草浆造纸中段废水综合处理初步设计

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1、精选优质文档-倾情为你奉上摘 要制浆造纸中段废水主要包括:蒸煮污冷凝水、纸浆洗筛净化废水、漂白废水、碱回收废水及部分泄漏黑液；中段废水具有排放量大,污染负荷高,成分复杂,毒性大等特点；草浆造纸中段废水中主要污染物为植物纤维,污染物浓度高,而N、P含量偏低,可生化性很差,BOD5/COD值一般约为0.150.25, 易产生泡沫, 处理难度大；因此,草制浆造纸中段废水的处理已普遍受到政府和企业部门的高度重视。本设计是10万吨/d草浆造纸中段废水综合处理初步设计。进水水质为pH=49,COD3000mg/L,BOD530050 mg/L 0,(SS)850mg/L, AOX20, 色度1000tim

2、es。2009 年5 月1 日实行新标准造纸工业水污染物排放标准（GB35442008）规定pH=69，COD80mg/L，BOD520mg/L，(SS)30mg/L, AOX12，色度50times。这就使造纸废水“达标排放”迫在眉睫。采用物化预处理+生化处理+物化深度处理的方法处理该中段废水可使出水达标。通过分析原水水质水量，比较各处理工艺特点，本设计选用水解酸化+carrousel氧化沟+混凝沉淀三级处理工艺处理草浆造纸中段废水，可是出水排放达标。关键词：草浆造纸，中段废水，carrousel氧化沟，综合处理AbstractPulp papermaking wastewater: ste

3、aming pollution condensate pulp wash sieve purification of wastewater, bleaching effluent, recovery waste water, and some leakage of black liquor; middle of wastewater emissions, the pollution load, complex composition, toxicity ; major pollutants in the straw and paper in the middle of the wastewat

4、er plant fiber, high concentrations of pollutants, while the N-low P content, biodegradability is poor, the ratio of BOD5/COD value is generally about 0.15 to 0.25, easy to produce foam processing difficult; straw pulp papermaking wastewater treatment has been generally well received by the governme

5、nt and corporate departments attach great importance.The design is the preliminary design of the integrated treatment of t / d straw of Paper Mill Wastewater. Water quality for pH = 49, the COD 3000mg/L, BOD5 300 500, (SS) 850 mg / L, AOX 20, the chroma 1000times. May 1, 2009 to implement the new st

6、andard for the paper industry standards for water pollutants (in GB3544-2008) provides pH = 69 of COD80mg/L and BOD5 20mg/L, (SS)30mg/L,of AOX12, the chromaticity50times. This makes papermaking wastewater discharge standards imminent. Materialized pretreatment biochemical treatment materialized dept

7、h of processing approach to the middle of the wastewater, the effluent compliance. Through the analysis of the water quality capacity of raw water, compare the various deal with process characteristics, This design selects hydrolysis the the acidification carrousel oxidation ditch coagulation and se

8、dimentation tertiary treatment craft to TREATMENT OF STRAW PULP midcourse wastewater, but the compliance of the effluent emissions.Key words: straw pulp papermaking, midcourse wastewater, carrousel oxidation ditch, the integrated treatment 目 录专心-专注-专业1.绪 论造纸工业污染已成为世界范围内公害。在美国被列为六大公害，其排水量占全国排水量的1/5；在

9、日本被列为五大公害之一；在芬兰及瑞典造纸工业污水中的有机物污染排放量占全部工业排水中有机污染物的80%。我国造纸工业污染更为严重，据统计，我国造纸工业排放的废水量占全国工业废水总排放量的20%30%。全世界造纸工业的废水排放量每年274104t。我国造纸废水排放量及COD排放量均居我国各类工业排放量的首位，造纸工业对水环境的污染最为严重，它不但是我国造纸工业污染防治的首要问题，也是全国工业废水进行达标处理的首要问题。制浆造纸中段废水主要包括:蒸煮污冷凝水、纸浆洗筛净化废水、漂白废水、碱回收废水及部分泄漏黑液；中段废水具有排放量大,污染负荷高,成分复杂,毒性大等特点；尤其是非木材纤维一直是造纸工

10、业的主要原料；在全球非木材纤维生产中,中国约占80% 以上,其中麦草浆又占了大约一半,而草制浆造纸中段废水中主要污染物为植物纤维,污染物浓度高,而N、P含量偏低,可生化性很差,BOD5/COD值一般约为0.150.25, 易产生泡沫, 处理难度大；因此,草制浆造纸中段废水的处理已普遍受到政府和企业部门的高度重视。目前造纸中段废水的处理通常采用物化预处理+二级生化处理+三级深化处理相结合的工艺。预处理工艺主要有混凝沉淀、水解酸化、高级氧化法、高级气浮法等；二级生化处理工艺主要有好氧生物处理、厌氧生物处理、生物强化处理、人工湿地等；三级深化处理包括物化法：混凝、吸附、过滤、微滤、纳滤、反渗透等，化

11、学法：高级氧化法、电絮凝法、膜化学反应器等，生物法：升流式曝气生物滤池、生物填料法等。目前，联合工艺一般是物化法与生物法的联合。主要有水解酸化+SBR（或氧化沟）+ 深度处理工艺（混凝、Fenton 氧化）、强化混凝+ 电解催化氧化+强化生物反应器工艺、一级强化混凝+ 水解酸化+ 接触氧化+ 活性炭等。实践表明这些联合工艺均可使出水达到新标准（GB 35442008）的规定。综合考虑该废水的水质特点，采用水解酸化+carrousel氧化沟+混凝沉淀三级处理工艺处理草浆造纸中段废水是个不错的选择。1.1 设计题目10万t/d草浆造纸中段水综合处理初步设计1.2 设计目的和要求1.2.1 设计目的

12、（1）温习和巩固所学知识、原理；（2）掌握一般水处理构筑物的设计计算。1.2.2 设计要求（1）独立思考，独立完成；（2）完成主要处理构筑物的设计布置；（3）工艺选择、设备选型、技术参数、性能、详细说明；（4）提交的成品：设计说明书、工艺流程图、高程图、厂区平面布置图。1.3 设计任务1.3.1设计规模日平均流量：Qd=10万m3/d 日变化系数：1时平均流量：Qh=4166.7m3/h 时变化系数：1.3最大设计流量：Qmax=QKZ1.505 m3/s1.3.2设计进出水水质及排放标准表1-1 设计进出水水质及排放标准项目pHCODCr(mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）AOX

13、(mg/L）色度(Pt-co )进水水质4-93000300-500850201000出水水质6-98020301250排放标准6-98020301250times根据要求确定原水水质参数为：pH=78，COD=2500mg/L，BOD5=450mg/L，SS=700mg/L，AOX=20 mg/L，色度=800times。排放标准：（GB35442008）新建企业水污染排放限值。废水处理达标后排入河流。2.草浆造纸中段废水来源及特性2.1 草浆造纸工艺流程原料 备料工段 蒸煮工段 洗涤工段 筛选工段2.2 中段废水来源草浆造纸污水有以下七种：备料废水、蒸煮废液、洗浆污水、筛选污水、漂白污水、

14、纸机污水和污冷凝水。造纸中段废水主要包括:蒸煮污冷凝水、纸浆洗筛净化废水、漂白废水、碱回收废水及部分泄漏黑液。制浆造纸污水的来源如下： 备料废水，在备料时，为防止草屑与尘土造成大气污染，一般都设有除尘设施，除尘器水封及除尘器排除灰尘的洗涤都要产生废水，废水中除含有悬浮固体外，还含有一定量草屑中的可溶性有机物。 蒸煮废液，来源于制浆材料的蒸煮工序，是草浆造纸工艺的主要污染物，产生的污染物约是制浆全过程污染物总量的90%以上。蒸煮废液中污染物的大部分经过洗涤工段被提取出来，其中碱法制浆洗涤提取的制浆废液称为黑液，主要污染物为高浓度有机物、固体悬浮物等。所以其数量较少，但污染物浓度较高。 洗涤污水来

15、自蒸煮工序后的洗涤工序，洗涤的目的是去除提取蒸煮液后残留于酱料中的蒸煮液，所用设备有洗浆池和洗浆机。 筛选污水的水量较大。筛选的目的是去除浆料中较大的固体杂质（纤维），同时洗出浆料中残余的黑液，所用设备有平筛和圆筛等。 漂白的目的是获得一定白度的纸浆。漂白不仅有脱色作用，而且能够溶解残留于纤维中的木素。漂白剂有次氯酸盐、氯气、二氧化氯和氧气等。 纸机污水，又称白水。制浆工段纸浆在造纸车间经进一步洗涤后，即可配以辅助化学品、化学助剂、制备成造纸浆料，并送造纸机造纸。白水来源于造纸工序的浆料洗涤与造纸机排水。污染物来源于原料、辅助化学品、化学助剂。添加辅助化学品（如填料、滤水剂、固定剂、增白剂和浆

16、料）的目的是使成纸具有一定的性质。辅助化学品大部分保留与产品中，化学助剂（如消泡剂、杀菌剂、防腐剂）在纸张中的保留率一般很低，大部分流失于白水中。 污冷凝水，主要来自制浆废液的蒸发系统，蒸煮废气热回收系统以及碱回收系统等。其中碱回收系统的二次蒸汽污冷凝水中含有甲醇、硫化物，有时还含有少量黑液。蒸煮系统及热回收系统产生的污冷凝水的成分与蒸煮工艺有关。烧碱法蒸煮过程中产生的污冷凝水，主要含有萜烯化合物、甲醇、乙醇、丙酮、丁酮及糠醛等污染物。2.3 中段废水的特性相对木浆造纸废水来说，草浆造纸废水成分复杂，它的主要污染成分是木素、半纤维素、糖类及其他溶出物( 残碱、无机盐、挥发酸、氨氮等)，并增加了

17、多种有机氯化物如氯化木素、氯酚等，属生物难降解有机物，是高浓度难生物降解有机废水。中段废水具有排放量大,污染负荷高,成分复杂,毒性大等特点；尤其是非木材纤维一直是造纸工业的主要原料；在全球非木材纤维生产中,中国约占80% 以上,其中麦草浆又占了大约一半,而草制浆造纸中段废水中主要污染物为植物纤维,污染物浓度高,而N、P含量偏低,可生化性很差,BOD5/COD值一般约为0.150.25, 易产生泡沫, 处理难度大。造纸中段废水的特性与原料、设备、工艺操作过程、水资源及用水水质等因素有关。从环境污染与保护的角度来看，草浆造纸生产过程中排放的主要污染物有以下几种。（1）悬浮物（SS）主要是纤维、纤维

18、细料、泥砂、草屑等。（2）可生物降解有机物（BOD5）主要是低分子半纤维、甲醇、乙醇、蚁酸和多糖类等。（3）难生物降解有机物（COD）主要是木素和大分子碳水化合物。（4）有机卤化物（AOX）主要是洗涤工序产生的卤仿及二恶英。（5）pH值该厂草浆造纸废水pH值为78。（6）色度污水中的残余木素使制浆造纸污水具有很高的色度。3.废水处理工艺方案的选择3.1 工艺方案分析目前造纸中段废水的处理依据各造纸厂原料不同所产生的废水水质不同而采用不同的污水处理方法。通过资料查阅，对于原水CODcr1500mg/L的废水多直接使用好氧生物法；而对于CODcr1500mg/L的废水，则在进行好氧生物处理之前须进

19、行厌氧的预处理。由于本设计废水水质指标CODcr1500mg/L，为CODcr=2500mg/L，属高浓度制浆废水，且BOD5/COD=0.180.30，可生化性极差，故应选择厌氧好氧生物处理法为核心处理方法，最后通过三级深度处理之后才能确保出水水质达到GB3544-2008造纸工业水污染物排放标准的排放限值。3.2造纸中段废水处理常用的方法及对比目前国内外, 大中型的造纸工业废水处理工艺主要有: 化学混凝气浮法（化学混凝沉淀法）、普通活性污泥法、LRP工艺（木质素去除工艺）、卡鲁塞尔氧化沟、ABR法（厌氧折流板反应器）、生物接触氧化法、SBR法（序批式活性污泥法）。符合所需功能的工艺有如：A

20、 普通活性污泥法 中段水采用推流式的普通活性污泥法处理，对污水处理效果极好，BOD5去除率基本可达90以上，适用于处理净化程度和稳定程度较高的污水，但也存在耐冲击能力差的缺点。B卡鲁塞尔氧化沟 卡鲁塞尔氧化沟属于活性污泥法中延时曝气类型，同其它类型的活性污泥法相比，剩余污泥较少，除营养盐与脱水用絮凝剂，整个系统不加任何药剂，处理后的排水即能达到国家排放标准。该法具有以下优点：（1）耐冲击负荷能力强，可承受较大程度的水质变化，短时进水COD即使高达3000 mg/l，也不影响生物的活性和出水水质；（2）去除率高，COD去除率为75%左右，BOD5去除率可达90%以上；（3）操作维护方便，运行稳定

21、性好；（4）电耗低，曝气机充气动力效率为2.03kgO2/kwh;(5)具有缺氧、厌氧、好氧的综合功能，不需生物选择器，即可抑制丝状菌的生长，避免污泥膨胀。C 生物接触氧化法 该法是在接触滤池和生物滤池的基础上发展起来的生物接触氧化法，又称淹没式生物滤池法。用该法处理24h(HRT), BOD5去除率可达左右，去除率可达左右，如果出水经活性炭吸附8h,可作为造纸厂的回用水。3.3 污水处理流程方案的确定通过对以上方法特点的对比，并结合污水水质条件，考虑到该项目污水水量大、色泽深、PH 值高、臭味重、污染程度高，BOD5/COD=0.180.30，可生物降解性极差。为了达到较好的生物处理效果，可

22、采用水解酸化预处理提高可生化性，再经卡鲁塞尔氧化沟工艺去除有机污染物，最后经混凝沉淀深化处理污水，从而达到处理目的。工艺流程图如图3-1：图3-1：草浆造纸中段废水处理工艺流程图中段废水细格栅集水池纤维回收间一沉池水解池Carrousel氧化沟二沉池絮凝沉淀池剩余污泥污泥均质池污泥脱水间泥饼外运排放或回用污泥回流剩余污泥污水管线污泥管线工艺说明：(1)中段废水、生活污水由收集系统输送至污水处理厂, 经过螺旋细格栅去除大块漂浮物后, 进入集水池, 然后经泵提升至纤维回收间(回收纤维粗浆) , 自流入一沉池, 在二沉池活性污泥作用下通过生物絮凝沉淀作用, 对污水中的胶体、悬浮物进行吸附、凝聚, 实

23、现固液分离, 初沉污泥及絮凝沉淀池污泥自流入污泥均质池, 经均化调节后, 进行脱水, 脱水滤液进入集水池。(2)经过强化预处理的废水, 进入氧化沟, 曝气并投加氮、磷营养盐(营养盐投加采用简易人工投加方式) , 在氧化沟内设计多级的缺氧与好氧区产生的独特生化作用, 对污染物进行去除, 氧化沟出水进入二沉池进行固液分离, 活性污泥由污泥回流井回流至水解池, 剩余污泥由污泥泵输送至一沉池。(3)经过一沉池排放的初沉污泥以及絮凝沉淀池排放的化学污泥, 根据以往工程经验数据, 污泥含水率一般达96%97%, 均质后可直接进入离心机离心脱水。4.处理构筑物的设计计算4.1 格栅格栅是由一组平行的金属栅条

24、或筛网制成，安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常进行。被截留的物质称为栅渣。细格栅选型的正确与否直接关系后续工艺的运行质量。常用的细格栅有回转耙齿式清污机、阶梯格栅、弧形格栅以及螺旋式格栅等。阶梯格栅截流能力弱, 回转式细格栅虽然投资低, 但卫生条件和截污能力较差, 常常因为清渣不彻底, 导致未清理的栅渣随水流到后续构筑物, 阶梯格栅对污水中的砂粒适应能力差, 常常因为栅层沉砂影响动栅条的运行。螺旋细格栅与其他类型细格栅比较, 其特殊过栅水力流态, 对植物纤维

25、物质的截流能力很强, 据统计,一台螺旋细格栅机的可靠运行时间长达8年以上,期间不需更换维修任何部件, 采用合资生产的产品价格比较适中, 并为大量业主所接受, 使其成为传统细格栅的替代产品。在实际设计中, 螺旋细格栅机成为首选方案。根据的转鼓类型，分为齿条刮板型（螺旋式）和滤网转鼓型（旋转式）两种。转鼓式细格栅除污机是集格栅、传输机和螺杆压榨机三种功能于一体的新型固液分离。可直接安装在水渠内，也可安装在容器箱中。污水从螺旋式细格栅除污机的栅筐前端流入，从栅缝中流出，滤渣被截留在栅筐内。累积在转鼓式细格栅机栅条上的滤渣又形成层进一步起到过滤作用，从而提高了螺旋式细格栅机滤渣的过滤效率。当螺旋细格栅

26、机栅筐前后的水位差达到设定值时，减速电机启动，带动清渣耙旋转，将所有滤渣取出，当旋转到垂直位置时，滤渣自动落入螺杆下端中央的料斗内，经螺杆传输，同时压榨，最后落入物料箱或传输机进行外运。为了清理齿上的滤渣，清渣耙能自动倒转15度，经过一清渣齿板时能自动清理清渣耙上的余渣，以免除污机发生故障。螺旋细格栅的滤渣在过程中被压榨，固含量可达35%-45%，干渣体积小、污染少、易于外运处理。机的过滤栅框滤缝尺寸为6至12mm，直径从600mm-3000mm，旋转格栅处理量最大可达m3/d。4.1.1设计参数及尺寸污水处理厂最大设计流量为：Qmax=KhQh=1.34166.7=5416.7m3/h 格栅

27、数为：n=2 单座格栅流量为：Q= Qmax/2=2708.35 m3/h某引进国际先进技术并进行改良创新，生产的螺旋式细格栅除污机广泛适用于城市，工业，污，等处理工程。具体参数如表4-1,4-2：表4-1细格栅参数型号规格ZG-I60080010001200140016001800200022002400260028003000液体流速（ m/s）1过水流量(m3/h)栅距(mm)63145909621263189224753105377545685757776593721129083576761080141421452778350542505130647787731055412740103

28、8573111721534232530213787459455467000948211439137951240676912381625248731834000485759007425100421209014586表4-2 细格栅参数型号ZG-60080010001200140016001800200022002400260028003000栅筒直径D(mm)60080010001200140016001800200022002400260028003000栅筒长度l(mm)500620700800100011501250135014501650195021502400输送管直径d(mm)219

29、273273300300360360500500500500700700渠道宽度B(mm)65085010501250145016501850207022702470267028703070栅前最高水位H4(mm)350450540620750860960105011501280149016301800安装角度35o渠道深度H1(mm)H1=6003000排渣高度H2(mm)按用户要求进行设计H3(mm)根据减速机形式确定设备安装总高H(mm)H=H1+H2+H3安装长度A(mm)A=H1.43-0.48D设备总长L(mm)L=H1.743-0.75D格栅栅距选取8mm，从流量及格栅参数表可确

30、定格栅型号规格为ZG-I-1600。则 栅筒直径D=1600mm； 栅筒长度l=1150mm； 输送管直径d=360mm； 渠道宽度B=1650mm； 栅前最高水位H4=860mm； 安装角度=35o； 渠道深度H1=1800mm； 排渣高度H2=1600mm； H3=1000mm； 设备安装总高H=H1+H2+H3=1800+1600+1000=4400mm=4.4m安装长度A=H1.43-0.48D=4.41.43-0.481.6=5.524m，取5.53m设备总长L=H1.743-0.75D=4.41.743-0.751.6=6.469m，取6.47m外形结构如图4-1：图4-1 螺旋细

31、格栅外形结构图格栅对主要污染物的去除率如表4-3：表4-3 格栅对主要污染物去除表污染物去除率处理前浓度(mg/L)处理后浓度(mg/L)CODcr10%25002250BOD55%450427.5SS10%700630AOX0%20204.2 集水池采用集水池与泵房合建式，设计原则如下：（1）污水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵5min的出水量；如水泵机组为自动控制时，每小时开动水泵不得超过6次。（2）集水池池底应设集水坑，倾向坑的坡度不宜小于10%。（3）水泵吸水管设计流速宜为0.71.5 m/s。出水管流速宜为0.82.5 m/s。其他规定见GB500142006室外排水规范。4.

32、2.1泵房形式及工艺布置本设计采用地下湿式矩形合建式泵房，设计流量选用最高日最高时流量。（1）泵房形式为运行方便，采用自灌式泵房。自灌式水泵多用于常年运转的污水泵站，它的优点是：启动及时可靠，管理方便。该泵站流量小于2m3/s，且鉴于其设计与施工均有一定经验可供利用，故选用矩形泵房。由于自灌式启动，故采用集水池与机器间合建，前后设置，大开槽施工。（2）工艺布置本设计采用来水为一根污水干管，无滞留、涡流等不利现象，故不设进水井，来水管直接经进水闸门、格栅流入集水池，经机器间的泵提升污水进入出水井，然后依靠重力自流输送至各处理构筑物。4.2.2泵房设计计算（1）集水池的设计计算设计中选用5台污水泵

33、（4用1备），则每台污水泵的设计流量为：Q1=Q/4=1504.6/4=376.2L/s按一台泵最大流量时5min的出水量设计，则集水池的容积为： 取集水池的有效水深为集水池的面积为：集水池保护水深0.71m，实际水深为2.0+0.71=2.71m。 （2）水泵总扬程估算污水处理厂厂区最高水位4.786m，高出地面3.426；最低水位-3.34m，低于地面（地面标高1.36m）。提升泵房最高水位与最低水位差为8.126m，保护水头2m，则提升泵扬程为：H=4.786+3.34+2=10.126m所需的扬程为10.13m。（3）选泵本设计单泵流量为，扬程。查给水排水设计手册第11册常用设备，选用

34、300TLW-540IB型的立式污水泵。该泵的规格性能见表4-4。表4-4 300TLW-540IB型的立式污水泵的规格性能流量Q扬程H转度n电动机功率N效率污物通过能力气蚀余量r重量固体纤维1414392.816.69701107725015008.031504.3 纤维回收间纤维回收间流失浆料的回收, 一般采用斜网, 斜网的规格和材质的选用与水质有关, 建议采用尼龙斜网, 成本低, 操作简单, 截留纤维效果最佳, SS去除率为30%50%, COD 去除为20%30%, 既能满足过水量的需要, 又可以进行纤维回收, 回用于造纸, 还能有效降低后续处理负荷, 减少药剂消耗。工艺尺寸：一般高架

35、框架结构，由进水分布槽、斜网、浆料槽、冲洗设备、通风设备等组成。斜网网目：6070目 安装角度：600斜网尺寸（长宽）：12m5m纤维回收对主要污染物的去除率如表4-5：表4-5 纤维回收对主要污染物去除表污染物去除率处理前浓度(mg/L)处理后浓度(mg/L)CODcr20%22501800BOD510%427.5384.75SS30%630441AOX5%20194.4 一沉池初次沉淀池的作用是对污水中密度大的固体悬浮物进行沉淀分离。当污水进入初次沉淀池后流速迅速减小至0.02m/s以下，从而极大地减小了水流夹带悬浮物的能力，使悬浮物在重力作用下沉淀下来成为污泥，而相对密度小于1的细小漂浮

36、物则浮至水面形成浮渣而除去。常按池内水流方向不同分为平流式沉淀池、竖流式沉淀池和辐流式沉淀池三种。本设计中二沉池采用中心进水，周边出水的辐流式沉淀池。辐流式沉淀池多呈圆形，池的进水在中心为止，出口在周围。水流在池中呈水平方向向四周辐射，由于过水断面面积不断变大，故池中的水流速度从池中心向池四周逐渐减慢。泥斗设在池中央，池底向中心倾斜，污泥常用刮泥机（或吸泥机）机械排除。其主要的特点是采用机械排泥，运行较好；排泥设备有定性产品。4.4.1设计原则设计参数1、沉淀池的设计数据宜按下表的规定取值表4-6 沉淀池的设计数据沉淀池类型沉淀时间表面水力负荷每人每日污泥量污泥含水率固体负荷初次沉淀池二次沉淀

37、池生膜法后活性污泥法后2、沉淀池的超高不应小于0.3m。 3、沉淀池的有效水深宜采用2.04.0m。 4、一般采用机械排泥，当采用污泥斗排泥时，每个污泥斗均应设单独的闸阀和排泥管。污泥斗的斜壁与水平面的倾角，方斗宜为60，圆斗宜为555、排泥管的直径不应小于200mm。6、池径小于20m时，一般采用中心传动的刮泥机，其驱动装置设在池子中心走道板上；池径大于20m时，一般采用周边传动的刮泥机，其驱动装置设在桁架的外缘。7、沉淀池应设置浮渣的撇除、输送和处置设施。 8、水池直径(或正方形的一边)与有效水深之比宜为612，水池直径不宜大于50m。9、宜采用机械排泥，排泥机械旋转速度宜为13r/h，刮

38、泥板的外缘线速度不宜大于3m/min。当水池直径(或正方形的一边)较小时也可采用多斗排泥。10、缓冲层高度，非机械排泥时宜为0.5m；机械排泥时，应根据刮泥板高度确定，且缓冲层上缘宜高出刮泥板0.3m。11、坡向泥斗的底坡不宜小于0.05。4.4.2设计计算设计中选择两组辐流沉淀池，N=2，每组设计流量为0.7525m3/s。（1）沉淀池表面积式中 Qmax污水最大时流量，m3/s； 表面负荷，取2m3/m2h； 沉淀池个数，取2组。（2）池子直径： 取42。（3）有效水深h2，m 式中 沉淀时间，取2h。（4）沉淀池总高度污泥斗容积V1，m3式中 h5污泥斗高度，m； r1污泥斗上部半径，m

39、，取2.4m； r2污泥斗下部半径，m，取1.0m。 污泥斗以上圆锥体部分容积V2，m3 式中 h4底坡落差，m； R池子半径，m。因此，池底可贮存污泥的体积为：共可贮存污泥体积为：V1+V2=23.3+484.2=507.5m3沉淀池总高度H，mH=0.3+4+0.5+0.93+2.43=8.16沉淀池周边处的高度为： （5）径深比校核 在6至12之间，满足要求。（6）采用机械刮泥选用某设备制造厂的周边传动式刮泥机(全桥式)。刮泥机的主要技术性能参数有：池径42m；周边线速23m/min；单边功率1.5kW(为普通减速机拖动的刮泥机)；周边单个轮压45kN。初沉池对主要污染物的去除率如表4-

40、7：表4-7 初沉池对主要污染物去除表污染物去除率处理前浓度(mg/L)处理后浓度(mg/L)CODcr40%18001080BOD520%384.75307.8SS55%441198.5AOX0%19194.5 水解酸化池水解酸化池能迅速吸附、截留进水中颗粒物质与胶体物质, 将截留的不溶性有机物水解为可溶性物质, 有效提高中段废水可生化性。水解酸化池的设置不是以去除COD 多少为衡量标准, 通常水解酸化池的进水B /C 小于0. 3, 而出水B /C 在0.3以上, 设计中, 水解酸化池的HRT = 4 6 h就能满足要求, 不宜过大。4.5.1设计参数及要求（1）反应器池体形式反应器池体。

41、一般可采用矩形和圆形结构。圆形反应器在同样的面积下，其周长比正方形的少12%。但是圆形反应器的这一优点仅仅在单个池子时才成立。当设有两个或两个以上反应器是矩形反应器可以采用共用池壁。反应器高度。从运行方面考虑，高流速增加污水系统扰动，因此可增加污泥与进水有机物之间的接触。但过高的流速会引起污泥流失，在采用传统UASB系统的情况下，上升流速的平均值一般不小于0.5m/h。最经济的反应器高度一般是在46m之间，并且在大多数情况下这也是系统最优的运行范围。反应器的面积和反应器的长、宽。在确定反应器容积和高度后，对矩形池必须确定反应器的长和宽。考虑布水均匀性和经济性时，池型的长宽比一般采用2:1是合适

42、的。从实践看，反应器的宽度小于20m（单池）是成功的。反应器的上升流速度。水解反应器的上升流速v=0.51.8m/h；最大上升流速在持续时间超过3h的情况下。反应器分格。采用分格的反应器对运行操作和管理是有益的，分格的反应器的单元尺寸减少，可避免单体过大带来的布水均匀问题。同时有利于维护和检修。（2）配水方式 在分支式配水系统中，采用小阻力配水系统，可减少水头损失和系统的复杂程度。为了配水均匀一般采用对称布置，各支管出水口向下距池底约20cm，位于所服务面积的中心。管口对准池底所设的反射椎体，是射流向四周三颗，均布与池底。（3）出水收集设备水解池出水堰与沉淀池出水装置相同，即出水槽上加设三角堰

43、。（4）排泥设备清水区高度0.51.5m为宜。污泥排放可采用定时排放，日排泥一般为12次。剩余污泥排泥点以设在污泥区中上部为宜。对于矩形池排泥应沿池纵向多点排泥。在污泥龄大于15d时，污泥水解率为25%(冬季)50%（夏季）。4.5.2设计计算（1）水解池的容积V，m3式中 KZ总变化系数，取1.3； Q设计流量，m3/h； HRT水力停留时间，h，取HRT=5h。则 设计两组水解池，每组分为4格。设每格池宽为18m，水深为5.5m，按长宽比2:1设计，则每组水解池池长为218=36m，则每组水解池的容积为436185.5=14256m3。（2）水解池上升流速核算反应器的高度确定后，反应器的高

44、度与上升流速之间的关系如下： ，符合要求（3）配水方式采用穿孔管布水器（分支式配水方式），配水支管出水口距池底20cm，位于所服务面积的中心；出水管孔径为20mm(一般在1525mm之间)。（4）出水收集 出水采用钢板矩形堰（5）排泥系统设计采用静压排泥装置，沿矩形池纵向多点排泥，排泥点设在污泥区中上部。污泥排放采用定时排泥，每日12次。另外，由于反应器底部可能会积累颗粒物质和小砂砾，需在水解池底部设排泥管。水解池对主要污染物的去除率如表4-8：表4-8 水解池对主要污染物去除表污染物去除率处理前浓度(mg/L)处理后浓度(mg/L)CODcr50%1080540BOD530%307.8215

45、.5SS40%198.5119.1AOX25%1914.254.6卡鲁塞尔氧化沟在草制浆造纸中段废水氧化沟的设计中，重点考虑消泡措施，可以采取增加沟的超高或配备消泡水枪；为保证沟底流速不低于0.3m/s，可在厌氧段适当增加潜水推流装置，防止发生污泥沉降。4.6.1设计参数考虑污泥稳定化：混合液浓度MLSS=4500mg/L，污泥回流比为100%；有效水深h5m；N=0.050.1kgBOD/（kgMLVSSd）；污泥龄；水力停留时间为24h；污泥产率系数Y=0.55；内源代谢系数Kd=0.055；200C时脱销率qdn=0.035kg/（kgMLVSSd）。一般沟深是表面曝气机叶轮的1.2倍，

46、沟宽是沟深的2倍。本设计采用6座氧化沟，进水水质：CODcr=540mg/L，BOD5=215.5 mg/L，SS=119.1 mg/L，VSS=83.4 mg/L，TKN=40 mg/L，NH3-N=35 mg/L，碱度=280 mg/L，最低水温T=14oC，最高水温T=25oC。假设出水水质为：CODcr=100 mg/L，BOD5=30 mg/L，SS=30 mg/L，NH3-N=15 mg/L,TN=20 mg/L。4.6.2设计计算（1）去除BOD5氧化沟出水溶解性BOD5浓度S。S1为沉淀池出水中的VSS所构成的BOD5浓度S1=1.42（VSS/TSS）TSS（1-e-0.23

47、5） =1.420.720（1-e-0.235）=13.59mg/L好氧区容积V1好氧区水力停留时间t1剩余污泥量X 去除每1kg BOD5产生的干污泥量为：（2）脱氮需氧化的氨氮量N1。氧化沟产生的剩余污泥中含氮率为12.4%，则用于生物合成的总氮量为：需要氧化的氨氮量N1=40-15-5.02=19.98mg/L脱氮量NrNr=40-20-5.02=14.98mg/L剩余碱度。一般认为，剩余碱度达到100mg/L（以CaCO3），即可保持pH7.2，生物反应能够正常进行。每氧化1mg氨氮需要消耗7.14mg碱度；每氧化1mgBOD5产生0.1mg碱度；每还原1mg氨氮产生3.57mg碱度。

48、剩余碱度=原水碱度-硝化消耗碱度+反硝化产生碱度+氧化BOD5产生碱度 =280-7.1419.98+3.5714.98+0.1（211.5-16.41） =210.33mg/L此值可保持pH7.2，硝化和反硝化能够正常进行。脱氮所需的容积V2脱硝率qdn（t）= qdn（20）1.08（T-20）14oC时qdn=0.0351.08（14-20）=0.022kg(还原的氨氮) /kg MLVSS脱氮所需的容积脱氮水力停留时间t2（3）氧化沟总容积V及停留时间tV=V1+V2=51158.8+28101=79259.8 m3校核污泥负荷（4）需氧量实际需氧量AORa去除BOD需氧量D1 b剩余

49、污泥中BOD的需氧量D2D2=1.42X1=1.425263.75=7474.5kg/d c去除氨氮的需氧量D3每1kg氨氮硝化需要消耗4.6kgO2。d剩余污泥中氨氮的耗氧量D4D4=4.60.1245263.75=3002.44 kg/de脱氮产氧量D5每还原1kgN2产生2.86kgO2。 D5=2.86脱氮量=2.8614.98/1000=5569.56kg/d总需氧量AOR= D1D2+ D3D4D5=43148.37474.5+149503002.445569.56 =42031.8kg/d考虑安全系数1.3，则AOR=1.342031.8=54641.34kg/d去除每1kg B

50、OD5的需氧量为：标准状况下需氧量SOR 式中 CS(20)20oC时氧的饱和度，查表取9.17mg/L； T取25oC； CS(T)25oC时氧的饱和度，查表取8.38mg/L； C溶解氧浓度，取2mg/L； 修正系数，取0.85； 修正系数，取0.95； 。 去除每1kg BOD5的标准需氧量为： （5）氧化沟尺寸 设氧化沟6座单座氧化沟有效容积 取氧化沟有效水深H=5m，超高为1m，氧化沟深度h=5+1=6m。中间分隔墙厚度为0.25m。氧化沟面积单道沟宽度b=9m弯道部分的面积：直线段部分面积A2=A-A1=2201.7-784.69=1417.01m2单沟直线段长度，取40m（6）进

51、水管和出水管 污泥回流比R=100%，进出水管流量，管道流速v=1.0m/s。 则管道过水断面管径，取1.0m（1000mm）。校核管道流速（7）出水堰及出水竖井初步估算，因此按薄壁堰来计算。出水堰 式中 b堰宽； H堰上水头高，取0.3m。 为便于设备的选型，堰宽b取2.5m，校核堰上水头H 出水竖井考虑可调堰安装要求，堰两边各留0.3m的操作距离。出水竖井长L=0.32+b=0.6+2.5=3.1m；出水竖井宽B=1.5m（满足安装要求）；则出水竖井平面尺寸为LB=3.1m1.5m氧化沟出水孔尺寸为bh=2.5m0.6m（8）曝气设备选择 单座氧化沟需氧量SOR1每座氧化沟设两台卡鲁塞尔专

52、用表面曝气机。充氧能力为2.2kgO2/（kWh），则所需电机功率N=，取N=160kW。表面曝气机叶轮直径D=4000mm。氧化沟对污染物的去除率如表4-9：表4-9氧化沟对污染物的去除表污染物去除率处理前浓度(mg/L)处理后浓度(mg/L)CODcr70%540162BOD585%215.532.33SS0%119.1119.1AOX20%14.2511.44.7二沉池采用周进周出的辐流式二沉池，每2座氧化沟配一座二沉池，共3座。4.7.1设计原则设计参数辐流式二沉池的设计参数如下：（1）池子直径（或者正方形的一边）与有效水深的比值大于6；（2）池径不宜小于16m；（3）池底坡度一般采用

53、0.050.1m；（4）一般采用机械刮泥，也可附有空气提升或净水头排泥设施；（5）当池径（或正方形的一边）较小（小于20m）时，也可采用多斗排泥；（6）停留时间2.53h；（7）表面负荷：0.61.5m3/（m2h）。4.7.2 设计计算设计中选择两组辐流沉淀池，N=3，每组设计流量为0.502m3/s。（1）沉淀池表面积式中 Qmax污水最大时流量，m3/s； 表面负荷，取1.4m3/m2h； 沉淀池个数，取3组。（2）池子直径： 取41。（3）校核堰口负荷（4）校核固体负荷G（5）澄清区高度h2，m 设沉淀池沉淀时间t=2.5h。（6）污泥区高度h2“ 设污泥停留时间2h（7）池边水深 （

54、8）污泥斗高 设污泥斗底直径，上口直径，斗壁与水平夹角60o。则（9）池总高H 二沉池你采用胆管吸泥机排泥，池底坡度取0.01，排泥设备中心立柱的直径为1.5m。池中心与池边落差 超高h1=0.3m故池总高0.95=8.97m（10）流入槽设计 采用环形平底槽，等距设布水孔，孔径50mm，并加100mm长短管。流入槽。设流入槽宽B=0.8m，槽中流速取v=1.4m/s。槽中水深布水孔数n布水孔平均流速取t=650s，Gm=20s-1，水温为20oC时，v=1.0610-6m2/s，故布水孔数孔距二沉池对污染物的去除率如表4-10：表4-10 二沉池对污染物的去除表污染物去除率处理前浓度(mg/

55、L)处理后浓度(mg/L)CODcr30%162113.4BOD520%32.3325.86SS70%119.135.73AOX0%11.411.44.8 絮凝沉淀池4.8.1混凝反应池（1）混凝剂投加方法选用湿法投加，适于各种形式的混凝剂，易于调节。采用重力投配装置，操作方法简单，混凝剂在溶药箱内溶解后直接将溶液投入管中。（2）平流式隔板反应槽混凝反应池采用平流式隔板反应池，该池反应效果好，构造简单，施工方便。絮凝体形成的适宜流速为15-30cm/s，时间为15-30min左右。取流速为20cm/s，停留时间为T=15min=900s，Q=1.505m3/s，设3座并联反应池，则单座反应池容

56、积为V = 取水深为h = 2.5 m，则反应槽面积为S = V/h = 451.8/2.5 =180.72 m2分6个廊道，则每个廊道面积为S1 = S/6 =180.72/6 = 30.12m2取廊道宽为1.2m，则长为25.1m。4.8.2斜管沉淀池本设计采用3组沉淀池，水流用上向流。异向流斜管沉淀池宜用于浑浊度长期低于1000 度的原水。斜管沉淀区液面负荷，应按相似条件下的运行经验确定，一般可采用9.011.0。斜管设计一般可采用下列数据：管径为2535 毫米；斜长为1.0 米；倾角为60。斜管沉淀池的清水区保护高度一般不宜小于1.0 米；底部配水区高度不宜小于1.5 米。（1）设计参

57、数处理水量Q0.502 m3/s，斜管沉淀池与反应池合建，池有效宽度B10m，混凝处理后颗粒沉降速度u0.4mm/s，清水区上升速度v3.0mm/s，采用塑料片热压六边形蜂窝管，管厚0.4mm，边距d30mm，水平倾角60度。采用后倾式，以利于均匀配水。斜管长1m，管径一般为2535mm（即管的内切圆直径），取为30mm。（2）清水面积AQ/v0.502/0.003167.3m其中斜管结构占用面积按照5计算，人孔所占面积为1m，则：实际清水区所需面积为：A1167.31.051176.67m，进水方式：进水区沿10m长的一边布置。为了配水均匀设计尺寸：BL10m17.7m（3）斜管长度L斜管内水流速度vv/sin603.0/0.8663.5mm/s，L（1.33v-0.35sin60）d/（ucos60） （1.333.5-0.350.866）30/（0.350.5） 746mm考虑到管端紊流，积泥等因素，过渡区采用200mm，斜管总长为以上两者之和，取946mm，按照1000mm计。（4）沉淀池高度清水区高1.2m，布水区高1.5m，斜管高1000sin600.87m，穿孔排泥斗槽高0.8m，超高0.3m，池子总高H 0.3+1.2+1.5+0.87+0.84.7m。斜管安装长度=Lcos6010.50.5m（5）沉淀池进口穿孔花墙穿孔墙上的孔洞流速v采用v0.15 m/