查1000i＝15m，弯头局部阻力系数0.65，三通局部阻力系数1.5，闸阀局部阻力系数0.15。分支后：DN100mm，流速0.51m/s，