【正文】 (4) 物理化學(xué)法 物理化學(xué)法是在水處理過程中投加的絮凝劑，使其在水中經(jīng)過一系列的水解 —沉淀反應(yīng)，最終形成不同形狀、結(jié)構(gòu)各異的絮凝體。 2) 利用超濾技處理工業(yè)廢水 , 不僅占地少 ,而且還能回收大量油分和減少污泥量。 (3) 膜分離法 膜分離法是利用特殊的半滲透膜使廢水中離子和分子分離的方法 , 主要包括反滲透 , 納濾、超濾、微濾、電滲析、滲析、滲透蒸發(fā)和液膜等。 5) 凈化水一般，懸浮物 ≤30mg/L。 3) 操作管理方便，運(yùn)行可靠，占地面積小，運(yùn)行費(fèi)用低。 MWG技術(shù)在處理鋼鐵廢水中 具有以下特點(diǎn)： 1) 可實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)，氧化鐵皮能全部回收利用。 （ 2） MWG技術(shù) MWG技術(shù)在處理廢水的過程中，離子受磁場作用，破壞了離子之間的靜電吸引狀態(tài)，導(dǎo)致結(jié)晶條件的改變因而其可在水中任意成核，而成為懸浮物隨水流帶走，而不致形成水垢。 3) 成本較高，運(yùn)行費(fèi)用高。電磁吸附法 在處理鋼鐵廢水中 具有以下特點(diǎn)： 1) 處理效果好，節(jié)能的優(yōu)越性。當(dāng)廢水和鐵碳床接觸時(shí)，發(fā)生如下反應(yīng) : Fe一 Ze一 FeZ+ FeZ++ZHZO一 Fe(OH):+ZH+ Fe(OH)2一 Fe(OH)3 其中， FeZ+具有較強(qiáng)的還原作用，可使廢水某些氧化組分還原 。因此從活性污泥的凈化功能來考慮，應(yīng)將非溶解性的 BOD5從處理水的總 BOD5值中減去。 表 出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 排放量（ m3/d） COD（ mg/L） BOD5（ mg/L） SS（ mg/L） pH 7500 ≤30 ≤10 ≤5 處理程度的計(jì)算 溶解性 BOD5的去除率 活泩污泥處理系統(tǒng)處理水中的 BOD5 值是由殘存的溶解性 BOD5 和非溶解性 BOD5二者組成，而后者主要是以生物污泥的殘屑為主體。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文） 第 4 頁 共 48 頁 污水處理站進(jìn)出水水質(zhì) 進(jìn)水水質(zhì) 污水中主要污染物及指標(biāo)見表 表 主要污染物及指標(biāo) 排放量（ m3/d） COD（ mg/L） BOD5(mg/L) SS(mg/L) PH 7500 50 15 130 812 出水水質(zhì) 根據(jù)國家相關(guān)法律法規(guī)及行業(yè)特征，污水處理站出水水質(zhì)執(zhí) 行 應(yīng)符合 《城市污水再利用工業(yè)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（ GB/T199232021）的標(biāo)準(zhǔn) 要求，出水全部循環(huán)利用。 污水 廠的處理水量按最高日最高時(shí)流量，污水廠的日處理量為：該廠按最大流量Qmax=8640 噸 /天建設(shè)完成，污水廠主要處理構(gòu)筑物擬分為二組，每組處理規(guī)模為 4320萬噸 /天。 則 污 水 處 理 站 總 處 理 水 量Q=7500=8640m179。 4 工藝設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)范圍及規(guī)模 設(shè)計(jì)范圍 本設(shè)計(jì)包括從污水的截流、匯集、處理、提升直至回用水供水泵站的全部工藝設(shè)施，污泥脫水、加藥設(shè)施以及配套的輔助設(shè)施，主要包括： （ 1） 污水的截流、匯集 （ 2） 調(diào)節(jié)池及提升泵站 （ 3） 污水處理、凈化設(shè)施 （ 4） 加藥設(shè)施及消毒設(shè)施 （ 5） 污泥脫水設(shè)施 （ 6） 變配電及檢化驗(yàn)設(shè)施 （ 7） 廠區(qū)內(nèi)配套的綜合管網(wǎng) （ 8） 生活區(qū)污水處理站及配套管網(wǎng)改造 設(shè)計(jì)規(guī)模 本設(shè)計(jì)只包括廢水處理站的處理工藝、設(shè)備選型的設(shè)計(jì)。 6) 充分考慮廠區(qū)的環(huán)境建設(shè)、職工勞動(dòng)、衛(wèi)生環(huán)境的保護(hù)，實(shí)現(xiàn)廠區(qū)花園化。 4) 充分考慮到污水處理廠整體布局的合理性，做到投資省、占地少，不受自然災(zāi)害的影響，并進(jìn)行該污水處理廠分期實(shí)施的長遠(yuǎn)計(jì)劃。 2) 處理工藝的選擇要求符合污水特點(diǎn)和當(dāng)?shù)貧夂驐l件，并從該地區(qū)具體情況出發(fā)，在處理達(dá)標(biāo)的前提下實(shí)現(xiàn)污水綜合利用，污泥綜 合治理，無二次污染。各車間給水由全廠水 資源泵站供給，全廠雨水及污水排水采用合流制，最終回用到廠區(qū)車間。高爐一座和 580m179。燒結(jié)機(jī)二臺(tái)和 90m179。 廠區(qū)現(xiàn)狀 公司現(xiàn)已建設(shè)有： 10m179。凍土期 11 月下旬至次年 3 月，最大凍結(jié)深度 ～ 。全區(qū)多年平均蒸發(fā)量 。全年主導(dǎo)風(fēng)向 N 風(fēng)，風(fēng)頻為 %，冬季以西北風(fēng)為主，夏季多位南風(fēng)，次主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)?WSW，風(fēng)頻為 %，靜風(fēng)頻率為 %。年平均氣溫 ℃ ，最高氣溫 ℃ ，最低氣溫 ℃ 。公司東距市區(qū)約 15km， 南距京沈鐵路 10km，距京沈高速公路 18km，北距大秦鐵路 16km，交通運(yùn)輸非常方便。因此加快污水處理配套排水設(shè)施建設(shè)已是當(dāng)務(wù)之急，這不僅關(guān)系到地區(qū)未來的經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，還直接關(guān)系著該地區(qū)人民的身心健康。 由于我國有 些鋼鐵企業(yè)分流分制未完善，環(huán)境保護(hù)設(shè)施不配套，使得鋼廠總排系統(tǒng)匯集的各單位的生產(chǎn)、生活排水中，懸浮物、油、重金屬、酚、氛、 COD 等污染因子嚴(yán)重超標(biāo)。含有各種污染物的工業(yè)廢水和生活污水排入水體后，不但使水中原有物質(zhì)組成發(fā)生變化，而且污染物還參與了能量和物質(zhì)的轉(zhuǎn)化及循環(huán)過程。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文） 第 1 頁 共 48 頁 1 引言 工業(yè)廢水對(duì)水體環(huán)境的影響較大，冶金、化工、制藥、洗煤、選礦、造紙等工業(yè)的排水會(huì)造成水體變濁、變色，使水體中懸浮物、油、重金屬、酚、氰、 COD 等污染因子超標(biāo) 。鋼鐵工業(yè)的廢水排放量大 (據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國鋼鐵工業(yè)外排水量約占工業(yè)外排廢水量的10%)，且廢水中含有大量的污染物質(zhì)和有害物質(zhì) 。當(dāng)水中污染物的濃度超過水體的自凈能力時(shí)，就破壞了水體的原有用途，甚至危及原有的生態(tài)系統(tǒng)。未經(jīng)處理的總排水大量排放，污染了我國的部分河流，同時(shí)對(duì)鋼廠總排口下游居民生活飲用水的水源地及生活水凈水廠造成極大威脅，對(duì)人民的用水安全及環(huán)境造成嚴(yán)重影響。 2 概況 區(qū)域位置 河北某鋼鐵公司，位于河北省某市工業(yè)園區(qū)。 自然條件 該地區(qū)屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，具有夏季炎熱多雨溫潤、冬季寒冷少雪干燥的特點(diǎn)。年平均風(fēng)速 ，冬季平均風(fēng)速 ，夏季平均風(fēng)速 。近 26 年年平均降水量在 ～ 之間，降 雨量集中在 6～ 9 月份，占全年降雨 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文） 第 2 頁 共 48 頁 量的 %。河凍期 12 月至次年 3 月，冰厚 ～ 。該地區(qū)抗震設(shè)防烈度為 7 度。球團(tuán)豎爐兩座， 60m179。燒結(jié)機(jī)一臺(tái)， 450m179。高爐兩座， 160t 轉(zhuǎn)爐二座及配套工程， 1250mm 熱軋寬帶鋼軋機(jī)一套，以及供水、供電、供氣、運(yùn)輸?shù)认鄳?yīng)公輔設(shè)施，已形成年產(chǎn) 200 萬噸的生產(chǎn)能力。 3 設(shè)計(jì)依據(jù)及原則 設(shè)計(jì)依據(jù) 工藝設(shè)計(jì)主要條例、規(guī)范 1) 建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)管理?xiàng)l例 （國務(wù)院 253 號(hào)令） 2) 建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)條例 國環(huán)字（ 87） 003 號(hào)令 3) 地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) （ GHZB11999） 4) 工業(yè)循環(huán)水冷卻設(shè)計(jì)規(guī)范 （ GB202152021） 5) 工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范 （ GB500502021） 6) 城市污水再利用工業(yè)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) （ GB/T199232021） 7) 城市污水處理廠污水污泥排放標(biāo)準(zhǔn) （ GJ302593） 8) 鋼鐵工業(yè)水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn) （ GB1345692） 設(shè)計(jì)原則 1) 在總體規(guī)劃指導(dǎo)下，根據(jù)總體布局及現(xiàn)狀，結(jié)合各方面條件和環(huán)境要求，對(duì)污水進(jìn)行綜合治理，充分發(fā)揮建設(shè)項(xiàng)目的社會(huì)效益，環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。 3) 選擇設(shè)計(jì)的處理工藝，在保證出水質(zhì)量的前提下應(yīng)盡量降低能耗，并使工程投資費(fèi) 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文） 第 3 頁 共 48 頁 用減少到最低程度。 5) 充分考慮廠建設(shè)與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。 7) 在節(jié)省投資的情況下，為降低運(yùn)行費(fèi)用，減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度，對(duì)系統(tǒng)操作盡量采用機(jī)械化、自動(dòng)化。根據(jù)國內(nèi)同行業(yè)污水來源和特征，取 工 業(yè) 廢 水 的 變 化 系 數(shù) k= 。/d。這樣可滿足近期處理水量要求。 具體指標(biāo)見表 。活性污泥的凈化功能，是去除溶解性 BOD5。 處理水中非溶解性 BOD5 值可用下列公式求得 : LmgeeCB O D ef /)1()1( ????????? ???? ? 處理水中溶解性 BOD5為 10－ ＝ ? 溶解性 BOD5的去除率為： %%100190 ????? CODcr的去除率 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文） 第 5 頁 共 48 頁 %40%10050 3050 ????? SS 的去除率 %%100130 5130 ????? 工藝方案的確定 工藝方案比選 根據(jù)鋼鐵企業(yè)廢水特點(diǎn)，目前國內(nèi)外采取的處理工藝技術(shù)主要包括以下幾種： （ 1） 電磁吸附法 電磁吸附法是利用磁性顆粒與含油廢水相混摻，利用油珠的磁化效應(yīng)，通過磁性過濾將油去除。 Fe(OH)3具有絮凝作用 。 2) 操作管理方便，運(yùn)行可靠，占地面積小。 4) 電磁吸附法是當(dāng)前的一個(gè)熱門研究領(lǐng)域，未能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，技術(shù)資料不成熟。含有鐵質(zhì)的懸浮顆粒流經(jīng)磁場時(shí)產(chǎn)生磁感應(yīng)，離開磁場后具有剩磁而相互吸引，開成原粒徑三倍以上的聚合體其沉降速度為原顆粒的十倍左右。 2) 無污水外排，無二次污染，環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益好。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文） 第 6 頁 共 48 頁 4) 基建投資較大。 6) COD、 BOD、 PH值處理效果較差。膜分離法具有以下特點(diǎn)： 1) 在大多數(shù)膜分離過程中物質(zhì)不發(fā)生相 變化 , 分離系數(shù)大 , 一般可室溫操作。 3) 水停留時(shí)間長，基建投資大，運(yùn)行費(fèi)用高。在水處理中，混凝過程主要是將水體中納米級(jí)、微米級(jí)的膠體雜質(zhì)顆粒，經(jīng)過凝聚 —絮凝反應(yīng)而形成大的絮體顆粒，最后經(jīng)沉淀、過濾等工藝將其去除，使水質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。去除此類有機(jī)物和無機(jī)物染污物質(zhì)的最佳方法是物理 —化學(xué)方法。 2) 采用高效澄清池和 D型濾池的組合工藝，節(jié)約了占地、投資和運(yùn)行費(fèi)用，提高了處理效率，保證了出水水質(zhì)。 因此，采用物理 化學(xué)方法為本設(shè)計(jì)的工藝方案。去除 此類有機(jī)物和無機(jī)污染物質(zhì)的最佳方法是物理 化學(xué)方法。在設(shè)計(jì)中選擇高效、節(jié)能、多功能設(shè)備要體現(xiàn)在各處理單元中。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文） 第 7 頁 共 48 頁 污水經(jīng)截流匯集后自流至格柵，經(jīng)格柵去除大塊雜物后進(jìn)入調(diào)節(jié)池（調(diào)節(jié)池停留時(shí)間為 3h）。 5 工藝設(shè)計(jì)說明 主要處理構(gòu)筑物及設(shè)備選擇 污水截流匯集、預(yù)處理及提升泵站 由于老廠區(qū)生產(chǎn)廢水、生活污水及雨水排水采取合流制排放，因此在排出管渠上設(shè)截流井 ,在截流井原排出管口處設(shè)擋流堰。 排水管采用 DN1000~DN1500， i=~，由于埋管較深，采用重型鋼筋混凝土管， 180176。 污水匯集至提升泵站，在提升泵站出口管道上設(shè)置電磁流量計(jì)，用于計(jì)量和自動(dòng)控制調(diào)節(jié)閥的開啟度，保持送出污水的流量穩(wěn)定。共分為兩格，每格尺寸為 ，每格進(jìn)、出口端各安裝有 800mm800mm 手動(dòng)鑄鐵鑲銅閘板一個(gè)，用于調(diào)節(jié)流量及截?cái)辔鬯Ｇ逶刹捎脮r(shí)間控制或柵前后液位差自動(dòng)控制，清理下來的格柵落入柵渣筐中，由值班人員適時(shí)清運(yùn)。 N=。 為了便于檢修，調(diào)節(jié)池分成兩格，每格進(jìn)、出水端均設(shè)置 800mm800mm 手動(dòng)鑄鐵鑲銅閘板。在調(diào)節(jié)池末端設(shè)隔油墻，同時(shí)為了消除調(diào)節(jié)池內(nèi)浮油及浮渣，每格設(shè)一臺(tái)浮油回收機(jī)，實(shí)際收油速率 Q=1～ 3 m179。 3) 提升泵站 占地面積為 ＝ ，泵房為半地下式，地下埋深 ，水泵為自灌式。 為檢修潛污泵，提升泵站設(shè)電動(dòng)單軌吊 CDT型 Q=2T， h=20m， N=3+ 一臺(tái)。 （ 2）前混凝池 地面式建筑，平面尺寸 m16 m，高 m，全地上布置，分 4 個(gè)反應(yīng)池。 在前混凝池設(shè)有 SS、 PH 監(jiān)測儀用于監(jiān)測水質(zhì)。 高密度沉淀池 高密度沉淀池是集加藥混合、反應(yīng)、澄清、濃縮為一體的高效水處理構(gòu)筑物。 (1) 高密度沉淀池的組成及處理過程 高密度沉淀池分為三個(gè)區(qū)：絮凝反應(yīng)區(qū)、頂沉 濃縮區(qū)、斜管分離區(qū)。慢速攪拌區(qū)由葉輪控制加藥后混合水的攪拌速度，無攪 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文） 第 9 頁 共 48 頁 拌區(qū)可以促成礬花增大和密實(shí)均勻。污泥回流不但可以節(jié)省藥劑投加量的 10%，還可使反應(yīng)區(qū)的懸浮固體濃度維持在最佳水平，從而達(dá)到優(yōu)化絮凝反應(yīng)的目的。濃縮區(qū)可分為上、下兩層， 上層在錐形循環(huán)桶的上面，濃縮活性污泥用于回流；下層在錐形循環(huán)桶的下面，主要是剩余污泥。由于其濃度至少為 20g/l~100g/l，投加石灰后甚至可達(dá)到 400g/l~600g/l，符合污泥脫水要求，抽出后的污泥進(jìn)入污泥調(diào)節(jié)池，斜管分離區(qū)對(duì)分離后水中殘余的礬花再次去除，澄清水有集水槽收集后自流進(jìn)入后混凝池。 （ 2）本工程污水處理廠設(shè)計(jì)污水量為 ，最大污水處理量可達(dá) 360 m3/h，綜合處理水 量、投資及占地等多方因素，因此本設(shè)計(jì)按照建設(shè)一座高密度沉淀池進(jìn)行。 沉淀池面積 113 m3 單池斜管面積 80 m2，表面水力負(fù)荷 m3/ m2178。 單池絮凝反應(yīng)池的容積 83 m3。/h， N=。 偏心螺桿泵， Q=40 m179。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文） 第 10 頁 共