畢業(yè)設(shè)計論文河北東發(fā)化工染料工業(yè)廢水處理工藝設(shè)計

1、河北農(nóng)業(yè)大學(xué)本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計題 目： 河北東發(fā)化工染料工業(yè)廢水處理工藝設(shè)計 學(xué) 院：城鄉(xiāng)建設(shè)學(xué)院 專業(yè)班級：給水排水工程0902班學(xué) 號： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師姓名： 指導(dǎo)教師職稱：講師 2013年05月30日目錄摘要1前 言1第一章 設(shè)計任務(wù)書21.1 設(shè)計題目21.2染料廢水的產(chǎn)生21.3印染廢水的危害21.4廢水的水量及水質(zhì)情況21.5印染廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)31.6 設(shè)計依據(jù)31.7 設(shè)計原則41.8 設(shè)計范圍41.9設(shè)計任務(wù)41.9.1 課程設(shè)計題目41.9.2 處理水質(zhì)41.9.3 設(shè)計內(nèi)容41.9.4 設(shè)計成果5第二章 廢水的處理方案和工藝流程62.1 廢水性質(zhì)62.1.1 廢水

2、來源62.1.2 廢水特點62.2 方案確定62.3 工藝流程9流程說明9具體工藝流程92.4預(yù)計處理效果9第三章 各構(gòu)筑物的設(shè)計與計算113.1泵前中格柵11設(shè)計參數(shù)：11設(shè)計計算123.1.3 格柵機的選型133.1.4 篩網(wǎng)133.2污水提升泵房133.2.1.設(shè)計參數(shù)133.2.2.泵房設(shè)計計算143.3均質(zhì)池15池體積計算15布氣管設(shè)置153.4中和池16加酸中和16池體積計算173.5混凝沉淀池17混凝沉淀原理17沉淀池體積計算173.6水解酸化沉淀池183.6.1 介紹183.6.2 池體計算19布水配水系統(tǒng)193.7厭氧池223.7.1.設(shè)計參數(shù)223.7.2.設(shè)計計算223.

3、8氧化溝243.8.1.設(shè)計參數(shù)243.8.2.設(shè)計計算243.9沉淀池29構(gòu)造29設(shè)計參數(shù)29設(shè)計計算293.9.4 進出口形式323.9.5 排泥方式323.10接觸消毒池與加氯間33設(shè)計參數(shù)33設(shè)計計算34第四章 污泥的處理與處置364.1回流污泥泵房364.1.1.設(shè)計說明364.1.2.回流污泥泵設(shè)計選型364.2剩余污泥泵房364.2.1.設(shè)計說明364.2.2.設(shè)計選型374.3污泥濃縮池374.3.1.設(shè)計參數(shù)374.3.2.設(shè)計計算374.4貯泥池及污泥脫水機房41設(shè)計參數(shù)41設(shè)計計算41配套設(shè)備41第五章 平面與高程布置435.1 平面布置435.1.1 平面布置的一般原則

4、43總平面圖布置結(jié)果435.2 高程布置45各構(gòu)筑物水位計算45高程確定46第六章 工程項目概預(yù)算486.1 工程投資概預(yù)算506.1.1 建設(shè)費用50設(shè)備費用51管材及附件費用51管材附件費用52其他費用526.2 勞動定員、運行管理526.2.1 勞動定員52運行費用526.2.3 噸處理成本546.3效益分析54環(huán)境效益分析54社會效益54經(jīng)濟效益54第七章 電氣自動化說明557.1概述557.2自控儀表設(shè)計原則557.3自控系統(tǒng)的組成55中央管理計算機55現(xiàn)場控制器56控制方式56第八章 環(huán)境影響評價及工程措施578.1 環(huán)境影響評價578.2 工程技術(shù)措施57總結(jié)59參考文獻60致

5、謝61污水廠設(shè)計說明書摘要隨著染料工業(yè)的發(fā)展,其生產(chǎn)廢水已成為主要的水體污染源。目前染料已有成千上萬種之多,它們不但具有特定的顏色,而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜,以高分子絡(luò)合物為多。且生物降解性較低,大多具有潛在毒性,在環(huán)境中的歸趨依賴于很多未知因子。這些特點致使染料廢水難以找到行之有效的處理方法。關(guān)鍵字：顏色 生物降解性低前 言 隨著化工染料工業(yè)的迅速發(fā)展，染料品種和數(shù)與日益增加，染料廢水已成為水系環(huán)境重點污染源之一。據(jù)不完全統(tǒng)計，全國印染行業(yè)每年排放染料廢水約有0 .6×109m3，而其中大部分皆未能實現(xiàn)穩(wěn)定達標(biāo)排放。主要問題是:染料廢水量大，成分復(fù)雜，生物難降解物多，脫色困難，運行費用高等染料

6、廢水主要來自退漿、漂白、絲光、染色、印花、整理工段。生產(chǎn)工段的特點決定了染料廢水具有高濃度、高色度、高pH、難降解、多變化，五大特征。針對染料廢水的五大特征日前國內(nèi)對染料廢水的生化處理工藝通常采用“水解酸化+好氧化”工藝。20世紀(jì)80年代開發(fā)的水解酸化工藝，能使廢水中的部分有機物得到降解，分子量明顯減小，生物降解性能明顯提高.能提高后續(xù)的好氧處理效果，尤其對懸浮性COD去除率較高，經(jīng)水解處理后，溶解性有機物比例發(fā)生了變化，水解出水溶解性COD比例可提高一倍。此外，該工藝可減少系統(tǒng)污泥產(chǎn)最，便于維護管理.當(dāng)處理要求不高時，好氧處理可優(yōu)選氧化溝法，以節(jié)省資金且操作管理方便. 本文將介紹以水解酸化沉

7、淀池+厭氧池氧化溝為主的處理工藝處理染料廢水的工程實例.第一章 設(shè)計任務(wù)書1.1 設(shè)計題目河北東發(fā)化工染料工業(yè)廢水處理工藝設(shè)計 1.2染料廢水的產(chǎn)生印染廢水污染在工業(yè)污染中占有較大的比例，2005年，我國規(guī)模以上印染企業(yè)印染布加工總量超過了300億米，加上未能被統(tǒng)計的一些小型印染廠，估計年印染加工總量為350億米左右。按每印染加工100米織物平均產(chǎn)生廢水5噸計，全年國內(nèi)印染企業(yè)將產(chǎn)生出 17.5 億噸印染廢水。從我國染料行業(yè)廢水治理技術(shù)的現(xiàn)狀來看，盡管經(jīng)過多年努力，已取得一批實用技術(shù)，解決了不少問題，但總體上沒有實質(zhì)性的突破，特別是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及工廠布局等不合理因素的存在，加重了廢水的治理難度。印

8、染廢水的污染物大部分為有機物，并隨采用的纖維種類和加工工藝的不同而異。一般情況下，印染廢水水質(zhì) pH 值為 6-10,COD（化學(xué)需氧量）為 400-1000毫克升，BOD（生物需氧量）為 100-400 毫克升，SS（懸浮物）為 100-200毫克升，色度為 100-400 倍。從技術(shù)角度看，印染廢水是很復(fù)雜的一個大類廢水。其特點之一是污染物成分差異性很大，很難歸類求同。特點之二是主要污染指標(biāo) COD 高，BOD 和 COD的比值一般在 0.25 左右，可生化性較差。特點之三是色度高，混合水中顯色分子離子微粒大小重量各異性大，較難脫色。印染各工序排出廢水主要有八大類，其水質(zhì)特點特性差異較大。

9、1.3印染廢水的危害印染廢水由染整工序中排出的助劑、染料、漿料等組成。造成印染廢水色度的是排放出的染料，印染加工過程中約有 1020的染料隨廢水排出，廢水中的染料能吸收光線，降低水體透明度，對水生生物和微生物造成影響，不利于水體自凈，同時造成視覺上的污染，給環(huán)境構(gòu)成較大破壞。而且隨著花色品種的增加，染整工藝不斷更新，其中某些工藝導(dǎo)致了污染的加重。如近年來廣泛使用的堿減量工藝，由于纖維中大量的對苯二甲酸被溶出，導(dǎo)致 COD 含量大幅增加，其廢水中 COD 可達 2000080000mg/l；同樣原理，海島絲工藝的廢水中 COD 高達 20000100000mg/l。這些新工藝的采用為印染廢水的處

10、理增加了難度。近年來由于內(nèi)地各地政府招商引資力度加大，很多外商投資利潤較高的印染行業(yè)，分散布局在內(nèi)陸湖和小河流流域，水域自凈能力差，使得印染行業(yè)的污染破壞更加顯得突出。1.4廢水的水量及水質(zhì)情況1、 水量大。2、 濃度高。大部分廢水呈堿性,COD 較高,色澤深。3、 水質(zhì)波動大。印染廠的生產(chǎn)工藝和所用染化料,隨紡織品種類和管理水平的不同而異，而對于每個工廠,其產(chǎn)品都在不斷變化。因此,廢水的污染物成分濃度的變化與波動十分頻繁。4、 以有機物污染為主，除酸,堿外,廢水中的大部分污染物是天然或合成有機物。5、處理難度較大。染料品種的變化以及化學(xué)漿料的大量使用,使廢水含難生物降解的有機物,可生化性差，

11、因此,印染廢水是較難處理的工業(yè)廢水之一。6、部分廢水含有毒有害物質(zhì)。如印花雕刻廢水中含有六價鉻,有些染料(如苯胺類染料)有較強的毒性。7、BOD5 與 CODcr 的比值一般在 0.4 以下，直接可生化性能不太好。1.5印染廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)國家按照不同年限分別規(guī)定了紡織染整工業(yè)水污染物最高允許排放濃度和最高允許排水量。1992 年 7 月 1 日起立項的紡織染整工業(yè)建設(shè)項目及其建成后投產(chǎn)的企業(yè)按表 1.1 執(zhí)行。表 1.1 允許排放濃度和最高允許排水量最高允許排水量（m3/百米布）最高允許排放濃度，mg/L分級缺水區(qū)豐水區(qū)生化需氧量化學(xué)需氧量色度（稀釋倍數(shù)）PH值懸浮物氨氮硫化物六價鉻銅苯胺類二

12、氧化氯級25100406-970151.00.50.51.00.5級2.22.540180806-9100251.00.51.02.00.5級3005006-94002.00.52.05.00.5注：1）百米布排水量的布幅以914mm計，寬幅布按比例折算。1.6 設(shè)計依據(jù)（1）給排水設(shè)計手冊； （2）給水排水快速設(shè)計手冊（排水手冊）；（3）給水排水設(shè)計規(guī)范（排水手冊）；（4）三廢處理工程技術(shù)手冊（廢水卷）；（5）紡織染整工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB4287-92）；（6）室外排水設(shè)計規(guī)范（GBJ14-1997）；（7）其他相關(guān)文獻書籍及資料。 1.7 設(shè)計原則（1）執(zhí)行國家關(guān)于環(huán)境保護的政策，符合

13、國家及地方的有關(guān)法規(guī)、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。（2）結(jié)合場地實際情況，充份利用構(gòu)建筑物，盡量節(jié)省工程投資和占地面積。（3）采用先進、成熟、可靠的處理工藝，確保處理出水達到排放標(biāo)準(zhǔn)。（4）設(shè)備器材采用國內(nèi)外成熟、高效、優(yōu)質(zhì)的設(shè)備，并設(shè)計適當(dāng)?shù)淖詣涌刂扑?，以方便管理運行。（5）綜合考慮環(huán)境效益、經(jīng)濟效益和社會效益，在保證出水達標(biāo)的前提下，盡量減少工程投資與運行費。（6）處理系統(tǒng)具有較大的靈活性和操作彈性，以適應(yīng)污水水質(zhì)，水量的變化。應(yīng)達到工藝先進，運行穩(wěn)定，管理簡單，運行成本合理，維修方便等特點。1.8 設(shè)計范圍（1）工藝設(shè)計（含污泥處理）；（2）從污水進入格柵至處理出水井之間構(gòu)筑物及配套設(shè)施設(shè)計；（3）平

14、面圖、高程圖布置；篩網(wǎng)調(diào)節(jié)池印染污水印染污水格柵（4）工程投資概算。1.9設(shè)計任務(wù)1.9.1 課程設(shè)計題目河北東發(fā)化工染料廢水處理廠設(shè)計1.9.2 處理水質(zhì)進水水質(zhì)：pH=910.5， CODcr=5067mgL， BOD5=1067 mgL， 色度450倍。出水水質(zhì)：執(zhí)行紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB4287-92)3中級標(biāo)準(zhǔn)： CODcr=100 mgL， BOD5=20 mgL，色度50倍1.9.3 設(shè)計內(nèi)容 1.方案確定 按照原始進水資料以及出水的水質(zhì)要求進行處理方案的確定，擬定處理工藝流程，選擇處理的構(gòu)筑物并說明選擇的理由。進行工藝流程中各個處理單元的處理原理說明，論述其優(yōu)缺點，

15、編寫設(shè)計方案說明說。 2.設(shè)計計算 進行各處理單元處理效率估算；各構(gòu)筑物的設(shè)計參數(shù)應(yīng)根據(jù)同類型污水的實際運行采納數(shù)或參考有關(guān)手冊選用；各構(gòu)筑物的尺寸計算；設(shè)備選型計算，經(jīng)濟效益分析和投資估算。 3.平面和高程圖布置 根據(jù)構(gòu)筑物的尺寸，合理的進行平面布置；高程布置應(yīng)在完成各構(gòu)筑物計算及平面布置草圖后進行各構(gòu)筑物的水頭損失可直接查相關(guān)資料，但各構(gòu)筑物之間的連接管渠的水頭損失則需計算而定。 4.編寫設(shè)計說明說、計算書1.9.4 設(shè)計成果 1.廢水處理廠總平面布置圖1張（含土建、設(shè)備、管道、設(shè)備清單等） 2.處理工藝流程圖1張 3.主要簡單構(gòu)筑物（氧化池、沉淀池）平面、剖面圖2張 4.設(shè)計說明書、計算

16、書一份第二章 廢水的處理方案和工藝流程2.1 廢水性質(zhì)2.1.1 廢水來源 該廠生產(chǎn)廢水主要來自前處理及染色兩個工序，前處理一般包括退漿、煮煉、絲光、漂白等。棉及棉紡織、機織產(chǎn)品在制成織物時，為使絲線光滑，并提高其強度和耐磨性能。而在織物染色前，為使纖維和染料更好的親和合，又需將織物上的漿料退掉，產(chǎn)生退漿廢水。退漿廢水有一定的粘性、且呈堿性、有機污染物含量隨漿料品種而異，一般都較高。其中化學(xué)PVA屬于難生物降解物質(zhì)。煮煉、絲光均在堿性條件下進行，以去除織物纖維上含有的草刺、果膠、蠟脂等，并使織物的紋絡(luò)更清晰，其產(chǎn)生的廢水呈堿性、有機污染物含量亦比較高。棉及棉混紡織物染色所用染料主要為：活性染料

17、，使用的助劑主要有：燒堿、純堿、硫酸、食鹽、表面活性劑、勻染劑等。2.1.2 廢水特點 廢水成分復(fù)雜、水質(zhì)水量變化大；有機物濃度高、色度深，堿性高；廢水中除含有殘余染料、助劑外還含有一定量的漿料。2.2 方案確定1、工藝流程的比較城市污水處理廠的方案，既要考慮有效去除BOD5又要適當(dāng)去除N，P故可采用SBR或氧化溝法，或A/A/O法,以及一體化反應(yīng)池即三溝式氧化溝得改良設(shè)計.ASBR法工藝流程：污水 一級處理 曝氣池 處理水工作原理：1）流入工序：廢水注入，注滿后進行反應(yīng)，方式有單純注水，曝氣，緩速攪拌三種，2）曝氣反應(yīng)工序：當(dāng)污水注滿后即開始曝氣操作，這是最重要的工序，根據(jù)污水處理的目的，除

18、P脫N應(yīng)進行相應(yīng)的處理工作。3）沉淀工藝：使混合液泥水分離，相當(dāng)于二沉池，4）排放工序：排除曝氣沉淀后產(chǎn)生的上清液，作為處理水排放，一直到最低水位，在反應(yīng)器殘留一部分活性污泥作為種泥。5）待機工序：工處理水排放后，反應(yīng)器處于停滯狀態(tài)等待一個周期。特點：大多數(shù)情況下，無設(shè)置調(diào)節(jié)池的心要。SVI值較低，易于沉淀，一般情況下不會產(chǎn)生污泥膨脹。通過對運行方式的調(diào)節(jié)，進行除磷脫氮反應(yīng)。自動化程度較高。得當(dāng)時，處理效果優(yōu)于連續(xù)式。單方投資較少。占地規(guī)模大，處理水量較小。B厭氧池氧化溝工作流程：污水中格柵提升泵房調(diào)節(jié)池中和池混凝沉淀池水解酸化沉淀池厭氧池氧化溝二沉池接觸池處理水排放工作原理：氧化溝一般呈環(huán)形

19、溝渠狀，污水在溝渠內(nèi)作環(huán)形流動，利用獨特的水力流動特點，在溝渠轉(zhuǎn)彎處設(shè)曝氣裝置，在曝氣池上方為厭氧池，下方則為好氧段，從而產(chǎn)生富氧區(qū)和缺氧區(qū)，可以進行硝化和反硝化作用，取得脫氮的效應(yīng)，同時氧化溝法污泥齡較長，可以存活世代時間較長的微生物進行特別的反應(yīng)，如除磷脫氮。工作特點：在液態(tài)上，介于完全混合與推流之間，有利于活性污泥的適于生物凝聚作用。對水量水溫的變化有較強的適應(yīng)性，處理水量較大。污泥齡較長，一般長達1530天，到以存活時間較長的微生物，如果運行得當(dāng)，可進行除磷脫氮反應(yīng)。污泥產(chǎn)量低，且多已達到穩(wěn)定。自動化程度較高，使于管理。占地面積較大，運行費用低。脫氮效果還可以進一步提高，因為脫氮效果的

20、好壞很大一部分決定于內(nèi)循環(huán)，要提高脫氮效果勢必要增加內(nèi)循環(huán)量，而氧化溝的內(nèi)循環(huán)量從政論上說可以不受限制，因而具有更大的脫氮能力。氧化溝法自問世以來，應(yīng)用普遍，技術(shù)資料豐富。C A/A/O法優(yōu)點：該工藝為最簡單的同步脫氮除磷工藝 ，總的水力停留時間，總產(chǎn)占地面積少于其它的工藝 。在厭氧的好氧交替運行條件下，絲狀菌得不到大量增殖，無污泥膨脹之虞，SVI值一般均小于100。污泥中含磷濃度高，具有很高的肥效。運行中勿需投藥，兩個A段只用輕緩攪拌，以不嗇溶解氧濃度，運行費低。 缺點：除磷效果難于再行提高，污泥增長有一定的限度，不易提高，特別是當(dāng)P/BOD值高時更是如此 。脫氮效果也難于進一步提高，內(nèi)循環(huán)

21、量一般以2Q為限，不宜太高，否則增加運行費用。對沉淀池要保持一定的濃度的溶解氧，減少停留時間，防止產(chǎn)生厭氧狀態(tài)和污泥釋放磷的現(xiàn)象出現(xiàn)，但溶解 濃度也不宜過高。以防止循環(huán)混合液對缺反應(yīng)器的干擾。 D 一體化反應(yīng)池（一體化氧化溝又稱合建式氧化溝）一體化氧化溝集曝氣，沉淀，泥水分離和污泥回流功能為一體，無需建造單獨得二沉池?；具\行方式大體分六個階段（包括兩個過程）。階段A：污水通過配水閘門進入第一溝，溝內(nèi)出水堰能自動調(diào)節(jié)向上關(guān)閉，溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷以低轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，僅維持溝內(nèi)污泥懸浮狀態(tài)下環(huán)流，所供氧量不足，此系統(tǒng)處于缺氧狀態(tài)，反硝化菌將上階段產(chǎn)生的硝態(tài)氮還原成氮氣逸出。在這過程中，原生污水作為碳源進入第一溝，

22、污泥污水混合液環(huán)流后進入第二溝。第二溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷在整個階段均以高速運行，污水污泥混合液在溝內(nèi)保持恒定環(huán)流，轉(zhuǎn)刷所供氧量足以氧化有機物并使氨氮轉(zhuǎn)化成硝態(tài)氮，處理后的污水與活性污泥一起進入第三溝。第三溝溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷處于閑置狀態(tài)，此時，第三溝僅用作沉淀池，使泥水分離，處理后的出水通過已降低的出水堰從第三溝排出。階段B：污水入流從第一溝調(diào)入第二溝，第一溝內(nèi)的轉(zhuǎn)刷開始高速運轉(zhuǎn)。開始，溝內(nèi)處于缺氧狀態(tài)，隨著供氧量增加，將逐步成為富氧狀態(tài)。第二溝內(nèi)處理過的污水與活性污泥一起進入第三溝，第三溝仍作為沉淀池，沉淀后的污水通過第三溝出水堰排出。階段C：第一溝轉(zhuǎn)刷停止運轉(zhuǎn)，開始泥水分離，需要設(shè)過渡段，約一小時，至該階段末，

23、分離過程結(jié)束。在C階段，入流污水仍然進入第二溝，處理后污水仍然通過第三溝出水堰排出。階段D：污水入流從第二溝調(diào)至第三溝，第一溝出水堰開， 第三溝出水堰關(guān)停止出水。同時， 第三溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷開始以低轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，污水污泥一起流入第二溝，在第二溝曝氣后再流入第一溝。此時，第一溝作為沉淀池。階段D與階段A相類似，所不同的是反硝化作用發(fā)生在第三溝，處理后的污水通過第一溝已降低的出水堰排出。階段E：污水入流從第三溝轉(zhuǎn)向第二溝，第三溝轉(zhuǎn)刷開始高速運轉(zhuǎn)，以保證該段末在溝內(nèi)為硝化階段，第一溝作為沉淀池，處理后污水通過該溝出水堰排出。階段E與階段B類似，所不同的是兩個外溝功能相反。階段F：該階段基本與C階段相同，第三溝內(nèi)

24、的轉(zhuǎn)刷停止運轉(zhuǎn)，開始泥水分離，入流污水仍然進入第二溝，處理后的污水經(jīng)第一溝出水堰排出。其主要特點：工藝流程短，構(gòu)筑物和設(shè)備少，不設(shè)初沉池，調(diào)節(jié)池和單獨的二沉池，污泥自動回流，投資省，能耗低，占地少，管理簡便。處理效果穩(wěn)定可靠，其BOD5和SS去除率均在90-95或更高。COD得去除率也在85以上，并且硝化和脫氮作用明顯。產(chǎn)生得剩余污泥量少，污泥不需小孩，性質(zhì)穩(wěn)定，易脫水，不會帶來二次污染。造價低，建造快，設(shè)備事故率低，運行管理費用少。固液分離效率比一般二沉池高，池容小，能使整個系統(tǒng)再較大得流量和濃度范圍內(nèi)穩(wěn)定運行。污泥回流及時，減少污泥膨脹的可能。綜上所述，任何一種方法，都能達到去除CODcr

25、的效果，且出水水質(zhì)良好，但相對而言，SBR法一次性投資較少，占地面積較大，且后期運行費用高于氧化溝，一體化反映池需要設(shè)分區(qū)，或增設(shè)側(cè)渠，使氧化溝的內(nèi)部結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，檢修不方便。厭氧池氧化溝雖然一次性投資較大，但占地面積也不少，但耗電量低，運行費用較低。本設(shè)計的處理水量較大，且處理水量可達3萬噸/天，因此，采用厭氧池氧化溝為本設(shè)計的工藝方案。 根據(jù)任務(wù)書上所給的原始資料，與上海石洞口污水廠比較，有很多相類似的地方。因此在做本設(shè)計時，參照其運行設(shè)計污水廠方案。2.3 工藝流程2.3.1流程說明廢水通過格柵、篩網(wǎng)去除較大的懸浮物和漂浮物后進入調(diào)節(jié)池,在此進行水量的調(diào)節(jié)和水質(zhì)的均衡，同時加酸中和，然后

26、用泵提升至水解酸化池,該池僅控制在酸性發(fā)酵階段,以提高廢水的可生化性;水解酸化出水流入?yún)捬醭睾脱趸瘻?在厭氧池和氧化溝內(nèi)經(jīng)微生物作用去除絕大部分的有機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,在池內(nèi)進行增溶和縮水體積反應(yīng),使剩余污泥大幅減少,剩余污泥經(jīng)濃縮后可直接脫水。 沉淀池的剩余污泥經(jīng)濃縮后進入消化，濃縮后的污泥進行濃縮、脫水，泥餅外運，濃縮池的上清液及脫水的濾液則回流至污水處理系統(tǒng)。2.3.2具體工藝流程 污泥外運貯泥池濃縮池 中格柵泵房均質(zhì)池中和池混凝沉淀池水解酸化沉淀池厭氧池氧化溝沉淀池出水控制井接觸消毒池防洪溝2.4預(yù)計處理效果 各處理單元處理效果預(yù)測 CODcr 色度

27、PH中和池進水mg/L5067450910.5出水mg/L506745078去除率%00混凝沉淀池進水mg/L506745078出水mg/L304010078去除率%4078CODcr色度PH水解酸化沉淀池進水mg/L304010078出水mg/L15208078去除率%5020厭氧池+氧化溝+沉淀池進水mg/L15208078出水mg/L1005078去除率%9337標(biāo)準(zhǔn)1005069總?cè)コ?8.088.8第三章 各構(gòu)筑物的設(shè)計與計算3.1泵前中格柵中格柵用以截留水中的較大懸浮物或漂浮物，以減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的負(fù)荷，用來去除那些可能堵塞水泵機組駐管道閥門的較粗大的懸浮物，并保證后續(xù)處理設(shè)施

28、能正常運行的裝置。格柵，是由一組平行的金屬或尼龍等非金屬材料的柵條支撐的框架，設(shè)在處理構(gòu)筑物之前，垂直或斜置于污水流經(jīng)的渠道上，主要功能是去除污水中較大的懸浮物和漂浮物，保證后續(xù)處理系統(tǒng)的正常運行。一般情況下分為粗細兩道格柵。目前格柵的種類繁多，發(fā)展較快，從格柵的型式來分，可分為鏈?zhǔn)綑C械格柵除污機、一體三索式格柵除污機、回旋式格柵除污機和階梯式格柵除污機等等。本污水處理項目采用的型式為：鏈?zhǔn)綑C械格柵除污機。因為格柵與水泵房合建在一起。因此在格柵的設(shè)計中，做了一定的修改，特別是在格柵構(gòu)造和外型上的設(shè)計，突破了傳統(tǒng)的“兩頭小，中間大”的設(shè)計模式，改建成長方體形狀利于均衡水流速度，有效的減少了粗格柵

29、的堵塞。建成一座潛地式格柵，因此在本次得設(shè)計中，將不計算柵前高度，格柵高度，直接根據(jù)所選擇的格柵型號進行設(shè)計。3.1.1設(shè)計參數(shù)：污水3.1.2設(shè)計計算（1）確定格柵前水深，根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計算得:柵前槽寬，則柵前水深（2）柵條間隙數(shù)(取n=36)（3）柵槽有效寬度B=s（n-1）+en=0.01（36-1）+0.02×36=1.07m（4）進水渠道漸寬部分長度（其中1為進水渠展開角）（5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度（6）過柵水頭損失（h1）其中=（s/e）4/3，k=3 h0：計算水頭損失 k：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取k=3 ：阻力系數(shù)，與柵條斷面形

30、狀有關(guān)，當(dāng)為矩形斷面時=2.42（7）柵后槽總高度（H） 取柵前渠道超高h2=0.3m，則柵前槽總高度H1=h+h2=0.47+0.3=0.77m 柵后槽總高度H=h+h1+h2=0.5+0.103+0.3=0.90m（8）格柵總長度L=L1+L2+0.5+1.0+0.77/tan=0.1+0.05+0.5+1.0+0.77/tan60°=2.09m（9）每日柵渣量=Q平均日1=1.0m3/d>0.2m3/d 所以宜采用機械格柵清渣（10）計算草圖如下：3.1.3 格柵機的選型 參考給水排水設(shè)計手冊第11冊，選擇LXG鏈條旋轉(zhuǎn)背耙式格柵除污機，其安裝傾角為60°進水流

31、速1.2m/s,水頭損失<19.6kPa,柵條凈距1540mm。3.1.4 篩網(wǎng)（1) 選定網(wǎng)眼尺寸污水中懸浮物為纖維類物質(zhì)，所以篩網(wǎng)的網(wǎng)眼應(yīng)小于2000m。（2) 篩網(wǎng)種類根據(jù)生產(chǎn)的產(chǎn)品規(guī)格性能，選用傾斜式篩網(wǎng)，篩網(wǎng)材料為不銹鋼。水力負(fù)荷0.62.4m3/(min·m2)。（3) 所需篩網(wǎng)面積A水力負(fù)荷：q=2.0m3/(min·m2)，Qmax=30000m3/d=20.83m3/min面積：F= ，設(shè)計取F=10.53.2污水提升泵房3.2.1.設(shè)計參數(shù)污水泵房用于提升污水廠的污水，以保證污水能依靠重力流在后續(xù)處理構(gòu)筑物內(nèi)暢通的流動。 設(shè)計流量：Q=347L/s

32、.3.2.2.泵房設(shè)計計算采用氧化溝工藝方案，污水處理系統(tǒng)簡單，對于新建污水處理廠，工藝管線可以充分優(yōu)化，故污水只考慮一次提升。污水經(jīng)提升后入均質(zhì)池，中和池，混凝沉淀池，水解酸化池，然后自流通過厭氧池、氧化溝、二沉池及接觸池，最后由出水管道排入神仙溝。各構(gòu)筑物的水面標(biāo)高和池底埋深見第三章的高程計算。污水提升前水位-12.594m（既泵站吸水池最底水位）,提升后水位4.87m。所以，提升凈揚程Z=4.87-（-12.59）=17.46m水泵水頭損失取2m從而需水泵揚程H=Z+h=19.46m再根據(jù)設(shè)計流量347L/s=1250m3/h，采用2臺400QW1500-26-160系列污水泵，單臺提升

33、流量1500m3/h，一用一備。，揚程26m，轉(zhuǎn)速745r/min，功率160kW。占地面積為5278.54m2，即為圓形泵房D10m,高18.9m,泵房為地下式，水泵為自灌式。計算草圖如下：3.3均質(zhì)池池體積計算紡織印染廠由于其特有的生產(chǎn)過程，造成廢水排放的間斷性和多邊性，使排出的廢水的水質(zhì)和水量有很大的變化，再者還有生活污水的排放變化。而廢水處理設(shè)備都是按一定的水質(zhì)和水量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的，要求均勻進水，特別對生物處理設(shè)備更為重要。為了保證處理設(shè)備的正常運行，在廢水進入處理設(shè)備之前，必須預(yù)先進行調(diào)節(jié)。 為了調(diào)節(jié)水質(zhì)，在調(diào)節(jié)池底部設(shè)置攪拌裝置，常用的兩種方式是空氣攪拌和機械攪拌，選用空氣攪拌，池型為

34、矩形最常見的一種異程式均質(zhì)池，為常水位，重力流。與沉淀池主要不同之處在于沉淀池中水流每一質(zhì)點流程都相同；而均質(zhì)池中水流每一質(zhì)點的流程則由短到長，都不相同，再結(jié)合進出水槽的配合布置，使前后時程的水得以相互混合，取得隨機均質(zhì)的效果。根據(jù)試驗和工程實踐，其效果是肯定的。這種均質(zhì)池設(shè)在泵前泵后均可。但應(yīng)注意，這種池只能均質(zhì)，不能均量。均質(zhì)池容積： V=Q/24=30000/24=2233立方米 式中1.4為經(jīng)驗系數(shù)。由于均質(zhì)的機理有很大的隨機性，故均質(zhì)池的設(shè)計關(guān)鍵，在于從構(gòu)造上使周期內(nèi)先后到達的污水，有機會充分混合。均質(zhì)池尺寸為20m×22.4m，有效水深5m，調(diào)節(jié)時間2.5小時，水面上設(shè)有

35、兩臺從新加坡進口的槳式攪拌器，起攪拌混合作用。由于氧化溝有較強的耐沖擊負(fù)荷，所以均質(zhì)池的HRT較短。3.3.2布氣管設(shè)置1）空氣量D 式中D0每立方米污水需氧量，3.5m3/m3 2）空氣干管直徑d ,取360mm。 校核管內(nèi)氣體流速 在范圍1015m/s內(nèi)。3）支管直徑d1 空氣干管連接兩支管，通過每根支管的空氣量q 則只管直徑,取360mm，校核支管流速 在范圍510m/s內(nèi)。4）穿孔管直徑d2 沿支管方向每隔2m設(shè)置兩根對稱的穿孔管，靠近穿孔管的兩側(cè)池壁各留1m，則穿孔管的間距數(shù)為,穿孔管的個數(shù)。每根支管上連有24根穿孔管。通過每根穿孔管的空氣量q1， 則穿孔管直徑，取60mm， 校核流

36、速 在范圍510m/s內(nèi)。5）孔眼計算 孔眼開于穿孔管底部與垂直中心線成45°處，并交錯排列，孔眼間距b=40mm，孔徑=8mm，每根穿孔管長l=2m，那么孔眼數(shù)個。 孔眼流速, 符合510m/s的流速要求。3.4中和池加酸中和廢水呈堿性主要是由生產(chǎn)過程中投加的NaOH引起的，原水PH為10.5，即OH-=2.1×10-4mol/l,加酸量Ns為其中 Ns酸總耗量，kg/h； Nz廢水含堿量，kg/h； a酸性藥劑比耗量，取1.24 k反應(yīng)不均勻系數(shù)，1.11.2當(dāng)硫酸用量超過10kg/h時，可采用98的濃硫酸直接投配。硫酸直接從貯酸槽泵入調(diào)配槽，經(jīng)閥門控制流入調(diào)節(jié)池反應(yīng)。

37、3.4.2池體積計算 中和池容積： V=Qt/60=1250×1.5/60=32m3中和池尺寸為4m×4m，有效水深2m，反應(yīng)時間1.5min。在中和池內(nèi)投加聚合硫酸鐵和少量濃硫酸，起到調(diào)節(jié)pH值和快速混凝反應(yīng)作用。聚合硫酸鐵的投加量：100克每立方米廢水溶液中和池設(shè)有機械攪拌機，還設(shè)有一套投加混凝劑系統(tǒng)和pH自動、手動控制加酸系統(tǒng)，使pH值在7-9之間。另設(shè)有儲酸槽和儲混凝劑槽，均采用UPVC板襯里防腐，有效容積分別為1m3 和8m3。3.5混凝沉淀池混凝沉淀原理在混凝劑的作用下，使廢水中的膠體和細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)

38、用是非常廣泛的，它既可以降低污水的濁度、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?；炷磻?yīng)池采用折板絮凝反應(yīng)池，折板間距根據(jù)水流速度由大到小變化。反應(yīng)總時間20min。沉淀池采用平流式。沉淀池體積計算平流式沉淀池分4格，每格沉淀池流量為： Q=m3/h=0.087m3/s池子總表面積：A=沉淀部分有效水深：H2=qt=m沉淀部分有效容積：V=AH2=625×3=1875m3池長：L=3.6vt=m池寬：B=m污泥量：V1=0.005m3長寬比： 滿足要求每格池子污泥部分所需容積：V2=m3污泥斗容積：V3=梯形部分高度：h=（32.4+0.3-3）污泥斗以上部分污泥容積：V

39、4=V3+V4=15.77+8.87=24.64m3 滿足要求設(shè)緩沖層高度為0.5m，超高0.3m，則池子總高度4.10m。計算草圖如下：3.6水解酸化沉淀池3.6.1 介紹水解工藝是將厭氧發(fā)酸階段過程控制在水解與產(chǎn)酸階段。它取代功能專一的初沉池，對各類有機物去除率遠遠高于傳統(tǒng)初沉池。因此，從數(shù)量上降低了后續(xù)構(gòu)筑物的負(fù)荷。此外，利用水解和產(chǎn)酸菌的反應(yīng)，將不溶性有機物水解成溶解性有機物、大分子物質(zhì)分解成小分子物質(zhì)，提高污水的可生化性，減少污泥產(chǎn)量，使污水更適宜于后續(xù)的好氧處理，可以用較短的時間和較低的電耗完成凈化過程。水解酸化沉淀池的構(gòu)造與豎流沉淀池有相似之處，也可由普通沉淀池改造而成，水解酸化

40、池布水系統(tǒng)至關(guān)重要，因為池內(nèi)的布水死區(qū)易引起污泥腐敗上浮而影響處理效果。水解酸化沉淀池一般表面負(fù)荷取0.8至1.5m3/(h),停留時間為4至5小時。3.6.2 池體計算1）池表面積F其中Qmax最大設(shè)計流量（m3/h） q表面負(fù)荷，一般為0.81.5m3/(m2.h),取1.02）有效水深h 停留時間t一般在45h，本設(shè)計采用4h。3）有效容積V設(shè)池寬B=31.3m 則池長 去除效率：=水解池出水： BOD=mg/l單格表面積：S=3.6.3布水配水系統(tǒng)1） 配水方式 本設(shè)計采用大阻力配水系統(tǒng)，為了配水均勻一般對稱布置，各支管出水口向下距池底約20cm，位于所服務(wù)面積的中心。 查曝氣生物濾池

41、污水處理新技術(shù)及工程實例其設(shè)計參數(shù)如下：干管進口流速1.01.5m/s開孔比0.20.25支管進口流速1.52.5m/s配水孔徑912mm支管間距0.20.3m配水孔間距730mm 2） 干管管徑的設(shè)計計算 Qmax=30000m3/d=1250m3/h=0.347m3/s,干管流速v1=1.2m/s，因為該池設(shè)有兩個進水管，所以每個進水管流速v=2.4m/s則干管橫截面面積管徑由給排水設(shè)計手冊第一冊選用DN=550mm的鋼管校核干管流速：1.01.5m/s之間3）布水支管的設(shè)計計算a布水支管數(shù)的確定 取布水支管的中心間距為3m，支管的間距數(shù)個，則支管數(shù)根b布水支管管徑及長度的確定 每根支管的

42、進口流量支管流速m/s，則,取D2=100mm校核支管流速：,在設(shè)計流速1.52.5 m/s之間，符合要求。4) 出水孔的設(shè)計計算一般孔徑為912mm，本設(shè)計選取孔徑9mm的出水孔。出水孔沿配水支管中心線兩側(cè)向下交叉布置，從管的橫截斷面看兩側(cè)出水孔的夾角為45°。又因為水解酸化池的橫截面積為m2，去開孔率0.2，則孔眼總面積m2配水孔眼d=9mm，所以單孔眼的面積為m2，所以孔眼數(shù)為個，每個管子上的孔眼數(shù)是個。計算草圖如下： 水解酸化沉淀池平面圖1：100 3.7厭氧池3.7.1.設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量：最大日平均時流量為Q=Q/Kh=347/1.5=231.5L/s，每座設(shè)計流量為Q1=

43、115.8L/s，分2座水力停留時間：T=2.5h污泥濃度：X=3000mg/L污泥回流液濃度：Xr=10000mg/L考慮到厭氧池與氧化溝為一個處理單元，總的水力停留時間超過15h，所以設(shè)計水量按最大日平均時考慮。 3.7.2.設(shè)計計算（1）厭氧池容積：V= Q1T=115.8×10-3×2.5×3600=1042m3 （2）厭氧池尺寸：水深取為h=4.0m。 則厭氧池面積：A=V/h=1042/4=261m2 厭氧池直徑：m （取D=19m） 考慮0.3m的超高，故池總高為H=h+0.3=4+0.3=4.3m。 （3）污泥回流量計算： 回流比計算 R =X/（

44、Xr-X）=3/（10-3）=0.43 （4）計算草圖如下：3.8氧化溝3.8.1.設(shè)計參數(shù)擬用卡羅塞（Carrousel）氧化溝，去除BOD5與COD之外，還具備硝化和一定的脫氮除磷作用，使出水NH3-N低于排放標(biāo)準(zhǔn)。氧化溝按近期設(shè)計分2座，按最大日平均時流量設(shè)計，每座氧化溝設(shè)計流量為Q1=10000m3/d=115.8L/s?？偽勰帻g：20dMLSS=3600mg/L,MLVSS/MLSS=0.75 則MLSS=2700曝氣池：DO2mg/LNOD=4.6mgO2/mgNH3-N氧化，可利用氧2.6mgO2/NO3N還原0.9 0.98其他參數(shù)：a=0.6kgVSS/kgBOD5 b=0.

45、07d-1脫氮速率：qdn=0.0312kgNO3-N/kgMLVSS·dK1=0.23d-1 Ko2=1.3mg/L剩余堿度100mg/L(保持PH7.2):所需堿度7.1mg堿度/mgNH3-N氧化；產(chǎn)生堿度3.0mg堿度/mgNO3-N還原硝化安全系數(shù)：2.5脫硝溫度修正系數(shù)：1.083.8.2.設(shè)計計算（1）堿度平衡計算：1）設(shè)計的出水為20 mg/L，則出水中溶解性20-0.7×20×1.42×（1e-0.23×5）=6.4 mg/L2）采用污泥齡20d，則日產(chǎn)泥量為： kg/d 設(shè)其中有12.4為氮，近似等于TKN中用于合成部分為：

46、 0.124550.8=68.30 kg/d 即：TKN中有mg/L用于合成。 需用于氧化的NH3-N =34-6.83-2=25.17 mg/L 需用于還原的NO3-N =25.17-11=14.17 mg/L 3）堿度平衡計算 已知產(chǎn)生0.1mg/L堿度 /除去1mg BOD5，且設(shè)進水中堿度為250mg/L，剩余堿度=250-7.1×25.17+3.0×14.17+0.1×（1906.4）=132.16 mg/L 計算所得剩余堿度以CaCO3計，此值可使PH7.2 mg/L（2）硝化區(qū)容積計算： 硝化速率為 d-1故泥齡：d 采用安全系數(shù)為2.5，故設(shè)計污泥

47、齡為：2.54.9=12.5d 原假定污泥齡為20d，則硝化速率為： d-1 單位基質(zhì)利用率： kg/kgMLVSS.d MLVSS=f×MLSS=0.753600=2700 mg/L 所需的MLVSS總量= 硝化容積：m3 水力停留時間：h（3）反硝化區(qū)容積： 12時，反硝化速率為： =0.017kgNO3-N/kgMLVSS.d還原NO3-N的總量=kg/d 脫氮所需MLVSS=kg 脫氮所需池容： m3 水力停留時間：h （4）氧化溝的總?cè)莘e： 總水力停留時間：h 總?cè)莘e：m3 （5）氧化溝的尺寸： 氧化溝采用6廊道式卡魯塞爾氧化溝，取池深3.5m，寬7m，則氧化溝總長:。其中

48、好氧段長度為，缺氧段長度為。彎道處長度:則單個直道長: 故氧化溝總池長=96.2+7+14=117.2m，總池寬=76=42m（未計池壁厚）。 校核實際污泥負(fù)荷 （6）需氧量計算： 采用如下經(jīng)驗公式計算: 其中：第一項為合成污泥需氧量，第二項為活性污泥內(nèi)源呼吸需氧量，第三項為硝化污泥需氧量,第四項為反硝化污泥需氧量。 經(jīng)驗系數(shù)：A=0.5 B=0.1 需要硝化的氧量：Nr=25.171000010-3=251.7kg/dR=0.510000(0.32-0.0064)+0.169552.7+4.6141.7=4235.25kg/d=176.47kg/h取T=30，查表得=0.8,=0.9,氧的飽

49、和度=7.63 mg/L，=9.17 mg/L 采用表面機械曝氣時，20時脫氧清水的充氧量為：查手冊，選用DY325型倒傘型葉輪表面曝氣機，直徑3.5m,電機功率N=55kW,單臺每小時最大充氧能力為125kgO2/h，每座氧化溝所需數(shù)量為n,則 取n=3臺（7）回流污泥量： 可由公式求得。式中：X=MLSS=3.6g/L，回流污泥濃度取10g/L。則： （50100，實際取60）考慮到回流至厭氧池的污泥為11%，則回流到氧化溝的污泥總量為49%Q。 （8）剩余污泥量： 如由池底排除，二沉池排泥濃度為10g/L，則每個氧化溝產(chǎn)泥量為：（9）氧化溝計算草草圖如下：氧化溝剖面圖1：2003.9沉淀

50、池3.9.1構(gòu)造輻流式沉淀池，池體平面圓形為多，也有方形的。廢水自池中心進水管進入池，沿半徑方向向池周緩緩流動。懸浮物在流動中沉降，并沿池底坡度進入污泥斗，澄清水從池周溢流出水渠。輻流式沉淀池多采用回轉(zhuǎn)式刮泥機收集污泥，刮泥機刮板將沉至池底的污泥刮至池中心的污泥斗，再借重力或污泥泵排走。為了刮泥機的排泥要求，輻流式沉淀池的池底坡度平緩。 輻流式沉淀池半橋式周邊傳動刮泥活性污泥法處理污水工藝過程中沉淀池的理想配套設(shè)備適用于一沉池或二沉池，主要功能是為去除沉淀池中沉淀的污泥以及水面表層的漂浮物。一般適用于大中池徑沉淀池。周邊傳動，傳動力矩大，而且相對節(jié)能；中心支座與旋轉(zhuǎn)桁架以鉸接的形式連接，刮泥時

51、產(chǎn)生的扭矩作用于中心支座時即轉(zhuǎn)化為中心旋轉(zhuǎn)軸承的圓周摩擦力，因而受力條件較好；中心進水、排泥，周邊出水，對水體的攪動力小，有利于污泥的去除。選用輻流式較合適，其排泥簡單，管理方便。設(shè)計參數(shù) 設(shè)計進水量：Q=10000 m3/d （每組） 表面負(fù)荷：qb范圍為1.01.5 m3/ m2.h ，取q=1.0 m3/ m2.h 固體負(fù)荷：qs =140 kg/ m2.d 水力停留時間（沉淀時間）：T=2.5 h 堰負(fù)荷：取值范圍為1.52.9L/s.m，取2.0 L/(s.m)設(shè)計計算（1）沉淀池面積:按表面負(fù)荷算：m2（2）沉淀池直徑： 有效水深為 h=qbT=1.02.5=2.5m<4m （介于612）（3）貯泥斗容積： 為了防止磷在池中發(fā)生厭氧釋放，故貯泥時間采用Tw=2h，二沉池污泥區(qū)所需存泥容積： 則污泥區(qū)高度為 （4）沉淀池總高度： 取沉淀池緩沖層高度h3=0.4m，超高為h4=0.3m則池邊總高度為 +h4設(shè)池底度為i=0.05，則池底坡度降為 則池中心總深度為H=h+h5=4.9+0.53=5.43m以上各項均符合要求（6）