立方米印染废水处理厂的设计 54页

3000立方米印染废水处理厂的设计武汉纺织大学2014届毕业设计论文_1综述1.1印染废水的产生及特点印染是对纺织材料进行再加工的过程，包括预处理、染色、印花和整理等四个过程。印染废水是指印染厂、毛纺厂、针织厂等在生产过程中排出的各种废水的总称。由于纺织材料种类繁多，生产产品的花样更多，在生产过程中使用的染料、助剂等化工原料的种类非常多。印染废水的水质复杂，污染物按来源可分为两类：一类来自纤维原料本身的夹带物；另一类是加工过程中所用的浆料、油剂、染料、化学助剂等。分析其废水特点，主要为以下方面。（1）水量大、有机污染物含量高、色度深、碱性和ph大、水质变化剧烈。因化纤织物的发展和印染后整理技术的进步，使PVA浆料、新型助剂等难以生化降解的有机物大量进入印染废水中，增加了处理难度。（2）由于不同染料、不同助剂、不同织物的染整要求，所以废水中的ph值、CODCr、BOD5、颜色等也各不相同，但其共同的特点是BOD5/CODCr值均很低，一般在20%左右，可生化性差，因此需要采取措施，使BOD5/CODCr值提高到30%左右或更高些，以利于进行生化处理。（3）印染废水中的碱减量废水，其CODCr值有的可达10万mg/L以n上，ph值≥12，因此必须进行预处理，把碱回收，并投入酸降低其ph值，经预处理达到一定要求后，再进入调节池，与其它的印染废水一起进行处理。（4）印染废水的另一个特点是色度高，有的可高到4000倍以上。所以印染废水处理的行政任务之一就是进行脱色处理，为此需要研究和选用高效脱色菌、高效脱色混凝剂和有利于脱色的处理工艺。（5）印染行业中，PVA浆料和新型助剂的使用，使难生化降解的有机物在废水中含量大量增加。特别是PVA浆料造成的CODCr含量占印染废水总CODCr的比例相当大，而水处理用的普通微生物对这部分CODCr很难降解。因此需要研究和筛选用来降解PVA的微生物。此外，因生产的间断运行，故存在着水量水质的波动；对于大量使用还原染料、硫化染料、冰染料等的废水，其化学絮凝效果相对较差。因此处理工艺要考虑这些因素，要有一定的适应水量、水质负荷变化的能力。1武汉纺织大学2014届毕业设计论文_印染过程的四个工序都排出废水，如预处理阶段排出退浆废水、煮炼废水、漂白废水，染色阶段排出染色废水，印花阶段排出印花废水和皂洗废水。①退浆废水：水量较小，但污染物浓度高，其中含有各种浆料、浆料分解物、纤维素、淀粉、碱和各种助剂。退浆废水呈碱性，PH值在12左n右。上浆以淀粉为主的（棉布）退浆废水，其COD、BOD值都很高，可生化性较好；上浆以聚乙烯醇（PVA）为主的（如涤棉经纱）退浆废水，COD高而BOD低，废水可生化性较差。②煮炼废水：水量大，污染物浓度高，其中含有纤维素、果酸、蜡质、油脂、碱、表面活性剂、含氮化合物等，废水呈碱性，水温高，呈褐色。③漂白废水：水量大，但污染较轻，其中含有残余的漂白剂、少量醋酸、硫代硫化钠等。④丝光废水：含碱量高，NaOH含量3%~5%，多数印染厂都通过蒸发浓缩回收，所以，丝光废水一般很少排出，经过多次重复使用最终排出的废水仍呈强碱性，BOD、COD、SS均较高。⑤染色废水：水量较大，水质因所用染料的不同而不同，其中含浆料、染料、助剂、表面活性剂等，一般呈强碱性，色度很高，COD较BOD高得多，可生化性较差。⑥印花废水：水量较大，除印花过程的废水外，还包括印花后的皂洗、水洗废水，污染物浓度较高，其中含有浆料、染料、助剂等，BOD、COD均较高。印染废水的特征可概括为：有机物浓度高、成分复杂、可生化性较差、色度深、碱性大、PH高、水质变化大。印染行业是工业废水排放大户，全国排放量为300~400万m3/d，因此，是污染负荷较大的行业之一。1.2印染废水的处理1.2.1印染废水处理的通用方法①生物处理技术n生物处理法，包括厌氧生物处理法和好氧生物处理法，好氧生物处理法中常有的有表面曝气活性污泥法、高浓度活性污泥法、生物转盘、生物接触氧化、生物铁法和SBR等为提高废水的可生化性，缺氧、厌氧工艺往往应用于印染废水氧化工艺处理之前。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和表面曝气池等。活性污泥法具有投资相对较低，处理效果较好等优点。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2武汉纺织大学2014届毕业设计论文_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。印染废水成分复杂，处理难度较大，在实际工程中常采用组合处理工艺。对可生化性较好的印染废水，采用一级或二级生物处理工艺；对可生化性一般的废水，可采用厌氧生物处理与好氧生物处理相结合的工艺，也可采用好氧生物处理与物化法串联工艺；一些含有对微生物具有毒害或抑制作用的废水，先采用物化法进行预处理，再进行生物处理；排水量较小时，也可采用纯物化剂处理工艺。随着科技的发展，新的污水处理工艺不断发展，如投菌生物处理法、高效絮凝剂、高效脱色剂等对提高废水的处理效率具有较大的帮助。另一方面改革生产工艺，采用无废少废工艺，从源头上消除污染，是更积极主动的方法，也是可持续发展的必由之路。②物化处理与其他处理技术n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。混凝法是印染废水处理中采用最多的方法，有混凝沉淀和混凝气浮法两种。常用的混凝剂碱式氯化铝，聚合硫酸铁等。混凝法对去除COD和色度都有较好的效果。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。在印染废水处理中，也可将混凝法设置在生物处理之前，也有其独特的优点。③化学氧化法纺织印染废水的特征之一是带有较深的颜色。主要由残留在废水中的染料所造成。此外，有些悬浮物，浆料和助剂也能产生颜色。这对排放和回用都很不利。为此，必须进一步进行脱色处理。常用的脱色处理法有氧化法和吸附法两种。氧化脱色发有氯氧化法，臭氧化法和光氧化法三种。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%④电解法借助于外加电流的作用产生化学反应，把电能转化为化学能的过程称为电解。利用电解的化学反应，使废水中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。⑤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3n武汉纺织大学2014届毕业设计论文_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BOD,COD等综合指标表示的有机物，都与独特的去除能力。所以，活性炭吸附法已经逐步成为工业废水二级或三级处理的主要方法之一。本次设计针对的是印染废水中的针织印染废水。1.2.2针织印染废水的产生与处理1、针织产品的织造针织产品是由一根根纱线变成线圈互相吊套连接而成的。它不像机织产品尺寸稳定，其纵横尺寸都可伸缩，尺寸不稳定，有较大的延伸性。针织用纱由于要形成圈，必须柔软，而且粘度要小，故针织用纱不需上浆。针织坯布是由纱线通过经编机和纬编机完成的。2、针织产品的印花和染色工艺由于针织坯布纱线不含浆料，故针织坯布不需退浆。但是为了去除织物上的天然杂物，需经过煮炼工序，为了去除织物上的色素及剩余杂质等，还需经过漂白工序。化纤针织产品一般不需经过漂白。棉针织产品染色与印花工艺过程与棉机织产品基本一样。棉针织产品的印花和印染过程排放炼漂废水和印染废水，混合后称为针织印染废水。针织印染废水与机织印染废水相比，ph值、色度与有机污染物浓度均较低。1.3设计依据和原则1.3.1设计依据n1、设计处理水量：Q=3000t/d2、废水水质：该水为针织印染厂的废水，主要污染物为COD、色度等CODCr=700~1000mg/L；SS=500~800mg/L；ph=7.5~10.0；色度：400~600倍3、排放水质：要求处理后水质达到《山东省地方标准纺织染整工业水污染物排放标准》(DB37/533－2005)标准中B级标准：COD≤60mg/l，SS≤30mg/l，色度≤30倍。1.3.2设计原则4武汉纺织大学2014届毕业设计论文_1、根据废水特点，选择合理的工艺路线，做到技术可靠、结构简单、操作方便、易于维护检修。2、在保证处理效果的前提下，尽量减少占地面积，降低基建投资及日常运行费用。3、废水处理设备选用性能可靠、运行稳定、自动化程度高的节能优质产品，确保工程质量及投资效益。2工艺流程的选择2.1悬浮物的去除由于废水的SS值相对较低，因此在预处理部分设置细格栅来去除较大的悬浮物等。混凝沉淀池和生物处理池均可处理一部分SS，使其值降至一定标准。2.2碱度的去除n印染废水的水质呈碱性，可在格栅后设置调节池，保证一定的匀质匀量时间，以达到一定要求的PH值。2.3有机物的去除2.3.1生化处理方法的选择常用的生化处理工艺有各种类型的活性污泥法和生物膜法如表2-1所示：表2-1两种生化方法的工艺特点及费用比较5武汉纺织大学2014届毕业设计论文_本设计针对的针织印染废水量较小，因此考虑采用生物膜法中的生物接触氧化法。2.3.2物化方法的选择常用的物化处理工艺还有混凝沉淀和混凝气浮法，色度和COD去除率在50%左右。本设计采用混凝沉淀法。2.4色度的去除常用的方法有活性炭吸附法和混凝法，由于活性炭再生需要昂贵的费用，因此本设计考虑混凝法。2.5工艺流程的确定n废水首先经过预处理，即格栅和调节池，去除微量悬浮物和水质水量的调节。由于印染废水中的染料会对生物池中的微生物的活性有抑制作用，故让废水先进行物化处理，经过混凝沉淀池，使得废水的色度和有机物浓度得到一定的去除后，再进行生物处理。另外，由于印染废水的可生化性不高，故令混凝池出来的水进入水解酸化池，使废水中的有机大分子分解成小分子，从而提高其可生化性，之后再通入接触氧化池进行好氧处理，使其COD和色度达到要求。大致流程如图2-1所示：6武汉纺织大学2014届毕业设计论文_图2-1工艺流程图2.6达标分析表2-2达标分析7武汉纺织大学2014届毕业设计论文_综上列表，二级沉淀池出水符合《山东省地方标准纺织染整工业水污染物排放标准》(DB37/533－2005)标准中B级标准：COD≤60mg/l，SS≤30mg/l，色度≤30倍。3各处理单元的计算和设计3.1格栅的设计计算3.1.1格栅的作用除去废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质，从而保证后续处理构筑物的正常运行，减轻后续处理构筑物的处理负荷。3.1.2格栅的分类按照栅条间隙，可分为粗格栅（50~100mm）、中格栅（10~40mm）、和细格栅（3~10mm）；按照栅渣清除方式，可分为人工清除格栅、机械清除格栅和水力清除格栅。n3.1.3格栅的设计参数1）格栅前渠道内的水流速的一般采用0.4~0.9m/s,此处取v1=0.6m/s;2）过栅流速一般采用0.6~1.0m/s，此处取v=0.8m/s;3）格栅倾角一般采40o~60o，此处取60o3.1.4格栅的计算格栅计算尺寸图如图3-1所示:（1）进水渠尺寸（B1，h）废水实际流量Q=3000t/d=3000m3/d,印染废水的总变化系数k=2印染水的设计水量Qmax=2Q=6000m3/d=0.0694m3/s令进水渠宽与水深的关系为B1=2h,且B1h=Qmax/v1=0.0694/0.6=0.116m2故h=0.24m,B1=0.48m8武汉纺织大学2014届毕业设计论文_图3-1格栅计算尺寸图（2）栅条的间隙数（n）已求得栅前水深h=0.24m，设过栅流速v=0.8m/s,格栅倾角??60?，栅条间隙宽度e=0.01m故n=Qmsx?0.sin60?=?34个0.01?0.24?0.8ehv(3)栅槽宽度（B）设栅条宽度S=0.01m故B=S(n-1)+en=0.01?34?(33?1)?0.01=0.69m(4)通过格栅的水头损失（h1）nv2计算水头损失h0=?sin?,其中由于栅条断面形状选择迎水面为半圆形的矩2g形：S40.0143?1.83?（?1.83查得此断面的形状系数??1.83，阻力系数???（e0.010.82?sin60??0.052m得h0?1.83?2?9.81格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数k一般取3故h1?h0k?0.052?3?0.156m(5)栅后槽总高度(H)9武汉纺织大学2014届毕业设计论文_栅前渠道超高h2取0.3故H?h?h1?h2?0.24?0.156?0.3?0.7m（6）栅槽总长度(L)进水渠道渐宽部分的展开角度?1一般取20?进水渠道渐宽部分的长度l1?B?B10.69?0.48??0.288m2tan?12?tan20?l1?0.144m2栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度l2?栅前渠道深H1?h?h2?0.24?0.3?0.54m故L?l1?l2?1.0?0.5?H10.54?0.288?0.144?1.0?0.5??2.24mtan?tan60?设置长宽为4m的格栅间n3.2调节池的设计计算3.2.1调节池的作用印染废水具有水质、水量和酸碱度等水质指标随排水时间大幅度波动的特点。调节池针对印染废水的以上特点，可以调节其水质水量，使处理构筑物和管渠不受废水高峰流量和浓度变化的冲击，另外，可以对呈碱性的废水进行PH调节。3.2.2调节池的计算（1）调节池容积：由于印染废水的停留时间需在10h以上，故令停留时间t=12h得调节池的容积V=Qt=125?12=1500m3(2)调节池尺寸：有效水深取5m，池面积为300m2,池宽取12m，池长为25m。（3）穿孔管曝气：空气量Qs=125625m3/h=0.174m3/s空气总管D1取150mm,管内流速v1=10m/sV1在10~15m/s范围内，满足规范要求。空气支管D2:共设8根支管，每根支管的空气流量为q=0.02175m3/s支管内的空气流速v2应在5~10m/s范围内，选v2=5m/s，则支管径10武汉纺织大学2014届毕业设计论文_=0.075m=75mm取D2=100mm,则n穿孔管D3:每根支管连接六根穿孔管，则每根穿孔管的空气流量q=0.03625m3/s，取v3=5m/s取D3=32mm,则孔眼计算：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=100mm,孔径=4mm，穿孔管长一般为4mm,孔眼数m=74个，则孔眼流速v=6.5m/s管路阻力计算：沿程阻力h1=103.5mm，局部阻力h2=216mm，布气孔阻力h3式中1.2----布气孔局部阻力系数；----空气密度为1.205kg/m3v----孔管流速，m/sg----重力加速度，m/s2穿孔管安装水深H0=4.4m总需水头H=H0+h1+h2+h3=4.4+0.1035+0.216+0.0012=4.72m（4）出水泵的选型：QW型潜水排污泵根据实际流量Q=3000m3/d=125m3/h,故选择的型号为：100W120-10,其参数为流量120m3/h,扬程10m,转速1440r/min，出口直径100mm,重量150kg。3.3混凝沉淀池的设计计算n3.3.1混凝的作用通过向水中投加一些药剂（通常称为混凝剂及助凝剂）使水中难以沉淀的胶体颗粒能相互聚合，长大至能自然沉淀的程度。还可投加一些有机脱色剂，使废水中的色度得到一定的去除。3.3.2混凝的原理混凝处理包括凝聚和絮凝两个阶段。在凝聚阶段水中的胶体双电层被压缩失去稳定而形成较小的微粒；在絮凝阶段这些微粒互相聚结（或由于高分子物质的吸附架桥11武汉纺织大学2014届毕业设计论文_作用相助）形成大颗粒絮体，这些絮体在一定的沉淀条件下可以从水中分离去除。3.3.3混凝剂的选择考虑因素（1）处理效果好，对希望去除的污染物有较高的去除率，能满足设计要求；（2）混凝剂及助凝剂的价格应适当便宜，需要的投加量应当适中，以防止由于价格昂贵造成处理运行费用过高；（3）混凝剂的来源应当可靠，产品性能比较稳定，并应宜于储存和投加方便；（4）所有的混凝剂都不应对处理出水产生二次污染。综上因素考虑，选择聚合氯化铝（PAC）。(资料2)PAC的特点有①净化效率高，耗药量少，过滤性能好，对各种工业废水适应性较广；②温度适应性高，PH适应范围宽（可在PH=5~9的范围内），因而可不投加碱剂；③使用时操作方便，腐蚀性小，劳动条件好；④设备简单，操作方便，成本较三氯化铁低；⑤是无机高分子化合物。n3.3.4脱色剂的选择采用絮凝脱色剂，代号脱色Ⅰ号。它的特点有①属于聚胺类高度阳离子化的有机高分子混凝剂，液体产品固含量70%，无色或浅黄色透明粘稠液体②贮存温度5~45℃，使用PH值7~9，按1：50~1：100稀释后投加，投加量一般为20~100mg/L，也可与其他混凝剂配合使用③对于印染厂、染料厂、油墨厂等工业废水处理具有其他混凝剂不能达到的脱色效果3.3.5助凝剂的选择采用聚丙烯酰胺（PAM）它的特点有①在处理高浊度水时效果显著，既可保证水质，又可减少混凝剂用量和一级沉淀池容积。目前被认为是处理高浊度水最有效的高分子絮凝剂之一，并可用于水厂污泥脱水；②聚丙烯酰胺水解体的效果比未水解的好，生产中应尽量采用水解体，水解比和水解时间应通过试验求得；③与常用混凝剂配合使用时，应视原水浊度的高低按一定的顺序先后投加，以发挥两种药剂的最大效果；④聚丙烯酰胺固体产品不易溶解，宜在有机械搅拌的溶解槽内配制溶液，配制浓度一般为2%，投加浓度0.5%~1%；⑤聚丙烯酰胺中丙烯酰胺单体有毒性，用于生活饮用水净化时，其产品应符合优等品要求；⑥是合成有机高分子絮凝剂，为非离子型。通过水解构成阴离子型，也可通过引入基团制成阳离子型。3.3.6投药池的容积计算12武汉纺织大学2014届毕业设计论文_n(1)混凝剂PAC投药池容积（W1）混凝剂最大用量a=10mg/L处理水量Q=3000m3/d=125m3/h药液浓度b取10%每天配制溶液次数n=3W1?24?100aQ/(1000?1000bn)?aQ/417bn?10m3(2)助凝剂PAM投药池容积（W2）助凝剂最大用量a=10mg/L处理水量Q=3000m3/d=125m3/h药液浓度b取10%每天配制溶液次数n=3W2?24?100aQ/(1000?1000bn)?aQ/417bn?10m33.3.7混合池的设计计算将混合池分为两个部分，其中一个加入混凝剂PAC，另一个加入助凝剂PAM.采用机械搅拌混合池，设计要点如下：①为加强混合效果，除池内设有快速旋转桨板外，还可在周壁上加设固定挡板四块，每块宽度采用（1/10~1/12）D(D为混合池直径)，其上下缘离静止液面和池底皆为1/4D;②混合池内一般设带两叶的平板搅拌器，搅拌器离池底0.5~0.75D0(D0为搅拌器直径)当H(有效高度)：D?1.2时，搅拌器设1层；当H：D>1.3时，搅拌器可设两层；如H：D的比例很大，则可多设几层；每层间距（1.0~1.5）D0，相邻两层n桨板采用90°交叉安装；③搅拌器直径D0=（1/3~2/3）D；搅拌器宽度B=(0.1~0.25)D（1）混合池有效容积（W）混合时间T=8min混合池流量Q=3000m3/d=2.08m3/min设两个池子即n=2故W=QT/n=8.32m3设混合池长宽均为2m,即l=w=2m混合池水深H=W/l*w=2.1m13武汉纺织大学2014届毕业设计论文_当量直径D=4lw?=2.26m混合池壁设四块固定挡板，每块宽度1/10D=0.23m,其上下缘离静止液面和池底皆0.6m,挡板长为2.1m-1.2m=0.9m混合池超高0.5m,混合池全高为2.1m+0.5m=2.6m(2)搅拌器外缘线速度v=3m/s搅拌器直径D0?2/3D,D0=1.5m搅拌器距池底高度采用0.7m,搅拌叶数Z=2,搅拌器宽度B=0.413m，搅拌器层数e=1。搅拌器转速n0?60v?D0?60?3?38r/min3.14?1.5搅拌器旋转角速度w?2v2?3??4rad/sD01.5n阻力系数C取0.5，水的容重?=1000kg/m3，搅拌器半径R0=D0/2=1.5/2=0.75m重力加速度g=9.81m/s24C??3ZeBR00.5?1000?43?2?1?0.413?0.754计算轴功率N2???2.09KW408g408?9.81水的动力粘度?取水温20℃的1.029?10?4kg.s/m2，设计速度梯度G取500s?1需要轴功率1.029?10?4?8.32?5002N1???2.10KW102102N1?N2，满足要求。传动机械效率??n一般取0.85电动机功率?WG2N3?N2??n2.09?2.46KW0.853.3.8处理后的水质设计混凝池可使废水色度和COD值均减小50%，即CODmg/L14武汉纺织大学2014届毕业设计论文_3.3.9一级沉淀池的设计计算（1）沉淀池的选择如表3-1所示：表3-1各种沉淀池比较n综上分析，本设计采用辐流式沉淀池，并且，周边进水的辐流式沉淀池是一种沉淀效率较高的池型，与中心进水周边出水的辐流式沉淀池相比，其设计表面负荷可提15武汉纺织大学2014届毕业设计论文_高1倍左右。因此，本设计采用周边进水的辐流式沉淀池。（2）沉淀池的计算：设计参数：①辐流沉淀池设计流量取最大设计流量，初次沉淀池表面负荷去1.0~1.5m3/m2.h,二次沉淀池表面负荷取0.7~1.0m3/m2.h，沉淀效率40%~60%；②池直径一般大于10m,有效水深大于3m;③进水处设闸门调节流量，进水中心管流速大于0.4m/s，进水采用中心管淹没式潜孔进水，过孔流速0.1~0.4m/s，潜孔外侧设穿孔挡板式稳流罩，保证水流平稳；④出水处设挡渣板，挡渣板高出池水面0.15~0.2m,排渣管直径大于0.2m，出水周边采用锯齿三角堰，汇入集水渠，渠内水流速为0.2~0.4m/s;⑤排泥管设于池底，管径大于200mm,管内流速大于0.4m/s，排泥静水压力1.2~2.0m，排泥时间大于10min⑥池底坡度一般采用0.05~0.10图3-2辐流沉淀池?沉淀部分水面面积（F）n其中，最大设计流量Qmax=2Q=6000m3/d=250m3/h池数n=1表面负荷q’=1.0m3/m2.h故?池子直径（D）Qmax=q*s16武汉纺织大学2014届毕业设计论文_故=17.8m(取D=18m)?实际水面面积（F）?实际表面负荷（）0.98m3/m2.h?单池设计流量（Q0）Q0=Q/n=250/1=250m3/h?校核堰口负荷（）0.61L/s.m<4.34L/s.m符合要求?校核固体负荷（）其中，混合液悬浮物浓度（MLSS）Nw=3kg/m3污泥回流比R=0=70.9kg/m2.d<150kg/m2.d符合要求n?澄清区高度（）其中，沉淀时间t=2h?污泥区高度（）其中，污泥停留时间t’=4h(资料4P138)底流浓度Cu=6kg/m3?池边水深（）设缓冲层高度为0.3m=1.97+2.6+0.3=4.87m⑴沉淀池高度（H）设池底坡度为0.06，污泥斗直径d=2m池中心与池边落差h3==0.48m超高h1=0.3m污泥斗高度h4=1.0mH=h1+h2+h3+h4=0.3+4.87+0.48+1.0=6.65m⑵沉淀池污泥量（）17武汉纺织大学2014届毕业设计论文_进水流量其中，沉淀池有效容积3沉淀时间t=2h干污泥量其中，沉淀池进水悬浮物含量为800mg/Ln沉淀池出水悬浮物含量为120mg/L去除污泥量其中，含水率为%时的污泥量为去除污泥含水率%=95%3.4曝气系统的设计计算3.4.1对曝气系统的要求①供氧量在满足曝气池设计流量时生化反应的需氧量以外，还应使混合液含有一定剩余DO值，一般按2mg/L计；②使混合液始终保持悬浮状态，不致产生沉淀，一般应使池中平均水流速度在0.25m/s左右；③设施的充氧能力应便于调节，有适应需氧变化的灵活性；④在满足需氧要求的前提下，充氧装置的动力效率和氧利用率应力求较高；⑤充氧装置应易于维修，不易堵塞，出现故障时，应易于排除；⑥充氧装置一般是选用易于购到的可靠产品，附有清水试验的技术资料；⑦应考虑气候、环境因素，如结冰、噪声、臭气问题等。3.4.2曝气类型大体分为两类，一类是鼓风曝气，是指采用曝气器----扩散板或扩散管在水中引入气泡的曝气方式。另一类是机械曝气，是指利用叶轮等器械引入气泡的曝气方式。根据污水性质、环境要求、管理水平、经济核算，工程设计中可选用鼓风曝气、机械表面曝气、射流曝气等方式，一般宜选用鼓风曝气式。n3.4.3鼓风曝气系统鼓风曝气系统由鼓风机、空气扩散装置（曝气器）和一系列连通的管道组成。鼓风机将空气通过一系列管道输送到安装在池底部的曝气器，经过曝气器使空气形成不18武汉纺织大学2014届毕业设计论文_同尺寸的气泡。气泡在扩散装置出口处形成，尺寸则取决于空气扩散装置的形式，气泡经过上升和随水循环流动，最后在液面处破裂，这一过程中产生氧向混合液中转移的作用。（资料2P503）（1）空气扩散装置的选定在选定空气扩散装置时，要考虑下列各项因素：①空气扩散装置应具有较高的氧利用率（Ea）和动力效率（Ep）,具有较好的节能效果；②不易堵塞，出现故障易排除，便于维护管理；③构造简单，便于安装，工程造价及装置本身成本都较低。此外，还应考虑废水水质、地区条件以及曝气池型、水深等。微孔曝气器的主要性能特点是产生微小气泡，气、液接触面大，氧利用率较高，一般可达10%以上；其缺点是气压损失较大，易堵塞，送入的空气应预先通过过滤处理。选用YMB型微孔曝气器，它是由优质合成橡胶制成，具有较高的优质速度，充氧效率高，不易产生堵塞，不怕锈蚀。表3-2YMB-Ι的规格及性能参数（2）鼓风机的选定n国内目前常用风机1罗茨鼓风机：TS系列低噪声罗茨鼓风机，R系列罗茨鼓风机，L系列罗茨鼓风机；2离心鼓风机：高速单级污水处理离心鼓风机，C系列污水处理离心鼓风机。鼓风机应选用高效、节能、使用方便、运行安全，噪声低、易维护管理的机型。（3）鼓风机机房污水处理厂采用鼓风曝气系统时，宜设置单独的风机房。也可根据情况设置敞开式风机站，或采用密闭隔音结构风机房。机房宜布置在曝气池附近。机房内可设有值班室、配电室、工具室，对单级离心鼓风机房应设有冷却或风冷却系统。机房内值班室宜有单独出入口，宜用双层玻璃，并应有良好的隔声措施。机房顶板及内墙应采用吸声效果较好的材料贴面。19武汉纺织大学2014届毕业设计论文_机房内值班室应有必要的通讯手段和机房内主要设备工况的指示或报警装置。当机房内不设值班室时，机房主要设备工况的指示或报警装置均应引进总值班室。（4）供风管道的铺设要求：①水面以上供风干、支管可采用UPVC-FRP复合管（加强聚氯乙烯+2mm玻璃布）或FRP管、钢管。水下供风支管也可采用加强聚氯乙烯UPVC管。②供风管道为钢管时，必须对管道内进行严格防腐处理，管道外也宜做防腐处理。管内防腐可采用厚δ=150μ的铝合金热喷涂或其它方法。③布气支管允许水平高度误差值±10mm。n④微孔曝气器底盘与布气支管连接后，底盘平面与管轴线水平误差不应大于5mm。⑤微孔曝气器固定支架应可调。调整后同一曝气池内曝气器盘面标高最大误差不应大于5mm，两曝气池之间的曝气器盘面标高，最大误差不应大于10mm或按设计要求。⑥供风支管的间距应通过计算确定，但不宜小于0.5m。⑦为便于检修和更换曝气头，也可采用可提式微孔曝气器装置。⑧曝气支管末端应有排除气、水混合物之立管，管端伸出水面，管径不宜小于5mm，支管与立管连接处孔洞直径以3-5mm为宜，管上设有阀门。⑨微孔曝气器的固定支架，应有足够的锚固力，与池底板进行锚固应考虑所受浮力。⑩微孔曝气器安装前，应将供风干管、支管等所有管道吹扫干净。3.5水解酸化池的设计计算3.5.1水解酸化池的作用印染废水的可生化性较低，通过酸化水解可使废水中的有机大分子分解成小分子，有利于后续有氧细菌的分解作用，从而提高废水的可生化性，有利于改善后续好氧生化处理的效果3.5.2水解酸化池的计算（1）有效容积（V）设停留时间HRT=8h污水流量Q=3000m3/d=125m3/hn20武汉纺织大学2014届毕业设计论文_设置两个水解酸化池，即n=2故有效容积V=QHRT/2=1000m3(2)去除率计算（）第一个水解酸化池：其中，有效容积V=1000=300mg/L容积负荷M=300gBOD5/(m32d)废水流量Q=3000m3/d最大进水COD浓度La=500mg/L最大出水COD浓度为Lt=400mg/L求得第一个水解酸化池的最大出水COD浓度Lt=400mg/L去除率=（500-400）/500=20%第二个水解酸化池：其中，有效容积V=1000m3容积负荷M=300gCOD/(m32d)废水流量Q=3000m3/d最大进水COD浓度La=400mg/L最大出水COD浓度为Lt=300mg/L求得第二个水解酸化池的最大出水COD浓度Lt=300mg/L去除率=（400-300）/400=25%即：经过两个水解酸化池的处理，印染废水中COD的含量300mg/Ln(3)实际池子体积（W）设两个水解酸化池的长（l）为20m，宽(w)为10m则有效水深h=W/lw=5m令池子超高为0.5m故实际池子体积W=1100m3（4）水解酸化池需氧量（Oc）每个水解酸化池处理的污水量Q=3000m3/d，处理的COD浓度L=100mg/L=0.1kg/m3因此，处理的COD的量q=QL==300kg/d设此厌氧环境中，分解1kgCOD需要0.5kgO2故Oc=150kg/d21武汉纺织大学2014届毕业设计论文_（5）风机总供风量(Q)Q?Oc0.28??式中Q–风机总供风量（m3/d）；0.28–标准状态（0.1Mpa，20?C）下每立方米空气中含氧量（kgO2/m3）；ε–曝气器氧的利用率，以25%计Oc–需氧量，150kg/d/d=1.49m3/min表3-3TSB-50型号罗茨式鼓风机（6）曝气器数量（hc）nhc?Oc24?qc式中hc—按供氧能力所需曝气器个数（个）；Oc–曝气器污水标准状态下生物处理需氧量（kgO2/d）；qc–曝气器标准状态下，与曝气器工作条件接近时的供氧能力（kgO2/h2个）式中0.28–标准状态（0.1Mpa，20?C）下每立方米空气中含氧量（kgO2/m3）；q–YMB型微孔曝气器的空气量，2m3/个kgO2/m3（7）产泥量计算（Q）水解池的污泥产率为0.07kg/kgCOD，进水COD浓度为500mg/L出水COD浓度为300mg/L去除COD为500mg/L-300mg/L=200mg/L=0.2kg/m3由COD产泥量为W=0.070.23000=42kg/d产干泥体积V=W/1000=0.042m3/d含水率为99%，故污泥产量Q’=0.042/(1-99%)=4.2m3/d22’武汉纺织大学2014届毕业设计论文_（8）填料的选定一般而言，可生化性好的废水选用弹性填料，对于可生化性较低的废水一般选用组合填料。印染废水的可生化性不高，故选用组合填料。组合填料是在软性填料的基础上改进的另一类型填料，由纤维束、塑料环片、套管、中心绳组成。（资料3P399n）纤维束在中间塑料环片的支撑下，避免了纤维束中心结团现象，同时又能起到良好的布水、布气作用。传质效果好，氧利用率高。3.6接触氧化池的设计计算3.6.1接触氧化池的大体构造图3-3接触氧化池3.6.2生物接触氧化法的特点①由于填料比表面积大，池内充氧条件好，氧化池内单位容积的生物量高于活性污泥法曝气池及生物滤池，因此，它可以达到较高的容积负荷；②由于相当一部分微生物固着生长在填料表面，不需要设污泥回流系统，也不存在污泥膨胀问题，运行管理简便；③由于池内生物固着量多，水流属完全混合型，因此它对水质水量的骤变有较强的适应能力；④因污泥浓度高，当有机容积负荷较高时，其F/M仍保持在一定水平，因此污泥23武汉纺织大学2014届毕业设计论文_产量可相当于或低于活性污泥法。3.6.3接触氧化池的设计计算(1)氧化池的有效容积（V）V?3式中，平均日污水量Q=3000m/dQ(La?Lt)M进水COD浓度La=300mg/L出水COD浓度Lt=60mg/Ln容积负荷M=720gCOD/(m32d)故V?Q(La?Lt)3000?（300?60）??1000m3M720’停留时间t=16h即：经过接触氧化池的处理，印染废水中COD的含量60mg/L(2)氧化池总面积（F）取接触氧化填料层总高度H=3m,则接触氧化池总面积：故F?（3）每格氧化池面积（f）取接触氧化池格数n=2,则每格接触氧化池面积：故f?每格接触氧化池尺寸为20m10m（4）校核接触时间（t）已求得每格氧化池面积f=200m2,滤料层总高度H=3m,平均日污水量Q=3000m3/d故t?（5）氧化池总高度（H0）氧化池有效水深h=V/f=5m设超高为0.5m故H0=5+0.5=5.5m（6）接触氧化池需氧量（Oc）24V1200??400m2H3F400??200m2n2nfH2?200?3??9.6hQ243000/24武汉纺织大学2014届毕业设计论文_每格接触氧化池处理的污水量Q=3000m3/d，处理的COD浓度L==120mg/L=0.12kg/m3n因此，处理的COD的量q=QL==360kg/d设此厌氧环境中，分解1kgCOD需要1.5kgO2Oc=540kg/d（7）风机总供风量(Q)Q?Oc0.28??式中Q–风机总供风量（m3/d）；0.28–标准状态（0.1Mpa，20?C）下每立方米空气中含氧量（kgO2/m3）；ε–曝气器氧的利用率，以25%计Oc–需氧量，540kg/d故/d=5.36m3/min表3-4TSB-50型号罗茨式鼓风机（8）曝气器数量（hc）hc?Oc24?qc式中hc—按供氧能力所需曝气器个数（个）；Oc–曝气器污水标准状态下生物处理需氧量（kgO2/d）；qc–曝气器标准状态下，与曝气器工作条件接近时的供氧能力（kgO2/h2个）式中0.28–标准状态（0.1Mpa，20?C）下每立方米空气中含氧量（kgO2/m3）；q–YMB型微孔曝气器的空气量，2m3/个2kgO2/h2个25n武汉纺织大学2014届毕业设计论文_(9)产泥量计算（Q’）接触氧化池的污泥产率为0.4kg/kgCOD进水COD浓度为300mg/L出水COD浓度为60mg/L去除COD为300mg/L-60mg/L=240mg/L=0.24kg/m3由COD产泥量为W=0.4*0.24*3000=288kg/d产干泥体积V=W/1000=0.288m3/d含水率为99%，故污泥产量Q’=0.288/(1-99%)=28.8m3/d(10)填料的选定同水解酸化池3.7二级沉淀池的设计计算二级沉淀池同一级沉淀池一样，选用辐流沉淀池。（1）沉淀部分水面面积（F）其中，最大设计流量Q=3000m3/d=125m3/h池数n=1表面负荷q’=0.8m3/m2.h故A=Q/q=125/0.8=156m(2)池子直径（D）故D=24lw?=14.1m(取D=15m)(3)实际水面面积(4)实际表面负荷（q）nq=0.71m3/m2.h(5)单池设计流量（Q0）Q0=Q/n=125/1=125m3/h(6)校核堰口负荷（）0.37L/s.m<4.34L/s.m符合要求(7)校核固体负荷（）26武汉纺织大学2014届毕业设计论文_其中，混合液悬浮物浓度（MLSS）Nw=3kg/m3污泥回流比R=0.5=76.4kg/m2.d<150kg/m2.d符合要求(8)澄清区高度（H）H=Qt/A=qt其中，沉淀时间t=2h,q=0.71m3/m2.hH=qt=2*0.71m=1.4m(9)污泥区高度（h）h=qt’=4*0.7=2.8m其中，污泥停留时间t’=4h(资料4P138)底流浓度Cu=6kg/m3(10)池边水深（H）设缓冲层高度为0.3m=1.4+2.8+0.3=4.5mn(11)沉淀池高度（H）设池底坡度为0.06，污泥斗直径d=2m池中心与池边落差h3==0.39m超高h1=0.5m污泥斗高度h4=1.0mH=h1+h2+h3+h4=0.5+4.5+0.39+1.0=6.39m3.8污泥浓缩池的设计计算3.8.1浓缩目的降低污泥含水率，减少污泥体积，以利于后续处理与利用。3.8.2常用的污泥浓缩方法重力浓缩法、气浮浓缩法和离心浓缩法。27武汉纺织大学2014届毕业设计论文_表3-5常用污泥浓缩方法及比较3.8.3重力浓缩池的计算图3-4浓缩池28武汉纺织大学2014届毕业设计论文_（1）中心管面积（f）f=(Q)/(v0)式中，v0-----中心管内流速，m/s；Q-----是污泥量，m3/s。n浓缩的污泥是混凝沉淀池和二沉池排出来的混合污泥，Q=11.4+4.2+28.8=306.6m3/d=0.00355m3/s中心管内流速不大于30mm/s，设v0=0.03m/s，f=(Q)/(v0)=(0.00355)/(0.03)=0.118m2(1)中心管直径(d0)d0=sqrt((4f)/(π))=sqrt((430.118)/(3.14))=0.39m取d0=0.4m(2)中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度(h3)h3=Q/(v1d1)式中,v1-----污水由中心管喇叭口与反射板之间的缝隙流出速度，m/s；d1-----喇叭口直径，m喇叭口的直径及高度为中心管直径的1.35倍，d1=1.3530.4=0.54m在缝隙中污水流速不大于20mm/s,取10mm/sh3=Q/(v1d1)=(0.00355)/(0.0133.1430.54)=0.209m取h3=0.2m(3)浓缩池表面积(A)A=(QC)/(M)式中,Q-----污泥量，m3/d；C-----污泥含固量，kg/m3，取4kg/m3；M-----固体通量，kg/(m2?d)，混合污泥时，污泥固体负荷宜采用25～80kg/（m2?d）,取50kg/(m2?d)。A=(QC)/(M)=(306.634)/35=35.04m2n(4)浓缩池的直径(D)D=sqrt((4A)/(π))=sqrt((4335.04)/(3.14))=6.68m圆整D=7mA=(D2)/(4)=38.5m229武汉纺织大学2014届毕业设计论文_(6)浓缩池有效容积和停留时间(W′t′)计算有效容积:W′=Fh2式中,h2-----有效水深，m，有效水深采用4m。W′=Fh2=38.534=154m3复核停留时间：t′=W′/Q=154/306.6=0.502d=12ht′在10～16h之间,符合条件。(5)圆截锥部分容积(V1)设圆截锥体下底直径为0.4m，则污泥室圆截锥部分的高度h5=（R-r）tan55°式中,R-----浓缩池半径，m；r-----截锥体下底半径，m；55°-----圆截锥下体倾角。h6=（R-r）tan55°=（3.5-0.2）tan55°=4.7mV1==63.9m3(6)污泥浓缩池总高度(H)H=h1+h2+h3+h4+h5n式中,h1-----超高，m，取0.3m；h4-----缓冲层高度，m，取0.3m。H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+4+0.2+0.3+4.7=9.5m3.8.4浓缩池的日常管理①及时清除池面浮渣②保证入流污泥混合均匀，防止因混合不匀而出现密度异重流，降低浓缩效果③当水温较高或者生化系统发生污泥膨胀时，浓缩池污泥也会上浮和膨胀，此时可向池中加入氧化剂，抑制微生物活动④应定期排空彻底检查是否积泥或积砂，并对水下部分予以防腐处理3.8.5异常现象分析与对策现象一：污泥上浮，液面有小气泡逸出，且浮渣量增多。可能原因及解决对策如下：①集泥不及时，可适当提高浓缩机转速；②排泥不及时，排泥量太小或排泥历时太短，应加强运行调度，做到及时排泥；③排泥量太小，污泥在池内停留时间太长，30武汉纺织大学2014届毕业设计论文_导致污泥厌氧上浮，可通过投加氧化剂来解决，或者减少投运池数，增加每池的进泥量；现象二：排泥浓度太低，浓缩比太小。可能原因及解决对策如下：①进泥量太大，qsn超过浓缩池的浓缩能力，应降低入流污泥量；②排泥太快，排泥速率超过浓缩效率，导致排泥中含有一些未完成浓缩的污泥，应降低排泥效率；③浓缩池发生短流，溢流板不平整，进泥口深度不合适，入流板或导流筒脱落，温度和入流浓度突变或冲击进泥，均可导致短流，应根据不同原因予以处理。3.9脱水系统的设计计算3.9.1脱水目的经浓缩后的污泥进一步脱水，可以减少体积，便于运输和和后续处理。一般可使污泥含水率从96%左右降至60%~85%，其体积减少至原来的1/5~1/10。3.9.2常用机械目前采用的脱水机械主要是：板框压滤机、带式压滤机和离心机，比较如下。表3-6各种脱水方法的比较31武汉纺织大学2014届毕业设计论文_3.9.3本设计采用板框压滤机滤板与滤框交替排列，其间放置滤布并夹紧，污泥从进泥孔送入后加压，滤液经滤板上的集水槽排出。板框压滤机工作过程：图3-5板框压滤机工作过程3.10污泥的焚烧处理污泥经过脱水后，含水率一般为60%~80%，主要是污泥中的毛细、吸附水和内部水。焚烧可将吸附水和内部水全部去除，使含水率降至零，有机物氧化为CO2、H2O和灰，S、N、金属、卤素和其他元素都被转化成各种最终产物。适用于各种有机污泥和废液。焚烧是彻底的处理方法，可回收热量。污泥加热干燥器选择回转窑干燥器n表3-7各种焚烧装置的比较32武汉纺织大学2014届毕业设计论文_根据以上分析，本设计选择流化床焚烧装置。4平面布置和高程布置设计4.1平面布置4.1.1平面布置原则（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。n（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。（11）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。33武汉纺织大学2014届毕业设计论文_4.2高程布置4.2.1高程设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）n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。（4）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。4.2.2高程布置结果1、污水干管直径和系数的确定：Qmax=6000m3/d=0.0694m3/s流速V取值范围为1.0~1.5m/s,本设计取1.1m/s.干管直径：300mm校核：,符合条件。本设计选用铸铁管。查资料9P393，直径为300mm的铸铁管的水力坡降满足1000i=5.6，故取i=0.00562、沿程和局部损失(局部损失取沿程损失的0.2倍)：34武汉纺织大学2014届毕业设计论文_格栅至调节池（管道长10米）：H=iL（1+0.2）=0.005631031.2=0.067m，取0.07m。n调节池至混合池（管道长30米）H=iL（1+0.2）=0.005633031.2=0.202m，取0.2m。混合池至一级沉淀池（管道长5米）H=iL（1+0.2）=0.00563531.2=0.0336m，取0.05m。一级沉淀池至水解酸化池（管道长35米）H=iL（1+0.2）=0.005633531.2=0.24m，取0.3m。接触氧化池到二级沉淀池（管道长15米）：H=iL（1+0.2）=0.005631531.2=0.101m，取0.1m。表4-1废水流经各处理构筑物的水头损失构筑物名称格栅沉淀池平流竖流辐流水头损失/m0.1～0.250.2～0.40.4～0.50.5～0.6构筑物名称曝气池废水潜流入池废水跌流入池生物滤池混合池或接触池表4-2废水高程计算列表水头损失/m0.25～0.50.5～10.1～0.335武汉纺织大学2014届毕业设计论文_5投资估算与效益分析5.1工程概预算5.1.1主要设备列表n表5-1主要构筑物及设备列表单序号12345678910111213名称细格栅调节池潜水泵水解酸化池接触氧化池鼓风机房罗茨鼓风机混凝混合池辐流沉淀池规格、型号、池（L×B×H）位2.24m30.69m30.7m25m312m35.5m200QW400-10-3020m310m35.5m20m310m35.5m12m38m33mRE2002.0m32.0m32.1mD1=18mh=6.65m个D2=15mh=6.39m100W120-10D=7mh=9.5m4m34m34m6m36m33m36数量个个个个个个个个2112213223111备注砖砌钢筋混凝土钢筋混凝土钢筋混凝土砖砌两用一备钢筋混凝土钢筋混凝土两用一备钢筋混凝土砖砌砖砌潜水泵污泥浓缩池泵房脱水机房个个个个武汉纺织大学2014届毕业设计论文_1415n1617污泥脱水机曝气装置螺杆泵板框压滤机ZWL-350YMB-IEH4500BAJZ20A/800-50个个个282一用一备一用一备个85.1.2土建设计及安装工程要求（1）土建要求处理设施采用的结构形式有钢筋混凝土形式和砖砌结构形式，大多数辅助设施是建筑物，多数采用砖砌结构。若为多层综合楼可采用框架结构，若为一层少间建筑，亦可以采用砖木结构。某些辅助设施是钢筋混凝土结构。钢筋混凝土结构的优点有：保温隔热效果好（由于厚度大、传热系数低），耐火性能好，耐久性好、寿命长，抗震性好，现场施工方便。但抗渗性、抗裂性及抗动性较差，自重力大，加固和改建困难，低温下施工困难，内部复杂的细部施工困难。钢筋混凝土结构适用于容积大、水深不太深、内部结构简单的构件物。与钢筋混凝土结构相比较，砖砌结构具有施工容易（尤其是小型装置构件的施工），自重小，结构简单，造价低等优点。但同时也具有抗腐蚀保温隔热，耐火、耐久性能差等缺点。从埋深角度看，构筑物可以设计成地下式、半地下式及地上式三种形式。地下式和半地下式有利于克服温差效应的影响，地震烈度高的地区最好采用地下式，但大型构筑物，遇到较浅地下水时，须克服浮力的影响。地上式则有利于施工，土方工程最小的优点。n厂区道路一般采用灰土、炉渣、石块、沥青、混凝土等材料。有些构筑物之间需要通车时，路面宽度不小于3米；路面的负荷大时可采用混凝土结构。在进行工程结构设计时，除必须满足强度的要求外，应根据工作条件，应满足稳定、变形以及抗冻、抗渗、抗裂、抗侵腐蚀性等有关要求，以保证结构的正常工作条件和必要的耐久度。（2）格栅和调节池格栅没有特殊要求，结果可以是砖砌建设，细格栅安装角度为60ο，采用矩形锐角截面的格条，栅条间距为10mm，共34条。该格栅为细格栅，采用网孔径为232mm的不锈钢丝格网，网丝直径为1mm，支撑网采用网孔径为30330mm的不锈钢格网，37武汉纺织大学2014届毕业设计论文_直径为2.8mm。本设计采用机械格栅。调节池为地下式建造，池壁厚度为20cm，采用砖砌结构，底部加建反渗透混凝土层，池中格壁厚度为10cm，为砖混结构。池顶加盖两走廊，为钢筋混凝土板，在靠近池角建造安装一钢爬梯，以便水质观察和日常维护。（3）安装工程n①设备选型关系到处理效果的稳定、节能和长期安全运行。本设计所有设备均为国内外优质免检进出口产品，凡须更改设备型号、规格和生产厂家（保证质量），必须事先征得设计者的正式认可，并以设计者的变更通知为准。凡未办妥上述手续，自行变更设备型号、规格和生产厂家者，达不到处理效果（含处理水质和电耗）以及因之须更换设备、管道、阀门造成的损失和责任由修改单位和个人负责。②所有水下接头和未标明法兰连接处均须现场焊接所有冷门及止回阀选用优质产品。③所有管道均须清除管内泥土、污物并做防腐处理，安装之前必须再次检查客内是否残留异物。④设备安装之前，务必充分阅读产品安装说明书。泵及风机隔振安装：订货向生产厂家订购双基座，将第一个其座固定在地板上，在两其座之间安装弹簧隔振垫，再将泵、风机安装在上部基座上。所有电动设备安装后，必须用水平仪检查是否有倾斜并及时校正。⑤所有水管、风管安装完毕后，均须试压、检漏。5.1.3设计预算（1）工程费用（直接费）①主要设备费用：采用制造厂现行出厂价格（含设备包装费）②备品备件购置费：可按主要设备费用的1%估算。设备冤家内如包含备品备件时，则不应重复计算。③次要设备费用：可按主要设备总价的百分比计算，一般应掌握在10%以内。④成套设备服务费：设备由设备成套公司承包供应时，可计列此项费用，按设备总价（包括主要设备、次要设备和备品备件费用）的1%估算。⑤设备运杂费：根据工程所在的地区以设备价格为计算基础，设备运杂费费率通38武汉纺织大学2014届毕业设计论文_n常为设备费的3‰～8‰。（2）工程建设其他费用（间接费）①土地使用费及迁移补偿费；②建设单位管理费；③工程建设监理费；④研究试验费；⑤生产设备费，包括职工培训费及提前进厂费；⑥办公和生活家具购置费；⑦工程保险费；⑧公用事业增容补贴费；⑨联合试运转费；⑩引进技术和进口设备项目的其他费用。（3）预备费（只考虑基本预备费）基本预备费：应以工程费用与工程建设其他费用的总值之和为基数，乘以基本预备费费率的8%-10%。5.1.4经济技术核算设计是科学与工程应用的桥梁，是科技成果转化为生产力的第一步，是技术创新成败的关键环节。设计过程是技术与经济相结合的过程是从经济上对技术优化的过程。设计过程也是决策过程。因此在重视总体的技术经济指标分析、比较的同时也应重视设计过程技术方案的技术经济分析比较和评价，把技术经济分析评价贯穿于设计的全过程。基本原理：a、（保证出水水质的前提下）费用最小化b、技术经济比合理(1)生产组织污水处理厂隶属于公用事业主管部门，生产受环保部门监督。根据国家《城镇污水处理厂和附属设备设计标准》（CJJ131-89），结合该县具体情况，设立如下机构和人员。n生产机构：包括生产科、技术科、动力科、机修科与化验科。管理科室：设办公室、财务科、经营科、人保科等。技术人员配备以下专业：给排水（环境工程）、电气、机械、工业自动化等。生产工人配备以下工种：运转工、机修工、电工、仪表工、泥（木）工、司机、杂工等。（2）劳动定员管理人员是决定污水处理站设计工艺能否正常运转的关键因素。管理人员必须有39武汉纺织大学2014届毕业设计论文_一定的专业知识，经过专业培训或有一定实际运转管理经验。本印染废水处理站基本管理人员包括分析化验人员、操作管理人员和主管工程师。①分析化验人员分析化验人员必须具备一定的分析化验方面的专业知识，能够准确、熟练地完成各项水质指标和污泥指数的监测分析，提供可靠、准确的化验数据。同时化验分析人员必须对污水处理系统有足够的了解，熟悉水质、水量冲击及污水处理系统的运行规律，这样才能按照规定的取样时间，规定的取样地点，采取规定的水样和污泥样品，按规定的项目进行化验分析，同时对分析化验结果有一定的预见和分析能力。分析项目一般有：化学需氧量（COD）；悬浮物（SS）；污泥浓度（MLSS）；pH值；可挥发性有机物浓度（MLVSS）；溶解氧（DO）；水温；沉降比（SV）；分析化验人员还必须熟练操作处理站的各种自动精密仪器，以及能够对其进行日常的维护和校正。分析化验人员一般设4～5人，本处理站设5n人。②操作管理人员操作管理人员必须掌握以下几点：了解污水处理站的系统构成和运行规律；熟悉各种动力设备、仪器仪表、管线及阀门的作用和位置；准确掌握所有设备和阀门的手动操作方法和操作规程；准确掌握各种设备的工作状态（正常/异常），能应付一般的突发事件；能够按操作规程准确实施设备操作状态的调整和各个构筑物操作参数的变更；能根据监测数据判断运行效果。本处理站设5个管理操作人员。③主管工程师主管工程师是处理站必不可少的核心管理人员，必须充分理解处理工艺，有一定的运行管理经验，必须做到：熟悉常规项目的分析化验方法，能够指导分析化验人员按规定进行监测，并能根据污水处理站的实际水质水量变化情况及时更改或制定新的化验分析计划；熟练掌握污水处理站的操作规程，能够根据实际水质水量或季节因素的变化，更新操作规程；对整个处理系统有较全面深入的认识，能够根据实际生产情况的变化和水质水量的变化，调整污水处理系统的运行参数，使其效用充分发挥，达到最佳运行效果；掌握设备、仪器仪表及控制系统的操作、维护和管理。本工程设两名主管工程师。40武汉纺织大学2014届毕业设计论文_n（3）总投资表5-2主要构造物及设备清单41武汉纺织大学2014届毕业设计论文_（4）成本分析①成本估算有关单价：电价：电表读值综合电价0.7元/（kW2h）42武汉纺织大学2014届毕业设计论文_工资福利：每人每年3万元/（人2年）PAC絮凝剂：2元/kgPAM助凝剂：20元/kg有机脱色剂：5元/kg维修大修费率：大修提成率2.1%；维护综合费率1.0%。②运行成本估算a动力费：表5-3各设备动力费用其他用电量与照明共计200kW2h；合计每天约用电量1623.56kW2h。电表总电价：1623.5630.7=1136.5元/日；每年电费41.5万元。b工资福利费：定员10人，共计费用为1033=30万元/年。水费：按每日用水500m3计，水费为500336531=18.3万元/年。c药剂费用：PAC絮凝剂2320003365310?4=146万元/年；PAM助凝剂203403365310?4=29.2万元/年；有机脱色剂53403365310?4=7.3万元/年43n武汉纺织大学2014届毕业设计论文_d运费：每天外运泥，自备汽车运输，运价1元/t2km,费用为10.0万元/年。e维护费：维修费率按3.1%计，则年费用为5万元。f管理费：（41.5+30+18.3+146+29.2+7.3+10+5）310%=28.7万，年运行费用为316万。每吨水的处理成本为3160000/(30003365)=2.8元/t6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,混凝、水解酸化、接触氧化联合处理的方法,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。44武汉纺织大学2014届毕业设计论文_参考文献n[1]唐受印等.水处理工程师手册[M].北京：化学工业出版社，2000.[2]三废处理工程技术手册[M]（废水卷）北京：化学工业出版社，2000.[3]史惠祥主编.实用环境工程手册（污水处理设备）化学工业出版社，2002.[4]杨书铭，黄长盾编.纺织印染工业废水处理技术[M].化学工业出版社（第一版），2002.5.[5]韩洪军主编.污水处理构筑物设计与计算.哈尔滨工业大学出版社，2002.[6]给水排水设计手册（常用资料）第二版.中国建筑工业出版社，2002.[7]给水排水设计手册（专用机械）第二版.中国建筑工业出版社，2002.[8]给水排水设计手册（工业排水）第二版中国建筑工业出版社，2002.[9]给水排水设计手册（常用资料）第二版中国建筑工业出版社，2002.[10]给水排水设计手册（城镇排水）第二版中国建筑工业出版社，2002.[11]朱虹等.印染废水处理技术.中国纺织出版社，2004.[12]张林生主编.印染废水处理技术及典型工程[M].化学工业出版社,2005.[13]许泽美，唐建国，周彤.水工业工程设计手册废水处理及再用[M].第一版.北京：中国建筑n工业出版社，2002.[14]罗固源.水污染物化控制原理与技术.第一版[M].北京：化学工业出版社，2003.[15]于尔捷，张杰.给水排水工程快速设计手册2[M].第一版.北京：中国建筑工业出版社，1996.[16]dwardS.Rubin,CliffI.Davidson.IntroductiontoEngineering&theEnvironment[M].北京：清华大学出版社，2002.[17]丁亚兰.国内外废水处理工程设计实例[M].第二版.北京：化学工业出版社，1998.[18]高俊发等.污水处理厂工艺设计手册[M].化学工业出版社,2002,113～115,258～259.[19]王小文主编.水污染控制工程[M].煤炭工业出版社,2002,54～56.[20]闪红光主编.环境保护设备选用手册—水处理设备[M].化学工业出社,2002,1～3,77～78,81～82,283,401～402,439～440.[21]杨岳平,徐新华编著.废水处理工程及实例分析[M].化学工业出版社,2002,56～58.[22]Rooney,T.C.Proceedingsofthe28thIndustrialWastConference(part2).1973:645—660.[23]张自杰等.环境工程手册[M].北京：高等教育出版社1993.n[24]给水排水快速设计手册[M]（排水手册）.[25]给水排水设计规范[M]（排水手册）.45武汉纺织大学2014届毕业设计论文_致谢经过半年的忙碌和工作，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个本科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。在这里首先要感谢我的导师老师。我做毕业设计的每个阶段，从选题到查阅资料，论文提纲的确定，中期论文的修改，后期论文格式调整等各个环节中都给予了我悉心的指导。这几个月以来，老师不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想上给我以无微不至的关怀，在此谨向陈老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。然后还要感谢大学四年来所有的老师，为我们打下计算机专业知识的基础；同时还要感谢所有的同学们，正是因为有了你们的支持和鼓励。此次毕业设计才会顺利完成。46