印染废水处理工艺设计毕业(论文)设计论文.doc

毕业论文(设计)

题目名称： WH印染废水处理工艺设计
题目类型： 毕业设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明
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目录
毕业论文(设计) I
目录 II
长江大学毕业论文(设计)任务书 III
开题报告 III
指导教师审查意见 III
评阅教师评语 III
答辩会议记录 III
［摘要］ IV
［Abstract］ V
前 言 1
1　设计任务书 2
1.1 设计题目 2
1.2 废水的水量及水质情况 2
1.3 设计依据 2
1.4 设计原则 3
1.5 设计范围 3
2　废水的处理方案和工艺流程 4
2.1 废水性质 4
2.2 方案确定 4
2.3 工艺流程 5
3　各主要处理设备和构筑物的设计计算 7
3.1 设计水量 7
3.2 格栅的设计计算 7
3.3 调节池的设计计算 11
3.4水解酸化池 14
3.5 生物接触氧化池 16
3.6 竖流式二沉池 20
3.7 混凝反应池 24
3.8 斜板沉淀池 28
4 污泥的处理与处置 32
4.1 污泥浓缩池 32
4.2 污泥脱水机房 34
5　平面和高程布置 38
5.1 平面布置 38
5.2 高程布置 39
总结 44
参考文献 45
致 谢 45

ＷＨ市印染废水处理工艺设计

学生：吕中兰，化工学院环工系
指导老师：李凡修，环境工程系
［摘要］ 针对印染废水的水质特点，本文采用水解酸化与接触氧化相结合的生化工艺对废水进行处理。水解酸化设计停留时间为6h，好氧接触设计停留时间为2.9h，运行结果表明，水解酸化单元可有效提高废水的可生化性，废水经水解酸化后B／C值得到提高，有效保证了好氧接触处理效果。初步预计出水COD一般在100mg／L以下，BOD在50mg／L以下，色度在50以下，COD去除率和BOD去除率均在80％以上。
废水处理厂设计规模 2000m3/d，其现今的设计水质水量为Q=2000m3/d 、COD=600～800mg/L、BOD5=200～250mg/L、PH=8～11、色度400～1200倍、SS=300～400㎎/L。经处理后，应达到下列出水水质：COD≤100mg/L，BOD≤30mg/L，色度≤50倍，pH在7～9，SS≤50mg/L, 达污水排放一级标准。
经设计可知COD=88.5%,ηBOD=96%,ηSS=98.6%,色度89.5%，均可达标排放。
［关键词］ 纺织印染废水，水解酸化,生物接触氧化

［Abstract］ Aiming at the characteristics of printing and dyeing wastewater, a biochemical technological process of hydrolytic acidification integrating contact oxidation was applied to treatment of the printing and dyeing wastewater; the HRT for hydrolytic acidification and contact oxidation were 6h and 2.9h respectively . The operating results showed the hydrolytic acidification section could improve the biochemical degradability effectively; after hydrolytic acidification, the wastewater＇s B/C value could rise much, effectively ensuring the treating effect of aerobic contact. 预计COD and BOD5 were below 100mg/L and 50mg/L respectively; COD and BOD5 removal rates were both over 80%.
The liquid waste processing factory designs scale 2000 m3/d, its raw water fluid matter according to square and present production scale in factory and development request, after with factory square, native environmental protection section consultation certain following design fluid matter amount of water: Q=2000m3/d ,COD=600～800mg/L, BOD5=200～250mg/L,PH=8～1,SS=300～400 mg/L,Color degree 400～1200 times.After handles, should attain the following a water fluid matter: COD≤100mg/L，BOD≤50mg/L，Ph=7～9，SS≤50mg/L，Color degree≤50 times，reaching the dirty water exhausts a class standard.
Through design thenCOD=88.5%,ηBOD=96%,ηSS=98.6%,color is a 89.5%. meet the request of the modern.
［Key words］ textile printing wastewater hydrolytic， acidification reactor，organism contact oxidizes

- V -

前 言
随着染料纺织工业的迅速发展，染料品种和数里日益增加，印染废水已成为水系环境重点污染源之一。据不完全统计，全国印染行业我国日排放印染废水量为(300～400) ×107［1］，而其中大部分未能实现稳定达标排放。主要问题是:印染废水量大，成分复杂，生物难降解物多，脱色困难，运行费用高等。
印染废水是指印染加工过程中各工序所排放的废水混合而成的混合废水。主要包括：预处理阶段(如烧毛、退浆、煮练、漂白、丝光)排放的退浆、煮练、漂白、丝光废水；染色阶段排放的染色废水；印花阶段排放的印花废水和皂洗废水；整理阶段排放的整理废水。其中含有悬浮纤维屑粒、染料、助剂、浆料，整理剂等，因此色度大，有机物含量高。并且废水中含有大量的碱类，pH值高。［2］
总结印染废水的处理工艺，充分的调节时间是必要的，物化、生化相结合的处理工艺是目前采用的合理工艺。物化法主要去除悬浮物、色度及部分COD，混凝投药反应是物化处理的重要环节。生化法主要采用厌氧水解-好氧氧化串联工艺。水解酸化-生物接触氧化为主的处理工艺时近几年在印染废水处理中采用较多、较成熟的工艺流程。水解酸化是解决印染废水COD值高、可生化性差及色度高的难题的有效前置技术，经厌氧水解后大部分难降解有机物已被分解为易生物降解小分子有机物，可以提高废水可生化性和B/C值，保障好养生物处理的效率和出水水质。而生物接触氧化工具有艺易于管理、产泥量少、污泥不易发生污泥膨胀及运行成本低等特点，是目前小型印染废水常用的好养处理方法之一。［2］
本文将介绍以水解酸化+生物接触氧化为主的处理工艺处理印染废水的工程实例.

第一章 设计任务书

1　设计任务书
1.1 设计题目
WH市印染厂废水处理工艺设计。
1.2 废水的水量及水质情况
1)污水量：设计水量2000m3/d
2)设计原水水质为印染混合废水,水质指标如表1
表1 进水水质指标
指标
数值
pH
8.0～11.0
BOD 5mg/L
200～250
CODcr mg/L
600～800
色度（倍）
400～1200
SS mg/L
300～400
3)设计出水水质达到表2标准
表2 出水水质指标
指标
数值
pH
7.0～9.0
BOD 5mg/L
＜100
CODcr mg/L
＜30
色度（倍）
＜50
SS mg/L
＜50
1.3 设计依据
（1）《给排水设计手册》；
（2）《水污染控制工程》（下册）；
（3）《印染废水处理技术及典型工程》；
（4）《排水工程》（下册）；
（5）《废水处理理论与设计》；
（6）《实用水处理设备》；
（7）《污水处理构筑物设计与计算》；
（8）其他相关文献书籍及资料。
1.4 设计原则
（1）执行国家关于环境保护的政策，符合国家及地方的有关法规、规范和标准。
（2）结合场地实际情况，充份利用构建筑物，尽量节省工程投资和占地面积。
（3）采用先进、成熟、可靠的处理工艺，确保处理出水达到排放标准。
（4）设备器材采用国内外成熟、高效、优质的设备，并设计适当的自动控制水平，以方便管理运行。
（5）综合考虑环境效益、经济效益和社会效益，在保证出水达标的前提下，尽量减少工程投资与运行费。
（6）处理系统具有较大的灵活性和操作弹性，以适应污水水质，水量的变化。
应达到工艺先进，运行稳定，管理简单，运行成本合理，维修方便等特点。
1.5 设计范围
（1）工艺设计（含污泥处理）；
（2）从污水进入格栅至处理出水井之间构筑物及配套设施设计；
（3）平面图、高程图布置。
45
第 45 页 共 45 页
第2章 废水的处理方案和工艺流程

2　废水的处理方案和工艺流程
2.1 废水性质
2.1.1 废水来源
2.1.2 废水特点
废水成分复杂、水质水量变化大；有机物浓度高、色度深，碱性高；废水中除含有残余染料、助剂外还含有一定量的浆料。
2.2 方案确定
通常印染废水的处理方法有：物理法、化学法、生物法等。其中物理法处理效果较差；化学法所需投加药剂量大，但投资占地省；生物法是一种较为普遍的处理方法。目前，国内外对印染废水以生物处理为主，占80%以上，尤以好氧生物处理法占大多数。而随着染料浆料的成分日益复杂，单纯的好氧生物处理难度越来越大，出水难以达标。此外，好氧法的高运行费用及剩余污泥处理或处置问题历来是废水处理领域没有解决好的一个难题。由于上述原因印染废水的厌氧生物处理技术开始受到人们的重视。
而随着废水排放标准要求越来越严格，单独的生物处理难以达到排放要求。结合实际情况，采用生物处理为主，再辅以化学处理技术，组成一个完整的综合治理流程，既保留了生物处理方法可去除较大量有机污染物和一定颜色的能力、且基本稳定的特点又发挥了物理化学法去除颜色和剩余有机污染物能力的特点，而且运行成本相对较低。
本设计采用厌氧水解酸化处理技术作为好氧生物处理工艺的预处理，共同组成厌氧水解——好氧的生物处理——混凝沉淀工艺。
好氧生物处理方法主要有A/O法、生物接触氧化法。
水解酸化——A/O工艺——混凝沉淀：废水经调节池进入水解酸化池，水解池中接触填料。由于废水中含有染料等难降解的物质，且色泽较深，在水解酸化池中，利用厌氧型兼性细菌和厌氧菌，将废水中高分子化合物断链成低分子链，复杂的有机物转变为简单的有机物，从而改善后续的好养生化处理条件。实践表明，水解酸化处理单元对活性染料废水具有较好的脱色作用。厌氧—好氧处理工艺，它在传统的活性污泥法好氧池前段设置了缺氧池，是微生物在缺氧、好氧状态下交替操作进行微生物筛选，经筛选的微生物不但可有效去除废水中的有机物，而且抑制了丝状菌的繁殖，可避免污泥膨胀现象。在生化处理后串联混凝沉淀物化处理系统，可进一步脱色和去除水中的COD，以确保处理水水质达标排放。
水解酸化——生物接触氧化——混凝沉淀：水解酸化将污水中的染料、助剂、纤维类等难降解的苯环类或长链大分子物质分解为小分子物质，同时有效降解废水中的表面活性剂，较好的控制后续好氧工艺中产生的泡沫问题。经水解酸化器处理后的出水进入接触氧化池。接触氧化池内设有填料，部分微生物以生物膜的形式固着生长于填料表面，部分悬浮生长于水中，兼有活性污泥和生物滤池的特点。废水经水解和接触氧化处理后采用混凝沉淀工艺进一步去除色度和降低废水中的COD值。
A/O法与接触氧化池在BOD去除率大致相同的情况下，前者BOD体积负荷可高5倍，所需处理时间只有后者的1/5。根据实际经验，接触氧化法具有BOD容积负荷高，污泥生物量大，相对而言处理效率较高，而且对进水冲击负荷（水力冲击负荷及有机浓度冲击负荷）的适应力强。维护管理方便，工艺操作简便，基建费用低。 由于微生物是附着在填料上形成生物膜，生物膜的剥落与增长可以自动保持平衡，所以无需回流污泥，运转十分方便。其污泥产量远低于活性污泥法。
延时曝气——混凝沉淀：可以得到高质量的出水，混凝剂投量小设备简单污泥量较小，但流程复杂，占地面积大，基建和运行费用较高。
综上所述，确定厌氧水解酸化——生物接触氧化——混凝沉淀组合方案。
2.3 工艺流程
2.3.1 具体工艺流程如下：
印染废水

格栅
水解酸化池
生物接触氧化池
竖流式二沉池
出水
斜板沉淀池
混凝反应池
曝气
PAC
调节池

图1 污水处理工艺流程图
2.3.2 流程说明
废水通过格栅、去除较大的悬浮物和漂浮物后进入调节池,在此进行水量的调节和水质的均衡，同时加酸中和，然后用泵提升至水解酸化池,该池仅控制在酸性发酵阶段,以提高废水的可生化性;水解酸化出水流入接触氧化池,在接触氧化池内经微生物作用去除绝大部分的有机物和色度后入沉淀池,沉淀池的污泥部分回流到水解酸化池,在池内进行增溶和缩水体积反应,使剩余污泥大幅减少,剩余污泥经浓缩后可直接脱水。 为了得到更好的水质,生化出水再经混凝沉淀进行深度处理,达标排放。 二沉池的剩余污泥进浓缩池浓缩,浓缩后的污泥外运，浓缩池的上清液则回流至污水处理系统。
第3章 各主要处理设备和构筑物的设计与计算

3　各主要处理设备和构筑物的设计计算
3. 1 设计水量
污水日平均流量为Q=2000m3/d，其总变化系数为
污水设计流量为：
最大设计流量：
表3 设计水量一览表

项目
设计水量
m3/d
m3/h
m3/s
l/s
平均流量Q
2000
83.3
0.0231
23.1
最大设计流量Qmax
3400
141.6
0.0394
39.3

3. 2 格栅的设计计算
格栅是一组平行的金属栅条或筛网组成，安装在污水管道、泵房、集水井的进口或处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷。
截留污物的清除方法有两种，即人工清除和机械清除。大型污水处理厂截污量大，为减轻劳动强度，一般应用机械清除截留物。小型污水处理厂和污水处理站截污量小，一般可采用人工清除截留物。
3.2.1格栅设计参数
格栅设计一般参数的选定：（依据《三废处理工程技术手册（废水卷）》）［3］
（1）格栅宽度：格栅总宽不小于进水渠道的2倍，空间总有效面积应大于进水渠有效断面积的1.2倍。
（2）过栅流速一般采用0.6～1.0，栅前管内污水流速0.4～0.9。
（3）污水处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求：
①　 人工清渣 25～40mm;
②　 机械清渣 16～25mm;最大间隙 40mm。
（4） 格栅倾角一般采用～，人工清渣格栅倾角较小时，教省力，但占地面积大。格栅上端应设平台，格栅下端应低于进水管底部0.5m，距池壁0.5～0.7m。
（5） 格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7m，工作台正面过道宽度：
①　 人工清楚 不应小于1.2m;
②　 机械清楚 不应小于1.5m。
（6）通过格栅的水头损失，一般采用0.08～0.15m。
（7）栅渣量与地区的特点、格栅的间隙大小、污水量以及下水道系统的类型等因素有关。在无当地运行资料时，可采用：
①　 格栅间隙 16～25mm，0.10～0.05（栅渣/污水）；
②　 格栅间隙 30～50mm，0.03～0.01（栅渣/污水）。
栅渣的含水率一般为80%，容重约为960。
3.2.2中格栅的设计计算
本设计中格栅各参数选取如下：
格栅倾角：α=60°；
栅前水深：h=0.4m；
栅前流速：0.5m/s；
过栅流速：v=0.6m/s；
栅条间隙：b=15mm；
栅条宽度：S=10mm；
栅前部分长度：0.5m。

图2 格栅计算草图
（1）栅条间隙数n，个
根据格栅的计算公式， （1）
则栅条间隙数（个）， n取为11。
设计两组格栅，一组运行，一组备用。每组格栅间隙数n=11条。
（2）格栅槽总宽度B，m
（2）
（m）
考虑到格栅尺寸太小，不易施工，取格栅槽总宽度B=0.60m。
（3）进水渐宽部分长度，m
根据公式 （3）
式中 ——进水渠道渐宽部分长度，m；
——栅前渠道宽度，取栅前渠宽；
——进水渠展开角，渐宽部分展开角度取；
则 （m）
（4）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分，m
根据公式
式中 ——栅槽与出水渠连接渠的渐缩长度，m
则 （m）
（5）通过格栅的水头损失 ，m
根据公式 ， （4）
式中——过栅水头损失，m；
——计算水头损失，m；
g——重力加速度，9.81；
k——系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般k=3；
ε——阻力系数，与格栅断面形状有关，ε=，当断面为圆边矩形时，β=1.67。
则格栅水头损失为：
（m）
（6） 栅后槽总高度H，m
取栅前渠道超高
根据公式
则 （m）
根据公式 H= （5）
式中H——栅槽总高度，m；
h——栅前水深，m；
h1——避免造成栅前漏水，将栅后槽底下降0.1m作为补偿；
则 （m）
(7)栅槽总长度L，m
根据公式L= （6）
式中L——栅槽总长度，m；
——进水渠道渐宽部位的长度，m；
——栅槽与出水渠连接渠的渐缩长度，m。
则 （m）
（8） 每日栅渣量W，
根据公式 （7）
式中 ——每日栅渣量，；
——栅渣量（），取值0.1～0.05，中格栅取值0.05。
——污水流量总变化系数，。
则 <
故采用人工清渣。
3. 3 调节池的设计计算
由于印染废水的水质水量随时间和工序不同，有很大的变化。废水调节池主要是起调节水质水量的作用，可以避免对后续处理的冲击。混合废水的PH值呈碱性，故需向调节池中加入工业硫酸进行中和。
为更好地调节水质，在调节池底部设置搅拌装置，常用的两种方式是空气搅拌和机械搅拌，选用空气搅拌，池型为矩形。
本调节池设计为接触室和反应室合建式。
3.3.1 加酸中和［2］
废水呈碱性主要是由生产过程中投加的NaOH引起的，原水PH为8-11，即[OH-]=10-6-10-3mol/l,加酸量Ns为

其中 Qmax——酸总耗量，kg/h；
C——废水中碱的含量，即OH-mol/m3；
as——硫酸的摩尔质量，Kg/mol,取98*10-3；
a——工业硫酸的纯度，取98%。
当C（OH-）=10-6mol/l时，Ns==0.0071Kg/h
当C（OH-）=10-3mol/l时，Ns==7.1 Kg/h
当硫酸用量超过10kg/h时，可采用98﹪的浓硫酸直接投配。硫
酸直接从贮酸槽泵入调配槽，经阀门控制流入调节池反应。
3.3.2池体积算［5］
1） 参数：废水停留时间t=8h
2) 调节池有效体积V
V=Qmaxt=142×8=1136m3
其中Qmax——最大设计流量，m3/h
3) 调节池尺寸
设计调节池平面尺寸为矩形，有效水深为h=6米，则面积F
F=V/h=113/6=189m2
设池宽B=10m，池长L=F/B=189/10= 18.9m,取L=19m
保护高h1=0.6m，则池总高度H=h+h1=6+0.6=6.6米
3.3.3布气管设置
1）采用穿孔空气搅拌，气水比3.5：1
空气量D
D=D0Qmax=3.5×3400=11900m3/d=8.26m3/min=0.14m3/s
式中D0——每立方米污水需氧量，3.5m3/m3
2） 空气干管直径d
干管流速v=12m/s
d=（4D/v）1/2=[4×0.081/(3.14×12)]1/2=0.089m,取90mm。
校核管内气体流速v‘=4D/d2=4×0.081/(3.14×0.092)= 12.7m/s
在范围10～15m/s内。
3）支管直径d1
空气干管连接两支管，通过每根支管的空气量q
q=D/2=0.081/2=0.041 m3/s
支管流速v1=6m/s
则只管直径d1=（4q/v1）1/2=[4×0.041/(3.14×6)]1/2=0.093m,取90mm，校核支管流速v1‘=4q/d12=4×0.041/(3.14×0.092)=6.45m/s
在范围5～10m/s内。
4） 穿孔管直径d2
沿支管方向每隔2m设置两根对称的穿孔管，靠近穿孔管的两侧池壁各留1m，则穿孔管的间距数为(L-2×1)/2=（19-2）/2=8,穿孔管的个数n=(8+1)×2×2=36。每根支管上连有18根穿孔管。
通过每根穿孔管的空气量q1，q1=q/18=0.041/18=0.0023m3/s
穿孔管流速v2=6m/s
则穿孔管直径d2=（4q1/v2）1/2=[4×0.0023/(3.14×6)]1/2=0.022m，取20mm，校核流速v2‘=4q1/d22=4×0.0023/(3.14×0.0202)=7.3m/s
在范围5～10m/s内。
5） 孔眼计算
孔眼开于穿孔管底部与垂直中心线成45°处，并交错排列，孔眼间距b=45mm，孔径=3mm，每根穿孔管长l=1.5m，那么孔眼数
m= l/b+1=1.5/0.045+1=34个。
孔眼流速v3=4q1/2m=4×0.0023/(3.14×0.0032×34)=9.57m/s,
符合5～10m/s的流速要求。
6） 鼓风机的选型
①空气管DN=90mm时，风管的沿程阻力h1
h1=iLTP=20.5×38.6×1.00×1.0=772.0Pa
式中i——单位管长阻力，查《给水排水设计手册》第一册，i=20.5Pa/m
L——风管长度，m
T——温度为20℃时，空气密度的修正系数为1.00
P——大气压力为0.1MPa时的压力修正系数为1.0
风管的局部阻力h2=v2/2g=3.0×7.592×1.205/(2×9.8)=6.12Pa
式中——局部阻力系数，查《给水排水设计手册》第一册[6]得3.0
v——风管中平均空气流速，m/s
——空气密度，kg/m3
②空气管DN=20mm时，风管的沿程阻力h1
h1=iLTP=64.7×104×1.00×1.0=6728.8Pa
式中i——单位管长阻力，查《给水排水设计手册》第一册[6]，i= 64.7Pa/m
L——风管长度，m
T——温度为20℃时，空气密度的修正系数为1.00
P——大气压力为0.1MPa时的压力修正系数为1.0
风管的局部阻力h2=v2/2g=3.4×7.952×1.205/(2×9.8)=13.21Pa
式中——局部阻力系数，查《给水排水设计手册》第一册[6]得3.4
v——风管中平均空气流速，m/s
——空气密度，kg/m3
风机所需风压为772.0+6.21+6728.8+13.21=7520.22Pa≈7.5KPa。
综合以上计算，鼓风机气量8.26m3/min，风压7.08KPa
查得：SR型罗茨鼓风机主要用于水处理，气力输送，真空包装，水产养殖等行业，以输送清洁不含油的空气。其进口风量 1.18～26.5m3/min,出口升压9.8～58.8kPa,该机显著特点是体积小，重量轻，流量大，噪声低，运行平稳，风量和压力特点优良。查阅《给水排水设计手册》11册[9]常用设备P485。
结合气量1.75×104m3/d，风压7.08KPa进行风机选型，查《给水排水设计手册》11[9]册，选SSR型罗茨鼓风机，型号为SSR—150
表4 SR型罗茨鼓风机规格性能
型号
口径
A
转速
r/min
风量
m3/min
压力
kPa
轴功率Kw
功率
Kw
生产厂
SSR-150
150
970
15.20
9.8
5.58
7.5
章丘鼓风机厂

3.4水解酸化池
3.4.1 介绍
水解工艺是将厌氧发酸阶段过程控制在水解与产酸阶段。它取代功能专一的初沉池，对各类有机物去除率远远高于传统初沉池。因此，从数量上降低了后续构筑物的负荷。此外，利用水解和产酸菌的反应，将不溶性有机物水解成溶解性有机物、大分子物质分解成小分子物质，提高污水的可生化性，减少污泥产量，使污水更适宜于后续的好氧处理，可以用较短的时间和较低的电耗完成净化过程。
3.4.2 池体积算
1）单池表面积F
F=Qmaxq/n=（3400/24）×1.0/2=71m2
其中Qmax————最大设计流量（m3/h）
q——表面负荷，一般为0.8～1.5m3/(m2.h),本设计取1.0
n——池子个数
2）有效水深h
h=qt=1.0×6=6米
水力停留时间t一般在6～8h，本设计采用t=6h。
3）有效容积V
V=Fh=71×6=426m3
设池宽B=6m 则池长L=F/B=71/6=11.8m 取12m
3.4.3布水配水系统
1） 配水方式
本设计采用大阻力配水系统，为了配水均匀一般对称布置，各支管出水口向下距池底约20cm，位于所服务面积的中心。
查《曝气生物滤池污水处理新技术及工程实例》其设计参数如下：
表5 管式大阻力配水系统设计参数表
干管进口流速
1.0～1.5m/s
开孔比
0.2﹪～0.25﹪
支管进口流速
1.5～2.5m/s
配水孔径
9～12mm
支管间距
0.2～0.3m
配水孔间距
70～300mm
2） 干管管径的设计计算
Qmax=3400m3/d=141.6m3/h=0.039m3/s,取干管流速v1=1.2m/s
则干管横截面面积A=Qmax/ nv1=0.039/(2×1.2)=0.0163m2
管径D1=(4A/)1/2=（4×0.0163/3.14）1/2=0.144m
由《给排水设计手册》第一册选用DN=150mm的钢管
校核干管流速：A=2/4=3.14×O.1502/4=0.018m2
v1‘=Qmax/nA=0.039/(2×0.018)=1.08 m/s,介于1.0～1.5m/s之间
3） 布水支管的设计计算
a．布水支管数的确定
取布水支管的中心间距为0.3m，支管的间距数
n=L/0.3=12/0.3=40个，则支管数n=2×（40-1）=78根
b．布水支管管径及长度的确定
每根支管的进口流量q=Qmax/2n=0.039/（2×78）=0.00025m3/s
支管流速v2=2.0m/s
则D2=（4q/v2）1/2=[4×0.00025/(3.14×2.0)]1/2=0.013m,取D2=14mm
校核支管流速：v2‘=4q/D22=4×0.00025/(3.14×0.0142)=1.62 m/s
在设计流速1.5～2.5 m/s之间，符合要求。
每根支管的长度l取为l=5m
4) 出水孔的设计计算
一般孔径为9～12mm，本设计选取孔径10mm的出水孔。出水孔沿配水支管中心线两侧向下交叉布置，从管的横截断面看两侧出水孔的夹角为45°。
取开孔率为0.2﹪，则孔眼总面积S=F×0.2%=142×0.2﹪=0.284m2
配水孔眼d=10mm，所以单孔眼的面积为S1=d2/4=3.14×0.012/4=7.85×10-5m2
孔眼数为n=S/S1=0.284/（7.85×10-5）=3618个
每个管子上的孔眼数是N=3618/104=35个。
校核：布水管长l=5m,N=35,则配水孔间距l‘=l/N=5/35=0.14
处于70-300mm之间，符合要求。

3.5 生物接触氧化池
3.5.1 介绍
（1）生物接触氧化也称淹没式生物滤池，其反应器内设置填料，经过充氧的废水与长满生物膜的填料相接触，在生物膜的作用下，废水得到净化。其基本结构如图3：

图3 生物接触氧化池基本结构
2） 基本工艺
生物接触氧化法通常分为一段法、二段法和多段法。而目前使用较多的是推流法。推流法是将一座生物接触氧化池内部分格，按推流方式进行。

原水
出水chushui

图4 推流式接触氧化池

氧化池分格可使每格微生物与负荷条件（大小、性质）相适应，利于微生物专性培养驯化，提高处理效率。
3.5.2 填料的选择与安装
（1） 填料的选择
结合实际情况，选取孔径为25mm的的玻璃钢蜂窝填料，其块体规格为800×800×230mm，空隙率为98.7﹪，比表面积为158m2/m3,壁厚0.2mm。（参考《污水处理构筑物设计与计算》玻璃钢蜂窝填料规格表）[5]
（2） 安装
蜂窝状填料采用格栅支架安装，在氧化池底部设置拼装式格栅，以支持填料。格栅用厚度为4～6mm的扁钢焊接而成，为便于搬动、安装和拆卸，每块单元格栅尺寸为500mm～1000mm。
3.5.3 池体的设计计算
废水停留时间2.3h，气水比取16。
1）有效容积V
V=Q(S0-S1)/Lv=2000×（181-31）×10-3/1.3=226.2m3
其中 Q——平均日废水量m3/d，2000m3/d=83.3m3/h
S0——进水BOD5的浓度 mg/l
S1——出水BOD5的浓度 mg/l
Lv——容积负荷，BOD5≤500时可用1.0～3.0kg/(m3·d),取1.3kg/(m3·d)
2）氧化池总面积F
F=V/H=226.2/3=75m2
H——填料总高度，一般取3m
本设计中生物接触氧化池设计为2个
则单个池子的平面面积F1为37.5m2
3）氧化池格数n
n= F1/f=37.5/8=4.7 取5格
f——每格氧化池面积，≤25m2采用8m2
每格氧化池平面尺寸采用2m×4m=8m2
4）校核接触时间t
t=2nfH/Q=2×5×8×3/83.3=2.88h≈2.9h，符合1.0～3.0h的要求
5) 氧化池总高度H0
H0=H+h1+h2+（m-1）h3+h4=3+0.5+0.4+（3-1）×0.25+1.5=5.9m
其中h1——保护高，0.5～0.6m，取0.5
h2——填料上水深，0.4～0.5m，取0.4
h3——填料层间隙高，0.2～0.3m，取0.25
h4——配水区高，不进检修者为0.5m，进入检修者为1.5m，取1.5
m——填料层数，取3
污水在池内的实际停留时间t‘=nf（H0- h1）/Q=5×8×(5.9-0.5)/83.3=2.59h，符合要求。
6）需氧量D
D=D0Q=15×2000=30000m3/d=1250m3/h=20.83 m3/min
D0——每立方米污水需氧量，15～20 m3/ m3本设计中取15
每格氧化池所需空气量D1= D/5=20.83/5=4.167m3/min
7)填料总体积V’
选用直径为25mm的蜂窝型玻璃钢填料，V’=nfH=5×8×3=120m3
3.5.4曝气装置
曝气装置是氧化池的重要组成部分，与填料上的生物膜充分发挥降解有机污染物物的作用、维持氧化池的正常运行和提高生化处理效率有很大关系，并且同氧化池的动力消耗密切相关。
按供气方式，有鼓风曝气、机械曝气和射流曝气，目前国内用得较多得失鼓风曝气。这种方法动力消耗低，动力效率较高，供气量较易控制，但噪声大。
鼓风充氧设备采用微孔曝气。所产生的气泡细小，氧的利用率较高。
1)曝气器数量计算：
按供氧能力计算所需曝气器数量
（55）
式中：h1：按供氧能力所需曝气器个数，个；
qc：曝器器标准状态下，与好氧反应池工作条件接近时的供氧能力， /(h·