污水处理系统设计

李伟

摘要： 为满足生产线建线需要，按照技术条件和要求，根据国家有关污水排放标准，对污水处理系统进行设计。

Abstract： In order to meet the needs of the production line， according to the technical conditions and requirements， this paper designs the sewage treatment system in accordance with the relevant national sewage discharge standards.

关键词： 污水排放标准；污水处理系统；设计

Key words： sewage discharge standards；sewage treatment system；design

中图分类号：U664.9+2 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）25-0059-02

0 引言

污水处理系统是为了满足新建生产线的需要而进行设计的。综合考虑生产线的各类污水生产线的排放量、使用要求、工作环境等因素，以此为依据，进行槽体、搅拌器、污水泵等的设计和选型，实现了设计科学合理。此外，污水处理系统实现了自动化运行和手动运行两种模式，具有易于操作性和系统运行可靠性的特点。两套运行系统相对独立，在自动运行系统失灵或切换至手动运行系统时，可以进行各个污水处理系统的独立操作，满足使用要求。

1 槽体设计

槽体初级设计中，按照污水处理流程和处理量，初步确定槽体的外形尺寸，将各个槽体按工艺流程进行排布，满足污水处理线需要总的安装线长度、宽度、平台的架设等条件要求。

按槽液的流量设计溢流口，上道工艺槽与下道工艺槽之间也采用此方法进行合理处理，压缩了大量槽体安装空间，保证了槽体在有限的空间范围内得到合理的布置。同时，按照合并槽体的分布位置，从便于检查的角度思考，分别设立检修平台通道。

槽体内设计了经过加药搅拌、处理后的槽液导流装

置，延长了槽液驻留时间，同时对槽体的尺寸设计提供了充足的安装空间。主要工艺槽体结构，采用优质碳钢Q235—A，方管进行加强，内表面采用潜艇外表面防腐涂层，外表面底层采用铁红底漆防锈涂层，外层采用沥青漆涂层。

加药及配药槽采用耐腐蚀的PP板制作，碳钢方管加强，外包薄壁PP板。

2 搅拌器设计

根据槽液搅拌性质的不同分为三类。为减少安装空间，减速机设计均为立式安装。

2.1 加入絮凝剂的污水槽采用低转速比的搅拌器，搅拌桨转速控制在介于7rpm-10rpm之间。搅拌桨设计成对称于搅拌轴排布、立式搅拌桨叶，而不采用涡旋桨叶。低转速有利于絮凝剂与槽液进行化学反应后生成的絮状物不被搅拌桨打散，同时对槽液与药剂的均匀混合具有辅助作用。

由于槽体深度为2500mm，搅拌轴不能悬空设计，否则容易造成搅拌桨末端出现大幅摆动，从而易于损坏减速机及其附件。因此，利用水泵轴封的原理，在槽底设计水下轴承的限位结构，将搅拌轴末端插入水下轴承限位结构中。经过设计，水下轴承由限位座和密封套组成，水下轴承与搅拌轴的装配具有限位、密封以及可检修拆卸的功能。限位座预先安装于槽体底部，与槽体形成整体，实现防腐涂层全覆盖，不露出槽体底板本体。搅拌桨设计成上下分段的双层结构，实现槽液搅拌的均匀性。同时，降低搅拌桨工作时对搅拌轴的轴向扭矩，降低了搅拌器减速机的负荷，提高了搅拌器运行的平稳性。

2.2 未加入絮凝剂而加入酸、碱、还原剂、钙盐等介质的污水槽采用相对高转速比的搅拌器，搅拌桨转速控制在介于120rpm-150rpm之间。此类槽内的槽液因不生成絮状物，只要求槽液与药剂的快速混合和保证槽液的均匀性。

由于槽体深度为2500mm，同理，参考加入絮凝剂的污水槽的结构型式，设计了水下轴承，保证运行的平稳性。按照液位分为双层布置安装。为了保证槽液的快速混合，提高污水处理效率，将搅拌桨设计成涡扇型桨叶结构。

2.3 加药槽的搅拌器设计，因只要求槽液得到快速均匀搅拌，降低工艺槽的等待时间，因此，采用相对高转速比的搅拌器，搅拌桨转速控制在介于120rpm-150rpm之间。

由于加药槽的容积较小，深度不大，槽液搅拌过程中生成的对搅拌轴的扭矩不大，其搅拌桨设计为悬空的单层涡扇型桨叶结构。

3 污水泵的选型

依据生产线各类污水的排放量和污水的吸程、管网阻力、输送高度来确定污水泵的选型。参考各个对应污水泵的流程和扬程，并根据污水的酸碱腐蚀性进行污水泵的选型。先确定生产线的各类污水排放量，污水泵的安装位置及相关安装数据。根据污水处理的需要，将污水泵按照技术协议要求设计为一用一备。

所有污水泵均安装于地面，工作槽体安装后的实际高度为4m，各个水池的深度均为4m，污水泵的出口段管路安装型式基本相同，污水泵的扬程由吸上真空高度、输送高度、管网阻力构成，只需确定其中管网最不利的系统即可，其余各个污水泵的扬程参考最不利系统，仅用作选型参考数据，重点放在确定污水泵的流量上。

4 一步净化器的反冲洗

一步净化器的反冲洗系统按照节约用水的原则，利用处理后的污水进行反冲洗。反冲洗系统一般不工作，启动反冲洗系统之前，需要由污水系统的检测系统的反馈信号对相应污水输入系统和反冲洗污水泵进行控制。适当加大反冲洗水泵的流量和扬程，可以提高反冲洗的实际效果。一步净化器内部具有反冲洗喷射机构和水力推动的旋转机构，反冲洗工作时，形成伞面状喷射水流，对净化器内的悬浮过滤材料进行清洗。

一旦进入反冲洗系统运行程序时，各个污水系统输入部分将停止工作，但一步净化器的排污系统保持开启状态，保证反冲洗的水体回流入污泥池。

5 污泥压干系统

污泥压干系统主要设备由污泥池、气动隔膜泵、污泥压干机构成。辅助设备由排污系统、排泥装置、导流装置、泥饼清运车等组成。

为了保证厂房通道的畅通，污泥压干机采用架空的安装设计，预留出通道。污泥压干机工作后所产生的泥饼由导流装置进入泥饼传送管，直接落入预先放置的泥饼清运车中。传送管设计成软联接的型式，在泥饼清运车装满时，可以实现手动升起，另外一台泥饼清运车可及时入位承接泥饼，保证泥饼清运的连续性。

6 结语

污水处理系统是一个多系统联动的复杂系统，在工艺要求方面提出了较严格的要求。在保证实现污水处理功能的前提下，在设计方案论证、设计方案的确定、布局的调整、土建条件的提出、设备及材料的选型等方面，做出了详细的阐述。污水处理系统在结构设计方面综合考虑了设备检修维护、加药搅拌、流量控制、易于操作等因素。在槽体的设计、搅拌器的设计方面具有一定的创新性，对日后类似系统的设计具有很强的借鉴和指导意义。

参考文献：

[1]华北建筑设计院主编.给排水设计手册[M].中国建筑工业出版社.

[2]施振球主编.动力管道手册[M].机械工业出版社.

[3]成大先主编.机械设计手册[M].第五版.化学工业出版社.

[4]王朝富主编.机械制造企业安全质量标准化工作指导[M].机械制造企业安全质量标准化工作指导编审委员会.endprint