【文章內(nèi)容簡介】 下為黃綠色氣體，具強(qiáng)烈刺激性及特殊臭味，氧化能力很強(qiáng)。在 7個大壓下，可變成液態(tài)氯，體積縮小 457 倍。液態(tài)氯灌入鋼瓶，有利于貯存和運(yùn)輸。 除氯外，漂白粉 [Ca(ClO)Cl]和漂粉精 [Ca(ClO)2]等也能用于消毒。含氯化合物中，氯的價數(shù)大于負(fù)一者，稱為 有效氯 ，具有殺菌作用。漂白粉含有效氯約為 30%，漂粉精約含 6070%。 氯消毒原理：氯溶于水后起下列反應(yīng)： Cl2+H2O=HCl+HClO HClO=H++ OCL 漂白粉在水中也能水解成 次氯酸 ,氯的殺菌作用，主要是次氯酸體積小，不荷電，易穿過細(xì)胞壁；同時，它又是一種 強(qiáng)氧化劑 ，能損害細(xì)胞膜，使蛋白質(zhì)、RNA 和 DNA 等物質(zhì)釋出，并影響多種酶系統(tǒng) (主要是磷酸葡萄糖脫氫酶的巰基被氧化破壞 )，從而使細(xì)菌死亡。氯對病毒的作用，在于對 核酸 的致死性損害。上述反應(yīng)是可逆反應(yīng)，因而 一氯胺 和二氯胺的殺菌原理仍是 次氯酸 的作用，只是在次氯酸被消耗后，反應(yīng)才向左進(jìn)行；氯胺本身也有殺菌作用，但需較高的濃度和接觸時間。 HCIO（ 次氯酸 ）或 CIO（ 次氯酸根 ）形態(tài)的氯被稱之為游離性殘余氯。對細(xì)菌的殺滅能力而言在較低的 PH值條件下存在的 HCIO 更有效。 南京林業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 3 污泥處理方案的確定 污泥處理的原則 城鎮(zhèn)污水處理產(chǎn)生的污泥應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件制定處理程度，考慮當(dāng)?shù)赝顿Y情況，建設(shè)運(yùn)行與維護(hù)費(fèi)用，對污泥進(jìn)行減量化無害化處理。 處理污水后產(chǎn)生的污泥含有大量有機(jī)物和各種營養(yǎng)物質(zhì)，土質(zhì)十分肥沃，因此不僅可以用來填埋，建筑材料，通常在有害物質(zhì)符合標(biāo)準(zhǔn)時也可以用作農(nóng)作物肥料。 如果處理后的污泥被用作肥料，建材，燃料，應(yīng)該對其泥質(zhì)情況進(jìn)行監(jiān)測，保證其中有害物質(zhì)的含量應(yīng)符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定規(guī)定。 污泥處理過程中也會產(chǎn)生臭氣和有害氣體，在處理時應(yīng)該安裝有害氣體報警裝置，有條件的應(yīng)該對排出廢氣收集處理。 由于污泥含水量通常高達(dá) 99%，在污泥處理時會產(chǎn)生大量污水，污泥處理產(chǎn)生的污水不能直接排飯，應(yīng)該返回污水處理設(shè)施進(jìn)行再處理。 污泥處理的工藝流程的確定 城市污水處理廠所產(chǎn)生的污泥約為處理的水的體積的 %~%左右。這些污泥一般富含有機(jī)物、病菌等，若不加處理隨意堆放，將對周圍環(huán)境造成新的污染，所以需要經(jīng)濃縮后縮小污泥體積，再將濃縮后的污泥送往后續(xù)工藝進(jìn)行進(jìn)一步處理，通常要求濃縮污泥的含 固率達(dá)到 3%左右，以滿足污泥脫水機(jī)械高效率地進(jìn)行污泥脫水的需要。 常用的污泥處理工藝流程主要有以下幾種： a 生污泥→濃縮池→貯泥池→機(jī)械脫水→最終處置 b 生污泥→濃縮池→機(jī)械脫水→最終處置 c 生污泥→濃縮池→消化池→機(jī)械脫水→干燥焚燒→最終處置 d 生污泥→濃縮池→自然干化→堆肥→農(nóng)田 在幾種常用的工藝中， b法僅對污泥做脫水處理，方法過于簡單，不能起到污泥穩(wěn)定的作用，其中的微生物也不能殺滅。 c法則設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用過于昂南京林業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 貴，目前僅用于工業(yè)污泥和垃圾的處理。 d法直接作用于農(nóng)田，但現(xiàn)在對污泥中的重金屬 的含量和無害化的要求十分嚴(yán)格，并且存在病原菌擴(kuò)散的危險。因此，經(jīng)過幾種工藝的比較，本設(shè)計選用 a法，污泥首先進(jìn)入濃縮池，然后進(jìn)入貯泥池，貯泥池可以起到儲存和調(diào)節(jié)的左右，防止磷的擴(kuò)散，最后進(jìn)入脫水機(jī)房經(jīng)由帶式壓濾機(jī)脫水，最后運(yùn)出廠外集中處置。目前國內(nèi)污水廠一般采用送往指定地點(diǎn)進(jìn)行填埋的方法，雖然很多研究建議表明：污泥的物理與化學(xué)特性使其應(yīng)有多種用途，但如何利用、變廢為利尚有待進(jìn)一步的研發(fā)。本工程主要從經(jīng)濟(jì)，實(shí)效方面考慮，選擇采用泥餅外運(yùn)的方式并最終予以填埋。 4 構(gòu)筑物設(shè)計 污水處理廠的最終工藝流程確定如圖 所示 圖 工藝流程圖 1） 格柵 格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在污水渠道、泵房集水井的進(jìn)口處或污水處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物，如纖維、碎皮、毛發(fā)、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷，并使之南京林業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 正常進(jìn)行。被截留的物質(zhì)稱為柵渣。 設(shè)計中格柵的選擇主要是決定柵條斷面、柵條間隙、柵渣清除方式等。 格柵斷面有圓形、矩形、正方形、半圓形等。圓形水力條件好，但剛度差，故一般多采用矩形斷面。格柵按照柵條形式分為直棒式格柵、弧形格柵、輻流式格柵、轉(zhuǎn)筒式格柵、活動格柵等；按照格柵柵條間距分為粗格柵和細(xì)格柵；按照格柵除渣方式分為人工除渣格柵和機(jī)械除渣格柵，目前，污水處理廠大多都采用機(jī)械格柵。 雖然格柵并非水處理流程中的主體設(shè)備，但因其位處“七寸”、“咽喉”，它能夠保障后面的正常投入運(yùn)行，也能使設(shè)備使用壽命更長，因此非常重要。 2） 提升泵站 為了使污水可以在污水處理廠可以以自流的方式在各個構(gòu)筑物之間流動， 需要設(shè)置污水泵站，只提升一次即可滿足。將進(jìn)提升到一定的高度。 3） 沉 砂 池 污水中無機(jī)顆粒不僅會磨損、破壞設(shè)備，也會降低污泥活性，如板積的話就會減小有效容積，而沉沙池的目的就是去除這些具有破壞性的無機(jī)顆粒，以免影響系統(tǒng)正常運(yùn)行。 這就足以說明除砂對污水處理廠的重要性。常用的沉砂池有平流式、豎流式、曝氣式和旋流式四種形式。平流式沉砂池具有結(jié)構(gòu)能夠在一定程度上使砂粒在曝氣的作用下互相磨擦，可以去除砂粒上附著的有機(jī)污染物，同時，由于曝氣的氣浮作用，污水中的油脂類物簡單，處理效果較好的優(yōu)點(diǎn)；豎式沉砂池處理效果一般較差；曝氣沉砂池的最大優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)會升到水面形成浮渣而被除去；旋流式沉砂池利用水力渦流，使沉砂和有機(jī)物分開，以達(dá)到除砂目的。四種形式沉砂池有各自不同的適用條件，其選型應(yīng)視具體情況而定。 本設(shè)計中選用旋流沉砂池，它具有顆粒效果較好、工作穩(wěn)定、構(gòu)造簡單、排沙較方便等優(yōu)點(diǎn)。 4） 厭氧池 為了能夠有效的去除磷，本工藝設(shè)計采用在氧化溝前添設(shè)厭氧池，以達(dá)到目的。 厭氧處理是利用厭氧菌的作用，去除廢水中的有機(jī)物，通常需要時間較長。厭氧過程可分為水解階段、酸化階段和甲烷化階段。 南京林業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 水解酸化的產(chǎn)物主要是小分子有機(jī)物，使廢水中溶解性有機(jī)物顯著提高，而微生物對有機(jī)物的攝取只有溶解性的小分子物質(zhì)才可直接進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，而不溶性大分子物質(zhì)首先要通過胞外酶的分解才得以進(jìn)入微生物體內(nèi)代謝。例如天然膠聯(lián)劑（主要為淀粉類），首先被轉(zhuǎn)化為多糖，再水解為單糖。纖維素被纖維素酶水解成纖維二糖與葡萄糖。半纖維素被聚木糖酶等水解成低聚 糖和單糖。 水解過程較緩慢，同時受多種因素的影響，是厭氧降解的限速階段。在酸化這一階段，上述第一階段形成的小分子化合物在發(fā)酵細(xì)菌即酸化菌的細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為更簡單的化合物并分泌到細(xì)菌體外，主要包括揮發(fā)性有機(jī)酸（ VFA）、乳醇、醇類等，接著進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為乙酸、氫氣、碳酸等。酸化過程是由大量發(fā)酵細(xì)菌和產(chǎn)乙酸菌完成的，他們絕大多數(shù)是嚴(yán)格厭氧菌，可分解糖、氨基酸和有機(jī) 酸 。 5） 氧化溝 此部分是本工藝的主體部分，除了 去除 COD 與 BOD 之外，還具備硝化和一定的脫氮作用。 6） 二沉池 為了使沉淀池內(nèi)水流更穩(wěn)（如避免橫向錯流、 異種流對沉淀的影響、出水束流等）、進(jìn)出水配水更均勻、存排泥更方便，常用圓形輻流式二沉池。水流進(jìn)入沉淀池主體以前迅速擴(kuò)散，以很低的速度從池周邊進(jìn)入澄清區(qū)。由于速度很小，能 避免通常高速進(jìn)水時伴有的斷流現(xiàn)象，提高了沉淀池的容積利用系數(shù)。 7 接觸池（消毒池） 城市污水經(jīng)過一級或二級處理 (包活性污泥法和膜法 )后，水質(zhì)改善，細(xì)菌含量也大幅度減少，但其絕對值仍很可觀，并有存在病源菌的可能。因此，污水排 入水體前設(shè)置深度處理來進(jìn)行消毒， 而本設(shè)計采用的是加氯消毒。 8） 剩余污泥處理系統(tǒng) 污泥是污水處理后的副產(chǎn)物，是一種由有機(jī)殘葉、細(xì)菌菌體、無機(jī)顆粒、 膠體等組成的極其復(fù)雜的非均質(zhì)體，通常含有大量有毒、有害或?qū)Νh(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響的物質(zhì)，必須要做出妥善處理，不然會造成二次污染。污泥通常占污水處理量的 — %（體積），或占污泥水處理量的 1— 2%（質(zhì)量）。及時排除沉于池底的污泥，以便污泥回流或進(jìn)一步脫水處理，是使沉淀池正常工作，保證出水水質(zhì)的一項(xiàng)重要措施。一般處理是為了降低含水率，使其變?yōu)楣虘B(tài) ，同時減少數(shù) 南京林業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 量；穩(wěn)定有機(jī)物，使其不易腐化，避免造成二次污染。 二沉池產(chǎn)生剩余活性污泥及其他處理構(gòu)筑物排出污泥由地下管道自流入集泥井，剩余污泥泵（地下式）將其提升至污泥處理系統(tǒng)。總共設(shè)置剩余污泥泵房一座。同時設(shè)計建設(shè)污泥脫水機(jī)房，其目的是去除污泥中的大部分水分，然后方便外運(yùn)。 泵前中格柵 設(shè)計計算 （ 1） 確定格柵前水深： 根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式 221 vBQ? 計算得： ?B ， 21 ?? Bh。所以柵前槽寬為 m，柵前水深為 。 （ 2） 柵條的間隙數(shù)： （ 41） 取 25個 （ 3） 柵槽寬度： ( 1)B S n bn? ? ? =（ 331） +? 33= m （ 42） （ 4） 通過格柵的水頭損失 1h （ 43） （ 5）柵后槽總高度： 取柵前渠道超高 =h2 故柵前槽高 ： 總高度 ??????? hhhH （ 6）進(jìn)水渠道漸寬部分長度： 設(shè)漸寬部分展開角 α1=20176。，則 60s i i nm a x ??????? bhvQn ? i ) ( 2341 ?????h1 .0 2 m=0 .3+0 .7 2=h+h=H 21南京林業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 111 ?????? tgtg BBl ? （ 7）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度： ??? ll （ 8）柵槽總長度： 121 ????????????? tg HllL （ 9）每日柵流量： 取 W1=ddK WQW /??? ???? ??? 采用機(jī)械清渣及皮帶輸送機(jī)或無軸輸送機(jī)輸送柵渣，采用機(jī)械柵渣打包機(jī)將柵渣打包，汽車運(yùn)走。 表 中格柵選型 （ 10） 校核 式中： 1v —— 柵前水速， ms；一般取 — minQ —— 最小設(shè)計流量， 3ms； min K?= 3ms A —— 進(jìn)水?dāng)嗝婷娣e， 2m ； Q —— 設(shè)計流量， 3ms，取 Q = 3ms。 則： 格柵間隙（ mm） 格柵寬度（ mm） 安裝角度（ o） 設(shè)計水深（ m） 電機(jī)功率（ kW） 20~25 1200 60~75 3 ~4 hBk QAQv 1m in39。 總??smv / ????南京林業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 1v 在 ~ s m s之間，符合設(shè)計要求。 選型 選用 2021 40GH ??型鏈?zhǔn)叫D(zhuǎn)格柵除污機(jī)，其性能如表 所示。 表 中 格柵性能 表 項(xiàng) 目 型 號 安裝角 過柵水速 ms 電機(jī)功率 kw 性 能 2021 40GH??型鏈?zhǔn)叫D(zhuǎn)格柵 除污機(jī) 60 圖 中格柵簡圖 提升泵房 水泵選擇 設(shè)計水量 150000m3/d，選擇用 5 臺提升泵 (4 用 1 備 ) h/1687 .52441620213 3m a x ??? ＝單 從集水池水 面至細(xì)格 柵水面 ， 泵所提升 的高度約 為 12m， 選擇500400?KKWP 無堵塞離心泵 表 500400 ?KKWP 無堵塞離心泵 參數(shù) 揚(yáng)程 /m 流量 /(m3/h) 轉(zhuǎn)速 /(r/min) 軸功率 /kw 葉輪直徑 /mm 效率 /% 南京林業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 集水池 （ 1） 容積 按一臺泵最大流量時 6min 的出流量設(shè)計，則集水池的有效容積 3m24 066024 00 ???V （ 2） 面積 取有效水深 H=，則面積 21 mHQF ??? （ 47） 取面積為 70m2 集水池平面尺寸 LB= 270710 m?? 保護(hù)水深為 ，實(shí)際水深為 。 泵后細(xì)格柵 設(shè)計參數(shù) 設(shè)置五座細(xì)格柵（四座工作，一座備用）。 柵前流速： s/ ?v