某-表-面-处-理-车-间-废-水-处-理-工-艺-设-计毕业设计说明书

学号：04415102XXXX学院毕业设计（论文）(2008届)题目：某表面处理车间废水处理工艺设计学生：陈君香 学院（系）：环境与安全工程学院专业班级：给水041 指导教师：XXX专业技术职务：讲师校外指导老师：XXX专业技术职务：项目监理摘要：近年来，处理重金属废水的中小型污水厂越来越多。如何搞好中、小型污水处理厂，特别是小型污水厂，是近几年许多专家和工程技术人员比较关注的问题。根据我国国情，我国中小城市迫切需要高效、低耗、简便、二次污染少的重金属污水处理工艺。本方案采用化学沉淀工艺对某表面处理车间高浓度含铬废水进行处理，它的原理是由化学反应使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物，再经过过滤和分离使沉淀物从水溶液中去除。该工艺通过对格栅、调节池、反应池、斜板沉淀池、中间水池、砂滤器、清水池等构筑物的工艺计算以完成污水厂的设计，将六价铬离子的浓度降低99%。本设计包括设计参数、处理工艺的选择、处理构筑物的设计、污水处理站的平面设计和高程设计、工艺投资估算等。关键词：含铬废水斜板沉淀池污泥浓缩池砂滤器污水厂设计Abstract：Inrecentyears,smallormedium-sizedsewageplantsofheavymetalcompoundswasterwaterarebecomingmoreandmore.Manymoreexpertsandengineeringandtechnicalpersonnellatelyconcernedabouttheissuethathowtodoagoodjobinthesmallsewagetreatmentplants,especiallysmallsewageplant.Accordingtotheconditionofourcountry,highefficiencyandlowenergycostwastewatertreatmenttechnologicalprocessesofheavymetalcompoundswasterwaterareneededgreatlyinmediumandsmallcities.Theprogrammeusedchemicalprecipitationprocessonthesurfaceofaworkshopdealingwithhighconcentrationsofchromium-containingwastewatertreatment,itistheprinciplebythechemicalreactionthatwasdissolvedinwastewaterintoastateofheavymetalsdonotdissolveinwaterofheavymetalcompounds,andthenfilteredandseparationsothatprecipitationWereremovedfromthesolution.Theprocessthroughthegrille,regulatingpond,tank,rampsboardsedimentationtanks,intermediatepools,sandfilters,clearwater,andotherstructuresinthecalculationofthesewageplanttocompletethedesign,willreducetheconcentrationofhexavalentchromium-99%.Thisdesignincludingthedesignvariable,theprocessingcraftchoosing,theprocessingconstructiondesign,thewaterdisposalplantplanedesignandtheelevationdesign,thecraftinvestmentestimateandthereference。Keywords:WastewatercontainingchromiumInclinedPlatesedimentationtankssludgeconcentratingtankSandfiltersdesignofsewagetreatmentplant目录1、概述 11.1设计基础资料 11.1.1工程概况 11.1.2设计废水处理量 11.1.3处理要求 11.2设计原则、依据和执行规范 11.2.1设计原则 11.2.2设计依据和执行规范 11.3设计意义 22、工艺流程的选择 22.1常见工艺 22.1.1物理化学法 22.1.2生物法 32.1.3化学法 52.2工艺流程的选择 52.2.1工艺流程的选择依据 52.2.2工艺流程的工作原理 63、污水厂处理工艺设计计算 73.1栅网 73.2调节池 73.2.1调节池的作用说明 73.2.2调节池设计参数选取及计算 73.3反应池 83.3.1概述 83.3.2反应池设计参数选取 93.3.3反应池的容积计算 93.3.4反应池工艺设备搅拌装置的计算 93.4斜板沉淀池 103.4.1概述 103.4.2斜板沉淀池的原理 103.4.3斜板沉淀池的参数选取及计算 123.5中间水池 183.5.1中间水池的作用 183.5.2中间水池的计算 183.6砂滤器 193.6.1砂滤器的选择 193.6.2砂滤器计算的参数选择 193.6.3砂滤器的计算 193.6.4工艺设备 203.7清水池 203.7.1概述 203.7.2清水池容积计算 203.7.3附属设备选择 203.8自动加药装置 203.8.1各个加药罐溶剂计算 203.9污泥处理系统 223.9.1概述 223.9.2污泥处理的工艺流程 223.9.3各构筑物设计计算 224、污水处理厂总体布置 244.1总平面布置 244.1.1布置原则 244.1.2平面布置情况 254.2高程布置 254.2.1布置原则 254.2.2高程布置情况 255、水力计算 255.1调节池水泵扬程 265.2砂滤器水泵扬程 276、调试、操作说明 286.1设备与材料要求 286.2电气控制系统设计要求 286.3操作管理注意事项 287、工程概预算和经济技术指标 297.1估算范围以及依据 297.2概算 298、总结 319、附件 31参考文献 32致谢 341、概述需要整套图纸的请加Q1设计基础资料1.1.1工程概况根据厂方提供的资料及现场调查获悉，用来建废水处理站的空地约600m2，东西长30m，南北宽20m，场地基本平整，土质良好。废水通过厂区排水管网收集，入废水处理管底标高为-1.0m；经处理后的水直接排放，排水标高为-2.0m。拟建地夏季主导风向东南风，年平均气温12.3°C，极端最高气温40.8°C，极端最低气温-13.7°C，最大冻土深度为0.5m。1.1.2设计废水处理量总处理水量（日平均流量）Q=300m3/d。1.1.3处理要求表1进水水质情况项目Cr(Ⅵ)Cr3+Mn2+Ni2+SSpH数值200300.20.3902～12注：表中单位除pH值外均为mg/L。处理后的水执行《污水综合排放标准》GB8978-1996一级排放标准，见表2。表2处理要求控制指标总铬Cr(Ⅵ)总锰总镍SSpH指标值≤1.5≤0.5≤2.0≤1.0≤706～9注：表中单位除pH值外均为mg/L。1.2设计原则、依据和执行规范1.2.1设计原则不同规模的处理厂的设计原则[1]基本相同，主要是以节省基建投资和运行费用的为主要目的，而实现的具体措施则有所不同。①应贯彻执行“全面规划、合理布局、综合利用、保护环境、造福人民”的方针。②严格遵守国家有关的法律法规，要节约土地、节省能源。应考虑污水及污泥资源化。③处理工艺根据污水的特点采用技术先进可靠、出水水质稳定、效果好的工艺，选择造价低、节省电力、效率高的耐用设备。④妥善、科学、有效的地收集、输送、处理、排放污水。1.2.2设计依据和执行规范①《污水综合排放标准》（GB8978-1996）②《给水排水设计规范》③《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）④《给水排水构筑物施工及验收规范》（GBJ93-96）⑤《混凝土结构设计规范》（GBJ10-89）1.3设计意义铬是银白色的坚硬金属，有二价、三价和六价化合物，其中三价和六价化合物较常见。环境中铬的污染主要来源有铬矿的采矿场、选矿厂、冶炼电镀工厂、机器制造厂、汽车制造厂、飞机制造厂、染料厂、印刷厂、制药厂等工业部门排出的废水与烟尘。所有铬的化合物都有毒性。六价铬的毒性最大，三价次之，二价毒性最小，六价铬的毒性比三价铬几乎大100倍。铬的化合物常以溶液、粉尘或蒸汽的形式污染环境，危害人体健康，可通过消化道、呼吸道、皮肤和黏膜侵入人体。铬对人体的毒害为全身性的，对皮肤熟膜的刺激作用，引起皮炎、湿疹，气管炎和鼻炎，引起变态反应并有致癌作用，如六价铬化合物可以诱发肺癌和鼻咽癌，对人的致死量为5克，对环境有持久危险性。但这些是六价铬的特性，铬金属、三价或四价铬并不具有这些毒性。在我国，随着经济飞速发展，电镀化工产业也迅猛发展，但是人民生活水平的提高，对生态环境的要求也日益提高，要求越来越多的污水处理后达标排放。在全国乃至世界范围内，正在兴建及待建的污水厂也日益增多。有学者曾根据日处理污水量将污水处理厂分为大、中、小三种规模：日处理量大于10万m3为大型处理厂，1-10m3万为中型污水处理厂，小于1万m3的为小型污水处理厂。近年来，大型污水处理厂建设数量相对减少，而中小型污水厂则越来越多。如何搞好中、小型污水处理厂，特别是小型污水厂，是近几年许多专家和工程技术人员比较关注的问题[2]。根据我国国情，我国中小城市迫切需要高效、低耗、简便、二次污染少的污水处理工艺。本方案采用物理化学法[3]，通过对格栅、调节池、反应池、斜板沉淀池、中间水池、沙滤器、清水池等的工艺计算以完成污水厂的设计。本设计包括设计参数、处理工艺的选择、处理构筑物的设计、污水处理站的平面设计和高程设计、工艺投资估算和参考文献。2、工艺流程的选择2.1常见工艺国内外学者对重金属污染的治理问题做了大量的研究。目前已开发应用的废水处理方法主要有化学法、物理化学法和生物法，包括化学沉淀、电解、离子交换、膜分离、活性碳和硅胶吸附、生物絮凝、生物吸附、植物整治等方法。对于大流域、低浓度的有害重金属污染而言，采用化学法、物理化学法都将产生污染转移，易造成二次污染，且难以处理，生物法则具有效果好、投资少及运作费用低、易于管理和操作、不产生二次污染等优点，日益受到人们的关注。但是，作为某表面处理车间高浓度含铬废水，我们采用化学沉淀法。下面就这几种方法进行探讨。2.1.1物理化学法离子交换法和膜分离技术适用于含较低浓度重金属离子废水的处理。离子交换法是在离子交换器中进行，此方法借助离子交换剂来完成。在交换器中按要求装有不同类型的交换剂，含重金属的液体通过交换剂时，交换剂上的离子同水中的重金属离子进行交换，达到去除水中重金属离子的目的。这种方法受交换剂品种、产量和成本的影响。几年来，国内外学者就离子交换剂的研制开发展开了大量的研究工作。随着离子交换剂的不断涌现，在电镀废水深度处理、高价金属盐类的回收等方面，离子交换法越来越展现出其优势。膜分离技术是利用一种特殊的半透膜，在外界压力的作用下，不改变溶液中化学形态的基础上，将溶剂和溶质进行分离或浓缩的方法，包括电渗析和隔膜电解。电渗析是在直流电场作用下，利用阴阳离子交换膜对溶液阴阳离子选择透过性使水溶液中重金属离子与水分离的一种物理化学过程。隔膜电解是以膜隔开电解装置的阳极和阴极而进行电解的方法，实际上是把电渗析与电解组合起来的一种方法。上述方法在运行中都遇到了电极极化、结垢和腐蚀等问题。2.1.2生物法1.生物絮凝法生物絮凝法是利用微生物或微生物产生的代谢物，进行絮凝沉淀的一种除污方法。微生物絮凝剂是由微生物自身构成的，具有高效絮凝作用的天然高分子物，它的主要成分是糖蛋白、粘多糖、纤维素和核酸等。由于多数微生物具有一定线性结构，有的表面具有较高电荷或较强的亲水性，能与颗粒通过各种作用相结合，起到很好的絮凝效果。目前开发出具有絮凝作用的微生物有细菌、霉菌、放线菌、酵母菌和藻类等共17种。其中对重金属有絮凝作用的有12种。陈天等利用从多种微生物中提取的壳聚糖为絮凝剂回收模拟工业废水中Pb2+、Cr3+、Cu2+，在离子浓度是100mg/L的200mL废水中加入10mg壳聚糖，处理后溶液中Cr3+、Cu2+浓度都小于0.1mg/L，Pb2+浓度小于1mg/L，得到了令人满意的结果。用微生物絮凝法处理废水安全方便无毒、不产生二次污染、絮凝效果好，且微生物生长快、易于实现工业化等特点。此外，微生物可以通过遗传工程、驯化或构造出具有特殊功能的菌株。因此微生物絮凝法虽然目前还未应用到实际污水处理中，但是它具有广阔的发展前景。2．生物吸附法生物吸附是对于经过一系列生物化学作用使重金属离子被微生物细胞吸附的概括理解，这些作用包括络合、鳌合、离子交换、吸附等。这些微生物从溶液中分离金属离子的机理有胞外富集、沉淀；细胞表面吸附或络合；胞内富集。其中细胞表面吸附或络合对死活微生物都存在，而胞内和胞外的大量富集则往往要求微生物具有活性。许多研究表明活的微生物和死的微生物对重金属离子都有较大的吸附能力，作为生物吸附剂的生物源能够从低浓度的含重金属离子的水溶液中吸附重金属，且有实用价值的微生物容易获得。例如：发酵过程中的酵母菌是生物吸附剂很好的生物源，大量来自海洋中的藻类也是便宜的生物源。赵玲等用海洋赤潮生物原甲藻(Prorocentrummicans)的活体和甲醛杀死的藻体对Cu2+、Pb2+、Ni2+、Zn2+、Ag1+、Cd2+的吸附能力进行研究，实验证明，金属离子混合液经原甲藻吸附30min后，各离子的浓度显著下降且达到平衡，原甲藻的活体和死体对这六种金属离子具有相似的吸附能力。利用载体通过物理或化学方法将微生物吸附剂经预处理固定后，吸附剂吸附机械强度和化学稳定性增强、使用周期延长、可以提高废水处理的深度和效率、减少吸附—解吸循环中的损耗。近年来，国内外很多学者开展了固定化细胞处理含重金属有毒废水的研究工作。生物吸附剂具有来源广、价格低、吸附能力强、易于分离回收重金属等特点，而且使用死的微生物作为生物源具有容易固定化，并可根据需要制成特殊的生物吸附剂并反复使用。因此，生物吸附法有很好的工业应用前景。现阶段我国的污水处理厂大多数采用活性污泥处理法，因此可以考虑在需进行重金属去除的地域，通过对活性污泥的驯化（在此过程中应注意避免过量重金属使活性污泥中毒），以及生物接种法接种相应的菌种，达到对低浓度含重金属污水的处理。对一个含高浓度重金属车间废水来讲，由于该工艺的成本及技术含量较高，我们不予采用。3、植物整治技术植物对重金属的吸收富集机理，主要为两个方面：一是利用植物发达的根系对重金属废水的吸收过滤作用达到对重金属的富集和积累；二是利用微生物的活性处理广东韶关凡口铅锌矿选矿废水的稳定性。历时10年的监测结果表明，该系统能有效地净化铅锌矿废水。未处理的废水含有高浓度的有害金属铅、锌、镉，经人工湿地后，出水口水质明显改善，其中铅、锌、镉的净化率分别达到99.0%，97.%和94.9%。分析其pH和Pb、Zn、Cd、Hg、As质量分数的年份和月份变化趋势，发现经湿地处理的废水出水水质中的各指标的年份和月份变化幅度较小，且都在国家工业污水的排放标准之下，可见该湿地的污水净化具有很高的稳定性。在植物整治技术中能利用的植物很多，有藻类植物、草本植物、木本植物等等。其主要特点是对重金属具有很强的耐毒性和积累能力，不同种类植物对不同重金属具有不同的吸收富集能力，而且其耐毒性也各不相同。浩云涛等分离筛选获得了一株高重金属抗性的椭圆小球藻(Chlorellaellipsoidea)，并研究了不同浓度的重金属铜、锌、镍、镉对该藻生长的影响及其对重金属离子的吸收富集作用。结果显示，该藻对Zn2+和Cd2+具有很高的耐受性。对四种重金属的耐受能力依次为锌>镉>镍>铜。该藻对重金属具有很好的去除效果，经15μmol/LCu2+、300μmol/LZn2+、100μmol/LNi2+、30μmol/LCd2+浓度72ｈ处理，去除率分别达40.93%、98.33%、97.62%、86.88%。由此可见，此藻类可应用于含重金属废水的处理。对重金属离子具有吸附作用的草本植物有凤眼莲(EichhoriacrassipesSomis)、香蒲(TyphaorientalisPresl)等。香蒲是国际上公认和常用的一种治理污染的植物，它具有特殊的结构与功能，如叶片成肉质、栅栏组织发达等。香蒲植物长期生长在高浓度重金属废水中形成特殊结构以抵抗恶劣环境并能自我调节某些生理活动，以适应污染毒害。招文锐等研究了宽叶香蒲人工湿地系统处理广东韶关凡口铅锌矿选矿废水的稳定性。采用木本植物来处理污染水体，具有净化效果好，处理量大，受气候影响小，不易造成二次污染等优点，越来越受到人们的重视。胡焕斌等试验结果表明，芦苇和池杉两种植物对重金属铅和镉都有较强富集能力，而木本植物池杉比草本植物芦苇具有更好的净化效果。周青等研究了5种常绿树木对镉污染胁迫的反应，实验结果表明，在高浓度镉胁迫下，5种树木叶片的叶绿素含量、细胞质膜透性、过氧化氢酶活性及镉富集量等生理生化特性均产生明显变化，其中，黄杨、海桐,杉木抗镉污染能力优于香樟和冬青。以木本植物为主体的重金属废水处理技术，能切断有毒有害物质进入人体和家畜的食物链，避免了二次污染，可以定向栽培，在治污的同时，还可以美化环境，获得一定的经济效益，是一种理想的环境修复方法。2.1.3化学法化学法主要包括电解法和化学沉淀法，主要适用于含较高浓度重金属离子废水的处理。电解法是利用金属的电化学性质，金属离子在电解时能够从相对高浓度的溶液中分离出来，然后加以利用。电解法主要用于电镀废水的处理，这种方法的缺点是水中的重金属离子浓度不能降的很低。所以，电解法不适于处理较低浓度的含重金属离子的废水。化学沉淀法的原理是通过化学反应使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物，通过过滤和分离使沉淀物从水溶液中去除，包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、铁氧体共沉淀法。由于受沉淀剂和环境条件的影响，沉淀法往往出水浓度达不到要求，需作进一步处理，产生的沉淀物必须很好地处理与处置，否则会造成二次污染。2.2工艺流程的选择2.2.1工艺流程的选择依据无论何种规模的处理厂，在确定污水处理工艺时，除了保证处理效果这一基本条件外，主要目的是降低基建投资，节省日常的运行费用，以求在保证达标排放的前提下，使经营成本最小。要做到这一点，首先应根据实际情况，选择合适的处理工艺。小型污水厂处理厂往往具有这样的特点：①由于负担的排水面积小，污水量较小，一天内水量水质变化较大，频率较高；②一般在城镇小区或企业内修建，由于所在地区一般不大，而且污水输送管道也不会太长。所以，其占地往往受到限制，处理单元应当尽量布置紧凑。③一般要求自动化程度较高，以减少工作人员配置，降低经营成本。④污水厂往往位于小区或工业企业内，平面布置可能会受实际情况限制，有时可能靠近居民区或地面起伏不平等，平面布置应因地置宜，变蔽为利。⑤由于规模较小，一般不设污泥消化，应采用低负荷，延时曝气工艺，尽量减少污泥量同时使污泥部分好氧稳定。⑥化学还原法治理电镀废水是最早应用的治理技术之一，在我国有着广泛的应用，其治理原理简单、操作易于掌握、能承受大水量和高浓度废水冲击。根据投加还原剂的不同，可分为FeSO4法、NaHSO3法、铁屑法、SO2法等。鉴于以上的特点，又由于本设计所设计的废水水质比较单一，主要就是六价的铬离子，而且它的含量比较高，所以适合选择产生污泥含量较少的还原剂。由于废水量为300m3/d，远远大于10m3/d，因此处理工艺采用连续式。该工艺处理流程示意图为：图1含铬废水还原沉淀法工艺流程图2.2.2工艺流程的工作原理废水处理采用连续处理工艺，废水从调节池经过泵的提升进入反应池，在反应池中通过重力作用依次经过还原槽、中和槽、斜板沉淀池和中间水池，发生六价铬的还原、絮凝和沉淀分离反应。然后，中间水池的水再由泵提升到砂滤器，经过过滤的水流入清水池。如果清水池的水PH不达标，可以加酸加碱进行调节；如果六价铬超标则返回调节池重新处理，达标则直接排放。斜板沉淀池中沉积的含铬污泥经过污泥浓缩池浓缩，再经板框压滤机脱水后作外运处理，用作铬鞣剂制作的原料，压缩池和压滤池的出水则返回调节池回流处理。反应中需进行药剂的投加，所以要设置投药装置，而且有的药罐设有两台，它的容积需经过计算得出。反应池中设搅拌装置，使反应充分。另外，经过查阅得知六价还原铬必须再酸性条件下进行，当PH值为2.0或更低时，反应再5分钟左右就进行完毕；当PH值在2.5~3.0之间时，反应时间20~30分钟；当PH值大于3.0时，反应速度就会非常缓慢。实际生产中一般控制在2.5~3.0之间，反应时间控制在20~30分钟之间。下面是加入亚硫酸氢钠、硫酸、氢氧化钠后的反应方程式：加入亚硫酸钠、硫酸时，(Cr2O7)2-+3(SO3)2-+8H+=2Cr3++3(SO4)2-+4H2O加入氢氧化钠时，Cr3++3OH=Cr(OH)3s,通过方程式可得亚硫酸氢钠与六价铬的理论投药比是3:1（质量比），由于废水中杂质（例如镍、锰离子）的影响，实际投药量一般高于理论投药量，投药比通常控制在(4~5):1，投药比过低会使还原反应不充分，出水中六价铬的含量不达标，投药比过高浪费药剂，增加处理成本，并且还容易产生可溶性离子[Cr2(OH)2SO3]2-,难以生成氢氧化铬沉淀。要生成氢氧化铬沉淀，需要先加碱调节PH值，一般控制在7~8之间，反应的时间为15~20分钟。应用化学沉淀法处理含铬废水，碱化时一般用石灰，但废渣多；用NaOH或Na2CO3，则污泥少，但药剂费用高，处理成本大，这是化学沉淀法的缺点。3、污水厂处理工艺设计计算3.1栅网流量根据格栅计算公式：S——过水断面积，m2；V——一般流速，取0.7m/s由于计算结果显示格栅的横截面积太小，因此采用滤网对进水进行过滤，选用DN200的滤网。3.2调节池3.2.1调节池的作用说明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。对于有些反应（如厌氧反应）对水质、水量和冲击负荷较为敏感，所以对于工业废水应该建立适当尺寸的调节池，用它进行水质、水量的调节，保证厌氧反应稳定运行。调节池的作用是均质和均量，一般还可考虑兼有沉淀、混合、加药、中和和预酸化等功能。调节池布置设计，可因地制宜采用下列方式之一：①与引水渠道结合或相连通；②与前池结合或相连通；③调节池通过连接管(渠)直接向压力管道或前池供水。本工艺调节池通过管渠连接，同时池上设事故溢流管，池底设泄空管。3.2.2调节池设计参数选取及计算（1）本调节池为钢筋混凝土结构，主要设计参数如下:池形方形；停留时间；（2）工艺尺寸:有效容积；净尺寸（长度×宽度×高度）；（3）工艺设备:在池底设有DN200泄空管，在距池顶处30cm设有DN200溢流管，确保事故排水和多余水量可以随时排出。在池顶设置方形人孔和直通室外排风管，将水下曝气产生的有毒、有味气体直接排出室外。1次提升泵2台（1用1备）。3.3反应池3.3.1概述混凝反应设备有机械搅拌和水力搅拌两类[4]。

机械搅拌反应池多为长方形，用隔板分为数格，每格装一搅拌叶轮，叶轮半径中点线速由第一格的0.5～0.6m／s依次递减到最后一格的0.1～0.2m／s(如图2所示)。图2机械搅拌反应池1-桨板；2-叶轮；3-转轴；4-隔板

有效池容按水力停留时间为15～30min计算；池体分2～4格，每格长宽比为1.0～1.2，留有0.4m的超高。

水力搅拌反应池的类型很多，如隔板反应池、旋流反应池、微涡流隔网反应池、穿孔族流反应池等。在废水处理中用得较多的是隔板反应池和旋流反应池，二者分别用于大、小流量的处理厂(站)[5]。隔板反应池中隔板的布置方式和相应的水流方向有如图3所示的两种。（a）水平往复（b）竖直往复图3隔板反应池中隔板的布置方式该反应池选用机械搅拌装置。反应池内进行还原和絮凝反应,在流程上分前后两路，前一格进行六价铬的还原反应，后一格进行氢氧化物沉淀生产反应，前后两格用底部的隔板隔开，反应过程中进行机械搅拌，如图4所示。图4反应池示意图3.3.2反应池设计参数选取（1）还原反应停留时间；通过方程式(Cr2O7)2-+3(SO3)2-+8H+=2Cr3++3(SO4)2-+4H2O可得亚硫酸氢钠与六价铬的理论投药比是3:1（质量比，还原剂NaHSO3:六价铬），因此，实际投药比选用5:1；PH值2.5；ORP值300mV；搅拌机功率20W/m3池容。（2）絮凝反应停留时间；PH值8；G值50/s；3.3.3反应池的容积计算反应池总有效容积：净尺寸3.3.4反应池工艺设备搅拌装置的计算（1）还原反应搅拌装置按每立方米池容输入功率20W计算，需要输入的功率N：搅拌器机械总功率η1采用0.75，搅拌器传动效率η2采用0.8则搅拌轴所需电动机功率N´：桨叶构造单层平板形，两叶，长×宽=0.75m×0.3m，桨叶底端距池底0.45m。（2）絮凝反应搅拌装置按每立方米池容输入功率10W计算，需要输入的功率N：搅拌器机械总效率η1采用0.75，搅拌器传动效率η2采用0.8则搅拌轴所需电动机功率N´：桨叶构造为平板形，8叶，桨叶上下边缘距水面和池底0.3m。3.4斜板沉淀池3.4.1概述斜板沉淀池具有沉淀效率高、停留时间短、占地面积少等优点。斜板沉淀池应用于重金属污水的初次沉淀池中，其处理效果稳定，维护工作量也不大；斜板设备在一定条件下，有滋长藻类等问题，给维护管理工作带来一定困难。按水流与污泥的相对运动方向，斜板沉淀池也可为异向流、同向流和侧向流三种形式。在污水处理中主要采用升流式异向流斜板沉淀池。在需要挖掘原有沉淀池潜力，或需要压缩沉淀池占地技术经济条件要求下，可采用斜板沉淀池。3.4.2斜板沉淀池的原理经接触氧化后的水中含有污泥，需沉淀去除，减轻后序设备过滤器的负担。斜板沉淀池内的流态如图5所示，共分为4个区：主流区、过渡区、斜板区和清水区。图5斜板沉淀池内混合液流态(1)主流区主流区即位于沉淀池底部的氧化沟混合液的流动区，其主要作用是传输待分离的混合液进入沉淀池，沉淀后的污泥又经此进入氧化沟中随混合液继续循环。为防止氧化沟内混合液中污泥沉积，其混合液平均流速取0.35m/s。设有沉淀池的廊道的过水断面面积为0.03m2；在沉淀池处，由于其占据一定的断面，因此过水断面面积减小至0.0175m2。根据物料平衡原理，沉淀池底部主流区内混合液的平均流速为0.6m/s。此时水流除水平流速外，还有上、下、左、右的脉动分速，且伴有小的涡流体，属紊流状态，在一定程度可使密度不同的水流较好地混合。为使颗粒沉淀，在进入沉淀池斜板区之前必须降低雷诺数以利于颗粒的沉降。(2)过渡区位于斜板下部的双层穿孔板的作用是消能和调整流态，称为过渡区。当混合液流径过渡区时，由于穿孔板的阻力和孔径的放大，向上的流速降低和水流本身旋转产生的涡流使混合液的能量迅速降低。斜板沉淀池作为二沉池的表面负荷一般为4～6m3/(m2·h)，相应的斜板区内水流上升速度也为1.11～1.67mm/s。过渡区消能作用可以用主流区和斜板区的动能比值表示：E主流／E斜板=［0.60m/s］2／［1.11mm/s］2=2.9×105由上式可知，过渡区将混合液的能量衰减了5个数量级。若拆除过渡区双层穿孔板，不能消除混合液进入斜板区带有的较大动能，污泥严重上翻，固液分离效果极差，出水中SS高达300mg/L。过渡区的作用还包括均匀进水和作为污泥回流的通道起着双向传输的作用。由于进水不均匀会使部分斜板负荷高而其他斜板负荷低，造成局部积泥、出水SS升高。沉淀池底部主流区内混合液的平均流速为0.6m/s，是独立设置在斜板沉淀池底部过渡区中水流速度(10～25mm/s)的20～50倍，因此双层穿孔板对保证配水均匀是必不可少的。(3)斜板区斜板区是污泥与水分离的实际区域，即工作区。污泥絮凝体在这里形成并在重力作用下沉降到斜板上，澄清后的污水进入清水区。在过渡区形成的污泥颗粒絮凝体在不断上升的水流带动下进入斜板沉淀区，在斜板上与重力平衡时形成的动态污泥悬浮层相遇，使不断上涌的混合液中污泥颗粒被捕获和过滤。悬浮污泥层的厚度是变化的，当厚度达到一定程度时，重力足以抵抗摩擦力，污泥层就会下沉到氧化沟中进入主流区。此后，从斜板上下滑的污泥层又会逐渐积累，再滑落至氧化沟内周而复始。相对于过渡区对上升水流的阻力而言，悬浮污泥层的动态变化对整个污泥沉降过程没有太大的影响，试验结果[6]也证明了这一点。从理论上讲，沉淀池的出水效率在很大程度上由混合液的上升流速和污泥沉速决定，只有当污泥沉速大于上升流速时，沉淀才能发生。但由于动态污泥悬浮层的存在，水中的颗粒有充分的机会和活性污泥悬浮层的颗粒碰撞凝聚，其沉速远远大于同条件下的静态沉速，从而可以提高上升水流速度或产水量。斜板间的污水流动状态理论上应为层流，其雷诺数为15。斜板之间的流动状态并不是完全的层流，从过渡区上升的旋涡流还需要一段时间和距离才能扩散和稳定，因此只能说斜板区的中、上部水流处于层流状态。过渡区上升旋涡流对斜板的冲击影响与混合液的能量及分布的均匀性有关。混合液通过悬浮污泥层类似于絮凝沉淀过程，而混合液的上升流速与污泥的体积浓度有关。上升流速越大，体积浓度越小，悬浮污泥层厚度相应增大。当上升流速接近于自由沉速时，体积浓度接近于零，悬浮污泥层消失。反之，当上升流速越小，悬浮层体积浓度越大。因此水量越大，上升流速越大，过渡区的上升旋涡流对斜板的冲击影响与混合液的能量也越大，斜板底端的紊流区域增加，悬浮污泥层厚度相应增大。当达到某极限值时，出水SS猛增，斜板顶部污泥开始上翻，此极限即是斜板沉淀池的污泥穿透临界点。混合液冲击能量和沉淀池水力停留时间与出水SS的关系，如图6所示。图6水力停留时间与出水SS的关系由图可知，随着停留时间缩短，出水SS逐渐增大。但当水力停留时间＞30min时，出水中的SS＜38mg/L；当水力停留时间＜30min时，出水中的SS值猛增至69～98mg/L。试验表明，可将水力停留时间=30min作为该斜板沉淀池的污泥穿透临界点。(4)清水区清水区能够分隔沉淀工作区与出水堰区域，使斜板区的沉降过程不受出水水流影响。锯齿形溢流堰比普通水平堰更易加工也更易保证出水均匀。3.4.3斜板沉淀池的参数选取及计算1．影响沉淀效果的因素(1)斜板倾斜角度试验中改变沉淀池的斜板倾斜角度，利用出水的SS值来判断出较佳的斜板倾斜角度。由试验数据[7]可知，斜板呈65°和70°倾角时，出水水质较好。沉淀池的固液分离过程包括污泥颗粒在斜板区的沉降和絮凝体沿斜板的下滑回落到氧化沟中。在斜板区污泥颗粒受到的作用力有：自身重力、混合液的冲击力、斜板的弹力和摩擦力。污泥颗粒在斜板区沉降过程决定于混合液沿垂直向上方向的冲击力和污泥颗粒的重力之差。因此斜板倾角较大时，冲击力较大，不利于颗粒沉淀。絮凝体沿斜板的下滑过程则是自身重力、混合液的冲击力沿斜板方向的分力和摩擦力的共同作用结果。污泥絮体的粘性比颗粒状泥沙及其絮凝体大，加之斜板区的污泥浓度高，故斜板倾角较小时，其自身重力沿斜板方向的分量不足以抵消其他力沿该方向的合力而不能向下滑动。(2)沉淀池的位置与外形在氧化沟内由于受到弯道的影响，在直流段两端及沟的内外侧和沟中间的混合液流速都是不均匀的，在不改变氧化沟的进水量及沉淀池表面负荷的前提下，将沉淀池置于氧化沟直流段的中后段外侧，污泥沉淀效果最好。氧化沟设置沉淀池后，该段过水断面的流态发生了变化，在沉淀池的底部前端混合液的流动发生了突缩变化，在沉淀池后端混合液的流动发生了突扩的变化。因此，在沉淀池前后的混合液流动紊动程度较大，属于紊流。另外，在沉淀池的底部混合液的过流断面变小、流速变大，如果过流断面过小，则此处混合液的流动成为急流。当急流不能维持在临界水深以下时，则混合液在流过沉淀池的底部后，便向超过临界水深的缓流进行突变，将产生水跃。此外，水头损失与速度有关，当急流的速度大于缓流的速度而底坡不足以克服急流的磨擦损失时，急流也将以水跃的形式转变为缓流。因此，为了减小突缩和突扩形成沟内旋涡区和影响污泥沉降，将沉淀池的迎水面挡板制成船头型，缩小沉淀池的外宽，使氧化沟内的混合液能同时从沉淀池的底部和侧面流动。另外在生产应用中，将氧化沟的横断面在沉淀区一段加宽或加深也是一种可取方案。在实际应用中，氧化沟的结构通常根据场地、曝气设备等条件来确定。对于氧化沟内合建的沉淀池而言，其长宽在氧化沟限定的范围内。由于受到弯道的影响，在沟直流段两端及沟的内、外侧及沟中间的混合液流速都是不均匀的，因此沉淀池的长与宽是决定沉淀池下部的压力分布是否均匀的主要因素之一。在不改变氧化沟的进水量及沉淀池表面负荷的前提下，试验中将沉淀池长宽比L/B对出水SS值的影响进行了考察，结果如图7所示。图7沉淀池长度与出水SS的关系从图2-6中可以看出，当1.5≤≤4.0时，沉淀池的沉淀效果较好；而当＞4.0或＜1.0时，沉淀效果较差。最佳长宽比为1.5～4.0。分析其原因：①当长宽比值较小时，沉淀池内在宽度方向上和在氧化沟沟宽方向上流速的分布是不均匀的，因而出水水质受到一定的影响。②当长宽比值较大时，虽然宽度方向上影响小，但在池长方向上受到的影响增大，因而出水水质还是受到一定的影响。(3)污泥浓度与污泥龄由于污泥的沉速随悬浮固体浓度MLSS的增加而减小，因此在相同SVI、相同表面负荷率的条件下，MLSS越高则出水SS越高。为维持一定的出水水质，随着MLSS的增加应相应降低表面负荷率。污泥龄是决定污泥沉降性能的重要因素。污泥龄过短，细菌处于对数增长期，能量较高，不易沉降；而污泥龄过长，污泥容易微细化，因此应根据试验选择合适的污泥龄[8]。试验中将污泥龄控制在10～30d。本工艺采用异向流斜板沉淀池[9]。沉淀池中沉积污泥至少每天排一次，以免污泥板结堵塞排泥管。设计的斜板沉淀池示意图如图8所示。（布置图见附图4）图8斜板沉淀池示意图2．斜板沉淀池计算(1)参数选取:个数；水力表面负荷；斜板长；斜板倾角；斜板净距；斜板厚。(2)工艺尺寸单池表面积A：单池边长a1：每池斜板个数m：斜板区高度h3：取斜板上端清水区高度；取水面超高。取斜板下端与泥斗之间缓冲层高度；泥斗斗底为正方形，泥斗底边长a=0.4m，泥斗倾角β=60°，泥斗高为h5，则污泥斗总容积V：沉淀池的总高度H：3．细部结构计算（1）进水口进水用DN100（外径φ×壁厚=110mm×3.5mm）硬聚氯乙烯管直接与反应池相连，则进水管中流速v：（满足絮凝后期流速要求，一般0.2~0.3m/s）（2）配水槽配水槽是由侧面为平行四边形，其余各面为矩形的盒体。底端开口。其余各面密封。水流入后下行，由底端开口翻入斜板区。配水槽尺寸：矩形面宽为1500mm；平行四边形边长a×b=1500mm×120mm；平行四边形锐角α=60°。（3）集水槽(如图9所示)图9集水槽①采用两侧淹没孔口集水槽集水②集水槽个数N每池1个③槽中流量q0考虑池子超载系数为20%，则槽中流量q0为：④槽中水深H2槽宽B：为便于加工，取槽宽，起点槽中水深：终点槽中水深：槽中水深统一按计。⑤槽总高度H(如图10示)集水方法为淹没式自由跌落[10]。淹没水深取0.05m，跌落高度取0.05m，槽超高取0.1m，则集水槽总高度为：图10集水槽断面⑥孔眼计算由得式中q0——集水槽流量，m3/s；μ——流量系数，取0.62；h——孔口淹没水深，此处为0.05m；ω——孔眼总面积，m2即单孔面积ω0孔眼直径采用d=15mm，则单孔面积：孔眼个数n：，取20；集水槽每边孔眼个数n´：；相邻孔眼中心距离S：为加工方便，相邻孔眼间距取0.140m，靠近两端各留出0.120m（如图11）。图11集水槽孔眼布置（4）落水斗落水斗尺寸为，选用DN50（外径φ×壁厚=63×2.5mm）硬聚氯乙烯管。（5）排泥管选用DN150（外径φ×壁厚=160×5mm）硬聚氯乙烯管。3.5中间水池3.5.1中间水池的作用经沉淀后的出水流入该水池，其具有中间水量调节作用和保证下道工序水泵的吸水条件。为沉淀池出水贮池，同时用作过滤器水泵集水池。有效容积取0.5h废水流量。3.5.2中间水池的计算有效容积V：净尺寸3.6砂滤器3.6.1砂滤器的选择石英砂单层滤料[11]，设置2台，并联使用。3.6.2砂滤器计算的参数选择滤层厚度h：1.0m；承托层厚h´：450mm，分4层；正常滤速v：8m/h；强制滤速v´：16m/h；工作周期T：24h；反洗膨胀率：40%；反冲强度：15L/(m2·s)；反冲时间：15min；反冲洗水：处理后水。3.6.3砂滤器的计算单柱横截面积S：单柱直径D：，取D=1.0m校核空塔流速v：符合要求（5~10m/h），单柱需要石英砂体积为：石英砂滤料反冲洗膨胀度50%，则砂滤器有效高度为：砂滤器净尺寸反冲洗最大需水量（两柱同时反冲洗）为：设计取8m3。3.6.4工艺设备二次提升泵2台（1用1备）。3.7清水池3.7.1概述选用方形池，有效容积按砂滤器1次反冲洗水量的2倍计算。处理达标水经DN70（75mm×2.5mm）硬聚氯乙烯溢流管直接外排。一旦废水中六价铬含量达不到处理要求，用泵打回调节池重新处理，池底设DN50泄空管。3.7.2清水池容积计算有效容积V，池体净尺寸。3.7.3附属设备选择①反冲洗泵2台，用途有二，其一为砂滤器反冲洗提供动力，其二在清水池水铬含量不满足处理要求时，泵回调节池。反冲洗泵扬程计算参见水力计算部分。②搅拌装置1套，用于调节PH值时混合搅拌用。3.8自动加药装置在水处理工艺中，往往需要投加适量的处理药剂，以增强水中杂质的去除效果。根据去除的杂质不同，所投加的水处理药剂有液体和固体；为杀灭水中的病毒和细菌，需投加消毒剂，如氯、次氯酸钠、臭氧等。向水中投加处理药剂和消毒剂的设备叫投药设备[12]。投药设备一般由药液调制设备、药剂净化设备、计量设备、稳压设备、投加设备和其他控制附件组成。其中药液调治设备中主要是混合与搅拌设备，包括机械和气体搅拌。3.8.1各个加药罐溶剂计算（1）H2SO4加药罐PH值由5调至3，每天需要H2SO4量为：浓度10%H2SO4溶液的体积为：加药罐有效容积按5d需用酸量计，即，取0.7m3净尺寸（2）NaHSO3加药罐NaHSO3投药量与废水中六价铬量比值取5：1（质量比），即投加量为1000mg/L。NaHSO3溶液投加浓度10%，需用量为：每天配药4次，设计2个加药罐，交替使用，每个加药罐有效容积：净尺寸（3）NaOH加药罐调节PH值为3～8，每天需要浓度20%苛性钠溶液体积为加药罐有效容积按15d配药一次计算，即有效容积为：净尺寸（4）PFS加药罐氨纶耐氯抗氧双效剂[13]简称PFS，它可以有效的解决抗氧和耐氯腐蚀问题。设计最大投药量为20mg/L，PFS浓度10%，2天配1次，则PFS加药罐有效容积为：净尺寸所需药液量小，加药罐设置2个，兼作溶药罐，1个配药，1个投药，交替使用。（5）PAM加药罐聚丙烯酰胺（简称PAM）是一种由丙烯酰胺聚合而成的高分子长链聚合物。聚丙烯酰胺产品为白色或微黄色粉末，无毒，无腐蚀，易溶于水。主要用于不分散低固相水基钻井液的选择性絮凝剂，兼有降失水、润滑、堵漏、改善钻井液流变性能、减少摩阻等性能。也用于各种污水处理方面做絮凝剂。设计最大投药量为3mg/L，PAM浓度为0.5%，2d配1次，则PAM加药罐有效容积为：净尺寸所需药液体积小，PAM加药罐设置2个，兼作溶解罐，1个配药，1个投药，交替使用。溶解配药时，PAM粉料水解时间48h。（6）溶药罐为废水处理系统配制酸、碱、盐药液时共用。①有效容积以NaHSO3加药罐总有效容积的0.25倍计算溶药罐有效容积，即净尺寸②搅拌装置按每立方米池容量输入功率20W计算。所需功率N：搅拌器机械总效率η1采用0.75；搅拌器传动功率η2采用0.8；则搅拌轴所需电动机功率N´为：3.9污泥处理系统3.9.1概述在污水处理系统中，产生一定量的污泥。污泥处理工艺一般包括减量化、稳定化、无害化[14]三个方面：①污泥减量化处理：主要是降低污泥含水率，常用方法有污泥浓缩、机械脱水、干化等，以便于污泥输送及后续的处理、处置；②污泥稳定化处理：进一步降解污泥中的有机物，使污泥稳定，常用的污泥稳定处理一般有好氧稳定处理忽然厌氧稳定处理。好氧稳定：长时间曝气，分解有机物；厌氧稳定：在无氧条件下，降解有机物，常用污泥消化；③污泥无害化处理：去除和控制污泥中的有害物质，如重金属离子含量。污泥处理的目的：①减量：降低污泥含水率，减小污泥体积；②稳定：去除污泥中的有机物，使之稳定；③无害化：杀灭寄生虫卵和病原菌：④污泥综合利用：该工艺产生的污泥用做铬鞣剂Cr(OH)SO4制作的原料。3.9.2污泥处理的工艺流程排出的污泥→浓缩→压滤机压滤→最终处置3.9.3各构筑物设计计算1．斜板沉淀池排泥采用重力排泥，排泥管DN150，自动控制排泥阀。2．污泥浓缩池容积沉淀后污泥含水率一般在97%～99%之间。以水合肼为还原剂、氢氧化钠为沉淀剂处理六价铬废水时，当六价铬浓度在50～100mg/L时，沉淀池污泥量约占处理水量的15%～20%。本工艺中参考该值进行污泥部分的计算[15]。污泥浓缩时间取8h，则浓缩池有效容积为净尺寸（布置图见附图5）。3．板框压滤机脱水污水处理厂污泥二级消化后从二级消化池排出污泥的含水率约95%左右，体积很大。因此为了便于综合利用和最终处置，需对污泥作脱水处理，使其含水率降至60%～80%，从而大大缩小污泥的体积。经过稳定的污泥一般来说其脱水性能差，所以需对污泥进行加药调理。由于污泥的含水率仍然比较高，所以有必要通过脱水来减少其体积并使其便于综合利用和最终处置。目前采用机械脱水较为普及。污泥机械脱水是以过滤介质形成滤液，而固体颗粒被截留在介质上，形成滤饼，从而达到脱水的目的。机械脱水方法的选用参照下表根据处理规模、运行费用、运行经验、污泥出路等方面的实际情况选择确定。表3各种污泥脱水机械的性能比较脱水机械性能指标折带式真空转鼓过滤机自动板框压滤机滚压带式压滤机离心脱水机脱水泥饼含水(%)75～8065～7070～8075～80投资费用较高高较低较低运行情况自控、连续自控、间歇自控、连续自控、连续预处理有无无无适用规模中、小型中、小型大、中型大、中型根据以上特征，该工艺选用自动板框压滤机[16]。板框压滤机主要由滤板、滤框和滤布等组成。滤布和滤布之间相间排列，在滤布的两面覆有滤布，滤板和滤框用紧压装置压紧，使滤板和滤板之间构成压滤室。滤框是接纳污泥的部件，滤板的两侧上凸条和凹槽相间，凸条承托滤布，凹槽接纳滤液。凹槽与水平方向的底槽相连，把滤液引向出口。滤布目前多采用合成纤维织布，有多种规格。板框压滤机的脱水工作循环进行，一个工作周期包括：板框压紧、进料、压干滤渣、放空（排料卸荷）、正吹风、反吹风、板框拉开、卸料、洗涤滤布九个步骤。首先将滤框和滤板相间放在压滤机上，并在它们之间放置滤布，然后开动电机，经压滤机上的压紧装置压紧滤板和滤框，同时开启罐上的出泥阀，使污泥流进压滤机内，一般进料压力不大于0.45Mpa，进料采用先自流后加压的方法。待气压馈泥罐中的泥面达到一定的高度后，停止输泥，随即缓缓开启罐上的空气压缩阀，让空气流入罐内，使泥面上的气压渐渐加到0.5-1.5Mpa，并维持1-3h（通常为2h左右），滤框中的污泥逐渐成为滤饼。过滤结束后，关闭罐上压缩空气阀和出泥阀，同时开启通向压滤机的压缩空气阀，使滤饼吹风5-10min，进一步脱水。最后，放松压滤机的紧压装置，拆开滤板和滤框，滤饼即从滤布上落下。压滤机就是这样周而复始地工作的。从斜板沉淀池排出含水率为99%的污泥量为：当污泥在浓缩池内浓缩8h后，含水率为98%的污泥量为：经板框压滤机压滤脱水后，污泥含水率可降为75%～80%，则污泥量为：每天产80%含水率泥饼量为：以压滤机滤饼最大厚度20mm计算，需要过滤面积为：本系统采用1台过滤面积50m2的板框压滤机，1d工作3次可满足要求。板框压滤机的优点是：结构简单，操作容易、运行稳定，故障少，保养方便，机器使用寿命长；过滤推动力大，使得滤饼的含水率低；过滤面积的选择范围较宽，且单位过滤面积占地较少；对物料的适应性强，适用于各种污泥；滤液澄清，固相回收率高。其主要的缺点是间歇操作，处理量小、产率低，劳动强度大，滤布消耗大。因此，它更适合于中小型污拟处理场合[17]。4、污水处理厂总体布置4.1总平面布置污水处理工程的平面布置包括处理构筑物、办公楼、化验室及其他辅助建筑物和管道渠道、道路、绿化等的布置。4.1.1布置原则（1）各处理单元构筑物的平面布置处理构筑物是污水处理工程的主体构筑物，在做平面布置时，应根据各构筑物的功能要求和水力要求，结合地形和地质条件确定在厂区内的布置：①力求处理工艺流程布置简短、流畅，避免各处理构筑物的管线迂回反复，尽量减少管线长度，降低沿程水头损失。处理构筑物宜布置成直线形，受场地和地形限制不能按直线形布置时，应注意构筑物间的互相衔接。②处理构筑物之间保持一定的间距，以保证敷设连接管、渠的规范要求[18]。通常间距可取5-10m，某些有特殊要求的构筑物，如污泥消化池等，其间距可取20-25m。③各处理构筑物应适当紧凑，节约用地和便于管理。（2）管道及管渠的平面布置污水处理厂各种管渠应全面安排，避免互相干扰，管道复杂时可设置管廊。处理构筑物之间的输泥、输水和输气管线的布置应使管渠长度短、水头损失小、流行通畅、不易堵塞和便于清通。各污水处理构筑物间的连通，在条件适宜时，应采用明渠。（3）辅助建筑物污水处理厂内的辅助建筑物有泵房、办公楼、集中控制室、化验室、变电所、机修间、仓库、食堂等。面积大小根据具体情况和条件定。辅助建筑物应；根据方便、安全等原则确定，如变电所宜设在耗电量大的构筑物附近；化验室应远离机器间和污泥干化间，以保证良好的工作条件；办公室、化验室等均应与处理构筑物保持适当距离，并应位于处理构筑物的夏季主导风向的上风向处；值班室应尽量能使工人便于观察各处理构筑物运行情况的位置。在污水处理厂内，应合理地修筑道路，方便运输；要设置通向各处理构筑物和辅助构筑物的必要通道，通道的设计应符合如下要求：主要车行道的宽度：单车道为3.5m，双车道为7m，并有回车道；车行道的转弯半径不宜小于6m；人行道的宽度为1.5-2m;通向高架构筑物的扶梯倾角不宜大于45°。同时应注意厂区的环境美化，改善卫生条件，改变人们对污水处理厂“不卫生”的传统看法。按规定，污水处理厂厂区内的绿化面积不宜少于30%。4.1.2平面布置情况参见污水处理厂平面布置图（附图1）。4.2高程布置高程布置的主要任务是确定各处理构筑物和泵房的标高，确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高；通过计算确定各部分的水面标高，从而使污水能够在各处理构筑物之间通畅地流动，保证污水处理工程的正常运行。4.2.1布置原则①尽可能利用构筑物之间的自流，尽量减少提升次数和水泵所需扬程；②考虑远期发展，水量增加的预留水头；③协调好厂内平面的布置于各种单体埋深，以免工程投资增大、施工难度和污水提升次数变多；④注意污水流程和污泥流程的配合，尽量减少提升高度；⑤协调好单体构造设计和各构筑物埋深，便于正常排放，又利于检修维护。4.2.2高程布置情况参见污水处理厂高程布置图（附图2）。5、水力计算污水处理厂的水流常依靠重力流动，以减少运行费用。为此，必须精确计算其水头损失（初步设计或扩初设计时，精度要求可较低）[19]。水头损失包括：①水流流过各处理构筑物的水头损失，包括从进池到出池的所有水头损失在内；②水流流过连接前后两构筑物的管道(包括配水设备)的水头损失，包括沿程与局部水头损失；③水流流过量水设备的水头损失。水力计算时，应选择一条距离最长、水头损失最大的流程进行计算，并应适当留有余地；以使实际运行时能有一定的灵活性。计算水头损失时，一般应以近期最大流量（或泵的最大出水量）作为构筑物和管渠的设计流量[20]，计算涉及远期流量的管渠和设备时，应以远期最大流量为设计流量，并酌加扩建时的备用水头。设置终点泵站的污水处理厂，水力计算常以接受处理后污水水体的最高水位作为起点，逆污水处理流程向上倒推计算，以使处理后污水在洪水季节也能自流排出，而水泵需要的扬程则较小，运行费用也较低。但同时应考虑到构筑物的挖土深度不宜过大，以免土建投资过大和增加施工上的困难。还应考虑到因维修等原因需将池水放空而在高程上提出的要求。在作高程布置时还应注意污水流程与污泥流程的配合，尽量减少需抽升的污泥量。污泥干化场、污泥浓缩池（湿污泥池），消化池等构筑物高程的决定，应注意它们的污泥水能自动排人污水人流干管或其他构筑物的可能性。5.1调节池水泵扬程式中：H差——泵吸水池最低水位与最不利点水位差，m；H自——最不利点所需的自由水头，一般为1~2m；H沿——管线沿程水头损失，m；H局——管线局部水头损失，m；H构——构筑物水头损失，m。废水流量Q=300m3/d=12.5m3/d，取管中流速v=1.0m/s（一般为0.7～1.2m/s），则废水管径为：查手册[21]取公称直径Dg=70mm标准硬聚氯乙烯管，规格外径φ×壁厚=75mm×2.5mm，工作压力6kgf/cm2（1kgf/cm2=98.0665Pa），计算内径70mm。查Dg=70mm塑料管水力计算表[22]，流量Q=12.6m3/h时，流速v=0.91m/s,1000i=13.13。对于一次提升段管段，废水管线水力最不利段长度L=10m，则管线沿程损失为：一次提升（从调节池用泵提升至反应池，反应池至中间水池重力自流）最不利段共有丁字管1个，局部阻力系数取0.1；90°弯头2个，局部阻力系数0.6；阀门2个，局部阻力系数各取2.5；逆止阀1个，局部阻力系数7.5；转子流量计1个，局部阻力系数9；泵1台，局部阻力系数1，则管线总局部水头损失为：系统中调节池最低水位与最不利点最高水位差H差=4.0m，取自由水头H自=2m则水泵所需扬程为：根据Q=12.5m3/h，H=7.13m，选用[23]耐腐蚀塑料泵32FSf—20，处理流量为4.65~13.5m3/h，扬程H=10~18m，配用电机功率2.2kw。5.2砂滤器水泵扬程对于二次提升管段（从中间水池进砂滤器到清水池），选用公称直径Dg=70mm标准应聚氯乙烯管，规格外径φ×壁厚=75mm×2.5mm，工作压力6kgf/cm2（1kgf/cm2=98.0665Pa），计算内径70mm。查Dg=70mm塑料管水力计算表，流量Q=12.6m3/h时，流速v=0.91m/s,1000i=13.13。废水管线水里最不利段长度L=18m，则管线沿程水头损失为：二次提升段最不利段共有丁字管3个，局部阻力系数2个取0.1，1个取1.5；90°弯头5个，局部阻力系数各取0.6；阀门5个，局部阻力系数各取2.5；逆止阀1个，局部阻力系数7.5；转子流量计1个，局部阻力系数9；泵1台，局部阻力系数1，则管线总局部水头损失为：考虑配水、集水系统水头损失，过滤器水头损失按h砂滤器=3m估算。系统中最不利点水位差H差=0.8m，取自由水头H自=2m，则水泵扬程为：根据Q=12.5m3/h，H=7.54m，选耐腐蚀塑料泵32FSf—20，处理流量为4.65~13.5m3/h，扬程H=10~18m，配用电机功率2.2kw。反冲洗水泵选150型耐腐蚀塑料离心泵2台，流量Q=19.08~29.52m3/h，扬程H=18~23.5m，电机功率2.5kw。6、调试、操作说明6.1设备与材料要求处理系统对于要求较高的，在化学反应时会产生热量的罐体采用碳钢焊接而成，内外防腐处理。为节约成本，少占地，尽可能采用一体化设计。本系统对不放热反应的罐体都采用了聚乙烯（PE）材质的设备，PE材质具有耐腐蚀、抗氧化、不生锈、外表美观等特点，而且安装轻巧，维修方便。对于反应池还原反应一格，要加盖封闭，防止反应中产生的SO2逸散。处理系统采用机械搅拌。机械搅拌主要用于各槽罐的液体搅拌。如反应槽、配药槽等。电控采用合资厂家（西门子、施奈德、欧姆龙等）的产品[24]，性能稳定，运行可靠。处理系统关键的检测控制仪表采用进口的，非关键的检测控制仪表采用国产质量上乘的。本系统的废水输送泵采用中国产耐腐蚀塑料泵，具有良好的防腐功能，污泥压滤采用隔膜泵。对于本系统的处理效果影响最大的是各种药剂的投加量的控制，计量泵选择目前在中国运行比较好的米顿罗（LMI）计量泵，它具有运行稳定、外型美观、占地小等优点。废水管路设计以及加药管路均采用UPVC管路。部分加药管路采用增强塑料软管。系统管路分别沿地沟、墙面及管架集中分布，然后分散到各点。6.2电气控制系统设计要求控制方式分为手动和自动控制[25]两种，两种方式可以切换，具有较高的操作灵活性。(1)处理系统自动控制方式①废水处理系统主要设备的运行状态可在主控制模拟盘上显示。如废水调节反应池内的工作液位与溢流报警液位，各罐体的下限报警液位等。②当废水处理系统处于自动待机时，废水输水泵可自动启动（当废水贮夜池液位达到上限后），将废水输入处理槽；当废水贮池液位降至下限时，废水输水泵可自动关闭。当输水泵启动后，需操作人员手动调节流量。③当废水输送泵启动后，处理槽进入自动加药调节控制程序。搅拌器与泵联动，添加H2SO4药液，自动调节PH值；根据所测量的ORP值，自动添加NaHSO3药液。④反应槽絮凝段通过PH值计控制计量泵自动添加NaOH、PFS、PAM[26]等药液。⑤清水池中的六价铬含量超过额定值以后，启动过滤器反冲水泵将不合格水回流至废水调节池，进行再处理。⑥清水池中有PH值在线监测仪，当PH值不满足要求时，池中搅拌器开启，PH值调节加药系统自动进行，将处理后的废水调至PH=6~9范围。(2)废水处理系统手动控制方式废水处理系统在手动控制状态下，操作人员可在操作现场通过现象操作开关实现上述自动控制全部程序。6.3操作管理注意事项1.斜板沉淀池①运行前先开启反应槽内的搅拌器，搅拌3min后再进水。②排泥周期应根据废水含铬浓度及污泥斗容积确定，在不影响沉淀效果的前提下，适当延长排泥周期，可以降低排出污泥的含水率，一般情况下每隔2h排泥1次。2.砂滤器①当过滤压力明显增加或出水水质不能满足要求时，应准备冲洗过滤器。②冲洗时应减少调节池含水量，满足能容纳冲洗排水量的要求，清水池中水要充满，满足冲洗水量要求。③石英砂滤料冲洗时间为5~10min。先冲洗3min，中间停几分钟，再冲洗几分钟，可以提高冲洗效果。④过滤器冲洗后，调节池内六价铬浓度会有变化，注意监控处理后水质。⑤每隔半年，应将石英砂滤料彻底清洗一次，并适当补充新滤料。3.污泥浓缩池加入污泥之前，应将浓缩池上清液排至调节池，不许外排。4.检测仪表维护定期校准工业PH值计和ORP计的数值，保证检测结果的准确和运行状态的良好稳定。7、工程概预算和经济技术指标7.1估算范围以及依据估算范围：污水处理厂污水处理工程，污泥处理工程，其他附属构筑物工程。估算依据：编制依据《江苏省建筑工程概算定额》材料价格：部分参照网上价格，部分按照市场价格。7.2概算表4土建费用概算序号构筑物名称净尺寸（单位:m）长×宽×高单池容积（m3）单位造价(元/m3）数量投资（万元）备注1调节池5×5×3755001座3.75钢混2反应池3×1.5×2.21005001座0.50钢混3斜