畢業(yè)論文---制革廢水氧化溝工藝治理的設計(包括外文翻譯和文獻綜述)

1、<p>　　xx集團制革廢水氧化溝工藝治理的設計</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文應用氧化溝技術對xx集團皮革廢水治理工藝進行初步設計和計算。氧化溝生物處理工藝在制革廢水處理中的應用是成功的，它最突出的優(yōu)點是處理效果好，在本工程設計中，氧化溝進水COD平均濃度在1700mg/l時，可確保處理后COD降至150mg/l左右

2、，COD、硫化物、動植物油、色度等的去除率可分別達到92.12%，98.17%，99.10%和85.15%。它的另一特點是采用高效表面機械曝氣機，可以在不中斷運行的情況下，在平臺上維修機械設備，便于維護管理。</p><p>　　關鍵詞：氧化溝；處理工藝；皮革污水處理；設計參數(shù)</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p&g

3、t;　　Haining has been already among the top 100 countries because of its leather market and wool spinning industry. However, environmental problems have brought great pressure to a lot of Haining leather enterprises. Nowa

4、days, Haining People pay much more attention to the environmental concept and the extensive economy has disappeared. Meanwhile, the original wastewater control system has never met the need of the enterprises. This thesi

5、s was dedicated to the Fubang's effort to use oxidation ditch to</p><p>　　Key Words: oxidation ditch; treatment process; leather wastewater control; design parameter</p><p><b>　　目 錄&l

6、t;/b></p><p><b>　　1．前言1</b></p><p><b>　　2．基本資料3</b></p><p>　　2.1 設計水量、廢水來源與水質3</p><p>　　2.2 處理要求3</p><p>　　2.3 氣象與水文資料3<

7、/p><p>　　2.4 廠區(qū)地形3</p><p>　　3．設計原則和執(zhí)行標準4</p><p>　　3.1 設計原則4</p><p>　　3.2 執(zhí)行規(guī)范和標準4</p><p>　　4．處理工藝流程的確定5</p><p><b>　　5．設計說明書7</b>

8、;</p><p><b>　　5.1中格柵7</b></p><p><b>　　5.2　細格柵9</b></p><p>　　5.3　預沉池10</p><p>　　5.4　氣浮池13</p><p>　　5.5　氧化溝15</p><p&g

9、t;　　5.6　二沉池16</p><p>　　5.7 濃縮池18</p><p>　　6．主要建筑物與設備20</p><p>　　6.1　主要建筑物和主要設備20</p><p>　　6.2　主要設備20</p><p>　　7．污水管道尺寸的確定20</p><p><

10、b>　　8．高程計算21</b></p><p>　　8.1　水頭損失計算21</p><p>　　8.2　高程確定22</p><p><b>　　9．經濟評價23</b></p><p>　　9.1　工程投資估算23</p><p>　　9.1.1　土建造價23&

11、lt;/p><p>　　9.1.2　設備造價23</p><p>　　9.1.3　工程總造價24</p><p>　　9.2　運行費用估算24</p><p><b>　　10．結論25</b></p><p><b>　　參考文獻26</b></p>&

12、lt;p><b>　　致 謝28</b></p><p>　　附錄1 外文翻譯36</p><p>　　附錄2 文獻綜述39</p><p><b>　　1．前言</b></p><p>　　氧化溝(oxidation dictch，OD) 處理工藝是由荷蘭衛(wèi)生工程研究所(TNO)，在

13、20世紀50年代研究成功的。第一家氧化溝污水處理廠于1954年在荷蘭的Voorshoper投入設計使用，設計者是Pasveer博士，開始服務人數(shù)僅為350多人。它將曝氣、沉淀和污泥穩(wěn)定等處理過程集于一體，間歇運行，BOD5去除高達97%，管理簡單，運行穩(wěn)定。由于Pasveer博士的貢獻，這項技術又被稱為Pasveer溝[1]。</p><p>　　氧化溝是活性污泥法的一種變型，其曝氣池呈封閉的溝渠型，污水和活性污

14、泥的混合液在其中不斷的循環(huán)流動，因而又可以稱為“環(huán)形曝氣池”、“無終端的曝氣系統(tǒng)”。氧化溝通常在延時曝氣的條件下進行污水的處理，這時水力停留時間大約在10～40h之間、有機負荷低，大約在0105～0115kg BOD5/(kgVSS·d)之間。</p><p>　　最初，氧化溝的充氧、推進和攪動由肯斯瑟轉刷曝氣設備來完成。當然居于其特定的限制，氧化溝的設計有效水深小于115m。隨著氧化溝的應用，過淺的池

15、深造成氧化溝占地面積太大的缺點也很突出。</p><p>　　1967年，Lecompt和Mandt首次提出將水下曝氣和推動系統(tǒng)用于氧化溝的技術中，發(fā)明了射流式曝氣氧化溝(JAC)，池深可在7～8m之間。</p><p>　　1970年，Huisman又在南非研發(fā)了使用轉盤曝氣機的Orbal氧化溝，不過在此過程中，應用最多的還是轉刷式曝氣氧化溝。研究人員也從沒放棄對轉刷曝氣機的深入研究，V

16、onder Emde于1971年首次報道了，將Mammoth轉刷用于氧化溝工藝，轉刷直徑為1000mm，氧化溝允許水深在3～316m之間，充氧能力有了較大提高。</p><p>　　20世紀80年代，美國研發(fā)了導管式氧化溝，以導管式曝氣器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的轉刷曝氣，是一種有效顯著的污水處理新技術[2-3]。</p><p>　　20世紀60年代以來,氧化溝技術在歐洲、北美、南非、大洋洲等世界各地得

17、到了迅速的應用。據(jù)統(tǒng)計，丹麥已經建設了300多座氧化溝工藝污水處理廠，占全國污水處理廠的大約40%左右，美國已建設500多座氧化溝污水處理廠，英國也設計建設了300多座同樣工藝的污水處理廠。</p><p>　　氧化溝技術的發(fā)展不僅在于數(shù)量上，也體現(xiàn)在處理廠規(guī)模的擴大和處理對象的多樣化。氧化溝的處理能力約為500～1000萬人左右當量，既能處理生活污水，也能處理工業(yè)廢水和城市污水。經過30多年的實踐與發(fā)展，氧化溝

18、技術被公認為出水水質好、運行穩(wěn)定、基建投資費用和運行費用低的生物處理方法，特別是其封閉循環(huán)式池型還適用于污水的脫氮、除磷。美國環(huán)境保護署的報告指出：“氧化溝可以實現(xiàn)通過最低限度的操作，穩(wěn)定地達到BOD5和TSS的處理要求。另外，數(shù)據(jù)表明，在379～37850m3/d的流量范圍內，氧化溝處理技術與其他技術相比，在經濟上具有很明顯的競爭力?！蹦壳?，該技術已被廣泛地用在城市污水及石油廢水、化工廢水、造紙廢水、印染廢水、食品加工廢水等工業(yè)廢水的

19、處理中。</p><p>　　近年來，美國聯(lián)合工業(yè)公司(United Industries，Inc1)在總結眾多氧化溝技術經驗及研究的基礎上，開發(fā)了船形溝內澄清池(boat intra-channel clarifier，BICC)的新型氧化溝工藝[4]。這種工藝在美國以及其他許多國家獲得了專利。由于該工藝具有許多優(yōu)良特性而得到快速的推廣應用，目前已有120多座這種氧化溝工藝在運行之中。</p>&

20、lt;p>　　我國從20世紀80年代以來，也開展了對氧化溝工藝的研究開發(fā)，并設計建造了一批氧化溝工藝污水處理廠。</p><p>　　值得關注的是我國著名水污染處理專家錢易院士[5]，在氧化溝方面作了非常深入的研究和相當多的論文發(fā)表。另外錢望新等利用葡萄糖及硫酸銨、亞磷酸銨配制而成的COD和BOD5濃度為390mg/L、250mg/L的污水，對合建式氧化溝模型進行的試驗表明：通過合理的設計和在適宜的水力條件

21、下，合建式氧化溝完全能使泥水分離、沉淀污泥自動回流。沉淀區(qū)底部適當傾斜(一般傾斜度小于5%)后，可維持教好的污泥回流效果，沉淀區(qū)應設置在紊動程度較小的區(qū)域。重慶建筑大學鄧榮森等[6]應用側渠式氧化溝與厭氧處理方法相結合，對高濃度有機廢水(例如屠宰廢水)處理的研究表明：組合式氧化溝處理高濃度有機廢水是完全可行的，厭氧組合能提高出水水質，側渠合建能實現(xiàn)無泵污泥自動回流。清華大學陳呂軍等[7]對氧化溝水平軸曝氣機性能指數(shù)進行了研究，并給出了這

22、些指數(shù)標準的測定方法；周律等[8]在邯鄲市東污水處理廠的運行經驗基礎上，對三溝式氧化溝處理城市污水的效應及其設計方法進行了研究。羊壽生[9]也對轉刷型及三溝式氧化溝的設計進行了論述。目前，我國的水污染控制還處在比較落后的狀態(tài)，經濟力量也相對薄弱，因此期待研究和推廣應用高效、低耗而且運</p><p><b>　　2．基本資料</b></p><p>　　2.1 設計水

23、量、廢水來源與水質</p><p>　　制革廠生產能力為2000張牛皮/日，生產廢水2/3 來自準備工段，主要含蛋白質、脂肪等有機物和硫化物、氯化物等無機鹽；1/3來自鞣制工段，主要含油脂、表面活性劑、染料等有機物和三價鉻鹽等無機物。此外還有少量生活污水。由于該廠地處飛云江上游，地理位置敏感，廢水排放執(zhí)行GB8978-1996《污水綜合排放標準》新擴改一級排放標準。設計處理能力為3000t/d，3000m3/d，

24、其中鉻鞣廢液為80t/d，變化系數(shù)K總=2.0。鉻鞣廢水水質監(jiān)測數(shù)據(jù)見表1。</p><p><b>　　表1 水質監(jiān)測數(shù)據(jù)</b></p><p><b>　　2.2 處理要求</b></p><p>　　污水經處理后應符合《污水綜合排放標準》（GB 8798-1996）：</p><p><

25、;b>　　見表1。</b></p><p>　　2.3 氣象與水文資料</p><p>　　常年主導風向為東北風；平均氣溫為15.9℃，幅度較大，四季分明；地下水水位控制在0.5-1.0m。</p><p><b>　　2.4 廠區(qū)地形</b></p><p>　　該污水處理系統(tǒng)選址區(qū)域處于沿江地區(qū)，區(qū)

26、域內地勢平坦，平均地面標高為2.25m。</p><p>　　3．設計原則和執(zhí)行標準</p><p><b>　　3.1 設計原則</b></p><p>　?。?）本設計嚴格執(zhí)行國家有關環(huán)境保護的各項規(guī)定，污水處理首先必須嚴格確保各項出水水質指標達到并優(yōu)于國家有關污水排放標準。</p><p>　　（2）針對本工程的具

27、體情況和特點，采用成熟可靠的處理工藝和設備，實用性和先進性兼顧，以實用可靠為主。</p><p>　　（3）污水處理設施的運行有較大的靈活性和調節(jié)余地，以適應本項目的污水水質、水量的變化。</p><p>　?。?）管理、運行、維修要方便，減少操作的勞動強度。</p><p>　?。?）在保證處理效率的前提下節(jié)省工程費用，減少占地面積，減少運行費用。</p&g

28、t;<p>　?。?）降低噪音，消除異味，改善污水處理廠環(huán)境。</p><p>　　（7）妥善處置污水處理過程中產生的污泥、柵渣等和其它污染物，避免二次污染。</p><p>　　3.2 執(zhí)行規(guī)范和標準</p><p>　?。?）《室外排水設計規(guī)范》（GBJ14-87［97年版］）</p><p>　?。?）《地表水環(huán)境質量標準

29、》（GB3838-2002）</p><p>　?。?）《污水綜合排放標準》（GB8798-2002）</p><p>　?。?）《農田灌溉水質標準》（GB5084-92）</p><p>　　（5）《紡織染整工業(yè)水污染物排放標準》（GB427-92）</p><p>　?。?）《企業(yè)污水處理附屬建筑和附屬設備設計標準》（CJJ31-89）&

30、lt;/p><p>　?。?）《建筑結構荷載規(guī)范》（GB19-87）</p><p>　?。?）《混凝土結構設計規(guī)范》（GBJ10-98）</p><p>　?。?）《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-2001）</p><p>　　（10）《建筑設計防火規(guī)范》（GBJ16-87［2001年版］）</p><p>　?。?/p>

31、11）《城市建設各行業(yè)編制定員實行標準》（［85］城勞字第5號文）</p><p>　?。?2）電氣設計遵照國家標準中有關規(guī)定</p><p>　　4．處理工藝流程的確定</p><p>　　由于其整個工藝的構筑物簡單，運行管理方便且處理效果穩(wěn)定，所以氧化溝工藝越來越為污水處理工程所采用。</p><p>　　氧化溝污水處理技術作為一種革新的

32、活性污泥工藝，與其它生物處理工藝相比,有以下一些技術、經濟方面的特點[10] ：</p><p>　　（1）工藝流程簡單，構筑物少，運行管理方便</p><p>　　氧化溝可不設初沉池，因為其水力停留時間和污泥齡比一般的生物處理法長得多，懸浮狀有機物可以在曝氣中與溶解性有機物同時得到較徹底的降解；其次簡化了剩余污泥的后處理工藝,剩余污泥少，不需要進行厭氧消化處理，省去了污泥消化池；還可將二

33、沉池與曝氣池合建,省去了二沉池和污泥回流系統(tǒng)，從而使處理流程更為簡單。處理流程的簡化可節(jié)省基建費用，減少占地面積，并便于運行和管理。</p><p>　?。?）曝氣設備和構造形式的多樣化、運行靈活</p><p>　　氧化溝技術的發(fā)展與高效曝氣設備的發(fā)展是密切相關的，氧化溝具有不同的構造形式和運行方式，可以呈圓形、橢圓形和馬蹄形等，也可以是單溝或多溝系統(tǒng)，多溝系統(tǒng)可以是一組同心的互相連通的

34、溝渠(如Orbal 氧化溝)，也可以是互相平行、尺寸相同的一組溝渠(如三溝式氧化溝)。多種多樣的構造形式賦予了氧化溝靈活的運行方式，使它能結合其它的工藝單元，滿足不同的出水水質要求。</p><p>　?。?）處理效果穩(wěn)定、出水水質好，并可以實現(xiàn)脫氮</p><p>　　試驗研究和生產實踐均表明氧化溝在去除BOD5和SS方面，均取得了比傳統(tǒng)活性污泥法更好的出水水質，運行也更加穩(wěn)定、可靠。&

35、lt;/p><p>　?。?）基建投資省、運行費用低</p><p>　　美國EPA對不同的生物處理工藝的基建和運行費用的分析比較后得出了這個結果。此外，當氧化溝處理出水有氨氮指標的要求時，一般不需要增加很多投資和運行費用，而其它方法則不同，由此可顯示出氧化溝的優(yōu)越性。氧化溝比其它生物處理工藝更為經濟有效且運行靈活，尤其在下列情況下應用能更顯示出其優(yōu)越性：當經濟投資的來源十分有限時；當要求的處

36、理出水水質十分嚴格時；當要求進行脫氮處理時；當處理的進水水質水量波動大時；當缺乏高水平的操作管理人員時。</p><p>　?。?）能承受水量水質沖擊負荷,對高濃度工業(yè)廢水有很大的稀釋能力</p><p>　　氧化溝因其水力停留時間和污泥齡較長，溝中水流不斷循環(huán)等特點，對進水水量水質的變化有較大的適應性,能承受沖擊負荷而不致影響處理性能。當處理高濃度工業(yè)廢水時，進水能受到很大的稀釋，對活性

37、污泥細菌的抑止作用能減弱。</p><p>　　另外，氧化溝所采用的高效表面機械曝氣機維修方便，可以在不中斷運行的情況下，在平臺上對設備直接維修，而不是象鼓風曝氣那樣必須排空曝氣池才能維修。本工藝流程圖如圖1：</p><p>　　廢水經旋轉格柵除去毛發(fā)等雜物后進入預沉池固液分離，再進入調節(jié)池均衡水量水質，池內表面曝氣機還兼有充氧氧化脫硫作用，污水脫硫后經潛污泵提升進氣浮池進一步除去油脂、

38、表面活性劑及懸浮物，出水溢流進氧化溝生物處理, 高效曝氣轉刷為微生物生物降解提供必需的氧氣，廢水進二級串聯(lián)氧化溝后溢流進二沉池固液分離, 沉淀污泥經泵回流進氧化溝維持溝內必需的污泥濃度, 剩余污泥返回調節(jié)池通過生物絮凝作用提高氣浮的處理效果，同時使氣浮不需要加藥, 降低了運行成本。二沉池出水進入三級處理, 通過混凝沉淀, 進一步提高COD 的去除率, 從而達到設計要求。</p><p>　　本工藝特點：鉻單獨回收

39、, 使有毒金屬離子不進入廢水水處理和污泥系統(tǒng),并具有回收資源的經濟價值；組合的多功能預處理工藝，氣浮不投加藥劑，降低了運行成本；氧化溝由于污泥濃度高，耐沖擊負荷與其它生物處理工藝相比，具有更高的有機物去除率，而且處理效果穩(wěn)定，管理簡便。鞣制廢水使用原有設備故不在設計之列。</p><p>　　鞣制廢水治理和調節(jié)池采用原有設備故不在設計之列。</p><p><b>　　5．設計說

40、明書</b></p><p><b>　　5.1中格柵</b></p><p>　　計算草圖如圖2所示：</p><p><b>　?。?）柵條的間隙數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)格柵間隙凈寬規(guī)格，取柵條間隙e=20mm；</p><p>　　設計參數(shù)：柵前

41、水深h=0.15m；設計流量Q=3000m3/d=0.0347m3/s；</p><p>　　根據(jù)《給水排水設計手冊》（第二版、第6冊）[11]，過柵流速的范圍為0.6~1.0m/s，格柵安裝傾斜角度為45°~75°，在此取v=0.6m/s，α=60°；則</p><p><b>　　（2）柵槽的寬度</b></p><

42、;p>　　設計柵條寬度S=0.01m，則</p><p><b>　　，取0.8m。</b></p><p>　?。?）進水渠至柵槽間漸寬部分長度</p><p>　　設計進水槽寬B1=0.15m，其漸寬部分展開的角度a1=20°，則：</p><p>　?。?）柵槽至出水渠間漸窄部分長</p>

43、;<p>　?。?）通過格柵的水頭損失</p><p>　　設計采用銳邊矩形斷面柵條，形狀系數(shù)β=2.42；取截污后水頭損失增大倍數(shù)k=3，則</p><p>　?。?）柵后槽的總高度H</p><p>　　設計柵前渠道超高h2=0.3m，則</p><p>　　H=h+h1+h2=0.15+0.046+0.3=0.496m≈0

44、.5m</p><p><b>　　（7）柵槽總長度L</b></p><p><b>　?。?）每日柵渣量W</b></p><p>　　在柵條間隙為0.02m的條件下，設計城市生活污水的柵渣量W1=0.05m3/103m3，</p><p><b>　　<0.2m3/d</

45、b></p><p>　　所以不宜采用機械清渣。</p><p><b>　?。?）設備的選型</b></p><p>　　根據(jù)計算及查《給水排水設計手冊》（第二版、第11冊）[12]，選擇型號為XGS-1400的機械格柵，其間隙為20mm、柵前水深0.15m、電動機功率2.5kw、數(shù)量為1臺。</p><p>&

46、lt;b>　　5.2　細格柵</b></p><p>　　計算草圖如圖3所示：</p><p><b>　?。?）柵條的間隙數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)格柵間隙凈寬規(guī)格，取柵條間隙e=10mm；</p><p>　　設計參數(shù)：柵前水深h=0.15m；設計流量Q=3000m3/d=0.0347m3

47、/s；</p><p>　　根據(jù)《給水排水設計手冊》（第二版、第5冊）[9]，過柵流速的范圍為0.6~1.0m/s，格柵安裝傾斜角度為45°~75°，在此取v=0.6m/s，α=60°；則</p><p><b>　?。?）柵槽的寬度</b></p><p>　　設計柵條寬度S=0.01m，則</p>

48、<p><b>　　，取1.0m。</b></p><p>　?。?）進水渠至柵槽間漸寬部分長度</p><p>　　設計進水槽寬B1=0.3m，其漸寬部分展開的角度a1=20°，則</p><p>　?。?）柵槽至出水渠間漸窄部分長</p><p>　?。?）通過格柵的水頭損失</p>

49、<p>　　設計采用銳邊矩形斷面柵條，形狀系數(shù)β=2.42；取截污后水頭損失增大倍數(shù)k=3，則</p><p>　?。?）柵后槽的總高度H</p><p>　　設計柵前渠道超高h2=0.3m，則</p><p>　　H=h+h1+h2=0.15+0.115+0.3=0.565m≈0.57m</p><p><b>　　

50、（7）柵槽總長度L</b></p><p><b>　?。?）每日柵渣量W</b></p><p>　　在柵條間隙為0.02m的條件下，由實驗得污水的柵渣量W1=0.07m3/103m3，</p><p><b>　　>0.2m3/d</b></p><p>　　所以宜采用機械清渣

51、。</p><p><b>　　（9）設備的選型</b></p><p>　　根據(jù)計算及查《給水排水設計手冊》（第二版、第11冊）[12]，選擇型號為XGS-1400的機械格柵，其間隙為10mm、柵前水深0.4m、電動機功率2.5kw、數(shù)量為1臺。</p><p><b>　　5.3　預沉池</b></p>

52、<p>　　沉淀池的作用是分離懸浮固體的一種常用處理構筑物。而預沉池就是其中一種工藝，初沉池是一級污水處理系統(tǒng)的主要處理構筑物可降低后續(xù)生物處理構筑物的有機負荷。原水中SS含量比較高故采用多級處理，本工藝在一級處理中采用教普遍的平流式預沉池。</p><p>　　計算草圖如圖4所示：</p><p>　?。?）池子總表面積：</p><p>　　由實驗知，

53、SS去除率要達到50%，沉淀時間t'=2.0h，表面水力負荷為q'=1.5m3/(m2h)。但是在實際運用中，必須對沉淀時間及表面水力負荷分別乘1.75及除1.5的系數(shù)，以使工程達到預期效果。則設計表面水力負荷q=1.0m3/(m2h)和沉淀時間t=3.5h。則池子總表面積：</p><p>　?。?）沉淀部分的有效水深：</p><p>　　（3）沉淀部分有效容積<

54、/p><p><b>　　池長</b></p><p>　　設最大設計流量時的水平流速v=0.25mm/s，沉淀池的長度：</p><p><b>　?。?）池子總長度</b></p><p><b>　　，取4.9m</b></p><p><b&g

55、t;　?。?）比例驗證：</b></p><p>　　長寬比為： （符合要求）</p><p>　　長深比為： （符合要求）</p><p><b>　　設4個斗。</b></p><p><b>　　產污泥量：</b></p><p>　　取污泥含水率P0=9

56、7%，污泥容重r=1000kg/m3，對SS的去除率為50%，則每日 產生的污泥量約為：</p><p><b>　　污泥斗容積：</b></p><p>　　污泥斗底采用0.5m×0.5m，上口采用2.0m×2.0m，污泥斗斜壁與水平面的夾 角為60°。</p><p><b>　　污泥斗的高度：

57、</b></p><p>　　污泥斗以上梯形部分污泥容積：</p><p>　　設池底坡度i為0.18>0.01；</p><p><b>　　梯形部分高度：</b></p><p>　　污泥斗以上部分污泥容積：</p><p>　?。?0）污泥斗和梯形部分污泥容積：</p

58、><p>　　所以，可以滿足儲存2d的污泥量。</p><p><b>　　池子總高度：</b></p><p>　　設緩沖層高度h3=0.3m，超高h1=0.3，則</p><p>　?。?2）沉淀池總長度：</p><p>　　設流入口至檔板距離為0.3m，流出口至檔板距離為0.5m；流入口檔板深

59、入水面下 0.5m；流出口檔板深入水面下0.8m； </p><p>　　L=0.3+0.5+31.5=32.3m。 </p><p>　?。?3）出水堰長度復核：</p><p>　　采用3邊出水，出水堰長度為4.9+4.9+4.9=14.7m，出水堰負荷為：</p><

60、p><b>　　合格；</b></p><p>　　渠寬取0.3m，渠深取0.4m。</p><p>　?。?4）排浮渣設備：</p><p>　　排浮渣設備設在距流出口檔板0.2m處，</p><p><b>　　大于</b></p><p>　　取直徑為50mm的鐵

61、筑管，橫向開一道30mm的縫，見簡圖。</p><p><b>　　5.4　氣浮池</b></p><p>　　氣浮法是一種有效的固-液和液-液分離方法，常用于對那些顆粒密度接近或小于水的細小顆粒的分離。</p><p>　　氣浮池選用部分加壓溶氣氣浮，該流程是將部分廢水進行加壓溶氣，其余廢水加藥攪拌后由導流筒直接進入氣浮池。該流程比全溶氣流程

62、省電，另外因為只是部分廢水經溶氣罐，所以溶氣罐的容積比較小。</p><p>　　中心管的面積與尺寸：中心管內流速取v=0.08m/s</p><p>　　該氣浮池為整流式矩形氣浮池，長寬比為1：1（只包括氣浮沉淀區(qū)），表面負荷率取8m3/(m2·h)。</p><p><b>　　氣浮池面積：</b></p><

63、p><b>　　池邊長為：</b></p><p>　　浮渣槽寬為0.6m，加藥混合槽寬1.2m，則氣浮池總長為：0.6+4+1.2=5.6m</p><p>　　設氣浮池水力停留時間為30min，則氣浮區(qū)的有效高度為：</p><p>　　隔板頂部和氣浮池水面之間應留有約500mm的高度以防止干擾分離區(qū)的浮 渣層。再在隔板頂部安置刮渣

64、機，隨時將浮渣刮入浮渣槽。</p><p>　　氣浮池的總高度為H=5m，氣浮池反應區(qū)以上高度取h'=3.5m,則污泥斗高度h''=H-h'=5-3.5=1.5m。</p><p>　　每日生產的污泥量：設浮氣沉淀池中每日生產的污泥量為W2=2m3/103m3</p><p><b>　　污泥斗的容積：</b>&

65、lt;/p><p>　　f3為污泥斗上口面積，f3=A=15.6m2；</p><p>　　f4為污泥斗下口面積，f4=0.4×0.4=0.16m2；</p><p><b>　　則：</b></p><p>　　污泥斗的容積大于每日的產泥量，故滿足要求。產生的污泥與浮渣通過污泥管采用重力排泥的方式排入生化污泥池。

66、</p><p><b>　　5.5　氧化溝</b></p><p>　　本工藝擬用卡羅塞（Carrousel）氧化溝[13]，Carrousel氧化溝2000采用葉輪曝氣，曝氣設備的攪拌能力強，運行管理十分簡單，溝形可靈活變化，渠道數(shù)可多可少（但必須是雙數(shù)），形狀可根據(jù)具體地形條件決定[18]。</p><p>　　Carrousel氧化溝的

67、設計可用延時曝氣池的設計方法進行,即從污泥產量WV=0出發(fā),導出曝氣池體積,然后按氧化溝工藝條件布置成環(huán)狀混合式或Carrousel式。氧化溝中循環(huán)流速為0.3～0.6m/s，有效深度1～5m[19]。</p><p>　　日處理水量3000m3，共設計2組氧化溝，每組氧化溝日處理水量為1500m3,進水BOD5濃度為1750mg/l,出水BOD5濃度要求小于20mg/l,根據(jù)往日治理的經驗性數(shù)據(jù),可知氧化溝中揮

68、發(fā)固體濃度X=3500mg/(l·VSS),二沉池底揮發(fā)固體濃度Xr=12370mg/(l·VSS),產率系數(shù)y=0.4，微生物自身衰減系數(shù)Kd=0.1d-1,反應速度常數(shù)K=0.1L(mg/d)，污泥齡[20]。</p><p>　　氧化溝所需容積V（WV=0）</p><p><b>　　曝氣時間Tb </b></p><p

69、><b>　　回流比R</b></p><p><b>　　需氧量G</b></p><p>　　在延時曝氣氧化溝中，由微生物去除的全部底物都作為能源被氧化而WV＝0，故系統(tǒng)中每天需氧量為：</p><p>　　折合最終生化需氧量為LT：</p><p>　　去除單位質量BOD5的需氧量為Lτ

70、/G：</p><p><b>　　復合污泥負荷N</b></p><p><b>　　氧化溝主要尺寸</b></p><p>　　已知氧化溝的容積為2595m3，氧化溝采用8廊道式卡魯塞爾氧化溝，取水深H＝4.0，溝寬為B＝4m，則氧化溝的長度[14]為：</p><p><b>　　氧

71、化溝草圖5： </b></p><p><b>　　5.6　二沉池</b></p><p>　　計算草圖如圖6所示：</p><p>　　設計配備1座二沉池。該沉淀池采用中心進水，周邊出水的幅流式沉淀池，采用刮泥機。</p><p>　　則每座二沉池設計水量為：</p><p>　?。?/p>

72、1）沉淀部分水面面積</p><p>　　設計進水量：Q=3900 m3/d，池數(shù)n=1，表面負荷：qb范圍為1.0—1.5，取qb=1.0，則</p><p><b>　?。?）沉淀池直徑</b></p><p><b>　　取D=15m</b></p><p><b>　　沉淀部分有效

73、水深</b></p><p>　　取h1=0.8m，h3=0.5m，SVI=100mg/l，濃縮時間tE=1.46S。</p><p><b>　　水力停留時間</b></p><p><b>　　污泥斗容積</b></p><p>　　設計r1=3m，r2=1m，α=60°，

74、則</p><p>　　h5=（r1－r2）tgα=（3－1）tg60°=3.5m</p><p>　?。?）污泥斗以上圓錐體部分污泥容積</p><p>　　設計池底徑向坡度為0.05，則</p><p>　　h4=（R－r）×0.05=（7.5－1）×0.05=0.325m</p><p&

75、gt;<b>　　二沉池總高度</b></p><p>　　H=h1+h2+h3+h4+h5=7.125m</p><p><b>　　二沉池池邊高度</b></p><p>　　H'=h1+h2+h3=3.3m</p><p><b>　　徑深比</b></p&

76、gt;<p>　?。ń橛?～12符合要求 ）</p><p><b>　　5.7 濃縮池</b></p><p>　　計算草圖如圖7所示。</p><p>　?。?）二沉池污泥量計算：</p><p><b>　　故其體</b></p><p><b&g

77、t;　　濕污泥體積：</b></p><p><b>　　濃縮池直徑</b></p><p>　　污泥固體濃度C當進泥含水率為99.4%時取6g/l。濃縮池污泥固體通量M取25kg/(m3/d)。</p><p>　　濃縮池工作部分高度hn</p><p>　　取污泥濃縮時間Tn=16h,則</p>

78、;<p><b>　　濃縮池總高度</b></p><p>　　設超高h超=0.3m設緩沖層h緩=0.3m</p><p>　　H=hn+h超+h緩=3.4m</p><p><b>　　濃縮后污泥體積</b></p><p>　　濃縮后含水率p濃縮后=0.97</p>

79、<p><b>　　濃縮池有效容積</b></p><p>　　V有效=A濃縮h1=67.5×2.78=187.65m3</p><p>　?。?）排泥量與存泥容積</p><p>　　按4h貯泥時間計泥量，則貯泥區(qū)所需容積V需＝4Vn＝9.36m3</p><p><b>　　泥斗容積&l

80、t;/b></p><p><b>　　=m3</b></p><p>　　式中：h4——泥斗的垂直高度，取1.2m</p><p>　　r1——泥斗的上口半徑，取1.3m</p><p>　　r2——泥斗的下口半徑，取0.6m</p><p>　　設池底坡度為0.08，池底坡降為h5=&l

81、t;/p><p><b>　　故池底可貯泥容積 </b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　因此，總貯泥容積為（滿足要求）</p><p><b>　?。?）濃縮池總高度</b></p><p>　　濃縮池的超高h2取0.30m，緩

82、沖層高度h3取0.30m，則濃縮池的總高度H為 </p><p><b>　?。?）濃縮池排水量</b></p><p>　　Q=63+216.7+1.4-56.1=225m3/d。</p><p>　　6．主要建筑物與設備</p><p>　　6.1　主要建筑物和主要設備</p><p>

83、<b>　　主要建筑物見表2。</b></p><p>　　表2 主要建筑物一覽</p><p><b>　　6.2　主要設備</b></p><p><b>　　主要設備見表3。</b></p><p>　　7．污水管道尺寸的確定</p><p>　　

84、根據(jù)《給水排水設計手冊》（第二版，第1冊）[15]，確定污水流經各構筑物的管徑大小。詳見表4。</p><p>　　表3 主要設備一覽</p><p>　　表4 污水流經的管徑大小</p><p><b>　　8．高程計算</b></p><p>　　8.1　水頭損失計算</p><p>　　整

85、個工藝流程中的水頭損失，可分為構筑物的水頭損失和管道的水頭損失兩部分。查閱《給水排水設計手冊》（第二版、第1冊）[16]和張自杰主編《排水工程》（第四版）[17]，確定各構筑物和管道的水頭損失，詳見表5。</p><p>　　表5 污水廠水頭損失計算表</p><p><b>　　8.2　高程確定</b></p><p>　　表6 各污水處

86、理構筑物的設計水面標高及池底標高</p><p><b>　　9．經濟評價</b></p><p>　　9.1　工程投資估算</p><p>　　9.1.1　土建造價</p><p>　　根據(jù)《給水排水設計手冊》（第二版、第10冊）[16]的預算及市場咨詢，各主要構建（筑）物價格見表7。</p><p

87、>　　表7 土建預算表</p><p>　　9.1.2　設備造價</p><p><b>　　表8 設備預算表</b></p><p>　　根據(jù)廠商提供及比較，確定各主要設備的價格見表8。</p><p>　　9.1.3　工程總造價</p><p>　　根據(jù)表7、8的計算結果，其工程總

88、費用匯總如表9。</p><p>　　表9 工程總費用清單</p><p>　　工程總投資：土建投資+設備投資+其它費用=990.05（萬元）</p><p>　　污水處理廠m3污水投資：工程總投資/日處理污水量=1117.85/3=3300（元/m3污水·天）</p><p>　　9.2　運行費用估算</p>&l

89、t;p><b>　?。?）人員編制</b></p><p>　　污水處理站穩(wěn)定運行后，設勞動定員13人，其中1名站長，2名化驗員，6名運轉人員（3班運轉，每班2人），2名維修工，1名門衛(wèi)，1名清潔工。按50元/人·天計算，則有13人×50元/人·天=650元/天</p><p>　　人工費=650/30000=0.022元/ m3污

90、水·天</p><p><b>　　（2）能耗（電費）</b></p><p>　　此工程中，能耗最大的為氧化溝內的表面機械曝氣機，其一天的電耗為4500kwh。根據(jù)表2的設備參數(shù)及設計計算中的選型要求可估算出格柵處的電耗為15kwh/d，所有提升泵的電耗總和為420kwh/d，脫水機房內的電耗為52kwh/d，加氯間的電耗為34kwh/d，其它電耗可估計成

91、30kwh/d。按工業(yè)用電價1.4元/(kwh)計算，則：5051kwd×1.4元/kw·h=7071.4元/d，</p><p>　　能耗為7071.4/30000=0.24元/ m3污水·天</p><p><b>　?。?）藥劑費</b></p><p>　　根據(jù)加氯間和脫水機房的加藥量及市場上藥劑費用，得每

92、天的藥劑費用為： 0.5元/ m3污水·天，污水處理廠運行成本：0.022+0.24+0.5=0.762元/ m3污水，則</p><p>　　污水處理廠m3污水投資：372.62元/m3污水·天</p><p>　　污水處理廠運行成本：0.762元/ m3污水·天</p><p><b>　　10．結論</b>&

93、lt;/p><p>　　(1) 氧化溝生物處理工藝在制革廢水處理中的應用是成功的。它最突出的優(yōu)點是處理效果好，在本設計實例中，氧化溝進水COD平均濃度在1700mg/l時，可確保處理后COD降至150mg/l左右，COD、硫化物、動植物油、色度等的去除率可分別達到92.12%，98.17%，99.10%和85.15%。它的另一特點是采用高效表面機械曝氣機，可以在不中斷運行的情況下，在平臺上維修機械設備,便于維護管理。

94、</p><p>　　(2) 制革廢水預處理中要特別重視污泥問題。在本設計中，利用場地充裕的條件, 加大了預沉淀池的容積，并配置了完善的排泥系統(tǒng)，保障了氧化溝系統(tǒng)的正常運行。</p><p>　　(3) 制革廢水處理后如必須執(zhí)行國家一級排放標準，則需要在氧化溝工藝后增加三級處理。投加硫酸鋁或堿式氧化鋁，投加量在30～50mg/l，按氧化溝二沉池出水COD150mg/l計，則處理后COD可達

95、100mg/l以下。</p><p>　　(4) 本設計中選用設備均為國內優(yōu)質產品，這對保障污水處理站的正常運行至關重要。</p><p>　　(5) 下一步計劃將污泥處理改為機械脫水，解決好污泥處置及出路問題。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 汪大翠,雷樂成.水處理新技術及工程

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105、師的精心指導下，經過三個多月的醞釀和細心學習研究，我的畢業(yè)設計終于圓滿完成。雖有許多不足，但它凝聚了我的許多心血，對此我倍感欣慰。</p><p>　　首先，我要感謝的是我的畢業(yè)設計指導教師——xx老師，她耐心的輔導和精心的修改，以及對我的嚴格要求，給我留下了極其深刻的印象，時時感染和激勵著我，將會使我受益終生！</p><p>　　論文寫作過程中，我遇到了一些沒有學到過的新知識、新技術，

106、在此對給予我解答的老師表示感謝。并且使我明白了畢業(yè)后工作中自學與再學習的重要性。</p><p>　　最后，我再一次向所有關心支持我的老師、同學致以深深的謝意。</p><p><b>　　附錄1外文翻譯</b></p><p>　　Journal of Environmental Sciences.2005,17（4）: 681—685<

107、;/p><p>　　用固定化反應器快速處理制革廢水中難解有機及無機廢物</p><p>　　A. Ganesh Kumar, G. Sekaran , S. Swarnalatha , B. Prasad Rao</p><p><b>　　摘要：</b></p><p>　　tannerie縣排放的污水因難降解化合物存在，

108、缺乏生物降解能力。本次調查利用化學自養(yǎng)活性炭氧化反應堆（CAACO），即一個固定化細胞反應器培養(yǎng)自營菌處理制革廢水。處理方案包括厭氧處理，砂濾，并經CAACO反應堆處理化學需氧量，生化需氧量，總有機碳，揮發(fā)性脂肪酸和硫化物，降解率分別為86％，95％，81％，71％和100％。生化槽中多孔活性炭用于固定化合自營菌。難生物降解的化合物經CAACO處理后，用高效液相色譜法和紅外光譜技術檢測。</p><p>　　關鍵

109、詞：化學自養(yǎng)活性碳氧化 反應槽 內消多孔滲水介質 廢水處理 異生化合</p><p><b>　　導言：</b></p><p>　　人造化合物用于復鞣工藝處理皮革抗微生物攻擊和承受熱沖擊。盡管他們被歸入有機化合物，他們缺乏的生物降解法由于其毒性性質多樣性，因此可將其分布在厭氧/好氧反應器的廢水處理設施（洛赫爾，1991年）。有機合成化學品在鞣制使用過程中，如磺化單，

110、雙和三核芳烴，磺化azoaromatic化合物，硫酸或sulphited長鏈脂肪酸等在廢水中逸出的主要由化學處理和二級生物處理單元操作解決（Reemtsma ，1993年，1995年）。大多數(shù)這些化合物可以抵制生物降解，因為這些化合物的代謝產物或其衍生產品是有毒的微生物（岡田，2000年）。 這些化合物主要是致癌，誘變和致畸的性質。有毒有機物性質由于其傾向滅活生物體可以通過吸附在細胞膜的方法（雨果，1977年），這可以防止它合成外細胞聚

111、合物或誘導細胞壁破裂。 </p><p>　　該化合物因難被微生物降解被稱為生物難分解或異化合物。那個溶解異化合物往往可以增加對替代磺酸芳香原子核分子。因此，這種化合物可以逃避厭氧/好氧生物處理使得細菌培養(yǎng)被迫暫停。然而，將其固定在合適的運載菌可以顯示出在降低難降解有機物對那些處在暫停狀態(tài)的細菌幾個方面的優(yōu)勢。</p><p>　　這一過程的研究中使用的固定組成主要有chemoautotr

112、ophs芽孢桿菌。在孔活性炭中，裝在一個核反應堆稱為化療自活性炭氧化（CAACO）。激活已被選定為反應床材料的反應堆因其巨大的吸附表面力和結構合適輔助材料的微生物，也可提供高吸附能力的有機化合物。那個活性炭有粗糙的表面和孔隙裂隙，這些微生物能夠解決難分解問題（Morsen，1990年）。</p><p>　　活性炭填充床反應器能夠有效地降解高濃度廢水（羅倫佐，2004年）。因此，目前的首要目標調查研究的功效che

113、moautotrophs 固定化槽活性炭迅速徹底清除頑固或異化合物制革廢水。</p><p><b>　　1材料與方法 </b></p><p>　　本文中這些樣本的廢水排放是從制革廠通過CAACO反應器處理后，通過初級澄清和厭氧處理系統(tǒng)。 </p><p>　　1.1活性炭制備及特性 </p><p>　　選定的稻桿材

114、料precarbonized在400℃，4小時的速度在10 ℃每分鐘下減少溫度中進行的。碳的precarbonized當時受到化學活化作用必須使用氫酸作為活化劑。那個化學活化劑碳化碳比定為4.2 。由此產生的混合物被激活立式圓筒爐是在800℃下控制條件中進行的。 </p><p>　　1.2化療自活性炭氧化 </p><p>　?。–AACO）反應堆，該CAACO反應堆已取代傳統(tǒng)的生物污水

115、處理系統(tǒng)，由于其較高的處理效率和生態(tài)影響小。在運行中孔活性炭的高度9.26厘米填補了粗笊籬的高度5厘米。所需的氧化廢水中的氧氣是有機物提供的，空氣壓力5 kg/cm2下通過空氣擴散放在反應床粗濾網。該CAACO反應堆的體積720立方厘米有內部直徑5.5厘米和有效碳床體積220立方厘米是該項研究中所用。流程圖由單位業(yè)務厭氧沼氣池，砂濾和CAACO用于治療制革廢水。這兩個厭氧消化和砂濾被認為是預處理步驟CAACO進程。厭氧沼氣池改善物理清除

116、懸浮固體和高度提高了生物轉化。在砂濾去除懸浮固體顆粒的廢水。那個出水后，砂濾處理的CAACO反應堆。這些消化和過濾過程有助于轉變的有機或無機污染物環(huán)境可接受的氧化/還原過程。預處理后的制革廢水的步驟是饋入CAACO在向下流動。氧氣/ COD的比值入口在CAACO保持在1.0 。（圖略）</p><p><b>　　1.3化學分析 </b></p><p>　　制革廢水

117、處理通過從初級池，厭氧處理，CAACO，是分析化學氧化需氧量（COD），有機碳總量（目錄），生物氧化的需求（生化需氧量），揮發(fā)性脂肪酸酸（揮發(fā)性脂肪酸） ， pH值使用標準的方法（ Clesceri ，1989年）。崩潰的污染物被確認通過高高效液相色譜法（HPLC）和傅立葉變換紅外光譜（ FT - IR ） 。 </p><p><b>　　1.4表面形貌 </b></p>&

118、lt;p>　　表面形貌進行，樣本中孔活性炭和化合自迎菌固定化介孔碳使用低軌Jeol掃描電子顯微鏡后，涂有金黃金濺射設備。 </p><p>　　1.5傅里葉變換紅外光譜（紅外） </p><p>　　出水樣品之前和之后CAACO治療真空狀態(tài)下被干燥的殘留顆粒在壓力約1兆帕級的光譜與紅外光譜。表面官能團進行了分析，以確定改變使用運輸署埃爾默紅外光譜儀。 </p><

119、p>　　1.6高效液相色譜法（ HPLC ） </p><p>　　出水樣本量50毫升之前和之后CAACO治療離心去除粗固體和干在玻璃坩堝真空。完全干燥后，免費樣品的水分，然后提取甲醇和篩選。經過篩選的樣本注入沉包C18分析列使用甲醇：水（50:50）為流動相，以流速為1毫升/分鐘的高效液相色譜儀檢測。</p><p><b>　　2結果與討論 </b><

120、/p><p><b>　　2.1特性碳 </b></p><p>　　碳的特點表明，碳的百分比是48.45和它的脫色力22毫克/克這得到了低碳鋼面積220平方米/ g和毛孔都在孔范圍。 </p><p>　　2.2催化氧化的制革廢水 </p><p>　　污水經過初級處理，厭氧治療和CAACO治療進行了分析化學污染參數(shù)。BO

121、D / COD的比值未經處理的廢水可生化指標的措施廢水為0.31表明，廢水少服從污水生物處理。貧生物降解的廢水是由于存在單，雙和三核磺化芳香族化合物在廢水。該COD/SO42-比值廢水中的范圍為2.0 -2.7 ，如此高的比例不贊成甲烷生存不是硫酸鹽還原菌（儲）更喜歡在無氧環(huán)境（埃爾克，1996年;鏡頭， 1998年） 。自由能由發(fā)酵有機化合物使用硫酸鹽作為電子受體，形成硫化物不是甲烷，作為最終產品得多更青睞（ Kjeld ， 2003

122、年） 。這是顯而易見的特點廢水排放從上流式厭氧瀉湖的拘留時間2.8天。表明，硫化物含量厭氧廢水增加了188 ± 47毫克/升以上的主要治療廢水和硫酸含量的厭氧廢水下降到1113 ± 199 mg / L時為965 ± 190毫克/升那個同樣的結果還觀察到馬蒂亞斯，顯示有機和無機硫化合物轉換硫化物在厭氧處理的污水（馬蒂亞斯，1998年）。厭氧消化過程中的硫酸鹽，豐富的硫化物生產廢水（布蘭迪斯，1981年; I