某肉制品厂废水处理工艺设计毕业论文.doc

某肉制品厂废水处理工艺设计毕业论文目 录摘 要IAbstractII第1章 设计任务书11.1设计题目11.2设计原始资料11.2.1设计水量11.2.2原水水质11.2.3水文地质资料11.2.4出水水质11.2.5图纸绘制1第2章 设计水质水量的计算22.1污水量的计算22.1.1设计流量22.2 污水水质22.2.1进水水质22.2.2出水水质2第3章 确定工艺流程33.1传统工艺（曝气）33.1.1本工艺具有的优点33.1.2本工艺存在的各项待解决问题33.2 除磷脱氮工艺33.2.1 A2/O工艺33.3.2 氧化沟53.2.3 SBR工艺633具体构筑物的选择83.3.1格栅83.3.2沉砂池93.3.3沉淀池93.3.4一级强化处理103.3.5二次沉淀池103.3.6计量设备103.3.7污水消毒113.3.8污泥处理和处置11第4章 污水的一级处理154.1泵房前中格栅154.1.1设计参数154.1.2 设计计算154.2 泵房后细格栅184.3调节池计算204.4曝气沉砂池214.4.1设计参数214.4.2设计计算224.5一级强化处理设计计算234.6 初次沉淀池254.6.1设计参数254.6.2设计计算25第5章 污水的二级处理295.1氧化沟295.1.1设计参数295.1.2设计计算295.2二次沉淀池375.2.1设计要求375.2.2设计计算37第6章 污水的消毒处理416.1接触池416.2计量设备42第7章 污泥的处理467.1 污泥量计算467.2污泥浓缩池477.3贮泥池517.3.1贮泥池作用517.3.2贮泥池计算517.4污泥脱水537.4.1脱水污泥量计算537.4.2脱水机的选择54第8章 污水处理厂高程布置558.1构筑物水头损失558.2管渠水力计算558.3污水处理高程布置56第9章 污水泵站设计589.1泵房设计589.2泵机组的布置589.3吸压水管路的布置599.4泵房高度计算59致 谢61第1章 设计任务书1.1设计题目: 某肉制品厂废水处理工艺设计1.2 设计原始资料1.2.1设计水量：污水流量：10000m3/d 1.2.2原水水质：项目检测值项目检测值色度200300倍PH610SS250850mg/L水温2030COD20002200mg/L磷酸盐4 mg/LBOD9001100 mg/LNH3N70 mg/L1.2.3水文地质资料： 该食品厂位于北温带季风型半湿润气候区，年平均降雨量700毫米，四季分明，光照充足，年平均气温12.3；1月份为全年最冷月，平均气温为-3.2；7月份为最热月，平均气温为25.6；春季升温迅速，秋季降温幅度大，无霜期为198天；主导风向为西北风。地下水位在地表下9米，无侵蚀性。、冻结深度为地表下0.5米。、按地震烈度8度设防。1.2.4出水水质：执行城镇污水处理厂污染物排放一级B类标准。1.2.5图纸绘制： 、要求：按规范绘制工艺流程图、总平面图、高程图及各主要构筑物平剖图；、在计算机制图之前应先选择4张重要图纸，首先进行手工绘图，图纸为A3纸，经指导教师审批合格后方可进行CAD绘图。、图纸量：要求A1图纸不少于7张。第2章 设计水质水量的计算2.1污水量的计算2.1.1设计流量 Q=10000m3/d=416.67 m3/h=6.945 m3/min=0.1158 m3/s2.2 污水水质2.2.1 进水水质BOD5=900-1100mg/L SS=250-850mg/L COD=2000-2200mg/L TN=70 mg/L TP=4 mg/L 2.2.2 出水水质COD60 mg/L BOD520mg/L SS 20mg/L NH3-N=20 mg/L第3章 确定工艺流程污水厂厂址选择应遵循下列各项原则:1、应与选定的工艺相适应2、尽量少占农田3、应位于水源下游和夏季主导风向下风向4、应考虑便于运输5、充分利用地形3.1 传统工艺（曝气）曝气（传统活性污泥法）3.1.1本工艺具有的优点传统活性污泥法系统对污水处理的效果极好，BOD去除率可达90%以上，适于处净化程度和稳定程度要求高的污水。3.1.2本工艺存在的各项待解决问题(1)曝气池首端有机污染物负荷高，耗氧速度也高，为了避免由于缺氧形成厌氧状态，进水有机物负荷不宜过高，因此，曝气池容积大，占用的土地较多，基建费用高。(2)耗氧速度沿池长是变化的，而供氧速度难于与其相吻合适应，在池就前段可能出现耗氧速度高于供氧速度的现象，池后段又可能出现溶解氧过剩的现象，对此，采用渐减供氧方式，可在一定程度上解决这一问题。(3)对进水水质，水量变化的适应性较低，运行效果易受水质水量变化的影响。3.2 除磷脱氮工艺该工艺适合于中小型处理厂，该污水处理厂要求对原水中的氮、磷有比较好的去除，应采用二级强化处理。根据城市污水处理和污染防治技术政策推荐，以及国内外工程实例和丰富的经验，比较成熟的适合中小规模具有除磷、脱氮的工艺有：A2/O工艺，A/O工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟及其改良工艺。A/O工艺、A2/O工艺、各种氧化沟工艺、SBR工艺这些从活性污泥法派生出来的工艺都可以实现除碳、除氮、除磷三种流程的组合，都是比较实用的除磷脱氮工艺。3.2.1 A2/O工艺(1) A2/O处理工艺是AnaerobicAnoxicOxic的英文缩写，它是厌氧缺氧好氧生物脱氮除磷工艺的简称，A2/O工艺是在厌氧好氧除磷工艺的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能。(2) A2/O工艺的特点：1) 厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类的微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷功能；厌氧 缺氧 好氧 二沉池内回流污泥回流图3-1 2/工艺2) 在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其它工艺。3) 在厌氧-缺氧-好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。4) 污泥中含磷量高，一般为2.5%以上。(3) A2/O法同步脱氮除磷工艺的原理：A2/O分为三大部分，分别为厌氧、缺氧、好氧区。原污水从进水井内首先进入厌氧区，同步进入的还有从沉淀池排出的含磷回流污泥，本反应器的主要功能是释放磷，同时部分有机物进行氨化。污水经过第一厌氧反应器进入缺氧反应器，本反应器的首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为2Q(Q原污水流量)。混合液从缺氧反应器进入好氧反应器曝气器，这一反应器单元是多功能的，去触BOD，硝化和吸收磷等项反应都在本反应器内进行。这三项反应都是重要的，混合液中含有，污泥中含有过剩的磷，而污水中的BOD则得到去除。流量为2Q的混合液从这里回流缺氧反应器。A2/O工艺是颇有发展前途的污水处理工艺,该法电耗少,运行费用低并且污泥处理费用也比较少,不仅是节能污水处理工艺,同时也是经济有效的脱氮除磷较先进的技术。该 工艺在控制水体富营养化及污水回用等方面也具有广泛的应用前景；预计在我国污水处理领域中将会迅速的发展。3.3.2氧化沟 图 3-2 氧化沟严格地说，氧化沟不属于专门的生物除磷脱氮工艺。但是随着氧化沟技术的发展，它早已超出原先的实践范围，出现了一系列除磷脱氮技术与氧化沟技术相结合的污水处理工艺流程。按照运行方式，氧化沟可以分为连续工作式、交替工作式和半交替工作式。连续工作式氧化沟，如帕斯韦尔氧化沟、卡鲁塞尔氧化沟。奥贝尔氧化沟在我国应用比较多，这些氧化沟通过设置适当的缺氧段、厌氧段、好氧段都能取得较好的除磷脱氮效果。连续工作式氧化沟又可分为合建式和分建式。交替工作式氧化沟一般采用合建式，多采用转刷曝气，不设二沉池和污泥回流设施。交替工作式氧化沟又可分为单沟式、双沟式和三沟式，交替式氧化沟兼有连续式氧化沟和SBR工艺的一些特点，可以根据水量水质的变化调节转刷的开停，既可以节约能源，又可以实现最佳的除磷脱氮效果。(1)氧化沟具有以下特点： 1) 工艺流程简单，运行管理方便。氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池。有些类型氧化沟还可以和二沉池合建，省去污泥回流系统。 2) 运行稳定，处理效果好。氧化沟的BOD平均处理水平可达到95%左右。 3) 能承受水量、水质的冲击负荷，对浓度较高的工业废水有较强的适应能力。这主要是由于氧化沟水力停留时间长、泥龄长和循环稀释水量大。 4) 污泥量少、性质稳定。由于氧化沟泥龄长。一般为2030 d，污泥在沟内已好氧稳定，所以污泥产量少从而管理简单，运行费用低。 5) 可以除磷脱氮。可以通过氧化沟中曝气机的开关，创造好氧、缺氧环境达到除磷脱氮目的，脱氮效率一般80%。但要达到较高的除磷效果则需要采取另外措施。 6) 基建投资省、运行费用低。和传统活性污泥法工艺相比，在去除BOD、去除BOD和NH3 -N及去除BOD和脱氮三种情况下，基建费用和运行费用都有较大降低，特别是在去除BOD和脱氮情况下更省。同时统计表明在规模较小的情况下，氧化沟的基建投资比传统活性污泥法节省更多。 3.2.3 SBR工艺SBR是一种间歇式的活性泥泥系统，其基本特征是在一个反应池内完成污水的生化反应、固液分离、排水、排泥。可通过双池或多池组合运行实现连续进出水。SBR通过对反应池曝气量和溶解氧的控制而实现不同的处理目标，具有很大的灵活性。SBR池通常每个周期运行4-6小时，当出现雨水高峰流量时，SBR系统就从正常循环自动切换至雨水运行模式，通过调整其循环周期，以适应来水量的变化。SBR系统通常能够承受3-5倍旱流量的冲击负荷。(1)SBR工艺具有以下特点： 1) SBR工艺流程简单、管理方便、造价低。SBR工艺只有一个反应器，不需要二沉池，不需要污泥回流设备，一般情况下也不需要调节池，因此要比传统活性污泥工艺节省基建投资 30%以上，而且布置紧凑，节省用地。由于科技进步，目前自动控制已相当成熟、配套。这就使得运行管理变得十分方便、灵活，很适合小城市采用。 2) 处理效果好。SBR工艺反应过程是不连续的，是典型的非稳态过程，但在曝气阶段其底物和微生物浓度变化是连续的(尽管是处于完全混合状态中)，随时间的延续而逐渐降低。反应器内活性污泥处于一种交替的吸附、吸收及生物降解和活化的变化过程之中，因此处理效果好。 3) 有较好的除磷脱氮效果。SBR工艺可以很容易地交替实现好氧、缺氧、厌氧的环境，并可以通过改变曝气量、反应时间等方面来创造条件提高除磷脱氮效率。 4) 污泥沉降性能好。SBR工艺具有的特殊运行环境抑制了污泥中丝状菌的生长，减少了污泥膨胀的可能。同时由于SBR工艺的沉淀阶段是在静止的状态下进行的，因此沉淀效果更好。 5) SBR工艺独特的运行工况决定了它能很好的适应进水水量、水质波动。表3-1 适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺的比较 工艺名称氧化沟工艺AO工艺A2O工艺SBR工艺点1.处理流程简单，构筑物少，基建费优用省；2.处理效果好，有稳定的除P脱N功能；3.对高浓度的工业废水有很大稀释作用；4.有较强的抗冲击负； 5.能处理不容易降解的有机物；6.污泥生成量少，污泥不需要消化处理，不需要污泥回流系统；7.技术先进成熟，管理维护简单；8.国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验；9.对于中小型无水厂投资省，成本底；10.无须设初沉池，二沉池。1污泥沉降性能好；污泥经厌氧消化后达到稳定；3.用于大型水厂费用较低；4.沼气可回收利用。1.具有较好的除P脱N功能；2. 具有改善污泥沉降性能的作用的能力，减少的污泥排放量；3.具有提高对难降解生物有机物去除效果，运行效果稳定；4.技术先进成熟，运行稳妥可靠；5.管理维护简单，运行费用低；6沼气可回收利用7.国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验。1.流程十分简单；2.合建式，占地省，处理成本底；3. 处理效果好，有稳定的除P脱N功能；4.不需要污泥回流系统和回流液；不设专门的二沉池；5.除磷脱氮的厌氧，缺氧和好氧不是由空间划分的，而是由时间控制的。缺点1.周期运行，对自动化控制能力要求高；2.污泥稳定性没有厌氧消化稳定；3.容积及设备利用率低；4.脱氮效果进一步提高需要在氧化沟前设厌氧池。1.用于小型水厂费用偏高；2.沼气利用经济效益差；3，污泥回流量大，能耗高。1.处理构筑物较多；2，污泥回流量大，能耗高。3. 用于小型水厂费用偏高；4.沼气利用经济效益差。1.间歇运行，对自动化控制能力要求高；2.污泥稳定性没有厌氧消化稳定；3.容积及设备利用率低；4.变水位运行，电耗增大；5除磷脱氮效果一般。综上所述，可得比较适合本食品厂污水处理的工艺是氧化沟工艺。因为与其他污水生物处理方法相比，氧化沟具有处理流程简单，超作管理方便；出水水质好，工艺可靠性强；基建投资省，运行费用低等优点。本次设计处理工艺流程图：进水格栅提升泵房沉砂池砂水分离砂初沉池厌氧区缺氧区好氧区二沉池接触池排放消毒剂初沉污泥泵房浓缩池贮泥池脱水间泥饼33 具体构筑物的选择3.3.1格栅格栅用以去除废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质，以保证后续处理单元和水泵的正常运行，减轻后续处理单元的处理负荷，防止阻塞排泥管道。按栅条的净间隙可分为粗格栅50-100mm, 中格栅10-40mm, 细格栅3-10mm。多数情况下，污水处理厂设置有两道格栅，第一道格栅间隙较粗一些，通常设置在提升泵的前面，第二道格栅间隙细，一般设置在污水处理构筑物前。格栅按清渣方式分为人工清渣和机械清渣两种，每天的栅渣量大于0.2m3时，采用机械清渣的方式。3.3.2 沉砂池污水中的无机颗粒不仅会磨损设备和管道，降低活性污泥活性，而且会板积在反应池底部减小反应器有效容积，甚至在脱水时扎破虑带损坏脱水设备，沉砂池设置的目的就是去除污水中泥沙，煤渣等相对密度较大的无机颗粒，以免影响后续处理构筑物的正常运行。 沉砂池的形式，按池内的水流方向的不同，可以分为平流式、竖流式和旋流式三种；按池型可分为平流沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池和旋流沉砂池。平流式沉砂池是常用的形式，污水在池内沿水平方向流动，具有构造简单、截留无机颗粒效果好的优点。竖流式沉砂池是污水自下而上由中心管进入池内，无机物颗粒籍重力沉于池底，处理效果一般较差。曝气沉砂池 是一长形渠道，沿渠壁一侧的整个长度方向，距池底60-90cm处安设曝气装置，在其下部设集砂斗，池底有i=0.1-0.5的坡度，以保证砂粒滑入。由于曝气作用，废水中有机颗粒经常处于悬浮状态，砂粒互相摩擦并承受曝气的剪切力，砂粒上附着的有机污染物能够去除，有利于取得较为纯净的砂粒。 在旋流的离心力作用下，这些密度较大的砂粒被甩向外部沉入集砂槽，而密度较小的有机物随水流向前流动被带到下一处理单元。另外，在水中曝气可脱臭，改善水质，有利于后续处理，还可起到预曝气作用。 普通沉砂池截留的沉砂中夹杂有15%的有机物，使沉砂的后续处理难度增加，采用曝气沉砂池，可在一定程度上克服此缺点。近年来日益广泛使用的旋流式沉砂池是利用机械力控制流态与流速，加速砂粒的沉淀，有机物被截留在污水中，具有沉砂效果好、占地省的优点。综合考虑，本设计采用曝气沉砂池。3.3.3沉淀池 沉淀池是应用沉淀作用去除水中悬浮物的一种构筑物。沉淀池在废水处理中广为使用。它的型式很多，按池内水流方向可分为平流式、竖流式和辐流式三种。用于生物处理法中作预处理的称为初次沉淀池。对于一般的城市污水，初次沉淀池可以去除约30的BOD5与55的悬浮物。设置在生物处理构筑物后的称为二次沉淀池，是生物处理工艺中的一个组成部分。常见类型有：平流式沉淀池、竖流式沉淀池、辐流式沉淀池。平流式沉淀池由进、出水口、水流部分和污泥斗三个部分组成。平流式沉淀池多用混凝土筑造，也可用砖石圬工结构，或用砖石衬砌的土池。平流式沉淀池构造简单，沉淀效果好，工作性能稳定，使用广泛，但占地面积较大。若加设刮泥机或对比重较大沉渣采用机械排除，可提高沉淀池工作效率。 竖流式沉淀池可用圆形或正方形，为了池内水流分布均匀，池径不宜过大，一般不大于10m。辐流式沉淀池适用于大水量的沉淀处理。池形为圆形，直径在20m以上。综上，本污水处理厂选用平流式沉淀池。3.3.4一级强化处理为提高一级处理对污染物的去处率，需强化一级处理。强化一级处理是在普通一级处理的基础上，通过增加较少的投资，采取强化处理。能较大程度的提高污染物的去除率消减总污染负荷。降低去除单位污染物的费用。因此即可通过一级强化处理的方法来降低二级处理的负荷，降低能耗；也可采取近期只运行一级强化处理，远期在运行二级处理。常用的一级强化处理有水解（酸化）工艺，化学絮凝强化工艺，AB法A段等，本次强化处理采用化学絮凝强化工艺。该一级强化处理，是向污水中投加絮凝剂以提高沉淀处理效果的一级强化技术。该工艺由于受自然条件约束少、占地省、流程断、基建与运行费用低、操作简单而成为极具竞争力城市污水处理方法。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。3.3.5 二次沉淀池常见类型有：平流式沉淀池、竖流式沉淀池、辐流式沉淀池。平流式沉淀池呈长方形，由流入装置，流出装置，沉淀区，缓冲层，污泥区及排泥装置等组成。但当水量大导致分格过多时施工复杂，不宜使用。竖流式沉淀池可用圆形或正方形，为了池内水流分布均匀，池径不宜过大，一般不大于10m。辐流式沉淀池适用于大水量的沉淀处理。池形为圆形。综上，本污水处理厂选用辐流式沉淀池。3.3.6 计量设备污水厂中常用的计量设备有巴氏计量槽、薄壁堰、电磁流量计、超声波流量计、涡轮流量计等。污水测量装置的选择原则是精度高、操作简单、水头损失小，不宜沉积杂物，其中以巴氏计量槽应用最为广泛。其优点是水头损失小，不易发生沉淀。本设计的计量设备选用巴氏计量槽，选用的测量范围为：0.63.5 m3/s。3.3.7污水消毒污水消毒是生活污水和某些工业废水处理系统中杀灭有害的病原微生物的水处理过程。生活污水和某些工业废水中不但存在着大量细菌，并常含有病毒、阿米巴孢囊等。它们通过一般的废水处理过程还不能被灭绝。城市污水处理系统中普通生物滤池只能除去大肠杆菌80-90%，活性污泥法也只能除去90-95%。为了防止疾病的传播，污水（废水）一般经机械、生化二级处理后，有时仍需要进行消毒处理，常用的消毒处理方法有：加氯消毒，臭氧法消毒，级次氯酸钠法、二氧化氯法消毒等。本设计采用液氯消毒。液氯使用最大的优点是价格便宜, 杀菌力强, 该工艺简单, 技术成熟, 药剂易得, 投量准确, 有后续消毒作用, 不需要庞大的设备。液氯消毒在各地医院、工业、民用的灭菌消毒中都有广泛应用, 并且有些已达到了自动化的程度。该工艺采用的构筑物是接触消毒池。3.3.8污泥处理和处置污泥处理是对污泥进行浓缩、调治、脱水、稳定、干化或焚烧的加工过程。是采用重力或气浮法降低污泥含水量，使污泥稠化的过程。 (1) 污泥浓缩污泥浓缩是降低污泥含水率、减少污泥体积的有效方法。污泥浓缩主要减缩污泥的间隙水。经浓缩后的污泥近似糊状，仍保持流动性。 减少水处理构筑物排出的污泥的含水量，以缩小其体积的一种污泥处理方法。适用于含水率较高的污泥。例如活性污泥，其含水率高达99左右。当污泥含水率由99降至96时,污泥的体积可缩小到原来的1/4。为了对污泥有效地、经济地进一步处理，须先进行浓缩。浓缩后的污泥含水率一般为9597。污泥浓缩中所排出的污泥水含有大量有机物质，一般混入原污水一起处理；不能直接排放，以免污染环境。 方法污泥浓缩的方法有沉降法、气浮法和离心法。在选择浓缩方法时，除了各种方法本身的特点外，还应考虑污泥的性质、来源、整个污泥处理流程及最终处置方式等。如沉降法用于浓缩初沉淀污泥和剩余活性污泥的混合污泥时效果较好。单纯的剩余活性污泥一般用气浮法浓缩，近年发展到部分采用离心法浓缩。本次设计采用重力浓缩法。 （2）重力浓缩法 采用污泥浓缩池，有连续式和间歇式两种。浓缩池的构造类似沉淀池,大多采用直径为520米的圆池，内设搅拌机械作缓慢搅拌。污泥在浓缩池中的停留时间，一般为12小时左右。浓缩池的表面污泥固体负荷率，视污泥性质而不同,初次沉淀池污泥为100150公斤/(米2日),活性污泥为2040公斤/(米2日)。在浓缩池中,固体颗粒借重力下降,水分从泥中挤出，浓缩污泥从池底排出，污泥水从池面堰口外溢(连续式)或从池侧出水口流出。 （3）污泥脱水 污水处理所产生的污泥具有较高的含水量，由于水分与污泥颗粒结合的特性，采用机械方法脱除具有一定的限制，污泥中的有机质含量、灰分比例特别是蓄凝剂的添加量对于最终含固率有着重要影响。一般来说，采用机械脱水可以获得2030的含固率，所形成的污泥也被称为泥饼。泥饼的含水率仍然较高，具有流体性质，其处置难度和成本仍然较高，因此有必要进一步减量。 此时，在自然风干之外，只有通过输入热量形成蒸发，才能够实现大规模减量。采用热量进行干燥的处理就是热干化.这次设计采用机械脱水法。机械脱水法 通常污泥先进行预处理，改善脱水性能后再脱水。最通用的预处理方法是投加无机盐或高分子混凝剂。此外，还有淘洗法和热处理法。机械脱水法有过滤和离心法。过滤是将湿污泥用滤层（多孔性材料如滤布、金属丝网）过滤，使水分（滤液）渗过滤层，脱水污泥（滤饼）则被截留在滤层上。离心法是借污泥中固、液比重差所产生的不同离心倾向达到泥水分离。过滤法用的设备有真空过滤机、板框压滤机和带式过滤机。真空过滤机连续进泥，连续出泥,运行平稳，但附属设施较多。板框压滤机为化工常用设备，过滤推动力大，泥饼含水率较低，进泥、出泥是间歇的，生产率较低。人工操作的板框压滤机，劳动强度甚大，现在大多改用机械自动操作。带式过滤机是新型的过滤机，有多种设计，依据的脱水原理也有不同（重力过滤、压力过滤、毛细管吸水、造粒），但它们都有回转带，一边运泥，一边脱水，或只有运泥作用。它们的复杂性和能耗都相近。离心法常用卧式高速沉降离心脱水机，由内外转筒组成，转筒一端呈圆柱形，另一端呈圆锥形。转速一般在3000转/分左右或更高，内外转筒有一定的速差。离心脱水机连续生产和自动控制，卫生条件较好，占地也小，但污泥预处理的要求较高。 机械脱水法主要用于初次沉淀池污泥和消化污泥。脱水污泥的含水率和污泥性质及脱水方法有关。一般情况下，真空过滤的泥饼含水率为百分之六十至百分之八十，板框压滤为百分之四十五至百分之八十，离心脱水为百分之八十至百分之八十五。（4）污泥处置污泥处置（sludge disposal）：处理后的污泥，弃置于自然环境中（地面、地下、水中）或再利用，能够达到长期稳定并对生态环境无不良影响的最终消纳方式。当今国内外污泥处理与处置技术的发展依据是“四化”原则减量化、稳定化、无害化和资源化。污泥处理的方法主要有6种：卫生填埋、污泥农用、污泥焚烧、污泥干化和热处理、污泥堆肥及海洋倾倒。国际上污泥处理处置参照的标准均为美国国家环保局制定的污泥处置与利用标准。（5）几种污泥处理的方法及优缺点分析1）污泥的卫生填埋污泥卫生填埋始于20世纪60年代，是一项比较成熟的污泥处置技术。污泥既可单独填埋也可与生活垃圾和工业废物一起填埋。这种处置方法简单、易行、成本低，污泥又不需要高度脱水，适应性强。填埋场一般为废弃的矿坑或天然的低洼地。但是污泥填埋也存在一些问题，尤指填埋渗滤液和气体的形成。渗滤液是一种被严重污染的液体，如果填埋场选址或运行不当，这种液体就会进入地下水层，污染地下水环境。填埋场产生的气体主要是甲烷，若不采取适当措施会引起爆炸和燃烧。另外，适合污泥填埋的场所也因城市污泥的大量产出而越来越有限，这也限制了该法的进一步发展。2）污泥的直接土地利用污泥土地直接利用因投资少、能耗低、运行费用低、有机部分可转化成土壤改良剂成分等优点，被认为是最有发展潜力的一种处置方式，这种处置方式是把污泥应用于农田、菜地、果园、草地、市政绿化、育苗基质及严重扰动的土地修复与重建等。科学合理的土地利用，可减少污泥带来的负面效应。林地和市政绿化的利用因不易造成食物链的污染而成为污泥土地利用的有效方式。污泥用于严重扰动的土地（如矿场土地、森林采伐场、垃圾填埋场、地表严重破坏区等需要复垦的土地）的修复与重建，减少了污泥对人类生活的潜在威胁，既处置了污泥又恢复了生态环境。污泥农用正在成为世界各国主要的污泥处置方式，污泥农用的比例很大程度上取决于各国政府有关的法律、法规和污染控制情况，同时也与国家的领土的大小和农业发展情况有关。如英、美、法等许多国家城市污泥的农用率可达70%，有的高达 80%以上。3）污泥的焚烧湿污泥干化后再直接焚烧应用得较为普遍，没有经过干化的污泥直接进行焚烧不仅十分困难，而且在能耗上也是极不经济的。以焚烧为核心的污泥处理方法是最彻底的污泥处理方法，它能使有机物全部碳化，杀死病原体，可最大限度地减少污泥体积；但是其缺点在于处理设施投资大，处理费用高。4）污泥的低温热解处理污泥热化学处理因其无害化和减量化彻底，地位已逐渐增强。但传统的热化学处理(焚烧法)通常需加入辅助燃料，费用较高。城市污泥低温热解是一种发展中的能量回收型污泥热化学处理技术。它通过在催化剂作用下无氧加热干燥污泥至一定温度(<500)，由干馏和热分解作用使污泥转化为油、反应水、不凝性气体和炭4种可燃产物，最大转化率取决于污泥组成和催化剂的种类，正常产率为200300L（油）/吨(干泥)，其性质与柴油相似。低温热解是能量净输出过程，成本低于直接焚烧.本次设计采用污泥卫生填埋。第4章 污水的一级处理4.1 泵房前中格栅 4.1.1设计参数设计参数及其规定水泵前格栅栅条间隙，应根据水泵要求确定。污水处理系统前格栅栅积极间隙，应符合：（a）人工清除25-40mm；（b）机械清除16-25mm；（c）最大间隙40mm。污水处理厂亦可设置粗细两道格栅，粗格栅栅条间隙50-150mm。如水泵前格栅间际不大于25mm，污水处理系统前可不再设置格栅。栅渣量与地区的特点、格栅的间隙大小、污水流量以及下水道系统的类型等因素有关。在无当地运行资料时，可采用：（a）格栅间隙16-25mm，0.10-0.05m3/103m3（栅渣/污水）；（b）格栅间隙30-50mm，0.03-0.01m3/103m3（栅渣/污水）。在大型污水处理厂或泵站前的大型格栅（每日栅渣量大于0.2m3），一般应采用机构清渣。机械格栅不宜少于2台，如为1台时，应设人工清除格栅备用。过栅流速一般采用0.6-1.0m/s。俄罗斯规范为0.8-1.0m/s，日本指南为0.45m/s，美国手册为0.6-1.2m/s，法国手册为0.6-1.0m/s。格栅前渠道内水流速度一般采用0.4-0.9m/s。格栅倾角一般采用45-75。日本指南为人工清除45-60，机械清除70度左右；美国手册为人工清除30-45，机械清除40-90；国内一般采用60-70。通过格栅水头损失一般采用0.08-0.15m。4.1.2 设计计算 1. 格栅的间隙数 n=QsinNbhv 式中 n-格栅栅条间隙数（个）； Q-设计流量（m3/s）；-格栅倾角，取=60； N-设计的格栅组数（组）；b-格栅栅条间隙（m）；h-格栅栅前水深（m）；v-格栅过栅流速（m/s）设计中取 V=0.6m/s，b=0.02m，=60，N=1n=0.11580.931/10.020.40.6=22 n=22个2. 格栅槽宽度 B=S（n-1）+bn 式中 B-格栅槽宽度（m）； S-每根格栅条的宽度（m） 设计中取 S=0.01m，则B=0.02（22-1）+0.0222=0.65m 根据格栅规格，设计中选用B=0.7m的格栅3. 进水渠道渐宽部分的长度 L1=（B-B1）/2tg1 式中 L1-进水渠道渐宽部分的长度（m）； B1-进水明渠宽度（m）； 1-渐宽处角度 设计中取B1=0.5m， 1=20，h=0.4 则 L1=0.65-0.5/20.364=0.2m4. 出水渠道渐宽部分的长度 L2= L1/2=0.1m5. 通过格栅的水头损失 h1=k（Sb）4/3v22gsin 式中 h1-水头损失（m）； -格栅条的阻力系数，查表=2.42；k-格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般采用k=0.3h1=0.32.42（0.01/0.02）4/3（0.6）2/（29.81）sin60=0.048m6. 栅后明渠的总高度 H=h+h1+h2 式中 H-栅后明渠的总高度（m）； h2-明渠超高（m），一般采用0.30.5m设计中取h2=0.3m，则H=0.4+0.3+0.048=0.748m7. 格栅槽总长度 L=l1+l2+0.5+1.0+H1tg 式中 L-格栅槽总长度（m）； H1-格栅明渠的深度（m） L=0.2+0.1+0.5+1.0+0.81=2.61m8. 每日栅渣量 W=86400Qw11000 式中 W-每日栅渣量（m3/d）； W1-每日每103m3污水的栅渣量（m3/103m3污水），一般采用0.10.05 m3/103污水 设计中取W1=0.07 m3/103m3污水 W=86400115.80.07/1000=0.07m3/d 采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣，采用机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。格栅示意图如下:图4-1 格栅简图4.2 泵房后细格栅4.2.1设计计算1. 格栅的间隙数 n=QsinNbhv 式中 n-格栅栅条间隙数（个）； Q-设计流量（m3/s）；-格栅倾角； N-设计的格栅组数（组）；b-格栅栅条间隙（m）；h-格栅栅前水深（m）；v-格栅过栅流速（m/s）设计中，V=0.6m/s，b=0.015m，=60。 n=0.11580.931/0.020.50.6=24 个n=242. 格栅槽宽度 B=S（n-1）+bn 式中B-格栅槽宽度（m）； S-每根格栅条的宽度（m） 设计中取 S=0.01m，则B=0.01（24-1）+0.01524=0.59m 根据格栅规格，设计中选用B=0.6m的格栅3. 进水渠道渐宽部分的长度 L1=（B-B1）/2tg1 式中 L1-进水渠道渐宽部分的长度（m）； B1-进水明渠宽度（m）； 1-渐宽处角度 设计中取B1=0.45m，1=20，则 L1=0.59-0.45/20.364=0.18m4. 出水渠道渐宽部分的长度 L2= L1/2=0.09m 5. 通过格栅的水头损失 h1=k（Sb）4/3v22gsin 式中h1-水头损失（m）； -格栅条的阻力系数，查表=2.42；k-格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般采用k=3h1=32.42（0.01/0.015）4/3（0.6）2/（29.81）sin60=0.066m6. 栅后明渠的总高度 H=h+h1+h2 式中 H-栅后明渠的总高度（m）； h2-明渠超高（m），一般采用0.30.5m设计中取h2=0.3m，则H=0.5+0.066+0.3=1.51m7. 格栅槽总长度 L=l1+l2+0.5+1.0+H1tg 式中 L-格栅槽总长度（m）； H1-格栅明渠的深度（m） L=0.18+0.09+0.5+1.0+0.924=2.694m8. 每日栅渣量 W=86400Qw11000 式中W-每日栅渣量（m3/d）； W1-每日每103m3污水的栅渣量（m3/103m3污水），一般采用0.10.05 m3/103污水 设计中取W1=0.1 m3/103m3污水 W=864001.0115.8/1000=1.0005m3/d 采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣，采用机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。4.3调节池计算1. 调节池有效容积 V=QT式中 v-调节池有效容积（m3）；Q-设计流量（即时平均流量）（m3/h）；T-调节池停留时间设计中取流量Q=0.1158 m3/s=416.7m2/h，T=5.0h，则 V=416.75=2083.35m2. 调节池水面面积A=V/H式中 A-调节池水面面积H-调节池的有效水深设计中取H =5.5，则A=V/H=2083.35/5.5=378.79m23. 调节池的长度取调节池宽度为20m ,长度为18m ,池的实际尺寸为20186=2160m 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。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CNaOH=10-440=0.04g/l，废水中共有NaOH含量为100000.04=400 Kg/d ,中和至7。则废水中OH-=10-7mol/l，此时CNaOH=10-740=0.410-5g/l，废水中NaOH含量为100000.0410-5=0.04 Kg/d，则需中和的NaOH为400-0.04=399.96 Kg/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。2NaOH+H2SO4 Na2SO4+H2O80 98399.96 489.952所以实际的硫酸用量为1.1489.952/0.96=561.40 Kg/d。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 561.4/0.03=18713.33 Kg/d =779.72 Kg/h4.4 曝气沉砂池4.4.1设计参数（1）水平流速可取0.080.12m/s，一般取0.1m/s； （2）最大时流量污水在池内的停留时间为24min，处理雨天合流污水时为13min，如同时作为预曝气池使用，可停留时间为1030min； （3）池的有效水深宜为2.03.0米。池宽与池深比为11.5，池的长宽比可达5，当池长宽比达到5时，可考虑设置横向挡板。 （4）曝气沉沙池多采取多空管曝气，穿孔孔径为2.5!6.0mm，距池底约0.60.9m，每组穿孔曝气管应有调节阀门。 （5）每立方米污水所需曝气量宜为0.10.2立方米空气，或每平方米池表面积曝气量35立方米每小时。 曝气沉沙池形状应尽可能不产生死角和偏流，进水方向应与池中旋流方向一致，出水方向与进水方向垂直，并宜设置挡板，防止产生短流。4.4.2设计计算1. 池子总有效容积 V=60Qt 式中 V-总有效容积（m）； Q-最大设计流量（m3/s）；t-设计流量时的停留时间，min设计中取t=3min， L=vt=600.11583=20.844m2. 池断面面积 A=Q/ V 式中A-池断面面积（m2）； v-最大设计流量时水平流速（m/s），一般采用0.060.12 A=0.1158/0.06=1.93m2 设计中取2m23. 池子总宽度 B=A/h2 式中 B-沉砂池宽度（m）； h2-有效水深（m） 设计中取 h2=2m，B=A/H=1.93/2=0.97m4. 池长L=V/A=20.84/1.93=10.8L/B=10.8/0.97=115. 所需曝气量q=60Q=60120.1158=83.386. 沉砂室所需容积 V=QXT86400106 式中Q-平均流量（m3/s）；X-工业污水沉砂量（m3/106m3污水），一般采用30 m3/106m3污水；T-清除沉砂的间隔时间（d），一般采用12d设计中取清除沉砂的间隔时间T=2d，工业污水沉砂量X=30m3/106m3污水。 V=10000202/106=0.4m37. 尘砂池几何尺寸设沉砂槽底宽0.3m，沉砂槽斜壁与水平面的夹角为60度。 沉砂槽高度h3=0.3m沉砂槽上口宽为 b1=20.3ctg60+0.3=0.65m沉砂槽容积V=(a1+a2)/2h3l式中a1 a2分别是沉砂槽的上口,下口宽V=(0.3+0.65)/20.311=1.56m3 8. 池子总高度H=h1+h2+h3式中h1-超高；h3-沉砂室高度设计中取h3为0.3，池底坡度为0.07，坡向沉砂槽，池底斜坡高度为h3=0.07(b1-b2)/2=0.01mh3=h3+h3=0.31mH=0.3+2+0.31=2.61m4.5一级强化处理设计计算1. 假设原水: SS=300mg/l，COD=2200mg/l，BOD=1100mg/l。强化处理前的SS=390 mg/l（由于浓缩池及污泥脱水机的上清液回流至初沉，则SS在原有基础上增加30%），BOD=880 mg/l（污水经过调节池时，BOD COD去除20%，BOD由1100降到880 mg/l），COD=1760，TP=2-3 mg/l。设SS去除80%，BOD去除70%，COD去除60%，TP去除80%。根据已知的各项污染物的去除率，得知强化处理后出水SS=78 mg/l，BOD=264 mg/l，COD=704 mg/l。2. 溶液池溶液池有效体积V1，m3V1=aQ/cn106式中 a-药剂投加量；Q-设计水量；c-药剂浓度n-混凝剂每日配置次数 设计中a=30 mg/l，c=15%，n=2V1=3010000/0.152106=1m3溶液池的有效容积是1m3 ，溶液池的超高。3. 溶解池溶解池容积可按溶液池容积的30%计算V2 =0.31=0.3m3溶解池进水流量q0，l/sq0=V2103/60t式中 t-溶解池进水时间 min 设计中取t=5minq0=0.3103/605=1l/s查水力计算表得进水管径d1=200mm4. 药剂投加 采用但柱塞计量泵投加药剂5. 药剂库 药剂储存量一般按最大投加量期间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适量增减，药剂堆放高度一般1.5m2.0m1.投加的药剂为硫酸亚铁，硫酸亚铁袋数N，袋N=QaT/1000W式中a-药剂投加量T-药剂