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文档简介

摘要我国电镀行业日趋发展,废水处理是电镀工业集中区建设成功的关键[1]。电镀废水含有许多复杂的成分如含镍、含铜、含铬、含氰化物和含酸碱等,如果不加以处理而直接进行排放,会对周围环境和人类健康造成严重的危害。废水污染是电镀行业不可避免的环境问题,是当今世界最严重的环境污染问题之一[1],如何有效防治电镀废水的污染已变成当前非常紧迫的问题。本项目位于清远市某五金制品厂所在的一个大型工业园区,根据该厂区排放的电镀废水的特性,设计一系列的电镀废水处理工艺流程,使废水的排放符合国家和地方的污水排放标准。关键词:电镀废水,工艺设计,废水排放

AbstractWiththedevelopmentofelectroplatingindustryinChina,wastewatertreatmentisthekeytothesuccessoftheconstructionofelectroplatingindustryconcentrationarea.Electroplatingwastewatercontainsmanycomplexcomponents,suchasnickel,copper,chromium,cyanideandacid-base.Ifdischargeddirectlywithouttreatment,itwillcauseseriousharmtothesurroundingenvironmentandhumanhealth.Wastewaterpollutionisanunavoidableenvironmentalprobleminelectroplatingindustryandoneofthemostseriousenvironmentalpollutionproblemsintheworldtoday.Howtoeffectivelypreventandcontrolthepollutionofelectroplatingwastewaterhasbecomeaveryurgentproblem.ThisprojectislocatedinalargeindustrialparkwhereahardwarefactoryinQingyuanCityislocated.Accordingtothecharacteristicsofelectroplatingwastewaterdischargedfromthefactory,aseriesofelectroplatingwastewatertreatmentprocessesaredesignedtomeetthenationalandlocalwastewaterdischargestandards.Keywords:electroplatingwastewater,processdesign,wastewaterdischarge总论项目概况本项目位于清远市某工业园区,该工业园区的某厂从事电镀生产,在生产过程中产生一系列的含铬废水、含氰废水、除油废水、含镍废水、络合废水和综合废水,总设计流量为700m3/d。根据该厂的所产生的电镀废水的性质,设计合理、经济、有效的电镀废水处理工艺和处理方案,对电镀废水进行处理,使废水的排放符合国家和地方的相关标准,防止其对环境造成严重的污染。设计依据(1)《污水综合排放标准》(GB8978-2017)(2)《室外排水设计规范》(GB50014-2006)(3)《建筑给水排水制图标准》(GB-T50106-2010)(4)《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2009)(5)《总图制图标准》(GB/T50103-2010)(6)《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002)(7)《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2002)(8)《工业企业总平面设计规范》(GB50187-2012)(9)《工业建筑防腐蚀设计规范》(GBT50046-2018)(10)《通用用电设备配电设计规范》(GB50055-2011)(11)《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》(GBT50062-2008)(12)《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2017)(13)《构筑物抗震设计规范》(GBJ50191-2012)(14)《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)(15)《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008)(16)《机械设备安装工程施工及验收通用规范》(GB50231-2009)(17)广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)(18)《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)(19)广东省地方环境标准《电镀水污染物排放标准》(DB-441597-2015)设计范围设计范围为项目集水系统的设计、污水处理站从废水集水井到达标排放口的整套工程设计:包括工艺、土建、电气、自动控制及工程概算;本方案设计还将提供污水处理站的运行管理及建议。设计的进水水量和进水水质表1.1本项目电镀废水进水水量和进水水质电镀废水类型水量(m3/d)水质含铬废水150Cr6+:50-100mg/L含氰废水100CN-:80-150mg/L;COD:≤150mg/L含油废水200CODcr:300-500mg/L油类≤200mg/L含镍废水50Ni2+:40~80mg/L络合废水50Cu2+:30~50mg/LCODcr≤500mg/L综合废水150Ni2+:20~50mg/LCu2+:50~80mg/LCODcr≤150mg/LSS≤300mg/L色度≤200倍设计的出水水质根据广东省地方环境标准《电镀水污染物排放标准》(DB-441597-2015),非珠三角新建项目的污染物排放限值如表1.2所示:

表1.2新建项目污染物排放限值污染物排放限值污染物排放监控位置六价铬(mg/L)0.1车间或生产设施废水排放口总镍(mg/L)0.5车间或生产设施废水排放口总铜(mg/L)0.5车间或生产设施废水排放口悬浮物(mg/L)30企业废水总排放口CODcr(mg/L)80企业废水总排放口氨氮(mg/L)15企业废水总排放口总氰化物(以CN-计,mg/L)0.2企业废水总排放口石油类(mg/L)2.0企业废水总排放口pH6~9企业废水总排放口色度80企业废水总排放口

电镀废水的来源和种类由于电镀工艺的不同,电镀废水的性质和污染物的种类也不同。本项目按污染物种类不同可以分为含铬废水、含氰废水、含油废水、含镍废水、络合废水和综合废水。含铬废水电镀含铬废水的来源一般为:镀件清洗含铬废水、电镀废液和其他废水,包括冲刷车间地面、刷洗地板以及通风设备冷凝水和由于镀槽渗漏或操作、管理不当造成的跑、冒、滴、漏的各种槽液和水[2]。其中镀件清洗水是电镀含铬废水的主要来源。含氰废水含氰废水主要产生于稀有金属冶炼和电镀生产。在众多的镀种中,氰化电镀是常用的镀种之一[3],含氰废水主要来源于此。含油废水除油清洗是电镀前处理的重要环节,主要是利用表面活性剂等除油剂对镀件表面的油污进行清洗,清洗的废水含有油类物质和表面活性剂等污染物。含镍废水电镀镍因其具有优异的耐磨性、抗蚀性、可焊性而被广泛应用于电镀生产中,其加工量仅次于镀锌[4]。在电镀工艺过程中,含镍废水来源于镀镍工艺。络合废水电镀生产过程中加入了很多稳定剂、络合剂、光亮剂,它们会与废水中的重金属形成稳定的络合物[5]。综合废水综合废水主要来源于电镀各个工艺或各类废水的混合,成分相对复杂,不仅含有大量的重金属等一类污染物,而且还含有酸碱洗液和表面活性清洗剂以及某些有机物质。

电镀废水的处理方法含铬废水的处理方法目前,在工程上国内外处理含铬废水的方法主要有化学沉淀法、吸附法、离子交换树脂法、电解法等[6]。通过调节pH值和添加还原剂进行化学沉淀是处理含铬废水最常用的方法[7]。根据本项目的工程概况,采用化学还原沉淀法对含铬废水进行处理,加入亚硫酸盐能还原剂,把Cr6+还原为Cr3+,再通过加入氢氧化钠进行中和反应和加入混凝剂把Cr3+沉淀下来。含氰废水的处理方法目前常采用二氧化氯氧化法、SO2-空气法、双氧水氧化法和臭氧氧化法、活性炭法、电解氧化法、高温水解法、催化氧化法、膜分离法、萃取法、离子交换法、自然降解法等进行处理。根据本项目的工程概况,采用两级碱性氯化法,进行氧化破氰,去除废水中的含氰物质[8]-[13]。含油废水的处理方法在污水处理工艺流程中,一般先在除油罐前添加除油剂,破坏污水中的水包油,再向污水中加入混凝剂[14],去除污水中的油类物质,也可以通过气浮和隔油工艺来减少污水中的含油物质。根据本项目的工程概况,采用破乳和混凝沉淀的方法对除油废水进行处理。含镍废水的处理方法含镍废水常用的处理方法是化学中和—混凝沉淀法。其原理是镍离子在碱性条件下生产氢氧化物沉淀,然后利用混凝剂的混凝作用去除[15]-[16]。根据本项目的工程概况,采用此工艺对本项目的含镍废水进行处理。络合废水的处理方法目前,工程上应用较多的传统化学法处理工艺,包括化学中和法、化学沉淀法、化学氧化法、化学还原法[17]。单一的氧化还原法或沉淀法都不能满足出水效果。本项目采用高效破络剂破络、中和和混凝沉淀的工艺,对络合废水进行处理。综合废水的处理方法综合废水含有各类重金属离子、有机物、以及重金属形成的络合物。根据本项目的废水特性,采用破络剂、中和及混凝沉淀工艺对综合废水进行处理。工艺设计含铬废水的处理工艺选择根据六价铬废水的特性,其废水的主要成分为六价铬,处理方法为化学还原、中和沉淀。反应原理含铬废水在酸性的条件下,加入还原剂,将Cr6+还原为Cr3+,再通过调节pH使废水呈碱性,Cr3+与OH-结合形成难溶的Cr(OH)3沉淀。还原剂有铁粉、硫酸亚铁、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠等。具体的反应方程式为:4H++2Cr2O72-+6Na2SO3+3H2SO4→2Cr2(SO4)3+3Na2SO4+8H2OCr3++3OH-→Cr(OH)3↓

工艺流程中和池1絮凝反应池1还原池调节池1含铬废水中和池1絮凝反应池1还原池调节池1含铬废水调节池7调节池7斜板沉淀池1滤液回综合废水调节池污泥浓缩池滤液回综合废水调节池污泥浓缩池污泥外运污泥脱水污泥外运污泥脱水工艺控制还原池内控制pH值为3,氧化还原电位为250-300mV,中和池的pH控制在11,PAM投加量为5mg/L,PAC为100mg/L,絮凝反应池的pH控制在10左右。含氰废水的处理工艺选择根据企业排放的电镀污水情况,采用两级碱性氯化法处理工艺。该处理方法具有稳定、可靠,可自动化控制。碱性氯化法所采用的氧化剂为次氯酸钠、次氯酸钙等。反应原理两级碱性氯化法处理含氰废水所发生的化学反应方程式如下:CN-+OCl-+H2O→CNCl+2OH-CNCl+2OH-→CNO-+Cl-+H2O2CNO-+4OH-+3Cl2→2CO2+N2+2H2O工艺流程调节池7二级氧化池中间水池一级氧化池调节池调节池7二级氧化池中间水池一级氧化池调节池2含氰废水工艺控制该工艺的有pH的控制系统、ORP控制系统和加药系统,其中一级氧化池的pH控制在11,氧化还原电位控制在300-350mV。二级氧化池的pH控制在7-8,氧化还原电位控制在600-650mV。含油废水的处理工艺选择根据含油废水的特性,本项目主要对含油废水使用破乳和絮凝反应的方法进行处理。反应原理调节含油废水的pH,加入氯化钙进行破乳,最后加入PAC、PAM进行混凝沉淀、气浮,达到去除污水中的油类物质的目的。混凝的机理会随着水质条件、混凝剂的种类、投加量以及外界条件的变化而变化。混凝主要的反应原理为吸附电中和、吸附架桥、网捕作用。工艺流程絮凝反应池2破乳池调节池絮凝反应池2破乳池调节池3含油废水污泥脱水污泥浓缩池污泥外运调节池7污泥脱水污泥浓缩池污泥外运调节池7斜板沉淀池2滤液回综合废水调节池滤液回综合废水调节池工艺控制氯化钙投加量100mg/L,PAM投加量为5mg/L,PAC为100mg/L,絮凝反应池的pH控制在10左右。含镍废水工艺选择本项目拟采用化学沉淀法处理含镍废水。此类废水属于一类污染物,需要设置独立的排放口。反应原理含镍废水用化学沉淀法去处理,加入氢氧化钠,使得镍离子在碱性的条件下形成难溶的氢氧化物沉淀而被去除。反应方程式如下:Ni2++2OH-→Ni(OH)2↓工艺流程絮凝反应池3调节池4中和池2含镍废水絮凝反应池3调节池4中和池2含镍废水污泥外运污泥脱水污泥浓缩池调节池7斜板沉淀池3污泥外运污泥脱水污泥浓缩池调节池7斜板沉淀池3滤液回综合废水调节池滤液回综合废水调节池工艺控制中和池的pH控制在11左右,PAM投加量为5mg/L,PAC为100mg/L,絮凝反应池的pH控制10左右。络合废水工艺选择络合废水的成分主要为铜离子,氨氮以及一定量的有机物,此类废水含有大量重金属络合物,在一般条件下难以通过碱性沉淀法去除。因此,在处理前加入破络剂,破坏重金属形成的络合物,使重金属从络合态转换为游离的离子态,通过加入氢氧化钠调节废水的pH呈碱性使重金属形成沉淀,再经过絮凝和沉淀处理使重金属去除。反应原理络合废水等处理主要是进行破络反应以及化学沉淀反应,反应方程如下:Cu2++2OH-→Cu(OH)2↓工艺流程絮凝反应池4中和池3破络池絮凝反应池4中和池3破络池1调节池5络合废水污泥外运污泥脱水污泥浓缩池调节池7斜板沉淀池4污泥外运污泥脱水污泥浓缩池调节池7斜板沉淀池4滤液回综合废水调节池滤液回综合废水调节池工艺控制破络池的pH控制在11左右,投加量为1mg/L,PAM投加量为5mg/L,PAC为100mg/L,絮凝反应池的pH控制在10左右。综合废水工艺选择综合废水是上述几种废水经一定处理后的废水和其他各类电镀废水混合后的废水。电镀综合废水含镍、铜游离重金属离子、悬浮物,有一定的色度、CODcr。综合废水的处理方法为先对废水进行破络反应,然后对废水进行中和反应和絮凝反应沉淀废水中的重金属。反应原理氢氧化物沉淀法主要是向废水中投加破络剂,破坏重金属形成的络合结构,再投加碱性物质,使重金属离子与水中的氢氧根结合形成难溶的氢氧化物沉淀,最后进行絮凝沉淀从而去除废水中重金属成分。具体的反应方程如下:Cu2++2OH-→Cu(OH)2↓Ni2++2OH-→Ni(OH)2↓所有废水都进行第一步处理后,进行混合到第二步生物处理。生化处理主要是降低废水COD和脱氮除磷等,进一步降低废水的污染物,使废水达标排放。工艺流程絮凝反应池5中和池4破络池2调节池6综合废水絮凝反应池5中和池4破络池2调节池6综合废水污泥脱水污泥脱水污泥浓缩池调节池7斜板沉淀池5污泥脱水污泥脱水污泥浓缩池调节池7斜板沉淀池5滤液回综合废水调节池滤液回综合废水调节池工艺控制中和池的pH控制在11左右,破络池的pH控制在11左右,投加量为1mg/L,PAM投加量为5mg/L,PAC为100mg/L,絮凝反应池的pH控制在10左右。混合废水工艺选择各类废水进行初步处理以后,废水中的污染物特别是重金属污染物的浓度大大降低,此时可对废水进行生化处理,去除废水中的COD,最后对废水进行砂滤和pH的调节使废水达标排放。反应原理根据废水的特性,使用生物接触氧化的方法,降解废水中的COD,减少废水中有机物的含量。生化处理并二次沉淀以后,采用砂滤的方法对废水中的悬浮物进行阻隔,最后通过调节废水的pH使其符合相关排放标准的要求达标排放。工艺流程砂滤器斜板沉淀池6生物接触氧化池调节池7砂滤器斜板沉淀池6生物接触氧化池调节池7污泥外运污泥外运污泥浓缩池达标排放pH污泥外运污泥外运污泥浓缩池达标排放pH回调池滤液回综合废水调节池滤液回综合废水调节池工艺控制生物接触氧化池的pH控制在7左右,溶解氧控制在4mg/L左右,pH回调池的pH控制在6~9。总工艺流程

综合废水废水络合废水废水含镍废水含油废水含氰废水含铬废水综合废水废水络合废水废水含镍废水含油废水含氰废水含铬废水调节池6调节池5调节池4调节池3调节池2调节池1调节池6调节池5调节池4调节池3调节池2调节池1破络池2破络池1中和池2破络池2破络池1中和池2破乳池一级氧化池还原池中和池4中和池3絮凝反应池3中和池4中和池3絮凝反应池3絮凝反应池2中间水池中和池1絮凝反应池5絮凝反应池4斜板沉淀池3絮凝反应池5絮凝反应池4斜板沉淀池3斜板沉淀池2二级氧化池絮凝反应池1 斜板沉淀池5斜板沉淀池斜板沉淀池5斜板沉淀池4斜板沉淀池1污泥外运污泥脱水污泥浓缩池调节池污泥外运污泥脱水污泥浓缩池调节池7达标排放pH回调池砂滤器斜板沉底池达标排放pH回调池砂滤器斜板沉底池6生物接触氧化池

构筑物的设计计算含铬废水处理构筑物调节池1(1)尺寸计算该项目需要处理的含铬废水量为150m3/d,设变化系数为1.3,则最大流量为Qmax=150×1.3=195m3/d,停留时间按8小时计算,则调节池1的有效容积为:V取有效水深为h1为2.0m,则A=65/2=32.5m2,这里取35.0m2。再取L=7.0m,B=5.0m,超高取0.5m,可得调节池1的尺寸(长×宽×高)为7.0m×5.0m×2.5m,液面高度h为:h=壁厚取250mm,有效容积Ve=65m3,实际容积V=87.5m3,停留时间HRT=8h。(2)管道设计调节池1内的废水用污水提升泵提升至还原池1。管道的直径计算如下:D=式中:D——管径(mm);Qmax——设计的最大流量(m3);V——管道流速(m/s),一般采用0.7~1.0m/s。这里取0.8m/s。根据上述公式,求得D=60mm。由计算结果可得取管道管径DN70mm,含铬废水通过提升泵将废水提升到还原池1。(3)扬程计算调节池水泵扬程为:H=H差+H自+H沿+H局+H构式中: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,m;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。含铬废水最大设计流量为195m3/d,设管道流速为0.8m/s,由上述的结果可知废水的管径为60mm,查阅相关管径尺寸标准和规格,取DN70mm标准硬氯乙烯管,当设计流量Qmax=8.125m3/h,查阅查DN70mm塑料管水力计算表,流速为v=0.59m/s,i=0.006,对于一次提升管段,设废水管线水力最不利长度L=10m,则管线沿程损失:H一次提升最不利段共有90º弯头2个,局部阻力系数0.5,阀门2个,局部阻力系数各取0.5,逆止阀1个,局部阻力系数取7.5,转子流量计1个,局部阻力系数9,泵1台局部阻力系数为1,则管线总局部水力损失为:H调节池的最低水位与提升泵最高提升水位差H差=3.0m,取自由水头H自=2.5m,查阅相关构筑物水头损失估算表,取H构=0.2m,则调节池1水泵扬程为:H=还原池1(1)尺寸计算含铬废水从调节池1用管道通过提升泵输送至还原池1,设计流量为150m3/d,取变化系数为1.3,最大设计流量Qmax=150×1.3=195m3/d,设停留时间为0.5h,则有效容积Ve为:V取有效水深h1=1.5m,则还原池1的面积A=2.73m2,这里取4.0m2。再取L=2.0m,B=2.0m,超高取0.5m。综上可得还原池1的尺寸(长×宽×高):2.0m×2.0m×2.0m,液面高度h为:h=壁厚取250mm,有效容积Ve=4.1m3,实际容积V=8.0m3,停留时间HRT=0.5h。(2)管道设计还原池1处理后的含铬废水通过管道重力流的方式流向中和池1,由调节池1的计算结果可得取出水管道管径DN70mm,通过管道以重力流的方式流向中和池1。(3)水力计算含铬废水最大设计流量为195m3/d,设管道流速为0.8m/s,由上述的结果可知废水的管径为70mm,查阅相关管径尺寸标准和规格,取DN70mm标准硬氯乙烯管,当设计流量Qmax=8.125m3/h,查阅查DN70mm塑料管水力计算表,流速为v=0.59m/s,i=0.006,对于一次提升管段,设废水管线水力最不利长度L=10m,则管线沿程损失:H式中:i——每单位长度的管道阻力,称为水力坡度L——计算的管道长度,mH沿——管道的沿程水头损失,mH2O。共有90º弯头2个,局部阻力系数0.5,阀门1个,局部阻力系数取0.5,则管线总局部水力损失为:H取H构=0.2m,则含铬废水从还原池1到中和池的水力损失H为:H=中和池1(1)尺寸计算处理后的含铬废水从还原池1通过管道以重力流的方式流向中和池1,设计流量为150m3/d,取变化系数为1.3,最大设计流量Qmax=150×1.3=195m3/d,设反应时间为1h,则有效容积Ve为:V取有效水深h1=1.5m,则中和池1的面积A=5.42m2,这里取6.0m2。再取L=3.0m,B=2.0m,超高取0.5m。综上可得中和池1的尺寸(长×宽×高):3.0m×2.0m×2.0m,液面高度h为:h=壁厚取250mm,有效容积Ve=8.1m3,实际容积V=12.0m3,停留时间HRT=1.0h。(2)管道设计中和池1处理后的含铬废水通过管道重力流的方式流向絮凝反应池1,由调节池1的计算结果可得取出水管道管径DN70mm,通过管道以重力流的方式流向絮凝反应池1。(3)水力计算由还原池1的水力计算结果可得,含铬废水从中和池1到混凝池的水力损失H为:H=絮凝反应池1(1)尺寸计算含铬废水从中和池1通过管道以重力流的方式流向絮凝反应池1,设计流量为150m3/d,取变化系数为1.3,最大设计流量Qmax=150×1.3=195m3/d,设停留时间为0.5h,则有效容积Ve为:V取有效水深h1=1.5m,则絮凝反应池1的面积A=2.73m2,这里取4.0m2。再取L=2.0m,B=2.0m,超高取0.5m。综上可得絮凝反应池1的尺寸(长×宽×高):2.0m×2.0m×2.0m,液面高度h为h=壁厚取250mm,有效容积Ve=4.1m3,实际容积V=8.0m3,停留时间HRT=0.5h。(2)管道设计絮凝反应池1处理后的含铬废水通过管道重力流的方式流向斜板沉淀池1,由调节池1的计算结果可得取出水管道管径DN70mm,通过管道以重力流的方式流向斜板沉淀池1。(3)水力计算由还原池1的水力计算结果可得,含铬废水从絮凝反应池1到斜板沉淀池1的水力损失H为:H=斜板沉淀池1(1)尺寸计算含铬废水从絮凝反应池1通过管道输送的方式流向斜板沉淀池1,设计流量为150m3/d,取变化系数为1.3,最大设计流量Qmax=150×1.3=195m3/d,池面积A为A式中:Qmax——最大设计流量,m3/h;q——水力表面负荷:q=4m3/(m2·h);n——池子数;0.91——斜板(管)面积利用系数;由池子面积,可设池子长度a为2.0m,斜板个数m为:m=式中:a——池子长度,m,上述求得为1.5m;b——斜板厚度,这里取0.005m;d——斜板间距,这里取0.08m;取斜板长度L=1m,斜板区高度h1为:h取斜板上部清水区高度h2=0.8m,水面超高h3=0.3m,斜板下端与排泥斗之间的缓冲高度为h4=1.0m。设2个污泥斗,污泥斗斗底为正方形,泥斗底边长为c=0.3m,泥斗倾斜角为60°,上底边长为e=1.0m,故泥斗高h5为:h污泥斗容积V:V=沉淀区总高度H:H=池内停留时间HRT:HRT=取停留时间HRT为30min,即0.5h。综上,斜板沉淀池1的内形尺寸为(长×宽×高):2.0m×2.0m×3.6m。(2)管道设计斜板沉淀池1处理后的含铬废水通过管道重力流的方式流向调节池7,由调节池1的计算结果可得取出水管道管径DN70mm,通过管道以重力流的方式流向调节池7。(3)水力计算由还原池1的水力计算结果可得,含铬废水从斜板沉淀池1到调节池7的水力损失H为:H=含氰废水处理构筑物调节池2(1)尺寸计算该项目需要处理的含氰废水量为100m3/d,设变化系数为1.3最大流量为Qmax=100×1.3=130m3/d,停留时间按8小时计算,则调节池的有效容积为:V取有效水深为h1为2.0m,则A=43.3/2=21.65m2,这里取24.0m2。再取L=6.0m,B=4.0m,超高取0.5m,可得调节池2的尺寸(长×宽×高):6.0×4.0×2.5m,液面高度h为:h=壁厚取250mm,有效容积Ve=43.3m3,实际容积为V=60.0m3,停留时间HRT=8h。(2)管道设计调节池2内的含氰废水用污水提升泵提升至一级氧化池。管道的直径计算如下:D=式中:D——管径(mm);Qmax——设计的最大流量(m3);V——管道流速(m/s),一般采用0.7~1.0m/s。这里取0.8m/s。根据上述公式,求得D=49mm。由计算结果可得取管道管径DN50mm,含氰废水通过提升泵提升到一级氧化池。(3)扬程计算调节池水泵扬程为:H=H差+H自+H沿+H局+H构式中: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,m;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。含氰废水最大设计流量为130m3/d,设管道流速为0.8m/s,由上述的结果可知废水的管径为50mm,查阅相关管径尺寸标准和规格,取DN50mm标准硬氯乙烯管,当设计流量Qmax=5.42m3/h,查阅查DN50mm塑料管水力计算表,流速为v=0.57m/s,i=0.0072,对于一次提升管段,设废水管线水力最不利长度L=10m,则管线沿程损失:H一次提升最不利段共有90º弯头2个,局部阻力系数0.5,阀门2个,局部阻力系数各取0.5,逆止阀1个,局部阻力系数取7.5,转子流量计1个,局部阻力系数9,泵1台局部阻力系数为1,则管线总局部水力损失为:H调节池2的最低水位与提升泵最高提升水位差H差=3.0m,取自由水头H自=2.5m,查阅相关构筑物水头损失估算表,取H构=0.2m,则调节池水泵扬程为:H=一级氧化池(1)尺寸计算含氰废水从调节池2由提升泵提升至一级氧化池,设计流量为100m3/d,取变化系数为1.3,最大设计流量Qmax=100×1.3=130m3/d,设反应时间为1h,则有效容积Ve为:V取有效水深h1=1.5m,则还原池1的面积A=3.61m2,这里取4.0m2。再取L=2.0m,B=2.0m,超高取0.5m。综上可得一级氧化池的尺寸(长×宽×高):2.0m×2.0m×2.0m,液面高度h为:h=壁厚取250mm,有效容积Ve=5.4m3,实际容积为V=8.0m3,停留时间HRT=1h(2)管道设计一级氧化池反应后的含氰废水通过管道输送以重力流的方式流向中间水池,由调节池2的计算结果可得取出水管道管径DN50mm,通过管道以重力流的方式流向中间水池。(3)水力计算含氰废水最大设计流量为130m3/d,设管道流速为0.8m/s,由上述的结果可知废水的管径为50mm,查阅相关管径尺寸标准和规格,取DN50mm标准硬氯乙烯管,当设计流量Qmax=5.42m3/h,查阅查DN50mm塑料管水力计算表,流速为v=0.57m/s,i=0.0072,对于一次提升管段,设废水管线水力最不利长度L=10m,则管线沿程损失:H式中:i——每单位长度的管道阻力,称为水力坡度;L——计算的管道长度,m;H沿——管道的沿程水头损失,mH2O。共有90º弯头2个,局部阻力系数0.5,阀门1个,局部阻力系数各取0.5,则管线总局部水力损失为:H取H构=0.2m,则含氰废水从一级氧化池到中间水池的水力损失H为:H=中间水池(1)尺寸计算含氰废水从一级氧化池流向中间水池,设计流量为100m3/d,取变化系数为1.3,最大设计流量Qmax=100×1.3=130m3/d,设停留时间为0.5h,则有效容积Ve为:V取有效水深h1=1.0m,则中间水池的面积A=2.71m2,这里取3.0m2。再取L=3.0m,B=1.0m,超高取0.5m。综上可得中间水池的尺寸(长×宽×高):3.0m×1.0m×1.5m,液面高度h:h=壁厚取250mm,有效容积Ve=2.7m3,实际容积为V=4.5m3,停留时间HRT=0.5h。(2)管道设计中间水池的含氰废水通过管道输送以重力流的方式流向二级氧化池,由调节池2的计算结果可得取出水管道管径DN50mm,通过管道以重力流的方式流向二级氧化池。(3)水力计算由一级氧化池的水力计算结果可得,含氰废水从中间水池到二级氧化池的水力损失H:H=二级氧化池(1)尺寸计算含氰废水从中间水池流向二级氧化池,设计流量为100m3/d,取变化系数为1.3,最大设计流量Qmax=100×1.3=130m3/d,设反应时间为1h,则有效容积Ve为:V取有效水深h1=1.5m,则二级氧化池的面积A=3.61m2,这里取4.0m2。再取L=2.0m,B=2.0m,超高取0.5m。综上可得二级氧化池的尺寸(长×宽×高):2.0m×2.0m×2.0m,液面高度h:h=壁厚取250mm,有效容积Ve=5.4m3,实际容积为V=8.0m3,停留时间HRT=1h。(2)管道设计二级氧化池处理后的含氰废水通过管道输送以重力流的方式流向调节池7,由调节池2的计算结果可得取出水管道管径DN50mm,通过管道以重力流的方式流向二级氧化池。(3)水力计算由一级氧化池的水力计算结果可得,含氰废水从二级氧化池到调节池7的水力损失H:H=含油废水处理构筑物调节池3(1)尺寸计算该项目需要处理的含油废水量为200m3/d,设变化系数为1.3最大流量为Qmax=200×1.3=260m3/d,停留时间按8小时计算,则调节池的有效容积为:V取有效水深为h1为2.0m,则A=86.7/2=43.3m2,这里取48.0m2。再取L=8.0m,B=6.0m,超高取0.5m,综上可得调节池3的尺寸(长×宽×高):8.0m×6.0m×2.5m,液面高度h:h=壁厚取250mm,有效容积Ve=86.7m3,实际容积V=120.0m3,停留时间HRT=8h。(2)管道设计调节池3内的含油废水用污水提升泵提升至一级氧化池。管道的直径计算如下:D=式中:D——管径(mm);Q——设计的最大流量(m3);V——管道流速(m/s),一般采用0.7~1.0m/s。这里取0.8m/s。根据上述公式,求得D=69mm。由计算结果可得取管道管径DN70mm,含油废水通过提升泵提升到破乳池。(3)扬程计算调节池水泵扬程为:H=H差+H自+H沿+H局+H构式中: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,m;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。含油废水最大设计流量为260m3/d,设管道流速为0.8m/s,由上述的结果可知废水的管径为70mm,查阅相关管径尺寸标准和规格,取DN70mm标准硬氯乙烯管,当设计流量Qmax=10.83m3/h,查阅查DN70mm塑料管水力计算表,流速为v=0.78m/s,i=0.01,对于一次提升管段,设废水管线水力最不利长度L=10m,则管线沿程损失:H一次提升最不利段共有90º弯头2个,局部阻力系数0.5,阀门2个,局部阻力系数各取0.5,逆止阀1个,局部阻力系数取7.5,转子流量计1个,局部阻力系数9,泵1台局部阻力系数为1,则管线总局部水力损失为:H调节池3的最低水位与提升泵最高提升水位差H差=3.0m,取自由水头H自=2.5m,查阅相关构筑物水头损失估算表,取H构=0.2m,则调节池水泵扬程为:H=破乳池(1)尺寸计算含油废水从调节池3由提升泵提升至破乳池,设计流量为200m3/d,取变化系数为1.3,最大设计流量Qmax=200×1.3=260m3/d,设停留时间为1h,则有效容积Ve为:V取有效水深h1=1.5m,则还原池1的面积A=7.2m2,这里取8.0m2。再取L=4.0m,B=2.0m,超高取0.5m。综上可得破乳池的尺寸(长×宽×高):4.0m×2.0m×2.0m,液面高度h:h=壁厚取250mm,有效容积Ve=10.8m3,实际容积为V=16.0m3,停留时间HRT=1h。(2)管道设计破乳池处理后的含油废水通过管道输送以重力流的方式流向絮凝反应池2,由调节池3的计算结果可得取出水管道管径DN70mm,通过管道以重力流的方式流向絮凝反应池2。(3)水力计算含油废水最大设计流量为260m3/d,设管道流速为0.8m/s,由上述的结果可知废水的管径为70mm,查阅相关管径尺寸标准和规格,取DN70mm标准硬氯乙烯管,当设计流量Qmax=10.83m3/h,查阅查DN70mm塑料管水力计算表,流速为v=0.78m/s,i=0.01,对于一次提升管段,设废水管线水力最不利长度L=10m,则管线沿程损失:H式中:i——每单位长度的管道阻力,称为水力坡度;L——计算的管道长度,m;H沿——管道的沿程水头损失,mH2O。共有90º弯头2个,局部阻力系数0.5,阀门2个,局部阻力系数各取0.5,逆止阀1个,局部阻力系数取7.5,转子流量计1个,局部阻力系数9,则管线总局部水力损失为:H取H构=0.2m,则含油废水从破乳池到絮凝反应池2的水力损失H为:H=絮凝反应池2(1)尺寸计算含油废水从破乳池由通过管道输送流向絮凝反应池2,设计流量为200m3/d,取变化系数为1.3,最大设计流量Qmax=200×1.3=260m3/d,设水力停留时间为0.5h,则有效容积Ve为:V取有效水深h1=1.5m,则絮凝反应池2的面积A=3.61m2,这里取4.0m2。再取L=2.0m,B=2.0m,超高取0.5m。综上可得破乳池的尺寸(长×宽×高):2.0m×2.0m×2.0m,液面高度h:h=壁厚取250mm,有效容积Ve=5.4m3,实际容积为V=8.0m3,停留时间HRT=0.5h。(2)管道设计絮凝反应池2处理后的含氰废水通过管道输送以重力流的方式流向斜板沉淀池2,由调节池3的计算结果可得取出水管道管径DN70mm,通过管道以重力流的方式流向斜板沉淀池2。(3)水力计算由破乳池的水力计算结果可得,含油废水从絮凝反应池2到斜板沉淀池2的水力损失H:H=斜板沉淀池2(1)尺寸计算含油废水从絮凝反应池2通过管道输送以重力流的方式流向斜板沉淀池2,设计流量为200m3/d,取变化系数为1.3,最大设计流量Qmax=200×1.3=260m3/d,池面积A为A式中:Qmax——最大设计流量,m3/h;q——水力表面负荷:q=4m3/(m2·h);n——池子数;0.91——斜板(管)面积利用系数;设池子为正方形,由池子面积,可设池子长度a为1.8m,斜板个数m:m=式中:a——池子长度,m,上述求得为1.5m;b——斜板厚度,这里取0.005m;d——斜板间距,这里取0.08m;取斜板长度L=1m,斜板区高度h1为:h取斜板上部清水区高度h2=0.8m,水面超高h3=0.3m,斜板下端与排泥斗之间的缓冲高度为h4=1.0m。设三个污泥斗,污泥斗斗底为正方形,泥斗底边长为c=0.3m,泥斗倾斜角为60°,上底边长为e=1.0m,故泥斗高h5为:h污泥斗容积V:V=沉淀区总高度H:H=池内停留时间HRT为HRT=取停留时间HRT为30min,即0.5h。综上,斜板沉淀池2的内形尺寸为(长×宽×高):1.8m×1.8m×3.6m。(2)管道设计斜板沉淀池2处理后的含油废水通过管道重力流的方式流向调节池7,由调节池3的计算结果可得取出水管道管径DN70mm,通过管道以重力流的方式流向调节池7。(3)水力计算由破乳池的水力计算结果可得,含油废水从斜板沉淀池2到调节池7的水力损失H:H=含镍废水处理构筑物调节池4(1)尺寸计算该项目需要处理的含镍废水量为50m3/d,设变化系数为1.3最大流量为Qmax=50×1.3=65m3/d,停留时间按8小时计算,则调节池的有效容积为:V取有效水深为h1为2.0m,则A=21.7/2=10.8m2,这里取12.0m2。再取L=4.0m,B=3.0m,超高取0.5m。综上可得调节池4的尺寸(长×宽×高):4.0m×3.0m×2.5m,液面高度h:h=壁厚取250mm,有效容积Ve=21.7m3,实际容积为30.0m3,停留时间HRT=8h。(2)管道设计调节池4内的含镍废水用污水提升泵提升至中和池2。管道的直径计算如下:D=式中:D——管径(mm);Qmax——设计的最大流量(m3);V——管道流速(m/s),一般采用0.7~1.0m/s。这里取0.8m/s。根据上述公式,求得D=35mm。由计算结果可得取进水管道管径DN50mm,进水口要求在最高液位以上,用提升泵提升到中和池2。(3)扬程计算调节池4水泵扬程为:H=H差+H自+H沿+H局+H构式中: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,m;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。含油废水最大设计流量为65m3/d,设管道流速为0.8m/s,由上述的结果可知废水的管径为50mm,查阅相关管径尺寸标准和规格,取DN50mm标准硬氯乙烯管,当设计流量Qmax=2.71m3/h,查阅查DN50mm塑料管水力计算表,流速为v=0.28m/s,i=0.002,对于一次提升管段,设废水管线水力最不利长度L=10m,则管线沿程损失:H一次提升最不利段共有90º弯头2个,局部阻力系数0.5,阀门2个,局部阻力系数各取0.5,逆止阀1个,局部阻力系数取7.5,转子流量计1个,局部阻力系数9,泵1台局部阻力系数为1,则管线总局部水力损失为:H调节池4的最低水位与提升泵最高提升水位差H差=3.0m,取自由水头H自=2.5m,查阅相关构筑物水头损失估算表,取H构=0.2m,则调节池水泵扬程为:H=(4)配套设施根据上述求得的扬程、设计的流量、流速等相关参数,选择型号为25QWP8-22-1.1的提升泵。中和池2(1)尺寸计算含镍废水从调节池4由提升泵提升至中和池2,设计流量为50m3/d,取变化系数为1.3,最大设计流量Qmax=50×1.3=65m3/d,设反应时间为1h,则有效容积Ve为:V取有效水深h1=1.5m,则还原池1的面积A=1.81m2,这里取2.0m2。再取L=2.0m,B=1.0m,超高取0.5m。综上可得中和池2的尺寸(长×宽×高):2.0m×1.0m×2.0m,液面高度h:h=壁厚取250mm,有效容积Ve=2.71m3,实际容积为4.0m3,停留时间HRT=1h。(2)管道设计中和池2处理后的含镍废水通过管道输送以重力流的方式流向絮凝反应池3,由调节池4的计算结果可得取出水管道管径DN50mm,通过管道以重力流的方式流向絮凝反应池3。(3)水力计算含镍废水最大设计流量为65m3/d,设管道流速为0.8m/s,由上述的结果可知废水的管径为50mm,查阅相关管径尺寸标准和规格,取DN50mm标准硬氯乙烯管,当设计流量Qmax=2.71m3/h,查阅查DN50mm塑料管水力计算表,流速为v=0.28m/s,i=0.002,对于一次提升管段,设废水管线水力最不利长度L=10m,则管线沿程损失:H式中:i——每单位长度的管道阻力,称为水力坡度L——计算的管道长度,mH沿——管道的沿程水头损失,mH2O。共有90º弯头2个,局部阻力系数0.5,阀门2个,局部阻力系数各取0.5,逆止阀1个,局部阻力系数取7.5,转子流量计1个,局部阻力系数9,则管线总局部水力损失为:H取H构=0.2m,则含铬废水从还原池1到中和池的水力损失H为:H=絮凝反应池3(1)尺寸计算含镍废水从中和池2由通过管道输送流向絮凝反应池3,设计流量为50m3/d,取变化系数为1.3,最大设计流量Qmax=50×1.3=65m3/d,设水力停留时间为0.5h,则有效容积Ve为:V取有效水深h1=1.0m,则还原池1的面积A=1.0m2,这里取2.0m2。再取L=2.0m,B=1.0m,超高取0.5m。综上可得絮凝反应池3的尺寸(长×宽×高):2.0m×1.0m×1.5m,液面高度h:h=壁厚取250mm,有效容积Ve=1.35m3,实际容积为3.0m3,停留时间HRT=0.5h。(2)管道设计絮凝反应池3处理后的含镍废水通过管道输送以重力流的方式流向斜板沉淀池3,由调节池4的计算结果可得取出水管道管径DN50mm,通过管道以重力流的方式流向斜板沉淀池3。(3)水力计算由中和池2的水力计算结果可得,含镍废水从絮凝反应池3到斜板沉淀池3的水力损失H:H=斜板沉淀池3(1)尺寸计算含镍废水从絮凝反应池3通过管道输送流向斜板沉淀池,设计流量为50m3/d,取变化系数为1.3,最大设计流量Qmax=50×1.3=65m3/d,池面积A为:A式中:Qmax——最大设计流量,m3/h;q——水力表面负荷:q=4m3/(m2·h);n——池子数;0.91——斜板(管)面积利用系数;设池子为正方形,由池子面积,可设池子长度a为1.0m。斜板个数m为m=a——池子长度,m,上述求得为1.5m;b——斜板厚度,这里取0.005m;d——斜板间距,这里取0.08m;取斜板长度L=1m,斜板区高度h1为:h取斜板上部清水区高度h2=0.8m,水面超高h3=0.3m,斜板下端与排泥斗之间的缓冲高度为h4=1.0m。设三个污泥斗,污泥斗斗底为正方形,泥斗底边长为c=0.3m,泥斗倾斜角为60°,上底边长为e=1.0m,故泥斗高h5为:h污泥斗容积V:V=沉淀区总高度HH=池内停留时间HRT为HRT=取停留时间HRT为30min,即0.5h。综上,斜板沉淀池3的内形尺寸为(长×宽×高):1.0m×1.0m×3.6m。(2)管道设计斜板沉淀池3处理后的含镍废水通过管道重力流的方式流向调节池7,由调节池4的计算结果可得取出水管道管径DN50mm,通过管道以重力流的方式流向调节池7。(3)水力计算由中和池2的水力计算结果可得,含镍废水从斜板沉淀池3到调节池7的水力损失H:H=络合废水处理构筑物调节池5(1)尺寸计算该项目需要处理的络合废水量为50m3/d,设变化系数为1.3最大流量为Qmax=50×1.3=65m3/d,停留时间按8小时计算,则调节池的有效容积为:V取有效水深为h1为2.0m,则A=21.7/2=10.8m2,这里取12.0m2。再取L=4.0m,B=3.0m,超高取0.5m。综上可得调节池5的尺寸(长×宽×高):4.0m×3.0m×2.5m,液面高度h:h=壁厚取250mm,有效容积Ve=21.7m3,实际容积为30.0m3,停留时间HRT=8h。(2)管道设计调节池5内的络合废水用污水提升泵提升至破络池1。管道的直径计算如下:D=式中:D——管径(mm);Qmax——设计的最大流量(m3);V——管道流速(m/s),一般采用0.7~1.0m/s。这里取0.8m/s。根据上述公式,求得D=35mm。由计算结果可得取进水管道管径DN50mm,进水口要求在最高液位以上,用提升泵提升到破络池1。(3)扬程计算调节池5水泵扬程为:H=H差+H自+H沿+H局+H构式中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,m;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。络合废水最大设计流量为65m3/d,设管道流速为0.8m/s,由上述的结果可知废水的管径为50mm,查阅相关管径尺寸标准和规格,取DN50mm标准硬氯乙烯管,当设计流量Qmax=2.71m3/h,查阅查DN50mm塑料管水力计算表,流速为v=0.28m/s,i=0.002,对于一次提升管段,设废水管线水力最不利长度L=10m,则管线沿程损失:H一次提升最不利段共有90º弯头2个,局部阻力系数0.5,阀门2个,局部阻力系数各取0.5,逆止阀1个,局部阻力系数取7.5,转子流量计1个,局部阻力系数9,泵1台局部阻力系数为1,则管线总局部水力损失为:H调节池5的最低水位与提升泵最高提升水位差H差=3.0m,取自由水头H自=2.5m,查阅相关构筑物水头损失估算表,取H构=0.2m,则调节池水泵扬程为:H=破络池1(1)尺寸计算络合废水从调节池5由提升泵提升至破络池1,设计流量为50m3/d,取变化系数为1.3,最大设计流量Qmax=50×1.3=65m3/d,设反应时间为1h,则有效容积Ve为:V取有效水深h1=1.5m,则破络池1的面积A=1.81m2,这里取2.0m2。再取L=2.0m,B=1.0m,超高取0.5m。综上可得破络池1的尺寸(长×宽×高):2.0m×1.0m×2.0m,液面高度h:h=壁厚取250mm,有效容积Ve=2.7m3,实际容积为4.0m3,停留时间HRT=1h。(2)管道设计破络池1处理后的络合废水通过管道输送以重力流的方式流向中和池3,由调节池5的计算结果可得取出水管道管径DN50mm,通过管道以重力流的方式流向中和池3。(3)水力计算络合废水最大设计流量为65m3/d,设管道流速为0.8m/s,由上述的结果可知废水的管径为50mm,查阅相关管径尺寸标准和规格,取DN50mm标准硬氯乙烯管,当设计流量Qmax=2.71m3/h,查阅查DN50mm塑料管水力计算表,流速为v=0.28m/s,i=0.002,对于一次提升管段,设废水管线水力最不利长度L=10m,则管线沿程损失:H式中:i——每单位长度的管道阻力,称为水力坡度;L——计算的管道长度,m;H沿——管道的沿程水头损失,mH2O。共有90º弯头2个,局部阻力系数0.5,阀门2个,局部阻力系数各取0.5,逆止阀1个,局部阻力系数取7.5,转子流量计1个,局部阻力系数9,则管线总局部水力损失为:H取H构=0.2m,则含铬废水从还原池1到中和池的水力损失H为:H=中和池3(1)尺寸计算络合废水通过管道输送从破络池流向中和池3,设计流量为50m3/d,取变化系数为1.3,最大设计流量Qmax=50×1.3=65m3/d,设反应时间为1h,则有效容积Ve为:V取有效水深h1=1.5m,则中和池3的面积A=1.81m2,这里取2.0m2。再取L=2.0m,B=1.0m,超高取0.5m。综上可得中和池3的尺寸(长×宽×高):2.0m×1.0m×2.0m,液面高度h:h=壁厚取250mm,有效容积Ve=2.7m3,实际容积为4.0m3,停留时间HRT=1h。(2)管道设计中和池3处理后的络合废水通过管道输送以重力流的方式流向絮凝反应池4,由调节池5的计算结果可得取出水管道管径DN50mm,通过管道以重力流的方式流向絮凝反应池4。(3)水力计算 由破络池1的水力计算结果可得,络合废水从中和池3到絮凝反应池4的水力损失H:H=絮凝反应池4(1)尺寸计算络合废水从中和池3由通过管道输送流向絮凝反应池4,设计流量为50m3/d,取变化系数为1.3,最大设计流量Qmax=50×1.3=65m3/d,设水力停留时间为0.5h,则有效容积Ve为:V取有效水深h1=1.0m,则还原池1的面积A=1.0m2,这里取2.0m2。再取L=2.0m,B=1.0m,超高取0.5m。综上可得絮凝反应池4的尺寸(长×宽×高):2.0m×1.0m×1.5m,液面高度h:h=壁厚取250mm,有效容积Ve=2.7m3,实际容积为4.0m3,停留时间HRT=1h。(2)管道设计絮凝反应池4处理后的络合废水通过管道输送以重力流的方式流向斜板沉淀池4,由调节池5的计算结果可得取出水管道管径DN50mm,通过管道以重力流的方式流向斜板沉淀池4。(3)水力计算 由破络池1的水力计算结果可得,络合废水从絮凝反应池4到斜板沉淀池4的水力损失H:H=斜板沉淀池4(1)尺寸计算络合废水从絮凝反应池4通过管道输送流向斜板沉淀池4,设计流量为50m3/d,取变化系数为1.3,最大设计流量Qmax=50×1.3=65m3/d,池面积A为A式中:Qmax——最大设计流量,m3/h;q——水力表面负荷:q=4m3/(m2·h);n——池子数;0.91——斜板(管)面积利用系数;设池子为正方形,由池子面积,可设池子长度a为1.0m斜板个数m为m=a——池子长度,m,上述求得为1.5m;b——斜板厚度,这里取0.005m;d——斜板间距,这里取0.08m;取斜板长度L=1m,斜板区高度h1为:h取斜板上部清水区高度h2=0.8m,水面超高h3=0.3m,斜板下端与排泥斗之间的缓冲高度为h4=1.0m。设三个污泥斗,污泥斗斗底为正方形,泥斗底边长为c=0.3m,泥斗倾斜角为60°,上底边长为e=1.0m,故泥斗高h5为:h污泥斗容积V:V=沉淀区总高度HH=池内停留时间HRT为HRT=取停留时间HRT为30min,即0.5h。综上,斜板沉淀池4的内形尺寸为(长×宽×高):1.0m×1.0m×3.6m。(2)管道设计斜板沉淀池4处理后的络合废水通过管道输送以重力流的方式流向调节池7,由调节池5的计算结果可得取出水管道管径DN50mm,通过管道以重力流的方式流向调节池7。(3)水力计算 由破络池1的水力计算结果可得,络合废水从斜板沉淀池4到调节池7的水力损失H:H=综合废水处理构筑物调节池6(1)尺寸计算该项目需要处理的综合废水量为150m3/d,设变化系数为1.3,则最大流量为Qmax=150×1.3=195m3/d,停留时间按8小时计算,则调节池6的有效容积为:V取有效水深为h1为2.0m,则A=65/2=32.5m2,这里取35.0m2。再取L=7.0m,B=5.0m,超高取0.5m。综上可得调节池6的尺寸(长×宽×高):7.0m×5.0m×2.5m,液面高度h:h=壁厚取250mm,有效容积Ve=65.0m3,实际容积为87.5m3,停留时间HRT=8h。(2)管道设计调节池6内的综合废水用污水提升泵提升至破络池2。管道的直径计算如下:D=式中:D——管径(mm);Qmax——设计的最大流量(m3);V——管道流速(m/s),一般采用0.7~1.0m/s。这里取0.8m/s。根据上述公式,求得D=60mm。由计算结果可得取进水管道管径DN70mm,进水口要求在最高液位以上,用提升泵提升到破络池2。(3)扬程计算调节池6水泵扬程为:H=H差+H自+H沿+H局+H构式中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,m;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。综合废水最大设计流量为195m3/d,设管道流速为0.8m/s,由上述的结果可知废水的管径为60mm,查阅相关管径尺寸标准和规格,取DN70mm标准硬氯乙烯管,当设计流量Qmax=8.125m3/h,查阅查DN70mm塑料管水力计算表,流速为v=0.59m/s,i=0.006,对于一次提升管段,设废水管线水力最不利长度L=10m,则管线沿程损失:H一次提升最不利段共有90º弯头2个,局部阻力系数0.5,阀门2个,局部阻力系数各取0.5,逆止阀1个,局部阻力系数取7.5,转子流量计1个,局部阻力系数9,泵1台局部阻力系数为1,则管线总局部水力损失为:H调节池6的最低水位与提升泵最高提升水位差H差=3.0m,取自由水头H自=2.5m,查阅相关构筑物水头损失估算表,取H构=0.2m,则调节池水泵扬程为:H=破络池2(1)尺寸计算综合废水从调节池6通过管道输送的方式流向破络池2,设计流量为150m3/d,取变化系数为1.3,最大设计流量Qmax=150×1.3=195m3/d,设停留时间为1h,则有效容积Ve为:V取有效水深h1=1.5m,则还原池1的面积A=5.42m2,这里取6.0m2。再取L=3.0m,B=2.0m,超高取0.5m。综上可得破络池2的尺寸(长×宽×高):3.0m×2.0m×2.0m,液面高度h:h=壁厚取250mm,有效容积Ve=8.1m3,实际容积为12.0m3,停留时间HRT=1h。(2)管道设计破络池2处理后的综合废水通过管道输送以重力流的方式流向中和池4,由调节池6的计算结果可得取出水管道管径DN70mm,通过管道以重力流的方式流向中和池4。(3)水力计算综合废水最大设计流量为195m3/d,设管道流速为0.8m/s,由上述的结果可知废水的管径为60mm,查阅相关管径尺寸标准和规格,取DN70mm标准硬氯乙烯管,当设计流量Qmax=8.125m3/h,查阅查DN70mm塑料管水力计算表,流速为v=0.59m/s,i=0.006,对于一次提升管段,设废水管线水力最不利长度L=10m,则管线沿程损失:H一次提升最不利段共有90º弯头2个,局部阻力系数0.5,阀门1个,局部阻力系数各取0.5,则管线总局部水力损失为:H取H构=0.2m,则综合废水从破络池2到中和池4到中和池的水力损失H为:H=中和池4(1)尺寸计算综合废水从破络池2通过管道输送的方式流向中和池4,设计流量为150m3/d,取变化系数为1.3,最大设计流量Qmax=150×1.3=195m3/d,设停留时间为1h,则有效容积Ve为:V取有效水深h1=1.5m,则还原池1的面积A=5.42m2,这里取6.0m2。再取L=3.0m,B=2.0m,超高取0.5m。综上可得中和池4的尺寸(长×宽×高):3.0m×2.0m×2.0m,液面高度h:h=壁厚取250mm,有效容积Ve=8.1m3,实际容积为12.0m3,停留时间HRT=1h。(2)管道设计中和池4处理后的综合废水通过管道输送以重力流的方式流向絮凝反应池5,由调节池6的计算结果可得取出水管道管径DN70mm,通过管道以重力流的方式流向絮凝反应池5。(3)水力计算 由破络池2的水力计算结果可得,综合废水从中和池4到絮凝反应池5的水力损失H:H=絮凝反应池5(1)尺寸计算综合废水从中和池4通过管道输送的方式流向絮凝反应池5,设计流量为150m3/d,取变化系数为1.3,最大设计流量Qmax=150×1.3=195m3/d,设停留时间为0.5h,则有效容积Ve为:V取有效水深h1=1.5m,则还原池1的面积A=2.71m2,这里取4.0m2。再取L=2.0m,B=2.0m,超高取0.5m。综上可得絮凝反应池5的尺寸(长×宽×高):2.0m×2.0m×2.0m,液面高度h为h=壁厚取250mm,有效容积Ve=4.1m3,实际容积为8.0m3,停留时间HRT=0.5h。(2)管道设计絮凝反应池5处理后的综合废水通过管道输送以重力流的方式流向斜板沉淀池5,由调节池6的计算结果可得取出水管道管径DN70mm,通过管道以重力流的方式流向斜板沉淀池5。(3)水力计算 由破络池2的水力计算结果可得,综合废水从絮凝反应池4到斜板沉淀池5的水力损失H:H=斜板沉淀池5(1)尺寸计算综合废水从絮凝反应池5通过管道输送的方式流向斜板沉淀池5,设计流量为150m3/d,取变化系数为1.3,最大设计流量Qmax=150×1.3=195m3/d,池面积A为A式中:Qmax——最大设计流量,m3/h;q——水力表面负荷:q=4m3/(m2·h);n——池子数;0.91——斜板(管)面积利用系数;由池子面积,可设池子长度a为2.0m。斜板个数m为:m=a——池子长度,m,上述求得为1.5m;b——斜板厚度,这里取0.005m;d——斜板间距,这里取0.08m;取斜板长度L=1m,斜板区高度h1为:h取斜板上部清水区高度h2=0.8m,水面超高h3=0.3m,斜板下端与排泥斗之间的缓冲高度为h4=1.0m。设三个污泥斗,污泥斗斗底为正方形,泥斗底边长为c=0.3m,泥斗倾斜角为60°,上底边长为e=1.0m,故泥斗高h5为:h污泥斗容积V:V=沉淀区总高度HH=池内停留时间HRT为HRT=取停留时间HRT为30min,即0.5h。综上,斜板沉淀池4的内形尺寸为(长×宽×高):2.0m×2.0m×3.6m。(2)管道设计斜板沉淀池5处理后的综合废水通过管道输送以重力流的方式流向调节池7,由调节池6的计算结果可得取出水管道管径DN70mm,通过管道以重力流的方式流向调节池7。(3)水力计算 由破络池2的水力计算结果可得,综合废水从斜板沉淀池5到调节池7的水力损失H:H=混合废水处理构筑物调节池7(1)尺寸计算二级氧化池、斜板沉淀池1、斜板沉淀池2、斜板沉淀池3、斜板沉淀池4、斜板沉淀池5处理后的废水通过管道输送以重力流的方式流向调节池7,设计流量为700m3/d,取变化系数为1.3,最大设计流量Qmax=700×1.3=910m3/d,设停留时间为1h,则有效容积Ve为:V取有效水深h1=2.0m,则调节池的面积A=19.0m2,这里取20.0m2。再取L=5.0m,B=4.0m,超高取0.5m。综上可得调节池7的尺寸(长×宽×高):5.0m×4.0m×2.5m,液面高度h:h=壁厚取250mm,有效容积Ve=37.9m3,实际容积为50.0m3,停留时间HRT=1h。(2)管道设计调节池7内的混合废水用污水提升泵提升至生物接触氧化池。管道的直径计算如下:D=式中:D——管径(mm);Qmax——设计的最大流量(m3);V——管道流速(m/s),一般采用0.7~1.0m/s。这里取0.8m/s。根据上述公式,求得D=130mm。由计算结果可得取进水管道管径DN150mm,进水口要求在最高液位以上,废水通过提升泵提升到生物接触氧化池。(3)扬程计算调节池7水泵扬程为:H=H差+H自+H沿+H局+H构式中: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,m;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。综合废水最大设计流量为910m3/d,即37.92m3/d,设管道流速为0.8m/s,由上述的结果可知废水的管径为DN150mm,查阅相关管径尺寸标准和规格,取DN150mm标准硬氯乙烯管,当设计流量Qmax=37.9m3/h,查阅查DN150mm塑料管水力计算表,流速为v=0.59m/s,i=0.002,对于一次提升管段,设废水管线水力最不利长度L=10m,则管线沿程损失:H一次提升最不利段共有90º弯头2个,局部阻力系数0.5,阀门2个,局部阻力系数各取0.5,逆止阀1个,局部阻力系数取7.5,转子流量计1个,局部阻力系数9,泵1台局部阻力系数为1,则管线总局部水力损失为:H调节池6的最低水位与提升泵最高提升水位差H差=3.0m,取自由水头H自=2.5m,查阅相关构筑物水头损失估算表,取H构=0.2m,则调节池水泵扬程为:H=生物接触氧化池(1)参数设定根据项目所给的相关参数,设进水的COD浓度La=500mg/L,出水的COD浓度Le=80mg/L,取生物接触氧化池的COD容积负荷M为1.5kgCOD/(m3·d)。(2)填料容积W=式中:W——填料的总有效容积,m3;Q——生物接触氧化池的平均流量,700m3/d;La——进水COD浓度,mg/L;Le——出水COD浓度,mg/L;M——COD容积负荷率,kgCOD/(m3·d)。(3)生物接触氧化池总面积A=式中:A——生物接触氧化池的总面积,m2;H1——填料层的高度,m,这里取2.0m。(4)尺寸设计将生物接触氧化池分为n=5格,每格的生物接触氧化池面积为25.5m2,这里取A’=30m2,每格池的尺寸为L×B=6m×5m,每格接触氧化池的顶部设1m×1m的溢流孔。(5)停留时间TT=(6)生物接触氧化池的总高设填料层总高为H,填料层高度H1=2.0m池体超高取H2=0.5m,填料层上部取稳定水深为H3=0.5m,填料底部高度H4=0.5m,则总高H为:H=液面高度h:h=生物接触氧化池选用组合纤维填料。其主要技术参数见表5.1。表5.1生物接触氧化池组合纤维填料参数型号塑料环片直径(mm)填料直径(mm)单片间距

(mm)理论比表面积(m2/m3)ZV-150-8075150802000(7)需氧量计算Q式中:Q气——需气量,m3/d;Do——1m3污水需气量,m3/m3,一般为15~20m3/m3。此处采用20m3/m3。Q——污水的日均流量,m3/d。综合,生物接触氧化池的需气量Q气=14000m3/d,加上15%的工程预算,Q(8)曝气管道计算分别在每个生物接触氧化池的底部设置两根干管,间距为2m,每隔3m设置一根竖管,每根干管有3根竖管,共30根,每根竖管的供气量为:16100管道选用DN100mm进气管,底部的曝气管的管径选用DN40mm,通过空压机输送空气到生物接触氧化池。(9)水力计算废水最大设计流量为910m3/d,即37.92m3/d,设管道流速为0.8m/s,由上述的结果可知废水的管径为DN150mm,查阅相关管径尺寸标准和规格,取DN150mm标准硬氯乙烯管,当设计流量Qmax=37.9m3/h,查阅查DN150mm塑料管水力计算表,流速为v=0.59m/s,i=0.002,对于一次提升管段,设废水管线水力最不利长度L=10m,则管线沿程损失:H一次提升最不利段共有90º弯头2个,局部阻力系数0.5,阀门1个,局部阻力系数各取0.5,则管线总局部水力损失为:H查阅相关构筑物水头损失估算表,取H构=0.4m,则水力损失H为:H=(10)管道设计生物接触氧化池处理后的废水流向斜板沉淀池6,管道的直径和计算与调节池7相同,都选择DN150mm的标准硬氯乙烯管。斜板沉淀池6(1)尺寸计算生物接触氧化池处理后的废水通过管道输送流向斜板沉淀池5,设计流量为700m3/d,取变化系数为1.3,最大设计流量Qmax=700×1.3=910m3/d,池面积A为A式中:Qmax——最大设计流量,m3/h;q——水力表面负荷:q=4m3/(m2·h);n——池子数;0.91——斜板(管)面积利用系数;设池子为正方形,由池子面积,可设池子长度a为3.5m。斜板个数m为:m=a——池子长度,m,上述求得为3.5m;b——斜板厚度,这里取0.005m;d——斜板间距,这里取0.08m;取斜板长度L=1m,斜板区高度h1为:h取斜板上部清水区高度h2=0.8m,水面超高h3=0.3m,斜板下端与排泥斗之间的缓冲高度为h4=1.0m。设两个污泥斗,污泥斗斗底为正方形,泥斗底边长为c=0.3m,泥斗倾斜角为60°,上底边长为e=1.0m,故泥斗高h5为:h污泥斗容积V:V=沉淀区总高度HH=池内停留时间HRT为HRT=取停留时间HRT为30min,即0.5h。(2)管道设计斜板沉淀池6处理后的废水通过管道流向砂滤器,管道的直径和计算与调节池7相同,都选择DN150mm的标准硬氯乙烯管。(3)水力计算斜板沉淀池6处理后的废水通过管道流向砂滤器,水力损失与生物接触氧化池的水力损失相同,水力损失H为:H=砂滤器(1)设计参数过滤器的特性参数如下表所示。本设计采用单层石英砂滤料,粒径在0.3~0.8mm。石英砂过滤器的选型参数如表5.2所示。

表5.2石英砂过滤器的选型参数类别品种粒径(mm)不均匀系数(K80)滤层厚度(mm)适应滤速(m/h)反冲洗强度(L/m2·s)反冲膨胀率(%)砂过滤石英砂0.5~1.2≤2700~10008~1012~1530~50砂过滤石英砂0.3~0.8-7008~108~1250~60双层过滤无烟煤0.8~1.8<2300~4008~1013~1640~50双层过滤石英砂0.5~1.2<24006~813~1650~60双层过滤无烟煤0.65~0.8-4606~813~1650~60双层过滤石英砂0.45~0.6-230--40~50(2)尺寸计算本项目设计流量Q=700m3/d,变化系数设为1.3,最大设计流量Qmax=700×1.3=910m3/d=37.92m3/h。根据流量及石英砂过滤器选型表,选用型号为Sc03-2200,规格为φ2200×3500。设计滤速取值范围为4.8~24m3/m2·h,本设计取值v=10m3/m2·h池面积A为:A=设滤层厚度为1.5m,承托层厚为0.45m,反洗膨胀率为40%,反冲洗强度15L/(m2·s),反冲洗时间5min,反冲洗水用自来水管。直径D为:D=反冲洗膨胀度为40%,砂滤池的有效高度为:H=0.45+1.5×设液面高度为h,停留时间为0.2h,则液面高度h为:h=(3)管道设计砂滤器处理后的废水直接排放到河道口,管道的直径和计算与调节池7相同,都选择DN150mm的标准硬氯乙烯管。(4)水力计算砂滤器处理后的废水

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