某工业园废水处理工艺说明书毕业论文.doc

某工业园废水处理工艺毕业设计说明书某工业园废水处理工艺毕业设计说明书一 本毕业设计（论文）课题的目的和要求（1）目的：为了带动地方经济发展，各地在不断地招商引资，经济发展的同时也带来了环境污染问题。为了保护环境，大部分企业被规划集中在工业园内，便于废水的集中处理。由于工业园内各企业的性质不同、使用的原材料不同、采用的生产工艺不同等诸多因素，其综合废水水质复杂，增大了废水处理难度。本课题的目的在于通过对工业园内不同企业的废水来源、废水性质等的调查分析，采用先进可靠的处理技术及工艺对工业园内的综合废水进行工艺设计，使学生对工业废水的来源、特点及主要的污染物、特征、危害有一定了解，学习国内外先进的已应用于实际工程的废水处理技术，掌握目前先进可靠的处理技术方法及工艺设计，为以后工作及科研研究打下良好基础。（2）要求：要求学生树立正确的指导思想及严谨的科学态度，按学校毕业设计要求完成毕业设计。二 本毕业设计（论文）课题的技术要求与数据（或论文主要内容）： 本设计为食品加工废水处理工程设计。具体参数如下： 1.气象资料气温：最高39.8，最低-16.8。主导风向：夏季东南风，冬季西北风。2. 设计水量及水质：Q=20000m3/d，其中水产品加工废水Q1=7000m3/d，COD=500800mg/L，SS=200300mg/L，氨氮=50150 mg/L；蔬菜加工废水Q2=8000 m3/d，COD=300500mg/L，SS=200350mg/L，肉类加工废水Q3=5000m3/d。COD=8001200mg/L，氨氮=50150mg/L， SS=150250mg/L。计算综合水质：COD1=（70005008000300 5000 800 ）20000=495mg/LCOD2=（7000800 8000500 5000 1200）20000=780mg/L氨氮1=（700050500050）2000030mg/L氨氮2=（70001505000150）2000090mg/LSS1=(700020080002005000150)20000=187.5mg/LSS2=（700020080002005000150）20000307.5mg/L即总废水水质：COD=495780mg/LBOD5=247.5390mg/L1【1】COD与BOD5的转换系数为0.5SS=187.5307.5mg/L氨氮=3090mg/L3.出水水质：达到山东省半岛流域水污染物综合排放标准（DB37/676-2007）一级标准表1。（单位mg/L）CODBOD5氨氮SSPH6030 10 50 7.2【2】三 水处理工艺流程混合废水进水闸粗格栅细格栅集水井污水提升泵曝气沉砂池斜板隔油沉淀池池奥贝尔氧化沟平流式二沉池混凝沉淀池机械过滤池紫外消毒池 水外排、部分回用工艺流程说明【2】水污染防治手册北京市环境保护科学研究所 编【3】水污染防治工程技术与实践刘建勇等编 P216 、220、233四、处理工艺单元的功能【3】初沉池在生物处理构筑物的前面，处理的对象是SS（约可去除40%50%以上），同时可去除部分BOD5（约占20%30%。主要是主要是悬浮性的）。二沉池设在生物处理构筑物的后面，用于沉淀去除活性污泥或腐殖污泥，初沉池、活性污泥及其后的二沉池的总去除率分别为70%90，BOD5总去除率为65%95%。氧化沟作为废水工艺处理的核心部分，是整个工艺的核心部分，主要去除大部分的有机物、无机污染物和氨氮，以达到相对应的国家排污标准。深度处理的对象主要是污水中的胶体和微笑悬浮状态的有机和无机污染物，从宏观而言，就是去除污水的浊度和色度。 各主要构筑物水质进出的情况： 从斜板沉淀隔油池出来的水质SS=93.8153.8mg/L(去50%的去除率计算)BOD5=173.3273 mg/L(去30%的去除率计算)氧化沟的二沉池出来的水质取SS=50 mg/L BOD5=30 mg/L 氨氮=9mg/L（均在去除率范围）五 处理的水质水量特点及处理方案的选择该综合废水水质水量变化很适合生化处理，且含有很多砂、浮渣和油，所以要加强一级处理的功能。由于出水水质要求达到一级标准，对氨氮、SS、BOD5的去除率较高，根据前人的处理成功经验，针对肉类、水产品类、蔬菜类加工废水的处理方案大部分为厌氧、好氧处理相结合，从参考水质水量与本设计相近的成功案例过程中，本设计者决定采用以奥贝尔为主体的水处理工艺。奥贝尔氧化沟在处理氨氮、SS、BOD5成效方面显著，在综合的角度看，综合了普通活性污泥法多个池子的功能，实际占地面积并不多，切合工程实际。六 工艺设计及详细计算过程设计污水日平均流量Q=20002436000=0.23m3/s（828 m3/h）取总变化系数Kz=1.5Qmax=0.231.5=0.35 m3/s（1242 m3/h）（一） 一级处理1. 格栅【4】【4】给水排水设计手册-第五册P288设粗细格栅格栅格栅上部设置工作平台，其高度高出格栅前最高设计水位0.5m，工作平台上设有安全和冲洗设施，格栅工作平台两侧边道宽度1.0m，工作平台正面过道宽1.5m。 栅渣通过机械破碎输送，压榨脱水后外运 设置除臭处理装置，格栅间设置通风设施及有害有毒气体的检测与报警装置。（1）栅条的间隙数：设栅前水深h=0.4m，过栅流速v=1.0m，栅条间隙宽度b粗=0.02m，b细=0.005m，格栅倾角70。n粗 = = =42个n细= = 168个其中n-栅条间隙数（个），Qmax-最大设计流量（m3/s），-格栅倾角()，b-栅条间隙（m），h-栅前水深（m），v-过栅流速（m/s） (2)栅槽宽度B：设栅条宽度S=0.01m，B=S（n-1）+bnB粗=0.01(42-1)+0.0241=1.25mB细=0.01（148-1）+0.005168=0.84m（4）进水渠道渐宽部分的长度l1设进水渠宽B1=0.65m，其渐宽部分展开角度1=20（进水渠道内流速为0.8 m/s） = = 1.25-0.652tan20 = 0.82m = = 0.84-0.652tan20 = 0.26m （5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度l2 = = 0.822 = 0.41m = = 0.262 = 0.13m （6）通过格栅的水头损失h1 设栅条断面为锐边矩形断面h1=sin其中-形状系数，K-系数，格栅受污染物赌塞时水头损失增大倍数，一般采用3. =sin703=0.138m=sin703=0.877m（7）栅后槽总高度H设栅前渠道超高h2=0.3m=h+h1+h2=0.4+0.138+0.3=0.838m=h+h1+h2=0.4+0.877+0.3=1.577m2. 曝气沉砂池【5】【5】给水排水设计手册-第五册P289，实用环境工程手册-污水处理设备P324、P331，水污染控制工程P37曝气沉砂池是在池的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流垂直的横向恒速环流。曝气沉砂池的优点是，通过调节曝气量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效率较稳定，受流量变化的影响较小。同时还对污水起预曝气，脱臭，除泡作用及加速污水中油类和浮渣的分离。这些特点对后续的沉淀池、氧化沟等的正常运行以及对沉砂的最终处置提供了有利条件。曝气沉砂池呈矩形，空气扩散装置设在池的一侧，距池底约0.7m，每立方的污水曝气量为0.2m3空气，送气管设置调节气量调节阀。由于曝气的去泡和除渣作用，可在池的一侧设计除渣区和刮砂装置，实践证明，这种沉砂池可以有效去除浮渣，减轻后续沉淀池或反应构筑物表面的浮渣量。（1） 池子总有效容积设t=3min，v=Qmaxt60=0.345360=62m3（2） 水流断面积A设v1=0.06m/sA=Qmaxv1 =0.3450.06=5.75m2（取6m2）（3） 沉砂池设两格，一备一用，每格尺寸如图三所示，池宽2.4m，池底坡度0.5m，超高0.6m，全池总高：0.6+2+0.7+0.6=3.9m(4)每格沉砂池实际的进水断面面积=2.42.0+(2.4+1.02)0.7=6m2(5)池长 L= VA = 626 =10.3m(6)每格沉砂池沉砂斗容量 V=0.61.010.3=6.18m3(7)每格沉砂池实际沉砂量，设含砂量为30m3/106m3)污水 =300.6106864001=1.56m36.18m3（8）每小时所需的空气量：设曝气管浸没水深为2.0m，查表2可得单位长所需的空气量为29m3/(mh)单位吃长所需的空气量表2：曝气管水下浸没深度（m）最低空气用量m3/(mh)达到良好除砂效果最大空气量m3/(mh)1.512.515.0302.011.014.5292.510.514.0283.010.514.0284.010.013.525 q=2916(1+15%)2=1067.2m3式中(1+15%)为考虑到进出口条件而增长的池长除砂设备采用PXS-I型行车式泵吸砂机。该机型使用于平流式曝气沉砂池沉砂的排除。动力线及信号线的收放可依用户的需求采用电缆卷筒、滑触线及滑线的形式。 除出来的砂和浮渣进入砂水分离器进行进一步的处理，以利于脱水外运。本设计采用LSSF型系列砂水分离器。其主要特点为：（1）分离效率可达96%-98%，可分离出粒径0.2mm的颗粒(2)采用无轴螺旋，无水中轴承，并具有自动限量作用；（3）结构紧凑，重量轻。LSSF型系列砂水分离器由无轴螺旋、U型槽、水箱、导流板和驱动装置等组成。砂水混合液从分离器一端顶部输入水箱，混合液中密度较大的将沉积于槽底部，在螺旋的推动下，砂粒沿斜置的U形槽底提升，离开液面后继续推进一段距离，在砂粒充分脱水后经排砂口卸至盛砂桶。而与砂分离后的水则从溢流口排出并送往厂内进水池。3 斜板隔油沉淀池【5】【5】给水排水设计手册-第5册P312和水处理构筑物设计与计算尹士君 李亚峰编P53 池子水面面积：设n=4个，（1） F = = 828430.91 =75.8m2 其中Q-日平均流量（m3 /h）,q、=设计表面负荷m3/(m2h),n=池数（个），0.91-斜板区面积利用系数(2) 池子边长：a=F=75.8=9m（3）池内停留时间：设h2=0.5m，h3=1sin60=0.866mt = = =27min38.2m3(6)池子总高度设h1=0.3m，h4=0.5m，H= h1 +h2+ h3 +h4+ h5=0.3+0.5+0.866+0.5+7=9.166m4 奥贝尔氧化沟【6】【6】给水排水设计手册-第5册P357和水处理构筑物设计与计算尹士君 李亚峰编P3004.1基本原理奥贝尔（Orbal）氧化沟是由南非的Huisman设计和开发，后将技术转让给美国的Envirex公司，得到进一步的研究与发展。该系统是由多个椭圆同心沟渠组成，沟渠之间采用隔墙分开（隔墙下部设有一定比例面积的通水窗口），形成多条环形沟渠，每条渠道相当于单独的反应器。根据需要可设两条、三条和四条沟渠。常为三条沟渠形式。污水首先进入最外环的沟渠，与回流污泥混合，在不断循环的同时，依次进入下一层沟渠，最后由中心沟渠流出，进入二沉池。 Orbal型氧化沟每个沟道内混合液的流态为完全混合式，其同心圆结构类似于多级串联反应器，整体形成推流式流态。氧化沟采用三层沟渠，沟深为3.5各沟渠深度不超过沟寛，应尽量减少直线段的长度，一般弯曲部分占总容积的80%90%，或建成圆形。对于三沟系统：三沟设计参数的比例关系为：容积比 （ 60%70%） ：（20%30% ：10% 溶解氧 （ 00.5）：（1.01.5）：（1.53.0） mg/l 充氧量分配 65:25:10 外沟内可以去除80%以上的BOD；在外沟形成交替的耗氧和大区域的缺氧环境，较高程度地发生“同时硝化翻硝化”，能获得较好的脱氮效果。中沟起到互补调节的作用，提高了运行的可靠性和可控性。内沟好养出水，增设混合液回流系统（由内沟回流到外沟），内沟中产生的硝酸盐氮在外沟中进行反硝化，以提高反硝化程度。曝气盘的间距至少250mm，曝气盘的动力效率为250500m3/(kWh)4.2设计参数及要点（1）MLSS为40006000mg/L（2）沟渠断面形状多为矩形。（3）格沟渠宽度由工艺设计确定，一般不大于9m。（4）设计水深一般为4m（5）采用转盘或转碟曝气，各沟道横跨安装有不同的数量，进行供养兼有较强的推流搅拌作用。转盘的浸没深度控制在230530mm。沟中水平流速为0.30.6m/s4.3适用特点Orbal型氧化沟各沟渠相对独立，进水方式灵活，抗冲击负荷能力强。在暴雨期间，进水可超越外沟，直接进入中沟或内沟，由外沟保留大部分活性污泥，以利系统恢复。因此对于合流制或部分合流制的污水有很好的实用性。Orbal型氧化沟具有工艺流程简单的优点，一般适用于中小型规模城市污水处理。4.4主要工艺设备Orbal型氧化沟的关键工艺设备有曝气机和沉淀池的排泥桥。曝气机采用曝气转碟（转刷、转盘）Orbal型氧化沟的回流污泥必须含有较高的含固率。因此，对沉淀池和排泥设备有严格的要求。尤其是排泥设备，必须确保足够的排泥浓度，通常需要特殊的工艺和结构设计。在设备选择时应充分注意这一性能的要求，以实现Orbal型氧化沟的整体工艺的优势。 4.5计算过程A )计算硝化菌的生长速率n和在设计环境下硝化所需要的最小污泥平均停留时间cm n=0.47NN+100.051T-1.158DOKO2+DO1-0.833(7.2-PH) = 0.4755+100.05115-1.15822+21-0.833(7.2-7.2)=0.217其中n-硝化菌的生长率（d-1） N-出水的NH4+-N的浓度（mg/L） T-温度（） DO-氧化沟中的溶解氧浓度（mg/L） Ko2-氧的半速常数O2 mg/L） cm = 1n = 10.217 =4.61dB) 选择安全系数来计算氧化沟设计污泥停留时间 cd=SF cm =2.54.61=11.53d式中SF-安全系数，与水温，进出水水质、水量等因素有关，通常取2.03.0但由于考虑对污泥进行部分的稳定（考虑污水厂污泥不进行厌氧或好氧消化稳定，因此设计污泥龄30d，使其部分稳定，对应的生长速率=1/30=0.033d-1C )计算去除有机物及硝化所需的氧化沟的体积V = = =5718m3其中Y-污泥产率系数（kgVss/kg去除BOD5），对城市污水取0.30.5SO-进水BOD5 （mg/L）Se-出水BOD5 （mg/L）Kd-污泥内源呼吸系数（d-1），对城市污水，Kd取0.030.10 d-1X-混合液污泥浓度（kgMLVSS/L），考虑脱氮时，X取2.53.5kgVSS/L)D）计算反硝化所要求增加的氧化沟的体积=rDN1.09(T-20)(1-DO)=0.101.09（15-20）（1-0.5）=0.0325mgNO3N/(mgVss.d)每日产生的生物污泥量为XVSS=Q(Y1+Kd) =20000(273-30)()10-3 =572kg/d产生的生物污泥中约含有12%氮，由此，生物合成的需氮量为：12%572=68.64kg/d折合成每单位体积进水用于生物合成的氮量为：68.64100020000=3.34mg/L反硝化NO3-N量NO3为：90-9-3.34=77.57 mg/L所需去除氮量SNO3：77.57200001000=1551.4kg/d因此V、=S=1551.4/(3.00.0325)=15912m3V总=V+ V、=5718+15912=21630 m3设两座氧化沟，则每座10815 m3设深为4.0m,氧化沟的工艺尺寸如下表3外沟 中沟内沟 比例 60% 28% 10% 体积 6489 3246 1082 S（实际） 1622 812 270S外到内椭圆2403961240 a 352714b22115.5其中a、b为椭圆的长半轴和短半轴超高0.5mC)需氧量的确定：速率常数K取0.22d-1.O2=Q-1.42XVSS+4.5Q（NO-Ne）-0.56XVSS-2.6QNO3= 200001000273-301-e-0.225-1.42572+4.5200001000（90-9）-0.56572-2.620000100077.57=9384kg/d其中t-BOD试验天数，t=5d N0-进水氨氮浓度（mg/L） Ne-出水氨氮浓度（mg/L）如取水质修正系数=0.85，=0.95，压力修正系数=1.温度为20，25时的饱和溶解氧分别为：C20=9.17 mg/L，C25=8.4 mg/L标准状态需氧量为：SOR = = =14981kg/d =624kg/hD）回流污泥量计算 选取污泥回流比为60%，则回流的污泥量QR=60%20000=12000m3/d5.二沉池采用平流式沉淀池【7【7】给水排水设计手册-第5册P357池子总表面积q、=1.0m3/(m2h) 【8【8】给水排水设计手册-第5册P293表5-13A= = 0.2336001.0 = 828m2(1) 沉淀部分有效水深：h2= q、t=1.02.0=2m(2) 沉淀部分有效容积：V、=Qt3600=0.2323600=1656m3 （3）池长：设水平流速v=3.7mm/s, L=vt3.6=3.723.6=27m（4） 池子总宽度:B = AL = 82827 =31m (5)池子个数：设每格池宽6.5m, n= Bb = 316.5 =5个（5） 校核长宽比、长深比：长宽比：Lb = 276.5 = 4.154，长深比: Lh2 = 272.0 =13.58均符合要求（6） 污泥部分所需的总容积每天排除的剩余污泥量在泥龄为1030d，氧化沟工艺的污泥产率为0.30.5kgVSS/kg去除BOD5。剩余污泥量的计算应考虑泥中惰性物质和沉淀池中出水流失的固体，基本可按下式计算：x=QSY/f(1+Kdc)+X1Q-XeQ =20000（273-30）0.4/0.7(1+0.0830)+（0.3158.3-50）2000010-3 =9377.8kg/d由污泥密度=1t/m3,则每天需要的污泥斗容积为9377.8/1000=9.4m3（7） 设4d排一次泥，没格池污泥所需的容积V、=V/n=9.445=7.5m3 （8）污泥斗容积：采用污泥斗尺寸 h4、= =2.3mV1= 13 h4、(f1+f2+f1f2)=7.7m3其中h4、-泥斗高度（m）, f1-斗上口面积（m2）, f2-斗下口面积（m2） (9)污泥斗以上梯形部分污泥容积 h4、=(27+0.3-3)0.01=0.24 m l1=(27+0.5+0.3)=27.8m l2=3m V2=l1+l22h、b = 27.8+320.24 6.5=24 m3 其中 l1、l2-梯形上、下底边长， h、-梯形的高度（10）污泥斗和梯形部分污泥容积： V1 + V2=7.7+24=31.7 m37.5m3(11)池子总高度：设超高h1=0.3m，缓冲层高度h3=0.5m，泥泥斗高h4= h4、+ h4、=0.24+2.3=2.54mH=h1+ h2+h3+ h4=0.3+2+0.5+2.54m=5.34m采用重力排泥，排泥管采用铸铁管（直径200mm），其下端伸入斗内，顶端敞开，伸出水面，以便于疏通，在水面以下1.5m处，由排泥管接出水面排出，污泥藉静水压力由此排出池外。 入口和出口均采用整流措施6.混凝沉淀池【10】【10】给水排水设计手册-第5册P293表5-13 混凝沉淀池由机械混合池和机械反应池和斜板沉淀池三个部分构成，外加加药间，以达到污水的深度处理。6.1机械混合池【9【9】水处理构筑物设计与计算尹士君 李亚峰编P61机械混合是在混合池内安装搅拌装置，用电动机驱动搅拌器，使水和药混合。机械混合池可以在要求的混合时间内达到需要的搅拌强度，满足混合的要求。机械混合手头损失小，可以适应水量、水温、水质等的变化，混合效果较好。机械混合池的搅拌器采用桨板式。桨板式结构简单，加工制造容易，但效能较低，使用于容积较小的混合池。设计计算过程：（1）采用圆形混合池，混合时间采用60s，混合池有效容积：V = QT3600n = =7 m3D=1.6m，H = 4VD2 = =3.48m超高为0.5m，混合池总高为3.48+0.5=3.98取4m（1） 搅拌设备混合池壁设4块挡板，采用带两叶的平桨板搅拌器，每块挡板的宽度b=0.15m，其上、下缘离静止液面和池底都为0.4m。挡板长为：3.48-0.8=2.68m，取2.7m由于H:D1.3，搅拌器设置三层，即e=3.搅拌层间距采用0.9m。搅拌器直径D0=0.6D=0.61.6=1.05m，搅拌器距离池底高度为0.45m。搅拌器叶数Z=2,搅拌器宽度B=0.3m.（3）搅拌机转速：n0= = 6031.05 =54.6（r/min）搅拌器外缘线速度v采用3m/s,搅拌器旋转角速度：w=5.71（rad/s）计算轴功率N2=C = 0.5 =2.62kw，其中-水的相对密度，1000kg/m3w-旋转的角速度，rad/sZ-搅拌器叶数e-搅拌器层数B-搅拌器宽度，mR0-搅拌器半径，mg-重力加速度，m/sC-阻力系数。0,20.5需要轴功率：N1= = =2.0KWN2 N1 满足要求传动机械效率取0.85N3=2.62/0.85=3.08kw6.2机械反应池【10【10】水处理构筑物设计与计算尹士君 李亚峰编P74机械反应池是利用电机减速装置带动搅拌器对水流进行搅拌，使水中的颗粒相互碰撞，完成絮凝。机械反应池采用旋转的方式，搅拌器采用将板式，搅拌轴采用垂直轴。机械反应池的絮凝效果好，可以根据水质、水量的变化随时改变桨板的速度，水头损失少。缺点是增加机械维修工作。设计计算过程：设计三个池子，每池的设计流量为278m3/h,每个反应池分三格（1） 絮凝池的有效容积絮凝时间为30min，V= QT60 = =139m3每格尺寸为3.0m3.0m（2） 水深H1= =5.1m超高取0.3m，总高为5.4m（3） 搅拌设备反应池中每一格设置一台搅拌器，分隔墙上过水孔道上下交错布置。叶轮直径取池宽的80%，采用30.8=2.4m，叶轮桨中心点线速度采用v1=0.5m/s,v2=0.35m/s ,v3=0.2 m/s桨板长度取l=1.4m，b=0.12m每根轴上桨板数8块，内、外各4块。尺寸见图旋转桨板面积与反应池过水断面积之比为：=8.8%池子周围设4块固定挡板。固定挡板宽为0.2m，高为1.2m。4块固定挡板的面积与反应池过水断面面积之比为 =6.3%桨板总面积占过水断面积之比为：8.8%+6.3%=15.1%25%叶轮桨板中心点旋转直径D0为：D0=(1000-440)/2+4402=1440(mm)=1.44m叶轮转数分别为：n1= =6.63(r/min)n2= =4.64(r/min)n3= =2.65(r/min)w3=0.265rad/s桨板旋转时克服水的阻力所耗功率：第一格外侧桨板 N、01=0.1741.40.6633（14-0.884）=0.11kw第一格内侧桨板 N、01=0.1741.40.6633（0.564-0.444）=0.017kw第一格搅拌轴功率为N01=0.11+0.017=kw同样方法可计算出第二格、第三格搅拌轴功率分别为0.044kw、0.008kw。三台搅拌轴公用一台电机，所消耗的总功率为：N0=0.127+0.044+0.008=0.179kw电动机功率为：N=0.179/0.64=0.28kw校核平均速度梯度G值及GT值（水温200C）：第一格 G1= = =68(s-1)第二格 G2= = =40(s-1) 第一格 G3= = =46.6(s-1)GT=46.62060=5.6104经核算，G和GT值均较合适6.3斜板沉淀池【11】【11】给水排水设计手册-第5册P310斜板沉淀池是根据“浅层沉淀”理论，在沉淀池中加设斜板或蜂窝斜管，以提高效率的一种沉淀池。它具有沉淀效率高、停留时间短、占地少、处理效果稳定，维护管理工作量不大等优点。本设计采用升流式异向流斜板沉淀池。斜板斜长采用1m，其倾角采用600，其净距采用100mm。在池壁与斜板的间隙处装设阻流板，以防止水路断路。进水方式采用穿孔墙流布水。出水方式采用多槽出水，以改善水质，加大出水量。其进水堰宽500mm，出水堰宽300mm。采用重力排泥，斜板应设斜板冲洗措施。 （1）池子水面面积：设n=4个，取1.0 m3/(m2h) F = = =114m2 其中Q-日平均流量（m3 /h）,q、=设计表面负荷（m3/(m2h),n=池数（个），0.91-斜板区面积利用系数(2) 池子边长：a=F=114=11m（3）池内停留时间：设h2=0.5m，h3=1sin60=0.866mt = = =27min38.2m3其中h5为污泥斗高度，m(6)池子总高度设超高h1=0.3m，斜板管底部缓冲层高度h4=0.6m，H= h1 +h2+ h3 +h4+h5=0.3+0.5+0.866+0.6+8.7=10.966m7.滤布机械过滤池从斜板沉淀池出来的水须进一步过滤才可可进入紫外消毒池消毒。本设计采用滤布过滤，并且用机械反复刮除滤布上的部分污泥，以使得滤布能正常工作。其设计尺寸为2m7m4m（两格池子）8紫外消毒池工业污水中含有大量的细菌和病毒，一般的处理工艺不能将其灭绝。为了满足水质要求，防止疾病的传播，须对水进行消毒处理。 紫外线照射时间、水层厚度、水的色度及浊度、周围环境温度、微生物种类及数量都对紫外线消毒效果有影响。紫外线消毒器的设计要求：（1） 光照接触时间为10100s（2） 水层厚度一般不超过2cm（3） 消毒器中的水流速度最好不小于0.3m/s，以减少套管结垢。（4） 紫外线灭菌灯的最佳运行温度为400C，温度更高或更低都会影响紫外线的输出功率。（5） 消毒器前应有净水器或进水经过过滤，以提高杀菌效果。（6） 消毒器可以并联或串联安装。计算过程：取水流速度v=0.4m/s，有效水深h=2.0m，超高0.3m，则过水断面积A=Q/v=0.35/0.4=0.875m2，池的宽B=A/h=0.875/2.0=0.4m，取长L=3.0m池总高度为2.3m9 污泥的处理与处置【12】【12】给水排水设计手册-第5册P473546在污水处理的过程中产生大量的污泥，如果处理不予以有效的处理和处置，还会对环境产生二次污染。污泥在最终处置前必须进行处理，目的是降低有机质含量并减少成分，使最终处置的体积减少，便于运输和处置。9.1污泥的一般处理工艺污泥处理工艺流程，包括四个阶段。第一阶段为浓缩阶段。主要的目的是使污泥初步减容，缩小后续处理构筑物的容积或设备容量；第二阶段为污泥消化，使污泥中的有机物分解，使污泥趋于稳定；第三阶段为污泥脱水，使污泥进一步减容，便于运输；第四阶段为污泥处置，采用某种适宜的途径，将最终的污泥予以消纳和处置。以上各个阶段产生的清夜或滤液其中含有大量的污泥物质，因而应送回污水处理系统中的继续处理。污泥污泥浓缩 污泥消化污泥脱水污泥处置上清夜消化液滤液污水处理系统9.2本设计采用的污泥处理工艺由于氧化沟中的泥龄取30d，已经对污泥进行稳定处理，这里不需要再对污泥进行消化稳定，同时由于此污水水质没有重金属和其他有害物质，可以对污泥最终进行卫生填埋。其处理工艺如下：污泥污泥浓缩污泥脱水卫生填埋上清液滤液污水处理系统9.3 污泥处理构筑物设计计算过程（1）污泥浓缩本设计采用重力浓缩池。重力浓缩池实质上是一种沉淀工艺，属于压缩沉淀。浓缩前由于污泥浓度较高，颗粒之间彼此接触支撑。浓缩开始以后，在上层颗粒的重力作用下，下层颗粒间隙中的水被挤出里面，颗粒之间相互拥挤得更加紧密。通过这种拥挤和压缩过程，污泥浓度进一步提高，上层的上清液溢流排出，从而实现污泥浓缩。本设计浓缩池运行方式采用间歇流，池型为圆形，其有效深度一般采用4m，并在不同深度设有上清液排出管。浓缩池的上清液应重新回流到初沉池前进行处理。污泥浓缩池一般均散发臭气，必要时考虑防臭和脱臭装置。 浓缩池的容积应按浓缩1016h进行核算，不宜过长。否则将发生厌氧分解或反硝化，产生CO2和H2S.污泥污泥中有机物的含量，参用以下数据：当为初次沉淀污泥时，其含水率一般为95%97%，污泥固体负荷采用80120kg/(m2d),浓缩后的污泥含水率为90%92%；当为活性污泥时，其含水率一般为99.2%99.6%，污泥固体负荷采用2030 kg/(m2d)。浓缩后的污泥含水率可达97.5%。当为初次沉淀池及新鲜活性污泥的混合污泥时，其进泥的含水率、污泥固体负荷及浓缩后的污泥含水率，可按两种污泥的比例进行计算。计算如下：污泥类型污泥量（m3/d）斜板隔油沉淀池污泥19.1二沉池污泥9.4混凝沉淀池污泥19.1取斜板隔油沉淀池污泥固体负荷为100 kg/(m2d)，含水率为97%；二沉池污泥固体负荷为30 kg/(m2d)，含水率为99.6%；混凝沉淀池污泥污泥固体负荷为20kg/(m2d)，含水率为99.5%污泥总体积V=19.1+9.4+19.1=47.6 m3/d，污泥平均固体负荷为：(19.1100+9.430+19.120)/47.6=54.1 kg/(m2d)污泥的平均含水率为：（97%19.1+99.6%9.4+99.5%19.1）/47.6=98.5%(污泥的固体浓度为8kg/m3)浓缩池所需面积为S=847.6/54.1=7 m2D=S=7=2.65m取有效水深为4m，核算停留时间为：t=7424/47.6=14h（符合设计规定）取浓缩池超高为0.3m，则浓缩池总高为4.3m。浓缩池设两个，一备一用。如图（2） 污泥脱水污水处理过程中产生的污泥，其含水率在97%99.6%，是流动状态的粒状或絮状物质的松散结构，体积庞大，难于处置消纳，因此需进行脱水。脱水主要是将污泥中的吸附水和毛细水分分离出来，这部分约占污泥中含水量的15%25%。因此，污泥经脱水后，其体积减至浓缩前的1/10，减至脱水前的1/5，大大降低了后续污泥处置的难度。本设计采用带式压滤脱水，其特点是脱水效果好，效率高，占地少，丑恶环境影响小，但运行维护费用高。其工作原理及构造：带式压滤脱水机是由按规律排列的上下两条张紧的滤带夹带着污泥层，从一连串按规律排列的压筒中呈S形弯曲经过，靠滤带本身的张力形成对污泥层的压榨力和剪切力，把污泥层中的毛细水挤压出来，获得含量较高的泥饼，从而实现污泥脱水。它由滤带、琨压筒、滤带张紧系统、滤带调偏系统、滤带冲洗系统和滤带冲洗系统组成。它一般分为四个工作区：重力脱水区，楔形脱水区，低压脱水区，高压脱水区。（3） 污泥晒干及污泥卫生填埋脱水后的污泥运输到污泥干晒场进行晒干。污泥与城市垃圾一起填埋或找到适合的农田进行填埋（因其没有毒害）。10.污水厂的总体布置10.1厂址选择对厂址的选择的一般原则如下：（1） 厂址与规划居住区或公共建筑群的卫生防护距离应根据当地具体情况，与有关环保部门协商确定，一般不小于300m。（2） 厂址应在工业园供水水源的下油，至少500m。（3） 厂址应尽可能少占农田或不占农田，且便于农田灌溉和消纳污泥（4） 厂址应尽可能设在工业园夏季主导风向的下方。（5） 厂址应设在地形有适当坡度的工业园下游区，使污水有自流的肯能，以节约动力消耗。（6） 厂址应考虑汛期不受洪水的威胁（7） 厂址的选择应考虑交通运输、水电供应地质、水文地质等条件（8） 厂址的选择应结合城镇总体规划，考虑远景发展，留有充分的扩建余地。10.2平面布置及总平面图 10.2.1污水厂平面布置原则（1）按功能分区，配置得当主要是指对生产、辅助生产、生产管理、生活福利等各部分布置，要做到分区明确、配置得当而又不过分独立分散。既有利于生产，又避免非生产人员在生产区通行或逗留，确保安全生产。（2）功能明确、布置紧凑首先应保证生产的需要，结合地形、地质、土方、结构和施工等因素全面考虑。布置时力求减少占地面积，减少连接管（渠）的长度，便于操作管理。（3）顺流排列，流程简洁指处理构筑物尽量按流程方向布置，避免与进（出）水方向相反安排；各构筑物之间的连接管应与最短路线布置，尽量避免不必要的转弯和用水泵提升。目的在于减少流量损失、节省管材、便于施工和检修。（4） 充分利用地形，平衡土方，降低工程费用某些构筑物放在较高处，便于减少土方，便于放空、排泥，又减少了工程量，而另一些构筑物放在较低处，使水按流程按重力顺畅输送。（5） 必要时应预留适当余地，考虑扩建和施工可能（6） 构筑物布置应注意风向和朝向 将排放异味、有害气体的构筑物布置在居住与办公场所的下风向；为保证良好的自然通风条件，建筑物布置应考虑主导风向10.2.2污水厂的平面布置污水厂的平面布置是在工艺设计计算之后进行，根据工艺流程、单体功能要求及单体平面图形进行，污水厂总平面图上应有风向玫瑰图、构筑物一览表、占地面积指标表及必要的说明，比例尺一般为1:（200500），图上应有坐标轴线或方格控制网。a 首先对构筑物和建筑物进行组合安排（可按比例剪成硬质块）布置时对其平面位置、方位、操作条件、走向、面积等统盘考虑；安排时应对高程、管线和道路等进行协调。为便于管理和节省用地、避免平面上的分散和零乱，往往可以考虑把几个构筑物和建筑物在平面、高程上组合起来，同时进行组合布置。构筑物的组合原则如下。1） 对工程有利或有害，同时从结构、施工角度看也是允许的，可以组合，如曝气池和沉淀池的组合、反应池与沉淀池的组合、调节池与浓缩池的组合。2） 从生产上看，关系密切的构筑物可以组合成一座构筑物，如调节池和泵站、交配电室与鼓风机房、投药间与药剂仓库等。3） 为了集中管理与控制，有时对小型污水厂还可以进一步扩大组合范围。构筑物的近距离，按它们中间的道路宽度和铺设管线所需要的宽度，或者其他特殊要求来定，一般为520m布置管线时，管线之间及其他构筑物之间，应留出适当距离，污水管距构筑物不少于3m，污水管线之间不少于1.5m。b 生产辅助建筑物的布置应尽量考虑组合布置，如机修间与材料间的组合，控制室、值班室、化验室、办公室的组合。c预留面积的考虑 必要时预留生产设施的扩建用地d生活附属建筑物的布置 应尽量与建筑物分开单独设置，可能时应尽量放在厂区前。应避免处理构筑物和生活附属设施之间的风向干扰。 e道路、围墙及绿化带的布置 通向一般构筑物应设置人行道，宽度为1.5m2.0m；通向仓库、检修间等应设车行道，其路面宽度为34m，转弯半径为6m，厂区主要车行道56m；车行道边缘至房屋或构筑物外墙面的最小距离为1.5m。道路纵坡为1%2%，不大于3%。污水厂布置除应保证生产安全和整洁卫生外，还应注意美观、充分绿化，在构筑物处理上，应因地制宜，与周围情况相称；在色调上做到活泼、明朗和清洁。应合理规划花坛、草坪、林荫等，使厂区景色园林化，但曝气池、沉淀池等露天水池周围不宜种植乔木，以免落叶入池。f污泥区的布置由于污泥的处理与处置一般与污水处理相对独立，且污泥处理污泥处理过程卫生条件比污水处理差，一般将污泥处理放在厂区后部；若污泥过程中产生沼气，则应按消防要求设置防火间距。由于污泥来自污水处理部分，而污泥脱出得水分又要送到调节池或沉淀池中，必要时，可考虑某些污泥处理设施与污水处理设施的组合。g管（渠）的平面布置 在各处理构筑物之间应有连通管，还应有使各构筑物独立运行的管。当某一处理构筑物因故停止工作时，使其后接处理构筑物，仍能够保持正常的运行，污水厂应设超越全部或部分处理构筑物的、直接排放水体的超越管。此外，还应设有给水管10.3高程布置及高程布置图高程布置图的内容主要包括各构筑物的标高（如池顶、池底、水面等）、处理构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高，从而使污水能够沿流程在处理 之间顺畅地流动，保证污水处理厂的正常运行。高程图上的垂直和水平方向的比例尺一般不一样，一般垂直的比例大（取1:100），而水平的比例小些（1:500）10.3.1污水厂高程布置原则（1）污水厂高程布置时，所依据的主要技术参数是构筑物高度和水头损失。在处理流程中，相邻主要构筑物的相对高差取决于两个构筑物之间的水面高差，而这个水面高差的数值就是流程中的水头损失；它主要由三部分组成，即构筑物本身的、连接管渠的及计量设备的水头损失等。因此进行高程布置时，应首先计算这些水头损失，而且计算所得的数值应考虑一些安全因素，以便留有余地。污水流经处理构筑物的水头损失，主要产生在进口、出口和需要的跌水处，而流经处理构筑物本身的水头损失则较小。构筑物名称水头损失/m构筑物名称水头损失/m格栅0.10.25混合池0.10.3沉砂池0.10.25污泥干化场23.5平流沉淀池0.20.4曝气池0.10.2辐流沉淀池0.50.6（2）考虑远期发展，水量增加的预留水头（3）避免处理构筑物之间跌水等浪费水头的现象，充分利用地形高差，实现自流。（4）在计算并留有余量的前提下，力求缩小全程水头损失及提升泵站的流程，以降低运行费用。（5）需要排放的处理水，常年大多数时间里能自流排放水体。注意排水位一定不选取每年最高水位，因为其出现时间最短，易造成常年水头浪费，而应选取经常出现的高水位作为排水位。（6）应尽可能使污水处理工程的出水管高程不受洪水顶托，并能自流。（7）构筑物连接管的水头损失，包括沿程与局部水头损失，可按下列公式计算确定h=h1+h2=L+v22g (m)式中h1沿程水头损失，（m）h2局部水头损失，（m）i 单位管长的水头损失（水力坡度），根据流量、管径和流速等查阅给水排水设计哦手册获得L 连接管段的长度，（m） 局部阻力系数，查阅给水排水设计哦手册获得g重力加速度，m/s2v连接管中流速，m/s。连接管中流速一般取0.71.5m/s；进入沉淀池时流速可以低些；进入曝气池或反应池时，流速可以高些。流速太低时，会使