富邦集团制革废水氧化沟工艺治理的设计定稿(含外文翻译和文献综述)毕业论文.doc

富邦集团制革废水氧化沟工艺治理的设计摘 要本文应用氧化沟技术对富邦集团皮革废水治理工艺进行初步设计和计算。氧化沟生物处理工艺在制革废水处理中的应用是成功的，它最突出的优点是处理效果好，在本工程设计中，氧化沟进水COD平均浓度在1700mg/l时，可确保处理后COD降至150mg/l左右，COD、硫化物、动植物油、色度等的去除率可分别达到92.12%，98.17%，99.10%和85.15%。它的另一特点是采用高效表面机械曝气机，可以在不中断运行的情况下，在平台上维修机械设备，便于维护管理。关键词：氧化沟；处理工艺；皮革污水处理；设计参数ABSTRACTHaining has been already among the top 100 countries because of its leather market and wool spinning industry. However, environmental problems have brought great pressure to a lot of Haining leather enterprises. Nowadays, Haining People pay much more attention to the environmental concept and the extensive economy has disappeared. Meanwhile, the original wastewater control system has never met the need of the enterprises. This thesis was dedicated to the Fubangs effort to use oxidation ditch to deal with the wastewater. The thesis will also focus on the wastewater control system. Oxidation ditch process in the biological treatment of tannery wastewater treatment was successful. The most prominent advantage of it to deal with the effect of good design in this project, the oxidation ditch average concentration of COD in the influent 1700mg / l, the COD can be treated to ensure that the 150mg / l to about, COD, sulfide, animal and vegetable oils, color the degree of the removal rate of 92.12%, respectively, 98.17%, 99.10% and 85.15%. Another characteristic is its use of high-performance surface mechanical aerators cannot be interrupted in the case of running in the platform maintenance machinery and equipment, easy maintenance and management.Key Words: oxidation ditch; treatment process; leather wastewater control; design parameter目 录1前言12基本资料32.1 设计水量、废水来源与水质32.2 处理要求32.3 气象与水文资料32.4 厂区地形33设计原则和执行标准43.1 设计原则43.2 执行规范和标准44处理工艺流程的确定55设计说明书75.1中格栅75.2细格栅95.3预沉池105.4气浮池135.5氧化沟155.6二沉池165.7 浓缩池186主要建筑物与设备206.1主要建筑物和主要设备206.2主要设备207污水管道尺寸的确定208高程计算218.1水头损失计算218.2高程确定229经济评价239.1工程投资估算239.1.1土建造价239.1.2设备造价239.1.3工程总造价249.2运行费用估算2410结论25参考文献26致 谢28附录1 外文翻译36附录2 文献综述29附录3 CAD工程设计图44 1前言氧化沟(oxidation dictch，OD) 处理工艺是由荷兰卫生工程研究所(TNO)，在20世纪50年代研究成功的。第一家氧化沟污水处理厂于1954年在荷兰的Voorshoper投入设计使用，设计者是Pasveer博士，开始服务人数仅为350多人。它将曝气、沉淀和污泥稳定等处理过程集于一体，间歇运行，BOD5去除高达97%，管理简单，运行稳定。由于Pasveer博士的贡献，这项技术又被称为Pasveer沟1。氧化沟是活性污泥法的一种变型，其曝气池呈封闭的沟渠型，污水和活性污泥的混合液在其中不断的循环流动，因而又可以称为“环形曝气池”、“无终端的曝气系统”。氧化沟通常在延时曝气的条件下进行污水的处理，这时水力停留时间大约在1040h之间、有机负荷低，大约在01050115kg BOD5/(kgVSSd)之间。最初，氧化沟的充氧、推进和搅动由肯斯瑟转刷曝气设备来完成。当然居于其特定的限制，氧化沟的设计有效水深小于115m。随着氧化沟的应用，过浅的池深造成氧化沟占地面积太大的缺点也很突出。1967年，Lecompt和Mandt首次提出将水下曝气和推动系统用于氧化沟的技术中，发明了射流式曝气氧化沟(JAC)，池深可在78m之间。1970年，Huisman又在南非研发了使用转盘曝气机的Orbal氧化沟，不过在此过程中，应用最多的还是转刷式曝气氧化沟。研究人员也从没放弃对转刷曝气机的深入研究，Vonder Emde于1971年首次报道了，将Mammoth转刷用于氧化沟工艺，转刷直径为1000mm，氧化沟允许水深在3316m之间，充氧能力有了较大提高。20世纪80年代，美国研发了导管式氧化沟，以导管式曝气器代替传统的转刷曝气，是一种有效显著的污水处理新技术2-3。20世纪60年代以来,氧化沟技术在欧洲、北美、南非、大洋洲等世界各地得到了迅速的应用。据统计，丹麦已经建设了300多座氧化沟工艺污水处理厂，占全国污水处理厂的大约40%左右，美国已建设500多座氧化沟污水处理厂，英国也设计建设了300多座同样工艺的污水处理厂。氧化沟技术的发展不仅在于数量上，也体现在处理厂规模的扩大和处理对象的多样化。氧化沟的处理能力约为5001000万人左右当量，既能处理生活污水，也能处理工业废水和城市污水。经过30多年的实践与发展，氧化沟技术被公认为出水水质好、运行稳定、基建投资费用和运行费用低的生物处理方法，特别是其封闭循环式池型还适用于污水的脱氮、除磷。美国环境保护署的报告指出：“氧化沟可以实现通过最低限度的操作，稳定地达到BOD5和TSS的处理要求。另外，数据表明，在37937850m3/d的流量范围内，氧化沟处理技术与其他技术相比，在经济上具有很明显的竞争力。”目前，该技术已被广泛地用在城市污水及石油废水、化工废水、造纸废水、印染废水、食品加工废水等工业废水的处理中。近年来，美国联合工业公司(United Industries，Inc1)在总结众多氧化沟技术经验及研究的基础上，开发了船形沟内澄清池(boat intra-channel clarifier，BICC)的新型氧化沟工艺4。这种工艺在美国以及其他许多国家获得了专利。由于该工艺具有许多优良特性而得到快速的推广应用，目前已有120多座这种氧化沟工艺在运行之中。我国从20世纪80年代以来，也开展了对氧化沟工艺的研究开发，并设计建造了一批氧化沟工艺污水处理厂。值得关注的是我国著名水污染处理专家钱易院士5，在氧化沟方面作了非常深入的研究和相当多的论文发表。另外钱望新等利用葡萄糖及硫酸铵、亚磷酸铵配制而成的COD和BOD5浓度为390mg/L、250mg/L的污水，对合建式氧化沟模型进行的试验表明：通过合理的设计和在适宜的水力条件下，合建式氧化沟完全能使泥水分离、沉淀污泥自动回流。沉淀区底部适当倾斜(一般倾斜度小于5%)后，可维持教好的污泥回流效果，沉淀区应设置在紊动程度较小的区域。重庆建筑大学邓荣森等6应用侧渠式氧化沟与厌氧处理方法相结合，对高浓度有机废水(例如屠宰废水)处理的研究表明：组合式氧化沟处理高浓度有机废水是完全可行的，厌氧组合能提高出水水质，侧渠合建能实现无泵污泥自动回流。清华大学陈吕军等7对氧化沟水平轴曝气机性能指数进行了研究，并给出了这些指数标准的测定方法；周律等8在邯郸市东污水处理厂的运行经验基础上，对三沟式氧化沟处理城市污水的效应及其设计方法进行了研究。羊寿生9也对转刷型及三沟式氧化沟的设计进行了论述。目前，我国的水污染控制还处在比较落后的状态，经济力量也相对薄弱，因此期待研究和推广应用高效、低耗而且运转可靠的污水处理工艺为此开展氧化沟工艺的研究并促进其在我国的应用，是不可忽视的。2基本资料2.1 设计水量、废水来源与水质制革厂生产能力为2000张牛皮/日，生产废水2/3 来自准备工段，主要含蛋白质、脂肪等有机物和硫化物、氯化物等无机盐；1/3来自鞣制工段，主要含油脂、表面活性剂、染料等有机物和三价铬盐等无机物。此外还有少量生活污水。由于该厂地处飞云江上游，地理位置敏感，废水排放执行GB8978-1996污水综合排放标准新扩改一级排放标准。设计处理能力为3000t/d，3000m3/d，其中铬鞣废液为80t/d，变化系数K总=2.0。铬鞣废水水质监测数据见表1。 表1 水质监测数据项目pHCOD(mg/l)BOD5SS(mg/l)S-2(mg/l)总Cr(mg/l)Cr6+(mg/l)油(mg/l)色度原废水处理要求8.3311.986924509700100116027002084533707021.23240.10.551.251.50.010.5284217010200400502.2 处理要求污水经处理后应符合污水综合排放标准（GB 8798-1996）：见表1。2.3 气象与水文资料常年主导风向为东北风；平均气温为15.9，幅度较大，四季分明；地下水水位控制在0.5-1.0m。2.4 厂区地形该污水处理系统选址区域处于沿江地区，区域内地势平坦，平均地面标高为2.25m。3设计原则和执行标准3.1 设计原则（1）本设计严格执行国家有关环境保护的各项规定，污水处理首先必须严格确保各项出水水质指标达到并优于国家有关污水排放标准。（2）针对本工程的具体情况和特点，采用成熟可靠的处理工艺和设备，实用性和先进性兼顾，以实用可靠为主。（3）污水处理设施的运行有较大的灵活性和调节余地，以适应本项目的污水水质、水量的变化。（4）管理、运行、维修要方便，减少操作的劳动强度。（5）在保证处理效率的前提下节省工程费用，减少占地面积，减少运行费用。（6）降低噪音，消除异味，改善污水处理厂环境。（7）妥善处置污水处理过程中产生的污泥、栅渣等和其它污染物，避免二次污染。3.2 执行规范和标准（1）室外排水设计规范（GBJ14-8797年版）（2）地表水环境质量标准（GB3838-2002）（3）污水综合排放标准（GB8798-2002）（4）农田灌溉水质标准（GB5084-92）（5）纺织染整工业水污染物排放标准（GB427-92）（6）企业污水处理附属建筑和附属设备设计标准（CJJ31-89）（7）建筑结构荷载规范（GB19-87）（8）混凝土结构设计规范（GBJ10-98）（9）建筑抗震设计规范（GB50011-2001）（10）建筑设计防火规范（GBJ16-872001年版）（11）城市建设各行业编制定员实行标准（85城劳字第5号文）（12）电气设计遵照国家标准中有关规定4处理工艺流程的确定由于其整个工艺的构筑物简单，运行管理方便且处理效果稳定，所以氧化沟工艺越来越为污水处理工程所采用。 氧化沟污水处理技术作为一种革新的活性污泥工艺，与其它生物处理工艺相比,有以下一些技术、经济方面的特点10 ：（1）工艺流程简单，构筑物少，运行管理方便 氧化沟可不设初沉池，因为其水力停留时间和污泥龄比一般的生物处理法长得多，悬浮状有机物可以在曝气中与溶解性有机物同时得到较彻底的降解；其次简化了剩余污泥的后处理工艺,剩余污泥少，不需要进行厌氧消化处理，省去了污泥消化池；还可将二沉池与曝气池合建,省去了二沉池和污泥回流系统，从而使处理流程更为简单。处理流程的简化可节省基建费用，减少占地面积，并便于运行和管理。（2）曝气设备和构造形式的多样化、运行灵活 氧化沟技术的发展与高效曝气设备的发展是密切相关的，氧化沟具有不同的构造形式和运行方式，可以呈圆形、椭圆形和马蹄形等，也可以是单沟或多沟系统，多沟系统可以是一组同心的互相连通的沟渠(如Orbal 氧化沟)，也可以是互相平行、尺寸相同的一组沟渠(如三沟式氧化沟)。多种多样的构造形式赋予了氧化沟灵活的运行方式，使它能结合其它的工艺单元，满足不同的出水水质要求。（3）处理效果稳定、出水水质好，并可以实现脱氮 试验研究和生产实践均表明氧化沟在去除BOD5和SS方面，均取得了比传统活性污泥法更好的出水水质，运行也更加稳定、可靠。（4）基建投资省、运行费用低美国EPA对不同的生物处理工艺的基建和运行费用的分析比较后得出了这个结果。此外，当氧化沟处理出水有氨氮指标的要求时，一般不需要增加很多投资和运行费用，而其它方法则不同，由此可显示出氧化沟的优越性。氧化沟比其它生物处理工艺更为经济有效且运行灵活，尤其在下列情况下应用能更显示出其优越性：当经济投资的来源十分有限时；当要求的处理出水水质十分严格时；当要求进行脱氮处理时；当处理的进水水质水量波动大时；当缺乏高水平的操作管理人员时。（5）能承受水量水质冲击负荷,对高浓度工业废水有很大的稀释能力 氧化沟因其水力停留时间和污泥龄较长，沟中水流不断循环等特点，对进水水量水质的变化有较大的适应性,能承受冲击负荷而不致影响处理性能。当处理高浓度工业废水时，进水能受到很大的稀释，对活性污泥细菌的抑止作用能减弱。 另外，氧化沟所采用的高效表面机械曝气机维修方便，可以在不中断运行的情况下，在平台上对设备直接维修，而不是象鼓风曝气那样必须排空曝气池才能维修。本工艺流程图如图1：图1 工艺流程图废水经旋转格栅除去毛发等杂物后进入预沉池固液分离，再进入调节池均衡水量水质，池内表面曝气机还兼有充氧氧化脱硫作用，污水脱硫后经潜污泵提升进气浮池进一步除去油脂、表面活性剂及悬浮物，出水溢流进氧化沟生物处理, 高效曝气转刷为微生物生物降解提供必需的氧气，废水进二级串联氧化沟后溢流进二沉池固液分离, 沉淀污泥经泵回流进氧化沟维持沟内必需的污泥浓度, 剩余污泥返回调节池通过生物絮凝作用提高气浮的处理效果，同时使气浮不需要加药, 降低了运行成本。二沉池出水进入三级处理, 通过混凝沉淀, 进一步提高COD 的去除率, 从而达到设计要求。本工艺特点：铬单独回收, 使有毒金属离子不进入废水水处理和污泥系统,并具有回收资源的经济价值；组合的多功能预处理工艺，气浮不投加药剂，降低了运行成本；氧化沟由于污泥浓度高，耐冲击负荷与其它生物处理工艺相比，具有更高的有机物去除率，而且处理效果稳定，管理简便。鞣制废水使用原有设备故不在设计之列。鞣制废水治理和调节池采用原有设备故不在设计之列。5设计说明书5.1中格栅计算草图如图2所示： 图2 中格栅计算草图（1）栅条的间隙数根据格栅间隙净宽规格，取栅条间隙e=20mm；设计参数：栅前水深h=0.15m；设计流量Q=3000m3/d=0.0347m3/s；根据给水排水设计手册（第二版、第6册）11，过栅流速的范围为0.61.0m/s，格栅安装倾斜角度为4575，在此取v=0.6m/s，=60；则（2）栅槽的宽度设计栅条宽度S=0.01m，则，取0.8m。（3）进水渠至栅槽间渐宽部分长度设计进水槽宽B1=0.15m，其渐宽部分展开的角度a1=20，则：（4）栅槽至出水渠间渐窄部分长 （5）通过格栅的水头损失设计采用锐边矩形断面栅条，形状系数=2.42；取截污后水头损失增大倍数k=3，则（6）栅后槽的总高度H设计栅前渠道超高h2=0.3m，则H=h+h1+h2=0.15+0.046+0.3=0.496m0.5m（7）栅槽总长度L（8）每日栅渣量W在栅条间隙为0.02m的条件下，设计城市生活污水的栅渣量W1=0.05m3/103m3，0.2m3/d所以宜采用机械清渣。（9）设备的选型根据计算及查给水排水设计手册（第二版、第11册）12，选择型号为XGS-1400的机械格栅，其间隙为10mm、栅前水深0.4m、电动机功率2.5kw、数量为1台。5.3预沉池沉淀池的作用是分离悬浮固体的一种常用处理构筑物。而预沉池就是其中一种工艺，初沉池是一级污水处理系统的主要处理构筑物可降低后续生物处理构筑物的有机负荷。原水中SS含量比较高故采用多级处理，本工艺在一级处理中采用教普遍的平流式预沉池。计算草图如图4所示：图4 预沉池计算草图（1）池子总表面积：由实验知，SS去除率要达到50%，沉淀时间t=2.0h，表面水力负荷为q=1.5m3/(m2h)。但是在实际运用中，必须对沉淀时间及表面水力负荷分别乘1.75及除1.5的系数，以使工程达到预期效果。则设计表面水力负荷q=1.0m3/(m2h)和沉淀时间t=3.5h。则池子总表面积：（2）沉淀部分的有效水深：（3）沉淀部分有效容积（4） 池长 设最大设计流量时的水平流速v=0.25mm/s，沉淀池的长度： （5）池子总长度 ，取4.9m（6）比例验证： 长宽比为： （符合要求） 长深比为： （符合要求） 设4个斗。（7） 产污泥量：取污泥含水率P0=97%，污泥容重r=1000kg/m3，对SS的去除率为50%，则每日 产生的污泥量约为：（8） 污泥斗容积： 污泥斗底采用0.5m0.5m，上口采用2.0m2.0m，污泥斗斜壁与水平面的夹 角为60。污泥斗的高度： （9） 污泥斗以上梯形部分污泥容积：设池底坡度i为0.180.01；梯形部分高度：污泥斗以上部分污泥容积：（10）污泥斗和梯形部分污泥容积： 所以，可以满足储存2d的污泥量。（11） 池子总高度： 设缓冲层高度h3=0.3m，超高h1=0.3，则（12）沉淀池总长度： 设流入口至档板距离为0.3m，流出口至档板距离为0.5m；流入口档板深入水面下 0.5m；流出口档板深入水面下0.8m； L=0.3+0.5+31.5=32.3m。 （13）出水堰长度复核： 采用3边出水，出水堰长度为4.9+4.9+4.9=14.7m，出水堰负荷为：合格； 渠宽取0.3m，渠深取0.4m。（14）排浮渣设备： 排浮渣设备设在距流出口档板0.2m处， 大于 取直径为50mm的铁筑管，横向开一道30mm的缝，见简图。5.4气浮池气浮法是一种有效的固-液和液-液分离方法，常用于对那些颗粒密度接近或小于水的细小颗粒的分离。气浮池选用部分加压溶气气浮，该流程是将部分废水进行加压溶气，其余废水加药搅拌后由导流筒直接进入气浮池。该流程比全溶气流程省电，另外因为只是部分废水经溶气罐，所以溶气罐的容积比较小。（1） 中心管的面积与尺寸：中心管内流速取v=0.08m/s （2） 该气浮池为整流式矩形气浮池，长宽比为1：1（只包括气浮沉淀区），表面负荷率取8m3/(m2h)。 气浮池面积： 池边长为： （3） 浮渣槽宽为0.6m，加药混合槽宽1.2m，则气浮池总长为：0.6+4+1.2=5.6m 设气浮池水力停留时间为30min，则气浮区的有效高度为： （4） 隔板顶部和气浮池水面之间应留有约500mm的高度以防止干扰分离区的浮 渣层。再在隔板顶部安置刮渣机，随时将浮渣刮入浮渣槽。 气浮池的总高度为H=5m，气浮池反应区以上高度取h=3.5m,则污泥斗高度h=H-h=5-3.5=1.5m。 每日生产的污泥量：设浮气沉淀池中每日生产的污泥量为W2=2m3/103m3 （5） 污泥斗的容积： f3为污泥斗上口面积，f3=A=15.6m2； f4为污泥斗下口面积，f4=0.40.4=0.16m2；则：污泥斗的容积大于每日的产泥量，故满足要求。产生的污泥与浮渣通过污泥管采用重力排泥的方式排入生化污泥池。5.5氧化沟本工艺拟用卡罗塞（Carrousel）氧化沟13，Carrousel氧化沟2000采用叶轮曝气，曝气设备的搅拌能力强，运行管理十分简单，沟形可灵活变化，渠道数可多可少（但必须是双数），形状可根据具体地形条件决定18。Carrousel氧化沟的设计可用延时曝气池的设计方法进行,即从污泥产量WV=0出发,导出曝气池体积,然后按氧化沟工艺条件布置成环状混合式或Carrousel式。氧化沟中循环流速为0.30.6m/s，有效深度15m19。日处理水量3000m3，共设计2组氧化沟，每组氧化沟日处理水量为1500m3,进水BOD5浓度为1750mg/l,出水BOD5浓度要求小于20mg/l,根据往日治理的经验性数据,可知氧化沟中挥发固体浓度X=3500mg/(lVSS),二沉池底挥发固体浓度Xr=12370mg/(lVSS),产率系数y=0.4，微生物自身衰减系数Kd=0.1d-1,反应速度常数K=0.1L(mg/d)，污泥龄20。（1） 氧化沟所需容积V（WV=0） （2） 曝气时间Tb （3） 回流比R （4） 需氧量G 在延时曝气氧化沟中，由微生物去除的全部底物都作为能源被氧化而WV0，故系统中每天需氧量为： 折合最终生化需氧量为LT： 去除单位质量BOD5的需氧量为L/G： （5） 复合污泥负荷N （6） 氧化沟主要尺寸 已知氧化沟的容积为2595m3，氧化沟采用8廊道式卡鲁塞尔氧化沟，取水深H4.0，沟宽为B4m，则氧化沟的长度14为： （7） 氧化沟草图5： 图5 氧化沟草图 5.6二沉池计算草图如图6所示：图6 辐流式二沉池计算草图设计配备1座二沉池。该沉淀池采用中心进水，周边出水的幅流式沉淀池，采用刮泥机。则每座二沉池设计水量为：（1）沉淀部分水面面积设计进水量：Q=3900 m3/d，池数n=1，表面负荷：qb范围为1.01.5，取qb=1.0，则（2）沉淀池直径 取D=15m（3） 沉淀部分有效水深 取h1=0.8m，h3=0.5m，SVI=100mg/l，浓缩时间tE=1.46S。 （4） 水力停留时间 （5） 污泥斗容积 设计r1=3m，r2=1m，=60，则 h5=（r1r2）tg=（31）tg60=3.5m （6）污泥斗以上圆锥体部分污泥容积 设计池底径向坡度为0.05，则 h4=（Rr）0.05=（7.51）0.05=0.325m （7） 二沉池总高度H=h1+h2+h3+h4+h5=7.125m（8） 二沉池池边高度H=h1+h2+h3=3.3m（9） 径深比 （介于612符合要求 ）5.7 浓缩池图7 浓缩池草图计算草图如图7所示。（1）二沉池污泥量计算： 故其体 湿污泥体积： （2） 浓缩池直径 污泥固体浓度C当进泥含水率为99.4%时取6g/l。浓缩池污泥固体通量M取25kg/(m3/d)。 （3） 浓缩池工作部分高度hn 取污泥浓缩时间Tn=16h,则 （4） 浓缩池总高度 设超高h超=0.3m设缓冲层h缓=0.3m H=hn+h超+h缓=3.4m（5） 浓缩后污泥体积 浓缩后含水率p浓缩后=0.97 （6） 浓缩池有效容积 V有效=A浓缩h1=67.52.78=187.65m3（7）排泥量与存泥容积 按4h贮泥时间计泥量，则贮泥区所需容积V需4Vn9.36m3 泥斗容积 =m3 式中：h4泥斗的垂直高度，取1.2m r1泥斗的上口半径，取1.3m r2泥斗的下口半径，取0.6m 设池底坡度为0.08，池底坡降为h5= 故池底可贮泥容积 =因此，总贮泥容积为（满足要求）（8）浓缩池总高度浓缩池的超高h2取0.30m，缓冲层高度h3取0.30m，则浓缩池的总高度H为 （9）浓缩池排水量 Q=63+216.7+1.4-56.1=225m3/d。6主要建筑物与设备6.1主要建筑物和主要设备主要建筑物见表2。表2 主要建筑物一览序号名 称尺寸/m单位数量备 注1234567中格栅细格栅预沉池气浮池氧化沟二沉池浓缩池3.610.80.54.510.5731.54.95.7C=4、H=5162.244D=15、H=7.13D=9.3、H=4.85座座座座座座座1111211钢筋混凝土及砖混结构钢筋混凝土及砖混结构钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构6.2主要设备主要设备见表3。7污水管道尺寸的确定根据给水排水设计手册（第二版，第1册）15，确定污水流经各构筑物的管径大小。详见表4。表3 主要设备一览序号设备名称规格型号单位数量12345678机械格栅浮筒式表面曝气机WQ潜污泵转刷曝气机中心转动刮泥机回流泵加药装置IS提升泵XGS=1400型，B=100m,栅前h=1m,P=2.5kWDY325型倒伞型叶轮D=3.5m,N=55kW,最大充氧能力125 kgO2/h流水量注水量Q=1-3m3/h,扬程10mYBP1400-A型, h=1.5m, D=0.31m,W=0.9m，P=4.0KwKYQ-1000B型,处理量0.15-1.2m3/h,电机功率3kW4PW型,Q=60m3/h,扬程13m,功率4kw处理量0.15-1.2m3/h,电机功率3kW台台台台台台套台22242211表4 污水流经的管径大小管渠名称管径大小管渠名称管径大小冲集中到格栅DN600剩余污泥管DN200从预沉池到调节池DN450从浓缩池到贮泥场DN200从调节池到氧化沟DN400上清液管DN200从氧化沟到二沉池DN400排放DN600从二沉池到浓缩池DN4008高程计算8.1水头损失计算整个工艺流程中的水头损失，可分为构筑物的水头损失和管道的水头损失两部分。查阅给水排水设计手册（第二版、第1册）16和张自杰主编排水工程（第四版）17，确定各构筑物和管道的水头损失，详见表5。表5 污水厂水头损失计算表名 称管径（mm）I(）V(m/s)管长(m）沿程水头损失/h局部水头损失/h/h出厂管6001.480.84800.1180.0360.154接二沉池0.3二沉池二沉池至流量计井流量计井氧化沟氧化沟至气浮池气浮池厌氧池至调节池调节池调节池至预沉池预沉池细格栅提升泵房中格栅400400450600 3.083.082.822.410.920.920.951.07101215600.0310.0370.0420.1450.1660.1820.2300.4240.50.1970.20.50.2190.30.2720.20.5690.330.262.00.16.1018.2高程确定表6 各污水处理构筑物的设计水面标高及池底标高构筑物名称水面标高(m)池底标高(m)构筑物名称水面标高(m)池底标高(m)进水管中格栅-3.93-4.23-4.41-4.63氧化沟二沉池1.500.60-2.00-8.13细格栅3.392.99调节池-0.97-2.97预沉池气浮池3.262.021.743-2.98浓缩池2.00-2.189经济评价9.1工程投资估算9.1.1土建造价根据给水排水设计手册（第二版、第10册）16的预算及市场咨询，各主要构建（筑）物价格见表7。表7 土建预算表序号名称结构尺寸单位数量单价（万元）造价（万元）12345678管道中格栅细格栅预沉池厌氧池氧化沟二沉池浓缩池DN200-DN6003.610.80.54.510.5731.54.95.7C=4、H=5162.244D=25、H=9.03D=9.3、H=4.85m座座座座座座座100011112110.05868.57.5130205050868.57.52602050小 计410万元9.1.2设备造价表8 设备预算表序号名称型号单位数量单价（万元）功率（kw）造价（万元）12345678910111213机械格栅浮筒式表面曝气机WQ潜污泵转刷曝气机中心转动刮泥机排污泵回流泵IS提升泵可调出水堰管道及配件运杂费安装费控制电缆XGS=1400DY325YBP1400-AKYQ-1000BQW60-13-4XT5000台台台台台台台台2224232216152034122.5232.32.5434443040616247.546702203535小 计295.5万元根据厂商提供及比较，确定各主要设备的价格见表8。9.1.3工程总造价根据表7、8的计算结果，其工程总费用汇总如表9。表9 工程总费用清单序号项目投资费用（万元）备注12345678土建费设备费设计及技术费调试费培训费不可预见费利润税收410297.32035255099.7154.8410%计5%计小 计990.05工程总投资：土建投资+设备投资+其它费用=990.05（万元）污水处理厂m3污水投资：工程总投资/日处理污水量=1117.85/3=3300（元/m3污水天）9.2运行费用估算（1）人员编制污水处理站稳定运行后，设劳动定员13人，其中1名站长，2名化验员，6名运转人员（3班运转，每班2人），2名维修工，1名门卫，1名清洁工。按50元/人天计算，则有13人50元/人天=650元/天人工费=650/30000=0.022元/ m3污水天（2）能耗（电费）此工程中，能耗最大的为氧化沟内的表面机械曝气机，其一天的电耗为4500kwh。根据表2的设备参数及设计计算中的选型要求可估算出格栅处的电耗为15kwh/d，所有提升泵的电耗总和为420kwh/d，脱水机房内的电耗为52kwh/d，加氯间的电耗为34kwh/d，其它电耗可估计成30kwh/d。按工业用电价1.4元/(kwh)计算，则：5051kwd1.4元/kwh=7071.4元/d， 能耗为7071.4/30000=0.24元/ m3污水天（3）药剂费根据加氯间和脱水机房的加药量及市场上药剂费用，得每天的药剂费用为： 0.5元/ m3污水天，污水处理厂运行成本：0.022+0.24+0.5=0.762元/ m3污水，则污水处理厂m3污水投资：372.62元/m3污水天污水处理厂运行成本：0.762元/ m3污水天10结论(1) 氧化沟生物处理工艺在制革废水处理中的应用是成功的。它最突出的优点是处理效果好，在本设计实例中，氧化沟进水COD平均浓度在1700mg/l时，可确保处理后COD降至150mg/l左右，COD、硫化物、动植物油、色度等的去除率可分别达到92.12%，98.17%，99.10%和85.15%。它的另一特点是采用高效表面机械曝气机，可以在不中断运行的情况下，在平台上维修机械设备,便于维护管理。(2) 制革废水预处理中要特别重视污泥问题。在本设计中，利用场地充裕的条件, 加大了预沉淀池的容积，并配置了完善的排泥系统，保障了氧化沟系统的正常运行。(3) 制革废水处理后如必须执行国家一级排放标准，则需要在氧化沟工艺后增加三级处理。投加硫酸铝或碱式氧化铝，投加量在3050mg/l，按氧化沟二沉池出水COD150mg/l计，则处理后COD可达100mg/l以下。(4) 本设计中选用设备均为国内优质产品，这对保障污水处理站的正常运行至关重要。(5) 下一步计划将污泥处理改为机械脱水，解决好污泥处置及出路问题。参考文献1 汪大翠,雷乐成.水处理新技术及工程设计M.北京:化学工业出版社,2001:99-101.2 Mandt M G,Bell B A.Oxidation ditches in wastewater treatmentM.Ann Arbor Science Publisher,1982.3 Barnes D,Forste C F,Johnstone-Pit2 man D W M.Oxidation ditches in wastewater treatment M.1983.4 Goodel L. Boating conditionsJ.The National Environmental Journal , 1992 (11/12):50-51.5 钱易, 米祥友. 现代废水处理新技术M.北京:中国科学技术出版社,1993.6 王荣斌,李军张宁等.污水生物除磷技术研究进展J.环境工程,2007,25(1):84-88.7 陈吕军,钱易.氧化沟中的曝气设备J.给水排水,1993(5):17-21.8 周律,钱易.浅议三沟式氧化沟的设计J.给水排水,1998(1):6-9.9 羊寿生.转刷型氧化沟设计与布置J.中国给水排水,1991(6):20-25.10 沈耀良,王宝贞.废水生物处理新技术-理论与应用M.北京:中国环境科学出版社, 1999.313317.11 中国市政工程西北设计研究院.给水排水设计手册第五册M.中国建筑工业出版社（北京）,2002,6:100-122.12 中国市政工程西北设计研究院.给水排水设计手册第十一册M.中国建筑工业出版社（北京）,2002,6:100-122.13 贺永华,沈东升.卡鲁塞尔氧化沟处理城市污水的设计计算J.环境工程,2002,20(4):62-65.14 安徽工业大学.卡鲁塞尔氧化沟计算J.毕业设计说明书,2002,20(4):7-12.15 中国市政工程西北设计研究院.给水排水设计手册第一册M.中国建筑工业出版社（北京）,2002,6:100-122.16 中国市政工程西北设计研究院.给水排水设计手册第十册M.中国建筑工业出版社（北京）,2002,6:100-122.17 张自杰.排水工程(第四版)M.北京:中国建筑工业出版社,2000.18 P itman A R,Lo t ter L H,A lexanderW V,Deacon S L.Fermentat ion of Raw Sludge and Elutriation of Resulatant Fatty Acids to Promote Excess Biological PhosphorusJ .W at. Sci. Tech,1992,25 (4, 5):185 194.19 Yong-zhen Peng,Xiao-lian Wang, Bai-kun Li.Anoxic biological phosphorus uptake and the effect of excessive aeration on biological phosphorus removal in the A2/O processJ.Desalination,2006,(189):155-164.20 朱静平,柴立民.氧化沟工艺技术的发展J.四川环境,2004,23 (4):75-80.致 谢在罗老师的精心指导下，经过三个多月的酝酿和细心学习研究，我的毕业设计终于圆满完成。虽有许多不足，但它凝聚了我的许多心血，对此我倍感欣慰。首先，我要感谢的是我的毕业设计指导教师罗薇楠老师，她耐心的辅导和精心的修改，以及对我的严格要求，给我留下了极其深刻的印象，时时感染和激励着我，将会使我受益终生！论文写作过程中，我遇到了一些没有学到过的新知识、新