洗煤廢水畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　1 引言</b></p><p>　　水資源是一種寶貴的稀缺資源，由于水資源在日常生活和生產(chǎn)中發(fā)揮著不可代替的作用，21世紀(jì)水資源問題已經(jīng)不僅僅是資源問題，更成為關(guān)系到各個國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會進(jìn)步和國家穩(wěn)定的重要戰(zhàn)略問題[1]。我國水資源總儲量居世界第 6 位，約為2.81 萬億m3。但是由于我國人口基數(shù)巨大，人均水資源量僅為世界水資源人均占有量的1/4，不足2

2、150m3，位列世界110位，是聯(lián)合國認(rèn)定的“水資源最為緊缺”的13個國家之一。目前我國水浪費現(xiàn)象十分嚴(yán)重，農(nóng)業(yè)用水利用率為40%~50%，工業(yè)用水利用率僅為30%~40%，單位產(chǎn)品用水定額高，往往比發(fā)達(dá)國家高10倍以上，我國水環(huán)境污染狀況也相當(dāng)嚴(yán)重，廢水排放總量、COD排放總量居高不下[2]。</p><p>　　我國是一個煤炭生產(chǎn)以及消耗的大國，其在能源消耗占有著巨大的比重，煤炭儲量達(dá)1.5萬億噸，資源豐富，

3、煤種齊全。長期以來，煤炭在一次能源生產(chǎn)和消費結(jié)構(gòu)中占到70%以上，據(jù)專家估計，作為主要能源的煤炭在中國能源中的主導(dǎo)地位20年內(nèi)不會改變[3]。我國開采的煤礦業(yè)很多，而煤炭開采過程中排放大量廢水，就目前的情況講，多半以上的煤礦企業(yè)未對產(chǎn)生的廢水進(jìn)行有效處理就直接排放，這樣就導(dǎo)致了對環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染，還引起了煤泥的大量流失，同時洗煤廢水的排放造成了水資源的嚴(yán)重浪費。我國是一個水資源匱乏國家，據(jù)典型調(diào)查統(tǒng)計，我國煤礦平均噸煤排放水量為2.

4、0~2.5噸。2003年產(chǎn)煤16.67 億噸，估計排放水為34~42億噸，約占全國工業(yè)廢水排放量的15%以上?！爱a(chǎn)煤致渴”已成為我國水資源要面臨的嚴(yán)峻問題，所以就要求對洗煤廢水進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，不僅可以保護(hù)環(huán)境，減少水資源的浪費，還可以為企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益[4]。</p><p>　　1.1 洗煤廢水對環(huán)境的污染</p><p><b>　?。?）懸浮物的污染</b&g

5、t;</p><p>　　懸浮物是洗煤廢水中的主要污染因子。洗煤廢水中的懸浮物嚴(yán)重超標(biāo)，一般超標(biāo)幾十倍，有的甚至超標(biāo)幾百倍、幾千倍。洗煤廢水中的懸浮物主要是細(xì)小的煤粒和粘土類顆粒，這些懸浮物大量進(jìn)入水域后，水體的濁度增加、透光度減弱，產(chǎn)生的危害主要是：</p><p>　?、偈顾w色度加深，透光性減弱，影響水生生物的光合作用，抑制其生長繁殖，妨礙水體的自凈作用；</p>&l

6、t;p>　?、趹腋」腆w可能堵塞魚鰓，導(dǎo)致魚類窒息死亡；</p><p>　?、塾捎谖⑸飳τ袡C(jī)懸浮固體的代謝作用，會消耗掉水體中的溶解氧；</p><p>　?、軕腋」腆w中的可沉固體，沉積于河底，造成底泥積累與腐化，使水體水質(zhì)惡化；</p><p>　?、輵腋」腆w可作為載體，吸附其他污染物質(zhì)，隨水流遷移污染。</p><p>　　另外，

7、水體受溶解固體污染后，使溶解性無機(jī)鹽濃度增加，如作為給水水源，水味澀口，甚至引起腹瀉，危害人體健康，故飲用水的溶解固體含量應(yīng)不高于500 mg/L。工業(yè)鍋爐用水要求更加嚴(yán)格。農(nóng)田灌溉用水，要求不宜超過1000mg/L，否則會引起土壤板結(jié)[5]。</p><p>　?。?）煤的染色作用引起水體色度增加</p><p>　　煤作為一種特殊的染色體，在洗選和排放過程中，對水體具有一定的染色作用，

8、造成水體色度增加。在洗煤廢水排入的水系中，顏色皆呈黑色，不僅嚴(yán)重影響水的透明度，直接破壞自然環(huán)境，而且引起人們感官不悅、給人以污濁厭惡之感。</p><p>　?。?）大量選煤藥劑殘留 </p><p>　　煤炭的洗選必須要加入各種不同的藥劑，諸如起泡劑（松油、雜醇類等）、捕收劑（煤油、輕柴油等）、調(diào)整劑（酸、堿等）及絮凝劑（聚丙烯酰胺、聚合氯化鋁等）等。在煤炭洗選過程中，部分藥劑通過積累

9、會殘留在洗煤廢水中，其中的油類物質(zhì)在水面會形成一層油膜，使水體嚴(yán)重缺氧，嚴(yán)重影響水生植物和魚類的生存和繁殖。由于洗水必須要循環(huán)利用，導(dǎo)致大量的高分子絮凝劑積累，使煤炭洗選過程藥劑量過大，導(dǎo)致洗選產(chǎn)率降低[6]。</p><p>　?。?）各種金屬離子的污染</p><p>　　煤炭顆粒和灰分中含有一些金屬離子，洗選后有部分金屬離子進(jìn)入洗煤廢水中。</p><p>　

10、　因此，洗煤廢水的直接排放，不僅嚴(yán)重的污染周圍環(huán)境，還會造成大量煤泥的流失。如果洗煤廢水經(jīng)適當(dāng)處理后回用于洗煤，不僅解決了環(huán)境污染問題，而且還會為企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益，其中包括回收煤泥所得、節(jié)省洗煤用水的水費和免交的排污費等費用。</p><p>　　1.2 洗煤廢水處理存在的主要問題</p><p>　　洗煤水處理存在的主要問題有:</p><p>　?。?）

11、廠內(nèi)循環(huán)的洗煤水水質(zhì)難以保證。很多煤炭生產(chǎn)企業(yè)一方面迫于煤炭監(jiān)督生產(chǎn)部門以及環(huán)境保護(hù)部門的環(huán)境保護(hù)壓力，不敢公然大面積使用露天洗煤；同時又礙于企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益考慮分析，不愿意在高科技的洗煤設(shè)備商進(jìn)行高額投入，因此在廠內(nèi)閉路洗煤過程中的水質(zhì)就很難保證[7]。</p><p>　?。?）進(jìn)入煤炭生產(chǎn)系統(tǒng)的新鮮水量難以調(diào)節(jié)控制。</p><p>　?。?）對進(jìn)入洗煤封閉系統(tǒng)內(nèi)的煤炭數(shù)量以及煤粉的變動

12、性很強(qiáng)，使得煤產(chǎn)品含水量與煤泥水之間的濃度引起變化，使得洗煤設(shè)備高壓負(fù)荷運(yùn)行。</p><p>　?。?）受資金技術(shù)場地的影響較大。</p><p>　　綜合以上幾個方面，可以看出在當(dāng)今洗煤水處理過程中暴露出來的問題已經(jīng)很現(xiàn)實性的擺在我們面前，必須要從經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展全局從保護(hù)生態(tài)環(huán)境整體考慮加快洗煤水處理。</p><p>　　1.3 我國洗煤廢水處理的發(fā)展方向&l

13、t;/p><p>　　從當(dāng)前洗煤業(yè)的現(xiàn)狀看，有效治理洗煤水的措施，應(yīng)從兩個方向努力:</p><p>　?。?）治理設(shè)施的控制，建設(shè)大型的洗煤水處理池等配套設(shè)施?，F(xiàn)在開采的煤礦很多，洗煤用的廢水也多，污染越來越嚴(yán)重。應(yīng)該根據(jù)煤炭性質(zhì)應(yīng)用相應(yīng)的洗煤水處理工藝技術(shù)，在分析煤泥組成成分的基礎(chǔ)上，制定洗煤方案。在排放廢水之前，要對水質(zhì)進(jìn)行檢驗，提出有效地治理方案。重點通過凈化工藝技術(shù)，層層過濾，使廢水

14、中的精煤顆粒與水分離，實現(xiàn)精煤回收和環(huán)境保護(hù)的目的。 </p><p>　?。?）從洗煤生產(chǎn)線進(jìn)行控制。有效控制治理洗煤廢水的手段，要從洗煤水的生產(chǎn)線改造和工藝技術(shù)改造環(huán)節(jié)入手。通過淘汰傳統(tǒng)的落后陳舊的生產(chǎn)線，增加投資研發(fā)新型環(huán)保的洗煤工藝技術(shù)生產(chǎn)線，避免或減少在洗煤工程中使用水源，從而達(dá)到環(huán)保節(jié)能提高企業(yè)社會經(jīng)濟(jì)效益的目的。</p><p>　　2 洗煤廢水的概況</p>

15、<p>　　2.1 選煤技術(shù)概述</p><p>　　從地下開采出的原煤含有大量的雜質(zhì)和灰分，如果直接燃燒，不僅會造成煤炭資源浪費，而且還會加重大氣的環(huán)境污染。選煤是合理利用煤炭資源、保護(hù)環(huán)境的最經(jīng)濟(jì)和最有效的技術(shù)，是煤炭加工、轉(zhuǎn)化為潔凈煤燃料必不可少的基礎(chǔ)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過選煤可以優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高利用效率。因此，國際上公認(rèn)選煤是實現(xiàn)煤炭高效、潔凈利用的首選方案。選煤的目的是去除原煤中含的雜質(zhì)，提高

16、煤炭的發(fā)熱量和結(jié)焦性，降低灰分、硫分，并為減輕燃煤地區(qū)的大氣污染創(chuàng)造條件。</p><p>　　全世界原煤平均入選比例在50%左右，但一些發(fā)達(dá)國家明顯高于這一比例。如德國為95%，英國和澳大利亞為75%，俄羅斯為62.1%，南非為60%，波蘭為50%，美國為55%（美國未洗選的原煤煤質(zhì)較好，不需洗選即符合用戶要求）[8]。由于這些國家原煤質(zhì)好，分選方法先進(jìn)，選煤設(shè)備性能可靠，因此，精煤產(chǎn)品質(zhì)量高，煉焦精煤灰分小于

17、7%，硫分小于1%，水分小于10%[9]。[中國原煤入選率低于世界平均水平，1995年全國原煤入選率僅為巧15.6%[10]，年末，全國原煤入選率上升到33.7%[11]，到2002年末，全國原煤入選率也僅達(dá)到35%。我國動力煤的入選率更低，到2000年末僅為14%。由于中國選煤技術(shù)和設(shè)備性能還沒有完全達(dá)到發(fā)達(dá)國家的水平，并且有相當(dāng)一部分原煤煤質(zhì)低于發(fā)達(dá)國家，因此，煉焦精煤灰分和水分含量均高于上述發(fā)達(dá)國家，2000年全國共生產(chǎn)煉焦精煤1

18、05Mt，平均灰分9.5%，水分10.35%[12]。</p><p>　　選煤方法有許多種，概括起來可以分為干選和濕選兩大類。</p><p>　　干選，主要是利用煤與研石的物理性質(zhì)差別實現(xiàn)分選的。干選不用水，主要包括風(fēng)選、揀選、摩擦選、磁選、電選、微波選、空氣重介流化床選煤等，其中已實現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用的有空氣重介流化床選煤和風(fēng)力選煤。</p><p>　　流化床選煤可

19、分為兩類，一類是根據(jù)兩種顆粒的粒度差別進(jìn)行分離。其原理是：粒度大的塊狀物不參與流化，而粒度小的粉狀物能夠流態(tài)化，不參與流化的大顆粒沉在床底，能夠流的小顆粒流態(tài)化后不斷溢出床面，從而達(dá)到分離的目的；另一類是氣固流化床對礦物的分選。其原理是：以微細(xì)顆粒作為固相加重質(zhì)，形成具有一定密度的流化床層，不同密度組成的被分離礦物（由有用礦物與無用礦物組成）進(jìn)入流化床層后按床層密度分層，輕者上浮，重者下沉，從而實現(xiàn)氣固流化床對礦物的分選[13]。<

20、;/p><p>　　風(fēng)力選煤是以空氣作為分選介質(zhì)，在上升氣流場中對煤炭按密度進(jìn)行分選，其分選效果受入選物料的粒度、形狀影響較大。風(fēng)力分選設(shè)備主要有風(fēng)力跳汰機(jī)和風(fēng)力搖床。風(fēng)力選煤具有適合于缺水地區(qū)的煤炭分選、無煤泥水處理系統(tǒng)、操作費用低、投資省等優(yōu)點。但是，由于其適宜的入料煤粒級窄、分選密度下限高、效率低、工作風(fēng)量大和粉塵污染嚴(yán)重等缺點，應(yīng)用范圍較小。由于濕選耗水量大，投資及生產(chǎn)費用高，因此，干選技術(shù)越來越受到研究人員

21、的重視。如Douglas等人和Beeckninas等人均對流化床的氣體分布器進(jìn)行改進(jìn)，使得分布器的孔徑更小，氣泡分布更均勻并更容易控制，大大改善了分選效果。Lvey等用氣固流化床對微細(xì)煤粉進(jìn)行分選，用磁鐵礦粉作為固相加重質(zhì)，在入料粒度小于0.55mm時，取得良好的效果。駱振福等人將磁場引入普通流化床，在一定的工藝和操作條件下，形成密度均勻穩(wěn)定的磁穩(wěn)定流化床，并用于細(xì)粒煤的分選。目前，中國礦業(yè)大學(xué)為實現(xiàn)全粒級(300~0mm)煤炭干法分選

22、，正開展小于6mm細(xì)粒級振動空氣介質(zhì)流化床選煤技術(shù)大于50mm大塊煤深床型空氣介質(zhì)流化床選煤技術(shù)、三產(chǎn)品雙密度空氣重介質(zhì)流化床和小于1mm煤粉摩擦電選技術(shù)的研究</p><p>　　濕選，利用水或水與礦物組成的懸浮液選煤，包括跳汰、重介和浮游選煤三種方法。雖然濕法選煤耗水量大，費用高，但分選效果好，因此，目前廣泛采用的是濕選。我國采用濕選方法選煤的選煤廠約占94%。</p><p>　　在

23、20世紀(jì)80年代，國外基本以跳汰選為主，到90年代，重介選煤的比例已由第二位上升到第一位。如美國的重介選煤比例由原30%上升到45%，而跳汰選煤則由49%降至35%。目前美國的重介選煤比例己占66%，法國占60%，加拿大占56%。我國目前還是以跳汰選煤為主。目前我國研制的多次進(jìn)氣X系列復(fù)配脈動跳機(jī)可使分選下限最低達(dá)到0.125mm，并降低了頂水耗量[14]。</p><p>　　2.2 洗煤廢水的產(chǎn)生</

24、p><p>　　濕法選煤需要大量的水，以跳汰洗煤為例，每入選1t原煤約需3~5m3循環(huán)水，還需補(bǔ)加部分清水。而這些水經(jīng)過洗選過程后就含有了大量的細(xì)小顆粒，通常把這種含有粒徑小于1mm的懸浮粒子的洗煤水叫煤泥水，也叫洗煤廢水。</p><p>　　洗煤廢水可以分為兩類，一類是煤質(zhì)較好的原煤洗選時所產(chǎn)生的洗煤廢水，另一類是地質(zhì)年代較短，灰分和雜質(zhì)含量較高的原煤洗選時所產(chǎn)生的洗煤廢水；前一類廢水所含

25、的顆粒粒度較大，濃度較低，處理相對比較容易。這種洗煤廢水采用濃縮沉淀的物理法就會得到有效處理，分離的清水可以回用洗煤。后一種洗煤廢水中含有大量的煤泥顆粒，不僅粒度小，濃度高，而且顆粒表面帶有較強(qiáng)的負(fù)電荷，是一種穩(wěn)定的膠體體系。因此，該種洗煤廢水久置不沉，難于處理。這種洗煤廢水的處理目前一般采用混凝沉淀的方法。</p><p>　　2.3 洗煤廢水的主要污染物</p><p>　　煤泥廢水

26、中的主要污染物為：懸浮物、油類物質(zhì)和有機(jī)藥劑幾種。</p><p><b>　?。?）懸浮物</b></p><p>　　選煤廢水中的含有大量的懸浮物，它是一種主要的污染物，該種選煤廢水污染物是由高嶺土、煤粉等細(xì)微的礦物顆粒組成。由于煤炭中的有機(jī)物以黑色為主，且擁有特殊變色性，造成水質(zhì)顏色發(fā)生變化，且透光性差。</p><p><b>

27、;　?。?）油類物質(zhì)</b></p><p>　　輕柴油和煤油等浮選藥劑的大量使用，以及設(shè)備漏油、清洗等原因殘留在煤炭，而在煤炭清洗過程中致使洗煤水含有各種數(shù)量不等的油類物質(zhì)。</p><p><b>　?。?）有機(jī)藥劑</b></p><p>　　通常在煤炭洗選過程中，會經(jīng)過過濾、脫水、濃縮和浮選等煤泥水的閉路循環(huán)處理，該環(huán)節(jié)中會

28、添加抑制劑、絮凝劑、起泡劑等各種藥劑，并在清洗過程中殘留到洗煤廢水中，造成水質(zhì)污染。</p><p>　　針對上述煤泥水污染物，可以選取洗煤廢水中的懸浮物、pH等作為主要的污染物和相應(yīng)的控制指標(biāo)加以處理。在洗煤水中可能會含有錳、鐵等，因此，我國將這兩種洗煤水污染物一并納入限值指標(biāo)之中。</p><p>　　2.4 國內(nèi)外洗煤廠廢水處理現(xiàn)狀</p><p>　　洗煤

29、廢水處理的目標(biāo)就是泥水分離，即不僅要得到清潔、適合洗煤標(biāo)準(zhǔn)的用水，做到洗煤水的閉路循環(huán)，而且還要得到含水率低、易于脫水的煤泥[15]。隨著近幾年環(huán)保意識的增強(qiáng)和環(huán)保要求的提高，各級部門及選煤企業(yè)更要求洗煤廢水必須達(dá)到閉路循環(huán)。但由于洗煤廢水處理難度較大，多年來，世界各國能源化工專家、環(huán)保專家始終將洗煤廢水的處理與回用做為工業(yè)廢水處理的一個重點內(nèi)容進(jìn)行專項研究。</p><p>　　2.4.1 國外洗煤廢水處理現(xiàn)

30、狀 </p><p>　　目前，世界上一些產(chǎn)煤大國如俄羅斯、美國、德國、英國、澳大利亞、烏克蘭、南非、波蘭等基本上實現(xiàn)了洗煤廢水的零排放，分離出來的煤泥也得到了有效的利用。其原因是這些國家煤泥分選設(shè)備性能優(yōu)良，入選原煤的煤質(zhì)總體較好，所產(chǎn)生的洗煤廢水的濃度較低，且灰分含量少，所以處理效果較好，基本實現(xiàn)了閉路循環(huán)。但是這些國家對高濃度洗煤廢水的處理技術(shù)研究卻較少，也沒有非常成熟的經(jīng)驗，且在洗煤廢水處理所用的凝聚藥

31、劑比較單一，主要是有機(jī)高分子絮凝劑，而由于該絮凝劑的價格較高，單獨投加其處理的成本也較大[16]。因此，國內(nèi)洗煤廢水的處理不能照搬國外的經(jīng)驗，應(yīng)結(jié)合我國的實際情況，研制開發(fā)出高效低耗的處理技術(shù)，以滿足當(dāng)前蓬勃發(fā)展的煤化工生產(chǎn)需求。</p><p>　　2.4.2 國內(nèi)洗煤廢水處理現(xiàn)狀</p><p>　　我國近幾年雖然對選煤廠的洗煤廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行了改造，但由于我國原煤入選量較大、選煤處

32、理工藝不完善等因素的影響，洗煤廢水的處理還存在許多問題。目前，投加混凝劑和絮凝劑處理洗煤廢水是我國常用的一種處理方法，所采用的藥劑主要有：無機(jī)鹽類混凝劑、有機(jī)高分子絮凝劑、無機(jī)高分子絮凝劑。常用的無機(jī)鹽類混凝劑主要有鋁鹽、鐵鹽等[17]。單獨投加無機(jī)鹽類混凝劑一般情況下難以保證洗煤廢水的處理效果。常用的有機(jī)高分子絮凝劑主要是聚丙烯酰胺或其衍生物的高聚物或共聚物。實際工程中常常是將無機(jī)鹽類混凝劑和有機(jī)高分子絮凝劑配合使用或者采用聚合硫酸鐵

33、、聚合氯化鋁、聚硅硫酸鹽、聚合氯化鋁鐵等無機(jī)高分子絮凝劑處理洗煤廢水[18]。</p><p>　　李瑞琴[19]為了考察石灰、堿式氯化鋁和聚合氯化鋁鐵3種不同凝聚劑對選煤廠煤泥水的沉降作用,對相同用量的3種藥劑做了煤泥水沉降對比試驗。實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在相同條件下,加人聚合氯化鋁鐵（PAFC）的煤泥水沉降速度最快,其上清液濃度最低。</p><p>　　白青子[20]利用以硫酸亞鐵為原料,通

34、過固相化學(xué)反應(yīng)的方法研制而成的新型鐵系無機(jī)高分子凈水劑聚氧硫酸根合高鐵與聚丙烯酰胺（PAM）聯(lián)合使用處理洗煤廢水后，顆粒凝聚效果好，沉降迅速，處理后水質(zhì)較清，透光率為83%，可循環(huán)使用；副產(chǎn)品煤泥，還可用于生產(chǎn)型煤，節(jié)省粘接劑和添加劑。</p><p>　　李亞峰等[21]人開展了電石渣—聚丙烯酰胺（PAM）處理洗煤廢水實驗研究。實驗研究結(jié)果以及實際工程應(yīng)用效果表明，電石渣與聚丙烯酰胺配合使用,對洗煤廢水具有較好

35、的混凝效果。當(dāng)聚丙烯酰胺的投加量達(dá)到20mL時,清水分離率達(dá)到40%, 污泥比阻值降到1.8×1010m/kg，且處理后煤泥水的各項指標(biāo)均能達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn),且能滿足洗煤工藝的用水要求。實驗中還發(fā)現(xiàn)，單獨使用聚丙烯酰胺時對洗煤廢水沒有絮凝作用，而與電石渣一起使用卻發(fā)揮了絮凝作用，這說明電石渣在洗煤廢水的混凝中起著非常重要的作用。</p><p>　　李春曉等[22]人研究了一種以植物木粉為原料，通過與醚

36、化劑接枝共聚制得的易降解且不產(chǎn)生二次污染的天然改性植物陽離子絮凝劑處理洗煤廢水。研究表明，常溫下，當(dāng)pH=6~8，該絮凝劑和聚鋁的投入量分別為10mg/L和5mg/L時，洗煤廢水的濁度、CODCr、固體懸浮物的去除率分別可達(dá)到96.8%、69.3%、97.9%。</p><p>　　劉科峰等[23]人利用自行開發(fā)的新型混凝劑BH-1、BH- 2對洗煤廢水進(jìn)行處理。新型混凝劑BH-1的成分主要由有機(jī)高分子絮凝劑組成

37、，BH-2主要由無機(jī)混凝劑組成。實驗結(jié)果表明，新型復(fù)合混凝劑是有機(jī)與無機(jī)的復(fù)合物，對洗煤廢水具有良好的處理效果，與其他混凝劑相比，絮凝速度快，形成礬花大，BH- 1以19.3mg/L的量投加，BH-1與BH-2按照約1:6的比例進(jìn)行配比，其混凝效果達(dá)到最佳狀態(tài)；使用新型混凝劑進(jìn)行混凝試驗時，沉淀時間短，15min時效果就很明顯，濁度去除率可達(dá)到96.50%以上，且新型混凝劑處理洗煤廢水時與同類型的混凝劑相比價格便宜，約0.19元/m3，

38、經(jīng)濟(jì)效益較高，適于大規(guī)模的生產(chǎn)使用。</p><p>　　符建中等[24]人研制開發(fā)的無機(jī)高分子鐵鈣鋁混凝劑(PFCA)對洗煤廢水的處理具有理想的效果，并且節(jié)省PAM的用量。</p><p>　　由此可知，洗煤廢水處理目前面臨的最大問題是如何選擇合適的處理藥劑，使其不僅能得到循環(huán)利用的洗煤用水，更得到燃值很高的煤泥。</p><p>　　3 目前污水的處理工藝&l

39、t;/p><p>　　3.1 污水處理的主要方法</p><p>　　對于污水的各種處理技術(shù)，按照其方法原理可分為以下三類：</p><p>　　3.1.1 物理方法 </p><p>　　利用物理作用分離、去除污水中呈懸浮狀態(tài)的污染物質(zhì)，處理過程中不改變污染物的化學(xué)性質(zhì)。常用的物理方法有格柵、篩網(wǎng)、過濾、沉淀、氣浮和離心分離等。其優(yōu)點在于工

40、藝簡單，費用低廉，但處理效果較差，一般作為污水的預(yù)處理和初級處理。</p><p>　　3.1.2 化學(xué)方法 </p><p>　　通過化學(xué)反應(yīng)去除污染物或改變污染物的性質(zhì)，使之無害化。主要處理方法有中和、化學(xué)沉淀、氧化還原、電解、離子交換、化學(xué)吸附、電滲析等?；瘜W(xué)方法處理效果較好，但運(yùn)行費用較高，有些化學(xué)藥劑具有生物毒性，易造成二次污染。</p><p>　　

41、3.1.3 生物方法</p><p>　　利用自然界中各種微生物的代謝作用將污水中的有機(jī)污染物分解、轉(zhuǎn)化為無機(jī)物，使污水得到凈化。生物處理是目前應(yīng)用最廣泛且有效的一種方法，分為好氧處理和厭氧處理兩大類，好氧處理又包括活性污泥法和生物膜法，活性污泥法中的微生物無附著體，呈懸浮狀態(tài)，而生物膜法的微生物有固定的附著載體，微生物可以附著在上面形成生物膜。生物處理方法的優(yōu)點是效果較好，費用低廉，僅相當(dāng)于化學(xué)方法所需費用的

42、1/3~1/2，缺點在于占地面積較大，處理時間長，不能有效處理難降解工業(yè)廢水[25]。</p><p>　　目前我國城市污水處理技術(shù)通常采用二級生化處理法，其工藝構(gòu)成多種多樣，主要有：活性污泥法、A/O法、AB法、氧化溝、SBR法以及生物膜法（例如生物接觸氧化法、生物轉(zhuǎn)盤、生物濾池等）。目前國內(nèi)大型污水處理廠多采用活性污泥法，中小型污水處理廠則根據(jù)各自不同的進(jìn)水水質(zhì)和處理要求，往往選擇不同的工藝方法。當(dāng)進(jìn)水中主要

43、污染物是易降解的有機(jī)物時，大都采用生物處理法；如進(jìn)水中工業(yè)廢水比重很大，難降解有機(jī)物含量高時，污水可生化性差，可考慮采用物化法；當(dāng)有機(jī)物濃度高時，采用AB法或厭氧—好氧工藝比較有利；當(dāng)有機(jī)物濃度低時，采用延時曝氣工藝有優(yōu)勢；當(dāng)要求出水脫磷脫氮時，宜選用A/O工藝、A2/O工藝；當(dāng)要求出水脫磷較嚴(yán)時，可選用化學(xué)除磷或糖降解工藝[26]。</p><p>　　3.2 傳統(tǒng)處理污水的主要工藝</p>&

44、lt;p>　　傳統(tǒng)污水三級處理工藝，主要的工藝單元有石灰澄清、重碳酸化、絮凝、沉降、過濾和氣浮等。根據(jù)具體污水排入物質(zhì)的成分的不同，處理方式有所差異。傳統(tǒng)處理工藝存在著工藝復(fù)雜、水利用率低、化學(xué)品消耗量大的弊病，而且由于無法徹底去除生物絮體及膠體物質(zhì)，致使清洗頻繁，影響了出水水質(zhì)。90年代以來污水生物處理新工藝、新技術(shù)的研究開發(fā)應(yīng)用取得了很大成就，許多新工藝應(yīng)運(yùn)而生，這些新工藝的共同特點是：高效、穩(wěn)定節(jié)能，并具有脫氮除磷等多功能[

45、27]。較典型的工藝有：</p><p>　　3.2.1 A2/O工藝</p><p>　　該工藝是厭氧、缺氧、好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱，是70年代由美國專家在厭氧-好氧除磷工藝(A/O)的基礎(chǔ)上開發(fā)的。</p><p>　　3.2.2 SBR工藝（序列間歇式活性污泥法）</p><p>　　SBR是一種按間歇曝氣方式來運(yùn)行的活性污泥污

46、水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法。SBR實際上是出現(xiàn)最早的活性污泥法，70年代出現(xiàn)于美國，經(jīng)過20年的研究開發(fā)革新，將可變?nèi)莘e活性污泥法過程和生物選擇器原理進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，成為改良型的SBR工藝[28]。</p><p>　　3.2.3 CMF工藝（連續(xù)膜過濾技術(shù)）</p><p>　　CMF技術(shù)的核心是高抗污染膜以及與之相配合的膜清洗技術(shù)，可以實現(xiàn)對膜的不停機(jī)在線清洗清洗，從而做到對料液

47、不間斷連續(xù)處理，保證設(shè)備的連續(xù)高效運(yùn)行。CMF目前主要用于大型城市污水處理廠二沉池生水的深度處理回用，海水淡化或大型反滲透系統(tǒng)的預(yù)處理、地表水地下水凈化、飲料澄清除濁等[29]。</p><p>　　3.2.4 MBR工藝（膜生物反應(yīng)器）</p><p>　　膜生物反應(yīng)器是膜分離技術(shù)和生物技術(shù)結(jié)合的新工藝。用在污水廢水處理領(lǐng)域，利用膜件進(jìn)行固液分離，截留的污泥或雜質(zhì)回流至（或保留） 在生

48、物反應(yīng)器中，處理的清水透過膜排水，構(gòu)成了污水處理的膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)，膜組件的作用相當(dāng)于傳統(tǒng)污水生物處理系統(tǒng)中的二沉池。MBR中使用的膜有平板膜 管式膜和中空纖維膜，目前主要以中空纖維膜為主[30]。</p><p>　　3.2.5 RO工藝（反滲透技術(shù)）</p><p>　　反滲透技術(shù)是20世紀(jì)60年代初發(fā)展起來的以壓力為驅(qū)動力的膜分離技術(shù)。該技術(shù)是從海水、苦咸水淡化而發(fā)展起來的，通常稱

49、為“淡化技術(shù)”。由于反滲透技術(shù)具有無相變，組件化、流程簡單，操作方便、占面積小、投資少、耗能低等優(yōu)點，發(fā)展十分迅速[31]。</p><p>　　3.2.6 BAF工藝（曝氣生物濾池工藝）</p><p>　　BAF 是20世紀(jì)80年代末90年代初在普通生物濾池的基礎(chǔ)上，借鑒給水濾池開發(fā)的污水處理新工藝，其最大特點是集生物接觸氧化和過濾于一體，省去了二沉池，工藝更為簡單。</p&g

50、t;<p>　　在濾池中填裝一定量粒徑較小的粒狀濾料，濾料表面及濾料內(nèi)部微孔生長生物膜 濾池內(nèi)部曝氣，污水流經(jīng)時，利用濾料上高濃度生物量的強(qiáng)氧化降解能力對污水進(jìn)行快速凈化，此為生物氧化降解過程；同時，污水流經(jīng)時，利用濾料粒徑較小的特點及生物膜的生物絮凝作用，截留污水中的大量懸浮物，且保證脫落的生物膜不會隨水漂出，此為截留作用；當(dāng)濾池運(yùn)行一段時間后，因水頭損失增大，需對其進(jìn)行反沖洗，以釋放截留的懸浮物并更新生物膜，使濾池的處

51、理性能得到恢復(fù)，此為反沖洗過程。一般說來，曝氣生物濾池具有以下特征：①用粒狀填料作為生物載體；②明顯區(qū)別于一般生物濾池及生物濾塔；③高水力負(fù)荷、高容積負(fù)荷及高的生物膜活性；④具有生物氧化降解和截留SS的雙重功能，生物處理單元之后不需再設(shè)二次沉淀池；⑤需定期進(jìn)行反沖洗，清洗濾池中截留的SS，同時更新生物膜[ 32]。</p><p>　　曝氣生物濾池主要分為以下三種形式：</p><p>　

52、?。?）BIOFOR濾池</p><p>　　BIOFOR濾池底部為氣水混合室，混合室之上為長柄濾頭、曝氣管、墊層、濾料。它所用的濾料為比重大于1的沉沒式輕質(zhì)陶粒，密度大于水，自然堆積。BIOFOR運(yùn)行時一般采用上向流，污水從底部進(jìn)入氣水混合室，經(jīng)長柄濾頭配水后通過墊層進(jìn)入濾料，在此進(jìn)行BOD、COD、氨氮、SS的去除。反沖洗時，氣、水同時進(jìn)入氣水混合室，經(jīng)長柄濾頭配水、氣后進(jìn)入濾料，反沖洗出水回流入初沉池，與原

53、污水合并處理。BIOFOR采用上向流(氣水同向流) 的主要原因有：①同向流可促使布?xì)?、布水均勻；②若采用下向流，則截留的SS主要集中在填料的上部。運(yùn)行時間一長，濾池內(nèi)會出現(xiàn)負(fù)水頭現(xiàn)象，進(jìn)而引起溝流，采用上向流可避免這一點；③采用上向流，截留在底部的SS可在氣泡的上升過程中被帶入濾池中上部，加大填料的納污率，延長了反沖洗間隔時間。本設(shè)計采用BIOFOR濾池。</p><p>　?。?）BIOSTYR濾池</p

54、><p>　　BIOSTYR和BIOFOR不同的是采用密度小于水的濾料，一般為聚苯乙烯小球。運(yùn)行時采用上向流，在濾池頂部設(shè)格網(wǎng)或濾板以阻止濾料流出，正常運(yùn)行時濾料呈壓實狀態(tài)，反沖時采用氣水聯(lián)合反沖，反沖水采用下向流以沖散被壓實的濾料小球，反沖出水從濾池底部流出。</p><p>　?。?）BIOCARBONE濾池</p><p>　　污水從濾池上部流入，下向流流出濾池。

55、在濾池中下部設(shè)曝氣管進(jìn)行曝氣，曝氣管上部起生物降解作用，下部主要起截留SS及脫落的生物膜的作用。運(yùn)行中，因截留了SS及生物膜的生長，水頭損失逐漸增加，達(dá)到設(shè)計值后，開始反沖洗。一般采用氣水聯(lián)合反沖，底部設(shè)反沖洗氣、水裝置。BIOCARBONE屬早期曝氣生物濾池，其缺點是負(fù)荷仍不夠高，且大量被截留的SS集中在濾池上端幾十厘米處，此處水頭損失占了整個濾池水頭損失的絕大多數(shù)，濾池納污率不高，容易堵塞，運(yùn)行周期短。</p><

56、;p>　　以上為曝氣生物濾池主要的三種形式，在世界范圍內(nèi)都有應(yīng)用。其中BIOCARBONE為早期形式，目前大多采用BIOFOR濾池和BIOSTYR濾池。BIOFOR的濾料——球狀輕質(zhì)陶粒已實現(xiàn)國產(chǎn)化。</p><p>　　BAF作為一種膜法污水處理新工藝，與傳統(tǒng)活性污泥法和接觸氧化法相比，具有以下的優(yōu)點：</p><p>　?、倬哂休^高的生物濃度和較高的有機(jī)負(fù)荷。</p>

57、<p>　?、诠に嚭唵?出水水質(zhì)好。</p><p>　?、劭箾_擊負(fù)荷能力強(qiáng)。由于整個濾池中分布著較高濃度的微生物，其對有機(jī)負(fù)荷、水力負(fù)荷的變化不象傳統(tǒng)活性污泥那么敏感，同時無污泥膨脹問題。</p><p><b>　　④氧的傳輸效率高。</b></p><p><b>　?、菀讙炷涌?。</b></

58、p><p><b>　?、蘧航Y(jié)構(gòu)合理</b></p><p><b>　?、咦詣踊潭雀?。</b></p><p>　?、嗝摰Ч肹33]。</p><p>　　3.3 常規(guī)洗煤廢水處理方法</p><p>　　在六七十年代，很多選煤廠都將煤泥水直接排入煤泥沉淀池，有的外排

59、流掉。有的為了回收煤泥，在進(jìn)行簡單的沉淀處理，澄清后的水便循環(huán)利用或外排。廢水中細(xì)小的煤泥顆粒、粘土顆粒等，很難靜沉。為此，煤泥顆粒在循環(huán)的過程中不斷細(xì)化，就會造成循環(huán)水SS濃度的提高，嚴(yán)重影響甚至破壞正常的選煤工藝，此時就不得不外排一部分高濃度洗煤廢水，或者加入大量的清水進(jìn)行稀釋。這樣也造成了洗水的不平衡，無法實現(xiàn)清洗水的團(tuán)路循環(huán)，既造成了環(huán)境的污染，又導(dǎo)致了煤泥的流失，形成資源浪費。</p><p>　　3.

60、3.1 混凝沉淀法</p><p>　　目前洗煤廢水處理應(yīng)用的混凝沉淀法最多，是一種廣泛使用的方法。它在具體的處理過程中，應(yīng)針對不同的洗煤廢水性質(zhì)，而采用不同的絮凝劑?；炷恋矸ㄌ幚硐疵簭U水具有很好的處理效果，SS去除率高。與重力濃縮沉淀法相比，能有效保證洗水的閉路循環(huán)，即使廢水外排也基本能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)點較多。但是，一般混凝沉淀法的絮凝荊用量較大，藥劑費用也較高，對水處理設(shè)各有一定的腐蝕性。所形成的絮體密實

61、度不高，其含水率較大，也不利于過濾和壓濾脫水工藝的進(jìn)行。</p><p>　　煤泥水的主要特點是濃度高粒度細(xì)灰分高、顆粒表面多數(shù)帶負(fù)電荷。同性電荷間的斥力使得這些顆粒在水中保持膠體的分散狀態(tài)，它們在水中不僅受重力的作用，還要受到布朗運(yùn)動的影響。此外，由于煤泥水中固體顆粒界面之間的相互作用，使得煤泥水性質(zhì)復(fù)雜化，它不僅具有懸浮液的特點，還具有膠體的某些性質(zhì)。正因為這些膠體粒子帶有電荷，阻止了煤泥顆粒間的相互凝聚，并

62、使得洗煤廢水不能發(fā)生自然凝聚。因此，為了達(dá)到洗煤廢水泥水分離的目的，必須投加合適的混凝劑破壞膠體的穩(wěn)定性，降低ζ電位。</p><p>　　混凝沉淀法是在混凝劑的作用下，使廢水中的膠體和細(xì)微懸浮物凝聚成絮凝體，然后予以分離除去的水處理法?；炷吻宸ㄔ谒幚碇械膽?yīng)用是非常廣泛的，它既可以降低原水的濁度、色度等水質(zhì)的感觀指標(biāo)，又可以去除多種有毒有害污染物。</p><p>　　3.3.2 重

63、力濃縮沉淀法</p><p>　　在重力濃縮沉淀法的水處理中，一般常選用沉淀池、濃縮機(jī)等工藝。在淮北礦業(yè)集團(tuán)公司的某些選煤廠煤泥水處理工藝中，煤泥水有的通過撈坑進(jìn)入濃縮機(jī)后，其溢流固體含量不超過10g/L；有的系統(tǒng)采用斜管沉淀池，處理后煤泥水流量為350m3/h，使用了3個30m2的方形池，；表面負(fù)荷竟達(dá)4m3/(m2．h)，洗煤廢水SS濃度為26.67g/L。在日本，個別選煤廠采用2臺深錐濃縮機(jī)，溢流水再由沉淀

64、池進(jìn)一步處理；有的在耙式濃縮機(jī)中加入斜板，使溢流水中SS濃度從150g/L降至50g/L?？梢姴捎米匀怀恋矸ㄌ幚硐疵簭U水時，表面負(fù)荷低、占地面積大，廢水處理后懸浮物濃度依然較高，而達(dá)不到廢水排放的濃度標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　但是，混凝沉淀法與重力濃縮沉淀法也存在一定的缺陷，所以選擇有效的沉淀濃縮技術(shù)，也是處理好洗煤廢水和實現(xiàn)廢水閉路循環(huán)的關(guān)鍵問題[34]。</p><p>　　4 洗

65、煤廠廢水處理及回用工藝設(shè)計</p><p>　　4.1 洗煤廢水的處理及回用方案設(shè)計</p><p>　　4.1.1 工藝流程</p><p>　　本課題為洗煤廠廢水處理及回用工藝設(shè)計，以某洗煤廠洗煤廢水作為處理對象，洗煤廢水呈弱堿性，懸浮物濃度和COD濃度很高，顆粒表面帶有較強(qiáng)的負(fù)電荷，細(xì)小顆粒含量大，且過濾性能不好，采用絮凝沉淀和BAF組合的處理工藝為主要工

66、藝。通過對洗煤廠廢水的回用處理，控制廢水中污染物的排放，提高污水的利用率，將處理后的出水全部回用于洗煤生產(chǎn)過程。</p><p><b>　　工藝流程圖如下：</b></p><p>　　圖4.1 洗煤廢水處理流程圖</p><p>　　4.1.2 工藝流程說明</p><p>　　（1）廢水部分：洗煤廢水通過格柵進(jìn)入

67、pH調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)pH之后流入絮凝池，加藥混凝之后流入沉淀池，沉淀后的廢水流入調(diào)節(jié)池，經(jīng)提升泵泵入分配井，由分配井均勻分配至4個BAF濾池，經(jīng)生化反應(yīng)降解COD后，BAF濾池出水至貯水池，最后貯水池出水經(jīng)出水池全部回用于洗煤生產(chǎn)過程。反沖洗水由貯水池泵入BAF濾池，反沖洗的出水流回沉淀池。</p><p>　?。?）污泥部分：污泥來自于沉淀池，流入污泥濃縮池，經(jīng)脫水后外運(yùn)。</p><p>

68、　?。?）空氣部分：由工藝曝氣鼓風(fēng)機(jī)在BAF濾池的底部連續(xù)鼓入進(jìn)行生化反應(yīng)所需的空氣，BAF濾池的反沖洗空氣由反沖洗羅茨鼓風(fēng)機(jī)提供。</p><p>　?。?）加藥部分：pH調(diào)整池中加入燒堿，絮凝反應(yīng)池中加入PAC和PAM。</p><p>　　5 主體構(gòu)筑物設(shè)計</p><p>　　原始資料：設(shè)計水質(zhì)水量及排放標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　洗

69、煤廢水水量：Q=30000 m3/d；進(jìn)水水質(zhì)：SS=2000mg/L；COD=300mg/L；BOD=200mg/L。</p><p>　　出水水質(zhì)：處理后的廢水應(yīng)達(dá)到國家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978—1996）二級標(biāo)準(zhǔn)，其主要水質(zhì)指標(biāo)為：COD≤10mg/L；SS≤10mg/L；pH=6.5~9；BOD≤10mg/L；COD去除率≥90%；BOD去除率≥95%；SS去除率≥99%。</p>

70、<p><b>　　5.1 格柵設(shè)計</b></p><p>　　5.1.1 確定柵前水深</p><p>　　設(shè)計流量Qmax=30000 m3/d=0.347m3/s</p><p>　　最優(yōu)水力斷面公式 （5-1） </p

71、><p>　　式中：——最大設(shè)計流量，m3/s；</p><p><b>　　——柵前水深，m；</b></p><p>　　——柵前流速，m/s；設(shè)=0.7m/s；</p><p><b>　　根據(jù)式5-1可得</b></p><p>　　柵前水深

72、 （5-2）</p><p>　　式中：——柵前水深，m；</p><p>　　則 </p><p>　　5.1.2 柵條的間隙數(shù)</p><p><b>　?。?-3）</b></p>

73、;<p>　　式中：——格柵傾角，°，設(shè)=60°；</p><p>　　——柵條間隙，m，設(shè)=0.021m；</p><p>　　——過柵流速，m/s，設(shè)=0.9m/s；</p><p><b>　　——柵前水深，m；</b></p><p>　　格柵設(shè)兩組，按兩組同時工作設(shè)計，一格停用

74、，一格工作校核。</p><p>　　則 個</p><p>　　5.1.3 柵槽寬度</p><p>　　柵槽寬度一般比格柵寬0.2~0.3m，取0.2m；</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　式中：──柵槽寬度，m；</p>

75、<p>　　──柵條的寬度，m，設(shè)；</p><p>　　則 </p><p>　　5.1.4 進(jìn)水渠道漸寬部分的長度</p><p><b>　?。?-5）</b></p><p>　　式中：──進(jìn)水渠道漸寬部分的長度，m；</p><p>　　──

76、進(jìn)水渠展開角，°，設(shè)=20°；</p><p>　　則 </p><p>　　5.1.5 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度</p><p><b>　　(5-6)</b></p><p>　　式中：──柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度,m；</p>

77、<p>　　則 </p><p>　　5.1.6 通過格柵的水頭損失</p><p><b>　?。?-7）</b></p><p>　　式中：──通過格柵的水頭損失，m；</p><p>　　──計算水頭損失，m；</p><p>　　──

78、系數(shù)，格柵受污染物堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，一般采用；</p><p>　　根據(jù) </p><p>　　和式 </p><p>　　式中：──重力加速度，m/s2；</p><p>　　──阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，當(dāng)柵條斷面為矩形斷面時；</p><p>

79、　　可得 </p><p>　　5.1.7 柵后槽總高度</p><p><b>　?。?-8）</b></p><p>　　式中：──柵后槽總高度，m；</p><p>　　──柵前渠道超高，m；設(shè)=0.3m；</p><p>　　則

80、 </p><p>　　5.1.8 柵槽總長度</p><p><b>　?。?-9）</b></p><p>　　式中：──柵槽總長度，m；</p><p>　　──柵前渠道深，m；，m；</p><p>　　則 </p><p&

81、gt;　　5.1.9 每日柵渣量</p><p><b>　　(5-10)</b></p><p>　　式中：──每日柵渣量，m3/d；</p><p>　　──柵渣量，m3/103m3 ，格柵間隙為21mm時，設(shè)=0.07 m3/103m3； </p><p>　　──總變化系數(shù)，=1.5；</p>

82、<p>　　則 </p><p>　　所以宜采用機(jī)械格柵清渣。 </p><p>　　5.2 pH調(diào)節(jié)池設(shè)計</p><p>　　pH調(diào)節(jié)池中加入燒堿，調(diào)節(jié)pH至最佳反應(yīng)pH，提供后續(xù)混凝反應(yīng)的環(huán)境。</p><p>　　5.2.1 pH調(diào)節(jié)池的有效容積 </p><p&g

83、t;<b>　　(5-11)</b></p><p>　　式中：──pH調(diào)節(jié)池的有效容積，m3；</p><p>　　──水流量，m3/d，；</p><p>　　──水力停留時間，h，設(shè)；</p><p>　　則 </p><p>　　5.2.2 pH

84、調(diào)節(jié)池面積 </p><p><b>　　（5-12） </b></p><p>　　式中：──pH調(diào)節(jié)池的面積，m2；</p><p>　　──有效水深，m；設(shè)；</p><p>　　則 </p><p>　　設(shè)兩座pH調(diào)節(jié)池，每座取長為30m，寬為25m，超

85、高為0.5m</p><p>　　所以Ph調(diào)節(jié)池的尺寸為</p><p>　　5.2.3 提升泵的選型</p><p>　　(1)污水經(jīng)提升后進(jìn)入隔油池，氣浮池，然后自流通過SBR池，生物接觸氧化池。設(shè)計流量為Q=1250m3/h。</p><p>　　(2)污水提升前水位為-1.4m，污水總提升揚(yáng)程為：1.8+4.93+3.25＝9.98

86、m。</p><p>　　選4PWL污水泵3臺，另備用1臺，單臺泵提升能力72～120m3/h，揚(yáng)程12～10.5m，電動機(jī)功率7.5Kw，轉(zhuǎn)速960r/min，外形尺寸。</p><p>　　5.3 絮凝反應(yīng)池的設(shè)計</p><p>　　在混凝反應(yīng)池中進(jìn)行混凝加藥，這里投加的藥劑為PAM和PAC?；炷鶆蚝筮M(jìn)入沉淀池進(jìn)行混凝沉淀，混凝混合反應(yīng)池池底設(shè)置ZJ-47

87、0型折板漿式攪拌機(jī)一臺，對廢水進(jìn)行攪拌混勻。本設(shè)計采用的是隔板絮凝反應(yīng)池。</p><p>　　5.3.1 絮凝反應(yīng)池有效容積</p><p><b>　　(5-13)</b></p><p>　　式中：──絮凝反應(yīng)池的有效容積，m3；</p><p>　　──反應(yīng)時間，h，設(shè)；</p><p>

88、;　　則 </p><p>　　5.3.2 絮凝反應(yīng)池面積</p><p><b>　?。?-14）</b></p><p>　　式中：──絮凝反應(yīng)池面積，m2；</p><p>　　──有效水深，m，設(shè)；</p><p>　　則

89、 </p><p>　　取長為12m，寬為8m，超高為0.5m</p><p>　　所以絮凝反應(yīng)池的尺寸為</p><p>　　5.3.3 各檔隔板間距</p><p><b>　　(5-15)</b></p><p>　　式中——各檔的隔板間距，m；</p>&l

90、t;p><b>　　——池深，m；</b></p><p>　　——廊道內(nèi)水流速，m/s；</p><p>　　廊道內(nèi)水的流速vn由0.5m/s遞減至0.2m/s，則</p><p>　　據(jù)此公式，的計算結(jié)果列于表2.1。</p><p>　　表2.1 各檔隔板間距表</p><p>　　5

91、.3.3 藥劑投加量</p><p>　　（1）投加聚丙烯酰胺（PAM）：</p><p>　?。ㄍ都訚舛劝?.2mg/L計）</p><p><b>　　每天投加量為：</b></p><p>　?。?）投加聚合氯化鋁（PAC）：</p><p>　?。ㄍ都訚舛劝?1.5mg/L計）</

92、p><p><b>　　每天投加量為：</b></p><p>　　5.3.4 加藥裝置選型</p><p>　　燒堿(NaOH)：采用型號HJY-100的加藥裝置，其配套裝置隔膜計量泵性能為：Q=1m3/h，H=40m，N=0.75kw。</p><p>　　聚合氯化鋁(PAC)：采用型號HJY-100的加藥裝置，其配套

93、裝置隔膜計量泵性能為：Q=1m3/h，H=40m，N=0.75kw。</p><p>　　聚丙烯酰胺(PAM)：采用型號HJY-100的加藥裝置，其配套裝置隔膜計量泵性能為：Q=0.1m3/h，H=40m，N=0.25kw。</p><p>　　5.4 沉淀池的設(shè)計</p><p>　　沉淀池是分離懸浮物的一種常用處理構(gòu)筑物，利用水中懸浮顆粒可沉淀性能，在重力場作

94、用下下沉，以達(dá)到固液分離的目的。本設(shè)計采用輻流式沉淀池。</p><p>　　5.4.1 沉淀部分水面面積</p><p><b>　　（5-16）</b></p><p>　　式中：──沉淀部分水面面積，m2；</p><p>　　──池數(shù)，個；設(shè)池數(shù)；</p><p>　　──表面負(fù)荷，m3

95、/（m2h），設(shè)；</p><p>　　則 </p><p>　　5.4.2 池子直徑</p><p><b>　　（5-17）</b></p><p>　　式中：──池子的直徑，m</p><p>　　則 </p

96、><p>　　5.4.3 沉淀部分有效水深</p><p><b>　　（5-18）</b></p><p>　　式中：──沉淀部分有效水深，m；</p><p>　　──沉淀時間，h，設(shè)；</p><p>　　則 </p><p>　　

97、5.4.4 沉淀部分有效容積</p><p><b>　?。?-19）</b></p><p>　　式中：──沉淀部分有效容積，m3；</p><p>　　則 </p><p>　　5.4.5 污泥部分所需容積</p><p><b>　?。?-2

98、0）</b></p><p>　　式中：──污泥部分所需容積，m3；</p><p>　　──進(jìn)水懸浮物濃度，t/m3；</p><p>　　──出水懸浮物濃度，t/m3；</p><p>　　──兩次清除污泥相隔時間，d，設(shè)；</p><p>　　──污泥的容重，t/m3，一般；</p>&

99、lt;p>　　──污泥含水率，%，設(shè)；</p><p>　　則 </p><p>　　5.4.6 污泥斗容積</p><p><b>　?。?-21）</b></p><p>　　式中：──泥斗高，m；</p><p>　　──中心泥斗的上口半徑，m，設(shè)；&

100、lt;/p><p>　　──中心泥斗的下底半徑，m，設(shè)；</p><p>　　──斗壁傾角，°，設(shè)=60°；</p><p>　　則 </p><p><b>　　（5-22）</b></p><p>　　式中：──污泥斗容積，m3；</

101、p><p>　　則 </p><p>　　5.4.7 泥斗以上池底污泥容積</p><p><b>　?。?-23）</b></p><p>　　式中：──泥斗以上池底污泥厚度，m；</p><p><b>　　──池子半徑，m；</b>

102、;</p><p>　　──池底徑向坡度，設(shè)池底徑向坡度；</p><p>　　則 </p><p><b>　?。?-24）</b></p><p>　　式中：──泥斗以上池底污泥容積，m3；</p><p>　　5.4.8 沉淀池容納污泥的

103、總能力</p><p>　　5.4.9 沉淀池的總高度</p><p>　　式中：──超高，m，設(shè)；</p><p>　　──緩沖層高度，m，設(shè)； </p><p>　　則 </p><p>　　5.4.10 沉淀池池周高度</p><p>

104、　　5.4.11 校核徑深比</p><p>　?。ㄔ?~12的范圍內(nèi)，符合要求）</p><p><b>　　5.5 調(diào)節(jié)池</b></p><p>　　沉淀后的廢水流入調(diào)節(jié)池，目的是均化水質(zhì)水量。</p><p>　　5.5.1 調(diào)節(jié)池的有效容積 </p><p><b>　

105、　(5-25)</b></p><p>　　式中：──調(diào)節(jié)池的有效容積，m3；</p><p>　　──水力停留時間，h，設(shè)；</p><p>　　則 </p><p>　　5.5.2 調(diào)節(jié)池面積 </p><p><b>　?。?-26） </

106、b></p><p>　　式中：──調(diào)節(jié)池的面積，m2；</p><p>　　──有效水深，m，設(shè)；</p><p>　　則 </p><p>　　調(diào)節(jié)池設(shè)兩座，每座取長為30m，寬為30m，超高為0.5m</p><p><b>　　所以調(diào)節(jié)池的尺寸為</b&g

107、t;</p><p><b>　　5.6 配水井</b></p><p>　　廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池進(jìn)入配水井，經(jīng)配水井配水使廢水均勻的進(jìn)入曝氣生物濾池。本設(shè)計選用的是堰式配水井。</p><p>　　5.6.1 配水井的有效容積</p><p>　　5.6.2 進(jìn)水管管徑</p><p>　　配水井

108、進(jìn)水管的設(shè)計流量為Q=1250m3/h，當(dāng)進(jìn)水管管徑為D1=700mm時，查水力計算表，得知v3=0.90m/s<1.0m/s，滿足設(shè)計要求。</p><p>　　5.6.3 矩形寬頂堰</p><p>　　進(jìn)水從配水井底中心進(jìn)入，經(jīng)等寬堰流入4個水斗再由管道接入4座后續(xù)構(gòu)筑物，每個后續(xù)構(gòu)筑物的分配水量為q=1250/4=312.5m3/h。配水采用矩形寬頂溢流堰至配水管。<

109、/p><p><b>　?。?）堰上水頭</b></p><p>　　因單個出水溢流堰的流量為q=312.5m3/h，一般大于100L/s采用矩形堰，小于100L/s采用三角堰，所以本設(shè)計采用矩形堰（堰高h(yuǎn)取0.5m）。</p><p><b>　　矩形堰的流量</b></p><p><b>

110、;　?。?-27）</b></p><p>　　式中：──矩形堰的流量，m3/s；</p><p><b>　　──堰上水頭，m；</b></p><p>　　──堰寬，m，設(shè)堰寬；</p><p>　　──流量系數(shù)，通常采用0.327~0.332，設(shè)；</p><p>　　則

111、 </p><p><b>　?。?）堰頂厚度</b></p><p>　　根據(jù)有關(guān)實驗資料，當(dāng)時，屬于矩形寬頂堰。取B1=0.8m，這時，所以，該堰屬于矩形寬頂堰。 </p><p>　　5.6.4 配水管管徑</p><p>　　已知每個后續(xù)處理構(gòu)筑物的分配流量為q=312.5m

112、3/h，當(dāng)進(jìn)水管管徑為D2=600mm時，查水力計算表，得知v2=1.22m/s，在1.0~1.5m/s范圍內(nèi)，滿足設(shè)計要求。</p><p>　　5.6.5 配水井的設(shè)計</p><p>　　配水井外徑為4m，內(nèi)徑為2m，井內(nèi)有效水深</p><p>　　超高為0.5m，所以配水井的總高度為4m。</p><p>　　5.7 曝氣生物濾

113、池設(shè)計</p><p>　　5.7.1 濾料的總有效容積</p><p><b>　?。?-28）</b></p><p>　　式中：──濾料的總有效容積，m3；</p><p>　　──CODcr的有機(jī)負(fù)荷，kg/(m3d)；設(shè)</p><p>　　──經(jīng)處理出去CODcr的濃度，mg/L；且

114、</p><p>　　──進(jìn)水CODcr的濃度，mg/L；</p><p>　　──出水CODcr的濃度，mg/L；</p><p>　　則 </p><p>　　5.7.2 濾池的總面積</p><p><b>　?。?-29）</b></p&g

115、t;<p>　　式中：──曝氣生物濾池的總面積，m2；</p><p>　　──濾池的濾料層高度，m；一般取2.4~4.5m，設(shè)H2=4.5m；</p><p>　　則 </p><p>　　5.7.3 濾池的座數(shù)</p><p><b>　　（5-30）</b&