多酚工业废水的处理工艺毕业论文.doc

设计总说明

茶多酚是一种理想的食品天然抗氧化剂,具有抗癌治病、防衰老、防辐射、消除人体自由基等多种生理功效,广泛用于食品、油脂、医药、化工等行业.近年来,对于茶多酚的提取方法多见于报道。论文以茶多酚生产废水为研究对象，针对该废水有机物浓度高，含生物毒性物质和含盐量高等特点提出了预处理－水解酸化－SBR－后处理的组合工艺.投加聚铝对混合废水进行预处理，CODcr和茶多酚的去除率都非常的高.由于该废水中所含大都为天然物质,该工艺是废水通过水解酸化池后，提高废水的可生化性. 由于该废水中所含大都为天然物质，其分子质量较大，而采用水解酸化可使水中的高分子物质在产酸菌的作用下分解为小分子，减少好氧处理的负荷，同时在厌氧条件下也可使废水中残留的茶多酚得到部分降解。在预处理阶段对茶多酚的去除是否完全对于废水处理的效果是至关重要的。但是在预处理阶段很难将茶多酚去除完全，而好氧对茶多酚基本没有降解作用，虽然水解酸化对茶多酚的降解率很低，但为了尽可能地降低茶多酚的浓度和减小出水的色度，水解酸化池应采用较长的停留时间。
因为SBR法的处理设施十分简单，管理非常方便去除有机物效率很高,基建费用明显低于常规活性污泥法,所以本工艺采用SBR法, 废水中的COD和BOD主要是在SBR池中去除. 茶多酚废水经预处理和生化处理后水质得到了明显改善，但出水仍然不能达标，尤其是色度较大,所以可采用混凝沉淀进行后处理,混凝沉淀试验采用聚合铝作混凝剂，有关试验结果表明，对厌氧24h、好氧生化12h的出水进行混凝沉淀处理，最佳投药量为80mg/L，沉淀1.0h后COD可降到80mg/L，出水色度＜50倍，出水清澈透明，完全达到该地区的废水排放标准。

关键字: 茶多酚,抗氧化剂,预处理,水解酸化,SBR法

ABSTRACT

Tea polyphenols is an ideal natural foods anti - oxidant, which has many physiological functions such as anticancer and treating disease, anti - aging, radiation protection and eliminating human body free radical, etc, and has been widely used in foods, fats, medicine and chemical industry. The extrdction of tea polyphenols has been reported much for the past few years。Tea Polyphenols(TP)production wastewater is characterized by high CODcr,high salinity,bio-toxicity,etc. a three-stage treatment process is proposed including pretreatment,anaerobic hydrolysis and SBR,and post treatment.Adding polyaluminum chloride into the mixed wastewater,the removal efficiency of CODcr and TP is very efficiency .In this process, first, the wastewater runs through the hydrolysis acidification pool, there is stuffing. so that the BOD5/CODcr can be increased.
As the wastewater contained mostly natural substances, so they have larger molecular weight, hydrolysis and acidification of the water can polymer substances in the acid-producing bacteria to decompose under small molecules, reduce the load of aerobic treatment, while under anaerobic conditions can also enable the wastewater residual TP partial degraded. In preprocessing stage,the TP removed entirely, so the wastewater treatment effect is essential. But the pretreatment stage it is difficult to completely remove TP, TP and aerobic basic right without degradation, Although acid hydrolysis of tea polyphenols, the degradation rate is very low, However, in order to reduce as much as possible ,the TP concentrated and decreased water color, hydrolysis acidification should adopt a longer duration. because the treatment facilities is very simple and very convenient management of highly efficient removal of organic matter, infrastructure costs significantly lower than conventional activated sludge process,so we choose the technology SBR, wastewater COD and BOD can mainly removed in the SBR pond. TP wastewater pretreatment and biochemical treatment has been markedly improved, but the water is still not fulfilled, especially larger color, Therefore available upon coagulation, flocculation tests used for the polymerization of aluminum coagulants, the test results show that right anaerobic 24 h, 12 h aerobic biochemical water for the coagulation treatment, the best dosage of 80 mg / L, Precipitation 1.0 h after COD can be reduced to 80 mg / L, water color<50 times, the water is clear, fully meet the region's wastewater discharge standards.

Key words: Tea polyphenols,anti – oxidant,pretreatment,hydrolysis and acidification,SBR

目 录

1 概述 1
2 设计资料 2
2.1生产工艺及废水的来源 2
2.2废水特点 2
2.3 废水水量 2
2.4废水水质 2
3 设计依据及工艺选择 3
3.1设计依据 3
3.1.1设计思想 3
3.1.2设计原则 3
3.2污水处理工艺选择 4
3.2.1废水的主要组成 4
3.2.2 处理工艺的选择 4
3.2.3 预处理 4
3.2.4生化处理 5
3.2.5 后处理 5
3.2.6 中、小型城市污水处理厂的优选工艺 6
3.2.7各设备的具体说明 7
3.3各段去除率的估算 8
4 污水处理构筑物的设计 10
4.1调节池 10
4.1.1设计说明 10
4.1.2参数选择 10
4.1.3设计计算 10
4.2化学絮凝池 12
4.2.1已知条件 12
4.2.2.设计计算 12
4.3 旋流式絮凝池 13
4.3.1 .已知条件 13
4.3.2.设计计算 13
4.4异向斜流板沉淀池 14
4.4.1 .已知条件 14
4.4.2.设计计算 15
4.5水解酸化池 18
4.5.1 设计说明 18
4.5.2参数选择 19
4.5.3设计计算 19
4.6 SBR工艺的设计计算 22
4.6.1已知条件 22
4.6.2主要参数选择 22
4.6.3计算污泥量 22
4.6.4其他参数 23
4.6.5剩余污泥与排出 26
4.6.6曝气设备选择 29
4.6.7潜水射流曝气机选择 30
4.7溶药池2 31
4.7.1 .已知条件 31
4.7.2.设计计算 31
4.8 污泥浓缩池 32
4.8.1设计说明 32
4.8.2已知条件及参数选择 33
4.8.3设计计算 33
5 构建物设备一览表 36
6 生化处理系统的总体布置 39
6.1平面布置 39
6.2高程布置 39
6.2.1 高程布置原则 39
6.2.2高程计算 40
6.2.3 高程布置结果(参见附图2) 40
7 投资估算 41
7.1土建工程：（万元） 41
7.2设备部分：（万元） 41
7.3其它费用（万元） 42
7.4总投资为：474.968万元 42
结论 43
参考文献 44
致谢 45

1. 概 述
茶多酚是茶叶中酚类及而其衍生物的总称，主要以儿茶素为主，是一种天然抗氧化剂。近几年，北京、上海、浙江、江苏、福建等一些发达省市先后建立了研究、开发、生产茶多酚基地，产品也相继问市，但概括起来说大多规模小、产量低。目前，国内生产规模和技术含量较高的有江苏无锡绿宝生物制品有限公司、海南群力药业有限公司、罗氏（上海）精细化工有限公司等。据报道，2002年全国生产茶多酚约400吨，全世界生产茶多酚约1600吨，比上年增长都在100％以上，中国产量仅占世界产量的25％，美英等少数发达国家产量相对较大，用量也大。根据掌握的资料，2002年生产的茶多酚全部销售一空。
茶多酚目前国内销售价格，根据其规格和质量不同，一般在500元／公斤到1200元／公斤之间，平均价格在50万元／吨左右，国际市场价格约在7万美元／吨一10万美元／吨之间。同时茶多酚精品、茶多糖等产品也及具开发潜力，1公斤茶多酚精品中提取的儿茶素单体—EGCG、ECG的价值超过10万美元。
目前全球年消耗量约为1600吨，其中美国约500吨，日本约400吨，西欧约400吨，其它地区和国家约300吨。按照历年的发展速度，茶多酚的年需要量都是成倍的增长，欧美、东南亚、南美等地区和国家的增长速度都相当快。未来几年，国内外茶多酚需求量将迅速攀升，全球茶多酚年需求量将达到6000吨以上。特别是中国的需求量增加将最快，预计将达1000吨以上。投资茶多酚这个朝阳产业无疑将为国内茶叶深加工企业提供巨大商机。[1]
目前关于茶多酚的提取应用也日益得到人们关注。在茶多酚的提取过程中，产生的废水具有有机物浓度高、色度大、多环大分子芳香类化合物含量高、处理难度大的特点，目前在国内外尚无成熟的处理工艺。本设计资料来源于某茶多酚生产厂。按照工程项目的设计规范和要求，设计出日处理200吨污水的详细工艺路线。污水主要来源：速溶茶过程中的蒸汽冷凝水和地面冲洗水；茶多酚生产过程中沉淀上清液和沉淀冲洗水以及地面冲洗水。[2]

2设计资料
2.1生产工艺及废水的来源
污水主要来源：速溶茶过程中的蒸汽冷凝水和地面冲洗水；茶多酚生产过程中沉淀上清液和沉淀冲洗水以及地面冲洗水。
2.2废水特点
由茶多酚的生产工艺可知，废水的成分与茶叶中的水溶性成分基本相同，其中有机酸、糖分、氨基酸和果胶物质可生化性较好，生物碱的可生化性还有待研究(但它的含量较少)。茶多酚在废水中的含量最高，因而着重考察了对茶多酚的去除方法及废 水可生化性的变化。
2.3 废水水量
污水处理设计规模为：处理水量为200m3/d
2.4废水水质
原水进水水质如下：BOD5=900～1500mg/L, COD=1700～2000mg/L, pH=4.2～5.5，茶多酚含量（TP）=600～1000mg/L，色度(倍) ：500～1200。要求经过主要处理设备处理后，出水水质参数如下：BOD5≤20mg/L ，COD≤100mg/L，pH＝6～9,色度(倍) <50。处理后废水的各项指标达到国家标准《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准和地方污水排放要求。[3]

3 设计依据及工艺选择
3.1设计依据
3.1.1设计思想
（1）结合污水处理站接纳污水水量水质的实际情况选择处理设备和设计参数，确保污水处理系统在运行中具有较大的灵活性和调整余地，以适应水质水量的变化。
（2）处理系统采用经工程实践证明是行之有效、技术经济效益明显、适应性强、管理简单、效果稳定的型式，充分保证处理后出水达标排放。
（3）污水和污泥处理设备选用新材料、低能耗、高效率、易维护、性能价格比高的优质产品。
（4）操作控制按处理工艺过程要求尽量考虑自控，降低运行操作的劳动强度，使污水处理站运行可靠、维护方便，提高污水处理站运行管理水平。
（5）充分利用现有条件，因地制宜节约占地和减少工程投资；
（6）平面布局和工程设计时，结合现有场地，力求布局紧凑简洁、整齐美观；
（7）所采用的工艺、设备要求处理效率高，能够生产水质稳定，故障率低；
3.1.2设计原则
（1）尽量利用目前已经建设好的土建结构和其它配套设施,争取在对原来构筑物基础上通过引入新型、高效的设计理念、处理工艺、设备来满足水处理达标的要求。基本上能够省去建设新的污水处理系统的投资和麻烦；
（2）所采用的工艺、设备要求处理效率高，能够生产水质稳定，故障率低；
（3）对于工艺中所采用的设备要求工况稳定，能耗低，完全能满足生产要求；
（4）工程在保证出水水质达标的情况下，尽量选择投资较少的方案和工艺，并考虑能够配合将来的扩建处理系统的建设；
（5）在考虑投资费用的同时兼顾将来运行费用；
（6）在整体改造思路中考虑全套污水处理系统自动化水平提高。

3.2污水处理工艺选择
3.2.1废水的主要组成
由茶多酚的生产工艺可知，废水的成分与茶叶中的水溶性成分基本相同，其中有机酸、糖分、氨基酸和果胶物质可生化性较好，生物碱的可生化性还有待研究(但它的含量较少)。茶多酚在废水中的含量最高，因而着重考察了对茶多酚的去除方法及废 水可生化性的变化。
　　茶多酚对细菌(包括厌氧、好氧及兼性细菌)有很强的抑制作用，茶多酚的抑菌能力与其浓度呈正比，且与立体结构有关。一般脂型儿茶素(如EGCG、ECG等)抑菌效果强于其他组分。有资料表明，茶多酚对大肠杆菌的最低抑制浓度为1000mg/L，而ECG、EGCG等对金黄色葡萄球菌的最小抑制浓度分别为160、250mg/L，但茶多酚的抑菌作用有很强的选择性，可抑制有害菌群的生长，但对霉菌、酵母菌等正常菌群则有维持菌群平衡的作用。因而，有关资料报道，儿茶素虽然对细菌有抑制作用，但在厌氧条件下也可使污泥驯化。[4]
3.2.2 处理工艺的选择
　　某茶多酚生产厂废水原采用活性污泥法处理，但处理装置每运行10d左右就出现菌胶团解体的现象。在试验中废水不经预处理而直接进行好氧生化处理时，在温度为35℃的条件下一般5～9d也出现了菌胶团解体现象。由此可知，对该废水直接进行好氧生化处理是不可行的，而实测该废水BOD5/COD=0.55(可生化性较好)，与试验现象不吻合。分析其原因主要是由于在测定BOD5时由于稀释作用使得茶多酚的浓度和毒性降低，但这一点没有反映到BOD5/COD中。[5]
3.2.3 预处理
废水中的茶多酚在一定的pH值下会和金属离子(如Al3+、Ca2+等)反应生成难溶化合物，和某些过渡金属离子会发生显色反应，如投加含Fe2+、Fe3+的混凝剂时会生成有色络合物，水的颜色会由黄色变成墨绿色，并且有酸臭味，反应式如下：
6R-OH+FeCl3→H3［Fe(OR)6](绿色)+3HCl
为避免色度的产生，分别采用聚合氯化铝(PAC)和Al2(SO4)3进行比较试验，一方面这两种物质可与茶多酚生成难溶化合物，另一方面通过絮凝作用去除水中呈胶体和微小悬浮状态的有机和无机物质，减小了生化处理的负荷。由于废水偏酸性，投加Ca(OH)2一方面可调节废水的pH值，另一方面Ca2+也和茶多酚反应生成难溶化合物，进一步减少水中茶多酚的含量，为后续生化处理的顺利进行提供了条件。投加PAC和Al2(SO4)3对茶多酚有较好的去除效果。PAC的最佳投量为250mg/L，对COD的去除率为29%左右，对茶多酚的去除率为85%左右。Al2(SO4)3的最佳投量为500mg/L，对COD的去除率为35%左右，对茶多酚的去除率为86%左右。考虑到Al2(SO4)3投量为500mg/L会导致水中硫酸盐含量过高，影响后续厌氧生化处理的效果，所以建议在实际工程中采用PAC作混凝剂，但由于该反应可逆，不能完全去除废水中的茶多酚，试验中发现如采用二次沉淀则可完全去除茶多酚，沉淀后的上清液用Fe2+检测时不出现显色反应。沉淀后上清液的BOD5/COD=0.57(与进水相差不大)，但因茶多酚的去除将大大改善废水的可生化性。
3.2.4生化处理
由于该废水中所含大都为天然物质，其分子质量较大，而采用水解酸化可使水中的高分子物质在产酸菌的作用下分解为小分子，减少好氧处理的负荷，同时在厌氧条件下也可使废水中残留的茶多酚得到部分降解。有关资料表明，儿茶素在厌氧条件下停留3d酸化率仅为30%，由此可见茶多酚的可生化性很差。水解酸化阶段COD的降解率也很低，停留时间为24h时对COD的去除率仅为9.5%，但水解酸化出水的BOD5/COD值从进水的0.57提高到0.68左右(提高了19.3%)，主要是由于水解酸化可将果胶、糖分等有机高分子降解为小分子，便于后续好氧处理。在厌氧出水进入好氧后，由于曝气充氧使茶多酚在很短的时间内全部被氧化。在好氧阶段当停留时间为12h，出水COD从1056mg/L降到161mg/L，去除率为85%，但出水呈红色且色度＞50倍。分析原因主要是由于水中一部分在预处理中尚未沉淀下来的茶多酚在生化处理时很难被降解，只能被空气氧化，由酚类变成醌类、茶红素而呈现红色，因而在预处理阶段对茶多酚的去除是否完全对于废水处理的效果是至关重要的。由于在预处理阶段很难将茶多酚去除完全，而好氧对茶多酚基本没有降解作用，虽然水解酸化对茶多酚的降解率很低，但为了尽可能地降低茶多酚的浓度和减小出水的色度，水解酸化池应采用较长的停留时间。
3.2.5 后处理
茶多酚废水经预处理和生化处理后水质得到了明显改善，但出水仍然不能达标，尤其是色度较大。为此，可采用化学氧化、活性炭吸附和混凝沉淀进行后处理。
　　化学氧化采用的氧化剂为NaClO，活性炭试验采用投加粉末活性炭，这两者都存在投药量过大、不经济的问题。
　　混凝沉淀试验采用聚合铝作混凝剂，有关试验结果表明，对厌氧24h、好氧生化12h的出水进行混凝沉淀处理，最佳投药量为80mg/L，沉淀1.0h后COD可降到80mg/L，出水色度＜50倍，出水清澈透明，完全达到该地区的废水排放标准。[6]
3.2.6 中、小型城市污水处理厂的优选工艺
中、小型城市污水处理厂的优选工艺是氧化沟和SBR，它们的共同特点是：
（1） 去除有机物效率很高，有的还能脱氮、除磷或既脱氮又除磷，而且处理设施十分简单，管理非常方便，是目前国际上公认的高效、简化的污水处理工艺，也是世界各国中小型城市污水处理厂的优选工艺。
（2）在10×104m3 /d规模以下，氧化沟和SBR法的基建费用明显低于常规活性污泥法、A/O和A2/O法；对于规模为(5～10)×104m3 /d的污水厂，氧化沟与SBR法的基建费用通常要低10%～15%。规模越小，两者差距越大，这对缺少资金建污水厂的中小城市很有吸引力。
（3） 即使在10×104m3 /d规模以下，氧化沟和SBR法的电耗和年运营费用仍高于常规活性污泥法，但如果与基建费用一起来比较，基建费加上20年的运营费总计还是比常规活性污泥法低些。规模越小，低得越多，规模越大，差距越小，当规模为10×104m3 /d时，两类工艺的总费用大致相当。因此，对于中小型污水厂采用氧化沟与SBR法在经济上是有利的。
（4） 氧化沟与SBR工艺通常都不设初沉池和污泥消化池，整个处理单元比常规活性污泥法少50%以上，操作管理大大简化，这对于技术力量相对较弱、管理水平相对较低的中小型污水处理厂很合适。
（5） 氧化沟和SBR工艺的设备基本上实现了国产化，在质量上能满足工艺要求，价格比国外设备便宜好几倍，而且也省去了申请外汇进口设备的种种麻烦。
（6）氧化沟和SBR工艺的抗冲击负荷能力比常规活性污泥法好得多，这对于水质、水量变化剧烈的中小型污水厂很有利。
正是由于上述种种原因，氧化沟和SBR在国内外都发展很快。美国环保局(EPA)把污水处理厂的建设费用或运营费用比常规活性污泥法节省15%以上的工艺列为革新替代技术，由联邦政府给予财政资助，SBR和氧化沟工艺因此得以大力推广，已经建成的污水厂各有几百座。欧州的氧化沟污水厂已有上千座，澳大利亚近10多年建成SBR工艺污水厂近600座。在国内，氧化沟和SBR工艺已成为中小型污水处理厂的首选工艺。[7]
由以上资料最后确定废水处理流程如图

出水
SBR
调节池
混凝池
水解酸化池
沉淀池
污泥浓缩池
溶药池 溶解池
混凝池

溶药池 溶解池
沉淀池

图3.1工艺流程图
3.2.7各设备的具体说明
1.调节池
工业污水的水量和水质都随时间而变化，且变化幅度较大，为了保证后续处理构筑物或设备正常运行，需对污水的水量和水质进行调节。池内安装潜污泵1台，提升污水至后续处理构筑物；为了防止悬浮固体的沉积，采用空气搅拌。搅拌还可以去除废水中的异味，防止出现厌氧情况，并可去除部分COD。
总停留时间：6小时；
2.水解酸化池
本设计的厌氧处理法不同于传统的厌氧生物处理法，其水力停留时间较短，只完成水解和酸化两个过程（酸化也可能不十分彻底）。它利用水中大量悬浮的厌氧污泥与污水进行充分接触后进行吸附，絮凝及生化反应，对污水中可生化性很差的某些高分子物质和不溶性物质通过水解酸化，降解为小分子物质和可溶性物质，提高可生化性和BOD5/COD值，使得出水变得更易于被好氧菌降解。
厌氧水解池的主要特点为：
（1） 动力消耗低；
（2） 有机容积负荷高；
（3） 污泥产量低，沉降性解好，污泥处理装置小，投资省、运行费用少；
将难降解的复杂有机物转化为易降解的简单有机物，提高后续好氧处理。
3.混凝沉淀池
混凝沉淀法具有过程简单、操作方便、效率高、投资少的特点。其基本原理是：在混凝剂的作用下，通过压缩微颗粒表面双电层、降低界面ζ电位、电中和等电化学过程，以及桥联、网捕、吸附等物理化学过程，将废水中的悬浮物、胶体和可絮凝的其它物质凝聚成“絮团”；再经沉降设备将絮凝后的废水进行固液分离，“絮团”沉入沉降设备的底部而成为泥浆，顶部流出的则为色度和浊度较低的清水。
4.污泥浓缩池
由于沉淀池、厌氧水解池、好氧池、混凝沉淀池排出的污泥含水率很高，其中大部分为污水，因此污泥的体积非常大，对污泥的脱水处理造成困难，污泥浓缩的目的为减容，即减少污泥中的污水量，以减轻脱水设备的负担。
3.3各段去除率的估算
表 3.1
指标工序

COD(mg/L)
BOD5(mg/L)
SS(mg/L)
PH
TP(mg/L)
调节池

进水
2000
1100
550
4.2～5.5
1000

出水
1900
1000
500
4～6
950

效率
5%
10%
10%

5%
混凝沉淀池1

进水
1900
1000
500
4～6
950

出水
1500
855
350
8～9
190

效率
21%
14.5%
30%

80%
水解酸池

进水
1500
855
350
8～9
190

出水
1365
933
175
6～9
171

效率
9%
-9%
50%

10%
SBR

进水
1365
933
175
6～9
171

出水
160
20
70
6～9
2

效率
88.3%
97.8%
65.7%

98%
混凝沉淀池2

进水
160
20

6～9
————

出水
≤100
≤20
≤70
6～9
————

效率
≥20%
≥30%
≥20%

————
排放标准

100
20
70
6～9

注:续上

4污水处理构筑物的设计
4.1调节池
4.1.1设计说明
调节出主要目的是调节水量与匀和水质，消除污水的流量和水质在时间上的不均匀性，保证不给后续流程带来不必要的冲击负荷，使整个处理设施持续稳定的发挥处理效率。设计污水量为200 m3/d。Kz=2.0 最大设计流量为Qmax=16.7 m3/d.
4.1.2参数选择
停留时间t＝6h，有效水深h2＝2.5m，池壁超高h1＝0.5m，底部坡度0.01，泥斗上方边长为1.5m，下方边长为1m，安全出头h2＝0.8m，管中流速为u＝2m/s
4.1.3设计计算
1.容积
废水在调节池内的高峰期停留时间为8h,则调节池的容积为：
V=Qt＝16.7×6＝100m3
(1)建筑尺寸

：
图4.1 调节池
设计有效水深为h2＝2.5m，则有效面积为：
A=D/h＝100/2.5＝40 m2， 取长宽为：10m×4m
池壁超高为h1＝0.5m，底部坡度0.01，泥斗高h3＝0.5m，
泥斗上方边长为1.5m，下方边长为1m，底部坡度落差h4，
则调节池总高为：H=h1＋h2＋h3＋h4
＝0.5＋2.5＋0.5＋（10－1.5）×0.01
＝3.58m， 取3.6m
调节池建筑尺寸为：L×B×H=10m×4m×3.6m

(2)选择泵的计算过程[8]
a. 扬程H(m)的确定
采用潜水泵，其扬程必须满足：
H≥h＋h1＋h2
h——调节池最低水位和所提升的最高水位之差，m。
h1——出水管路的沿程损失（包括局部损失），m。
h2——安全出头，m（一般采用0.5－1.0m）
已知h＝2.5m，取h2＝0.8m，
(4.1)
取水的流速为u＝2m/s，则出水管直径为：
(4.2)
取D＝100mm
则 m/s
预算出水管的总长度为：＝4.5m，出口阻力系数为e＝1，采用两个标准弯头，查《化工原理》[8]上册，得：
m (4.3)
(4.4)
因2.5×103 < Re < 105 故
，得： (4.5)
h1＝
=
则H≥h＋h1＋h2＝2.5＋0.68＋0.8＝3.98m
4.2化学絮凝池
4.2.1已知条件
设计污水量为200 m3/d。Kz=2.0 最大设计流量为Qmax=16.7 m3/d. 采用混凝剂PAC 250mg/L。药剂再溶药池的浓度一般为10％～20％．溶药池体积一般为溶液池的0.2～0.3。
4.2.2.设计计算
（1）溶药池采用两个交替使用，其单个体积W1
(4.6)
A——混凝剂，mg/L
Q——处理水量，16.7 m3/h
C——溶液浓度，％，15％
N——每昼夜配量浓液的次数，2～6次，2
溶液池形状采用矩形，尺寸为:
长宽高＝0.80.80.6m
其中包括超高0.1m
（2）溶解池
溶解池的容积是[9]
W2=0.3W1=0.115 m3
长宽高=0.80.240.6
采用重力投加设施
4.3 旋流式絮凝池
4.3.1 .已知条件
设计污水量为200。KZ=2.0 最大设计流量为Q=16.7 .絮凝时间T=12（10～15）絮凝池个数N＝2[10]
4.3.2.设计计算
（1）总容积W
3 (4.7)
(2)池子直径D 采用池内水深与直径之比为H:D=10:9
则D= (4.8)
（3）池子高度H,池内水深
H’＝ (4.9)
保护高度△H=0.2m则
H＝H’+△H=1.38+0.2=1.58 (4.10)

图4.2旋流式絮凝池(a) (b)
（4）进水管喷嘴直径D 喷嘴流速采用V=2/ (2~3/)
(4.11)
(5)出水口直径D0 出水口流速采用V0＝0.3/
(4.12)
(6)水头损失H
①喷嘴水头损失H1

为流量系数采用0.9
②池内水头损失H2
H2＝0.1m
③出口处水头损失H3
H3＝
为出口处局部阻力系数 采用0.5
所以 H＝H1＋H2＋H3＝0.24＋0.1＋0.00225＝0.342
（7）GT值
水温200C,水的动力黏滞系数＝1.02910－4（KG.S）/2
速度梯度为
G＝ (4.13)
GT=67.91260=48918 ( 在110－4～110－5范围内)
4.4异向斜流板沉淀池
4.4.1 .已知条件
设计污水量为200 3/d。Kz=2.0
最大设计流量为Qmax=16.7 m3/d＝4.6210－3 m3/s
液面上升流速选用2.5mm/s
颗粒沉降速度U0=0.3 mm/s
采用斜板垂直间距50 mm，长L=1.0m倾斜角为＝600沉淀有效系数为0.93
4.4.2.设计计算
（1）清水区净面积A’
A’＝ (4.14)
（2）斜管部分的面积A
A= (4.15)
斜板部分平面尺寸（宽长）采用B’L’=12 m2
（3）进水方式
沉淀池的进水由边长L’=2.0m一侧进入
（4）管内流速V0
(4.16)
V0＝3.0mm/s
(5)池宽调整
池宽B=B’+LCOS＝1+0.5＝1.5m
斜管支承系统采用钢筋混凝土柱。小梁及角钢架
（6）斜管间的距离和块数
取管长=1m
(4.17)
2＝
计算得2＝0.11m
每块斜管间水平距离X=2/Tgθ＝0.11/1.73＝0.07m，取X＝0.10m
斜管块数为N＝L’/X＋1＝2/0.1＋1＝21块
（7）板内沉淀时间T
T=L/60V0=1000/603=5.56min
( 8)斜管沉淀池体积计算
沉淀池前端进水部分 1＝0.5m
后端死水区长度 2＝×COS60°＝1×0.5＝0.5m
沉淀池总长 ΣL＝L＋1＋2＝2＋0.5＋0.5＝3m
斜管下部配水区及中和层高度之和 H1＝0.5m
斜管上部清水区高度取 H2＝0.7m
斜管上部超高 H3＝0.2m
斜管自身高度 H4＝0.87m
沉淀池贮泥斗采用2个，底坡45°，设泥斗上宽1m，下宽0.2m
斗高为H5＝（1－0.5）TG45°＝0.4m
沉淀池总高为：H= H1＋H2＋H3＋H4＋H5＝2.67m
建筑尺寸为：L×B×H＝3m×1.5m×2.67m
（9）进口配水
进口采用穿孔墙配水，穿孔流速为0.1m/s
①单个孔眼面积W0 孔眼的直径采用D＝25mm
W0=＝0.7850.0252＝0.00049m2
②孔眼的总面积0 孔眼采用流速V1＝0.2m/s
0＝Q/V1＝4.6210－3/0.2＝2.3110－2 m2
③孔眼总数N0
N0＝0/W0＝2.3110－2/0.00049＝47个
孔眼实际流速为
V’＝ 4.6210－3/47×W0＝0.20m/s
④孔眼布置
孔眼布置为8排，每排47/8≈6个
B= 1.5m
水平方向孔眼净距离取0.15m 每排8个所占宽度为
8×0.15＋0.025×8=1.4m
剩余宽度为B－1.4＝0.1m
不用集水槽而采用出水堰
（10）沉淀池水力条件复核[11]
①断面水力半径R=过水断面面积/湿周
过水断面面积（沉淀单元）W＝（B/2）X＝（150/2）×10＝750cm2
水流湿周 P＝2×（50＋10）＝120cm
故R=750/120＝6.25cm
②雷诺数RE
因V=3mm/s＝0.3cm/s ，V＝0.0101cm/s（20°），得雷诺数为：
RE＝VR/V＝0.3×6.25/0.0101＝185.6< 200 (4.18)
③弗劳特数FR
FR＝ (4.19)
由于弗劳特数在10－3～10－4之间，满足斜管沉淀池的水流稳定性和层流的要求。
3) 每日产泥量W
沉淀池的每日污泥量应等于生物接触氧化池的产泥量。
a. 产泥系数r＝0.3kg干泥/（kgCOD.d）
设计流量 Q=400m3/d＝16.7 m3/h
生物接触氧化池BOD5去除量为10