陶瓷废水设计.doc

1 绪 论1.1 设计的目的和意义 了解陶瓷生产废水中污染物特征及其环境危害性，掌握目前处理陶瓷生产废水的主要技术路线和工艺流程，分析设计任务给定的陶瓷生产废水水质、水量特点及其排放规律，根据其特点并结合陶瓷生产废水处理方法设计一套生化结合物化的综合工艺进行处理，处理规模达到300吨/天。分析该工艺处理陶瓷生产废水的可行性，根据设计步骤计算处理设施的尺寸，按照工程规范绘制工程图。设计的处理设施能够达到相应的排放标准，可作为一般陶瓷生产废水处理工程设施的技术参考。1.2 陶瓷废水工程设计的背景及投资的必要性 随着近些年来建筑业的发展,对建筑陶瓷的需求量也日益增大, 建筑陶瓷的快速发展,仅珠江三角洲的佛山地区现有近400 家陶瓷厂,规模较大的也有100 多家,主要分布在佛山、南海、顺德、高明等市。由于陶瓷生产行业废水排放量大,增多悬浮物含量高,而且还含有一定的重金属污染物,不对其进行有效的控制,对水环境将产生相当大的环境威胁1。 在生产陶瓷的过程中会产生一部分泥浆废水,废水中的悬浮物主要是粒径150m 的固体颗粒,其中具有很强的分散性且粒径10m 的微细颗粒比例很大。由于各陶瓷厂管理水平差异较大,车间布局乃至排水管道、沟渠的坡度、长短不同,造成各厂之总排水口陶瓷废水的悬浮物浓度普遍为10001104 mg/L左右,淤塞市政管道,污染水体,必须治理。 如果不对其进行有效的控制, 将会对周边水环境造成很大的威胁。到目前为止, 随着人们环保意识的加强, 许多大型陶瓷厂将废水集中处理作为生产用水加以循环利用, 甚至做到生产污水的零排放, 既可以降低生产成本, 又保护了水资源。1.3 陶瓷废水的特征不同的生产工艺,不同的产品,废水的成分也不同, 但大多都含有长石、石英砂、滑石、黑泥、白泥、釉料等污染物, 其污染因子及水质指标如下:pH：66.5; SS:5005000 mg/L; CODCr:120180 mg/L;石油类:5 mg/L左右;Zn 220 mg/L。可见最主要的污染因子便是悬浮物(SS),因此只要对ss进行有效削减,其余各污染因子浓度便能随之被控制在排放标准之内,实际上是对含高悬浮物高浊度水的处理。陶瓷废水的各种固体物质构成了其污染物最明显的部分,大颗粒悬浮物可在重力作用下沉降,细微颗粒包括悬浮物和胶体颗粒,是造成水浊度的根本原因。所以这类废水具有排放量大、悬浮物含量高且夹带一定量的重金属污染物等特点。且有较明显的自然絮凝作用，因悬浮颗粒多为无机粒子，沉积物含水率低，流动性差，在调节池内就很易产生沉淀物，沉淀物粘结性大还容易结块不易清理。1.4 陶瓷废水的产生及处理原理 陶瓷行业废水主要产生于生产过程中的球磨(洗球)、压滤机滤布清洗、施釉(清洗)、喷雾干燥、磨边抛光等工序。另外在原料运输洒落及厂内地面粉尘被雨水冲刷时也带来一定的高浊度、高悬浮物废水。不同的生产工艺,不同的产品,废水的成分也不同,但大多都含有长石、石英砂、滑石、黑泥、白泥、釉料等污染物,其污染因子及水质指标如下:pH:66.15 ;SS 5005000 mg/ L;CODCr120180 mg/ L ;石油类5mg/ L 左右;Zn 220 mg/L 2。 可见最主要的污染因子便是悬浮物(SS) ,因此只要对SS进行有效削减,其余各污染因子浓度便能随之被控制在排放标准之内,实际上是对含高悬浮物高浊度水的处理。陶瓷废水的各种固体物质构成了其污染物最明显的部分,大颗粒悬浮物可在重力作用下沉降,而细微颗粒包括悬浮物和胶体颗粒,是造成水浊度的根本原因。而陶瓷粘土胶体离子因SiO2粒子吸附SiO2-3而带负电,它们的去除只能有赖于破坏其细分散或胶体的稳定性。所以说混凝过程是陶瓷废水处理的必须过程,通过加入一定的无机多价金属盐类(如铝盐) ,中和胶体的电位使胶体颗粒脱稳而相互碰撞、接触被沉淀。 目前常用的陶瓷废水絮凝剂有硫酸铝(A12(SO4)3)、硫酸铁(FeSO4)、聚合氯化铝(PAC)等，特别是聚合氯化铝(PAC)，是当前主要的无机高分子絮凝剂。因其适用范围广、沉降速率大、处理能力大、成本低而深受用户的欢迎。但是陶瓷废水中含有较多的难以沉降的胶体，总体效果仍有缺陷。为了增加絮凝效果，需对聚合氯化铝(PAC)进行改性，在聚合氯化铝(PAC)溶液中引入其它基团3。本设计的目的就是通过对聚合氯化铝(PAC)的合成，及对其进行改性，使其对陶瓷废水具有良好絮凝作用。 采用以混凝沉淀为主的综合处理工艺处理陶瓷生产废水和生活污水具有工艺简单、技术成熟、易控制、启动运行方便、处理效果好等优点。针对废水的水质及污染物的特征，在工艺设计及运行控制方面采取的技术改进措施使整体工艺的高教运行成为可能。1.5 设计任务废水来源:（1） 球磨机浆料中直径细小不合格浆料, 洗球水; （2）各车间粉尘、废料、冲压废料等。目的：将泥渣沉淀下来, 上层清液回用于球磨及车间用水, 同时满足环保要求。1.5.1 水量、水质状况某工厂陶瓷废水排放量300 m3，设计进出水水质为表1.1：水质与出水排放标准值项目 pHCODCrBOD5SS(mg/L)进水水质6820090800排放691004020要求处理出水水质达到污水综合排放标准（GB 8978-96）的一级标准, 回用水质达到城市污水再生利用 城市杂用水水质(GB/T 189202002)中洗车用水标准设计。1.5.2 设计依据（1）中华人民共和国环境保护法（2）广东省水污染物排放限值（DB44/26-2001）（3）给排水设计规范（4）建筑结构荷载设计规范（GBJ987）（5）给水排水工程结构设计规范（GBJ6984）（6）环境工程手册（7）混凝土结构设计规范（GBJ1189）（8）低压配电装置及线路设计规范（GB5005495）（9）电力装置的继电保护和自动装置设计规范（GB5006092）1.5.3 设计原则（1） 认真惯彻执行国家关于环境保护的方针政策，遵守国家有关法规、规范、标准。（2） 根据污水水质和处理要求，合理选择工艺路线，要求处理技术先进，处理出水水质达标排放。运行稳定、可靠。在满足处理要求的前提下，尽量减少占地和投资。（3）设备选型要综合考虑性能、价格因素，设备要求高效节能，噪音低，运行可靠，维护管理简便。（4） 废水处理站平面和高程布置要求紧凑、合理、美观，实现功能分区，方便运行管理。（5）设计范围 本设计包括工艺、建筑结构、电气系统、概算等专业的设计说明及图纸。2 污水处理工艺选择及说明 从生产过程中排出的生产废水和厂区排放的生活污水经格栅去除较大的漂浮物进入调节池, 在调节池中靠压缩空气的搅拌作用进行水质均衡, 然后泵入混凝沉淀系统。混凝采用泵前加药, 水泵叶轮的搅拌作用使混凝剂与废水进行充分混合, 靠混凝剂的电中和、压缩双电层和吸附架桥作用, 使废水中的细小悬浮物和一些大分子有机物脱稳凝聚成小“矾花”, 在反应池中小“矾花”经相互碰撞结合成较大的絮凝体,在后续的沉淀池中沉降分离。混凝出水在净水器中进一步净化, 出水部分回用于生产, 部分排放。沉淀池和净水器产生的污泥依次经过浓缩、脱水, 产生的泥饼外运卫生填埋4。图2.1污水处理工艺流程图2.1 单元处理工艺技术设计(1) 格栅:该工艺设计中分两个格栅:一级格栅和二级格栅。其中一级格栅为粗格栅,设置在调节池前属于土建部分,主要用来去除大颗粒的悬浮物;二级格栅为细格栅,设置在吸附池之前(即进入一体化设备之前) ,主要用来去除较小颗粒的悬浮物,避免过多的大粒径的悬浮物进入设备之后影响设备的正常运行。(2) 调节池:该处理单元属于土建部分,设计为曝气式调节池,主要的目的为:a 调节进入设备的污水量,使得进入设备的污水量基本是一个定值,从而保证后续设备的正常运行；b 利用曝气式调节池以避免过多的污泥沉积在池底,导致潜污泵不能正常运行；c 进水高质量浓度ss有利于混凝沉淀。由于生活污水的特殊性,一般调节池的停留时间设计为24 小时。调节池的容积可根据不同的生活的人口数目的不同,单独设计。通常情况下,容积(V) = 人头数(N) 人均用水量(C) 245。2.2 调节池曝气调节的作用一般情况下，在处理工艺中设置调节池的作用是调节废水的水量、均衡废水水质，以保证后续处理单元有一个稳定的运行状况和效果。在本处理工艺中，调节池曝气的作用为强化水质均衡，使陶瓷废水和生活污水得到充分混合增加悬浮物和废水中有机物的接触机会，有利于悬浮物对有机物的吸附防止悬浮物在调节池内的沉积，使混凝系统进水有一较高的悬浮物质量浓度。2.3 混凝2.3.1 影响混凝效果的主要因素影响混凝效果的因素比较复杂，其中主要由水质本身的复杂变化引起，其次还要受到混凝过程中水力条件等因素的影响。（1）水质 废水中含有多种污染物，而且随生产的变化而变化；（2）pH值 在不同的pH植条件下，铝盐与铁盐的水解产物形态不一样，产生的混凝效果也不同；（3）水温 无机盐混凝剂的水解反应是吸热反应，水温低时不利于混凝剂的水解。水的粘度也与水温有关，水温低时水的粘度大，致使水分子的布郎运动减弱，不利于水中污染物质胶粒的脱稳和聚集；（4）水力学条件及混凝反应时间。2.3.2 混凝剂的选择原则（1）处理效果好，对希望去除的污染物有较高的去除率，能满足设计要求。为了达到这一目标，有时需要两种或多种混凝剂及助凝剂的同时配合使用；（2）混凝剂及助凝剂的价格应适当便宜，需要的投加量应当适中，以防止由于价格昂贵造成处理运行费用过高；（3）混凝剂的来源应当可靠，产品性能稳定，并应宜于储存和投加方便；（4）所有的混凝剂都不应对处理出水产生二次污染。当处理出水有回用要求时，要适当考虑出水中混凝剂的残余量造成的轻微影响。 结合以上因素的考虑，用的陶瓷废水絮凝剂有硫酸铝(A12(SO4)3)、硫酸铁(FeSO4)、聚合氯化铝(PAC)等，特别是聚合氯化铝(PAC)，是当前主要的无机高分子絮凝剂。聚合氯化铝(PAC)是一种无机高分子的多价聚合电解质絮凝剂，可视为介于三氯化铝和氢氧化铝之间的一种中间水解产物。在水中有很强的絮凝作用，它把陶瓷废水中的悬浮物(SS)吸附在胶体表面，在重力作用下沉降，从而达到絮凝、净化废水的目的。 但是在单独使用聚合氯化铝(PAC)时，由于胶体表面带有同种电荷，胶体难以沉降，所以其絮凝效果较差。加入的改性剂也是胶体，其胶体表面带有负电荷，用改性剂对聚合氯化铝(PAC)进行改性后，异性胶体的电荷相互中和，从而使胶体容易沉降下来6。通过集水沟将厂中各车间废水重力输送到集水池,在集水池中依靠重力依次流入三个加药反应池。2.3.3 混合池中加石灰液的原因原因：（1） 调节p H 值。由于陶瓷厂的锅炉烟道气冲洗水（含二氧化硫等酸性气体）也与陶瓷废水混合一同处理,所以废水会呈酸性,加石灰液保证加絮凝剂时,pH 值在适宜的范围。（2）泥浆球磨时,为使泥浆稳定,改善其流动性,提高泥浆粒子双电层的电位, 通常加入外加剂,如水玻璃、纯碱等。加入Ca2+,由于其电价比Na+ 高,与粘土粒子间静电引力大,易进入胶团吸附层,降低泥浆的流动性。在废水中加入Ca2+ 使得泥浆胶体中Na+ 被置换出来,使原含有Na+ 的粘土粒子由流动性好的面- 面分散结构转向流动性较差的边- 面或边边结构,使污泥产生絮凝。池中加Al2(SO4)318H2O,它的优点是价格低廉,浊度去除率高,腐蚀率较低;缺点是生成絮体较轻,超出pH 值范围将失效。一般硫酸铝在pH5.75.8,以除去悬浮物为主;当pH6.47.8时用于处理高浊度废水和低浊度废水。因此,在池中加pH调节液,把pH调到6.47.8的范围, 保证浊度的去除。加药后的废水经过污泥泵送入竖流式沉淀池进行静置澄清。定期排泥, 泥渣经静置, 分层,排放。该系统优点：水基本上实现封闭循环,基本满足环保要求;缺点：靠自流系统工作,混合效果差,泥渣没有进一步处理,引起二次污染。因此采用：在集水池和加药反应池中加设搅拌装置; 对泥渣进行压缩, 强制脱水7。在进行此工艺的设计中，应把握几个关键因素8：（1）调节池停留时间不宜长，约2小时即可。停留时间过长，会使废水部分悬浮物过早沉淀，调节池排泥、清泥困难、增加操作人员劳动强度。（2）反应池可采用水力搅拌形式如旋流反应池，停留时间约15分钟，注意应与沉淀池布置紧凑，与沉淀池连接的管（渠）尽可能短，以免打碎已形成的絮凝体，影响沉淀池沉淀效果。（3）沉淀池设计是整个废水处理工艺的核心，关键是要选定适当的废水上升流速。实践证明，对陶瓷废水处理，沉淀池废水上升流速一般在0.25mm/s以下，最好为0.2mm/s，过大沉淀效果差，出水不能达标；过于小则加大沉淀池的容积，提高工程造价，达不到最佳的效果。2.4 陶瓷泥浆的混凝机理陶瓷软质料以高岭土为主,经石磨机(俗称水碾子) 中碎和湿式球磨机微碎处理后,在水中分散为微米级负电荷胶体。废水中胶体颗粒虽然作布朗运动,但彼此并不能碰撞、接触、聚集而沉降,主要原因在于它们带有同性电荷、胶体微粒间的静电斥力和水化膜。即使不受这种凝聚稳定性的影响,由于固体颗粒在水中的沉降速度遵从斯托克斯定律,大量直径为25 m 的固体颗粒的沉降速度也是极其缓慢的。一旦加入絮凝剂电解质,压缩胶体结构的双电层,就会导致胶粒间相互凝聚脱稳,分散污泥形成矾花,粒径加大到肉眼可见的毫米级,才能大大改善沉降性能。根据混凝机理,电解质的凝聚能力大约与离子价数的六次方成正比。要达到同样凝聚效果,1 价、2 价、3 价正离子投加量之比约为729641 ;要使负电荷胶体脱稳,所需高价正离子远比低价正离子有效。只是必须注意,如果三价铝盐等高价正离子投加量过多,由于物理化学诸多作用影响,使胶核表面吸附过多正离子,同样会使胶体带有同性电荷,需重新稳定,从而不能形成易沉降的矾花,影响悬浮物去除效果9。3 构筑物设计计算3.1 格栅（bar screen）3.1.1 格栅格栅是由一组平行的金属栅条制成的框架，斜置在废水流经的管道上或泵站集水池的进口处，或取水口进口端部，用以截留水中粗大的悬浮物和漂浮物，以免堵塞水泵及沉淀池的排泥管。格栅通常是废水处理流程的第一道设施。格栅本身的水流阻力并不大，水头损失只有几厘米，阻力主要产生于筛余物堵塞栅条。一般当格栅的水头损失达到1015cm时就该清洗。截留在格栅上的污染物，采用用机械自动清除式格栅。图3.1 隔栅格栅按形状可分为平面格栅和曲面格栅两种，按格栅栅条的间隙，可分为用粗格栅(50100mm)、中格栅(1040mm)、细格栅(310mm)三种。本设计的废水处理厂采用中格栅，采用机械格栅的栅条间距为20mm。机械格栅的倾斜度较人工格栅的大，一般为60o70o，本设计采用采用电力系统或液压系统传动。齿耙用链条或钢丝绳拉动，移动速度一般为2m/min左右10。图1-1所示为履带式机械格栅的一种。格栅链条作回转循环转动，齿耙固定在链条上，并伸入栅隙间。这种格栅设有水下导向滑轮，利用链条的自重自由下滑，齿耙在移动过程中将格栅上截留的悬浮物清除掉。设计流量：平均日流量 最大日流量： （3.1）式中 总变化系数，取2.0 平均日流量，设计参数：栅条采用迎水面为锐边矩形栅条间隙：细格栅栅条间隙e10.0mm，栅前水深h0.1m过栅流速v0.9m/s安装倾角。3.1.2 细格栅计算（1）栅条间隙数： （3.2）式中格栅倾角，度 格栅净间隙，取10mm 栅前水深，取0.2m 过栅流速， （2）栅槽有效宽度：设计采用迎水面为锐边矩形，即栅条宽度S=0.01m （3.3）式中B栅槽宽度，；格条宽度，；n 格栅间隙数； 格栅净间隙，取10mm ,取0.15m。（3）进水渠道渐宽部分长度：若进水渠道B1=0.1m，渐宽部分展开角a1=20,此时进水渠道内的流速为0.77m/s, l1=(B-B1)/2tg20=(0.15-0.1)/ 2tg20=0.069m栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度： l2=l1/2=0.0345m（4）过栅水头损失：h （3.4）式中 取h=0.1m。（5)栅后槽总高度： 取栅前渠道超高h1=0.1m,栅前槽高H1=h+h1=0.2m H=h+h1+h2=0.1+0.1+0.1=0.3m栅槽总长度： L=l1+l2=l1+l2+0.5+0.3+H1/tg60=0.069+0.0345+0.5+0.3+0.2/tg60=1.0185m3.1.3 栅渣量W： 每单位体积工业废水拦截污染物为W1=0.05m3/103m3，所以每日栅渣量为： （3.5）式中 采用人工清理。3.1.4 格栅间尺寸细格栅间面积：1.5m1.0m=1.5m2 。细格栅间高度：0.3m3.2 集水池 各个车间的生产废水，其排出的废水水量和水质一般来说是不均衡的，生产时有废水，不生产时就没有废水，甚至在一日之内或班产之间都可能有很大的变化，特别是精细化工行业的废水，如果清浊废水不分流，则工艺浓废水与轻污染废水的水质水量变化很大，这种变化对废水处理设施设备的正常操作及处理效果是很不利的，甚至是有害的。因此废水在进入主要污水处理系统前，都要设置一个有一定容积的废水集水池，将废水储存起来并使其均质均量，以保证废水处理设备和设施的正常运行。由于陶瓷废水水中的污染物SS浓度过高，其废水粒径大的颗粒容易在平稳的水池中沉淀下来。 集水池的作用还可以作为初沉池。 设计尺寸：2m4m=8m2,高3.0m。容量：2m4m3m24m3。3.3 调节池所有进入废水处理系统的废水，期水量和水质随时都可能发生变化，这对废水处理机构筑物的正常运转非常不利。水量和水质的波动越大，处理效果就越不稳定，甚至会使废水处理工艺过程遭受严重破坏。为减少水量和水质变动对废水处理工艺过程的影响，在废水下系统之前设置调节池，以资均和水质、存盈补缺，使后续处理工作构筑物在运行期间内能得到均衡的进水水量和稳定的水质，并达到理想怕处理效果。设计尺寸：采有3格,由排放规律中Qmax25m3,其生产过程中，废水排放高锋为4小时，调节池的设计计算（1）每天陶瓷废水量为 300 m3/d ，按调节池处理10小时计算，用公式（1）计算，则平均流量为11： m3/h停留时间按4小时计算，则调节池有效容积为： 有效m3取有效水深 h2=4.0m，则有效面积F为： 1m2，取地F35m2选用面积为35m2,取池长7m，池宽5m。综合调节池底坡度取0.07。（2） 综合调节池的污泥调节池的污泥主要是其他陶瓷废水，还有一些其他废水的悬浮物所组成的。其他陶瓷废水的SS量为800mg/L，流量为300m3/d，设进入综合调节池后废水中SS的去除率为0.3,则每天产生的污泥总量为： W8003000.372kg/d则每天需处理的污泥体积为： VW/（10000.02）=3.6m3 取有效体积为4.0m3, 污泥含水率设为98，污泥容重为1.0t/m3 。污泥斗尺寸：采用正方锥形斗，下底边长为0.4m，上底边长为2.5m。 V=，则 h5=1.89,取2.0m。调节池污泥达一定量时用污泥泵把污泥抽走。（3）调节池总高度H调节池总高度H = h1 + h2 + h3 + h4 + h5超高h1=0.3m，有效高度 h2=4m，缓冲高度h3=0.3m，h4=50.070.35m， h52.0m。调节池总高度H = 0.3+4+0.3+0.35+2.0=6.95m （4）调节池建设调节池采用地埋式，池内水表面标高为2.5m，进水水面标高为2.20m，出水水面标高为1.5m。废水由污水提升泵提升到中和絮凝池。污泥通过泥浆泵泵到污泥浓缩池。3.4 化学絮凝3.4.1设计说明混合反应时间：（1）混合时间：一般要求几十秒至2min。混合过程要求激烈的湍流，在较快的时间内使药剂与水充分混合，混合作用一般靠水力或机械方法来完成。 （2）反应时间（T）：一般控制在10-30min。 （3）反应中平均速度梯度（G）：一般取30-60，并应控制GT值在10-4-10-5范围内。3.4.2 化学絮凝强化设施计算化学混凝强化工艺对SS去除率可达90，CODCr去除率取80，则强化处理效果：根据已知的各项污染物的去除率，得知强化处理后出水SS8.2，CODCr40mg/L3.4.3 絮凝剂用量计算 陶瓷泥浆生产工艺在中碎工序添加了增浓剂,泥浆分散均匀了,废水却因此更难以沉降。采用烧杯试验方法,或者用成型多杯试验仪器,确定絮凝剂的投加量,是陶瓷废水处理工艺长期稳定运行的重要措施。经过筛选、测试,确定该厂废水的聚合氯化铝投加量在2030 mg/ L, 聚丙烯酰胺投加量在1.53.0mg/L范围内,通常可以使出水S S 20 mg/ L ,满足回用于湿磨工序用水水质的要求;如果处理水直接排放,悬浮物指标按广东省第二级第三类水域( S S 150 mg/ L) 标准,聚合氯化铝按加药量下限1015 mg/ L，聚丙烯酰胺投加量在1.53.0mg/L投加即可。需要说明的是试运行期间曾经试验不添加絮凝剂,即便使用高效净水器,出水也十分混浊, SS远远超过150 mg/ L ,可见陶瓷废水细微固体颗粒确实具有很强的凝聚稳定性和穿透能力12。聚合氯化铝（PAC）加药量计算：取投药量为25mg/L。Q1300m3/d25mg/L=7.5kg/dPAM加药量计算：取投药量为2.5mg/L。Q2300 m3/d2.5mg/L=0.75kg/d。加药罐：混凝剂每日配置次数n2次：加药罐采用3个，以分别用于加PAC、PAM和NaOH。加药罐的尺寸，溶液池采用橡胶罐，其尺寸为：d=0.5m,h=1.0，其中有效容积0.0625溶解池：溶解池容积可按溶液池容积的30来计算，则：溶解池进水流量，取溶解池进水时间t5min：药剂投加：采用单柱塞计量泵投加药剂,3用1备。药剂库：药剂贮存量一般按照最大投加量期间1-2个月的用量计算，并应根据药剂供应情况和运输条件等因素适量增减。药剂堆放高度一般为1.5-2m，有起吊设备时可适量增加。 PAC袋数，取药剂贮存期T30d，每袋药剂的质量W40kg， PAM袋数，取药剂贮存期T30d，每袋药剂的质量W40kg， NaOH袋数，取药剂贮存期T30d，每袋药剂的质量W40kg，N= 有效堆放面积，取药剂堆放高度H1.5m，每袋药剂体积V按长0.5m、宽0.4m、高0.2m计，堆放孔隙率e20（袋堆时）：A=3.5 斜板、斜管沉淀斜板、斜管沉淀池的优点是沉淀效率高、停留时间短、占地少等，所以在原有沉淀池已超负荷或占地面积受限制的条件下，可以采用。斜板、斜管沉淀池，按照水流与污泥的相对运动方向分，有异向流、同向流和侧向流三种形式，本设计采用升流式异向流斜板、斜管沉淀池。 本设计采用的斜管在混凝反应池内，因此混凝反应池体尺寸就是斜管沉淀池的尺寸。在斜板、斜管沉淀池的设计中，厂采用如下设计数据和措施：（1） 斜板之间的垂直净距一般采用80100mm，斜管（蜂窝）孔径一般采用5080mm。（2） 斜板、斜管斜向长度一般采用11.2m。（3） 斜板、斜管之倾斜角一般采用60。（4） 斜板、斜管区底部缓冲层高度一般采用0.51.0m。（5） 斜板、斜管区上部水深一般采用0.51.0m。（6） 斜板、斜管进水方式一般采用多孔花墙整流布水。出水方式一般是在池面上安设多条平行的出水堰和集水槽，以加大出水量，改善出水水质。（7） 安装时应使斜板（管）上缘向进水端倾靠。在池壁与斜板（管）下方的间隙处应装设阻流板，以防水流的短路如下图所示； 1陪水槽； 2穿孔布水墙；3斜板（管）； 4出水堰； 5集水槽；6集泥斗；7排泥管；8阻流板 图 3.2 斜板（斜管）沉淀池（8） 斜板（管）沉淀池一般采用重力排泥。每日排泥至少12次，或连续排泥。（9） 为了防止藻类等微生物的滋长，及时清通污泥等之堵塞，斜板、斜管沉淀池上应装备冲洗设施。（10） 设计停留时间，初次沉淀池不超过30min（二次沉淀池不超过60min）。（11） 升流式异向流斜板或斜管沉淀池的设计表面负荷，一般可比普通沉淀池的设计表面负荷提高一倍左右。 根据以上的设计依据、混凝沉淀后出水水质，本设计选用斜板沉淀池尺寸为：L2.0m,B2.0m,H2.5m。设计停留时间T10min。污泥斗容积V设计泥斗底为正方形，边长1.6m。3.6 消毒池3.6.1设计说明设计流量： ，水力停留时间T=0.5h，设计投氯量为：C=3.05.0。3.6.2 池体设计计算：池体容积 消毒池池长 消毒池有效水深设计为 实际消毒池容积为 满足有效停留时间的要求。 本设计采用二氧化氯（ClO2）消毒，通过水射器抽吸并与水混合成一定浓度的ClO2水溶液，然后抽回到要消毒的水中， ClO2气体的性质不稳定，在一定的浓度或压力下具有爆炸的危险，不宜贮存和运输，多要求使用的现场制备，因此，在二氧化氯设备中，ClO2发生器成为核心。 本设计采用以氯酸钠为原料，加入甲醇并保持适当的酸度来抽取ClO2，也是当前采用较多的ClO2发生技术。由于氯酸钠价格相对较低，因此，采用这种方法可以有效ClO2的生产成本。 发生原理：2NaCl3+2H2SO4+CH3OH 2 ClO2+2NaHSO4+HCHO+2H2O 选用JCSW系列 型号：KDGC5010000二氧化氯(ClO2)发生器是目前国际上公认的新一代灭菌消毒剂生产设备，世界各国的各行各业已广泛使用。二氧化氯具有广泛、高效、强力、快速的消毒效果，是新一代强力高效消毒剂、氧化剂、漂白剂。二氧化氯(CLO2)发生器采用全封闭设计，无噪音和漏气污染；运行安全可靠，这些特点使得二氧化氯发生器成为替代液氯、次氯酸钠发生器的理想产品。 性能特点：（1）恒温控制，效率大于65%（2）流量计进料，操作简单，直观（3）通过水射器的开关控制设备运行，可与电磁阀连在一起实现自动控制。（4）负压曝气工艺，原料转化率高达85%以上（5）产生复合消毒液，有效氯ClO2含量大于70%（6）控制系统与设备主机分体安装，避免腐蚀（7）料桶内置，负压吸料（8）备有防爆系统，运行安全，可靠3.7 加氯间3.7.1 加药量计算：设计最大投氯量为则每日投氯量二氧化氯制备加药量氯酸钠投加量：W10.064 kg/h硫酸加药量：W20.059 kg/h甲醇加药量：W30.015kg/h3.7.2 设备选型（1）选用二氧化氯(ClO2)发生器是目前国际上公认的新一代灭菌消毒剂生产设备，世界各国的各行各业已广泛使用。二氧化氯具有广泛、高效、强力、快速的消毒效果，是新一代强力高效消毒剂、氧化剂、漂白剂。二氧化氯(ClO2)发生器采用全封闭设计，无噪音和漏气污染；运行安全可靠，这些特点使得二氧化氯发生器成为替代液氯、次氯酸钠发生器的理想产品。型号：KDGC5010000（2）混合装置选用型号为JBK-800型搅拌机，桨直径d800mm， 3.7.3 加氯间尺寸面积：高度：5m4 中水回用4.1 回用前提条件中水回用是一项系统工程，包括污水的收集系统、污水处理系统、输配水系统、用水技术和监测系统等。污水处理系统是污水回用的关键，中水能否回用主要取决于水质是否达到相应的回用水水质标准。经本方案所设计的处理系统处理后的污水，已达到生活杂用水水质标准（CJ 25.1-89），所以能够回用。4.2中水管网系统4.2.1中水系统分类（1）建筑排水分流制杂排水或优质杂排水与粪便分开，以杂排水为中水水源，处理后的水可进入整个或建筑使用的完全系统，也可进入某一单一用途的不完全系统。（2）建筑排水合流制其中污染物浓度较高的中水处理设施投资和处理成本较大，故室内排水一般采用分流制，至室外后排水改为合流制。中水回用管网可覆盖整个，也可用于景观、河流的补水。如回用量较小时，只处理部分中水，多余部分污水达到相应的排放标准即可排放，也可经过消化处理后排放到城市污水管网完善的污水系统。以生活污水为水源，还可省去一套污水收集系统和中水供水系统。（3）采用外接水源的中水系统外接水源可选择城市污水处理厂的二级出水或的雨水及附近河道的河水，内建筑排水经处理后排放。4.2.2中水管网系统组成中水管网系统由中水原水管网系统和中水供应管网系统组成。原水管网用于建筑排水、集流污废水并收集到中水处理站，即以中水处理站前的中水原水集流管网为中水原水管网系统，其布置、敷设、检查井设置、管网水力计算完全与建筑排水管网相同。中水供应管网系统即中水处理站后的内中水供应管道，用于建筑内中水设备及建筑外的中水用水。（1）中水水源收集系统指室内外的排水收集设施，即室内外杂排水、粪便污水排水管道，或室内分流排水管道至室外合流排水管道。（2）处理设备中水处理设施按工艺流程分为预处理阶段、主要处理阶段及深度处理阶段，每阶段都有所不同。见设计具体过程。（3）送水设备城市污水回用与自来水供水设备大致相同，包括水泵、配水管、阀门。中水的室内、外配水管与给水管有区别，应使用耐腐蚀钢管。中水管道必须有安全防护措施，不得采用非镀锌钢管，中水供水系统应根据使用要求安装计量装置，中水贮水池设置的溢流管、泄水管均应采用间接排水方式排出，溢流管应设隔网；中水管道不宜安装于墙体和楼面内，中水管道上不得装取水龙头，便器冲洗宜用密闭型设备和器具。a 引水管用中水干管，与各建筑的输配水支管连接。采用聚乙烯管50A。b 室外配水管连接各建筑单元的中水进户管。耐腐蚀钢管65-125A，管内壁一般涂环氧树脂（中水池至其他各处）。c 室内配水管在进水支管中接出，进入各建筑物内。耐腐蚀钢管20-60A，管内壁一般涂环氧树脂。d 水池循环设备用管用耐腐蚀钢管200A，管内壁一般涂环氧树脂。（4）中水管网的布置根据建筑地形、各用户对水量水压的要求可布置为枝状和环状，建筑面积较小、用水量不大时采用枝状网，否则采用环状网。4.2.3 回用水管网布置（1)城市污水回用系统城市污水回用系统管网的布置应遵循城市给水管网的规划设计原则。回用水管道的增加会造成管理的复杂，所以应注意管道的连接。回用水供水管道必须独立设置，采用耐腐蚀的给水管管材，与上、下水管道平行埋设时，水平净距应大于0.5m，交叉埋设时，回用水管道应位于上下水管道的中间且净距不小于0.5m，并涂上绿色标志。（2）中水管道的铺设采用埋地铺设。应与道路中心线或主要构筑物平行铺设，尽可能减少与其他管道的交叉，埋设深度应根据土壤的冰冻深度、荷载、管材等决定。4.2.4 中水的加压设备常用的加压设备有恒速泵加压、变频调速泵加压、气压给水设备加压及水泵水箱加压四种。（1）恒速泵加压用泵抽取中水池的水送入中水管网。适用于的定时供水，不适用于建筑冲厕用水。（2）变频调速泵加压通过电源频率的变化来控制水泵电机的转速，水泵可在高效率区运行，并且一般可以实现自动化，由控制器、变频器、压力输送器和水泵组组成。（3）气压给水设备加压利用气压水罐内的高低压力控制所连接的水泵自动停止和运行。（4)水泵水箱加压一般用液位控制器进行控制，利用水箱的高低水位继电器控制水泵的启动与停止。中水管网设有高位水箱（水塔），当水箱内无水或水位低时，水泵开始运行直到水位达到最高水位后停止运行，此时由水箱供水，降至低水位时再重新启动水泵，如此往复。4.3 污水回用方式4.3.1城市污水回用方式(1)选择性回用方式通过经济核算，在污水处理厂周围的一些居住区铺设管道，实行分质供水回用。(2)分区回用方式根据城市状况，分区实行污水回用，可在污水处理厂附近的地域和需改建、改造的区域进行。(3)全城回用方式适用于新建城市和有污水处理能力的小城镇。4.3.2 建筑污水回用方式(1)单循环方式单循环方式是指在单位建筑物中建立污水处理和回用设施，将单位建筑物产生的一部分污水处理后作为中水进行循环利用的方式。不需要在建筑物外建立污水管道，容易实施，但费用较高。(2)循环方式循环方式是指以建筑、学校、宾馆、机关单位等大型公共建筑为重点，建设中水回用系统，将内产生的各种生活污水、雨水进行综合处理、消毒以达到所需的中水回用水质标准，由中水道供水。区域建筑群内根据情况设立回用系统。(4)地区循环系统内建有二级污水处理设施，区域污水水源可利用城市污水处理厂的出水、雨水、河水等。将这些水送到区域污水处理站，经进一步深度处理后供给区内建筑物，作消防、洗车、冲厕、绿化等使用。构成地区中水回用的外层循环系统，可以直接延伸到建筑中水回用。地区循环系统规模大，运行费用低，污泥容易集中处理。但由于单独铺设污水的输送管道，需要从城镇整体考虑。各类回用方式的选择应用，应根据各自的特点及当时当地的实际情况而定。一般来讲，单独循环方式较易普及，但造价较高，从合理利用水资源和经济角度出发，区域和地区循环方式更为有利。4.4 供水方式回用水的供水方式由建筑物高度、室外污水配水管网的可靠压力、室内管网所需压力等因素决定。4.4.1简单的供水方式当室外污水配水管网所具有的可靠压力大于室内管网所需压力时采用此方式，它具有所需设备少、维护简单、投资少的优点，其水平干管可布置在底层地下、地沟内或地下天花板下，也可布置在最高层的天花板下、吊顶内或技术层。4.4.2单设屋顶水箱的供水方式当