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1、徐州工业职业技术学院水处理设施设计与运行课程设计报告题目 麦草造纸污水处理设施初步设计2012年12月16日11目 录一原水（5分）1三设计目标（5分）1三处理工艺及原理（15分）1（一）方案流程图（2分）1（二）带控制点工艺流程图（5分）1（三）工艺过程及工作原理（4分）1（四）在线检测与控制策略（4分）1四设备和构筑物的设计与计算（30分）2五高程布置（5分）1六标准设备、仪表技术要求（5分）1七总结（5分）1一 原水（5分）二 原污水含纸浆（纤维素）、草屑、泥砂、石灰、木质素、木糖及色素等，浑浊，呈棕色。COD=3000mg/L、SS=3000mg/L、PH=7.0。为可生化性较差的高浓
2、度有机污水。三 设计目标（5分）处理水量：10000m3/d出水标准：PH色度（稀释倍数）SSBOD5CODcrNH3-NTNTP6950503012010151.011三处理工艺及原理（15分）（一）方案流程图（2分）说明：（1）格栅为固定细格栅；（2）筛网为固定斜网，60-100目；（3）厌氧池、缺氧池和脱硝池用水下推进器搅拌；（4）活性污泥曝气池为推流式，用隔膜曝气器曝气；（5）混合池、反应池均为隔板式；（6）混合器为螺旋式；（7）至平流沉淀池出水的COD总去除率为20%，SS总去除率为80%；（8）水解池的COD去除率为15%；（9）污泥含水率为95%。（二）带控制点工艺流程图（5分）
3、（三）工艺过程及工作原理（4分） 工艺过程:原水通过格栅清除水中的草屑和较大的悬浮物，然后原水通过格栅进入调节池通过调节池缓解水的缓冲能力并且是水中物质进行混合来保证水质的均匀和稳定，然后通过引水罐的作用让调节池中的水源源不断的流出再通过泵将水不多的抽出，然后进过筛网将污水中的纤维、纸浆等细小的悬浮物除去，筛网过滤过的水再进入平流沉淀池，平流沉淀池通过控制水的流速使水产生沉淀去除水中的污泥，处理过的水再经过分水器进入水解池.经过水解池的作用再次去除水中的污泥，绕后处理过的水经过缓冲池进入厌氧池通过厌氧池的作用去除水中的有机物然后污水进入缺氧池经水中的有机颗粒分解成小分子有机颗粒提高水的可生化性
4、，然后经过处理的污水在进入活性污泥曝气池将水进行净化，净化的水进入竖流淀池进行排泥再次进入混合池与药剂充分混匀进入反应池进行反应最后经斜沉池处理最后出水。 工作原理：（四）在线检测与控制策略（4分）在线检测方法:废水酸度值的检测酸度（pH ）为水中氢离子活度的负对数。pH是化学中常用的和最重要的检测项目之一，可间接地表示水的酸碱程度。pH等于7时，溶液为中性；大于7时，溶液为碱性；小于7时，溶液为酸性。用玻璃电极法测定废水的pH。其原理是：以饱和甘汞电极为参比电极，以玻璃电极为指示电极组成电池，在25摄氏度、101.3kpa大气压时，溶液每变化1个pH，电位差改变59.1毫伏，将伏特计的刻度改
5、为pH刻度，便可直接读出溶液的pH值。悬浮物的测定（重量法）用量筒取100ml水样，把滤纸移入烘箱于105烘干两小时，移出放干燥器冷却半小时，称恒重，直到两次称重的重量差0.2mg，记下重量，g。量取充分混合均匀的水样100ml，使水样全部通过滤纸过滤，用镊子取出滤纸，再将滤纸放入烘箱中，加热2小时，拿出放干燥器冷却半小时，称恒重，直至两次称重的重量差0.4mg，记下重量，g。化学需氧量（COD）的测定（重铬酸钾法）取20ml混合均匀的水样置250ml磨口的回流锥形瓶中，准确加入10ml重铬酸钾标准溶液，缓缓加入30ml硫酸硫酸银溶液（如水样变绿，则要重新取样加蒸馏水稀释），插上磨口冷凝管，
6、轻轻摇动，使溶液混匀， 移置COD加热器加热回流2小时（自开始沸腾时计时）。加热2小时后，用蒸馏水从上部缓缓冲洗冷凝管壁，取下冷凝管，把磨口瓶中的水样倒入250ml锥形瓶中，加90ml蒸馏水（溶液总体积不得少于140ml，否则因酸度太大，滴定终点不明显），冷却至室温。加3滴试亚铁灵指示剂，再用硫酸亚铁铵标准溶液滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点，记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量。测定水样时同时做空白试验。（取20ml蒸馏水，按以上同样操作步骤）控制策略：造纸废水中主要含有硫化物、木质素、糖类、铬、硫醇等有害物质，这些有害物质是由冲洗、蒸煮、漂白等造纸生产过程所产生的。造纸废水若不经过有
7、效的处理就排放出去，会使得水域发臭、恶化水质，造成鱼贝类减产等严重后果。造纸废水处理就是采用各种方法将废水中所含的污染物质分离出来，或将其转化为无害和稳定的物质，从而使废水得以净化。四设备和构筑物的设计与计算（30分）（按照设备和构筑物在工艺流程图中的顺序进行设计与计算，包括管口和渠口。先设计构造与材料，绘制构造示意图。再计算尺寸，并将尺寸标注在构造示意图上，形成设计草图。）（一）调节池水力停留时间T=6h设计流量Q=10000m3/d设计计算调节池有效容积V=QT=417X6=2502m3调节池水面面积 取池子总高度H=5.5m,其中超高0.5m,有效水深h=5m,则池子面积为A=V/h=3
8、498/5=699.6m2调节池尺寸:池长取L=28m池宽取B=28m,则池子总尺寸为LXBXH=28X28X5.5=4312m2如下图： （调节池）（二）平流沉淀池流量：平均日流量10000m3 /d3 沉淀池总表面积计算 由 设表面负荷为：q=1.2 m3 /(m2 h)Q=10000 m3 /d=417 m3 /hA=Q/q=417/1.2=347.5 m24 沉淀池有效水深计算 取沉淀时间为 t=2.0 h h=qt=1.22.0=2.4 m5沉淀部分有效容积计算 V1=Qt=4172.0=834 m36池长 设v=4 mm/s L=vt3.6=42.03.6=29 m7池子总宽度 B
9、=A/L=485.8/29=16.75 m8池子个数计算 设每池格的池宽b=6 m n=B/6=39校核池的长宽比、长深比 长宽比：L/b=29/6=4.84 符合要求 长深比：L/h=29/2.4=12 符合要求10污泥部分所需的总容积 设 T=2 hW=Q24(C0-C1)100/(100-P0)2/12=0.125 m3每格污泥体积为：W1=W/3=0.04 m311泥斗尺寸计算、V=1/3 h4 (f1+f2+ (f1f2)1/2)=1/31(36+0.16+ （360.16）1/2)=12.85m312沉淀池的总高度H=h1+h2+h3+h4=0.3+2.4+0.6+1=4.3 m
10、沉淀池总长度 L=0.5+0.3+29=29.8 m 每池出水堰长度为6+15+15=36 m 出水堰负荷为2081000/3600=58L/s 58/36=1.61L/s.m1.7L/s.m 合格如下图： （平流沉淀池）（三）水解池水解池的容积式中：水解池容积，m3；总变化系数，2.2； 设计流量，m3/h；水力停留时间，h，取5h；则=2.2x417x5=4587 m3配水方式采用总管进水，管径为DN100，池底分支式配水，支管为DN50，支管上均匀排布小孔为出水口，支管距离池底100mm，均匀布置在池底。进水堰设计已知每格沉淀池进水流量；取水堰 取出水堰负荷（根据城市污水厂处理设施设计计
11、算P377中记载：取出水堰负荷不宜大于）。式中：堰长m；出水堰负荷，取1.7；设计流量，m3/s；则m，取堰长。进水堰简略图1：集水槽剖面图2：（四）缓冲池每天流量为Q=10000m3/d 则取缓冲时间为6小时得： Q=10000m3/d=417m3/h V=417*6=2502m2则长宽各取1252m缓冲池如下图：（五）厌氧池1.设计参数设计参数设计参数设计参数 设计流量：6.95m3/h每秒0.117m3则厌氧池有效容积为：V1=6.95（1500-600）0.001/2=3.13m3设计厌氧池有效高度为h=5m，则横截面积S=3.13/5=0.626m2 设计厌氧池长约为宽的2倍，则可取
12、L=1.4m,B=0.70m；厌氧池图如下：（厌氧池）（六）缺氧池: (1)有效容积： Q = 10000m3/d = 417m3/h =0.116m3/s V=Q*t=0.116*6.0=0.696 m3（2）尺寸 设D=0.40m，则H=V/0.785D2=0.696/0.785*0.402=0.356m （缺氧池）（七）活性污泥曝气池1.有效容积V=0.116*24*0.5/1.0=1.392.尺寸V=L.B.h=1.2B=0.50m，h=0.50m，则L=4.8m（合理）设计计算进水COD=3000mg/L,出水COD=90mg/L则（1）COD负荷率的确定=（3000-90）/300
13、0=0.97K2取0.0185 L=90mg/L =KLVSS/MLSS取0.75Ns=K2LEf/n=(0.0185X90X0.75)/0.75=1.287kgCOD/(kgMLSS.d) 2.确定混合液污泥浓度X查表确定SVI为90-100之间，取值95，取r=1.2，R=50%X=(R.r.100)/(1+R)SVI=(0.5X1.2X10)/(1+0.5)X95=4210mg/L4200mg/L(3).确定曝气池容积V=（Q.Sa）/Ns.X=(41.2X3000)/(1.27X4200)=5.41m3(4)确定 曝气池各部位尺寸设一组曝气池，则容积为V=5.14m3池深取1.5m，则曝气池的面积为A=5.14/1.5=3.16m2池宽取2mB/H=2/1.5=1.3，介于1-2之间，符合要求池长：L=A/=3.16/2=1.81m设两廊道式曝气池，廊道长：L1=L/2=1.8/2=0.95m取超高1.0m则池子的总高度为：H=1.5+1=2.5m （活性污泥曝气池示意图）（八）竖流沉淀池1.中心管的面积和直径： 中心管流速0.03m/s，设池子数为4，则 qmax=Qmax/4=0.0325m3/s f1=qmax/v0=0.0325/0.03=1.08m2 do=1.17m2.沉淀池有效断面积 设表面负荷q=2.5
