3000m3d造纸生产废水处理工艺设计

毕业设计3000m3/d造纸生产废水处理工艺设计学生姓名： 学号： 系 部： 专 业： 指导教师： 六月诚信声明本人郑重声明：本设计及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。本人签名： 年 月 日毕业设计任务书设计题目： 3000m3/d造纸生产废水处理工艺设计 系部： 环境与安全工程系 专业： 学生： 指导教师（含职称）： 1课题意义及目标学生应通过本次毕业设计，综合运用所学过的基础理论知识，深入了解造纸废水处理工艺比选、设计规范、计算方法及设计思路等内容，使理论与实际得到充分的结合，锻炼学生学以致用的能力，为学生毕业后工作打好基础。2主要内容(1)根据文献资料，通过工艺比选,确定设计方案，设计一个造纸厂工业废水处理站； (2) 编制废水处理站说明书；(3) 计算各主要构筑物和建筑物尺寸并编制计算书；(4) 绘制废水处理站的平面图、高程图；(5) 绘制主要构筑物结构图。(6) 完成2万字左右的毕业论文，完成毕业答辩工作。3主要参考资料1 武书彬，造纸工业水污染控制与治理技术M.2001.9. 2 张兰河，王旭明，邱晓春.序批式生物反应器脱氮除磷理论与工艺M.2014.5.3 李亚峰，许秀红等.废水处理实用技术及运行管理M.2012.10.4 张建丰，活性污泥法工艺控制M.2011.3.5 武书彬，造纸工业水污染控制与治理技术M.北京：化学工业出版社，2001.6 郭茂新，利用废纸造纸行业废水的处理技术J.中国给水排水，2000，16（11）23-257 高玉杰，废纸再生使用技术M.北京：化学工业出版社，2003.8 杨学富，制浆造纸工业废水处理M.北京：化学工业出版社，2001.23 (2): 37-41. 4进度安排设计各阶段名称起止日期1查阅相关资料，并完成开题报告2018年12月25日2019年1月16日2污水处理厂工艺的设计及计算2019年3月2日2019年3月20日3污水处理厂工艺的平面计算2019年3月21日2019年4月1日4污水处理厂工艺的高程计算2019年4月2日2019年4月12日5绘制总平面图和工艺流程图2019年4月13日2019年4月22日6绘制总平面图和工艺流程图2019年4月23日2019年5月20日7编写设计说明书和计算书2019年5月21日2019年6月1日8完成毕业论文及答辩工作2019年6月2日2019年6月22日审核人： 年 月 日造纸生产废水处理工艺设计 摘要：本次设计是某造纸生产废水处理工艺设计。本设计介绍了国内外方法现状、发展趋势以及此在过程中存在的问题。设计中造纸生产废水的处理规模为3000m/d，造纸废水经工艺处理后可以达到城镇污水处理厂污染物排放标准的一级B类标准。BOD5=80mg/L，COD=20mg/L，SS=60mg/L，色度=50倍。根据已给定的进水水质要求进行设计，本次工艺设计采用UASB+SBR的组合工艺，适用于处理浓度较高的废水，处理效果好，可以处理造纸废水。根据造纸废水的进水水质要求选择合理的工艺流程设计。即废水先经过格栅、调节池、提升泵等处理构筑物，然后经过UASB反应器，接着通过SBR反应池，最终达到出水排放要求，对处理的构筑物进行设计计算以及设备的选型，造纸废水处理站的平面布置和高程布置及计算，并完成设计费用和成本估算。关键词：造纸废水，工艺设计，UASB，SBRPaper production wastewater treatment process designAbstract:This design is a paper production wastewater treatment process design.this design introduces the domestic and foreign method present situation，the development tendency as well as in this process existence question.the treatment scale of papermaking wastewater in the design is 3000m3/d，the papermaking wastewater can reach the class B standard of urban sewage treatment plant after treatment.bod5=80mg/L，cod=20mg/L，ss=60mg/L，design according to the given inlet water quality requirement，this process design adopts UASB+SBR combined process，it is suitable for treating high concentration wastewater with good treatment effect and can treat papermaking wastewater.According to the requirement of water quality of papermaking wastewater，select reasonable process design.this is the waste water first through the grid，regulating tank，lifting pump and other treatment structures，and then after uasb reactor，then through the sbr reaction pool，finally meet the effluent discharge requirements，design and calculation of treated structures and selection of equipment，paper wastewater treatment station layout and calculation，complete design cost and cost estimation.Key words:Papermaking wastewater,Process design,UASB SBR目录造纸生产废水处理工艺设计IPaper production wastewater treatment process designII1 前言11.1 造纸废水产生及危害11.1.1 造纸生产废水的来源11.1.2 造纸废水特征及危害11.2 国内外造纸废水的处理现状21.2.1 国内研究现状21.2.2 国外研究现状21.3 设计基础资料31.3.1 城市气象资料31.3.2 工艺设计参数41.4 设计原则42 工艺选择52.1 污水和污泥处理工艺选择52.1.1 污水处理工艺52.1.2 污泥处理工艺52.2 工艺流程52.3 UASB+SBR组合工艺处理污水62.3.1 一级污水处理62.3.2 二级污水处理62.3.3 三级污水处理62.4 UASB+SBR工艺处理污泥工艺设计72.4.1 污泥浓缩72.4.4 污泥脱水73 计算部分83.1 一级处理工艺设计83.1.1 格栅83.1.2 调节池93.1.3 初沉池。103.1.4 污水提升泵123.1.5 UASB反应器123.1.6 SBR反应池：183.1.7 污泥浓缩池：223.1.8 集泥井：223.1.9 接触消毒池：234 污水处理厂总体布置244.1 污水处理厂平面布置244.1.1 布置原则244.1.2 平面布置244.2 污水处理厂高程布置254.2.1 设计说明254.2.2 设计计算255 结论32参考文献33致谢34IV1 前言想必大家都知道世界上的水资源极其匮乏，尤其是中国的人均占有水资源量更是少之又少，而且水资源的空间地域分布也极其不平衡。目前，随着经济社会的飞速发展，水资源的需求也日益增大。而且水是人们生存以及生活中不可缺少的资源，水资源供不应求的矛盾也越来越突出，主要原因在于人口日渐增长，人们的用水量也在逐渐增加以及城市的飞速发展。就现在的水资源现状来看，排入水体的大多数是工厂中生产排出的废水，造纸行业所排放的废水以及日常生活中人们所排出的废水，这些废水的排放直接导致了水环境的日渐恶化。因此，造纸污水已经成为水污染的一个重要污染源之一。而水环境与人类生活，生产等息息相关，对于水环境所经历的这些污染，我们责无旁贷，我们必须尽自己最大的力量去保护环境，保护水资源。造纸废水属于较高浓度有机污水，如果不加处理就排放，势必对下游农田河流造成严重污染，并且又是对水资源的极大浪费。为了实现可持续发展战略，贯彻国家有关环境保护的基本国策，促进社会、经济、环境效益的同步和谐发展，增进民族团结，促进生态环境的良性循环，创造健康和谐的生活环境及投资环境，实现社会经济发展和人口、资源、环境相协调的可持续发展目标，造纸废水处理站技术改造废水处理项目的建设已迫在眉睫，刻不容缓。1.1 造纸废水产生及危害 1.1.1 造纸生产废水的来源造纸生产废水的来源有脱皮废水，这类废水中包含有许多影响水健康的悬浮物。制浆废水，里面包含有影响人体健康的污染物，此外还有一些生活中常见的污染物就好比树脂、灰分等成分。制浆废水，里面包含有各种杂质，以及大量无机和有机污染物。还有打浆废水，它的化学成分和制浆废水差不多相近，但只是他的浓度略低一点仅此而已，但是它的废水量相对要多点，而且水里的悬浮物和BOD5都相对较高。还有造纸废水，它里面有着高浓度的有机和无机悬浮污染物。1.1.2 造纸废水特征及危害造纸废水呈现多种多样的组成成分，并且是那种令人头痛的粘稠废水，浓度自然不用说了，就是一个字高。造纸废水的种类有烧开的家用脏水呈现黑色又叫黑液，洗涤废水、纸机白水等。造纸废水如果不加紧处理就大量排入水体会严重造成水体污染，会导致水中鱼虾等水中动物大量死亡，严重使得水环境受到污染而且还会严重消耗水中溶解氧，使得大量生物生理生化，群落结果以及体内组织发生严重变化。而且不加处理的废水大量流入农田会造成大量农作物的死亡，对人们的健康造成严重威胁，所以保护水资源我们责无旁贷，势在必行。1.2 国内外造纸废水的处理现状1.2.1 国内研究现状造纸废水中的有机污染物多，尤其是化学污染物，因此里面的浓度很高。所以考虑到其危害性要研究处理方法进行处理，但是纵观之前设计的处理工艺，无论是从处理效果还是其他方面，似乎都比不上这项处理工艺，它就是SBR法，目前，国内主要采用的造纸废水处理工艺就是SBR工艺。（1）SBR工艺（序批式活性污泥法）：SBR工艺是一种按时间间歇运行的处理污水技术。它和一般污水处理工艺不大相同，它这项工艺是在时间间隔上做手脚，可以说是一种方式吧，它用的是一种稳定点的生化反应，所用的沉降方式就是静置，不是那种运动中的沉降，它是在运行中按部就班的操作和在时间上进行间歇性操作的，SBR工艺不能离开反应池而进行处理工作，可以说反应池是这项工艺运行的必要条件，这个反应池功能比较齐全，像什么初沉、均化、生物降解、二沉等的功能都包含在这个池里，并且不需要污泥回流，进而也就不需要其相关设备，污水在反应池中依次按部就班地按照时间上的间隔进入每一道反应工序，就是流入、反应、沉淀、排放和静置五道工序。污泥可以在反应池进行适当曝气，同时反应池还能够起二沉池的作用，沉淀后上层清液经处理后排放，下层污泥作污泥回流。排水后进入静置工序，使污泥处于静置储存在里面，保持它的活性，为下次使用做准备。1.2.2 国外研究现状随着人们节约用水保护水资源的意识日趋加强，接着就是研究的处理废水的工艺方法，随着各种工艺方法逐渐走向完善和成熟，比较成熟的工艺方法就是UASB工艺了，它是当前来说比较令人满意处理的工艺，由国外研究而被各国所熟知。它的构造是由污泥反应区、三相分离器和沉淀气室三部分组成。由污水从下面流入并由于力上升并通过装置。在反应器底部有一个污泥床，有着较高的活性和浓度，经过这个污泥床时，会被里面的活性污泥降解，因水和气泡之间相运动形成搅动，于是在污泥床的上方会形成一个悬浮层。反应器上部设有三相分离器，用来分离消化气、液和污泥颗粒。消化气从反应器顶部飞出；污泥颗粒滑落到达反应器底部的污泥床进行；为下次使用做了良好的铺垫，然后消化液从澄清区流出来。（1）好氧法：好氧法顾名思义就是氧参加的必要条件下运行处理污泥方法，比较如雷贯耳的SBR工艺方法，它是相对值得采用的方法。它的运行操作和其他工艺相比差不太多。它主要运行是在时间间隔上进行安排，并且反应池是它唯一的也是它能够运行的必要条件。污泥在反应池中依次完成反应、沉淀、排水及排泥的工序。它和一般的处理工艺相比，有诸多优点，比如它的设备更加简单，而且占地面积又少，成本又低 ，运行费用也低，最重要是处理效率高，处理效果非常可观。（2）厌氧法：厌氧法，就是在氧气不存在下进行，它是通过厌氧生物的降解代谢来处理废水的一种方法，它的操作运行处理比好氧要复杂，但是相比之下会更加便宜，所以也是积极推广的一种好方法。目前应用较多的是UASB法。也就是升流式厌氧污泥床反应器法，这种方法可使没有形状的污泥形成细小的颗粒状污泥，并且污泥的浓度和污泥活性度都很高，可有很高的处理效率以及可以达到很好的处理效果。并且对于工艺设计的处理废水也能够起到很好的预期处理效果。1.3 设计基础资料1.3.1 城市气象资料（1）该城市气象资料见表1.1表1.1 城市气象资料表平均温度23.7多年平均降水量102.1mm极端最高温度39.4海拔高度779.3m极端最低温度-25.5（2）该城市主导风向为西南风偏西。（3）工程地质条件：地貌呈西北高东南低地势，最大冻土层度为1.05m，厂区地形平坦。1.3.2 工艺设计参数本设计主要是采用UASB+SBR的组合工艺处理造纸废水，设计处理规模为3000m/d，出水水质接近达城镇污水处理厂污染物排放标准。该污水进出水水质情况如表1.2。表1.2 进出水水质表项目BOD5（mg/L）COD（mg/L）SS（mg/L）色度（倍数）进水出水800501000803006050051.4 设计原则设计原则：适用原则：在设计的过程中，必须保证经过污水处理厂处理后的出水水质要求要达到排放标准，同时还要考虑现实生活中的经济条件、现在所能做到的技术条件以及污水处理厂所在地的施工条件。如此选出最可行的处理工艺。可靠原则：在设计时，要充分考虑到自然条件等各种状况的影响，综合分析这些因素，选择可靠的技术参数。并且严格按照现行的设计规范进行设计，要用积极慎重的态度对新工艺、新方法。经济原则：设计完成后，在进行污水处理厂的平面布置、高程布置以及选择设备和药剂时，要尽可能降低所需要的花费。合理原则：在设计时要选出既先进又安全可靠的工艺，并且要求技术合理。2 工艺选择2.1 污水和污泥处理工艺选择2.1.1 污水处理工艺由于本设计要求处理的废水属于高浓度有机废水，于是考虑采用UASB+SBR的组合工艺，废水经工艺处理后出水水质要达到城镇污水处理厂污染物排放一级B类标准2.1.2 污泥处理工艺根据污泥处理处置原则考虑到相关经济效益，对污泥浓缩、消化、脱水后外运出厂填埋处置即可。本设计污泥处理流程为:集泥井污泥浓缩池污泥脱水车间泥饼外运处置2.2 工艺流程经过工艺比选，UASB+SBR组合工艺是目前较为纯熟的处理废水的工艺，适用于处理高浓度有机废水并且能有效确保污水达标排放。现设计工艺流程如图2.2所示调节池初沉池提升泵格栅造纸废水污泥脱水车间集泥井污泥浓缩池鼓风机房SBR反应池接触消毒池UASB反应器回用或排放 泥饼外运泥线 水线图2.2 造纸生产废水工艺流程图2.3 UASB+SBR组合工艺处理污水2.3.1 一级污水处理一级造纸污水处理是污水厂处理污水时的第一道处理工序，在二级生化处理之前要先进行一定的预处理，一级处理的作用主要是可以去除水中悬浮的固体颗粒物。通过一系列的预处理后的污水，BOD5一般可去除25% -35%，SS一般可去除40% -70%。本工程设计的一级处理工艺流程包括格栅、调节池、污水提升泵。（1）格栅它是对污水中的大快颗粒物质和大颗粒杂质进行去除，它的目的为的是保证后续处理装置的连续运行。对于一些处理量大的污水处理厂，由于栅渣量较大，处理程度比较困难，我们一般会选用机械清渣方式进行处理。本设计采用的是机械清渣，以此来达到污水处理水质达标的目的。（2）污水提升泵房污水提升泵房是将排放的污水通过提升泵将水质提升到下一构筑物，从而可以满足污水处理厂水质竖向流程的需要。（3）调节池调节池的作用是对水量调节，对水质进行优化和控制。2.3.2 二级污水处理污水通过一系列生物方法进行处理后，通过一级污水处理后的水质大部分多是呈一种溶解状态、胶体状态，经过二级污水处理后，这类状态的污染物质会被溶解、被去除，成为稳定的物质。2.3.3 三级污水处理污水的三级处理也叫做深度处理，这一级处理主要是在分析了出水水质指标之后，为了达到更为严格的标准，对二级污水处理过后的污水进一步进行深度处理，通过一些化学方法，去除一些难降解的有机物和悬浮物质等。（1）二氧化氯消毒接触消毒池采用消毒是由于水质标准需要达到较高的标准而进行的一项处理方法，水质通过二级处理后得到改善，水体中含有的细菌明显减少了，但是仍然存在有一些的病原菌等细菌，只有通过消毒处理后，才可以有效防止此类污染物质对人类健康造成危害，对环境造成污染。本设计采用二氧化氯消毒法，水质中的病原微生物可以被杀灭，处理效果比较稳定，而且二氧化氯消毒的运行费用还比较可观。2.4 UASB+SBR工艺处理污泥工艺设计在污水处理的过程中，除了污水中含有的有机杂质、无机杂质外，污泥中也会含有一定量的有毒有害物质，比如重金属物质会带来一定的危害等，当然污泥中除了有害物质也会含有一部分的有用物质，比如植物生长所需要的植物营养元素以及水分。本设计中的污泥主要来自于UASB+SBR组合工艺。2.4.1 污泥浓缩在污泥浓缩池中可以将污泥中含有的间隙水去除，通过脱掉污泥的水分来减少污泥的体积，这样有助于后面的污泥处理。2.4.4 污泥脱水脱水能用的方法也有好几种。其中污水处理厂中经常使用的是机械脱水法，利用一些脱水机械对污泥中的水分进行处理，使得污泥体积缩减，容易运输。此外，对于少量的污泥脱水，还可以采用自然干化的方法，使得污泥的含水率降低。3 计算部分3.1 一级处理工艺设计3.1.1 格栅格栅主要用于截留废水中密度较大的悬浮颗粒物。从而保证后面能够正常顺利运行，也是起到一个铺垫的效果。设计参数：（1） 生活污水变化系数：取（2） 水量处理规模：（3） 最大日流量：（4） 设过栅流速：（5） 通过格栅的水头损失：（6） 设栅前水深：（7） 格栅的顷角设为：（8） 格栅间隙数：式中； （9） 栅渠尺寸：栅前扩大段：栅条总长度： （式3.10）（10）设通过格栅的水头损失为由式中； ； （式3.11）（11）每日总栅渣量：式中： （式3.12）（12）格栅选型根据计算结果，选择GSL-300回转 式机械格栅除污机。具体的性能参数如表3.14所示。表3.14 回转式机械格栅除污机 GSLY-300 性能表型号格栅宽度mm格栅净距mm安装角数量/(台)过栅流速m/s电动机功率kwGSL-30050057020.30.753.1.2 调节池在格栅后设置调节池，其主要作用是调节控制水量，对水质进行适量优化和控制，以保证处理良好的处理效果，并且为后面的顺利运行提供了必要的保证。设计参数：水的伫立时间设计流量：设计计算：调节池的容积计算：调节池的总面积：设池总高为，超高，有效水深，则池子的总面积为： 调节池的总尺寸：池长取，池宽也取，则池的总尺寸为： 3.1.3 初沉池。设污水沉淀时间为，采用行车式刮泥机，污水流量为（1）池子总表面积：q一般取，这次取则 （2）沉淀部分的有效容积： （3）池长：设水平流速为，则 （4）池子总宽度： （5）池子个数：设池有10个，则每个池宽m（6）污泥部分需要的总容积：设俩次清除污泥的时间相距是， 则污泥部分占的容积为 每个池子污泥部分占的容积 （7）污泥斗容积：设泥斗高度，挡板距离出口有 设上面积出口为，斗底宽为则下面积出口设为，有 （8）污泥斗上面梯形形状部分的污泥容积，设底坡坡度为0.02，出口挡板的水的深度0.3m，上底长下底长 （9）泥斗总容积： 水池总高度为：取水池保护层高度为，缓冲层高度为 3.1.4 污水提升泵(1)设计计算：(2)泵总扬程计算：格栅水头损失为,流入水渠面它的标高为。则格栅的水面标高为： (式3.29)设集水池的有效深度为则集水池的最低工作水位为 （式3.30）设它的最大限度的水位为故集水池最低工作水位与所设的最大水位之间距离是： （式3.31）3.1.5 UASB反应器设计参数：（1）污泥参数温度：容积负荷 (式3.32）污泥产率为产气率为 （式3.33）设计水质指标表：表3.1.5 UASB反应器进出水质指标项目COD（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）进水出水去除率2000400808001208540016060（1）UASB反应器容积及主要工艺尺寸确定：确立它的容积，式中： （式3.34）（2）主要构筑物尺寸的确定：UASB这种反应装置，一般选用圆形状的水池，优点就是水在池中的分布较为均匀可以收到很好的处理效果，而且它处理污水的效果极佳。设它的水力负荷反应器表面积： （式3.35）反应器高度，取采用4座UASB反应器，计算一个池的面积为： （式3.36） （式3.37）则一个水池的实际横截面积（式3.38）实际表面水力负荷： （式3.39）（3）UASB进水配水系统：设计原则： 流入的水要比例匀称在反应器底部，保证各面积流入占比一样，防止运行不当或负荷分配不匀称； 要满足水力搅拌污泥床的需要，兼顾水力搅拌与产生的沼气搅拌； 设计便于方便观察进水管堵塞的透明化材质，这样发现了堵塞情况就方便及时清除，以免影响处理设计参数：每个水池流量： （式3.40）设计计算：倘若容积负荷大于时，每个 进水口的负荷需要大于。则布水孔个数须满足取则每个进水口负荷 (式3.41）设圆内环个孔，中环个孔，外环个孔。内环个孔设计：内环面积： （式3.42）内环的直径是： （式3.43） 内环个孔口的圆环直径计算为： （式3.45）则 （式3.46）中环个孔口设计：中环面积是: （式3.47）中环的直径为： （式3.48）中环的直径计算为： （式3.49）得外环个孔口设计：外环面积为： （式3.50）外环的直径为： （式3.51）整个圆环的直径为：（式3.52）得：（4）三相分离器的设计：设计三相分离器时下面几点较为重要： 沉淀后的水面张力负荷需 三相分离器集气罩顶端部分的水深范围为； 沉淀部分的四面倾角范围在，使得污泥稀薄，以便能够节省时间快速掉落取反应区内； 沉淀部分区域的斜高应设为 污水流入沉淀部分区域前，沉淀槽底部间隙的流速；分离气体的隔板与分离器壁重合距离在以上；满足上面条件，可以收到满意的结果。（5）设计计算：沉淀区的设计：沉淀反应器斜面杯壁倾角取沉淀区面积： （式3.53）表面水力负荷： 满足设计要求。 （式3.54）回流缝设计：的取值为，取，一般取，取则： （式3.55） （式3.56）； 下三角集气罩的污泥回流缝里混合液的上升流速1： （式3.57）满足设计要求上下三角集气罩之间回流缝流速的计算：式中： ，取，取则上下三角集气罩之间回流缝流速的计算为： （式3.58）符合设计要求。确定上下集气罩相对位置及尺寸： （6）气液分离设计：从反应区到上部的液体从下三角盖回流接头流向上三角集气器的回流接头之后再进入沉降区，当混合液向上到A点后将沿着AB方向流动，设它的流速为Va,同时设A点的气泡以速度Vb垂直上升，所以气泡的运动轨迹将沿着Va和Vb合成速度的方向运动，根据平行四边形法则有：使气泡分离后进入沉降区的条件是：温度为25，沼气密度，水的密度为；污水的运动粘带系数取气泡直径为根据斯托克斯公式得气体上升速度Vb为： （式3.59）校核：， 由于 则可行。（7）排泥系统：UASB反应器中污泥总量计算：设它的浓度为：15vss/L则四座UASB反应器中污泥量为： （式3.60）产泥量的计算：污泥产量设为总产泥量： （式3.61）式中： 根据，即，则出水排泥量为：单个池：，当含水率在中时，取 （式3.62）则单个排泥池池排泥量为： （式3.63） （式3.64）（8）沼气收集系统： （式3.65）每个UASB反应器产气量为： （式3.66）集气管：每个池子设计有16根集气管，每根集气管的流量为： （式3.67）设计排气管最小直径,取沼气最大流量为： （式3.68）甲烷最大气流量为： （式3.69）3.1.6 SBR反应池：（1）设计水量为进出水水质表如下：表3.1.6 进出水水质表项目COD（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）进水出水去除率100020080500100802008060（2）设计参数的选取：1.污泥负荷率：2.污泥浓度选用3.反应时间：周期为，则（n为周期数）4.反应池数及周期内的时间： （3）周期的进水量： （4）反应池的有效容积为：式中： ； ； ；（5）反应池的最小水量：（6）反应池中的污泥体积：= 由于 ，结果合理。（7）SBR反应池的尺寸设计：SBR池的有效水深取，超高取，则SBR池的总高为则SBR池的面积为：设池为长方体，取长a为,宽b为水池的最低水位为：池子的污泥高度：由于的缓冲层高度，所以计算得当。（8）鼓风曝气系统：需氧量O2，其公式为：式中：；，；本设计取a/=0.8kg, b/=0.2kg, S=500mg/l, S0=100mg/l,kd取0.75kg/m3可得：；代入上式得：其供养速率为：供气量的计算：曝气口安装在距离池底约0.3m高处的地方，设其淹没深度为4m，并设其温度为25，查相关资料可知氧在水中的饱和溶解度为：在淹没深度为4m处的大气压为： 25时标准大气压；空气离开反应池时氧的百分比为：水中溶解氧氧转移效率；取8%；反应池中溶解氧的饱和度为：温度为20时，其水中充氧量为：取a=0.85（范围一般为0.80.85），取b=0.97（一般为0.90.97）Rt设为17.22求其鼓风能力得：（4）布气系统的设计计算：安装曝气器84个，则每个曝气器的曝气量为：，空气各管的计算：设空气干管的流速，支管流速设为，小支管流速。则选用DN172mm钢管设支管数量n=3，则空气支管直径为：则选用DN141mm钢管设安装曝气器的小支管数为n1=12，则小支管管径为：则选用DN99mm小钢管（5）鼓风机供气压力估算：设曝气器淹没深度为：,则供气压力为：选用RZ-250罗茨鼓风机2台，一备一用，规格参数如下表：型号风量(m3/min)风压（mmAq)转速（r/min)数量/(台)鼓风机功率kwRZ-2508018001100260 （6）污泥产量的计算： ；。3.1.7 污泥浓缩池：（1）设计所产生的污泥主要来自于UASB反应器和SBR反应池，即： （2）污泥设计参数：污泥浓缩时间设为；固体负荷范围为取M=30kg/m3d（3）污泥浓缩池的计算：s（4）污泥浓缩池的总高度的计算：设污泥浓缩池有效高度为h1,取h1=3.0m超高h2范围为0.30.5m，取0.3m缓冲层高h3取0.5m污泥斗的高度为h4，泥斗倾角取60，污泥斗底部尺寸设为，上口设为,3.1.8 集泥井：各参数如下：时间：；污泥浓缩为：排水：闲置：UASB反应器内产生的污泥为：17m3/dSBR反应池内产生的污泥为：218m3/d设计计算：每日的总排泥量为235m3/d，运送此装置产生的污泥应该在有限的2小时完成，集泥井的容积为污泥泵提升10min的体积，也就是19.58m3。而且除此之外，为了保证SBR运行可以更加畅通无阻，集泥井的容积应再外加20m3。而这时的集泥井总容积就变成为39.58m3。，3.1.9 接触消毒池：（1）设计参数：设计处理出水的加氯量为6-15mg/l,为了保证其消毒效果。，平均水深设为，设隔板长度（2）消毒池的容积： 隔板数设计2个，则廊道总宽:消毒池的长度：，取5.0m池深取（其中0.5为超高）设计选取REGAL-2100加氯机，选用两台。以备后患4 污水处理厂总体布置4.1 污水处理厂平面布置4.1.1 布置原则各个构筑物应当合理分布，这样既可以节约土地面积，也可方便运行。池形的选择首先应该考虑占地面积的问题，以最小面积解决最大问题，同时还有助于各构筑物之间的紧密联系。管道和渠道的平面布置与污水厂整体的高程布置应该相协调，从而达到外观的赏心悦目，同时又可方便实际问题的解决；建筑、道路、绿地与工艺构筑物之间应该相互协调，做到既能利于生产运行，也能保证安全通常，还能使厂区环境美化。4.1.2 平面布置具体布置如下：1、根据该城市地段及主导风向，所以污泥处理建在东南方向，而一般辅助构筑物建设在西北方向；2、污水厂主干道宽68m，取7m；次要车行道3-4m，取4m；一般人行道1-3m取2m；3、道路俩侧的建筑物距离不小于15m；道路与侧边的建筑距离为1.5m；路旁留有一定距离的绿化带1-2m； 4、底面标高1.338m。表4.1 构筑物及辅助构筑物占地面积表序号构筑物名称数量占地规格1中格栅1LB=10.05.02调节池1LBH=18.018.03.53初沉池1LBH=275612.274提升泵房1LB=8.06.05UASB反应器4DH=9.05.06三相分离器4DH=6.03.87SBR反应池4LBH=24125.38曝气器84LB=6.05.09罗茨鼓风机2LB=5.03.010污泥浓缩池1LBH=7.07.08.611集泥井1LB=3.04.07.012接触消毒池1LH=5.02.04.2 污水处理厂高程布置4.2.1 设计说明在这个方程中有，压头流速则得到：(式4.1)确定管道的尺寸及其各自构筑物自身的水头损失，计算各构筑物的水面标高。4.2.2 设计计算（1）污水处理高程计算计算按表4.2：表4.2 处理构筑物的水头损失范围表构筑物名称水头损失/m构筑物名称水头损失/m格栅0.01-0.2UASB反应器0.05-0.2调节池0.1-0.25SBR池0.5-0.6初沉池 0.1-1.0消毒池0.1-0.3（2）构筑物连接管（渠）的水头损失 (式4.2)式中； ； 污水水头损失取值按下表：表4.3 构筑物水头损失取值表构筑物名称水头损失（m）构筑物名称水头损失（m）格栅0.018SBR反应池0.2调节池0.2污泥浓缩池0.3初沉池0.1配水井0.25提升泵0.4接触消毒池1.2UASB反应器0.5a、沿程水头损失计算：（坡度i的计算：由流量Q、管径D和流速v查相应管道水力学算图13）出水口污泥浓缩池：i=0.0025污泥浓缩池消毒池：i=0.0011消毒池SBR池：i=0.0012SBR池配水井：i=0.0012配水井UASB反应器：i=0.0020UASB反应器初沉池：i=0.0030初沉池污水提升泵：i=0.0027污水提升泵中格栅：i=0.0009所以，沿程水头损失为：（2）污泥处理系统高程计算a污泥系统沿程水头损失计算 污泥处理系统计算：日处理污泥量，含水率。所以污泥管道沿程水头损失按下式计算：（式4.3）式中：；，； ，其值与污泥浓度有关，见表4.4。表4.4 污泥浓度与CH值污泥浓度%CH值污泥浓度%CH值0.01006.0452.0818.5324.06110.125含水率为98%，则污泥浓度为2%，那么，CH值为81。污泥浓缩池至集泥井：污泥提升泵至集泥井：贮泥池至浓缩池：浓缩池至剩余污泥泵房：剩余污泥泵房至污泥脱水车间：b、污泥系统局部水头损失计算污泥管道的局部水头损失按照下式计算：式中， ，；，。 表4.5 污泥管道输送局部阻力系数值配件名称值98%（含水率）96%（含水率）承插接头0.40.270.43三通0.80.60.7390弯头1.460.851.14四通2.5闸门h/d=0.90.030.04闸门0.80.050.12闸门0.70.20.32闸门0.60.70.90闸门0.52.032.57闸门0.45.276.30闸门0.311.4213.00闸门0.228.729.70污泥浓缩池至集泥井：此间有2个90弯头，1闸门，查表得：1=20.85，2=0.03污泥提升泵至集泥井：在这个过程中，有2个90弯头，2个闸门，查表得：1=20.85，2=20.03则集泥井至浓缩池：此间有2个90弯头，1个闸门，查表5-2-2-6得：1=20.85，2=0.03则浓缩池至剩余污泥泵房：在此过程中，有2个90弯头，2闸门，查表得：1=20.85，2=20.03剩余污泥泵房至污泥脱水间：此间有2个90弯头，3闸门，查表得：1=20.85，2=20.03构筑物顶高构筑物底高名称构筑物水损（