某鋼鐵制品廠廢水處理設(shè)計(jì)

1、<p>　　某鋼鐵制品廠廢水處理設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：本文以四川龍威鋼鐵制品公司為案例根據(jù)該企業(yè)生產(chǎn)原料及工藝過(guò)程的特點(diǎn)，以控制SS量、pH值、COD、BOD、金屬離子、浮油等幾項(xiàng)指標(biāo)為目的討論鋼鐵制品工業(yè)廢水的處理工藝。在工藝的選擇上，綜合效果和造價(jià)兩方面的考慮，選擇絮凝沉淀+氣浮+接觸氧化的工藝,通過(guò)該設(shè)計(jì)的工藝，預(yù)計(jì)處理結(jié)果能夠達(dá)到國(guó)家《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中一級(jí)排放要求。 &l

2、t;/p><p>　　關(guān)鍵詞：鋼鐵廢水 絮凝沉淀 渦凹?xì)飧?接觸氧化 </p><p>　　近年來(lái)，鋼鐵制品企業(yè)飛速發(fā)展，生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，廢水的處理隨之顯得十分必要和緊迫。四川龍威鋼鐵制品公司總資產(chǎn)45億余元，員工近3000人，已形成年產(chǎn)鋼220萬(wàn)噸、生鐵220萬(wàn)噸、鋼材210萬(wàn)噸的綜合生產(chǎn)能力。由于市場(chǎng)的要求，該公司計(jì)劃在成都龍泉新建一個(gè)生產(chǎn)基地，主要生產(chǎn)氣體保護(hù)焊絲、焊接管材、鍍鋅鋼板、

3、冷軋鋼板、熱軋鋼板等鋼鐵加工產(chǎn)品。其廢水主要來(lái)自于下屬的7個(gè)車間和員工生活污水，其廢水處理后排放的受納水體為“東風(fēng)渠”，是周圍農(nóng)村農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要水源，因而按照國(guó)家《鋼鐵工業(yè)廢水處理排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13456—92）[6]中一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　1設(shè)計(jì)方案評(píng)價(jià)</b></p><p><b>　　1.1污染源統(tǒng)計(jì)</b>&

4、lt;/p><p><b>　　焊絲車間</b></p><p>　　主要排放的廢水有沖洗水和循環(huán)排污水，均為間隙排放，排放量均為3t/h，主要污染物為酸堿物質(zhì)和少量的Fe2+和Cu2+ 。</p><p><b>　　焊管車間</b></p><p>　　主要排放的廢水有沖洗水和循環(huán)水排放水，均為間隙

5、排放，排放量約為3t/h，主要污染物為酸堿物質(zhì)和一定量的Fe2O3 。 </p><p><b>　　軋機(jī)車間</b></p><p>　　軋機(jī)車間排放廢水主要是循環(huán)水排放和廢乳化液兩個(gè)月中分?jǐn)?shù)次排放，共2000m3，日排放量約為40m3/d，主要污染物是其中的礦物油。</p><p><b>　　酸洗車間

6、</b></p><p>　　酸洗車間將排放大量的酸洗廢水，同時(shí)有一定的循環(huán)水排放，排放量約為5t/h，是連續(xù)排放，其中含有酸性物質(zhì)（主要是HCl）和Fe2+。</p><p><b>　　鋅鍍車間</b></p><p>　　鍍鋅車間主要排放廢油，堿洗廢水和沖洗廢水，間隙與連續(xù)排放共存，排放量共為5t/h，主要油和堿性脫脂劑，pH

7、值為11~12。</p><p><b>　　彩涂車間</b></p><p>　　彩涂車間主要排放廢油，堿性廢水和沖洗廢水，間隙與連續(xù)排放共存，約為4t/h，主要含油和堿性脫脂劑。PH值為11~12。</p><p><b>　　電解清洗組</b></p><p>　　電解清洗機(jī)組主要排放廢油、堿

8、洗廢水和沖洗廢水，堿洗與連續(xù)排放共存，排放量約為4t/h，主要含油和堿性脫脂劑，pH為11~12。</p><p><b>　　車間生活污水</b></p><p>　　該公司在職工作人員為2000人，采用四班三運(yùn)轉(zhuǎn)方式，按每人每天排污量 120L/ P排放生活污水，總計(jì)約為240t/d。水中主要含有COD、BOD5。</p><p>&l

9、t;b>　　1.2污染源分析</b></p><p>　　由污染源統(tǒng)計(jì)可知，該公司的廢水來(lái)自于8個(gè)車間、部門，可以分為四個(gè)類別，即：酸性廢水、堿性廢水、廢乳化液和生活污水，如果要分別修建四套獨(dú)立的輸送系統(tǒng)，對(duì)全廠的平面布局和預(yù)算十分不利。所以，確定統(tǒng)一處理方式。</p><p>　　酸性廢水的量為5t/h，其中含有的HCl較多，達(dá)到2%左右。此外，從焊絲、焊管車間排放的廢

10、水也含有一定的酸度，成分為H2SO4，排放量為6t/h左右，即總的酸性廢水排放量為11t/h。</p><p>　　堿性廢水的排放量為12t/h，其中主要含油和脫脂劑，脫脂劑的主要成分為NaOH、Na2CO3和Na3PO4，另有一定的有機(jī)添加劑，其堿性為pH=11~12。</p><p>　　廢乳化液為間斷排放，兩個(gè)月共排放為40m3/d，其中主要的污染物是5%的礦物油，另外需要進(jìn)行破乳。

11、</p><p>　　生活污水的排放量為10~15t/h，呈中性，含有一定的有機(jī)物，可采用物化、生化方式處理。</p><p>　　經(jīng)分析得出，連續(xù)排放的廢水合計(jì)27~32t/h，間斷排放的廢水為8~10t/h，總的排放量35~42t/h，按照穩(wěn)定、可靠、安全的原則，確定處理規(guī)模為42t/h，即1000t/d。</p><p><b>　　1.3設(shè)計(jì)要求&

12、lt;/b></p><p>　　本案按照國(guó)家《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13456—92）[6]中一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，具體進(jìn)出水?dāng)?shù)據(jù)和處理要求如表1：</p><p><b>　　表1 設(shè)計(jì)要求</b></p><p><b>　　進(jìn)水?dāng)?shù)據(jù)[9]</b></p><p><b>　

13、　出水設(shè)計(jì)要求</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)去除率</b></p><p><b>　　pH</b></p><p><b>　　3~8</b></p><p><b>　　6~9</b></p><p>&

14、lt;b>　　—</b></p><p><b>　　SS（mg/L）</b></p><p><b>　　430</b></p><p><b>　　70</b></p><p><b>　　84%</b></p><

15、;p>　　BOD5（mg/L）</p><p><b>　　344</b></p><p><b>　　20</b></p><p><b>　　90%</b></p><p>　　CODcr（mg/L）</p><p><b>　　45

16、0</b></p><p><b>　　100</b></p><p><b>　　79%</b></p><p>　　Cu2+ （mg/L）</p><p><b>　　0.8</b></p><p><b>　　0.5</

17、b></p><p><b>　　39%</b></p><p><b>　　油類（mg/L）</b></p><p><b>　　75</b></p><p><b>　　5</b></p><p><b>　　9

18、4%</b></p><p>　　Cr6+(mg/L)</p><p><b>　　0.2</b></p><p><b>　　0.5</b></p><p><b>　　—</b></p><p><b>　　1.4方案評(píng)價(jià)<

19、;/b></p><p><b>　　1.4.1方案論述</b></p><p>　　方案一：本方案以生產(chǎn)廢水和生活污水混合后，通過(guò)加藥中和調(diào)節(jié)pH值，然后通過(guò)溶氣氣浮去除水中的懸浮物和金屬離子，再通過(guò)SBR（序批式活性污泥法）處理水中的有機(jī)物。具體處理流程如圖1：</p><p>　　方案二：與方案一處理思路相似，只是在氣浮前設(shè)一絮凝沉

20、淀罐，以提高懸浮物的去除率；而在氣浮方式上采用更為先進(jìn)的CAF式氣?。辉谏幚矸绞缴侠媒佑|氧化池，相應(yīng)地就需要在接觸氧化池后增加一“二沉池”。具體處理流程如圖2所示</p><p>　　1.4.2方案特點(diǎn)與評(píng)價(jià)</p><p><b>　　1）中和過(guò)程</b></p><p>　　兩種方案都采用了酸堿廢水相互中和后再進(jìn)入處理的工藝過(guò)程，其目

21、的是減少中和藥劑的用量，節(jié)省運(yùn)行成本。另外，如果采用石灰中和，則殘?jiān)^多。因此，可在pH值相對(duì)較高的時(shí)候使用苛性鈉作中和劑，減少渣量，提高中和效率。尤其是進(jìn)水中Fe2+、Fe3+、Cu2+含量較高時(shí)能夠迅速形成氫氧化物沉淀，從而提高金屬離子的去除率。</p><p><b>　　2）絮凝沉淀</b></p><p>　　方案一和方案二有一重要區(qū)別，就是前者沒(méi)有采用專門

22、的絮凝沉淀過(guò)程，這種設(shè)計(jì)的原因是進(jìn)水的SS含量不高，且如果在中和過(guò)程后，加入混凝劑利用管道混合，再進(jìn)入溶氣氣浮則也能夠起到去除SS的作用，只是去除效果有待進(jìn)一步驗(yàn)證。而如果采用專門的絮凝沉淀過(guò)程，則混凝劑的作用更徹底，去除效果更好，而且當(dāng)水中SS較高時(shí)也能夠保證出水水質(zhì)，減輕氣浮機(jī)的處理負(fù)荷。但是，在混凝劑的種類選擇和用量上必須謹(jǐn)慎。一些常用的混凝劑如表2：</p><p>　　表2 常用混凝劑種類[2]<

23、/p><p><b>　　分類</b></p><p><b>　　混凝劑</b></p><p><b>　　無(wú)機(jī)類</b></p><p><b>　　低分子</b></p><p><b>　　無(wú)機(jī)鹽類</b>

24、;</p><p><b>　　堿類</b></p><p><b>　　金屬電解產(chǎn)物</b></p><p>　　硫酸鋁、硫酸鐵、硫酸亞鐵、鋁酸鈉、氯化鐵、氯化鋁</p><p>　　碳酸鈉、氫氧化鈉、氧化鈣</p><p><b>　　氫氧化鋁、氫氧化鐵<

25、/b></p><p><b>　　高分子</b></p><p><b>　　陽(yáng)離子型</b></p><p><b>　　陰離子型</b></p><p>　　聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁</p><p><b>　　活性硅膠</b&

26、gt;</p><p><b>　　有機(jī)類</b></p><p><b>　　表面活性劑</b></p><p><b>　　陽(yáng)離子型</b></p><p><b>　　陰離子型</b></p><p>　　十二烷胺醋酸、十八烷

27、胺醋酸、松香胺醋酸、松香胺醋酸、烷基三甲基氯化銨</p><p>　　月桂酸鈉、硬脂酸鈉、油酸鈉、松香酸鈉、十二烷基磺酸鈉</p><p><b>　　低聚合度高分子</b></p><p><b>　　陽(yáng)離子型</b></p><p><b>　　陰離子型</b></p

28、><p><b>　　非離子型</b></p><p><b>　　兩性型</b></p><p>　　水溶性苯胺樹脂鹽酸鹽、聚乙烯亞胺</p><p>　　藻朊酸鈉、羧甲基纖維素鈉鹽</p><p>　　淀粉、水溶性尿醛樹脂</p><p><b&

29、gt;　　動(dòng)物膠、蛋白質(zhì)</b></p><p><b>　　高聚合度高分子</b></p><p><b>　　陽(yáng)離子型</b></p><p><b>　　陰離子型</b></p><p><b>　　非離子型</b></p>

30、<p>　　聚丙烯吡啶言、乙烯吡啶共聚物</p><p>　　聚丙酸鈉、水解聚丙烯酰胺、磺化聚丙烯酰胺</p><p>　　聚丙烯酰胺、氯化聚乙烯</p><p>　　方案一采用的是目前應(yīng)用最廣泛的溶氣氣浮即DAF，其主要機(jī)理是使空氣在一定壓力下溶于水中并呈飽和狀態(tài)然后使廢水壓力驟然降低，這時(shí)溶解的空氣便以微小的氣泡從水中析出并進(jìn)行氣浮。用這種方法產(chǎn)生的

31、氣泡直徑約為20~100μm，并且可人為地控制氣泡與廢水的接觸時(shí)間，因而凈化效果比散氣氣浮法好，應(yīng)用廣泛。</p><p>　　渦凹?xì)飧∑渲饕M成部分有：專利曝氣系統(tǒng)，回流系統(tǒng)，刮泥機(jī)系統(tǒng)及出泥系統(tǒng)如圖3所示.</p><p>　　渦凹?xì)飧〉闹饕獌?yōu)點(diǎn)有[2]：a.節(jié)省投資 渦凹?xì)飧∧軌蛉コ械挠椭?、固體懸浮物、BOD、COD，在生化二級(jí)污水處理廠前設(shè)置此系統(tǒng)，可大大減小處理廠的規(guī)<

32、/p><p>　　模，從而大大減少總體投資費(fèi)用。此外，CAF不需要壓力容器、空壓機(jī)和循環(huán)泵等設(shè)備，從而大大減少了廢水預(yù)處理的投資費(fèi)用；</p><p>　　b.運(yùn)行費(fèi)用低廉 整個(gè)CAF氣浮系統(tǒng)只有曝氣機(jī)需要?jiǎng)恿?，每個(gè)曝氣機(jī)需要的動(dòng)力約為2.25kw。處理水量在35~50t/h的CAF的設(shè)備功率只有3.0kw。這是其他氣浮系統(tǒng)無(wú)法比較的。而且維修和人工操作較少。</p><p

33、>　　c.效率高 與傳統(tǒng)的油脂收集器相反，渦凹?xì)飧∠到y(tǒng)是將固體污泥自動(dòng)和連續(xù)地從廢水中除去。污泥的去除和儲(chǔ)存是以濃縮方式進(jìn)行的，因此也降低了污泥處理的費(fèi)用。</p><p>　　d.操作簡(jiǎn)單 渦凹?xì)飧∠到y(tǒng)非常容易操作，根本就沒(méi)有復(fù)雜的機(jī)器設(shè)備，也不需要人工參與。整個(gè)系統(tǒng)僅由兩個(gè)機(jī)械部分組成，不象DAF溶氣氣浮包含了壓力容器、空壓機(jī)、循環(huán)溶氣泵等許多必須設(shè)備。</p><p>　　由以

34、上分析可以清楚地看出，CAF比DAF性能更好，故本案決定采用此氣浮方法。</p><p><b>　　4）生化處理方法</b></p><p>　　分析本案廢水水質(zhì)可知，BOD5/COD&gt;0.3可以采用生化處理。所以派出了以上兩個(gè)方案。方案一采用的是SBR序批式活性污泥法， </p><p>　　由于考慮到該廠的工作時(shí)間為24小時(shí)

35、連續(xù)運(yùn)行，如果采用SBR工藝則需要建造較大的池體或多個(gè)池體，而且其處理水量較小，不適應(yīng)本案。只是在基建費(fèi)用上占有一定優(yōu)勢(shì)。因此，派出了方案二的接觸氧化法。</p><p>　　接觸氧化法又稱浸沒(méi)式生物濾池。生物接觸氧化池內(nèi)設(shè)置填料，填料上長(zhǎng)滿生物膜。在廢水與生物膜接觸過(guò)程中，水中的有機(jī)物被微生物吸附，氧化分解和轉(zhuǎn)化為新的生物膜，從填料上脫落的生物膜隨水流到二沉池后被去除，廢水得到凈化。在接觸氧化池中，微生物所需要

36、的氧氣來(lái)自水中，而廢水則自鼓入的空氣中不斷補(bǔ)充失去的溶解氧?？諝舛嗤ㄟ^(guò)設(shè)在池低的穿孔布?xì)夤苓M(jìn)入水流，當(dāng)氣泡上升時(shí)向廢水供應(yīng)氧氣，同時(shí)借以回流池水。如圖4[1]</p><p>　　一般說(shuō)來(lái)，活性污泥法的處理效率高于生物接觸氧化法，衛(wèi)生條件也較好，且基建費(fèi)用和占地面積較有優(yōu)勢(shì)。但是，SBR的管理和操作要求較高，而且雖說(shuō)有均質(zhì)調(diào)節(jié)池，但在實(shí)際運(yùn)行中，因?yàn)樵搹S的間歇排水量大，很可能會(huì)產(chǎn)生調(diào)節(jié)效果不好的情況。因此，綜合經(jīng)

37、濟(jì)和處理效果的考慮，決定采用接觸氧化工藝進(jìn)行生化處理。</p><p><b>　　2.設(shè)計(jì)方法</b></p><p>　　廢水處理工程的設(shè)計(jì)方法是靈活多樣的，但其主要設(shè)計(jì)步驟如下：資料的收集（包括設(shè)計(jì)原始資料和自然條件資料），試驗(yàn)驗(yàn)證（包括試驗(yàn)的必要性論證、試驗(yàn)方法、試驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果分析），設(shè)計(jì)方案的選擇，設(shè)備選型，構(gòu)筑物計(jì)算，總圖布置。</p>&l

38、t;p>　　由于篇幅所限，本文只涉及方案選擇，設(shè)備選型與構(gòu)筑物計(jì)算，總圖布置，對(duì)于資料收集和試驗(yàn)驗(yàn)證過(guò)程參考其他鋼鐵行業(yè)廢水處理情況，在此不作贅述。</p><p>　　2.1工藝方案的選擇</p><p>　　一般在進(jìn)行污染治理工程設(shè)計(jì)的時(shí)候，都會(huì)考慮多個(gè)工藝方案進(jìn)行選擇。在進(jìn)行工藝選擇時(shí)，必須遵循以下原則[3]：</p><p>　　合理規(guī)劃、合理布局 為

39、了合理解決污染問(wèn)題，必須從城市或區(qū)域進(jìn)行全面考慮。對(duì)工廠應(yīng)實(shí)行有計(jì)劃的布局和遷移，例如在城市的河流上游不宜建立有嚴(yán)重污染的新廠、加強(qiáng)對(duì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的環(huán)境保護(hù)工作。此外，在新建工業(yè)區(qū)或遷移工廠時(shí)，要注意總體安排。</p><p>　　在污水處理工藝方案中，盡力選用新的后處理工藝，將污染減輕或消滅在生產(chǎn)工藝中 </p><p>　　采用新工藝、新技術(shù)、新線路 例如本工藝中的CAF氣浮法，就是一種

40、高效，多用途的氣浮方法。</p><p>　　本方案基于上述原則的考慮，決定采用方案二的方法，不但能夠最大限度減少能耗，還能減少基建投資。另外在方案的實(shí)施過(guò)程中，將氣浮池改成氣浮機(jī)，將絮凝沉淀池改成絮凝沉淀罐，中和池改成中和罐，以最大限度節(jié)省基建投資。其具體流程見(jiàn)附圖。</p><p><b>　　2.2計(jì)算</b></p><p>　　2.2

41、.1構(gòu)筑物及高程計(jì)算（以地面為+0.00m標(biāo)高）</p><p>　　2.2.1.1集水井</p><p>　　集水井：以水力停留時(shí)間t=1.5h ，流量Q=42m3/h，則</p><p><b>　　集水井有效容積應(yīng)為</b></p><p>　　V=Qt=42×1.5=63m3</p>&l

42、t;p>　　設(shè)集水井深5m,有效水深4m，則集水井面積為</p><p>　　S=V/h=336/4=16m2</p><p>　　按此有效容積設(shè)計(jì)，集水井規(guī)格為：長(zhǎng)×寬×深=4×4×5m</p><p>　　考慮池口沿口安全因素，預(yù)設(shè)集水井標(biāo)高為：地面部分+0.20m,池低標(biāo)高-4.80m</p><

43、;p>　　2.2.1.2調(diào)節(jié)池：調(diào)節(jié)池埋入水深不能太深，以防止地下水所產(chǎn)生的浮力對(duì)調(diào)節(jié)池放空時(shí)產(chǎn)生較大的浮力；此外，深度太大，基建投資也較高。本調(diào)節(jié)池為均質(zhì)調(diào)節(jié)池，遵從對(duì)角線出水原則設(shè)計(jì)。</p><p>　　設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)能力為容量10h，設(shè)計(jì)進(jìn)出水流量為Q=420m3/h。</p><p>　　則調(diào)節(jié)池有效容積應(yīng)為</p><p>　　V=Qt=42×

44、10=420m3</p><p>　　設(shè)調(diào)節(jié)池水深5m，則調(diào)節(jié)池面積為</p><p>　　S=V/h=42/5=84m2=10.5×8m</p><p>　　按此有效容積設(shè)計(jì)，并留出部分空間防止暴雨等突發(fā)時(shí)間的影響，設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)池規(guī)格為：長(zhǎng)×寬×深=12×8×5m，取地面沿口高度0.20m，則池底高為-4.80m<

45、;/p><p>　　另在池端進(jìn)水處對(duì)角線設(shè)自吸泵兩臺(tái)。</p><p>　　2.2.1.3接觸氧化池</p><p>　　接觸氧化池的設(shè)計(jì)可將整個(gè)池體分為兩部分（上段分隔，下端相通），避免在出現(xiàn)進(jìn)水水質(zhì)出現(xiàn)變化時(shí)池體中微生物受到較大影響。出于管道檢修方便的需要，進(jìn)水口和出水口均設(shè)在池體地上部分，在進(jìn)出水口設(shè)水槽。由于案廢水的特點(diǎn)，該接觸氧化池中填料采用纖維型軟性填料。&

46、lt;/p><p>　　a. 有效容積[7] ：</p><p>　　V=Q（La-Lt）/M=1000×(344-20)/1500=216m3</p><p><b>　　V—濾池有效容積；</b></p><p>　　Q—平均日污水量，m3/d；</p><p>　　La—進(jìn)

47、水BOD5，mg/L；</p><p>　　Lt—出水BOD5，mg/L；</p><p>　　M—容積負(fù)荷率，gBOD5/(m3&#8226;d)，本設(shè)計(jì)接觸氧化池取1500</p><p>　　b. 濾池總面積：</p><p>　　F=V/H=216/3=72m2</p><p>　　F—濾池總

48、面積m2；</p><p><b>　　V—同上；</b></p><p>　　H—填料層高度，一般取3m；</p><p>　　c. 每格濾池面積為：</p><p>　　f=F/n=72/2=36m2；</p><p>　　f—每格濾池面積，m2；</p><p

49、>　　n—濾池格數(shù)，本案設(shè)計(jì)為2；</p><p>　　d. 每格尺寸為L(zhǎng)×B=6m×6m；</p><p>　　e. 校核反應(yīng)時(shí)間 t=nfH/Q=2×36×3/42=5.14h&gt;2h;</p><p>　　可行，能夠充分接觸氧化；</p><p>　　f.

50、 濾池總高度：</p><p>　　H0=H+h1+h2+（m-1）h3+h4=3+0.5+0.4+(2-1)×0.2+0.9=5m</p><p>　　h1—超高，m（本案取0.5m）；</p><p>　　h2—填料上層水深，m（本案取0.4m）；</p><p>　　h3—填料層間高度，m（本案取0.2m）；</p&g

51、t;<p>　　h4—配水區(qū)高度，m（本案設(shè)計(jì)取0.9m）</p><p>　　m—填料層數(shù)，本案設(shè)計(jì)為2層；</p><p>　　g. 實(shí)際停留時(shí)間：</p><p>　　t’=nf(H0-H1)/Q=2×36×(5-0.5)/42=7.43h;</p><p>　　h. 填料總體積

52、：</p><p>　　V’=nfH=2×36×3=216m3</p><p>　　i. 所需空氣量</p><p>　　D=D0Q=15×1000=15000m3/d</p><p>　　D0—1m3污水所需氣量，m3/m2，本案取15；</p><p>　　2.2.1.

53、4二沉池</p><p><b>　　污泥區(qū)容積[7]：</b></p><p>　　V=4（1+R）QR/(1+2R)=4×（1+0.6）×1000×0.6/（1+2×0.6）=161.28m3</p><p>　　R—污泥回流率，本案為0.6；</p><p>　　泥斗錐角取4

54、2o；則泥斗深2.5m，長(zhǎng)寬各7m；</p><p>　　池邊水深：由于池徑&lt;10m，宜取池邊有效水深2.5m；</p><p>　　校核停留時(shí)間：t’=7×7×3/42=3.5h&gt;2h（必要沉淀時(shí)間）；</p><p>　　出水槽距頂高0.5m</p><p>　　則整體尺寸為長(zhǎng)×寬

55、×高=7×7×（0.5+2.5+2.5），泥斗底部尺寸：1.5×1.5m</p><p>　　2.2.1.5中間池</p><p>　　設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間為50min，則</p><p><b>　　整體容積為：</b></p><p>　　V=Q×t=42×50

56、/60=35m3</p><p>　　設(shè)計(jì)有效水深為2.5m，由于二沉池進(jìn)水槽距地面高0.5-0.2（沿口高度）=0.3m則中間池尺寸為長(zhǎng)×寬×高=4×3.5×2.8m</p><p>　　2.2.1.6中水回用池</p><p>　　設(shè)計(jì)尺寸與調(diào)節(jié)池相同。</p><p>　　2.2.1.7污泥濃縮池

57、</p><p>　　設(shè)計(jì)剩余污泥產(chǎn)生量為1.04t/d,含水率為90%,按8h儲(chǔ)泥時(shí)間計(jì)算該污泥濃縮池尺寸為&Oslash;=6m，H=2.5(直筒高度)+1.5(錐底濃縮部分高度)</p><p><b>　　2.3設(shè)備選型</b></p><p>　　2.3.1集水井提升泵</p><p>　　該提升泵主要

58、功能是將集水井中的廢水轉(zhuǎn)移至調(diào)節(jié)池內(nèi)，因此對(duì)其揚(yáng)程要求不高，如果采用自吸式水泵或離心泵就應(yīng)當(dāng)主要考慮其吸程。另外，從安全角度考慮還應(yīng)當(dāng)注意其流量應(yīng)當(dāng)大于污水排放量和耐腐蝕性。建議使用耐酸潛水泵2臺(tái)，一備一用，流量&gt;42m3/h，</p><p>　　按此要求，可選擇80WQ50-10-3型污水潛水泵，其具體參數(shù)如下[8]：</p><p>　　表3 80WQ50-10-3型

59、污水潛水泵具體參數(shù) [8]</p><p><b>　　排出直徑/mm</b></p><p>　　流量/m3&#8226;h-1</p><p><b>　　揚(yáng)程/m</b></p><p>　　轉(zhuǎn)速/r&#8226;min-1</p><p><b&

60、gt;　　電機(jī)功率/kw</b></p><p><b>　　80</b></p><p><b>　　50</b></p><p><b>　　10</b></p><p><b>　　1450</b></p><p>

61、;<b>　　4</b></p><p><b>　　2.3.2中和罐</b></p><p>　　設(shè)計(jì)中和罐反應(yīng)時(shí)間為30 min，則其容積應(yīng)為：</p><p>　　V=42×（30/60）=21m3；設(shè)計(jì)高高度為3m，則其直徑&Oslash;=21/（3×π）=2.2m</p>

62、<p>　　2.3.3調(diào)節(jié)池提升泵</p><p>　　該提升泵主要作用是將廢水從調(diào)節(jié)池中輸送至后續(xù)處理設(shè)備中。需要考慮其揚(yáng)程和耐腐蝕性。流量也應(yīng)保持在設(shè)計(jì)流量之上。為了檢修方便，宜采用地上安裝類泵，即離心泵或自吸泵。</p><p>　　按此要求，該泵吸程應(yīng)&gt;5m,揚(yáng)程&gt;3m，可選用GMP-35-80型自吸式離心泵。其具體標(biāo)準(zhǔn)如表4：[8]<

63、;/p><p>　　表4 GMP-33-65型自吸式離心泵具體參數(shù) [8]</p><p><b>　　電機(jī)功率/kw</b></p><p><b>　　口徑/mm</b></p><p><b>　　揚(yáng)程/m</b></p><p>　　流量/m3&am

64、p;#8226;h-1</p><p><b>　　最高揚(yáng)程/m</b></p><p>　　最大流量/m3&#8226;h-1</p><p><b>　　5</b></p><p><b>　　80</b></p><p><b>

65、　　11.2</b></p><p><b>　　60</b></p><p><b>　　19.6</b></p><p><b>　　69</b></p><p>　　2.3.4板筐壓濾機(jī)</p><p>　　可將排入污泥濃縮池的污泥，通

66、過(guò)螺桿泵打入板筐壓濾機(jī)，將其含水率降低至80%左右。螺桿泵可采用揚(yáng)程在4m以上（污泥濃縮池高度）的LXB-700X型螺旋提升泵，主要參數(shù)如下[8]</p><p>　　表5 LXB-700X型支座螺旋提升泵主要參數(shù) [8]</p><p><b>　　螺旋外徑/mm</b></p><p>　　轉(zhuǎn)速/r&#8226;min-1<

67、/p><p>　　流量/m3&#8226;h-1</p><p><b>　　提升高度/m</b></p><p><b>　　電機(jī)功率/kw</b></p><p><b>　　700</b></p><p><b>　　63</b

68、></p><p><b>　　300</b></p><p><b>　　4</b></p><p><b>　　7.5</b></p><p>　　板框壓濾機(jī)可采用915型聚丙烯板框壓濾機(jī)，其具體參數(shù)如表9[8]</p><p>　　表6 9

69、15型聚丙烯板框壓濾機(jī)參數(shù)表6[8]</p><p><b>　　型號(hào)</b></p><p><b>　　過(guò)濾面積/m2</b></p><p><b>　　濾室數(shù)</b></p><p><b>　　濾室容積/m3</b></p><

70、;p><b>　　濾餅厚度/mm</b></p><p><b>　　濾板規(guī)格/mm</b></p><p><b>　　過(guò)濾壓力/MPa</b></p><p><b>　　液壓缸壓力/MPa</b></p><p><b>　　外型尺寸

71、/mm</b></p><p><b>　　質(zhì)量/kg</b></p><p>　　XM41/915-U</p><p><b>　　41</b></p><p><b>　　33</b></p><p><b>　　0.655&l

72、t;/b></p><p><b>　　32</b></p><p><b>　　915×60</b></p><p><b>　　0.7</b></p><p><b>　　22</b></p><p>　　418

73、0×1360×1410</p><p><b>　　3778</b></p><p>　　2.3.5 CAF氣浮機(jī)</p><p>　　按照CAF要求，應(yīng)該使其流量達(dá)到預(yù)計(jì)最大排水量以上?？刹捎肅AF-50型氣浮機(jī)，其參數(shù)如表7[8]</p><p>　　表7 CAF-50型氣浮機(jī)參數(shù)[8]<

74、/p><p>　　流量/m3&#8226;h-1</p><p><b>　　池長(zhǎng)/m</b></p><p><b>　　池寬/m</b></p><p><b>　　池深/m</b></p><p><b>　　總功率/kw</b

75、></p><p><b>　　50</b></p><p><b>　　5.33</b></p><p><b>　　1.80</b></p><p><b>　　1.83</b></p><p><b>　　3.

76、000</b></p><p>　　2.3.6中間池提升泵，砂濾罐反沖泵</p><p>　　這兩個(gè)泵的揚(yáng)程高度和流量都基本相同，所以設(shè)計(jì)采用同一類型的泵，需要滿足的揚(yáng)程要求即是砂濾罐的高度+池體高度（設(shè)計(jì)4.5m）可使用80QW-50-10-3型潛水排污泵。具體參數(shù)見(jiàn)表8[8]</p><p>　　表8 80QW-50-10-3型潛水排污泵具體參數(shù)[

77、8]</p><p>　　流量/m3&#8226;h-1</p><p><b>　　揚(yáng)程/m</b></p><p>　　轉(zhuǎn)速/r&#8226;min-1</p><p><b>　　效率/%</b></p><p><b>　　電機(jī)功率/kw&l

78、t;/b></p><p><b>　　口徑/mm</b></p><p><b>　　50</b></p><p><b>　　10</b></p><p><b>　　2840</b></p><p><b>　

79、　65</b></p><p><b>　　3.0</b></p><p><b>　　15</b></p><p><b>　　2.3.7加藥泵</b></p><p>　　加藥泵的選用需根據(jù)具體絮凝沉淀實(shí)驗(yàn)結(jié)果選擇適當(dāng)?shù)挠?jì)量泵。由于該水質(zhì)中SS的含量不是太高，且

80、采用的是高分子絮凝劑，所以加藥量不會(huì)太大。</p><p><b>　　2.3.8曝氣系統(tǒng)</b></p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)，該接觸氧化池上有2層填料，維修不方便，建議不采用盤片式曝氣頭，因?yàn)槠湟锥氯?。根?jù)該設(shè)計(jì)的需氧量，建議采用75mm穿孔管。風(fēng)機(jī)采用三葉型羅茨風(fēng)機(jī)。風(fēng)量要求15000m3/d=625m3/h氧含量，即空氣量為2976m3/h?？蛇x用RT-200

81、型三葉羅茨風(fēng)機(jī).參數(shù)如表9：</p><p><b>　　2.4總圖布置</b></p><p>　　總圖布置應(yīng)根據(jù)擬建地的特點(diǎn)，盡量方便設(shè)備的管理和操作布置。本案總圖設(shè)計(jì)見(jiàn)附圖。</p><p>　　表9 RT-200型三葉羅茨風(fēng)機(jī)具體參數(shù)[8]</p><p>　　風(fēng)量/m3&#8226;h-1</p&

82、gt;<p><b>　　轉(zhuǎn)速/rpm</b></p><p><b>　　功率kw</b></p><p><b>　　風(fēng)壓/kpa</b></p><p><b>　　3000</b></p><p><b>　　1488<

83、;/b></p><p><b>　　15</b></p><p><b>　　9.8</b></p><p><b>　　3.設(shè)計(jì)結(jié)果</b></p><p><b>　　表10 設(shè)計(jì)結(jié)果</b></p><p><b

84、>　　構(gòu)筑物名稱</b></p><p><b>　　數(shù)量</b></p><p><b>　　規(guī)格/m</b></p><p><b>　　備注</b></p><p><b>　　集水井</b></p><p>

85、;<b>　　1</b></p><p>　　長(zhǎng)×寬×深=4×4×5m</p><p><b>　　防腐蝕</b></p><p><b>　　調(diào)節(jié)池</b></p><p><b>　　1</b></p>

86、;<p>　　長(zhǎng)×寬×深=12×8×5m</p><p><b>　　防腐蝕</b></p><p><b>　　接觸氧化池</b></p><p><b>　　1</b></p><p>　　長(zhǎng)×寬×深

87、=6×12×5m</p><p>　　濾池分兩格；填料高3m</p><p><b>　　二沉池</b></p><p><b>　　1</b></p><p>　　長(zhǎng)×寬×高=7×7×（0.5m+2.5m+2.5m）</p>

88、<p><b>　　底部錐角42o</b></p><p><b>　　中間池</b></p><p><b>　　1</b></p><p>　　長(zhǎng)×寬×高=4×3.5×2.8m</p><p><b>　　中水回

89、用池</b></p><p><b>　　1</b></p><p>　　長(zhǎng)×寬×深=12×8×5m</p><p><b>　　污泥濃縮池</b></p><p><b>　　1</b></p><p&g

90、t;　　&Oslash;=6m，H=2.5+1.5</p><p><b>　　表11設(shè)備清單</b></p><p><b>　　設(shè)備名稱</b></p><p><b>　　設(shè)備型號(hào)</b></p><p><b>　　數(shù)量/個(gè)</b><

91、/p><p><b>　　備注</b></p><p><b>　　集水井提升泵</b></p><p>　　80WQ50-10-3 型污水潛水泵</p><p><b>　　2</b></p><p><b>　　防腐蝕</b><

92、;/p><p><b>　　調(diào)節(jié)池提升泵</b></p><p>　　GMP-33-65型自吸式離心泵</p><p><b>　　2</b></p><p><b>　　防腐蝕</b></p><p><b>　　中和罐</b><

93、;/p><p>　　&Oslash;=2.2m,H=3m</p><p><b>　　1</b></p><p><b>　　防腐蝕</b></p><p><b>　　絮凝沉淀罐</b></p><p>　　&Oslash;=3m,H=3m

94、</p><p><b>　　3</b></p><p><b>　　內(nèi)設(shè)斜管填料</b></p><p><b>　　CAF氣浮機(jī)</b></p><p>　　CAF-50型氣浮機(jī)</p><p><b>　　1</b></

95、p><p><b>　　曝氣系統(tǒng)</b></p><p>　　曝氣管DN=75mm,×</p><p><b>　　8根</b></p><p><b>　　穿孔</b></p><p>　　RT-200型三葉羅茨風(fēng)機(jī)</p><

96、;p><b>　　2</b></p><p><b>　　中間池提升泵</b></p><p>　　80QW-50-10-3 </p><p><b>　　1</b></p><p><b>　　砂濾罐</b></p><p>

97、;　　H=4.5m, &Oslash;=2.5m</p><p><b>　　1</b></p><p><b>　　砂濾罐反沖泵</b></p><p>　　80QW-50-10-3 </p><p><b>　　1</b></p><p>　

98、　該設(shè)計(jì)最大的特點(diǎn)是采用了CAF式氣浮，這種氣浮相對(duì)于現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的DAF溶氣氣浮有很多優(yōu)點(diǎn)。另外，PAM+PAC的組合絮凝沉淀工藝也是目前最為流行的方法，其沉淀效率較高。</p><p><b>　　4.問(wèn)題討論</b></p><p><b>　　4.1在的問(wèn)題</b></p><p>　　本方案所設(shè)計(jì)的工藝是用苛性鈉

99、中和處理，另外投加混凝劑PAM和助劑PAC進(jìn)行須凝沉淀。然而在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中，可能會(huì)遇到以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：</p><p>　　1)進(jìn)水酸度過(guò)高 在這種情況下如果用苛性鈉中和，成本相當(dāng)昂貴。</p><p>　　2)進(jìn)水金屬離子含量高 混凝劑種類和劑量不容易掌握，很可能造成無(wú)法充分沉淀，SS去除效果不好。尤其是Fe2+含量過(guò)高，水質(zhì)發(fā)黃。雖然采用絮凝沉淀的方法能夠使部分Fe2+被去除，但是

100、無(wú)論是絮凝沉淀還是隨后的氣浮過(guò)程都要求適宜的pH值，這時(shí)可能對(duì)苛性鈉的耗量也會(huì)急劇增大。在處理過(guò)程中由于接觸氧化池容量較大，如果不能持續(xù)保持相應(yīng)的pH值的后續(xù)來(lái)水，則有可能前面處理的水進(jìn)入到接觸氧化池中被后面pH植較低的來(lái)水影響，從而再次溶解，導(dǎo)致水質(zhì)翻黃。并且，如果繼續(xù)爆氣，則還會(huì)形成Fe2O3，使出水變成紅色，其沉淀時(shí)間很慢，往往無(wú)法在二沉池中完全沉淀，給排放和回用都帶來(lái)相當(dāng)大的困難。</p><p>　　3

101、)破乳工藝如果不能在酸堿中和和絮凝沉淀以及后續(xù)的CAF氣浮過(guò)程中取得成功的話應(yīng)該考慮添加單獨(dú)的破乳劑破乳。</p><p><b>　　4.2建議與討論</b></p><p>　　對(duì)于上面所說(shuō)的幾種情況，建議使用先用石灰將廢水進(jìn)行中和后，在用苛性鈉做微調(diào)。石灰中和法既能夠調(diào)整pH值又能夠有效地去除水中的雜質(zhì)，但是其渣量太多，可以考慮在中和罐中或以后進(jìn)行添加，使沉渣盡

102、量混入污泥濃縮池中，從而減少構(gòu)筑物人工清渣的頻率。而對(duì)于Fe2+含量比較重時(shí)，石灰中和沉淀的效果更好，只是要注意不能過(guò)度曝氣使Fe2+氧化成Fe2O3。只是由于其純度較低、堿性較弱，用量會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于苛性鈉的用量。從經(jīng)濟(jì)角度考慮，1t石灰的價(jià)格（純度60~70%）和1t苛性鈉（純度98%）的價(jià)格幾乎是1：20，也即是說(shuō)如果石灰的用量不超過(guò)苛性鈉用量的20倍都是可以節(jié)省投資的。</p><p>　　參考文獻(xiàn)：[1]鄒家

103、慶 《工業(yè)廢水處理技術(shù)》化學(xué)工業(yè)出版社2003.8</p><p>　　[2]王國(guó)華 任鶴云 《工業(yè)廢水處理工程設(shè)計(jì)與實(shí)例》 化學(xué)工業(yè)出版社2005.1</p><p>　　[3]繆應(yīng)祺 《水污染控制工程》 東南大學(xué)出版社2002.12</p><p>　　[4]汪大 徐新華 宋爽 《工業(yè)廢水中專項(xiàng)污染物處理手冊(cè)》 化學(xué)工業(yè)出版社2001.4</p>

104、<p>　　[5]黃銘榮 胡紀(jì)萃《水污染治理工程》高等教育出版社1995.5</p><p>　　[6]國(guó)家環(huán)?？偩帧朵撹F工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13456-92）</p><p>　　[7]尹士君 李亞峰《水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與計(jì)算》化學(xué)工業(yè)出版社2004.4</p><p>　　[8]大連市環(huán)境科學(xué)設(shè)計(jì)研究院 《環(huán)境保護(hù)設(shè)備選用手冊(cè)》化學(xué)工業(yè)出版社2