1500m3d制革厂废水处理工艺设计

1500m3/d制革厂废水处理工艺设计摘要本设计是某制革厂废水处理工艺的设计。制革废水里面存在高浓度的有机物，且含有重金属，具有一定的毒性，是一种较难处理的工业废水。通过对有关材料的查询，比对各种处理工艺的优劣，最后采用初沉加气浮池加氧化沟法结合的方案作为本设计的处理工艺。本设计工艺流程为：进水

→

格栅

→

污水提升泵房→初沉池→调节池→气浮池→

氧化沟→二次沉淀池→

处理出水。铬鞣废水分别处理：铬鞣废水

→离子交换系统→综合废水。本工艺设计包含处理构筑物的设计计算、设备选型、处理站的平面布置和高程布置等内容，最终需要让污水经过处理站处理后达到排放标准。要求出水水质达到《制革及毛皮加工工业水污染物排放标准》（GB30486-2013）的直接排放标准。本处理站的处理规模为1500m3/d。原进水水质为：pH为8~11，COD浓度为2000~4000mg/L

，BOD5浓度为1600~2000mg/L

，SS浓度为2000~4000mg/L

，氨氮浓度为50~150mg/L，二价硫离子浓度为50~80mg/L，三价铬离子浓度为60~80mg/L。废水经处理站处理后出水水质为：pH为6~8，COD浓度为80mg/L

，BOD5浓度为25mg/L

，SS浓度为40mg/L

，氨氮浓度为20mg/L，二价硫离子浓度为0.1mg/L，三价铬离子浓度为0mg/L。关键词：制革废水氧化沟BOD5氨氮SSProcessdesignof1500m3/dtanningwastewatertreatmentAbstractThisdesignisatannerywastewatertreatmentprocessdesign.Tanningwastewatercontainshighconcentrationoforganicmatterandheavymetal,whichistoxictosomeextent.Throughtheinquiryoftherelevantmaterials,theadvantagesanddisadvantagesofvarioustreatmentprocesseswerecompared.Finally,thecombinationofphysicochemicalmethodandoxidationditchmethodwasadoptedasthetreatmentprocessofthedesign.Thedesignprocessisasfollows:inletgrille→sewageliftingpumproom→primarysedimentationtank→regulationtank→airfloattank→oxidationditch→secondarysedimentationtank→treatmentofeffluent.Chrometanningwastewatertreatment:chrometanningwastewaterneutralizationtankgrid.Thisprocessdesignincludesthedesigncalculationofthetreatmentstructure,equipmentselection,planelayoutandelevationlayoutofthetreatmentstation,andsoon.Finally,itisnecessarytomakethesewagemeetthedischargestandardafterbeingtreatedbythetreatmentstation.Theeffluentqualityisrequiredtomeetthedirectdischargestandardofwaterpollutantsinleatherandfurprocessingindustry(GB30486-2013).Thetreatmentscaleofthistreatmentstationis1500m3/d.Theoriginalinletwaterqualitywasasfollows:pH8~11,COD2000~4000mg/L,BOD51600~2000mg/L,SS2000~4000mg/L,ammonianitrogen50~150mg/L,divalentsulfide50~80mg/L,andtrivalentchromium60~80mg/L.Aftertreatmentbythetreatmentstation,theeffluentqualitywasasfollows:pH6~8,COD80mg/L,BOD525mg/L,SS40mg/L,ammonia20mg/L,divalentsulfide0.1mg/L,andtrivalentchromium0mg/L.Keywords:Tanningwastewater;Oxidationditch;BOD5;Ammonianitrogen;SS目录10233_WPSOffice_Level11引言 110101_WPSOffice_Level11.1研究背景与意义 15635_WPSOffice_Level11.2国内制革废水处理技术 116262_WPSOffice_Level11.3设计工程概况 128393_WPSOffice_Level12工艺路线的确定 231404_WPSOffice_Level12.1制革废水的来源及其特点 228812_WPSOffice_Level22.1.1制革废水的来源 220131_WPSOffice_Level22.1.2制革废水的特点 25039_WPSOffice_Level12.2工艺流程的确定 22885_WPSOffice_Level22.2.1处理方法的介绍及比较 225152_WPSOffice_Level22.2.2设计方案的确定 411848_WPSOffice_Level13制革废水处理构筑物设计与计算 530900_WPSOffice_Level13.1设计流量 56557_WPSOffice_Level13.2格栅 531591_WPSOffice_Level13.3污水提升泵房 76851_WPSOffice_Level13.4初沉池 822202_WPSOffice_Level13.5调节池 1013166_WPSOffice_Level13.6气浮池 1118627_WPSOffice_Level13.7氧化沟 148747_WPSOffice_Level13.8二沉池 187111_WPSOffice_Level13.9污泥浓缩池 2125671_WPSOffice_Level14总体布置 2224702_WPSOffice_Level14.1平面布置 2223542_WPSOffice_Level24.1.1平面布置原则 2228377_WPSOffice_Level24.1.2厂区平面布置 226115_WPSOffice_Level14.2高程布置 234948_WPSOffice_Level24.2.1高程布置原则 23644_WPSOffice_Level24.2.2高程计算 2329664_WPSOffice_Level15总结 2528350_WPSOffice_Level1谢辞 2631505_WPSOffice_Level1参考文献 27唐山学院毕业设计引言1.1研究背景与意义制革工业是我国传统产业，它的存在由来已久，是轻工业中的支柱产业。我国每年轻革产量占世界轻革产量的20%以上，位列世界第一。皮革出口值多年位列轻工业之首。出口创汇仅次于石油化工行业。制革废水主要产生于制革生产中的准备和鞣制过程。制革厂废水的排放量大，污染成分繁杂。制革废水的处理一直是污水处理中一个难以妥善解决的事情。制革废水中含有大量的有机物，硫铬含量也十分高。如不经处理直接排放进入自然水体会引起严重的水源污染。污水排入水体后会消耗水中溶解的氧气，造成水生生物的死亡；废水中较大的色度会使水体染色，影响水质。偏高的pH值会影响水体正常的pH值，对水生生物造成危害；制革废水的悬浮物含量很高，可能堵塞排水管道；含硫污泥在厌氧条件下会释放H2S气体，对水体和人的危害性极大；废水中含有的重金属离子铬可能通过生物富集作用进入人体，导致重金属中毒或引发疾病。因此，制革废水的处理对国家的环境保护具有重大意义。本设计就是为了处理相应制革废水，使其达标排放，消除对环境的危害。1.2国内制革废水处理技术国内的制革废水处理一般采用预处理和二级处理结合。预处理包括物理处理和化学处理。物理处理有过滤、沉淀和气浮等方法，化学处理有絮凝、化学沉淀等；二级处理主要采用活性污泥法[1]。预处理系统主要包括格栅、调节池、沉淀池、气浮池等设施。预处理需要除去废水中的大颗粒悬浮物、调节水质水量、减少污染物负荷，为后续的二级处理创造良好条件[2]。经过预处理后的废水污染物含量仍然很高，需要进行二级处理。二级处理主要采用活性污泥法，包括普通活性污泥法、氧化沟工艺、SBR工艺等，其它工艺还有生物膜法、混凝沉淀法、膜分离技术等[3]。二级处理是污水处理的主要处理单元，制革废水中的主要污染物COD5，悬浮物，氨氮等，主要经由此步骤除去。废水经过二级处理后便可达标排放。1.3设计资料本制革厂废水处理设计排放水量为1500m³/d。其原水水质和出水水质指标见表1-1。表1-1原水水质和设计要求项目CODBOD5SSpH氨氮色度进水（mg/L）2000~40001600~20002000~40008~1150~150600~3000出水（mg/L）≤100≤30≤506~9≤25≤30项目二价硫总铬进水（mg/L）50~8060~80出水（mg/L）≤0.5≤1.5工厂所在地气象资料如下：温度：年平均气温在14℃左右，极端最高气温为38℃，极端最低气温为-15℃。降水量：全市年降水量为500mm左右。风向：夏季主导风向为东南风。地形地势：本制革厂地处平原，土质良好。规划资料：要求处理后排放水质达到《中华人民共和国国家标准》（GB30486-2013）的《制革及毛皮加工工业水污染物放标准》的直接排放标准。综合废水处理过程中产生的污泥经过浓缩脱水后，压缩成泥饼外运填埋为最终处置。现场条件：规划将污水处理厂建设于皮革厂厂区的西北部。2工艺路线的确定2.1制革废水的来源及其特点2.1.1制革废水的来源皮革加工是用动物皮作为原料，经由化学和机械加工完成的。加工过程中。动物皮中的毛发、蛋白质和油脂转移进入到了废水中。加工过程中还使用了大量的化工原料，如酸碱、盐、铬鞣剂、硫化钠等，这些化学原料大部分进入到了废水中。2.1.2制革废水的特点制革废水水质水量变化大，各道工序大多是周期性排放废水，不同工序排水的水质又有很大不同。可生化性良好。废水中含有大量蛋白质和脂肪等有机物，有着良好的可生化性。SS浓度高，污泥产生量大。原皮上大量肉渣进入废水，还夹带有泥沙，造成制革废水的SS很高。含有硫铬等有毒物质，化学加工过程中使用的硫化钠和鞣制工艺中使用的铬鞣剂使废水中含有一定量的S2-和Cr3+，Cr6+。2.2工艺流程的确定2.2.1处理方法的介绍及比较制革废水的处理方法可概括为：物化处理技术、生化处理技术以及多种方法组合的工艺。下面介绍主要的制革废水处理方法：①.物化处理法物化处理法的一般反应机理是电化学氧化还原、絮凝沉淀、膜分离、吸附剂吸附等；目前，国内外采用的物化处理法主要有混凝法、氧化法、膜分离法、内电解法和吸附法[3]。但是全物化处理方法处理制革废水的经济消耗大、污染物去除率偏低、污泥产生量大且容易造成二次污染。②.普通活性污泥法传统活性污泥法属于好氧生物处理法，在20世纪初就在水处理中被应用，它主要由曝气池、曝气系统、二沉池、污泥回流管线和设备和剩余污泥排放系统组成[4]。污水进入曝气池后与二沉池的回流活性污泥通过曝气作用混合，活性污泥与污水完全接触。活性污泥颗粒有吸附作用，可以吸附污水中的悬浮物和胶体。并且活性污泥中的微生物吸收污水中的溶解性有机物用以自身繁殖或是代谢转化。不溶性有机物被转化为可溶性有机物，最后也被微生物代谢利用。普通活性污泥法适合处理水质变化小同时出水要求高的污水，对BOD5的去除率可到85%~95%。但是普通活性污泥法占地面积大基建费用高，对水质水量的剧烈变化适应性不足且曝气需氧量不均。③氧化沟工艺氧化沟是活性污泥法的变形工艺。它的曝气池为闭合的沟渠型，在曝气装置的作用下污水与活性污泥在曝气渠道中完全混合分布均匀并在其中循环流动。污水在氧化沟的水力停留时间长，污水在该时间内进行多次循环，让污水被数十甚至数百倍的循环水稀释，从而使氧化沟工艺有较强的缓冲能力。曝气装置附近的混合液溶解氧浓度高，随着水流流动，溶解氧浓度越来越低，形成溶解氧浓度差异，让氧化沟具有脱氮功能。除了这些之外氧化沟还有着流程简单、处理效果稳定、出水水质优、污泥稳定、基建且运行费用低等优点。不足之处是氧化沟占地面积大，在气温低且污泥负荷高时容易污泥膨胀。表面活性物质多时会产生大量泡沫。污水含油量大时容易发生污泥上浮问题。氧化沟工艺是处理制革废水时的常用工艺。吴浩汀等2000年使用氧化沟工艺处理制革废水。COD5、硫化物、油脂、色度的去除率分别可达97%、98.7%、99.0%、85.5%，在二沉池后再设置深度处理工艺，出水水质可达直接排放标准[5]。④SBR法SBR法对污水的处理机制和普通活性污泥法基本没有差异，它的基本运行阶段包括进水阶段、反应阶段、沉淀阶段、排水阶段和待机阶段。进水阶段可通过采用不同的曝气方式来控制进水阶段的环境，实现了调节池的功能；反应阶段对应曝气池的功能，还可以通过控制反应期曝气达到脱氮除磷的效果；沉淀阶段和排水阶段对应二沉池的功能。通过时间上的交替实现了调节池、初沉池、曝气池和二沉池的功能，使SBR法具有耐冲击负荷、能最大限度承受有毒物质对系统的影响、兼具脱氮除磷效果、简化了工艺流程、减少了占地面积和基建费用。另外SBR在沉淀阶段反应池处于完全静止状态，所以SBR法的出水水质优于其他的生物处理工艺。除此之外，SBR还具有系统灵活性高、不易污泥膨胀、自动化管理程度高等优点。实际工作中，废水排放规律可能与SBR间歇进水要求不匹配，水量较大时，需要多套反应池并联，增加了管理复杂性。⑤生物膜法生物膜法有生物接触氧化法、生物流化床、曝气生物滤池等。生物膜法的反应机理是含有微生物的污水在载体表面流动，经过一段时间后，微生物会附着在载体表面并增殖生长，形成一层膜状生物污泥[6]。污水中的有机污染物作为营养物质被膜上的微生物吸收利用，从而达到净化水质的目的，微生物也得以繁殖生长。生物膜法具有操作方便、抗冲击负荷能力强、剩余污泥量少、操作方便、可处理低浓度污水等优点。但是生物膜法需要较多的填料和填料支撑结构，投资较大；载体材料比表面积小，空间效率低于活性污泥法；靠自然通风供氧，容易发生供氧不足现象；且出水常带有生物膜碎片，较为浑浊。2.2.2设计方案的确定本工艺设计污水水量为1500m³/d，有机物浓度高且可生化性良好，含有硫铬等有毒物质，需要进行脱氮处理。处理后出水需满足制革行业排放标准（GB30486-2013）。综合考虑以上各种工艺，在满足以上处理要求且考虑经济节约的情况下，选取氧化沟法为本工艺设计的二级处理工艺。工艺流程见图2-1：图2-1工艺流程图 流程说明：铬鞣废水先经过筛网去除杂质，再经过离子交换系统去除废水中的铬离子，废液浓缩后回用作制作铬鞣剂。综合废水流经格栅，较大的悬浮物被截留。然后经泵提升至初沉池。在初沉池废水中大部分的悬浮物和胶体被去除。然后流入调节池。先对污水调节pH到8左右，然后向调节池中投加适量硫酸亚铁实现对废水的脱硫。然后进入气浮池，气浮池中加絮凝剂，去除废水中的油脂。进一步去除残留的硫离子和较轻的悬浮物，并且有着预曝气的作用。然后进入氧化沟，降解废水中的有机物和氨氮等污染物。然后进入二沉池，澄清出水，部分污泥回流到氧化沟；剩余污泥进入污泥浓缩池，降低污泥含水率，减少污泥体积。然后经污泥脱水机房进一步脱水之后外运填埋。3制革废水处理构筑物设计与计算3.1设计流量3.1.1设计流量（Q）：Q=1500m3/d=62.5m3/h=0.0174m3/s 3.1.2最大流量（Qmax）：Qmax=Q×KZKZ=Kd×Kh式中：Qmax┈┈最大设计流量，m3/d。KZ┈┈总变化系数。Kd┈┈日变化系数。取1。Kh┈┈时变化系数，取Kh=2.0。故：Qmax=1500×2.0=3000m3/d=125m3/h=0.0347m3/s3.2格栅废水在进入后续处理构筑物之前，要先流经格栅去除较大的悬浮物质。防止堵塞管道和损坏设备，保证之后的处理工序正常进行。本设计采用两座机械细格栅，一台备用。和一台XJT型阶梯式格栅除污机。3.2.1栅条间隙数（n）：式中：Qmax┈┈最大设计流量，m3/s。α┈┈格栅倾斜角，°。取α=60°。b┈┈栅条间距离，m。取b=0.013m。h┈┈格栅前污水深度，m。取h=0.2m。v┈┈经过格栅的污水流速，m/s。取v=0.7m/s。故：，取n=18个3.2.2栅槽宽度（B）：式中：S┈┈栅条宽度，m。取m=0.01m。故：3.2.3过栅水头损失（h1）：式中：k┈┈格栅堵塞时水头损失增大倍数。取k=3。β┈┈形状系数。栅条截面为锐边矩形时，β=2.42。故：3.2.4栅后槽总高（H）：式中：h2┈┈格栅前渠道超高，m。取h2=0.3m。故：3.2.5栅槽总长（L）：式中：l1┈┈进水渠道变宽部分长度，m。l2┈┈栅槽与出水渠道连接处的变窄部分长度，m。H1┈┈栅前渠道深度，m。B1┈┈进水渠的宽度，m。α1┈┈进水渠道变宽部分的展开角，°。取α1=20°。v0┈┈格栅前渠道内水流速度，m/s。取v0=0.5m/s。故：3.3污水提升泵房格栅和污水提升泵房合建。污水提升泵房的作用是将去除大块悬浮物的出水提升到初沉池，使后续的构筑物内可以实现污水自流。3.3.1泵的扬程（H）：式中：h1┈┈吸水管水头损失，m。h2┈┈出水管水头损失，m。h3┈┈泵的吸水口到出水口的高度差，m。取H1=5m。h4┈┈自由水头，m。取h2=0.8m。ξ┈┈局部阻力系数。取ξ1=1.5，ξ2=8。v┈┈管道内废水流速，m/s。取v=2.8m/s。故：3.3.2选泵：选用100QW145-10-7.5型潜污泵两台，一台备用。该泵参数见下表所示：表3-1100QW145-10-7.5型潜污泵性能参数型号流量（m3/h）扬程（m）转速(r/min)功率(kW)效率(%)出口直径(mm)重量(kg)100QW145-10-7.51451014407.578.21002083.4初沉池初沉池主要去除废水中的悬浮物质和胶体。利用悬浮物和水的密度差，来达到沉淀SS的效果。建造一座竖流式沉淀池。3.4.1中心管面积（A）：式中：Qmax┈┈最大设计流量，m³/s。V0┈┈管中污水流速，m/s。取V0=0.03m/s。3.4.2中心管直径（d）：故：3.4.3中心管喇叭口与反射板之间的间隙高度（h3）：d1=1.35d式中：V1┈┈废水从喇叭口与反射板之间的缝隙流出的速度，m/s。取V1=0.02m/s。d1┈┈喇叭口的直径，m。故：d1=1.35×1.5=2.025m3.4.4沉淀部分有效面积（A＇）：式中：v┈┈废水在沉淀区上升的速度，m/s。取v=0.0008m/s。故：3.4.5直径（D）：故：3.4.6沉淀部分有效水深（h2）：h2=3600vt式中：t┈┈沉淀时间，h。取t=1.5h。故：径深比D/h2=7.5/4.32=1.74＜3（符合要求）3.4.7圆锥部分容积（V2）：h5=（R-r）tanα式中：R┈┈圆截锥上部分半径，m。r┈┈圆截锥下部分半径，m。取r=0.2m。h5┈┈污泥室圆截锥部分高，m。α┈┈圆截锥侧壁倾斜角，°。取α=55°。故：h5=（3.75-0.2）tan55°=5.07m3.4.8总高（H）：H=h1+h2+h3+h4+h5式中：h1┈┈沉淀池超高，m。取h1=0.3m。h4┈┈缓冲层高度，m。取h4=0.4m。故：H=0.3+4.32+0.273+0.4+5.07=10.363m3.4.9初沉池污泥产生量（W1）：式中：┈┈进出初沉池的SS变化量，mg/L。P1┈┈污泥含水率，%。取P1=99%。ρ┈┈污泥密度，kg/m3。取ρ=1000kg/m3。故：3.5调节池制革厂在不同时间排放废水的水质水量不同，为了使处理工艺不受影响，有必要设置调节池来进行调节。本设计中调节池还兼有调节pH和除硫的作用，为后续的生物处理创造有利条件，提高整体的处理效率。本设计建一座调节池。3.5.1有效容积（V）：式中：Q┈┈设计流量，m³/h。t┈┈水力停留时间，h。取t=8h。故：3.5.2面积（A）：式中：h┈┈有效水深，m。取h=4m。故：3.5.3总体积（V＇）：式中：L┈┈长度，m。取L=13m。B┈┈宽度，m。取B=10m。H┈┈高度，m。h’┈┈超高，m。取h’=0.5m。故：3.5.4需气量（Qc）：Qc=2×A=2×125=250m³/h3.5.5配套设备：①二叶L32LD罗茨鼓风机两台。②硫酸亚铁配置及投加系统一套。3.6气浮池池中投加混凝剂，进一步去除废水中的SS。同时去除废水中的油脂等活性物质，防止在氧化沟中发生污泥上浮的问题。气浮过程还起到氧化水中残留的硫离子，去除色度，提高废水溶氧量等作用。本设计建造一座平流式涡凹气浮池。3.6.1总容积（W）：式中：α┈┈系数。取α=1.2。Q┈┈设计流量，m3/min。t┈┈气浮分离时间，min。取t=20min。故：3.6.2总面积（F）：式中：h┈┈工作水深，m。H┈┈静水压力，kPa。ρ┈┈气水混合体的密度，kg/L。取ρ=0.7kg/L。φ┈┈压力系数。取φ=0.2。u┈┈叶轮的圆周线速度，m/s。取u=12m/s。故：3.6.3单台气浮池面积f（m2）：气浮池建成正方形，短边的长度不应该大于叶轮直径D的6倍[12]，即l=6D。式中：D┈┈叶轮直径，m。取D=200㎜。故：3.6.4池数或叶轮数（n）：故：，取n=9个。3.6.5叶轮吸入的水气混合体量（q）：式中：β┈┈曝气系数。取β=0.30。故：3.6.6叶轮转速（ω）：故：3.6.7叶轮所需功率（N）：式中：η┈┈叶轮效率，取η=0.2。故：3.6.8预处理对污染物的去除率估算：表3-2预处理对污染物的去除率估算表污染物类型CODBOD5SS氨氮色度硫离子pH进水浓度mg/L4000200040001503000808-11出水浓度mg/L16001000400150300.16-8去除率%605090－9999－3.7氧化沟废水经过初沉池的沉淀之后流进氧化沟，被曝气设备推动沿着池体反复循环流动，废水中可以被微生物分解利用的有机物被消耗。氨氮在好氧区好氧亚硝化转化为硝酸根、亚硝酸根。然后两者在缺氧部分被反硝化细菌代谢利用生成氮气逸出达到脱氮的效果。本设计建造卡鲁塞尔氧化沟一座。3.7.1好氧区容积（VO）：式中：Q┈┈设计流量，m³/d。S0┈┈进水五日生化需氧量，㎎/L。Se┈┈出水五日生化需氧量，㎎/L。θco┈┈好氧区设计污泥泥龄，d。Yt┈┈污泥总产率系数，kgMLSS/kgBOD5。取Yt=0.5kgMLSS/kgBOD5。X┈┈混合液悬浮固体平均浓度，gMLSS/L。取 X=3.5gMLSS/L。F┈┈安全系数。取F=2。μ┈┈硝化菌比生长速率，d-1。Na┈┈氨氮浓度，mg/L。取Na=90mg/L。Kn┈┈硝化作用中氮的半速率常数，mg/L。取Kn=1.0mg/L。T┈┈设计温度，℃。故：3.7.2缺氧区容积（Vn）：式中：Nk┈┈进水总凯氏氮浓度，mg/L。取Nk=150mg/L。Nte┈┈出水总氮浓度，mg/L。∆XV┈┈排出氧化沟的微生物量，kgMLVSS/d。Kde(T)┈┈T℃时的脱氮速率，kgNO3-N/(kgMLSS·d)。Kde(20)┈┈20℃时的脱氮速率，kgNO3-N/(kgMLSS·d)。取 Kde(20)=0.05kgNO3-N/(kgMLSS·d)。y┈┈MLSS中MLVSS所占比例。取y=0.7。故：3.7.3总容积（V）：故：3.7.4总面积（A）：式中：h┈┈氧化沟有效水深，m。取h=4m。故：3.7.5体积（Va）：式中：L┈┈总长度，m。取L=38m。B┈┈总宽度，m。取B=15m。H┈┈高度，m。h´┈┈超高，m。取h´=0.5m。3.7.6设计污水需氧量（O2）：式中：Nke┈┈出水总凯氏氮浓度，mg/L。Nt┈┈进水总氮浓度，mg/L。Noe┈┈出水硝态氮浓度，mg/L。0.12∆XV┈┈排出的微生物中含氮量，kg/d。a┈┈碳的氧当量。当含碳物质以五日生化需氧量计时，取a=1.47。b┈┈常数，氧化每千克氨氮所需氧量，kgO2/kgN。取b=4.57。c┈┈常数，细菌细胞的氧当量。取c=1.42。故：3.7.7标准状态下污水需氧量（OS）：式中：KO┈┈需氧量修正系数。Cs┈┈标况下纯水中饱和溶解氧浓度，mg/L。取Cs=9.17mg/L。α┈┈混合液中总传氧系数同纯水中总传氧系数比值。取α=0.80。β┈┈混合液的饱和溶解氧值同纯水水中的饱和溶解氧值比值。取β=0.95。Csw┈┈T℃、实际计算压力时，纯水表面饱和溶解氧浓度，mg/L。取Csw=10.08mg/L。CO┈┈混合液剩余溶解氧浓度，mg/L。取CO=2mg/L。T┈┈混合液温度，℃。取T=20℃。故：3.7.8供氧量（S）：式中：EA┈┈氧转移效率，%。取EA=7%。故：3.7.9供气量（GS）：故：3.7.10剩余污泥量（∆X）：式中：θc┈┈污泥泥龄，d。取θc=20d。故： 3.7.11湿污泥排放量（W）：式中：ρ┈┈污泥密度，kg/m3。取ρ=1000kg/m3。P1┈┈污泥含水率，%。取P1=99%。故：3.7.12污泥回流比（R）：式中：XR┈┈回流污泥浓度，gMLSS/L。取XR=7.0gMLSS/L。故：3.7.13曝气装置选择：本设计氧化沟所需供氧量为30kg/h。选取三台DS225C恒速型倒伞型表面曝气机。该曝气机参数如下：表3-4倒伞形叶轮表曝机性能参数型号（NQ）叶轮直径（mm）充氧量（kg/h）电动机功率(kW)设备质量(kg)叶轮升降动程(mm)DS225C225028～42.5222.65±1403.8二沉池废水经过氧化沟中微生物代谢反应后污染物大多得以去除，但是从氧化沟流到二沉池的污水中含有很多的悬浮物质。二沉池通过沉淀作用去除污水里面的悬浮物质，让出水不再浑浊。本设计建造周边进水周边出水辐流式沉淀池一座。3.8.1沉淀部分表面积（A）：式中：Qmax┈┈最大设计流量，m³/h。q┈┈表面水力负荷，m³/(㎡·h)。取q=0.7m³/(㎡·h)。故：3.8.2直径（D）：故：3.8.3沉淀部分有效水深（h2）：式中：t┈┈沉淀时间，h。取t=3h。故：3.8.4沉淀部分有效容积（V）：故：3.8.5污泥斗容积（V1）：式中：h5┈┈污泥斗高度，m。r1┈┈污泥斗上面的半径，m。取r1=1.5m。r2┈┈污泥斗下面的半径，m。取r2=0.5m。α┈┈污泥斗侧壁的倾斜角度，°。取α=55°。故：3.8.6污泥斗以上圆锥部分污泥容积（V2）：式中：h4┈┈圆锥体高度，m。R┈┈二沉池半径，m。i┈┈池底坡度。取i=0.05。故：3.8.7总高度（H）：式中：h1┈┈超高，m。取h1=0.3m。h3┈┈缓冲层高度，m。取h4=0.4m。故：3.8.8氧化沟和二沉池对污染物的去除率估算：表3-3氧化沟和二沉池对污染物的去除率估算表污染物类型CODBOD5SS氨氮色度硫离子pH进水浓度mg/L4000200040001503000808-11出水浓度mg/L16001000400150300.16-8去除率%605090－9999－3.9污泥浓缩池氧化沟排出的污泥性质稳定，不用再进行消化。污泥进入污泥浓缩池中进行污泥浓缩，去除污泥间隙中的水分。减少了污泥的体积，方便之后进行污泥处置。本设计建造一座重力浓缩池。3.9.1表面积（A）：式中Qw┈┈污泥量，m3/d。ω┈┈污泥含固量，kg/m3。取ω=10kg/m3。qs┈┈固体通量，kg/(m2·d)。取qs=80kg/(m2·d)。故：3.9.2直径（D）：故：3.9.3工作部分高度（h1）：式中：T┈┈污泥浓缩时间，h。取T=12h。故：3.9.4总高度（H）：式中：h2┈┈池体超高，m。取h2=0.3m。h3┈┈缓冲层高度，m。取h3=0.4m。故：3.9.5浓缩后污泥体积（V＇）：式中：P1┈┈处理前污泥含水率，%。取P1=99%。P2┈┈处理后污泥含水率，%。取P2=97%。故：4总体布置4.1平面布置4.1.1平面布置原则（1）各构筑物的平面布置连接各处理构筑物间的管道和沟渠要直通，不要曲折。土方量基本平衡，避开土质不好的地段。各构筑物间要保持一定距离，保证铺设管道不受影响。构筑物之间在符合规定的情况下尽量紧凑。污泥处理构筑物独立布置，且处于夏季主导风向的下风向。（2）管、渠的平面布置各构筑物之间设有连贯的管、渠。还需设有能让构筑物独立运行的管、渠。布置超越所有的构筑物，可以直接排水的超越管。对各种管道的安装要便于施工维护，又要紧凑，节约用地。（3）其他生活区应处于厂区夏季主导风向的上风向。设置足够的绿化地带，改善卫生条件，美化环境。行车道的单车道宽度为3到4米，双车道为6到7米，并设回车道。车行道转弯半径大于6米。人行道宽度为1.5到2米。通往较高构筑物的扶梯倾角小于四十五度。天桥宽度大于一米。4.1.2厂区平面布置处理站计划占地约九百平方米，处理站位于厂区的西北部分。污泥处理构筑物位于处理站西北角。噪声大的构筑物旁设置绿化带以减小噪音。处理站绿化率百分之三十以上。厂区内主要干道宽5m，次干道宽为2m，拐弯半径6m，各个建筑物之间距离在5m以上。4.2高程布置4.2.1高程布置原则明确各构筑物和提升泵房的标高，明确构筑物之间连接管渠的尺寸和标高，通过计算得出各构筑物内的水面标高，能让污水沿着工艺流程在各个处理构筑物间连贯无阻地流通，从而保证污水处理站能够正常地运行。4.2.2高程计算（1）沿程水头损失（h1）：式中：i┈┈水力坡度。L┈┈管线长度，m。（2）局部水头损失（h2）：式中：ξ┈┈局部阻力系数。v┈┈管道内废水流速，m/s。g┈┈重力加速度，m/s2。（3）总水头损失（h）：（4）各构筑物水头损失估算：表4-1各构筑物水头损失估算表构筑物名称水头损失(m)构筑物名称水头损失(m)格栅0.15气浮池0.20污水提升泵房0.80氧化沟0.50初沉池0.40二沉池0.50调节池0.20（5）管道水头损失估算：表3-7管道水头损失估算表构筑物名称设计流量Q（L/s）管径D（mm）坡度i流速v(m/s)长度L（m）h1（m）h2（m）h（m）污水提升泵房至初沉池34.73000.0020.610.00.0200.400.420初沉池至调节池34.73000.0020.69.00.0180.200.218调节池至气浮34.73000.0020.610.00.0200.200.220气浮池至氧化沟34.73000.0020.650.00.1000.500.600氧化沟至二沉池34.73000.0020.612.00.0240.500.524（6）高程计算：设出水水面标高为±0.00m（相对于污水处理站地面标高）,根据各构筑物的水头损失，进行高程计算。表3-8各处理构筑物高程表构筑物名称水面标高（m）池底标高（m）池顶标高（m）地面标高（m）初沉池0.76-9.341.060.00调节池0.54-3.461.040.00气浮池0.32-1.480.620.00氧化沟-0.28-4.280.220.00二沉