3 设计计算书
3.1 含氰废水处理系统计算
3.1.1单体计算
3.1.1.1 含氰废水调节池
本工程采用间歇法进行废水处理，由贾金平等人研究可知，采用两个池子集水较好，故本工程采用两个相同的调节池。
已知平均流量为1m3/h，取设计日流量为1m3/h。取一个池子计算如下。 废水每天排放8小时。由于没有污水变化无规律，则在此设计调节池容纳4小时污水量。因此，池有效容积为：
V = QT = 1 m3/h×4h = 4m3
取有效水深h为1.8m，池设计成正方形，则池宽B（池长L）为：
B（L）=
池子取超高为0.3m，则池高为：
H =1.8 + 0.3 = 2.1m
3.1.1.2 破氰池
由于本工程为间歇式处理，故可将一级、二级破氰池合并为一个，即在氧化阶段重复使用一个反应池，这样可以节省投资。
由于是间歇式处理，每次均得把调节池内废水处理干净，故破氰池各尺寸和单个含氰废水调节池相同。即：
L?B?H=1.5m?1.5m?2.1m
反应时间HRT取30分钟。
41.8?1.5m
3.1.2 投药量计算
3.1.2.1 碱（NaOH）量计算
由贾金平等人研究可知，在一级破氰反应中，pH值应调节为8.5~11.5。本工程
选取pH值为11.5。原废水的pH值取7.5。由酸碱中和反应关系式
H++OH-=H2O
可得，所需OH-的物质的量n为：
n=(10-7.5-10-11.5)mol/L×4×1000L=1.26448×10-4 mol
则所需氢氧化钠（NaOH）的质量为：
M1=40g/mol×1.26448×10-4 mol=5.05792×10-3g
一天所需氢氧化钠（NaOH）的质量为：
M= M1×2=1.011584×10-2g=1.011584×10-5Kg
3.1.2.2 酸（H2SO4）量计算
在二级破氰反应中，pH值应调节为7.5~8.5。本工程选取pH值为8。经一级破氰处理后的pH值约为11。同理，由酸碱中和反应关系式
H++OH-=H2O
可得，所需H+的物质的量n为：
n=(10-8-10-11)mol/L×4×1000L=4×10-5mol
则所需硫酸（H2SO4）的质量为：
M1=98g/mol×4×10-5mol÷2=3.92×10-3g÷2=1.96×10-3g
一天所需硫酸（H2SO4）的质量为：
M= M1×2=1.96×10-3g×2=3.92×10-6Kg
3.1.2.3 氧化剂（ClO2）量计算
由文献[3，16-17]可知，水中氰根含量与二氧化氯的最佳投配量之比是：1:2~5。本工程取1:3。
取废水中的平均氰离子浓度是5mg/L。则废水中氰根离子总质量为：
m=5mg/L×4×1000L=20g
则需投加二氧化氯（ClO2）质量为：
M1=20g×3=60g
每天需要的二氧化氯（ClO2）质量为：
M=60g×2=120g
3.2 含铬废水处理系统计算
3.2.1单体计算
3.2.1.1含铬废水调节池
计算同含氰废水调节池。本工程采用间歇法进行废水处理，由贾金平等人研究可知，采用两个池子集水较好，故本工程采用两个相同的调节池。
已知平均流量为1m3/h，取设计日流量为1m3/h。取一个池子计算如下。 废水每天排放8小时。由于没有污水变化无规律，则在此设计调节池容纳4小时污水量。因此，池有效容积为：
V = QT = 1 m3/h×4h = 4m3
取有效水深h为1.8m，池设计成正方形，则池宽B（池长L）为：
B（L）=
池子取超高为0.3m，则池高为：
H =1.8 + 0.3 = 2.1m
3.2.1.2破铬池
计算同破氰池。由于是间歇式处理，每次均得把调节池内废水处理干净，故破氰池各尺寸和单个含氰废水调节池相同。即：
L?B?H=1.5m?1.5m?2.1m
反应时间HRT取30分钟。
41.8?1.5m
3.2.2 投药量计算
3.2.2.1 酸（H2SO4）量计算
在破铬反应中，六价铬的还原必须在酸性条件下进行。由文献[3,18]可知，当pH值为2.5~3时，反应时间在20~30分钟。本工程选取pH值为2.5。所以需将废水的调整至2.5进行六价铬的还原。原废水的pH值取6.7。同理，由酸碱中和反应关系式
H++OH-=H2O
可得，所需H+的物质的量n为：
n=(10-2.5-10-6.7)mol/L×4×1000L=12.65mol
则所需硫酸（H2SO4）的质量为：
M1=98g/mol×12.65mol÷2=619.8g
一天所需硫酸（H2SO4）的质量为：
M= M1×2=1.24Kg
3.2.2.2 还原剂量（Na2S2O5）计算
由文献[3，18]可知，水中六价铬含量与焦亚硫酸钠的最佳投配量之比是：1:3.5~4。本工程取1:4。
取废水中的平均六价铬浓度是8mg/L。则废水中六价铬总质量为：
m=8mg/L×4×1000L=32g
则需投加焦亚硫酸钠（Na2S2O5）质量为：
M1=32g×4=128g
每天需要的焦亚硫酸钠（Na2S2O5）质量为：
M=128g×2=256g
3.3 综合废水处理系统计算
3.3.1单体计算
3.3.1.1 综合废水调节池
本工程采用间歇法进行废水处理，由贾金平等人研究可知，采用两个池子集水较好，故本工程采用两个相同的调节池。
已知综合废水平均流量为0.5m3/h，取设计日流量为0.5m3/h。又经每次前期处理的含氰、含铬废水共8m3也排入到综合废水调节池。取一个池子计算如下。
废水每天排放8小时。由于没有污水变化无规律，则在此设计调节池容纳4.5小时（包括了含氰、含铬废水前期处理的时间30分钟）污水量。因此，池有效容积为：
V = QT = 0.5 m3/h×4.5h+8m3 =10.25m3
取有效水深h为1.8m，池设计成正方形，则池宽B（池长L）为：
B（L）=
10.251.8?2.4m
池子取超高为0.3m，则池高为：
H =1.8 + 0.3 = 2.1m
3.3.1.2 一步净化器 1）污泥量计算：
废水中总铬浓度取9mg/L。
进水悬浮物浓度计算：
Cjs＝kC1+2C2+1.7C3+C4＝14×9+2×0+1.7×1+20＝147.7mg/L，取150mg/L。
式中 k——系数。当废水中铬离子含量等于或大于5 mg/l时，k宜取14，当废水中铬离子含量小于5 mg/l时，k宜取16；
C1——废水中铬离子的含量，mg/L； C3——废水中含铁离子总量，mg/L；
C3——废水中除铬离子和铁离子以外的金属离子含量总和，mg/L； C4——废水进水中悬浮物含量，mg/L。 则悬浮物质量为：
150mg/L×10.25m3=1537.5g
设污泥含水率为99%，沉淀物本身密度为1.02?106g/m3。
1537.51.02?106??1?99%??0.15m3
则每天产生污泥量约为：
2×0.15m3=0.3m3
可见污泥量小。采用集成化的一步净化器进行固液分离。 2）一步净化器
一步净化器中同时进行混合反应、沉淀、澄清、轻质滤料过滤五个工艺流程，去除水中各种氢氧化物、悬浮物等杂质，达到排放标准，水质清亮，可达到国家一级排放标准。
表7 设备规格性能[19]
处理水量 （m3/h） pH 进水水质 悬浮物与金属离子杂质（mg/L）
出水水质 pH 悬浮物与金属离子杂质（mg/L） 外形尺寸 Φ*H（m） 型号