課程設(shè)計--5萬m3d造紙廢水處理工藝設(shè)計

1、<p><b>　　課程設(shè)計</b></p><p>　　題 目5萬m3/d造紙廢水處理工藝設(shè)計</p><p>　　課 程 名 稱： 環(huán)境與生物工程學(xué)院 </p><p>　　院（系、部）： 環(huán)境工程系 </p><p>　　專 業(yè)：

2、 環(huán)境工程 </p><p>　　班 級： 0902 </p><p>　　學(xué) 號： </p><p>　　姓 名： </p><p>

3、　　起 止 日 期： 2012-8-21 ～ 2012-9-10 </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師： </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第1部分 設(shè)計任務(wù)書 ……………………………………………………………4</p><p&g

4、t;　　1.1題目名稱 ……………………………………………………………………4</p><p>　　1.2設(shè)計資料 ……………………………………………………………………4</p><p>　　1.3設(shè)計內(nèi)容 ……………………………………………………………………4</p><p>　　第2部分 污水處理流程說明 ………………………………………………

5、……5</p><p>　　2.1關(guān)于造紙廢水處理 ……………………………………………………………5</p><p>　　2.2造紙廢水處理的研究方案 ……………………………………………………5</p><p>　　2.3工藝確定 ……………………………………………………………………8</p><p>　　2.4處理工藝流程圖

6、………………………………………………………………8</p><p>　　2.5污泥處理方案的確定 …………………………………………………………9</p><p>　　第3部分 處理主要構(gòu)筑物設(shè)計 …………………………………………………11</p><p>　　3.1格 柵 ……………………………………………………………………11</p>

7、<p>　　3.2集 水 井 ……………………………………………………………………11</p><p>　　3.3沉 砂 池 ……………………………………………………………………11</p><p>　　3.4升流式厭氧污泥反應(yīng)床 (UASB) ………………………………………………11</p><p>　　3.5曝 氣 池 ………

8、……………………………………………………………11</p><p>　　3.6二 沉 池 ………………………………………………………………………11</p><p>　　3.7污泥濃縮池 ……………………………………………………………………12</p><p>　　3.8帶式壓濾機(jī) ……………………………………………………………………12</p>&l

9、t;p>　　第4部分 工藝計算 ……………………………………………………………13</p><p>　　4.1格 柵 ………………………………………………………………………13</p><p>　　4.2集水池 ………………………………………………………………………15</p><p>　　4.3沉 砂 池 ………………………………………………………

10、……………15</p><p>　　4.4 UASB ……………………………………………………………………17</p><p>　　4.5曝 氣 池 ……………………………………………………………………20</p><p>　　4.6二 沉 池 ……………………………………………………………………22</p><p>　　4.7

11、污泥量計算 …………………………………………………………………24</p><p>　　4.8污泥濃縮池設(shè) ………………………………………………………………24 </p><p>　　第5部分 設(shè) 備 一 覽 表 ……………………………………………………26</p><p>　　結(jié)束語 …………………………………………………………………………27<

12、;/p><p>　　參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………28</p><p>　　第1部分 設(shè)計任務(wù)書</p><p>　　1.1題目名稱：5萬m3/d造紙廢水處理工藝設(shè)計</p><p><b>　　1.2設(shè)計資料</b></p><p>　　1、廢水進(jìn)水水量： Q=

13、5萬m3/d；</p><p>　　2、廢水進(jìn)水水質(zhì)： </p><p>　　3、處理后出水水質(zhì)要求：污水處理后出水排入Ⅳ類水體，即：</p><p>　　4、氣象水文資料：東北地區(qū)；冰凍深度1.7m；主導(dǎo)風(fēng)向為東南風(fēng)。</p><p><b>　　1.3設(shè)計內(nèi)容</b></p><p>　　1、

14、設(shè)計方案及設(shè)計計算；</p><p>　　2、撰寫設(shè)計計算說明書；</p><p>　　3、畫圖（2張A1號----CAD圖）；</p><p>　　包括：1張工藝流程圖，1張主體構(gòu)筑物剖面圖。</p><p>　　第2部分 污水處理工藝流程說明</p><p>　　2．1關(guān)于造紙廢水處理 </p>

15、<p>　　造紙企業(yè)是廢水排放大戶，也是環(huán)境污染的主要行業(yè)，我國2002年制漿造紙工業(yè)污染排放量約占全國污染排放總量的10%以上，排放污水中的化學(xué)耗氧量(COD)約占全國排放總量的35.3%，居于第一位。因此造紙廢水的治理早已成為我國工業(yè)污染防治的焦點(diǎn)、熱點(diǎn)和難點(diǎn)。如何按照科學(xué)發(fā)展觀協(xié)調(diào)解決好造紙工業(yè)的原料與環(huán)境問題，使我國造紙工業(yè)走持續(xù)發(fā)展之路，是經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展的必然要求。</p><p>　　造紙工

16、業(yè)是能耗、物耗高，對環(huán)境污染嚴(yán)重的行業(yè)之一，其污染特性是廢水排放量大，其中COD、懸浮物（SS）含量高，</p><p>　　造紙廢水的處理方法很多，歸納起來主要有物理處理法、化學(xué)處理法、生物處理法以及這3種方法的組合。鑒于目前造紙廢水危害較大且治理難度比較大，</p><p>　　2．2造紙廢水處理的研究方案</p><p>　　在實際和理論研究中一些比較常見的對

17、于造紙廢水的處理工藝有以下幾種：</p><p>　　氣浮-接觸氧化工藝，流程如下：</p><p>　　混凝沉淀-A/O工藝，流程如下：</p><p>　　水解酸化—好氧生物工藝，流程如下：</p><p>　　CASS工藝，流程如下：</p><p>　　高濃度水→調(diào)節(jié)池→水解酸化池→CASS池→出</p&

18、gt;<p>　　混凝氣浮-A/O工藝，流程如下：</p><p><b>　　2.3工藝確定</b></p><p>　　因為本次處理的是造紙廢水，屬于高濃度有機(jī)廢水，COD,BOD值較高，但是又由于不涉及到N,P的處理，所以只需使處理過程中的COD,BOD,SS達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)即可。不需要太復(fù)雜的工藝，所以選擇UASB和活性污泥法處理。UASB工藝可以去

19、除80%[4]左右的COD和BOD.并且UASB無需設(shè)初沉池?；钚晕勰喾ǖ娜コ适?0%[5]左右。這樣處理后的水質(zhì)就可以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)了。</p><p>　　2.4處理工藝流程圖</p><p>　　2.5污泥處理方案的確定</p><p>　　產(chǎn)生污泥的地方主要是初沉池和二沉池，污泥處理工藝路線有：</p><p>　　路線一：污泥—濃

20、縮—脫水—最終處置</p><p>　　路線二：污泥—濃縮—自然干化—堆肥—最終處置</p><p>　　路線三：污泥—濃縮—機(jī)械脫水—干燥焚燒—最終處置</p><p>　　路線四：污泥—濃縮—消化—最終處置</p><p>　　污泥處理的方案比較見表2-3</p><p>　　表2-3 污泥處理方案比較[6]<

21、;/p><p>　　污泥處理工藝路線確定</p><p>　　本設(shè)計為50000m3/d的流量，流量不算太大，產(chǎn)生污泥不多，修建污泥消化池費(fèi)用較高，不經(jīng)濟(jì)；污泥干燥焚燒需要脫去更多的水，費(fèi)用也會很高；堆肥需要的場地較大，且費(fèi)時，不合理。最后確定的污泥工藝路線為路線一。</p><p><b>　　污泥濃縮方法的確定</b></p>&

22、lt;p>　　污泥濃縮的方法[5]力濃縮、氣浮濃縮、離心濃縮。重力濃縮需要的費(fèi)用較低；氣浮濃縮需要通入空氣，消耗能量，運(yùn)行費(fèi)用較高；離心濃縮是利用機(jī)械脫水，費(fèi)用也較高。最后選用的濃縮的方法為重力濃縮。</p><p>　　2）污泥脫水的方法的確定</p><p>　　污泥脫水的方法有：自然干化和機(jī)械脫水。自然干化的脫水方法易受外界條件的影響，速度較慢，占用面積大，甚至還有臭味。所以最

23、后選用的脫水的方法為機(jī)械脫水。</p><p>　　3）污泥最終處置的方法的確定</p><p>　　污泥最終處置的方法[1]埋、直接衛(wèi)生填埋、堆肥、工業(yè)利用。</p><p>　　第3部分 處理主要構(gòu)筑物設(shè)計</p><p><b>　　3.1格柵</b></p><p>　　格柵作為廢水處的第

24、一道工序，是用一組平行的剛性柵條制成的框架,可以用它攔截水中的大塊漂浮物。格柵通常傾斜架設(shè)在其它處理構(gòu)筑物之前或泵站集水池進(jìn)口處的渠道中，以防漂浮物阻塞構(gòu)筑物的孔道、閘門和管道或損壞水泵等機(jī)械設(shè)備。因此，格柵起著凈化水質(zhì)和保護(hù)設(shè)備的雙重作用。所以在進(jìn)入初沉池之前設(shè)置格柵間。</p><p>　　紙漿污水中含有一定量的漂浮物及大顆粒懸浮物，一旦進(jìn)入水泵或管道，必將發(fā)生堵塞現(xiàn)象，為防止堵塞，保護(hù)水泵及污水處理系統(tǒng)的穩(wěn)

25、定運(yùn)行，特設(shè)置格柵一道，去除這些物質(zhì)。</p><p><b>　　3.2集水井</b></p><p>　　集水井是設(shè)置在格柵之后的集水系統(tǒng)，是為了方便污水的提升以及緩沖污水的流量變化</p><p><b>　　3.3沉砂池</b></p><p>　　沉砂池主要用于去除污水中粒徑大于0.2mm

26、，密度連2.65t/m3的砂粒，以保護(hù)管道、閥門等設(shè)施免受磨損和阻塞。一般情況下，在污水中會含有相當(dāng)數(shù)量的砂粒等雜質(zhì)。設(shè)置沉砂池可以避免后續(xù)處理構(gòu)筑物和機(jī)械設(shè)備的磨損，，減少管渠和處理構(gòu)筑物產(chǎn)生沉積，避免重力排泥困難，防止對生物處理系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)運(yùn)行的干擾。常用的沉砂池有平流式、豎流式沉砂池、曝氣沉砂池和旋流式沉砂池。本設(shè)計采用曝氣沉砂池。</p><p>　　3.4升流式厭氧污泥反應(yīng)床（UASB）</

27、p><p>　　升流式厭氧生物反應(yīng)器（UASB），其基本原理是：反應(yīng)器主體分為上下兩個區(qū)域，即反應(yīng)區(qū)和氣、液、固三相分離區(qū)，在下部的反應(yīng)區(qū)內(nèi)是沉淀性能良好的厭氧污泥床；高濃度有機(jī)廢水通過布水系統(tǒng)進(jìn)入反應(yīng)器底部，向上流過厭氧污泥床，與厭氧污泥充分接觸反應(yīng)，有機(jī)物被轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳，氣、液、固由頂部三相分離器分離。出水COD的去除率可達(dá)到90%以上，容積負(fù)荷5—10kgCOD/（m3.d），分離后的沼氣可作為能源利用

28、</p><p><b>　　3.5曝氣池</b></p><p>　　在曝氣沉淀池內(nèi)，污水和活性污泥混合，充分接觸，污水中的可生物降解的物質(zhì)被微生物代謝和利用，最后變?yōu)闊o機(jī)物，達(dá)到去除污染物的目的，最后泥水在外部的沉淀池內(nèi)進(jìn)行泥水分離，上清夜由出水堰排出，下面的泥部分排出池體，剩下的通過回流縫回流，進(jìn)入曝氣池，再次利用。</p><p>&l

29、t;b>　　3.6二沉池</b></p><p>　　二沉池內(nèi)實現(xiàn)泥水分離， 污泥通過重力沉淀作用向下沉淀。上清液完全達(dá)標(biāo)排放。</p><p>　　一般在設(shè)計沉淀池時，選用平流式和輔流式沉淀池。為了使沉淀池內(nèi)水流更穩(wěn)、進(jìn)出水配水更均勻、存排泥更方便，本設(shè)計采用流輻流式二次沉淀池。采用采用中心處進(jìn)水，池中心出排泥，周邊出水。</p><p><

30、;b>　　3.7污泥濃縮池 </b></p><p>　　污泥濃縮池的主要作用為：污泥濃縮可使污泥初步減容，使其體積減少為原來的幾分之一，從而為后續(xù)處理和處置帶來方便</p><p><b>　　3．8帶式壓濾機(jī)</b></p><p>　　污泥脫水、干化的作用是去除污泥中的大量水分，從而縮小其體積，減輕其重量。經(jīng)過脫水、干化

31、處理，污泥含水率能從96%左右降到60%～80%左右，其體積降為原體積的1/10～1/5，有利于運(yùn)輸和后繼處理。因此，國內(nèi)外均比較重視污泥的脫水、干化技術(shù)。多數(shù)國家普遍采用的脫水機(jī)械為板框式壓濾機(jī)、帶式壓濾機(jī)和離心機(jī)。</p><p>　　污泥脫水中板框壓濾機(jī)由于過濾能力較低，勞動強(qiáng)度大，操作管理復(fù)雜等因素，不是理想選擇。帶式壓濾機(jī)具有能連續(xù)或間歇生產(chǎn)、操作管理簡單、附屬設(shè)備較少等優(yōu)點(diǎn)，在國內(nèi)外應(yīng)用廣泛。本設(shè)計采

32、用帶式壓濾機(jī)，污泥含水率能降至80%左右，體積已大大縮小，脫水后污泥可以直接外用。</p><p><b>　　第4部分 工藝計算</b></p><p><b>　　4.1格柵</b></p><p>　　格柵是一種最簡單的過濾設(shè)備，也是最常用的攔污設(shè)備。一般置于進(jìn)水渠道上或泵站集水池的進(jìn)口處，主要去除污水中較大的懸浮物

33、或漂浮物。</p><p>　　(1)格柵間隙數(shù) n[7]</p><p>　　Qmax—最大設(shè)計流量，m3/s； </p><p>　　α—格柵傾角，度（°）；</p><p>　　b—柵條間隙，m; </p><p><b>　　h—柵前水深，m;</b>&l

34、t;/p><p>　　v—污水的過柵流速，m/s</p><p>　　Qmax=1.2×Q/24×3600=1.2×50000/24×3600=0.695 m3/s</p><p>　　設(shè)h=0.4 m，過柵流速ν=0.9 m/s，</p><p>　　柵條間隙寬度b=0.01 m，傾角α=60°

35、</p><p>　　n=0.695×sin60°1/2/0.01×0.4×0.9=179.7 </p><p>　　為安全考慮，取n=190個</p><p>　　(2) 格柵槽寬度B B=S(n-1)+bn </p><p>　　S—柵條寬度，m; </p>

36、;<p>　　取S=0.01 m B=0.01(190-1)+0.01×190=3.79m;</p><p>　　(3) 通過格柵的水頭損失 h2</p><p>　　ho—計算水頭損失 ，m； </p><p>　　g—重力加速度，m/s2</p><p>　　k—格柵受污物堵塞使水頭損失增大的倍數(shù)，一般

37、取3；</p><p><b>　　ζ—阻力系數(shù)；</b></p><p>　　設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面，則β=2.42</p><p>　　h0=2.42×(0.01/0.01)4/3×(0.92/2×9.81)×sin60°=0.086m</p><p>　　h2=3

38、×0.086=0.258m</p><p>　　(4) 柵后槽總高度H H=h+h1+h2</p><p>　　h1—柵前渠超高，一般取0.3m H=0.4+0.3+0.258=0.96m</p><p>　　(5) 柵槽總長度L </p><p>　　L1—進(jìn)水渠漸寬部分的長度，m；

39、</p><p>　　L2—柵槽與出水渠連接處漸窄部分長度，m； </p><p>　　B1—進(jìn)水渠寬，m；α1—進(jìn)水漸寬部分的展開角，一般取20°</p><p>　　取B1=3.0m，則進(jìn)水渠內(nèi)流速為</p><p>　　Qmax/(B1×h1)=0.695/(3.0×0.3)=0.77m/s; <

40、/p><p>　　在0.4～0.9 m/s 之間，符合要求。</p><p>　　L1=(3.79-3.0)/2×tan20°=1.106m </p><p>　　L2=1.106/2=0.553 </p><p>　　H=0.3+0.4=0.7m</p><p>　　L=1.106+0.55

41、3+1.0+0.5+0.7/tan60°=3.564m</p><p>　　(6) 每日柵渣量W</p><p>　　W—每日柵渣量，m3/d；</p><p>　　W1—單位體積污水柵渣量，m3/10 m3污水；一般取0.1～0.01，細(xì)格柵取大值，粗格柵取小值；</p><p>　　KZ—污水流量總變化系數(shù)。</p>

42、<p>　　當(dāng)柵渣間距 b=10㎜時，W1=0.1，Kz=1.3</p><p>　　W=86400×0.695×0.07/1000×1.3</p><p>　　=3.23m3/d＞0.2 m3/d </p><p><b>　　宜采用機(jī)械清渣</b></p><p><

43、b>　　計算草圖[8]：</b></p><p><b>　　圖1</b></p><p><b>　　4.2集水井</b></p><p>　　集水井的設(shè)計以自流1h不溢流為限，即水力停留時間（HRT）為1h；</p><p><b>　　水流量 </b&g

44、t;</p><p>　　Q=50000 m3/d=2100 m3/h。</p><p>　　集水井的整容積的計算</p><p>　　V = Q×h = 2100×1 = 2100 m3</p><p>　　式中：h —— 水力停留時間，h；</p><p>　　Q —— 水流量，m3/h；<

45、;/p><p>　　V —— 集水井體積，m3。</p><p><b>　　集水井尺寸設(shè)計計算</b></p><p>　　考慮到建設(shè)成本及設(shè)計水位，集水井的深度H取5m 。</p><p><b>　　集水井的面積</b></p><p>　　S = V/H = 420㎡。&

46、lt;/p><p>　　集水井的設(shè)計為圓形，所以可計算的直徑 D為23.13m。</p><p>　　集水井設(shè)計尺寸為：高H = 5m，直徑D =23.13m。</p><p><b>　　4.3沉砂池</b></p><p>　　選擇平流式沉砂池，共選兩組，每組兩格，則</p><p>　　Qmax

47、= == 0.29(m3/s)</p><p>　　設(shè)沉砂池中最大流速vmax=0.3m/s，</p><p>　　最大流量時停留時間t=50s。</p><p>　　1.沉砂池長度（L）</p><p>　　L=vmaxt=0.3×50=15(m)</p><p>　　2.水流斷面面積（A）</p&g

48、t;<p>　　A===0.97(m2)</p><p>　　3.池總寬度（B） 設(shè)n=2格，每格寬b=0.8m</p><p>　　B=nb=2×0.8=1.6(m)</p><p>　　4.有效水深（h2）</p><p>　　h2===0.61(m)</p><p>　　5.沉砂斗所需容

49、積（V） 設(shè)T=2d，則</p><p>　　V===1.93(m3)</p><p>　　6.每個沉砂斗容積（V0） 設(shè)每一分格有兩個沉砂斗，則</p><p>　　V0==0.48(m3)</p><p>　　7.沉砂斗各部分尺寸 設(shè)斗底寬a1=0.5m,斗壁與水平面的傾角為55°，斗高h(yuǎn)=0.35m，沉砂斗上口寬：</p

50、><p>　　a=+ a1=+0.5=1.0(m)</p><p>　　8.沉砂室高度（h）采用重力排砂，設(shè)池底坡度為0.01，坡向砂斗，則</p><p>　　h=h+0.02l2=0.35+0.01×2.65</p><p>　　=0.38(m)(l2為砂粒密度)</p><p>　　9.池總高度（H）設(shè)超高

51、h1=0.3 m則</p><p>　　H= h1+ h2+h=0.3+0.79+0.38</p><p><b>　　=1.47(m)</b></p><p>　　10.驗證最小流速Vmin在最小流量時只用一格工作（n1=1）</p><p>　　Vmin= ==0.45(m/s)>0.15(m/s)</p

52、><p><b>　　4.4 UASB</b></p><p>　　1.UASB反應(yīng)器容積的確定[9]</p><p>　　本設(shè)計采用容積負(fù)荷法確立其容積V ,容積負(fù)荷取8.5kgCOD/(m3.d) </p><p><b>　　V=QS0/NV </b></p><p>　　

53、V—反應(yīng)器的有效容積(m3)</p><p>　　S0—進(jìn)水有機(jī)物濃度(gCOD/L)</p><p>　　V=50000*1.4/8.5=8235.3m3</p><p>　　取有效容積系數(shù)為0.8,則實際體積為10293.75m3</p><p>　　2.主要構(gòu)造尺寸的確定</p><p>　　UASB反應(yīng)器采用圓

54、形池子，布水均勻，處理效果好。</p><p>　　取水力負(fù)荷q1=0.6m3/（m2·d）</p><p>　　反應(yīng)器表面積 A=Q/q1=2100/0.6=3500m2 </p><p>　　反應(yīng)器高度 H=V/A=8235.3/3500=2.35m 取H=2.5m</p><p>　　采用4座UASB反

55、應(yīng)器，則直徑為：</p><p><b>　　取D=35m</b></p><p>　　則實際橫截面積 A2=3.14D2/4=961.6m2 </p><p>　　實際表面水力負(fù)荷 q1=Q/4A2=2100/4*961.6=0.546</p><p>　　q1在0.5—1.5m/h之間，符合設(shè)計要求。</

56、p><p><b>　　3 配水系數(shù)設(shè)計</b></p><p>　　本系數(shù)設(shè)計為圓形布水器，每個UASB反應(yīng)器設(shè)200個布水點(diǎn)，采用連續(xù)均勻進(jìn)水。</p><p>　?、賲?shù) 每個池子的流量：Q=Q1/4=2100/4=525m3/h</p><p>　　②圓環(huán)直徑計算：每個孔口服務(wù)面積</p><

57、;p>　　a=A2/18=525/200=2.625㎡ a在1—3m2之間，符合要求。</p><p>　　可設(shè)4個圓環(huán)，最里面的圓環(huán)設(shè)12個孔口，中間設(shè)24和48個孔口，最外面設(shè)116個孔口。</p><p>　?、?內(nèi)圈12個孔口設(shè)計 服務(wù)面積：S1=12a=12×2.63㎡=31,.56㎡</p><p>　　折合為服務(wù)區(qū)圓點(diǎn)直

58、徑:D1= (4S1/π)½=20.m</p><p>　　用此直徑作一虛圓，在該虛圓內(nèi)等分面積處設(shè)計實圓環(huán)，其上布12個孔口。則圓的直徑計算如下： 則d1=(2S1/π)½=4.5m</p><p>　　④中圈24個孔口設(shè)計 服務(wù)面積：S2=24a=63.1㎡ </p><p>　　折合服務(wù)圓直徑為D2=[4（S1+S2）/π

59、]½=11m 中間圓環(huán)的直徑如下： </p><p>　　π(D2²-d2²)/4=S2/2 則d2=9m</p><p>　?、?中圈48個孔口設(shè)計 服務(wù)面積：S3=48a=126.2㎡</p><p>　　折合為服務(wù)圓直徑：D3=[4（S1+S2+S3）/π]½=16.77m&l

60、t;/p><p>　　則外圓環(huán)的直徑d3計算如下：π(D3²-d3²)/4=S3/2 則 d3=14.17m</p><p>　?、?外圈116個孔口設(shè)計</p><p>　　服務(wù)面積：S4=116a=305.08㎡；折合為服務(wù)圓直徑：D4=[4（S1+S2+S3+S4）/π]½=26m</p><p>　　

61、則外圓環(huán)的直徑d3計算如下：π(D4²-d4²)/4=S4/2；；；則 d4=21.9m</p><p><b>　　計算草圖如下：</b></p><p>　　(4)三相分離器的設(shè)計</p><p><b>　　① 設(shè)計說明</b></p><p>　　三相分離器主要具有氣，液

62、，固三相分離的功能。一般設(shè)在沉淀區(qū)的下部。三相分離器是UASB反應(yīng)器污水厭氧處理工藝的主要特點(diǎn)之一，它同時具有傳統(tǒng)廢水生物處理工藝中的二沉池與污泥回流及氣體收集的功能，因而三相分離器的合理設(shè)計是保證UASB反應(yīng)器正常有效運(yùn)行的一個重要內(nèi)容。</p><p>　　三相分離器的設(shè)計主要包括沉淀區(qū)，回流縫，氣液分離器的設(shè)計。</p><p><b>　?、诔恋韰^(qū)設(shè)計</b>

63、</p><p>　　三相分離器的沉淀區(qū)設(shè)計同二次沉淀池的設(shè)計相似，主要是考慮沉淀區(qū)的面積和水深。面積根據(jù)廢水水量和表面負(fù)荷來決定。</p><p>　　由于沉淀區(qū)的厭氧污泥及有機(jī)物還可以發(fā)生一定的生化反應(yīng)，產(chǎn)生少量氣體，這對固液分離器不利，故設(shè)計時應(yīng)滿足以下要求：</p><p>　　a. 沉淀區(qū)水力表面負(fù)荷≤1.0m/h。</p><p>

64、;　　b.沉淀器斜壁角度約為500，使污泥不致積聚，盡快落入反應(yīng)區(qū)內(nèi)。</p><p>　　c.進(jìn)入沉淀區(qū)前，沉淀槽底縫隙的流速≤2m/h。</p><p>　　d. 總沉淀水深應(yīng)≥1.5m。 e.水力停留時間介于1.5—2h。</p><p>　　如果以上條件均能滿足，則可達(dá)到良好的分離效果。</p><p>　　沉淀器（集氣罩）斜壁傾角

65、 =500</p><p>　　沉淀區(qū)面積A=πD²/4=122.7㎡,表面水力負(fù)荷：q=Q/A=208/(2×122.7)=0.85<1.0,符合要求。</p><p>　　③回流縫設(shè)計‘取h1=0.3m，h2=0.5m,h3=1.5m,</p><p><b>　　如圖所示：</b></p><

66、p><b>　　，</b></p><p>　　式中： b1------下三角集氣罩水平寬度，m。</p><p>　　θ------下三角集氣罩斜面的水平夾角。 H3------下三角集氣罩的垂直高度，m。</p><p>　　b1==1.26m；；；；b2=D-2b1=6.2－2×1.26= 3.68m</p>

67、<p>　　A.下三角集氣罩之間的污泥回流逢中混合液的上升流速V1可用下 式計算：</p><p>　　V1=Q1/S1；；；；；；式中：</p><p>　　Q1----反應(yīng)器中廢水流量，m3/h；S1---下三角形集氣罩回流逢面積，m2；</p><p>　　V1=4 Q1/2πb2² =1.96m/h；；V1<2m/s,符合設(shè)計要

68、求</p><p>　　B.上下三角形集氣罩之間回流逢中流速(V2)可用下式計算：V2=Q1/S2，</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Q1----------反應(yīng)器中廢水流量，m3/h；</p><p>　　S2 ----------上三角形集氣罩回流逢之間面積，m2；</p>

69、<p>　　取回流逢寬CD=1.2m,上集氣罩下底寬CF=6.0m；則 DH=CD×sin50°=0.92m</p><p>　　DE=2DH+CF =2×0.92+6.0 =7.84m S2=π(CF+DE)CD/2=26.07m2</p><p>　　則 V2= Q1/S2=41.7/26.07=1.60m/h<V1<

70、;2m/h 故符合設(shè)計要求</p><p>　　C.確定上下三角形集氣罩相對位置及尺寸，由圖可知：</p><p>　　CH=CDsin40°=＝0.77m</p><p>　　AI=DItg50°=(DE-b2)×tg50° = (7.84-3.68)×tg50°=2.48m</p>&l

71、t;p>　　故 h4=CH+AI=0.77+2.48=3.25； h5=1.0m</p><p>　　由上述尺寸可計算出上集氣罩上底直徑為</p><p>　　CF-2h5tg40°=6.0-2×1.0×tg40°=4.32m</p><p>　　BC=CD/sin40°=1.2/sin40°=1.8

72、7m；DI=(DE-b2)=(7.84-3.68)=2.08m</p><p>　　AD=DI/cos50°=2.08/cos50°=3.24m；BD=DH/cos50°=0.92/cos50°=1.43m</p><p>　　AB=AD-BD=3.24-1.43=1.81m</p><p>　?、軞庖悍蛛x器的設(shè)計；d=0.0

73、1cm(氣泡)，T=20°С</p><p>　　r1=1.03g/cm3,rg=1.2×10-3g/cm3； V=0.0101cm2/s, ρ=0.95</p><p>　　μ= Vρ1=0.0101×1.03 =0.0104g/cm·s</p><p>　　一般廢水的μ>凈水的μ,故取μ=0.02g/cm·

74、s</p><p>　　由斯托克斯工式可得氣體上升速度為：；Vb = =9.58m/h；； Va=V2=1.60m/h ；則Vb/ Va=5.9,BC/AB=1.87/1.81=1.03；； > ,故滿足設(shè)計要求。</p><p><b>　　4.5曝氣池</b></p><p>　　采用完全混合式曝氣法。設(shè)計兩個曝氣池，每個池子的流量

75、（按平均流量計算）為</p><p>　　Q單=Q/2=50000/2=25000m3/d</p><p>　　每個池子設(shè)5個廊道。</p><p>　　(1) 水處理成都計算</p><p>　　根據(jù)要求，處理效率為： η＝[(600-60)/600]*%=90%</p><p>　?。?） 曝氣池的計算</

76、p><p>　　按BOD——污泥負(fù)荷法計算。</p><p>　　1）BOD——污泥負(fù)荷率的確定。</p><p>　　擬采用的BOD——污泥負(fù)荷率為</p><p>　　Ns=0.3kgBOD5/（kgMLSSd）。</p><p>　　2）確定混合液的污泥濃度（X）。</p><p>　　根據(jù)已

77、定的Ns確定相應(yīng)的SVI值應(yīng)在100-150之間，取值120。則</p><p><b>　　Xr=</b></p><p>　　取回流比R=0.5.</p><p><b>　　則 X=</b></p><p>　　3） 確定曝氣池容積。</p><p>　　V=QSr/N

78、sX=(50000*180)/(0.3*3300)=9090.9≈9091 m3</p><p>　　4）單池個部分尺寸計算。</p><p>　　設(shè)計2組曝氣池，每組容積為 V單=V/2=9091/2=4545.5m3，取V單=4545 m3</p><p>　　取曝氣池深h=4.5m，則每組池子的面積為 F=4545/4.5=1010 m3 &l

79、t;/p><p>　　取池寬b=8m，B/h=8/4.5=1.78，介于1-2之間，</p><p>　　符合規(guī)定，擴(kuò)散裝置設(shè)在廊道的一側(cè)。</p><p><b>　　池長</b></p><p>　　L=F/B=1010/8=126.25m；</p><p>　　L/B=126.25/8=15.8

80、>10，符合規(guī)定滿足要求。</p><p>　　設(shè)2廊道式曝氣池，單廊道長</p><p>　　L1=L/2=126.25/2=63.13m，在50-70m之間，合理。</p><p>　　取超高0.5m，則總高度為 H=0.5+h=0.5+4.5=5m</p><p>　?。?） 剩余污泥的計算。</p>&l

81、t;p><b>　　干污泥量</b></p><p>　　W=aQSr-bVXv=0.5*50000*0.18-0.07*9091*0.75*3.3=2925kg/d=121.9kg/h</p><p>　　式中：a——污泥增值系數(shù)，0.5-0.7</p><p>　　b——污泥自身氧化率，0.04-0.1</p><

82、p>　　Xv——揮發(fā)性懸浮固體濃度MLVSS（kg/m3），Xv=fX=0.75X</p><p><b>　　濕污泥量</b></p><p>　　Q=W/fXr=2925/(0.75*10)=390m^3/d</p><p>　?。?） 曝氣系統(tǒng)的計算</p><p>　　曝氣池混合液需氧量 &l

83、t;/p><p>　　W=a＇QSr+b＇VXv=0.42*50000*0.18+0.15*9091*0.75*3.3</p><p>　　=3375kg/d=140.6kg/h</p><p>　　式中：a’——氧化每公斤BOD需氧公斤數(shù)（kgO2/kgBOD），0.42-0.53</p><p>　　b’——污泥自身氧化需氧率（kgO2/ML

84、VSS d），0.11-0.188</p><p>　　每日去除的BOD5的量 BOD5=QSr=50000*0.18=9000 m3</p><p>　　去除每公斤BOD5的需氧量 △O2=R/BOD5=3375/9000=0.375kg O2/kg BOD5</p><p>　　（5） 計算曝氣池內(nèi)平均溶解氧飽和度。</p><p&

85、gt;　　采用網(wǎng)狀膜型微孔空氣擴(kuò)散器，敷設(shè)于曝氣池底部，據(jù)池底0.2m，計算溫度為30℃</p><p>　?。?） 計算鼓風(fēng)曝氣池20℃時脫氧清水的需氧量。</p><p>　　R0=RCsb(t)/a[BpC-C]1.024^T-20</p><p>　　=3375*10.6/0.85[0.95*1*8.79-2]</p><p>　　=

86、5228kg/d=217.8kg/h</p><p>　?。?） 供氣量 Gs=Ro/0.3Ea*100=217.8/0.3*100=7260kg/h</p><p><b>　　4.6二沉池</b></p><p>　　二沉池主要是處理出水的懸浮物，經(jīng)過二沉池后出水的SS達(dá)到了設(shè)計所規(guī)定的出水指標(biāo)。本次設(shè)計采用輻流式沉淀池。<

87、;/p><p><b>　　有關(guān)設(shè)計參數(shù)取值</b></p><p>　　水力表面負(fù)荷q一般在1.0～1.5m3/m2·h，設(shè)計取1.1m3/m2·h。</p><p>　　沉淀個數(shù)n=1，沉淀時間T=3h。</p><p>　　沉淀池超高取h1取0.3m。</p><p>　　緩

88、沖層高度h3取0.5m。</p><p>　　刮泥板高度h5取0.5m。</p><p>　　污泥回流比R取0.5。</p><p>　　穩(wěn)流筒中流速v筒一般0.02～0.03m/s，設(shè)計取0.03m/s。</p><p><b>　　二沉池尺寸計算</b></p><p>　　池表面積A計算

89、A = Q/q = 50000/（24×1.1） =1894 m2</p><p>　　池直徑D計算 D=2（A/π）1/2=2（1894/3.14）1/2=49.12 m</p><p>　　設(shè)計采用中心傳動式刮泥機(jī)。</p><p>　　部分有效水深h2計算 h2 = q × T = 1.1×3 = 3.3

90、 m</p><p>　　式中：q —— 水力表面負(fù)荷，m3/m2·h；</p><p>　　T —— 沉淀時間，h。</p><p>　　沉淀部分有效容積計算 V = πD2×h2/4= 3.14×49.12^2×3.3/4= 6250m3</p><p>　　沉淀池底坡落差h4計算</p

91、><p>　　設(shè)池底坡度i=0.05。 h4 = i×（D/2－2）= 0.05×（49.12/2－2）= 1.128m</p><p>　　沉淀池周邊（有效）水深H0計算</p><p>　　H0 = h2+ h3 + h5= 3.3+0.5+0.5= 4.3 m</p><p>　　式中：h2 —— 部分有效水深

92、，m；</p><p>　　h3 —— 緩沖層高度，m；</p><p>　　h5 —— 刮泥板高度，m。</p><p>　　沉淀池總高度計算 H = H0+ h4 + h1= 4.3+1.128+0.3= 5.73 m</p><p>　　二沉池對廢水中污染物有一定的去除率，但由于廢水在經(jīng)過生物接觸氧化處理后已經(jīng)可達(dá)標(biāo)排放，所以不

93、予考慮，因此，上述的設(shè)計可對本次課題所設(shè)定的廢水進(jìn)行處理并達(dá)標(biāo)排放。</p><p><b>　　4.7污泥量計算</b></p><p><b>　　初沉遲污泥量的確定</b></p><p><b>　　剩余污泥產(chǎn)量</b></p><p><b>　　總污泥量

94、 </b></p><p>　　4.8污泥濃縮池設(shè)計</p><p><b>　　1作用</b></p><p>　　污泥濃縮池的主要作用為：污泥濃縮可使污泥初步減容，使其體積減少為原來的幾分之一，從而為后續(xù)處理和處置帶來方便。</p><p><b>　　2設(shè)計規(guī)定</b><

95、;/p><p>　　連續(xù)流污泥濃縮池可采用沉淀池形式，一般為豎流式或輻流式；</p><p>　　污泥濃縮池面積應(yīng)該按污泥沉淀曲線實驗數(shù)據(jù)決定的污泥固體負(fù)荷來進(jìn)行計算，當(dāng)無污泥沉淀曲線數(shù)據(jù)時可根據(jù)污泥種類，污泥中有機(jī)物的含量采用經(jīng)驗數(shù)據(jù)設(shè)計；</p><p>　　連續(xù)式污泥濃縮池，一般采用圓形豎流或輻流沉淀池的形式。污泥室容積，應(yīng)該根據(jù)排泥方法和兩次排泥時間間隔而定，濃

96、縮池較少時可采用豎流式濃縮池，一般不設(shè)刮泥機(jī)，沉淀池按濃縮分離出來的污水流量進(jìn)行設(shè)計。</p><p>　　當(dāng)農(nóng)村習(xí)慣采用濕污泥作肥料時，污泥的濃縮與儲存可采用間歇式濕污泥池；</p><p><b>　　1）濃縮池面積A</b></p><p>　　2）濃縮池直徑D：設(shè)計采用8個圓形輻流池</p><p><b

97、>　　單池面積為：</b></p><p><b>　　濃縮池直徑為：</b></p><p><b>　　3）濃縮池深度為：</b></p><p>　　濃縮池工作部分有效水深為</p><p>　　超高取 h1=0.3；緩沖層高 h3=0.3；</p>&

98、lt;p>　　濃縮池設(shè)機(jī)械刮泥機(jī)，池底坡度 </p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　污泥斗底部直徑，上底直徑；</p><p>　　池底坡度造成的深度為：</p><p><b>　　污泥斗高：</b></p><p>　　污泥濃縮池的總深

99、度為：</p><p>　　第5部分 設(shè)備一覽表</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　兩周的課程設(shè)計結(jié)束了,通過本次的課程設(shè)計我學(xué)到了很多,對排水工程的相關(guān)設(shè)計計算和CAD制圖有了一定的加強(qiáng)。本次設(shè)計時間比較倉促,同時自己對相關(guān)專業(yè)知識的了解程度還不夠透徹，漏洞之處不可避免，但為我們以后的畢業(yè)設(shè)計打下了良好的基礎(chǔ)，也

100、為我們以后走向工作崗位起到一定的幫助</p><p>　　最后，感謝指導(dǎo)老師xx老師的悉心指導(dǎo)和同學(xué)的幫助使我順利完成本次的設(shè)計</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　1.《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 GB8978-1996</p><p>　　2.《給水排水設(shè)計手冊》（第五冊） 中國建筑

101、工業(yè)出版社</p><p>　　3.《室外排水設(shè)計規(guī)范》中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) 上海市建設(shè)委員會主編</p><p>　　4.張自杰. 排水工程（下冊）[M]. 北京: 中國建筑工業(yè)出版社，2005.</p><p>　　5.《水污染控制工程》 高廷耀等主編 高等教育出版社 2002</p><p>　　6. 黃惠芳, 覃宏剛.

102、 采用厭氧-生物接觸氧化工藝處理屠宰廢水 [J].</p><p>　　廣西輕工業(yè)，2005,4(89):15-18.</p><p>　　韓洪軍.污水處理構(gòu)筑物設(shè)計與計算.第一版.哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2002，203</p><p>　　8.《給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)》 GBT50106-2001</p><p>　　9. 張希衡. 廢