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文檔簡介
3000m3日處理量的印染廢水處理工藝設(shè)計摘要印染廢水水質(zhì)水量波動大,堿度高,可生化性差,有機(jī)物量多,色度大,屬于高濃度難降解工業(yè)廢水。本設(shè)計規(guī)模為3000m3/d。原水水質(zhì)分別為:CODcr=1800mg/L,BOD5=400mg/L,SS=500mg/L,色度為700倍。針對該企業(yè)水質(zhì)情況,本廢水預(yù)處理單元采用格柵+調(diào)節(jié)池+混凝沉淀池+水解酸化池,生化處理單元采用生物接觸氧化工藝,深度處理采用臭氧氧化池+曝氣生物濾池,污泥處理采用重力濃縮及帶式壓濾脫水。經(jīng)處理后的出水滿足《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB4287-2012)》。本工程運(yùn)行費(fèi)用為2.57元/噸水該企業(yè)廢水經(jīng)過處理后達(dá)標(biāo)排放,不僅保護(hù)該地區(qū)環(huán)境,而且實現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展。關(guān)鍵詞:印染廢水;混凝沉淀;水解酸化;接觸氧化;曝氣生物濾池;工程設(shè)計目錄TOC\o"1-3"\h\u22071.緒論 584971.1印染廢水的產(chǎn)生 51681.2印染廢水的特點 5305731.3工程概況 6249751.3.1自然環(huán)境概況 6199761.3.2原水水質(zhì)水量 613881.3.3排放標(biāo)準(zhǔn)及去除率 7124212.印染廢水處理方案的確定 893062.1生物法 8283322.2物理法 9201472.3化學(xué)法 1082832.4印染廢水處理方案選擇 1225882.4.1預(yù)處理工藝的選擇 12217212.4.2二級處理工藝的選擇 12123112.4.3深度處理工藝的選擇 14127162.5印染廢水處理工藝流程確定 15250732.5.1工藝流程 1595432.5.2處理工藝去除率估算 16177303.廢水處理構(gòu)筑物設(shè)計與計算 18133273.1格柵 1854693.1.1設(shè)計參數(shù) 18231663.1.2設(shè)計計算 18146973.1.3構(gòu)筑物及設(shè)備選型 2054903.2調(diào)節(jié)池 20194363.2.1設(shè)計參數(shù) 20271163.2.2設(shè)計計算 21102623.2.3構(gòu)筑物及設(shè)備選型 22204233.3混凝沉淀池 22292053.3.1設(shè)計參數(shù) 22161813.3.2混凝池設(shè)計計算 22315313.3.3初沉池設(shè)計計算 24243153.3.4構(gòu)筑物及設(shè)備選型 26100843.4水解酸化池 274583.4.1設(shè)計參數(shù) 27271723.4.2設(shè)計計算 27212883.4.3構(gòu)筑物及設(shè)備選型 29224893.5生物接觸氧化池 29227173.5.1設(shè)計參數(shù) 29324123.5.2設(shè)計計算 29212593.5.3構(gòu)筑物及設(shè)備選型 3411633.6二次沉淀池 3584043.6.1設(shè)計參數(shù) 35169143.6.2設(shè)計計算 3588883.6.3構(gòu)筑物及設(shè)備選型 38326563.7臭氧氧化池 39186523.7.1設(shè)計計算 39309583.7.2構(gòu)筑物及設(shè)備選型 406523.8曝氣生物濾池 4079693.8.1設(shè)計參數(shù) 40184953.8.2設(shè)計計算 4137753.8.3構(gòu)筑物及設(shè)備選型 44313323.9反沖洗水池 44112583.9.1設(shè)計計算 44255613.9.2構(gòu)筑物及設(shè)備選型 4560873.10反沖洗廢液池 45258683.10.1構(gòu)筑物及設(shè)備選型 4538403.11出水渠 46135763.11.1構(gòu)筑物及主要設(shè)備 4630014.污泥處理構(gòu)筑物設(shè)計計算 47204754.1污泥儲池 475504.1.1設(shè)計參數(shù) 4799864.1.2設(shè)計計算 4776174.1.3構(gòu)筑物及設(shè)備類型 478294.2污泥濃縮池 47185774.2.1設(shè)計參數(shù) 47241724.2.2設(shè)計計算 48219574.2.3構(gòu)筑物及設(shè)備選型 49178404.3污泥脫水機(jī)房 50127954.3.1設(shè)計計算 50161684.3.2構(gòu)筑物及設(shè)備選型 50202035.平面與高程布置 53126595.1平面布置 53279895.1.1平面布置目的 5311345.1.2平面布置原則 53162195.1.3廠區(qū)主要構(gòu)筑物 53114205.2高程布置 54283365.2.1高程布置目的 5479665.2.2高程水力計算 54115906.工程投資概算與成本分析 62230816.1工程投資 62277416.2運(yùn)行費(fèi)用 62200527.致謝 661.緒論紡織業(yè)是中國的傳統(tǒng)支撐產(chǎn)業(yè)之一,其歷史可以追溯到一個多世紀(jì)以前,是我國最古老的產(chǎn)業(yè)之一,也是水能源和能源消耗較大的行業(yè)。紡織業(yè)每年排放約20億噸廢水,其中,反映紡織品經(jīng)濟(jì)價值并為紡織品和服裝增加價值的印染部門,占該部門廢水和污染物排放的75%左右。由于印染廢水的排放和污染限制了中國紡織業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,因此應(yīng)首先解決印染業(yè)的污染問題。1.1印染廢水的產(chǎn)生不同的工藝產(chǎn)生不同的印染廢水。剛開始排放的是退漿廢水、煮煉廢水、漂白廢水和絲光廢水。染色過程中排放染色廢水,印花過程中排放印花廢水和皂液廢水,而精加工過程中排放整理廢水。印染廢水是上述內(nèi)容的混合物。每個印染過程的排水情況通常如下。退漿廢水。其少量的水含有高濃度的污染物,并且由于其含有大量的纖維、淀粉、各種分解酶、漿料和分解產(chǎn)物而具有復(fù)雜的成分。(2)煮煉廢水。水量大、堿性強(qiáng)、水溫和色度高、污染物濃度高,主要含有油脂、纖維素、含氮化合物等。(3)漂白廢水。水的體積很大,但雜質(zhì)的濃度不高。雜質(zhì)主要來自于前一工序的殘留物,如漂白劑、草酸等。(4)絲光廢水。NaOH含量很高,在蒸發(fā)回收NaOH后,最終會產(chǎn)生少量的高堿度和高濃度的污染物的污水。(5)染色廢水。有機(jī)染料和表面活性劑成分豐富,往往含有苯胺和酚類等有毒物質(zhì),化學(xué)需氧量、pH值和顏色都很高,可生化性差。(6)印花廢水。COD值較高,含有漿料。(7)整理工序廢水。水量較少,有機(jī)物復(fù)雜,主要有漿料、油劑、樹脂、纖維等。(8)堿減量廢水。pH值和COD都很高,主要是由于仿滌綸絲含有對苯二甲酸(高達(dá)75%)、乙二醇等,導(dǎo)致有機(jī)廢水濃度很高,難以通過堿性還原工藝降解。1.2印染廢水的特點印染過程中產(chǎn)生的廢水主要來自不同的生產(chǎn)過程,產(chǎn)生的污染物因這些過程中使用的化學(xué)原料而不同。目前,全世界每年生產(chǎn)約60萬噸染料,其中用于織物的染整方面占據(jù)了60%以上,而大約20%的染料在紡織品生產(chǎn)過程中作為污染物釋放到環(huán)境中。在中國的印染廠,紡織印染廢水約占所有排放廢水的55%,主要包括脫色、煮沸、漂白、染色和印刷等各種工藝。消毒廢水約占紡織印染廢水總量的10%,具有較高的污染水平和化學(xué)需氧量,也占總污染的一半或更多,并含有各種類型的紙漿和纖維廢料。此外,印染水有較深的污點,一般的生化處理技術(shù)難以去除,其次,由于在紡織產(chǎn)品的染色過程中使用了不同的原料、燃料、加工方法和織造技術(shù),而且洗滌周期的次數(shù)也不同,因此廢水的質(zhì)量也有很大差別。廢水的特點主要表現(xiàn)在以下幾個方面。(1)以碳水化合物、蛋白質(zhì)、氨基酸以及脂肪等形式存在的天然有機(jī)物質(zhì)及某些其他可生物降解的人工合成有機(jī)物質(zhì)組成的污染物數(shù)量更多,色度更深,水量更大,水質(zhì)變化更劇烈。后來,隨著化纖織物的改進(jìn)創(chuàng)新,印染后整理技術(shù)的優(yōu)化和現(xiàn)代化,大量的有機(jī)物如PVA漿料和新的輔助物質(zhì)被添加到印染廢水中,這又使得廢水的生物化學(xué)需氧量降低,從而增加了廢水處理的難度。(2)染料廢水的另一個顯著特征是其色度,在某些情況下,其色度可高達(dá)4000倍以上。因此,印染廢水處理中最關(guān)鍵的任務(wù)是脫水,選擇有效的脫色菌和混凝劑進(jìn)行脫色,處理過程對脫色非常有用。(3)在印染行業(yè)中,許多PVS漿料和新的輔助劑的使用大大增加了廢水中的有機(jī)物含量。同時,大多數(shù)印染企業(yè)在濕法工藝中以水為介質(zhì),加入大量含有多種有害化學(xué)物質(zhì)的純凈水,進(jìn)而導(dǎo)致大量有色金屬等污染物排入廢水,從水資源污染的角度看是有害的,同時也影響了人體健康。1.3工程概況1.3.1自然環(huán)境概況某染色印染廠是主要從事加工型的一個鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)。主要的廢水來源可以分為三種類型。①染色車間,主要是各類原料染色后排放的含染料的混合廢水,包括整個過程中需要的預(yù)處理水;②印花車間,清洗半成品的水和清洗滾筒的水等。③各類生活污水。來自印刷廠和印染廠的混合廢水具有以下特點。①污水量大,約占印染用水量的70-90%;②水質(zhì)復(fù)雜,著色強(qiáng),有機(jī)物含量高,懸浮物和微量有毒物質(zhì)多;③水質(zhì)和水量因原料、季節(jié)、市場需求等不同而變化很大。為了保護(hù)環(huán)境和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,該公司決定對其廢水進(jìn)行凈化處理。1.3.2原水水質(zhì)水量1.原水水量:3000m3/d2.原水水質(zhì):PH=9BOD5=400mg/LCODcr=1300mg/LSS=500mg/L色度=300倍水溫:40oC1.3.3排放標(biāo)準(zhǔn)及去除率按《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB4287-2012)表2排放要求,如下表1-1所示:表1-1印染廢水去除率項目CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)色度(倍)進(jìn)水1800400500700出水80205050去除率95.6%95%90%92.9%2.印染廢水處理方案的確定通常印染廢水的處理方法有:物理法、化學(xué)法、生物法等。其中物理法處理效果較差;化學(xué)法所需投加藥劑量大,但投資占地??;生物法是一種較為普遍的處理方法。2.1生物法生物法主要是利用微生物的新陳代謝作用,以廢水中的有機(jī)物作為營養(yǎng)物質(zhì)以滿足自身生理活動,將廢水中的有機(jī)物質(zhì)去除的過程。生物處理以低廉的運(yùn)行成本,高效的有機(jī)物降解能力在污水處理中有著得天獨厚的優(yōu)勢,一般需要在可生化性良好的廢水下才能發(fā)揮出其應(yīng)有的效能。由于經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展,各類新型染料和助劑的添加,使得染整廢水的可生化性愈發(fā)降低,單一的生物處理早已不能滿足現(xiàn)今的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)?,F(xiàn)代染整廢水中的有機(jī)物大多是難降解的高分子復(fù)雜有機(jī)物質(zhì),B/C值一般僅有0..2左右REF_Ref9779\r\h[1]。因此常輔以相關(guān)可增加可生化性的處理單元(如臭氧預(yù)氧化、水解酸化等)進(jìn)行處理。常見的生物法可以劃分為厭氧生物處理與好氧生物處理。(1)厭氧生物處理是一個過程,在沒有分子氧的情況下,厭氧或半?yún)捬跷⑸镏饾u分解廢水中的有機(jī)物,最終產(chǎn)生甲烷和二氧化碳。這種工藝的優(yōu)點是效率高、消耗低。對厭氧生物處理的基本過程的主流解釋是Bryant在1970年代提出的三步理論。這意味著復(fù)雜的有機(jī)物質(zhì)首先要經(jīng)過水解發(fā)酵步驟,在那里它們最初被水解為簡單的溶解性有機(jī)物質(zhì),如高級脂肪酸、酒精和醛類。然后是氫氣和乙酸的生產(chǎn)步驟,在這一步驟中,來自上一步驟的酸類醇類被氧化分解為乙酸和氫氣;最后是產(chǎn)甲烷步驟,在這一步驟中,來自第一和第二步驟的乙酸、氫氣和二氧化碳被產(chǎn)甲烷細(xì)菌利用,將其轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳。好氧生物處理是指在氧化劑的作用下,通過活性污泥或處理系統(tǒng)的生物膜中的好氧微生物的新陳代謝來分解和氧化廢水中的有機(jī)物的過程。有機(jī)物被微生物代謝,一部分被分解為微生物生理活動的能量,一部分被用來合成為微生物原生質(zhì)的一部分,即用于其自身的增殖和繁殖。好氧生物處理可分為兩大類:活性污泥法和生物膜法?;钚晕勰喾ㄊ钱?dāng)今廢水處理中最廣泛使用的方法之一。A/O工藝、SBR工藝、CASS工藝等最常用于染整廢水處理系統(tǒng)。它適用于每天處理量超過3000噸且水質(zhì)變化不大的廢水噴漆和整理項目。其基本原理是利用馴化和人工培養(yǎng)的微生物群落在人工加強(qiáng)的通氣條件下懸浮生長,降解和去除污水中可生物降解的有機(jī)物,從而凈化水質(zhì)。生物膜法是一種利用生長在某些固體表面的微生物來處理有機(jī)廢水的方法。由于新型填料(如軟填料、半軟填料)的發(fā)展,生物膜法在工程中的應(yīng)用越來越廣泛。接觸氧化法、生物過濾器、膜生物反應(yīng)器(MBR)等是處理涂裝廢水的常見生物膜類型。需要注意的是,生物膜技術(shù)不適合在環(huán)境較低的北方地區(qū)使用。接觸氧化法實質(zhì)上是一種介于活性污泥法和生物濾池之間的一種膜法工藝,是應(yīng)用最廣的生物膜工藝REF_Ref31818\r\h[3]。其最大的特點在于在池內(nèi)設(shè)置供微生物掛膜生長的填料,并在池底部進(jìn)行曝氣充氧,以達(dá)到讓污水與填料上的生物膜充分接觸的目的。其最大的優(yōu)勢在于所采用的填料擁有很大的比表面積,能為微生物提供廣闊的生存空間,保證了池內(nèi)的微生物濃度,并且污泥產(chǎn)率較低,操作維護(hù)簡便,氧利用率高,運(yùn)行能耗低。主要適用于規(guī)模較小的染整廢水處理,因為接觸氧化法的微生物固定于填料棲息生長,擁有較好的穩(wěn)定性,足以應(yīng)對因為規(guī)模較小而產(chǎn)生的大幅度廢水負(fù)荷變化。2.2物理法常見的物理法處理技術(shù)有活性炭吸附法、膜分離法?;钚蕴课绞且环N利用活性炭將廢水中的污染物(主要是水溶性染料)富集或濃縮在廢水表面的方法,活性炭因碳化和活化而形成非常大的空隙。它被廣泛用于化工和其他行業(yè)的精制和染色過程。近年來,由于其對合成染料的吸附能力,它還被用于處理油漆和涂飾行業(yè)的廢水。在使用活性炭吸附廢水之前,要對廢水進(jìn)行吸附試驗,以確定使用何種活性炭?;钚蕴课接糜谟推岷途庸ば袠I(yè)的深層酸洗以及持久性有機(jī)化合物的吸附和去除。主要缺點是活性炭在吸附飽和后需要再生,而且再生難度大、成本高,適用于中小型油漆和涂飾廠的污水處理。除活性炭外,還可以使用其他吸附劑,如表2-1所示。表2-1常見吸附劑吸附劑類別吸附劑種類可再生活性炭、離子交換纖維、膨潤土等天然礦物不可再生煤渣、粉煤灰、木屑、鐵屑等膜分離法是以選擇性透過膜為分離介質(zhì),在多組分溶質(zhì)和溶劑中,通過外力推動將相應(yīng)組分進(jìn)行分離/濃縮的技術(shù)。因為在染整過程常添加如碳酸鈉、氯化鈉等無機(jī)鹽,傳統(tǒng)生物處理工藝一般無法對其進(jìn)行處理,若長期將水回用至生產(chǎn)過程將會造成無機(jī)鹽的循環(huán)積累,進(jìn)而影響產(chǎn)品品質(zhì)并損害生化處理系統(tǒng)。因此膜分離技術(shù)作為一項有效的脫鹽技術(shù),在染整廢水的深度處理中得到廣泛應(yīng)用。其主要缺點在于膜易受污染、使用運(yùn)行成本高昂,染整廢水中成分復(fù)雜,各種膠體懸浮物、微生物、有機(jī)質(zhì)均有可能引起膜污染,使得膜通量大大降低,出水水質(zhì)水量大打折扣,能耗水平大幅提升。因此在使用膜分離技術(shù)之前需要對來水進(jìn)行足夠的處理才可進(jìn)入膜處理系統(tǒng)。常見膜分離方法及其特點見表2-2。表2-2常見膜分離方法及其特點方法推動力傳遞機(jī)理透過物截留物膜類型微濾壓力差篩分水、溶劑和溶解物懸浮顆粒、纖維多孔膜、非對稱膜超濾壓力差篩濾及表面作用水、鹽及低分子有機(jī)物膠體大分子、不溶有機(jī)物非對稱膜納濾壓力差離子大小或電荷水、溶劑溶質(zhì)復(fù)合膜反滲透壓力差溶劑的擴(kuò)散水、溶劑溶質(zhì)、鹽非對稱膜或復(fù)合膜2.3化學(xué)法常見的化學(xué)法包括化學(xué)混凝法、高級氧化法。化學(xué)混凝法的目的是通過向廢水中添加化學(xué)品,破壞廢水中細(xì)小懸浮物和膠體顆粒的穩(wěn)定系統(tǒng),使其通過分子間的相互作用凝聚成較大的顆粒,然后通過浮選或在空氣中沉淀而排出?;炷ǖ膬?yōu)點是處理成本低,操作簡便,能有效減少懸浮物和油漆,并能去除有毒有害的有機(jī)物,目前已廣泛用于處理油漆和涂飾公司的廢水。然而,它的缺點是需要處理產(chǎn)生的泥渣,這增加了污泥的形成,以及它對水溶性染料的脫色能力有限REF_Ref11891\r\h[4]。它適用于疏水性類型的染料以及需要處理大量水染整公司。在凝結(jié)過程中,起到凝結(jié)和絮凝作用的物質(zhì)被稱為絮凝劑,其功能是破壞膠體的穩(wěn)定性,促進(jìn)膠體絮凝,其中無機(jī)混凝劑被稱為凝結(jié)劑,有機(jī)混凝劑被稱為絮凝劑。為了促進(jìn)廢水的凝結(jié),需要使用稱為凝結(jié)劑的輔助物質(zhì)。最常用的混凝劑的性能如下表表2-3。表2-3常見混凝劑性能介紹名稱分子式制備性能硫酸鋁以鋁礬土和硫酸為原料,經(jīng)酸化、沉淀、中和、濃縮和結(jié)晶制備而成灰白色粉末或塊狀晶體,易溶于水,難溶于醇,水溶液呈酸性,pH=5.5~6.5堿式氯化鋁(PAC)以鹽酸、氫氧化鋁為原料,經(jīng)過合成過濾、濃縮、干燥制得固體產(chǎn)品純品為褐色透明液體,是高效水處理劑,pH=3.5~4.5,適用于各類廢水處理三氯化鐵可用鹽酸制備法,即利用鹽酸和鐵屑制備,再用氯氣氯化,也可用一步氯化法直接制備黑棕色固體,吸濕性強(qiáng),易溶于水、甲醇、乙醇、丙酮、乙醚,稀釋時生成棕色氫氧化鐵沉淀聚丙烯酰胺(PAM)由單體丙烯水解圣城丙烯酰胺,再在引發(fā)劑作用下加溫聚合而成白色粉末或半透明顆粒,屬于非離子型的水溶性高分子聚合物,不溶于大多有機(jī)溶劑高級氧化法是針對染整廢水高色度問題的成熟治理方案REF_Ref32043\r\h[5]??稍诙螘r間內(nèi)將難降解的有機(jī)物徹底降解無害化。高級氧化法在染整廢水處理中最常見的氧化劑包括臭氧氧化法、Fenton氧化法。臭氧作為一種強(qiáng)有力的氧化劑,主要用于氧化去除工業(yè)廢水中的酚類、氰化物、有機(jī)硫化物、不飽和脂肪族和芳香族化合物,并可用于水消毒過程。它對鐵和錳等金屬離子、可吸附的鹵代烴(AOX)和氣味有良好的去除率。盡管臭氧對去除油漆和涂飾廢物中的油漆非常有效,但它通常需要現(xiàn)場準(zhǔn)備,必要的臭氧發(fā)生器很昂貴,而且操作要求很嚴(yán)格。其次,臭氧消耗化學(xué)需氧量的能力有限,因為它主要將復(fù)雜的有機(jī)化合物氧化成小分子,而化學(xué)需氧量的消耗取決于進(jìn)一步的生化處理步驟。它適用于對含有活性染料、直接染料、陽離子染料等的廢水進(jìn)行著色和處理。它不適合用于疏水性染料殘留物的脫色,如還原、硫化和分散。Fenton氧化法主要是利用過氧化氫在二價鐵的催化下生成的具有極強(qiáng)氧化能力的羥基自由基,對廢水中難降解有機(jī)物進(jìn)行直接氧化,引發(fā)并傳播自由基鏈反應(yīng),加快還原性物質(zhì)與有機(jī)物的氧化還原程度,對難降解的復(fù)雜有機(jī)物能迅速而有效的去除,轉(zhuǎn)化成無機(jī)態(tài),尤其適合高濃度的難降解工業(yè)廢水的處理。但高級氧化技術(shù)高昂的藥劑費(fèi)用,大大增加運(yùn)行成本,限制了這方面技術(shù)在工程實踐上的應(yīng)用。2.4印染廢水處理方案選擇2.4.1預(yù)處理工藝的選擇為了防止泵和管道的堵塞,可以用格柵進(jìn)行攔截。在水質(zhì)出現(xiàn)較大波動的情況下,可以使用控制池來平衡水質(zhì)和水量,確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行??刂瞥氐脑O(shè)計也應(yīng)配備一個混合裝置,以完全混合池中的污水,達(dá)到水質(zhì)和數(shù)量的平衡,降低目標(biāo)溫度,并確保水中的顆粒不容易沉淀到池底。因此,本設(shè)計使用格柵+調(diào)節(jié)池進(jìn)行預(yù)處理。混凝沉淀法能很好去除疏水材料中的色度和SS,可以去除部分有毒物質(zhì),從而為后續(xù)的生化單元創(chuàng)造良好的條件。水解酸化可以將高分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為低分子物質(zhì),將不可降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為易降解的有機(jī)物REF_Ref32105\r\h[6]。廢水經(jīng)過水解酸化處理后,化學(xué)需氧量和顏色都會減少,但生物化學(xué)需氧量仍會增加,導(dǎo)致污水的可生化性得到改善,也為生物反硝化系統(tǒng)提供了下游的氮源,改善了污泥特性。同時,水解過程中產(chǎn)生的酸度可以部分中和進(jìn)水的堿度。因此,本項目建議采用混凝沉淀+水解酸化的預(yù)處理工藝。2.4.2二級處理工藝的選擇經(jīng)過預(yù)處理后,印染廢水中各種污染物的數(shù)量在一定程度上減少,廢水的可生化性得到改善,降低了進(jìn)一步生物處理的能力。然而,廢水中的化學(xué)需氧量、生物化學(xué)需氧量、固體懸浮物濃度、色度等仍然與相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)限值相差甚遠(yuǎn)。印染廢水主要采用好氧法處理。目前,常用的好氧處理工藝有活性污泥法、生物接觸氧化法、生物轉(zhuǎn)盤法和塔式生物濾池等,具有去除效率高、停留時間短、去除效果好等優(yōu)點REF_Ref186\r\h[7]。然而,好氧處理雖然能顯著降解廢水中的BOD5和氨氮,但對CODCr、色度的去除率較低。許多過程之前往往是先進(jìn)行厭氧、缺氧工藝,以改善加壓和有色廢物的生化特性REF_Ref252\r\h[8]。根據(jù)廢水量和水質(zhì)特點,以及國內(nèi)外經(jīng)驗,處理印染行業(yè)的廢水通常采用三種主要工藝,即生物接觸氧化法、SBR法和膜生物反應(yīng)器MBR法。SBR工藝SBR技術(shù)稱為序批式活性污泥處理單元。它與傳統(tǒng)工藝的不同之處在于,該技術(shù)是連續(xù)的、間歇性的。它的連續(xù)運(yùn)行是由其核心反應(yīng)器,即曝氣池的運(yùn)行來保證的。曝氣池是一個由5個階段組成的系統(tǒng)。進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、出水和備用。SBR工藝更加靈活,因為它可以通過調(diào)整適當(dāng)?shù)牟僮鳁l件,在有氧、缺氧和厭氧環(huán)境之間進(jìn)行切換,以實現(xiàn)不同的處理目標(biāo)。SBR工藝只需要一個反應(yīng)器,不需要二沉池,也沒有污泥回流系統(tǒng)。因此在基建投資上要比傳統(tǒng)活性污泥工藝節(jié)省30%以上,占地面積較小REF_Ref366\r\h[9]。目前,它更多地被用于市政污水、制革廠廢水、印染廢水和其他工業(yè)廢水。該工藝通常有下列優(yōu)點REF_Ref444\r\h[10]-REF_Ref471\r\h[11]:
(1)工藝流程簡單,運(yùn)轉(zhuǎn)靈活,基建費(fèi)用低;
(2)處理效果良好,出水可靠;
(3)較好的除磷脫氮效果;
(4)污泥沉降性能良好;對水質(zhì)水量比變化的適應(yīng)性強(qiáng)。該工藝還有一些局限性:(1)反應(yīng)器容積利用率低。(2)水頭損失大(3)不連續(xù)的出水,要求后續(xù)構(gòu)筑物容積較大,有足夠的接受能力。(4)峰值需氧量高。(5)設(shè)備利用率低。2、生物接觸氧化法生物接觸氧化是好氧微生物在氧氣存在下高速降解廢水中有機(jī)物的過程,具有活性污泥法和生物膜法的特點REF_Ref533\r\h[12]。填料放置在水箱中的一定高度,空氣分配系統(tǒng)放置在底部,使污水淹沒在整個填料中,并高度富含氧氣,同時在污水中以一定的流速,與水相和氣相充分接觸,使微生物吸附并降解水箱中的部分有機(jī)物,在置換下迅速清除填料中的老化生物膜。老化的生物膜在剪切力作用下迅速從包裝材料中去除,水進(jìn)入二級沉淀池,在那里進(jìn)行污泥和水的分離,從而凈化出水REF_Ref572\r\h[13]。生物接觸氧化池通常設(shè)計成長方形,通過水池、填料、進(jìn)水系統(tǒng)和空氣分配系統(tǒng)等,通常在水池底部裝上曝氣系統(tǒng),以覆蓋整個水池的曝氣進(jìn)行均勻布?xì)?。填充材料的使用和安裝也取決于一些條件,所使用的填充材料一般分為三種類型:軟性、硬性及彈性REF_Ref611\r\h[14]。每種類型的填充物應(yīng)分幾層安裝。通過對上述三種填充材料的比較,并考慮到項目的實際情況,選擇了一種立體彈性填料作為該池體的掛膜材料。生物接觸氧化法被廣泛用于處理城市垃圾、印染廢水、石油化工廢水和其他污水,并得到了發(fā)展。該工藝通常有下列優(yōu)點REF_Ref725\r\h[15]-REF_Ref751\r\h[16]:(1)生物接觸氧化池具有較高的容積負(fù)荷;(2)生物接觸氧化法不需要污泥回流,也就不存在污泥膨脹問題,運(yùn)行管理簡便;
(3)生物接觸氧化池對水質(zhì)水量的驟變有較強(qiáng)的適應(yīng)能力;(4)生物接觸氧化池有機(jī)容積負(fù)荷較高時,其f/m保持在較低水平,污泥產(chǎn)量較低。但是因為裝載填料,生物接觸氧化池制作成本較高,一般適用于中小型廢水處理站。
3、MBR膜生物反應(yīng)器
MBR技術(shù)是一種結(jié)合了膜分離和生物反應(yīng)器的新型污水處理工藝。它實現(xiàn)了HRT和SRT的分離,這反過來又增加了反應(yīng)器中活性污泥的濃度,從而改善了廢水中有機(jī)物的降解。在結(jié)構(gòu)上,該工藝包括一個生物處理系統(tǒng),分為缺氧和好氧階段,以及一個膜處理系統(tǒng)。該工藝使用膜組件來分離固體和液體,具有良好的分離效率,在廢水回用方面有重要的應(yīng)用。首先,在缺氧和好氧池中,有機(jī)物.氮被轉(zhuǎn)化為銨氮,通過硝化作用和反硝化作用轉(zhuǎn)化為氮氣,從而降低氨氮含量。生化污水被加壓,然后用一個孔徑非常小的膜過濾,以去除生物處理過程中沒有沉淀的懸浮物和沉積物,從而確保污水符合排放標(biāo)準(zhǔn)。然而,如果進(jìn)水質(zhì)量差,膜有可能被污染或堵塞,膜的成本很高,而且操作條件很困難REF_Ref856\r\h[17]。
該工藝通常有下列優(yōu)點REF_Ref885\r\h[18]:膜組件與生物反應(yīng)器之間的相互影響小;
(2)單位面積膜的水通量大;(3)運(yùn)行穩(wěn)定可靠,操作管理容易;(4)易于膜的清冼、更換和增設(shè)。該工藝還存在一些缺點:為減少污染物在膜表面的沉積,需要較高的膜面流速,因而配置的循環(huán)泵需要較高的流量,單位產(chǎn)水能耗很高,一般為6-8Kw·h/m3。循環(huán)泵內(nèi)的高剪切力會引起生物絮體的破壞,導(dǎo)致生物活性的降低。綜上所述,由于SBR工藝往往會使污泥膨脹,在運(yùn)行過程中消耗更多的能量,而MBR工藝具有良好的處理效果,但由于其運(yùn)行成本高,在出現(xiàn)故障或預(yù)處理不充分的情況下,容易出現(xiàn)膜污損現(xiàn)象。生物接觸氧化法被用于紡織業(yè),對廢水處理有良好的效果。因此,鑒于上述比較,本設(shè)計采用接觸生物氧化法進(jìn)行二級處理(生化處理)。2.4.3深度處理工藝的選擇由于這種類型的廢水是在生化階段處理的,廢水中的所有污染物都有效減少,但仍可能出現(xiàn)水質(zhì)不達(dá)標(biāo)的情況,需要進(jìn)行更深入的處理。催化臭氧氧化常被用作印染廢水的深度處理工藝,有兩個主要作用。首先,它可以在較短的時間內(nèi)進(jìn)一步氧化出水中難以降解的物質(zhì),具有較高的COD去除率,同時破壞出水中存在的細(xì)菌,保證出水水質(zhì)的穩(wěn)定;其次,利用臭氧破壞某些染料形成的基團(tuán)或存在于染料分子結(jié)構(gòu)中的基團(tuán),從而達(dá)到變色的目的。這主要是由于溶解在水中的臭氧可以產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的羥基自由基,這些羥基自由基可以破壞形成染料的小分子或染料載體的不飽和鍵,將其轉(zhuǎn)化為分子量較低的物質(zhì)或改變其結(jié)構(gòu),從而使其失去形成顏色的能力REF_Ref1009\r\h[19]。曝氣生物濾池能有效地去除廢水中的氨氮和COD,并能防止出水不達(dá)標(biāo),特別是當(dāng)廢水中每種污染物的濃度非常高時。
在這種設(shè)計中,廢水經(jīng)臭氧氧化處理后,被送入生物過濾器,在那里流經(jīng)濾層內(nèi)的曝氣區(qū)。然后,附著的硝化細(xì)菌在曝氣和氧氣條件下將水體中的氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽和亞硝酸鹽氮,從而進(jìn)一步降低氨氮的濃度REF_Ref1039\r\h[20]。這種組合工藝被廣泛用于處理一些有機(jī)物濃度高、色度高、難以生物降解的印染廢物。因此,本設(shè)計用臭氧催化氧化+曝氣生物濾池作為深度處理。2.5印染廢水處理工藝流程確定2.5.1工藝流程印染廢水通過格柵去除廢水中較大顆粒物或雜質(zhì)。通過格柵出水至調(diào)節(jié)池,調(diào)節(jié)水質(zhì)和水量。提升泵將廢水送進(jìn)混凝沉淀池,為降低廢水的色度和SS,混凝沉淀池內(nèi)加入一定量的混凝劑和脫色劑。廢水從混凝沉淀池出水至水解酸化池,水解酸化可將一些大分子的不溶性有機(jī)物水解成為小分子有機(jī)物,提高了廢水的可生化性。廢水在水解酸化池處理后流至生物接觸氧化池,池體內(nèi)的填料與生物膜充分接觸,微生物將廢水中有機(jī)物降解。池體填料上脫落的生物膜流至二沉池進(jìn)行泥水分離去除,剩余污泥排放,另一部分污泥回流至水解酸化池和生物接觸氧化池。廢水從二沉池出水進(jìn)入臭氧氧化池,臭氧氧化池有效去除了廢水中的難降解物質(zhì)和部分中間產(chǎn)物,還使廢水脫色。臭氧氧化池出口的廢水通過泵提升進(jìn)入曝氣生物濾池,曝氣生物濾池進(jìn)一步去除氨氮和有機(jī)物。最后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)流至出水渠出水。其中,調(diào)節(jié)池、混凝沉淀池、水解酸化池、二沉池產(chǎn)生的污泥經(jīng)排入污泥儲池,再進(jìn)入污泥濃縮池進(jìn)行濃縮,濃縮后的上清液回流至調(diào)節(jié)池,污泥送進(jìn)脫水機(jī)房進(jìn)行脫水,脫水后的泥餅和柵渣運(yùn)至固廢處置中心。圖2-1印染廢水工藝流程圖2.5.2處理工藝去除率估算根據(jù)《給排水設(shè)計手冊》以及相關(guān)污水處理構(gòu)筑物工程技術(shù)規(guī)范可知污水處理中各構(gòu)筑物的污染物去除率范圍,則印染廢水處理流程各工藝去除率估算如下班所示:表2-4印染廢水處理系統(tǒng)各工藝去除率估算項目去除率及出水CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)色度(倍)NH3-N(mg/L)原水—180040050070034格柵去除率—————出水180040050070034調(diào)節(jié)池去除率—————出水180040050070034混凝沉淀池去除率30%20%60%30%10%出水126032020021030水解酸化池去除率20%30%——出水100832014021030生物接觸氧化池、二次沉淀池去除率80%85%80%20%60%出水202482821012臭氧氧化池去除率40%40%—80%—出水12129284212曝氣生物濾池去除率45%70%50%20%55%出水67914345出水要求8020505015廢水處理構(gòu)筑物設(shè)計與計算印染廢水處理規(guī)模為3000m3/d=35L/s內(nèi)插法求出總變化系數(shù):K設(shè)計最大日流量3.1格柵3.1.1設(shè)計參數(shù)(1)本設(shè)計采用細(xì)格柵,清渣方式采用機(jī)械清渣;(2)格柵間距應(yīng)按最大小時廢水量設(shè)計,即=230m33.1.2設(shè)計計算本工程擬設(shè)計兩道細(xì)格柵并聯(lián)運(yùn)行。柵槽寬度式中:——柵條間隙數(shù),個;——格柵傾角,,范圍為60°?90°,取=75;——柵條間隙,,取=0.005; ——柵前水深,,取=1.5;——過柵流速,,取=0.8;S——柵條寬度,,取s=0.01。則(取=21個)B=S(n-1)+bn=0.01×(21-1)+0.005×19=0.305m,本設(shè)計B取0.4m過柵的水頭損失式中:——過柵水頭損失,;——需計算水力損失,;阻力系數(shù),柵條形選用圓形斷面所以,其中=1.79;——系數(shù),格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數(shù),一般采用=3;——重力加速度,,取=9.81;則:,在0.08~0.15之間,符合設(shè)計要求。柵槽總高度式中:——柵前渠道超高,,取=0.3。則:=1.5+0.3+0.15=1.95m(4)柵柵的總長度式中:——進(jìn)水渠道漸寬部分的長度,,;——進(jìn)水渠寬,,;——進(jìn)水渠道漸寬部分的展開角度,,取=20;——柵槽與進(jìn)水渠道連接處的漸窄部分長度,,;H2——柵前渠道深,,.則:===(5)每日柵渣量式中:——單位體積污水柵渣量,,取=0.1則:格柵的日柵渣量為:0.2,宜采用機(jī)械清渣。3.1.3構(gòu)筑物及設(shè)備選型格柵結(jié)構(gòu):鋼筋砼結(jié)構(gòu)尺寸:L×B×H=2.23×0.4×1.95m機(jī)械格柵型號:HF?1400數(shù)量:2臺材質(zhì):不銹鋼根據(jù)《給水排水設(shè)計手冊(第十一冊):常用設(shè)備》,所選設(shè)備參數(shù)如下表3-1所示:表3-1格柵設(shè)備參數(shù)表型號電機(jī)功率(kW)齒耙運(yùn)行速度(m/min)機(jī)寬(mm)齒耙工作面(mm)渠寬(mm)渠深H(mm)安裝角度α出閘高度HF-14001.52140012401500自定608003.2調(diào)節(jié)池3.2.1設(shè)計參數(shù)調(diào)節(jié)池有效水深為2.0~5.0m;調(diào)節(jié)池停留時間一般為6~12小時,不小于6小時;調(diào)節(jié)池保護(hù)高度0.3~0.5m3.2.2設(shè)計計算(1)調(diào)節(jié)池有效容積V:式中:h——調(diào)節(jié)池有效水深;(3)調(diào)節(jié)池長L:則調(diào)節(jié)池尺寸:(4)集水池為了考慮該污水處理廠布置的緊湊性及合理性,將集水池與調(diào)節(jié)池共壁。根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》中第6.3.1第1條的規(guī)定:對于泵站的集水池設(shè)計,其有效容積需大于最大一臺水泵持續(xù)工作5min的排水量。則集水池容積為:本設(shè)計擬設(shè)潛污泵三臺,可滿足提升要求,綜合考慮其布置,該集水池的設(shè)計尺寸為:L×B×H=5.35m×3.7m×4.5m。即有效容積為135(5)調(diào)節(jié)池的攪拌設(shè)備1m3污水要選配4~8W攪拌功率的攪拌設(shè)備,本設(shè)計取6W。則P=1138.5×6=7kW,在池底設(shè)置4臺潛水推流器。3.2.3構(gòu)筑物及設(shè)備選型(1)結(jié)構(gòu):鋼筋砼結(jié)構(gòu)數(shù)量:1座(兩格)尺寸:(2)結(jié)構(gòu):鋼筋砼結(jié)構(gòu)數(shù)量:1做尺寸:L×B×H=5.35m×3.7m×4.5m(3)型號:150QW145?9?7.5數(shù)量:3臺(兩用一備),選用設(shè)備具體參數(shù)如下表3-2所示:表3-2:150QW145-9-7.5型潛污泵參數(shù)表型號流量m3/h揚(yáng)程m功率kW效率%轉(zhuǎn)速r/min150QW145-9-7.514597.5631450(4)數(shù)量:4臺功率:5.5kW3.3混凝沉淀池3.3.1設(shè)計參數(shù)(1)反應(yīng)時間T:25min(依據(jù)《水污染控制工程》可知:反應(yīng)時間一般取20-30min)初沉池表面水力負(fù)荷q:2.3m3/(m2/h)
(依據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》表7.5.1的規(guī)定:初沉池表面水力負(fù)荷在1.5-4.5m3/(m2/h)之間)(2)初沉池水力停留時間T:1.05h(依據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》表7.5.1的規(guī)定:初沉池水力停留時間在0.5-2.0h之間)3.3.2混凝池設(shè)計計算以下計算參考《水處理工程設(shè)計計算》第四章混凝池計算。反應(yīng)池有效容積式中:Q——設(shè)計流量,m反應(yīng)池尺寸反應(yīng)池長度為:式中——系數(shù),取值范圍為1.0?1.5之間,本設(shè)計取1.4;——攪拌器的排數(shù),本設(shè)計取Z=1;——池體有效水深,本設(shè)計取2.8m;——反應(yīng)池長度,m。反應(yīng)池寬度為:反應(yīng)池超高取0.3m,則池體總高度H=2.8+0.3=3.1m,則單格反應(yīng)池尺寸為:L×B×H=4×3×3.1m本設(shè)計設(shè)兩個反應(yīng)池,兩池間墻體厚度取0.25m,則混凝沉淀池的總長度為:則混凝池平面尺寸為:混凝劑投加量設(shè)計中所投加的混凝劑為PAC并輔以PAM,采用重力投加方式。依據(jù)實際工程經(jīng)驗,針對該類廢水其PAC投加量一般為40-80mg/L,PAM投加量-一般為1-2mg/L,本工程PAC投加量取50mg/L,PAM投加量取1.5mg/L。PAC每天投加量:50mg/L×3000mPAM每天投加量:1.5mg/L×3000m3.3.3初沉池設(shè)計計算本設(shè)計采用平流式沉淀池沉淀區(qū)有效水深h2=qT式中:hT——水力停留時間,h;q——表面水力負(fù)荷,mh沉淀區(qū)水面面積沉淀區(qū)有效容積沉淀區(qū)長度式中——最大設(shè)計流量時的水平流速,一般不大于5mm/s,本設(shè)計取5mm/s沉淀區(qū)總寬度沉淀池座數(shù)及分格數(shù)式中b——每格或每組池體寬度,本設(shè)計取寬度為2.5m根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》7.5.10的規(guī)定,每格長寬比不低于4,長深比不小于8,故符合設(shè)計規(guī)范要求。污泥區(qū)計算式中:——池體進(jìn)水懸浮物濃度,kg/m——池體出水懸浮物濃度,kg/m——污泥容重,kg/m3,由于污泥主要成分為有機(jī)物,當(dāng)含水率在95%以上時可取值為1000kg/m3;——污泥的含水率,參考《室外排水設(shè)計規(guī)范》表6.5.1可知,初沉池污泥含水率在95%-97%之間,本次設(shè)計取97%;——泥斗儲泥的周期,機(jī)械排泥的沉淀池一般取4h;——污泥產(chǎn)生量,m每格沉淀池污泥量沉淀池總高度式中h取泥斗上口的寬度b1為4.0m,,下底寬度b2為0.5m,泥斗斜壁面與水平方向的夾角取60°,則。取坡向泥斗的底板坡度i為0.01,則梯形部分高度:則沉淀池總高度H=0.5+2.4+0.3+2.8+0.2=6.1m污泥斗容積式中:3.3.4構(gòu)筑物及設(shè)備選型(1)混凝池結(jié)構(gòu):鋼筋砼結(jié)構(gòu)數(shù)量:1座尺寸:L×B×H=8.25×3.0×3.lm(2)初沉池結(jié)構(gòu):鋼筋砼結(jié)構(gòu)數(shù)量:1座尺寸:L×B×H=20×6.25×6.lm(3)攪拌機(jī)型號:LFB型反應(yīng)攪拌機(jī)數(shù)量:2臺功率:11kW轉(zhuǎn)速:134r/min(4)刮泥機(jī)型號:HJG15型刮泥機(jī)數(shù)量:1臺行走功率:1.5kW3.4水解酸化池3.4.1設(shè)計參數(shù)(1)水力停留時間HRT:10h(依據(jù)《水解酸化反應(yīng)器污水處理工程技術(shù)規(guī)范》5.2節(jié)表1可知:印染廢水停留時間一般在6.5h?10h之間。本設(shè)計取10h)(2)有效水深H(3)水解反應(yīng)上升流速v:0.5?1.8m/h(依據(jù)《城市污水廠處理設(shè)施設(shè)計計算》中第5章第1節(jié)可知:水解酸化池的上升流速應(yīng)在0.5~1.8m/h之間。)3.4.2設(shè)計計算本設(shè)計采用升流式水解反應(yīng)器。(1)池體容積依據(jù)《水解酸化反應(yīng)器污水處理工程技術(shù)規(guī)范》第6.3.2條可知,采用水力停留時間計算有效容積如下:式中:V——水解酸化池有效容積,mQ——平均時設(shè)計流量,mHRT——水力停留時間,h,本設(shè)計取10h。V=125×10=1250m(2)池體平面尺寸反應(yīng)池截面積為:式中:A——水解酸化池面積,m本設(shè)計水解酸化池一座,將該座池體分為四格,即單格池體面積設(shè)為64m2,平面尺寸為:8m×8m,為了考慮配水渠道及池壁之間的厚度,則整座水解酸化池的平面尺寸為:16.9m×16.5m。該池體超高取0.5m,則池體總高H=5.5m。(3)水解酸化池上升流速的校核由設(shè)計參數(shù)第三條可知,水解酸化池的上升流速v應(yīng)在0.5-1.8m/h之間。(4)污泥產(chǎn)量的計算依據(jù)《水解酸化反應(yīng)器污水處理工程技術(shù)規(guī)范》第6.7.4節(jié)可知,若不考慮水解時微生物的增值,污泥產(chǎn)生量按下式計算:式中:△X——污泥產(chǎn)量,kg;SS——污水中固體懸浮物濃度,mg/L;f——污泥去除率,工業(yè)廢水取值范圍為40%-70%,生活污水取70%,本設(shè)計取50%;fa——污泥水解效率,取經(jīng)驗值即30%。取污泥含水率為99%,當(dāng)含水率為>95%時,取pS=1000kg/m33.4.3構(gòu)筑物及設(shè)備選型(1)水解酸化池結(jié)構(gòu):鋼筋砼結(jié)構(gòu)數(shù)量:1座尺寸:
L×B×H=16.9×16.5×5.5m水力停留時間:10h(2)布水器數(shù)量:32套材質(zhì):碳鋼防腐3.5生物接觸氧化池3.5.1設(shè)計參數(shù)(1)BOD5容積負(fù)荷Mc:0.6kg/m3·d(根據(jù)《紡織染整工藝廢水治理工程技術(shù)規(guī)范》BOD(2)填料層高度h3:3m(根據(jù)《生物接觸氧化法設(shè)計規(guī)程》可知,采用懸掛式填料時,其高度宜取2.5-3.5m之間,本設(shè)計取3m。)3.5.2設(shè)計計算(1)根據(jù)《生物接觸氧化法污水處理工程技術(shù)規(guī)范》可知,該池體有效容積計算公式為:
式中:Q——設(shè)計流量,m3
S。
Se
M
(2)生物接觸氧化池的平面尺寸氧化池總面積F:式中:H——填料層高度,本設(shè)計取3m;
F——生物接觸氧化池的總面積,m2??紤]構(gòu)筑物間平面布置合理性及《生物接觸氧化池設(shè)計規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定,其平面形狀為矩形,本工程設(shè)4個池體并聯(lián)運(yùn)行,且每池體設(shè)4格,則池體的總格數(shù)為n=16格,則每格接觸氧化池的面積為:則每格池體的尺寸為L×B=6×5m。長寬比L/B=6:5,滿足生物接觸氧化池長寬比2:1~1:1的要求。(3)接觸時間校核式中:t——填料層內(nèi)污水的接觸時間,h;H——填料層高度,m。(4)生物接觸氧化池總高度H該池體選用立體彈性填料,自下而上分別為曝氣區(qū)、填料層、穩(wěn)水層、池體超高部分。曝氣區(qū)高度h1宜采用1.0~1.5m,穩(wěn)定水層高度h2宜采用0.4~0.5m,池體超高h(yuǎn)4宜采用0.5~
1.0m。H=h1+h2+h3+h4式中:
H——接觸氧化池的總高度,m;hhhhH=1.2+0.5+3+0.5=5.2m實際停留時間(5)排泥量及排泥系統(tǒng)設(shè)計根據(jù)《生物接觸氧化法污水處理工程技術(shù)規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定,該系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥量可以按照去除1kgBOD5產(chǎn)生0.35-0.4kg的干污泥計算,本設(shè)計取0.4kg,其排出的污泥含水率為96%-98%,本設(shè)計取98%。生物接觸氧化池產(chǎn)生的干污泥量為:當(dāng)污泥含水率大于95%時,取=1000kg/m,則污泥產(chǎn)量為:則每個生物接觸氧化池的污泥量為:排泥系統(tǒng)設(shè)計:排泥管采用穿孔式,沿著池長均勻布置,管徑設(shè)為200mm,總排泥管采用DN200mm,取排泥間隔為2d,每次排泥時間為0.5h,則每次排泥量為:排泥管流速:(6)需氧量及曝氣系統(tǒng)設(shè)計根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》、《印染行業(yè)廢水治理工程技術(shù)規(guī)范》及《生物接觸氧化法污水處理工程技術(shù)規(guī)范》中的相關(guān)計算可知。a.根據(jù)《生物接觸氧化法污水處理工程技術(shù)規(guī)范》中6.5.1可知,需氧量計算為:式中:OQ——反應(yīng)池體的設(shè)計流量值,m3/d;S0——反應(yīng)池體進(jìn)水BOD5值,Se——反應(yīng)池體出水X△v——池體排出系統(tǒng)的微生物量,kg/d;Nk——反應(yīng)池體中進(jìn)水的總凱氏氮濃度,mg/L;Noe——反應(yīng)池體中出水的硝態(tài)氮濃度,mg/L;0.12X△v——反應(yīng)池排出微生物中的氮含量,kg/d;a——碳的氧當(dāng)量,當(dāng)含碳物質(zhì)以b——常數(shù),氧化每公斤氨氮所需氧量,kgc——常數(shù),細(xì)菌細(xì)胞的氧當(dāng)量,取1.42。將上式簡化為:式中:'——微生物代謝有機(jī)物需氧量,本工程取1.0kg氧量/kgCOD;b'——微生物自身需氧率,根據(jù)《印染行業(yè)廢水治理工程技術(shù)規(guī)范》可知,紡織印染類廢水宜取0.065~0.12dc'——微生物每降解1kg氨氮所需氧量,本工程取4.57kg;Sr——去除的Xv——單位容積填料所需要的生物量,本工程取1250kg/mSn——氨氮所需降解量,本工程取0.03kgV——有效容積,2267m查表可知,20°C、30°C時溶解氧飽和度分別為:Cs(20)=9.17mg/L,Cs(30)=7.63mg/L,空氣擴(kuò)散器在出口的絕對壓力Pb為:
當(dāng)空氣離開曝氣池池面時,氣泡中含氧體積分?jǐn)?shù)為:式中:EA——擴(kuò)散器的氧轉(zhuǎn)移效率,本設(shè)計取12%;——氣泡中含氧體積分?jǐn)?shù),%。曝氣池中溶解氧平均飽和度為(按最不利溫度條件計算):將其需氧量轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)條件下的充氧量:式中:Ko——需氧量修正系數(shù);Cs——清水在標(biāo)況下飽和DO濃度,本設(shè)計取9.17mg/L;——混合液中總傳氧系數(shù)與清水總傳氧系數(shù)的比值,一般0.80?0.85,本設(shè)計取0.82;β——混合液的飽和DO值與清水中飽和DO的比值,一般取0.90?0.97,本設(shè)計取0.95;Csb——實際壓力時的清水飽和DO濃度,mg/L;Co——混合液的剩余DO,本設(shè)計取2mg/L;F——曝氣設(shè)備的堵塞系數(shù),本設(shè)計取0.8。則標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氧化池供氣量:供氣量校核:根據(jù)《生物接觸氧化法污水處理工程技術(shù)規(guī)范》中6.5.4.2可知,最大氣水比不應(yīng)該超過15:1~20:1。氣水比=,滿足印染廢水氣水比要求。(7)進(jìn)出水設(shè)計為了使進(jìn)水能夠流過每格池體,采用配水渠進(jìn)行進(jìn)水,渠道寬度為1.0m,有效深度為1.5m。出水采用矩形薄壁堰,出水槽寬度為300mm,深度為400mm,排至二沉池。3.5.3構(gòu)筑物及設(shè)備選型(1)生物接觸氧化池結(jié)構(gòu):鋼筋砼結(jié)構(gòu)數(shù)量:4個池體,每池4格尺寸:L×B×H=28.44×26.1×5.2m(2)風(fēng)機(jī)型號:SSR?200數(shù)量:3臺(2用一備),選用的設(shè)備具體參數(shù)如下表3?4所示:表3-4SSR型羅茨鼓風(fēng)機(jī)設(shè)備性能參數(shù)表型號流量m3/min推出壓力Kgf/cm2軸功率kW效率%轉(zhuǎn)速r/minSSR-20040.29.823.80701450(3)曝氣器型號:盤式微孔曝氣器數(shù)量:900套(4)曝氣管干管:16套支管:160套3.6二次沉淀池3.6.1設(shè)計參數(shù)表面水力負(fù)荷qo:q=0.5池底坡度i:0.06(根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》7.5.12第4條的要求可知:坡向泥斗的底坡不宜小于0.05,本工程設(shè)計取0.06)沉淀時間t:4h(根據(jù)《水污染控制工程》第四章可知:二次沉淀池的沉淀時間為1.5-5h,本工程取4h)3.6.2設(shè)計計算本工程擬設(shè)輻流式沉淀池2座,采用中心進(jìn)水、周邊出水。沉淀池表面積式中:F——沉淀池表面積,mQ——設(shè)計流量,mn——沉淀池數(shù)量,個;qo——表面水力負(fù)荷,m沉淀池直徑式中:D——沉淀池直徑,m,池體直徑不宜小于16m,不宜大于50m。(3)有效水深h2=qo.t式中:ht——沉淀時間,二次沉淀池的沉淀的時間一般為1.5h~5h,本設(shè)計取4h,h2=0.5×4=2m(4)徑深比(5)固體負(fù)荷(6)污泥區(qū)的容積本次設(shè)計采用機(jī)械排泥,污泥區(qū)容積按2h貯泥時間確定。(7)污泥區(qū)高度污泥斗高度及容積污泥斗以上圓錐體高度及容積(8)沉淀池的總高度——池體有效水深,計算可知為2m池體緩沖層高度,機(jī)械排泥時取0.4m(9)中心進(jìn)水導(dǎo)流筒和紊流簡①中心進(jìn)水導(dǎo)流筒進(jìn)水管速vo為:中心進(jìn)水的導(dǎo)流筒,其污水流速v設(shè)在導(dǎo)流筒中出水孔為6個,尺寸B×H=0.2×0.5m,則出水孔流速v②紊流筒紊流筒內(nèi)水流面積f為:式中:Q——設(shè)計秒流量,m/s;VR——回流比,本工程取100%;D——導(dǎo)流筒的直徑,由上計算為0.5m;f——紊流筒內(nèi)的水流面積,m2。③驗算二沉池表面負(fù)荷有效沉淀區(qū)面積A為:④驗算固體負(fù)荷G'(10)出水管出水管管徑D=300mm,則出水管內(nèi)流速:3.6.3構(gòu)筑物及設(shè)備選型(1)輻流式二沉池結(jié)構(gòu):鋼筋砼結(jié)構(gòu)數(shù)量:2座尺寸:R×H=φ12.6m×6m(2)刮泥機(jī)型號:ZXG?16數(shù)量:2臺直徑:16m電動機(jī)功率:0.75kW刮泥板外緣線速度:2.9m/min3.7臭氧氧化池3.7.1設(shè)計計算(1)臭氧需要量根據(jù)《排水工程》(第五版)下冊第12章第4節(jié)可知,臭氧需要量可按下式計算:式中:C——臭氧投加量,kg/Q——處理水量,K——安全系數(shù),參考相關(guān)工程實例取1.06;D——臭氧需要量,kg/h。D=1.06×0.005×125=0.7kg/h(2)臭氧氧化池容積由于本部分計算沒有具體的設(shè)計規(guī)范可供參考,以下參數(shù)值的選取參考相關(guān)從事臭氧氧化處理的企業(yè)。具體參數(shù)分別為:臭氧接觸時間:30min,臭氧緩沖時間:90min。式中:V——臭氧氧化池的總?cè)莘e,mV1——接觸反應(yīng)器的容積,VT——臭氧氧化池總停留時間,min;TTQ——廢水設(shè)計水量,3.7.2構(gòu)筑物及設(shè)備選型(1)臭氧氧化池結(jié)構(gòu):鋼筋砼結(jié)構(gòu)數(shù)量:1座尺寸:L×B×H=9×7×4m(2)一體化臭氧發(fā)生器型號:HW?OS?50數(shù)量:2套(一用一備)(3)氣源補(bǔ)加及儀表風(fēng)系統(tǒng)數(shù)量:1套(4)臭氧投加系統(tǒng)數(shù)量:2套(5)尾氣破壞裝置數(shù)量:1套3.8曝氣生物濾池3.8.1設(shè)計參數(shù)(1)空床停留時間:70min(根據(jù)《曝氣生物濾池工程技術(shù)規(guī)程》中表4.4.1可知,取值范圍為70(2)濾池水力表面負(fù)荷:根據(jù)《曝氣生物濾池工程技術(shù)規(guī)程》中表4.4.1可知,該值取值范圍在2.5~4m3/m2·h之間。3.8.2設(shè)計計算(1)濾池總面積參考《曝氣生物濾池工程技術(shù)規(guī)程》的第4.5.11條和4.5.12條,可按照空床停留時間法來計算濾池總面積,其公式為:式中:A——曝氣生物濾池的總面積,mt——空床水力停留時間,根據(jù)該第4.4.1可知,該取值范圍為70?80min,Ho——濾料填裝高度,m,陶粒濾料時,2.5~4.5m,本工程取3.7m;q——濾池水力表面負(fù)荷,結(jié)合本工程實際情況,將該池擬分為4格并聯(lián)。根據(jù)《曝氣生物濾池工程技術(shù)規(guī)程》第4.4.2的要求可知,對于相同功能的濾池進(jìn)行并聯(lián)布置時,則單格濾池的面積為:綜上,該濾池四格并聯(lián)布置,且單格濾池面積為20m2,即單格池體平面尺寸為4.0×5.0m(2)濾池總高度依據(jù)《曝氣生物濾池工程技術(shù)規(guī)程》中第4.5.1條的總高度計算可知:H=H0+h1+h2+h3+h4+h5式中:H——濾池的總高度,m;H0——濾料層的高度,m;h1——配水區(qū)的高度,m;h2——承托層的高度,mh3——清水區(qū)的高度,mh4——池體的超高,取0.5m;h5——濾板高度,m。H=3.7+1.2+0.3+1.3+0.5+0.1=7.1m(3)曝氣系統(tǒng)計算①實際需氧量根據(jù)《曝氣生物濾池工程技術(shù)規(guī)程》中第4.5.15條可知,生物濾池的需氧量包括兩部分:氨氮硝化需氧量和碳氧化需氧量。則濾池需氧量實際值按下列公式:式中:RN4.57——氨氮硝化需氧量系數(shù);R△CBOD——進(jìn)出水BOD,濃度差值,mg/L;△CNH3-N——進(jìn)出水氨氮的濃度差值,mg/L。②供氣量計算依據(jù)《曝氣生物濾池工程技術(shù)規(guī)程》中第4.5.14條關(guān)于供氣量的計算為:式中:EA——氧的利用率,取30%;Qt——從濾池中逸出氣體中含氧量百分率,%;P——濾池的水面處大氣壓,Pa;H——曝氣器安裝在水下的深度,m。其在當(dāng)濾池的水面壓力P=1.013×105Pa時,在濾池水面下H=6.5m安裝時,當(dāng)廢水的溫度為25°C時,清水中的飽和溶解氧濃度為Cs(25℃)=8.4mg/L,則在25℃水溫時濾池內(nèi)混合液溶解氧飽和濃度的平均值Csm(25℃)為:對于該類廢水,α=0.35,β=0.7,ρ=1.0,同時根據(jù)《曝氣生物濾池工程技術(shù)規(guī)程》中4.4.2規(guī)定,本設(shè)計假定該濾池的出水溶解氧濃度為3mg/L,則當(dāng)水溫在25℃下,實際需氧量Rs為:總供氣量Gs為:則單格曝氣量為:(4)堿度計算依據(jù)《曝氣生物濾池工程技術(shù)規(guī)程》中第4.5.1條規(guī)定,濾池在硝化過程中需堿量計算公式如下:式中:Q——濾池的設(shè)計進(jìn)水量,m△CTKN——進(jìn)出水的凱氏氮削減量,mg/L;(5)反沖洗系統(tǒng)設(shè)計根據(jù)《曝氣生物濾池工程技術(shù)規(guī)程》中第4.5.5條中的規(guī)定:濾池反沖洗宜采用氣一水聯(lián)合反沖洗,依次按氣洗、氣水聯(lián)合洗、清水漂洗進(jìn)行。氣洗時間宜在3min~5min之間,該設(shè)計取4min;氣水聯(lián)合沖洗時間宜在4min~6min之間,設(shè)計取6min;清水漂洗時間宜在8min~10min之間,該設(shè)計取10min;空氣沖洗強(qiáng)度宜在12~16L/(m2·s),該設(shè)計取13L/(m2·s);水沖洗強(qiáng)度宜在4~6L/(m2·s),該設(shè)計取4L/(m2·s)。則反沖洗用水水量為:式中:Q1QS——單座池體面積,PPt3.8.3構(gòu)筑物及設(shè)備選型(1)曝氣生物濾池結(jié)構(gòu):鋼筋砼結(jié)構(gòu)數(shù)量:4座單座尺寸:L×B×H=4.0×5.0×7.1m3.9反沖洗水池3.9.1設(shè)計計算根據(jù)設(shè)計計算3.1.8節(jié)曝氣生物濾池的反沖洗系統(tǒng)設(shè)計可知,濾池所需反沖洗水量為72m3,為了考慮布置的緊湊性,將該池與濾池進(jìn)行合建,反沖洗水池的尺寸為L×B×H=4.0×4.0×7.1m,則池體容積為113.6m3,即W用水量>W(wǎng)出水量,反沖洗水池正常運(yùn)行時可以出水。3.9.2構(gòu)筑物及設(shè)備選型(1)反沖洗水池結(jié)構(gòu):鋼筋砼結(jié)構(gòu)(與曝氣生物濾池合建)數(shù)量:1座尺寸:L×B×H=4.0×4.0×7.1m(2)反沖洗水泵.型號:離心泵數(shù)量:2臺單臺設(shè)計流量:100m揚(yáng)程:12m功率:15kW(3)反沖洗風(fēng)機(jī)型號:SSR型羅茨風(fēng)機(jī)數(shù)量:2臺流量:40m壓力:0.08MPa功率:25kW3.10反沖洗廢液池3.10.1構(gòu)筑物及設(shè)備選型(1)構(gòu)筑物結(jié)構(gòu):反沖洗廢液池(與曝氣生物濾池合建)數(shù)量:1座尺寸:L×B×H=4.0×4.0×7.1m(2)潛水?dāng)嚢杵鲾?shù)量:1臺3.11出水渠3.11.1構(gòu)筑物及主要設(shè)備(1)出水渠結(jié)構(gòu):鋼筋砼結(jié)構(gòu)數(shù)量:1座尺寸:L×B×H=7×1.5×2.5m(2)電磁流量計型號:JY?LDE數(shù)量:1臺污泥處理構(gòu)筑物設(shè)計計算4.1污泥儲池4.1.1設(shè)計參數(shù)(1)污泥停留時間:12h(2)有效高度:3m。4.1.2設(shè)計計算本工程擬設(shè)污泥儲池一座。本工程擬12小時排一次泥,排泥時間為2h,所以污泥儲池的設(shè)計容積須大于污泥產(chǎn)生量。污泥儲池的長取5m,寬取5m,有效高度取3m,則整個池體的有效容積為75m3,滿足設(shè)計要求池體超高取0.5m,總高度為3.5m,則污泥儲池的尺寸為5×5×3.5m。4.1.3構(gòu)筑物及設(shè)備類型(1)污泥儲池結(jié)構(gòu):鋼筋砼結(jié)構(gòu)數(shù)量:1座尺寸:L×B×H=5×5×3.5m(2)潛水?dāng)嚢杵鲾?shù)量:1臺功率:N=2.2kW轉(zhuǎn)速:920rpm葉輪直徑:325mm4.2污泥濃縮池4.2.1設(shè)計參數(shù)(1)固體通量:1.2kg/((2)污泥濃縮時間:20h(根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》7.2.1第2條可知,污泥濃縮的時間不宜小于12h)(3)入流污泥濃度:7kg/4.2.2設(shè)計計算本設(shè)計設(shè)1座污泥濃縮池。(1)污泥量估算由于污泥的產(chǎn)生量與水質(zhì)水量、生產(chǎn)工藝等各方面因素有關(guān),下列對各階段產(chǎn)生的污泥量進(jìn)行估算。預(yù)處理階段產(chǎn)生的污泥量:73.6+189=262.6生化階段產(chǎn)生的污泥量:27.2深度處理階段產(chǎn)生的污泥量:12則產(chǎn)生的總污泥量為301.8m3,本設(shè)計按照302m3進(jìn)行設(shè)計,即302m(2)污泥濃縮池面積式中:Qo——入流污泥量,Co——入流污泥濃度,kg/GL——固體通量,取1.2kg/(m(3)污泥濃縮池直徑(4)有效水深(5)濃縮后剩余污泥容積根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》8.2.1第3條可知,進(jìn)入污泥濃縮池的污泥含水率為:99.2%~99.6%時,(6)濃縮池污泥斗容積污泥濃縮池的污泥斗設(shè)在濃縮池底部,根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》8.2.1第5條可知,池底坡度不宜小于0.05。設(shè)污泥濃縮池池底坡度為0.1,刮泥機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)動將污泥推入污泥斗。則緩存層高度:污泥斗高度用下式計算:式中:r1——污泥斗上底半徑,本設(shè)計取0.6m;r2——污泥斗下底半徑,本設(shè)計取0.3m;
——污泥斗傾角,本設(shè)計取60°。則污泥斗容積為:(7)污泥濃縮池總高度h=h1+h2+h3+h4=0.5+4+0.5+0.72=5.72m式中:h1——池體超高,取0.5m;h2——池體有效水深,m;h3——池體緩存層高度,m;h4——污泥斗高度,m。4.2.3構(gòu)筑物及設(shè)備選型(1)污泥濃縮池結(jié)構(gòu):鋼筋砼結(jié)構(gòu)數(shù)量:1座尺寸:R×H=l0.0m×5.72m(2)濃縮機(jī)型號:NZS數(shù)量:1臺功率:2.5KW直徑:12m4.3污泥脫水機(jī)房4.3.1設(shè)計計算(1)脫水后污泥量式中:Q0——脫水前污泥量,P1——脫水前污泥的含水率,本設(shè)計取97%;P2——脫水后污泥的含水率,本設(shè)計取75%;Q——脫水后污泥量,則脫水后干污泥量為:M=Q(1-P2)×1000=10.08×(1-0.75)×1000=2520kg/d(2)壓濾機(jī)的選型本設(shè)計選用帶式壓濾機(jī)2臺,型號為DY-2000型,其處理能力為10-20m3/h。(3)投藥裝置本設(shè)計的投藥系統(tǒng)采用聚丙烯酰胺絮凝劑,其投加量按干污泥量的0.15%~5%計算,本設(shè)計中按0.4%計,則每日加藥量:
G=0.4%M=0.004×2520=10.08kg/d。4.3.2構(gòu)筑物及設(shè)備選型(1)脫水機(jī)房結(jié)構(gòu):鋼筋砼結(jié)構(gòu)數(shù)量:1座尺寸:L×B×H=18×15×5m(2)帶式壓濾機(jī)型號:DY?2000數(shù)量:2臺(一用一備)根據(jù)《給水排水設(shè)計手冊》,本設(shè)計選用的設(shè)備具體參數(shù)如下表3-7所示:表4-1DY-2000型帶式壓濾機(jī)性能參數(shù)表型號處理能力(m3/h)電動機(jī)功率(kW)污泥含水率(%)泥餅含水率(%)壓濾面積(m2)DW-200010-20495-9860-806.4(3)藥劑投加系統(tǒng)型號:J?Z125/3.2功率:0.75kW投加方式:計量投加數(shù)量:1套(4)沖洗水泵數(shù)量:2臺(1用1備)流量:N=10m功率:N=5.5kW(5)污泥螺桿泵型號:65ZW30?18?4.0數(shù)量:2臺(1用1備)流量:15~30m功率:7.5kW平面與高程布置5.1平面布置5.1.1平面布置目的當(dāng)污水處理廠的主要處理構(gòu)筑物的工藝流程確定后,需要對廠區(qū)的平面布置進(jìn)行設(shè)計,實現(xiàn)各污水污泥處理構(gòu)筑物以及輔助設(shè)施的科學(xué)組合布置。5.1.2平面布置原則(1)應(yīng)首先滿足生產(chǎn)、設(shè)施管理的要求,將操作中聯(lián)系較頻繁緊密的設(shè)施靠近布置,以利于管理。設(shè)置的連通道路貫穿各區(qū),使得人貨分流運(yùn)輸,盡可能使得生產(chǎn)區(qū)域不受外來干擾,生活區(qū)設(shè)置在廠區(qū)前端;(2)盡可能將處理工藝流程布置得簡短順暢,減少管路的長度以及迂回反復(fù)的布置,從而降低流程中的水頭損失;(3)處理構(gòu)筑物之間的布置應(yīng)當(dāng)緊湊,同時注意間距滿足施工需要,盡可能有效利用土地面積減少占地,節(jié)約土建投資費(fèi)用;(4)將人長時間停留操作的構(gòu)筑物如辦公室、維修間、化驗室、加藥間、泵房安排至夏季主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向,同時考慮采暖和通風(fēng)等要求。污泥處理構(gòu)筑物應(yīng)安排在主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向,并與生活區(qū)分開布置;(5)充分利用廠區(qū)的地形,實現(xiàn)土方平衡,并避開劣質(zhì)土質(zhì)區(qū)域,節(jié)省工程投資。5.1.3廠區(qū)主要構(gòu)筑物本設(shè)計污水廠區(qū)內(nèi)的主要構(gòu)筑和建筑物的尺寸數(shù)據(jù)見表5-1。表5-1廢水處理廠平面布置中主要構(gòu)筑物一覽表序號構(gòu)筑物名稱尺寸(m)結(jié)構(gòu)數(shù)量1格柵2.23×0.4×1.95鋼筋混凝土22調(diào)節(jié)池23×11×4.5鋼筋混凝土13混凝池8.25×3.0×3.l鋼筋混凝土1初沉池20.0×6.25×6.l鋼筋混凝土14水解酸化池16.9×16.5×5.5鋼筋混凝土15生物接觸氧化池28.44×26.1×5.2鋼筋混凝土16二次沉淀池φ12.6×6.0鋼筋混凝土27臭氧氧化池9.0×7.0×4.0鋼筋混凝土18曝氣生物濾池4.0×5.0×7.1鋼筋混凝土49出水渠7.0×1.5×2.5鋼筋混凝土110污泥儲池5.0×5.0×3.5鋼筋混凝土111污泥濃縮池φ10.0×5.72鋼筋混凝土112污泥脫水機(jī)房18×15×5鋼筋混凝土113反沖洗水池4.0×4.0×7.1鋼筋混凝土114反沖洗廢液池4.0×4.0×7.1鋼筋混凝土115污泥泵房6.0×5.8×11.3鋼筋混凝土1表5-2廢水處理廠平面布置圖中輔助建筑物一覽表序號構(gòu)筑物名稱尺寸(m)結(jié)構(gòu)1門衛(wèi)室6.3×4.4×4.5磚混2化驗室17.0×7.0×4.5磚混3休息室6.0×3.2×4.5磚混4配電室16.5×7.0×4.5磚混5加藥室5.0×3.2×4.5磚混6鼓風(fēng)機(jī)房9.0×7.0×4.5磚混7臭氧設(shè)備間9×8×5磚混5.2高程布置5.2.1高程布置目的為了確定污水處理廠廠內(nèi)各構(gòu)筑物的標(biāo)高、設(shè)計水面標(biāo)高以及連接管渠的標(biāo)高,確定污水所需提升的高度,使得污水和污泥能夠以重力自流的形式流向下一個構(gòu)筑物,因此需要進(jìn)行高程布置的設(shè)計計算。5.2.2高程水力計算本設(shè)計廠區(qū)的地面相對標(biāo)高為+0.00m,河流絕對標(biāo)高為17.50m,受納水體的最高水位相對標(biāo)高為-1m。高程水力計算主要是廢水流經(jīng)各構(gòu)筑物、量水設(shè)備及連接前后構(gòu)筑物管渠的水頭損失。根據(jù)各構(gòu)筑物間的水損來進(jìn)行推算之外構(gòu)筑物的液面標(biāo)高。廢水在構(gòu)筑物之間盡可能的利用重力流,需要提升時應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的提升設(shè)備。各污水構(gòu)筑物的水頭損失表如下表5-3所示。表5-3污水處理構(gòu)筑物水頭損失表構(gòu)筑物名稱水頭損失(m)細(xì)格柵0.15調(diào)節(jié)池0.17混凝沉淀池0.20水解酸化池0.4生物接觸氧化池0.5二沉池0.35臭氧氧化池0.3(1)市政管網(wǎng)至出水渠該企業(yè)所在市政管網(wǎng)最高受納水位自然標(biāo)高為16.5m,即相對標(biāo)高為-1m,出水渠的出水高程為0.1m,所以出水渠的出水可自流至市政管網(wǎng)。(2)出水渠出水渠的出水高程為0.15m,取出水渠的水頭損失為為0.1m,則出水渠的進(jìn)水高程為0.1+0.15=0.25m(3)出水渠至曝氣生物濾池出水渠的進(jìn)水高程為0.25m1.沿程水頭損失h1式中:i——單L——管線長度査表得:Q=0.10m2.局部水頭損式中:——局部阻力系數(shù)。查表得:DN400的90°彎頭2個,=0.6,DN400的蝶閥全開時1個,=0.2,伸縮接頭2個,=0.21。3.水頭損失h則曝氣生物濾池的出水高程為0.25+0.16=0.51m。(4)曝氣生物濾池考慮到該構(gòu)筑物地下挖深較大,所需費(fèi)用較高,故該池體地下挖深取3.1m。(5)曝氣生物濾池至臭氧氧化池為考慮曝氣生物濾池的水損較大(包括濾料、管道及閥門水損),如采用重力進(jìn)水,可能會由于水壓較小而導(dǎo)致濾料板結(jié)等問題,綜合考慮后臭氧氧化池采用泵提升至曝氣生物濾池,在池頂設(shè)置配水渠進(jìn)行配水。臭氧氧化池的泵進(jìn)水口與曝氣生物濾池的配水渠最高水位差為:2.85+5.15=8.0m,故選用揚(yáng)程為10m的潛污泵符合要求。(6)臭氧氧化池臭氧氧化池的進(jìn)水高程取1.50m。臭氧氧化池的水頭損失為0.3m。則臭氧氧化池的出水高程為1.20m。(7)臭氧氧化池至二沉池臭氧氧化池的進(jìn)水高程為1.50m。1.沿程水頭損失h1式中:i——単位長度水頭損失;L——管線長度査表得:Q=0.06m2.局部水頭損式中:——局部阻力系數(shù)。查表得:DN400的90°彎頭2個,=0.6;DN400的45°彎頭3個,=0.3;等徑三通DN400×400為1個,=1.5,異徑三通DN400×300為1個,=1.5,DN400的蝶閥全開時1個,=0.2;伸縮接頭1個,=0.21。水頭損失h則二沉池的出水高程為1.50+0.44=1.94m(8)二次沉淀池二沉池的出水高程為1.94m。二沉池的水頭損失為0.15m。則二沉池的進(jìn)水高程為2.09m。(9)二次沉淀池至生物接觸氧化池二沉池的進(jìn)水高程為2.09m。1.沿程水頭損失h1式中:i——単位長度水頭損失;L——管線長度査表得:Q=0.1m2.局部水頭損式中:——局部阻力系數(shù)。查表得:DN300的90°彎頭3個,=0.52;DN300的45°彎頭2個,=0.3;等徑三通DN300×300為2個,=1.5;DN300的蝶閥全開時1個,=0.2;伸縮接頭1個,=0.21。3.水頭損失h則生物接觸氧化池的出水高程為2.09+0.32=2.41m(10)生物接觸氧化池生物接觸氧化池的出水高程為2.41m。生物接觸氧化池的水頭損失為0.50m。則生物接觸氧化池的進(jìn)水高程為2.91m。(11)生物接觸氧化池至水解酸化池生物接觸氧化池的進(jìn)水高程為2.91m。1.沿程水頭損失h1式中:i——L——管線長度査表得:Q=0.06m2.局部水頭損式中:——局部阻力系數(shù)。查表得:DN300的90°彎頭5個,=0.52;等徑三通DN300×300為3,=1.0;DN300的蝶閥全開時為1個,=0.2;伸縮接頭1個,=0.21。3.水頭損失h則水解酸化池的出水高程為2.91+0.23=3.14m(12)水解酸化池水解酸化池的出水高程為3.14m。水
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