【導讀】本次設計主要任務是完成該廢水處理設計及單項處理構筑物圖紙設計。一張以及主要構筑物各一張，設備圖共五張；單個處理構筑物施工圖設計中，淀池、污泥濃縮池平面圖和剖面圖及部分大樣圖。該廢水處理工程總規(guī)模為10000m3/d。所選用的污水處理工藝為：廢水從進水到格柵和篩網(wǎng)，再到調(diào)節(jié)沉淀池，應池，最后排入水體。污泥處理流程為：從升流式厭氧污泥床和SBR. 反應池排出的污泥進入污泥井，通過潛污泵送入濃縮池，然后進入脫水機房，中的二級排放標準。本設計所選擇的UASB+SBR工藝完全能達到所期望的處理效果。

　　

【正文】 筑長度 112 1 .0 0 .5 HL L L tg? ? ? ? ? ? 式（ ） 式中： H1格柵前的渠道深度， m H1=h+h1=+= 112 0 . 71 . 0 0 . 5 0 . 1 5 0 . 0 7 5 1 . 0 0 . 5 2 . 1 360HL L L tg tg? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??m （ 5） 每日柵渣量 11000QWW? 式（ ） 式中： W每日柵渣量， m3/d Q日設計流量， m3/d W1柵渣量， m3/( )，柵條間隙為 16— 25mm 時，W1=— m3/(103m3. 污水 ) ， 柵 條 間 隙 為 30— 50mm 時，內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書 18 W1=— m3/( 水 )，本設計取柵條間隙 e=20mm,所以取柵渣量 W1= m3/( ), 則： 10000 7 1000W ? ? ?m3/d。 因為柵渣量大于 ，為改善勞動與衛(wèi)生條件，應采用機械清渣格柵，選用XGC500 型旋轉(zhuǎn)式格柵除污機一組。 篩網(wǎng)的設計說明 造紙廢水中含有的細小纖維，不能被格柵截留也難于通過沉淀去除，它們會纏住水泵葉輪，堵塞填料。這種呈懸浮狀的細纖維可用篩網(wǎng)或撈毛機去除。篩網(wǎng)或撈毛機可有效的去除和回收廢水中的羊毛，棉及化學纖維雜質(zhì)，具有簡單，高效 ，不加化學藥劑，運行費低，占地面積小及維修方便等優(yōu)點。 篩網(wǎng)通常用金屬絲或化學纖維編制而成，有轉(zhuǎn)鼓式，轉(zhuǎn)盤式，振動式，回轉(zhuǎn)簾帶式和固定式傾斜篩多種形式。篩孔尺寸可根據(jù)需要，一般為 ～。 轉(zhuǎn)盤式濾網(wǎng)是國外用于從紡織工業(yè)廢水中回收纖維的裝置。廢水沿渠道 1流入配水鼓 2，通過底部的環(huán)形封信均勻地溢向鈍錐形穿孔盤 3，并沿盤面的流向周邊，到漫流到具體有孔眼的圓周帶后，即通過孔眼流入盤下方的明渠 6，并從那里排出。纖維雜質(zhì)被截留在盤面上。運行時鈍錐形盤緩速轉(zhuǎn)動。接留在盤面上的纖維雜質(zhì)由纖維刮集器 4 將其刮集到 輸送帶 5 上予以回收。盤面上孔眼直徑 毫米，盤直徑 2500 毫米，濾水能力可達 120～ 140m178。/h。 配水井設計計算 設計說明 (1)配水方式 絕大多數(shù)配水設施采用水力配水，不僅構造簡單，操作也很方便，無須人員內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書 19 操作即可自動均勻的配水。常見的水力設施有對稱式、堰式和非對稱式。 對稱式配水為構筑物個數(shù)為雙數(shù)的配水方式，連接管線可以是明渠和暗管。其特點是管線完全對稱（包括管徑和長度），從而使水頭損失相等。此配水方式的構造和運行操作均較簡單。缺點是占地大、管線長，而且構筑物不能過多 ，否則會使造價增加較多。 堰式配水是污水處理廠及常用的配水設施。進水從配水井底中心進入，經(jīng)等寬度堰流入各個水斗再流向各構筑物。這種配水井是利用等寬度堰上水頭損失相等、過水流量就相等的原理來進行配水。堰可以使薄壁或厚壁的平頂堰。其特點是配水均勻不受通行構筑物管渠狀況的影響，即使是長短不同或局部損失不同也均能做到配水均勻，因而可不受構筑物平面位置的影響，可以對稱布置也可以不對稱布置。這種配水井的優(yōu)點是配水均勻誤差小，缺點是水頭損失較大。 非對稱配水的特點是在進口處造成一個較大的局部損失（如孔口） 入流等，讓局部損失遠大于沿程損失，從而實現(xiàn)均勻配水。 (2)設計要求 ①水力配水設施基本的原理是保持各個配水方向的水頭損失相等。 ②配水渠道中的水流速度不應大于 ，以利于配水均勻和減少水頭損失。 ③從一個方向用其中的圓形入口，通過內(nèi)部為圓筒形的管道向其引水的環(huán)形配水池。當從一個方向進水時，保證配水均勻的條件是： ； ～ ； ，不應當有配水池直徑和中心管直徑之比（ D/D1）大于 的突然擴張； 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書 20 配水池上部必須考慮液體通過寬頂堰自由流出。 設計計算 （ 1）容積： 按一臺泵最大流量時 6 分鐘總的出水流量設計，則集水井的有效容積 V 10000 6 41 .760 24V ? ? ??錯誤 !未 找 到 引用 源。 2 （ 2）面積 取有效水深 H 為 6m，則面積 F 7 1 .53 .1 4FRm?? ? ? F=π R178。 7 1 . 53 . 1 4FRm?? ? ? 配水井平面尺寸為 D= m 保護水深為 ,則實際池深為 泵位及安裝 潛污泵直接安置于集水池內(nèi)，經(jīng)核算集水池面積遠大于潛污泵的安裝要求，潛污泵檢修采用移動吊架。 提升泵房 泵房的設計依據(jù)： （ 1）水泵的選擇應根據(jù)水量、水質(zhì)和所需揚程等因素確定，一般應符合一下要求； （ 2）水泵宜選同一型號。當水量變化大時，應考慮水泵大小搭配，但型號不宜過多，或采用可調(diào)速電動機； （ 3）泵房內(nèi)工作泵不宜少于 2 臺。污水泵房內(nèi)的備用泵臺數(shù)應根據(jù)地區(qū)重要性、泵房特殊性、工作泵型號和臺數(shù)等因素來確定，但不得少于 1 臺。雨內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書 21 水泵房一般不設備用泵； （ 4）應采取節(jié)約能耗措施； （ 5）水泵吸水管及出水管的流速，應符合以下要求： （ a）吸水管流速為 ～ ； （ b）出水壓力管流速為 ～ 。 （ 6）泵房內(nèi)的起重設備，根據(jù)水泵最重部件或電動機的重量，可按下列規(guī)定選用： （ a）起重量小于 的地面式泵房，采用固定吊鉤或移動吊架； （ b）起重量在 1t 以下時，采用手動單軌單梁起重設備； （ c）起重量在 1～ 3t 時，采用手動或電動單軌單梁起重設備； （ d）起重量在 3t 以上時，采用電動單梁橋式起重泵房。 注：起吊高度大、吊運距離 長或起吊次數(shù)多的泵房，可適當提高泵房的機械化水平。 （ 7）主要機組的布置和通道寬度，應符合以下要求： （ a）相鄰兩機組基礎間的凈距：電動機容量小于等于 55kW 時，不得小于；電動機容量大于 55kW 時，不得小于 。 （ b）無吊車起重設備的泵房，一般在每個機組的一側(cè)應有比機組寬度大 的通道，但不得小于本條一款的規(guī)定。 （ c） 相鄰兩機組突出基礎部分的間距，以機組突出部分與墻壁的間距，保證水泵軸或電動機轉(zhuǎn)子在檢修時能夠拆卸，并不得小于 。如電動機容量大于 55kW 時，則不得小于 。作為主要通道的寬度不得小于 。 （ d）配電箱前面通道的寬度，低壓配電時不小于 ，高壓配電時不小于 。 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書 22 當采用配電箱后面檢修時，后面距墻不宜小于 。 （ e）在有橋式起重設備的泵房內(nèi)，應有吊運設備的通道。 （ 8）當需要在泵房內(nèi)檢修設備時，應留有檢修設備的位置，其面積應根據(jù)最大設備（或部件）的外形尺寸確定，并在周圍設寬度不小于 的通道。 （ 9）泵房高度應遵守以下規(guī)定： （ a）無吊車起重設備者，室內(nèi)地面以上有效高度不小于 ； （ b）有吊車起重設備者，應保證吊起物體底部與所越過的 固定物體的頂部有不小于 的凈空； （ c）有高壓配電設備的房屋高度，應根據(jù)電氣設備外形尺寸確定。 （ 10）泵房內(nèi)應有排除積水的設施。 （ 11）立式水泵的傳動軸當裝有中間軸承時應設置養(yǎng)護工作臺。 （ 12）泵房內(nèi)地面敷設管道時，應根據(jù)需要設置跨越設施。若架空敷設時，不得跨越電氣設備和阻礙通道，通行處的管底距地面不宜小于 。 （ 13）當兩臺或兩臺以上水泵合用一條出水管時，每臺水泵的出水管上均應設置閘閥，并在閘閥和水泵之間設置止回閥；如果單獨出水管為自由出流時，一般可不設止回閥和閘閥。 （ 14）排水泵房宜 設計成自灌式，并應符合下列要求： （ a）在吸水管上應設有閘閥； （ b）宜按集水池的液位變化自動控制運行。 （ 15）非自灌式水泵的泵房內(nèi)，應設有灌水裝置，并應設備用。 設計說明 采用調(diào)節(jié)沉淀池 +UASB+SBR 工藝方案，污水處理系統(tǒng)簡單，工藝管線可以充分優(yōu)化，故污水只考慮一次提升。 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書 23 設計計算 （ 1）污水泵流量 污水泵總提升能力按 Qmax考慮，即 Qmax=， （ 2） 污水提升前水位為 ? ，污水總提升揚程為： ++＝。 選 4PWL 污水泵 3 臺，另備用 1 臺，單臺泵提升能力 150～ 250m3/h，揚程12～ ，電動機功率 ，轉(zhuǎn)速 960r/min，外形尺寸 1000mm 700? mm。 污水提升泵房占地面積為 ??=(m3)。 (3) 集水池 容積：按一臺泵最大流量時 5min 出流量設計，則集水池的容積： 341 5 35 (m )60V ? ? ? 式 () 面積：取有效水深 H 為 5m，則面積 235 7 (m )5VF H? ? ? 式 () 保護水深為 則實際池深為 集水池長度取 ，則寬取 7 2(m ) L? ? ? 式 (38) 集水池平面尺寸 : 23 .5 2 7( m )LB? ? ? ?。 （ 4）提升泵房 螺旋泵泵體室外安裝，電機、減速機、電控柜、電磁流量計等室內(nèi)安裝，另外需要考慮一定的檢修空間。 調(diào)節(jié)沉淀池 設計說明 工業(yè)廢水的水量和水質(zhì)隨時間的變化幅度較大，為了保證后續(xù)物理構筑物內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書 24 或設備的正常運行，需要對廢水的水量和水質(zhì)進行調(diào)節(jié)。由于造紙廢水中懸浮物（ SS）濃度較高，此調(diào)節(jié)池也兼具有沉淀池的作用。該池設計有沉淀池的污 泥斗，有足夠的水力停留時間保證后續(xù)處理構筑物能連續(xù)進行。其均質(zhì)作用靠池側(cè)的沿程進水，使同時進水池的廢水轉(zhuǎn)變?yōu)榍昂蟪鏊?，已達到不同時序的廢水 相混合的目的。 設計計算 （ 1）參數(shù)選取 水力停留時間 T=8h 設計流量 Q=10000m3/d=COD BOD SS 進水水質(zhì)（ mg/l） 1000 350 1200 去除率（ %） 10 10 65 出水水質(zhì)（ mg/l） 900 315 420 （ 2）池子尺寸 池有效容積 34 1 6 . 7 8 3 3 3 3 . 6V Q T m? ? ? ? 取 池 總 高 H= ， 其 中 超 高 ， 有 效 水 深 h=5m ， 則 池 面A=V/h=。 池長取 L=36m，池寬取 B=18m，每個格子的長度為 39。 36 182Lm?? 。設計一個池子兩個格子，兩個污泥斗。每個格子的尺寸為（ 1 8 1 8 5 . 5L B H m m m? ? ? ? ?） 池子的總尺寸為 36 18 m m?? （ 3）理論每日污泥量 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書 25 3010() 10 00 0( 12 00 42 0) 1 19 5 /10 00 ( 1 ) 10 00 ( 1 0. 96 ) 10 00Q C CW m dP? ?? ? ??? （ 4）污泥斗尺寸 ① 污泥斗高度 取斗底尺寸為 600 錯誤 !未找到引用源。 600， 泥斗傾角取 500，則 污泥斗的高度 (h2)為： 02 ( 9 0 0 0 3 0 0 ) 5 0 1 0 3 6 8 .2 6 1 0 .3 6 8h tg m m m? ? ? ? ② 每個污泥斗的容積 2 2 2 22 2 1 2 1 211( ) 10 .3 68 ( 18 18 0. 6 0. 6 ) 11 58 .333V h a a a a? ? ? ? ? ? ? ? ? ?m3 V 總 = 2V2= m3 V 總 W, 故符合設計要求 . （ 6）進水布置 進水起端兩側(cè)設進水堰 ,堰長為池長 錯誤 !未找到引用源。 ，進水堰斷面尺寸（ h m m? ? ? ）。 UASB 反應器設計計算 設計說明 UASB 反應器是由荷蘭瓦赫寧根農(nóng)業(yè)大學的 等人在 20 世紀 70年代研制的。 80 年代以后，我國開始研究 UASB 在污水中的應用， 90 年代該工藝在處理過程中被廣泛采用。 UASB 一般包括進水配水區(qū)、反應區(qū)、三相分離區(qū)、氣室等部分。 UASB，即上流式厭氧污泥床。集生物反應與沉淀于一體，是一種結(jié)構緊湊 ，效率高的厭氧反應器。 UASB 反應器的工藝基本出發(fā)點如下： （ 1）為污泥絮凝提供有利的物理 — 化學條件，厭氧污泥即可獲得良好的內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書 26 沉淀性能。 （ 2）良好的污泥床?？尚纬梢环N相當穩(wěn)定的生物相，能抵抗較強的沖擊。較大的絮體具有良好的沉淀性能，從而提高設備內(nèi)的污泥濃度。 （ 3）通過在反應器內(nèi)設置一個沉淀區(qū)，使污泥細顆粒在沉淀區(qū)的污泥層內(nèi)進一步絮凝和沉淀，然后回流入反應器。 UASB 處理有機工業(yè)污水具有以下特點： （ 1）污泥床污泥濃度高，平均污泥濃度可達 20— 40gVSS/L； （ 2）有機負荷高，中溫發(fā)酵時容積負荷可達 3— 5kgCOD/(m3*d)； （ 4） 反應器內(nèi)無混合攪拌設備，無填料，維護和管理較簡單； （ 4）系統(tǒng)較簡單，不需另外設置沉淀池和污泥回流設施。 設計參數(shù) （ 1） 參數(shù)選取 設計參數(shù)選取如下： 容積負荷（ NR） 6kg COD/() 污泥產(chǎn)率 MLSS/kg COD 產(chǎn)氣率 （ 2） 設計水質(zhì) COD BOD SS 進水水質(zhì) /(mg/l) 900 315 420 去除率 /% 85 90 55 出水水質(zhì) /(mg/l) 135 189 （ 3） 設計水量 Q=10000m3/d=內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書 27 反應器容積計算 （ 1） UASB 有效容積 30 10000 VQSVmN ?? ? ?有 效 式（ ） 式中： S0進水中有機物濃度， kg COD/m3 Q進水流量， m3/d NV反應區(qū)有機物容積負荷，取 NV= COD/() 將 UASB 設計成圓形池子，布水均勻，處理效果好。 取水力負荷 q=[m3/()],一般取 ≤ q≤ [m3/()]。 24 1 6 .7 5 9 5 .30 .7QAmq? ? ? 3000 459 ? ? ?, 取 h= 采用 6 座相同的 UASB 反應器 。 21 ? ? ? 14 4 9 9 .2 1 1 .23 .1 4AD ? ?? ? ?,取 D= （ 2） 橫截面積 2 2 22 11 103. 8244A D m?? ? ? ? ? 式（ ） （ 3） 實際表面水力負荷 1 4 1 6 .7 0 .6 7 1 .01 0 3 .8 2 6 A? ? ? ??, 符合要求。 配水系數(shù)設計 本系數(shù)設計為圓形布水器，每個 UASB 反應器設 36 個布水點，采用連續(xù)均勻進水。 （ 1） 參數(shù) 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書 28 每個池子流量： 341 69 .5 /6Q m h?? （ 2） 圓環(huán)直徑計算：每個孔口服務面積 2 21 2 .9 04 3 6Dam??? a 在 1— 3m2 之間，符合要求。 可設 3 個圓環(huán)，最里面的圓環(huán)設 6 個孔口，中間設 12 個孔口，最外面設18 個孔口。 （ 3） 內(nèi)圈 6 個孔口設計 服務面積： 21 6 0 17. 4Sm? ? ? 折合為服務區(qū)圓點直徑 14 4 1 7 . 4 4 . 73 . 1 4S m?? ??? 用此直徑作一虛圓，在該虛圓內(nèi)等分面積處設計實圓環(huán)，其上布 6 個孔口。則圓的直徑計算如