【正文】 件。沉砂池，可分為平流式，豎流式和曝氣沉砂池。[2]初沉池由于造紙污水中含有大量的細(xì)小懸浮物，經(jīng)其格柵的預(yù)處理，又能去除較大的無(wú)機(jī)懸浮物質(zhì)，設(shè)計(jì)采用初沉池作為分離細(xì)小有機(jī)物的場(chǎng)所，設(shè)計(jì)采用平流式初沉池，鋼混結(jié)構(gòu)，內(nèi)置刮泥機(jī)。對(duì)于一般的造紙廢水，初沉池可以去除約30%的BOD和55%的SS。[3]生物接觸氧化池 生物接觸氧化法的構(gòu)筑物是浸沒(méi)曝氣式生物濾池，也稱(chēng)生物接觸氧化池。生物接觸氧化池內(nèi)設(shè)置填料，填料淹沒(méi)在廢水中，填料上長(zhǎng)滿(mǎn)生物膜，廢水與生物膜接觸過(guò)程中，水中的有機(jī)物被微生物吸附、氧化分解和轉(zhuǎn)化巍為新的生物膜。接觸氧化池目前雖已運(yùn)用于生產(chǎn)，但是還沒(méi)有形成比較定型的構(gòu)造型式。接觸氧化池的主要組成部分有池體、填料和布水布?xì)庋b置。二沉池二次沉淀池是整個(gè)活性污泥法系統(tǒng)中非常重要的組成部分。整個(gè)系統(tǒng)的處理功能與二沉池的設(shè)計(jì)和運(yùn)行有關(guān)。固液分離的場(chǎng)所，采用輻流式沉淀池，大大提高沉淀效率并有效節(jié)約占地面積，剩余污泥進(jìn)入污泥泵房。二沉池在功能上同時(shí)要滿(mǎn)足澄清和污泥濃縮兩方面的要求。[4]污泥濃縮池 污泥濃縮是降低污泥含水率、減少污泥體積的有效方法。污泥濃縮組要減縮污泥的間隙水。經(jīng)濃縮后的污泥近似糊狀，仍保持流動(dòng)。泥濃縮的方法主要是降低活性污泥含水率，見(jiàn)效污泥體積，降低污泥后繼處理費(fèi)用的有效方法，采用重力濃縮法，此法由于其儲(chǔ)泥能力強(qiáng)，炒作要求不高，運(yùn)行費(fèi)用低以及動(dòng)力消耗小的優(yōu)點(diǎn)，適合用于濃縮初沉污泥和混合污泥，本處理工藝處理后上清液回流至集水井。消化池 穩(wěn)定污泥的方法是消化法。好氧消化法類(lèi)似活性污泥法，在曝氣池中進(jìn)行，曝氣時(shí)間長(zhǎng)達(dá)1020天，依靠有機(jī)物的好氧呼吸和有機(jī)物的內(nèi)源呼吸穩(wěn)定污泥轉(zhuǎn)化的有機(jī)組成。消化池一般是一個(gè)錐體或平底的圓池，四周為垂直墻體。平底或池底坡度較小時(shí)需要設(shè)置刮泥裝置。帶式壓濾機(jī) 帶式壓濾機(jī)工藝的開(kāi)發(fā)成功的關(guān)鍵是濾帶的開(kāi)發(fā)，是合成有機(jī)聚合物發(fā)展的結(jié)果。由于帶式壓濾機(jī)具有連續(xù)運(yùn)行、操作管理簡(jiǎn)單、附屬設(shè)備少，機(jī)器制造容易等特點(diǎn)，從而使投資、勞動(dòng)力、能源消耗和維護(hù)費(fèi)用都降低，在國(guó)內(nèi)外污泥脫水中得到了廣泛的應(yīng)用。1消毒 廢水處理中應(yīng)用的消毒工藝主要是化學(xué)消毒（常用的是氯氣和臭氧），有時(shí)也用物理消毒工藝，氯化是當(dāng)今消毒采用的普遍方法。氯與水中有機(jī)物作用，同時(shí)又氧化和取代作用，前者促使取出有機(jī)物或降解有機(jī)物，而后者則是氯與有機(jī)物結(jié)合，氯取代后形成的氯化物是致突變或致癌活性的。所以，目前污水消毒一是要控制恰當(dāng)?shù)乃巹┩都恿浚遣捎闷渌緞┐嬉郝然蛴坞x氯，以減少有害物的生成。目前常用的消毒劑是液氯，其次是漂白粉、臭氧、次氯酸鈉、氯胺、二氧化氯和紫外線(xiàn)等。[5]設(shè)計(jì)題目： 2萬(wàn)噸/天造紙廢水水處理廠設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容：（1）對(duì)工藝構(gòu)筑物選型作說(shuō)明；（2）主要處理設(shè)施的工藝計(jì)算；（3）污水處理廠平面和高程布置；（4）設(shè)備選型、經(jīng)濟(jì)成本核算。（5）廠區(qū)的位置 廠區(qū)地形污水廠選址區(qū)域海拔標(biāo)高在10 m，平均地面坡度為0，廠區(qū)占地面積為東西長(zhǎng)350m，南北長(zhǎng)250 m。距離污水廠400米處有河流。第二章 工藝計(jì)算某造紙廠混合造紙廢水水質(zhì)見(jiàn)表21：表21 造紙廢水平均水質(zhì)水 質(zhì) 指 標(biāo)數(shù)值1234pH值BOD5/（mg /L）COD/（mg /L）SS/（mg /L） 78 350800 10002000 8001500則污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)為：一級(jí)污水排放標(biāo)準(zhǔn)：（GB89781996） BOD5 ≤ 20 mg/L；COD ≤ 60 mg/L；SS ≤ 30 mg/L根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)，確定本次設(shè)計(jì)中各參數(shù)見(jiàn)表22。表22 進(jìn)出水水質(zhì)BOD5CODSS 進(jìn)水（mg/L）4501100900 出水（mg/L）206020處理水量：Qd=20000 m3/d= m3/h= m3/s=240 L/s格柵通常由一組或多組平均間距的金屬或塑料柵條制成的框架組成，可以?xún)A斜60—70度或直立的設(shè)在進(jìn)水渠攔截水中粗大的雜物和垃圾。攔截的雜物和垃圾可用人工或機(jī)械的方法定期的清除。格柵可以是固定式或移動(dòng)式。[7]格柵如圖21圖21 格柵一、中格柵柵條的間隙數(shù)（N）設(shè)柵前水深h= m，過(guò)柵流速v=，柵條間隙寬度d= m，格柵傾角為60則：Q=20000 m 3/t=833 m3/h= m3/sN=qvmax(sinα)1/2/(dhv)=(sin60)/()= 個(gè) 取13 個(gè) 則柵條的數(shù)目為12 式中：Q —設(shè)計(jì)流量，m3/s；qvmax —最大設(shè)計(jì)流量，m3/s；α—格柵傾角，度（o）；d—柵條間隙，m；h—柵前水深，m；v—污水的過(guò)柵流速，m/s。柵條建筑寬度（B）設(shè)柵條寬度S= m B=S(n1)+dn[6]=（131）+13= m水頭損失E=c =（）4/3 =H2= esinak =()3 = m式中：e—阻力系數(shù)；c柵條的形狀系數(shù)；g重力加速度；k考慮到由于格柵受污染物堵塞后，柵條阻力的增大系數(shù)；h2阻力損失。柵后槽的總高度h總0 h總=h+h1+h2 =++ = m格柵的總建筑物的長(zhǎng)度L==()/(2tg20)=L= L/2= H=h+h=+= L=L+L+++[7]=+++ =每日柵渣量（W）在格柵間隙20 mm的情況下，設(shè)柵渣量為每1000 m3。 =(86400)/1000 = m3/dW1—每1000 m3污水產(chǎn)渣量， m3 。注意事項(xiàng)（1）水泵前置格柵。（2）處理構(gòu)筑物前置格柵。（3）一般設(shè)置兩道格柵。（4）格柵的流速參照格柵而定。（5）格柵一般應(yīng)設(shè)置在通風(fēng)良好的格柵間，以保護(hù)動(dòng)力設(shè)備。（6） m， m。（7）機(jī)械格柵的動(dòng)力裝置設(shè)在進(jìn)水泵房，與進(jìn)水泵房合建。二、細(xì)格柵設(shè)計(jì)柵條的間隙數(shù)（N）設(shè)柵前水深h= m，過(guò)柵流速v=,柵條間隙寬度d=，格柵傾角為60則：Q=20000 m 3/t=833 m3/h= m3/sN=qvmax(sinα)1/2/(dhv)[6]=(sin60)/()= 個(gè) 取22 個(gè) 則柵條的數(shù)目為21 式中：Q —設(shè)計(jì)流量，m3/s；qvmax —最大設(shè)計(jì)流量，m3/s；α—格柵傾角，度（o）；d—柵條間隙，m；h—柵前水深，m；v—污水的過(guò)柵流速，m/s。柵條建筑寬度（B）設(shè)柵條寬度S= m B=S(n1)+dn=（221）+22= m水頭損失e=c =（）4/3 =H2= esinak =()3 = m式中：e—阻力系數(shù)；c柵條的形狀系數(shù)；g重力加速度；k考慮到由于格柵受污染物堵塞后，柵條阻力的增大系數(shù)；h2阻力損失。柵后槽的總高度h總 h總=h+h1+h2 =++ = m格柵的總建筑物的長(zhǎng)度L==()/(2tg20)=L= L/2= H=h+h=+=L=L+L+++ =+++=每日柵渣量（W）在格柵間隙10 mm的情況下，設(shè)柵渣量為每1000 m3 =(86400)/1000 = m3/dW1—每1000 m3污水產(chǎn)渣量， m3 。 集水井由于進(jìn)水的不連續(xù)性以及不穩(wěn)定性，需要設(shè)計(jì)集水井以確保進(jìn)水水處理時(shí)水流的連續(xù)性。取水力停留時(shí)間取1 h。有效水深取6 m，方形井，超高1 m，在集水井上部700 mm處設(shè)事故口。有效容積（V）V=QT=16060=864 m3[6]式中：Q—污水流量，m3；T—污水停留時(shí)間，h。池底面積（A）A=V/H=864/6=144 m2集水井的尺寸集水井用正方形：取長(zhǎng)為12 m，寬為12 m。注意事項(xiàng)：（1）集水井采用完全地埋式，鋼筋混凝土半封閉結(jié)構(gòu)，壁厚為250㎜。（2），管徑為DN500㎜，用閥門(mén)調(diào)節(jié)，當(dāng)后面的構(gòu)筑物發(fā)生故障時(shí)，打開(kāi)閥門(mén)直接排到出水井。（3） m的溢流口。（4）平臺(tái)到池底設(shè)供上下用的扶梯，臺(tái)上有梁勾、滑車(chē)、葫蘆吊等，以供安裝維修使用。（5）集水井上加網(wǎng)格蓋，在集水井入口出安裝粗格柵。[11] 進(jìn)水泵房進(jìn)水泵房的結(jié)構(gòu)（1）進(jìn)水泵房與集水井、格柵間合建，建在集水井上， m 的柱子支撐，泵房尺寸為13 m13 m6 m。（2）泵房采用磚混結(jié)構(gòu)。進(jìn)水泵房的設(shè)置進(jìn)水泵房與集水井、格柵間合建，泵房?jī)?nèi)安裝有機(jī)械格柵機(jī)、污水泵、無(wú)軸螺旋輸送器等設(shè)備。[7]泵的選擇根據(jù)污水水量選擇3臺(tái)排污泵（二用一備），其性能參數(shù)見(jiàn)表23。表23 污水泵性能參數(shù)型號(hào)口徑㎜流量m3/h揚(yáng)程m功率Kw轉(zhuǎn)速r/min效率%25070011372507001137147080 沉砂池（兩組）池型：設(shè)計(jì)為平流式沉砂池，設(shè)計(jì)1個(gè)沉砂池。平流沉沙池是最常用的一種形式，它的截留效果好，工作穩(wěn)定，構(gòu)造亦簡(jiǎn)單。池的上部，實(shí)踐是一個(gè)加寬的明渠，兩端設(shè)有閘門(mén)以控制水流。沉砂池的作用是從污水中分離出密度較大的無(wú)機(jī)顆粒，如沙子、煤渣等。平流式沉砂池是一種常用的形式，截留砂粒效果好，工作穩(wěn)定，構(gòu)造簡(jiǎn)單，使用經(jīng)濟(jì)，建造、使用費(fèi)用低。[8]設(shè)計(jì)參數(shù)：（1）最大流速 m/s，最小流速 m/s；（2）最大流量時(shí)，停留時(shí)間不小于 30 s，一般為 30～60 s；（3）有效水深不大于 m，一般 ～ m 。池寬不小于 m；（4）池底坡度 ～ ，用機(jī)械除砂時(shí)按設(shè)備要求考慮池底形狀；（5）含水率：60%；（6）容重：1500 kg/ m3 。 平流式沉砂池示意圖見(jiàn)圖22。[8][9] 圖22 沉砂池平流式沉砂池的計(jì)算公式：取停留時(shí)間：t=45 s，水平流速：u= m/s。（1）池長(zhǎng)（L）L=ut=45= m式中：u—最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的流速，m/s； t—最大設(shè)計(jì)流速時(shí)的停留時(shí)間，s。（2）水流斷面面積（A）A=Q/V=式中：Q—設(shè)計(jì)流量，m3/s；V—水平流速，m/s。（3）總寬（b）b=A/h2=式中：h2— m。（4）除砂斗所需的容積V V=[7] = =式中： X城市污水的沉沙量； T排砂時(shí)間的間隔； Kz生活污水流量的總系數(shù)。（5）沉砂量（V）設(shè)計(jì)一個(gè)沉沙池，沉沙量3％SS，貯沙時(shí)間為2 d，重力排沙，含水率60%，容重1500 kg/m3，沉沙外運(yùn)至垃圾場(chǎng) 設(shè)水質(zhì)SS=250 mg/L。流過(guò)沉砂池后V=3%SSQdT/［(1含水率)容重］[5][6]=3%200002/[(160%)1500] = m3式中：Qd —污水流量，t/d； T—排沙時(shí)間間隔，d。（6）貯沙斗各部分尺寸計(jì)算設(shè)斗底（下口）寬b1= m，斗壁傾角為600。斗上口寬（b2）b2=b1+2 h3’/tg600 [5][6]=+2= m式中：h3’— 貯沙斗高（h3’）， m；b1—貯砂斗下口寬，m； b2—貯砂斗上口寬，m。斗容積（V1）V1=（b12+b22+b1b2）h3’/3 =(++) 1/3 = m3這與實(shí)際所需的污泥斗的容積很接近，符合要求。（7）池總高（h總）重力排沙，池底坡度i=2%。h3= h3’+=h3’+(L2b2b’)/2=+（）/2= mh總=h1+h2+h3=++= m式中： h1—超高， m； h2—有效水深， m； h3—貯沙斗高度，m。（8）核算最小流速（Vmin）Vmin=Qmin/ n1Amin=2000050%/（86400）= m/s式中：Qmin—設(shè)計(jì)最小流量，m3/s； n1—最小流量時(shí)工作的沉砂池?cái)?shù),個(gè)；Amin—最小流量時(shí)沉砂池中水流斷面面積，m2。則符合要求（9）核算最小停留時(shí)間（t）t=h2/u、 mm以上的砂粒設(shè)計(jì)，不同粒徑對(duì)應(yīng)的U0見(jiàn)表24。表24 不同粒徑對(duì)應(yīng)的U0表粒徑d/mmu0/(mm/s)所以：u0= mm/su=[u02ω2]1/2 其中ω= ()=[(103)2()2]1/2= m/st=60 s則符合要求。注意事項(xiàng)：（1）城市污水處理