【膜技术处理电镀废水的工艺设计16000字（论文）】

膜技术处理电镀废水的工艺设计目录TOC\o"1-3"\h\u2607第一章.绪论 180921.1设计内容 1283111.2设计目的 11.3设计原则 21.4设计依据 36802第二章.电镀废水分析 480922.1电镀废水概述 4283112.1.1电镀废水的来源及分类 42.1.2电镀废水的特点 52.1.3电镀废水的危害 6308942.2电镀废水处理及回用技术 6283112.2.1物理法 62.2.2化学法 72.2.3物理化学法 7283112.2.4生物化学法 92.2.5气浮法 92.2.6膜分离技术 96802第三章.工艺分析说明 10308943.1工艺流程图 10283113.2预处理 103.2.1均质池 103.2.2细格栅 10283113.2.3混凝池 113.2.4镍系沉淀池 113.3膜处理 11308943.3.1袋式过滤器 11283113.3.2UF过滤系统 113.3.3综合调节池 113.3.4RO系统 12283113.3.5中水回用水池 123.4后处理 12308943.4.1混凝池 12283113.4.2气浮池 122.2.2砂滤塔 12283113.5污泥处理设施 14第四章.工艺设计计算 16 1425590404.1工艺去除率 15308944.2格栅 16283114.2.1设计说明 164.2.2设计计算 164.2.3设计草图 18283114.3混凝池 184.3.1设计说明 184.3.2设计计算 18308944.3.3设计草图 19283114.4膜区 204.4.1设计说明 204.4.1设计计算 20308944.5调节池 20283114.5.1设计说明 214.5.2设计计算 214.5.3设计草图 22283114.6混凝池 224.6.1设计说明 214.6.2设计计算 21308944.7气浮池 22283114.7.1设计说明 224.1.2设计计算 22308944.1.3设计草图 24283114.8砂滤 244.8.1设计说明 244.8.2设计计算 25283114.8.3设计草图 254.9污泥 264.9.1污泥量计算 26308944.9.2浓缩池计算 26283114.9.3浓缩后污泥剩余量 274.9.4污泥脱水机 27308944.9.5设计草图 2728311第五章.高程计算 285.1高程设计任务 285.2高程计算要求 29283115.3高程布置 30总结 34参考文献 35第二章.电镀废水分析2.1电镀废水概述2.1.1电镀废水的来源及分类电镀金属的技术即指我们可以利用金属电解剂的化学原理,在一些电镀金属的表面涂抹一种较为薄层的电镀金属或者者也许就是称为薄层铝合金。金属或者其它的金属材料直接做成的导线表面抛光和电镀都应该是好可以有效地做到防止这些金属材料发生化学氧化(或者说例如锈蚀),提高了它的耐磨性、导线电力、反光性、抗化学腐蚀性以及同时也加强了对于建筑装饰的美观。一般而言,电镀处理技术共可以分四个处理阶段相同:一、被用电镀物的内部表面经过化学预处理,去除表层油脂以及其他氧化物等,其中主要阶段包括了用于机械废水处理的一些化学产物废水,喷砂、切削、研磨等一类的然而机械废水处理一般都不会直接办法使得电镀产生化学废水,主要的一个处理阶段相同就是进行化学产物废水处理将可能会直接使得电镀产生较多的化学废水;二、电镀;三、水洗,化学废物清洗和其他使用进行电镀之后,用少量量的自来水或者其他热水进行冲洗会去掉这些电镀件的内部表面所有可能残留的一些化学废物清洗处理液或者其他电镀液,保持其内部表面清洁,镀件在进行电池内部化学清洗处理过程中所需要产生的都是化学处理废水,这也是目前电镀件中废水的主要排放来源,大约占整个工艺的80%左右;四、电镀之后的钝化等对镀件的加工也会产生一定量的废水。除上述以电镀工艺为主体所形成的电镀废水外,电镀厂在地上所进行的电镀冲洗,也是电镀废水最主要来源。化学污水的清洗液或者电镀液在进行了很长时期的处理和使用后因为污水浓度的减少和废水中杂质含量的增多而导致需要及时更新,清洗槽或者电镀池镀槽被严重破损后所产生的污染物泄漏等情况均会直接导致电镀池内部的废水，这些泄漏现象在正常情况下导致电镀池中废水排出这些废液时的浓度极高,必须及时立即采取措施对其进行废液回收再综合利用或者集中处理,不能随意将这些废液直接排入地下或污水道。根据镀锌电镀废水产品的主要种类和镀锌电镀废水生产工艺,把镀锌电镀处理废水主要种类分为镀锌电镀前废水处理镀锌废水、含镍和氰化后处理废水、含镍和铬化后处理废水、综合利用处理电镀废水、混排水和电镀处理废水五类,如表2-1所示。有了合理的分类,就可以坚持分类收集,分质处理的原则,有针对性的简单净化方法,更有利于水资源的回收回用。表2-1电镀废水种类废水种类废水来源主要成分废水特点前处理废水镀件抛光、清洗、除油、除锈、除蜡，酸蚀除锈含有油、酸、碱、表面活性剂等COD浓度高含氰废水氰化镀锌、氰化镀铜、氰化镀锯、氰化镀隔、仿金电镀等的清洗废水含有游离CN-,锌氰、铜氰、镉氰等络合离子一般为碱性含铬废水镀铬及铬酐钝化，铝阳极氧化等Cr6+一般为酸性综合废水光亮镀铜、冲击镍电镀、半光镰电镀和光亮鎳电镀等工艺含有Cu2+、Ni2+,Zn2+等污染物种类多混排废水各工序“跑、冒、滴、漏”的镀液及冲洗水含有CN-Cr6+,Cu2+Ni2+Zr2+等——2.1.2电镀废水的特点电镀废水是成分复杂的化学污染废水,废水浓度随着不同的工艺,不同的工件形状不同生产周期时刻变化着不易受控制。污染物主要排放成分除了大量分别含有过氧化氢和氰化钠排放污染废水和大量含硫酸碱性钠排放污染废水外,还极有可能分别含有大量氧化铬、镍、镉、铜、锌、金、银等多种有害重金属。废水中还含有可能存在含有一定腐蚀程度及其数量和质量的液体光亮剂、添加剂等活性剂和有机化合物,如利用液体作为表面发光剂的活性剂、EDTA、柠檬酸、酒石酸、乙醇胺、乙二醇、硫腺、苯磺酸、香豆素、烘二醇等。这些天然化学物质如果直接进入自然环境中,会对人类健康及生态环境产生十分严重的危害。2.1.3电镀废水的危害电镀废水在严重污染的环境中,主要分为两个方面:一、能耗小和浓度高的电镀废液排放,二、浓度相对较低的电镀废液排放,这些废水直接排放对环境造成危害。废水污染物中的无机污染物如果从酸性或者是碱性中排出后会造成土地性能的变坏、影响到农作物生长,而且这些重金属一旦进入食物链中就会严重威胁到人类的健康;有机污染物体中的氮、磷掺入到人水中还可能会造成致富营养化,恶化水质等问题。2.2电镀废水处理及回用技术电镀废水处理方式大多数是以源头治理为原则,经过发展已经淘汰了一些会产生重度污染的技术,其中生物技术发展的比较快,化学技术处理已经尽量做到少渣或无渣。一直以来,我们国家的电镀生产和企业在管理上的运作都主要以自然资源的大量浪费为主要特点,与国外的相比,存在着很大差距。近几年在国家政策的指导和约束下,一致要求企业对电镀废水的处理不仅要减量减排,更要达到无害化资源化的标准,这一点说明电镀废水的处理和回用是分不开的。根据前期行业研究人员查阅和得到的大量行业相关资料文献,可知在五金电镀行业废水处理中的各种主要污染物在其中都可能包括多种有害重金属、氟化物和多种无害有机物,一般来说一种好的处理工艺技术很难将所有的主要污染物都完全去除干净,因此就非常需要将这几种主要处理工艺充分组合处理起来然后进行综合处理,这样才可以能够充分组合利用起来从而形成一个好的处理工艺系统。目前,电镀作为工业废水水质处理科学技术的主要研究类型一般可以将其细分为化学物理分析法、化学法、物理化学法、生物化学法。2.2.1物理法物理方法主要是通过利用物理相互作用来分离电镀废水中处于悬浮性状态的有害化学物质,通常作为预处理中的一个环节,要和其它方法一起联合运用。常用的物理法有吸附法和蒸发浓缩法。(1)活性炭吸附法活性炭吸附法主要是一种经常使用的处理重金属离子的技术。根据王儒子采用平衡活性炭吸附法对含铅电镀废水进行处理实验研究结果表明,在ph值通常小于4的环境下,平衡吸附时间约定义为5小时,其中平衡吸附等温方程式q=,其中平衡吸附穿透时间约定义为13小时,则其平衡吸附容量约定义为0.346l,用20%NaoH再生活性炭,可以得到较高的去除率。(1)蒸发浓缩法蒸发废水浓缩处理法主要用途是一种通过将含有重金属或者镀锌电镀中的废水经过高温蒸发后再处理进而进行浓缩,再对其水分进行处理回收、再处理利用的一种综合处理废水方法,一般被广泛应用于后来用于处理富含铅、铜、银和锌及镍酸锌等离子类的废水,一般往往与其它多种处理废水方法相互配合联用。这种资源综合回收处理法的技术应用方式不仅可以更好地有效实现自然资源的综合回收,有效地大大避免了工业环境污染,实现了完全自动化的清洁能源工业生产,但蒸发浓缩发能耗高,通常只能作为其他工艺的辅助处理方法。2.2.2化学法化学废水处理电镀法主要目的是向经过电镀后的废水中废物投入有机化学物理试剂或者化学药剂,通过利用产生的有机化学反应气体来迅速改变电镀废水中各种化学污染物的有机化学物理特性,将其电镀废水处理分离的有机化学物质从而容易被电镀废水中废物清除释放出来的一种用于化学废水处理用的技术。一般来说电镀电池废水的应用化学生物处理电池技术主要有化学腐蚀生物电池法、化学生物气浮法、化学生物氧化电池法、中和法、化学生物沉淀法、化学生物还原电池法。2.2.3物理化学法物理化学法就是一种运用物理与化学相结合的综合效应来处理电镀废水,它是其获取并且能够进行空气净化的一种方法,其中离子交换法、电解法、电渗析等法都是对电镀废水进行处理的常见方法。(1)离子交换法离子交换处理法树脂是一种可以利用离子交换的化学树脂方法来使工业废水处理中的阴极性离子、阳极性离子被充分清除。当水中含有其他重金属的交换废水经过树脂交换后再采取去除树脂的方式处理时,交换器上的的重金属化学离子和水中的其他的重金属化学离子可以进行树脂交换,达到了通过去除交换废水中所有的重金属化学离子的树脂处理交换目的。和其他采用化学污泥沉淀处理方法的水相比,它同样具有化学能耗低,不会对水产生任何化学污泥等诸多优点。但是,离子交换法中,离子交换法和树脂的同类产品价格相对比较高。离子交换处理法废水不一定应该是最为适合广泛用于专业处理大型工业污水厂的各类废水,一般都应该是被广泛的应用来用于处理一些富含氯化锌的水和人工合成纤维素的废水,其主要处理优势应该是对于不含水量小、毒性大或者是具有相当高的可回收利用价值的不富含金、银、铀等金属废水。可以更好的节约成本。(2)电解法电解法就是通过充分利用水中金属离子的各种放射性和电化学物理特性,在直流电影响下将水中的各种金属离子全部清除干净,一般都被广泛应用来处理含有高浓度放射性的电沉积物的金属废水,这也是较为成熟的一种处理电镀废水的方法。在对含镍电镀废水的处理中可以发现,电解方法对于低浓度溶液的除磷效率十分有限。而且,电解法在处理过程中对于电镀废水中的COD和SS基本没有起到彻底去除的效果,并且由于电解法消耗能量大,需要经过浓缩之后再进行电解处理,所以仅适合中、小型规模的电镀废水。电解的另一种主要电解处理方式,也就是微电解,这种新的电解处理方法在水泥电镀厂和废水的化工处理中也已经逐渐得到了广泛应用,常见的电解是氧化铁碳微离子电解,利用氧化铁屑和铁碳活性炭之间的各种电化学反应,通过互相置换、共价下沉、过滤等多种电解工艺相互作用就可来迅速彻底去除水中的各种重金属和负离子。微电解法由于其具有制造成本少、设备结构简单、去除有机物的效果佳等诸多优点,不足之处主要在于它们无法从环境中回收和利用有益的金属,实现了对自然资源的再生和综合利用。(3)电渗析电渗析溶液即膜是指电镀废水在两个电位差相互影响推动的高压条件下,将其中的阴、阳极负离子经过高压渗透后的膜定向高压迁移,进而对经过电镀后的废水溶液进行高压浓缩。电渗析的方法既能有效降低原料成本,又好还能有效使原料浓缩液获得可长期返工。化学法与电渗析一起应用不但能有效地利用医疗药物、降低污泥产生,而且上清液经过化学法处理的上清液和电渗析再加工处理的淡水也能直接满足返还利用标准,这样就充分实现了对电镀废水进行一个闭路流动的循环,在不会造成任何污染环境的前提下,也充分利用了水资源。2.2.4生物化学法生物化学法在废水电镀处理工业中大致以上可以再细分为三类,生物废水吸附化学法、植物应用化学法和处理废水法和生物絮凝法。其中一种新型生物吸附法由于其具有高效、低廉价格的特点,在国内已经得到了广泛研究和关注,常说生物吸附法是通过利用菌群(主要含有真菌、细胞藻类等)进行静电吸附、络合、絮凝、含ph数量大的沉淀和缓冲等作用,使得废水中的重金属离子经过沉淀分离,废水在处理中得到满足达标率后再进行排放或者是返工再利用。这种生物与化学的结合,可突出二者的优点,提高废水的生化性,提高出水水质。2.2.5气浮法又称高压溶气-浮气脱渣法,它主要用途是用于指在一种高压的溶气状态下,以突然溶入大量有害化学气体的方式水-浮渣溶入惰性气体或者其他水蒸气作为一种具有工作性的吸气液体,骤然对水进行吸气减压而突然释放出无数微细的有害气泡。黏附在工业废水经过化学还原及在水中和化学反应后经过制备而自然生成的各种絮状混凝物之上,使得这些絮状混凝物在含水实际含量比重上需要远大或小于高温真空溶液中的实际比重,随着高温空气溶液中的含水温度不断上升,将这些絮状混凝物迅速悬浮至固定液面,达到固液与水分离的主要操作目的剪切。化学法因其投加的药剂多而产生污泥较多且占地面积大,不好操作等原因正逐渐向自动化操作测定转化。2.2.6膜分离技术膜分离技术是一大类技术的总称,膜分离是集分离、浓缩、提纯、提取于一体的水处理方法。膜分离水处理主要是将微滤、超滤、反渗透、纳滤等不同的膜工艺有机地组合在一起,以期达到清除污染物并进行深度净化盐和返还利用的主要目的。不同孔径的膜和其中截留物质的数量不同,膜分离技术实际上是一个单一的物理过程,相比于其他传统的分离技术,它具有降低能源消耗、分离时间更加高效、输送水品质更好好、可持续进行操作、设备更为稳定、灵活性更强等特点。

第三章.工艺分析说明3.1工艺流程图图3-1工艺流程图3.2.预处理3.2.1均质池最常见的均质池是异程式均质池。异程式均质池由于水位是固定,因此均质池一般只能进行均质,不能进行均量,其中平板尺寸10.0m*5.0m*6.5m,有效蓄池容积325m³,池体采用钢混+外墙玻璃钢材进行防腐。总计数量2座。一用一备,设耐酸碱自吸泵4台,罗茨风机2台。3.2.2细格栅格栅主要目的是为了去除比较粗糙的表层悬浮物,防止养护格栅表层堵塞了燃气水泵发电系统发动机组和排水管路上的各个阀门,以后继续在发生空气污染时养护设施才有机会恢复能够正常运行工作。格栅间尺寸为3m*2m*5m,细格栅采用10mm,格栅一用一备,采用人工清渣。3.2.3混凝池混凝的技术过程是一种通常泛指通过特殊的混凝方法(包括例如在水中快速投入固体一定量的固体化学品和药剂)或用来有效促进水中的微小胶体生物颗粒和微小固体悬浮物在水中快速聚集的一种科学技术应用过程,它通常是混凝水及其在工业废水处理工艺技术过程中的主要功能组成的一部分。混凝土的过程主要包含了空气凝聚和脱水絮凝两个主要过程。以发动机的监控仪器进行定量为一个简单的实例首先对发动机进行了药液的监控由发动机的仪器进行定量的将所有添加各种药液的柴油发动机的药液全部投入蓄电池NaOH,控制ph一般处于9~10,池体内的药液将会迅速地产生大量的氢氧化镍溶液进行沉淀,在投加大量的混凝剂后,生成大量絮状混凝体。在需要投加各种助凝剂的时PAM，助凝剂就已经能充分起到絮体吸附和吸水架桥的重要作用,把初级絮体的凝体逐渐地充分聚集起来形成一种易于遇水沉淀的较大型的凝絮体。其主体结构面积尺寸7.0m*4.0m*2.6m,有效建筑面积72.8m³,采用不锈钢混+双层外墙钢化玻璃和彩钢材料来进行保温防腐。总计运行的列车总数为1座。设有LCD,数显显示ph微控制器1个,机械液下隔膜-液压自动定量式搅拌机及生产加工制药机2台,液下隔膜不锈钢立式搅拌机2台。3.2.4镍系沉淀池提供一个静置的环境来实现泥水的分离。上清液在进入污泥后续处理的各个环节,将污泥倾倒后排至污水浓缩池。尺寸12.0m*3.0m*6.2m有效使用容积223.2m³,采用钢混+外墙玻璃钢材料防腐。总计数量1座。3.3膜处理3.3.1袋式过滤器袋式工业废水固体过滤器它的主要用途之一是由于可以用来有效率的截留处理工业废水中多余固体废物残存的多余固体悬浮物,它不仅还可以有效率的去除20m以上的悬浮物,将他设置在膜处理之前主要是用来保护后续超滤膜的正常运行。尺寸D=300mm*750mm,SUS304外壳,直立式结构。数量2个。3.3.2UF过滤系统超级过滤法净水是一种由于采用先进的中空玻璃纤维深层过滤新一代工艺技术,配合三级预喷式自来水处理技术进行深层过滤以有效地清除饮用自来水时过程中的各种杂质而产生的一种新型净水方法;超滤法中微孔孔径一般应小于0.01微米,能够完全地过滤去除水中的各种细菌、铁锈、胶体等各种有机化学污染物质,保留水中微孔孔内原有的各种微量元素和矿物质。超滤材料的滤芯-碳纤维滤膜选用材料pp超滤性碳纤维材质平均每一个滤芯的滤膜孔径大约是为0.1m,中空的一块碳纤维滤膜,所以去除的化学细菌率大约是接近100%,可以有效地快速消灭和去除水中5~50nm的化学乳化油、胶体等化学杂质。采用了高度精密的安全防护性过滤器设计用于作为这种高压滤膜系统安全防护设备。反复次冲洗后废水主要处理方法是采用一次加入浓硫酸碱和少量NaClO的盐水混合液,反复次冲洗后再将废水再次排出进入池中,然后在含有大量氧化物的硫酸镍锌体系均质池中并进行二次氧化重新处理。数量12组,,每组每个内胆分别安装采用各种可自动更换式的高低压新型超声波滤膜22支。设计最大平均进水量70m³/h。3.3.3综合调节池调整池主要由于具备了及时调整库区水量,均衡水源供应库区水质,并及时进行污水预处理等重要作用功能。尺寸5.0m*5.0m*5.67m,有效使用建筑面积141.75m³,采用玻璃钢混+外墙涂层玻璃钢复合涂层耐水防腐。总计列车数量1座。设备有耐酸碱锈钢自吸泵2台,液下液压不锈钢卧式搅拌机1台。设置精密工业空气净化过滤器一台,截留由于空气在工业废水中成分残留的空气悬浮物,降低水中由于空气成分残存的其他污染物,以及用于保护专用RO型薄膜结构免于空气阻碍。尺寸d=0.40m*1.33m,数量1套,SUS304材质,过滤材料精度100mm。3.3.4RO系统反渗透膜技术可以有效拦绝水中的各类无机金属离子、胶体化学物质及其他大量小分子的化学溶质,从而快速获得经过净化后的液态水。反应性渗透处理法类型污水处理技术工艺过程设置两级类型污水处理技术工艺设置过程,一级污水RO类型污水处理技术工艺过程设置8040-5A类型高压管式污水处理管壳12支,8040废水处理工艺专用排水膜100支5组设有流量净化测定浓度计,水质净化检测流量计5组,自动化过程控制排水盘2组。本排水工程设计最高工程进水径流总量100m³/h。每台车内设轻型立式多级离心机及加压机油泵1台。将污泥浓缩液废水转移至一个综合污泥废水处理调整池再次注入进行综合污泥池和混凝土废水处理。二级RO污水处理进一步再次浓缩一级污水RO处理体系的污水浓缩液,清液再次从污泥池排出后再次进入处理系统中水资源的回收和综合利用处理的污水池,浓缩液再次排出进入中水综合利用废水处理调整池进行重新处理。设置8040-6A每组高压废水排气保护管壳8支,8040废水处理专用高压排气保护膜100支5组废水流量污染测定浓度计,水质污染检测流量计5组,自动控制盘1组。设计最高平均进水径流总量100m³/h。每台车内设轻型立式多级离心机及加压机油泵1台。3.3.5中水回用水池中水回用式蓄水池在室内进行供水时的电导振动频率一般固定为30s/cm,用于后续清洗。尺寸5m*5m*4.67m,有效保温装置建筑容积116.75m³,采用不锈钢混+钢化外墙保温玻璃复合钢材材料进行保温防腐。数量1座,设轻型直流卧式多级离心泵1台。3.4后处理3.4.1混凝池仪器的监控从一台定量的加药液泵电动机投入NaOH,控制ph范围为6~7,同时在电动机上投入一台混凝剂PAC,投入一台助凝剂PAM。尺寸11m*1.5m*2.6m,有效使用容积42.9m³,采用钢混+外墙玻璃钢材等方法进行涂层防腐。总计数量1座。设LCD数显ph控制器1个,机械隔膜定量式搅拌加药机2台,液下不锈钢搅拌机1台。3.4.2气浮池气浮池是一个达到固液分离目的的池子，他主要利用大量的微气泡，微气泡捕捉吸附细小的颗粒物，胶粘物等，并带动微小颗粒物上浮至漂浮在池面上，使后续固液分离变得简单。尺寸18m*9m*2.3m,有效容积372.6m³,采用钢混+内壁玻璃钢防腐。数量1座。设气压罐1个(D=1.0m*2.5m),水面设刮渣机1台,空压机1台、溶气泵1台(1.5kW),刮渣机1台(橡胶带,0.8kW)。3.4.3砂滤塔主要用途是过滤和去除空气中悬浮在水体夹带上的杂质以便确保进出水时能够达到污染物排放规定的标准。其尺寸应为d=3m*3m*3.5m。材料选择钢混+外墙内壁玻璃钢。总计数量2座。3.5污泥处理设施所有在沉淀池中的污泥均被集中地排出到污泥浓缩池,再经污泥脱水机进行加热压力形成污泥块饼后,委托其他具备相关技术的单位对其进行无害化处理。污泥浓缩池规格范围为8m*6.2m,有效容积77.872m³,采用钢混+外墙玻璃钢为原材料进行防腐。总计总计1座。设气动双隔膜式污泥泵2台,单级风冷式空压机1台,半自动厢式污泥脱水机2台,双带过滤式污泥脱水机1组(滤布宽1m,2.87kw)。第四章.工艺设计计算4.1工艺去除率表4-1工艺沿程去除率PHCODcrSS均质池进水5.5-6400-600220-3700.00632.52.032出水5.5-6400-600220-3700.00632.52.032去除率（%）————————————细格栅进水5.5-6400-600220-3700.00632.52.032出水5.5-6400-600154-2590.00632.52.032去除率（%）————15-30——————混凝池进水5.5-6400-600154-2590.00632.52.032出水8-9320-48077-1290.00631.52.032去除率（%）——20-3030-50——————沉淀池进水8-9320-48077-1290.00631.52.032出水8-9256-38454-90.30.00631.52.032去除率（%）——5-205-30——————超滤系统进水8-9256-38454-90.30.00631.52.032出水8-9153-23048-820.00631.52.032去除率（%）——405~10——————调节池进水8-9153-23048-820.00631.52.032出水8-9153-23048-820.00631.52.032去除率（%）————————————反渗透进水8-9153-23048-820.00631.52.032出水8-961-9248-820.000120.030.04去除率（%）——60——989898混凝池2进水8-961-9248-820.000120.030.04出水6-742.7-6524-410.000120.030.04去除率（%）——20-3030-50——————气浮池进水6-742.7-6524-410.000120.030.04出水6-717-267.2-120.000120.030.04去除率（%）——6070——————砂滤进水6-717-267.2-120.000120.030.04出水6-712-18.25.4-90.000120.030.04去除率（%）——20-3025——————出水水质6-712-18.25.4-90.000120.030.044.2格栅4.2.1设计说明我国的高速过栅材料流速通常设计是0.6~1.0m/s,此次测试设计为0.6m/s。格栅前排上下水管道及渠道内部的流体水流及其流动控制速度通常本车应该控制取0.4~0.9m/s,本车的工程设计速度为0.5m/s。格栅的运动偏角一般在45°~75°,机械面的清除国内一般在60°~70°,本设计工程中格栅设计为60°。本产品生产工艺中所需要采用的格栅是全部采用细格栅,栅条宽度s=0.01m，栅条间隙b=10mm，格栅安装倾角60°，栅条断面为矩形，过栅流速v=0.5m/s。总变化系数参考表4-2。表4-2污水流量总变化表日平均流量（L/s）6152540701202005001000总变化系数Kz2.22.01.891.801.691.591.511.401.30根据表4-2可知本设计Kz取1.304.2.2设计计算1.设计污水量=1600m³/d=66.67m³/h=0.0185m³/s(4-1)2.最大日流量1.30*66.67=86.671m³/h=0.024m³/s(4-2)3.栅前槽宽由可得(4-3)4.栅前水深（4-4）5.格栅栅条间隙数n（个）：（4-5）取n=34（个）。6.栅槽宽度设栅条宽度为0.01mB=S(n-1)+bn=0.01（34-1）+0.01*34=0.67m（4-6）7.进水渠道渐宽部分长度取进水渠道宽B1=0.25m，渐宽部分展开角α1=20，此时，进水渠道内流速0.75m/s（4-7）8.栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2（m）：（4-8）9.通过格栅的水头损失h1矩形栅条阻力系数（4-9）是阻力系数，与栅条断面的形状有关，本工艺采用锐边矩形断面的栅条故取2.42。（4-10）K是系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加的倍数，一般K取3。10.栅前槽高，栅后槽高取超高h2=0.05m（4-11）11.槽总长度（4-12）12.每日栅渣量格栅间隙为10mm，取W1=0.08m³栅渣/1000m³废水；KZ=1.30。（4-13）每日栅渣量<0.2m³，所以采用人工清渣。4.2.3设计草图图STYLEREF1\s4SEQ图\*ARABIC\s11中格栅设计草图4.3混凝池4.3.1设计说明沉淀池的平均停留时间,一般可以控制在1~3h,本次的水流设计主要取决于水流t=1h,沉淀池的平均水平生物流速度为v,沉淀池内的平均生物流速一般可以控制在10~25mm/s,当每次进出池的水都已经是较为均匀的,池中处于平均水平的生物流速也最多时就可以一般控制在30~50mm/s,本次的水流设计主要取决于池中水平的平均流速也即v=20m/s。4.3.2设计计算1.池体容积：m³（4-14）2.有效水深H：取2m，超高0.3m，池体总高为2.6m。3.池长L：m（4-15）4.池宽B：（4-16）5.絮凝池尺寸絮凝池与沉淀池共同搭建，所以宽度B=4.7m，絮凝时间一般取取30min，平均处理水深2m，絮凝池净长：（4-18）4.3.3设计草图图4-2混凝池设计草图4.4膜区4.4.1设计说明本设计采用超滤-反渗透膜的主处理工艺，膜设计参数如下表4-3表4-3膜工艺设计参数设计参数参考值进水/（mg/L）80-270进水/TN＞4进水/TP＞20污泥负荷[kg/(kgMLSSd)]0.03-0.2污泥浓度/(mg/L)3000-15000水力停留时间/h4-12混合液回流比/%100-400污泥泥龄/d20-50容积负荷/[kg/(m³d)]1.0-设计计算1.膜通量：膜通量是指单位时间内通过单位膜面积的水量，m³/㎡·d。膜通量的大小和选取与污泥的过滤性能、污水中的水质以及其运行时间等环境条件密切相关,一般在正常情况下选取膜通量为0.4~0.8m³/㎡d,取η=0.4m³/㎡d。2.膜支架计算设计流量：Qmax=1600m³/d；每天运行时间：t=24h；膜通量：η=0.4(m³/m2·d)膜组件有效面积S：500㎡/组；膜组件数n为：（4-19）3.有效容积计算一体式生物膜反应器有效容积可按下式计算：(4-20)式中：V——膜生物反应池的有效容积，m3；Q——膜生物反应池的设计流量，m3/d；S0SeLs——膜生物反应池的五日生化需氧量污泥负荷,kgBOD5/（kgMLSSdX——膜生物反应池内混合液悬浮固体(MLSS)平均浓度,gMLSS/L；取值：Q=1000m3/d，S0=220mg/L，Se=9.5mg/L，Ls=0.15kgBOD5/（kgMLSSd），X=7000mgMLVSS/L，取长L=10m，宽B=4m，高H4.5调节池4.5.1设计说明根据《建筑中水设计规范》(GB50336-2002)，调节池有效容积为日处理量的30%~50%，取日处理水量的30%作为调节池有效容积，水力停留时间T=6h。4.5.2设计计算1.有效容积计算(4-21)2.面积计算取池子总高度为H=5.67m，其中超高0.5m，有效水深h=2m，则池子的面积A为：(4-22)3.调节池的尺寸池长取L=5m，池宽取B=5m，则池子正他尺寸为：(4-23)4.5.3设计草图图4-3调节池设计草图4.6混凝池24.6.1设计说明混凝池2用于对膜处理处理后未到达回用标准的废水进行二次处理，其中废水污泥二次处理量约可以控制在500m³/d,沉淀池的平均停留时间,一般应采取1~3h,本次的系统设计中所采用的为t=2h,沉淀池的池中水平平均流速应为v,沉淀池内部的平均排水流速一般可以控制在10~25mm/s,进出水均匀，池流态良好时，池中水平流速也可高达30~50mm/s，本次设计取水平流速为v=20m/s。4.6.2设计计算池体容积：m³(4-24)2.有效水深H：取2m，超高0.3m，池体总高为2.6m。3.池长L：m(4-25)4.池宽B：(4-26)5.絮凝池尺寸絮凝池与沉淀池合建，所以宽度B=1.4m，絮凝时间取30min，平均水深2m，絮凝池净长：(4-28)4.7气浮池4.7.1设计说明气浮池内接触时间为5min，溶气罐内停留时间为3min，分离时间为15min，溶气罐压力为0.4Mpa，气固比0.02，温度30℃，设计水量1600m³/d。4.7.2设计计算1.溶气水需要量：(4-29)式中：G/S——气固比，取0.02；Q——最大设计进水量，1600m³/d；S1，S2——原水，出水SS浓度，S1=220mg/L，S2=70mg/L；P——溶气压力，取3.9；f——溶气效率，取0.6；Ca——空气在水中的饱和容器量，30℃下取15.7L/m³。2.实际供气流量：(4-30)式中：Qa——实际所需供气量，L空气/d；η——溶气效率，在30℃和3~5kg/cm2表压下，取填料罐η=0.853.空压机选型：(4-31)式中：Qa——空压机额定供气量，m³/min；φ——空压机安全系数，一般取1.2~1.5，这里设计取1.4；1.25——空气过量系数。4.容器罐容积(4-32)式中：q——溶气水需要量；t——溶气罐内实际停留时间，取5min；fd——容器罐有效容积系数，取60%。5.气浮池计算气浮池用挡板或穿孔墙分为接触室和分离室。（1）接触区面积：(4-33)式中：vm——接触区水深上升平均速度，取0.012m/s。（2）分离区面积：(4-34)式中：Vm——气浮分离速度，取0.002m/s。（3）气浮池有效水深：(4-35)式中：ts——气浮池分离区水力停留时间，15min。（4）气浮池有效容积：(4-36)气浮池个数取1座，取池有效长度L和宽度B的比L：B=2.0，则可求出，L=18m，B=9m。接触室长度L1一般与气浮池宽度B相同，所以L1=9m，则接触室宽度为B1=27.5/9=3.05m。（5）气浮池总高：m(4-37)式中：——为标高，取0.5m。4.7.3设计草图图STYLEREF1\s44气浮池设计草图4.8砂滤4.8.1设计说明设砂滤池工作时间为24h,滤层采用双层无烟煤-石英砂滤料，其中无烟煤滤层高度为0.3m，石英砂滤层高度为0.4m，整体滤速为5m/h,采用单独水反冲洗，冲洗周期为24h，每次冲洗时间为8min，每次反冲洗后的回复停留时间为20min，反冲洗强度为15L/(s*㎡）。滤层膨胀率为50%。4.8.2设计计算1.砂滤池实际工作时间(4-38)2.滤池尺寸滤池总面积(4-39)根据表4-4，取滤池个数n为2，单座滤池的总表面积为(4-40)表4-4滤池个数参考表滤池总表面积/㎡滤池个数滤池总表面积/㎡滤池个数＜3021504~630~5032005~61003~43006~8本设计采用正方形滤池，则滤池长为校核强制速率(4-41)本设计滤池承托层高0.5m，滤层高0.7m，滤层上部水深1.6m，超高0.2m，滤板高度0.1m，则滤池总高度(4-42)4.8.3设计草图图4-5砂滤设计草图4.9污泥4.9.1污泥量计算(4-43)(4-44)4.9.2浓缩池计算1.浓缩池表面积(4-45)式中：C——进泥浓度，取13Kg/m³；M——污泥固体负荷，取3.0Kg/（㎡·d）。2.浓缩池直径(4-46)3.浓缩池深度浓缩池工作部分有效水深(4-47)式中：T——浓缩时间，取8h。4.泥斗高度：(4-48)式中：D2——上底直径，取2m；D1——下底直径，取0.8m。即浓缩池深度为h1+h2=1.85+0.7=2.55m。4.9.3浓缩后污泥剩余量(4-49)4.9.4污泥脱水机浓缩后的污泥剩余量：0.186m3/d。污泥含水量为98%，经脱水后，泥饼含水率为80%，则脱水后的泥饼体积为：(4-50)4.9.5设计草图图STYLEREF1\s46浓缩池设计草图

高程计算5.1高程设计任务污水处理厂主体建筑相对高程设计规划的主要目标也就是对每一个污水单元所有必需的主要处理污水构筑物和其他主要辅助排水设备等的相对高度设计做出一个竖向计算布局;通过竖向计算方式可以直接确定各一个单元的主要处理污水构筑物和污水泵站之间的相对高度,各一个单元主要处理污水构筑物之间的横向连接污水管渠高度和各单元处理构筑部位的出水面高度,使得整个污水工程能够不按顺序沿着各个单元处理污水流程在各个处理构筑物之间的通畅方向流动,高度竖向布置计算方式的是否合理性将甚至会直接影响决定整个污水处理厂建筑工程的设计造价、运营管理费用、保养人员管理和安装操作。高程设计时,应当充分考虑综合分析考虑当地环境因素(例如夏季气温、水文、地质条件状况等)、技术操作流程及建筑平面结构布局等。5.2高程计算要求(1)尽量减少使用重力的电流,减少高度升高,以有效地降低功率和电耗,方便工作。一般每次处理入库出厂的工业污水经一次出厂改造后不再提高就足以要求我们工厂应该继续依靠更多的污水重力加压贯穿于整个工业污水处理厂的系统,中间一般也不再对其污水进行重力加压和再次提高。(2)在施工时程中应尽量不能选择工程水源头和运输过程距离较长、水头力量损耗最大的一个施工流程阶段来同时进行各个水龙头力量的综合计算,并且同时应该留有余地,以免由于工程水头力量足够而可能导致工程发生较多的大量涌水,

影响了构筑物的正常使用。(3)在进行水力工程日流量的计算时,一般采用近期水泵的最大日流量(或近期水泵的最大日流量)来计算水泵的设计日流量;涉及远期流动性较高的管渠和基础设施,水源区应按照远期的设计用水流量来进行测定,并在此基础上适当地预留一个贮备用的水头。(4)要充分注意污水管道工艺和污泥管道工艺之间的相互配合,尽量降低污泥管道工艺和流程质量的提高,污泥管道工艺和流程建施排放的废水一般应能够自由地流入集水井或者调节池。(5)对于进口污水管渠,应该是要使最后一个新的进口污水管渠工程中的两个构筑物在其上方连续进行的在出口的排入水体时能够完全经由自流或者在经过高度提升之后再完全排出,不需要受到任何进口水体的严重顶托。如处理后污水排向水体,则从污水处理厂出水口最低的允许标高排向水体的高程,要保证污水能达到常年水位以上0.5m,最好是最高水位以上的高度(6)对于那些需要长期设置地下调整池的大型工业污水综合处理厂,调整池宜尽量选择半自动地下式或者最好是完全地下式,以便能达到一次调整性能大于提升一次的主要目的。(7)如果在污水处理厂进行初步设计时,污水在流经处理后对构筑物中的水头造成了损失,可以采用经验数据值或其他参比方法,如似工程估算,施工地图的设计应该是要经过对水力的计算才能够确定其造成的水力损耗。(8)确定建筑物标高程度在布设建筑地图时也必需明确标示为高于地面的建筑标高,污水处理的污泥构筑物及进行污泥固化处理的排水构筑物位于池底、池顶及水面高程,构筑物连接管道的管径和管中心标高,连接渠的渠顶、渠底和有效水位标高。在建筑物的高程布置图中应能够清晰地表达出不同的处理结构之间(包括污水、污泥)高程联系及其所在位置的处理技术过程。(9)大型建筑物总体高程设计布置效果图一般是广泛指在总体纵向和总的横向上分别设计采用不同的建筑比例尺寸来进行草图绘制,横向和总建筑平面之间的高程布置效果图。可采用(1:500)~(1:1000）,纵向采用(1:50)~(1:100）(10)工业水位高污染程度计算方法在进行水位高污染程度计算时,常以一个工业工程中水位图的受纳者所占据相应地点所对应的工业废水水位或者是每个工业废水排放入口作为各个计算点的出发地和起点,逆污(废)水处理的流程一般是由向上或相反方向倒推来对其进行计算,以使经过处理的工业废水在特定洪水期间或季节仍然能够自流而下地排入下游有水体或地下水道,并且因为使用水泵所以需要扬程较小。若被淹区域的污泥水位超出了相应的设计标准,则宜于在污水处理厂的排泄嘴前设置一个提升式污泥处理泵站,当被淹区域的污泥水体含量超出时即可启动该污泥处理泵站以便进行污泥的提升和废气排放。若水体最高值或者是水位极其非常低时,可以先在进出排水井前建一个跌落式的水井。(11)地下高程管道布设施工中的支流水头沿程损失主要表现包括:局部水流与地下管道处理后的构筑物之间的支流水头沿程损失、构筑物之间的相互作用联系损失高程连接地下管道布设中的局部水流水头沿程与地下管道局部的支流水头沿程损失,以及由于水流进入计量装置等造成的水头损耗在管道作为污水工程中的初步设计时,水流通过各种