玻璃厂生产废水处理及中水回用工程设计论文.doc

本科毕业设计 深圳市某玻璃厂生产废水处理深圳市某玻璃厂生产废水处理 及中水回用工程设计及中水回用工程设计 学 院 环境科学与工程学院 专 业 环境工程 年级班别 20102010 级 1 1 班 学 号 3103000223 学生姓名 刘伟峰 指导教师 宋卫锋 2014 年 6 月 11 日 深深 圳圳 市市 某某 玻玻 璃璃 厂厂 生生 产产 废废 水水 处处 理理 及及 中中 水水 回回 用用 工工 程程 设设 计计 刘刘 伟伟 峰峰 环环 境境 学学 院院 设计总说明设计总说明 设计任务来源： 本设计任务来源于广东工业大学环境科学与工程学院宋卫锋老师承担的深圳市某 玻璃厂生产废水处理及中水回用工程。任务具体内容如下： 水量：600 吨/天 水质：经当地环境监测站 2006 年 10 月 11 日至 13 日取样分析，结果如下： 样品状态及特征：黄色、无味、无油 项目 pHCODCr(mg/L)SS(mg/L) 石油类(mg/L) 分析值 7.38280-370821.2 设计标准： 本设计要求出水达到生活杂用水水质标准 （CJ 25.1-89）并回用。 设计原则： 废水处理的任务是采用必要的处理方法与处理流程使污染物去除或回收，使废水 得到净化。废水污染物质多种多样，只用一种处理方法往往不能把所有的污染物质全 部除去，而是需要通过几种方法组成的处理系统或处理流程，才能达到处理要求的程 度。 中水处理技术的目的是通过必要的水处理方法去除水中的杂质，使之符合中水回 用水质标准。处理的方法应根据中水的水源和用水对象对水质的要求确定。在处理过 程中，有的方法除了具有某一特定的处理效果外，往往也直接或间接地兼收其他处理 效果。为了达到某一目的，往往是几种方法结合使用。 因此，为了符合任务的出水要求，本设计采用了物理法（如沉淀） 、化学法（如混 凝） 、生物法（如活性污泥法）等一系列的处理方法结合使用。 2/ AO 主要技术资料： 本设计主要参考了以下技术资料：中水回用技术及工程实例 、 城市污水厂处 理设施设计计算 、 排水工程等。 关键词关键词：玻璃废水，中水回用，活性污泥， 2/ AO General Source: This task comes from “treating of wastewater and reusing of reclaimed water from some glasswork in Shenzhen” which was undertaken by Mr. Weifeng Song, Faculty of Environmental Science and Engineering, Guangdong University of Technology. Exact content is as below: Quantity: 600tons per day Quality: after the sampling and analyzing from Oct. 11th to 13th of local environment monitoring station, the result is as below: Characteristic of Sample：Yellow、insipidity、oil-free itempHCODCr(mg/L)SS(mg/L)petroleum(mg/L) value7.38280-370821.2 Criteria: It is required that the quality of the water disposed must reach “the Criteria of Life Mixing Use”. Besides, the water should be reused. Principle: The task of wastewater treatment is to discard or recycle the contaminant by necessary ways and circuits. Then, the wastewater can be purified. As the diversity of the contaminant, it is impossible that discarding all the contaminant by only one way. The extent can be reach only when several ways form the treatment system or circuit. The purpose of reclaimed water treatment technique is to discard the contaminant in the water by necessary water treatment ways. Then, the quality of wastewater can reach the criteria of reusing reclaimed water. The ways depend on the source of water and the quality required by the object. During the process, some ways not only have some specific effect, but also receive other effect directly or indirectly. So, several ways are combined. Therefore, to reach the criteria, physical ways (as sedimentation), chemical ways (as coagulation), and biological ways (as Activated Sludge) are combined. 2/ AO Main Technological Material Consulted: , etc. Key words: glass wastewater, reclaimed water reuse, activated sludge， 2/ AO 目录目录 1 绪论1 1.1 题目背景及目的.1 1.2 题目研究意义.1 1.3 要达到的技术要求.2 1.4 国内外的发展概况.2 1.4.1 国外的应用情况 .2 1.4.2 国内的应用情况 .3 1.5 指导思想及应解决的主要问题.3 2 污水处理工艺选择及说明4 2.1 气象与水文资料 4 2.2 工艺选择、分析与流程各结构介绍 4 2.2.1 一级处理阶段 .5 2.2.2 二级处理阶段 .6 2.2.3 深度处理阶段 .7 3 构筑物设计计算.10 3.1 格栅10 3.1.1 设计说明 10 3.1.2 格栅计算 10 3.2 化学絮凝12 3.2.1 设计说明 12 3.2.2 化学絮凝强化设施计算 12 3.3 竖流式沉淀池13 3.3.1 设计说明 13 3.3.2 设计计算 15 3.4 生化构筑物16 3.4.1 设计说明 16 3.4.2 设计计算 17 3.5 平流式二沉池24 3.5.1 设计一般规定 24 3.5.2 沉淀池出流堰设计 25 3.5.3 平流式二次沉淀池设计概述 25 3.5.4 设计计算 27 3.6 混凝沉淀31 3.7 过滤32 3.7.1 过滤工艺 32 3.7.2 配水系统 34 3.8 活性炭吸附34 3.9 臭氧消毒35 3.9.1 设计概述 35 3.9.2 设计计算 37 3.10 中水处理工程污气、污泥处理.38 3.10.1 污气处理及装置 .38 3.10.2 污泥处理及装置 .38 4 中水回用 .41 4.1 回用前提条件41 4.2 中水管网系统41 4.2.1 中水系统分类 41 4.2.2 中水管网系统组成 41 4.2.3 回用水管网布置 42 4.2.4 中水的加压设备 43 4.3 污水回用方式43 4.3.1 城市污水回用方式 43 4.3.2 建筑污水回用方式 44 4.4 供水方式44 4.4.1 简单的供水方式 45 4.4.2 单设屋顶水箱的供水方式 45 4.4.3 小区中水给水方式 45 4.4.4 分区供水方式 45 5 总体布置 .46 5.1 总平面布置46 5.1.1 总平面布置原则 46 5.1.2 总平面布置结果 46 5.2 高程布置46 5.2.1 高程布置原则 46 5.2.2 高程布置结果 47 结论.48 参考文献.49 致谢.50 1 绪论绪论 1.1 题目背景及目的题目背景及目的 众所周知，水资源紧缺已经成为世界性问题。我国也同样面临水资源短缺的现实。 我国的地域特征决定了我国水资源总量丰富、但人均水资源的占有量相对不足，而且 时空分布不均衡。我国河川年径流量 2.71012m3，居世界第 6 位，但人均占有水量仅 为 2400m3，仅列世界第 110 位，为世界人均水量 1/4。 水是环境的血液，也是生态环境的一个基本要素，影响范围大，其短缺造成的危 害严重。在水资源缺乏的同时，也造成了大量的水资源浪费，并产生了水污染问题。 水体污染的特征与污染物的种类、水体特征和水体类型等因素有关，我国的地表水资 源污染严重是由地表水径流污染、大气的干沉降和湿沉降、城市水土流失、底泥的二 次污染等因素造成的。 水资源受污染不但造成本来就紧张的水资源更加缺乏，而且要增加能源消耗、要 大量资金和设备进行处理，造成工农业产品成本提高、质量下降、水产品大幅度减产。 而水资源的污染和浪费，更加剧了水资源的短缺。 长期以来，人们把“废水”一向总是与“污垢的” 、 “肮脏的”词语相联系，无论 处理得怎样好，也只能排放不能再用。通过国内外科技人员的技术攻关和工程实践， 证明上述观点是错的。水在自然界中是惟一不可替代，也是惟一可以重复利用的资源。 废水经过适当的再生处理，可以重复利用，实现水在自然界中的良性循环。废水就近 可得，易于收集，再生技术基本成熟，一般情况下污水回用工程比兴建天然水取水工 程，特别是长距离引水工程要节省投资并能相当程度地降低运行费用。 为解决水危机，各国各地区采取了积极有效的措施，核心是“开源节流” ，在水资 源的总体战略由单纯的水污染控制转变为全方位的水环境参加与发展。在各种措施中， 具体可行的途径之一就是中水回用。 1.2 题目研究意义题目研究意义 在中国玻璃工业中，普遍存在玻璃制造废水未经处理直接排放的现象。虽然这些 废水水质相对化工行业来讲污染较轻，但是由于其排放量大，且排放的废水中含有油 类、SS、氟及重金属等的污染物，这些污染物对自然环境和人类的危害是严重的，所 以玻璃厂废水在排放前必须经过处理。 中水主要是指城市污水或生活污水经处理后达到一定的水质标准、可在一定范围 内重复使用的非饮用杂用水，其水质介于上水与下水之间，是水资源有效利用的一种 形式。 1.3 要达到的技术要求要达到的技术要求 出水达到生活杂用水水质标准 （CJ 25.1-89）并回用。 表表 1.11.1 设计进出水水质设计进出水水质1 项目原水水质出水水质 pH7.386.5-9.0 CODCr(mg/L)280-37050 SS(mg/L)8210 石油类(mg/L)1.21.0 1.4 国内外的发展概况国内外的发展概况 1.4.1 国外的应用情况 中水回用在国外已实施很久，回用规模很大，已显示出明显的经济效益。当前世 界上许多国家为克服水资源困难，把城市污水开辟为第二淡水资源。美国是世界上采 用污水再生利用最早的国家之一，20 世纪 70 年代初开始大规模污水处理厂建设，1979 年美国有 357 个城市回用污水，有污水回用点 536 项，涉及城市回用、农业回用、娱 乐回用、环境回用、工业回用等方面。 日本因国土狭小，人口众多，水资源主要靠河流，流量具有时间变动性，其水资 源严重缺乏，除不得不实行定量供水外，只能中水回用。日本的双管供水系统比较普 遍，东京将污水厂的深度处理水回用于一条干涸的小溪，收到了一定的经济效益和社 会效益。近年来，日本的环保部门对二级处理出水提高了脱氮除磷要求，水质更好， 可回用于河流，作为景观用水，美化环境。 中水回用已经成为世界上不少国家解决水资源不足的战略性对策，在国外已有丰 富的经验，满足或部分满足了由于水资源缺乏限制城市和工业发展的需要，收到了良 好的经济效益和社会效益。 1.4.2 国内的应用情况 我国已经认识到中水回用的重要性和紧迫性，近十多年来，城市中水回用的重点， 一直集中在占有较大比重的工业废水上，经过多年努力，工业废水回用率已达 70以 上，由于社会经济发展和人们环境意识的不断提高，中水回用逐渐扩展到缺水城市的 许多行业。 科技人员经过近 20 年的实验研究和应用开发，已经在中水回用技术上取得突破， 并对人们的观念意识产生重大影响。废水回用已被国家作为一条基本政策加以肯定， 规定城市污水应作为优先开发水源，在水未被充分利用之前，禁止随意排放，各地的 污水处理厂建设必须将处理与回用结合起来，目前我国已有几十个城市在建设污水回 用工程，其工程规模之大，回用之广，在国外也不多见，足以影响到城市环境和污水 状况。 随着人们生活水平和工业废水回用率的提高，生活污水占城市污水的比重已由过 去的 30提高到 40以上，部分经济发达的城市已接近 60，而目前我国城市污水处 理率不足 20。因此，生活污水的回用问题已摆在我们面前。 生活污水量大且相对稳定，易于收集，再生成本低，处理技术也比较成熟。尤其 是城市供水水价持续上涨，小区污水经过适当处理后，用于小区绿化、厕所坐便器冲 洗、洗车和清洁等有很好的社会效益和经济效益。 1.5 指导思想及应解决的主要问题指导思想及应解决的主要问题 中水回用要达到水质合格、水量合用和经济合算三个指标。 污水作为水资源回用的前提是提供适合于回用的水质，且不造成任何潜在的二次 污染。回用水的用途决定了污水处理的程度、处理工艺和运行管理制度的可靠程度。 考虑到水的安全与可靠，城市生活杂用水中水回用中要达到：卫生安全可靠、无 有害物质；不引起管道和设备腐蚀；外观上无不愉快感觉。在使用过程中，生活杂用 水管道、水箱等设备不得与自来水管道直接相连，杂用水的设备外部涂成浅绿色标志 以免误用、误饮。 2 污水处理工艺选择及说明污水处理工艺选择及说明 2.1 气象与水文资料气象与水文资料 深圳市年平均气温 22.3 ，夏长冬短。以一月平均气温最低，为 14.5 ， 7 月平均气温最高，达 28.4 。深圳市年平均降水量为 1924.7 毫米，地域分布自 东向西减少，东南部年平均雨量达 2200 毫米以上，西北部地区只有 1500 多毫米。 雨量年际变化较大。全年雨量有 85% 出现在 4 9 月（汛期） ，其中 48% 分布在 7 9 月（后汛期） ，平均雨量达 929 毫米，主要由热带气旋、热带辐合带、热带低压 等热带天气系统造成； 4 6 月（前汛期）平均雨量为 705 毫米，主要由冷空气和 热带暖湿气流共同作用形成。一年中各月雨量变化呈单峰型，最多为 8 月，平均达 352 毫米，最少是 12 月，只有 25 毫米。 2.2 工艺选择、分析与流程各结构介绍工艺选择、分析与流程各结构介绍 本设计的工艺流程如下： 原污水 图 2.1 工艺流程图 混 凝 反 应 池 滤 池 厌 氧 池 消 毒 池 二 沉 池 好 氧 池 格 栅 初 沉 池 出 水 混 凝 反 应 池 一级处理阶段 二级处理阶段 深度处理阶段 经过处理的污水可用于除饮用水外的直接接触、回用地下、回注地下。 2.2.1 一级处理阶段 格栅 格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道、泵房集水井的进口处 或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、木屑、 果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常运行。 本设计采用中格栅进行隔渣，由于栅渣量较小，采用人工清渣方式。 混凝反应池 化学絮凝强化一级处理，是向污水中投加絮凝剂以提高沉淀处理效果的一级强化 处理技术，该工艺由于受自然条件约束少、占地省、流程短、基建与运行费用低、操 作简单而成为极具竞争力的城市污水处理方法。城市污水中污染物主要是悬浮物、胶 体和溶解性有机物，投加絮凝剂的一级处理能明显改善对悬浮及胶体有机物的处理效 果，提高了一级处理的出水水质，从而使原水的有机负荷降低，减少了后续处理构筑 物的处理费用。 药剂的选择： 混凝剂的选择要对去除的污染物有较高的去除率，为达到这一目标，有时需要 两种或多种絮凝剂及助凝剂同时配合使用。 混凝剂及助凝剂的价格应适当便宜，需要的投加量应适中，以防止由于价格昂 贵造成处理运行费用过高。 混凝剂的来源应当可靠，产品性能比较稳定，并应宜于贮存和投加方便。 所有的混凝剂都不应对处理出水产生二次污染。 采用硫酸亚铁作为混凝剂。 竖流式沉淀池 初次沉淀池的作用是对污水中密度大的固体悬浮物进行沉淀分离。当污水进入初 次沉淀池后流速迅速减少至 0.02m/s 以下，从而极大地减少了水流夹带悬浮物的能力， 使悬浮物在重力作用下沉淀下来成为污泥，而相对密度小于 1 的细小漂浮物则浮至水 面形成浮渣而除去。 按照初次沉淀池的形状和水流特点，常将初次沉淀池分为平流式、竖流式、辐流 式及斜板四种。每种沉淀池均包含进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区五个区。 四种初次沉淀池的优缺点和使用条件的比较见表 2.1。 表表 2.12.1 四种初次沉淀池的优缺点和适用条件比较四种初次沉淀池的优缺点和适用条件比较 池 型 优点缺点适用条件 平 流 式 沉淀效果好 对冲击负荷和 温度 变化的适应能力 较强 施工方便 多个池子易于 组合 为一体，可节省 占地面积 池子配水不易均匀 采用多斗排泥时，每个斗需单独设排泥管 各自排泥，操作量大；采用链带式刮泥机刮 泥时，链带的支承件和驱动件都浸于水中 适用于地下水位高及地 质较差的地区 适用于大、中、小型污 水处理厂 竖 流 式 无机械刮泥设 备，排泥方便， 管理简单 占地面积较小 池子深度大，施工困难 对冲击负荷和温度变化的适应能力较差 造价较高 池径不宜过大，否则布水不匀 适用于处理水量不大的小 型污水处理厂（单池容积 小于 1000m3） 辐 流 式 多为机械排泥， 运行较好。管理 较方便 机械（刮）排 泥设备已为定型 结构受力条件 好 占地面积大 机械排泥设备复杂，对施工质量要求高 适用于地下水位较高及 工程地质条件较差地区 适用于大、中型污水处 理厂 斜 板 沉淀效率高、 停留时间短 占地面积较小 斜板设（管）设备在一定条件下，有滋长 藻类等问题，维护管理不便 排泥有一定困难 适用于城市污水的初沉池 因为本设计的处理水量不大，故选用竖流式沉淀池作为初沉池。 2.2.2 二级处理阶段 生化构筑物 A2/O 工艺是 Anaerobic- Oxic 的英文缩写，它是厌氧好氧生物除磷工艺的简 称，由前段厌氧池和后段好氧池串联组成。 工艺特点 工艺流程简单。 厌氧池设在好氧池之前，可起到生物选择器的作用，有利于抑制丝状菌的膨胀， 改善活性污泥的沉降性能，并能减轻后续好氧池的负荷。 反应池水力停留时间较短。一般厌氧池水利停留时间为 1-2h，好氧池水利停留 时间为 2-4h，总停留时间 3-6h。厌氧、好氧水利停留时间之比一般为（1：2）- （1：3）. A2/O 工艺是通过排出富磷剩余污泥实现的，因此其除磷效果与排放的剩余污泥 量直接相关，只有在短泥龄条件下运行，才能达到除磷的目的。A2/O 工艺的泥龄一般 为 3.5-10d 为宜。 便于在常规活性污泥工艺基础上改造成 A2/O 除磷工艺。 A2/O 工艺磷是通过剩余污泥的排放来实现，受运行条件和环境条件影响较大， 且二沉池也难免会出现磷的释放，因此除磷率难以进一步提高。 二次沉淀池 二次沉淀池的作用是泥水分离，使混合液澄清、污泥浓缩并将分离的污泥回流到 生物处理段。二次沉淀池区别于初次沉淀池主要在于处理对象和所起的作用不同。二 沉池的处理对象是活性污泥混合液，它具有浓度高、有絮凝性、质轻、沉速较慢等特 点。沉淀时泥水之间有清晰的界面，属于成层沉淀。 用于初次沉淀池的平流式沉淀池、辐流式沉淀池、竖流式沉淀池和斜板（管）沉 淀池，原则上均可作二次沉淀池使用。 本设计选用平流式沉淀池作为二次沉淀池。 2.2.3 深度处理阶段 深度处理的目的是进一步去除污水中的悬浮物、有机物、氮、磷等。常用的方法 有过滤、活性炭吸附、膜技术等。活性炭含有大量微孔，比表面积较大，可有效地去 除色度、臭、大多数的有机物、无机物及部分重金属，是深度处理中最广泛有效的技 术之一。 解决水资源短缺的有效途径之一就是中水回用，相应的处理技术也得到了突飞猛 进的发展。20 世纪 90 年代世界各国对中水再生回用技术进行了深入的研究和工程示范， 开发了许多深度处理工艺，如脱氮除磷技术、生物过滤技术、膜分离技术、膜生物反 应器等。 在中水回用处理中较为广泛的膜技术有超滤、微滤、纳滤、反渗透、电渗析等， 其去除率较高。膜价格的降低会促进膜分离技术在中水深度处理中的应用。微滤可去 除沉淀不能去除的细菌、病毒、碳酸盐。反渗透可降低矿化度、去除溶解性固体，二 级出水的脱盐率可达 90以上。纳滤技术可在较低的压力下直接去除病毒、细菌、部 分溶解性有机物。生物过滤技术充分利用滤料的截污吸附作用和滤料上附着生物膜的 降解作用，有较高的去处率，具有能耗低、流程短、易操作等优点。新型的脱氮除磷 技术缩短了脱氮历程，降低了动力消耗，节省了碳源，提高了处理能力。近几年来， 生物技术的发展又带动了水处理行业的发展，如利用生物膜或固定化细胞进行单级生 物脱氮，并已开发出新型生物反应器及新的固定化方法，但其仍处于实验室研究，有 待于进一步提供相应的参数以供工程设计。 混凝沉淀 混凝沉淀工艺去除的对象是污水中呈胶体和微小悬浮状态的有机和无机污染物。 从表观而言，就是去除污水的色度和浊度。混凝沉淀还可以去除污水中的某些溶解性 物质，如砷、汞等。也能够有效地去除能够导致缓流水体富营养化的氮、磷等。 同样，在深度处理阶段，采用硫酸亚铁作为混凝剂。 过滤 在水处理过程中，过滤一般是指以石英砂等粒状滤料截留水中悬浮物质，也包括 浮游生物、病毒、细菌及乳化油等，使水获得澄清的工艺过程。残留的细菌和病毒等 因失去混浊物的保护或依附，在消毒过程中容易被杀死。过滤是必不可少的，是保证 饮用水安全的重要措施。 活性炭吸附 活性炭属无定形碳，由许多呈石墨型的层状结构的微晶不规则地集合而成，具有 结晶缺陷。活性炭含有大量微孔，内部有无数微细孔隙纵横相通，使活性炭具有巨大 的比表面积，可除色、臭、味。活性炭吸附工艺能去除大部分有机物与某些无机物。 臭氧消毒 水消毒处理的目的是解决水中的生物污染问题。城市污水经过二级处理后，水质 改善，细菌含量大幅度减少，但细菌的绝对值仍很可观，并存在病原菌的可能，为防 止对人类健康产生危害和对生态造成污染，在污水排入水体前应进行消毒。几种常用 消毒剂的性能比较见表 2.2。 表表 2.22.2 几种常用消毒剂的性能比较几种常用消毒剂的性能比较 项目液氯次氯酸钠二氧化氯臭氧紫外线 杀菌有效性较强中强最强强 效能：对细 菌 对病毒 对芽孢 有效 部分有效 无效 有效 部分有效 无效 有效 部分有效 无效 有效 有效 有效 有效 部分有效 无效 一般投加量 /(mg/L) 5-105-105-1010 接触时间10-30min10-30min10-30min5-10min10-100s 一次投资低较高较高高高 运转成本便宜贵贵最贵较便宜 优点技术成熟， 投配设备简 单，有后续 消毒作用 可用海水或 浓盐水作原 料，也可购 买商品次氯 酸钠，使用 方便 使用安全可 靠，有定型 产品 能有效去除 污水中残留 有机物、色、 臭味，受 pH、温度影 响 杀菌迅速， 无化学药剂 缺点有臭味、残 毒，使用时 安全措施要 求高 现场制备设 备复杂，维 护管理要求 高 须现场制备， 维修管理要 求高 须现场制备， 设备管理复 杂，剩余臭 氧需作消除 处理 消毒效果受 出水水质影 响较大。设 备无定型产 品，货源不 足 适用条件大、中型污 水处理厂， 最常用方法 中小型污水 处理厂 中小型污水 处理厂 要求出水水 质较好、排 入水体的卫 生条件高的 污水厂 小型污水厂， 随着设备逐 渐成熟，正 日益广泛使 用 3 构筑物设计计算构筑物设计计算 3.1 格栅格栅 3.1.1 设计说明 取水的密度=0.997770.99777g mlkg L 设计流量：平均流量 33 600000 600600000601.3410.007 0.99777 d Qt dkg dL dm dms 取为 2.2K总 3 maxd Q2.2 0.0070.0154Qms 总 K 设计参数：设栅前水深 h0.4m，过栅流速 v0.9，用中格栅，栅条间隙m s e20mm，格栅安装倾角60 3.1.2 格栅计算 栅条的间隙数： 条 max sin0.0154 sin60 n2 0.02 0.4 0.9 Q ehv 栅槽宽度，取栅条宽度 S0.01m： (1)0.01(2 1)0.02 20.05BS nenm 进水采用明渠，明渠数 N12，明渠内的有效水深 h1=0.8，水的流速 v10.7m/s 明渠宽度 B1Qmax/（v1h1N1）0.0154/(0.70.82)0.014m 进水渠道渐宽部分长度，进水渠宽，渐宽部分展开角， 1 0.014Bm 1 20 ： 1 0.7vm s 1 1 1 0.050.014 0.049 2tan2 tan20 BB lm 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度： 图 3.1 格栅设计计算示意 1 1 2 0.049 0.025 22 l lm 过栅水头损失： 因栅条为矩形截面，取 k3，2.42 4 3 22 10 4 3 sinsin 22 0.010.9 3 2.42sin600.006 0.022 9.81 vSv hkhkk geg m 栅后槽总高度，取栅前渠道超高，栅前槽高： 2 0.3hm 12 0.7Hhhm 12 0.70.0060.706Hhhhm 栅槽总长度： 1 12 0.5 1.0 tan60 0.7 0.0490.0250.5 1.01.98 tan60 H Lll m 每日栅渣量，取： 333 1 0.0710Wmm 3 max1 864000.0154 0.07 86400 0.042 10002.2 1000 QW Wm d K 总 采用人工清渣。 3.2 化学絮凝化学絮凝 3.2.1 设计说明 混合反应时间： 混合时间：一般要求几十秒至 2min。混合过程要求激烈的湍流，在较快的时间 内使药剂与水充分混合，混合作用一般靠水力或机械方法来完成。 反应时间（T）：一般控制在 10-30min。 反应中平均速度梯度（G）：一般取 30-60，并应控制 GT 值在范围 1 s 45 1010 内。 3.2.2 化学絮凝强化设施计算 化学混凝强化工艺对 SS 去除率可达 90，去除率取 50，则： Cr COD 强化处理效果： 根据已知的各项污染物的去除率，得知强化处理后出水 SS8.2，162.5mg L Cr CODmg L 溶液池： 溶液池的有效容积，取药剂投加量 a30，药剂溶液浓度 c15，混凝mg L 剂每日配置次数 n2 次： 溶液池采用两个，以交替使用 3 1 66 30 601.341 0.06 100.15 2 10 aQ Vm cn 溶液池的尺寸，溶液池采用矩形池子，其尺寸为： ，其中有效容积 0.06m 3 长宽高1.50.20.20.06 3 m 溶解池： 溶解池容积可按溶液池容积的 30来计算，则： 3 21 0.30.3 0.060.018VVm 溶解池进水流量，取溶解池进水时间 t5min： 2 0 10000.06 1000 0.2 6060 5 V qL s t 药剂投加：采用单柱塞计量泵投加药剂 药剂库： 药剂贮存量一般按照最大投加量期间 1-2 个月的用量计算，并应根据药剂供应情 况和运输条件等因素适量增减。药剂堆放高度一般为 1.5-2m，有起吊设备时可适量增 加。 硫酸亚铁袋数，取药剂贮存期 T30d，每袋药剂的质量 W40kg， 601.341 30 30 14 10001000 40 QaT N W 袋 有效堆放面积，取药剂堆放高度 H1.5m，每袋药剂体积 V 按长 0.5m、宽 0.4m、高 0.2m 计，堆放孔隙率 e20（袋堆时）： 2 14 0.5 0.4 0.2 0.47 (1)1.5 (1 0.2) NV Am He 3.3 竖流式沉淀池竖流式沉淀池 3.3.1 设计说明 竖流式沉淀池的主要设计参数如下： 池子直径与有效水深之比值不大于 3.0。池子直径不宜大于 8.0m，一般采用 4.0-7.0m，最大有达 10m 的。 中心管流速不大于 30。mm s 中心管下口设有喇叭口和反射板： 板地面距泥面至少 0.3m；喇叭口直径及高度为中心管直径的 1.35 倍；反射板的直 径为喇叭口直径的 1.30 倍，反射板表面积与水平面之间的倾角为；中心管下端至17 反射板表面之间的缝隙高在 0.25-0.50m 范围内时，缝隙中污水流速，在初次沉淀池中 不大于 30。mm s 当池子直径小于 7.0m 时，澄清污水沿周边流出；当直径时应增设辐7.0Dm 射式集水支渠。 排泥管下端距池底不大于 0.20m，管上端超出水面不小于 0.40m。 浮渣挡板距集水槽 0.25-0.5m，高出水面 0.1-0.15m；淹没深度 0.3-0.40m。 图 3.2 中心管尺寸构造 1-中心管；2-喇叭门；3-反射板 图 3.3 竖流式沉淀池 1-进水槽；2-中心管；3-反射板；4-挡板；5-排泥管； 6-缓冲层；7-集水槽；8-出水管；9-过桥 图 3.4 竖流式沉淀池计算图 1-中心管；2-反射板；3-集水槽；4-排泥管 3.3.2 设计计算 根据竖流式沉淀池的一般规定进行设计 中心管面积与直径，取中心管内流速 0 0.03vm s 3 max 1 0 0.0154 0.513 0.03 Q fm v 采用 2 座沉淀池，则每座池中心管面积为 2 0.513 20.26m ， 取 0.6m 1 0 44 0.26 0.58 3.14 f dm 沉淀池的有效沉淀高度，即中心管高度，取污水在沉淀区上升流速 ，沉淀时间 t1.5h0.0007vmm s ，取 3.8m 2 36000.0007 1.5 36003.78hvtm 中心管喇叭口到反射板之间的间隔高度，取间隙流出速度，喇叭口 1 0.04vmm s 直径，取 0.8m 10 1.351.35 0.60.81ddm max 3 11 0.0154 2 0.077 0.04 3.14 0.8 Q hm vd 反射板直径 21 1.31.3 0.81.04ddm 沉淀池总面积及沉淀池直径： 每座沉淀池的沉淀区面积 2 max 2 0.0154 2 11 0.0007 Q fm v 每座池的总面积 2 12 0.513 1111.513Affm 每座直径，取 4m 44 11.513 3.83 3.14 A Dm 缓冲层高 4 0.3hm 污泥量，取进水悬浮物浓度，沉淀出水悬浮物浓度 3 0 0.0082Ckg m ，污泥容重，污泥含水率 3 10 55%0.0082 0.550.0045CCkg m 3 1000kg m ，两次排泥时间间隔 t2d 0 96%p max01 0 3 24()100 (100) 0.0154 86400 24(0.00820.0045)100 2 1000(10097) 7.88 QCC Wt p m 污泥斗高度，取，截头直径 0.4m60 5 40.4 tan603.12 2 hm 沉淀池总高度，取超高 1 0.3hm 12345 0.33.80.0770.33.127.6Hhhhhhm 3.4 生化构筑物生化构筑物 3.4.1 设计说明 工艺主要设计参数见表 3.1 2 A O 表表 3.13.1 厌氧厌氧- -好氧生物工艺主要设计参数好氧生物工艺主要设计参数 项目数值 污泥负荷 5 NkgBODkgMLSSd 0.2-0.7 污泥浓度MLSSmg L 2000-4000 污泥龄 c d 3.5-10 水里停留时间t h 其中 : 厌氧段 好氧段 厌氧段: 好氧段 :46A O 1-2 2-4 (1:2)-(1:3) 污泥回流比%R 40-100 溶解氧DOmg L0;O2A段段 3.4.2 设计计算 已知条件 设计流量 3 601.341Qm d 设计进水出水水质 表表 3.23.2 设计进出水水质设计进出水水质 污染物原水浓度 （mgL-1） 进入生化池浓度 （mgL-1） 出水水质出水水质 （mgL-1） CODCr 325162.520/0.5834.48 （2 50B Cr BODS =0.58COD 0.58COD 浓度 ） -0.58 162.594.2520 SS 浓度 0 X 824.54.5 设计计算 有关设计参数(用污泥负荷法) 55 N0.4BODkgBODkgMLSSd污泥负荷 混合液悬浮固体浓度()X3000mgMLSSL 图 3.5 厌氧-好氧工艺计算图（单位：mm） 1-进水管；2-进水井；3-配水泵；4-进水孔；5-回流污泥渠道；6-集水槽；7-出水孔； 8-出水井；9-出水管；10-空气管廊；11-回流污泥泵房；12-回流污泥管；13-剩余污泥管 污泥回流比 R=100% 反应池容积 3 0 601.341 94.25 47.23 0.4 3000 QS Vm NX 水力停留时间 反应池总停留时间 47.23 0.0791.9 601.341 V tdh Q 厌氧段与好氧段停留时间之比取:1:2 AO tt 厌氧段停留时间 1 1.90.63 3 A th 好氧段停留时间 2 1.91.27 3 O th 剩余污泥量,取,20 e Smg L 生产污泥产量 0 () 0.6 601.341 (0.09420.02)0.05 47.23 2.4 21.10 XedV PYQ SSK VX kg d 非生产污泥产量3 e TSSmg L 0 ()50%(0.00450.003) 601.341 50%0.45 se PTSSTSS Qkg d 剩余污泥总量21.100.4521.55 XS XPPkg d 验算出水水质 出水浓度,取, 5 BOD 2 0.022K 0.7f 0 2 601.341 94.2 20.35 601.341 0.022 3000 0.7 47.23 QS S QK XfV mg L 满足设计要求 反应池主要尺寸 反应池总容积 3 47.23Vm 设反应池 2 组,单组池容 3 23.62 2 V Vm 单 有效水深4.2hm 单组有效面积 2 V23.62 5.62m h4.2 S 单 单 采用 3 廊道式反应池,廊道宽b6m 反应池长度 5.62 0.94m B6 S L 单 校核: (满足)6 4.21.43b h 1 2b h 超高取 1.0m, 则反应池总高4.2 1.05.2Hm A 段厌氧段与 O 段好氧段停留时间之比取:t1:2t 厌好 V :VQt:Qt1:2 厌厌好好 即反应池第廊道为厌氧段,第、第廊道为好氧段 反应池进、出水系统计算 进水管。两组反应池合建，进水与回流污泥进入进水竖井，经混合后经配水渠、 进水潜孔进入厌氧段 进水管设计流量 3 1 601.341 Q0.007 86400 Qms 管道流速0.8vm s 管道过水断面积 2 0.007 0.00875 0.8 Q Am v 管径 44 0.00875 0.11 3.14 A dm 取进水管管径 DN150mm 配水渠道 配水渠道设计流量 3 2 0.007 1(1 1)0.007 22 Q QRms 渠道流速0.7vm s 则渠道断面积 2 2 0.007 0.01 0.7 Q Am v 取渠道断面0.10.1b hmm 渠道超高取 1.0m，渠道总高为 0.11.01.1m 进水孔 进水孔过流量 3 2 0.007Qms 孔口流速0.6vm s 孔口过水断面积 2 0.007 0.012 0.6 Q Am v 设进水潜孔 2 个，则每孔过水断面积 2 0.012 0.006 2 m 取孔口断面积0.20.03b hmm 回流污泥渠道 回流污泥渠道设计流量 3 10.007 R QRQQms 渠道流速0.7vm s 则渠道断面积 2 0.007 0.01 0.7 R Q Am v 取渠道断面0.10.1b hmm 渠道超高取 0.3m，渠道总高为 0.10.30.4m 进水竖井。进水竖井平面尺寸1.81.8mm 出水堰及出水竖井。按矩形堰流量公式计算，取堰宽 b8m， 3 3 (1)(1 1)0.007 22 QQ QRQms 堰上水头高 22 3 33 0.007 0.0004 1.861.86 8 Q Hm b 出水孔过流量 3 43 0.007QQms 孔口流速0.6vm s 孔口过水断面积 2 4 0.007 0.012 0.6 Q Am v 孔口尺寸取0.30.04mm 出水竖井平面尺寸2.01.8mm 出水管 单组反应池出水管设计流量 3 53 0.007QQms 管道流速0.8vm s 管道过水断面 2 5 0.007 0.00875 0.8 Q Am v 管径 44 0.00875 0.11 3.14 A dm 取出水管管径 DN150mm 曝气系统设计计算 设计需氧量，取氧化每需氧数 a=0.52,污泥自身氧化需氧率 b=0.12 5 kgBOD 0 () 0.52 601.3410.09420.020.12 47.23 2.4 36.80 ev AORa Q SSb VX kg d 去除每的需氧量 5 1kgBOD 25 36.80 0.41 601.341 0.15 kgOkgBOD 标准需氧量。好氧段曝气采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器设于距池底 0.2m 处，淹没深度 4.0m，氧转移效率，计算温度；将实际需氧量20% A E 22.3TC AOR 换算成标准状态下的需氧量 SOR，取，2 L Cmg L0.8210.95 查表得水中溶解氧饱和度：， 20 9.17 s Cmg L 22.3 8.83 s Cmg L 空气扩散器出口处绝对压力 53 535 1.013 109.8 10 1.013 109.8 104.01.405 10 b pH Pa 空气离开好氧反应池时氧的百分比 21 1 100% 7921 21 (1 0.2) 100%17.54% 7921 1 0.2 A t E O A （1E） 好氧反应池中平均溶解氧饱和度 22.322.35 5 5 2.066 1042 1.405 1017.54 8.839.69 2.066 1042 bt sms pO CC mg L 标准需氧量 20 20 22.3 22.3 20 1.024 36.80 9.17 0.82 0.95 1 9.6921.024 54.082.25 s T Lsm AOR C SOR CC kg dkg h 供气量 3 2.25 1001003755.7 0.30.3 0.2 S A SOR Gm h E 所需空气压力（相对压力） ，取供风管道沿程阻力、供风管道局部压力之和 1 h 2 h 为 0.2m，曝气池淹没水头，曝气器阻力，富余水头，则 3 4.0hm 4 0.4hm0.4hm 1234 0.240.40.45.0phhhhhm 曝气器数量计算（以单组反应池计算） 按供氧能力计算曝气器数量，采用微孔曝气器，参照有关手册，工作水深 4.3m， 在供风量时，曝气器氧利用率，服务面积，充 3 1 3qmh 个20% A E 2 0.30.75m 氧能力，则 2 0.14 c qkgOh个 1 54.08 8 2424 2 0.14 c SOR h q 个 供风管道计算 供风干管 供风干管采用环状布置 流量 3 3755.7 Q1877.9 22 S S G m h 流速10vm s 管径 44 1877.9 0.07 10 3600 S Q dm v 取干管管径为 DN100mm 支管（布气横管） 双侧供气（由两侧廊道供气） S Q 3 双1877.9mh 取支管管径为 DN100mm 厌氧池设备选择（以单组反应池计算）厌氧池内