廢紙?jiān)旒垙U水處理的工程設(shè)計(jì)

密 級(jí) 公開(kāi)學(xué) 號(hào) 070404畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 廢紙?jiān)旒垙U水處理的工程設(shè)計(jì)院 （ 系 、 部 ） ： 機(jī) 械 工 程 學(xué) 院姓 名：班 級(jí)： 環(huán) 072專 業(yè)： 環(huán)境工程指 導(dǎo) 教 師 ： 李旭源 / 梁存珍教 師 職 稱 ： 高工 / 副教授廢紙?jiān)旒垙U水處理的工程設(shè)計(jì)2011 年 06 月 16 日·北京廢紙?jiān)旒垙U水處理的工程設(shè)計(jì)北 京 石 油 化 工 學(xué) 院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論 文）任 務(wù) 書(shū)學(xué)院（系） 機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè) 環(huán)境工程 班級(jí) 環(huán) 072 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師/職稱 李旭源 / 梁存珍 / 高工/ 副教授 1.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目廢紙?jiān)旒垙U水處理的工程設(shè)計(jì)2.任務(wù)起止日期： 2011 年 2 月 21 日 至 2011 年 5 月 27 日3.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的主要內(nèi)容與要求（含原始數(shù)據(jù)及應(yīng)提交的成果）(1) 主要內(nèi)容江蘇金蓮紙業(yè)有限公司以廢紙為原料生產(chǎn)各種紙產(chǎn)品，年產(chǎn)6萬(wàn)噸制漿造紙、15萬(wàn)噸高強(qiáng)瓦楞紙綜合生產(chǎn)能力，江蘇省生活用紙和包裝用紙基地之一。其生產(chǎn)廢水主要是日產(chǎn)中段水4000噸和造紙白水6000噸。本論文針對(duì)這一廢水處理工程設(shè)計(jì)。論文中需要包括詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算、主要構(gòu)筑物的施工圖、工藝流程圖、平面布置圖等相關(guān)圖紙。(2) 設(shè)計(jì)參數(shù)本處理廠設(shè)計(jì)日處理能力為 10000m3，中段水CODCr=300mg/L，BOD5=120mg/L；造紙白水 CODCr=100mg/L，BOD5=30mg/L。污水經(jīng)處理后應(yīng)符合以下要求：COD Cr60mg/L，BOD520mg/L。（3）設(shè)計(jì)內(nèi)容及工作量資料查閱：查閱 15 篇以上文獻(xiàn)，其中英文參考文獻(xiàn)為 2 篇以上，2010 年 6 月以后文獻(xiàn)不少于 5 篇。通過(guò)查閱文獻(xiàn)了解廢紙?jiān)旒垙U水處理的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，確定本設(shè)計(jì)的基本流程；翻譯一篇不少于萬(wàn)字符的與本設(shè)計(jì)相關(guān)的英文文獻(xiàn)。設(shè)計(jì)內(nèi)容：進(jìn)行有關(guān) 設(shè)計(jì)計(jì)算，部分 設(shè)計(jì)計(jì)算需要通過(guò)編程進(jìn)行優(yōu)化，并進(jìn)行設(shè)備選型；繪制工 藝流程圖； 繪制整個(gè)工程平面布置 圖；繪制各處理廢紙?jiān)旒垙U水處理的工程設(shè)計(jì)單元及構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)詳圖。繪圖要求：手工、計(jì)算機(jī)繪制有關(guān)圖紙。（4）最終提交材料計(jì)算機(jī)或手工繪制所有設(shè)計(jì)圖紙，設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份，外文文獻(xiàn)及翻譯。4.主要參考文獻(xiàn)1 上海市政工程 設(shè)計(jì)研究院主編. 給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)(第9冊(cè)：專用機(jī)械)M. 第四版. 北京: 中國(guó)建筑工業(yè)出版社, 2003, 1-2452 陳家慶. 環(huán)保設(shè)備原理與設(shè)計(jì)M. 第二版. 北京: 中國(guó)石化出版社, 2010, 43 徐新陽(yáng), 于鋒. 污水處理工程設(shè)計(jì)M. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2003, 44 李亞新. 活性污泥法理論與技術(shù)M.北京: 中國(guó)建筑工業(yè)出版社,20075 汪萍, 宋云 . 造紙工業(yè)節(jié)能減排技術(shù)指南M. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2010, 66 楊淑惠, 劉秋娟. 造紙工業(yè)清潔生產(chǎn)環(huán)境保護(hù)循環(huán)利用M. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 20077 Nurdan Buyukkamaci, Emre Koken. Economic Evaluation of alternative wastewater treatment plant options for pump and paper industry J. Science of the Total Environmental, 2010, 408: 6070-60785.進(jìn)度計(jì)劃及指導(dǎo)安排第 1-3 周 整理文獻(xiàn)， 翻譯一篇與本題目有關(guān)的英文文獻(xiàn)，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告；第4周 開(kāi)題報(bào)告答辯；第5-8周 進(jìn)行有關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算，設(shè)備選型；第9-11 周 繪制所有要求的圖紙；第12-13 撰寫(xiě)論文；第 14 周 根據(jù)指導(dǎo)教師意見(jiàn)修改論文。任務(wù)書(shū)審定日期 年 月 日 系（教研室）主任（簽字） 任務(wù)書(shū)批準(zhǔn)日期 年 月 日 教學(xué)院（部、系）院長(zhǎng)（簽字） 任務(wù)書(shū)下達(dá)日期 年 月 日 指導(dǎo)教師（簽字） 計(jì)劃完成任務(wù)日期 年 月 日 學(xué)生（簽字） 廢紙?jiān)旒垙U水處理的工程設(shè)計(jì)I摘 要造紙廢水具有排放量大，濃度高，耗氧量大等特性，并且含有大量的木質(zhì)素和纖維素等難降解的大分子有機(jī)物和生產(chǎn)過(guò)程中添加的各種化學(xué)品。本論文為處理廢紙?jiān)旒垙U水的工程設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)處理水量為 10000m3/d，其中包括中段水 4000 噸和造紙白水 6000 噸。中段水 COD 和 BOD 分別是300mg/L、120mg/L，白水 COD 和 BOD 分別是 100mg/L、30mg/L。要求處理廠出水 COD 小于 60mg/L，BOD 小于 20mg/L。本論文根據(jù)原水水質(zhì)特征，在查閱了大量的中文、外文文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，確定了活性污泥-超效淺層氣浮的主體處理工藝，并進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。中段水采用混凝沉淀和活性污泥法好氧處理，白水采用超效淺層氣浮處理。論文工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：混凝沉淀池、平流式初沉池、活性污泥池、輻流式沉淀池和污泥濃縮池的設(shè)計(jì)計(jì)算與選型。繪制了處理廠的平面圖和高程圖；并對(duì)處理廠的建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用做了估算。關(guān)鍵詞：廢紙?jiān)旒垙U水，活性污泥法，超效淺層氣浮，平面圖，高程圖 廢紙?jiān)旒垙U水處理的工程設(shè)計(jì)IIAbstractPulp and paper wastewater possess large emissions , high concentration, oxygen consumption and other characteristics, in addition contains large amounts of lignin and cellulose and other recalcitrant organic macromolecules and Chemicals added to various kinds of the production.This thesis is dealing with the engineering design of pulp and paper wastewater, It is designed the treatment of water 10000m3/d , including 4,000 tons of gray water and 6,000 tons of White Water. The COD、BOD in the gray water were 300mg /L and 120mg /L, The COD、BOD in the Whitewater were 100mg /L and 30mg /L. Requires treatment plant effluent COD less than 60mg /L, BOD less than 20mg /L.In this thesis, according to the original water quality characteristics, in access to a large number of Chinese and foreign documents, it was determined on the basis of activated sludge - Super Air Flotation of the main treatment process, and optimized design. Low concentration of papermaking wastewater carry on coagulation and activated sludge treatment, Whitewater deal with ultra-Air Flotation. The main thesis process design include: the design calculation and selection of coagulation sedimentation tanks, aeration tank, Radial flow sedimentation tank, Sludge thickener . and plane figure and altitude chart of the treatment plant were drawn; And the construction and operation cost of the treatment plant was evaluated.Keywords: Papermaking wastewater, activated sludge, Super Air Flotation, floor plans, elevation plans廢紙?jiān)旒垙U水處理的工程設(shè)計(jì)III目 錄第一章 前 言 11.1 研究廢紙?jiān)旒垙U水處理的背景 11.2 研究廢紙?jiān)旒垙U水處理的意義 21.3 造紙廢水處理工藝簡(jiǎn)介 2第二章 工藝方案的確定 92.1 工藝流程簡(jiǎn)圖 .92.2 流程設(shè)計(jì)說(shuō)明 .9第三章 工藝設(shè)計(jì)與處理過(guò)程設(shè)計(jì) .113.1 篩網(wǎng)的選擇 .113.2 混凝反應(yīng)池 .113.3 初沉池 .143.4 曝氣池 .183.5 二沉池 .233.6 Krofta 超效淺層氣浮系統(tǒng) .283.7 污水提升泵房的設(shè)計(jì) .37第四章 污泥處理系統(tǒng)設(shè)計(jì) .394.1 污泥回流泵房 .394.2 貯泥池 .394.3 污泥濃縮池 .404.4 污泥脫水系統(tǒng)設(shè)計(jì) .42第五章 水力高程計(jì)算 .445.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明 .445.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 .445.3 高程計(jì)算 45第六章 安裝要求與運(yùn)行管理維護(hù) .486.1 管道安裝要求 .486.2 調(diào)試維護(hù)與管理 .48第七章 本工藝流程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 .527.1 估算范圍 .527.2 編制依據(jù) .52廢紙?jiān)旒垙U水處理的工程設(shè)計(jì)IV7.3 工藝技術(shù)分析 .52第八章 結(jié)論與展望 .558.1 結(jié)論 .558.2 對(duì)進(jìn)一步研究的展望 .55參 考 文 獻(xiàn) 56致 謝 .58聲 明 61廢紙?jiān)旒垙U水處理的工程設(shè)計(jì)1第一章 前 言1.1 研究廢紙?jiān)旒垙U水處理的背景據(jù)公開(kāi)資料顯示，從 2005 年開(kāi)始，近 4 年全球漿紙出現(xiàn)已供大于求的局面，其中：2005 年生產(chǎn)量為 36,703 萬(wàn)噸，消費(fèi)量為 36,640 萬(wàn)噸；2006 年生產(chǎn)量為38,200 萬(wàn)噸，消費(fèi)量為 38,176 萬(wàn)噸；2007 年生產(chǎn)量為 39,430 萬(wàn)噸，消費(fèi)量為39,418 萬(wàn)噸；2008 年生產(chǎn)量為 39,090 萬(wàn)噸，消費(fèi)量為 39,133 萬(wàn)噸 1。從以上數(shù)據(jù)我們不難看出，各國(guó)造紙工業(yè)以及用紙量正迅速上升，因此由于造紙產(chǎn)生的廢水污染也是日益嚴(yán)重的。造紙工業(yè)既是水污染大戶，又是用水大戶，例如以商品漿和廢紙為原料的造紙生產(chǎn)，根據(jù)規(guī)模、設(shè)備規(guī)模、生產(chǎn)規(guī)模等因素，噸紙耗水?dāng)?shù) 10 噸至幾百噸，一座年產(chǎn) 10 萬(wàn)噸的造紙廠，每日耗水量達(dá) 2.5-3.5 萬(wàn)噸 2。根據(jù)統(tǒng)計(jì)局環(huán)境統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2007 年我國(guó) 5818 個(gè)規(guī)模以上造紙及紙制品類企業(yè)污水排放量為 42.46 億立方米，占全國(guó)工業(yè)總排水量的 17.22%，位居第一。雖然，近年來(lái)在國(guó)家相關(guān)政策的指導(dǎo)下，造紙企業(yè)的環(huán)境污染治理問(wèn)題已經(jīng)得到了一定的緩解，但是總體來(lái)講，我國(guó)造紙企業(yè)仍是國(guó)家的污染“大戶” ，治理環(huán)境污染依然任重道遠(yuǎn) 3。因此，如何控制水資源的進(jìn)一步惡化，采取行之有效的污水處理方法已成為人類迫在眉睫的頭等大事。而造紙工業(yè)是我國(guó)污染環(huán)境的主要行業(yè)之一，解決中國(guó)造紙工業(yè)的污染已成為十分緊迫的任務(wù)。廢紙?jiān)旒垙U水中主要含有半纖維素、無(wú)機(jī)酸鹽、細(xì)小纖維、無(wú)機(jī)填料、油墨及染料等。半纖維素等主要形成廢水中的 CODCr 和 BOD5；細(xì)小纖維、無(wú)機(jī)填料等主要形成廢水中的 SS；油墨及染料等主要形成廢水的色度和 CODCr。造紙廢水成分復(fù)雜，可生化性差，屬于較難處理的工業(yè)廢水。造紙廢水的水質(zhì)因制漿種類、造紙品種的不同而不同 4。一般地，制漿廢水（也稱黑液）的污染最嚴(yán)重，COD Cr 濃度可達(dá) 40006000mg/L ；洗漿和漂白廢水，既中段廢水的污染程度次之，COD Cr 濃度可達(dá) 20003000mg/L ，SS 為15002500mg/L，抄紙廢水即為白水，為污染較輕的廢水，主要含有細(xì)小懸浮性纖維、造紙?zhí)盍虾湍承┨砑觿┑龋珻OD Cr 濃度為 150600mg/L ，SS 為5001500mg/L。白水中的懸浮物主要是紙漿纖維組成，可以作為資源加以回收利用。廢紙?jiān)旒垙U水處理的工程設(shè)計(jì)21.2 研究廢紙?jiān)旒垙U水處理的意義雖然造紙行業(yè)廢水治理效果正在逐步提高，且造紙廢水對(duì)水環(huán)境的污染已經(jīng)得到較大程度的緩解，但是廢水排放量和 COD 排放量仍然占全國(guó)工業(yè)總排放量的第一位。廢紙?jiān)旒垙U水中 SS 和 COD 含量高，而 N、P 含量偏低，根據(jù)國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和回用水的要求，去除廢紙?jiān)旒垙U水中的 SS 和 COD 等污染物質(zhì)則成為了此類廢水主要處理問(wèn)題。由于廢紙中含有成分復(fù)雜的廢雜質(zhì)，需要化學(xué)品制劑將其去除以完成制漿，加之抄紙過(guò)程中需添加施膠劑、滑石粉等制劑，致使廢紙?jiān)偕旒堖^(guò)程中排放大量含有毒有害污染物的廢水。針對(duì)廢紙?jiān)旒堉袕U水污染問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外已成功研發(fā)出一系列的處理技術(shù)，為該類廢水的有效治理奠定了基礎(chǔ)。1.3 造紙廢水處理工藝簡(jiǎn)介目前廢紙?jiān)旒垙U水的處理方法有物理法、化學(xué)法、生物法和物理化學(xué)法，實(shí)際應(yīng)用的工藝往往是幾種方法組合而成。但由于廢紙來(lái)源、產(chǎn)品用途及生產(chǎn)工藝各異，廢水水質(zhì)差異較大，因此廢紙?jiān)旒垙S廢水的處理也必須根據(jù)各企業(yè)廢水水質(zhì)的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)各個(gè)造紙廢紙廠造紙工藝、不同以及廢水出水水質(zhì)的不同，各個(gè)廢水處理工藝的選擇也是各有不同 5 。常規(guī)的物理或物理化學(xué)處理方法主要有 3 種，即重力沉淀、氣浮和混凝沉淀，其中前兩種是制漿造紙工業(yè)廢水處理或預(yù)處理中去除懸浮態(tài)污染物的最常用方法。混凝沉淀既可以前置作為廢水預(yù)處理，以進(jìn)一步降低生物處理的負(fù)荷，又可以后置作為二級(jí)處理后的深度處理 6。1.3.1 廢紙?jiān)旒垙U水的物理化學(xué)處理方法（1）重力沉淀法其原理為密度比廢水大的懸浮物質(zhì)，借助重力作用從廢水中沉降下來(lái)，使其與水分離，即為重力沉降。沉降過(guò)程一般可分為離散粒子沉降、絮凝粒子沉降、區(qū)域沉降和壓縮沉降 4 種主要類型。在常規(guī)的沉淀池中，一般來(lái)說(shuō)，在上部發(fā)生離散粒子沉降和絮凝粒子沉降，在下部發(fā)生區(qū)域沉降，因?yàn)槌两档乃形镔|(zhì)必須通過(guò)這一區(qū)域。在壓縮沉降過(guò)程中，懸浮物濃度極高，顆粒之間距離很小，相互接觸與支撐，在污泥上層顆粒的重力作用下，迫使下層顆粒的間隙水被擠壓出來(lái)，從而使下層顆粒層被濃縮壓密。一般沉淀池內(nèi)的儲(chǔ)泥斗及污泥廢紙?jiān)旒垙U水處理的工程設(shè)計(jì)3濃縮池內(nèi)部都出現(xiàn)這種沉降形式。發(fā)生重力沉淀過(guò)程所用的設(shè)備一般稱為沉淀池。而在大多數(shù)造紙廢水處理廠都設(shè)有一級(jí)沉淀池，一級(jí)沉淀池中最常見(jiàn)的是輻流式沉淀池，其次是平流式沉淀池。而在一級(jí)沉淀池內(nèi)多數(shù)制漿造紙廢水中懸浮固體去除率均可達(dá)到 60%-90%，其沉降效果則因工廠生產(chǎn)過(guò)程排放的懸浮固體性質(zhì)不同而不同。對(duì)于設(shè)有高效纖維回收系統(tǒng)的工廠，由于短纖維是懸浮物的優(yōu)勢(shì)組分，因此一級(jí)沉淀處理中很難達(dá)到最高的效率。在再生紙廠，所產(chǎn)生的白水中還有白土和其他填料，懸浮物是高灰分的，雖然一級(jí)沉淀能夠去除大部分懸浮物，但是仍然有少量的填料殘留在廢水中，廢水的濁度仍然較高 7。(2) 氣浮法其原理與白水回收中的氣浮法相近，即設(shè)法在水中產(chǎn)生大量的微氣泡，以形成水、氣及顆粒物質(zhì)的三相混合體，在界面張力、上升浮力和靜水壓力差等多種力的共同作用下，促進(jìn)微細(xì)氣泡黏附在被去除的小顆粒上后，因黏合體密度小于水而上浮到水面，從而使水中顆粒物被分離去除。相對(duì)于沉淀技術(shù)，氣浮技術(shù)具有負(fù)荷大、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，但是能耗相對(duì)較大。目前在制漿造紙工業(yè)中應(yīng)用較多的主要是在紙機(jī)白水處理工段。因?yàn)榧垯C(jī)白水中含有大量的纖維、填料、松香膠狀物等，對(duì)于這類污水，氣浮法具有較好的去除效果 8。氣浮法的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下三點(diǎn)：.時(shí)間短，一般只需要 15min。對(duì)于紙機(jī)白水，懸浮物去除率為 90%以上，COD 的去除率為 80%左右。處理后的白水無(wú)需過(guò)濾，即可直接送到造紙機(jī)循環(huán)使用。. 對(duì)廢水中纖維物質(zhì)有較高的分離效果，有利于提高資源的利用率。.工藝流程和設(shè)備結(jié)果簡(jiǎn)單，運(yùn)行管理方便，占地少、投資省。(3) 化學(xué)混凝法即利用絮凝劑（PDA）處理廢水可以使處理后廢水直接回用，得到的泥漿可以直接作為箱板夾層紙用紙漿回用 9 。但總的來(lái)說(shuō)主要是以下三方面的作用機(jī)理：壓縮雙電層作用、吸附架橋作用、網(wǎng)捕作用。紙漿造紙工業(yè)廢水中通常含有大量的膠體，因此混凝法對(duì)此類廢水具有較好的處理效果，并廣泛應(yīng)用于廢水的預(yù)處理和深度處理過(guò)程中。但因其涉及因素較多，如水中污染物的成分和濃度、水溫、水的 pH 值，以及混凝劑的性質(zhì)和混凝條件等，特別是，廢紙?jiān)偕旒堖^(guò)程中因廢水來(lái)源和生產(chǎn)工藝不同而使廢水的污染負(fù)荷有很大差別，而且這些廢水中含有大量細(xì)微纖維、樹(shù)脂、色料、化學(xué)藥品和機(jī)械雜質(zhì)而使廢水中 COD、BOD、色度等污染廢紙?jiān)旒垙U水處理的工程設(shè)計(jì)4負(fù)荷大，難以直接生物降解，適宜采用化學(xué)混凝沉淀法。1.3.2 廢紙?jiān)旒垙U水的生物處理技術(shù)目前廢紙?jiān)旒垙U水的常用的生物處理方法主要包括好氧法和厭氧法。盡管兩類生物處理方法都可以使廢紙?jiān)旒垙U水達(dá)標(biāo)排放，但是兩種方式在處理濃度、占地面積、應(yīng)用范圍都有所不同。（1）好氧生物處理技術(shù)是目前應(yīng)用最為廣泛的水處理技術(shù)，在生活污水和工業(yè)污水處理領(lǐng)域該方法主要用于處理污染物濃度相對(duì)較低的污水。目前好氧生物處理法的工藝較多，在制漿造紙污水處理領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛。其中應(yīng)用最多的包括： 活性污泥法、 SBR（間歇式活性污泥法） 、 卡魯塞爾氧化溝、HCR（高效緊湊型反應(yīng)器） 、BIOLAK( 百樂(lè)克工藝)?；钚晕勰嗵幚硐到y(tǒng)通常由曝氣池、二沉池、污泥回流、剩余污泥排除系統(tǒng)以及供氧系統(tǒng)所組成。生物選擇器為絮狀細(xì)菌的生長(zhǎng)創(chuàng)造一個(gè)短期的適宜環(huán)境，從而有效防止低有機(jī)負(fù)荷率（F/M）生物處理系統(tǒng)發(fā)生絲狀菌大量繁殖導(dǎo)致污泥膨脹?；钚晕勰喾ㄊ且环N比較早的水處理方法，目前在制漿造紙廢水處理領(lǐng)域已經(jīng)是相當(dāng)普遍了 10。SBR（間歇式活性污泥法）與普通連續(xù)流活性污泥法(CFS)相比，其設(shè)備及運(yùn)行方式有很大的不同，其是一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)按時(shí)間順序先后完成 CFS 中多個(gè)處圖1-1 SBR工藝反應(yīng)流程圖廢紙?jiān)旒垙U水處理的工程設(shè)計(jì)5理單元所進(jìn)行的工藝環(huán)節(jié)。SBR 優(yōu)點(diǎn)主要是 理想的推流過(guò)程使生物反應(yīng)推動(dòng)力增大，效率提高；池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，抑制絲狀菌生長(zhǎng)，凈化效果好；運(yùn)行效果穩(wěn)定； 耐沖擊符合；工藝過(guò)程中的各工序可根據(jù)水質(zhì)、水量進(jìn)行調(diào)整，運(yùn)行靈活；反應(yīng)池內(nèi)存在 DO、BOD 濃度梯度，有效控制活性污泥膨脹；具有良好的脫氮除磷效果； 工藝流程簡(jiǎn)單、造價(jià)低、布置緊湊、占地面積省。典型的 SBR 系統(tǒng)分為進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水與閑置五個(gè)階段運(yùn)行 7，其運(yùn)行流程如圖 1-1?？斎麪栄趸瘻鲜褂枚ㄏ蚩刂频钠貧夂蛿噭?dòng)裝置，向混合液傳遞平衡速度，從而使被攪動(dòng)的混合液在氧化溝閉合渠道內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。因此氧化溝具有特殊的水力學(xué)流態(tài)，既有完全混合式反應(yīng)器的特點(diǎn)，又有推流式反應(yīng)器的特點(diǎn)，溝內(nèi)存在明顯的溶解氧濃度梯度。魯塞爾氧化溝曝氣混合設(shè)備一般是低速表面曝氣機(jī)，近年來(lái)配合使用的還有水下推動(dòng)器。HCR（高效緊湊型反應(yīng)器）工藝的問(wèn)世是好氧生物處理技術(shù)的一個(gè)飛躍，它融合了當(dāng)今的高速射流曝氣、物相強(qiáng)化傳遞、紊流剪切等技術(shù)，并具有深井曝氣和流化污泥床的特點(diǎn)，因此，其空氣氧的轉(zhuǎn)化率高，反應(yīng)器的容積負(fù)荷大，水里停留時(shí)間短等特點(diǎn)。BIOLAK（百樂(lè)克工藝）是指懸掛鏈?zhǔn)狡貧夂醚豕に?，其流程為污水先輸送入預(yù)沉池，依次流經(jīng)均質(zhì)池、曝氣池、二沉池、后曝氣池，在均質(zhì)池加入營(yíng)養(yǎng)鹽和酸等調(diào)節(jié)污水至適合于細(xì)菌生長(zhǎng)的環(huán)境，再流入曝氣池進(jìn)行曝氣，污水經(jīng)過(guò)曝氣處理后達(dá)標(biāo)排放。二沉池所沉淀下的污泥回流入曝氣池重復(fù)利用，多余污泥送去污泥混合池。預(yù)沉池所沉淀下的污泥亦送去污泥混合池。（2）厭氧生物處理法負(fù)荷高、污泥產(chǎn)生量少、運(yùn)行成本低、而且能夠產(chǎn)生大量的甲烷氣體作為能源，比較適用于處理污染物含量高的污水，且厭氧處理技術(shù)主要應(yīng)用于造紙污水。近年來(lái)我國(guó)化機(jī)漿、廢紙漿等項(xiàng)目發(fā)展迅速，由于所采用的設(shè)備大多為國(guó)外引進(jìn)，噸產(chǎn)品排水量少、污水污染物濃度高，因而非常適合采用厭氧處理工藝。其反應(yīng)器主要包括：IC 反應(yīng)器（內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器，如圖 1-2） 、EGSB 反應(yīng)器（厭氧顆粒污泥膨脹床） 、ANAMET 反應(yīng)器（厭氧接觸器） 。IC 厭氧反應(yīng)技術(shù)是第三代高效厭氧反應(yīng)器，它是在 UASB 反應(yīng)器基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的厭氧處理技術(shù)，與 UASB 想比，它具有處理容量高、投資少、占地省、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。它目前廣泛應(yīng)用于高濃度有機(jī)廢水處理領(lǐng)域中。IC 反應(yīng)器由布水器、下三相分離器、上三相分離器、提升管、回水管、氣廢紙?jiān)旒垙U水處理的工程設(shè)計(jì)6液分離器、罐體及溢流系統(tǒng)組成。IC 反應(yīng)器當(dāng)前在制漿造紙行業(yè)應(yīng)用較多的是各類以廢紙作為原料的制漿造紙廠，其中包括脫墨和不脫墨的各類廢紙制漿工藝廢水的處理。表 1-1 列出了 3 家實(shí)現(xiàn)了廢水達(dá)標(biāo)排放的造紙廠利用 IC 工藝的情況。三家造紙廠的 IC 反應(yīng)器的運(yùn)行都證明,COD 去除率是反應(yīng)器容積負(fù)荷的函數(shù)。高負(fù)荷下 COD 去除率也較高，除了與進(jìn)液濃度有關(guān)的生物降解性的變化外，較高的去除率可認(rèn)為是高負(fù)荷下由于產(chǎn)氣量的增加，流體的內(nèi)循環(huán)比隨之增大，使生物污泥和廢水之間產(chǎn)生了更強(qiáng)烈的接觸。運(yùn)行中 COD 濃度和反應(yīng)器容積負(fù)荷波動(dòng)非常大，但反應(yīng)器運(yùn)行一直非常穩(wěn)定。這種情況表明 IC 反應(yīng)器在濃度和負(fù)荷大幅度波動(dòng)的劣質(zhì)工況下，具有非常好的自我調(diào)節(jié)能力 11。表 1-1 三家紙廠 IC 反應(yīng)器EGSB（厭氧顆粒污泥膨脹床）是在 UASB 反應(yīng)基礎(chǔ)上研究開(kāi)發(fā)的。 UASB在常溫下處理低濃度有機(jī)廢水時(shí)，由于產(chǎn)氣量少，反應(yīng)器內(nèi)混合強(qiáng)度低，污泥廠家 廢水種類 反應(yīng)器容積/m 3運(yùn)行負(fù)荷/ kgCOD/(m3·d)進(jìn)液 COD濃度/mg/LCOD 去除率/%1 二次纖維制漿 100 5-26 650-2650 60-752 廢紙脫墨廢水 385 9-20 1510-2920 58-743 廢紙脫墨廢水 465 9-24 1250-3515 61-86圖 1-2 IC 反應(yīng)器廢紙?jiān)旒垙U水處理的工程設(shè)計(jì)7床內(nèi)很容易形成短流和死區(qū)，使得處理效率下降或反應(yīng)器難以正常運(yùn)行。為了克服 UASB 工藝的缺點(diǎn)，科研人員開(kāi)發(fā)出了適應(yīng)常溫或低溫、低濃度污水處理的 EGSB 工藝，通過(guò)加大污泥床水流上升流速，增強(qiáng)攪拌混合和傳質(zhì)過(guò)程，提高處理效率。 與 UASB 相比，EGSB 反應(yīng)器的高徑比要大得多（如圖 1-3） ，因此微生物厭氧代謝所產(chǎn)生的氣體能夠以較大的表觀流速通過(guò)反應(yīng)器，保證了細(xì)小顆粒污泥，同時(shí)其中心安裝一個(gè)刷子以避免格柵的堵塞。ANAMET（厭氧接觸反應(yīng)器）是利用厭氧微生物處理含有高濃度有機(jī)物的微生物處理工藝，且廢水中有機(jī)物中的大部分被轉(zhuǎn)化成沼氣。廢水進(jìn)入?yún)捬踅佑|反應(yīng)器，進(jìn)水中的懸浮固體及溶解性有機(jī)物以及厭氧過(guò)程中產(chǎn)生的生物固體，經(jīng)過(guò)真空脫氣器進(jìn)入沉淀池，回流污泥返回接觸池。這種厭氧接觸工藝提供了使可降解有機(jī)顆粒物水解所需的污泥齡。該工藝長(zhǎng)污泥齡這一特點(diǎn)使它特別適用于具有較高濃度懸浮固體的制漿造紙廢水處理，尤其是再生紙廠的廢水和化機(jī)漿廢水等。1.3.3 深度（三級(jí)）處理技術(shù)隨著我國(guó)對(duì)新建制漿企業(yè)的廢水排放要求的提高，COD Cr 排放限值變?yōu)?00mg/L，而現(xiàn)有的制漿企業(yè)廣泛采用的二級(jí)生化處理技術(shù)將制漿廢水的圖 1-3 EGSB 反應(yīng)器廢紙?jiān)旒垙U水處理的工程設(shè)計(jì)8CODCr 處理到 200mg/L 以下則是相當(dāng)困難的，因此必須采取進(jìn)一步的深度處理措施，且深度處理工藝，例如吸附、高級(jí)氧化和膜過(guò)濾適用于生物降解材料 11。膜分離法相對(duì)于常規(guī)水處理方法相比，具有占地面積小、適用范圍廣、分離效率高、能量轉(zhuǎn)化效率高等優(yōu)點(diǎn)。Fenton 氧化法作為一種高級(jí)氧化法，在去除廢水中的有機(jī)污染物方面具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，尤其對(duì)于毒性大、一般氧化劑難氧化或生物難降解的有機(jī)廢水處理，是一種較好的方法 12。但 Fenton 氧化法作為一種化學(xué)處理方法，其運(yùn)行成本較高。廢紙?jiān)旒垙U水處理的工程設(shè)計(jì)9第二章 工藝方案的確定設(shè)計(jì)背景為：江蘇金蓮紙業(yè)有限公司以廢紙為原料生產(chǎn)各種紙產(chǎn)品，每天設(shè)計(jì)處理能力為 10000m3，其日產(chǎn)中段水 4000t 和造紙白水 6000t，其水質(zhì)如表2-1。表 2-1 進(jìn)出水水質(zhì)中段水 造紙白水原水水質(zhì)CODCr=300mg/LBOD5=120mg/LCODCr=100mg/LBOD5=30mg/L出水水質(zhì) CODCr60mg/L BOD520mg/L針對(duì)給定的廢紙?jiān)旒垙U水水質(zhì)情況，采用活性污泥系統(tǒng)及淺層氣浮工藝處理廢紙?jiān)旒堖^(guò)程中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，使處理后的水質(zhì)達(dá)到行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)。2.1 工藝流程簡(jiǎn)圖本設(shè)計(jì)的工藝流程如圖 2-1 所示，由于中段水和白水水質(zhì)差別較大，因此分別進(jìn)行處理。2.2 流程設(shè)計(jì)說(shuō)明活性污泥法是人們熟悉的一種常用的廢水生物處理法，它是人類模擬自然界的水體自凈過(guò)程而創(chuàng)造的。最早于 1914 年由英國(guó)人阿登(Eardern)和絡(luò)基特(W.T.Lockett)創(chuàng)立，迄今已有 90 多年的歷史，它衍生出了多種多樣的工藝流程中段水 混凝反應(yīng)池 初沉池輻流式沉淀池出水圖 2-1 處理流程白水 篩網(wǎng) 淺層氣浮篩網(wǎng) 曝氣池出水廢紙?jiān)旒垙U水處理的工程設(shè)計(jì)10并廣泛應(yīng)用于城市生活污水和工業(yè)廢水的凈化并取得了巨大的成功。其去除污染物的基本原理是：活性污泥與水充分接觸混合后，由于活性污泥有較大的比表面積，表層黏液層迅速吸附大量的有機(jī)或無(wú)機(jī)污染物，吸附過(guò)程大約 30min內(nèi)即可完成，可去除廢水中 70%以上的 BOD，同時(shí)，被吸附的有機(jī)或無(wú)機(jī)污染物在微生物酶的作用下，進(jìn)行分解或合成代謝，從而使廢水得以凈化 13。由混凝沉淀池出來(lái)的廢水與回流的活性污泥同時(shí)進(jìn)入曝氣池，通過(guò)曝氣，活性污泥呈懸浮狀態(tài)，并與廢水充分接觸。廢水中的懸浮固體和膠狀物質(zhì)被活性污泥吸附，非溶解性有機(jī)物需先轉(zhuǎn)化成溶解性有機(jī)物，而后才被代謝和利用而廢水中的可溶性有機(jī)物質(zhì)被活性污泥中的微生物用作自身繁殖的營(yíng)養(yǎng)，代謝轉(zhuǎn)化為生物細(xì)胞，大部分有機(jī)物氧化成為最終產(chǎn)物(主要是 CO2 和 H2O)，廢水由此得到凈化。超效淺層氣浮是一種新型的氣浮工藝，通過(guò)“零速理論” 、 “淺層理論”以及新的溶氣機(jī)理的突破性應(yīng)用，大大提高了氣浮效率。該技術(shù)應(yīng)用于造紙廢水的回收成為最先進(jìn)的白水回收技術(shù)，近年來(lái)國(guó)內(nèi)引進(jìn)多臺(tái)用于紙機(jī)白水回收，收到很好效果。隨著工業(yè)的不斷進(jìn)步及水資源的缺乏，超效淺層氣浮技術(shù)將會(huì)逐漸應(yīng)用于工業(yè)廢水、市政污水的處理。Krofta 超效淺層氣浮在工藝流程上屬于部分回流式加壓溶氣氣浮，但是，較以往的加壓溶氣氣浮實(shí)現(xiàn)原理上的三大突破，即：“零速原理 ”14、 “淺層理論 15”和“ 新的溶氣機(jī)理 16”。Krofta 超效淺層氣浮系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域：適用造紙白液的纖維回收、水回用的處理；印染、化工、輕工、食品、制藥等工業(yè)廢水物化處理；各類生物處理中生物絮體與水分離(代替二沉池)；生產(chǎn)用冷卻水及大池浴水的重復(fù)利用及其他以固液分離為目的的水處理。造紙行業(yè)的使用領(lǐng)域以及使用效果具體表現(xiàn)為17：用于造紙的白液處理和纖維回收，回收率達(dá) 90%，COD Cr 去除率 85%以上，處理后的水可循環(huán)利用。例：用廢紙作原料的造紙廠，進(jìn)水 CODCr 11001300mg/L，經(jīng)淺層氣浮處理，出水 CODCr 200mg/L 左右，SS：3050mg/L ，此水可供生產(chǎn)閉路循環(huán)使用。此外，近些年來(lái)，Krofta 氣浮裝置作為造紙?jiān)O(shè)備的附屬設(shè)備而隨主機(jī)一起引進(jìn)，或者只作為造紙行業(yè)的專業(yè)設(shè)備被引進(jìn)，目前已有數(shù)十臺(tái)應(yīng)用在中國(guó)造紙行業(yè)的白水處理中，其處理效果令用戶非常滿意。近年來(lái)隨著 Krofta 公司與國(guó)內(nèi)合資、合作，產(chǎn)品的價(jià)格大幅度降低，在幾乎沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的情況下，該裝置逐漸走俏。廢紙?jiān)旒垙U水處理的工程設(shè)計(jì)11第三章 工藝設(shè)計(jì)與處理過(guò)程設(shè)計(jì)3.1 篩網(wǎng)的選擇3.1.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明設(shè)計(jì)篩網(wǎng)首先應(yīng)根據(jù)要去除雜物的粒徑選擇合適的篩網(wǎng)孔徑，其次要根據(jù)生產(chǎn)條件、產(chǎn)品規(guī)格性能以及價(jià)格，決定篩網(wǎng)種類，進(jìn)而計(jì)算所需篩網(wǎng)面積，最后選定篩網(wǎng)臺(tái)數(shù)。3.1.2 設(shè)計(jì)過(guò)程（1）選定篩網(wǎng)類型根據(jù)生產(chǎn)條件及產(chǎn)品規(guī)格性能，決定采用傾斜式篩網(wǎng)，其篩網(wǎng)材料為不銹鋼，水力負(fù)荷 0.6-2.4m3/（min·m 2） 。（2）所需篩網(wǎng)種類選定水力負(fù)荷 q=1.5 m3/（min·m 2） ，已知污水量 Q=4000m3/d=2.78m3/min，故所需篩網(wǎng)面積通過(guò)公式 3-1 進(jìn)行計(jì)算。（3-1）（3）篩網(wǎng)臺(tái)數(shù)根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格，設(shè)每臺(tái)篩網(wǎng)面積為 0.5m2，則選用 2 臺(tái)，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用。3.2 混凝反應(yīng)池3.2.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明混凝沉淀池主要通過(guò)投加少量混凝劑，降低廢水中 SS，使出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。在污水處理中，常用的混凝劑為聚丙烯酰胺。每千噸污水投加量為 10-20kgPAM 混凝劑，本設(shè)計(jì)投藥量為 8kg/d，在混凝沉淀池前部的混凝渠中以管道加藥。3.2.2 混凝沉淀池的設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)水量：4000m 3/d=166.67m3/h3.2.3 設(shè)計(jì)計(jì)算.781.5QAq廢紙?jiān)旒垙U水處理的工程設(shè)計(jì)12采用一座平流式沉淀池。（1）混凝沉淀池總表面積式中：q表面負(fù)荷，m 3/（m 2·h） ；沉淀池表面負(fù)荷一般為 1.0-2.0 m3/（m 2·h） ，取 q=1.0 m3/（ m2·h） 。（2） 混凝沉淀部分有效水深：式中：t沉淀時(shí)間，h，沉淀時(shí)間一般為 1.5-2h，取 t=2h。則：（3） 沉淀部分有效容積：（4） 混凝沉淀池長(zhǎng)度：vt3.6L式中：v水平流速，一般不大于 5m/s，取 v=5m/s。QAq224016.7,170.AA 取2hqt2=1.02mhqt32h=1704VA（3-2）（3-3）（3-4）（3-5）vt3.6=2.16mL廢紙?jiān)旒垙U水處理的工程設(shè)計(jì)13（5） 混凝沉淀池寬度：（6） 污泥斗設(shè)計(jì)：取污泥斗上底方形 1.75m×1.75m，下底方形 0.6m×0.6m，斜壁與水平夾角a=60°，池底坡度 i=0.01。則污泥斗高度：（7） 污泥斗容積:（8） 混凝沉淀池總高度：式中：h1 超高，取 0.3m；h3 緩沖層高度，取 0.5m。 （池底坡度 0.01） 。則池子總高度：長(zhǎng)深比：41.75-06h=tan1.02m2 341212()(1.750.61.7506).33Vhff1234 H=h+H=0.3+2.510=3.7m 4， ?。?-6）（3-7）（3-8）（3-9）（3-10）170.8m 26ABL， 取170.8 26ABL， 取廢紙?jiān)旒垙U水處理的工程設(shè)計(jì)14(9) 總污泥量：式中：c0、c 1進(jìn)水、出水懸浮物濃度， kg/m3 , c0 =220mg/L、c 1 =30mg/L；污泥含水率，%，取 99%；r污泥容積密度，kg/m 3，取 1000 kg/m3 。則總污泥量：(10) 進(jìn)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)：選用 DN200 鋼管進(jìn)水。(11) 出水系統(tǒng)設(shè)計(jì)：選用 DN200 鋼管出水。3.2.4 設(shè)備選型刮泥機(jī)：選用 GL-6×25 型鏈板式刮泥機(jī)，其主要參數(shù)：池寬：6m；刮板塊數(shù)：12；刮泥速度：0.26m/min；電動(dòng)機(jī)功率：0.8kW ；鏈條破斷力：15t 。加藥機(jī)：選用兩臺(tái) JY-0.3/0.72A-I 型加藥機(jī)，一用一備。投藥方式：小機(jī)座系列。計(jì)量泵:外形尺寸 3100×2500×2600；攪拌機(jī)功率： 0.75kW；計(jì)量泵功率：0.6kW污泥泵：選用兩臺(tái) EH164 型單螺桿泵，一用一備。其主要參數(shù)：流量：0.7m3/h；轉(zhuǎn)速：214r/min；軸功率：0.09kW；電動(dòng)機(jī)型號(hào)：YCJ71；電動(dòng)機(jī)功率：0.55Kw。3.3 初沉池3.3.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明在污水廠進(jìn)水中，固體物質(zhì)在污水中由可沉固體、漂浮固體和一部分膠態(tài)的不可沉固體組成。城市污水中的懸浮固體、可沉固體物質(zhì)以三種狀態(tài)存在：010()/()WQcr3104(.203)/1(09)76/Wmd（3-11）廢紙?jiān)旒垙U水處理的工程設(shè)計(jì)15溶解態(tài)、膠體態(tài)和懸浮態(tài)。初沉池能去除部分的懸浮固體和 BOD5，還具有一定的水解(酸化) 作用，屬低投入、低能耗的污水處理單元，是一級(jí)處理的主體處理構(gòu)筑物 18。沉淀池的種類有：平流式沉淀池、豎流式沉淀池、輔流式沉淀池、斜管(板)沉淀池。本設(shè)計(jì)中采用平流式沉淀池，這主要考慮污水流量不大，足可以滿足出水水質(zhì)要求 19。3.3.2 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)水量：Q=4000m 3/d=166.67m3/h=0.046m3/s；表面負(fù)荷：沉淀池一般采用 q 為 1.5-3.0 m3/(m2·h)，本設(shè)計(jì)選取 q=1.5 m3/（m 2·h） ；水力停留時(shí)間：t 一般為 1-2h，本設(shè)計(jì)選取 t=2h；水平流速：v 一般不大于 5mm/s，本設(shè)計(jì)選取 v=3.5mm/s；3.3.3 設(shè)計(jì)計(jì)算(1) 池子總面積：式中：q表面負(fù)荷，1.5-3.0 m 3/m2·h，取 q=1.5 m3/m2·h(2) 沉淀部分有效水深：式中：t水里停留時(shí)間，1-2h。取 t=2h(3) 沉淀部分有效容積：216.7.15QAq21.53hqt316.72.4VQtm（3-12）（3-13）（3-14）廢紙?jiān)旒垙U水處理的工程設(shè)計(jì)16120()QCW(4) 沉淀池長(zhǎng)：式中：v水平流速，一般小于 5mm/s，取 v=3.5 mm/s(5) 沉淀池總寬：(6) 池子個(gè)數(shù)：取一個(gè)初沉池，則每池寬 4.4m(7) 校核長(zhǎng)寬比和長(zhǎng)深比：長(zhǎng)寬比： 符合要求長(zhǎng)深比： 符合要求(8) 污泥部分需要的總?cè)莘e：(3-17)式中：C0進(jìn)水 SS 濃度，mg/L ；C出水 SS 濃度， mg/L；0污泥含水率，；污泥容量，kg/m 3，當(dāng) 095時(shí)，=1000kg/m 3。則：3.6.52.Lvtm1.254.ABLm （3-15）（3-16）25.74LB2.83h廢紙?jiān)旒垙U水處理的工程設(shè)計(jì)17由去除 COD 產(chǎn)生的污泥量：WCOD=進(jìn)水 COD×去除率× 污泥產(chǎn)率×水流量 (3-18)(9) 污泥斗容積：(3-19)式中：h4污泥斗高度，污泥斗為上底正方形 3.8×3.8m、下底正方形 0.8×0.8m、夾角為 60°，則：式中：f1 污泥斗上底邊長(zhǎng)，f 1 =3.8m；f2污泥斗上底邊長(zhǎng)，f 2 =0.8m。則：(10) 池子總高：(3-20)式中：3120()4(0.2)0.152/19QCWmd30.84=192m/d6324112()3Vhff43.80h2.6mtg24112().638+3 =.58mVhff2（ 0）1234=hH廢紙?jiān)旒垙U水處理的工程設(shè)計(jì)18h1 超高，取 h1 =0.3m；h3緩沖層高，取 h3 =0.5m；則：3.4 曝氣池3.4.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明曝氣池是用于進(jìn)行污水生物處理的主要構(gòu)筑物。所謂曝氣，就是不斷地把空氣打入水中，或利用機(jī)械攪拌作用使空氣中的氧溶入水中。曝氣池主要由池體、曝氣系統(tǒng)和進(jìn)出水口三個(gè)部分組成。池體一般用鋼筋混凝土筑成，平面形狀有長(zhǎng)方形、方形和圓形等。曝氣方法主要有鼓風(fēng)曝氣和機(jī)械曝氣。曝氣池實(shí)質(zhì)上是一個(gè)反應(yīng)器，它的池型和所需的反應(yīng)器的水力特征密切相關(guān)。主要分為推流式和完全混合式以及二池結(jié)合型三大類。本設(shè)計(jì)采用推流式曝氣池，推流式曝氣池廊道型式如圖 3-1。3.4.2 設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)水流量：Q=4000m 3/d=166.67m3/h；1234=0.+.526=.4mH圖 3-1 曝氣池的廊道組合示意圖廢紙?jiān)旒垙U水處理的工程設(shè)計(jì)19進(jìn)水 BOD5 ：La=120mg/L；出水 BOD5 ：Le=20mg/L；混合液懸浮物（MLSS）濃度 N：一般為 1500-3000 mg/L ，取N=200mg/L=2g/L；混合液揮發(fā)性懸浮物（MLVSS）濃度 N：N=fN=0.8×2=1.6 g/ L ；系數(shù) f：一般為 0.7-0.8，取 f=0.8；回流比 R：一般為 24-40%，取 R=40%=0.4；池體超高 h1 ：取 h1 =0.5m；有效水深 h2 ：取 h2 =4m；池寬 B：取 B=5m，校核寬深比 B/H=5/4=1.25，符合要求（1-2） ；污泥負(fù)荷 NS：一般取 0.2-0.4kgBOD5/（kgMLSS·d） ，取 NS=0.2 kgBOD5 /（kgMLSS·d） ；容積負(fù)荷 NV ：N V = NNS=1.6×0.2=0.32 kgBOD5 /（m 3·d） ；曝氣池內(nèi)污泥容積指數(shù) SVI：SVI=353N S0.983 =72.56mg/L；微生物每代謝 1kgBOD5 所需氧量 a：a=0.38 （以 kg 計(jì)） ；每 kg 活性污泥每天自身氧化所需氧量 b：b=0.092；污泥增長(zhǎng)系數(shù) a：一般為 0.5-0.7，取 a=0.6kgVSS/kgBOD5 ；污泥自身氧化率 b：b=0.05 kgVSS/kgVSS·d3.4.3 設(shè)計(jì)計(jì)算3.4.3.1 曝氣池池體設(shè)計(jì)(1) BOD 去除率：(3-21)(2) 曝氣池總體積：(3-22)(3) 有效面積：(3-23)12083.%aeBODL340.12506aSQLVmN22150374VSmh廢紙?jiān)旒垙U水處理的工程設(shè)計(jì)20(4) 曝氣池池長(zhǎng)（曝氣池設(shè)三廊道式）：(3-24)校核長(zhǎng)寬比：(5) 曝氣池總高：(3-25)(6) 水力停留時(shí)間：理論水力停留時(shí)間：(3-26)實(shí)際水力停留時(shí)間：(3-27)(7) 污泥齡 tw ：(3-28)(8) 曝氣池需氧量：(3-29)(9) 剩余污泥產(chǎn)量：3752SLmB120.54.Hhm25符 合 要 求15096.7hVHRT=Q1506.4(.4)7hVT=(+R)1140.62.5wt daFb2 20.384.109251.630/OrWaQLbVNkgOh廢紙?jiān)旒垙U水處理的工程設(shè)計(jì)21(3-30)3.4.3.2 曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算(1) 平均需氧量：(3-31)(2) 最大需氧量：(3-32)(3) 供氣量：采用穿孔管，距池底 0.2m，故淹沒(méi)深度為 3.8m，查資料可知：水溫 20時(shí)溶解氧飽和度濃度為 CS(20) =9.2mg/L、C S(30) 7.6mg/L。穿孔口出口絕對(duì)壓力 Pb =103.3+25=128.3kPa；空氣離開(kāi)曝氣池時(shí)氧的百分比為：(3-33)式中：EA 穿孔管氧轉(zhuǎn)移效率，取 EA =6%；則：(3-34)曝氣池中平均溶解氧的飽和液：(3-34)曝氣池中平均需氧量：0.64.14.8/15rwaQLYkgdbt2 2360/rOaQLbVNkgOh2()2 21.5.36054/MAX kgh21()0%79AO21()21(0.6)0%1%207979AO2(10) 1.8320)76()./.44bcmsPOCmgL2(0)2 (20)(3)1.4sTcmlC廢紙?jiān)旒垙U水處理的工程設(shè)計(jì)22(3-35)式中：污水與清水氧總轉(zhuǎn)移系數(shù) KEa 之比 =0.8；污水與清水飽和溶解氧之比（C sw/Cs）=0.9 。則：(3-36)相應(yīng)最大時(shí)的需氧量為 3712.55×1.5=5568.83kg/h曝氣池的平均供氣量（Gs）為：(3-37)去除每 kgBOD5 供氣量(3-38)每立方米污水的供氣量 ( 3-39)曝氣池最大需氧量的供氣量為：(3-40)(4) 空氣管的計(jì)算：兩個(gè)相鄰廊道設(shè)置一條配氣干管，共設(shè)三條，每條干管設(shè) 10 對(duì)豎管，共計(jì)60 根。每根豎管最大供氣量=3094/60=51.57m 3/h。取穿孔管壓力損失 5kPa，總壓力損失為空氣管道系統(tǒng)與穿孔管壓力損失之和，為 10kPa。(5) 鼓風(fēng)機(jī)選擇：2(0)2 (20)(3) 3609.23712.5/1.4.815sTcmlOkgh323712.5006./.sAOGmhE35.()4(2)/412.7/saeQLmkgBD306.12.8/4/sGm污 水3()1.5.206.594/sMAXsGmh