印染废水处理工艺设计毕业设计论文

#毕业#() 题目名称： WH印染废水处理工艺设计 题目类型： 毕业设计 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作 者 签 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 指导教师签名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授权说明 本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 目录 I毕业论文(设计) II目录 III长江大学毕业论文(设计)任务书 III开题报告 III指导教师审查意见 III评阅教师评语 III答辩会议记录 IV［摘要］ V［Abstract］ 1前 言 21　设计任务书 21.1 设计题目 21.2 废水的水量及水质情况 21.3 设计依据 31.4 设计原则 31.5 设计范围 42　废水的处理和工艺流程 42.1 废水性质 42.2 方案确定 52.3 工艺流程 73　各主要处理设备和构筑物的设计计算 73.1 设计水量 73.2 格栅的设计计算 113.3 调节池的设计计算 143.4水解酸化池 163.5 生物接触氧化池 203.6 竖流式二沉池 243.7 混凝反应池 283.8 斜板沉淀池 324 污泥的处理与处置 324.1 污泥浓缩池 344.2 污泥脱水机房 385　平面和高程布置 385.1 平面布置 395.2 高程布置 44总结 45参考文献 45致 谢 ＷＨ市印染废水处理工艺设计 学生：吕中兰，化工学院环工系 指导老师：李凡修，环境工程系 ［摘要］ 针对印染废水的水质特点，本文采用水解酸化与接触氧化相结合的生化工艺对废水进行处理。水解酸化设计停留时间为6h，好氧接触设计停留时间为2.9h，运行结果表明，水解酸化单元可有效提高废水的可生化性，废水经水解酸化后B／C值得到提高，有效保证了好氧接触处理效果。初步预计出水COD一般在100mg／L以下，BOD在50mg／L以下，色度在50以下，COD去除率和BOD去除率均在80％以上。 废水处理厂设计规模 2000m3/d，其现今的设计水质水量为Q=2000m3/d 、COD=600～800mg/L、BOD5=200～250mg/L、PH=8～11、色度400～1200倍、SS=300～400㎎/L。经处理后，应达到下列出水水质：COD≤100mg/L，BOD≤30mg/L，色度≤50倍，pH在7～9，SS≤50mg/L, 达污水排放一级。 经设计可知 COD=88.5%,ηBOD=96%,ηSS=98.6%,色度89.5%，均可达标排放。 ［关键词］ 纺织印染废水，水解酸化,生物接触氧化 ［Abstract］ Aiming at the characteristics of printing and dyeing wastewater, a biochemical technological process of hydrolytic acidification integrating contact oxidation was applied to treatment of the printing and dyeing wastewater; the HRT for hydrolytic acidification and contact oxidation were 6h and 2.9h respectively . The operating results showed the hydrolytic acidification section could improve the biochemical degradability effectively; after hydrolytic acidification, the wastewater＇s B/C value could rise much, effectively ensuring the treating effect of aerobic contact. 预计COD and BOD5 were below 100mg/L and 50mg/L respectively; COD and BOD5 removal rates were both over 80%. The liquid waste processing factory designs scale 2000 m3/d, its raw water fluid matter according to square and present production scale in factory and development request, after with factory square, native environmental protection section consultation certain following design fluid matter amount of water: Q=2000m3/d ,COD=600～800mg/L, BOD5=200～250mg/L,PH=8～1,SS=300～400 mg/L,Color degree 400～1200 times.After handles, should attain the following a water fluid matter: COD≤100mg/L，BOD≤50mg/L，Ph=7～9，SS≤50mg/L，Color degree≤50 times，reaching the dirty water exhausts a class standard. Through design then COD=88.5%,ηBOD=96%,ηSS=98.6%,color is a 89.5%. meet the request of the modern. ［Key words］ textile printing wastewater hydrolytic， acidification reactor，organism contact oxidizes 前 言 随着染料纺织工业的迅速发展，染料品种和数里日益增加，印染废水已成为水系环境重点污染源之一。据不完全统计，全国印染行业我国日排放印染废水量为(300～400) ×107［1］，而其中大部分未能实现稳定达标排放。主要问题是:印染废水量大，成分复杂，生物难降解物多，脱色困难，运行费用高等。 印染废水是指印染加工过程中各工序所排放的废水混合而成的混合废水。主要包括：预处理阶段(如烧毛、退浆、煮练、漂白、丝光)排放的退浆、煮练、漂白、丝光废水；染色阶段排放的染色废水；印花阶段排放的印花废水和皂洗废水；整理阶段排放的整理废水。其中含有悬浮纤维屑粒、染料、助剂、浆料，整理剂等，因此色度大，有机物含量高。并且废水中含有大量的碱类，pH值高。［2］ 总结印染废水的处理工艺，充分的调节时间是必要的，物化、生化相结合的处理工艺是目前采用的合理工艺。物化法主要去除悬浮物、色度及部分COD，混凝投药反应是物化处理的重要环节。生化法主要采用厌氧水解-好氧氧化串联工艺。水解酸化-生物接触氧化为主的处理工艺时近几年在印染废水处理中采用较多、较成熟的工艺流程。水解酸化是解决印染废水COD值高、可生化性差及色度高的难题的有效前置技术，经厌氧水解后大部分难降解有机物已被分解为易生物降解小分子有机物，可以提高废水可生化性和B/C值，保障好养生物处理的效率和出水水质。而生物接触氧化工具有艺易于管理、产泥量少、污泥不易发生污泥膨胀及运行成本低等特点，是目前小型印染废水常用的好养处理之一。［2］ 本文将介绍以水解酸化+生物接触氧化为主的处理工艺处理印染废水的工程实例. 1　设计任务书 1.1 设计题目 WH市印染厂废水处理工艺设计。 1.2 废水的水量及水质情况 1)污水量：设计水量2000m3/d 2)设计原水水质为印染混合废水,水质指标如表1 表1 进水水质指标 指标 数值 pH 8.0～11.0 BOD 5mg/L 200～250 CODcr mg/L 600～800 色度（倍） 400～1200 SS mg/L 300～400 3)设计出水水质达到表2标准 表2 出水水质指标 指标 数值 pH 7.0～9.0 BOD 5mg/L ＜100 CODcr mg/L ＜30 色度（倍） ＜50 SS mg/L ＜50 1.3 设计依据 （1）《给排水设计手册》； （2）《水污染控制工程》（下册）； （3）《印染废水处理技术及典型工程》； （4）《排水工程》（下册）； （5）《废水处理理论与设计》； （6）《实用水处理设备》； （7）《污水处理构筑物设计与计算》； （8）其他相关文献书籍及资料。 1.4 设计原则 （1）执行国家关于环境保护的政策，符合国家及地方的有关法规、规范和标准。 （2）结合场地实际情况，充份利用构建筑物，尽量节省工程投资和占地面积。 （3）采用先进、成熟、可靠的处理工艺，确保处理出水达到排放标准。 （4）设备器材采用国内外成熟、高效、优质的设备，并设计适当的自动控制水平，以方便管理运行。 （5）综合考虑环境效益、经济效益和社会效益，在保证出水达标的前提下，尽量减少工程投资与运行费。 （6）处理系统具有较大的灵活性和操作弹性，以适应污水水质，水量的变化。 应达到工艺先进，运行稳定，管理简单，运行成本合理，维修方便等特点。 1.5 设计范围 （1）工艺设计（含污泥处理）； （2）从污水进入格栅至处理出水井之间构筑物及配套设施设计； （3）平面图、高程图布置。 2　废水的处理方案和工艺流程 2.1 废水性质 2.1.1 废水来源 2.1.2 废水特点 废水成分复杂、水质水量变化大；有机物浓度高、色度深，碱性高；废水中除含有残余染料、助剂外还含有一定量的浆料。 2.2 方案确定 通常印染废水的处理方法有：物理法、化学法、生物法等。其中物理法处理效果较差；化学法所需投加药剂量大，但投资占地省；生物法是一种较为普遍的处理方法。目前，国内外对印染废水以生物处理为主，占80%以上，尤以好氧生物处理法占大多数。而随着染料浆料的成分日益复杂，单纯的好氧生物处理难度越来越大，出水难以达标。此外，好氧法的高运行费用及剩余污泥处理或处置问题历来是废水处理领域没有解决好的一个难题。由于上述原因印染废水的厌氧生物处理技术开始受到人们的重视。 而随着废水排放标准要求越来越严格，单独的生物处理难以达到排放要求。结合实际情况，采用生物处理为主，再辅以化学处理技术，组成一个完整的综合治理流程，既保留了生物处理方法可去除较大量有机污染物和一定颜色的能力、且基本稳定的特点又发挥了物理化学法去除颜色和剩余有机污染物能力的特点，而且运行成本相对较低。 本设计采用厌氧水解酸化处理技术作为好氧生物处理工艺的预处理，共同组成厌氧水解——好氧的生物处理——混凝沉淀工艺。 好氧生物处理方法主要有A/O法、生物接触氧化法。 水解酸化——A/O工艺——混凝沉淀：废水经调节池进入水解酸化池，水解池中接触填料。由于废水中含有染料等难降解的物质，且色泽较深，在水解酸化池中，利用厌氧型兼性细菌和厌氧菌，将废水中高分子化合物断链成低分子链，复杂的有机物转变为简单的有机物，从而改善后续的好养生化处理条件。实践表明，水解酸化处理单元对活性染料废水具有较好的脱色作用。厌氧—好氧处理工艺，它在传统的活性污泥法好氧池前段设置了缺氧池，是微生物在缺氧、好氧状态下交替操作进行微生物筛选，经筛选的微生物不但可有效去除废水中的有机物，而且抑制了丝状菌的繁殖，可避免污泥膨胀现象。在生化处理后串联混凝沉淀物化处理系统，可进一步脱色和去除水中的COD，以确保处理水水质达标排放。 水解酸化——生物接触氧化——混凝沉淀：水解酸化将污水中的染料、助剂、纤维类等难降解的苯环类或长链大分子物质分解为小分子物质，同时有效降解废水中的表面活性剂，较好的控制后续好氧工艺中产生的泡沫问题。经水解酸化器处理后的出水进入接触氧化池。接触氧化池内设有填料，部分微生物以生物膜的形式固着生长于填料表面，部分悬浮生长于水中，兼有活性污泥和生物滤池的特点。废水经水解和接触氧化处理后采用混凝沉淀工艺进一步去除色度和降低废水中的COD值。 A/O法与接触氧化池在BOD去除率大致相同的情况下，前者BOD体积负荷可高5倍，所需处理时间只有后者的1/5。根据实际经验，接触氧化法具有BOD容积负荷高，污泥生物量大，相对而言处理效率较高，而且对进水冲击负荷（水力冲击负荷及有机浓度冲击负荷）的适应力强。维护管理方便，工艺操作简便，基建费用低。 由于微生物是附着在填料上形成生物膜，生物膜的剥落与增长可以自动保持平衡，所以无需回流污泥，运转十分方便。其污泥产量远低于活性污泥法。 延时曝气——混凝沉淀：可以得到高质量的出水，混凝剂投量小设备简单污泥量较小，但流程复杂，占地面积大，基建和运行费用较高。 综上所述，确定厌氧水解酸化——生物接触氧化——混凝沉淀组合方案。 2.3 工艺流程 2.3.1 具体工艺流程如下： 图1 污水处理工艺流程图 2.3.2 流程说明 废水通过格栅、去除较大的悬浮物和漂浮物后进入调节池,在此进行水量的调节和水质的均衡，同时加酸中和，然后用泵提升至水解酸化池,该池仅控制在酸性发酵阶段,以提高废水的可生化性;水解酸化出水流入接触氧化池,在接触氧化池内经微生物作用去除绝大部分的有机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,在池内进行增溶和缩水体积反应,使剩余污泥大幅减少,剩余污泥经浓缩后可直接脱水。 为了得到更好的水质,生化出水再经混凝沉淀进行深度处理,达标排放。 二沉池的剩余污泥进浓缩池浓缩,浓缩后的污泥外运，浓缩池的上清液则回流至污水处理系统。 3　各主要处理设备和构筑物的设计计算 3. 1 设计水量 污水日平均流量为Q=2000m3/d，其总变化系数为 污水设计流量为： 最大设计流量： 表3 设计水量一览表 项目 设计水量 m3/d m3/h m3/s l/s 平均流量Q 2000 83.3 0.0231 23.1 最大设计流量Qmax 3400 141.6 0.0394 39.3 3. 2 格栅的设计计算 格栅是一组平行的金属栅条或筛网组成，安装在污水管道、泵房、集水井的进口或处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷。 截留污物的清除方法有两种，即人工清除和机械清除。大型污水处理厂截污量大，为减轻劳动强度，一般应用机械清除截留物。小型污水处理厂和污水处理站截污量小，一般可采用人工清除截留物。 3.2.1格栅设计参数 格栅设计一般参数的选定：（依据《三废处理工程技术手册（废水卷）》）［3］ （1）格栅宽度：格栅总宽不小于进水渠道的2倍，空间总有效面积应大于进水渠有效断面积的1.2倍。 （2）过栅流速一般采用0.6～1.0 ，栅前管内污水流速0.4～0.9 。 （3）污水处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求： 1　 人工清渣 25～40mm; 2　 机械清渣 16～25mm;最大间隙 40mm。 （4） 格栅倾角一般采用 ～ ，人工清渣格栅倾角较小时，教省力，但占地面积大。格栅上端应设平台，格栅下端应低于进水管底部0.5m，距池壁0.5～0.7m。 （5） 格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7m，工作台正面过道宽度： 1　 人工清楚 不应小于1.2m; 2　 机械清楚 不应小于1.5m。 （6）通过格栅的水头损失，一般采用0.08～0.15m。 （7）栅渣量与地区的特点、格栅的间隙大小、污水量以及下水道系统的类型等因素有关。在无当地运行资料时，可采用： 1　 格栅间隙 16～25mm，0.10～0.05 （栅渣/污水）； 2　 格栅间隙 30～50mm，0.03～0.01 （栅渣/污水）。 栅渣的含水率一般为80%，容重约为960 。 3.2.2中格栅的设计计算 本设计中格栅各参数选取如下： 格栅倾角：α=60°； 栅前水深：h=0.4m； 栅前流速：0.5m/s； 过栅流速：v=0.6m/s； 栅条间隙：b=15mm； 栅条宽度：S=10mm； 栅前部分长度：0.5m。 图2 格栅计算草图 （1）栅条间隙数n，个 根据格栅的计算公式 ， （1） 则栅条间隙数 （个）， n取为11。 设计两组格栅，一组运行，一组备用。每组格栅间隙数n=11条。 （2）格栅槽总宽度B，m （2） （m） 考虑到格栅尺寸太小，不易施工，取格栅槽总宽度B=0.60m。 （3）进水渐宽部分长度 ，m 根据公式 （3） 式中 ——进水渠道渐宽部分长度，m； ——栅前渠道宽度，取栅前渠宽 ； ——进水渠展开角，渐宽部分展开角度取 ； 则 （m） （4）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分 ，m 根据公式 式中 ——栅槽与出水渠连接渠的渐缩长度，m 则 （m） （5）通过格栅的水头损失 ，m 根据公式 ， （4） 式中 ——过栅水头损失，m； ——计算水头损失，m； g——重力加速度，9.81 ； k——系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般k=3； ε——阻力系数，与格栅断面形状有关，ε= ，当断面为圆边矩形时，β=1.67。 则格栅水头损失为： （m） （6） 栅后槽总高度H，m 取栅前渠道超高 根据公式 则 （m） 根据公式 H= （5） 式中H——栅槽总高度，m； h——栅前水深，m； h1——避免造成栅前漏水，将栅后槽底下降0.1m作为补偿； 则 （m） (7)栅槽总长度L，m 根据公式L= （6） 式中L——栅槽总长度，m； ——进水渠道渐宽部位的长度，m； ——栅槽与出水渠连接渠的渐缩长度，m。 则 （m） （8） 每日栅渣量W， 根据公式 （7） 式中 ——每日栅渣量， ； ——栅渣量（ ），取值0.1～0.05 ，中格栅取值0.05。 ——污水流量总变化系数， 。 则 EMBED Equation.3 < 故采用人工清渣。 3. 3 调节池的设计计算 由于印染废水的水质水量随时间和工序不同，有很大的变化。废水调节池主要是起调节水质水量的作用，可以避免对后续处理的冲击。混合废水的PH值呈碱性，故需向调节池中加入工业硫酸进行中和。 为更好地调节水质，在调节池底部设置搅拌装置，常用的两种方式是空气搅拌和机械搅拌，选用空气搅拌，池型为矩形。 本调节池设计为接触室和反应室合建式。 3.3.1 加酸中和［2］ 废水呈碱性主要是由生产过程中投加的NaOH引起的，原水PH为8-11，即[OH-]=10-6-10-3mol/l,加酸量Ns为 其中 Qmax——酸总耗量，kg/h； C——废水中碱的含量，即OH-mol/m3； as——硫酸的摩尔质量，Kg/mol,取98*10-3； a——工业硫酸的纯度，取98%。 当C（OH-）=10-6mol/l时，Ns= =0.0071Kg/h 当C（OH-）=10-3mol/l时，Ns= =7.1 Kg/h 当硫酸用量超过10kg/h时，可采用98﹪的浓硫酸直接投配。硫 酸直接从贮酸槽泵入调配槽，经阀门控制流入调节池反应。 3.3.2池体积算［5］ 1） 参数：废水停留时间t=8h 2) 调节池有效体积V V=Qmaxt=142×8=1136m3 其中Qmax——最大设计流量，m3/h 3) 调节池尺寸 设计调节池平面尺寸为矩形，有效水深为h=6米，则面积F F=V/h=113/6=189m2 设池宽B=10m，池长L=F/B=189/10= 18.9m,取L=19m 保护高h1=0.6m，则池总高度H=h+h1=6+0.6=6.6米 3.3.3布气管设置 1）采用穿孔空气搅拌，气水比3.5：1 空气量D D=D0Qmax=3.5×3400=11900m3/d=8.26m3/min=0.14m3/s 式中D0——每立方米污水需氧量，3.5m3/m3 2） 空气干管直径d 干管流速v=12m/s d=（4D/ v）1/2=[4×0.081/(3.14×12)]1/2=0.089m,取90mm。 校核管内气体流速v‘=4D/ d2=4×0.081/(3.14×0.092)= 12.7m/s 在范围10～15m/s内。 3）支管直径d1 空气干管连接两支管，通过每根支管的空气量q q=D/2=0.081/2=0.041 m3/s 支管流速v1=6m/s 则只管直径d1=（4q/ v1）1/2=[4×0.041/(3.14×6)]1/2=0.093m,取90mm，校核支管流速v1‘=4q/ d12=4×0.041/(3.14×0.092)=6.45m/s 在范围5～10m/s内。 4） 穿孔管直径d2 沿支管方向每隔2m设置两根对称的穿孔管，靠近穿孔管的两侧池壁各留1m，则穿孔管的间距数为(L-2×1)/2=（19-2）/2=8,穿孔管的个数n=(8+1)×2×2=36。每根支管上连有18根穿孔管。 通过每根穿孔管的空气量q1，q1=q/18=0.041/18=0.0023m3/s 穿孔管流速v2=6m/s 则穿孔管直径d2=（4q1/ v2）1/2=[4×0.0023/(3.14×6)]1/2=0.022m，取20mm，校核流速v2‘=4q1/ d22=4×0.0023/(3.14×0.0202)=7.3m/s 在范围5～10m/s内。 5） 孔眼计算 孔眼开于穿孔管底部与垂直中心线成45°处，并交错排列，孔眼间距b=45mm，孔径 =3mm，每根穿孔管长l=1.5m，那么孔眼数 m= l/b+1=1.5/0.045+1=34个。 孔眼流速v3=4q1/ EMBED Equation.DSMT4 2m=4×0.0023/(3.14×0.0032×34)=9.57m/s, 符合5～10m/s的流速要求。 6） 鼓风机的选型 ①空气管DN=90mm时，风管的沿程阻力h1 h1=iL T P=20.5×38.6×1.00×1.0=772.0Pa 式中i——单位管长阻力，查《给水排水设计手册》第一册，i=20.5Pa/m L——风管长度，m T——温度为20℃时，空气密度的修正系数为1.00 P——大气压力为0.1MPa时的压力修正系数为1.0 风管的局部阻力h2= v2 /2g=3.0×7.592×1.205/(2×9.8)=6.12Pa 式中 ——局部阻力系数，查《给水排水设计手册》第一册[6]得3.0 v——风管中平均空气流速，m/s ——空气密度，kg/m3 ②空气管DN=20mm时，风管的沿程阻力h1 h1=iL T P=64.7×104×1.00×1.0=6728.8Pa 式中i——单位管长阻力，查《给水排水设计手册》第一册[6]，i= 64.7Pa/m L——风管长度，m T——温度为20℃时，空气密度的修正系数为1.00 P——大气压力为0.1MPa时的压力修正系数为1.0 风管的局部阻力h2= v2 /2g=3.4×7.952×1.205/(2×9.8)=13.21Pa 式中 ——局部阻力系数，查《给水排水设计手册》第一册[6]得3.4 v——风管中平均空气流速，m/s ——空气密度，kg/m3 风机所需风压为772.0+6.21+6728.8+13.21=7520.22Pa≈7.5KPa。 综合以上计算，鼓风机气量8.26m3/min，风压7.08KPa 查得：SR型罗茨鼓风机主要用于水处理，气力输送，真空包装，水产养殖等行业，以输送清洁不含油的空气。其进口风量 1.18～26.5m3/min,出口升压9.8～58.8kPa,该机显著特点是体积小，重量轻，流量大，噪声低，运行平稳，风量和压力特点优良。查阅《给水排水设计手册》11册[9]常用设备P485。 结合气量1.75×104m3/d，风压7.08KPa进行风机选型，查《给水排水设计手册》11[9]册，选SSR型罗茨鼓风机，型号为SSR—150 表4 SR型罗茨鼓风机规格性能 型号 口径 A 转速 r/min 风量 m3/min 压力 kPa 轴功率Kw 功率 Kw 生产厂 SSR-150 150 970 15.20 9.8 5.58 7.5 章丘鼓风机厂 3.4水解酸化池 3.4.1 介绍 水解工艺是将厌氧发酸阶段过程控制在水解与产酸阶段。它取代功能专一的初沉池，对各类有机物去除率远远高于传统初沉池。因此，从数量上降低了后续构筑物的负荷。此外，利用水解和产酸菌的反应，将不溶性有机物水解成溶解性有机物、大分子物质分解成小分子物质，提高污水的可生化性，减少污泥产量，使污水更适宜于后续的好氧处理，可以用较短的时间和较低的电耗完成净化过程。 3.4.2 池体积算 1）单池表面积F F=Qmaxq/n=（3400/24）×1.0/2=71m2 其中Qmax————最大设计流量（m3/h） q——表面负荷，一般为0.8～1.5m3/(m2.h),本设计取1.0 n——池子个数 2）有效水深h h=qt=1.0×6=6米 水力停留时间t一般在6～8h，本设计采用t=6h。 3）有效容积V V=Fh=71×6=426m3 设池宽B=6m 则池长L=F/B=71/6=11.8m 取12m 3.4.3布水配水系统 1） 配水方式 本设计采用大阻力配水系统，为了配水均匀一般对称布置，各支管出水口向下距池底约20cm，位于所服务面积的中心。 查《曝气生物滤池污水处理新技术及工程实例》其设计参数如下： 表5 管式大阻力配水系统设计参数表 干管进口流速 1.0～1.5m/s 开孔比 0.2﹪～0.25﹪ 支管进口流速 1.5～2.5m/s 配水孔径 9～12mm 支管间距 0.2～0.3m 配水孔间距 70～300mm 2） 干管管径的设计计算 Qmax=3400m3/d=141.6m3/h=0.039m3/s,取干管流速v1=1.2m/s 则干管横截面面积A=Qmax/ nv1=0.039/(2×1.2)=0.0163m2 管径D1=(4A/ )1/2=（4×0.0163/3.14）1/2=0.144m 由《给排水设计手册》第一册选用DN=150mm的钢管 校核干管流速：A= 2/4=3.14×O.1502/4=0.018m2 v1‘=Qmax/nA=0.039/(2×0.018)=1.08 m/s,介于1.0～1.5m/s之间 3） 布水支管的设计计算 a．布水支管数的确定 取布水支管的中心间距为0.3m，支管的间距数 n=L/0.3=12/0.3=40个，则支管数n=2×（40-1）=78根 b．布水支管管径及长度的确定 每根支管的进口流量q=Qmax/2n=0.039/（2×78）=0.00025m3/s 支管流速v2=2.0m/s 则D2=（4q/ v2）1/2=[4×0.00025/(3.14×2.0)]1/2=0.013m,取D2=14mm 校核支管流速：v2‘=4q/ D22=4×0.00025/(3.14×0.0142)=1.62 m/s 在设计流速1.5～2.5 m/s之间，符合要求。 每根支管的长度l取为l=5m 4) 出水孔的设计计算 一般孔径为9～12mm，本设计选取孔径10mm的出水孔。出水孔沿配水支管中心线两侧向下交叉布置，从管的横截断面看两侧出水孔的夹角为45°。 取开孔率为0.2﹪，则孔眼总面积S=F×0.2%=142×0.2﹪=0.284m2 配水孔眼d=10mm，所以单孔眼的面积为S1= d2/4=3.14×0.012/4=7.85×10-5m2 孔眼数为n=S/S1=0.284/（7.85×10-5）=3618个 每个管子上的孔眼数是N=3618/104=35个。 校核：布水管长l=5m,N=35,则配水孔间距l‘=l/N=5/35=0.14 处于70-300mm之间，符合要求。 3.5 生物接触氧化池 3.5.1 介绍 （1）生物接触氧化也称淹没式生物滤池，其反应器内设置填料，经过充氧的废水与长满生物膜的填料相接触，在生物膜的作用下，废水得到净化。其基本结构如图3： 图3 生物接触氧化池基本结构 2） 基本工艺 生物接触氧化法通常分为一段法、二段法和多段法。而目前使用较多的是推流法。推流法是将一座生物接触氧化池内部分格，按推流方式进行。 图4 推流式接触氧化池 氧化池分格可使每格微生物与负荷条件（大小、性质）相适应，利于微生物专性培养驯化，提高处理效率。 3.5.2 填料的选择与安装 （1） 填料的选择 结合实际情况，选取孔径为25mm的的玻璃钢蜂窝填料，其块体规格为800×800×230mm，空隙率为98.7﹪，比表面积为158m2/m3,壁厚0.2mm。（参考《污水处理构筑物设计与计算》玻璃钢蜂窝填料规格表）[5] （2） 安装 蜂窝状填料采用格栅支架安装，在氧化池底部设置拼装式格栅，以支持填料。格栅用厚度为4～6mm的扁钢焊接而成，为便于搬动、安装和拆卸，每块单元格栅尺寸为500mm～1000mm。 3.5.3 池体的设计计算 废水停留时间2.3h，气水比取16。 1）有效容积V V=Q(S0-S1)/Lv=2000×（181-31）×10-3/1.3=226.2m3 其中 Q——平均日废水量m3/d，2000m3/d=83.3m3/h S0——进水BOD5的浓度 mg/l S1——出水BOD5的浓度 mg/l Lv——容积负荷，BOD5≤500时可用1.0～3.0kg/(m3·d),取1.3kg/(m3·d) 2）氧化池总面积F F=V/H=226.2/3=75m2 H——填料总高度，一般取3m 本设计中生物接触氧化池设计为2个 则单个池子的平面面积F1为37.5m2 3）氧化池格数n n= F1/f=37.5/8=4.7 取5格 f——每格氧化池面积，≤25m2采用8m2 每格氧化池平面尺寸采用2m×4m=8m2 4）校核接触时间t t=2nfH/Q=2×5×8×3/83.3=2.88h≈2.9h，符合1.0～3.0h的要求 5) 氧化池总高度H0 H0=H+h1+h2+（m-1）h3+h4=3+0.5+0.4+（3-1）×0.25+1.5=5.9m 其中h1——保护高，0.5～0.6m，取0.5 h2——填料上水深，0.4～0.5m，取0.4 h3——填料层间隙高，0.2～0.3m，取0.25 h4——配水区高，不进检修者为0.5m，进入检修者为1.5m，取1.5 m——填料层数，取3 污水在池内的实际停留时间t‘=nf（H0- h1）/Q=5×8×(5.9-0.5)/83.3=2.59h，符合要求。 6）需氧量D D=D0Q=15×2000=30000m3/d=1250m3/h=20.83 m3/min D0——每立方米污水需氧量，15～20 m3/ m3本设计中取15 每格氧化池所需空气量D1= D/5=20.83/5=4.167m3/min 7)填料总体积V’ 选用直径为25mm的蜂窝型玻璃钢填料，V’=nfH=5×8×3=120m3 3.5.4曝气装置 曝气装置是氧化池的重要组成部分，与填料上的生物膜充分发挥降解有机污染物物的作用、维持氧化池的正常运行和提高生化处理效率有很大关系，并且同氧化池的动力消耗密切相关。 按供气方式，有鼓风曝气、机械曝气和射流曝气，目前国内用得较多得失鼓风曝气。这种方法动力消耗低，动力效率较高，供气量较易控制，但噪声大。 鼓风充氧设备采用微孔曝气。所产生的气泡细小，氧的利用率较高。 1)曝气器数量计算： 按供氧能力计算所需曝气器数量 （55） 式中：h1：按供氧能力所需曝气器个数，个； qc：曝器器标准状态下，与好氧反应池工作条件接近时的供氧能力， /(h·个)。采用微孔曝气器，参照有关手册，工作水深4.3m，在供风量1～3 m3/（h·个）时，曝气器氧利用率EA=20%，服务面积0.3～0.75 ，充氧能力qc=0.14kgO2/（h·个），则： 以微孔曝气服务面积进行校核： m2（符合要求） 曝气器氧利用率EA=20%；供氧量与供气量的关系可用下式表示： ； EMBED Equation.3 （56） 则系统需要的供气量 = EMBED Equation.3 =22321m3/h 3.5.5 进出水系统 由于氧化池的流态基本上是完全混合型，因此对进出水的要求并不十分严格，满足下列条件即可：进、出水均匀，保持池内负荷均匀，方便运行和维护，不过多地占用池的有效容积等。当处理水量为2000m3/d时，采用侧面进水，侧面廊道设在氧化池一侧，宽度取0.4m，出水装置采用周边堰流的方式。 3.6 竖流式二沉池 3.6.1 构造 经过接触氧化池的处理后，废水中的大部分悬浮物及大分子的有机物和大部分溶解性有机物被去除或者分解成溶解性小分子有机物，废水中的CODcr和SS浓度显著下降，并且废水PH值接近中性或者偏弱碱性。 接触氧化池出水中脱落的生物膜比重较大，所以不宜采用气浮法，宜采用沉淀法来去除。由于本设计中的设计水量不大，不必采用辐流式的沉淀池，宜采用较合理的竖流式沉淀池，其排泥简单，管理方便，占地面积小。 竖流式沉淀池，按池体功能的不同把沉淀池分为进水区、沉淀区、出水区、缓冲区和污泥区等五部分。废水由中心管上部进入，从管下部溢出，经反射板的阻拦向四周分布，然后在由下而上在池内垂直上升，上升流速不变。澄清水油池周边集水堰溢出。污泥贮存在池底泥斗内，由排泥管排出。示意图如下： 图5 竖流式二沉池俯视图 图6 二沉池剖面草图 3.6.2 设计计算 1）中心管过水断面面积f 沉淀池个数n=2，Qmax=0.0231m3/s 每座沉淀池承受的最大水量qmax=Qmax/n=0.0231/2=0.0116m3/s 则f=qmax/v0=0.0231/0.020=0.58m2 其中Qmax——最大设计流量，m3/s v0——中心管内流速，不大于30mm/s,取20mm/s 2）中心管直径d0 d0=（4f/ ）1/2=(4×0.58/3.14)1/2=0.86m,取为0.9m 校核中心管流速 f‘= d02/4=3.14×0.92/4=0.64m2 v0’= qmax/f‘=0.0116/0.64≈0.02m/s=20mm/s, 满足要求。 3）中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度h3 h3=qmax/v1 d1=0.0116/(0.01×3.14×1.22)=0.30m 一般h3在0.25-0.5之间，符合要求 其中v1——污水由中心管喇叭口语反射板之间的缝隙流出的速度，初沉池v1≤0.02 m/s ，二沉池v1≤0.015。本设计取v1=0.01m/s d1——喇叭口直径，取d1=1.35d0=1.35×0.9=1.22m 4）沉淀部分有效断面积F 参照《水污染控制工程》（下册）45[4]页表，去表面负荷设q为1.5m3/(m2h) F= qmax/v=0.0116/0.0004=29m2 v——污水在沉淀池中的流速，v=q×1000/3600=0.4mm/s 5)沉淀池直径D D=[4(F+f)/ ]1/2=[4×(29+0.58)/3.14]1/2=6.14m,取D=6.5m 6)沉淀部分有效水深h2 停留时间t为1.5h，则 H2=3600vt=3600×0.0004×1.5=2.16m，采用2m D/h=6.5/2=3.25>3，满足要求。 7）校核集水槽出水堰负荷 集水槽每米出水负荷为 qmax/（πD）=11.6/(3.14×6.5)=0.57L/(s·m)<2.9L/(s·m) 符合要求 8） 沉淀部分所需总容积W = 式中： -进、出水悬浮物浓度，t/ m3 ； ——两次排泥间隔时间，d； ——污泥含水率，%，一般 =95%-97%； ——污泥密度（Kg/m3），当P0≥95%时， =1000 Kg/m3 取T=2d；P0=99.4%； =1000 Kg/m3 则 = =50.1 m3 每个池子所需污泥容积为 50.1/2=25m3 9）圆截锥部分容积V V= h5(R2+Rr+r2)/3=3.14×2.85×(3.252+3.25×0.4+0.42)/3=35.9m3>25m3 其中 R——圆截锥上部半径,R=0.5D=0.5×6.5=3.25m； r——圆截锥下部半径，r=0.4-0.5，取r=0.4 h5——圆截锥部分的高度，贮泥斗倾角取45°，h5=（R-r）tg45°=(3.25-0.4)tg55°= 2.85m 8）沉淀池总高度H 设超高h1和缓冲层h4各为0.3m，则 H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+2+0.3+0.3+2.85=5.75m 3.6.3 进出口形式 沉淀池的进口布置应做到在进水断面上水流均匀分布，为避免已形成絮体的破碎，本设计采取穿孔墙布置。 沉淀池出口布置要求在池宽方向均匀集水，并尽量滗取上层澄清水，减小下层沉淀水的卷起，采用指形槽出水。 3.7 混凝反应池 3.7.1 混凝剂的选择 本设计采用混凝沉淀处理，通过水中加入混凝剂达到去除各种悬浮物，降低出水的浊度和色度。 结合实际情况，对比分析常用混凝剂，选用聚合氯化铝（PAC）。其特点是：碱化度比其他铝盐铁盐混凝剂低，对设备腐蚀较小混凝效率高耗药量少絮体大而重，沉淀快。聚合氯化铝受温度影响小，适用于各类水质。 3.7.2 药剂投加量的计算 根据实际采样分析来确定PAC的投加量。 3.7.3 配制与投加 配制方式选用机械搅拌。 对于混凝剂的投加采用湿投法，湿投法中应用最多的是重力投加。即利用重力作用，将药液压入水中，操作简单，投加安全可靠。 3.7.4 混合方式 混合方式设计的一般原则：混合的速度要快并在水流造成剧烈紊流的条件下加入药剂，混合时间控制在10～30s，适宜的速度梯度是500～1000s-1。混合池和后续处理构筑物之间的距离越近越好。尽可能与构筑物相连通。适于本设计的混合方式为水泵混合,装置如下图: 图7 水泵混合装置 3.7.5 反应设备——机械絮凝池的设计计算 机械絮凝主要优点是能够适应水量变化，水头算是少，如配上无极变速传动装置，更易使絮凝达到最佳状态。 按照搅拌轴的安放位置，机械絮凝池可分为水平轴式和垂直轴式，此次设计选用垂直轴式。 1）絮凝池尺寸 絮凝时间T取25min，絮凝池有效容积： V=QmaxT/n60=142×2/（2×60）=29.6m3，取30m3 其中Qmax——最大设计水量，m3/h 。Qmax=2000 m3/d=142 m3/h EMBED Equation.3 n——池子座数，2, 为配合沉淀池尺寸，絮凝池分为两格，，分格隔墙的过水孔道上下交替布置，每格间设置一台搅拌机。每格尺寸为2.5×2.5m，如下图： 图8 水平轴机械反应池 1—桨板；2—叶轮；3—旋转轴；4—隔墙 图9 垂直轴机械反应池 1—隔墙； 2—叶轮；3一旋转轴；4一桨板 则反应池的面积F=2.5×2.5m=6.25m² 反应池的平均水深:H=V/2F=30/（2×6.25）=2.4m 絮凝池水深：H=W/A=44/(2×2.5×2.5)=3.5m 絮凝池取超高0.3m，则池总高为H+ =2.4+0.3=2.7m。 2） 搅拌设备 叶轮直径D取池宽的80﹪，采用D=2.0m。叶轮外缘旋转直径 =D/2=1m,如图3.6 图10 桨板计算示意 叶轮外缘中心线速度: =0.5 m/s; =0.25 m/s 轮转速计算如下： ,取10r/min ，取5r/min 式中: —叶轮外缘桨板中心线速度（m/s） —叶轮外缘桨板中心旋转直径（m） 叶轮外缘中心实际线速度的计算如下： 桨板长度l=0.9m，l/D=0.9/2=0.45m<0.75m(符合要求)。 取桨板宽度b=0.12m，断面宽度B=2.5m。 每根轴上设八块桨板，内外各4块，桨板总面积与反应池过水断面面积之比为 (合格) 桨板叶轮所需功率的计算如下： EMBED Equation.3 式中:r—水的密度 —阻力系数，与桨板长宽比b/l有关，当b/l=0.0.9<1时，查下表得阻力系数 表6 阻力系数 b/l 小于1 1～2 2.5～4 4.5～10 10.5～18 大于18 1.1 1.15 1.19 1.29 1.4 2 第一格外侧桨板所需功率 第一格内侧桨板所需功率 第一格桨板所需总功率 第二格桨板所需总功率 设两台搅拌机合用一台电动机，则电动机功率为 核算平均速度梯度 及GT值（按水温20℃计， =102×10-6Kg∙s/m2） 第一格： 第二格： 平均水力梯度： = GT=68×25×60=1.02 经核算，G和GT值均较合适（反应设备中 为20～70s-1之间，一般GT值为10-4～10-5）。 3.8 斜板沉淀池 斜板沉淀池沉淀效率高、池子容积小和占地面积小。按水流方向分为上向流、侧向流和同向流三种，这里采用侧向流。 3.8.1 设计参数 （1）颗粒沉降速度μ：大致为0.3～0.6mm/s。 （2)有效系数 ：根据资料介绍最小为0.2，一般在0.7～0.8之间。 （3）板距P：侧向流常用100mm。 （4）板内流速v：可参考相当于平流式沉淀池的水平流速，一般为10～20mm/s。 （5）在侧向流斜板的池内，为了防止水流不经斜板部分通过应设置阻流墙，斜板顶部应高出水面。 （6）为了使水流均匀分配和收集，侧向流斜板沉淀池的进出口应设置整流墙。进口处整流墙的开孔率应使过口流速不大于絮凝池出口流速，以免絮粒破碎。 3.8.2 设计计算 1）池子水面面积F =31m2 式中： n——池子个数，n=2 ——设计表面负荷［m3/(m2·h)］ 0.91——斜板区面积利用系数。 2）池子平面尺寸 取池长B=3m,则池长L=10.3,取为10.5m 3）斜板尺寸 斜板长或沉淀区宽B=3m，斜板宽 =1.0m,斜板厚δ=0.005m,板净距b=0.15m,板倾角α=62°。 4）计算单个池子斜板区沉淀区面积 斜板总水平投影面积 u0——设计沉速，取u0 =0.3mm/s 每个斜板单元投影面积 斜板单元个数 个 斜板区高度h3= sin62°=1×sin62°=0.883m 沉淀区长 沉淀区表面积A=BL=3×7.6=22.8m2 5）池内停留时间t <60min,符合要求。 其中h2——斜板区上部水深，一般为0.5～1.0m，取1.0m h3——斜板区高度 6） 沉淀部分所需总容积W = 式中： -进、出水悬浮物浓度，t/ m3 ； ——两次排泥间隔时间，d,每日排泥次数至少1～2次； ——污泥含水率，%，一般 =95%-97%； ——污泥密度（Kg/m3），当P0≥95%时， =1000 Kg/m3 取T=0.5d；P0=99.4%； =1000 Kg/m3 则 = =5.9 m3 每个池子所需污泥容积为 5.9/2=3m3 7）三角锥部分容积V 设置4个排泥斗 则三角锥底长l=L/4=10.3/4=2.575m 三角锥部分的高度h5=1.3m 则三角锥部分容积V=nl h5 B/2=4×2.575×1.3×3/2=20m3 >3 m3 8）沉淀池总高度H 设超高h1=0.3和缓冲层h4=1.0m，则 H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+1+0.883+1+1.3=4.483m 3.8.3 斜板沉淀池示意图 图11 斜板（管）沉淀池 1—配水槽； 2一穿孔墙；3—斜板或斜管；4—淹没孔口；5—集水槽； 6—集泥斗；7—排泥管；8—阻流板 3.8.4 进出口形式 沉淀池的进口布置应做到在进水断面上水流均匀分布，为避免已形成絮体的破碎，本设计采取穿孔墙布置。 沉淀池出口布置要求在池宽方向均匀集水，并尽量滗取上层澄清水，减小下层沉淀水的卷起，采用指形槽出水。指形槽的长度L L=（Qmax/q-B）/2=(3400/300-3)/2=4.2m 式中Qmax——沉淀池处理水量，m3/d q——设计单位堰宽负荷[m3/(m d)],120～480m3/(m d)，取300 m3/(m d) 出水进入指形槽后采用锯齿三角堰自流流出。 3.8.5 排泥方式 选择多斗重力排泥。 4 污泥的处理与处置 4.1 污泥浓缩池 为方便污泥的后续处理,需对污泥进行浓缩处理，以降低污泥的含水率。 污泥浓缩主要有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩三种工艺形式。目前国内以重力浓缩为主，其操作简便，维护、管理及动力费用低。根据运行方式不同重力浓缩分为连续式和间歇式，前者适用于大、中型污水处理厂，后者应用于小型污水厂。 4.1.1污泥量计算及浓缩池的选择 由出水效果可知，进水COD浓度为800mg/L,斜板沉淀池出水COD浓度为79mg/L,整体去除效率 =（800-790）/800=90.1﹪。按每去除1kgCOD产生0.3kg污泥，整套工艺产生的污泥质量为3400×103×800×10-6×0.901×0.3=735.2kg/d。取污泥的含水率为99.4﹪，则每天产生的湿污泥量Q=735.2/[1000×(1-99.4%)]=122.5m3/d。 结合实际情况，本设计采选用间歇式重力浓缩池。 间歇式重力浓缩池运行时，应先排除浓缩池中的上清液，腾出池容，再投入待浓缩的污泥，为此应在浓缩池深度方向的不同高度上设上清液排出管。 1—污泥入流槽、2—中心筒、3—出水堰、4—上清液排出管、 5—阀门、6—吸泥管、7—排泥管 图12 污泥浓缩池计算简图 4.1.2池体计算 1）浓缩池总面积A A=QC/M=122.5×8/50=19.6m2 式中C——污泥固体浓度，8g/L M——浓缩池污泥固体通量，30～60kg/(m2∙d),取50 kg/(m2∙d) 2）单池面积A1 A1=A/n=19.6/1=19.6m2,取20m2 式中n——浓缩池个数,取n=1 3）浓缩池直径D D=(4A1/ )1/2=(4×20/3.14)1/2=5.05m，取为5m 4）中心管直径D1 D1=0.2D=0.2×5=1m 5）设计浓缩时间T T=24Ah1/Q=24×20×4/122.5=15.7h，介于10～16h之间。 其中h1——有效水深，一般为4m 6) 浓缩后污泥体积V1 V1=Q(1-P1)/(1- P2)=122.5(1-99.4﹪)/(1-95.5﹪)=16.3 m3 /d 式中P1——进泥含水率，99.2～99.6﹪，取99.4﹪ P2——出泥含水率，95～98﹪，取95.5﹪ 7）污泥斗容积 取泥斗高h3 =2.8m，泥斗上截面直径取为浓缩池直径D=5m， 则污泥斗斗壁倾角 ,在45°～60°之间 污泥斗容积 >16.3m3/d,符合要求 8）浓缩池总高度H H=h1+h2+h3+h4=4+0.5+2.8+0.3=7.6m 式中h2——超高，0.5m H4——缓冲层高度，0.3m 3.9.3其他设计参数 1）排泥时间 定期排泥,每天两次。经浓缩后的污泥进入污泥脱水机房，做进一步处理。 2）构造 由于浓缩池较小，采用的是竖流式浓缩池故不设刮泥机。池体用水密性钢筋混凝土建造。污泥管、排泥管、排上清液管等管道用铸铁管。 4.2 污泥脱水机房 4.2.1 设备选型 （1） 污泥产量 经浓缩后污泥体积为16.3m3/d,含水率95.5﹪， （2） 污泥脱水机：根据所处理的污泥量，选用DY型带式压榨过滤机一台，技术指标如下： 表7 DY型带式压滤机主要技术参数 型号 处理能力/m3h-1 滤带 清洗用水 气压/mpa 泥饼含水率/% 宽度/mm 厚度/m.min-1 水量/m3/h-1 水压/mpa DY500 1.5—3 700 0.5—5 <8 >0.4 0.3-0.6 65%-85% （3） 投药装置： 投药量，根据对城市污水污泥、渗滤液处理站、污泥絮凝剂脱水试验知，常用絮凝剂的投药量分别为： Fecl3 5.0%～8.0% Al2(SO4)3 8.0%～12% 聚合氯化铝 3.0%～10.0% 聚丙烯酰氨 0.15%～0.25% 投药系统按投加聚丙烯酰氨考虑。设计投药量为0.15%，则每天需药剂为： ，需要纯度为90%的固体聚丙烯酰氨为： ，调配的絮凝剂溶液浓度为0.2%～0.4%，取0.25%则溶解所需溶药罐的最小容积为： 表8 ST-1型溶药搅拌机一台 型号 E(mm) 速比 转速(r/min) 功率(Kw) 减速机型号 重量(kg) ST-1 100 1/59 25 0.4 XLED0.4 250 SJ型溶药搅拌机同钢制搅拌槽配套,内衬玻璃钢防腐. 药液罐表3-6规格：直径0.8m×1.5m,有效容积:753L。 药液投加选用J2—（M）125/1.3计量泵，投药量125L/h.投药压力0.4～1.3Mpa,柱塞直径40mm,行程20mm，泵速104.4r/min.电机型号Y(YB)801～485,功率0.55Kw.进口直径15mm,出口直径15mm,重量156kg。参阅《水工业工程设备》P304 （4） 其他配套设备 ① 污泥进料泵 单螺杆泵2台，一用一备。GFN65×2A输送流量0.5 ～15.0 m3/h,输送压力4.0kgf/cm2(1kgf/cm2=98kPa),电动机功率7.5kw,占地面积2100mm×1200mm. ② 滤带清洗水泵 选用2DA-8×2离心清水泵2台，一备一用。流量10.8～21.6m3/h扬程14～20m,电动机功率为2.2Kw。安装尺寸:420mm ×1265mm。 参阅《给水排水设计手册》11册P125 ③ 空压机: 选择 Z－0.3/7移动式空压机一台,输送空气流量为0.3m3/min.压力为7.0 kgf/cm2(1kgf/cm2=98kPa) ④ 脱水机房面积: 脱水机房建筑尺寸为:(9.0×12.0) m2 4.2.2 污泥管道 进泥管中污泥的含水率为95.5﹪，污泥在管道内的水力特征与污水的水里特征相似，选用300mm的管径；排泥管中污泥的含水率为95.5﹪，查《给水排水设计手册》第五册《污泥管最小设计流速》表选用200mm的管径，最小设计流速为0.8m/s。 另附：各构筑物的预去除效率； 表9 各处理单元处理效果预测 格栅： 项目 COD BOD5 SS 色度 pH 进水(mg/L) 800 250 400 1200 8-11 出水(mg/L) 760 237 356 960 8-11 去除率 5% 5% 11% 20% - 调节池： 项目 COD BOD5 SS 色度 pH 进水(mg/L) 760 237 356 960 8-11 出水(mg/L) 646 213 327 730 7 去除率 15% 10% 8% 24% - 水解酸化池： 项目 COD BOD5 SS 色度 pH 进水(mg/L) 646 213 327 730 7 出水(mg/L) 452 181 265 540 7 去除率 30% 15% 19% 26% - 生物接触氧化池： 项目 COD BOD5 SS 色度 pH 水进(mg/L) 413 181 265 540 7 出水(mg/L) 112 31 212 324 7-8 去除率 73% 83% 25% 40% - 竖流式二沉池： 项目 COD BOD5 SS 色度 pH 进水(mg/L) 112 31 212 324 7-8 出水(mg/L) 100 29 100 130 7-8 去除率 11% 7% 53% 60% - 混凝反应池: 项目 COD BOD5 SS 色度 pH 进水(mg/L) 100 29 100 130 7-8 出水(mg/L) 79 26 41 42 7-8 去除率 21% 12% 59% 68% - 5　平面和高程布置 5.1 平面布置 污水处理厂的平面布置是指处理构筑物、道路、绿化、及办公楼等辅助构筑物的平面位置的确定。根据处理厂的规模大小，设计采用1：250的比例尺的地形图绘制总平面图。 5.1.1 平面布置的一般原则 处理构筑物是污水处理厂的主体构筑物，在作平面布置时，根据各构筑物的功能要求和水力要求，结合地形及地质条件，确定它们在厂区内的平面位置。 （1） 处理构筑物平面布置的一般原则 ① 处理构筑物应尽可能的按流量顺序布置，以避免管线迂回，同时应充分利用地形，以减少土方量。 ② 构筑物之间的距离应考虑敷设管渠的位置，运转管理的施工要求，两构筑物之间的距离一般采用5～10m。 ③ 污泥处理构筑物应尽可能布置成单独的组合以利安全和方便管理，并尽可能距沉淀池较近，以缩短污泥路线。 ④ 在选择池子的尺寸和数量时，必须考虑处理厂的远期扩建。在对每一处理单元进行设计时，应避免在初期运行时有较大的富余能力。 （2） 管渠的平面布置的一般原则 ① 污水内管线种类较多，应综合考虑布置，以避免发生矛盾，污水和污泥管道应尽可能考虑重力自流。 ② 污水厂内应设超越管，以免发生事故时，使污水能超越一部分或全部构筑物，进入下一级构筑物或事故溢流。 ③ 各构筑物都应设放空管，以便故障检修。 （3） 辅助构筑物平面布置的原则 污水厂内的泵房、鼓风机房、办公楼、变配电间、车库、传达室、机修间、 仓库、绿化等是厂区内不可缺少的组成部分，其建筑面积按具体情况与条件而定。 5.1.2 主要构筑物和建筑物的尺寸 设计确定污水处理厂主要构筑物及建筑物的尺寸大小如下表所示 表10 构筑物与建筑物的主要尺寸 编号 名 称 单位 尺寸B×L（m2） 数量 1 格栅间 1 3×5 钢筋混凝土 2 调节池 1 10×19 钢筋混凝土 3 泵房 1 4×8 钢筋混凝土 4 水解酸化池 1 9×16 钢筋混凝土 5 接触氧化池 2 5×7.5 钢筋混凝土 6 二沉池 2 D=6.5 钢筋混凝土 7 加药间 1 6×6 钢筋混凝土 8 混凝池 2 2.5×5 钢筋混凝土 9 斜板沉淀池 2 3.0×10.5 钢筋混凝土 10 污泥泵房 2 3×6 钢筋混凝土 11 污泥浓缩池 1 D=5 砖混 12 污泥脱水间 1 9×12 钢筋混凝土 13 鼓风机房 2 6×9 砖混 14 机修间 1 6×12 砖混 15 车库 1 6×21 砖混 16 配电室 1 6×9 砖混 17 传达室 1 6×9 砖混 18 食堂 1 9×21 砖混 19 仓库 1 12×21 砖混 20 办公楼 1 12×30 砖混 21 草坪 2 —— —— 5.2 高程布置 污水处理厂高程布置是指确定各构筑物及水面标高，以确定各构筑物之间的连接管渠的尺寸以及标高，充分利用污水厂地形，使污水沿处理流程在处理构筑物之间顺畅的流动，确保污水处理厂的正常运行。 进水干管管径300mm，管内流速1.2m/s, i1=8.41‰， 市政出水管线的水位是-1.8m。 5.2.1各构筑物水位计算 沿程损失 h1= i1L 局部损失 h2=0.2h1 所以 总损失 h=1.2L·i 1）计量堰至斜板沉淀池 计量堰的水位0.3m，计量堰至斜板沉淀池的距离为10m h=1.2×10×8.41/1000=0.10092 斜板沉淀池的水头损失0.3m，故斜板沉淀池的水位是0.10092+0.3+0.3=0.701m 2）斜板沉淀池至混凝池 斜板沉淀池至混凝池的距离为10m h=1.2×10×8.41/1000=0.101 混凝池的水头损失为0.3m，则混凝池的水位为 0.10092+0.701+0.3=1.102m。 3） 混凝池至二沉池 混凝池至二沉池的距离为13.5m h=1.2×13.5×8.41/1000=0.14 二沉池的水头损失为0.5m，则二沉池水位为0.14+0.5+1.102=1.742m。 4）二沉池至接触氧化池 二沉池至接触氧化池距离为12m h=1.2×12×8.41/1000=0.121m 接触氧化池的水头损失为0.2 则接触氧化池的水位高度应为1.742+0.121+0.2=2.063m 6）接触氧化池至水解酸化池 接触氧化池到水解酸化的距离为12m h=1.2×12×8.41/1000=0.121 水解酸化池的水头损失是0.3m 水解酸化池的水位为0.121+0.3+2.063=2.484m。 7）水解酸化池至泵房 水解酸化池到泵房的距离是17m H=1.2×17×8.41/1000=0.172 8）格栅至调节池 进水水位-0.5m，格栅的水头损失为0.094 格栅水位-0.594 格栅至调节池距离是9m H=1.2×9×8.41/1000=0.091 调节池水头损失0.25 调节池水位为-0.594-0.091=-0.685 则调节池的出水水位高度是-0.594-0.091-0.25=-0.935m 5.2.2污水泵房的设计 1）最大水量Qmax=3400m3/d=141.6m3/h=0.0394m3/s=29.3L/s，取30L/S。 选择集水池与机器间合建的圆形泵站，考虑2台水泵（一用一备），则水泵处理的水量为30L/s。 集水池的容积，采用相当于一台泵10min的容量： W=30×60×10/1000=18m3,有效水深采用H=2m，则集水池面积F=W/H=9m2，取长4m，宽3m。 2）选泵前总扬程估算： 调节池水位-0.935m，水解酸化池水位高度为2.484m，水泵须提升的高度为2.484-（-0.935）=4.56m； 出水管选用管径为300mm的钢管，流速1.2m/s，i=8.41‰ 调节池至泵房的距离为22m，泵房至水解酸化池的距离为17m，则沿程损失h=1.2×(22+17)8.41/1000=0.394 泵站内管线水头损失假设1.5m，考虑安全水头0.5m，则估算水泵总扬程为H=4.56+0.394+1.5+0.5=6.954m。 参考《给水排水设计手册》第一册，选用QW型潜水排污泵（两台，一备一用）具体参数如下： 表11 水泵参数 型号 流量(m3/h) 扬程(m) 转速(r/min) 功率(KW) 效率(﹪) 出口直径(mm) 重量(kg) 200QW400-10-30 400 10 980 30 77.8 200 900 5.2.3 污泥泵房的设计计算 最大排水量Q= Qmax=3400m3/d=141.6m3/h=0.0394m3/s, 每天产生的污泥量为q=122.5m3/d=5.10m3/h=0.0021m3/s 1）一次提升泵房 由二沉池排出的污泥含水率达99.4﹪，性质与水相似，设管道内污泥流速为v=1.0m/s则管径D=（4Q/ v）1/2=[4×0.074/(3.14×1.0)]1/2=0.307m=307mm,取300mm.查《给水排水设计手册》第一册，选用D=300mm的钢管（1000i=9.02），流速为1.05m/s,在1.0～1.5m/s范围内。 二沉池最高泥位为-0.858m，浓缩池最高泥位是0.6m 二沉池至污泥泵房104m，泵房至浓缩池10m 沿程损失h1= i1L=9.02×（104+10）/1000=1.03m 局部损失h2=0.3h1=0.2×1.03=0.21m 泵站内管线水头损失假设1.5m，考虑安全水头0.5m，则估算水泵总扬程为H=0.6-（-1.01）+1.03+0.21+1.5+0.5=4.8 结合《给水排水设计手册》11册，选用KWP型无堵塞离心泵（两台，一用一备），具体参数见下表： 表12 污泥泵参数 型号 流量(m3/h) 扬程(m) 转速(r/min) 功率(KW) 效率(﹪) 叶轮外径（mm） KWPK200-500 250-540 6.5-20.5 725 22-37 82﹪ 200 （2） 浓缩池至贮泥池 两构筑物之间相距6m 沿程损失h1= i1L=9.02×6/1000=0.054m 局部损失h2=0.2h1=0.2×0.054=0.011m 浓缩池的构筑物损失为1.2m 贮泥池的泥位是0.6-1.2-0.054-0.011=-0.62m 3）二次提升泵房 设脱水间的泥位为3.0m，贮泥池的泥位是-0.62m 由脱水间至泵房6m，泵房到贮泥池6m 沿程损失h1= i1L=9.02×（6+6）/1000=0.108m 局部损失h2=0.2h1=0.2×0.108=0.022m 泵站内管线水头损失假设1.5m，考虑安全水头0.5m，则估算水泵总扬程为 H= 3.0-（-0.62）+0.108+0.022+1.5+0.5=5.75m。 经浓缩后污泥量降为43.0m3/d,污泥含水率为97.5%，查《给水排水设计手册》11册，选用选用KWP型无堵塞离心泵（两台，一用一备），具体参数见表5-3。 总结 本次设计过程中，我通过查阅、搜集资料，了解了废水处理中的各种工艺流程及方法，对设计有了工程上的概念。 印染废水成分复杂、水质水量变化大；有机物浓度高、色度深，碱性高；废水中除含有残余染料、助剂外还含有一定量的浆料。本文分析了印染废水处理中所面临的问题，以及介绍了印染废水处理方法的研究进展与动向。并指出不同印染废水处理方法的组合式印染废水处理的有效方法。本设计采用水解酸化—接触氧化工艺，使废水能够达标排放。 参考文献 [1]侯文俊,余健．［J］．印染废水处理工艺进展，2004，2(35)：57～60 [2]张林生,张胜林,夏明芳．印染废水处理技术及典型工程［M］．北京：化学工业出版社，2008：44～46 [3]北京水环境技术与设备研究中心.三废处理工程技术手册（废水卷）.北京：化学工业出版社，2000.4 [4]高耀庭,顾国维,周琪．水污染控制工程（下册）［M］．第3版.北京：高等教育出版社，2007：44～46 [5]韩洪军．污水处理构筑物设计与计算［M］．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2002： [6]林选才、刘慈慰等. 给水排水设计手册第1册. 北京:中国建筑工业出版社，2002.6. [7]林选才、刘慈慰等. 给排水设计手册第3册. 北京:中国建筑工业出版社，2004.4 [8]林选才、刘慈慰等. 给排水设计手册第5册. 北京:中国建筑工业出版社，2004.4 [9]林选才、刘慈慰等. 给排水设计手册第11册. 北京:中国建筑工业出版社，2004.4 [10]陈银生,张新胜,袁渭康.印染废水处理技术[J].化工进展,2001,(5):39-42 [11]陈英文,宋天顺,沈树宝.混凝-厌氧水解-好氧组合工艺处理印染废水的研[J].工业水处理,2005,25(5):22-24 [12]赵雪,何瑾馨,展义臻 印染废水处理技术的研究进展[J]. 化学工业与工程技术,2009,30(2):38-43 [13]谢凯娜，吴浩汀，胡晓华.水解－接触氧化－混凝工艺处理印染废水实例［J］.工业用水与废水，2006，37(3):87－89. [14]何云芳，朱建荣，推流式曝气增氧活性污泥法处理针织漂染废水[J].给水排水.2002,28(6):32-34. [15]罗道成，易平贵，刘俊峰．印染废水处理工艺改进的应用研究［J］.环境工程，2002,20（3）：14-15. [16]韩长秀，曹梦，张宝贵．絮凝法在印染废水处理中的应用进展［J］．工业水处理，2006，26（9）：5－9. 致 谢 毕业论文暂告收尾，这也意味着我在长江大学的四年的本科生活既将结束。回首既往，自己一生最宝贵的时光能于这样的校园之中，能在众多学富五车、才华横溢的老师们的熏陶下度过，实是荣幸之极。 通过半年的设计，我在学习上和思想上都受益非浅。这除了自身努力、不断思考、查阅资料外，与各位老师、同学和朋友的关心、支持和鼓励是分不开的。 在此，特别感谢我的导师李凡修教授，李老师在我大学的最后学习阶段——毕业设计阶段给自己的指导，从最初的定题，到资料收集，到设计、修改，他给了我耐心的指导和无私的帮助，让我有了工程的概念。为了指导我们的毕业设计，他放弃了自己的休息时间，他这种无私奉献的敬业精神令人钦佩，在此我向他表示我诚挚的谢意。并祝李老师培养出越来越多的优秀人才，桃李满天下！ 感谢我的同学们，他们在我设计过程中对我提出的一些意见让我备受启发 由于时间仓促，时间有限，设计中难免有不足之处，希望老师批评指正。 大学生活即将结束，似水流年的日子里我开始期待明天。 出水chushui 原水 调节池 PAC 曝气 混凝反应池 斜板沉淀池 出水 竖流式二沉池 生物接触氧化池 水解酸化池 格栅 印染废水 - I - - II - - III - _1306141878.unknown _1368019332.unknown _1368199016.unknown _1368200527.unknown _1368202776.unknown _1368205120.unknown _1368207210.unknown _1368210000.unknown _1368340233.unknown _1368794975.unknown _1369230429.unknown _1368340205.unknown _1368256446.unknown _1368208525.unknown _1368208790.unknown _1368208491.unknown _1368206875.unknown _1368203120.unknown _1368204949.unknown _1368202785.unknown _1368201451.unknown _1368201797.unknown _1368202078.unknown _1368201563.unknown _1368200743.unknown _1368201264.unknown _1368200668.unknown _1368200012.unknown _1368200270.unknown _1368200323.unknown _1368200195.unknown _1368199883.unknown _1368199938.unknown _1368199033.unknown _1368199866.unknown _1368032584.unknown _1368171897.unknown _1368198436.unknown _1368198717.unknown _1368198934.unknown _1368198976.unknown _1368198890.unknown _1368189521.unknown _1368192993.unknown _1368189179.unknown _1368171778.unknown _1368171883.unknown _1368171831.unknown _1368171745.unknown _1368020094.unknown _1368031244.unknown _1368032369.unknown _1368020117.unknown _1368019855.unknown _1368020003.unknown _1368019494.unknown _1368016478.unknown _1368018776.unknown _1368018961.unknown _1368019159.unknown _1368018936.unknown _1368016778.unknown _1368018746.unknown _1368016695.unknown _1337341966.unknown _1337342140.unknown _1337345538.unknown _1339456808.unknown _1339458083.unknown _1339456599.unknown _1337342304.unknown _1337341972.unknown _1337342021.unknown _1337341969.unknown _1337341938.unknown _1337341948.unknown _1337341962.unknown _1337341943.unknown _1337341908.unknown _1337341934.unknown _1336220537.unknown _1337257383.unknown _1306531536.unknown _1306531920.unknown _1306240316.unknown _1306530596.unknown _1306297374.unknown _1306239988.unknown _1234567932.unknown _1300841927.unknown _1304084281.unknown _1304917822.unknown _1304943886.unknown _1304947679.unknown _1304947716.unknown _1304917834.unknown _1304233742.unknown _1304339960.unknown _1304354214.unknown _1304335915.unknown _1304085273.unknown _1304084255.unknown _1234567952.unknown _1300492053.unknown _1300753071.unknown _1300753196.unknown _1300753253.unknown _1300752883.unknown _1234567956.unknown _1234567957.unknown _1234567953.unknown _1234567948.unknown _1234567950.unknown _1234567951.unknown _1234567949.unknown _1234567944.unknown _1234567946.unknown _1234567933.unknown _1234567916.unknown _1234567924.unknown _1234567928.unknown _1234567931.unknown _1234567926.unknown _1234567919.unknown _1234567922.unknown _1234567918.unknown _1234567902.unknown _1234567904.unknown _1234567905.unknown _1234567903.unknown _1234567900.unknown _1234567901.unknown _1211607575.unknown _1234567899.unknown _1211607703.unknown _1211607530.unknown