某乙烯氧氯化法生產(chǎn)聚氯乙烯企業(yè)總排廢水處理站工藝設(shè)計(jì)

內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書題目：某乙烯氧氯化法生產(chǎn)聚氯乙烯企業(yè)總排廢水處理站工藝設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：專業(yè)：給水排水工程班級(jí)：指導(dǎo)教師：講師摘要隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷升級(jí)，社會(huì)對(duì)聚氯乙烯產(chǎn)品的需求量越來越大，其被廣泛應(yīng)用于建筑、工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及日常生活中。目前，許多生產(chǎn)聚氯乙烯企業(yè)尚無明確的廢水處理工藝，很大一部分廢水甚至尚未經(jīng)任何處理直接排放，從而導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是某乙烯氧氯化法生產(chǎn)聚氯乙烯企業(yè)總排廢水處理站工藝設(shè)計(jì)，處理廢水總量為21000。要求處理的主要污染物質(zhì)是、、SS、磷化物、氯乙烯和色度。經(jīng)處理后，出水排放要達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB-18918-1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)處理該廢水的方法是混凝沉淀、厭氧好氧相結(jié)合的處理工藝，利用混凝沉淀較大程度地降低懸浮物濃度，利用化學(xué)除磷減少后續(xù)生物處理的除磷負(fù)擔(dān)，水解酸化池加SBR反應(yīng)池的雙重處理使廢水排放達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。廢水處理過程中產(chǎn)生的污泥采用傳統(tǒng)的處理方法，經(jīng)濃縮、消化和脫水后外運(yùn)處置。關(guān)鍵詞：聚氯乙烯廢水；混凝沉淀；水解酸化；序批間歇式活性污泥法AbstractWiththerapidsocio-economicdevelopmentandthecontinuousupgradingofindustrialstructure,thedemandforPVCisgrowinginthemodernsocietyandPVCareusedwidelyinconstruction,industry,agricultureanddailylife.Atthepresenttime,manyenterpriseswhichproducePVCdon’tmakeclearthePVCproductionwastewatertreatmentprocess,themostpartofthewastewaterisdischargeedwithoutanydirectemissions.,whichcausesseriousenvironmentalpollutionproblems.ThetitleofthisgraduationprojectisanethyleneproductionofPVCOxychloridetotalbusinessprocesswastewatertreatmentplantdesign,thetotalofthewastewatertreatmentis21000.Themainpollutionsubstanceswhicharerequiredareasfellows:SS,phosphide,vinylchlorideandchroma.Thequiltyoftheoftheeffluentdischargemeetsthe"IntegratedWastewaterDischargeStandard"(GB-18918-1996)standardlevel.afterthetreatment.Themethodofthisprojecttreatingthewastewateriscombiningcoagulation-sedimentationandanaerobicaerobictreatment.Theconcentrationofsuspendedsolidsisreducedrapidlywiththewayofcoagulation-sedimentation,chemicalphosphorusremovalcanreducethestessofthephosphorusremoval.TheuseofdoubletreatmentwhicharetheHydrolyticacidificationpoolandSBRreactiontankcanputthewastewatermeetthedischargestandards.Sludgeintheprocessofwastewatertreatmentistreatedwiththetraditionalapproach,anditismovedafterdigestionanddewatering.KeywordsPVCwaste，CoagulativePrecipitation，Hydrolyticacidification，SequencingBatchReactorsludgesystem(SBR)目錄摘要 IAbstract II第一章緒論 11.1設(shè)計(jì)原始資料 11.1.1設(shè)計(jì)題目 11.1.2廢水水量及處理規(guī)模 11.1.3進(jìn)水水質(zhì)及出水水質(zhì)要求 11.1.4氣象資料和地質(zhì)條件 11.2聚氯乙烯企業(yè)總排廢水的分析 21.2.1廢水的來源及排放要求 21.2.2廢水處理程度的確定 21.2.3工藝設(shè)計(jì)的意義與目的 3第二章設(shè)計(jì)方案的選擇及確定 42.1設(shè)計(jì)方案的選擇 42.1.1方案的初步選擇 42.1.2方案的綜合比較 52.2工藝流程的確定 92.2.1廢水處理流程的確定 92.2.2污泥處理流程的確定 10第三章廢水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算 123.1格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算 123.1.1設(shè)計(jì)說明 123.1.2設(shè)計(jì)參數(shù) 123.1.3設(shè)計(jì)計(jì)算 123.1.4格柵除污機(jī)的選用 153.2鐘式沉砂池的設(shè)計(jì) 153.3調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)計(jì)算 173.3.1設(shè)計(jì)說明 173.3.2設(shè)計(jì)參數(shù) 183.3.3設(shè)計(jì)計(jì)算 183.3.4污水提升設(shè)備 183.3.5調(diào)節(jié)池的攪拌設(shè)置 193.4混凝沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算 203.4.1設(shè)計(jì)說明 203.4.2混合池的設(shè)計(jì)計(jì)算 213.4.3機(jī)械絮凝池的設(shè)計(jì)計(jì)算 223.4.4平流沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算 303.5水解酸化池的設(shè)計(jì)計(jì)算 333.5.1設(shè)計(jì)說明 333.5.2設(shè)計(jì)計(jì)算 343.6配水井的設(shè)計(jì)計(jì)算 383.6.1設(shè)計(jì)說明 383.6.2設(shè)計(jì)計(jì)算 393.7SBR反應(yīng)池的設(shè)計(jì)計(jì)算 403.7.1設(shè)計(jì)說明 403.7.2設(shè)計(jì)SBR進(jìn)水的水質(zhì)水量 443.7.3設(shè)計(jì)計(jì)算 45第四章污泥處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算 574.1設(shè)計(jì)說明 574.2集泥井的設(shè)計(jì)計(jì)算 574.2.1污泥產(chǎn)量[6]： 574.2.2集泥井容積計(jì)算 574.3污泥提升泵房的設(shè)計(jì)計(jì)算 584.3.1污泥提升泵站揚(yáng)程的計(jì)算 584.3.2污泥泵的選型 594.4污泥濃縮池的設(shè)計(jì)計(jì)算 594.4.1設(shè)計(jì)說明[6] 594.4.2污泥濃縮池的選擇 604.4.3氣浮濃縮池的設(shè)計(jì)計(jì)算 604.5消化池的設(shè)計(jì)計(jì)算 634.5.1設(shè)計(jì)說明 634.5.2好氧消化的工作原理 634.5.3好氧消化的優(yōu)缺點(diǎn) 634.5.4好氧消化池的設(shè)計(jì) 644.6貯泥池的設(shè)計(jì)計(jì)算 654.7污泥脫水的設(shè)計(jì)計(jì)算 664.7.1設(shè)計(jì)說明[6] 664.7.2污泥脫水機(jī)的選型 674.8鼓風(fēng)機(jī)房的設(shè)計(jì)布置 684.8.1設(shè)計(jì)說明 684.8.2布置要求 68第五章廢水處理廠總體布置 705.1廢水廠總體布置概述 705.2廢水處理廠的平面布置 715.2.1平面布置與處理流程的關(guān)系 715.2.2廢水廠平面布置的原則 725.2.3廢水廠平面布置的內(nèi)容 735.3廢水處理廠的高程布置 745.3.1高程布置的原則要求 745.3.2高程布置的主要內(nèi)容 755.3.3構(gòu)筑物高程的確定 79第六章廢水處理廠概預(yù)算 816.1基礎(chǔ)建設(shè)投資 816.2勞動(dòng)定員 826.2.1生產(chǎn)組織 826.2.2勞動(dòng)定員 836.2.3人員培訓(xùn) 836.3運(yùn)行費(fèi)用 836.3.1成本估算及有關(guān)單價(jià) 836.3.2運(yùn)行成本估算 83參考文獻(xiàn) 85外文資料 86中文譯文 99致謝 103內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書-PAGE11-緒論設(shè)計(jì)原始資料設(shè)計(jì)題目某乙烯氧氯化法生產(chǎn)聚氯乙烯企業(yè)總排廢水處理站工藝設(shè)計(jì)廢水水量及處理規(guī)模根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書要求，本設(shè)計(jì)中該企業(yè)生產(chǎn)聚氯乙烯所產(chǎn)生的廢水排放量為20000～22000m3/d，經(jīng)處理后的出水水質(zhì)要求達(dá)到國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定中《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—96)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)水水質(zhì)及出水水質(zhì)要求表1.1進(jìn)水水質(zhì)及出水要求項(xiàng)目BOD5（mg/L）COD（mg/L）SS（mg/L）氯乙烯（mg/L）磷化物（mg/L）PH色度進(jìn)水水質(zhì)500～650900～11001500～170010～1240～505.5～6.5760倍出水水質(zhì)要求≤30≤80≤70≤2.0≤1.06～9≤80倍氣象資料和地質(zhì)條件1．氣象資料：（1）年平均氣溫8℃；歷年最高溫度32℃，歷年最低溫度（2）主要風(fēng)向及風(fēng)速：常年西北風(fēng)（頻率18%），歷年冬季主導(dǎo)風(fēng)向北風(fēng)（頻率10%）；歷年平均風(fēng)速5m/s，歷年瞬時(shí)最大風(fēng)速28m/s；（3）降水量：年平均降雨量90mm,歷年最大降雨量211mm，年平均降雨天數(shù)80天。2．地質(zhì)條件：該地區(qū)四季分明，最大凍土深度地下1米，地下水深10米。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書要求，以及國(guó)家地震局、建設(shè)部震發(fā)辦[1992]160號(hào)《關(guān)于發(fā)布中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖(1990)》和《中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖(1990)使用規(guī)定》的通知，該地區(qū)地震烈度為8級(jí)。聚氯乙烯企業(yè)總排廢水的分析廢水的來源及排放要求乙烯氧氯化法生產(chǎn)聚氯乙烯工業(yè)廢水指以氯氣、乙烯、氧氣為原料采用乙烯氧氯化法生產(chǎn)聚氯乙烯的生產(chǎn)工藝過程中排放的廢水。隨著當(dāng)今社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求越來越高，為貫徹執(zhí)行《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》、《中華人民共和國(guó)水污染防治法》、《中華人民共和國(guó)海洋環(huán)境保護(hù)法》,促進(jìn)聚氯乙烯工業(yè)生產(chǎn)工藝和污染治理技術(shù)進(jìn)步，防治水污染，我國(guó)特制訂了《聚氯乙烯工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》,與該設(shè)計(jì)相關(guān)的廢水污染物的排放濃度舉例如下：表1.2聚氯乙烯企業(yè)水污染物最高允許排放限值(1996年7月1日起建設(shè)的企業(yè))最高允許排放濃度,mg/LPH值總汞氯乙烯化學(xué)需氧量(CODcr)生化需氧量(BOD5〕懸浮物硫化物電石法電石廢水一級(jí)70016~9二級(jí)2001三級(jí)4002聚氯乙烯廢水一級(jí)0.00521003070-二級(jí)0.005215060150-三級(jí)0.0052500250250-乙烯氧氯化法聚氯乙烯廢水一級(jí)-2803070-二級(jí)-210060150-三級(jí)-5500250250-廢水處理程度的確定1．BOD5的去除率：式（1.1）2．COD的去除率：式（1.2）3．SS的去除率：式（1.3）4．磷化物的去除率：式（1.4）5．氯乙烯的去除率：式（1.5）6．色度的去除率：式（1.6）工藝設(shè)計(jì)的意義與目的聚氯乙烯是由氯乙烯單體通過自由基聚合而成的一種聚合物，英文名polyvinylchloride，縮寫為PVC。其被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)型材、管材、管件、薄膜、板材、門窗、透明片、輸血材料、電絕緣材料、電纜護(hù)套等塑料制品行業(yè)，另外在工業(yè)、建筑、農(nóng)業(yè)、日用生活、公共事業(yè)等領(lǐng)域也有廣闊的應(yīng)用空間。因此，聚氯乙烯的生產(chǎn)在有機(jī)化工生產(chǎn)行業(yè)中占有重要的地位。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷升級(jí)，我國(guó)已經(jīng)成為世界上PVC最大的生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，年產(chǎn)值超過六百億元人民幣，使其在我國(guó)五大合成樹脂中消費(fèi)和產(chǎn)量均居首位。當(dāng)然，在聚氯乙烯生產(chǎn)中難免會(huì)產(chǎn)出多種廢水。目前，許多生產(chǎn)聚氯乙烯企業(yè)尚無明確的廢水處理工藝，很大一部分廢水甚至尚未經(jīng)任何處理直接排放，從而導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染，所以解決生產(chǎn)聚氯乙烯企業(yè)所排廢水的治理問題已成為影響化工生產(chǎn)工業(yè)發(fā)展的一個(gè)突出問題。本設(shè)計(jì)的目的就是通過研究各種廢水處理方案，尤其是處理含磷廢水的處理方法，各取所長(zhǎng)，避其所短，設(shè)計(jì)出一套技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理并且實(shí)用高效的處理流程。對(duì)于先進(jìn)的有創(chuàng)意的廢水處理流程的推廣可以在提高處理效果的同時(shí)節(jié)減開支，既改善了水體的環(huán)境條件，又減輕了企業(yè)廢水處理的負(fù)擔(dān)，而且與目前國(guó)家所推行的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略也相符和，因而具有重要意義。設(shè)計(jì)方案的選擇及確定設(shè)計(jì)方案的選擇廢水處理過程是將廢水中所含有的各種污染物與水分離或加以分解，使其凈化的過程。廢水處理的方法大體可分為：物理處理法、化學(xué)處理法、物理化學(xué)處理法和生物處理法。在選擇廢水處理方法時(shí)，必須了解廢水中污染物的形態(tài)及含量，參考已有的相同水廠的工藝流程或通過實(shí)驗(yàn)確定[2]。方案的初步選擇目前，國(guó)內(nèi)外的廢水處理流程基本上是采用預(yù)處理加生化處理的方法。根據(jù)對(duì)本設(shè)計(jì)中進(jìn)水水質(zhì)的研究，同樣需要經(jīng)過預(yù)處理和生物處理。企業(yè)所排廢水中懸浮物含量較高，為了能夠達(dá)到其出水標(biāo)準(zhǔn)要求，同時(shí)減輕后續(xù)處理工藝的負(fù)擔(dān)，在生物處理之前必須使懸浮物大量沉淀排出，因此需要設(shè)置初沉池。由于廢水中含有一定量的氯乙烯，其不溶于水且比水輕，浮于水面，可在沉淀池上設(shè)置刮渣機(jī)，刮去浮油。在懸浮物、磷以及色度同時(shí)具有高去除率的要求下，可設(shè)置混凝沉淀池，以致能夠達(dá)到較好的處理效果。廢水中還含有較多量的磷，在選擇處理方案時(shí)也應(yīng)重點(diǎn)考慮除磷。磷不同于氮，不能形成氧化體或還原體，向大氣放逐，但具有以固體形態(tài)和溶解形態(tài)互相轉(zhuǎn)化的性能。根據(jù)這一性能，廢水除磷技術(shù)可分為兩種，一種是使磷稱為不溶性的固體沉淀物，從污水中分離出去的化學(xué)除磷法；另一種是使磷以溶解態(tài)為微生物所攝取，與微生物稱為一體，并隨同微生物從污水中分離出去的生物除磷法。混凝沉淀除磷技術(shù)包括金屬鹽混凝除磷（鋁鹽除磷、鐵鹽除磷）和石灰混凝除磷。生物除磷技術(shù)的代表工藝是A/O工藝，此外A2/O工藝，SBR及其改良工藝，氧化溝工藝等也具有較強(qiáng)的除磷效果。還有弗斯特利普（Phostrip）除磷工藝，將生物除磷與化學(xué)除磷相結(jié)合，也具有很高的除磷效果。另外，近幾年研究表明，在生物好氧除磷之前設(shè)置一厭氧池，作為吸附池，利用聚磷菌的“放磷”和“攝磷”功能原理，能夠加強(qiáng)生物除磷的效果，更加提高了對(duì)BOD和COD的去除率。近年來，厭氧處理技術(shù)得到了很快的發(fā)展，常用的先進(jìn)技術(shù)有厭氧接觸工藝、上流式厭氧污泥床和厭氧過濾器。綜合考慮，本設(shè)計(jì)中可采用混凝沉淀、厭氧處理、好氧生物處理的方案。根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和出水標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合同類廢水的處理流程，現(xiàn)選定以下幾種設(shè)計(jì)方案。方案一：方案二：方案三：方案四：方案的綜合比較以上幾種設(shè)計(jì)方案均是在本設(shè)計(jì)廢水要求的條件下，采用當(dāng)今較為先進(jìn)的工藝組成，可行性研究如下：1．方案一方案一是采用厭氧和好氧相結(jié)合的方法處理生產(chǎn)聚氯乙烯企業(yè)廢水，厭氧采用水解酸化池，好氧采用氧化溝工藝。在此對(duì)兩個(gè)處理方法進(jìn)行研究，確定其可行性。水解酸化池屬于強(qiáng)化一級(jí)處理，其放棄了厭氧反應(yīng)中甲烷發(fā)酵階段，利用水解和產(chǎn)酸菌的反應(yīng)，將不溶性有機(jī)物水解成溶解性有機(jī)物，減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的負(fù)荷，使污泥與污水同時(shí)得到處理，可以取消污泥消化。水解酸化池有生物膜形式、活性污泥形式或兩者結(jié)合的形式，有豎流式、平流式和折流式。在整個(gè)水解酸化過程中，80%以上的進(jìn)水懸浮物水解成可溶性物質(zhì)，將大分子降解為小分子，不僅是難降解的大分子物質(zhì)得到降解，而且出水BOD5/COD比值提高，降低了后續(xù)生物處理的需氧量和曝氣時(shí)間。水解酸化池是一種高負(fù)荷厭氧生物處理單元，運(yùn)行負(fù)荷是一般厭氧生物處理的3～5倍。水解酸化池構(gòu)造簡(jiǎn)單，它起負(fù)荷調(diào)節(jié)、酸化（或分解）作用，而不像一般厭氧反應(yīng)去除大量有機(jī)負(fù)荷，在水解酸化池內(nèi)不安裝復(fù)雜的配水和水流整流裝置（如折流板、三相分離器、出水溢流堰），不產(chǎn)沼氣無集氣裝置，進(jìn)水不需預(yù)先調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量和水溫。好氧階段采用的是氧化溝工藝。氧化溝是活性污泥法的一種改行，其曝氣池呈封閉的溝渠型，污水和活性污泥的混合液在其中進(jìn)行不斷的循環(huán)流動(dòng)，因此又被稱為“環(huán)形曝氣池”、“無終端的曝氣系統(tǒng)”。氧化溝污水處理技術(shù)作為一種革新的活性污泥法工藝，與其他生物處理工藝相比，有以下一些技術(shù)、經(jīng)濟(jì)方面的特點(diǎn)。圖2.1氧化溝構(gòu)造和工藝圖嚴(yán)格地說，氧化溝不屬于專門的生物除磷脫氮工藝。但是隨著氧化溝技術(shù)的發(fā)展，它早已超出原先的實(shí)踐范圍，出現(xiàn)了一系列除磷脫氮技術(shù)與氧化溝技術(shù)相結(jié)合的污水處理工藝流程。按照運(yùn)行方式，氧化溝可以分為連續(xù)工作式、交替工作式和半交替工作式。連續(xù)工作式氧化溝，如帕斯韋爾氧化溝、卡魯塞爾氧化溝。奧貝爾氧化溝在我國(guó)應(yīng)用比較多，這些氧化溝通過設(shè)置適當(dāng)?shù)娜毖醵巍捬醵巍⒑醚醵味寄苋〉幂^好的除磷脫氮效果。連續(xù)工作式氧化溝又可分為合建式和分建式。交替工作式氧化溝一般采用合建式，多采用轉(zhuǎn)刷曝氣，不設(shè)二沉池和污泥回流設(shè)施。交替工作式氧化溝又可分為單溝式、雙溝式和三溝式，交替式氧化溝兼有連續(xù)式氧化溝和SBR工藝的一些特點(diǎn)，可以根據(jù)水量水質(zhì)的變化調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)刷的開停，既可以節(jié)約能源，又可以實(shí)現(xiàn)最佳的除磷脫氮效果[3]。氧化溝具有以下特點(diǎn)：（1）工藝流程簡(jiǎn)單，運(yùn)行管理方便。氧化溝工藝不需要初沉池和污泥消化池。有些類型氧化溝還可以和二沉池合建，省去污泥回流系統(tǒng)。（2）運(yùn)行穩(wěn)定，處理效果好，能承受水量、水質(zhì)的沖擊負(fù)荷，對(duì)濃度較高的工業(yè)廢水有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。氧化溝的BOD平均處理水平可達(dá)到95%左右。（3）可以除磷脫氮。可以通過氧化溝中曝氣機(jī)的開關(guān)，創(chuàng)造好氧、缺氧環(huán)境達(dá)到除磷脫氮目的，脫氮效率一般＞80%。但要達(dá)到較高的除磷效果則需要采取另外措施。（4）污泥量少、性質(zhì)穩(wěn)定。由于氧化溝泥齡長(zhǎng)。一般為20～30d，污泥在溝內(nèi)已好氧穩(wěn)定，所以污泥產(chǎn)量少?gòu)亩芾砗?jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用低。（5）基建投資省、運(yùn)行費(fèi)用低。和傳統(tǒng)活性污泥法工藝相比，在去除BOD、去除BOD和NH3-N及去除BOD和脫氮三種情況下，基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用都有較大降低，特別是在去除BOD和脫氮情況下更省。同時(shí)統(tǒng)計(jì)表明在規(guī)模較小的情況下，氧化溝的基建投資比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省更多。在寒冷的氣候條件下，因?yàn)楸砻嫫貧馄鲿?huì)造成表面冷卻或者結(jié)冰，降低污水的溫度，而污水的溫度降低，對(duì)生化反應(yīng)尤其是硝化反應(yīng)的影響較大，所以，在寒冷地區(qū)，采用氧化溝工藝，需要采取一些特殊措施，如將氧化溝加蓋，而這些措施使氧化溝工藝在和其它工藝競(jìng)爭(zhēng)中處于不利地位。2．方案二UASB(UpflowAnaerobicSludgeBlanket)是指升流式厭氧污泥床反應(yīng)器廢水厭氧生物處理技術(shù)。UASB反應(yīng)器是集有機(jī)物去除及泥（生物體）、水（廢水）和氣（沼氣）三相分離于一體的集成化廢水處理工藝，其工藝的突出特征是反應(yīng)器中可培養(yǎng)形成沉降性能較好的顆粒污泥、形成污泥濃度較高的污泥床，使其具有容積負(fù)荷高、污泥截流效果好、反應(yīng)器結(jié)構(gòu)緊湊等一系列優(yōu)良的運(yùn)行特性[4]。但在UASB工藝的應(yīng)用中，存在對(duì)進(jìn)水中高濃度SS不適應(yīng)、污泥顆粒化需時(shí)較長(zhǎng)的問題，同時(shí)當(dāng)將其應(yīng)用較低濃度廢水的處理時(shí)，由于產(chǎn)氣量較少，一方面對(duì)進(jìn)水系統(tǒng)的要求較高，同時(shí)已出現(xiàn)泥水接觸不良、死區(qū)容積較大的問題。進(jìn)水中過高的SS進(jìn)入U(xiǎn)ASB反應(yīng)器，一方面不利于顆粒污泥與進(jìn)水中有機(jī)污染物的充分接觸而影響產(chǎn)氣量；另一方面容易造成反應(yīng)器的堵塞。因此，UASB反應(yīng)器運(yùn)行過程中，需對(duì)其進(jìn)水中的懸浮固體濃度進(jìn)行合理的控制。對(duì)低濃度廢水而言，其廢水中的SS/COD的典型值為0.5，一般不影響其處理效果，但應(yīng)注意若廢水的COD偏低，則也不利于反應(yīng)器的正常運(yùn)行（如因產(chǎn)氣少而影響反應(yīng)器的混合等）。對(duì)于高濃度有機(jī)廢水而言，一般應(yīng)將SS/COD的比值控制在0.5以下。該廢水有機(jī)物含量高，可生化降解性較好，根據(jù)對(duì)該廢水的測(cè)試和水解酸化的研究，水解酸化反應(yīng)可以提高廢水的可生化性。故考慮加上一個(gè)水解酸化過程，在水解階段，把固體物質(zhì)降解為溶解性物質(zhì)，大分子物質(zhì)降解為小分子物質(zhì)；酸化階段把碳水化合物降解為脂肪酸。水解-酸化菌世代周期較短，故此降解過程迅速。由于厭氧發(fā)酵控制在水解酸化階段,可避免因進(jìn)一步發(fā)酵所帶來的沼氣,不會(huì)產(chǎn)生普通厭氧處理過程所產(chǎn)生的惡臭氣體,并且避免了完全的厭氧反應(yīng)對(duì)環(huán)境要求高,難于穩(wěn)定運(yùn)行的缺點(diǎn)。水解反應(yīng)器對(duì)水質(zhì)和水溫變化適應(yīng)能力較強(qiáng)，水解-好氧生物處理工藝效率高，能耗低，投資少，運(yùn)行費(fèi)低，簡(jiǎn)單易行。SBR是一種間歇式的活性污泥系統(tǒng)，其基本特征是在一個(gè)反應(yīng)池內(nèi)完成污水的生化反應(yīng)、固液分離、排水、排泥。可通過雙池或多池組合運(yùn)行實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)出水。SBR通過對(duì)反應(yīng)池曝氣量和溶解氧的控制而實(shí)現(xiàn)不同的處理目標(biāo)，具有很大的靈活性。SBR池通常每個(gè)周期運(yùn)行4-6小時(shí)，當(dāng)出現(xiàn)雨水高峰流量時(shí)，SBR系統(tǒng)就從正常循環(huán)自動(dòng)切換至雨水運(yùn)行模式，通過調(diào)整其循環(huán)周期，以適應(yīng)來水量的變化。SBR系統(tǒng)通常能夠承受3-5倍旱流量的沖擊負(fù)荷。SBR工藝的特點(diǎn)：（1）SBR工藝流程簡(jiǎn)單、管理方便、造價(jià)低。SBR工藝只有一個(gè)反應(yīng)器，不需要二沉池，不需要污泥回流設(shè)備，一般情況下也不需要調(diào)節(jié)池，因此要比傳統(tǒng)活性污泥工藝節(jié)省基建投資30%以上，而且布置緊湊，節(jié)省用地。由于科技進(jìn)步，目前自動(dòng)控制已相當(dāng)成熟、配套。這就使得運(yùn)行管理變得十分方便、靈活，很適合小城市采用。（2）處理效果好。SBR工藝反應(yīng)過程是不連續(xù)的，是典型的非穩(wěn)態(tài)過程，但在曝氣階段其底物和微生物濃度變化是連續(xù)的（盡管是處于完全混合狀態(tài)中），隨時(shí)間的延續(xù)而逐漸降低。反應(yīng)器內(nèi)活性污泥處于一種交替的吸附、吸收及生物降解和活化的變化過程之中，因此處理效果好。（3）SBR工藝獨(dú)特的運(yùn)行工況決定了它能很好的適應(yīng)進(jìn)水水量、水質(zhì)波動(dòng)。（4）有較好的除磷脫氮效果。SBR工藝可以很容易地交替實(shí)現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧的環(huán)境，并可以通過改變曝氣量、反應(yīng)時(shí)間等方面來創(chuàng)造條件提高除磷脫氮效率。（5）污泥沉降性能好。SBR工藝具有的特殊運(yùn)行環(huán)境抑制了污泥中絲狀菌的生長(zhǎng)，減少了污泥膨脹的可能。同時(shí)由于SBR工藝的沉淀階段是在靜止的狀態(tài)下進(jìn)行的，因此沉淀效果更好。SBR工藝可以根據(jù)所處理污水的性質(zhì)及所需實(shí)現(xiàn)的處理目標(biāo)的不同，選擇相應(yīng)的運(yùn)行方式。根據(jù)處理目標(biāo)的不同，SBR工藝可分為以有機(jī)物為主去除對(duì)象的基本運(yùn)行模式以及以實(shí)現(xiàn)氮、磷去除為目標(biāo)的脫氮、除磷和脫氮除磷運(yùn)行模式。3．方案三方案三和方案一的區(qū)別在于將氧化溝換為A-O生物除磷工藝，其采用厭氧加好氧的處理工藝，能夠保證較好的除磷效果。還有經(jīng)其改進(jìn)后的A2/O處理工藝，在厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類的微生物菌群的有機(jī)配合，能同時(shí)具有去除有機(jī)物、脫氮除磷功能。但是，經(jīng)過試驗(yàn)和運(yùn)行實(shí)際發(fā)現(xiàn)，A-O工藝存在著下列問題：（1）除磷效率難于進(jìn)一步提高，因?yàn)槲⑸飳?duì)磷的吸收，即使是過量吸收，越是有一定限度的，特別是當(dāng)進(jìn)水BOD值不高或者廢水中含磷量高時(shí)，由于污泥的產(chǎn)量低，將更是這樣。（2）在沉淀池內(nèi)容易產(chǎn)生磷的釋放的現(xiàn)象，特別是當(dāng)污泥在沉淀池內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng)時(shí)更是如此，應(yīng)注意及時(shí)排泥和回流[2]。4．方案四方案四在前三種方案的基礎(chǔ)上，綜合各種廢水處理工藝，將水解酸化池和SBR除磷反應(yīng)池結(jié)合在一起。水解酸化的設(shè)計(jì)是合理的，水解酸化菌的世代周期較短，整個(gè)降解過程迅速，而且厭氧發(fā)酵控制在水解酸化階段，可以避免進(jìn)一步發(fā)酵產(chǎn)生臭氣，有利于維護(hù)廠區(qū)的內(nèi)部環(huán)境。SBR工藝采用間歇進(jìn)水、間歇排水，SBR反應(yīng)池有一定的調(diào)節(jié)功能，可以在一定程度上起到均衡水質(zhì)、水量的作用。通過供氣系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，自動(dòng)控制方式的設(shè)計(jì)，閑置期時(shí)間的選擇，可以將SBR工藝與調(diào)節(jié)、水解酸化工藝結(jié)合起來，使三者合建在一起，從而節(jié)約投資與運(yùn)行管理費(fèi)用。工藝流程的確定廢水處理流程的確定在上述各種除磷脫氮工藝中，對(duì)中小污水廠來講，比較有發(fā)展前途的工藝是SBR工藝、氧化溝工藝。因?yàn)檫@兩種工藝一般都不設(shè)初沉地，SBR工藝和合建式氧化溝工藝也不需要二沉地、污泥回流設(shè)施，因此，水、泥處理流程大為簡(jiǎn)化，可以達(dá)到占地少、能耗低、投資省。運(yùn)行管理方便，符合當(dāng)前污水處理工藝合建、簡(jiǎn)化發(fā)展的總趨勢(shì)。而對(duì)于工業(yè)廢水，特別是生產(chǎn)企業(yè)這樣特殊水質(zhì)的廢水有很強(qiáng)的去除能力，處理效果能達(dá)到90%以上。結(jié)合近幾年的工程實(shí)例，SBR工藝是處理工業(yè)廢水比較合適的工藝流程。選擇廢水處理工藝，不僅要考慮廢水中有害物質(zhì)的組成，而且要了解所處理廢水的水質(zhì)、水量的瞬時(shí)變化情況，這些對(duì)選擇廢水處理工藝、處理設(shè)備和日后的運(yùn)行管理都很重要。城市工業(yè)廢水的處理方法與工藝流程的選擇需進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，確定最佳方案。首先應(yīng)從改革工藝著手，盡可能減少?gòu)U水量或降低廢水濃度；其次是考慮綜合利用的可能性，這不僅可以變廢為寶，同時(shí)又降低了污染，減輕了處理的負(fù)荷。選擇廢水處理方法和流程時(shí)要因地制宜，同時(shí)要防止二次污染，保證廢水處理后能達(dá)到預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)。從以上當(dāng)前乙烯氧氯化法生產(chǎn)聚氯乙烯企業(yè)廢水的資料來看，各種方法都有自己獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)，關(guān)鍵是要根據(jù)不同的廢水水質(zhì)來確定不同的組合，根據(jù)本次設(shè)計(jì)的廢水水質(zhì)，大致設(shè)計(jì)思路為：開始利用格柵和沉砂池去除少量粒徑較大的懸浮固體，其后進(jìn)入調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水量、均化水質(zhì)，利用潛污泵將污水提升。之后加混凝劑，混凝之后進(jìn)入平流沉淀池進(jìn)行沉淀，去除廢水中大量的懸浮物，為后面的處理作準(zhǔn)備，其中在平流沉淀池上設(shè)置刮泥刮渣機(jī)，去除表面的浮油。經(jīng)過混凝沉淀之后，廢液中還有許多難降解污染物，此時(shí)對(duì)其進(jìn)行水解酸化，斷裂難降解物質(zhì)的化合鍵，提高其可生化性；最后對(duì)廢液進(jìn)行生化處理，采用SBR法比較適合，因?yàn)槠涮赜械膮捬跖c好氧兼有的反應(yīng)對(duì)廢水中磷的去除尤為適合。出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，排入附近水體或市政排水管網(wǎng)。綜上所述，本設(shè)計(jì)選擇方案四作為廢水處理的最優(yōu)方案。污泥處理流程的確定在廢水處理系統(tǒng)中，典型的污泥處理工藝流程包括四個(gè)階段。第一階段為污泥濃縮，主要目的是使污泥初步減容，縮小后續(xù)處理構(gòu)筑物的容積或設(shè)備容量；第二階段為污泥消化，使污泥中的有機(jī)物分解，使污泥趨于穩(wěn)定；第三階段為污泥脫水，使污泥進(jìn)一步減容，便于運(yùn)輸；第四階段為污泥處置，采用某種適宜的途徑，將最終的污泥予以消納和處置。以上各階段產(chǎn)生上清液或?yàn)V液其中含有大量的污泥物質(zhì)，因而應(yīng)送回污水處理系統(tǒng)中繼續(xù)處理[1]。本設(shè)計(jì)廢水中含磷量較高，所產(chǎn)生的污泥屬于富磷污泥，污泥中的磷處于不穩(wěn)定狀態(tài)，一旦遇到厭氧環(huán)境，并存在易降解有機(jī)物時(shí)，便可大量釋放出來。在污泥處理系統(tǒng)中，厭氧環(huán)境處處可見，濃縮池、消化池乃至脫水機(jī)或貯泥池中，皆存在厭氧環(huán)境。因此，要使污水處理系統(tǒng)得到較高的除磷效率，必須控制污泥處理區(qū)分離液中的磷的濃度。否則，這些磷將重新回到污水處理系統(tǒng)，導(dǎo)致除磷效果下降。常用的控制方法有二：一是控制污泥中的磷的釋放；二是去除分離液中的磷。濃縮工藝最好采用離心濃縮、絮凝機(jī)械濃縮或氣浮濃縮池；污泥脫水的調(diào)質(zhì)，最好采用無機(jī)混凝劑或有機(jī)高分子絮凝劑與無機(jī)混凝劑同時(shí)使用；當(dāng)必須采用消化工藝時(shí)，可向消化池投加適量石灰或無機(jī)混凝劑，控制磷釋放到消化池上清液中，稱為磷的消化封閉。混凝沉淀池中產(chǎn)生的污泥占總產(chǎn)泥量的絕大多數(shù)，其有機(jī)物含量較高，必須進(jìn)行消化處理?；炷恋沓亍⑺馑峄睾蚐BR反應(yīng)池產(chǎn)生的污泥全部排入集泥井，集中后經(jīng)提升泵提升進(jìn)入氣浮濃縮池進(jìn)行濃縮，提高污泥的含固率。污泥經(jīng)濃縮后進(jìn)入好氧消化池進(jìn)行消化作用，之后在進(jìn)入污泥脫水間進(jìn)行機(jī)械脫水，產(chǎn)生的泥餅外運(yùn)。污泥濃縮池和消化池上清液以及脫水的濾液回流至調(diào)節(jié)池，同進(jìn)水一起處理。將污水處理流程與污泥處理流程合并，具體工藝流程圖見圖2.2.圖2.2廢水廠處理工藝流程圖廢水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)說明污水的預(yù)處理設(shè)施主要包括格柵和沉砂池，它們常設(shè)置在污水處理工藝流程中的核心處理設(shè)施之前，雖然不能有力地去除污水中的溶解性有機(jī)污染物質(zhì)，但對(duì)改善和提高后續(xù)核心處理設(shè)施的功效，往往是不可缺少的。格柵式由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在污水渠道上、泵房集水井的進(jìn)口處理廠的端部，用以截流較大的懸浮物或漂浮物，如纖維、碎皮、毛發(fā)、果皮、蔬菜、塑料制品等。此設(shè)計(jì)中，采用細(xì)格柵，主要作用是攔截在聚氯乙烯生產(chǎn)中進(jìn)入廢水中的樹葉、垃圾等雜質(zhì)。設(shè)計(jì)參數(shù)1．設(shè)計(jì)流量：。2．柵條間隙：。3．過柵流速：一般取0.6~1.0，本設(shè)計(jì)取0.9。4．格柵傾角：一般采用~，本設(shè)計(jì)5．格柵間工作臺(tái)兩側(cè)過道寬度不應(yīng)小于0.7。采用機(jī)械清除時(shí)，工作臺(tái)正面過道寬度不應(yīng)小于1.5。設(shè)計(jì)計(jì)算1．柵槽寬度（1）柵條的間隙數(shù),個(gè)式（3.1）式中——廢水的最大設(shè)計(jì)流量，;——格柵傾角，（），?。弧獤艞l間隙，，?。弧獤艞l間隙數(shù)，個(gè)；——柵前水深，，??；——過柵流速，，取。圖3.1格柵設(shè)計(jì)計(jì)算示意圖（單位：）格柵設(shè)兩組，按兩組同時(shí)工作設(shè)計(jì)，一格停用，一格工作校核。則：（個(gè)）（2）柵槽寬度設(shè)柵條寬度，則柵槽寬度為：式（3.2）2．通過格柵的水頭損失（1）進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度。設(shè)進(jìn)水渠寬，其漸寬部分展開角度，進(jìn)水渠道內(nèi)的流速為。式（3.3）（2）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度，（3）通過格柵的水頭損失，式（3.4）式中——設(shè)計(jì)水頭損失，；——計(jì)算水頭損失，；——重力加速度，；——系數(shù)，格柵受污物堵塞時(shí)的水頭損失增大倍數(shù)，一般采用3；——阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，可按手冊(cè)提供的計(jì)算公式和相關(guān)系數(shù)計(jì)算。設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面，。3．柵后槽總高度，設(shè)柵前渠道超高4．柵槽總長(zhǎng)度，式中，為柵前渠道深，，則5．每日柵渣量，本設(shè)計(jì)格柵間隙為10，取污水。宜采用機(jī)械清渣。格柵除污機(jī)的選用格柵選用兩臺(tái)回轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵，一用一備，型號(hào)為HG-1200，規(guī)格和主要技術(shù)參數(shù)見下表：表3.1格柵規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)表參數(shù)格柵寬度（mm）柵條間距（mm）整機(jī)功率(kW)柵條截面積格柵傾角HG-120012001.5鐘式沉砂池的設(shè)計(jì)沉砂池的功能是利用物理原理去除污水中密度較大的無機(jī)懸浮物，如泥沙、煤渣等。沉砂池常見的形式有：平流式沉砂池、曝氣式沉砂池、豎流式沉砂池及渦流式沉砂池。本設(shè)計(jì)采用國(guó)內(nèi)通常采用的鐘式沉砂池，其利用機(jī)械力控制水流流態(tài)與流速，加速砂粒的沉淀并使有機(jī)物隨水流帶走沉砂的裝置。沉砂池由流入口、流出口、沉砂區(qū)、砂斗及帶變速箱的電動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)齒輪，壓縮空氣傳送管和砂提升管以及排砂管組成。污水由流入口切線方向流入沉砂區(qū)，利用電機(jī)及傳送裝置帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤和斜坡式葉片，由于所受離心力的不同，把砂粒甩向池壁，掉入砂斗，有機(jī)物被送回污水中。調(diào)整轉(zhuǎn)速，可達(dá)到最佳沉砂效果。沉砂用壓縮空氣經(jīng)砂提升管，排砂管清洗后排除，清洗水回流至沉砂區(qū)，排砂達(dá)到清潔砂的標(biāo)準(zhǔn)。鐘式沉砂池工藝圖見圖3.2。圖3.2鐘式沉砂池工藝圖根據(jù)設(shè)計(jì)流量的大小，可選擇調(diào)節(jié)池型號(hào)，選擇300型，具體型號(hào)和尺寸見圖3.3和表3.2。圖3.3鐘式沉砂池各部尺寸圖表3.2鐘式沉砂池型號(hào)及尺寸表型號(hào)流量L/sABCDEFGHJKL3003103.051.00.611.200.301.550.450.300.450.801.35調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)說明工業(yè)企業(yè)所排出的廢水，其水量和水質(zhì)并不是穩(wěn)定不變的，而且其變化幅度一般比城市污水相對(duì)較大。特別是在生產(chǎn)企業(yè)中，廢水的產(chǎn)生量的大小會(huì)隨著生產(chǎn)量的大小等因素波動(dòng)變化。在廢水處理系統(tǒng)中，水量和水質(zhì)的變化將嚴(yán)重影響系統(tǒng)的正常工作，水質(zhì)和水量的波動(dòng)越大，處理效果越不穩(wěn)定，甚至?xí)箯U水處理工藝過程遭受嚴(yán)重破壞，尤其是采用生物法處理廢水時(shí)，微生物對(duì)廢水中有毒物質(zhì)非常敏感，超過所能接受的濃度，微生物的代謝作用就會(huì)受到抑制，甚至?xí)斐晌⑸锏乃劳觯词故嵌虝r(shí)期的毒物沖擊，也將引起處理水質(zhì)的惡化。為了保證后續(xù)處理構(gòu)筑物或設(shè)備的正常運(yùn)行，減少水量和水質(zhì)變動(dòng)對(duì)廢水處理工藝過程的影響，需對(duì)廢水的水量和水質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)，設(shè)置調(diào)節(jié)池，使后續(xù)處理構(gòu)筑物在運(yùn)行期間內(nèi)能夠得到均衡的進(jìn)水量和穩(wěn)定的水質(zhì)，并達(dá)到理想的處理效果。設(shè)置調(diào)節(jié)池的目的就是解決進(jìn)水水量水質(zhì)的變化與廢水處理系統(tǒng)要求穩(wěn)定的處理水量和水質(zhì)這一矛盾的。調(diào)節(jié)池應(yīng)該盡量減少或控制廢水中各項(xiàng)指標(biāo)的波動(dòng)，提供后期處理過程的最佳條件。調(diào)節(jié)池的尺寸和形式應(yīng)根據(jù)處理廢水水量的大小及波動(dòng)幅度而設(shè)定。水池的尺寸應(yīng)足夠大以完全吸收生產(chǎn)車間工作進(jìn)度變化時(shí)引起的廢水量的變化，并且可以降低定期排入的大量廢液的濃度。工業(yè)廢水處理系統(tǒng)設(shè)置調(diào)節(jié)池的主要目的有以下幾個(gè)方面：(1).減少?gòu)U水水量水質(zhì)的變化對(duì)后續(xù)處理工藝的影響；(2).實(shí)現(xiàn)PH的完全控制，或者減少中和時(shí)所需要的化學(xué)藥品的量；(3).控制進(jìn)入市政系統(tǒng)的廢水的排放速度，使負(fù)荷更均勻。(4).盡量避免有機(jī)物的變化對(duì)生物處理系統(tǒng)的沖擊，防止高濃度的有毒物質(zhì)進(jìn)入生物處理系統(tǒng)；(5).盡量減小物化處理時(shí)廢水流量的波動(dòng)，使得化學(xué)藥品的進(jìn)料速度與進(jìn)料裝置的能力相符合；設(shè)計(jì)參數(shù)1．設(shè)計(jì)流量：2．設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間：3．有效水深：h一般取2.0~5.0m，本設(shè)計(jì)取，超高取設(shè)計(jì)計(jì)算1．調(diào)節(jié)池有效容積V：式（3.5）式中——廢水的平均流量，m3/h——廢水在調(diào)節(jié)池的停留時(shí)間，h2．調(diào)節(jié)池尺寸的計(jì)算設(shè)調(diào)節(jié)池為矩形，其有效水深采用5.0m，則池內(nèi)水表面積為：設(shè)調(diào)節(jié)池池寬，則池長(zhǎng)為：調(diào)節(jié)池進(jìn)水管的管徑選用，查水力計(jì)算表，得，。調(diào)節(jié)池池底設(shè)置集水坑，設(shè)池底坡度為，坡向集水坑，集水坑的尺寸為。整個(gè)調(diào)節(jié)池池體設(shè)于地下，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，池頂加蓋板，與地面相平。并應(yīng)考慮防滲漏和防腐蝕的措施。以上尺寸為調(diào)節(jié)池內(nèi)壁尺寸，施工時(shí)池壁厚為50，池底厚為100。具體尺寸見調(diào)節(jié)池詳圖。污水提升設(shè)備廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)后，為便于后續(xù)的廢水處理以自重流形式處理，故在調(diào)節(jié)池中設(shè)置潛污泵，進(jìn)行污水提升。污水提升泵揚(yáng)程的計(jì)算揚(yáng)程可按下式計(jì)算：式（3.6）式中——吸水地形高度，為集水池內(nèi)最低水位與水泵軸線之高差；——壓水地形高度，為水泵軸線與輸水點(diǎn)最高（即壓水管出口處）之高差；、——污水通過吸水管路和壓水路中的水頭損失（包括沿程損失和局部損失）。應(yīng)該指出，由于污水泵站一般揚(yáng)程較低，局部損失占總損失比重較大，所以不可忽略不計(jì)?？紤]到污水泵在使用過程中因效率下降和管道中因阻力增加的能量損失，在確定水泵揚(yáng)程時(shí)，可增大安全揚(yáng)程[5]。根據(jù)后文第五章中的高程計(jì)算，確定所需污水提升泵的揚(yáng)程大約為8米，因此，污水提升泵揚(yáng)程確定為10米。2．污水提升泵的選用本設(shè)計(jì)選用QW系列潛水排污泵，其主要適用于排送帶固體及各種長(zhǎng)纖維的淤泥、廢水、城市生活污水。QW型無堵塞潛水排污泵是在引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)內(nèi)水泵的使用特點(diǎn)而研制成功的新一代泵類產(chǎn)品，具有節(jié)能效果顯著、防纏繞、無堵塞、自動(dòng)安裝和自動(dòng)控制等特點(diǎn)。在排送固體顆粒和長(zhǎng)纖維垃圾方面，具有獨(dú)特效果。該系列潛污泵采用獨(dú)特葉輪結(jié)構(gòu)和新型機(jī)械密封，能有效地輸送含有固體物和長(zhǎng)纖維。葉輪與傳統(tǒng)葉輪相比，該泵葉輪采用單流道或雙流道形式，它類似于一截面大小相同的彎管，具有非常好的過流性，配以合理的蝸室，使得該泵具有效率高、葉輪經(jīng)動(dòng)靜平衡試驗(yàn)，使泵在運(yùn)行中無振動(dòng)。選用上海虹興泵業(yè)制造有限公司生產(chǎn)的250QW500-10-30潛污泵，表3.1WQ型潛污泵的性能參數(shù)型號(hào)口徑mm流量m3/h揚(yáng)程m功率kW轉(zhuǎn)速r/min效率%250QW500-10250500103098078.3調(diào)節(jié)池的攪拌設(shè)置在廢水處理過程中，為使廢水能夠充分混合，避免懸浮物沉淀，調(diào)節(jié)池需安裝攪拌設(shè)備進(jìn)行攪拌。常用的方法有：水泵強(qiáng)制循環(huán)攪拌、空氣攪拌和機(jī)械攪拌。采用空氣攪拌的調(diào)節(jié)池又稱為是曝氣調(diào)節(jié)池，在本設(shè)計(jì)中由于具有除磷要求，所以不適合采用曝氣調(diào)節(jié)池。水泵強(qiáng)制循環(huán)攪拌，是在調(diào)節(jié)池底部設(shè)穿孔管，穿孔管與水泵壓力水相連，用壓力水進(jìn)行攪拌。其優(yōu)點(diǎn)是不需要再池內(nèi)安裝其他專用攪拌設(shè)備，并可根據(jù)懸浮物的沉積的程度隨時(shí)調(diào)節(jié)壓力水循環(huán)的強(qiáng)度。其缺點(diǎn)是穿孔管容易堵塞，檢修也不太方便，影響使用。而且水泵強(qiáng)制循環(huán)攪拌只是適合于處理小水量污廢水，本設(shè)計(jì)處理水量較高，所以最終采用潛水?dāng)嚢铏C(jī)進(jìn)行機(jī)械攪拌。根據(jù)調(diào)節(jié)池的有效容積，選擇8臺(tái)JBJ—2200型折漿式潛水?dāng)嚢铏C(jī)，選用攪拌機(jī)相關(guān)參數(shù)如表3.2所示：表3.2JBJ-2200型攪拌機(jī)性能參數(shù)表參數(shù)型號(hào)葉輪直徑(mm)電機(jī)功率(KW)水深h/mm主軸轉(zhuǎn)速（r/min）JBJ-2200220022500051混凝沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)說明化學(xué)絮凝強(qiáng)化一級(jí)處理，是向污水中投加絮凝劑以提高沉淀處理效果的一級(jí)強(qiáng)化處理技術(shù)，該工藝由于受自然條件約束少、占地省、流程短、基建與運(yùn)行費(fèi)用低、操作簡(jiǎn)單而成為極具競(jìng)爭(zhēng)力的廢水處理方法。生產(chǎn)聚氯乙烯企業(yè)總排廢水中污染物主要是懸浮物、膠體、磷和溶解性有機(jī)物，投加絮凝劑的一級(jí)處理能明顯改善對(duì)懸浮及膠體有機(jī)物和磷的處理效果，提高了處理廢水的水質(zhì)，從而使原水的有機(jī)負(fù)荷降低，減少了后續(xù)出構(gòu)筑物的的處理費(fèi)用。該工藝特點(diǎn)如下：（1）通過投加絮凝劑，使微小的懸浮固體、膠體顆粒脫穩(wěn)，聚集形成較大的顆粒，從而提高沉淀效率。（2）對(duì)懸浮物固體、膠體物質(zhì)和磷的去除具有明顯效果。一般固體去除率可達(dá)90%，BOD去除率為50%~70%。COD去除率為50%~60%，細(xì)菌去除率為80%~90%，總磷去除率為80%~90%。而使用常規(guī)初沉池時(shí)，其去除率分別為：懸浮固體50%~60%，BOD25%~40%，總磷10%。（3）除磷效果好。一般單獨(dú)采用生物除磷工藝很難滿足出水含磷量低于0.5mg/L的排放要求。采用化學(xué)絮凝工藝的除磷效果將高于生物除磷，一般情況下，出水TP含量可滿足低于0.5mg/L的排放要求（一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)）。（4）采用化學(xué)絮凝工藝，使沉淀污泥的產(chǎn)量增加、濃度降低，初沉池產(chǎn)泥量增加50%~100%，污泥體積大，使污泥處理、處置的難度增加[6]。混合池的設(shè)計(jì)計(jì)算1．混合池尺寸的計(jì)算混合池采用機(jī)械攪拌的混合方式，混合時(shí)間一般為10~60s，本設(shè)計(jì)采用60s。以聚合氯化鋁作混凝劑，采用機(jī)械攪拌混合的方式，每座混合池有效容積：式（3.7）為提高漿板攪拌效率，混合池采用圓形。設(shè)混合池直徑D=1.8m，則混合池水深為：取超高0.63m，則混合池總高為：H=2.87+0.63=3.50(m)2．?dāng)嚢杵饔?jì)算混合池壁設(shè)4塊固定擋板，用帶四葉的平漿板攪拌器[7]，每塊擋板的寬度b=0.15m，其上、下緣離靜止液面和池底都為0.4m，擋板長(zhǎng)為：攪拌器設(shè)置兩層，即，攪拌層間距采用1.0m。攪拌器直徑，攪拌器距離池底高度為0.45m。攪拌器葉輪數(shù)。攪拌器寬度。攪拌器外緣線速度采用，攪拌器轉(zhuǎn)速為：攪拌器旋轉(zhuǎn)角速度：計(jì)算軸功率：式（3.8）式中——水的相對(duì)密度，；——攪拌器半徑；——重力加速度，；——阻力系數(shù)，0.2～0.5；需要軸功率：式（3.9）式中——水的動(dòng)力黏度，；——設(shè)計(jì)速度梯度，一般采用500～1000；計(jì)算結(jié)果，滿足要求。傳動(dòng)機(jī)械功率取0.85，電動(dòng)機(jī)功率：采用唐山清源環(huán)保機(jī)械（集團(tuán)）公司生產(chǎn)地JBJ型折槳式混合攪拌機(jī)，兩臺(tái)。機(jī)械絮凝池的設(shè)計(jì)計(jì)算廢水與混凝劑在混合池內(nèi)混合一分鐘后直接溢流到凝聚池內(nèi)進(jìn)行凝聚，采用垂直軸式等徑葉輪機(jī)械絮凝池，停留時(shí)間設(shè)為15分鐘。1．池體尺寸設(shè)計(jì)（1）有效容積W設(shè)計(jì)絮凝池池?cái)?shù)n=2，絮凝時(shí)間采用15分鐘，則：式（3.10）（2）池體平面尺寸為了便于安裝攪拌葉輪，并根據(jù)沉淀池尺寸，絮凝池分為四格，每個(gè)內(nèi)裝設(shè)攪拌葉輪一個(gè)，各格之間設(shè)有過水孔的垂直隔墻導(dǎo)流，孔口位置采用上下交錯(cuò)位置排列，以使水流分布均勻。為加強(qiáng)攪拌效果，在池子周壁設(shè)四塊固定擋板。絮凝池每格平面尺寸為：。絮凝池寬B=2.5m，長(zhǎng)。（3）絮凝池高度H有效水深H′=，超高取ΔH=0.32m則絮凝池總高度為：H=4.38+0.32=4.72．?dāng)嚢柙O(shè)備的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）葉輪的構(gòu)造參數(shù)葉輪直徑D=80%B=2.5×0.8=2.0m，槳板長(zhǎng)度取,,槳板寬度b=0.14m，每根軸上槳板數(shù)8塊，內(nèi)、外側(cè)各4塊。裝置尺寸見下圖（圖3.4）圖3.4攪拌設(shè)備具體尺寸旋轉(zhuǎn)槳面積與絮凝池過水?dāng)嗝娣e之比為：四塊固定擋板寬×高=0.15m×1.2m槳板總面積占絮凝池過水?dāng)嗝娣e：14.34%+6.58%=20.92%，小于25%，滿足要求。葉輪半徑：由葉輪半徑與槳板寬度及槳板間凈距之差可得：具體見圖（圖3.5）圖3.5葉輪與槳板具體尺寸（2）葉輪轉(zhuǎn)數(shù)式（3.11）各格葉輪槳板中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)直徑為：式（3.12）式中——葉輪槳板中心點(diǎn)的線速，，，，第一排攪拌器轉(zhuǎn)速：第二排攪拌器轉(zhuǎn)速：第三排攪拌器轉(zhuǎn)速：第四排攪拌器轉(zhuǎn)速：（3）葉輪旋轉(zhuǎn)的角速度w：第一格：第二格：第三格：第四格：（4）葉輪功率：每個(gè)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，克服水的阻力所消耗的功率式（3.13）式中——每個(gè)葉輪上的槳板數(shù)目；——槳板長(zhǎng)度；——葉輪半徑；——葉輪半徑與槳板寬度之差；——葉輪旋轉(zhuǎn)的角速度；——水的密度；——阻力系數(shù)，取1.20；——系數(shù)，。第一格外側(cè)槳板：第一格內(nèi)側(cè)槳板：第二格外側(cè)槳板：第二格內(nèi)側(cè)槳板：第三格外側(cè)槳板：第三格內(nèi)側(cè)槳板：第四格外側(cè)槳板：第四格內(nèi)側(cè)槳板：所以，第一格葉輪：第二格葉輪：第三格葉輪：第四格葉輪：（5）所需電動(dòng)機(jī)功率設(shè)四格的攪拌機(jī)葉輪合用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，則絮凝池所耗總功率為：攪拌器機(jī)械總功率，傳動(dòng)效率，則電動(dòng)機(jī)所需功率為：式（3.14）絮凝池具體尺寸布置見下圖（圖3.6，圖3.7）：圖3.6絮凝池平面圖圖3.7絮凝池剖面圖3.GT值水溫時(shí)，，每格絮凝池有效容積為：式（3.15）則各格的速度梯度為：第一格：式（3.16）第二格：第三格：第四格：絮凝池平均梯度為：所以（在范圍內(nèi)）平流沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算圖3.8平流式沉淀池計(jì)算草圖1．池子總表面積設(shè)表面水力負(fù)荷，池子總表面積為：式（3.17）2．沉淀部分的有效水深設(shè)沉淀時(shí)間，有效水深為：3．沉淀部分有效容積4．池長(zhǎng)設(shè)最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的水平流速，沉淀池的長(zhǎng)度是：式（3.18）長(zhǎng)深比為：（滿足要求）5．池子總寬度6．池子個(gè)數(shù)（或分格數(shù)）設(shè)2個(gè)池子，每個(gè)池子寬為：長(zhǎng)寬比：（符合要求）7．污泥部分所需容積設(shè)兩次排泥的時(shí)間間隔為（機(jī)械排泥），已知污水懸浮物濃度與去除率，污泥量可按下式計(jì)算：式（3.19）式中——設(shè)計(jì)日流量，；——進(jìn)水與沉淀出水的懸浮物濃度，，在此經(jīng)格柵和沉砂池后，；——污泥容重，一般取；——污泥含水率，。則單個(gè)沉淀池的污泥所需容積為：8．污泥斗容積污泥斗底采用，上口采用，污泥斗斜壁與水平面的夾角為，污泥斗的高度為：污泥斗容積為：式（3.20）式中——斗上口面積，；——斗下口面積，。則：圖3.9污泥斗平面尺寸9．污泥斗以上梯形部分污泥容積式（3.21）式中——污泥斗以上梯形部分上底長(zhǎng)度，；——污泥斗以上梯形部分下底長(zhǎng)度，。設(shè)池底坡度為0.01，梯形部分高度為：則：10．污泥斗和梯形部分總污泥容積11．池子總高度設(shè)緩沖層高度，超高‘水解酸化池的設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)說明水解酸化池是利用水解和產(chǎn)酸微生物，將污水中的固體、大分子和不易生物降解的有機(jī)物降解為易生物降解的小分子有機(jī)物，使得污水在后續(xù)的好氧單元能在較少的的能耗和較短的停留時(shí)間下得到處理。水解工藝是將厭氧發(fā)酵階段過程控制在水解與產(chǎn)酸階段。水解調(diào)節(jié)池是改進(jìn)的升流式厭氧污泥床反應(yīng)器，故不需要密閉的池子，不需要攪拌器，降低了造價(jià)。采用水解-活性污泥法與傳統(tǒng)的活性污泥法相比，其基建投資、能耗和運(yùn)行費(fèi)用可分別節(jié)省30%左右。由于水解酸化池具有改善污水可生化性的特點(diǎn)，使得本工藝不僅適用于易生物降解的城市污水，同時(shí)更加適用于處理不易生物降解的某些工業(yè)廢水，如紡織污水、印染污水、焦化污水、釀酒污水、化工污水、造紙污水等。水解酸化的目的，對(duì)于工業(yè)廢水來說，主要是將其中難以生物降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐咨锝到獾奈镔|(zhì)，提高污水的可生化性，以利于后續(xù)的好氧生物處理[9]。雖然水解反應(yīng)器的停留時(shí)間僅有2.5h，在相對(duì)較高的水力負(fù)荷下獲得較高的懸浮物去除率，出水BOD/COD值有所提高，而且可取得高達(dá)40%、45%和80%的COD、、和SS去除率。設(shè)計(jì)的進(jìn)水水質(zhì)、出水水質(zhì)、去除率如下：表3.3水解酸化池處理效果參數(shù)表水質(zhì)指標(biāo)COD()()SS()進(jìn)水450230288出水247.513857.6去除率45%40%80%設(shè)計(jì)計(jì)算1．水解池的容積計(jì)算V==式（3.22）式中——設(shè)計(jì)流量，；——水力停留時(shí)間，取=2.5h。設(shè)計(jì)兩組水解池，采用矩形結(jié)構(gòu)。設(shè)水深h=4.0m，則該矩形反應(yīng)器的池底面積，設(shè)水解池的池底為m，則該水解酸化池的容積為。2．水解池上升流速核算反應(yīng)器的高度確定后，反應(yīng)器的高度與上升流速之間的關(guān)系如下：式（3.23）式中——上升流速，；H——反應(yīng)器的高度，m。。3．布水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算為了保證水解酸化池運(yùn)行負(fù)荷的均勻，設(shè)計(jì)良好的配水系統(tǒng)是很必要的。配水系統(tǒng)的作用在于使水在整個(gè)反應(yīng)池面積上均勻分布,配水均勻性對(duì)反應(yīng)池的處理效果影響很大。配水不均勻，部分污泥懸浮層膨脹不足，部分污泥懸浮層膨脹過甚，甚至?xí)兄挛勰鄳腋影l(fā)生移動(dòng)，造成污泥大量流失，影響處理效果[10]。水解池的水流上升流量為：式（3.24）式中V——水解池的容積，；——水力停留時(shí)間，h。（1）干管的設(shè)計(jì)干管采用鋼管，起端直徑為300，此后逐段縮小,起端流速為：式（3.25）（2）支管的設(shè)計(jì)每根干管逐段分出12條支管，兩兩相對(duì)，相鄰間距為3.5m，每根支管長(zhǎng)1.75m，每根支管的進(jìn)口流量為，支管直徑選用100mm，采用鋼管，查水力計(jì)算表得支管流速為，。每根支管再接分支管兩根，每根長(zhǎng)875mm，流量為，直徑50mm，采用鋼管，查水力計(jì)算表得分支管流速為，。每根分支管連接兩根配水支管，每根長(zhǎng)875mm，流量為，直徑32mm，同樣采用鋼管，查表的配水支管的流速為，。(3)孔口的設(shè)計(jì)計(jì)算孔口流速采用，則孔口總面積，配水系統(tǒng)的開孔比?？卓谥睆讲捎?0，每個(gè)孔口面積為,則孔口數(shù)。每根支管孔口數(shù)為，取12個(gè)孔，分兩排布置，孔口向下與中垂線夾角交錯(cuò)排列，每排6個(gè)孔，孔中心距。穿孔支管孔口位置如圖3.9所示。圖3.9穿孔支管孔口位置示意圖4．配水系統(tǒng)的水頭損失計(jì)算沿程水頭損失的計(jì)算該配水管路可看作沿程均勻泄流，其中配水干管和配水支管均均勻泄流，最末端的輸出流量。則可根據(jù)公式（3.25）計(jì)算沿程水頭損失。式（3.26）式中——管道比阻，；——管道長(zhǎng)度，；——管道起端總流量，。式（3.27）式中——管道粗糙系數(shù)，當(dāng)采用鋼管時(shí)；——管徑，。則：圖3.10管道損失計(jì)算示意圖局部水頭損失的計(jì)算該配水系統(tǒng)的局部水頭損失發(fā)生在配水系統(tǒng)出現(xiàn)的各個(gè)彎管、三通、四通以及閥門等，經(jīng)粗略計(jì)算局部水頭損失為：總水頭損失為：式（3.28）5．出水收集的設(shè)計(jì)在出水槽上加設(shè)三角堰，出水設(shè)置在水解池的頂部，盡可能均勻的收集處理過的廢水，出水槽可采用鋼板制成，在出水槽上旁設(shè)置一根的排水管。6．排泥系統(tǒng)的設(shè)計(jì)a.產(chǎn)泥量的計(jì)算產(chǎn)泥系數(shù)：；設(shè)計(jì)流量：；進(jìn)水COD濃度：；COD的去除率：。則水解酸化池的總產(chǎn)泥量為：式（3.29）設(shè)污泥的含水率為98%，因含水率〉95%,所以，則污泥產(chǎn)量為：式（3.30）b.排泥系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在出水端處設(shè)置排泥斗，每池設(shè)三個(gè)并列的排泥斗，斗下底設(shè)置直徑為200mm的排泥管排泥。配水井的設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)說明廢水經(jīng)水解酸化池處理后，需設(shè)4座生化反應(yīng)池，且生化處理為間歇性操作，所以需要設(shè)一儲(chǔ)水池即配水井對(duì)水量進(jìn)行調(diào)節(jié)，并進(jìn)行水量均勻分配。絕大多數(shù)配水設(shè)施采用水力配水，不僅構(gòu)造簡(jiǎn)單，操作也很方便，無需人員操作即可自動(dòng)均勻的配水。常見的水力配水設(shè)施有對(duì)稱式、堰式和非對(duì)稱式。對(duì)稱式配水為構(gòu)筑物個(gè)數(shù)成雙數(shù)的配水方式，連接管線可以是明渠或暗管。其特點(diǎn)是管線完全對(duì)稱（包括管徑和長(zhǎng)度），從而使水頭損失相等。此配水方式的構(gòu)造和運(yùn)行操作均較簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是占地大、管線長(zhǎng)，而且構(gòu)筑物不能過多，否則會(huì)使造價(jià)增多。堰式配水是污水處理廠常用的配水設(shè)施。進(jìn)水從配水井底中心進(jìn)入，經(jīng)等寬度堰流入各個(gè)水斗再流向各構(gòu)筑物。這種配水井是利用寬度堰上水頭相等、過水流量就相等的原理來進(jìn)行配水的。堰可以是薄壁或厚壁的的平頂堰。其特點(diǎn)是配水均勻不受通向構(gòu)筑物管渠狀況的影響，即使是長(zhǎng)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(gòu)筑物平面位置的影響，可以對(duì)稱布置也可以不對(duì)稱布置。這種配水井的優(yōu)點(diǎn)是配水均勻誤差較小，缺點(diǎn)是水頭損失較大。非對(duì)稱配水的特點(diǎn)是在進(jìn)口處造成一個(gè)較大的局部損失（如孔口）入流等，讓局部損失遠(yuǎn)大于沿程損失，從而實(shí)現(xiàn)均勻配水。其優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造和操作都較簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是水頭損失較大，而且在流量變化時(shí)配水均勻程度也會(huì)隨之變動(dòng)，低流量時(shí)配水均勻程度就差，誤差也大。設(shè)計(jì)計(jì)算1．進(jìn)水管管徑配水井進(jìn)水管的設(shè)計(jì)流量為，當(dāng)進(jìn)水管管徑時(shí)，查水力計(jì)算表，得知，滿足設(shè)計(jì)要求。2．配水井容積及尺寸計(jì)算SBR反應(yīng)池的每個(gè)工作周期為8小時(shí)，進(jìn)水時(shí)間為2個(gè)小時(shí)，4個(gè)SBR池可依次輪流進(jìn)水，恰好可以不間斷供水，維持處理工藝的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，設(shè)配水井的儲(chǔ)量為15分鐘的來水，故配水井的有效容積為。設(shè)配水井水深為5m，則配水井半徑為：，取3．矩形寬頂堰進(jìn)水從配水井底中心進(jìn)入，經(jīng)等寬度堰流入四個(gè)水斗，再由四個(gè)主管道接入4座生化反應(yīng)池，。配水采用矩形寬頂溢流堰至配水管。（1）堰上水頭H：因單個(gè)出水溢流堰的流量也需要一般大于采用矩形堰，小于采用三角堰，所以本設(shè)計(jì)采用矩形堰（堰高