硫铁矿废水处理2000方设计说明书.doc

摘 要略阳县硫铁矿污水处理工程调试方案工艺设计污水日处理能力为2000m。废水主要来源为厂区硫铁矿产生的废水、生活污水污水等，主要污染物质为SS、Fe、COD ，适宜采用二级絮凝沉淀方法处理。经过该污水厂的处理，出水指标符合城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18978-1996）中的一级标准。本设计采用二级絮凝沉淀方法处理城市污水，其特点是出水水质好，水质较为稳定，处理流程简单，节省占地，。设计中分别对污水处理系统、污泥处理系统、主要材料设备进行设计计算，同时对污水处理厂进行了平面、高程布置，并按要求绘制了厂区平面图、高程图、构筑物平剖面图等图纸。关键词：硫铁矿废水，二级絮凝沉淀，一级标准AbstractThe designed of he Lve Yang Xian pyrite mine wastewater treatment engineering, public building sewage and pyrite mine wastewater are the main sources for the sewage.The main polluting substances in the sewage are SS, Fe, COD , so it is appropriate to use secondary flocculating precipitation treatment methods. After been treated in the sewage treatment plant, the effluent quality should comforms to the first class standard in Urban Sewage Treatment Plants Standards for Pollutants Discharge (GB18978-2002).This design uses secondary flocculating precipitation treatment methods to treat urban sewage. Its features are the good and stable effluent quality, simple processing, saving area and good effect of denitrification. In this design, sewage treatment system, sludge treatment system and the main material equipment are separately calculated and designed; meanwhile, according to the requirement, the plane and elevation of the sewage treatment plant, altitude chart and the plane-section drawing of main structures are drawed.Key words: pyrite mine wastewater;secondary flocculating precipitation treatmen;primary standard目 录1 设计任务及概况51.1设计任务及依据51.1.1 设计任务51.1.2 设计依据及原则51.2 设计规模61.2.1 污水水量与水质61.2.2 处理要求72 工艺设计方案的确定72.1方案确定的原则72.2污水处理工艺流程的确定72.2.1厂址及地形资料72.2.2 废水处理工艺概述72.2.3 废水处理工艺流程82.3主要构筑物及其参数描述82.3.1调节沉淀池82.3.2水解酸化池92.3.3一级絮凝沉淀池102.3.4平流沉淀池设计计算152.3.5中间水池162.3.6污泥池172.3.7贮泥池172.3.8二级絮凝沉淀池182.3.9 二级絮凝池182.3.10二级沉淀池设计212.3.11外排池222.3.12应急事故池232.3.13 配电及值班室、加药间、风机房、污泥脱水间及大车间233 要设备及其设备参数234 节能设计295 环保设计305.1防臭措施305.2减噪措施306 污水处理系统的高程布置316.1污水处理系统的高程布置应考虑事项316.2污水处理系统的高程布置326.3高程计算327 附表35致谢39参考文献401 设计任务及概况1.1设计任务及依据1.1.1 设计任务 污水处理水量确定为2000m3/天=0.023m3/s去除污水中的重金属，达到排放标准。1.1.2 设计依据及原则 1. 设计依据（1）当地的气象、水文资料（2）业主提供的可研报告、环评报告、地块周围的现状等基础资料（3）环保部门对水处理设计的要求（4）污水综合排放标准（GB89782002）（5）环境空气质量标准（GB30951996）（6）工业企业厂界噪声标准（GB123482008）（7）室外排水设计规范（GBJ1487（1997版）（8）工业企业设计卫生标准（GBZ12002）（9）电镀废水综合排放标准（GB/T219002008）（10）污水综合排放标准（GB89781996）（11）环境工程技术手册（废水卷）化学工业出版社）（12）水处理设备技术条件（JB/T29321999）（13）水处理设备性能试验总则（GB/T13992.192）（14）环境保护部第1号令国家危险废弃物名录2. 设计原则（1）严格遵守相关的法律法规、标准规范，确保处理后的废水水质达到排放要求。（2）.选择切实可行、运行安全、经济合理的处理工艺，对污水处理工艺进行优化组合，确定技术可行、操作简便、工程投资省、运行成本低的工艺技术路线。（3）.采用先进、成熟、可靠的处理工艺，有效地去除污水中的各类污染物，确保其处理出水各项指标达到设计要求。（4）.根据地形地貌，结合厂区自然条件及外部物流方向，并尽可能使土石方平衡，减少土石方量，以节约基建投资，降低运行费用，即在满足工艺要求的条件下，尽量减少建设投资,降低运行费用。（5）.废水处理系统在运行上有较大的灵活性和可调性，可以适应污水水质、水量和水温的波动，即处理设施应有利于调节、控制、运行管理。（6）.污水处理设施在运行上有较大的灵活性和可调节性，耐冲击负荷，以适应水质和水量的变化。（7）.充分考虑污水处理系统配套的减振、降噪、除臭等措施，防止对环境的二次污染。（8）.污水处理站实用可靠，布置紧凑，占地面积小，工程投资省，建设周期短，并且运行成本要低。（9）.日常操作管理稳定方便、安全可靠、技术要求简单、连续运转周期长，自动化控制水平高。（10）.满足实际运行水质与设计水质有差别时能便于自控和调节，仍然可以保证污水达标排放。（11）.污水处理装置能在不同工况下自动调节负荷，使装置始终运行在最理想、最经济的工况下。（12）.设备选型成熟可靠，结构简单、易维修，抗腐蚀，制造材料能满足介质要求。（13）.废水处理系统的设计考虑事故的排放、设备备用等保护措施。（14）.在设计中采用耐腐蚀设备及材料，以延长设施的使用寿命。（15）.处理设施具有较高的运行效率，以较为稳定可靠的处理手段完成工艺要求。（16）.污水处理系统设计应针对水质采取有效的处理措施，一级出水要保证达国家污水综合排放标准一级排放标准的要求(GB8978-1996)。 1.2 设计规模 1.2.1 污水水量与水质实际进水量：Q=2000 m3/d 表1-1 进水水质SS（mg/L）总磷（mg/L）COD（mg/L）PH（mg/L）锌（mg/L）2000.42502-40.75铜（mg/L）铅（mg/L）砷（mg/L）铬（mg/L）铁（mg/L）0.40.07未检出未检出30001.2.2 处理要求废水经处理后达到污水综合排放标准(GB8978-1996)中规定的一级排放标准：具体如下:CODcr100mg/L；SS 70mg/L；pH = 68铁离子 1.0mg/L；综合考虑环境、经济和社会效益，在保证出水达标的前提下，对处理掉的铁回收利用。 2 工艺设计方案的确定2.1方案确定的原则(1)采用先进、稳妥的处理工艺，经济合理，安全可靠。(2)合理布局，投资低，占地少。(3)降低能耗和处理成本。(4)综合回收利用，无二次污染。2.2污水处理工艺流程的确定2.2.1厂址及地形资料略阳县硫铁矿于1978年开始矿山基建，1983年投产。先后经略阳县硫铁矿、略阳兴鑫化工矿业公司、陕西邦田化工有限公司等企业进行过开采利用。该矿于2011 年1月已于陕西邦田化工有限公司转让给略阳县金琛矿业有限公司进行继续开发利用，采矿权转让变更手续正在办理之中。目前，矿山剩余开采储量为16.63 万吨，含S平均品位为30.63%，开采能力为5万t/a，剩余利用年限3a。2.2.2 废水处理工艺概述矿区废水首先以重力自流的方式流入调节沉淀池，去除大颗粒的矿渣及絮体悬浮物。之后流入相隔的一级絮凝沉淀池，水流在其分格中流动，絮凝去除金属离子及重金属，一级絮凝池设计去除35%Fe化合物。絮凝产生的污泥进入污泥池，由污泥泵将污泥吸至半框压滤机进行压滤，产生的滤液回流进入调节沉淀池再次处理。压滤形成的泥饼外运处理。一级絮凝沉淀池的出水流入中间水池，中间水池设有空气曝气设施，同时向废水中添加双氧水等氧化剂，旨在去除废水的S2-产生的COD，使铁氧化形成沉淀。废水经中间水池曝气氧化处理后自流入二级絮凝沉淀池，二级絮凝沉淀池中加入混凝剂及絮凝剂，可去除废水经曝气氧化形成的氧化物SS，以及一级絮凝沉淀池未去除的残余Fe氧化沉淀物，二级絮凝沉淀去除出水进入外排水池排放。2.2.3 废水处理工艺流程图2-1 废水处理工程工艺流程图3设计计算3.1格栅3.1.1设计说明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、皮毛、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。被截留的物质成为栅渣。关于格栅的选择主要是决定栅条断面、栅条间隙、栅渣清除方式等。栅条断面有圆形、矩形、正方形、半圆形等。圆形水里条件好，但刚度差，故一般多采用矩形断面。格栅分为平面格栅和曲面格栅两种形式；按栅条间隙，可将其分为粗格栅（50-100mm）、中格栅（16-40mm）、细格栅（3-10mm）三种；按栅渣清除方式，可分为人工清渣和机械清渣两种。一般按栅渣量而定，当每日栅渣量大于0.2m，应采用机械格栅除渣机。小型污水处理厂可采用人工清渣。但目前，一些小型污水处理厂为了改善劳动条件和有利于自动控制，也采用机械格栅清渣。主要设计参数如下：（1） 格栅宽度：总宽度不小于进水渠道的2倍，空隙总有效面积应大于进水渠有效断面积的1.2倍。（2） 过栅流速：一般采用0.6-1.0，栅前管内污水流速0.4-0.9m/s。（3） 栅条间隙：机械清渣：b=16-25mm，人工清渣：b=30-50mm。（4） 格栅倾角：人工清渣时不应大于70，机械清渣时宜为45-75，格栅上端应设置平台，格栅下端应低于进水管底部0.5m，距池壁0.5-0.7m。格栅工作平台：人工清除时平台应高出栅前设计，最高水位0.5m，机械时等于或稍高于格栅中的地面标高，平台宽在污水泵站不小于1.5m，两侧过道宽度采用0.6-1.0m，机械清除时应安置除渣机、减速箱、皮带输送机等辅助设施的位置，格栅平台临水侧应设栏杆，平台上应装置给水阀门，并设具有活动盖板的检修机，平台靠墙应设挂安全带的挂钩，平台上方应设置起重量为0.5-1.0t的工字梁和电动葫芦。（5）通过格栅的水头损失，一般采用0.08-0.15m。（6）每日栅渣量：格栅间隙b=16-25mm和b=30-50mm时分别为1-0.05m栅渣/10m污水和0.03-0.01m栅渣/10m污水。3.1.2格栅计算1设计参数：设计流量Q=2500m3/d=29L/s栅前流速v1=0.7m/s，过栅流速v2=0.9m/s栅条宽度s=0.01m，格栅间隙e=10mm栅前部分长度0.5m，格栅倾角=60单位栅渣量1=0.05m3栅渣/103m3污水2设计计算（1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式计算得:栅前槽宽，则栅前水深（2）栅条间隙数(取n=22)（3）栅槽有效宽度B=s（n-1）+en=0.01（22-1）+0.0122=0.43m（4）过栅水头损失（h1）因栅条边为矩形截面，取k=1，则 取80mm取0.08m栅前槽高：=0.15+0.15=0.3 (m) (为超高)栅后总高度：H=0.3+=0.38(m)3分流格栅槽布置在原污水沟上格栅入口下侧设闸板（300m400m）,污水站正常运行时，污水由闸板截流进入污水站，当污水站发生事故时，格栅前闸板关闭，闸板分流。 格栅槽总长度=闸板段长度+栅条段长度+渣水分离筛段长度 =0.5+0.4+1.1=2.0(m) 3.2调节池3.2.1设计说明 调节池是用来均衡调节污水水量、水质、水温的变化，降低对生物处理设施的冲击，为使调节池出水水质均匀，防止污染物沉淀，调节池内宜设置搅拌。混合装置，为了便于一次提升，调节池采用半地下式。调节池指的是用以调节进、出水流量的构筑物。为了使管渠和构筑物正常工作，不受废水高峰流量或浓度变化的影响，需在废水处理设施之前设置调节池。无论是工业废水，还是城市污水和生活污水，水量水质在一日小时内都有变化，一般认为，对大、中型城市污水处理厂而言，因其服务区域大，区域内住宅、商店、办公楼、机关等不同类型建筑物的排水变化规律不同，有互补作用，再加上污水管网对水量水质的均衡作用，所以城市污水处理厂不设调节池，调节池主要在工业废水处理站内作为均衡水量和水质的预处理构筑物而被大量应用。在本工艺中，调节池主要是用来调节水量和酸碱性。调节时需对池内废水进行混合，本工艺采用机械搅拌混合方法。调节池在结构上可分为砖石结构、混凝土结构、钢结构。设计调节池时应考虑的问题：（1） 调节池的几何形状宜为方形或圆形，以利形成完全混合状态。长形池宜设多个进口和出口。（2） 调节池中应设冲洗装置、溢流装置、排除漂浮物和泡沫的装置，以及洒水消泡装置。（3） 为使在线调节池运行良好，宜设混合和曝气装置。混合所需的功率为0.004-0.008KW/m池容。所需曝气量约为0.01-0.015m空气/（min.m2池表面积）。（4） 调节池出口宜设测流装置，以监控所调节的流量。提升泵可设于调节池的前面或后面。目前常用的是利用调节池特殊的结构形式进行差时混合，即水力混合。主要有对角线出水调节池和折流调节池。本工艺选择对角线出水调节池。对角线出水调节池的特点是出水槽沿对角线方向设置，同一时间流入池内的废水，由池的左右两侧，经过不同时间流出水槽。从而达到自动调节、均和的目的。为防止废水在池内短路，可以在池内设置若干纵向隔板，其空气量为1.5-3m/（m2.h）。调节池有效水深为1.5-2m，纵向隔板间距为1-1.5m。如果调节池利用堰顶溢流出水，则只能调节水质的变化，而不能调节水量的波动。若后续处理构筑物要求处理水量也比较均匀，则需要使调节池内的工作水位能够上、下自由波动，以贮存盈余，补充短缺。若处理系统为重力自流，调节池出水口应超过后续处理构筑物的最高水位，可考虑采用浮子等定量设备，以保持出水量的恒定；若这种方法在高程布置上有困难，可考虑设吸水井，通过泵抽送。最终使调节池的出水PH值在69之间，温度在35以下。由于生产废水的排放可能存在一定的间断性，因此会造成水质、水量的波动幅度大，进而影响后续处理工艺的稳定运行，因此废水处理均需设置调节池，其作用是调节水质、均匀水质。为了防止调节池内废水产生嗅味以及悬浮性固体的沉降问题，通常在池内安装曝气搅拌系统，搅拌所需功率为0.0040.008kW/m3池容，所需曝气量约为0.010.015m3/（minm2池表面积），主要是为了防止有机物及杂质在调节池中沉积并发生腐败，产生异味，影响环境。矿区废水首先以重力自流的方式流入调节沉淀池，调节沉淀池作用是去除大颗粒的矿渣及絮体悬浮物，减少污水特征上的波动，调节污水的水量水质，为后续的水处理系统提供一个稳定和优化的操作条件。沉淀产生的污泥进入底部泥斗中，流入污泥池，由污泥泵将污泥吸至半框压滤机进行压滤，产生的滤液回流进入调节沉淀池再次处理。压滤形成的泥饼外运处理。鉴于本次设计废水水质有机物含量较少，调节池兼作沉淀池之用，故不设置曝气搅拌系统。理论上，调节池的容积越大，对调节水量和均匀水质越有利，但同时土建投资增加。当废水在调节池停留8h以上时，调节池就可以起到很好的调节作用，同时也可以适当降低土建投资。3.2.2 设计计算调节池总水量为：Qmax=2000m3/d=83.33m3/h=1.39m3/s；设计有效水深为4m；设计超高为0.5m；计算公式 式中 T总水力停留时间，h，设计为8h； 可变系数，取0.7。尺寸 设计池深h=4.5m,取池宽b=10m，则长。实际容积 取池超高h1=0.5m，池总高H=h+h1=4.5m，V实=16154.5=1680m31666.8m3。备注：采用五布七油玻璃钢防腐。（1）设计说明调节池指的是用以调节进、出水流量的构筑物。为了使管渠和构筑物正常工作，不受废水高峰流量或浓度变化的影响，需在废水处理设施之前设置调节池。无论是工业废水，还是城市污水和生活污水，水量水质在一日小时内都有变化，一般认为，对大、中型城市污水处理厂而言，因其服务区域大，区域内住宅、商店、办公楼、机关等不同类型建筑物的排水变化规律不同，有互补作用，再加上污水管网对水量水质的均衡作用，所以城市污水处理厂不设调节池，调节池主要在工业废水处理站内作为均衡水量和水质的预处理构筑物而被大量应用。（2）设计计算调节池的有效容积 式中：Q-平均进水量，本设计Q=4000； T-停留时间（h），对于印染废水T一般为8-10h,本设计取9h。调节池的尺寸 调节池平面形状为矩形，由于受场地的限制，其有效水深采用5m则调节池的面积 池宽B取10m，则池长L=取保护高,则池总高H=0.6+5=5.6m空气管计算（取气水比为4:1） 空气量 空气总管管径取150mm，管内流速为 （在10-15m/s范围内，满足规范要求）空气支管共设10根，每根支管的空气流量q为 支管内的空气流速应在5-10m/s范围内，选5m/s则 取,则为因此取符合要求。穿孔管的计算 每根支管连接两根穿孔管，则每根穿孔管的空气流量 取,则管径 取,则孔眼的计算孔眼开于穿孔管底部垂直中心线下斜向45处，并交错排列，孔眼间距b=100mm,孔径穿孔管长一般为4m,孔眼数m=78个则孔眼流速V为管距阻力系数沿程阻力,局部阻力,则布气阻力式中：1.2为布气孔局部阻力系数； 空气密度，； V-孔眼流速（m/s）； g-重力加速度（）。则=6.57mm总需水头：式中：-穿孔管安装水深（m）本设计取故3.5.3.1 调节池有效容积3.5.3.2 调节池水面面积 调节池有效水深取6.5m，超高0.5m，则3.5.3.3 调节池长度取调节池宽度为19m，长为21m，池的实际尺寸为：长宽高=21m19m7m=2793m33.5.3.4 调节池的搅拌器使废水混合均匀，调节池下设潜水搅拌机 选型QJB7.5/6-640/3-303/c/s2台，位于调节池的对角线。3.5.3.5 药剂量的估算设进水PH值为10，则废水中OH-=10-4mol/L，若废水中含有的碱性物质为NaOH，所以，废水中共有NaOH含量为，中和至7，则废水中OH-=10-7mol/L，此时，废水中NaOH含量为，则需中和的NaOH为4000.04=399.96kg/d，采用投酸中和法，选用96的工业硫酸，药剂不能完全反应的加大系数取1.1 80 98 399.96 kg 489.951kg所以实际的硫酸用量为 投加药剂时，将硫酸稀释到3的浓度，经计量泵计量后投加到调节池，故投加酸溶液量为3.5.4 调节池的提升泵总出水管Q=120 L/s，选用管径DN350mm，查表得，一根出水管，Q=60 L/s，选用管径DN250mm，查表得，设管总长为50m，局部损失占沿程的30，则总损失为：管线水头损失假设为1.5m，考虑自由水头为1.0m，则水泵总扬程为：H=7+0.3+1.5+1.0=9.8m，取10m。选择150QW2001015型污水泵三台，两用一备，其性能见表33：表3-3 150QW21077.5型污水泵性能流量(m3/L)200效率（%）79.4扬程(m)10出口直径（mm）150转速（r/min）1460泵重量（kg）360功率（KW）153.3泵房污水泵房位于污水处理厂的前端，是用于提升城市污水管网污水的构筑物，在整个污水处理过程中是主要构筑物之一，它的运行好坏会直接影响到污水处理厂的正常运转。由于该泵站为常年运转且连续开泵，故选用自灌式泵房。其优点是不需设置引水的辅助设施，操作简便，启动及时，便于自控。为充分利用污水厂土地面积，采用合建式干式泵房。集水池位于泵站地下部分，机器间与集水池间用钢筋混凝土墙分隔开来。又由于该泵站流量较大，故选用矩形泵房。矩形泵房工艺布置合理，运行管理较方便，现已普遍采用。3.3.1设计依据设计流量Qmax=1.2m3/s，考虑到经济实用性，拟采用螺旋泵作为污水提升装置为了避免设备24小时运转，决定共配备6台螺旋泵，四用二备，在平时6台水泵替换使用，可有效延长设备使用寿命，同时，在某台水泵出现故障时，可启用备用水泵，实现污水处理厂的不间断持续运转。图4-2泵房示意图3.3.2 设计计算1.污水处理厂泵房设计参数如下：1）设计流量：Q设计=1200L/s；2）污水厂进水管：D=1300mm，H/D=0.748，I=0.75，流速v=0.88m/s，集水池管底标高=-7.6 m；3）提升后水位标高：3.65m；4）泵房位置：选择在污水处理厂厂区内，厂区地面标高为0.00m；5）水泵静扬程=出水井水面标高集水池最低水位标高=3.65+7=10.65m；水泵吸、压水管路（含至出水井管路）的压力损失估算为2.0m，自由水头损失为1.0m。因此水泵扬程H=10.65+2.0+1.0=13.20m。2.集水池容积及其布置集水池按一台泵5min出数量计算，即：W=，取91m3 （2-12）集水池面积为：F=45.5m集水池容积采用相当于一台泵的15min流量，即： 3.吸水管路的布置 为了保证良好的吸水条件，每台水泵设单独的吸水管，每条吸水管的设计流量均为301.3L/s，吸水管管材采用钢管，D=450mm，流速v=1.90m/s，i=1.84。 在吸水管的起端设DN650450进水喇叭口1个（=0.1），吸水管路上设DN450闸阀1个（=0.09），DN450300偏心渐缩管1个（=0.2）。吸水管水平段具有向水泵方向上升5的坡度，便于排除吸入管内的空气。4.压水管路的布置由于出水井距泵房距离较小，每台水泵的压水管路直接接入出水井，这样可以节省压水水管上的阀门。压水管管材采用钢管，D=600mm，流速v=1.95m/s，i=9.76，压水管上设1个DN300450的渐缩管1个（=0.30），DN300的橡胶柔性接口1个（0.1），DN450的阀门1个（=0.07），DN450的止回阀1个（=1.9），DN450的弯头3个（=0.64）。压水管水平段具有向出水井方向上升5的坡度，将管内的空气赶出。机组布置及吸、压水管路布置详见城市污水处理厂总泵站工艺图。5.泵站辅助设施为保证泵站的正常高效运行，还需设置以下辅助设施。1）水泵集水井反冲管水泵运行时，集水井内可能淤积一些沉淀的污泥，影响水泵吸水管吸水性能。设计中选择每台水泵压水管道上引入集水井内一条反冲管道，用来反冲洗集水井内淤积的污泥，经反冲浮起的污泥与污水一同由水泵送走。反冲管道采用钢管，管径DN50mm。反冲管出口采用DN5040mm的渐缩管，用以增大出口流速。2）泵房内排水水泵房内地面做成1%的坡度，坡向集水槽和集水坑。集水槽宽0.3m，深0.2m，坡向集水坑水坑。集水坑平面尺寸0.50.4m，深0.6m。选择一台潜污泵排水，将泵房内积水排至集水井内。3）泵房内通风设计中选择机械通风，通风换气次数为510次/h，通风换气体积按地面以下泵房体积计算，地面以上泵房体积不计入。选择二条通风管道，通风管道采用防阻燃塑料管，管径DN200mm。通风管道进风口设在泵房底部，排风口设在屋顶之上。4）管道支架布置泵房内沿地面敷设的管道或阀门下设支墩，沿墙壁架空的管道设支架，管道接近屋顶敷设时设吊架，所有支墩、支架和吊架的间距小于2m，管道需固定牢固，不得震动。5）管墙套管管道穿过泵房墙壁和集水井池壁时设穿墙防水套管，防水套管与墙壁垂直安装，水泵管道与防水套管间用止水材料堵塞，两端采用石棉水泥密封，防止渗水。3.4水解酸化池3.4.1设计说明水解酸化池属于升流式反应器，污水由反应器底部进入反应器，颗粒物质和胶体物质迅速被生物膜截留和吸附，这是一个物理过程的快速反应，一般只要几秒钟到几十秒钟即可完成，截留下来的物质吸附在生物膜的表面，慢慢地被分解代谢。水解酸化的作用是调节废水的pH值，为后续的生化反应的反应创造条件；因为很多工艺要求水质在一定pH值范围内，而进水水质往往达不到要求，故要设计酸化池。主要用于有机物浓度较高、SS较高的污水处理工艺，是一个比较重要的工艺。从机理上讲，水解和酸化是厌氧消化过程的两个阶段，但不同的工艺水解酸化的处理目的不同。水解酸化-好氧生物处理工艺中的水解目的主要是将原有废水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物，特别是工业废水，主要将其中难生物降解的有机物转变为易生物降解的有机物，提高废水的可生化性，以利于后续的好氧处理。考虑到后续好氧处理的能耗问题，水解主要用于低浓度难降解废水的预处理。混合厌氧消化工艺中的水解酸化的目的是为混合厌氧消化过程的甲烷发酵提供底物。而两相厌氧消化工艺中的产酸相是将混合厌氧消化中的产酸相和产甲烷相分开，以创造各自的最佳环境。属于升流式反应器，污水由反应器底部进入反应器，颗粒物质和胶体物质迅速被生物膜截留和吸附，这是一个物理过程的快速反应，一般只要几秒钟到几十秒钟即可完成，截留下来的物质吸附在生物膜的表面，慢慢地被分解代谢。其在系统内停留时间要大于水力停留时间。在大量水解细菌的作用下将不溶性有机物水解为溶解性物质，同时在产酸菌的协同作用下将大分子物质、难于生物降解物转化为易于生物降解的小分子物质，重新释放到液体中，在较高的水力负荷下随水流出系统。由于水解和产酸菌世代期较短，往往以分钟和小时计。因此，这一降解过程也是迅速的。在这一过程中，溶解性BOD、COD去除率虽然从表面上讲很低，但是由于颗粒有机物发生水解增加了系统中溶解性有机物的浓度。因此，水解酸化反应后的污水可生化性提高，为后继的好氧微生物降解有机物创造了良好的条件。水解池将不溶性有机物转变为可溶性有机物，大分子物质分解成小分子有机物，为后续的好氧生物处理缩短了反应时间，降低了处理能耗。需要说明的是，水解酸化-好氧工艺中的水解过程与好氧A2/O，AB工艺中A段的水解过程存在较大区别。首先是菌群不同。前者的优势菌群是厌氧微生物，以兼性菌为主；而后者中的优势菌以好氧菌为主。其次，反应器中的污泥浓度不同。水解酸化-好氧工艺中的水解池为升流式反应器，污泥浓度可以很高，而A2/O，AB中从二沉池回流的污泥浓度一般不高。以上差别造成了前者的水解工艺是完全的水解，而后者仅仅发生部分水解。总之，水解池可将污水中固体态大分子的不易生物降解的有机物，降解为易于生物降解的小分子，它和后续好氧工艺结合，特别适合于难生物降解污水的处理。水解酸化-好氧处理工艺与单独好氧工艺相比，具有以下优越性：（1）由于在水解阶段可大幅度地去除水中悬浮物或有机物，其后续好氧处理工艺的污泥量可得到有效地减少，从而设备容积也可缩小。（2）水解酸化工艺的产泥量远低于好氧工艺，并已高度矿化，易于处理。同时其后续的好氧处理所产生的剩余污泥必要时可回流至厌氧段，以增加厌氧段的污泥浓度同时减少污泥的处理量。（3）水解工艺对进水负荷的变化起缓冲作用，从而为好氧处理创造较为稳定的进水条件。（4）厌氧处理运行费用低，且其对废水中有机物的去除亦可节省好氧段的需氧量，从而节省整体工艺的运行费用。（5）水解酸化不仅可为好氧工艺提供优良的进水水质条件，从而提高好氧处理的效能，而且可利用产酸菌种类多、生长快及环境条件适应性强的特点，以利于运行条件的控制和缩小处理设施的容积 3.4.2水解酸化池池的计算水解池的容积 式中：V-水解池的容积（） -总变化系数，取1.5； Q-设计流量（） HRT-水力停留时间（h），取5h。 则 取池宽B=15.5m,长L=18m,水深H=4.5m. 则池容积V=LBH=1248.75水解池上升流速核算 反应器的高度确定后，反应器的高度与上升流速之间的关系如下： 式中：v-上升流速（m/h） Q-设计流量() V-水解池容积A- 反应器表面积HRT-水力停留时间(h),取5h。则=0.9m/h 水解反应器上升流速v=0.5-1.8m/h,v符合设计要求。配水方式采用穿孔管布水器，配水支管出水口距池底200mm，位于所服务面积中心，出水管孔径为20mm。出水收集系统水解酸化池的出水系统与常规二沉池的出水系统类似，即采用三角堰会水槽出水，出水负荷前宜设置浮渣挡板，但考虑到水解池为长方形结构，且单池面积过大，所以出水采用多组平行堰的多槽出水方式，最终四格池子的出水汇集到总出水槽，并经管道流入后续处理设施。水解酸化池产泥管的计算产泥系数：r=0.15kg干泥/（kgCOD.d）设计流量：Q=4000进水COD浓度：=1500mg/LCOD的去除率：E=45%则水解反应器总产泥量为设污泥含水率为99.4%，因含水率大于95%，取则污泥含量为排泥系统设计一般来讲，随着反应器内污泥浓度的增加，出水水质会得到改善。但污泥超过一定高度，污泥将随水一起冲出反应器，因此当反应器内污泥高度超过某一设定值后即需排泥，污泥层的高度可通过污泥界面仪来测定。污泥高度应考虑排出低活性的污泥，并将高活性的污泥保留在反应器中。一般在水解酸化池中，污泥层上部的污泥活性较差，而底部又可能截留有无机物，所以排泥应在污泥层上部和反应器底部进行，一般均利用水压排泥。总的来说，水解酸化池的排泥系统设计建议满足以下条件。a.水解酸化池中的污泥层的高度一般在2.5-4m，清水区高度在污泥层顶面以上1.5-2.5m。本设计中污泥层高度设定约3.6m,清水区高度约2m。b.污泥的排放可采用定时排泥，日排泥夏季一般1-2次，冬季一般每两天一次。具体排泥次数最后根据污泥层界面高度和污泥浓度综合而定，可根据实际运行经验而定。c.最好在反应器中设置污泥层界面仪和污泥浓度仪，可根据污泥层高度或污泥浓度确定排泥时间。d.剩余污泥的排泥点宜设在污泥层中上部，底部应设无机颗粒物质和沙砾排放点。排泥宜设置穿孔管多点排泥，底部排泥管可与进水布水管合用。排泥管选钢管，DN200，该管按每天一次排泥时间20min计，q为103L、s,v为2.0m/s。设水解酸化池的污泥区为3.6米，清水区为1.5米，出泥口应该设在污泥区中上部为宜，设排泥口位于池底2米处。3.5一级絮凝沉淀池3.5.1 设计说明废水的混凝处理通常是作为一种强化处理措施。混凝过程即向废水中投加某些药剂（常称为混凝剂），使水中难以沉降的颗粒相互聚合增大，直至能自然沉淀或通过过滤分离。混凝处理包括凝聚和絮凝两个阶段，在凝聚阶段水中的胶体双电层被压缩而失去稳定性，形成较小的微粒；在絮凝阶段这些微粒相互聚结（或由于高分子有机物的吸附架桥作用）形成大颗粒絮体，这些絮体在一定的沉淀条件下可以从水中分离去除。采用混凝处理可有效去除废水中的悬浮性颗粒及胶体状污染物。各种废水都是水及其水中均匀分布的细小颗粒所组成的分散体系。按颗粒的大小，分散体系可分为三类：颗粒粒径小于1nm的真溶液，颗粒粒径为1100nm的胶体溶液，以及颗粒粒径大于100nm的悬浮液。真溶液中的颗粒由于粒度很小，不会引起光线散射，水呈透明状，胶体溶液与悬浮液中的颗粒能使光散射，水呈浑浊状。在通常情况下，胶体溶液和部分悬浮液（颗粒粒径小于100nm）用混凝方法处理。影响混凝效果的因素除了水利条件外，水温和水质是非常重要的两个因子。水温水温对混凝效果的影响是多方面的，一是影响混凝剂的水解过程，如当水温低时，水解速率低，水解不彻底进而影响混凝效果；另一方面，水温低时，颗粒布朗运动减弱，同时剪切力增大等因素均影响混凝效果。pH值会影响混凝剂水解产物的存在形态与性能，因此在选择混凝剂时应考虑混凝剂的性质（水解后对水pH值的影响），适当调节水的pH值，以取得较好的混凝效果。通常原水应有一定碱度，当碱度不足时应投加一定量的碱剂。浊度水中形成浊度的物质的组成与特性，主要是与电位值、颗粒粒径、吸附容量等也影响混凝效果。比如胶体的电位值在不同的季节也不同。按照所加药剂在混凝过程中所起的作用，混凝剂可分为凝聚剂和絮凝剂，分别起胶粒脱稳和结成絮体的作用。根据混凝剂的化学成份与性质，混凝剂可分为无机混凝剂、有机混凝剂和微生物混凝剂三大类。各类混凝剂的品种见表2-1。表2-1 混凝剂品种分类无机混凝剂无机低分子混凝剂无机阳离子混凝剂无机阴离子混凝剂无机高分子混凝剂铝盐无机高分子混凝剂铁盐无机高分子混凝剂硅酸金属盐及各种复合混凝剂有机混凝剂人工合成有机高分子混凝剂有机阳离子型混凝剂有机阴离子型混凝剂非离子型有机混凝剂天然有机高分子混凝剂微生物混凝剂微生物混凝剂废水中投加混凝剂，经混凝反应后，含有絮体的废水需要进行沉淀，以达到去除废水中细微颗粒及胶体态物质的目的。调节沉淀池出水流入相隔的一级絮凝池，一级絮凝池主要用以去除废水中的铜离子，砷离子，镉离子，铅离子,硫化物和氟化物，一级絮凝池主要投加石灰，调节PH在10左右。一级絮凝池中设有分格，水流在其中分级絮凝，保证了絮凝时间与絮凝效果。平流沉淀池呈长方形，污水从池的一端流入，水平方向流过池子，从池的另一端流出。在池的进口处设置贮泥斗，其他部位池底设有坡度，坡向贮泥斗。它对水质、水量的变化有较强的适应性，构造简单，处理效果稳定，是一种常用的沉淀池形式，故本设计采用平流式沉淀池。平流沉淀池主要为满足絮凝池产生的重金属污泥的沉降，为达到满意的沉降效果，采用设计合理的表面负荷，沉降速度，污泥斗倾角，避免死角，缩短污泥在池内停留时间，保证澄清效果和泥水分离效果。沉淀池产生的污泥进入污泥池，由污泥泵将污泥吸至半框压滤机进行压滤，产生的滤液回流进入调节沉淀池再次处理。压滤形成的泥饼外运处理。3.5.2一级絮凝池主要设计参数（1）T1520min，平均G2070 S1，GT110110（2）设34档搅拌机，每档用隔墙或穿孔墙分隔，以免短流。（3）第一级（进口处）搅拌机浆板中心处线速度0.50.6m/s;最后一级（出口处）搅拌机浆板中心处线速度0.0.m/s;（4）浆板总面积宜为水流截面积的1020，不宜超过25（5）浆板长度不大于叶轮直径75，宽度宜1030cm。垂直轴：（1）浆板顶应设于水面下0.3m；（2）浆板底应设于池底以上0.30.5m；（3）浆板长度不大于叶轮直径的75%；（4）浆板距池壁间距不大于0.25m；（5）每块浆板宽度为长度的1/101/15，一般为1030cm。 3.5.3一级絮凝池计算（1）反应池的容积： 产水量为2000m3/d=83.3m3/h絮凝时间T一般取15-20min 这里取T=18min。设置一个絮凝反应池，(有效容积比较小，搅拌器采用垂直轴式安装)（2）絮凝池的布置：取絮凝池长L=6m,宽度B=2m,则高度，水池超高取0.27m,则水池全高取2.5m。将絮凝池按长度方向分为3格，则每格的长度=B=1m,每格的容积为8.32m3取每个隔板的厚度为0.2m。则总长度为3+20.2=3.4m（3）搅拌器的布置：搅拌器采用垂直轴式安装。由于浆板距池壁间距不大于0.25m，这里取0.2m,又由B=2m，则叶轮直径为2-0.4=1.6m。浆板长度不大于叶轮直径的75%，则浆板的长度最大为1.67*5%=1.2m，这里取浆板长度的最大值,即l=1.2m。每块浆板宽度为长度的1/101/15，一般为1030cm,这里取浆板的宽度为10cm。（4）旋转轴设在池中央，浆板分内外两侧设置则外侧浆板外缘旋转半径 r2=1.6/2=0.8m外侧浆板内缘旋转半径 r1=0.8-0.1=0.7m将内侧浆板的中心点设置在叶轮半径中心处，则内侧浆板外缘旋转半径 r2=0.4+0.05=0.45m 内侧浆板内缘旋转半径 r1=0.4-0.05=0.35m同时浆板顶应设于水面下0.3m；浆板底应设于池底以上0.30.5m；对与第一格和第三格浆板顶设在水面下0.7m处，浆板底设在距池底1.23m处，而第二格浆板顶设在水面下1.23m处，浆板底设在距池底0.7m处。叶轮中心点旋转线速度的采用：对于第一台搅拌器v1=0.5m/s；第二台搅拌器 v2=0.35m/s；第三台搅拌器v3=0.2m/s。（5）浆板相对于水的旋转角速度:设浆板相对于水流的线速度等于浆板线速度的0.65倍，则相对于水的旋转角速度为： (为叶轮中心点的旋转半径)（6）浆板所需功率计算：以第一格为例，带入公式为：同理可得p2=23.90W p3=4.64W（7）电动机功率： 取=0.85同理可得N2=0.0375KW N3=0.0073KW（8）计算速度梯度G值（水温按15计，）GT47.66（9）隔板穿孔大小的设定：隔板开孔面积是由穿孔流速决定的，穿孔流速以不大于下一档浆板外缘线速度为宜。浆板外缘线速度为叶轮中心点线速度的2倍，则每格浆板外缘线速度为第一格 第二格 第三格 取穿孔流速依次为0.95m/s 0.65m/s 0.35m/s穿孔流量为穿孔面积 在隔板上缘或下缘中心0.5m开矩形孔，则每隔板开孔地方底边距水面的距离依次为0.073m=73mm ，0.1068m ，取 107mm ；0.1982mm，取198mm。平流式沉淀池基本要求如下：(1)平流式沉淀池的长度多为3050m，池宽多为510m，沉淀区有效水深一般不超过3m，多为2530m。为保证水流在池内的均匀分布，一般长宽比不小于4：1，长深比为812。(2)采用机械刮泥时，在沉淀池的进水端设有污泥斗，池底的纵向污泥斗坡度不能小于001，一般为001002。刮泥机的行进速度不能大于12mmin，一般为0609mmin。(3)平流式沉淀池作为初沉池时，表面负荷为13m3(mh)，最大水平流速为7mms；作为二沉池时，最大水平流速为5mms。(4)人口要有整流措施，常用的人流方式有溢流堰一穿孔整流墙(板)式、底孑L人流一挡板组合式、淹没孔人流一挡板组合式和淹没孔人流一穿孔整流墙(板)组合式等四种。使用穿孔整流墙(板)式时，整流墙上的开孔总面积为过水断面的620，孔口处流速为01502ms，孔口应当做成3.5一级沉淀池3.5.1