1500m3/d制革廠廢水處理工藝設(shè)計摘要本設(shè)計是某制革廠廢水處理工藝的設(shè)計。制革廢水里面存在高濃度的有機物，且含有重金屬，具有一定的毒性，是一種較難處理的工業(yè)廢水。通過對有關(guān)材料的查詢，比對各種處理工藝的優(yōu)劣，最后采用初沉加氣浮池加氧化溝法結(jié)合的方案作為本設(shè)計的處理工藝。本設(shè)計工藝流程為：進水

→

格柵

→

污水提升泵房→初沉池→調(diào)節(jié)池→氣浮池→

氧化溝→二次沉淀池→

處理出水。鉻鞣廢水分別處理：鉻鞣廢水

→離子交換系統(tǒng)→綜合廢水。本工藝設(shè)計包含處理構(gòu)筑物的設(shè)計計算、設(shè)備選型、處理站的平面布置和高程布置等內(nèi)容，最終需要讓污水經(jīng)過處理站處理后達到排放標準。要求出水水質(zhì)達到《制革及毛皮加工工業(yè)水污染物排放標準》（GB30486-2013）的直接排放標準。本處理站的處理規(guī)模為1500m3/d。原進水水質(zhì)為：pH為8~11，COD濃度為2000~4000mg/L

，BOD5濃度為1600~2000mg/L

，SS濃度為2000~4000mg/L

，氨氮濃度為50~150mg/L，二價硫離子濃度為50~80mg/L，三價鉻離子濃度為60~80mg/L。廢水經(jīng)處理站處理后出水水質(zhì)為：pH為6~8，COD濃度為80mg/L

，BOD5濃度為25mg/L

，SS濃度為40mg/L

，氨氮濃度為20mg/L，二價硫離子濃度為0.1mg/L，三價鉻離子濃度為0mg/L。關(guān)鍵詞：制革廢水氧化溝BOD5氨氮SSProcessdesignof1500m3/dtanningwastewatertreatmentAbstractThisdesignisatannerywastewatertreatmentprocessdesign.Tanningwastewatercontainshighconcentrationoforganicmatterandheavymetal,whichistoxictosomeextent.Throughtheinquiryoftherelevantmaterials,theadvantagesanddisadvantagesofvarioustreatmentprocesseswerecompared.Finally,thecombinationofphysicochemicalmethodandoxidationditchmethodwasadoptedasthetreatmentprocessofthedesign.Thedesignprocessisasfollows:inletgrille→sewageliftingpumproom→primarysedimentationtank→regulationtank→airfloattank→oxidationditch→secondarysedimentationtank→treatmentofeffluent.Chrometanningwastewatertreatment:chrometanningwastewaterneutralizationtankgrid.Thisprocessdesignincludesthedesigncalculationofthetreatmentstructure,equipmentselection,planelayoutandelevationlayoutofthetreatmentstation,andsoon.Finally,itisnecessarytomakethesewagemeetthedischargestandardafterbeingtreatedbythetreatmentstation.Theeffluentqualityisrequiredtomeetthedirectdischargestandardofwaterpollutantsinleatherandfurprocessingindustry(GB30486-2013).Thetreatmentscaleofthistreatmentstationis1500m3/d.Theoriginalinletwaterqualitywasasfollows:pH8~11,COD2000~4000mg/L,BOD51600~2000mg/L,SS2000~4000mg/L,ammonianitrogen50~150mg/L,divalentsulfide50~80mg/L,andtrivalentchromium60~80mg/L.Aftertreatmentbythetreatmentstation,theeffluentqualitywasasfollows:pH6~8,COD80mg/L,BOD525mg/L,SS40mg/L,ammonia20mg/L,divalentsulfide0.1mg/L,andtrivalentchromium0mg/L.Keywords:Tanningwastewater;Oxidationditch;BOD5;Ammonianitrogen;SS目錄10233_WPSOffice_Level11引言 110101_WPSOffice_Level11.1研究背景與意義 15635_WPSOffice_Level11.2國內(nèi)制革廢水處理技術(shù) 116262_WPSOffice_Level11.3設(shè)計工程概況 128393_WPSOffice_Level12工藝路線的確定 231404_WPSOffice_Level12.1制革廢水的來源及其特點 228812_WPSOffice_Level22.1.1制革廢水的來源 220131_WPSOffice_Level22.1.2制革廢水的特點 25039_WPSOffice_Level12.2工藝流程的確定 22885_WPSOffice_Level22.2.1處理方法的介紹及比較 225152_WPSOffice_Level22.2.2設(shè)計方案的確定 411848_WPSOffice_Level13制革廢水處理構(gòu)筑物設(shè)計與計算 530900_WPSOffice_Level13.1設(shè)計流量 56557_WPSOffice_Level13.2格柵 531591_WPSOffice_Level13.3污水提升泵房 76851_WPSOffice_Level13.4初沉池 822202_WPSOffice_Level13.5調(diào)節(jié)池 1013166_WPSOffice_Level13.6氣浮池 1118627_WPSOffice_Level13.7氧化溝 148747_WPSOffice_Level13.8二沉池 187111_WPSOffice_Level13.9污泥濃縮池 2125671_WPSOffice_Level14總體布置 2224702_WPSOffice_Level14.1平面布置 2223542_WPSOffice_Level24.1.1平面布置原則 2228377_WPSOffice_Level24.1.2廠區(qū)平面布置 226115_WPSOffice_Level14.2高程布置 234948_WPSOffice_Level24.2.1高程布置原則 23644_WPSOffice_Level24.2.2高程計算 2329664_WPSOffice_Level15總結(jié) 2528350_WPSOffice_Level1謝辭 2631505_WPSOffice_Level1參考文獻 27唐山學院畢業(yè)設(shè)計引言1.1研究背景與意義制革工業(yè)是我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，它的存在由來已久，是輕工業(yè)中的支柱產(chǎn)業(yè)。我國每年輕革產(chǎn)量占世界輕革產(chǎn)量的20%以上，位列世界第一。皮革出口值多年位列輕工業(yè)之首。出口創(chuàng)匯僅次于石油化工行業(yè)。制革廢水主要產(chǎn)生于制革生產(chǎn)中的準備和鞣制過程。制革廠廢水的排放量大，污染成分繁雜。制革廢水的處理一直是污水處理中一個難以妥善解決的事情。制革廢水中含有大量的有機物，硫鉻含量也十分高。如不經(jīng)處理直接排放進入自然水體會引起嚴重的水源污染。污水排入水體后會消耗水中溶解的氧氣，造成水生生物的死亡；廢水中較大的色度會使水體染色，影響水質(zhì)。偏高的pH值會影響水體正常的pH值，對水生生物造成危害；制革廢水的懸浮物含量很高，可能堵塞排水管道；含硫污泥在厭氧條件下會釋放H2S氣體，對水體和人的危害性極大；廢水中含有的重金屬離子鉻可能通過生物富集作用進入人體，導致重金屬中毒或引發(fā)疾病。因此，制革廢水的處理對國家的環(huán)境保護具有重大意義。本設(shè)計就是為了處理相應(yīng)制革廢水，使其達標排放，消除對環(huán)境的危害。1.2國內(nèi)制革廢水處理技術(shù)國內(nèi)的制革廢水處理一般采用預處理和二級處理結(jié)合。預處理包括物理處理和化學處理。物理處理有過濾、沉淀和氣浮等方法，化學處理有絮凝、化學沉淀等；二級處理主要采用活性污泥法[1]。預處理系統(tǒng)主要包括格柵、調(diào)節(jié)池、沉淀池、氣浮池等設(shè)施。預處理需要除去廢水中的大顆粒懸浮物、調(diào)節(jié)水質(zhì)水量、減少污染物負荷，為后續(xù)的二級處理創(chuàng)造良好條件[2]。經(jīng)過預處理后的廢水污染物含量仍然很高，需要進行二級處理。二級處理主要采用活性污泥法，包括普通活性污泥法、氧化溝工藝、SBR工藝等，其它工藝還有生物膜法、混凝沉淀法、膜分離技術(shù)等[3]。二級處理是污水處理的主要處理單元，制革廢水中的主要污染物COD5，懸浮物，氨氮等，主要經(jīng)由此步驟除去。廢水經(jīng)過二級處理后便可達標排放。1.3設(shè)計資料本制革廠廢水處理設(shè)計排放水量為1500m3/d。其原水水質(zhì)和出水水質(zhì)指標見表1-1。表1-1原水水質(zhì)和設(shè)計要求項目CODBOD5SSpH氨氮色度進水（mg/L）2000~40001600~20002000~40008~1150~150600~3000出水（mg/L）≤100≤30≤506~9≤25≤30項目二價硫總鉻進水（mg/L）50~8060~80出水（mg/L）≤0.5≤1.5工廠所在地氣象資料如下：溫度：年平均氣溫在14℃左右，極端最高氣溫為38℃，極端最低氣溫為-15℃。降水量：全市年降水量為500mm左右。風向：夏季主導風向為東南風。地形地勢：本制革廠地處平原，土質(zhì)良好。規(guī)劃資料：要求處理后排放水質(zhì)達到《中華人民共和國國家標準》（GB30486-2013）的《制革及毛皮加工工業(yè)水污染物放標準》的直接排放標準。綜合廢水處理過程中產(chǎn)生的污泥經(jīng)過濃縮脫水后，壓縮成泥餅外運填埋為最終處置?，F(xiàn)場條件：規(guī)劃將污水處理廠建設(shè)于皮革廠廠區(qū)的西北部。2工藝路線的確定2.1制革廢水的來源及其特點2.1.1制革廢水的來源皮革加工是用動物皮作為原料，經(jīng)由化學和機械加工完成的。加工過程中。動物皮中的毛發(fā)、蛋白質(zhì)和油脂轉(zhuǎn)移進入到了廢水中。加工過程中還使用了大量的化工原料，如酸堿、鹽、鉻鞣劑、硫化鈉等，這些化學原料大部分進入到了廢水中。2.1.2制革廢水的特點制革廢水水質(zhì)水量變化大，各道工序大多是周期性排放廢水，不同工序排水的水質(zhì)又有很大不同?？缮粤己?。廢水中含有大量蛋白質(zhì)和脂肪等有機物，有著良好的可生化性。SS濃度高，污泥產(chǎn)生量大。原皮上大量肉渣進入廢水，還夾帶有泥沙，造成制革廢水的SS很高。含有硫鉻等有毒物質(zhì)，化學加工過程中使用的硫化鈉和鞣制工藝中使用的鉻鞣劑使廢水中含有一定量的S2-和Cr3+，Cr6+。2.2工藝流程的確定2.2.1處理方法的介紹及比較制革廢水的處理方法可概括為：物化處理技術(shù)、生化處理技術(shù)以及多種方法組合的工藝。下面介紹主要的制革廢水處理方法：①.物化處理法物化處理法的一般反應(yīng)機理是電化學氧化還原、絮凝沉淀、膜分離、吸附劑吸附等；目前，國內(nèi)外采用的物化處理法主要有混凝法、氧化法、膜分離法、內(nèi)電解法和吸附法[3]。但是全物化處理方法處理制革廢水的經(jīng)濟消耗大、污染物去除率偏低、污泥產(chǎn)生量大且容易造成二次污染。②.普通活性污泥法傳統(tǒng)活性污泥法屬于好氧生物處理法，在20世紀初就在水處理中被應(yīng)用，它主要由曝氣池、曝氣系統(tǒng)、二沉池、污泥回流管線和設(shè)備和剩余污泥排放系統(tǒng)組成[4]。污水進入曝氣池后與二沉池的回流活性污泥通過曝氣作用混合，活性污泥與污水完全接觸?；钚晕勰囝w粒有吸附作用，可以吸附污水中的懸浮物和膠體。并且活性污泥中的微生物吸收污水中的溶解性有機物用以自身繁殖或是代謝轉(zhuǎn)化。不溶性有機物被轉(zhuǎn)化為可溶性有機物，最后也被微生物代謝利用。普通活性污泥法適合處理水質(zhì)變化小同時出水要求高的污水，對BOD5的去除率可到85%~95%。但是普通活性污泥法占地面積大基建費用高，對水質(zhì)水量的劇烈變化適應(yīng)性不足且曝氣需氧量不均。③氧化溝工藝氧化溝是活性污泥法的變形工藝。它的曝氣池為閉合的溝渠型，在曝氣裝置的作用下污水與活性污泥在曝氣渠道中完全混合分布均勻并在其中循環(huán)流動。污水在氧化溝的水力停留時間長，污水在該時間內(nèi)進行多次循環(huán)，讓污水被數(shù)十甚至數(shù)百倍的循環(huán)水稀釋，從而使氧化溝工藝有較強的緩沖能力。曝氣裝置附近的混合液溶解氧濃度高，隨著水流流動，溶解氧濃度越來越低，形成溶解氧濃度差異，讓氧化溝具有脫氮功能。除了這些之外氧化溝還有著流程簡單、處理效果穩(wěn)定、出水水質(zhì)優(yōu)、污泥穩(wěn)定、基建且運行費用低等優(yōu)點。不足之處是氧化溝占地面積大，在氣溫低且污泥負荷高時容易污泥膨脹。表面活性物質(zhì)多時會產(chǎn)生大量泡沫。污水含油量大時容易發(fā)生污泥上浮問題。氧化溝工藝是處理制革廢水時的常用工藝。吳浩汀等2000年使用氧化溝工藝處理制革廢水。COD5、硫化物、油脂、色度的去除率分別可達97%、98.7%、99.0%、85.5%，在二沉池后再設(shè)置深度處理工藝，出水水質(zhì)可達直接排放標準[5]。④SBR法SBR法對污水的處理機制和普通活性污泥法基本沒有差異，它的基本運行階段包括進水階段、反應(yīng)階段、沉淀階段、排水階段和待機階段。進水階段可通過采用不同的曝氣方式來控制進水階段的環(huán)境，實現(xiàn)了調(diào)節(jié)池的功能；反應(yīng)階段對應(yīng)曝氣池的功能，還可以通過控制反應(yīng)期曝氣達到脫氮除磷的效果；沉淀階段和排水階段對應(yīng)二沉池的功能。通過時間上的交替實現(xiàn)了調(diào)節(jié)池、初沉池、曝氣池和二沉池的功能，使SBR法具有耐沖擊負荷、能最大限度承受有毒物質(zhì)對系統(tǒng)的影響、兼具脫氮除磷效果、簡化了工藝流程、減少了占地面積和基建費用。另外SBR在沉淀階段反應(yīng)池處于完全靜止狀態(tài)，所以SBR法的出水水質(zhì)優(yōu)于其他的生物處理工藝。除此之外，SBR還具有系統(tǒng)靈活性高、不易污泥膨脹、自動化管理程度高等優(yōu)點。實際工作中，廢水排放規(guī)律可能與SBR間歇進水要求不匹配，水量較大時，需要多套反應(yīng)池并聯(lián)，增加了管理復雜性。⑤生物膜法生物膜法有生物接觸氧化法、生物流化床、曝氣生物濾池等。生物膜法的反應(yīng)機理是含有微生物的污水在載體表面流動，經(jīng)過一段時間后，微生物會附著在載體表面并增殖生長，形成一層膜狀生物污泥[6]。污水中的有機污染物作為營養(yǎng)物質(zhì)被膜上的微生物吸收利用，從而達到凈化水質(zhì)的目的，微生物也得以繁殖生長。生物膜法具有操作方便、抗沖擊負荷能力強、剩余污泥量少、操作方便、可處理低濃度污水等優(yōu)點。但是生物膜法需要較多的填料和填料支撐結(jié)構(gòu)，投資較大；載體材料比表面積小，空間效率低于活性污泥法；靠自然通風供氧，容易發(fā)生供氧不足現(xiàn)象；且出水常帶有生物膜碎片，較為渾濁。2.2.2設(shè)計方案的確定本工藝設(shè)計污水水量為1500m3/d，有機物濃度高且可生化性良好，含有硫鉻等有毒物質(zhì)，需要進行脫氮處理。處理后出水需滿足制革行業(yè)排放標準（GB30486-2013）。綜合考慮以上各種工藝，在滿足以上處理要求且考慮經(jīng)濟節(jié)約的情況下，選取氧化溝法為本工藝設(shè)計的二級處理工藝。工藝流程見圖2-1：圖2-1工藝流程圖 流程說明：鉻鞣廢水先經(jīng)過篩網(wǎng)去除雜質(zhì)，再經(jīng)過離子交換系統(tǒng)去除廢水中的鉻離子，廢液濃縮后回用作制作鉻鞣劑。綜合廢水流經(jīng)格柵，較大的懸浮物被截留。然后經(jīng)泵提升至初沉池。在初沉池廢水中大部分的懸浮物和膠體被去除。然后流入調(diào)節(jié)池。先對污水調(diào)節(jié)pH到8左右，然后向調(diào)節(jié)池中投加適量硫酸亞鐵實現(xiàn)對廢水的脫硫。然后進入氣浮池，氣浮池中加絮凝劑，去除廢水中的油脂。進一步去除殘留的硫離子和較輕的懸浮物，并且有著預曝氣的作用。然后進入氧化溝，降解廢水中的有機物和氨氮等污染物。然后進入二沉池，澄清出水，部分污泥回流到氧化溝；剩余污泥進入污泥濃縮池，降低污泥含水率，減少污泥體積。然后經(jīng)污泥脫水機房進一步脫水之后外運填埋。3制革廢水處理構(gòu)筑物設(shè)計與計算3.1設(shè)計流量3.1.1設(shè)計流量（Q）：Q=1500m3/d=62.5m3/h=0.0174m3/s 3.1.2最大流量（Qmax）：Qmax=Q×KZKZ=Kd×Kh式中：Qmax┈┈最大設(shè)計流量，m3/d。KZ┈┈總變化系數(shù)。Kd┈┈日變化系數(shù)。取1。Kh┈┈時變化系數(shù)，取Kh=2.0。故：Qmax=1500×2.0=3000m3/d=125m3/h=0.0347m3/s3.2格柵廢水在進入后續(xù)處理構(gòu)筑物之前，要先流經(jīng)格柵去除較大的懸浮物質(zhì)。防止堵塞管道和損壞設(shè)備，保證之后的處理工序正常進行。本設(shè)計采用兩座機械細格柵，一臺備用。和一臺XJT型階梯式格柵除污機。3.2.1柵條間隙數(shù)（n）：式中：Qmax┈┈最大設(shè)計流量，m3/s。α┈┈格柵傾斜角，°。取α=60°。b┈┈柵條間距離，m。取b=0.013m。h┈┈格柵前污水深度，m。取h=0.2m。v┈┈經(jīng)過格柵的污水流速，m/s。取v=0.7m/s。故：，取n=18個3.2.2柵槽寬度（B）：式中：S┈┈柵條寬度，m。取m=0.01m。故：3.2.3過柵水頭損失（h1）：式中：k┈┈格柵堵塞時水頭損失增大倍數(shù)。取k=3。β┈┈形狀系數(shù)。柵條截面為銳邊矩形時，β=2.42。故：3.2.4柵后槽總高（H）：式中：h2┈┈格柵前渠道超高，m。取h2=0.3m。故：3.2.5柵槽總長（L）：式中：l1┈┈進水渠道變寬部分長度，m。l2┈┈柵槽與出水渠道連接處的變窄部分長度，m。H1┈┈柵前渠道深度，m。B1┈┈進水渠的寬度，m。α1┈┈進水渠道變寬部分的展開角，°。取α1=20°。v0┈┈格柵前渠道內(nèi)水流速度，m/s。取v0=0.5m/s。故：3.3污水提升泵房格柵和污水提升泵房合建。污水提升泵房的作用是將去除大塊懸浮物的出水提升到初沉池，使后續(xù)的構(gòu)筑物內(nèi)可以實現(xiàn)污水自流。3.3.1泵的揚程（H）：式中：h1┈┈吸水管水頭損失，m。h2┈┈出水管水頭損失，m。h3┈┈泵的吸水口到出水口的高度差，m。取H1=5m。h4┈┈自由水頭，m。取h2=0.8m。ξ┈┈局部阻力系數(shù)。取ξ1=1.5，ξ2=8。v┈┈管道內(nèi)廢水流速，m/s。取v=2.8m/s。故：3.3.2選泵：選用100QW145-10-7.5型潛污泵兩臺，一臺備用。該泵參數(shù)見下表所示：表3-1100QW145-10-7.5型潛污泵性能參數(shù)型號流量（m3/h）揚程（m）轉(zhuǎn)速(r/min)功率(kW)效率(%)出口直徑(mm)重量(kg)100QW145-10-7.51451014407.578.21002083.4初沉池初沉池主要去除廢水中的懸浮物質(zhì)和膠體。利用懸浮物和水的密度差，來達到沉淀SS的效果。建造一座豎流式沉淀池。3.4.1中心管面積（A）：式中：Qmax┈┈最大設(shè)計流量，m3/s。V0┈┈管中污水流速，m/s。取V0=0.03m/s。3.4.2中心管直徑（d）：故：3.4.3中心管喇叭口與反射板之間的間隙高度（h3）：d1=1.35d式中：V1┈┈廢水從喇叭口與反射板之間的縫隙流出的速度，m/s。取V1=0.02m/s。d1┈┈喇叭口的直徑，m。故：d1=1.35×1.5=2.025m3.4.4沉淀部分有效面積（A＇）：式中：v┈┈廢水在沉淀區(qū)上升的速度，m/s。取v=0.0008m/s。故：3.4.5直徑（D）：故：3.4.6沉淀部分有效水深（h2）：h2=3600vt式中：t┈┈沉淀時間，h。取t=1.5h。故：徑深比D/h2=7.5/4.32=1.74＜3（符合要求）3.4.7圓錐部分容積（V2）：h5=（R-r）tanα式中：R┈┈圓截錐上部分半徑，m。r┈┈圓截錐下部分半徑，m。取r=0.2m。h5┈┈污泥室圓截錐部分高，m。α┈┈圓截錐側(cè)壁傾斜角，°。取α=55°。故：h5=（3.75-0.2）tan55°=5.07m3.4.8總高（H）：H=h1+h2+h3+h4+h5式中：h1┈┈沉淀池超高，m。取h1=0.3m。h4┈┈緩沖層高度，m。取h4=0.4m。故：H=0.3+4.32+0.273+0.4+5.07=10.363m3.4.9初沉池污泥產(chǎn)生量（W1）：式中：┈┈進出初沉池的SS變化量，mg/L。P1┈┈污泥含水率，%。取P1=99%。ρ┈┈污泥密度，kg/m3。取ρ=1000kg/m3。故：3.5調(diào)節(jié)池制革廠在不同時間排放廢水的水質(zhì)水量不同，為了使處理工藝不受影響，有必要設(shè)置調(diào)節(jié)池來進行調(diào)節(jié)。本設(shè)計中調(diào)節(jié)池還兼有調(diào)節(jié)pH和除硫的作用，為后續(xù)的生物處理創(chuàng)造有利條件，提高整體的處理效率。本設(shè)計建一座調(diào)節(jié)池。3.5.1有效容積（V）：式中：Q┈┈設(shè)計流量，m3/h。t┈┈水力停留時間，h。取t=8h。故：3.5.2面積（A）：式中：h┈┈有效水深，m。取h=4m。故：3.5.3總體積（V＇）：式中：L┈┈長度，m。取L=13m。B┈┈寬度，m。取B=10m。H┈┈高度，m。h’┈┈超高，m。取h’=0.5m。故：3.5.4需氣量（Qc）：Qc=2×A=2×125=250m3/h3.5.5配套設(shè)備：①二葉L32LD羅茨鼓風機兩臺。②硫酸亞鐵配置及投加系統(tǒng)一套。3.6氣浮池池中投加混凝劑，進一步去除廢水中的SS。同時去除廢水中的油脂等活性物質(zhì)，防止在氧化溝中發(fā)生污泥上浮的問題。氣浮過程還起到氧化水中殘留的硫離子，去除色度，提高廢水溶氧量等作用。本設(shè)計建造一座平流式渦凹氣浮池。3.6.1總?cè)莘e（W）：式中：α┈┈系數(shù)。取α=1.2。Q┈┈設(shè)計流量，m3/min。t┈┈氣浮分離時間，min。取t=20min。故：3.6.2總面積（F）：式中：h┈┈工作水深，m。H┈┈靜水壓力，kPa。ρ┈┈氣水混合體的密度，kg/L。取ρ=0.7kg/L。φ┈┈壓力系數(shù)。取φ=0.2。u┈┈葉輪的圓周線速度，m/s。取u=12m/s。故：3.6.3單臺氣浮池面積f（m2）：氣浮池建成正方形，短邊的長度不應(yīng)該大于葉輪直徑D的6倍[12]，即l=6D。式中：D┈┈葉輪直徑，m。取D=200㎜。故：3.6.4池數(shù)或葉輪數(shù)（n）：故：，取n=9個。3.6.5葉輪吸入的水氣混合體量（q）：式中：β┈┈曝氣系數(shù)。取β=0.30。故：3.6.6葉輪轉(zhuǎn)速（ω）：故：3.6.7葉輪所需功率（N）：式中：η┈┈葉輪效率，取η=0.2。故：3.6.8預處理對污染物的去除率估算：表3-2預處理對污染物的去除率估算表污染物類型CODBOD5SS氨氮色度硫離子pH進水濃度mg/L4000200040001503000808-11出水濃度mg/L16001000400150300.16-8去除率%605090－9999－3.7氧化溝廢水經(jīng)過初沉池的沉淀之后流進氧化溝，被曝氣設(shè)備推動沿著池體反復循環(huán)流動，廢水中可以被微生物分解利用的有機物被消耗。氨氮在好氧區(qū)好氧亞硝化轉(zhuǎn)化為硝酸根、亞硝酸根。然后兩者在缺氧部分被反硝化細菌代謝利用生成氮氣逸出達到脫氮的效果。本設(shè)計建造卡魯塞爾氧化溝一座。3.7.1好氧區(qū)容積（VO）：式中：Q┈┈設(shè)計流量，m3/d。S0┈┈進水五日生化需氧量，㎎/L。Se┈┈出水五日生化需氧量，㎎/L。θco┈┈好氧區(qū)設(shè)計污泥泥齡，d。Yt┈┈污泥總產(chǎn)率系數(shù)，kgMLSS/kgBOD5。取Yt=0.5kgMLSS/kgBOD5。X┈┈混合液懸浮固體平均濃度，gMLSS/L。取 X=3.5gMLSS/L。F┈┈安全系數(shù)。取F=2。μ┈┈硝化菌比生長速率，d-1。Na┈┈氨氮濃度，mg/L。取Na=90mg/L。Kn┈┈硝化作用中氮的半速率常數(shù)，mg/L。取Kn=1.0mg/L。T┈┈設(shè)計溫度，℃。故：3.7.2缺氧區(qū)容積（Vn）：式中：Nk┈┈進水總凱氏氮濃度，mg/L。取Nk=150mg/L。Nte┈┈出水總氮濃度，mg/L。?XV┈┈排出氧化溝的微生物量，kgMLVSS/d。Kde(T)┈┈T℃時的脫氮速率，kgNO3-N/(kgMLSS·d)。Kde(20)┈┈20℃時的脫氮速率，kgNO3-N/(kgMLSS·d)。取 Kde(20)=0.05kgNO3-N/(kgMLSS·d)。y┈┈MLSS中MLVSS所占比例。取y=0.7。故：3.7.3總?cè)莘e（V）：故：3.7.4總面積（A）：式中：h┈┈氧化溝有效水深，m。取h=4m。故：3.7.5體積（Va）：式中：L┈┈總長度，m。取L=38m。B┈┈總寬度，m。取B=15m。H┈┈高度，m。h′┈┈超高，m。取h′=0.5m。3.7.6設(shè)計污水需氧量（O2）：式中：Nke┈┈出水總凱氏氮濃度，mg/L。Nt┈┈進水總氮濃度，mg/L。Noe┈┈出水硝態(tài)氮濃度，mg/L。0.12?XV┈┈排出的微生物中含氮量，kg/d。a┈┈碳的氧當量。當含碳物質(zhì)以五日生化需氧量計時，取a=1.47。b┈┈常數(shù)，氧化每千克氨氮所需氧量，kgO2/kgN。取b=4.57。c┈┈常數(shù)，細菌細胞的氧當量。取c=1.42。故：3.7.7標準狀態(tài)下污水需氧量（OS）：式中：KO┈┈需氧量修正系數(shù)。Cs┈┈標況下純水中飽和溶解氧濃度，mg/L。取Cs=9.17mg/L。α┈┈混合液中總傳氧系數(shù)同純水中總傳氧系數(shù)比值。取α=0.80。β┈┈混合液的飽和溶解氧值同純水水中的飽和溶解氧值比值。取β=0.95。Csw┈┈T℃、實際計算壓力時，純水表面飽和溶解氧濃度，mg/L。取Csw=10.08mg/L。CO┈┈混合液剩余溶解氧濃度，mg/L。取CO=2mg/L。T┈┈混合液溫度，℃。取T=20℃。故：3.7.8供氧量（S）：式中：EA┈┈氧轉(zhuǎn)移效率，%。取EA=7%。故：3.7.9供氣量（GS）：故：3.7.10剩余污泥量（?X）：式中：θc┈┈污泥泥齡，d。取θc=20d。故： 3.7.11濕污泥排放量（W）：式中：ρ┈┈污泥密度，kg/m3。取ρ=1000kg/m3。P1┈┈污泥含水率，%。取P1=99%。故：3.7.12污泥回流比（R）：式中：XR┈┈回流污泥濃度，gMLSS/L。取XR=7.0gMLSS/L。故：3.7.13曝氣裝置選擇：本設(shè)計氧化溝所需供氧量為30kg/h。選取三臺DS225C恒速型倒傘型表面曝氣機。該曝氣機參數(shù)如下：表3-4倒傘形葉輪表曝機性能參數(shù)型號（NQ）葉輪直徑（mm）充氧量（kg/h）電動機功率(kW)設(shè)備質(zhì)量(kg)葉輪升降動程(mm)DS225C225028～42.5222.65±1403.8二沉池廢水經(jīng)過氧化溝中微生物代謝反應(yīng)后污染物大多得以去除，但是從氧化溝流到二沉池的污水中含有很多的懸浮物質(zhì)。二沉池通過沉淀作用去除污水里面的懸浮物質(zhì)，讓出水不再渾濁。本設(shè)計建造周邊進水周邊出水輻流式沉淀池一座。3.8.1沉淀部分表面積（A）：式中：Qmax┈┈最大設(shè)計流量，m3/h。q┈┈表面水力負荷，m3/(㎡·h)。取q=0.7m3/(㎡·h)。故：3.8.2直徑（D）：故：3.8.3沉淀部分有效水深（h2）：式中：t┈┈沉淀時間，h。取t=3h。故：3.8.4沉淀部分有效容積（V）：故：3.8.5污泥斗容積（V1）：式中：h5┈┈污泥斗高度，m。r1┈┈污泥斗上面的半徑，m。取r1=1.5m。r2┈┈污泥斗下面的半徑，m。取r2=0.5m。α┈┈污泥斗側(cè)壁的傾斜角度，°。取α=55°。故：3.8.6污泥斗以上圓錐部分污泥容積（V2）：式中：h4┈┈圓錐體高度，m。R┈┈二沉池半徑，m。i┈┈池底坡度。取i=0.05。故：3.8.7總高度（H）：式中：h1┈┈超高，m。取h1=0.3m。h3┈┈緩沖層高度，m。取h4=0.4m。故：3.8.8氧化溝和二沉池對污染物的去除率估算：表3-3氧化溝和二沉池對污染物的去除率估算表污染物類型CODBOD5SS氨氮色度硫離子pH進水濃度mg/L4000200040001503000808-11出水濃度mg/L16001000400150300.16-8去除率%605090－9999－3.9污泥濃縮池氧化溝排出的污泥性質(zhì)穩(wěn)定，不用再進行消化。污泥進入污泥濃縮池中進行污泥濃縮，去除污泥間隙中的水分。減少了污泥的體積，方便之后進行污泥處置。本設(shè)計建造一座重力濃縮池。3.9.1表面積（A）：式中Qw┈┈污泥量，m3/d。ω┈┈污泥含固量，kg/m3。取ω=10kg/m3。qs┈┈固體通量，kg/(m2·d)。取qs=80kg/(m2·d)。故：3.9.2直徑（D）：故：3.9.3工作部分高度（h1）：式中：T┈┈污泥濃縮時間，h。取T=12h。故：3.9.4總高度（H）：式中：h2┈┈池體超高，m。取h2=0.3m。h3┈┈緩沖層高度，m。取h3=0.4m。故：3.9.5濃縮后污泥體積（V＇）：式中：P1┈┈處理前污泥含水率，%。取P1=99%。P2┈┈處理后污泥含水率，%。取P2=97%。故：4總體布置4.1平面布置4.1.1平面布置原則（1）各構(gòu)筑物的平面布置連接各處理構(gòu)筑物間的管道和溝渠要直通，不要曲折。土方量基本平衡，避開土質(zhì)不好的地段。各構(gòu)筑物間要保持一定距離，保證鋪設(shè)管道不受影響。構(gòu)筑物之間在符合規(guī)定的情況下盡量緊湊。污泥處理構(gòu)筑物獨立布置，且處于夏季主導風向的下風向。（2）管、渠的平面布置各構(gòu)筑物之間設(shè)有連貫的管、渠。還需設(shè)有能讓構(gòu)筑物獨立運行的管、渠。布置超越所有的構(gòu)筑物，可以直接排水的超越管。對各種管道的安裝要便于施工維護，又要緊湊，節(jié)約用地。（3）其他生活區(qū)應(yīng)處于廠區(qū)夏季主導風向的上風向。設(shè)置足夠的綠化地帶，改善衛(wèi)生條件，美化環(huán)境。行車道的單車道寬度為3到4米，雙車道為6到7米，并設(shè)回車道。車行道轉(zhuǎn)彎半徑大于6米。人行道寬度為1.5到2米。通往較高構(gòu)筑物的扶梯傾角小于四十五度。天橋?qū)挾却笥谝幻住?.1.2廠區(qū)平面布置處理站計劃占地約九百平方米，處理站位于廠區(qū)的西北部分。污泥處理構(gòu)筑物位于處理站西北角。噪聲大的構(gòu)筑物旁設(shè)置綠化帶以減小噪音。處理站綠化率百分之三十以上。廠區(qū)內(nèi)主要干道寬5m，次干道寬為2m，拐彎半徑6m，各個建筑物之間距離在5m以上。4.2高程布置4.2.1高程布置原則明確各構(gòu)筑物和提升泵房的標高，明確構(gòu)筑物之間連接管渠的尺寸和標高，通過計算得出各構(gòu)筑物內(nèi)的水面標高，能讓污水沿著工藝流程在各個處理構(gòu)筑物間連貫無阻地流通，從而保證污水處理站能夠正常地運行。4.2.2高程計算（1）沿程水頭損失（h1）：式中：i┈┈水力坡度。L┈┈管線長度，m。（2）局部水頭損失（h2）：式中：ξ┈┈局部阻力系數(shù)。v┈┈管道內(nèi)廢水流速，m/s。g┈┈重力加速度，m/s2。（3）總水頭損失（h）：（4）各構(gòu)筑物水頭損失估算：表4-1各構(gòu)筑物水頭損失估算表構(gòu)筑物名稱水頭損失(m)構(gòu)筑物名稱水頭損失(m)格柵0.15氣浮池0.20污水提升泵房0.80氧化溝0.50初沉池0.40二沉池0.50調(diào)節(jié)池0.20（5）管道水頭損失估算：表3-7管道水頭損失估算表構(gòu)筑物名稱設(shè)計流量Q（L/s）管徑D（mm）坡度i流速v(m/s)長度L（m）h1（m）h2（m）h（m）污水提升泵房至初沉池34.73000.0020.610.00.0200.400.420初沉池至調(diào)節(jié)池34.73000.0020.69.00.0180.200.218調(diào)節(jié)池至氣浮34.73000.0020.610.00.0200.200.220氣浮池至氧化溝34.73000.0020.650.00.1000.500.600氧化溝至二沉池34.73000.0020.612.00.0240.500.524（6）高程計算：設(shè)出水水面標高為±0.00m（相對于污水處理站地面標高）,根據(jù)各構(gòu)筑物的水頭損失，進行高程計算。表3-8各處理構(gòu)筑物高程表構(gòu)筑物名稱水面標高（m）池底標高（m）池頂標高（m）地面標高（m）初沉池0.76-9.341.060.00調(diào)節(jié)池0.54-3.461.040.00氣浮池0.32-1.480.620.00氧化溝-0.28-4.280.220.00二沉