【正文】 劑形成較大的絮體，再通入氣浮分離設(shè)備后與大量密集的細(xì)氣泡相互粘附，形成比重小于水的絮體，依靠浮力上浮到水面，而完成固液分離。 整個(gè)混凝氣浮的工藝流程為將混凝劑通過定量投加的方式加入到原水中，經(jīng)過水和藥劑的快速 均勻混合，然后進(jìn)入氣浮池進(jìn)行固液分離，混凝氣浮由混凝與氣浮兩個(gè)工藝組成。 ① 混凝工藝 向污水中投入某種化學(xué)藥劑，使在水中難以沉淀的膠體狀懸浮顆?；蛉闋钗廴疚锸シ€(wěn)定后，由于互相碰撞而聚集或聚合、搭接而形成較大的顆?；蛐鯛钗?，從而使污染物更易于自然下沉或上浮而被除去?；炷齽┛山档臀鬯臐岫取⑸?，除去多種高分子物質(zhì)、有機(jī)物、某些重金屬毒物和放射性物質(zhì)。 混凝劑的投加分為干投法和濕投法，本設(shè)計(jì)采用濕投法，相對(duì)于干投法，濕投法更容易與水充分混合，投量易于調(diào)節(jié)，且運(yùn)行方便。 ② 氣浮工藝 氣浮過程中，細(xì)微氣泡 首先與水中的懸浮粒子相粘附，形成整體密度小于水的 “氣泡寧夏理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 ——顆粒 ”復(fù)合體，使懸浮粒子隨氣泡一起浮升到水面。由于部分回流水加壓氣浮在工程實(shí)踐中應(yīng)用較多，并且節(jié)省能源、操作穩(wěn)定、資源利用較充分，所以本次設(shè)計(jì)采用部分回流水加壓氣浮流程。 （ 2）設(shè)計(jì)計(jì)算 ① 工藝重要數(shù)據(jù) 設(shè)計(jì)流量 Q= 75m3/h = ； 反應(yīng)池停留時(shí)間 T = 15min； 反應(yīng)池水深與直徑之比 H:D = 10:9； 接觸室上升流速 Vc = 10mm/s； 氣浮分離速度 Vs = ； 分離室停留時(shí)間 ts = 20min； 溶氣水量占處理水量的比值 R = 30%； 溶氣壓力，取 ； 填料罐過流密度，取 3000m3/（ dm2）。 （ 3）混凝階段計(jì)算 ① 加藥池的容積 31 75254171 0 0 01 0 0 0 10024 mnAQnAQV ??? ?????? ?? （式 ） 式中： Q—處理的水量， m3； A—混凝劑的最大投加量，取 25mg/l； ω—溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)，一般 10%~20%，取 15%； n—每天配制次數(shù)，一般為 2~6 次，取 3 次 。 取其高為 1m，則其直徑 D? 。 （ 4）反應(yīng)池的計(jì)算 反應(yīng)池的容積： 157560 mQTW ???? （式 ） 式中： Q—設(shè)計(jì)水量， m3/h； T—反應(yīng)時(shí)間， min。 池子直徑與池深： 寧夏理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 mn WD 33 ???? ?? （式 ） 絮凝劑污水加藥池反應(yīng)池 接觸室排渣溝渣集水管水分離室污泥斗D攪拌器加氣設(shè)備HD CH CD SH S圖 混凝氣浮池 式中： n—池子個(gè)數(shù)，取 1 個(gè)。 反應(yīng)池水深與直徑之比 H:D = 10:9，則池深為： mDH ???? （式 ） 噴嘴直徑： mnv Qd ?????? ?? （式 ） 式中： Q—設(shè)計(jì)水量， m/s； v—噴嘴出口流速，一般采用 2—3m/s，取 。 噴嘴設(shè)置在池底，水流沿切線方向進(jìn)入。 （ 4）水頭損失 mvh 221 ???? （式 ） mhhh ????? （式 ） 式中： h1—噴嘴水頭損失， m； h2—池內(nèi)水頭損失，一般為 —，取 。 （ 5）氣浮池的計(jì)算 氣浮池的類型選用豎流式，豎流式氣浮池池底設(shè)有小型的污泥斗，以排除顆粒相對(duì)密度較大、沒有與氣泡黏附上浮的沉淀污泥，泥斗高度取 h = 。 寧夏理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 ① 接觸室表面積 223 )()1( mmv RQAcc ???????? ? （式 ） 式中： Q—設(shè)計(jì)水量， m3/s； R—溶氣水量占處理水量的比值，取 20%； vc—接觸室上升流速，取 10mm/s。 則接觸室直徑為： mmAD cc ?????? ?? （式 ） ② 分離室表面積 223 )()1( mmv RQA ss ??? ????? ? （式 ） 式中： vs—分離室上升流速，取 。 則分離室直徑為： mmAAd scs )133(4)(4 ???????? ?? （式 ） ③ 分離室水深 mtvH sss 3 ?????? ? （式 ） 式中： ts—分離室停留時(shí)間，取 20min。 則氣浮池總高度為： mhHH S ????? （式 ） 式中： h—泥斗 高度，取 。 表 混凝氣浮池去除率 工序名稱 水質(zhì)（ mg/L） COD BOD5 SS 綜合污水處理 進(jìn)入工序量 1628 788 39 去除率 60% 70% 60% 剩余量 651 367 ④ 氣浮池容積： )133()( mHAAW SSC ??????? （式 ） 去除率如表 ： 寧夏理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 生物接觸氧化池計(jì)算 生物接觸氧化池結(jié)構(gòu)如圖 ，包括池體， 填料 ，布水裝置， 曝氣裝置 。工作原理為 :在 曝氣池 中設(shè)置填料，將其作為生物膜的載體。待處理的廢水經(jīng)充氧后以一定流速流經(jīng)填料，與生物膜接觸，生物膜與懸浮的活性污泥共同作用，達(dá)到凈化廢水的作用。 （ 1）生物接觸氧化池設(shè)計(jì)參數(shù)。 ① 生物接觸氧化池每個(gè) (格 )平面形狀宜采用矩形，沿水流方向池長(zhǎng)不宜大于 10m。其長(zhǎng)寬比宜采用 1:2~1:1，有效面積不宜大于 100m2。 ② 生物接觸氧化池由下至上應(yīng)包括構(gòu)造層、填料層、穩(wěn)水層和超高。其中，構(gòu)造層宜 出水泵空氣射流器進(jìn)水排泥填料床出水渠曝氣裝置HR 圖 生物接觸氧化池 采用 ～ ，填料層高宜采用 ～ ，穩(wěn)水層高宜采用 ～ ，超高不宜小于 。 ③ 生物接觸氧化池進(jìn)水端宜設(shè)導(dǎo)流槽，其寬度不宜小于 。導(dǎo)流槽與生物接觸氧化池應(yīng)采用導(dǎo)流墻分隔。導(dǎo)流墻下緣至填料底面的距離宜為 ～ ，至池底的距離宜不小于 。 ④ 生物接觸氧化池應(yīng)在填料下方滿平面均勻曝氣。 ⑤ 當(dāng)采用穿孔管曝氣時(shí)，每根穿孔管的水平長(zhǎng)度不宜大于 5m；水平誤差每根不宜大于177。2mm，全池不宜大于 177。3mm，且應(yīng)有調(diào)節(jié)氣量和方便維修的設(shè) 施。 ⑥ 生物接觸氧化池應(yīng)設(shè)集水槽均勻出水。集水槽過堰負(fù)荷宜為 2～ 3L/(sm)。 ⑦ 生物接觸氧化池底部應(yīng)有放空設(shè)施。 ⑧ 當(dāng)生物接觸氧化池水面可能產(chǎn)生大量泡沫時(shí)，應(yīng)有消除泡沫措施，比如使用消泡劑或者噴淋方式。 ⑨ 生物接觸氧化池應(yīng)有檢測(cè)溶解氧的設(shè)施。 寧夏理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 （ 2）現(xiàn)階段的生物接觸氧化池根據(jù)進(jìn)水、布?xì)獾男问讲煌梢苑譃橐韵聨追N： ① 底部進(jìn)水、進(jìn)氣式； ② 側(cè)部進(jìn)水、上部進(jìn)水式； ③ 表曝充氧式； ④ 射流曝氣充氧式。 進(jìn)過綜合考慮在這里選用第 4 種，即射流曝氣充氧式。 設(shè)計(jì)參數(shù)： 平均日污水量： Q=1800m3/d； 池座數(shù) ： n=3； 填料高度 =3m； 溶解氧濃度 =，汽水比 =15： 1； BOD 容積負(fù)荷 =? ?)/()( 35 dmBO Dkg ?。 （ 3）生物接觸氧化池填料的容積 vONQSV? （式 ） 式中： V—填料有效容積（ m3）； Q—日平均污水量（ m3/d）； So—原污水 BOD5值（ mg/L）； Nv—BOD 容積負(fù)荷 ? ?)/()( 35 dmBODg ?。 計(jì)算得 V=? 214m3。 （ 4）接觸氧化池面積 HVA? （式 ） 式中： A—接觸氧化池面積（ m2）； H—填料床高度（ m）一般取 3m。 計(jì)算得： A=? 72m2。 （ 5）接觸氧化池座數(shù) fAn? （式 ） 式中： n—氧化池座數(shù)，一般 ? 2； 寧夏理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 f—每座接觸氧化池的面積（ m2）一般 f? 25m2，這里取 24m2。 計(jì)算得： n=3。 （ 6）接觸氧化池直徑 ?AR 2? （式 ） 計(jì)算得： R=? 。 （ 7）污水與填料接觸時(shí)間 QnfHt? （式 ） 計(jì)算得： t=。 （ 8）接觸氧化池的總高度 ? ? 43210 1 hhmhhHH ?????? ） （式 ） 式中： H0—接觸氧化池總高度（ m）； h1—超高（ m），取 ； h2—填料上部穩(wěn)定水層高度（ m），取 ； h3—填料層間隙高度（ m）； m—填料層數(shù)； h4—配水高度（ m），取 。 計(jì)算得： H0=。 去除率如表 表 生物接觸氧化池去 除率 工序名稱 水質(zhì)（ mg/L） COD BOD5 綜合污水處理 進(jìn)入工序量 652 237 去除率 80% 80% 剩余量 131 48 寧夏理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 4 污泥處理 在給水和廢水（包括污水）處理中，采用各種分離方法去掉溶解的、懸浮的或膠體的固體物質(zhì)，從中產(chǎn)生的沉渣稱為污泥。污泥中有機(jī)物含量高，容易腐化發(fā)臭；顆粒較細(xì)，密度較小，含水率高且不易脫水。污泥中還含有氮、磷、鉀等植物營(yíng)養(yǎng)素，可以作為肥料。干燥污泥具有較高熱值，可以燃燒。由于城市污水中混有醫(yī)院排 水和某些工業(yè)廢水，污泥中常常含有寄生蟲卵、細(xì) 菌和重金屬等有害物質(zhì)。 污泥處理工藝 污泥處理的目 污泥處理的主要目的有三個(gè)方面。 （ 1）是減少污泥的體積，即降低含水率，為后續(xù)處理、利用、運(yùn)輸創(chuàng)造條件，并減少污泥最終處置前的容積。 （ 2）使污泥無害化、穩(wěn)定化。污泥中常含有大量的有機(jī)物，也可能含有多種病原菌，有時(shí)還含其他有毒有害物質(zhì)，必須消除這些會(huì)散發(fā)惡臭、導(dǎo)致病害及污染環(huán)境的因素。 （ 3）通過處理改善污泥的成分和某種性質(zhì)，以利于應(yīng)用并達(dá)到回收能源和資源的目的。 污泥的濃縮 污泥濃縮就是通過去除污泥顆粒間的自由水分，以達(dá)到減容 的目的，從而減輕污泥后續(xù)處理、處置和利用設(shè)備、設(shè)施的壓力。由于剩余活性污泥的含水率很高，一般都應(yīng)進(jìn)行濃縮處理。污泥濃縮的基本方法有重力濃縮、氣浮濃縮和離心濃縮等。 污泥的脫水（干化和干燥） 干化和干燥是污泥深度脫水的一種形式，其所應(yīng)用的污泥脫水能量（推動(dòng)力）主要是熱能。干化、干燥是使熱能傳遞至污泥中的水，并使其汽化過程。主要應(yīng)用自然熱源（太陽能）的干化過程稱自然干化；使用人工能源當(dāng)熱源的則稱污泥干燥以示區(qū)別。由于污泥干燥能耗相當(dāng)高（每千克水去除的能耗為 3000～ 3500kJ），因此污泥干燥僅適用于 脫水污泥的后續(xù)深度脫水。 污泥的焚燒 焚燒過程是將干化后的污泥與空氣中的氧在高溫下發(fā)生燃燒反應(yīng)，使其氧化分解，達(dá)到減容、去除毒性并回收能源的目的。焚燒后的最終產(chǎn)物為化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定的無害化灰渣。污泥焚燒設(shè)備主要有立式多段爐（多段豎爐）、回轉(zhuǎn)窯焚燒爐和流化床焚燒爐。 寧夏理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 污泥的綜合利用 污泥的綜合利用有農(nóng)田林地利用、建筑材料應(yīng)用、填埋、污泥投海和能源回收等。污泥中含有的氮、磷、鉀、微量元素等是農(nóng)作物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)成分，其含量高于常用的農(nóng)家肥；有機(jī)腐殖質(zhì)（初沉池污泥含 33％，消化污泥含 35％，活 性污泥含 41％，腐污泥含47％）可改善土壤結(jié)構(gòu)、提高保水能力和抗侵蝕性能，經(jīng)過 處理的污泥是良好的土壤改良劑。污泥堆肥產(chǎn)品還可以與市售的無機(jī)化肥（尿素、氯化銨、碳酸氫銨、磷酸銨、過磷酸鈣、鈣鎂磷肥氯化鉀和磷酸鉀等）共同生產(chǎn)有機(jī)－無機(jī)復(fù)混肥。污泥可用于制磚和制纖維板。污泥制磚有干化污泥直接制磚和污泥灰渣制磚兩種方法。污泥可單獨(dú)填埋，也可與垃圾等其它固體廢棄物一起填埋。污泥投海最好是經(jīng)過消化處理的污泥。污泥的主要成分是有機(jī)物，其中有一部分能夠被微生物分解，產(chǎn)物是水、甲烷（ CH4）和二氧化碳；另外干污泥具有熱值， 可以燃燒，所以通過制沼氣、燃燒及制成燃料等方法，可以回收污泥中的能量。污泥進(jìn)行厭氧消化即可制得沼氣。污泥中含有大量的有機(jī)物和部分纖維木質(zhì)素，脫水后具有一定的熱值。前正在發(fā)展一種新的熱能利用技術(shù) —低溫?zé)峤?，即?400～ 500℃ 、常壓和缺氧條件下，借助污泥中所含的硅酸鋁和重金屬（尤其是銅）的催化作用將污泥中的脂類和蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變成碳?xì)浠衔?，最終產(chǎn)物為燃料油、氣和碳。 污泥的濃縮 污泥中水的分類與去除方法 污泥中水的存在狀態(tài) : 污泥水可分為：游離水、絮體水、毛細(xì)水、粒子水 （ 1）游離水 存在于污泥絮 體空隙之間，借助于重力沉降可分離。 （ 2）絮體水 存在于污泥絮體內(nèi)部，借助重力不