36000m3d某纸业公司新建制浆造纸废水处理工艺设计

36000m3/d某纸业公司新建制浆造纸废水处理工艺设计摘要：本设计是针对36000m3/d的某纸业公司新建制浆造纸废水进行处理，进水水质为：CODcr：8000~10000mg/L，BOD5：2500~3500mg/L，SS：1000~1500mg/L，氨氮<50mg/L，总氮<100mg/L，色度<150，pH：6~9。经过对水质特点的分析，将处理工艺分解为三级处理：一级处理为，格栅—调节池—浅层气浮池—初沉池—水解酸化池的过程，旨意在拦截造纸制浆废水中的纤维，对废水的可生化性进行调整，便于后续生化处理单元的去除。二级处理采用为，IC反应器—改良型氧化沟—二沉池，大幅降低了造纸制浆废水中的有机物浓度。三级处理采用高级氧化池（Fenton氧化池）—终沉池的组合，对废水中的N、P去除。处理后水质需达到《制浆造纸工业污染物排放标准》（GB3544-2008）和《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放极限》标准。关键词：造纸废水；IC反应器；改良型氧化沟；BOD；CODAbstract:Thisdesignisforthetreatmentof36000m3/dnewpulpandpaperwastewaterofapapercompany.Theinfluentwaterqualityis:CODcr:8000~10000mg/L,BOD5:2500~3500mg/L,SS:1000~1500mg/L,ammonianitrogen<50mg/L,totalnitrogen<100mg/L,chroma<150,pH:6~9.Basedontheanalysisofthecharacteristicsofwaterquality,thetreatmentprocessisdividedintothreestages:thefirststageistheprocessofgridregulatingtankshallowairflotationtankprimarysedimentationtankhydrolysisacidificationtank,whichaimstointerceptthefibersinpapermakingwastewater,adjustthebiodegradabilityofwastewater,andfacilitatetheremovalofsubsequentbiochemicaltreatmentunits.ThesecondarytreatmentisICreactor,improvedoxidationditchandsecondarysedimentationtank,whichgreatlyreducestheorganicmatterconcentrationinpapermakingwastewater.ThecombinationofadvancedoxidationtankandfinalsedimentationtankisadoptedforthethirdstagetreatmenttoremoveNandPfromwastewater.Thetreatedwaterqualityshallmeetthedischargestandardofpollutantsforpulpandpaperindustry(GB3544-2008)andthedischargelimitofmainwaterpollutantsforurbansewagetreatmentplantsandkeyindustrialindustriesinTaihuLakearea.Keyword：PPW；ICreactor；Modifiedoxidationditch；BOD；COD目录TOC\o"1-3"\h\u第一章文献综述 61.1造纸废水概况 61.2造纸废水的特点 61.3造纸废水的危害 71.4造纸废水常规处理方法 71.5造纸废水处理技术现状 7第二章项目概况 92.1项目概况 92.2设计依据和设计内容 92.3污水水质和污水排放标准 10第三章处理工艺的选择 113.1处理工艺比较 113.2处理工艺的选择 123.3工艺流程图及去除率估算表 13第四章构筑物设计 154.1格栅 154.1.1设计说明 154.1.2设计计算 154.1.3提升泵房 194.2调节池 204.2.1调节池设计说明 204.2.2调节池设计计算 204.3浅层气浮池 214.3.1浅层气浮池设计说明 214.3.2设计计算 224.4初沉池 274.4.1初沉池设计说明 274.4.2设计计算 274.5水解酸化池 304.5.1水解酸化池设计说明 304.5.2设计计算 314.6IC反应器 324.6.1IC反应器设计说明 324.6.2设计计算 334.7改良型氧化沟 404.7.1设计说明 404.7.2设计计算 404.8二沉池 454.8.1设计说明 454.8.2设计计算 454.9高级氧化池（Fenton氧化池） 474.9.1设计说明 474.9.2设计计算 484.10终沉池 504.10.1设计说明 504.10.2设计计算 504.11污泥浓缩池 524.11.1设计说明 524.11.2设计计算 524.12污泥脱水间 544.13构筑物尺寸表 54第五章总体布置 555.1污水处理厂平面布置 555.1.1布置原则 555.1.2平面布置 565.2污水处理厂高程布置 575.2.1布置原则 575.2.2高程布置 575.2.3水头损失计算 59第六章工程技术经济分析 646.1概况 646.2建设费用 646.3运行费用 65第一章文献综述1.1造纸废水概况中国作为一个造纸大国，造纸的总生产量在全世界都处于领先的地步，根据最近国家统计局统计，在2019年1-9月，共生产了9287万吨纸与纸板，968万吨纸浆，5217万吨纸制品。所以造纸制浆产业是我国必不可少的组成部分。但是，工业的发展必然也会带来相应的污染，不能因为其经济效益，而放缓对污染的治理。随着行业技术的改进，造纸制浆的冲洗废水的污染已愈来愈小，但水中仍还有大量CODCr、BOD5、N、P以及大量的SS。这些污染物涌入水体会造成水体的恶化，水体发黑发臭，富营养化，水体中溶解氧的降低，藻类大量繁殖，鱼虾类大量死亡，直接或者间接对人体或环境造成威胁。此外，造纸废水中含大量纸浆等可回收利用资源，直接排入水体也是一种极大的资源浪费。因此，采用相应的预处理，厌氧和好氧生物处理，降低废水中的COD、BOD、N和SS，对保护环境，有效的资源回收利用有着重大的意义。本项目处理的是江苏某纸厂中以废纸、草秆为原料生产的制浆、造纸和冲洗废水。通过查阅文献和相关造纸制浆行业标准，了解先进技术，在保证经济效益的同时，达到对废水的最佳的处理，减少废水产生的危害，使排水水质符合标准。1.2造纸废水的特点造纸废水主要是指在进行造纸制浆生产的活动过程中，对原料进行冲洗，生产等而产生的废水，如制浆蒸煮废液、洗涤废水、漂白废水与纸机白水等。制浆废水中的污染物主要为：悬浮物（SS）、化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、氨氮（NH3-N）、总氮（TN）和色度。主要有以下特征：（1）废水主要是用于造纸制浆用水、冲洗水等，废水量大，水质不稳定，水中BOD、COD浓度高，富含N营养元素，有较多的悬浮固体。（2）造纸厂原材料是废纸和草秆，产生的造纸制浆废水中含有纤维素等，不利于生物降解，也会阻塞管道，不利于水处理设施的运行。（3）造纸制浆废水有较差的可生化性，采取生物处理措施时需进行预处理。（4）因为造纸颜色不同，废水中带有一定的色度，需进行脱色处理。1.3造纸废水的危害造纸工业的能耗产能大，所产生的造纸废水也污染严重，造纸废水中常常具有较大水量，废水中含有大量的BOD，COD,SS以及色度等。造纸废水中富含高浓度的有机物，如果直接排放进入水体，水体中的有机物，在水环境下，可以进行氧化分解或是发酵等反应，这些过程往往伴随着溶解氧的参与，因此也会大幅消耗水体中的溶解氧，致使水体缺氧，水生生物死亡。此外造纸废水中因制造工艺的不同，含有大量的纤维，纤维在水体中不易分解，容易被鱼类等水体生物误食，导致鱼类生物大量死亡。1.4造纸废水常规处理方法近年来，造纸制浆废水的处理方法主要是用“预处理+厌氧+好氧”为主体的生物处理技术，并结合混凝，吸附等一些其他物理化学手段，对废水中的N，色度，SS去除。其中使用厌氧生物法处理造纸制浆废水的主要的工艺有两极分离内循环厌氧反应器（IC）、上流式厌氧污泥床（UASB）、厌氧膨胀颗粒污泥床反应器（EGSB）、生物接触氧化法（厌氧池）；脱氮处理工艺主要有A/O工艺、A2/O工艺、SBR脱氮工艺等；好氧处理主要有好氧曝气池、生物接触氧化池（好氧池）、改良型氧化沟等工艺。1.5造纸废水处理技术现状冯东望[1]等提出使用水解酸化+IC反应器+好氧曝气池的方法对造纸制浆废水进行处理，整个设计按照《制浆造纸工业水污染物排放标准》（GB3544-2008）进行设计，运行期间，设备稳定，效果良好。采用复合铝铁深度处理，最终COD的去除率可以达到99.1%，处理每吨废水需5.53元，且厌氧反应器所产生的沼气可以用来回收，但深度处理的价格为3.7元每吨，较为昂贵。罗亚敏[2]等提出了使用超效浅层气浮+IC反应器+改良型氧化沟的工艺对废水进行处理，设计按照《制浆造纸工业水污染物排放标准》（GB3544-2008）进行，在整个工艺过程中，改良型氧化沟对造纸制浆废水中的BOD去除率高达92%，出水再经混凝沉淀后即可达到排放要求。废水处理每吨约1.55元，有较高的经济效益。汤俊[3]提出了使用水解酸化池+生接触氧化池（厌氧+好氧池）的工艺对造纸制浆废水进行处理，设计按照《制浆造纸工业水污染物排放标准》（GB3544-2008）进行，生物接触氧化池对COD的去除率能达到85%，再经沉淀池，可达到排放标准。处理废水的费用约为1.06元每吨。林晓敏[4]也提出使用水解酸化+IC反应器+好氧曝气池的工艺进行处理，但她的深度处理选择高级氧化池+终沉池，投加Fenton试剂，对污染物进一步去除，最终出水符合排放标准，而处理成本为1.887元每吨，有较好的经济效益。第二章项目概况2.1项目概况江苏某大型纸业有限公司年生产纸板约60万吨，主要原材料为废纸和草杆，企业制浆车间、造纸车间及水洗车间每日产生的最大制浆造纸废水量约为36000m3/d，经多次取样化验，该企业生产废水水水质变化较大，废水中的悬浮物及有机物浓度较高，可生化性差，这就要求了企业在进行工艺选择的时候，需要选择处理效率高，经济效益高，先进的处理工艺，使处理后的废水达到《制浆造纸工业污染物排放标准》（GB3544-2008）及江苏省《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放极限》（DB32/1027-2007）标准中较严者，同时综合考虑沼气的回收及生产废水的回用。2.2设计依据和设计内容2.2.1设计依据给排水设计手册第二版（第5册）《制浆造纸工业污染物排放标准》（GB3544-2008）《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放极限》（DB32/1027-2007）给排水设计手册第二版（第1册）2.2.2设计内容根据《制浆造纸工业污染物排放标准》（GB3544-2008）及江苏省《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放极限》（DB32/1027-2007），本设计总体上采用“预处理+厌氧生物处理+好氧生物处理+深度处理”的工艺，对造纸制浆废水进行污染治理，本设计主要内容是a.处理方法的选择，选定合适工艺；b.各构筑物的设计和计算，构筑物主要设备的计算和选型；c.整套设计简单的工程概算和经济技术分析；d.画出整套图纸。2.3污水水质和污水排放标准本设计中造纸废水进水量Q=36000m3/d，进水水质如表3.1表3.1设计进水水质污染物指标CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)悬浮物SS(mg/L)氨氮(mg/L)总氮(mg/L)色度pH值进水水质8000～100002500～35001000～1500<50<100<1506~9本设计中，出水水质应该满足《制浆造纸工业污染物排放标准》（GB3544-2008）及江苏省《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放极限》（DB32/1027-2007）。出水水质指标如表3.2。表3.2出水水质指标污染物指标CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)悬浮物SS(mg/L)氨氮(mg/L)总氮(mg/L)色度pH值出水水质≤80≤20≤30≤5≤15≤406~9第三章处理工艺的选择3.1处理工艺比较国内的造纸制浆废水，由于废水中含有高浓度有机物以及大量纤维素，常用格栅+生物法进行去除，常用的生物处理方法有，两极分离内循环厌氧反应器（IC反应器）、上流式厌氧污泥床（UASB）、厌氧膨胀颗粒污泥床反应器（EGSB）、改良型氧化沟工艺等。处理工艺优点缺点IC反应器IC反应器有较高的容积负荷，抗冲击负荷能力强，出水性能稳定良好而且能生成沼气等，去除效率高。IC反应器比UASB反应器内含有的细微颗粒浓度高，出水中容易附带较多的细微颗粒，需要后续的沉降构筑物。UASB反应器UASB工艺是厌氧处理工艺最基本的工艺，具有较高的COD去除率。但相对IC反应器来说，容积负荷较低，所以体积比IC反应器大的多，所以投资偏贵。EGSB反应器EGSB厌氧处理工艺是对UASB工艺的改进，改进了进水布水系统，增加高径比，增加了反应器中水的上升流速等。反应器较高，采用外循环，动力消耗大。改良型氧化沟改良型氧化沟工艺在去除COD、脱除氨氮、除磷等方面均有不错的表现，充分发挥了氧化沟好氧生物技术在造纸废水处理中的优势，使其比常规氧化沟处理效率高10%左右。3.2处理工艺的选择（1）预处理工艺的选择造纸制浆废水可生化性能较差，若是要进行生物处理，需在生物处理前进行预处理工艺，借此提高造纸制浆废水的可生化性能，大幅提高生物处理的处理效率。而造纸制浆废水的预处理一般分为水解酸化，气浮法，混凝法三种预处理方法。其中造纸制浆废水常用的预处理手段就是水解酸化法，通过调节pH来改变废水的可生化性。而电化学法是通过给废水通电，使水体中的带电胶体沉降。混凝法主要是加入混凝剂，吸附剂，可以大幅度减少废水中的SS和色度。气浮法与混凝沉淀去除的效果相似，但相对于混凝沉淀，气浮法收集的纸浆可以用于回收利用。因此本设计采用水解酸化+超效浅层气浮并用的工艺。（2）厌氧处理工艺的选择废水经过预处理后，可生化性能得到提高，经过厌氧处理构筑物，利用厌氧微生物，污泥等，对有机物进行去除，造纸废水处理中常见的厌氧处理工艺有UASB、EGSB、IC。UASB反应器属于老式反应器，IC反应器和EGSB都是基于UASB反应器的基础上进行的改进，所以UASB反应器不予以考虑。而EGSB反应器更适用于低浓度有机废水，本设计中COD浓度高达8000~10000mg/L，因此EGSB不适用于本设计，故厌氧生物处理技术采用IC反应器法。（3）好氧处理工艺的选择废水在厌氧处理后，再对其中的有机物进一步的去除，进入好氧处理构筑物，进行好氧生物处理，而好氧生物处理主要有好氧曝气法和改良型氧化沟工艺。好氧曝气池和改良型氧化沟工艺都是通过曝气+活性污泥法，对废水中的有机物以及氨氮，总氮进行处理。两者工艺相似度差不多，而好氧曝气法COD去除率81%，改良型氧化沟工艺对COD的去除率能达到92%，而且对氨氮也有不错的去除效果，因此本设计选用改良型氧化沟工艺。（4）深度处理工艺的确定深度处理工艺选用高级氧化法+终沉池的工艺。3.3工艺流程图及去除率估算表图3.造纸制浆废水工艺流程图表3去除效率估算污染物指标CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)悬浮物SS(mg/L)总氮TN(mg/L)氨氮NH3-N(mg/L)pH值色度进水水质1000035001500100507150格栅去除率%10620出水水质900032901200调节池去除率%出水水质7气浮池去除率%6060出水水质48060初沉池去除率%10640出水水质81003093288水解酸化池去除率%4020604030出水水质486024741156035IC反应器去除率%65683010出水水良型氧化沟去除率%9290806090出水水质13679.216.2243.5二沉池去除率%402540出水水质81.659.49.7高级氧化池去除率%8070630出水水质16.317.89.132.4终沉池去除率%402540出水水质1315.18.2243.5732.4出水水质≤80≤20≤30≤40≤156~9≤40第四章构筑物设计4.1格栅4.1.1设计说明格栅是由一组平行的金属栅条、塑料齿钩或金属筛网、框架所组成。通常倾斜着安装在污水厂的进水口处，主要是为了拦截进水中的较大的悬浮物，并通过传送带或浮渣挡板去除格栅中上残留的废弃物，以确保后续处理设施的安全运行，便于后续工艺的处理。图4.1格栅示意图4.1.2设计计算格栅间隙数n：本设计设计流量：日流量Q=0.417m3/s。（4-1）式中：Qmax——最大设计流量，m3/s，一般Qmax=1.5Q；α——格栅倾角，（°）；b——格栅间隙，m；V——污水过栅流速，m/s；——经验修正系数。在经过格栅的间隙数量n的确定后，设格栅框架内栅条数目为n-1。因此，本设计取用70个栅条的格栅。格栅槽总宽度B：格栅宽B1（4-2）式中：B1——格栅槽宽度，m；S——栅条宽度，m；B——栅条净间隙，m；n——格栅间隙数。本设计采用横截面为正方形的栅条，边长为10mm。因此B=B1+0.2=1.58（m）通过格栅的水头损失：（4-3）式中：k——格栅被污物堵塞导致水头损失变大的倍数，通常取3；h0——计算水头损失，m；g——重力加速度，通常取9.8m/s2；——阻力系数，数值的大小通常与栅条的断面形状有关；栅后槽总高度H：（4-4）式中：h1——栅前渠超高，本设计取0.3m。栅槽总长度L：（4-5）其中：（4-6）式中：L1——进水渠道逐渐扩宽的长度，m；L2——栅槽末端逐渐变窄部分的长度，m；B1——进水渠宽，m；本设计取1m；α1——进水逐渐变宽部分的固定角，本设计取20°。每日栅渣量W：（4-7）式中：W1——栅渣量，m3/（103m3污水），由栅条间距的大小所决定栅渣量的大小。本设计取0.1；Kz——污水总变化系数，取1.5。所以本设计采用机械清渣。进水管管径本设计进水采用DN900mm铸铁管，查手册得v=0.99m/s；1000i=1.24m。过栅流速符合0.6~1.0m/s要求，可以选用。出水管管径本设计出水采用DN900mm铸铁管，查手册得v=0.99m/s；1000i=1.24m。过栅流速符合0.6~1.0m/s要求，可以选用。4.1.3提升泵房由于后续处理中水头损失等缘由，需要提升泵房提升废水的扬程，以便于污水在整套工艺中流畅的流动，提升泵房主要包括机器间、集水池、水泵组、辅助间等，其中集水池可以一定的充当调节池的作用，调节水量，以便水泵较均匀工作。提升泵房可以使废水以重力自流的形式流入后续处理构筑物中，减少构筑物建设成本。按进水管设计流量：Q＝36000m3/d＝1500m3/h，考虑选用4台泵（3用1备），则每台水泵的设计流量为Q＝500m3/h。（1）集水池尺寸按一台泵最大流量时的5min出水量设计（最高水位和最低水位之间的容积），则集水池的容积：有效水深取h=3m，则集水间的面积为：集水池宽度取3.5m，则长度为14÷3.5＝4m，超高取0.5m，则集水池尺寸为L×B×H＝4m×3.5m×3.5m。（2）水泵总扬程根据最终的高程的初步的计算，预估泵房选泵的预计扬程为5m，根据本设计的流量，最终选择350ZQB-70D型潜水轴流泵，共采用4台泵，3台使用，1台备用。

（3）泵房尺寸泵房需考虑到泵体、电机等设施的配备与安装，此外还要留有一定的维修空间，因此提升泵房尺寸为8m×4m×4m。设备选型采用设备类型为350ZQB-70D型潜水轴流泵，采用4台泵(3台使用1台备用)，每台泵设计流量Q=500m3/h，扬程H=5m，功率为11KW。4.2调节池4.2.1调节池设计说明调节池能对进水的水量，水温，水质等参数进行自我调节。由于造纸废水具有水量大而不稳定的特点，调节池的作用就必不可少了，能使进水水量均衡稳定，便于后续水处理设施处理。本设计采用空气管曝气，调整造纸废水水质水量，池内水力停留实践设为2h。图4.2调节池示意图4.2.2调节池设计计算本设计采用10个调节池的设计式中：Q’max——单个调节池的最大设计流量，m3/d;Qmax——总最大设计流量，m3/d;调节池池体计算：（1）调节池有效容积V：（4-8）（2）调节池有效面积S：（4-9）式中：h’——调节池有效水深，本设计取2.8m；则调节池的尺寸为14m×14m×3.3m。进水管管径本设计进水采用DN300mm铸铁管，查手册得v=0.89m/s；1000i=4.25m。符合要求，可以选用。（4）出水管管径本设计出水采用DN300mm铸铁管，查手册得v=0.89m/s；1000i=4.25m。符合要求，可以选用。4.3浅层气浮池4.3.1浅层气浮池设计说明浅层气浮池对进水中的悬浮物等杂质具有较高的去除作用。它利用气浮池释放的空气，产生微小气泡，这些微小气泡具有较大的比表面积，能够黏附水体中的固体悬浮物浮至水面，并通过机械刮渣等方式去除，大幅降低了废水中的SS含量。图4.3浅层气浮池示意图4.3.2设计计算气浮池采用6座进行设计，单座池子流量Q=6000m3/d。（1）气浮池所需空气量Qg（4-10）式中：S——悬浮固体干重，g/d；Q——气浮处理的废水量m3/d；Sa——废水中悬浮固体浓度，g/m3；A——减压至101.325KPa所释放的空气量，g/d；a——气固比，一般取0.005~0.006，本设计取0.006；（2）溶气水量Qr（4-11）式中：ρ——空气密度，g/L，查表为1.2g/L；Cs——在一定温度下，一个大气压时的空气溶解度，mL/（L·atm），取22.5mL/（L·atm）；P——溶气压力，绝对压力，atm；ƒ——加压溶气系统的溶气效率，一般取0.8~0.9，取0.85；取平均温度T=12℃，则空气密度ρ=1.200g/L，Q=225.36m3/h，P=0.5MPa，ƒ=0.85，Cs=22.5mL/（L·atm）（3）所需空气量Qg（4-12）式中：Qg——气浮池所需空气量，m3/h；KT——溶解度系数，查表得0.027；气浮池分为接触室和分离室（4）接触室①接触室表面积Ac，按公式计算：（4-13）式中：Ac——接触室表面积，m2；Vc——水流平均速度，通常取10~20mm/s，本设计取10mm/s；②接触室长度L，可按公式计算：（4-14）式中：L——接触室长度，m；Bc——接触室宽度，m，本设计取1.2m；③接触室堰上水深H2，可按公式计算：式中：H2——接触室堰上水深，m。④接触室气水接触时间tc，可按公式计算：（4-15）式中：tc——接触室气水接触时间，要求tc>60s；H1——气浮池分离室水深，通常为1.8~2.2m，本设计取2.0m；分离室①分离室表面积As，可按公式计算：（4-16）式中：As——分离室表面积，m2；②分离室长度Ls，可按公式计算：（4-17）式中：Ls——分离室长度，m；Bs——分离室宽度，本设计取5m；对于矩形池，长宽比一般在2：1~3：1之间，本设计符合要求。③气浮池水深H，可按公式计算：（4-18）式中：H——气浮池水深，m；t——气浮池分离室停留时间，一般取10~20min，本设计取t=10min=600s；④气浮池容积W，可按公式计算：（4-19）式中：Ws——气浮池容积，m3。⑤总停留时间T校核，可按公式计算：（4-20）式中：T——总停留时间，min。进水管管径本设计进水采用DN400mm铸铁管，查手册得v=0.83m/s；1000i=2.55m。符合要求，可以选用。（7）出水管管径本设计出水采用DN400mm铸铁管，查手册得v=0.83m/s；1000i=2.55m。符合要求，可以选用。4.4初沉池4.4.1初沉池设计说明造纸制浆废水经过浅层气浮池后，废水中的大量的固体悬浮物被去除。初沉池主要是对进水进行初步处理，降低进水污染物浓度，便于后续生物处理的进行。由于进水量大，为36000m3/d，因此本设计采用4座辐流式沉淀池进行设计。图4.4辐流式沉淀池草图4.4.2设计计算（1）沉淀部分水面面积（4-21）式中：Qmax——设计最大流量，m3/h；n——池数（个），本设计设置4座沉淀池；q——表面负荷，m3/（m2·h），0.6~1.5m3/（m2/h），取1.5m3/（m2/h）。（2）池子直径（4.-22）（3）沉淀区有效水深（4-23）式中：h2——沉淀区有效水深，m；t——沉淀时间，1.5~4.0h；取2.0h；（4）校核径深比，在6~12内，符合要求（5）沉淀部分有效容积（6）污泥斗容积（4-24）式中：r1——污泥斗上部半径；取r1=1.8m；h5——污泥斗的高度，m；r2——污泥斗下部半径；取r2=0.8m；（7）污泥斗以上圆锥体部分污泥容积：（4-25）式中：h4——圆锥体高度R——池子半径（8）污泥总容积（9）沉淀池总高度（4-26）式中：h1——沉淀池超高，m；取0.3m；h3——缓冲高度，m；取0.5m；h5——沉淀池泥斗高度，m，为1.73m；（10）进水管管径本设计进水采用DN450mm铸铁管，查手册得v=0.99m/s；1000i=3.08m。符合要求，可以选用。（11）出水管管径本设计出水采用DN450mm铸铁管，查手册得v=0.99m/s；1000i=3.08m。符合要求，可以选用。（12）初沉池污泥量计算根据前文各构筑物预估去除率表可知，本设计进水COD浓度约为9000mg/L，初沉池处理后出水COD浓度为8100mg/L，得整体去除效率：按每去除1kgCOD产生0.32kg污泥，污泥总量为：9000×103×9000×10-6×10%×0.32=0.288kg/d湿污泥总量为：因此采用最小管径排泥，选用DN200mm铸铁管。4.5水解酸化池4.5.1水解酸化池设计说明造纸废水由于原材料使用得不同，废水中常常含有高浓度的有机物。水解酸化池可以通过pH等调节将大分子的有机物分解为易处理降解的小分子有机物，以此提高废水的可生化性，便于接下来的IC厌氧反应器等生物处理，提高处理效率。水解反应池采用下端进水，通过上升流控制废水在反应池中的停留时间，上端进行排泥。图4.5水解酸化池示意图4.5.2设计计算（1）单座水解池的容积（4-27）式中：V——水解池发热容积，m3；Qmax——最大设计流量，m3/h；本设计采用8座水解酸化池设计，Qmax=281.7m3/h；T——水力停留时间，取6h；采用L×B×H：19m×19m×5m的水解酸化池，由于水量问题，采用8座水解酸化池的设计。（2）水解池上升流速核算水解酸化反应器高度的确定：本设计H取4m，反应器的高度与上升流速之间的关系为：核算：水解反应器的上升流速为0.5~0.8m/h，符合要求。（3）配水方式水解酸化池的配水方式有很多中，本设计采用穿孔管布水器，配水管位置距离池底约200mm，处于中心位置，出水采用小孔出水，孔径20mm。（4）出水收集本设计出水使用钢板矩形堰的设计进行出水的收集工作。（5）排泥系统设计本设计采用静压排泥装置，采用多点排泥，位置处于整个水解酸化池的中上部。污泥每天定时排泥，一日排泥1-2次，此外由于重力的牵引等作用，在水解酸化池底部也较容易出现泥沙，石粒等，也需增设排泥管。（6）进水管管径本设计选用DN350mm铸铁管，v=0.82m/s，1000i=2.99m本设计进水采用DN350mm铸铁管，查手册得v=0.82m/s；1000i=2.99m。流速符合要求，可以选用。（7）出水管管径本设计出水采用DN350mm铸铁管，查手册得v=0.82m/s；1000i=2.99m。流速符合要求，可以选用。4.6IC反应器4.6.1IC反应器设计说明IC反应器作为本设计第一道生物处理方式，能快而有效的去除废水中经水解酸化预处理后的有机物，并且拥有较高的去除效率。本设计设置4座IC反应器。图4.6IC反应器示意图4.6.2设计计算（1）单座有效容积（4-28）式中：V——反应器的有效容积，m3；Q——废水的设计流量，m3/d；本设计采用4座，因此Q=9000m3/d；Nv——容积负荷率，kgCOD/（m3·d）；C0——进水COD浓度；Ce——出水COD浓度。IC反应器内共有第一反应室和第二反应室，其去除效率分别可以达到80%和20%。因此，第一反应室的容积负荷率，本设计采用Nv1=35kgCOD/（m3·d）第二反应室的容积负荷率，本设计采用Nv2=12kgCOD/（m3·d）。第一反应室的有效容积第二反应室的有效容积所以IC反应器的总有效容积V=650+475=1125m3，本设计取1200m3。（2）IC反应器的几何尺寸IC反应器大小差异也比较明显，通常来说，较为小型的，高径比通常在4~8之间，高度约为15m，大型IC反应器约为25m高。本设计采用的IC反应器，高径比在2.5。（4-29）则IC反应器总容积负荷率：IC反应器的底面积：则第二反应室高：第一反应室的高度：（3）IC反应器的循环量根据相关手册查询，可知：进水的总停留时间tHRT=10（h）取IC反应器内的第二反应室液体的上升流速4m/h，则循环需氧量约为256m3/h。而第一反应室内液体升流速度通常为10-20m/h。第一反应室内的沼气量：（4）IC反应器第一反应室的气液固分离几何尺寸①沉淀区设计（4-30）式中：Vs——颗粒污泥沉降速度，cm/s；ρs——颗粒污泥密度，g/cm3；ρ1——清水密度，g/cm3；dP——颗粒直径，cm；g——重力加速度，981cm/s2；μ——水的黏滞系数，g/（cm·s）；V——水的运动黏滞系数，cm2/s；T——水温，℃。设温度为35℃，则水的运动黏滞系数：其中，颗粒的平均直径在1.0~2.0mm之间，最大颗粒直径为3.14~3.57mm，颗粒密度在1.04~1.06g/cm3之间。清水密度近似取1g/cm3，则μ=0.0071g/（cm·s）；颗粒污泥密度取1.05g/cm3，一般IC反应器中颗粒直径大于0.1cm，算得沉降速度vs：图4.6.1三相分离器单元结构示意图B-B’间总面积S为：式中：Q——IC反应器循环泵量。而S=（b1×3+b1×4）×4，则b1=0.45，即相邻两上挡板间的间距为450mm。②沉淀区斜壁角度与分离器高度设计三相分离器沉淀区斜壁倾斜度一般在45°~60°内，本设计选50°，上挡板三角顶与集气罩顶相距300mm。设计IC反应器h1=0.85m，h2=0.7m。③气液分离的设计 为保证好的分离效率，须核算气相不进入沉淀区。（4-31）式中：d——气泡直径，cm；取0.01cm；ρ1——液体密度，g/cm3，取1.02g/cm3；ρg——沼气密度，g/cm3，取1.2×10-3g/cm3；μ——废水动力黏滞系数，g/（cm·s），取2×10-2g/（cm·s）β——碰撞系数，取0.95g——重力加速度，cm/s2，取981cm/s2。合速度为：符合要求。④反应器顶部气液分离器的设计本设计采用直径为3m的气液分离器，筒体高2m，下锥底角度65°，上顶高500mm。（5）IC反应器进水配水系统的设计①布水方式本设计每2~5m2设置一布水点，出口水流速度2~5m/s。拟设24个布水点，每点负荷面积为Si=2.65（m2）②配水系统形式本设计采用无堵塞式进水分配系统，采用对称布置，出水口距池底约20cm，位于服务面积中心点。出水口支管直径约20mm，每个出水口服务面积为2~4m2。单点配水面积Si=2.65m2时，配水半径r=0.92m。取进水总管中流速为1.6m/s，则进水总管管径为：配水口8个，配水口出水流速选为2.5m/s，则配水管管径（6）出水系统的设计出水渠宽取0.3m，本设计4条出水渠。设出水渠渠口附近流速为0.2m/s则设计出水渠道高位0.2m，可保持出水均匀。（7）排泥系统的设计大型IC反应器通常不设污泥斗，本设计简化设计，在离两级三相分离器下三角以下0.5m处各设一排泥口，在反应器设放空管，口径均为100mm。①IC反应器产泥量的计算一般去除1kgCOD可产生0.05~0.1kgVSS。这里取X=0.05kgVSS/kgCOD进行计算。设计流量3600m3/d，进水COD为4860mg/L，出水1701mg/L，则每天去除COD的量为：3600×（4860-1701）×10-3=11372.4（kg）IC反应器的产泥量为11372.4×0.05=568.6（kgVSS/d），根据VSS/SS=0.8，则SS的产量为568.6/0.8=710.8（kg/d）。IC反应器中第一反应室膨胀床污泥浓度较高，可达50~100gSS/L，第二反应室污泥浓度较低，为15~30gSS/L。本设计采用第一反应室浓度为100gSS/L，第二反应室为20gSS/L，则IC反应器中污泥总量为：因此，IC反应器的污泥龄为80200/710.8=112（d）（8）进水管管径本设计进水采用DN450mm铸铁管，查手册得v=0.99m/s；1000i=3.08m。符合要求，可以选用。（9）出水管管径本设计出水采用DN450mm铸铁管，查手册得v=0.99m/s；1000i=3.08m。符合要求，可以选用。（10）IC反应器污泥量计算由预计出水效果可知，进水COD浓度为4860mg/L，出水COD浓度为1701mg/L，整体去除效率：按每去除1kgCOD产生0.32kg污泥，污泥总量为：4860×103×4860×10-6×65%×0.32=4912.9kg/d湿污泥总量为：因此采用最小管径排泥，选用DN200mm铸铁管。4.7改良型氧化沟4.7.1设计说明废水经过IC厌氧反应器出水后，有机物浓度仍然无法达标。改良型氧化沟为改良型Carrousel2000氧化沟，有机物的去除率能高达90%。本设计采用10座改良型氧化沟。4.7.2设计计算（1）好氧区容积V1污泥总产率系数Yt=1.05KgVSS/KgBOD5；污泥自身氧化系数Kd=0.05d-1好氧区水力停留时间t1为（2）缺氧区容积V2缺氧区容积采用反硝化动力学计算。（4-32）式中V2：缺氧区有效容积，m3；Nk：生物反应池进水总凯氏氮浓度，mg/L；Nte：生物反应池出水总氮浓度，mg/L；△Xv：排出生物反应池系统的微生物量，KgMLVSS/d；Kde：脱氮速率，KgNO3--N/（KgMLVSS/d）；①脱氮速率Kde(T)设计水温为T=20℃，则②排出生物反应池系统的微生物量△Xv（4-33）式中Yt：污泥总产率系数，KgMLSS/KgBOD5，取1.05KgMLSS/KgBOD5；y：MLSS中MLVSS所占比例，取y=0.7S0：进水BOD5浓度，mg/L；Se：出水BOD5浓度，mg/L。③缺氧容积V2缺氧区水力停留时间t2（h）t2=V2/Q=718.29/3600=0.20d=4.79h（3）厌氧区容积V3（m3）根据规范，厌氧区水力停留时间1～2h，设计取1.5h，则（4）氧化沟总容积V及停留时间tV=V1+V2+V3=8981+718.29+225=9924.29m3t=V/Q=9924.29/3600=2.756d=66.2h校核污泥负荷符合要求。（5）剩余污泥量△X（kg/d）按污泥龄计算：折算成含水率为99.5%的湿污泥湿污泥密度按1000kg/m3计，则湿污泥流量（6）需氧量①污水需氧量AOR（4-34）式中AOR：污水需氧量，kgO2/d；Q：生物反应池进水流量，m3/d；△Xv：排出生物反应系统的微生物的量kg/d；Nk：进水总凯氏氮浓度，mg/L；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：排出生物反应池系统的微生物中含氮量；kg/d；a：碳的氧当量，含碳物质以BOD5计时，本设计取1.47；b：常数，氧化每公斤氨氮所需氧量（kgO2/kgN），本设计取4.57；c：常数，细菌细胞的氧当量，本设计取1.42。最大需氧量与平均需氧量之比为1.58，则②标准状态下需氧量SORSOR=（4-35）式中：T取20℃，CS(20)=9.17mg/L，C=2mg/L，水质修正系数α=0.85，β=0.95；压力修正系数取ρ=1相应最大时标准需氧量为（7）曝气设备的选择每组氧化沟设2台DS（倒伞）型表面曝气机，具体参数如下：型号叶轮直径mm电动机功率KW充氧量kg/h叶轮升降动程mm重量tDS25525503011～56±1402.8（8）氧化沟尺寸氧化沟尺寸选为50×50×5m①好氧区尺寸好氧区面积A1=V1/h=8981/4=2245.25m2好氧区采用2沟道，单沟道宽度b=6.0m，中间分隔墙厚度为0.25m。弯道部分面积为直线段部分面积直线部分长度②缺氧段尺寸缺氧区面积A2=V2/h=718.29/4=179.57m2缺氧区宽度B2与好氧区沟道同宽，则B2=6.0+6.0+0.25=12.25m缺氧区长度L2=A2/B2=179.57/12.25=14.66m③厌氧区尺寸厌氧区面积A3=V3/h=225/4=56.25m2厌氧区长度L3与好氧区沟道同宽，则L3=6.0+6.0+0.25=12.25m厌氧区宽度B3=A3/L3=56.25/12.25=4.59m（9）内回流计算为了脱氮效率达到最高，因此好氧区与缺氧区之间整一个内回流管道。混合液内回流比R内=100%～400%，则内回流流量Q内=R内Q=（1～4）×3600/86400=(0.042～0.167)m3/s内回流控制门通径0.45m×0.45m。（10）厌氧区、缺氧区设备选择根据规范要求，厌氧区、缺氧区采用机械搅拌，混合功率采用2～8W/m3。①厌氧区混合功率按6W/m3池容计算厌氧区有效容积V3=187.5m3混合全池污水所需功率=6×187.5=1125W厌氧区内设置2台QJB0.75/6-260/3-980型潜水搅拌机，单台功率为0.75KW校核：混合全池污水所需功率==8W/m3，满足要求。搅拌机具体参数如下：型号功率电流叶轮直径叶轮转速重量KWAmmr/minKgQJB0.75/6-260/3-9800.75324068062②缺氧区混合功率按6W/m3池容计算缺氧区有效容积V2=718.29m3混合混合全池污水所需功率=6×718.29=4309.74W缺氧区内设2台QJB1.5/6-260/3-980型潜水搅拌机，单台功率为1.5KW校核：混合全池污水所需功率==4.2W/m3在2～8W/m3之间，满足要求。搅拌机具体参数如下：型号功率电流叶轮直径叶轮转速重量KWAmmr/minKgQJB1.5/6-260/3-9801.5426098065（11）推流器的选择氧化沟最小流速v=0.3m/s，需要设水下推流机强化流速。功率按5～8W/m3池容计算，所需功率为（5～8）×8981=（44905～71848）W设计4台QJB5/4-2500/2-56P型潜水推流器，单台功率为5KW，具体参数如下：型号功率电流叶轮直径叶轮转速推力重量KWAmmr/minNKgQJB5/4-2500/2-56P511.92500563100280（12）进水管管径本设计进水采用DN300mm铸铁管，查手册得v=0.89m/s；1000i=4.25m。符合要求，可以选用。（13）出水管管径本设计出水采用DN300mm铸铁管，查手册得v=0.89m/s；1000i=4.25m。符合要求，可以选用。4.8二沉池4.8.1设计说明废水经过生物处理单元后，水中的有机物大部分被去除。由于生物处理产生大量的絮体污泥，因此需要二沉池对其进行去除。本设计采用4座辐流式沉淀池作为二沉池。4.8.2设计计算（1）沉淀部分水面面积（2）池子直径（3）沉淀区有效水深（4）校核径深比，在6~12内，符合要求（5）沉淀部分有效容积（6）污泥斗容积其中（7）污泥斗以上圆锥体部分污泥容积：其中（8）污泥总容积（9）沉淀池总高度（10）进水管管径本设计进水采用DN450mm铸铁管，查手册得v=0.99m/s；1000i=3.08m。符合要求，可以选用。（11）出水管管径本设计出水采用DN450mm铸铁管，查手册得v=0.99m/s；1000i=3.08m。符合要求，可以选用。（12）二沉池污泥量计算由预计出水效果可知，进水COD浓度为4860mg/L，出水COD浓度为1701mg/L，整体去除效率：按每去除1kgCOD产生0.32kg污泥，污泥总量为：136×103×136×10-6×40%×0.32=2.37kg/d湿污泥总量为：因此采用最小管径排泥，选用DN200mm铸铁管4.9高级氧化池（Fenton氧化池）4.9.1设计说明Fenton氧化池作为高级氧化池，可以对废水中的残余有机物，以及氮、磷等物质进一步氧化去除。本设计采用4套Fenton氧化池。4.9.2设计计算（1）机械混合槽通过投加设备投入H2SO4调整污水的PH值至3左右，在线PH值监控仪2套，型号PE-7ES;酸投加设备1套；池体一套：设计处理能力9000m3/d，池体结构：钢制(加强级防腐、抗渗)，反应时间取0.5h，则混合槽的有效容积为：池体尺寸：其中保护高为0.3m。（2）Fenton氧化池=1\*GB3①池体结构：钢制(加强级防腐、抗渗),设计处理能力9000m3/d，通过两套投加设备依次投入硫酸亚铁和双氧水，水力停留时间2h，则池体有效容积为：则池体尺寸：,其中保护高为0.3m。②每日投加氧化剂的量的计算的投加率为0.1kg/m3，则每天投加的量为：由于投加的,则每天投加的量为：双氧水的浓度为25%，则每天需要的双氧水量为：（3）pH值调整混合槽=1\*GB3①Fenton试剂为氧化反应结束后，pH值通常可升至5左右，仍为酸性，不利于后续生化反应的顺利进行，因此需投入一定碱剂进行中和反应，是污水的pH值达到6.5；本设计投加的碱剂为NaOH，反应时间取0.5h，则混合槽的有效容积为：池体尺寸：其中保护高为0.3m。②每日投加的量的计算每kg污水的PH值由5升至6.5所需投加的的量为0.08kg/m3,则每天所要投加的的量为：通过水力搅拌混合调整PH值，在线PH值监控仪2套，碱投加设备1套。（4）产泥量计算本构筑物的进水COD为760mg/L,COD去除率为50%，按每去除1kgCOD产生0.4kg干污泥进行估算，可知：每天去除COD量为：干污泥重：W1=3420×0.4=1368kg根据污泥含水率为98%，则湿污泥重：取，则产生的污泥体积为：（5）进水管管径本设计进水采用DN450mm铸铁管，查手册得v=0.99m/s；1000i=3.08m。符合要求，可以选用。（6）出水管管径本设计出水采用DN450mm铸铁管，查手册得v=0.99m/s；1000i=3.08m。符合要求，可以选用。4.10终沉池4.10.1设计说明废水经过深度氧化处理——Fenton氧化池，出水基本已符合排放标准，经过终沉池的沉淀，最终达到出水水质标准。考虑到进水流量过大，本设计采用4座辐流式沉淀池进行处理。4.10.2设计计算（1）沉淀部分水面面积（2）池子直径（3）沉淀区有效水深（4）校核径深比，在6~12内，符合要求（5）沉淀部分有效容积（6）污泥斗容积其中（7）污泥斗以上圆锥体部分污泥容积：其中（8）污泥总容积（9）沉淀池总高度（10）进水管管径本设计进水采用DN450mm铸铁管，查手册得v=0.99m/s；1000i=3.08m。符合要求，可以选用。（11）出水管管径本设计出水采用DN450mm铸铁管，查手册得v=0.99m/s；1000i=3.08m。符合要求，可以选用。（12）终沉池污泥量计算由预计出水效果可知，进水COD浓度为81mg/L，出水COD浓度为13mg/L，整体去除效率：按每去除1kgCOD产生0.32kg污泥，污泥总量为：9000×103×81×10-6×84%×0.32=195.96kg/d湿污泥总量：因此采用最小管径DN200mm铸铁管排泥。4.11污泥浓缩池4.11.1设计说明污泥浓缩池，主要是将初沉池，二沉池等含大量湿污泥浓缩的设施，目标是污泥颗粒间的间隙水，旨在缩小污泥的体积，方便后续运输。本设计采用6座污泥浓缩池。4.11.2设计计算（1）初沉池污泥量计算由预计出水效果可知，进水COD浓度为9000mg/L，出水COD浓度为8100mg/L，整体去除效率：按每去除1kgCOD产生0.32kg污泥，污泥总量为：9000×103×9000×10-6×10%×0.32=0.288kg/d（2）生物处理单元+二沉池污泥量计算由预计出水效果可知，进水COD浓度为8100mg/L，出水COD浓度为81mg/L，整体去除效率：按每去除1kgCOD产生0.32kg污泥，污泥总量为：9000×103×8100×10-6×99%×0.32=23094.72kg/d（3）终沉池污泥量计算由预计出水效果可知，进水COD浓度为81mg/L，出水COD浓度为13mg/L，整体去除效率：按每去除1kgCOD产生0.32kg污泥，污泥总量为：9000×103×81×10-6×84%×0.32=195.96kg/d（4）污泥总量污泥总量为0.288+23094.72+195.96=23290.97kg/d设污泥含水率为99%，则湿污泥总量为：（5）池体计算本设计采用6座污泥浓缩池，即Q’=388.183m3/d①污泥浓缩池的单池面积A式中：C——污泥固体浓度，8g/L；M——浓缩池污泥固体通量，30~60kg/（m2·d），取60kg/（m2·d）②污泥浓缩池总面积③浓缩池直径D④设计浓缩时间TT介于10~16h之间。式中：h——一般有效水深，一般为4m。⑤浓缩池总高度H式中：h1——超高，取0.6m；h2——缓冲层高度，取0.4m。⑥浓缩后污泥体积V2式中：p1——进泥含水率，取99%；p2——出泥含水率，取97%。（6）其他参数设计①污泥室容积和排泥容积定期排泥，两次排泥时间间隔为8h，则污泥室的容积应大于8h产生的污泥量，即设贮泥池有效水深4m，贮泥池直径：取7m。②构造由于污泥浓缩池较小，可采用竖流式污泥浓缩池。4.12污泥脱水间污泥脱水的方法有自然干化法和机械脱水法，本设计采用带式压滤脱水工艺进行污泥脱水处理。本设计设计泥量Q=90m3/d，含水率96%，根据泥量，使用2台带式压滤机采用PFM-1000型。带宽lm,主机的功率1.5kw，处理后的污泥含水率为75%~80%，处理能力为7~8m3/h,按每天工作8小时设计，与带式压滤机配套使用的轴助设备有:加药系统、污泥泵、冲洗水泵、加药计量泵，轴助设备由设备制造厂配套提供。脱水机房尺寸:据所选设备的实际安装尺寸，考虑设备安装和检修空间，其尺寸为:L·B·H=13.5×10×5(m)。4.13构筑物尺寸表构筑物名称尺寸池数格栅1.58m×6.27m×0.808m1调节池14m×14m×3.3m10气浮池（接触室）1.2m×5.69m×1.2m6气浮池（分离室）5m×13.8m×1.2m6初沉池D=22m，H=5.99m4水解酸化池19m×19m×5m8IC反应器D=9m，H=23m4改良型氧化沟50m×50m×5m10二沉池D=22m，H=5.99m4Fenton氧化池14m×14m×4m4终沉池D=22m，H=5.99m4污泥浓缩池D=8.5m，H=5m6污泥脱水间13.5m×10m×5m6总体布置5.1污水处理厂平面布置5.1.1布置原则污水处理厂的布局包括建筑物的布置，其他辅助建筑物的布置，如文书化学检查，以及管道道路的绿化。布置原则:(1)处理结构的布置应紧凑，尽量减少结构与建筑物之间的连接管的长度和占地面积，降低基本建设成本，节约用地，便于管理。(2)安排对结构进行处理，以避免布线绕行，尽量按照工艺规程进行，以免填满结构下的管道，便于检查和施工。同时，我们尽可能利用地形来减少土壤的数量。(3)污泥处理构筑物必须尽可能安排在单一单元中，且易于管理。(4)夏季办公建筑、化学检测等建筑布置在主导风的上行方向，北区设置绿化区域，划分办公区域和水处理区域。(5)在布置整体景观时，考虑布置足够的绿化条带，平面布置满足施工和运营的要求。5.1.2平面布置（1）处理构筑物的布置污水厂平面布置的主要任务污水处理厂的平面布置是合理安排构造的分布,从理论上讲水处理要安排线性构造基于计算形式的计算结果在污水处理流程的顺序,这样的安排是最短的管道之间的结构,水头损失是最小的,管理方便,有利于未来的扩张活动。这个计划是根据实际情况制定的，但始终坚持最经济的原则。（2）附属建筑物的布置除处理构筑物外，污水厂还必须设置附属建筑物，如办公楼、综合楼、化学检验楼、维修房、配电房等。生活区的建筑位于远离水处理设施的区域。总建筑位于水厂大门附近。维修区的建筑靠近生产区，可用道路分开。污泥处理系统安装在向下风向，生活区安装在迎风方向，各功能区分布清晰，界限清晰。（3）道路、管线和绿化的布置厂区内道路布置:厂区主干道由一条连接厂区外道路与厂区办公楼的道路组成，道路宽度为10.0m，两侧绿化。只要车道在结构之间，道路就有5.0米宽，呈环形排列。管道水路布置:各构筑物之间有管道通过链路，各构筑物之间还安装有管道独立运行，如发生突发情况，后续构筑物正常运行。除了所有的工艺结构外，还需要直接安装排水体的过管。工厂里有空气管道和配电线路，以适应这些管道的布置。场地面积小，是施工方便的原则。植物绿化布置:靠近工厂大门，门前空地，如办公楼等，留出扩展空间，修建草坪和花坛。在生活区和工作区的条形空地上进行绿化。一年四季的蓝树在一周内被种植在污水处理厂旁。厂区两侧道路将设置绿化带。5.2污水处理厂高程布置5.2.1布置原则(1)高程布置说明污水处理厂的高程设计是指在纵向上布置一个相对较高的距离，如各单元的构筑物和辅助设施。通过计算的高距离处理构造和每个单元的泵站,每个单元过程的高距离和水面距离连接每个部分之间的管涵构造,污水在处理流程顺利流之间的结构。(2)高程布置原则①利用重力流减小高程的上升。污水通过时间的增加通过重力调节整个处理系统。②距离越长，水头损失越大，在进行水力计算时，要留有一定空间;③在进行水力计算时，最近的流量(泵的最大流量)和设计流量，与管道和设施的长期流量有关，是根据长期设计流量计算，减少水头损失。④注意污水流量与污泥流量的配合，改善污泥处理流量，并从污泥处理设施排水它能够自己进入溢流井或调整池中。⑤最后处理的水可以从该流体中排放。⑥调理池为半地下或地下式。(3)高程布置见附图5.2.2高程布置要计算污水处理厂各个构筑物的高程，必须准确计算出工艺流程的水力计算，并根据每一部分的水力损失确定泵和风机的选型。设计规定如下：处理构筑物之间的管渠连接有明渠和管道。明渠内流速1.0~1.5m/s，最小流速大于0.4m/s，管道内流速大于1.0m/s。流速、坡度、充满度流速与管径的关系如表5.1：表5.1流速与管径的关系管径（D）/mm最小设计流速/（m/s）管径（D）/mm最小设计流速/（m/s）≤5000.7≥6000.8管径与坡度的关系如表5.2：表5.2管径与坡度的关系管径/mmø200ø300ø400ø500ø600ø700ø800最小坡度/%0.40.20.150.120.10.090.08管径与充满度的关系如表5.3：表5.3管径与充满度关系管径或暗渠高/mm最大设计充满度（h/D）150~3000.60350~4500.70500~9000.75≥10000.80最小管径和最小设计坡度最小管径和最小设计坡度的关系如表5.4表5.4最小管径和最小设计坡度关系类别位置最小管径/mm最小坡度工业废弃管道在厂内2000.004生活污水管道在街道内2000.004城市下水道3000.003设计压力管道时，高点应设排气，低点应设泄空设施。各种不同直径的管道，在进入检查井时，一般均采用顶平接或水面平接，但进水管底不应低于出水管底。管道铺设平面转弯处，其水流角度不应小于90°。对于明渠，《规范》规定超高不得小于0.2m。设计流速《规范》规定：污水管渠最小设计流速为0.6m/s；明渠最小设计流速为0.4m/s。最小管径最小管径与相应最小设计坡度如表5.5：表5.5最小管径与最小设计坡度管道类别最小管径/mm相应最小设计坡度污水管300塑料管0.002，其他管0.003雨水管和合流管300塑料管0.002，其他管0.003雨水口连接管2000.001压力输泥管150重力输泥管2000.001水头损失计算：高程布置前，需要对各个管段的水头损失进行核算，包括沿程与局部水头损失，按以下公式确定：（4-36）式中：h1——沿程水头损失，m；h2——局部水头损失，m；i——单位管长的水头损失，查阅《设计手册》获得；L——连接管长度，m；ζ——局部阻力系数，查阅《给排水设计手册》获得；v——连接管中水流速，m/s；g——重力加速度，m/s2。本设计的设计流量为Q =36000m3/d。流量计算①平均秒流量②最大秒流量5.2.3水头损失计算总出水管：Q=626L/s，充满度0.4，选用DN900mm的铸铁管，查表得：v=0.99m/s；1000i=1.24m。①格栅到调节池：选DN900mm铸铁管，v=0.99m/s；1000i=1.24m，L=10m，丁字管11个（ζ=0.1），分为10段支流后选DN300mm铸铁管，v=0.89m/s，1000i=4.25m，L=5m。沿程损失：局部损失：②调节池到浅层气浮池：选DN300mm铸铁管，v=0.89m/s，1000i=4.25m，L=5m，丁字管11个（ζ=0.1）。选取DN900mm铸铁管，v=0.99m/s；1000i=1.24m，L=20m。选取DN400mm铸铁管，v=0.83m/s，1000i=2.55m，L=5m，丁字管7个（ζ=0.1）。沿程损失：局部损失：③浅层气浮池到初沉池：选取DN400mm铸铁管，v=0.83m/s，1000i=2.55m，L=5m，丁字管7个（ζ=0.1）。选取DN900mm铸铁管，v=0.99m/s；1000i=1.24m，L=20m。选DN450mm铸铁管，v=0.99m/s，1000i=3.08m，L=5m，丁字管5个（ζ=0.1）。沿程损失：局部损失：④初