处理含重金属污水工艺流程设计

1目录1设计任务与基本资料....................................21.1设计任务...................................................22工艺流程说明.........................................22.1设计意义和原则.............................................22.1.1设计原则.......................................................22.1.2设计目的.......................................................22.1.3设计的各构筑物的作用...........................................32.2工艺流程图.................................................32.3工艺流程的说明.............................................43.设计计算..............................................43.1格栅的设计.................................................43.1.1设计过程.......................................................43.1.2栅格的处理效果.................................................53.2泵房.......................................................53.3调节池的设计...............................................53.4絮凝池的设计...............................................63.4.1设计过程.......................................................63.4.2絮凝池的处理效果...............................................93.5竖流沉淀池设计.............................................93.5.1设计参数设定...................................................93.5.2设计计算：....................................................103.6生物接触氧化池............................................113.6.1设计过程......................................................113.6.2生物接触氧化池的处理效率......................................123.7二沉池的设计..............................................123.8污泥浓缩池的设计..........................................143.9污泥压滤机................................................153.10经过流程处理后的出水水质.................................164.运行费用的核算.......................................164.1主要构筑物................................................164.2建设运行的估算............................................165.总结.................................................1821设计任务与基本资料1.1设计任务本设计任务为重金属厂生产废水的处理，设计处理量2000m³/d。根据厂方提供的实验数据，进水水质数据和《污水综合排放标准》gb8978-1996的标准值对比，要求重金属废水排放达到如下表1-1，表1-2，表1-3要求：表1-1表1-2表1-32工艺流程说明2.1设计意义和原则2.1.1设计原则(1)严格执行环境保护的各项规定，确保经处理后污水的排放水质达到环保局有关规定。(2)采用先进、可靠、简单的工艺使先进性和可靠性有机结合。(3)采用目前国内成熟的先进技术，尽量降低工程投资和运行费用。(4)平面布置和工程设计时，布局力求合理通畅，尽量节省占地。(5)废水处理站运行和维护管理操作应尽量简单方便。2.1.2设计目的通过对生活污水处理工艺的设计，巩固学习成果，加深对污水处理课程内容的学习与理解，掌握污水处理设计的方法，培养和提高计算、设计和绘图的能力。项目PbCuCODcrSSPH进水80mg/l30mg/l400mg/l100mg/l10~12项目PbCuCODcrSSPH出水≤1mg/l≤1mg/l≤150mg/l≤150mg/l6~9项目PbCuCODcrSSPH处理效率98.75%98.75%62.5%————3在教师的指导下，基本能独立完成生活污水的处理工艺设计，锻炼和提高分析和解决工程的能力。2.1.3设计的各构筑物的作用该设计的所选用的池主要有桨板式机械絮凝池、竖流式沉淀池、生物接触氧化池、二沉池。(1)桨板式机械絮凝池：絮凝效果好，水头损失小，可适应水质、水量的变化。大小量均适用，并适用于水量变化较大的水厂。(2）竖流式沉淀池：排泥方便，管理简单，占地面积小。适用于处理水量不大的小型污水处理厂。(3）生物接触氧化池：体积负荷高，处理时间短；生物活性高，生物多样化，传质效果好；生物浓度高，污泥产量低，无需回流；出水稳定，动力消耗相对较低；挂膜比较方便，时间较短；无污泥膨胀问题。(4)二沉池：其作用主要是使污泥分离，使水澄清和进行污泥浓缩。其工作效果能够直接影响活性污泥系统的出水水质和回流污泥浓度2.2工艺流程图(图2-1重金属废水处理流程图废水格栅二沉池浆板式机械絮凝池金属废水调节池泵房出水（废酸）加药竖流式沉淀池（废酸）加药竖流式沉淀池接触氧化池浆板式机械絮凝池污泥浓缩池池压滤机滤液外运污泥4图2.2重金属废水处理工艺流程图2.3工艺流程的说明重金属废水经格栅预处理后进入金属废水调节池，废水在此稳定水量、均匀水质后，通过泵房将废水定量提升至浆板式机械絮凝池。在第一个絮凝反应池投加适量混凝剂，同时进行充分搅拌，流经沉淀池随沉淀物进入污泥浓缩池沉淀后以去除Cu，废水在第二个絮凝反应池投加适量废酸调节PH值，控制到9~9.5，达到最佳沉淀也避免反溶解，进行反应产生沉淀后，沉淀物进入污泥浓缩池，这样达到去除金属Pb的效果。然后废水自流进入生物接触氧化池后在二沉池进行固液澄清分离，上清液达到要求排放，下沉污泥经管道同样进入污泥浓缩池。污泥经浓缩池处理后经过压滤机，滤液流回到金属废水调节池进行处理，污泥则外运。3.设计计算3.1格栅的设计3.1.1设计过程设计参数：栅条宽度S=10mm，栅条间隙宽度（粗）b=16mm，栅前水深h=0.4m，过栅流速u=0.8m/s，安装倾斜角α=70º(1)格栅的间隙数量nQmax=0.023×1.3=0.03m³/sn=Qmax(Sinα)/buh=0.03(Sin70º)/0.016×0.4×0.8=6栅条框架内栅条数目为n-1=5条(2)格栅槽总宽度BB=S(n-1)+bn=0.01(6-1)+0.016×6=0.146m(3)过栅水头损失h2栅条形状选迎水面为半圆形的矩形，β=1.83=β(s/b)4/3=1.83(0.01/0.016)4/3=0.978m20sin2vhg=0.978×0.8^2×Sin70º/2×9.81=0.03mh2=kh0=3×0.03=0.09m5(4)栅后槽的总高度HH=h+h1+h2=0.4+0.3+0.09=0.79m(5)格栅的总长L取B1水渠宽度为0.03m.进水渠道渐宽展开角度α1=20ºL1=（B-B1）/2tgα1=（0.146-0.03）/2tg20º=0.159mL2=0.5L1=0.5×0.159=0.08m,H1=h+h1=0.4+0.3+0.7mL=L1+L2+0.5+1.0+HI/tgα1=0.159+0.08+0.5+1+0.7/tg20º=3.66m(6)每日栅渣量WW1取0.05.K取1.5W=QmaxW1×86400/K1000=0.03×0.05×86400/1.5×1000=0.0864m³/d所以格栅的规格长宽高为L×B×H=3.66m×0.146m×0.79m3.1.2栅格的处理效果栅格的处理效果如表3-1表3-1格栅的进水水质、出水水质及处理效率项目PbCuCODcrSSPH进水80mg/l30mg/l400mg/l100mg/l10~12出水80mg/l30mg/l360mg/l95mg/l10~12处理效率——10%5%—3.2泵房选用2台型号为100-100单级立式管道泵,一备一用。流量为100m³/h扬程为12.5m，其参数见表3-2。表3-2泵房参数泵型号流量扬程(m)效率(%)转速(r/min)电机功率(kw)汽蚀佘量(m)(m3/h)(l/s)100-10010027.812.57629005.54.53.3调节池的设计设计参数：水力停留时间T=4h，设计流量Q=2000m³/d=83.3m³/h则Qmax=Q×1.3=83.3×1.3=108.29m³/h6(1)调节池的有效容积V=QmaxT=108.29×4=433.16m³(2)调节池水面面积采用方形调节池，池长L=池宽B，设池长有效水深h=4m，超高为0.5m，池子的总高度H=4.5m则池面积：A=V/h=433.16/4=108.29m²(3)调节池的尺寸池长取L=10m，池宽取B=10m，则池子的尺寸为L×B×H=10m×10m×4.5m(4)搅拌设备的选择搅拌功率一般按1m³污水4~8W选配搅拌设备，该调节池取5W，则调节池配潜水搅拌机的总功率为433.16m³×5=2165.8W。则取一台2.2KW的潜水搅拌机安装在调节池进水端。(5)提升泵选择在调节池的集水坑中安装2台自动搅匀潜污泵，一用一备，水泵的基本参数为：水泵的流量Q=70m³/h；配电机功率5KW。3.4絮凝池的设计3.4.1设计过程设计参数：①絮凝时间为15—20min。机械絮凝池的深度一般为3～4m。絮凝池一般不少于2组。池内一般设3—4档搅拌机，每档可用隔墙或穿孔墙分隔，以免短流。②搅拌机桨板中心处线速度从第一档的0.5~0.6m／s，逐渐减小到末档的0.1~0.2m／s，不得大于0.3m/s。③每台搅拌器上桨板总面积宜为絮凝池水流截面积的10％-20％，不宜超过25％，以免池水随桨板同步旋转，减弱絮凝效果。④桨板长度不大于叶轮直径75％，宽度为10~30cm。桨板宽度与长度之比b／L=1／10-1／15，桨板宽度一般采用0．1-0．3m。⑤垂直轴式搅拌器的上桨板顶端应设于反应池水面下0．3m处，下桨板底端7设于距池底0．3～0．5m处，桨板外缘与池侧壁间距不大于0．25m。⑥所有搅拌轴及叶轮等机械设备应采取防腐措施。轴承与轴架宜设于池外，以免进入泥沙，致使轴承严重磨损和轴杆折断。1）反应池容积VV=6020*3.10860maxtQ=36.1m3Qmax—