二級(jí)接觸氧化池處理油漆廢水畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、 1概述油漆的生產(chǎn)和應(yīng)用已有悠久的歷史，早在幾千年前我國(guó)就已開始使用油漆，當(dāng)時(shí)使用的油漆是從漆樹上采取的漆液加工成天然漆。如從桐油籽榨取桐油，加工煉制成熟桐油，然后加或不加天然顏料（如紅土、銀朱等）而制成的?，F(xiàn)代由于合成材料的出現(xiàn)，給油漆原料開辟了新的來源。當(dāng)廣泛的利用各種合成材料合成樹脂、顏料及有機(jī)溶劑等來制造油漆后，具有多種多樣的性能的新品種就日新月異的增加起來了。這也就是現(xiàn)在人們所熟悉的涂料。在涂料生產(chǎn)過程中產(chǎn)生排放的廢水，其中常含有酚類、苯類及重金屬（表面處理）等有毒有害物質(zhì)。酚是一種化學(xué)助致癌劑，如果將高濃度的含酚廢水排放到水域里會(huì)使水生物受到損害。目前涂料工業(yè)使用的顏料中還含有鉛和

2、鉻。鉛是目前最廣泛的污染元素，其對(duì)造血系統(tǒng)的危害作用主要涉及大腦、小腦以及脊髓和周圍神經(jīng)。鉻化物毒性很大，主要通過飲用水和食物進(jìn)入人體。因此涂料廢水對(duì)水域的危害非常嚴(yán)重，必須對(duì)其進(jìn)行有效的治理。油漆的主要原料油、樹脂和染料。油漆的組成物質(zhì)決定了油漆廢水的成分。使得廢水中的有機(jī)物種類多，成分復(fù)雜，cod含量高，并具有一定的毒性，此類廢水的特點(diǎn)是： 單位產(chǎn)品的廢水產(chǎn)生量少，但污染物組成十分復(fù)雜； 含多種有毒性的、難于生化降解的高分子有機(jī)化合物，且濃度很高（cod1020g/l）； 廢水中固體物含量也很高。油漆廢水主要污染的來源見表1.1。表1.1 油漆生產(chǎn)和施工產(chǎn)生的廢水成分分類廢水種類排放特點(diǎn)主

3、要污染物成分廢水來源涂料生產(chǎn)廢水設(shè)備、地面洗滌水溶劑型涂料廢水間歇排放，數(shù)量波動(dòng)大堿性，含cod、染料及助劑、懸浮物。涂料施工廢水容器、地面洗滌水間歇排放，數(shù)量少懸浮物、涂料、cod、bod。噴漆室水幕水更新排除水間歇，瞬時(shí)量大懸浮物、漆霧、cod、bod。電泳工藝廢水電泳水洗水間歇，瞬時(shí)量大懸浮物、cod、bod、鉛、鉻、重金屬、氨、酸、堿。油漆廢水的水質(zhì)特性見表1.2。表1.2 油漆廢水水質(zhì)調(diào)查表廢水種類cod（g/l）油（mg/l）飄油廢水151740004500酯化廢水301001406干料廢水143016294417洗濾布水0.613563769經(jīng)過實(shí)踐調(diào)查，由以上二表中的數(shù)據(jù)分析可

4、知，油漆生產(chǎn)廢水屬于間歇式排放，排放的偶然性較大，連續(xù)性較差，水質(zhì)水量波動(dòng)范圍大，生產(chǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。2工程建設(shè)規(guī)模及水質(zhì)要求本系統(tǒng)待處理的廢水來自工廠各工段所排放的生產(chǎn)廢水及生活污水。處理站的建設(shè)規(guī)模為日處理油漆廢水500m3/d及生活污水700m3/d，污水總變化系數(shù)kz為1.3。污水經(jīng)處理后達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（gb89781996）中規(guī)定的二級(jí)新擴(kuò)改標(biāo)準(zhǔn)。本廢水處理站設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)情況見表2.1。表2.1 生產(chǎn)廢水水質(zhì)及排放要求項(xiàng) 目cod（mg/l）bod5（mg/l）ss（mg/l）石油類（mg/l）ph值油漆廢水480050069生活污水400排放要求<150<30<

5、150<10693方案選擇3.1 方案選擇的原則3.1.1 技術(shù)先進(jìn)、工藝合理、適用性強(qiáng)、有較好的耐沖擊性和可操作性。3.1.2 處理效果穩(wěn)定，有害物去除率高，處理后的廢水可穩(wěn)定達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。3.1.3 運(yùn)行、管理、操作方便，設(shè)備維護(hù)簡(jiǎn)便易行。3.1.4 運(yùn)行費(fèi)用（電費(fèi)、藥劑費(fèi)）低，降低運(yùn)行成本。3.1.5 基建投資省，占地面積小。3.1.6 污泥量少，脫水性能好；3.1.7 對(duì)有毒有害物質(zhì)具有一定的去除效果。3.2 方案比選目前，國(guó)內(nèi)處理油漆廢水多采用物化生化的處理工藝。物化處理方法主要工藝是隔油混凝氣?。簧幚矸椒ㄖ饕に囉猩锝佑|氧化法、高負(fù)荷生物濾池、塔式生物濾池、普

6、通活性污泥法等，它們的主要技術(shù)參數(shù)如表3.1：表3.1 生化處理工藝主要設(shè)計(jì)參數(shù)一覽表處理工藝生物量g/m3bod容積負(fù)荷bod5/(m3·d)水力停留時(shí)間hbod5去除率生物接觸氧化池10201.53.01.53.08090高負(fù)荷生物濾池0.77.01.27590塔式生物濾池0.77.01.03.06085普通活性污泥法1.53.00.40.94128595由表3.1的工藝比較可以看出生物接觸氧化法和塔式生物濾池法的處理能力較強(qiáng)，可以考慮選用，對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的比較如下： 生物接觸氧化法由于填料比表面積大，池內(nèi)充氧條件好，氧化池內(nèi)單位容積的生物量高于活性污泥法曝氣池及生物濾池，因此，

7、它可達(dá)到較高的容積負(fù)荷； 生物接觸氧化法由于相當(dāng)一部分微生物固著生長(zhǎng)在填料表面，不需設(shè)污泥回流系統(tǒng)，也不存在污泥膨脹問題，運(yùn)行管理簡(jiǎn)便； 生物接觸氧化法由于生物固著量多，水流屬完全混合型，因此它對(duì)水質(zhì)水量的驟變有較強(qiáng)的適應(yīng)能力； 生物接觸氧化法因污泥濃度高，當(dāng)有機(jī)容積負(fù)荷較高時(shí)，其f/m仍保持在一定水平，因此污泥產(chǎn)量可相當(dāng)于或低于活性污泥法。 塔式生物濾池用于高濃度有機(jī)廢水的預(yù)處理，在進(jìn)水bod5濃度較高時(shí)，由于生物膜生長(zhǎng)太快，容易導(dǎo)致濾料的堵塞，由于池高，廢水的提升費(fèi)用較大。由以上比較，且油漆廢水排放多為間歇式，排放量大，所以對(duì)于油漆廢水的處理采用生物接觸氧化法更為合適。生物接觸氧化處理技術(shù)

8、的工藝流程一般分一段（級(jí)）處理流程，二段（級(jí)）處理流程和多段（級(jí)）處理流程，考慮這幾種工藝各自具體的特點(diǎn)及適用條件，選用二段處理流程。其特點(diǎn)為，二段法流程污水經(jīng)初沉后進(jìn)入第一段接觸氧化池氧化，出水上清液進(jìn)入第二段接觸氧化池，最后經(jīng)沉淀池泥水分離后排放，在該流程中的一段為高負(fù)荷段，第二段為低負(fù)荷段，這樣更能使微生物適應(yīng)原水水質(zhì)的變化，使出水水質(zhì)趨于穩(wěn)定。由于隔油混凝氣浮法具有技術(shù)成熟、成本較低、操作有效等特點(diǎn)，已成為廢水治理的重要手段。為了能夠使廢水達(dá)標(biāo)排放，根據(jù)廢水的特點(diǎn)制定了隔油混凝氣浮生物接觸氧化的處理工藝。4廢水處理工藝流程4.1 廢水處理工藝流程圖廢水處理工藝流程方框圖如圖4.1。廢油

9、外運(yùn)儲(chǔ)油池浮油沉渣廢渣外運(yùn)柵渣提升泵調(diào)節(jié)池隔油沉淀池含油廢水隔柵清液化學(xué)污泥池污泥泵干泥外運(yùn)廂式壓濾機(jī)剩余污泥浮油混凝氣浮池兩段接觸氧化池達(dá)標(biāo)排放斜板沉淀池回流污泥回流泵生活污水圖4.1 廢水處理工藝流程方框圖4.2 工藝流程簡(jiǎn)介4.2.1 工藝流程說明生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的油漆廢水在進(jìn)入處理系統(tǒng)前先經(jīng)過格柵，以截留較大的懸浮物和漂浮物，以減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷。之后的廢水進(jìn)入隔油沉淀池去除一部分浮油和cod，然后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，以調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，為后續(xù)處理提供穩(wěn)定的水力負(fù)荷及有機(jī)負(fù)荷。經(jīng)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)后的廢水由泵打入氣浮池。在氣浮池內(nèi)油漆廢水經(jīng)氣浮作用除去絕大部分油類。氣浮處理后的廢水與生活污水一同進(jìn)

10、入生物接觸氧化池進(jìn)行生化處理，以降解廢水中殘余的有機(jī)污染物，然后廢水經(jīng)過斜板沉淀池泥水分離后，即可達(dá)標(biāo)排放。斜板沉淀池沉淀下來的污泥除部分回流至一級(jí)生物接觸氧化池外，剩余污泥和混凝氣浮池分離的浮油直接進(jìn)入化學(xué)污泥池濃縮，濃縮后的污泥由污泥泵打入廂式壓濾機(jī)進(jìn)行脫水處理。脫水后得到的泥餅含水率小于80%，比重大于1.2g/cm3，可視同一般工業(yè)垃圾處置。廂式壓濾機(jī)的濾出水上回流到調(diào)節(jié)池循環(huán)處理。生物接觸氧化池需鼓入壓縮空氣，向廢水中充氧，以保證好氧微生物的生命代謝活動(dòng)。壓縮空氣由離心風(fēng)機(jī)提供，生物接觸氧化池采用高效曝氣頭曝氣。4.2.2 處理工藝特點(diǎn)隔油混凝氣浮生物接觸氧化法工藝特點(diǎn)： 平流式隔油

11、構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于運(yùn)行管理，除油效果穩(wěn)定。 混凝氣浮采用溶氣氣浮，即在一定壓力條件下，將空氣溶于水中并達(dá)飽和狀態(tài)，然后突然減壓，使水中空氣以小氣泡形式逸出，與污水中顆粒粘附，達(dá)到凈化水體的目的。加入混凝劑可提高氣浮效率，節(jié)省時(shí)間。 生物接觸氧化法是利用固著在填料上的生物膜來吸附水中有機(jī)污染物并加以氧化分解，使污水凈化，它的特點(diǎn)是生物量較高，以mlss計(jì)，一般在1020g/l以上，有機(jī)容積負(fù)荷大，可節(jié)省投資；微生物附著生長(zhǎng)既可提高對(duì)沖擊負(fù)荷的抵抗能力，又可不考慮污泥膨脹現(xiàn)象的發(fā)生，運(yùn)行管理也較為方便。4.3 廢水處理效率混凝氣浮池隔油沉淀池含油廢水500m3/d進(jìn)水cod (mg/l) 4800 2

12、400cod去除率 (%) 50 40出水cod (mg/l) 2400 1440進(jìn)水石油類 (mg/l) 500 250石油類去除率 (%) 50 90出水石油類 (mg/l) 250 25一段接觸氧化二段接觸氧化(加入700m3/d的生活污水)(生活污水cod為400mg/l)進(jìn)水cod (mg/l) 833.3 250cod去除率 (%) 70 60出水cod (mg/l) 250 100<150進(jìn)水石油類 (mg/l) 10.4 6.3石油類去除率 (%) 40 30出水石油類 (mg/l) 6.3 4.4<105工藝設(shè)計(jì)5.1 隔油沉淀池（平流式）按廢水在隔油池內(nèi)的停留時(shí)

13、間進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。隔油沉淀池采用人工撇油除渣。5.1.1 隔油池總?cè)莘e隔油池按最大水量進(jìn)行計(jì)算，廢水在隔油池內(nèi)的停留時(shí)間取1.5h，其總?cè)莘e為： = 20.83×1.3×1.5 = 40.62 m3式中 w隔油池的總?cè)莘e，m3；q隔油池的廢水設(shè)計(jì)流量，m3/h；t廢水在隔油池內(nèi)的設(shè)計(jì)停留時(shí)間，h，一般采用1.52.0h。5.1.2 隔油池過水?dāng)嗝婷娣e廢水在隔油池中的水平流速取2mm/s，則隔油池的過水?dāng)嗝婷娣eac為： = 1.3×20.83/(3.6×2) = 3.76 m2 式中 ac隔油池的過水?dāng)嗝婷娣e，m2； q 隔油池的設(shè)計(jì)流量，m3/h； v 廢

14、水在隔油池中的水平流速，mm/s。5.1.3 隔油池隔間數(shù)隔油池隔間數(shù)n為：式中 b隔油池每個(gè)隔間的寬度，m；h隔油池工作水深，m。取隔油池隔間數(shù)n=2，隔油池工作水深h=1.5m，則：b = 3.76/(2×1.5) = 1.25 m5.1.4 隔油池有效長(zhǎng)度隔油池的有效長(zhǎng)度l為： = 3.6×2×1.5 = 10.8 m式中符號(hào)意義同前。5.1.5 隔油池建筑高度取隔油池超高為0.4m，則隔油池建筑高度h為：h = h+h= 1.5+0.4 = 1.9 m式中 h隔油池超高，m，一般不小于0.4m。5.2 調(diào)節(jié)池由于油漆生產(chǎn)廢水屬間歇式排放，排放的偶然性大，連

15、續(xù)性差，水質(zhì)水量波動(dòng)范圍較大，故取廢水在調(diào)節(jié)池內(nèi)停留時(shí)間t為8小時(shí)，則油漆廢水調(diào)節(jié)池容積w為： = 20.83×1.3×8 = 216.6 m3式中 q調(diào)節(jié)池內(nèi)水的流量，m3/h；t水在調(diào)節(jié)池內(nèi)停留時(shí)間，h。取調(diào)節(jié)池有效水深為3m，長(zhǎng)8.65m，則調(diào)節(jié)池寬為：b = w/(l×h) =216.6/(8.65×3) =8.35 m取調(diào)節(jié)池超高h(yuǎn)為0.4m，則調(diào)節(jié)池建筑高度h為：h = h+h= 3+0.4 = 3.4 m式中 h調(diào)節(jié)池超高，m。調(diào)節(jié)池向混凝氣浮池提升廢水所用提升泵選用kwq型潛水排污泵二臺(tái)，一用一備，其性能參數(shù)如表5.2.1。表5.2.1

16、kwq型潛水排污泵性能表型號(hào)排出口徑mm流量m3/h揚(yáng)程m轉(zhuǎn)速r/min功率kw重量kgkwq65-25-15-2.265251529002.2655.3 混凝氣浮池5.3.1 氣浮所需空氣量qg取回流比r為50%，釋氣量ac為60l/m3，水溫校正系數(shù)為1.1，則：qg = qrac = 20.83×50%×60×1.1 = 687.39 l/h 式中 qg 氣浮所需空氣量，l/h；q 氣浮池設(shè)計(jì)水量，m3/h；r試驗(yàn)條件下的回流比，%；ac 試驗(yàn)條件下的釋氣量，l/m3； 水溫校正系數(shù)，取1.11.3（主要考慮水的粘滯度影響，試驗(yàn)時(shí)水溫與冬季水溫相差大者取高值

17、）。5.3.2 加壓溶氣水量qp取溶氣壓力p為3公斤/厘米2，水溫為10，則： 式中 qp 加壓溶氣水量，m3/h；p 選定的溶氣壓力，公斤/厘米2； 溶氣效率，對(duì)裝階梯環(huán)填料的溶氣罐查表5.3.1；kt 溶解度系數(shù)，可根據(jù)水溫查表5.3.2。由水溫為10，查表得溶解度系數(shù)kt2.95×102，溶氣效率為85%。表5.3.1階梯環(huán)填料(層高1m)的水溫、壓力與溶氣效率間的關(guān)系表水溫（）51015溶氣壓力(mpa)0.20.30.40.50.20.30.40.50.20.30.40.5溶氣效率()768380778481808683水溫（）202530溶氣壓力(mpa)0.20.30.

18、40.50.20.30.40.50.20.30.40.5溶氣效率()859090889292939898表5.3.2 不同溫度下的kt值溫度（）010203040kt3.77×10-22.95×10-22.43×10-22.06×10-21.79×10-25.3.3 接觸室的表面積ac選定接觸室中水流的上升流速vc為10/s，則：池寬b取0.6m，則池長(zhǎng)l=ac/b=0.93/0.6=1.8m選用tv-型溶氣釋放器五支（按0.3mpa時(shí)的加壓溶氣水量選?。尫牌靼惭b在距離接觸室底部約5cm處的接觸室中央，均布。tv-型溶氣釋放器的性能見表5.

19、3.3。表5.3.3 tv-型溶氣釋放器性能規(guī)格(cm)溶氣水支管接口直徑(mm)不同壓力下的流量(m3/h)作用直徑(cm)0.20.250.30.350.40.4520252.162.322.482.642.82.9660回流泵選用tql40200(i)b型清水泵兩臺(tái)，一用一備，其主要性能參數(shù)見表5.3.4。表5.3.4 清水泵主要性能參數(shù)表型號(hào)流量m3/h揚(yáng)程m電機(jī)功率kw必需氣蝕余量m重量kgtql40200(i)b13.83432.3635.3.4 分離室的表面積as選定分離速度（分離室的向下平均水流速度）vs為1.5/s，則：對(duì)矩形池子分離室的長(zhǎng)寬比一般?。?2）：1。池寬b取1.

20、8m，則池長(zhǎng)l=as/b=6.18/1.8=3.5m5.3.5 氣浮池的凈容積w選定池子的平均水深h為2m（一般指分離室深），則：w = (ac+as)×h = (0.936.18)×2 = 14.22 m35.3.6 容器罐直徑dd選定過流密度i為4500m3/(m2·d)，則溶氣罐直徑為：一般對(duì)于空罐i選用10002000 m3/(m2·d)，對(duì)填料罐i選用25005000 m3/(m2·d)。選用tr2型壓力溶氣罐，罐直徑300mm。5.3.7 空壓機(jī)額定空氣量qg式中 安全系數(shù)，一般取1.21.5。選z0.05/6型空氣壓縮機(jī)。5.3.

21、8 氣浮池前反應(yīng)區(qū)容積v取廢水在氣浮池前反應(yīng)區(qū)內(nèi)停留時(shí)間t為10min，則：v = qt = (20.83×10)/60 = 3.47 m3反應(yīng)池長(zhǎng)l取1.8m，高度h為2m，則池寬b為：b=v/(l×h)=3.47/(1.8×2)=0.964m，取為1m。5.3.9 集水系統(tǒng)氣浮池集水采用5根集水管，每根支管流量q為：查管渠水力計(jì)算表，可得支管直徑dg為50mm，管中流速為0.945m/s。支管內(nèi)水頭損失為：出水總管直徑dg取150mm，管中流速為0.525m/s?？偣苌隙搜b水位調(diào)節(jié)器。反應(yīng)池進(jìn)水采用頂部溢流堰進(jìn)水，管徑80mm，流速1.15m/s。氣浮池排渣管

22、直徑取150mm。選用tq1型橋式刮渣機(jī)一臺(tái)，驅(qū)動(dòng)減速機(jī)型號(hào)為sjwd型，減速器附帶電機(jī)電機(jī)功率為0.75kw。5.3.10 污泥產(chǎn)量混凝氣浮池的污泥產(chǎn)量包括兩部分，即去除的石油類的量及投加聚鋁產(chǎn)生的泥渣的量。去除的石油類的量w1=(25025)×500/1000=112.5kg/d石油類的密度按800kg/m3計(jì)，則去除的石油類的體積q1為：q1=112.5/800=0.141m3/d342 156聚鋁的投加量按200mg/l考慮，則聚鋁產(chǎn)生的泥渣量w2為：泥渣含水率按98計(jì)，則泥渣的體積q2為：q2=45.6/50=2.28m3/d5.4 一段生物接觸氧化池5.4.1 一段生物接

23、觸氧化池的有效容積（即填料體積）因油漆廢水的可生化性較差，為提高廢水的可生化性，保證處理效率，在此加入生活污水700m3/d，即29.17m3/h。一段接觸氧化池進(jìn)水cod濃度la：la = (4800×0.5×0.6×500+700×400)/(500700) = 833.3 mg/l一段接觸氧化池出水cod濃度lt：lt = la×0.3 = 833.3×0.3 = 250 mg/l取一段生物接觸氧化池的cod容積負(fù)荷m為1.5kgcod/(m3·d)，則一段生物接觸氧化池的有效容積v：式中 v 填料有效容積，m3；q

24、平均日污水量，m3/d；la 進(jìn)水cod濃度，mg/l；lt 出水cod濃度，mg/l；m cod容積負(fù)荷，gcod/(m3·d)。5.4.2 一段生物接觸氧化池總面積取一段生物接觸氧化池的填料層總高度h為3m，則：式中 f氧化池總面積，；h填料層總高度，m，一般h=3m。5.4.3 氧化池格數(shù)式中 n氧化池格數(shù)，個(gè)，n2個(gè)；f每格氧化池面積，m2，f25。取n=9，則：取氧化池池寬b為3m，則每格氧化池長(zhǎng)度l為：，取為5.8m。5.4.4 校核接觸時(shí)間式中 t氧化池有效接觸時(shí)間，h。5.4.5 氧化池總高度取超高h(yuǎn)1為0.5m，填料上水深h2為0.5m，填料層間隙高h(yuǎn)3為0.2m，

25、配水區(qū)高度h4為0.8m，填料層數(shù)m取1層，則氧化池總高度h0為：h0 = h+h1+h2+(m-1)×h3+h4 = 3+0.5+0.5+(1-1)×0.2+0.8=4.8m式中 h0 氧化池總高度，m；h1 超高，m，h1=0.50.6m；h2 填料上水深，m，h2=0.40.5m；h3 填料層間隙高，m，h3=0.20.3m；h4 配水區(qū)高度，m；m 填料層數(shù)，層。生物接觸氧化池選用組合纖維填料470m3，其主要技術(shù)參數(shù)見表5.4.1。表5.4.1組合纖維填料主要技術(shù)參數(shù)型號(hào)塑料環(huán)片直徑(mm)填料直徑(mm)單片間距離(mm)理論比表面積(m2/m3)zv-150-

26、80751508020005.4.6 需氣量按每去除一公斤cod消耗一公斤氧氣計(jì)算，一段生物接觸氧化池的需氧量oc為：oc = 1200×(833.3-250)/1000 = 700 kgo2/d一段生物接觸氧化池采用可變微孔曝氣器曝氣，其充氧效率ea取15，則一段接觸氧化池每天所需的空氣量gs為：式中 gs 需氣量，m3空氣/d；ea 氧轉(zhuǎn)移效率，；21氧在空氣中所占百分比；1.43氧的容重，kg/m3。曝氣裝置選用hwb1型微孔曝氣器，其主要性能參數(shù)見表5.4.2。表5.4.2 微孔曝氣器的主要性能參數(shù)型號(hào)規(guī)格工藝參數(shù)動(dòng)力效率面積比(%)有效水深(m)通氣量(m3/h)ea(%)

27、hwb12006.254.52.017 26由每格生物接觸氧化池的供氣量及hwb1型可變微孔曝氣器的通氣量，計(jì)算所需曝氣器的數(shù)量n為：取n為36個(gè)，則一級(jí)生物接觸氧化池所需要曝氣器為324個(gè)。5.4.7 空氣管道設(shè)計(jì)5.4.7.1 干管取干管流速為10m/s，則干管直徑dg為：取dg=150mm，則干管流速vg為10.2m/s。5.4.7.2 支管每格生物接觸氧化池采用一根曝氣支管向池中引入空氣，取支管流速為5m/s，則支管直徑為dj為：取dj=80mm，則支管流速vj為4.48m/s。5.4.7.3 風(fēng)管的阻力損失風(fēng)管的總阻力h可用下式計(jì)算：h=h1+h2(mmh2o)式中 h1風(fēng)管的沿程阻

28、力，mmh2o；h2風(fēng)管的局部阻力，mmh2o。風(fēng)管的沿程阻力，可按下式計(jì)算：h1=iltp(mmh2o)式中 i 單位管長(zhǎng)阻力，mmh2o/m。l 風(fēng)管長(zhǎng)度，m；t溫度為t時(shí)，空氣容重的修正系數(shù)；p大氣壓力為p時(shí)的壓力修正系數(shù)。在t=20，標(biāo)準(zhǔn)壓力760mm汞柱時(shí)：式中 t 溫度為t時(shí)的空氣容重，kg/m3；20溫度為20時(shí)的空氣容重，kg/m3。一般空氣管道內(nèi)的氣溫按30考慮，查環(huán)境工程手冊(cè)水污染防治卷表31717得，30時(shí)t=0.98。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí)，壓力修正系數(shù)p=1.0?？諝飧晒艿膯挝还荛L(zhǎng)阻力i為：空氣支管的單位管長(zhǎng)阻力i為：因i支<i干，故以i干為計(jì)算沿程阻力的參數(shù)，取風(fēng)管

29、干管及支管的總長(zhǎng)度l為50m，則風(fēng)管的沿程阻力h1為：h1=0.94×50×0.98×1.0=46.06mmh2o風(fēng)管的局部阻力，可用下式計(jì)算：式中 局部阻力系數(shù)；風(fēng)管中平均空氣流速，m/s；空氣容重，kg/m3。當(dāng)溫度為20，標(biāo)準(zhǔn)壓力為760mm汞柱時(shí)，空氣容重為1.205kg/m3。在其他情況下值可用下式計(jì)算：其中 p空氣絕對(duì)壓力，大氣壓；t空氣溫度，。當(dāng)溫度為30時(shí)，按上式計(jì)算得=1.131kg/m3。查給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第一冊(cè)“局部阻力系數(shù)值”表，取得=20，則風(fēng)管的局部阻力h2為：5.4.8 污泥產(chǎn)量按每去除1kgcod產(chǎn)生0.4kg污泥計(jì)算，則一級(jí)生物接觸

30、氧化池的污泥產(chǎn)量w為：5.5 二段生物接觸氧化池5.5.1 二段生物接觸氧化池的有效容積（即填料體積）二段接觸氧化池進(jìn)水cod濃度la：la = 250 mg/l二段接觸氧化池出水cod濃度lt：lt = la×0.4 = 250×0.4 = 100 mg/l取二段生物接觸氧化池的cod容積負(fù)荷m為1.0kgcod/(m3·d)，則二段生物接觸氧化池的有效容積v：式中 v 填料有效容積，m3；q 平均日污水量，m3/d；la 進(jìn)水cod濃度，mg/l；lt 出水cod濃度，mg/l；m cod容積負(fù)荷，gcod/(m3·d)。5.5.2 二段生物接觸氧化

31、池總面積取二段生物接觸氧化池的填料層總高度h為3m，則：式中 f氧化池總面積，；h填料層總高度，m，一般h=3m。5.5.3 氧化池格數(shù)式中 n氧化池格數(shù)，個(gè)，n2個(gè)；f每格氧化池面積，m2，f25。取n=3，則：取氧化池池寬b為3m，則每格氧化池長(zhǎng)度l為：，取為6.8m。5.5.4 校核接觸時(shí)間式中 t氧化池有效接觸時(shí)間，h。5.5.5 氧化池總高度取超高h(yuǎn)1為0.5m，填料上水深h2為0.5m，填料層間隙高h(yuǎn)3為0.2m，配水區(qū)高度h4為0.8m，填料層數(shù)m取1層，則氧化池總高度h0為：h0 = h+h1+h2+(m-1)×h3+h4 = 3+0.5+0.5+(1-1)×

32、;0.2+0.8=4.8m式中 h0 氧化池總高度，m；h1 超高，m，h1=0.50.6m；h2 填料上水深，m，h2=0.40.5m；h3 填料層間隙高，m，h3=0.20.3m；h4 配水區(qū)高度，m；m 填料層數(shù)，層。生物接觸氧化池選用組合纖維填料184m3。5.5.6 需氣量按每去除一公斤cod消耗一公斤氧氣計(jì)算，二段生物接觸氧化池的需氧量oc為：oc = 1200×(250-100)/1000 = 180 kgo2/d二段生物接觸氧化池采用可變微孔曝氣器曝氣，其充氧效率ea取15，則二段接觸氧化池每天所需的空氣量gs為：式中 gs 需氣量，m3空氣/d；ea 氧轉(zhuǎn)移效率，；

33、21氧在空氣中所占百分比；1.43氧的容重，kg/m3。曝氣裝置選用hwb1型微孔曝氣器。由每格生物接觸氧化池的供氣量及hwb1型可變微孔曝氣器的通氣量，計(jì)算所需曝氣器的數(shù)量n為：取n為28個(gè)，則二級(jí)生物接觸氧化池所需要曝氣器為84個(gè)。5.5.7 空氣管道設(shè)計(jì)5.5.7.1 干管取干管流速為10m/s，則干管直徑dg為：取dg=80mm，則干管流速vg為9.2m/s。5.5.7.2 支管每格生物接觸氧化池采用一根曝氣支管向池中引入空氣，取支管流速為5m/s，則支管直徑為dj為：取dj=65mm，則支管流速vj為4.65m/s。5.5.7.3 風(fēng)管的阻力損失空氣干管的單位管長(zhǎng)阻力i為：空氣支管的

34、單位管長(zhǎng)阻力i為：因i支<i干，故以i干為計(jì)算沿程阻力的參數(shù)，取風(fēng)管干管及支管的總長(zhǎng)度l為100m，則風(fēng)管的沿程阻力h1為：h1=1.725×100×0.98×1.0=169.1mmh2o取得=20，則風(fēng)管的局部阻力h2為：風(fēng)機(jī)所需壓力（相對(duì)壓力）可按下式計(jì)算：h=h1+h2+h3+h4式中 h1、h2同前（但需是把mmh2o折算成mh2o）；h3充氧裝置（曝氣頭）以上的生物接觸氧化池水深，m；h4充氧裝置的阻力（根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或有關(guān)資料），m。兩級(jí)生物接觸氧化池風(fēng)管的阻力損失按最不利點(diǎn)考慮。故采用二級(jí)生物接觸氧化池的沿程阻力及局部阻力計(jì)算風(fēng)機(jī)所需的壓力。曝氣

35、裝置選用可變微孔曝氣器，其阻力h4為280mmh2o，曝氣頭以上水深h3為4.2m。所以，h=h1+h2+h3+h4=0.1691+0.09758+4.2+0.28=4.75m此外，根據(jù)設(shè)備和系統(tǒng)的具體情況，尚宜酌留適當(dāng)剩余壓力（200300mmh2o）。風(fēng)機(jī)所提供的氣量應(yīng)為兩級(jí)生物接觸氧化池所需氣量的和，即q為：q=155403996=19536m3/d=13.57m3/min選用三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)兩臺(tái)，一用一備，其主要性能參數(shù)如表5.5.1。表5.5.1 三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)性能參數(shù)表型號(hào)轉(zhuǎn)速r/min進(jìn)口流量m3/min升壓kpa軸功率kw配套電機(jī)重量kg型號(hào)功率kw3l42wd145015.85

36、4918.5y180l-4227305.5.8 污泥產(chǎn)量按每去除1kgcod產(chǎn)生0.4kg污泥計(jì)算，則二級(jí)生物接觸氧化池的污泥產(chǎn)量w為：5.6 斜板（管）沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算選用升流式異向流斜板沉淀池5.6.1 沉淀池的長(zhǎng)度與寬度取斜板水平傾角為60°，斜板效率為0.6，板內(nèi)水流速度取3mm/s，則由公式q =(l×b)·sin可求得(l×b)為：式中 斜板效率；l 沉淀池長(zhǎng)度，m；b 沉淀池寬度，m；q 進(jìn)入沉淀池的水量，m3/s；板內(nèi)水流速度，m/s；斜板水平傾角，度。取沉淀池長(zhǎng)度l為3m，則沉淀池寬度b=2.97m，取整為3.0m。5.6.2 斜板凈間

37、距與塊數(shù)取斜板長(zhǎng)度為1m，取，將代入式得：每塊斜板的水平間距為：為便于安裝，取=0.12m，則斜板塊數(shù)n為：每塊斜板厚度取4mm，則池長(zhǎng)增加0.1m。5.6.3 沉淀時(shí)間沉淀時(shí)間即水流經(jīng)斜板所需的時(shí)間t為：5.6.4 沉淀池外形尺寸沉淀池前端進(jìn)水部分長(zhǎng)度取0.5m，后端死水區(qū)長(zhǎng)度取，則沉淀池總長(zhǎng)度為l=0.5+3+0.5+0.1=4.1m。斜板下部配水區(qū)及緩沖層高度之和取0.83m，斜板上部清水區(qū)高度取0.5m，超高取0.3m，沉淀池采用一個(gè)貯泥斗，斗底0.4×0.4m，泥斗高度取2.4m，則底坡為52º。沉淀池總高h(yuǎn)=0.3+0.5+0.87+0.83+2.4=4.9m。

38、沉淀池沉淀部分外形尺寸為l×b×h = 4.1×3.0×4.9m。5.6.5 斜板沉淀池水力條件復(fù)核5.6.5.1 斷面水力半徑r5.6.5.2 雷諾數(shù)re由于=3mm/s=0.3cm/s，20ºc時(shí)，水的運(yùn)動(dòng)黏度=0.0101cm2/s，滿足層流條件。5.6.5.3 弗羅德數(shù)fr斜板沉淀池的弗羅德數(shù)在10-410-5之間，可以滿足水流的穩(wěn)定性條件。5.6.6 進(jìn)水區(qū)斜板沉淀池進(jìn)水區(qū)的水力停留時(shí)間按8min計(jì)算。過水洞以上至液面的高度為進(jìn)水區(qū)的高度，進(jìn)水區(qū)的寬度與沉淀池的寬度相等。進(jìn)水區(qū)的容積w為w=(700+500)/(24×60)

39、×20=6.67m3進(jìn)水區(qū)寬b=3.0m 高h(yuǎn)=2.2m則長(zhǎng)l=6.67/(3.0×2.2)=1.0m5.6.7 集水系統(tǒng)集水系統(tǒng)采用鋸齒形三角堰。采用三條集水堰，槽距為1.0m。取堰上水頭h=0.035m。單堰流量q=1.4h=0.000321m3/s每條集水堰的流量為q1=400m3/d=0.00463m3/s每條集水堰的三角堰個(gè)數(shù)n為：n=q1/q=0.00463/0.000321=14.4，取n=14個(gè)。校核n=14時(shí)，h=0.0354m，在0.0210.200之間，符合要求。每個(gè)三角堰的有效面積a=0.03542=0.00125m2堰口流速為u=0.00463/(

40、14×0.00125)=0.265m/s取三角堰高度為0.05m，堰口下緣與出水槽水面的距離為0.07m。沿池設(shè)3條集水堰，取堰寬b=0.2m，堰內(nèi)水深為0.04m，則集水堰內(nèi)水流速度v為：v=0.00463/(0.2×0.04)=0.58m/s5.7 污泥系統(tǒng)設(shè)計(jì)油漆廢水處理過程產(chǎn)生的污泥來自以下四部分，具體見表5.7.1。表5.7.1 啤酒廢水污泥的性質(zhì)和數(shù)量污泥種類污泥量(kgmlss/d)含水率(%)容重(kg/m3)體積(m3/d)處置方法混凝氣浮池污泥158.12.421進(jìn)入污泥濃縮池濃縮一級(jí)接觸氧化池污泥28098102014進(jìn)入污泥濃縮池濃縮二級(jí)接觸氧化池污

41、泥729810203.6進(jìn)入污泥濃縮池濃縮合 計(jì)51097.5102620進(jìn)入板框壓濾機(jī)5.7.1 化學(xué)污泥池化學(xué)污泥池選用重力式化學(xué)污泥池。5.7.1.1 設(shè)計(jì)參數(shù)固體通量m=40kg/(m3·d)；水力負(fù)荷q=5m3/(m2·h)濃縮時(shí)間取t=16h；設(shè)計(jì)污泥量q=20m3/d；濃縮前污泥含水率97.5%。濃縮后污泥含水率96%。5.7.1.2 表面積計(jì)算按固體通量計(jì)算化學(xué)污泥池表面積f1為：按水力負(fù)荷計(jì)算化學(xué)污泥池表面積f2為：因f1>f2，故選取化學(xué)污泥池表面積f為12.5m2。5.7.1.3 邊長(zhǎng)設(shè)計(jì)采用兩座正方形化學(xué)污泥池，則每座化學(xué)污泥池的邊長(zhǎng)a為：5.

42、7.1.4 高度污泥在池中的有效停留時(shí)間t取16h，則化學(xué)污泥池的有效高度h2為：污泥斗下棱臺(tái)邊長(zhǎng)d取0.3m，高度h4取1.4m，超高h(yuǎn)1取0.43m，緩沖層高h(yuǎn)3取0.5m，則化學(xué)污泥池總高度h為：h=h1+h2+h3+h4=0.43+1.07+0.5+1.4=3.4m5.7.1.5 濃縮后污泥的體積污泥經(jīng)濃縮后，其體積v為：5.7.2 污泥脫水設(shè)備5.7.2.1 污泥泵濃縮后的污泥由污泥泵打入廂式壓濾機(jī)進(jìn)行脫水處理。污泥泵選用i1b型螺桿泵兩臺(tái)，一用一備，其性能參數(shù)見表5.7.2。表5.7.2 i1b型螺桿泵技術(shù)性能參數(shù)表型號(hào)流量m3/h揚(yáng)程m電機(jī)功率kw吸程m轉(zhuǎn)速r/min進(jìn)出口徑mm

43、i1b2吋5.68033960505.7.2.2 廂式壓濾機(jī)廂式壓濾機(jī)的過濾面積a可用下式計(jì)算：式中：a壓濾機(jī)過濾面積，m2；p污泥含水率；q污泥量，m/h；l壓濾機(jī)產(chǎn)率，一般為24kg/(m·h)。本設(shè)計(jì)廂式壓濾機(jī)每天運(yùn)行8小時(shí)，壓濾機(jī)產(chǎn)率取3kg/(m·h)，則：選用xmy25/630uk型廂式壓濾機(jī)一臺(tái)。其主要性能參數(shù)見表5.7.3。表5.7.3 廂式壓濾機(jī)主要性能參數(shù)表型 號(hào)xmy25/630uk過濾面積 (m2)25濾室總?cè)萘?(l)313外框尺寸 (mm)630×630濾板厚度 (mm)50濾室數(shù)量 (pcs)40濾餅厚度 (mm)25外形尺寸 l&#

44、215;w×h (mm)3984×1020×1178電機(jī)功率 (kw)3過濾壓力 (mpa)1整機(jī)質(zhì)量 (kg)16506主要土建、設(shè)備表6.1 主要處理構(gòu)筑物主要處理構(gòu)筑物見表6.1。表6.1 主要處理構(gòu)筑物一覽表序號(hào)名稱外形尺寸（m）數(shù)量1隔油沉淀池3.6×3.75×1.922調(diào)節(jié)池8.65×8.35×3.413混凝氣浮池分離室3.5×1.8×2.41接觸室1.8×0.6×2.41池前反應(yīng)區(qū)1.8×1.0×2.414生物接觸氧化池一段5.8×3.0×4.89二段6.8×3.0×4.835斜板沉淀池沉淀區(qū)4.1×3.0×4.91池前反應(yīng)區(qū)1.0×3.0×4.916化學(xué)污泥池2.5×2.5×3.426.2 主要設(shè)備材料主要設(shè)備材料見表6.2。表6.2 主要設(shè)備材料一覽表序號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量功率kw備注1提升泵kwq65-25-15-2.222.2一用一備2污泥泵i1b2吋23一用一備3回流泵tql40200(i)b23一用一備4羅茨鼓風(fēng)機(jī)3l42wd222一用一備5空氣壓縮機(jī)z0.0