【導(dǎo)讀】[摘要]本設(shè)計是針對3500m3/d的某造紙廢水處理工藝設(shè)計，進水水質(zhì)為：COD：1000-2020mg/L，BOD5：。通過對該造紙廠中段廢水的水量的水質(zhì)等特點的分析，結(jié)合該種廢水的。處理工藝，對廠的環(huán)境衛(wèi)生要求及本工程的具體要求采用卡魯塞爾氧化溝工藝為核心的處理工藝，本設(shè)計使用的污。水處理工藝流程為：格柵——調(diào)節(jié)池——絮凝沉淀池——水解酸化池——卡魯塞爾氧化溝——二沉池——污泥濃縮。池——污泥脫水間。其出水水質(zhì)：COD：，BOD5：，SS：，pH：6-9?！对旒埞I(yè)水污染排放標準》的要求排放標準。本設(shè)計流程技術(shù)成熟、切合實際、運行可靠、操作管理簡單、運行。費用低、占地面積小。

　　

【正文】 （ ） 式中： maxQ ——沉淀池處理水量， m3/d； q ——設(shè)計單位堰寬負荷 [m3/(m? d)]， 120～ 480m3/(m? d)，取 350m3/(m? d) 出水進入指形槽后采用鋸齒三角堰自流流出。 排泥方式：選擇多斗重力排泥。 水解酸化池 設(shè)計說明 造紙廢水中 含有高分子有機物，如：纖維素，難被微生物降解，水解酸化池可以有效的將高分子有機物轉(zhuǎn)化為小分子有機物，可提高廢水的可生化性，有利于后續(xù)進一步處理。 水解池是改進的升流式厭氧污泥床反應(yīng)器，不設(shè)三相分離器，不需要密閉的池，不需要攪拌器，降低了造價，便于設(shè)計放大 [14][15][16]。 水解反應(yīng)器采用下端進水，通過控制上升流速來控制廢水在反應(yīng)池中的停留時間，來實現(xiàn)對廢水的處理。經(jīng)處理后的水通過溢流堰流入下一處理單元。在水解酸化反應(yīng)器中，利用水壓在污泥層上部進行排泥 [17]。水解酸化池示意圖見圖 ： 陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計 第 17 頁 共 34 頁 圖 水解酸化池示意圖 設(shè)計參數(shù) V——水解池發(fā)熱容積， m3； Kz——總變化系數(shù)， ； Q——設(shè)計流量， m3/h； T ——水力停留時間， h 取 5 小時 設(shè)計計算 ? 水解池的容積 V V=Kz QT=? 150? 5=1125m3 （ ） 水解池取 LBH=11? 11? 5m， 2 座 ? 水解池上升流速核算 反應(yīng)器的高度為： H=4m，反應(yīng)器的高度與上升流速之間的關(guān)系為： V=Q/A=V/TA=H/T=4/5=水解反應(yīng)器的上升流速 V=～ ，Ｖ符合設(shè)計要求。 ? 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 200mm，位于服務(wù)面積的中心，出水管孔徑為 20mm。 ? 出水收集 出水采用鋼板矩形堰。 ? 排泥系統(tǒng)設(shè)計 采用靜壓排泥裝置，沿矩形池縱向多點排泥，排泥點設(shè)在污泥區(qū)中上部。污泥排放采用定時排泥，每日 12 次，另外，由于反應(yīng)器底部可能會積累顆粒物質(zhì)和小砂礫，需在水解池底部設(shè)排泥管。 卡魯塞爾氧化溝 設(shè)計說明 使用定向控制的曝氣和攪動裝置，向混合液傳遞水平速度，從而使被攪動的混 合液在氧化溝閉合渠道內(nèi)循環(huán)流動。因此氧化溝具有特殊的水力學流態(tài)，既有完全混合式反應(yīng)器的特點，又有推流式反應(yīng)器的特點，溝內(nèi)存在明顯的溶解氧濃度梯度。氧化溝斷面為矩形或梯形，平面形狀多為橢圓形，溝內(nèi)水深 :為 ～ ，寬深比為 2:1，亦有水深達 7m 的，溝中水流平均速度為 。氧化溝曝氣混合設(shè)備有表面曝氣機、曝氣轉(zhuǎn)刷或轉(zhuǎn)盤、射流曝氣器、導(dǎo)管式曝氣器和提升管式曝氣機等。見圖 ： 陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計 第 18 頁 共 34 頁 圖 卡魯塞爾氧化溝示意圖 設(shè)計計算 卡魯塞 爾氧化溝采用半地下式。設(shè)停留時間為 24h， MLSS=46g/L，污泥回流比 R=75%以上，泥齡 30d。 氧化溝總?cè)莘e V： V=? 24=3500m3 （ ） 取氧化溝有效水深 h=5m，超高為 1m，氧化溝深度 H=5+1=6m。則氧化溝面積 A： 23500 7005 mhA V? ? ? （ ） 令單溝道寬度 b=5m，則彎道部分面積 A1： 2 221 10 5 2362A m? ??? ? ? ? （ ） 直線段部分面積 A2： A2=AA1=700236=464m2； 單溝直線段長度 L： 2 464 2 3 .24 4 5 mbAL ? ? ???（取 24m） （ ） 進水管和出水管 污泥回流比 R=75%以上，管道流速 v=，進水管流量 31 3500 0 .0 4 1 /2 4 3 6 0 0 sQ m??? （ R 取 100%） 則管道過水斷面 A： 20 .0 4 1 0 .0 4 11 .0QAmv? ? ? （ ） 管徑 4 4 0 .0 4 1 0 .2 3Adm???? ? ? （ ） 陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計 第 19 頁 共 34 頁 取 （ 300mm） 校核管道流速 v： 20 . 0 4 1 0 . 5 8 /0 . 32vsA mQ?? ? ???? ???? （ ） 出水堰及出水井 ? 出水堰 堰上水頭高 H=，堰寬 . 86 1. 86 0. 15bmHQ? ? ?? （ ） 為了便于設(shè)備的選型，堰寬 b 取 ，校核堰上水頭 H 2233 0 .0 4 1 0 .1 51 .8 6 b 1 .8 6 0 .4H Q m? ? ? ?? ? ?? ? ? ??? ? ? ? （ ） ? 出水豎井 考慮可調(diào)節(jié)，根據(jù)安裝要求，堰兩邊各留 的操作距離。 出水豎井長 L=? 2+=； 出水豎井寬 B=（滿足安裝要求）； 則出水豎井平面尺寸為 L? B=? ,氧化溝出水孔尺寸為 b? h=? 。 投加營養(yǎng)鹽的計算： 營養(yǎng)鹽的投加比例： BOD： N： P=100：（ 12）：（ ），而 BOD 為 200～ 400mg/L，則每天投加尿素的最大量： m1=? 3500? 2=2800kg=，每天投加磷酸三鈉的最大量n2=? 3500? =560kg=。 曝氣設(shè)備的選擇： ① 實際需氧量 AOR 去除 BOD 需氧量，取 a=D1=aQ(S0S)+bVX=? 3500? （ ） +? 3500? =； 其中 X 為 MLVSS==? (4～ 6)=～ ，取 。 剩余污泥中 BOD 的需氧量 D2： 經(jīng)產(chǎn)率系數(shù) Yabs：a b s 0 . 6 0 . 1 7 61 1 0 . 0 8 3 0dcYY K ?? ? ?? ? ? （ ） 污泥剩余量 VX ： VX =Yabs Q(S0S)= 3500 （ ） =D2= VX? = =（ ） 總需氧量 AOR=D1D2==，考慮安全系數(shù)，則 AOR= =（ ） ② 標準狀況下需氧量 SOR ? ?? ?? ? ? ?20T 2 01 . 0 2 4SS TCA O R CS O RC? ?? ?? ?? （ ） ? ? ? ?2 5 2 02 7 6 1 . 8 9 . 1 7 6 6 5 4 . 2 /0 . 8 5 0 . 9 5 8 . 3 8 1 . 0 0 2 4 1 . 0 2 4 k g d????? ? ? ? ? 陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計 第 20 頁 共 34 頁 式中： CS(20)——20℃ 時氧的飽和度，查表取 ； CS(T)——T=25℃ 時氧的飽和度，查表取 ； C——溶解氧濃度， 0～ 4mg/L，取 4mg/L； 5 15 5 10— — 13 10 13 10?? ?????所 在 地 區(qū) 實 際 氣 壓 ? ——修正系數(shù)，取 ； ? ——修真系數(shù)，取 。 設(shè)備選型 ? 攪拌機 選用江蘇宜興天地環(huán)保機械設(shè)備有限公司提供的 型玻璃鋼液體攪拌機，其技術(shù)參數(shù)見表 ： 表 攪拌機技術(shù)參數(shù) 項目 液槽尺寸（ mm） 電機功率（ kW） 葉輪直徑（ mm） 葉輪轉(zhuǎn)速（ r/min） 數(shù)據(jù) ? 1000? 1200 460 131 ? 輸送泵 選用 40FS26A型塑料泵輸送，其技術(shù)參數(shù)見表 ： 表 輸送泵技術(shù)參數(shù) 項目 流量（ m3/h） 電機功率 （ kW） 揚程（ m） 轉(zhuǎn)速（ r/min） 進口口徑（ mm） 出口口徑（ mm） 數(shù)據(jù) 2900 40 25 二沉池 設(shè)計說明 本設(shè)計選用豎流沉淀池。豎流沉淀池是利用污水從沉淀池中心管流入，沿著中心管向下流動，經(jīng)中心管下部的反射板折向上方流動，污水以流速 v 自下向上流動，污水中的顆粒以沉速 u 沉降，當 uv 時顆粒開始下沉， u=v 時顆粒懸浮污水中， uv時顆粒隨污水流出。上升至沉淀池頂部的污水用設(shè)在沉淀池四周的鋸齒型三角堰溢流入集水槽排出 。豎流沉淀池由進水裝置、中心管、出水裝置、沉淀區(qū)、污泥斗及排泥裝置組成。豎流沉淀池示意圖見圖 ： 陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計 第 21 頁 共 34 頁 圖 豎流沉淀池示意圖 設(shè)計計算 ? 中心進水管面積 f1=Q/v0=中心水管流速（ m/s），一般采用 v≤，設(shè)計中取 d0=(4f1/π)1/2=，取 ? 中心進水管喇叭口與反射板之間的縫隙高度 1 11 0 . 0 4 1 0 . 2 50 . 0 2 3 . 1 4 2 . 7 mQh vd?? ? ??? （ ） v1——污水從中心管喇叭口與反射板之間縫隙流出速度（ m/s），一般采用 ～ 。 d1——喇叭口直徑（ m），一般采用 d1= 設(shè)計中取 v1=， d1==。 ? 沉淀部分有效斷面面積 A=Q/v=； 沉淀部分有效斷面面積（ m2）； v—污水在沉淀池內(nèi)流速（ m/s）。 設(shè)計中取 q180。=? h， v=q180。=。 ? 沉淀池直徑 ? ? ? ?14 A f 4 5 0 1 . 3 7 9Dm????? ? ? （ ） ? 沉淀池有效水深 h2=vt? 3600=? ? 3600= 校核沉淀池邊長與水深之比， B/h2=3 （ ） 式中： h2——沉淀池有效水深（ m）； T——沉淀時間，一般采用 1～ 2h。 設(shè)計中取 t= ? 進水集配水井 配水井內(nèi)中心管直徑 陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計 第 22 頁 共 34 頁 24 4 0 . 0 4 1 0 . 2 90 . 6QD v m?? ?? ? ? ?? （ ） 式中： v2——配水井內(nèi)中心管上升流速（ m/s），一般采用 v2? 。 設(shè)計中取 v2=配水井直徑 39。 2 2334 4 0 . 0 4 1 0 . 2 9 0 . 5 10 . 3vQ DmD ?? ?? ? ? ? ?? （ ） 式中： v3——配水井流速（ m/s），一般采用 v3=～ 設(shè)計中取 v3=? 出水堰 沉淀池的四周設(shè)置出水堰，出水堰上安裝三角堰板，均勻集水后自由跌水出流。 設(shè)三角堰板的堰上水深為 ，則單齒流量為 q==? =? 104m3/s 則總共需要的齒數(shù)為 n=Q/q=,取 8 個 齒高 出水渠寬 B 取為 200mm，出水槽下緣與出水 槽水面的距離設(shè)為 。 ? 排泥管 排泥管伸入污泥斗底部，為防止排泥管堵塞，排泥管徑設(shè)為 200mm。 污泥濃縮池 設(shè)計說明 污泥濃縮的對象是顆粒間的孔隙水，濃縮的目的是在于縮小污泥的體積，便于后續(xù)污泥處理。二沉池排出的剩余污泥含水率高，污泥數(shù)量較大，需要進行濃縮處理；初沉污泥含水量較低，可以不采用濃縮處理。設(shè)計中一般采用濃縮池處理剩余活性污泥。濃縮前污泥含水率 99%，濃縮后污泥含水率 97%。 由于本工程中污泥量不多，采用豎流式濃縮池，不設(shè)刮泥機，污泥室的截錐體 斜壁與水平面所形成的角度應(yīng)大于 55176。，中心管按污泥流量計算。沉淀區(qū)按濃縮分離出來的污水流量進行設(shè)計。污泥濃縮池示意圖見圖 ： 污泥擋板刮泥板底流上清液 圖 污泥濃縮池示意圖 陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計 第 23 頁 共 34 頁 設(shè)計依據(jù)及參數(shù) ? 設(shè)計依據(jù) ① 當為初沉污泥時，其含水率一般為 95%～ 97%；當為剩余