二级接触氧化池处理油漆废水毕业设计.doc

1．概述
油漆的生产和应用已有悠久的历史，早在几千年前我国就已开始使用油漆，当时使用的油漆是从漆树上采用的漆液加工整天然漆。如从桐油籽榨取桐油，加工炼制成熟桐油，然后加或不加天然颜料（如红土、银朱等）而制成的。现代由于合成材料的出现，给油漆原料开辟了新的来源。当广泛的运用各种合成材料——合成树脂、颜料及有机溶剂等——来制造油漆后，具有多种多样的性能的新品种就日新月异的增长起来了。这也就是现在人们所熟悉的涂料。
在涂料生产过程中产生排放的废水，其中常具有酚类、苯类及重金属（表面解决）等有毒有害物质。酚是一种化学助致癌剂，假如将高浓度的含酚废水排放到水域里会使水生物受到损害。目前涂料工业使用的颜料中还具有铅和铬。铅是目前最广泛的污染元素，其对造血系统的危害作用重要涉及大脑、小脑以及脊髓和周边神经。铬化物毒性很大，重要通过饮用水和食物进入人体。因此涂料废水对水域的危害非常严重，必须对其进行有效的治理。
油漆的重要原料——油、树脂和染料。油漆的组成物质决定了油漆废水的成分。使得废水中的有机物种类多，成分复杂，COD含量高，并具有一定的毒性，此类废水的特点是：
⑴ 单位产品的废水产生量少，但污染物组成十分复杂；
⑵ 含多种有毒性的、难于生化降解的高分子有机化合物，且浓度很高（COD＞10～20g/L）；
⑶ 废水中固体物含量也很高。
油漆废水重要污染的来源见表1.1。
表1.1 油漆生产和施工产生的废水成分
分类
废水种类
排放特点
重要污染物成分
废水
来源
涂料生
产废水
设备、地面洗涤水
溶剂型
涂料废水
间歇排放，
数量波动大
碱性，含COD、染料及助剂、悬浮物。
涂料施
工废水
容器、地面洗涤水

间歇排放，
数量少
悬浮物、涂料、COD、BOD。
喷漆室
水幕水
更新排除水
间歇，瞬时量大
悬浮物、漆雾、COD、BOD。
电泳工艺废水
电泳水洗水
间歇，瞬时量大
悬浮物、COD、BOD、铅、铬、重金属、氨、酸、碱。
油漆废水的水质特性见表1.2。
表1.2 油漆废水水质调查表
废水种类
COD（g/L）
油（mg/L）
飘油废水
15～17
4000～4500
酯化废水
30～100
1～406
干料废水
14～30
1629～4417
洗滤布水
0.6～13
56～3769
通过实践调查，由以上二表中的数据分析可知，油漆生产废水属于间歇式排放，排放的偶尔性较大，连续性较差，水质水量波动范围大，生产结构复杂。
2．工程建设规模及水质规定
本系统待解决的废水来自工厂各工段所排放的生产废水及生活污水。解决站的建设规模为日解决油漆废水500m3/d及生活污水700m3/d，污水总变化系数KZ为1.3。污水经解决后达成《污水综合排放标准》（GB8978——1996）中规定的二级新扩改标准。
本废水解决站设计进出水水质情况见表2.1。
表2.1 生产废水水质及排放规定
项 目
COD
（mg/L）
BOD5
（mg/L）
SS
（mg/L）
石油类
（mg/L）
PH值
油漆废水
4800
――
――
500
6～9
生活污水
400
――
――
――
――
排放规定
<150
<30
<150
<10
6～9
3．方案选择
3.1 方案选择的原则
3.1.1 技术先进、工艺合理、合用性强、有较好的耐冲击性和可操作性。
3.1.2 解决效果稳定，有害物去除率高，解决后的废水可稳定达成国家规定的排放标准。
3.1.3 运营、管理、操作方便，设备维护简便易行。
3.1.4 运营费用（电费、药剂费）低，减少运营成本。
3.1.5 基建投资省，占地面积小。
3.1.6 污泥量少，脱水性能好；
3.1.7 对有毒有害物质具有一定的去除效果。
3.2 方案比选
目前，国内解决油漆废水多采用物化＋生化的解决工艺。物化解决方法重要工艺是隔油＋混凝气浮；生化解决方法重要工艺有生物接触氧化法、高负荷生物滤池、塔式生物滤池、普通活性污泥法等，它们的重要技术参数如表3.1：
表3.1 生化解决工艺重要设计参数一览表
解决工艺
生物量
g/m3
BOD容积负荷
BOD5/(m3·d)
水力停留时间
h
BOD5去除率
％
生物接触氧化池
10～20
1.5～3.0
1.5～3.0
80～90
高负荷生物滤池
0.7～7.0
1.2
——
75～90
塔式生物滤池
0.7～7.0
1.0～3.0
——
60～85
普通活性污泥法
1.5～3.0
0.4～0.9
4～12
85～95
由表3.1的工艺比较可以看出生物接触氧化法和塔式生物滤池法的解决能力较强，可以考虑选用，对其进行进一步的比较如下：
⑴ 生物接触氧化法由于填料比表面积大，池内充氧条件好，氧化池内单位容积的生物量高于活性污泥法曝气池及生物滤池，因此，它可达成较高的容积负荷；
⑵ 生物接触氧化法由于相称一部分微生物固着生长在填料表面，不需设污泥回流系统，也不存在污泥膨胀问题，运营管理简便；
⑶ 生物接触氧化法由于生物固着量多，水流属完全混合型，因此它对水质水量的骤变有较强的适应能力；
⑷ 生物接触氧化法因污泥浓度高，当有机容积负荷较高时，其F/M仍保持在一定水平，因此污泥产量可相称于或低于活性污泥法。
⑸ 塔式生物滤池用于高浓度有机废水的预解决，在进水BOD5浓度较高时，由于生物膜生长太快，容易导致滤料的堵塞，由于池高，废水的提高费用较大。
由以上比较，且油漆废水排放多为间歇式，排放量大，所以对于油漆废水的解决采用生物接触氧化法更为合适。生物接触氧化解决技术的工艺流程一般分一段（级）解决流程，二段（级）解决流程和多段（级）解决流程，考虑这几种工艺各自具体的特点及合用条件，选用二段解决流程。其特点为，二段法流程污水经初沉后进入第一段接触氧化池氧化，出水上清液进入第二段接触氧化池，最后经沉淀池泥水分离后排放，在该流程中的一段为高负荷段，第二段为低负荷段，这样更能使微生物适应原水水质的变化，使出水水质趋于稳定。
由于隔油—混凝气浮法具有技术成熟、成本较低、操作有效等特点，已成为废水治理的重要手段。为了可以使废水达标排放，根据废水的特点制定了隔油—混凝气浮—生物接触氧化的解决工艺。
4．废水解决工艺流程
4.1 废水解决工艺流程图
废水解决工艺流程方框图如图4.1。
废油外运
储油池
浮油
沉渣
废渣外运

栅渣

提高泵
调节池
隔油沉淀池
含油废水
隔栅

清液

化学污泥池
污泥泵
干泥外运
厢式压滤机

剩余污泥

浮油

混凝气浮池
两段接触氧化池
达标排放
斜板沉淀池

回流污泥
回流泵
生活污水

图4.1 废水解决工艺流程方框图
4.2 工艺流程简介
4.2.1 工艺流程说明
生产过程中产生的油漆废水在进入解决系统前先通过格栅，以截留较大的悬浮物和漂浮物，以减轻后续解决构筑物的解决负荷。之后的废水进入隔油沉淀池去除一部分浮油和COD，然后进入调节池，以调节水质水量，为后续解决提供稳定的水力负荷及有机负荷。经调节池调节后的废水由泵打入气浮池。在气浮池内油漆废水经气浮作用除去绝大部分油类。气浮解决后的废水与生活污水一同进入生物接触氧化池进行生化解决，以降解废水中残余的有机污染物，然后废水通过斜板沉淀池泥水分离后，即可达标排放。
斜板沉淀池沉淀下来的污泥除部分回流至一级生物接触氧化池外，剩余污泥和混凝气浮池分离的浮油直接进入化学污泥池浓缩，浓缩后的污泥由污泥泵打入厢式压滤机进行脱水解决。脱水后得到的泥饼含水率小于80%，比重大于1.2g/cm3，可视同一般工业垃圾处置。厢式压滤机的滤出水上回流到调节池循环解决。
生物接触氧化池需鼓入压缩空气，向废水中充氧，以保证好氧微生物的生命代谢活动。压缩空气由离心风机提供，生物接触氧化池采用高效曝气头曝气。
4.2.2 解决工艺特点
隔油——混凝气浮——生物接触氧化法工艺特点：
⑴ 平流式隔油构造简朴，便于运营管理，除油效果稳定。
⑵ 混凝气浮采用溶气气浮，即在一定压力条件下，将空气溶于水中并达饱和状态，然后忽然减压，使水中空气以小气泡形式逸出，与污水中颗粒粘附，达成净化水体的目的。加入混凝剂可提高气浮效率，节省时间。
⑶ 生物接触氧化法是运用固着在填料上的生物膜来吸附水中有机污染物并加以氧化分解，使污水净化，它的特点是生物量较高，以MLSS计，一般在10～20g/L以上，有机容积负荷大，可节省投资；微生物附着生长既可提高对冲击负荷的抵抗能力，又可不考虑污泥膨胀现象的发生，运营管理也较为方便。
4.3 废水解决效率
混凝气浮池
隔油沉淀池
含油废水500m3/d

进水COD (mg/L) 4800 2400
COD去除率 (%) 50 40
出水COD (mg/L) 2400 1440
进水石油类 (mg/L) 500 250
石油类去除率 (%) 50 90
出水石油类 (mg/L) 250 25
一段接触氧化
二段接触氧化
(加入700m3/d的生活污水)
(生活污水COD为400mg/L)
进水COD (mg/L) 833.3 250
COD去除率 (%) 70 60
出水COD (mg/L) 250 100<150
进水石油类 (mg/L) 10.4 6.3
石油类去除率 (%) 40 30
出水石油类 (mg/L) 6.3 4.4<10
5．工艺设计
5.1 隔油沉淀池（平流式）
按废水在隔油池内的停留时间进行设计计算。隔油沉淀池采用人工撇油除渣。
5.1.1 隔油池总容积
隔油池按最大水量进行计算，废水在隔油池内的停留时间取1.5h，其总容积为：
= 20.83×1.3×1.5 = 40.62 m3
式中 W——隔油池的总容积，m3；
Q——隔油池的废水设计流量，m3/h；
t——废水在隔油池内的设计停留时间，h，一般采用1.5～2.0h。
5.1.2 隔油池过水断面面积
废水在隔油池中的水平流速取2mm/s，则隔油池的过水断面面积AC为：
= 1.3×20.83/(3.6×2) = 3.76 m2
式中 AC——隔油池的过水断面面积，m2；
Q ——隔油池的设计流量，m3/h；
v ——废水在隔油池中的水平流速，mm/s。
5.1.3 隔油池隔间数
隔油池隔间数n为：

式中 b——隔油池每个隔间的宽度，m；
h——隔油池工作水深，m。
取隔油池隔间数n=2，隔油池工作水深h=1.5m，则：
b = 3.76/(2×1.5) = 1.25 m
5.1.4 隔油池有效长度
隔油池的有效长度L为：
= 3.6×2×1.5 = 10.8 m
式中符号意义同前。
5.1.5 隔油池建筑高度
取隔油池超高为0.4m，则隔油池建筑高度H为：
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 调节池
由于油漆生产废水属间歇式排放，排放的偶尔性大，连续性差，水质水量波动范围较大，故取废水在调节池内停留时间t为8小时，则油漆废水调节池容积W为：
= 20.83×1.3×8 = 216.6 m3
式中 q——调节池内水的流量，m3/h；
t——水在调节池内停留时间，h。
取调节池有效水深为3m，长8.65m，则调节池宽为：
B = W/(L×h) =216.6/(8.65×3) =8.35 m
取调节池超高h＇为0.4m，则调节池建筑高度H为：
H = h+h＇= 3+0.4 = 3.4 m
式中 h＇——调节池超高，m。
调节池向混凝气浮池提高废水所用提高泵选用KWQ型潜水排污泵二台，一用一备，其性能参数如表5.2.1。
表5.2.1 KWQ型潜水排污泵性能表
型号
排出口径
mm
流量
m3/h
扬程
m
转速
r/min
功率
KW
重量
Kg
KWQ65-25-15-2.2
65
25
15
2900
2.2
65

5.3 混凝气浮池
5.3.1 气浮所需空气量Qg
取回流比R＇为50%，释气量ac为60L/m3，水温校正系数ψ为1.1，则：
Qg = QR＇acψ = 20.83×50%×60×1.1 = 687.39 L/h
式中 Qg ——气浮所需空气量，L/h；
Q ——气浮池设计水量，m3/h；
R＇——实验条件下的回流比，%；
ac ——实验条件下的释气量，L/m3；
ψ ——水温校正系数，取1.1～1.3（重要考虑水的粘滞度影响，实验时水温与冬季水温相差大者取高值）。
5.3.2 加压溶气水量Qp
取溶气压力P为3公斤/厘米2，水温为10℃，则：

式中 QP ——加压溶气水量，m3/h；
P ——选定的溶气压力，公斤/厘米2；
η ——溶气效率，对装阶梯环填料的溶气罐查表5.3.1；
KT ——溶解度系数，可根据水温查表5.3.2。
由水温为10℃，查表得溶解度系数KT＝2.95×10－2，溶气效率η为85%。
表5.3.1阶梯环填料(层高1m)的水温、压力与溶气效率间的关系表
水温（℃）
5
10
15
溶气压力(Mpa)
0.2
0.3
0.4～0.5
0.2
0.3
0.4～0.5
0.2
0.3
0.4～0.5
溶气效率(％)
76
83
80
77
84
81
80
86
83
水温（℃）
20
25
30
溶气压力(Mpa)
0.2
0.3
0.4～0.5
0.2
0.3
0.4～0.5
0.2
0.3
0.4～0.5
溶气效率(％)
85
90
90
88
92
92
93
98
98

表5.3.2 不同温度下的KT值
温度（℃）
0
10
20
30
40
KT
3.77×10-2
2.95×10-2
2.43×10-2
2.06×10-2
1.79×10-2
5.3.3 接触室的表面积AC
选定接触室中水流的上升流速vc为10㎜/s，则：

池宽B取0.6m，则池长L=Ac/B=0.93/0.6=1.8m
选用TV-Ⅱ型溶气释放器五支（按0.3Mpa时的加压溶气水量选取），释放器安装在距离接触室底部约5cm处的接触室中央，均布。
TV-Ⅱ型溶气释放器的性能见表5.3.3。
表5.3.3 TV-Ⅱ型溶气释放器性能
规格
(cm)
溶气水支管
接口直径(mm)
不同压力下的流量(m3/h)
作用直径
(cm)
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
Φ20
25
2.16
2.32
2.48
2.64
2.8
2.96
60

回流泵选用TQL40－200(I)B型清水泵两台，一用一备，其重要性能参数见表5.3.4。
表5.3.4 清水泵重要性能参数表
型号
流量
m3/h
扬程
m
电机功率
KW
必需气蚀余量
m
重量
Kg
TQL40－200(I)B
13.8
34
3
2.3
63
5.3.4 分离室的表面积AS
选定分离速度（分离室的向下平均水流速度）vS为1.5㎜/s，则：

对矩形池子分离室的长宽比一般取（1～2）：1。
池宽B取1.8m，则池长L=AS/B=6.18/1.8=3.5m
5.3.5 气浮池的净容积W
选定池子的平均水深H为2m（一般指分离室深），则：
W = (AC+AS)×H = (0.93＋6.18)×2 = 14.22 m3
5.3.6 容器罐直径Dd
选定过流密度I为4500m3/(m2·d)，则溶气罐直径为：

一般对于空罐I选用1000～2023 m3/(m2·d)，对填料罐I选用2500～5000 m3/(m2·d)。
选用TR－2型压力溶气罐，罐直径300mm。
5.3.7 空压机额定空气量Qg＇

式中 ψ＇——安全系数，一般取1.2～1.5。
选Z－0.05/6型空气压缩机。
5.3.8 气浮池前反映区容积V
取废水在气浮池前反映区内停留时间t为10min，则：
V = Qt = (20.83×10)/60 = 3.47 m3
反映池长L取1.8m，高度H为2m，则池宽B为：
B=V/(L×H)=3.47/(1.8×2)=0.964m，取为1m。
5.3.9 集水系统
气浮池集水采用5根集水管，每根支管流量q为：

查管渠水力计算表，可得支管直径dg为50mm，管中流速为0.945m/s。
支管内水头损失为：

出水总管直径Dg取150mm，管中流速为0.525m/s。总管上端装水位调节器。反映池进水采用顶部溢流堰进水，管径80mm，流速1.15m/s。
气浮池排渣管直径取150mm。
选用TQ－1型桥式刮渣机一台，驱动减速机型号为SJWD型，减速器附带电机电机功率为0.75KW。
5.3.10 污泥产量
混凝气浮池的污泥产量涉及两部分，即去除的石油类的量及投加聚铝产生的泥渣的量。
去除的石油类的量W1=(250－25)×500/1000=112.5Kg/d
石油类的密度按800Kg/m3计，则去除的石油类的体积Q1为：
Q1=112.5/800=0.141m3/d

342 156
聚铝的投加量按200mg/L考虑，则聚铝产生的泥渣量W2为：

泥渣含水率按98％计，则泥渣的体积Q2为：
Q2=45.6/50=2.28m3/d
5.4 一段生物接触氧化池
5.4.1 一段生物接触氧化池的有效容积（即填料体积）
因油漆废水的可生化性较差，为提高废水的可生化性，保证解决效率，在此加入生活污水700m3/d，即29.17m3/h。
一段接触氧化池进水COD浓度La：
La = (4800×0.5×0.6×500+700×400)/(500＋700) = 833.3 mg/L
一段接触氧化池出水COD浓度Lt：
Lt = La×0.3 = 833.3×0.3 = 250 mg/L
取一段生物接触氧化池的COD容积负荷M为1.5KgCOD/(m3·d)，则一段生物接触氧化池的有效容积V：

式中 V ——填料有效容积，m3；
Q ——平均日污水量，m3/d；
La ——进水COD浓度，mg/L；
Lt ——出水COD浓度，mg/L；
M ——COD容积负荷，gCOD/(m3·d)。
5.4.2 一段生物接触氧化池总面积
取一段生物接触氧化池的填料层总高度H为3m，则：

式中 F——氧化池总面积，㎡；
H——填料层总高度，m，一般H=3m。
5.4.3 氧化池格数

式中 n——氧化池格数，个，n≥2个；
f——每格氧化池面积，m2，f≤25㎡。
取n=9，则：

取氧化池池宽B为3m，则每格氧化池长度L为：
，取为5.8m。
5.4.4 校核接触时间

式中 t——氧化池有效接触时间，h。
5.4.5 氧化池总高度
取超高h1为0.5m，填料上水深h2为0.5m，填料层间隙高h3为0.2m，配水区高度h4为0.8m，填料层数m取1层，则氧化池总高度H0为：
H0 = H+h1+h2+(m-1)×h3+h4 = 3+0.5+0.5+(1-1)×0.2+0.8=4.8m
式中 H0 ——氧化池总高度，m；
h1 ——超高，m，h1=0.5～0.6m；
h2 ——填料上水深，m，h2=0.4～0.5m；
h3 ——填料层间隙高，m，h3=0.2～0.3m；
h4 ——配水区高度，m；
m ——填料层数，层。
生物接触氧化池选用组合纤维填料470m3，其重要技术参数见表5.4.1。
表5.4.1组合纤维填料重要技术参数
型号
塑料环片直径
(mm)
填料直径
(mm)
单片间距离
(mm)
理论比表面积
(m2/m3)
ZV-150-80
75
150
80
2023

5.4.6 需气量
按每去除一公斤COD消耗一公斤氧气计算，一段生物接触氧化池的需氧量OC为：
OC = 1200×(833.3-250)/1000 = 700 KgO2/d
一段生物接触氧化池采用可变微孔曝气器曝气，其充氧效率EA取15％，则一段接触氧化池天天所需的空气量GS为：

式中 GS ——需气量，m3空气/d；
EA ——氧转移效率，％；
21％——氧在空气中所占比例；
1.43——氧的容重，Kg/m3。
曝气装置选用HWB－1型微孔曝气器，其重要性能参数见表5.4.2。
表5.4.2 微孔曝气器的重要性能参数
型号
规格
工艺参数
动力效率
面积比
(%)
有效水深
(m)
通气量
(m3/h)
EA
(%)
HWB－1
φ200
6.25
4.5
2.0
17 ～26
由每格生物接触氧化池的供气量及HWB－1型可变微孔曝气器的通气量，计算所需曝气器的数量N为：

取N为36个，则一级生物接触氧化池所需要曝气器为324个。
5.4.7 空气管道设计
5.4.7.1 干管
取干管流速为10m/s，则干管直径dg为：

取dg=150mm，则干管流速vg为10.2m/s。
5.4.7.2 支管
每格生物接触氧化池采用一根曝气支管向池中引入空气，取支管流速为5m/s，则支管直径为dj为：

取dj=80mm，则支管流速vj为4.48m/s。
5.4.7.3 风管的阻力损失
风管的总阻力h可用下式计算：
h=h1+h2(mmH2O)
式中 h1——风管的沿程阻力，mmH2O；
h2——风管的局部阻力，mmH2O。
风管的沿程阻力，可按下式计算：
h1=iLαTαP(mmH2O)
式中 i ——单位管长阻力，mmH2O/m。
L ——风管长度，m；
αT——温度为T℃时，空气容重的修正系数；
αP——大气压力为P时的压力修正系数。
在T=20℃，标准压力760mm汞柱时：

式中 γT ——温度为T℃时的空气容重，kg/m3；
γ20——温度为20℃时的空气容重，kg/m3。
一般空气管道内的气温按30℃考虑，查《环境工程手册——水污染防治卷》表3－17－17得，30℃时αT=0.98。
一个标准大气压时，压力修正系数αP=1.0。
空气干管的单位管长阻力i为：

空气支管的单位管长阻力i为：

因i支<i干，故以i干为计算沿程阻力的参数，取风管干管及支管的总长度L为50m，则风管的沿程阻力h1为：
h1=0.94×50×0.98×1.0=46.06mmH2O
风管的局部阻力，可用下式计算：

式中 ——局部阻力系数；
——风管中平均空气流速，m/s；
——空气容重，Kg/m3。
当温度为20℃，标准压力为760mm汞柱时，空气容重为1.205kg/m3。在其他情况下值可用下式计算：

其中 P——空气绝对压力，大气压；
T——空气温度，℃。
当温度为30℃时，按上式计算得=1.131kg/m3。
查《给排水设计手册》第一册“局部阻力系数值”表，取得=20，则风管的局部阻力h2为：

5.4.8 污泥产量
按每去除1KgCOD产生0.4Kg污泥计算，则一级生物接触氧化池的污泥产量W为：

5.5 二段生物接触氧化池
5.5.1 二段生物接触氧化池的有效容积（即填料体积）
二段接触氧化池进水COD浓度La：
La = 250 mg/L
二段接触氧化池出水COD浓度Lt：
Lt = La×0.4 = 250×0.4 = 100 mg/L
取二段生物接触氧化池的COD容积负荷M为1.0KgCOD/(m3·d)，则二段生物接触氧化池的有效容积V：

式中 V ——填料有效容积，m3；
Q ——平均日污水量，m3/d；
La ——进水COD浓度，mg/L；
Lt ——出水COD浓度，mg/L；
M ——COD容积负荷，gCOD/(m3·d)。
5.5.2 二段生物接触氧化池总面积
取二段生物接触氧化池的填料层总高度H为3m，则：

式中 F——氧化池总面积，㎡；
H——填料层总高度，m，一般H=3m。
5.5.3 氧化池格数

式中 n——氧化池格数，个，n≥2个；
f——每格氧化池面积，m2，f≤25㎡。
取n=3，则：

取氧化池池宽B为3m，则每格氧化池长度L为：
，取为6.8m。
5.5.4 校核接触时间

式中 t——氧化池有效接触时间，h。
5.5.5 氧化池总高度
取超高h1为0.5m，填料上水深h2为0.5m，填料层间隙高h3为0.2m，配水区高度h4为0.8m，填料层数m取1层，则氧化池总高度H0为：
H0 = H+h1+h2+(m-1)×h3+h4 = 3+0.5+0.5+(1-1)×0.2+0.8=4.8m
式中 H0 ——氧化池总高度，m；
h1 ——超高，m，h1=0.5～0.6m；
h2 ——填料上水深，m，h2=0.4～0.5m；
h3 ——填料层间隙高，m，h3=0.2～0.3m；
h4 ——配水区高度，m；
m ——填料层数，层。
生物接触氧化池选用组合纤维填料184m3。
5.5.6 需气量
按每去除一公斤COD消耗一公斤氧气计算，二段生物接触氧化池的需氧量OC为：
OC = 1200×(250-100)/1000 = 180 KgO2/d
二段生物接触氧化池采用可变微孔曝气器曝气，其充氧效率EA取15％，则二段接触氧化池天天所需的空气量GS为：

式中 GS ——需气量，m3空气/d；
EA ——氧转移效率，％；
21％——氧在空气中所占比例；
1.43——氧的容重，Kg/m3。
曝气装置选用HWB－1型微孔曝气器。
由每格生物接触氧化池的供气量及HWB－1型可变微孔曝气器的通气量，计算所需曝气器的数量N为：

取N为28个，则二级生物接触氧化池所需要曝气器为84个。
5.5.7 空气管道设计
5.5.7.1 干管
取干管流速为10m/s，则干管直径dg为：

取dg=80mm，则干管流速vg为9.2m/s。
5.5.7.2 支管
每格生物接触氧化池采用一根曝气支管向池中引入空气，取支管流速为5m/s，则支管直径为dj为：

取dj=65mm，则支管流速vj为4.65m/s。
5.5.7.3 风管的阻力损失
空气干管的单位管长阻力i为：

空气支管的单位管长阻力i为：

因i支<i干，故以i干为计算沿程阻力的参数，取风管干管及支管的总长度L为100m，则风管的沿程阻力h1为：
h1=1.725×100×0.98×1.0=169.1mmH2O
取得=20，则风管的局部阻力h2为：

风机所需压力（相对压力）可按下式计算：
H=h1+h2+h3+h4
式中 h1、h2——同前（但需是把mmH2O折算成mH2O）；
h3——充氧装置（曝气头）以上的生物接触氧化池水深，m；
h4——充氧装置的阻力（根据实验数据或有关资料），m。
两级生物接触氧化池风管的阻力损失按最不利点考虑。故采用二级生物接触氧化池的沿程阻力及局部阻力计算风机所需的压力。
曝气装置选用可变微孔曝气器，其阻力h4为280mmH2O，曝气头以上水深h3为4.2m。
所以，H=h1+h2+h3+h4=0.1691+0.09758+4.2+0.28=4.75m
此外，根据设备和系统的具体情况，尚宜酌留适当剩余压力（200～300mmH2O）。
风机所提供的气量应为两级生物接触氧化池所需气量的和，即Q为：
Q=15540＋3996=19536m3/d=13.57m3/min
选用三叶罗茨鼓风机两台，一用一备，其重要性能参数如表5.5.1。
表5.5.1 三叶罗茨鼓风机性能参数表
型号
转速
r/min
进口流量
m3/min
升压
KPa
轴功率
KW
配套电机
重量
Kg
型号
功率KW
3L42WD
1450
15.85
49
18.5
Y180L-4
22
730

5.5.8 污泥产量
按每去除1KgCOD产生0.4Kg污泥计算，则二级生物接触氧化池的污泥产量W为：

5.6 斜板（管）沉淀池的设计计算
选用升流式异向流斜板沉淀池
5.6.1 沉淀池的长度与宽度
取斜板水平倾角θ为60°，斜板效率η为0.6，板内水流速度υ取3mm/s，则由公式Q =ηυ(L×B)·sinθ可求得(L×B)为：

式中 η——斜板效率；
L ——沉淀池长度，m；
B ——沉淀池宽度，m；
Q ——进入沉淀池的水量，m3/s；
υ——板内水流速度，m/s；
θ——斜板水平倾角，度。
取沉淀池长度L为3m，则沉淀池宽度B=2.97m，取整为3.0m。
5.6.2 斜板净间距与块数
取斜板长度为1m，取，将代入式得：

每块斜板的水平间距χ为：

为便于安装，取χ=0.12m，则斜板块数n为：

每块斜板厚度取4mm，则池长增长0.1m。
5.6.3 沉淀时间
沉淀时间即水流经斜板所需的时间t为：

5.6.4 沉淀池外形尺寸
沉淀池前端进水部分长度取0.5m，后端死水区长度取，则沉淀池总长度为L＇=0.5+3+0.5+0.1=4.1m。
斜板下部配水区及缓冲层高度之和取0.83m，斜板上部清水区高度取0.5m，超高取0.3m，沉淀池采用一个贮泥斗，斗底0.4×0.4m，泥斗高度取2.4m，则底坡为52º。沉淀池总高H=0.3+0.5+0.87+0.83+2.4=4.9m。
沉淀池沉淀部分外形尺寸为L＇×B×H = 4.1×3.0×4.9m。
5.6.5 斜板沉淀池水力条件复核
5.6.5.1 断面水力半径R
5.6.5.2 雷诺数Re
由于υ=3mm/s=0.3cm/s，20ºC时，水的运动黏度μ=0.0101cm2/s
，满足层流条件。
5.6.5.3 弗罗德数Fr

斜板沉淀池的弗罗德数在10-4～10-5之间，可以满足水流的稳定性条件。
5.6.6 进水区
斜板沉淀池进水区的水力停留时间按8min计算。过水洞以上至液面的高度为进水区的高度，进水区的宽度与沉淀池的宽度相等。
进水区的容积W为
W=(700+500)/(24×60)×20=6.67m3
进水区宽B=3.0m 高H=2.2m
则长L=6.67/(3.0×2.2)=1.0m
5.6.7 集水系统
集水系统采用锯齿形三角堰。
采用三条集水堰，槽距为1.0m。
取堰上水头h=0.035m。
单堰流量q=1.4h=0.000321m3/s
每条集水堰的流量为Q1=400m3/d=0.00463m3/s
每条集水堰的三角堰个数n为：
n=Q1/q=0.00463/0.000321=14.4，取n=14个。
校核n=14时，h=0.0354m，在0.021～0.200之间，符合规定。
每个三角堰的有效面积a=0.03542=0.00125m2
堰口流速为u=0.00463/(14×0.00125)=0.265m/s
取三角堰高度为0.05m，堰口下缘与出水槽水面的距离为0.07m。
沿池设3条集水堰，取堰宽B=0.2m，堰内水深为0.04m，则集水堰内水流速度v为：
v=0.00463/(0.2×0.04)=0.58m/s
5.7 污泥系统设计
油漆废水解决过程产生的污泥来自以下四部分，具体见表5.7.1。
表5.7.1 啤酒废水污泥的性质和数量
污泥种类
污泥量
(KgMLSS/d)
含水率
(%)
容重
(Kg/m3)
体积
(m3/d)
处置方法
混凝气浮池
污泥
158.1

2.421
进入污泥
浓缩池浓缩
一级接触
氧化池污泥
280
98
1020
14
进入污泥
浓缩池浓缩
二级接触
氧化池污泥
72
98
1020
3.6
进入污泥
浓缩池浓缩
合 计
510
97.5
1026
20
进入板框
压滤机

5.7.1 化学污泥池
化学污泥池选用重力式化学污泥池。
5.7.1.1 设计参数
固体通量M=40kg/(m3·d)；
水力负荷q=5m3/(m2·h)
浓缩时间取T=16h；
设计污泥量Q=20m3/d；
浓缩前污泥含水率97.5%。
浓缩后污泥含水率96%。
5.7.1.2 表面积计算
按固体通量计算化学污泥池表面积F1为：

按水力负荷计算化学污泥池表面积F2为：

因F1>F2，故选取化学污泥池表面积F为12.5m2。
5.7.1.3 边长
设计采用两座正方形化学污泥池，则每座化学污泥池的边长A为：

5.7.1.4 高度
污泥在池中的有效停留时间T取16h，则化学污泥池的有效高度h2为：

污泥斗下棱台边长d取0.3m，高度h4取1.4m，超高h1取0.43m，缓冲层高h3取0.5m，则化学污泥池总高度H为：
H=h1+h2+h3+h4=0.43+1.07+0.5+1.4=3.4m
5.7.1.5 浓缩后污泥的体积
污泥经浓缩后，其体积V为：

5.7.2 污泥脱水设备
5.7.2.1 污泥泵
浓缩后的污泥由污泥泵打入厢式压滤机进行脱水解决。污泥泵选用I－1B型螺杆泵两台，一用一备，其性能参数见表5.7.2。
表5.7.2 I－1B型螺杆泵技术性能参数表
型号
流量
m3/h
扬程
m
电机功率
KW
吸程
m
转速
r/min
进出口径
mm
I－1B2吋
5.6
80
3
3
960
50

5.7.2.2 厢式压滤机
厢式压滤机的过滤面积A可用下式计算：

式中：A——压滤机过滤面积，m2；
P——污泥含水率；
Q——污泥量，m３/h；
L——压滤机产率，一般为2～4kg/(m３·h)。
本设计厢式压滤机天天运营8小时，压滤机产率取3kg/(m３·h)，则：

选用