毕业设计（论文）玻纤废水处理初步设计方案

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1、玻纤废水处理初步设计方案摘要 本设计是对800m3/d玻纤废水进行工艺设计，来自拉丝车间的废水占废水排放量的80-90%。该工程所处理的污水主要污染物有CODcr、BOD5、SS等物质，其污水水质如下：CODcr=550765mg/L，BOD5=240353mg/L，SS=100128mg/L，PH=6.57.0.污水经过处理后，要求达到国家污水综合排放标准GB8978-96中的一级排放标准。CODcr100mg/L，BOD530mg/L，SS70mg/L，PH=69. 根据对该司玻纤废水的水质分析，本设计采用生物接触氧化系统：处理流程：调节池反应池絮凝池沉淀池第一段接触氧化池一沉池第二段接触

2、氧化池二沉池污泥浓缩池。污水经处理后可达到国家污水综合排放标准GB8978-96中的一级排放标准。关键词：污水处理，玻纤废水，生物接触氧化1 前言42 设计概述42.1设计任务42.1.1设计题目42.1.2工程概况42.2 设计原则52.3设计依据62.4设计内容62.5设计成果62.6设计要求62.7设计周期73 污水处理方案的确定73.1一般原则73.2处理工艺的介绍73.2.1一级处理工艺的选择73.2.2二级处理工艺的选择83.3处理工艺的确定93.4预处理效果104 主要构筑物的设计104.1格栅104.1.1设计说明104.1.2设计参数104.1.3设计简图114.1.4设计计

3、算114.2调节池134.2.1设计说明134.2.2设计参数134.2.3设计计算144.3絮凝池144.3.1设计说明144.3.2设计参数及要求144.3.3混凝剂配制154.3.4絮凝池设计154.3.5 搅拌机的选择174.4沉淀池174.4.1设计说明174.4.2设计参数184.4.3设计计算184.5生物接触氧化池204.5.1设计说明204.5.2生物接触氧化法的工艺流程204.5.3设计参数及要求214.5.4设计计算214.6污泥浓缩池274.6.1设计说明274.6.2设计污泥275 水力计算305.1 格栅305.3管道的水头损失计算325.3.1絮凝池至沉淀池335

4、.3.2、沉淀池到二段式接触氧化系统345.3.3 二段式接触氧化系统至出水355.4管道计算结果及参数一览表355.5构筑物的水头损失366 构筑物及设备表367 污水处理厂的总体布置387.1污水处理厂的平面布置387.1.1布置要点387.1.2平面布置原则387.1.3平面布置结果397.2污水处理厂的高程布置397.2.1高程布置原则397.2.2高程布置结果398 污水处理厂技术经济分析398.1基础资料398.1.1投资估算的编制原则398.1.2定额选用398.1.3工程量：依据设计进行概算。398.1.4设备及材料价格408.1.5设备价格：依据市场询价（含运杂费）；408.

5、1.6材料价格：市场询价。408.2土建工程投资估算408.3工艺设备投资估算408.4工程总投投资估算418.5 运行费用估算411 前言近年来，随着科学技术的快速进步，玻璃纤维作为新型材料的用途已越来越广，其产日新月异，目前已拥有5000多个品种，60000多种规格，用途途遍及电子、通讯、建筑、化工、冶金、核能、航空、兵器、舰艇、车船及海洋开发，遗传工程等高科技术领域，2006年，全球玻璃纤维产量约为320万吨，其中增强热固性塑料用约128万吨，增强热塑性塑料用约89.6万吨，纺织用514万吨，近几年全球玻璃纤维年递增率保持在5%左右，其中，美国2002年2007年为2.5%，欧洲为4%，

6、中国为10%。进入21世纪，我国玻璃纤维工业的发展势头锐不可当，从1997年到2003年7年时间，年产量由18万吨猛增到40万吨，已经成为世界第二生产大国1。 随着我国国民经济的发展,科学技术的进步,玻璃纤维作为新型材料的用途已越来越广,从民用到军工以及到尖端科学,它已发展成为一种必不可少的材料。近几年来,我国玻纤工业的发展非常迅速,在对国内现有企业进行改造和扩建的同时,还引进了国外的先进生产线。玻纤产品的种类不断增加,产量逐渐提高,我国的玻纤行业已形成了一个较大的工业体系,大中型企业有几十家,小型企业就更多2。 与此同时，玻璃纤维工业的快速发展导致的环境污染问题也变得日益严重，在玻璃纤维生产

7、过程中所产生的废水，其数量虽然不大，但因其含有大量高浓度有机污染物，会污染江河水体，给水源保护带来严重威胁，国外发达国家对玻纤废水的治开展较早，如美国、英国、西德和日本的玻纤厂都完全进行了污水治理，形成了完整的技术和设备，根据国家法改委玻璃纤维行业准入条件规定的“外排污水必须达到污水综合排放标准和其所在地相关环境标准”的要求，我国大部分玻纤厂已逐渐对其产生的废水进行了不同程度的治理，因玻纤工业行业较独特，玻纤废水不同于普通化工废水，其危害严重且治理难度大。目前，国内对这种废水的处理报道较少，彻底解决玻纤废水的污染问题已是刻不容缓，势在必行1。 玻璃纤维工业近年来在发展迅速，我国目前已经成为全世

8、界最大的玻纤生产国和消费国。玻纤生产废水的大量排放，对环境造成了严重污染，违背了我国有关环境保护的法律、法规，制约着企业的持续发展。2 设计概述2.1设计任务2.1.1设计题目玻纤工业废水处理工程初步设计2.1.2工程概况 南方某玻纤企业年玻纤产能50万t，日生产废水排放量为800t/d，来自拉丝车间的废水占废水排放量的80-90%。 （1）进水量800t/d。 （2）废水来源在玻纤工业生产中主要有拉丝过程中排放的含浸润剂冲洗水，制毡工序中含粘结剂的冲洗水，以及玻璃钢生产排放少量的含树脂废水，而拉丝车间排放的含浸润剂废水约占玻纤工业废水的80%90%。由此，拉丝废水是玻纤工业废水的主要污染源.

9、浸润剂主要成分的环氧乳液，聚氨脂乳液、润滑剂及抗静电剂、各种偶联剂等，除溶剂外大部分是些热稳定性高、难溶于水的高分子有机物质，其性质与所含浸润剂种类有关。通常，浸润剂可分为三大类：淀粉型，增强型和石蜡型。这三类浸润剂的化学成分相差很大，即使是同一类浸润剂，由于产品的用途不同，化学组成的配方也有很大的差别。综合各类浸润剂配方的化学组成，可归纳为如下几类物质。 油脂类：主要是石蜡、硬脂酸、凡士林和机油等，这些油类物质在常温下都是不溶于水的固体有机物。在石蜡金润杰配方中，油类物质占总固含量50%以上，在其他两类浸润剂中，固体有机物的含量也比较高。 乳化剂：在各类浸润剂中，都要加入一定量的乳化剂。乳化

10、剂的种类繁多，随浸润剂的用途不同而异，这些乳化剂大多含有表面活性物质，有离子型，也有非典离子型。几乎大部分浸润剂都含有表面活性剂。 水溶性有机物：玻纤拉丝废水中的水溶性有机物种类很多，包括各种偶联剂，成膜剂，如可行性环氧树脂、水溶性聚醋树脂、可溶性淀粉等。水溶性有机物的含量在不同类型的浸润剂中差别较大，其中淀粉型浸润剂废水的可溶性有机物含量最高、增强型次之，石蜡性较小1。 有毒物质：主要为甲醛，通常甲醛是由固色剂中游离出来。固色剂在石蜡型浸润剂中所占比例大，因而甲醛是拉丝废水的污染物之一。废水中还含有少量的玻璃纤维与残渣。 该企业采用淀粉型和增强型浸润剂废水. (3)该企业的典型水质指标如表2

11、-1：表2-1 典型水质指标序号项目进水水质1CODcr(mg/L)5507652BOD5(mg/L)2403533SS(mg/L)1001285PH6.57.0处理要求：处理后出水水质指标要求达到国家污水综合排放标准GB8978-96中的一级排放标准。（4）设计出水水质如表2-2：表2-2 设计出水水质序号项目出水水质1CODCr(mg/L)1002BOD5(mg/L)303SS(mg/L)705PH69（5）气象及工程地质 常年平均气温 20C；厂址周围工程地质良好，适合于修建城市污水处理厂。2.2 设计原则（1） 贯彻执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法律、法规、规范及标准。（2

12、）根据设计进出水质要求，所选污水处理工艺力求技术先进成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理，确保污水处理效果，减少工程投资及日常运行费用。（3）妥善处理污水处理过程中产生的污泥，避免造成二次污染。（4）为确保工程的可靠性及有效性，提高自动化水平，降低运行费用，减少日常维护检修工作量，改善工人操作条件，本工程中所选用的设备和材料为优良名牌。（5）总平面布置力求在便于施工、安装和维修的前提下，使各处理构筑物尽量集中，节约用地。使周围环境协调一致。（6）建筑风格力求统一，简洁明快、美观大方，并与其周围景观相协调5。2.3设计依据 (1)中华人民共和国环境保护法的有关文件； (2)污水综合

13、排放标准(GB89781996)； (4)室外排水设计规范GBJ-14-87； (5)给排水设计手册； (6)建筑给水排水设计规范(GB500152003) (7) 城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）2.4设计内容（1）根据处理要求进行工艺流程设计，比选确定工艺流程和处理单元组合；（2）各单元单体设备（构筑物）的工艺设计；（3）各处理单元工艺参数、尺寸的设计计算；（4）废水处理站的总体布置：包括平面布置和高程布置。（5）编制设计说明书及设计计算书，绘制工艺设计图纸。2.5设计成果（1）可行性研究报告：不少于5000字。（2）设计说明书（含设计计算）：不少于20000字。（3

14、）设计图纸：总量不少于相当于5张A1图纸。2.6设计要求（1）流程选择合理，设计参数选择正确；（2）计算说明书条理清楚，计算准确，并附设计计算示意图；（3）图纸表达准确、规范。2.7设计周期 十二周3 污水处理方案的确定3.1一般原则城市污水处理的目的是使之达标排放或无贺岁回用，以使环境不说污染，处理后出水回用于农田灌溉、城市景观和工业生产等，以节约水资源。污水处理工艺流程的选择应考虑下列因素：（1）污水应达到的处理程度。（2）污水处理工艺的投资与运行费用。（3）要根据当地自然、地形条件及资源情况，因地制宜、综合考虑选择当地情况的处理工艺。（4）选择工艺应考虑分期分级处理与排放和利用情况。（5

15、）施工和运行管理也是确定处理工艺 应考虑的因素，如地下水较高、地址条件较差的地区，就不宜选用深度大、施工难道高的处理构筑物3。3.2处理工艺的介绍3.2.1一级处理工艺的选择典型一级处理工艺在水泵前和污水处理系统均须设置格栅，格栅按栅条间隙大小，可分为粗格栅（50100mm）、中格栅（1040mm）、细格栅（310mm）三种。在污水处理系统前一般仍需设置栅条间隙较小的中格栅，同时污水处理厂还可以设置一道细格栅。沉砂池的作用是去除比重较大的无机颗粒砂粒，应尽量使无机颗粒得到较彻底分离，使沉砂中夹杂的有机物小于10%，从而得到较清洁的沉砂，防止晒砂或sun堆砂时产生厌氧而污染环境。沉砂池通常有平流

16、式、竖流式、曝气沉砂池、比式和钟式沉砂池五类，后两类是日益广泛应用的新型圆形沉砂池。曝气沉砂池、比式沉砂池的有机物分离效率高达90%-%95，沉砂中有机物小于10%,可得到清洁沉砂。而平流式和钟式沉砂池有机物分离效率较低，为60%-70%,沉砂中有机物多于15%，得不到清洁沉砂。沉淀池的功能是去除污水中的悬浮物，进行液固分离。根据污水处理工艺分部不同，沉淀池可分为初次沉淀和二次沉淀池。初沉池必须具有除泥和除渣的功能，二沉池一般不考虑除浮渣。根据池内水流方向，可分为平流式、辐流式、竖流式三大类；辐流式又有普通辐流式、向心辐流式又有周边进水中心出水和周边进出水二类3。3.2.2二级处理工艺的选择城

17、市污水处理厂二级处理为二级处理系统的核心工艺，该工艺主要是生化处理的活性污泥法和生物膜法，前者广泛采用于城市污水处理，后者过用于生化小区或小镇的生活污水处理，以及某些工业废水的生化处理。活性污泥法工艺，目前国内外城市污水处理厂常采用的二级处理工艺有普通活性污泥法、A1/O生物脱氮活性污泥法、A2/O活性污泥法除磷工艺、A2/O生物脱氮除磷工艺、AB工艺、氧化沟法、SBR间歇式活性污泥法等7种常用工艺。（1）普通活性污泥法普通活性污泥法是最普遍采用和最成熟的处理工艺，它有传统活性污泥法、阶段曝气、吸毒再生、延时曝气、完全混合、混合-推流等6种形式，目前一般的普通活性污泥法应设计成按上述三种方式都

18、能扥别运行的工艺。（2）A1/O生物脱氮活性污泥法此工艺功能是去除有机物和脱N。在城市污水二级处理的普通活性污泥工艺中，活性污泥细胞的组成为BOD5:N:P=100：5：1，该工艺中污水中氮、磷的去除是由于细胞合成所需要的量，因此量很小，所以该工艺对N、P的去除率很低。（3）A2/O活性污泥法除磷工艺该工艺处能同时去除有机物和磷，可防止污水排入水体后产生富营养化，引起藻类大量繁殖生长，影响水生生物的生长。隐曝气池总停留时间较短，为2.54小时，所以起基建费用和运行费用较普通活性污泥法低。（4）A2/O活性污泥法除磷工艺该工艺处理效率一般能达到BOD5和SS为90%到95%，总氮为70%以上；磷

19、为90%左右，一般适用与要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。但A2/O工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法，运行管要求高，所以对目前我国国情来说，当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化，从而影响给水水源时，才采用此工艺。（5）AB工艺AB工艺比普通活性污泥法的基建费用降低约15%20%，运行费用降低约10%15%,特别有利于污水厂的分期分级建设。但该工艺的产泥量比普通活性污泥法 增加20%，故增加了污泥处理处置的费用，同时运行管理较复杂。（6）氧化沟活性污泥法氧化沟处理效率为：BOD5和SS均为95%以上，总氮为70%80%，所以氧化沟工艺具有工艺流程短、处理效率高、出水水质稳定、

20、运行管理简单等优点，对于小型污水厂，还具有基建费和运行费比普通活性污泥法低的优点。它的缺点是对于中、大型污水厂，基建费和运行费比普通活性污泥法高，同时无法得到生物能源。（7）SBR间歇式活性污泥法 该工艺不设二沉池和污泥回流设备，所以它的工艺流程简单，氧利用率高，基建费用和运行费均较低，不易产生污泥膨胀，同时通过对运行方式的调节，具有脱氮除磷的功能，且处理水水质优于连续式3。3.3处理工艺的确定 水污染治理新工艺与设计根据对该司玻纤废水的水质分析，本设计采用接触氧化系统： 处理流程可分为二部分： 预处理：由调节池、反应池、絮凝池和沉淀池组成，主要去除水中的固体有机物，使水质透明清亮。 二级处理

21、：由第一段接触氧化池，一沉池，第二段接触氧化池，二沉池组成，主要去除废水中的大部分可溶性有机物。工艺流程如图3-1图3-1 工艺流程图原水格栅调节池絮凝池沉淀池第一段接触氧化池一沉池第二段接触氧化池二沉池出水池污泥浓缩池压滤机压滤3.4预处理效果如表3-1表3-1 预处理效果名 称絮凝池第一段接触氧化池及一沉池第二段接触氧化池及二沉池出水池CODcr进水(mg/l)76538311446去除率(%)5070600BOD5进水(mg/l)3531773618去除率(%)5080500SS进水(mg/l)1281035231去除率(%)20504004 主要构筑物的设计4.1格栅4.1.1设计说明

22、格栅是一组或数组平行的金属栅条、塑料齿钩或金属筛网、框架及相关装置组成，倾斜安装在污水渠道、泵房集水井单位进口处或污水处理厂的前端，用来截留污水中较粗大漂浮物和悬浮物，如：纤维、果皮、毛发、蔬菜等。保证污水处理设施的正常运行。格栅设计的主要参数是确定栅条间隙宽度，栅条间隙宽度与处理规模，污水性质及后续设备选择有关，一般以不堵塞水泵和污水处理厂设备，保证整个污水处理系统能正常运行为原则。4.1.2设计参数（1）设计流量（最大流量） 日平均污水量Q为800m/d； 则Qmax=800m/d。（2）过栅流速 0.61.0m/s；（3）栅前渠道流速 不小于0.4m/s；（4）格栅倾角 4575；（5）

23、栅前渠道水深 0.4m；4.1.3设计简图 如图4-1图4-1 格栅计算图4.1.4设计计算(1)栅条间隙数n：式中：Qmax最大设计流量，m3/s，取0.00926m3/s；格栅安装倾角，取75；b栅条间隙，m，取0.01m；h栅前水深，m，取0.1m；v过栅流速，m/s，取0.6m/s。带入数据得，取16。(2)格栅槽总宽度BB=S(n-1)+bn式中：S栅条宽度，m，取0.01m；n栅条间隙数；代入数据得 B=S(n-1)+bn=0.01(16-1)+0.0116=0.31m通过格栅的水头损失h1可以按下式计算：式中：h0计算水头损失；h1设计水头损失；k格栅受污物堵塞使水头损失增大的倍

24、数，一般取3；阻力系数，由于取的是圆形断面，形状系数，=2.42。g重力加速度，取9.8m/s2(3)代入数据得到；(4)栅后槽的总高度H 式中：h2格栅前渠道超高，一般取0.3m。代入数据得：(5) 进水渠道渐宽部分长度L1设进水渠道宽B1=0.30m，渐宽部分展开角为1=20格栅前槽高H1 格栅的总长度L 式中：L2格栅槽与出水渠道连接处的渐窄部位的长度，一般取L2=0.5L1；代入数据得 （6）每日栅渣量W式中：W1单位体积污水栅渣量，m3/(103m3污水)，取0.1。KZ污水流量总变化系数，取1。代入数据得应该采用人工清渣。（7）实际过流速度为（8）格栅的选择本设计采用人工格栅。格栅

25、池设计长2000mm，宽500mm，深550mm，砖混结构5。4.2调节池4.2.1设计说明 一般工业企业排放的废水、水质、水量、酸碱度或温度等水质指标随排水时间大幅度波动，为使处理构筑物和管渠不受废水高峰流量或浓度变化的冲击，需设调节池4。 如果某种工业废水仅有水量的变化，则应设置水量调节池（又叫均量池）；如只有水质变化，则应设置水质调节池（又叫均质池）。如水量水质都有变化，则需设置水质调节池（简称调节池或均化池）10。本设计只有水量的变化，则设置水量调节池。4.2.2设计参数（1）池形 方形（2）停留时间 HRT=4h4.2.3设计计算（1）设计调节池的有效容积 式中：Q日平均流量，m3/

26、d5。（2）设计调节池的容积设计中采用的调节池容积，一般宜考虑增加理论调节容积的10%20%，故本调节池的容积应按来设计。“（3）调节池的尺寸调节池的表面积A，m2。调节池的容积V=160m3,取水深h=4m，超高为0.5m，则池表面积。净尺寸为5（4）泵的选择本工程设计规模为800m3/d，设计流量:Q=33.3m3/h 本设计选用80QW40-15-4型潜污泵，一用一备。泵的参数见表4-1表4-1 80QW40-15-4型潜污泵参数排出口径/mm流量/（m/h）扬程/m转速/（r/min）功率/kw80401529004生产厂家：上海申冈泵业制造有限公司4.3絮凝池4.3.1设计说明通过投

27、加絮凝剂，使微小的悬浮固体、胶体颗粒脱稳，聚集形成较大的颗粒，从而提高沉淀效率。对悬浮固体，胶体物质和磷的去除具有明显效果。一般悬浮固体去除可达90%，BOD去除率为50%70%，COD去除率为50%60%，细菌去除率为80%90%，总磷去除率为80%90%6。本设计的污水为玻纤拉丝废水，混凝剂采用聚合氯化铝，助凝剂采用聚丙烯酰胺。两者通过一定的方法进行调制。药剂调制一般采用水力、机械、压力等方法。本设计采用机械方法。4.3.2设计参数及要求（1）混合时间 一般要求几十秒至2min。混合过程要求激烈的湍流，在较快的时间内使药剂与水充分混合，混合作用靠机械方法来完成。（2）反应时间一般控制在10

28、30min。（3）反应中平均速度梯度G一般取10100s-1，并应控制GT值在104105范围内7。4.3.3混凝剂配制4.3.3.1溶液池容积 式中 Q处理水量(m3/h)(或需碱化的水量)； u混凝剂最大投量，按无水产品计（mg/L）,取u=45mg/L； b溶液浓度（%），混凝剂溶液一般采用520（按商品同体混凝剂重量计算），或采用57.5（扣除结晶水计算），石灰乳液采用25(按纯CaO计算)，取b=15%. n每日调制次数，一般不宜超过3次，取n=2.带入数据得 溶液池的有效容积为0.12m3，使用两个，以交替使用。4.3.3.2溶解池容积 W2=(0.20.3)W1 W2=0.3W1

29、=0.30.12=0.036m34.3.4絮凝池设计絮凝设备与混合设备一样，可分为两大类：水力和机械，前者简单，但不能适应流量的变化；后者能进行调节，适应流量变化，但机械维修工作量大。本设计采用垂直轴式机械絮凝池。4.3.4.1絮凝池尺寸:絮凝时间取20min，絮凝池有效容积：絮凝池为一格，尺寸，絮凝池水深：絮凝池超高为0.3m，总高度为3.1m。絮凝池设一台搅拌设备为加强搅拌效果，于池子周壁设四块固定挡板。4.3.4.2搅拌设备：(1)叶轮直径取池宽的80%，采用1.6m。叶轮桨板中心线速度采用：v1=0.5m/s,v2=0.35m/s,v3=0.2m/s。桨板长度取l=1.2m，每根宽度取

30、b=0.1m。（每块将桨板的宽度为桨板长的1/101/15，一般采用1030cm。）每根轴上桨板数8块，内、外侧各4块。装置尺寸见图。旋转桨板面积和絮凝池过水断面积之比为四块固定挡板宽，其面积与絮凝池过水断面积之比桨板总面积占过水断面积为13.8%+5.7%=19.5%，小于25%的要求。（2）叶轮桨板中心点选装直径D0外侧桨板内侧桨板叶轮转速分别为外侧桨板w1=0.853rad/s内侧桨板w2=1.29rad/s桨板宽长之比b/l=0.1/1.21，阻力系数查表4-2，得=1.10查表4-2 阻力系数b/l小于1122.544.51010.518.大于181.101.151.191.291.

31、402.00 桨板旋转时克服水的阻力所耗功率：外侧桨板： 内侧桨板： 搅拌轴功率：N0=NO1+NO2=0.059+0.008=0.067kw（3)电动机的功率（取1=0.75，1=0.7） 4.3.4.3核算絮凝池剃度G值和GT值（按水温20计，=10210-6kgs/m2） 经核算，G值和GT值均较合适8。4.3.5 搅拌机的选择 本设计采用LJF-1700型立轴式机械絮凝搅拌机。参数如下表4-2表4-2 LJF-1700型立轴式机械絮凝搅拌机参数型号规格/参数池子尺寸（m）搅拌器尺寸（mm）搅拌功率（kw）搅拌器转速（r/min）长*宽（L*B）HDh0h1LJF-17002.2*2.2

32、3.417002600440.750.370.37843.4生产厂家：广州创联环境工程有限公司本设计采用机械絮凝搅拌机，所以将絮凝池的尺寸调节为LBH=2200mm2200mm3400mm。LJF-1700型立轴式机械絮凝搅拌机见图4-2.图4-2 LJF-1700型立轴式机械絮凝搅拌机见4.4沉淀池4.4.1设计说明按水流方向划分沉淀池，有平流式、辐流式、竖流式三种形式。每种沉淀池均包括五个区，即进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区。本设计采用竖流式沉淀池。4.4.2设计参数池子直径与有效水深之比值不大于3.0。中心管流速不大于30mm/s，本设计取0.03m/s。排泥管下端距池底不大于0

33、.2m，管上端超出睡眠不小于0.4m。浮渣挡板距集水槽0.250.5，高出水面0.10.15；淹没深度0.30.4m。4.4.3设计计算中心管面积f，m2； 式中 qmax每池最大设计流量，m3/s； v0中心管内流速，m/s，取v0=0.03m3/s 取池数n=2，则每池最大设计流量为带入数据得（2）沉淀部分有效断面积F，m2式中，v污水在沉淀池中流速，m/s。取表面负荷q=2.5m3/(m2h),则上升流速为： v=u0=2.50m/h=0.00069m/s带入数据得 (3)沉淀池直径D，m 8m（4）沉淀池有效水深h2,m 式中，t沉淀时间，h，取t=1.5。带入数据得 （5）校核池径水

34、深比 D/h2=2.9/3.733 符合要求（6）污泥区容积V 如果已知污水悬浮固体浓度去除率，污泥区的容积可按下式计算：式中：c0,c1沉淀池进水和出水的悬浮固体浓度，mg/L； 污泥容积，kg/m3，含水率在95%以上，可取1000kg/m3； p0污泥含水率，%，按照沉淀池经验设计参数，取96%； T两次排泥的时间间隔，同上。带入数据得： 池子圆截锥部分有效容积V1，m3。取圆锥底部直径d为0.4m，截锥高度为h5截锥侧壁倾角=55。带入数据得 （8）中心管直径d0，m （9）中心管喇叭口下缘至反射板的垂直距离h3,m 式中v1污水由中心管喇叭口与反射板之间的额缝隙流出流速，m/s,取v

35、1=0.002m/s;d1喇叭口直径，m。带入数据得 取0.25m（h3为0.250.5m之间）（10）沉淀池总高度H，mH=h1+h2+h3+h4+h5取池子保护高度h1=0.3m，缓冲层高h4=0(因地面很低)，则H=0.3+3.73+0.25+1.78=6.06m6.1m6计算图见图4-3图4-3 竖流式沉淀池4.5生物接触氧化池4.5.1设计说明生物接触氧化法也称淹没式生物滤池，其在反应池器内设置填料，经过充氧的废水与长满生物膜的填料相接触，在生物膜的作用下，废水得到净化9。生物接触氧化池内设置填料，填料淹没在污水中，填料上长满生物膜，污水与生物膜接触过程中，水中的有机物被微生物吸附、

36、氧化分解和转化为新的生物膜。从填料上脱落的生物膜，随水流到二沉池后被去除，污水得到净化。空气通过设在池底的布气装置进入水流，随气泡上升时向微生物提供氧气。 触氧化池的构造主要有池体、填料盒进水布气装置等组成。池体用于设置填料、布水布气装置和支承填料的支架10。4.5.2生物接触氧化法的工艺流程 生物接触氧化法的工艺流程通常可以分为一段法、二段法和多段法。 本设计采用二段法。 二段法也称二氧二沉法，流程如图4-4所示。原水原水经调节池进入第一生物接触氧化池，而后流入中间沉淀池进行泥水分离，上层处理水进入第二接触氧化池，最后进入二沉池，再次进行泥水分离，出水排放。沉淀池的污泥排出后进行污泥处理。图

37、4-4 二段处理流程图原水预处理一氧池一沉池二氧池二沉池污泥处理水4.5.3设计参数及要求（1）进水BOD5 SO=177mg/L,出水Se=18mg/L。（2）长宽比应采用1：21：1。（3）生物接触池由下至上应包括构造层=填料层、稳水层和超高。其中，构造层高宜采用0.61.2m，填料层宜采用1.53.5m，稳水层高宜采用0.40.5m，超高不宜小于0.5m。一氧池填料高h1-3取3m，二氧池填料高h2-3取3m。（4）接触沉淀池表面水力负荷一般采用57m3/m2h,本设计一沉池Nq1取6 m3/m2h ，Nq1取5m3/m2h。（5）停留时间为2030min，有效水深为1.82.5m。（6

38、）空气冲洗强度采用2440 m3/m2h，冲洗时间1015min。（7）接触沉淀池滤层的滤料可用砾石、炉渣等粒状材料。（8）第一接触沉淀池超高h1-1取值0.5m，有效水深h1-2为2m，第二接触沉淀池超高h2-1取值0.5m，有效水深h2-2为1.8m。（9）泥斗斜壁设计与水平面倾角600，清水层选取0.4m，滤料层0.5m均包括在有效水深内，缓冲层0.5m，包入泥斗中，泥斗下底边长0.2m。（10）沉淀池中导流墙下缘至滤料底部的距离不宜小于0.9m，一沉池取1.1m，二沉池取0.9m16。4.5.4设计计算4.5.4.1二段式生物接触氧化池的设计计算（1）填料容积负荷NV NV=0.288

39、1式中 NV接触氧化的容积负荷，BOD5kg/(m3d) Se出水BOD值，mg/L。带入数据得 NV=0.2881180.7246=2.34kg/m3d（2）污水与填料接触时间t 一氧池接触氧化时间t1占总接触时间的60%： t1=0.6t=0.61.8=1.08h二氧池接触氧化时间t2占总时间40%： t2=0.4t=0.41.8=0.72h（3）接触氧化池尺寸计算单组一氧池（单池）填料体积：一氧池面积：一氧池宽度B1选取3m，池长 一氧池超高h1-1取0.5m，稳水层高h1-2取0.5m，底部构造层高h1-4取0.8m，则一氧池总高H1=h1-1+h1-2+h1-3+h1-4=0.5+0

40、.5+3+0.8=4.8m单组一氧池尺寸L1B1H1=2m3m4.8m单组二氧化池填料体积：二氧池面积：二氧池宽度B1选取2m，池长 二氧池超高h2-1取0.5m，稳水层高h2-2取0.5m，底部构造层高h2-4取0.8m，则二氧池总高H2=h2-1+h2-2+h2-3+h2-4=0.5+0.5+2.5+0.8=4.3m单组二氧池尺寸L2B2H2=2m2m4.3m（4）接触氧化需氧气量计算接触氧化池曝气采用钢管。二段式系统的系统总气比采用7：1，一氧池的气水比为5：3，二氧池的气水比为5：2。总需气量： Q气=6Q=7800=5600m3/d=3.9m3/min一氧池需气量： 单组一氧池需气量

41、： 二氧池需气量： 单组二氧池需气量： 接触氧化池曝气强度校核：一氧池曝气强度： 二氧池曝气强度： 二池均满足生物接触氧化法设计规程要求范围1020m3/m2h。 接触氧化池曝气管采用钢管，干管流速取v=10m/s，干管管径选用dN=100mm，支管管径dN=75mm，小支管管径dN=32mm.支管布置间距20cm，支管上小孔孔径为5mm，小孔间距6cm，小孔向下450开孔，交错分布。供氧量计算公式：带入数据得： 干管供氧量 （5）风机的选型总曝气量为： 本设计采用HSR80三叶型罗茨鼓风机，两台（一备一用） HSR80型三叶罗茨鼓风机性能表如表4-3表4-3 NSR80型罗茨鼓风机性能风量/

42、（m/min）转速（r/min）功率（kw）4.5817305.5厂家：山东海福德机械有限公司（6）接触氧化池进水设计 根据生物接触氧化法设计规程，导流槽宽选取0.8m，导流槽长于池宽相同，导流墙下缘距填料底为0.3m，导流墙距池底0.5m。 接触氧化池出槽采用锯形集水槽（两边进水）。集水槽污水过堰负荷q选取2L/sm。一氧池单池集水槽总长Lj-1 一氧池单池集水槽条数n1 二氧池单池集水槽总长Lj-2 二氧池单池集水槽条数n2 4.5.4.2二段式接触沉淀池的设计计算（1）接触沉淀池表面积A单组一沉池面积 单组二沉池面积 （2）校核水力停留时间t一沉池水停留时间： 二沉池水停留时间： 符合规

43、程要求。（3）接触沉淀池尺寸单组一沉池宽B1取值2m。 池长泥斗高： 单组二沉池有效水深取2.5m一沉池高： 一沉池尺寸为： 单组二沉池有效水深取2.3m，其他与一沉池相同。 池长一沉池高： 二沉池尺寸为： （4）污泥量QS在生物接触氧化法设计规程中推荐该工艺系统污泥产率为0.30.4kgDS/kgBOD5,含水率为96%98%。 本设计污泥产率以Y=0.4kgDS/kgBOD5,含水率取97%。则干泥量用下式计算： 式中 WDS污泥干重，kg/d； Y活性污泥产率，kgDS/kgBOD5； Q污水量，m3/d； S0进水BOD5值，kg/m3，取S0=177mg/L； Se出水BOD5值，k

44、g/m3, 取Se=18mg/L； X0进水总SS浓度值，kg/m3，取X0=103 mg/L； Xh进水中SS活性部分量，kg/m3； Xe出水SS浓度值，kg/m3，取X0=31 mg/L。设该污水SS中60%可为生物降解活性物质。污泥干重： 污泥体积： （5）校核泥斗容积泥斗容积计算公式：式中 VS泥斗容积，m3； h泥斗高，m； 泥斗上口面积，m2； 泥斗上口面积，m2。单组一沉池泥斗容积： 单组二沉池泥斗容积： 共有沉淀池4座。（6）接触沉淀池进水设计 进水导流槽宽度是0.8m，导流墙下缘至滤料的面距离：一沉池为1.1m，二沉池为0.9m。出水集水槽进水负荷采用1.2L/sm.一沉池

45、集水槽总长： 一沉池集水槽条数n1 二沉池集水槽总长Lj-2 二氧池单池集水槽条数n2 （7）接触沉淀池需气量 根据生物接触氧化池设计规程接触沉淀池冲洗强度采用60m3/m2h，冲洗时间15min,。工资周期24h。一沉池单池需气量：二沉池单池需气量： 6（8）泵的选择本工程设计规模为800m3/d，设计流量:Q=33.3m3/h 本设计选用80GW40-15-4型管道式排污泵，两用一备，泵的参数见表4-4。表4-4 80GW40-15-4型管道式排污泵参数排出口径/mm流量/（m/h）扬程/m转速/（r/min）功率/kw80401529004生产厂家：上海申冈泵业制造有限公司生物接触氧化池

46、及接触沉淀池如图4-5图4-5 生物接触氧化池及接触沉淀池其中，1导流槽；2稳水层；3填料层；4导流墙；5构造层；6滤层；7清水层4.6污泥浓缩池4.6.1设计说明为方便污泥的后续处理机械脱水，减小机械脱水中污泥的混凝剂用量以及机械脱水设备的容量，需对污泥进行浓缩处理，以降低污泥的含水率。本设计采用间歇式重力浓缩池，运行时，应先排除浓缩池中的上清液，腾出池容，再投入待浓缩的污泥，为此应在浓缩池深度方向的不同高度上设上清液排除管。17,184.6.2设计污泥（1）玻纤处理过程产生的污泥来自以下几部分：初沉池：Q1=2.9m3/d,含水率96%；二段式沉淀池：Q2=1.96m3/d，含水率97%。

47、总污泥量为：Q=Q1+Q2=2.9+1.96=4.86m3/d=5.610-5m3/s 平均含水率为：（2）浓缩后分离出来的污水量 （5-45）式中：q浓缩后分离出来的污水量，m3/s； Q进入浓缩池的污泥量，m3/s； P浓缩前污泥含水率； P0浓缩后污泥含水率，一般采用。带入数据，计算得：（3）浓缩池总面积()进入浓缩池的污泥固体浓度为：固体通过量取120 （对于剩余污泥为3060；对于初沉污泥为80120）： （5-46）式中：污泥量， m3/d；进入浓缩池的污泥固体浓度，；固体通过量，。代入数据，计算得：则有浓缩池半径：（4）浓缩池总高度不带中心管的间歇式浓缩池计算示意图如图4-5。浓

48、缩池高度： 式中：浓缩池有效水深（m）；浓缩时间（h），一般采用1016 h（设计中采用污泥浓缩时间为T=12 h）；污水在浓缩池内上升流速（m/s），一般采用=0.000050.0001（设计中采用0.00008 m/s）。计算得：=0.00008123600=3.456m（设计中取3.5 m）取超高：=0.3 m，缓冲层高度：=0.3m。泥斗深度： 计算得：有效水深：H1=+=3.456+0.3+0.3=4.1m浓缩池总深度：H=H1+=4.1+0.5=4.6m浓缩后剩余污泥量： 带入数据计算得：污泥浓缩池如图4-5图4-5 不带中心管的污泥浓缩池示意图（5）压滤机的选择本设计选用两台箱式

49、压滤机，一备一用。箱式压滤机性能参数如下表4-5表4-5 箱式压滤机性能参数型号过滤面积m2滤室总流量外框尺寸外形尺寸 长*宽*高电机功率过滤压力整机质量30480800*8004190*1085*12651.512260生产厂家：杭州金龙过滤机有限公司5 水力计算污水处理厂厂区水力计算包括管道设计和相应的构筑物水头损失及管道阻力计算。构筑物水头损失在各构筑物设计完成的基础上，根据相关的具体设计可确定相应的水有损失，也可按照有关的设计规范进行估算。管道设计包括管材的选择、管径及流速确定。为便于维修，本设计除泵房（提升泵房、污泥泵房）内及相关压力管道选择铸铁管和气体管道选择钢管外，其余均采用钢筋

50、混凝土管。在流速和管材确定后，根据各管段负担的流量，依据水力计算表确定各管段的管径、水力坡度，然后根据管段长度（由平面图确定）确定相应的沿程水头损失。局部水头损失的计算在有关管道附件的形式确定后（在完成管道施工图后进行），按局部阻力计算公式进行计算，也可以根据沿程损失进行估算4。5.1 格栅（1）主要设计参数设计流量(最大流量) 800m/d（0.00926m/s）；实际过流速度 0.57m/s；栅条间隙宽度 10mm栅渠过水断面 0.00926/0.57=0.126；总变化系数k 1；格栅断面为锐边矩形断面 2.42；（2）构筑物水头损失；（3）格栅的栅前流速为0.5m/s，过栅流速为0.6

51、m/s。渐扩渠道k0.42；m渐缩渠道k0.25；（m）则格栅的总损失hh=取格栅的水头损失为0.12m10.5.2 管道管径及流速计算公式13-15 式中：u本设计管道内的流体平均流速。为防止污水中悬浮物及活性污泥在渠道内沉淀，污水在明渠内必须保持一定的流速。在最大流量时，流速为1.01.5m/s；在最小流量时，流速为0.40.6m/s。平均流速为0.61.0m/s。本设计管道内的流体平均流速v=0.6m/s。将各值代入式中，计算结果如下：，取150mm。污水管道采用无缝钢管,外径200mm8mm。则其内径为：d=150-62=138mm重新核算流速：5.3管道的水头损失计算在污水处理工程中

52、，为简化计算，一般认为水流为均匀流，管渠水头损失主要有沿程水头损失和局部水头损失。（1）沿程水头损失计算 式中 hf沿程水头损失，m； L管段长，m； R水力半径，m； v管内流速，m/s； C谢才系数。 C值一般按曼宁公式来计算： 式中 n管壁粗糙系数，该值根据管渠材料而定，见表5-1.表5-1 排水管渠管壁粗糙系数表管渠种类n值陶土管、铸铁管0.013混凝土和钢筋混凝土管水泥砂浆抹面渠道0.0130.014塑料管石棉水泥管、钢管0.012浆砌砖渠道0.015浆砌块石渠道0.017干砌块石渠道0.0200.025土明渠（带或不带草皮）0.0250.030（2）局部水头损失计算局部水头损失主要

53、包括不同管径的链接处的水头损失、闸门水头损失以及弯管的水头损失，其计算公式为：式中 hf局部水头损失，m；局部阻力系数可参考表5-1及表5-2取值；v管内流速，m/s；g重力加速度，m/s2145.3.1絮凝池至沉淀池（1）设计流量(最大流量) 800m/d（0.00926m/s）；连接管径 150 (mm)；构筑物间距 0.5m；（2）连接管道沿程损失水力半径R谢才系数C 连接管道沿程损失连接管道局部损失对于不同的链接方式，局部阻力系数也不尽相同，如表5-2表5-2 链接管道局部阻力系数链接方式内插进口切角进口圆角进口喇叭口直角进口1.00.250.1（圆管）0.2（方管）0.010.050

54、.5查表局部阻力系数=1；根据平面布置图可知无弯管。连接管道水头损失h=hf +hm1=0.002+0.0184=0.0204m。取絮凝池至沉淀池的连接管道总水头损失取0.0204m。5.3.2、沉淀池到二段式接触氧化系统（1）设计流量(最大流量) 800m/d（0.00926m/s）；连接管径 150 (mm)；构筑物间距 6.3m；（2）连接管道沿程损失水力半径R谢才系数C 连接管道沿程损失（3）连接管道局部损失本设计的链接方式为内插进口，查表局部阻力系数=1；根据平面布置图可知该处有两个90的弯管，局部阻力系数查表5-3 15。 表5-3 标准铸铁90弯管局部阻力损失系数的值 d(mm)

55、751001251502002503003500.340.420.430.480.480.580.520.59d(mm)4004505006007008009000.600670.640.670.680.700.71则查表可得=0.48，带入数据，弯管损失得连接管道水头损失h=hf+ hm1+ hm =0.03+0.0184+0.009=0.0574m取沉淀池到二段式接触氧化系统的水头损失为0.0574m。5.3.3 二段式接触氧化系统至出水（1）设计流量(最大流量) 800m/d（0.00926m/s）；连接管径 150 (mm)；构筑物间距 10m；（2）连接管道沿程损失水力半径R谢才系数C 连接管道沿程损失（3）连接管道局部损失本设计的链接方式为内插进口，查表局部阻力系数=1；连接管道水头损失h=