化工专业毕业论文--吨印染废水处理厂设计 52页

化工专业毕业论文--10000吨印染废水处理厂设计摘要废水处理厂设计规模10000m3d设计水质水量为Q10000m3dCODcr850mgLBOD5220mgLSS250mgL色度倍经处理后应达到下列出水水质COD≤100mgLBOD5≤20mgLSS≤70mgL色度≤50倍达《污水综合排放标准》GB8978-1996中一级标准本工程方案设计依据有关环境保护在污水中的要求采用水解酸化SBR混凝沉淀工艺处理纺织印染废水在详细方案比较的基础上选择了如下处理工艺流程印染废水→格栅→调节池→水解酸化→SBR→混凝沉淀池→→出水污泥外运←污泥脱水←浓缩池经设计可知COD90BOD5927ηSS876色度9且节约用地提高绿化降低能耗的理念在设计中得到充分的实践符合新时代环保的要求关键词印染废水水解酸化SBR混凝AbstractThedesigningscaleofwastewatertreatmentplantis10000m3dthedesigningqualityandquantityofwaterareQ10000m3dCODcr850mgLBOD5220mgLSS250mgLColordegree500timesAfterdisposingofitthequalityofwatershouldattainthefollowingstandardsCOD≤100mgLSS≤0mgLChroma≤0timesreachingtheⅠstandardofIntegratedwastewaterdischargestandardGB8978-1996nThedesignofthisprojectisinaccordancewithrequirementsoftheenvironmentalprotectioninthewastewaterItusesthehydrolyticacidification-SBR-coagulation-sedimentationprocesstodealwiththewastewaterintextileprintingBasedoncomparisonofthedetailedprogramweselectthefollowingprocessesPrintingandRegulatingHydrolyticSBRdyeingwastewater→Grids→pond→acidification→pond↓CarryDehydratePoolCoagulationoutSludge←Sludge←enrichment←sedimentationtanks→DrainageThroughdesigningwecanknowthattheresultofCODis902BOD5is927ηSSis876colordegreeis93ItnotonlygainsgoodeconomicandsocialbenefitsbutalsofullyputstheideasofsavinglandeconomicallyimprovingvirescenceandreducingenergyconsumingintothepracticewhiledesigningwhichisinconformitywithneweraenvironmentalneedsKEYWORDStextileprintinganddyeingwastewaterhydrolyticacidificationSBRCoagulation目录3前言5第一章绪论6n11印染废水的产生及特点612印染废水的水质及水量分析7com品排放的废水水质7com量713印染废水的危害714设计任务8com本毕业设计课题的目的和要求8com设计课题的技术要求与数据8第二章工艺流程确定1021印染废水概况1022工艺流程比选确定说明10com计原则10com水处理工艺10com水处理工艺组合及比较1623工艺方案分析选择18com化法18comSBR19com淀法2024达标分析21第三章构筑物设计计算2231格栅22com设计概述22ncom设计参数22com设计计算23com的选型2432调节池24com有效容积25com尺寸25com潜污泵2533水解酸化池26com26com率26com算2734SBR反应池28com设计说明28comSBR反应池容积计算3035混凝反应池35com的选择35com投加35com凝池3736平流沉淀池38com设计流量38com平面尺寸计算39com进出水系统39n37紫外线消毒池4338污泥的处理流程4339污泥浓缩池45com明45com数45com算45310压滤间47com水机47com房47第四章平面布置及高程布置的设计4841平面布置48com置原则48com布置结果4842高程布置49com计任务及原则49com置结果49总结52致谢53n前言在经济快速发展和社会日益进步的今天污染已经成为全球所关心的问题解决环境污染是当今社会必须要考虑的问题随着生产技术的更新换代带来印染废水的增加及其水质的变化印染废水排放量大污染物浓度高是工业废水中较难治理的废水之一纺织印染行业是水污染大户研究开发推行低投入的水污染治理措施势在必行怎样处理好印染废水选择怎样的工艺流程是比较经济和合理有效的已经成为全世界所共同研究和开发的项目目前在发达国家已有比较先进的处理工艺和方法这些方法一般都是建立在经济比较宽裕的基础上的而发展中国家的经济比较紧张没有宽裕的资金可以用来进行一些经济效益不是很明显一般只有社会效益项目的开发和利用所以寻找经济和有效的印染废水的处理工艺是必然的我国目前印染废水处理用得较多的是生物膜法物理方法和化学作为辅助排水也可以达到《纺织染整工业水污染排放标准》GB4287-92的级标准对我国的环保事业是一个比较重要的支持生物处理方法是目前世界上应用比较广泛的方法因其具有环保高效的特点因而被世界很多国家所接受和运用本设计是针对某地印染厂排放的废水特点经过了多方的比较和选择选定以水解酸化SBR混凝沉淀为主的处理方案在后面的正文中会提供相关的具体说明和解释本设计对水解酸化SBR混凝沉淀工艺的特点工艺流程各处理单元工艺尺寸的计算平面布局土建管理及人员编制成本分析等方面进行阐述本设计共分五个部分绪论工艺流程的确定设计计算投资估算与效益分析其中设计说明包括设计依据设计规模范围和设计原则工艺流程说明及处理方案论证设计计算包括主要构筑物设计计算辅助构筑物设计计算和附属构筑物设计说明并附6张图纸调节池图水解酸化池图高程图平面布置图SBR池图污泥浓缩池图由于本人的水平有限资料搜集的广度和深度有一定的局限性设计书中难免会有一些不妥之处敬请老师给出宝贵的改进意见第一章绪论n11印染废水的产生及特点印染废水污染在工业污染中占有较大的比例2005年我国规模以上印染企业印染布加工总量超过了300亿米加上未能被统计的一些小型印染厂估计年印染加工总量为350亿米左右以年增长8的保守估计2010年将超过500亿米按每印染加工100米织物平均产生废水5吨计全年国内印染企业将产生出25亿吨印染废水从我国染料行业废水治理技术的现状来看尽管经过多年努力已取得一批实用技术解决了不少问题但总体上没有实质性的突破特别是产品结构及工厂布局等不合理因素的存在加重了废水的治理难度印染废水的污染物大部分为有机物并随采用的纤维种类和加工工艺的不同而异一般情况下印染废水水质pH值为6-10COD化学需氧量为400-1000毫克／升BOD生物需氧量为100-400毫克／升SS悬浮物为100-200毫克／升色度为100-400倍从技术角度看印染废水是很复杂的一个大类废水其特点之一是污染物成分差异性很大很难归类求同特点之二是主要污染指标COD高BOD和COD的比值一般在025左右可生化性较差特点之三是色度高混合水中显色分子离子微粒大小重量各异性大较难脱色印染各工序排出废水主要有八大类其水质特点特性差异较大此外还有水质水量波动大等特点12印染废水的水质及水量分析com品排放的废水水质印染产品由于原料纤维产品种类和生产工艺等不同使用的染料助剂种类和品种不同加工的工艺方法不同漂洗次数不同因此其排放废水的水质亦不同另外由于不同化学纤维的含量在各类产品中所占的比重不同其使用染料和助剂的种类也不断变化因此所排放的废水中各污染物含水量也不相同n在棉混纺织产品中由于化学纤维主要为涤纶的增加一般占65其经纱上浆时采用变性淀粉和聚乙烯醇混合浆料而在印染前处理工艺过程产生的退浆废水中由于含有一定量的聚乙醇使废水中增加了难生物降解物质降低了废水的可生物降解性因此棉印染废水属于较难生物降解的工业废水之一在毛纺染色产品中由于天然纤维所占比例较大化学纤维占的比例相对较少而且织造过程中也不需上浆故毛混纺染整产品加工过程产生的废水水质相对较为稳定废水的可生物降解性优于棉纺产品排放的印染废水洗毛废水由于可生物降解性能好一般在提取羊毛脂后宜采用生物处理方法真丝绸印染产品加工过程中排放的印染废水属于中低浓度的有机性废水可生物降解性好化纤仿真丝产品的碱减量工艺中产生的废水由于含有相当量的对苯二甲酸和乙二醇总体看废水的可生物降解性能较差但与印染废水混合后水质稍有改善com量印染废水排放量约为全厂用水量的60～80废水量随工厂的类型生产工艺机械设备加工产品的品种不同差异较大根据国内外的资料估算每加工一匹棉织物用水量约为1～12m313印染废水的危害印染废水含大量的有机污染物排入水体将消耗溶解氧破坏水生态平衡危及鱼类和其它水生生物的生存沉于水底的有机物会因厌氧分解而产生硫化氢等有害气体恶化环境印染废水的色泽深严重影响受纳水体外观造成水体有色的主要因素是染料在纺织品印染加工中有10～20的染料作为废物排出印染废水的色度尤为严重用一般的生化法难以去除有色水体还会影响日光的透射不利于水生物的生长n印染废水大部分偏碱性进入农田会使土地盐碱化染色废水的硫酸盐在土壤的还原条件下可转化为硫化物产生硫化氢14设计任务com本毕业设计课题的目的和要求1课题10000td印染废水处理厂设计2本设计的目的是让学生对印染行业的工艺流程污染物产生情况常用的污水处理工艺进行初步的了解同时培养学生独立研究分析问题能力进一步提高污水处理工程的工艺选择参数计算工程制图的专业水平同时训练学生综合应用所学专业知识查阅分析文献资料独立设计污水处理工程的能力了解和掌握污水处理工程设计的基本程序学会工艺确定的原则和方法掌握构筑物设计计算方法设计说明书编制图纸绘制方法等要求学生树立正确的指导思想及严谨的科学态度按学校毕业设计要求完成毕业设计掌握印染行业的生产工艺流程废水中污染物产生情况常用的印染废水处理工艺com设计课题的技术要求与数据1设计水量10000m3d2设计进水水质该水为针织印染厂的废水主要污染物为COD色度等CODcr850mgLSS250mgL色度500倍3出水水质要求处理后水质达到《污水综合排放标准》GB8978-1996中一级标准COD≤100mgLBOD5≤20mgLSS≤70mgL色度≤50倍n第二章工艺流程确定21印染废水概况印染废水是以有机污染为主的成分复杂的有机废水处理的主要对象是BOD5不易生物降解或生物降解速度缓慢的有机物碱度染料色素以及少量有毒物质虽然印染废水的可生化性普遍较差但除个别特殊的印染废水如纯化纤织物染色外仍属可生物降解的有机废水其处理方法以生物处理法为主同时需辅以必要的预处理和物理化学深度处理22工艺流程比选确定说明com计原则1积极采用新技术新设备使技术改革后运行更可靠更稳定维修更方便服务年限更长2做到占地面积少投资少运行费用低3自动化程度高劳动强度低操作方便4处理过程不产生二次污染出水达到国家排放标准com水处理工艺从我国印染行业废水治理技术的现状来看经过多年努力已有一系列处理效果好的工艺应用到实际工程中下面是近几年来较成熟处理效果相对较理想的处理工艺工程实例一般来说都综合采用了生化物化的主体处理工艺但生化过程所采用的形式各有不同如UASB工艺SBR工艺等充氧型式有接触氧化活性污泥等水流工艺有推流式升流式等等物化过程有的采用沉淀有的采用过滤有的采用吸附等等一预处理n印染废水污染程度高水质水量波动大成分复杂一般都需进行预处理以确保生物处理法的处理效果和运行稳定性1．调节水质水量均化印染废水的水质水量变化大因此印染废水处理工艺流程中一般都设置调节池以均化水质水量为防止纤维屑棉籽壳浆料等沉淀于池底池内常用水力空气或机械搅拌设备进行搅拌水力停留时间一般为8小时左右2．中和印染废水的pH值往往很高除通过调节池均化其本身的酸碱度不均匀性外一般需要设置中和池以使废水的pH值满足后续处理工艺的要求3．废铬液处理在有印花工艺的印染厂中印花滚筒镀筒时需使用重铬酸钾等滚筒剥铬时就会产生铬污染这些含铬的雕刻废水含有重金属必须进行单独处理以消除铬污染4．染料浓脚水预处理染色换品种时排放的染料浓脚水数量少但浓度极高COD可达几万甚至几十万对这一部分废水进行单独预处理可减少废水的COD浓度这对于小批量多品种的生产企业尤其重要二生物处理技术生物处理工艺主要为好氧法目前采用的有活性污泥法生物接触氧化法生物转盘和塔式生物滤池等为提高废水的可生化性缺氧厌氧工艺也已应用于印染废水处理中1．活性污泥法n活性污泥法是目前使用最多的一种方法有推流式活性污泥法表面曝气池等活性污泥法具有投资相对较低处理效果较好等优点其中表面曝气池因存在易发生短流充氧量与回流量调节不方便表面活性剂较多时产生泡沫覆盖水面影响充氧效果等弊端近年已较少采用而推流式活性污泥法在一些规模较大的工业废水处理站仍得到广泛应用污泥负荷的建议值通常为03～04kgBOD5kgMLSSd其BOD5去除率大于90COD去除率大于70据上海印染行业的经验表明当污泥负荷在小于02kgBOD5kgMLSSd时BOD5去除率可达90经上COD去除率为60～802．生物接触氧化法生物接触氧化法具有容积负荷高占地小污泥少不产生丝状菌膨胀无需污泥回流管理方便填料上易保存降解特殊有机物的专性微生物等特点因而近年来在印染废水处理中被广泛采用生物接触氧化法停止进行后重新运行启动快对企业因节假日和设备检修停止生产无废水排放对生物处理效果的影响较小因此尽管生物接触氧化法投资相对较高但因能适应企业废水处理管理水平较低用地较紧张等困难处境应用越来越广泛其特别适用于中小水量的印染废水处理通常容积负荷为06～07kgBOD5kgMLSSd时BOD5去除率大一起90COD去除率为60～80n3．缺氧水解好氧生物处理工艺如前所述缺氧段的作用是使部分结构复杂的难降解的高分子有机物在兼性微生物的作用下转化为小分子有机物提高其可生化性并达到较好的处理效果缺氧段的水力停留时间一般是根据进水COD浓度来确定的当缺氧段采用填料法时通常建议按每100mgL的COD需水力停留时间1h累计取值好氧段负荷限值有两种方法一是不计缺氧段去除率此时好氧段负荷的限值略高于一般负荷值另一计算法是按缺氧段BOD5去除率为20～30计而好氧段的负荷按一般负荷值计算经这一工艺处理后BOD5去除率在90以上COD去除率一般大于70色度去除率较单一的好氧法也有明显提高4．生物转盘塔式滤池生物转盘塔式滤池等工艺在印染废水的处理中也曾采用取得了较好的效果有的厂目前还在运行但由于这些工艺占地较大对环境的影响总是较多处理效果相对其他工艺低目前已很少采用5．厌氧处理对浓度较高可生化性较差的印染废水采用厌氧处理方法能较大幅度地提高有机物的去除率厌氧处理在实验室研究中试中已限得了一系列成果是有发展前途的新工艺但其生产运行管理要求较高在厌氧处理法后面还需好氧法处理才能达到出水水质要求三物化处理与其他处理技术印染废水处理中常用的物化处理工艺主要是混凝沉淀法与混凝气浮法此外电解法生物活性炭法和化学氧化法等有时也用于印染废水处理中1．混凝法混凝法是印染废水处理中采用最多的方法有混凝沉淀法和混凝气浮法两种混凝法对去除COD和色度都有较好的效果混凝法可设置在生物处理前或生物处理后有时也作为唯一的处理设施混凝法设置在生物处理前时混凝剂投加量较大污泥量大易使处理成本提高并增大污泥处理与最终处理的难度混凝法的COD去除率一般为30～60BOD5去除率一般为20～50作为废水的深度处理混凝法设置在生物处理构筑物之后具有操作运行灵活的优点当进水浓度较低生化运行效果好时可以不加混凝剂以节约成本当采用生物接触氧化法时可以考虑不设二次沉淀池让生物处理构筑物的出水直接进入混凝处理设施在印染废水处理中多数是将混凝法设置在生物处理之后其COD去除率一般为15～50当原废水污染物浓度低仅用混凝法已能达到排放标准时可考虑只设置混凝法处理设施2．化学氧化法n化学氧化法一般作为深度处理设施设置在工艺流程的最后一级主要的目的是去除色度同时也降低部分COD经化学氧化法处理后色度可降到50倍以下COD去除率较低一般仅5～15常用的脱色处理法有氧化法和吸附法两种氧化脱色法有氯氧化法臭氧氧化法和光氧化法三种1氯氧化脱色法氯作为消毒剂已广泛地应用于给水处理其作为氧化剂时的功能与消毒有所不同氯氧化脱色法就是利用存在于废水中的显色有机物比较容易氧化的特性应用氯或其化合物作为氧化剂氧化显色有机物并破坏其结构达到脱色的目的氯氧化剂并不是对所有染料都有脱色效率对于易氧化的水溶性染料如阳离子染料偶氮染料和易氧化的不溶性染料如硫化染料都有良好的脱色效果对于不易氧化的水不溶性染料如还原染料分散染料和涂料等脱色效果较差当废水中含有较多悬浮物和浆料时该法不仅不能去除此类物质反而要消耗大量氧化剂况且在氧化过程中并不是所有染料都被破坏其中大部分是以氧化态存在于出水中经过放置有的还可能恢复原色所以单独采用此法脱色并不理想宜与其他方法联用可获得较好的脱色效果常用氯氧化剂有液氯漂白粉和次氯酸钠等2臭氧氧化脱色法臭氧作为强氧化剂在废水脱色及深度处理中也得到广泛应用臭氧具有强氧化作用的原因曾经认为是在分解时生成新生态的原子氧表现为强氧化剂目前认为臭氧分子中的氧原子本身就是强烈亲电子或亲质子的直接表现为强氧化剂是更主要的原因染料显色是由其发色基团引起如乙烯基偶氮基氧化偶氧基羰基硫酮亚硝基亚乙烯基等这些发色基团都有不饱和键臭氧能使染料中所含的这些基团氧化分解生成分子量较小的有机酸和醛类使其失去发色能力所以臭氧是良好的脱色剂但因染料的品种不同其发色基团位置不同其脱色率也有较大差异对于含水溶性染料废水如活性直接阳离子和酸性等染料其脱色率很高含不溶性分散染料废水也有较好的脱色效果但对于以细分散悬浮状存在于废水中的不溶性染料如还原硫化染料和涂料脱色效果较差n3光氧化脱色法光氧化脱色法是利用光和氧化剂联合作用时产生的强烈氧化作用氧化分解废水中的有机污染物质使废水的BODCOD和色度大幅度下降的一种处理方法光氧化脱色法中常用的氧化剂是氯气有效光是紫外线紫外线对氧化剂的分解和污染物质的氧化起催化作用有时某些特殊波长的光对某些物质有特效作用因此设计时应选择相应的特殊紫外线灯作为光源光氧化脱色法的特点有氧化作用强烈没有污泥产生适用范围广可作为废水的高级处理装置紧凑占地面积小光氧化脱色印染废水除对一小部分分散染料的脱色效果较差外其他染料脱色率都在90以上3．电解法借助于外加电流的作用产生化学反应把电能转化成化学能的过程称电解利用电解的化学反应使废水的有害杂质转化而被去除的方法称为废水电解处理法简称电解法电解法以往多用于处理含氰含铬电镀废水近年来才开始用于处理纺织印染废水的治理但尚缺乏成熟的经验研究表明电解法的脱色效果显著对某些活性染料直接染料媒染染料硫化染料和分散染料印染废水脱色率可达90以上对酸性染料废水脱色率达70以上电解法对于处理小水量的印染废水具有设备简单管理方便和效果较好的特点固定床电解法在工程上也有应用取得了较好的效果其缺点是耗电较大电极消耗较多不适宜在水量较大时采用电解法一般作为深度处理设置在生物处理之后其COD去除率为20～50色度可以降到50倍以下当原废水浓度低仅用电解法已能达到排放标准时可考虑只设置电解法处理设施仅用电解法处理时COD去除率为40～75n电解法具有下列特点1反应速度快脱色率高产泥量小2在常温常压下操作管理方便容易实现自动化3当进水中污染物质浓度发生变化时可以通过调节电压与电流的方法来控制保证出水水质稳定4处理时间短设备容积小占地面积小5电解需要直流电流电耗和电极消耗量较大宜用于小水量废水处理4．活性炭吸附法活性炭吸附技术在国内用于医药化工和食品等工业的精制和脱色已有多年历史70年代开始用于工业废水处理生产实践表明活性炭对水中微量有机污染物具有卓越的吸附性它对纺织印染染料化工食品加工和有机化工等工业废水都有良好的吸附效果一般情况下对废水中以BODCOD等综合指标表示的有机物如合成染料表面性剂酚类苯类有机氯农药和石油化工产品等都有独特的去除能力吸附是一种物质附着在另一种物质表面上的过程吸附是一种界面现象其与表面张力表面能的变化有关引起吸附的推动能力有两种一种是溶剂水对疏水物质的排斥力另一种是固体对溶质的亲和吸引力废水处理中的吸附多数是这两种力综合作用的结果活性炭的比表面积和孔隙结构直接影响其吸附能力在选择活性炭时应根据废水的水质通过试验确定对印染废水宜选择过渡孔发达的炭种此外灰分也有影响灰分愈小吸附性能愈好吸附质分子的大小与炭孔隙直径愈接近愈容易被吸附吸附质浓度对活性炭吸附量也有影响在一定浓度范围内吸附量是随吸附质浓度的增大而增加的另外水温和pH值也有影响吸附量随水温的升高而减少随pH值的降低而增大故低水温低pH值有利于活性炭的吸附活性炭吸附法较适宜用作水量小一般的生化与物化方法不能处理达标时的深度处理方法其优点是效果好缺点是运行成本高com水处理工艺组合及比较1水解酸化－UASB－SBR工艺n该工艺流程如图2-1在运行过程中用高浓度高碱度的煮炼和丝光废水取代清水加碱的脱硫除尘用水达到以废治废的效果采用调节池和酸化池共建既保证了调节池容量的足够大解决了印染废水多变化的难题又节约占地和投资由SBR排出的剩余污泥不是直接排放而是返回了调节酸化池在进入UASB反应池以厌氧消化后再排放这种污泥回流处理方式可使污泥基本实现稳定易脱水不发臭可直接用作肥料处理效果见表2-2其它工段废水↓格栅初沉↓煮炼丝光废水→湿式除尘器→沉灰池→调节酸化→UASB→SBR→砂滤池→排放↓污泥干化场水解酸化-UASB-SBR工艺流程表2-2水解酸化UASBSBR工艺处理效果指标CODmglBODmglSSmgl色度倍进水2500-4500600-1000400-600100-600出水80-15030-4020-7050-602水解混凝复合生物池工艺海城市中新印染厂采用该工艺处理印染废水是比较成功的水解混凝处理可以降低废水的pH值提高废水的可生化性有利于后续的生物处理混凝气浮脱色使色度去除率达766％复合生物池生物量大运行稳定抗冲击负荷强对于可生化性较差的废水有较好的去除效果COD去除率905％BOD去除率966％工艺流程见图2-2n预曝气PACPAMA↓↓印染废水→筛滤池→调节池→接触氧化池→预沉池→斜管沉淀池↓排放←氧化脱色池图2-2水解混凝复合生物池工艺流程3涡凹气浮CAFA／O宁波某纺织有限公司采用的CAF系统是美国HydroCal环保公司专门为去除污水中的油脂与胶状物和固体悬浮物而设计的系统其原理是通过独特的涡旋曝气机将微泡注入废水中工艺流程见图2-3实际使用证明该系统非常适合于洗毛染色废水的处理其处理效果COD70％BOD46％SS90％以上洗毛废水→格栅→调节池→反应池→CAF系统→水解酸化池↓排放←斜板沉淀池←二沉池←曝气池池↓污泥浓缩→泥饼外运图2-3涡凹气浮CAFAO工艺流程4推流式曝气增氧活性污泥n浙江某集团公司采用的该工艺将水解酸化池前置于系统中能将不易降解的染料印染助剂等大分子有机物分解成小分子有机物提高了废水的可生化性为后续的好氧处理起铺垫作用在活性污泥前设置了生物选择器二沉池的回流污泥在此充分接触提高了基质的浓度菌胶团细菌在生物选择器中吸附了大部分的溶解底物在后续的活性污泥池中利用这部分底物继续生长而丝状细菌在高基质浓度下生长缓慢进入活性污泥池后可以防止污泥膨胀的产生而且其COD和色度的去除率达到90％以上BOD的去除率可达99％工艺流程见图2-5混合废水→格栅→调节池→水解酸化池→生物选择器→活性污泥池↓排放←斜板沉淀池←二沉池↓污泥浓缩→泥饼外运图2-5推流式曝气增氧活性污泥工艺流程23工艺方案分析选择com化法n作用机理一般把厌氧发酵过程分为四个阶段即水解阶段酸化阶段酸衰退阶段甲烷化阶段而中解反应地把反应过程控制在前面的水解与酸化二个阶段水解阶段可使固体有机物质降解为溶解性物质大分子有机物质降解为小分子物质在产酸阶段碳水化合物等有机物降解为有机酸主要是乙酸丁酸和丙酸等水解和酸化反应进行得相对较快一般难于将它们分开此阶段的主要微生物是水解--产酸细菌在水解酸化反应过程中首先大量微生物将进水中呈颗粒与胶体状有机物迅速截留和吸附这是一个快速的物理过程只需几秒钟到几十秒就进行完全补截留下来的有机物吸附在水解污泥表面被缓慢分解它在系统中的停留时间取决于污泥停留时间与水力停留时间无关在水解产酸菌的作用下将不溶性有机物水解成为可溶解性物质同时在产酸菌的协同作用下将大分子难于生物降解的物质转变为易于降解的小分子物质并重新释放到溶液中在较高的水力负荷下随水流出系统由于水解和产酸菌世代期较短因此这一过程也是迅速的污水经过水解反应后可以提高其生化性能降低污水的PH值减少污泥产量为后续好氧生物处理创造有利条件comSBRSBR是序列间歇式活性污泥法SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess的简称是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术又称序批式活性污泥法与传统污水处理工艺不同SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式非稳定生化反应替代稳态生化反应静置理想沉淀替代传统的动态沉淀它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作SBR技术的核心是SBR反应池该池集均化初沉生物降解二沉等功能于一池无污泥回流系统正是SBR工艺这些特殊性使其具有以下优点1理想的推流过程使生化反应推动力增大效率提高池内厌氧好氧处于交替状态净化效果好2运行效果稳定污水在理想的静止状态下沉淀需要时间短效率高出水水质好3耐冲击负荷池内有滞留的处理水对污水有稀释缓冲作用有效抵抗水量和有机污物的冲击4工艺过程中的各工序可根据水质水量进行调整运行灵活5处理设备少构造简单便于操作和维护管理6反应池内存在DOBOD5浓度梯度有效控制活性污泥膨胀7SBR法系统本身也适合于组合式构造方法利于废水处理厂的扩建和改造8脱氮除磷适当控制运行方式实现好氧缺氧厌氧状态交替具有良好的脱氮除磷效果n9工艺流程简单造价低主体设备只有一个序批式间歇反应器无二沉池污泥回流系统调节池初沉池也可省略布置紧凑占地面积省SBR系统的适用范围由于上述技术特点SBR系统进一步拓宽了活性污泥法的使用范围就近期的技术条件SBR系统更适合以下情况1中小城镇生活污水和厂矿企业的工业废水尤其是间歇排放和流量变化较大的地方2需要较高出水水质的地方如风景游览区湖泊和港湾等不但要去除有机物还要求出水中除磷脱氮防止河湖富营养化3水资源紧缺的地方SBR系统可在生物处理后进行物化处理不需要增加设施便于水的回收利用4用地紧张的地方5对已建连续流污水处理厂的改造等6非常适合处理小水量间歇排放的工业废水与分散点源污染的治理com淀法1混凝沉淀的作用混凝法是印染废水处理的一种重要处理方法用于印染废水处理可有效除去水中疏水性染料物质及部分亲水性染料物质作为生物处理的预处理可大大减轻后续生物处理的压力作为生物处理的后处理可去除水中残存染料物质以降低废水的色度混凝法可去除多种高分子物质胶状有机物重金属有毒物质如汞镉和铅等以及导致水体富营养化的物质如磷等可溶性无机物此外还可以作为污泥机械脱水前的调质处理以改善污泥的脱水性能n印染废水中含有大量染料助剂和浆料洗涤剂和其他化学药剂其中染料多数呈胶体状态采用混凝法处理效果显著2混凝的原理压缩双电层所谓压缩双电层是指向分散系中投加可产生高价反离子的电解质通过增大溶液中反离子浓度降低扩散层厚度使胶体粒子的ξ电位降低的过程这种作用特别使用于无机盐混凝剂提供的简单离子的情况如Al3Fe3等吸附架桥吸附架桥是指在悬浮液中加入链状高分子化合物由于其架桥作用而使悬浮液中的胶体粒子脱稳的现象高分子絮凝剂具有线性结构可被胶体微粒强烈吸附在相距较远的两颗粒间吸附架桥使颗粒结大形成粗头絮凝体沉淀物网捕向废水中投加含金属离子的化学凝聚剂当药剂投加量和溶液介质的条件足以使金属离子迅速生成金属氢氧化物沉淀或金属碳酸盐沉淀时所生成的难溶分子就会以胶体或细微悬浮物作为晶核形成沉淀物或是对其产生吸附作用从而实现对水中胶体和细微悬浮物的网捕[15]经分析选择工艺如下格栅→调节池→水解酸化池→反应池→混凝沉淀池→出水污泥脱水←污泥浓缩24达标分析调节池项目CODcrOD5SS色度进水00出水220225500去除率10水解酸化池项目CODcrOD5SS色度进水00出水200去除率305060SBR池n项目CODcrOD5SS色度进水112200出水10去除率0905050混凝沉淀池项目CODcrOD5SS色度进水出水35去除率0205065混凝沉淀池出水符合设计标准第三章构筑物设计计算31格栅com设计概述格栅是由一组平行的金属或尼龙等非金属材料的栅条支撑的框架设在处理构筑物之前垂直或斜置于污水流经的渠道上主要功能是去除污水中较大的悬浮物和漂浮物保证后续处理系统的正常运行一般情况下分为粗细两道格栅目前格栅的种类繁多发展较快从格栅的型式来分可分为链式机械格栅除污机一体三索式格栅除污机回旋式格栅除污机和阶梯式格栅除污机等等本污水处理项目采用的型式为链式机械格栅除污机com设计参数1污水处理系统前格栅栅条间隙应符合下列要求人工清除25～40mm机械清除16～25mm最大间隙40mm2在大型污水处理厂或泵站前原大型格栅每日栅渣量大于02m3一般应采用机械清渣3格栅倾角一般用45°～75°4通过格栅的水头损失一般采用008～015mn5过栅流速一般采用06～10ms栅前流速一般为04～09m由进水量而得设计参数如下平均流量Q000m3d416m3h0116m3s最大设计流量QQ×kz0×20232m3s本设计规定kz取不小于2的值这里取2栅条宽度S＝100mm栅条间隙宽度d＝200mm栅前水深h＝05m过栅流速v＝10ms栅前渠道流速vb＝09msα＝60°com设计计算1格栅的间隙数个2格栅建筑宽度进水渠道渐宽部分长度l1若取进水渠道宽B1＝01m渐宽部分展开角α1＝20°此时进水渠道内的流速为075ms渠道与出水渠道连接处的渐窄部分长度3过栅水头损失h1因栅条为矩形截面取k3并将已知数据带入式得取栅前渠道超高h2为03m则栅前槽总高为则栅后槽总高度为4栅槽总长度5每日栅渣量n取栅渣量为007m3103m3由于每日栅渣量较大对栅渣采用机械清渣的方式去除com的选型参考《给水排水设计手册》第11册P524选择LXG链条旋转背耙式格栅除污机其安装倾角为60°进水流速12ms水头损失196kPa栅条净距15～40mm电机功率B1000mm11kw1选定网眼尺寸污水中悬浮物为纤维类物质所以筛网的网眼应小于2000μm2筛网种类根据生产的产品规格性能选用倾斜式筛网筛网材料为不锈钢水力负荷06～24m3min·m23所需筛网面积A水力负荷q20m3min·m2Q0000m3d1380m3min面积FQq020790m232调节池一般工企业排出的废水水质水量酸碱度或温度等水质指标随排水时间大幅度波动中小型工厂的水质水量的波动更大为了保证后续处理构筑物或设备的正常运行絮对废水的水量和水质进行调解一般来说调节池具有下列作用1减少或防止冲击负荷对设备的不理影响2使酸性废水和碱性废水得到中和使处理过程中pH值保持稳定3调节水温4当处理设备发生故障时可起到临时的事故贮水池的作用n5集水作用调节来水量和抽水量之间的不平衡避免水泵启动过分频繁项目CODcrBOD5SS色度进水00出水220225500去除率10表31预去除率表已知设计流量Qm3h取停留时间T50h采用穿孔管空气搅拌气水比为41com有效容积VQT504165m3com尺寸调节池平面形状为矩形其有效水深采用h25m调节池面积为FVh2351190m2池宽B取0m则池长为LFB300397m≈400m保护高h1m池总高Hh1h23540mcom潜污泵1水泵总扬程计算1调节池最低工作水位与所需提升最高水位之间的高差为--2出水管线的水头损失每台泵单用一根出水管其流量为Q0h3潜水泵的水头损失为100m4水头总扬程为H01144mn查《给水排水设计手册》第11册P298型号流量m3h扬程m转速rmin功率Kw效率出口直径mm重量kg00QW900-8-37900898037845300115033水解酸化池com水解工艺是将厌氧发酸阶段过程控制在水解与产酸阶段水解池是改进的升流式厌氧污泥床反应器故不需要封闭的池子不需要搅拌器降低了造价水解酸化池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设置水解酸化池主要是用于截流污水中的大部分的固体悬浮物胶体物质等将其中的固体有机物降解为可溶性有机物将大分子有机物转化为小分子有机物com率项目CODcrOD5SS色度进水00出水200去除率305060表3-2调节池预去除率表com算Qm3h0116m3s按潜污泵流量计算n1有效水深h对于水解酸化反应器为了保持器处理的高效率必须保持池内有足够的活性污泥同时又是进入的污泥尽快地和活性污泥混合增加活性污和进水的的有机物接触这就要求上流速度越高越好但过高的上流速度又会破坏活性污泥层对ss的截流作用并对活性污泥床进行冲刷从而使活性污泥被带入水解反应器的出水系统是活性污泥流失和出水水质变差所以保持适合的上升流速是必要的hvt15×46m其v池内水的上升流速一般控制在08～18mh此处取15mht停留时间一般在4～5h本设计采用4h2．有效容积VVQt417×41167m3其Q最大设计流量m3h3．池表面积FFVh11676277m2取280m2设池宽B14m则池长LFB2801420m．管径的设计计算Q0116ms去干管流速为14ms则干管横切面积为所以管径m取D350mm校核在1025ms范围内《给排水设计手册》第一册选用DN350mm的钢管3SBR反应池n项目CODcrOD5SS色度进水112200出水10去除率0905050表3-3SBR预去除率表31设计说明设计方法有两种负荷设计法和动力设计法[13]本工艺采用负荷设计法根据工艺流程论证SBR法具有比其他好氧处理法效果好占地面积小投资省的特点因而选用SBR法SBR是序批式间歇活性污泥法的简称该工艺由按一定时间顺序间歇操作运行的反应器组成其运行操作在空间上是按序排列间歇的污水连续按顺序进入每个池SBR反应器的运行操作在时间上也是按次序排列的SBR工艺的一个完整的操作过程也就是每个间歇反应器在处理废水时的操作过程包括进水期反应期沉淀期排水排泥期闲置期五个阶段如图3-这种操作周期是周而复始进行的以达到不断进行污水处理的目的对于单个的SBR反应器来说在时间上的有效控制和变换即达到多种功能的要求非常灵活图3-SBR工艺SBR工艺特点是1工程简单造价低2时间上有理想推流式反应器的特性3运行方式灵活脱N除P效果好4良好的污泥沉降性能5对进水水质水量波动适应性好6易于维护管理SBR工艺的操作过程如下进水期n进水期是反应池接纳污水的过程由于充水开始是上个周期的闲置期所以此时反应器中剩有高浓度的活性污泥混合液这也就相当于活性污泥法中污泥回流作用SBR工艺间歇进水即在每个运行周期之初在一个较短时间内将污水投入反应器待污水到达一定位置停止进水后进行下一步操作因此充水期的SBR池相当于一个变容反应器混合液基质浓度随水量增加而加大充水过程中逐步完成吸附氧化作用SBR充水过程不仅水位提高而且进行着重要的生化反应充水期间可进行曝气搅拌或静止曝气方式包括非限制曝气边曝气边充水限制曝气充完水曝气半限制曝气充水后期曝气反应期在反应阶段活性污泥微生物周期性地处于高浓度低浓度的基质环境中反应器相应地形成厌氧缺氧好氧的交替过程虽然SBR反应器内的混合液呈完全混合状态但在时间序列上是一个理想的推流式反应器装置SBR反应器的浓度阶梯是按时间序列变化的能提高处理效率抗冲击负荷防止污泥膨胀沉淀期相当于传统活性污泥法中的二次沉淀池停止曝气搅拌后污泥絮体靠重力沉降和上清液分离本身作为沉淀池避免了泥水混合液流经管道也避免了使刚刚形成絮体的活性污泥破碎此外SBR活性污泥是在静止时沉降而不是在一定流速下沉降的所以受干扰小沉降时间短效率高排水期活性污泥大部分为下周期回流使用过剩污泥进行排放一般这部分污泥仅占总污泥的30左右污水排出进入下道工序n闲置期作用是通过搅拌曝气或静止使其中微生物恢复其活性并起反硝化作用而进行脱水comSBR反应池容积计算1设计参数设计流量Q10000m3d1污泥负荷率Ns取值一般为01-04kgBOD5kgMLSS·d这里选为01kgBOD5kgMLSS·d2污泥浓度和SVI污泥浓度X一般为1500-5000采用000mgMLSSLSVI取1003排出比1m排出比1m指每一周期的排水量与反应池容积之比一般采用025-05之间设计中取054曝气时间TA24SaNsmX式中TA曝气时间hSa进水BOD浓度mgTA24×00015×2×400040h5沉淀时间停止曝气后初期沉降速度V×104×T×X-126式中V沉降速度mhnT水温当水温为20时V182mh沉淀时间TsHmεV式中Ts沉淀时间hH反应池内水深mε安全高度m一com设计中取ε05mHm当水温为20时Ts1h6排出时间排出时间TD0h7进水时间设计中取反应池进水时间T10h8一个周期所需时间TTATsTDT12010108h9每天周期次数n24T2设计计算SBR反应器之前安置配水井一座长m宽m高55mn12曝气池的平面尺寸FVH式中F单组曝气池的面积H曝气池的有效水深F16675333m2设每组曝气池的池宽为10m则池长为34m3曝气池的总高度曝气池的水深为H5超高取05m则曝气池的总高度为55m4污泥量SBR的剩余污泥主要来自微生物代谢的增值污泥还有很少部分由进水悬浮物沉淀形成SBR生物代谢产泥量为式中a微生物代谢增系数kgVSSkgBODb微生物自身氧化率ld根据生活污泥性质参考经验数据设a070b005则有剩余污泥在重力作用下通过污泥管路排入集泥井a05污泥需氧系数b012氧化有机物和污泥需氧量AOR为6标准需氧量式中Cs20℃时氧在清水中饱和溶解度Cs20917mgLα氧总转移系数α085β氧在污水中饱和溶解度修正系数β095ρ因海拔高度不同而引起的压力系数此处按1计算np所在地区大气压PaT设计污水温度此处计算冬季T10℃CsbT设计水温条件下曝气池内平均溶解氧饱和度mgL按下式计算CsT设计水温条件下氧在清水中饱和溶解度pb空气扩散装置处的绝对压力Papbp98×103HH空气扩散装置淹没深度mOt气泡离开水面时含氧量按下式计算EA空气扩散装置氧转移效率可由设备样本查得C曝气池内平均溶解氧浓度C2mgL微孔曝气头安装在距池底03m处淹没深度H47m考虑到管网水损和曝气头的损失取50m其绝对压力为pbp98×103H1013×1050098×105×501503×105Pa微孔曝气头氧转移效率EA为20气泡离开水面时含氧量夏季水温25℃清水氧饱和度Cs25为84mgL曝气池内平均溶解氧饱度64mgL夏季标准需氧量空气用量单池空气用量为17084427m3minn鼓风设备选用罗茨鼓风机RF-300二台一用一备口径300Amm转速980rmin在98kpa下流量为1887m3min7曝气池供风管道计算供风干管流量流速v10ms干管管径校核气流速度支管布气横管曝气池内设1根曝气干管每隔m分出支管支管总数n个每一支管设有个曝气头则池内共有曝气头×11176个取支管气流速度v250ms则支管管径取mm校核气流速度35混凝反应池项目CODcrOD5SS色度进水出水35去除率0205065表3-4混凝沉淀池预去除率表31混凝剂的选择水质的混凝处理是向水中加入混凝剂通过混凝剂水解压缩胶体颗粒的扩散层达到胶粒脱稳而相互聚结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32配制与投加根据二级处理出水水质及水温参考有关污水厂的运行经验选择的絮凝剂为FeCl3采用计量泵湿式投加FeCl3含量Wb10混合剂最大投加量a50mgL每天调制药剂次数n3次2设计计算n1溶液池容积V1取5m3溶液池分2格一用一备交替使用所以药剂溶液池的每格有效容积5m3有效高度为1m超高05m设计尺寸为m置于室内地面上2溶解池容积V2取溶解池容积为溶液池容积的03倍即格数与溶液池相同一用一备交替使用单格有效容积16m3有效高度取1m取超高05m设计尺寸为m池底坡度采用253溶解池搅拌设备采用ZJ-700折桨式搅拌机溶液池置于地面以上池底与溶液池顶相平溶解后的药液依靠重力流入溶液池内4药剂仓库药库与加药间合建在一起药库的储备量按最大投加量的30天用量计算每天需药量M10000×103×10-6×50500kgd05td堆高15m通道系数采用115115则仓库面积115×30×0515115m2在仓库内设有磅秤尽可能考虑汽车运输方便并留有15m宽的过道药库与加药间合建平面尺寸为10m×5m5混合方式n混合是二级处理后的出水与混凝剂进行充分混合的工艺过程是进行混凝反应和沉淀分离的重要前提混合过程再药剂加入后迅速完成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com凝池1设计水量式中Q1单池设计水量m3hQ总水量m3hn池数个设计中Q10000m3dn1个Q1417m3h0116m3s2设计计算1絮凝池有效容积VQT式中V絮凝池有效容积m3Q设计处理水量m3hT絮凝时间min设计中取T20minV×20139m3140m3考虑与平流沉淀池合建絮凝池有效水深取25m池宽4m2絮凝池长度絮凝池有效长度mn有效水深mB与沉淀池同宽m设计中取超高03m25mB40m14m3隔板间距流速分4段第一段隔板间距m单池处理水m3s第一段内流速ms池内水深m设计中取25m设计中取m实际流速m实际流速m实际流速各段隔板条数分别为88814m隔板厚按02m计则池子总长186m36平流沉淀池com平面尺寸计算1沉淀池有效容积VQTn式中V沉淀池有效容积m3T停留时间h一般采用10-30h设计中取T1h2沉淀池长度式中L沉淀池长度mV水平流速ms一般采用001-0025ms设计中取v001ms3沉淀池宽度设计中取h30m沉淀池长度L与宽度B之比为LB36494满足要求长度与深度之比LH36301210满足要求com进出水系统1沉淀池的进水部分设计沉淀池的配水采用穿孔花墙进水方式则孔口总面积为式中A孔口总面积m2V1孔口流速ms一般取值不大于015-020ms设计中取每个孔口的尺寸定为15cm×8cm则孔口数为80个孔眼布置水平方向孔眼净间距取100mm孔眼布置成8排每排孔眼数为10个垂直方向孔眼净距取300mm最上一排的淹没水深为045m进口水头损失为式中h1进水水头损失mξ局部阻力系数n设计中取ξ2可以看出计算得出的进水部分水头损失非常小为了安全此处取为005m2沉淀池的出水部分设计沉淀池的出水采用薄壁溢流堰渠道断面采用矩形溢流堰的总堰长式中l溢流堰的总堰长mq溢流堰的堰上负荷〔m3m·d〕一般不大于500m3m·d设计中取溢流堰的堰上负荷q250m3m·d出水堰采用指形槽共4条双侧集水汇入出水渠每条槽长404×25m中心距每条出水槽的流量考虑到池子的超载系数为20故每个槽中流量每条槽的宽度为便于施工取为025m槽底为平坡为保证自由出流堰口位于槽内水面以上007m槽起端高取015m采用双侧布水孔指形槽进水孔孔径为25mm则单孔面积堰口上的水头单个孔口流量为每个槽上开的孔数为每侧各开250个孔孔口流速集水槽有效水深集水槽的总高度出水渠起端水深式中h2出水渠起端水深mnb渠道宽度m设计中取b08m出水渠道的总深设为10m自由落水高度取007m即集水槽底应高于出水渠起端水面007m同时考虑到出水渠顶集水槽顶相平出水渠总高度出水渠道内的水流速度式中沉淀池的出水管管径选为DN350mm3沉淀池放空管式中d放空管管径mt放空时间s设计中取t2h设计中取放空管管径为DN250mm4排泥设备选择采用HX型行车式虹吸泥机HX8-14型号驱动功率037×2KW行车速度为10mmin污泥量污泥流量吸泥机往返一次所需的时间排泥总槽取36m槽宽取10m深取10m5沉淀池高度设计中取n37紫外线消毒池设计参数设计计算1灯管数初步选用UV3000PLUS紫外线消毒设备每m3d需14根灯管故根取根拟选用根灯管为一个模块则模块数N62消毒渠设计按设备要求渠道深度为129cm设渠中速度为03ms渠道过水面积m2渠道宽度m为安装方便取宽度为m若灯管间距为889cm沿渠道宽度可安装3个模块采用前面安装三个模块后面三个渠道长度每个模块长度246m两个模块间距10m渠道出水设堰板调节调节堰与模块间距10m则渠道总长L为m取7m复核辐射时间s符合要求38污泥的处理流程设污泥处理流程为浓缩→脱水→处置1污泥浓缩污泥中含有大量的水分为了便于处理和运输需要减少污泥的含水量缩小其体积污泥浓缩是指通过污泥增稠来降低污泥的含水率压缩污泥的体积以利于后期处理污泥浓缩的方法主要有重力浓缩离心浓缩和气浮浓缩3种中小型规模主要采用重力浓缩根据它的运行方式污泥浓缩池可分为连续式和间歇式两种n1污泥脱水与干化污泥经浓缩后仍含有95～97的水分体积很大可用管道输送为了综合利用和进一步处置必须对污泥进行干化处理经脱水后的污泥含水率为65～85污泥由流体转换为潮湿的固体形成泥饼体积减少污泥脱水的方法有自然干化和机械脱水两种方式污泥的自然干化可分为晒砂场和干化场晒砂场用于沉砂池沉渣的脱水干化场用于初次沉淀污泥腐殖污泥消化污泥混合污泥和化学污泥的脱水晒砂场一般为长方形混凝土底板四周有围墙或围堤地板上有一层厚800mm粒径50～600mm的砾石滤水层渗出的水由排水管集中回流到沉砂池前雨污水合并处理污泥干化场使污泥自然干化的主要构筑物它可分为自然滤层干化场和人工滤层干化场两种前者适用于自然土质渗透性良好地下水位较低的地区人工滤层干化场是人工修建的一片砂滤场它也可分为敞开式干化场和有盖式干化场两种人工滤层干化场是由不透水层排水系统滤水层输泥管隔墙和围堤等部分组成污泥干化场的优点是方法简单不需要机械设备在小型污泥站有使用价值但是它占地面积大且有臭味卫生条件差受气候影响工作不稳定机械脱水由于污泥干化场的上述缺点所以目前国内外都在大力发展各种机械脱水技术机械脱水的特点是占地面积小工作效率高卫生条件好机械脱水的设备类型较多常用的有真空过滤机压力过滤机和离心脱水等污泥干燥与焚烧n污泥经浓缩和脱水后含水率约为60～80可经过干燥进一步脱水使含水率降低为20左右有机污泥可以直接焚烧一方面可以去除水分另一方面还可以同时氧化污泥中的有机物质焚烧后的有机污泥变成稳定的灰渣可用以筑路材料或其他建筑填充材料等3污泥浓缩池31设计说明采用座幅流式圆形重力连续式污泥浓缩池用带栅条的刮泥机刮泥采用静压排泥剩余污泥泵房将污泥送至浓缩池32设计参数1进泥含水率当为初次沉淀池污泥时其含水率一般为95～97当为二次沉淀池进入污泥浓缩池的污泥时其含水率一般为992～996当为混合污泥时其含水率一般为98～995由于本设计进入污泥浓缩池的污泥为池和池的混合污泥因此进泥含水率P1取992浓缩后污泥含水率浓缩后污泥含水率宜为97～98本设计P2取9733设计计算排泥含水率为9则排泥量为P992为SBR池和池的混合污泥考虑一定安全系数则每天排泥量为浓缩池的污泥量为Qwn550m3d216m3h0006m3s沉淀部分有效面积FQ×CG式中F沉淀部分有效面积m2Q剩余污泥流量m3dnC污泥固体浓度kgm3采用8kgm3G固体负荷[kgm2×d]一般采用30--60kgm2×d取40kgm2×dF543×840108m22沉淀池直径D3浓缩池容积VQ×T式中T浓缩池浓缩时间h一般采用10--16h取16hV0006×3600×163456m24沉淀池有效水深h2VF345610832m5浓缩后剩余污泥量6池底高度辐流沉淀池采用中心驱动刮泥机池底需做成1的坡度刮泥机连续转动将污泥推入污泥斗池底高度设计中取007m8浓缩池总高度hh1h2h3h4式中h1超高取03mh3集泥槽高度取05mh033200705407m9浓缩后分离出的污水量n式中q浓缩后分离出的污水量m3sQ进入浓缩池的污泥量m3sP浓缩前的污泥含水率为993P0浓缩后的污泥含水率一般采用9710溢流堰浓缩池有了出水经过溢流堰进入出水槽然后汇入出水管排出出水槽流量q0004m3s设出水槽宽03m水深008m则水流速017ms溢流堰周长cCπ×D-2b式中C溢流堰周长mD浓缩池直径mb出水槽宽mC314×12-2×03358m溢流堰采用单侧900三角形出水堰三角堰顶宽016m深008m每格沉淀池有三角堰358016224个每个三角堰流量q00004224179×10-5m3s三角堰水深h07×q02507×00000179250009m三角堰后自由跌落01m则出水堰水头损失0109m310压滤间31污泥脱水机选用ZWL-350型离心脱水机两台一用一备电机功率14kW32脱水机房n脱水机房的平面尺寸为6m×m第四章平面布置及高程布置的设计41平面布置com置原则1处理构筑物的布置应紧凑节约用地并便于管理2处理构筑物应尽可能地按流程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3经常有人工作的建筑物如办公化验等用房应布置在夏季主风向的上风一方在北方地区并应考虑朝阳4在布置总图时应考虑安排充分的绿化地带为污水处理厂的工作人员提供一个优美舒适的环境5总图布置应考虑远近结合有条件时可按远景规划水量布置将处理构筑物分为若干系列分期建设6构筑物之间的距离应考虑敷设管渠的布置运转管理的需要和施工的要求一般采用5到10米7污泥处理构筑物应尽可能布置成单独的组合以策安全并方便管理8变电站的位置应设在耗电量大的构筑物附近高压线应避免厂内架空敷设9污水厂内管线种类很多应综合考虑布置以免发生矛盾污水和污泥管道应尽可能考虑重力自流10如有条件污水厂内的压力管线和电缆可合并敷设在一条管廊或管沟内以利于维护和检修11n污水厂内应设超越管以便在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com布置结果污水处理厂呈正方形东西走向0m南北走向0m总面积为9000厂区主干道宽m总平面布置图见附图平面布置图42高程布置com计任务及原则其主要任务是确定各处理构筑物和泵房的标高确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高通过计算确定各部位的水面标高从而能够使污水沿处理流程在处理构筑物之间通畅地流动保证污水处理厂的正常运行高程布置原则如下1选择一条距离最长水头损失最大的流程进行水力计算并应适当留有余地以保证在任何情况下处理系统都能够运行正常2计算水头损失时一般应以近期最大流量作为构筑物和管渠的设计流量计算涉及远期流量的管渠和设备时应以远期最大流量为设计流量并酌加扩建时的备用水头3设置终点泵站的污水处理厂水力计算常以接纳处理后污水水体的最高水位作为起点逆污水处理流程向上倒退计算以使处理后污水在洪水季节也能自流排出而水泵需要的扬程则较小运行费用也较低但同时应考虑到构筑物的挖土深度不宜过大以免土建投资过大和增加施工上的困难还应考虑到因维修等原因需将池水放空而在高程上提出的要求n4在作高程布置时还应注意污水流程与污逆流程的配合尽量减少需抽升的污泥量在决定污泥干化场污泥浓缩池消化池等构筑物的高程时应注意它们的污泥水能自动排入污水入流干管或其它构筑物的可能com置结果1污水干管直径和系数的确定Q10000m3d0116m3s流速V取值范围为1015ms本设计取12ms干管直径取350mm校核满足条件查《给水排水设计手册》第一册P354钢管和铸铁管水力计算表1000i607所以取i00062沿程和局部损失局部损失取沿程损失的02倍至调节池管道长米HiL1020006××12036m取05m调节池至水解酸化池管道长米HiL1020006××120036m取0m水解酸化池至SBR反应池管道长米HiL1020006××120036m取0mSBR反应池至混凝沉淀池管道长5米HiL1020006×5×12036m取0m其中流经处理构筑物的水头损失如表4-1所示表4-1废水流经各处理构筑物的水头损失n构筑物名称水头损失m构筑物名称水头损失m构筑名称水头损失m格栅01～015推流曝气池02～03气浮池02～03沉淀池氧化沟03～04过滤池02～03平流015～025SBR15～25水解酸化池02～04竖流025～03混凝反应池混合式接触池01～02辐流04～05水力旋流03～05完全混合曝气池01～02机械搅拌01～02表5-1各构筑物高程一览表序号构筑物及管段名称设计流量m3s管径mm水头损失m水面标高m地面标高m1015-5080002泵房至调节池0232300053调节池02-0300004调节池至水解池0116350015水解池042600006水解池至SBR池0116350017SBR池152100008SBR池至混凝沉淀池0116350019混凝沉淀池02030000混凝沉淀池至消毒池011635001消毒池0100000010混凝沉淀池至浓缩池00052000311浓缩池03000000总高程布置图参见附图高程布置图总结印染废水是一种水量大色度高组份复杂的废水水质变动范围大在城市下水道和污水处理厂建设较完善的城市废水首先在工厂作预处理达到城市下水道排放标准后进行集中处理废水经过预处理再排放可改善污水水质降低城市污水厂处理负荷同时便于根据不同的废水水质采取不同的预处理手段所以本设计采用水解酸化sbr混凝联合处理的方法使其对印染废水的处理达到排放标准本次课程设计中我学到很多知识通过查资料论文了解了一些关于水处理的现状及反战方向也是通过本次课程设计进一步巩固和加深了前几学期学到与见到的理论知识并加以实践做到了知道该怎么学习及学到后怎样应用到实际生活生产当中学以致用训练了自己的综合能力n致谢感谢[1]邓荣森主编氧化沟污水处理理论与技术北京化学工业出版社2006[2]张大群主编污水处理机械设备设计与应用北京化学工业出版社2003[3]高俊发王社平主编污水处理厂工艺设计手册第一版北京化学工业出版社[4]崔玉川刘振江张绍怡主编城市污水厂处理设施设计计算第一版北京化学工业出版社2004[5]南国英张志刚主编给排水工程专业工艺设计北京化学工业出版社2004[6]韩洪军杜茂安com中国建筑工业出版社2006[7]李亚新com中国建筑工业出版社[8]史惠祥主编实用环境工程手册污水处理设备第一版北京化学工业出版社2007[9]闪红光主编环境保护设备选用手册水处理设备第一版北京化学工业出版社[10]上海市政工程设计院主编给排水设计手册第9册专用机械第一版北京中国建筑工业出版社1986[11]高廷耀顾国维主编水污染控制工程第二版．北京高等教育出版社1999[12]魏先勋主编环境工程设计手册．长沙湖南科学技术出版社2002[13]中国市政工程西北设计院主编给排水设计手册第11册常用设备第一版北京中国建筑工业出版社1986[14]孙立平主编．污水处理新工艺与设计计算实例．北京科学出版社2001n[15]冯生华主编城市中小型污水处理厂的建设与管理．北京化学工业出版社2001[16]北京市市政设计院主编给排水设计手册第5册城市排水第一版北京中国建筑工业出版社1986-51-第1页