腈纶化工污水处理厂改扩建工程-——生物流化床处理设计

辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸 1 腈纶化工污水处理厂改扩建工程腈纶化工污水处理厂改扩建工程 生物流化床处理设计 辽宁石油化工大学，环境与生物工程学院、环境工程专业 摘 要 生物流化床工艺是一项污水处理新技术。它是采用相对密度大于 1 的细小惰 性颗粒为载体，使微生物生长于载体表面形成生物膜，以达到处理废水的作用。 本设计采用生物流化床。该污水处理厂平均处理水量为 6000m3/d，最大处理水量 为 21720m3/d。污水进水水质为 BOD 为 125mg/L，COD 为 370mg/L，SS 为 200mg/L；出水达到国家二级排放标准，即： BOD560mg/L，COD100mg/L，SS100mg/L。工艺流程图如下图： 进水粗格栅泵房细格栅 曝 气 沉 砂 池 竖流式初沉池 回流污泥 生物流化床辐流式二沉池 剩 余 污 泥 消毒接触池出水 污水处理主要构筑物各部分尺寸及工艺参数为：格栅采用中格栅 2 座，其长、 宽、高分别为：2.46m、1.13m、0.73m，采用机械清渣；细格栅 2 座，其长、宽、 高分别为：2.55m、1.3m、0.8m，采用机械清渣；沉砂池采用曝气式沉砂池 2 座， 按两格并联设计，沉砂池长度为 7.14m，宽度为 2.1m，总高度为 2.85m；初沉池 采用 4 座竖流式初沉池, 沉淀池的直径为 1.33m，总高度为 7.13m；生物流化床， 辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸 2 床层截面积为 24m2,总高度为 3.2m；二沉池采用 2 座辐流式二次沉淀池，每座沉 淀池的直径为 13m，总高度为 4.71m；污水采用二氧化氯消毒，消毒接触池的长、 宽、高分别为：52m，1.2m，2.95 m。 关键词：生物流化床，污水处理，工艺流程，工艺参数，工艺设计 Acrylic Chemical Sewage Treatment Site Local Rebuild Engineering Biological Fluidized Bed Design GUO Heng-yu 辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸 3 (Liaoning shihua university, Environmental and Biological Engineering Institute of Environmental Engineering 0721， ，Fushun) ABSTRACT Biological fluidized bed process is a new sewage disposal technology. It is a relative density greater than 1 small inert particles as the carrier, so that microorganism growth on the surface carriers forming biofilm in order to achieve the role of wastewater treatment.biological fluidized bed process is adopted in this design. The average amount of wastewater treatment works is 41000m3/d. The maxi amount is 50000m3/d. The quality of wastewater is 150mg/L for BOD, COD for 375mg/L, SS for 200mg/L; the quality of the effluence is: BOD5 20mg/L, COD60mg/L, SS20mg/L. The drawing of this process is as follows: The measurement in every parts of main structures of municipal wastewater and technics parameter are: grid adopts two set of central grid, the length, width, height is 2.46m,1.13m and 0.73m, respectively，adopting mechanical to clear the dreg. Fine grid has two sets, whose length, width, height is 2.55m,1.3m and 0.8m, respectively, adopting mechanical to clear the dreg. Desilting basin adopts two-set parallel aeration 辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸 4 desilting basin，whose length , width , height is 7.14m, 2.1m and 2.85m, respective. Primary sedimentation tank adopts four-set vertical flow sedimentation tank，whose total height is 7.13m，the total diameter is 1.33m.Biological fluidized bed process, whose Cross-sectional area of bed and height is 24m2 and 3.2m, respective.secondary sedimentation tank adopts two-set radical flow sedimentation tank，whose total height is 13m，the total height is 4.71m.This design adopts chlorine dioxide to disinfect. The length of the disinfection contact basin is 52m, width for 1.2m, height for 2.95 m. Keyword: biological fluidized bed process, municipal wastewater, technological process, technological parameters, process design. 目 录 1 1 文献综述文献综述.1 1 1.1 水污染现状.1 1.2 水污染种类.1 1.3 生物流化床概念.2 1.4 生物流化床的原理.2 1.5 生物流化床的特点.3 辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸 2 1.6 生物流化床的工艺流程图.3 1.7 生物流化床的发展和展望.3 2 2 基础资料基础资料.5 5 2.1 设计指导思想及设计原则 .5 2.2 设计任务与内容 .5 2.3 原始资料.5 3 3 污水处理系统设计计算污水处理系统设计计算.6 6 3.1 格栅设计参数及其规定 .6 3.1.1 中格栅 .7 3.1.2 设计计算 .7 3.2 细格栅 .9 3.3 曝气沉砂池 .11 3.3.1 设计参数及其规定 .11 3.3.2 设计计算 .13 3.4 竖流式沉淀池 .15 3.4.1 设计参数及其规定 .15 3.4.2 设计计算 .16 3.5 生物流化床 .19 3.5.1 设计参数及其规定 .19 3.5.2 设计计算 .19 辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸 3 3.6 辐流式二次沉淀池 .23 3.6.1 设计规定.23 3.6.2 设计参数.24 3.6.3 二沉池设计计算 .24 3.7 消毒接触池 .27 3.7.1 设计参数 .27 3.7.2 设计计算 .27 3.8 污水厂平面布置原则 .28 4 4 结论结论.3030 4.1 主要构筑物工艺尺寸.30 4.2 工艺设计图.32 参考文献参考文献 .3333 谢谢 辞辞 .3535 辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸 1 1 文献综述 1.1 水污染现状 近年来，随着国民经济和人类社会的不断向前发展，资源浪费、环境污染等 一系列问题日益突出。工业企业的迅速发展和城市人口的高度集中导致了世界用 水量的迅猛增长，相应地导致了工业废水和生活污水排放的大幅增加。 2003 年，全国废水排放总量为 460 亿吨，比上年增加 4.7%。其中城镇生活 污水排放量 247.6 亿吨，占废水排放总量的 53.8%。城镇生活污水中化学需氧量 排放量 821.7 万吨，占化学需氧量排放总量的 61.6%。废水中氮氨排放量 129.7 万吨，其中生活氮氨排放量 89.3 万吨，占氮氨排放量的 68.9%。可是，2003 年， 我国生活污水的处理率仅为 25.8%。远低于“十五”环保规划规定的要求，所以 “十五”期间及以后的重点十解决水污染问题1。 不难看出，中国水质污染情况已经相当严重，如不进行水污染控制，难以适 应新时期下经济的高速增长，甚至连人的饮用水都将出现危机。 1.2 水污染种类 现代污水处理工艺习惯上按作用原理划分为物理处理，化学处理、生物处理 三类工艺2。 (1)化学处理法 离子交换法、电渗析法、电解、中和、萃取、氧化还原等。利用化学反应的 作用，将污水中的各种形态的污染物质分离出来加以去除或回收。 (2)物理处理法 物理处理工艺是利用物理作用来分离废水中的悬浮物或乳浊物，在处理过程 中不改变污染物的化学性质。 辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸 2 (3)生物处理法 利用微生物的新陈代谢作用，将污水中的溶解性、胶体状态的有机污染物转 化为无害物质或将其稳定化，从而使污水得到净化。主要可分为两大类。一类是 好氧生物处理法，即好氧微生物在有氧环境中利用碳氧化或氨氮化作用将水中的 碳、氮等转化，进行无害化处理或稳定化处理。主要工艺有活性污泥法和生物膜 法两种3。另一类是厌氧生物处理法，即在厌氧状态下，厌氧菌将水中的碳、 氮磷等无害化处理，多用于高浓度有机污水和污水处理过程中产生的处理，随着 对该法研究的深入，现在也可以用于处理城市污水和低浓度有机污水。 1.3 生物流化床概念 生物流化床是采用相对密度大于 1 的细小惰性颗粒，如砂、焦炭、陶粒、活 性炭等为载体，使微生物生长于载体表面形成生物膜。污水在流化床内自下而上 流动，载体处于流动状态。由于流化床内生物固体浓度很高，氧和有机物的传质 效率也高，因此，生物流化床是一种高效的生物处理构筑物4。 1.4 生物流化床的原理 生物流化床中载体处于流态化是由于上升的水流（或气流与水流）所造成的。 流化床底部设有布水设备，顶部设有出水口，污水自下而上流动使床体内载体颗 粒呈悬浮或流化状态，水流经过颗粒层会产生一定的压力降。 1.5 生物流化床的特点 与传统的好养生物处理及其生物膜法相比，好养生物流化床具有以下突出的 优点5： (1)生物固体浓度高（一般可达 10-20g/L） ，因此水力停留时间可大大缩短， 容积负荷则相应提高7-8kgCOD/(m3.d)以上，基建费用也可相应减少。 辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸 3 (2)不存在活性污泥法中常发生的污泥膨胀问题和其他生物膜法中存在的污 泥堵塞现象。 (3)能适应不同浓度范围的废水，能适应较大的冲击负荷 (4)由于负荷高和床体高度大，占地面积可大大缩小。 1.6 生物流化床的工艺流程图 常用的生物流化床工艺流程如下6： 进水粗格栅泵房细格栅 曝 气 沉 砂 池 竖流式初沉池 回流污泥 生物流化床辐流式二沉池 剩 余 污 泥 消毒接触池出水 图 1.1 生物流化床工艺的流程图 1.7 生物流化床的发展和展望 生物流化床技术是一种前景广阔、值得深入研究的高效节能的废水处理方法。 生物流化床同时硝化和反硝化已经取得了一定的成绩，但还有些问题尚待解决。 辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸 4 2 基础资料 2.1 设计指导思想及设计原则 污水处理厂设计的指导思想就是充分利用各种技术和手段将污水中所含的有 害物质去除，回收利用或将其转化为无害物质。使水得到净化，达到国家污水 综合排放标准（GB89781996） 中二级标准7。 设计原则是在保证达到污水排放标准的基础上，尽量占用土地少，经济投资 少，最大可能的节约人力，物力，财力，为国家节省能源。此外，对于一个现代 化的污水厂来说，技术的先进性，环境的优美，为厂区的工作人员提供一个良好 的工作环境都是非常必要的8。 辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸 5 2.2 设计任务与内容 污水处理厂工艺流程的确定；污水处理厂各处理构筑物的设计计算；编制设 计说明书，包括各部分计算书） ；绘制部分主要构筑物的工艺施工图；绘制污水 处理厂的平面布置图，包括污水处理厂处理构筑物和辅助建筑物的平面布置图。 2.3 原始资料 （1）污水进水质及水量 Q=6000m3/d；BOD5225mg/L；COD800mg/L；SS300mg/L；PH69；TN10 mg/L；NH3-N200mg/L。 （2）处理后要求达到的水质标准 BOD560mg/L；COD100mg/L；SS0.2m3/d z K WQ 1000 86400 1max 62 . 3 1000 1 . 025 . 0 86400 dm /6 . 0 3 宜采用机械清渣。 辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸 11 3.3 曝气沉砂池 3.3.1 设计参数及其规定 （1）城市污水处理厂一般均应设置沉砂池。 （2）沉砂池按去除相对密度2.65、粒径 0.2mm 以上的砂粒设计。 （3）设计流量应按分期建设考虑：（a）当污水为自流进入时，应 按每期的最大设计流量计算；（b）当污水提升进入时，应按每期工作水 泵的最大组合流量计算；（c）在合流制处理系统中，应按降雨时的设计 流量计算。 （4）沉砂池个数或分格数不应小于2，并宜按并联系列设计。当污 水量较小时，可考虑1 格工作， 1 格备用。 （5）城市污水的沉砂量可按106m3污水沉砂 30m3计算，其含水率 为 60%，容重为 1500kg/m3 ；合流制污水的沉砂量应根据实际情况确定 11。 （6）砂斗容积应按不大于2d 的沉砂量计算，斗壁与不平面的倾角 不应小于 55。 （7）除砂一般宜采用机械方法，并设置贮砂池或晒砂场。采用人工排 砂时，排砂管直径不应小于200mm。 （8）当采用重力排砂时，沉砂池和贮砂池应尽量靠近，以缩短排砂管 长度，并设排砂闸门与管的首端，使排砂管畅通和易于养护管理。 （9）沉砂池的超高不宜小于 0.3m。 （10）最大流速为0.3m/s，最小流速为0.15 m/s。 （11）最大流量是停留时间不小于30s，一般采用 3060s。 辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸 12 （12）有效水深不应大于1.2m，一般采用 0.251m；每格 宽度不 宜小于 0.6m。 （13）进水头部应采取消能和整措施。 （14）池底坡度一般为 0.010.02，当设置除砂设备时，可根据设备要求考 虑池底形状。 3.3.2 设计计算 曝气沉砂池计算草图见图3.2。 图3.2 曝气沉砂池 Fig.3.2 Aeration-desilting tank （1）池子总有效容积 取最大流量时的流行时间 t=2min 即 V=Qt60=0.25260=30(m3) max （2）水流断面积 取最大设计流量时的水平流速 v1=0.06m/s 辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸 13 A=4.2（m2） 1 max v Q 06 . 0 25 . 0 (3)池子总宽度 取设计的有效水深 h2=2m B=2.1(m) 2 h A 2 2 . 4 (4)每个池子的宽度 取 n=2 格 b=1.1(m) n B 2 1 . 2 （5）池长 L=7.14(m) A V 2 . 4 30 (6)每小时所需的空气量 取每立方米污水所需要的空气量 d=0.2m3/m2 q=dQ=0.2 0. =180(m3/h) max 3600 (7)取沉砂斗的下底宽 a1=0.5m, 斗壁与水平面倾角为，斗高 h3=0.35m 55 故沉砂斗的上口宽 A=+a1=+0.5=1.0(m) 55tan 2 3 h 55tan 35 . 0 2 设沉砂池为沿池长方向的梯形断面渠道，因此沉砂斗的体积为 辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸 14 V。=0.35 7.14=1.87（m3）Lh aa 3 1 22 5 . 00 . 1 沉砂室高度 采用重力排砂，设池底坡度为0.06，坡向砂斗,沉沙室含两个部分：一步法为沉 砂斗，另一部分为沉沙池坡向沉砂斗的过度部分， 沉砂室高度为 L =2.47m 2 2 2 . 02 aL 2 2 . 01214 . 7 h = h+0.06 L =0.4+0.06 2.47=0.55m 33 2 池总高度： 设超高h =0.4m 1 mhhhH85 . 2 55 . 0 23 . 0 321 3.4 竖流式沉淀池 3.4.1 设计参数及其规定 （1）池子直径与有效水深之比值不大于3.0。池子直径不宜大于 10.0米。 （2）中心管流速不大于30mm/s。 （3）中心管下设有喇叭口和反射板。反射板板底距泥面至少 0.3m。喇叭口直径及高度为中心管直径的1.35倍；反射板的直径为喇叭 口直径的 1.30倍，反射板表面积与水平面的倾角为17。 中心管下端至反射板表面积之间的缝隙高在0.250.5m范围内时， 缝隙中污水流速，在初沉池中不大于30mm/s，在二沉池中不大于 辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸 15 20mm/s。 （4）当池子直径小于 7.0m时，处理出水沿周边流出；当直径大于 7.0m时应增设辐射式集水支渠。 （5）排泥管下端距池底不大于0.20m，管上端超出水面不小于 0.40m。 （6）浮渣挡板距集水槽 0.250.5m，高出水面 0.10.15m；淹没深度 0.30.40m。 3.4.2 设计计算 本设计采用 6 座竖流式沉淀池，计算草图见图 3.3。 图 3.3 竖流式沉淀池计算草图 Fig.3.3 Vertical flow sedimentation tank （1）中心管面积f = 0 max nv Q f 2 39 . 1 03 . 0 6 25 . 0 m 式中，Qmax-最大设计流量，/d = 0.27 3/s sm/mm V0-中心管内流速， （取 0.03 ）sm/sm/ 辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸 16 N-沉淀池座数，个，取 6 座 （2）中心管直径 d0 m f d33 . 1 39 . 1 44 0 喇叭口直径 d1 ， 1.331.8035 . 1 35 . 1 01 ddm 反射板直径 , 2 d mdd34 . 2 80 . 1 3 . 13 . 1 12 （3）中心管喇叭口与反射板之间缝隙高度。 3 h m dnv Q h37 . 0 80 . 1 02 . 0 6 25 . 0 11 max 3 式中，-废水从间隙流出的流速，（一般不大于 0.03，取 0.02 1 vsm/sm/ ）sm/ -喇叭口直径，1.80 1 dm （4）沉淀部分有效面积F nvk Q F z max2 39.14 0008 . 0 662 . 3 25 . 0 m 式中，-最大设计流量， max Qsm / 3 -污水在沉污池内的流速，（取 0.0008）vsm/sm/ （5）沉淀池的直径D =4.48 )39 . 1 39.14(4)(4 fF D 辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸 17 取 5mm （6）沉淀部分有效水深 2 h 88 . 2 360010008 . 0 3600 2 vthm 式中， -污水在沉污池内的流速，（取 0.0008）vsm/sm/ -沉淀时间，（一般用 12，取 1）thhh （7） 污泥部分所需容积:V nK TCCQ V z )100( 10086400)( 0 21max =9.94 6)97100(162 . 3 10086400210%)50300300(25 . 0 6 3 m 式中， -两次清泥间隔时间 ，取 2 Tdd -进水悬浮物浓度， 1 C 3 /mt -出水悬浮物浓度， 2 C 3 /mt -污泥密度， ，约等于 1 3 /mt 0-污泥含水率 ，%，取 97 （8）污泥室圆锥截部分高度与圆截锥部分容积 5 h 1 V m dD h28 . 3 55tan 2 4 . 0 2 5 tan 22 5 )2 . 02 . 05 . 35 . 3( 3 28 . 3 )( 3 22 2 112 5 1 rRrR h V 33 94 . 9 60.44m m 辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸 18 可见，池内足够容纳 2 污泥量。d 式中，-圆截锥上部半径， 2 D m -圆截锥下部半径，取 0.4 2 d m d m （9）沉淀池的总高度H 设池子保护高度，缓冲层高度mh3 . 0 1 mh3 . 0 4 mhhhhhH13 . 7 28 . 3 3 . 037 . 0 88 . 2 3 . 0 54321 3.5 生物流化床 3.5.1 设计参数及其规定 对于石英砂、活性炭这类近似球形的载体，平均粒径 ds以 0.31.0mm 为宜， 最大与最小粒径之比不应大于 2.对于形状各异的人工载体，其流化特性应根据实 验定出。 3.5.2 设计计算 生物流化床计算草图见图3.4。 辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸 19 图3.4生物流化床 Fig.3.4 biological fluidized bed 1 生物膜厚度及生物颗粒 取生物膜厚度 =0.100.20mm。生物膜厚度的取值与进水 BOD 有关，对与 生活污水性质相近的工业废水，取 0.100.12mm。生物颗粒的粒径和密度计算 如下： 采用平均粒径 ds 为 0.42mm 的石英砂载体，载体真密度 s 为 2.63g/cm3.取 生物膜厚度 =0.12，则生物颗粒的粒径 dp=ds+2=0.42+20.12=0.66（mm） 生物颗粒的密度为 1.4g/cm3,湿生物膜密度取 1.03g/cm3 p f = 3 333 )( p fspss p d ddd 3 3 333 /4 . 1 66 . 0 03 . 1 )42 . 0 66 . 0 (42 . 0 63 . 2 cmg 式中、载体、湿生物膜、生物颗粒的密度，g/cm3，取 s f p f 1.021.04g/cm3; dp生物颗粒平均粒径，mm 2 生物颗粒的沉降特性 假设废水的密度和粘度均与 20的纯水相同。 辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸 20 Ret为生物颗粒静置沉降的雷诺数，由下式给出： 1 . 0Re l pt t du t t u u 5 . 61 . 0 01008 . 0 998 . 0 66 . 0 式中，u 为废水绝对粘度，g/(cm.s)。 废水密度，g/m3； l 其中 =34 . 0 Re 3 Re 24 t t C34 . 0 /2 . 1/7 . 3 5 . 6 3 5 . 6 24 2/1 tt t t uu uu 生物颗粒的静置沉降终速度（cm/s）为 = C gd u l plp t 3 )(40 scm C /5 . 4 998 . 0 3 66 . 0 8 . 9)998 . 0 4 . 1 (40 式中 废水密度，g/m3； l g重力加速度，9.8m/s2 C系数 3 床层的膨胀行为 首先由下式计算 Richardson-Zaki 常数（忽略反应壁的影响）： =3.1 1 . 0 Re4 . 4 t n 再确定床层的临界硫化速度： =4.50.4=0.26cm/s n mftmf uu 式中，mf为临界空隙率，对近似球形的载体可取 mf=0.4。 辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸 21 取废水在床内的上升流速 ul=2.5 Umf=0.65cm/s,则由下式可得到床层空隙率： =()=0.54 n t l u u /1 )( 5 . 4 65 . 0 1 . 3/1 4 反应器的有效容积 反应器中，Ms 为载体的总质量（kg） ，取 Ms=24000kg，选取 Ms 以后载体的 真体积 Vs(m3)为 = 3 10 s s s M V 33 1 . 910 63 . 2 24000 m 床层的体积，即反应器的有效容积 V(m3)由下式确定 = 1 )/( 3 ssp Vdd V 3 3 8 . 76 54 . 0 1 1 . 9)42 . 0 /66 . 0 ( m 5 核算污泥负荷 )/(28 . 0 1005 . 0 03 . 1 1) 42 . 0 66 . 0 ( 6000)60125( 10)1 ( 1)( )( 63 63 dkgkg PV d d QSS F sf s p ei s 式中 Si=进水中有机物浓度，mg/L; Se=出水有机物浓度，mg/L; Q=废水流量，m3/d; 辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸 22 P=生物膜含水率，一般取 P=95%； Fs=污泥负荷，kg/(kg.d),Fs 应在 0.10.3kg/(kg.d)的范围内，如核 算得到的 Fs 过大，应调整 Ms 的取值，使 Fs 满足要求。 6 反应器尺寸 一般生物流化床中单凭废水的流量不足一使载体流化，因此应将部分出水回 流至反应器入口。取回流比 R=100%200%，则床层截面积 2 24 65 . 0 864 )25 . 1 1 (6000 864 )1 ( m u RQ A l 式中，R=Qr/Q,Qr 为回流水量（m3/d） 。床层高由下式计算： m A V H2 . 3 24 8 . 76 如果得到的床高 H 及截面积 A 使 H/D 比例不当，则可相应调整 R 值。另外 R 值的大小有时应考虑进水的稀释，充氧等因素。 3.6 辐流式二次沉淀池 3.6.1 设计规定 （1）沉淀池的直径一般不小于16m，当直径小于20m 时，可采用 多泥斗排泥；当直径大于20m 时，应采用机械排泥。 （2）沉淀部分有效水深4m 左右，池子直径与有效水深的比值，一 般采用 612。 （3）为了使布水均匀，进水管四周设穿孔挡板，穿孔率为 6%20%。出水堰应采用锯齿三角堰，堰前设挡板，拦截浮渣。 辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸 23 （4）池底坡度，作为初次沉淀池用时不小于0.02；作为二次沉淀 池用时一般采用0.050.10。 （5）池径小于 20m，一般采用中心转懂得刮泥机，其驱动装置设在 池子中心走道板上，池子大于20m 时，一般采用周边传动的刮泥机 14， 其驱动装置设在架的外缘。 （6）刮泥机的旋转速度一般为 13r/h，外周刮泥板的线速不超过 3m/min，一般采用 1.5 m/min。 3.6.2 设计参数 （1）辐流沉淀池设计量取最大设计流量，初次沉淀池表面负荷取 1.53.0m3/(m2h)，二次沉淀池表面负荷取1.01.5 m3/(m2h)， 沉降效率 40%60%。 （2）池子直径一般不小于16m，有效水深 4m 左右。 （3）进水出设闸门调节流量，进水中心管流速不大于0.4m/s，进 水采用中心管淹没式潜孔进水，过孔流速0.10.4 m/s，潜孔外侧设 穿孔挡板稳流罩 15，保证水流平稳。 （4）出水处设挡渣板，挡渣板高出水面0.150.2m，排渣管直径 大于 0.2m，出水周边采用锯齿三角堰，汇入集水池渠，渠内流速为 0.20.4m/s。 （5）排泥管设于池底，管径大于200mm，管内流速大于0.4m/s 排泥静水压力1.22.0m，排泥时间大于10min。 （6）污泥斗的斜壁与水平面的倾角，方斗不宜小于 60，圆斗不宜小于 55。 辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸 24 3.6.3 二沉池设计计算 该沉淀池采用 2 座辐流式沉淀池，计算草图见图3.5 所示 。 图 3.5 辐流式沉淀池的计算草图 Fig.3.5 Radical flow sedimentation tank （1）沉淀池表面面积F 2 125 0 . 1224 6000 m nq Q F 式中，-为平均流量 6000Q 3 /md -表面负荷，取 1.0q 32 /mm h 32 /mm h （2）二沉池直径D 取 13m F D 6 . 12 12544 m （3）沉淀部分有效水深 2 h mqth220 . 1 2 式中， -水力停留时间，取 2thh （4）沉淀部分有效容积 V 3 2502 224 6000 mt n Q V 污泥部分所需容积V 辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸 25 2)97100(0 . 162 . 3 210010)60125(6000 )100( 10010)( 6 0 6 21 npK TCCQ V z 3 6 . 3 m 式中， -进水悬浮物浓度，； 1 C 3 /mt -出水悬浮物浓度，； 2 C 3 /mt -两次清除污泥间隔时间，；Td -污泥容重，取 1.0； 3 /mt -污泥含水率，； 0 p% -污水流量总变化系数 z K 污泥斗容积 1 V mrrh73 . 1 60tan) 12(tan)( 215 )1212( 3 73 . 1 )( 3 222 221 2 1 5 1 rrrr h V 3 7 . 12 m 式中，-污泥斗高度，； 5 hm -污泥斗上部半径，； 1 rm -污泥斗下部半径，。 2 rm （5）污泥斗以上圆锥提部分污泥容积，设池底径向坡度为 0.05，则 mrRh38 . 0 05 . 0 )25 . 9(05 . 0 )( 14 )225 . 95 . 9( 3 38 . 0 )( 3 222 11 4 2 rRrR h V 3 5 . 44 m （6）污泥总容积 33 21 10 2 . 57 5 . 44 7 . 12mmVV 辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸 26 （7）污泥池总高度H mhhhhhH71 . 4 73 . 1 38 . 0 3 . 023 . 0 54321 式中，-超高，；取 0.3 1 hmm -缓冲层高度，取 0.3。 3 hmm （8）污泥池池边高度 H = 321 hhhHm6 . 23 . 023 . 0 （9）径深比 （符合要求） 5 . 6 2 13 2 h D 3.7 消毒接触池 3.7.1 设计参数 本设计采用一组 4 廊道平流式消毒接触池，接触时间 t=30min。计算草图如 图 3.6 所示。 出水 进水 图 3.6 消毒接触池计算草图 Fig.3.6 Disinfecting contact tank 3.7.2 设计计算 （1）每座接触池的容积V 辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸 27 3 125 60241 306000 m n tQ V 式中，-污水设计流量， 6000；Qdm / 3 -接触池个数，设计一组池子n （2）每座接触池的表面积A 2 5 . 62 2 125 m h V A 式中 -有效水深， （一般 24，取 3）hmmm （3）廊道总长L 设接触池每个廊道宽b=1.2m m b A L52 2 . 1 5 . 62 （4）每个廊道长 0 L m L L13 4 52 4 0 12）符合要求 8 . 10 2 . 1 13 0 b L 8( （5）接触池总高H miLhH95 . 2 1305 . 0 0 . 23 . 03 . 0 0 式中 池底坡度，取0.05；i 0.3接触池的超高，。m 辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸 28 故设计采用二氧化氯消毒，加氯机采用 JSL-73-500 型真空式加氯机；接触 池的容积是 125m3，其长、宽、高分别为：52m，1.2m，2.95 m。 3.8 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，以确保安全生产16。在有条件时（尤其建新厂时） ，最好把生 产区和生活区分开，但两者之间不必要设置围墙。 （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，流程简捷 指处理构（建）筑物尽量按流程方向布置，避免与进（出）水管相反安排； 各构筑物之间的连接管（渠）应以最短路线布置，尽量避免不必要的转弯和用水 泵提升，严禁将管线埋在构（建）筑物下面17。目的在于减少能量（水头）损失、 节省管材、便于施工和检修。 （4）充分利用地形，平壤土方，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（尤其是对大中型污水 处理厂） 。 （6）构（建）筑物布置应注意风向和朝向 辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸 29 将排放异味、有害气体的构（建）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。 4 结论结论 生物流化床是一种高效的生物处理构筑物。它的优点是生物固体浓 度高，因此水力停留时间可大大缩短，能适应不同浓度范围的废水，能适 应较大的冲击负荷。两相生物流化床是在生物流化床外设立充氧设备和脱 膜设备，流化床内只有液，固二相。 生物流化床处理污水流程如下：