3000吨每天印染废水处理工程设计1毕业论文 48页

目录1.绪论11.1设计背景11.2印染废水的特点11.3印染废水的来源及各类纺织印染废水的特征11.4印染废水治理的研究现状及动态22设计规模与水质42.1处理的废水量42.2废水水质42.3出水要求42.4设计依据、原则42.4.1设计依据42.4.2设计原则53工艺流程选择与说明63.1工艺选择63.1.1水解酸化+好氧生化工艺试验流程的确定63.1.2水解酸化工艺机理73.1.3好氧工艺机理83.2工艺流程图113.3工艺流程说明113.4工艺可行性133.5废水在各工序的水质及预期的去除率133.6工艺特点144工艺设计计算154.1格栅154.1.1格栅的间隙数量n154.1.2格栅的建筑宽度.164.1.3栅后槽的总高度h总164.1.4格栅的总建筑长度L.17-45-n4.1.5每日要栅渣量w174.2调节池174.2.1调节池有效容积.174.2.2调节池尺寸.184.2.3空气管计算.184.2.4孔眼的计算.194.2.5管路阻力计算194.3混凝沉淀池204.3.1溶药间204.3.2竖流折板反应池224.3.3管道混合器234.3.4沉淀淀池244.4水解酸化池264.5.1生物接触氧化池的有效容积（即填料体积）V274.5.2生物接触氧化池的总面积A和座数n284.5.3池深h284.5.4有效停留时间t284.5.5填料284.5.6进水设施284.5.7空气管道布置294.6二沉池304.6.1中心管过水断面面积f.314.6.2中心管直径d0314.6.3缝隙高度h3.314.6.4沉淀区有效断面积F.314.6.5沉淀池直径D.314.6.6沉淀池有效水深h2.314.6.7污泥斗所需容积W.324.6.8污泥斗容积V.324.6.9沉淀池总高H.32-45-n4.6次氯酸钠氧化池334.7污泥浓缩池334.7.1浓缩池的面积F.344.7.2池的直径D.344.7.3污泥斗尺寸344.7.4浓缩池总高度344.8脱水间354.9污水提升泵354.10鼓风机355污水处理厂总体布置与土建365.1平面布置365.2高程布置365.3土建设计依据原则.375.4土建工程结构类型设计.376各构筑物的操作要求386.1调节池的操作要求.386.2混凝反应池（浓密机）的操作要求.386.3水解酸化池的操作要求.396.4接触氧化池的操作要求.396.5二沉池的操作要求.406.6污泥处理系统操作要求407投资概算及运行成本407.1土建部分417.2设备部分417.3其他费用部分41结论43参考文献44致谢……………………………………………………………………………………..45附录（高程计算表）-45-n1.绪论1.1设计背景我国是纺织印染业的第一大国，其中棉布的生产量居世界首位，棉纺织工业在打入国际市场的进程中独占鳌头的同时又是工业废水排放大户。印染厂每加工100m2织物，产生废水量3一5m3[1]。印染废水中含有多量的硫化物、酚类化合物、硫醇等，会使水质发臭，其中含有的有色污染物，色泽深，会妨碍日光在水中的透射，不利于水生植物的光合作用，有害于水生生物，而其中的硫酸或硫酸盐会引起土壤酸化等，故由此而造成的生态及经济损失是不可计量的，所以解决印染水污染问题势在必行。1.2印染废水的特点（1）废水水量大，水质复杂；（2）有机物含量高，可生化性差，BOD/COD在0.2左右;（3）绝大部分呈碱性废水，色度高；（4）含大量助剂及表面活性剂，在生物处理曝气时，阻碍充氧。1.3印染废水的来源及各类纺织印染废水的特征印染加工包括预处理（又叫漂炼，含退浆、煮炼、漂白、丝光等操作）、染色、印花、整理四道工序，预处理工序分别排出退浆、煮炼、漂白、丝光等四股废水，而染色、印花、整理等工序则分别排出染色废水、印花废水和整理废水。以上废水的混合废水称之为印染废水。印染废水中的污染物质，主要来自纤维材料、纺织用浆和印染加工使用的染料，化学药剂及印染助剂。印染废水的水质随采用的纤维种类、染料和浆料的不同而水质变化很大。各类纺织印染废水的特征如下：(1)棉纺织印染废水：棉纺织物印染废水(包括前处理工序、染色或印花及后整理工序)均为有机性废水，主要成分为人工合成有机物及部分天然有机物，并含有一定量难生物降解物质。(2)毛纺织印染废水：毛纺织产品染色过程中主要使用酸性染料，染料上染率较高，染色废水的色度相对较低。毛纺织产品染色废水可生物降解性较好，很适宜采用生物化学进行处理。-45-n(3)丝纺织印染废水：真丝绸印染废水为中性有机性废水，可生物降解性好，废水中有机物含量相对低些。(4)麻纺织印染废水：麻纺纤维为纤维素纤维，其加工过程中产生脱胶废水和印染废水。麻纺产品生产过程中脱胶废水为高浓度的有机性废水，较易生物降解。麻纺织产品加工过程中排放的印染废水与棉纺织印染废水相近，只是色度略低。1.4印染废水治理的研究现状及动态国外印染废水的治理始于50年代。50年代到60年代，主要进行单一型的技术研究、发明，取得了不少研究成果。到70年代，则偏重于全面性研究，即重视了区域性的治理方法研究，把各种治理技术与技术经济指标相联系，使印染废水的治理与某区域联系在一起，避免重复治理。70年代末至今，注意了研究节约能源，以及开展了资源的合理利用研究工作，提出了提高环境质量的要求。治理方法上，主要集中在生物化学处理和物理化学处理方法两个方面。我国印染废水的治理研究工作是自70年代初逐步开展起来的，特别是1973年第一次全国环保会议之后发展更快。经过多年的不懈努力，印染废水治理的科研工作取得很大成绩。国内对印染废水的治理科研工作，主要包括治理工艺路线和方法，以及治理设备和器材的研究。我国印染废水治理工程大多数用以生物化学为主体的治理工艺路线，但由于印染废水水质多变，环境要求不断提高，单纯采用生物化学这一种方法处理印染废水，难以达到排放要求，因此大多为生物化学与物理化学串联的处理方法。从各国研究印染废水治理方向来看，在整个处理流程中生物化学处理方法和物理化学方法仍占主导地位。对于印染废水，采用生物处理方法具有较好的效果。只要供给其一定量空气，废水中的有机物作为微生物的营养物，将被不断吸附、氧化、分解，经过沉淀分离，从而达到不断去除污染物的目的。早在20世纪70年代，兴建的这类废水处理工程，主要以好氧生物处理为主，但是随着化学工业的发展，纺织工艺的织物已由天然纤维发展到大量使用人造纤维，造成所用的染料品种越来越多，也越来越不容易被生物降解。同时目前广泛采用化学PVA浆料（聚乙烯醇）和合成洗涤剂ABS，这些都是难以生化降解的物质，从而导致废水B/C值由原来的0.4～0.5-45-n左右降至0.25以下，使可生化性越来越差，已不能满足好氧生物处理的基本营养条件。因此，现在对于可生化性差的该类废水处理，不能单独采用好氧处理，而需要加上水解酸化处理，作为好氧处理的预处理，使难以降解的高分子有机物通过水解酸化作用，而变成低分子有机酸，提高废水的可生化性，为后续的好氧处理取得较高的有机物去除效果创造条件。这样形成了厌氧水解酸化－好氧的生物处理工艺。由于其在处理过程中仅需消耗一定电力，其他投入较少。因此废水采用生物处理运行费用相对较低。化学处理也是该类废水的一种处理方法，主要采用投加一定量的絮凝剂，通过药剂的水解、电中和、凝聚架桥作用，而去除废水中的有机物。但是，目前由于混凝剂的有效成分含量较低，单纯采用化学处理治理该类废水其投加量相对较大，污泥产生量也较大，运行成本较高。但是作为辅助处理，投药量相对较少，运行成本较相对较低。随着人们对环境质量要求不断提高和改善，废水排放标准要求也越来越高。对于该类废水而言，单独的生物处理或化学处理都难以达到排放要求。因此采用物化预处理为辅，水解－好氧生物为主处理技术是该类废水应该是目前最成熟，最稳定，最经济的工艺。其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难降解有机物能力的特点，且运行成本较低。特别适合大中型的印染产品废水的治理。这也是《印染行业废水污染防治技术政策》提倡的治理路线。-45-n2设计规模与水质2.1处理的废水量处理的污水总量为3000，废水中含活性染料、直接染料、阳离子染料和硫化染料等。2.2废水水质CODcr：1400mg/LBOD5：350mg/LSS：300mg/L色度：800倍pH：9～112.3出水要求出水要求：经处理后污水达到国家标准《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB4287－92）中的一级标准:CODcr≤100mg/L；BOD5≤25mg/L；SS≤70mg/L；色度≤40倍；硫化物≤1.0mg/L；pH:6-92.4设计依据、原则2.4.1设计依据(1)中华人民共和国环境保护法(2)中华人民共和国污水综合排放标准GB8978—1996(3)国家有关的环保法规、政策。(4)《水处理工程》；《环境工程设计手册》。(5)室外排水设计规范GBJ14—87(6)纺织染整工业水污染物排放标准。-45-n2.4.2设计原则(1)认真惯彻执行国家关于环境保护的方针政策，遵守国家有关法规、规范、标准。(2)根据污水水质和处理要求，合理选择工艺路线，要求处理技术先进，处理出水水质达标排放。运行稳定、可靠。在满足处理要求的前提下，尽量减少占地和投资。(3)设备选型要综合考虑性能、价格因素，设备要求高效节能，噪音低，运行可靠，维护管理简便。(4)废水处理站平面和高程布置要求紧凑、合理、美观，实现功能分区，方便运行管理。-45-n3工艺流程选择与说明3.1工艺选择采用物化预处理为辅，水解－好氧生物为主处理技术，工艺路线“物化→生化”。生化处理目前还是印染废水处理主要处理方法，可仅仅依靠传统活性污泥系统处理根本无法达到处理的要求，尤其好氧处理对印染废水的色度、CODcr去除率都较低:厌氧水解处理虽然去除率低，但对废水可生化性的提高已被普遍证明;混凝沉淀工艺对印染废水中的色度、CODcr都有较高去除率但要达到排放要求则需要加入大量混凝剂，增加运行费用。所以将这几种工艺结合在一起，既可以利用生化处理效果可靠，运行费用低的优点，又通过混凝沉淀工艺保证了生物处理的稳定性和连续高效性。3.1.1水解酸化+好氧生化工艺试验流程的确定生物化学处理方法之一的好氧处理工艺对城市污水和类似于城市污水的有机性工艺废水处理效果较好，因为这些废水可生化性较好，同时水质较稳定，水中对微生物有毒有害的物质很少。纺织印染行业废水由于品种变化，化纤织物增加，织布厂在浆纱时所用浆料由淀粉向PVA等化学浆料转化，坯布在炼漂、染色过程中大量采用ABS等表面活性剂及各种新型染料的使用，使染整行业废水的CODcr值增加，可生化性下降。国内一般的活性污泥法处理PVA处理效率仅20%左右。近几年来研究的水解酸化工艺对处理涤沦纺丝有机废水和含PVA退浆废水均有明显效果。水解酸化十好氧工艺有如下特点:①抗冲击负荷能力较强，可广泛应用于高浓度、水质水量变化较大的工业废水的处理。②污水经水解酸化后，BOD5/CODcr的比值有所升高，使其可生化性提高。③运行稳定性好，污泥沉降性好，受外界气温变化影响小，便于操作。④填料挂膜容易，老化膜靠水力冲刷，曝气搅动自动脱落。⑤回流污泥量小，也不存在污泥膨胀，运行管理方便。⑥附着在填料表面的微生物量大，种类多，并形成了从细菌一原生动物一后生动物的食物链，使出水水质良好。-45-n因此，本设计采用了“水解酸化十好氧处理”的试验工艺流程。3.1.2水解酸化工艺机理水解酸化工艺不等于厌氧消化。区别水解酸化与厌氧消化，就要看一下厌氧发酵的全过程。W.WEckenfelder把厌氧发酵过程分成四个阶段:水解阶段:复杂大分子有机物通过产酸菌胞外酶的作用转化为简单的可溶性小分子物质。如多糖(淀粉)水解为单糖，蛋白质分解为肤和氨基酸，脂肪油脂转化为链脂肪酸和丙三醇等。酸化阶段:兼性或专性的产酸菌将水解产物转化为短链有机酸(五碳以下)、醇、醛等中性化合物，并有H2、CO2、H2S、NH3产生，本阶段有机酸的大量产生，使pH有下降趋势。产氢产乙酸阶段:酸化阶段虽然也有能成为甲烷菌直接利用的醋酸盐、H2、CO等，但主要还是丙酸盐、丁酸盐、戊酸盐和乙醇等不能为甲烷菌直接降解的物质。因而必存在一种独立的菌群即产氢产乙酸菌将上述物质转化，从而起到中间桥梁的过渡作用。在产氢产乙酸菌的作用下，酸化阶段产生的2个碳链以上一的短链脂肪酸(盐)、醇、醛等物质转化为乙酸盐，同时产生烷。本阶段中，由于产氢细菌的活动使氨态氮浓度增加。氧化还原热降低，pH值有所上升，从而为后续的甲烷菌创造了条件，另外还有H2S，硫醇等带有不良气味的副产物产生。甲烷化阶段:专性厌氧的产甲烷菌将前几阶段产生的乙酸(盐)、H2、CO:及少量的甲酸、甲醇等物质转化为CH4和C02，这一过程有两组生理上不同的产甲烷菌起作用:一组是氢还原CO,生成甲烷，另一组是乙酸盐脱梭产生甲烷，其中前者约占厌氧发酵甲烷产量的1/3，后者占2/3。本工艺采用的水解酸化池是把反应控制在第二阶段，不进入第三阶段。其较之全程厌氧具有以下的优点:①对于固体的降解功能完全和消化池一样。由于水解一好氧生物处理工艺的污泥仅为难于厌氧降解的剩余活性污泥，故可在常温下使固体迅速水解，实现污水污泥一次处理，不需要设置加热的中温消化池。②-45-n不需要密闭反应器，不需要搅拌器和水、气、固三相分离器，降低了造价并便于维护，可以设计出适合大、中、小型污水厂所需要的构筑物。③由于反应控制在第三阶段之前，故出水无厌氧发酵所具有的不良气味，改善了污水处理厂的环境。④因第一阶段、第二阶段反应进行迅速，故酸化水解池的体积小，与一般初沉池相当，可节省基建投资。另外，水解酸化一好氧工艺中的水解过程与好氧AAO、AB工艺中A段的水解过程存在较大区别。首先是菌群不同。前者的优势菌群是厌氧微生物，以兼性菌为主;面后者中的优势菌以好氧菌为主。其次，反应器中的污泥浓度不同。水解酸化一好氧工艺中的水解池为升流式反应器，污泥浓度可以高达15一25g/l，而AAO、AB中从二沉池回流的污泥浓度一般最高为5g/l。以上差别造成了水解工艺是完全的水解，而后者仅仅发生部分水解。总之，水解池可将污水中固体态大分子的不易生物降解的有机物，降解为易于生物降解的小分子，它和后续好氧工艺结合，特别适合于难生物降解污水。水解酸化一好氧处理工艺与单独好氧工艺相比，具有以下优越性:①由于在水解阶段可大幅度地去除水中悬浮物或有机构(视工艺要求而定)，其后续好氧处理工艺的污泥量可得到有效地减少，从而设备容积也可缩小。②水解酸化工艺的产泥量远低于好氧工艺(仅为好氧工艺的1/10一1/6)，并已高度矿化，易于处理。同时其后续的好氧处理所产生的剩余污泥必要时可回流至厌氧段，以增加厌氧段的污泥浓度同时减少污泥的处理量。③水解工艺可对进水负荷的变化起缓冲作用，从而为好氧处理创造较为稳定的进水条件。④厌氧处理运行费用低，且其对废水中有机物的去除亦可节省好氧段的需氧量，从而节省整体工艺的运行费用。⑤水解酸化不仅可为好氧工艺提供优良的进水水质(即提高废水的可生化性)条件，从而可提高好氧处理的效能，而且可利用产酸菌种类多、生长快及对环境条件适应性强的特点.以利于运行条件的控制和缩小处理设施的容积。3.1.3好氧工艺机理-45-n本工艺对有机物去除起最主要作用的还是好氧阶段，因此好氧阶段运行效果的好坏，将直接影响最终处理效果。故而必须选择最佳的好氧段工艺。生物接触氧化技术是在生物滤池的基础上发展起来的，从生物膜固定和污水流动来说，相似于生物滤池，从污水充满曝气池和采用人工曝气看，它又相似于活性污泥法。所以生物接触氧化法兼有生物滤池法和活性污泥法的优点。在生物接触氧化法中，微生物主要以生物膜的状态固着在填料上，同时又有部分絮体或碎裂微生物膜悬浮于处理水中。最初，稀疏的细菌附着于填料表面，随着细菌的繁殖，在溶解氧和食料充足的条件下，生物膜逐渐加厚。废水中的溶解氧和有机物扩散到生物膜内，为好氧菌利用。但当生物膜长到一定厚度时，溶解氧无法向生物膜内扩散，好氧菌死亡，溶化，而内层的厌气菌得以繁殖发展。经过一段时间后，厌气菌数量亦开始下降，加上代谢气体的逸出，使内层生物膜出现许多空隙，附着力减弱，终于大快脱落，在脱落的填料表面，生物膜又重新生长，这样就使去除有机物能力保持在一定水平上。生物接触氧化法中固着的生物膜与一般生物膜不同。在氧化池中采用曝气方式，不仅提供较充足的溶解氧，而且由于曝气搅动，加速了生物膜的更新，从而更加提高了膜的活力与氧化能力。另外，曝气会形成水的紊流，使固着在填料上的生物膜可以连续地、均匀地与污水相接触，避免生物滤池中存在的接触不良的缺陷。接触氧化法生物膜上的生物相很丰富。起作用的微生物包括许多门类，由细菌、真菌、原生动物、后果生动物组成较稳定的生态系。在正常运行和生物膜降解能力良好时，生物相中占优势的原生动物以固着性的纤毛虫等为主，所以，它们是生物接触氧化系统运转良好的有价值的批示性生物。在运行时，若固着性虫突然消失，丝状菌稀少，而游泳性虫大量出现，则出水水质变差;反之则说明出水水质变好。与活性污泥法不同的是，在生物接触氧化法中的生物膜上存在着大量的后生动物，如轮虫等，它们能软化生物膜，促使生物膜脱落，从而保持活性和良好的净化功能。所以若轮虫等数量多且活跃，则出水水质好；反之，则预示着生物处理效果下降。生物接触氧化法具有如下特点:①-45-n生物接触氧化法兼有活性污泥法的特点，它利用固着在填料上的生物膜吸附水中的有机物，并加以氧化分解，使污水净化。由于填料浸没在水中，固着在填料上的生物膜呈立体结构，一端固着，一端漂浮，上面是发育极好的垂丝状菌胶团以及大量丝状菌，形成密集的生物群体，增加了污水与微生物的接触表面积。由于生物膜浸没在水中，也需像活性污泥法一样，设置曝气装置，不断向水中供氧。②生物接触氧化法体积负荷高，处理时间短。③出水水质好且稳定。接触氧化工艺有较好的出水水质，而且当进水浓度短期突变时，出水水质受影响很小;在毒物和pH的冲击下，生物膜受影响小，而且恢复快。这己在国内各地的印染废水处理试验中得到证实。④动力消耗低。由于在接触氧化池内有填料存在，增加了氧的传递效率，且因省去污泥回流也使能耗下降，因此采用接触氧化法处理污水，一般可节省动力30%左右。⑤无污泥膨胀问题。污泥膨胀一般是活性污泥法运行时较难控制，而且又影响处理效果的问题。生物接触氧化法无此问题存在。与活性污泥法相比，接触氧化法的容积负荷高2一8倍，但污泥产量不仅不高，反而有所降低。当容积负荷为1一3kgBOD5/m3时，去除每公斤BOD产生的污泥仅为0.18一0.58公斤。上述几个特点，基本概括了接触氧化法的优点。此法的缺点是:①生物膜厚度随负荷增高而增大，负荷过高，则生物膜过厚，引起填料堵塞。故负荷不宜过高。②大量产生后生动物(如轮虫类)，容易造成生物膜瞬时大快脱落，影响出水水质。③填料及支架等往往导致建设费用增加。④在好氧生物接触氧化工艺之前，进行水解酸化处理，以便于利用厌氧微生物对水质适应能力强的特点，承受一部分冲击负荷，减轻对后续好氧处理的影响，并利用产酸菌的生物酶将不易被好氧微生物所降解的染料、表面活性剂等大分子有机物断链，使固体物质转化为溶解物质，大分子物质转化为小分子物质，成为各种易于被降解的有机酸，提高污水的可生化性，提高好氧处理阶段的效果。-45-n3.2工艺流程图3.3工艺流程说明1.厂区不均匀排放的废水先经过人工格栅拦截较大杂物后进入调节池。调节池中进行水质水量调节。2．进行污水的一次提升，选用耐腐蚀型的泵进行提升到足够高度，使后续建筑物不需再进行提升。3.重力自流到混凝反应池。设置一座溶药间配药，在混凝反应池中加药，进行中和和脱色混凝，设置pH控制仪。4.混凝反应池中废水自流进入沉淀池进行沉淀，除去沉渣。上清液自流进入水解酸化池；污泥排至污泥池。5.废水在水解酸化池中进行厌氧分解（水解酸化阶段），不产沼气。充分利用水解产酸菌世代周期短、可迅速降解有机物的特性，在水解细菌作用下，将不溶性有机物水解为溶解性物质，在产酸菌协同作用下，将大分子物质、难以降解的物质转化为易于生物降解的小分子物质，提高了废水的可生化，使废水在后续的好氧池以较小的能耗和较短的停留时间得到处理，从而提高了废水的处理效率，并减少了污泥生成量。水解酸化池模仿UASB/AF工艺，池中安装弹性立体填料，防止污泥流失。并辅以机械搅拌，使布水均匀，增加冲击力，有利于提高水解酸化池的效率。废水自流进入接触氧化池。6.在接触氧化池中鼓入空气，利用填料上的微生物进废水中COD进行吸收、分解、消化，从而达到去除COD的目的。氧化池-45-n池体除了进行净化污水外,还要考虑填料,布水、布气等设施的安装.当池体积较小时,可采用圆形钢管结构,池体容积叫大时和采用矩形钢精混凝土结构.池体的平面尺寸以满足布水、布气均匀,填料安装、维护管理方便为准.池体的底壁应有支撑填料的格栅和进水进气管的支座.池体的厚度根据池的结构强度要求来计算.高度则有填料、布水布气层、稳定水层以及超高的高度来计算.同时,还必须考虑到充氧设备的供气压力或提升高度.一般总池高在3.5-6.0m左右.填料是生物膜赖以栖息的场所,是生物膜的载体,同时也有截留悬浮物的作用.因此,载体填料是接触氧化池的关键,直接影响生物接触氧化的效能.。载体的填料的要求是：易于生物膜附着，比表面积大，空隙率大，水流阻力小，强度大，化学和生物稳定性好，经久耐用，截流悬浮物质能力强，不浓出有害物质，不引起二次污染，与水的比重相差不大，避免氧化池负荷过重，能使填料间形成均一的流速，价廉易得，运输和施工方便。目前国内主要采用合成树脂类作填料，如硬聚乙氯乙烯塑料、聚丙烯塑料、环氧玻璃钢、环氧纸蜂窝等影星填料；还开发出多种新型的软性填料、半软型填料、弹性生物环填料以及漂浮填料等多种形式的填料。这些填料在生物接触氧化系统的建设费用中约占55%-60%。所以载体填料直接关系到接触氧化法的经济效果。接触氧化池均匀地布水布气很重要，它对于发挥填料作用，提高氧化池工作效率有很大关系。供气的主要作用有三：a.是生物氧化池溶解氧一般控制在4mg/L左右；b.充分搅拌形成紊流，有利于均匀布水，紊流愈甚，被处理水与生物膜的接触率越高，传质效率良好，从而处理效果也越佳；c.防止填料堵塞，促进生物膜更新。目前生产上常采用的布其方式有喷射器（水射器）供氧、穿孔官布气、暴气头布气等。布水方式分顺流和逆流两种。此种工艺中填料不堵塞，生物膜更新情况较好，较易控制；逆流指进水与供气方向相反，池内水、气逆向相对流动，企业接触条件好，增加了气水与生物膜的接触面积，故去除效果好，但由于进水部分的水力冲刷作用较小填料上的生物膜不易脱落更新。国内通常采用的是顺流工艺。7.废水经过生化处理后，连续均匀自流入二沉池，二沉池采用竖流沉淀池形式，对悬浮混合液进行泥水分离，上清液自流进入氧化池，用化学剂进行消毒，也能去除部分色度然后达标排放；污泥定期回流至厌氧水解池和接触生化池，剩余污泥排至污泥池。8.污泥池中污泥通过螺杆泵输送泵进入带式压滤机进行脱水处理。压滤水回流至调节池，泥饼定期处理。-45-n3.4工艺可行性从进水水质上分析，该废水具有较高的有机物浓度(CODcr1400mg／1)，宜采用混凝沉淀作为预处理工艺，以节省投资及运行费用。(1)该预处理工艺对悬浮物、胶体具有极高的去除率，相应地消减了废水中的有机物，从而可有效降低后续生化处理系统的进水浓度，利于减少投资规模和运行费用。(2)由于该废水的色度较高，而混凝沉淀工艺有很好的脱色效果，根据相关类似的工程经验，该类废水在投加混凝剂的基础上再投加少量的脱色剂，脱色效率可达90％左右。通过混凝沉淀预处理，可以大大降低后续处理设施的负荷，提高整套系统运行的稳定性，确保达到预计的处理效果。(3)同常规气浮法相比，混凝沉淀虽然占地面积稍大，但操作简便，投资省，总体运行费用较低。进水中有机物含量较高、B／C较低(0．25)，表明不可好氧降解的有机物浓度较高，宜采用厌氧／兼氧生化处理工艺，废水中大分子、有毒性、难降解的有机物在兼氧微生物的作用下被水解酸化，分解成小分子、无毒性、易降解有机物质，从而大大提高废水的B／C比值。之后设置好氧接触氧化池高效降解废水中的有机物，使水质得到净化。接触氧化池出水自流入二沉池进行泥水分离。根据现场条件，污泥脱水采用带式压滤机压滤脱水方法。该方法具有节约场地、操作简单方便、运行连续稳定可靠等特点。3.5废水在各工序的水质及预期的去除率表3.1废水在各工序的水质及预期的去除率参数pHCODBODSS色度mg/l去除率mg/l去除率mg/l去除率(倍)设计进水水质9~111400—350—300—800调节池出水9~111400—350—300—800混凝沉淀池出水8~970050%26025%9070％200水解酸化池出水7~940043%22015％90—220接触氧化池出水7~810075%17.692%100—180二沉池出水7~88515％16.75％2575％160氧化池———————24排放标准6～9100—25—70—40-45-n3.6工艺特点（1）充分利用现有场地。（2）工艺流程简单，技术成熟，处理净化程度和稳定程度极高。（3）占地面积小、基建投资少。（4）物化脱色混凝放置在生化前，可根据原水水质进行有调节pH值、混凝预处理、脱硫，使整个废水处理系统操作灵活，对各种废水适应能力强。这样能大大节省运行费用和保证出水达标。（5）生化采用“水解酸化+接触氧化”法，能有效地保证处理效果。（6）总体设计预留了余量，对超额20%的水量仍有很好的处理效果。-45-n4工艺设计计算4.1格栅水经过人工格栅的处理后，废水中的漂浮物及较大的杂质可被去除，这样可保护后续处理设备正常运行。流程中设置旋转细格栅。印染废水处理用格栅的污物截留量约为水中悬浮物的60％～70％[2]。已知：最大污水量为Qmax=0.042m3/s采用栅条间隙d=10mm，栅条宽度S=0.01m，格栅倾角为60°的锐边矩形断面的格栅。图4.1格栅的结构[3]4.1.1格栅的间隙数量nn=Qmax　/dhνQmax——最大设计流量，m3/s-45-nd——栅条间距，m。本设计取10mm，即0.01mh——栅前水深，m。本设计取0.4m。ν——污水的过栅流速，m/s。取0.6m/sn=Qmax　/dhν=0.042/0.01×0.4×0.6=16取栅条为20条4.1.2格栅的建筑宽度B=S（n－1）＋dnB——格栅的建筑宽度，mS——栅条宽度，本设计取栅条宽度S=0.01m则B=S（n－1）＋dn=0.01×（20－1）+0.010×20=0.39m取0.5m(3)通过格栅的水头损失h2＝kh0＝ξ=β——断面形状系数，矩形断面为2.42；则m4.1.3栅后槽的总高度h总h总=h＋h1＋h2h——栅前水深，mh1——格栅前渠道超高，本设计取0.3mh2——格栅的水力损失h总=h＋h1＋h2=0.4＋0.3+0.038=0.738m取h总＝0.8m-45-n4.1.4格栅的总建筑长度LL=L1＋L2＋0.5＋1.0＋H1/tgαL1=进水渠道渐宽部位的长度，mL1=（B－B1）/2tgα1=（0.5－0.36）/2tg200＝0.2　B1——进水渠道宽度，本设计取0.36mα1——进水渠道渐宽部位展开角度α1=200L2——格栅槽与出水渠道连接处的渐宽部位长度，一般L2=0.5L1H1——格栅前渠道深度，H1＝0.4+0.3=0.7m　L=L1＋L2＋0.5＋1.0＋H1/tgα=0.2+0.1+0.5+1.0+0.7/tg600=2.2m　　4.1.5每日要栅渣量W=Qmaxw1×86400/kz×1000w1——栅渣量，m3/103m3污水,本设计取0.07m3/103m3污水kz——污水流量总变化系数，本设计取1.5W=Qmaxw1×86400/kz×1000=0.042×0.07×86400/1.5×1000=0.169m3/d<0.2m3/d所以采用人工清渣4.2调节池主要作用为调节水质,保证后续处理负荷稳定,其停留时间不低于8h，有效容积为贮存8h～12h排放废水。将鼓风机出风的一部分引入调节池，对原水进行预曝气。是对原水进行搅拌混合，加速对原水水质的调节，均化；二是利用回流污泥对原水中溶解态COD进行快速吸附降解。已知：流量Q=150，选停留时间T=8.6h，空气量为5m3/(m2×h)。[4]4.2.1调节池有效容积V=QT=150×8.6=1290m3-45-n4.2.2调节池尺寸调节池平面形状为矩形，取有效水深为h2=5m，则调节池面积为F=V/h2=1290/5=258m2取池宽B为10m，则池长LL=F/B=258/10＝25.8m。取池长L＝26m取池保护高为0.6m。则池总高H=0.6+5=5.6m图4.2调节池形式和结构[3]4.2.3空气管计算空气量QS=150×5=750=0.208空气总管D1取150mm，管内流速V1：V1==11.78m/sV1在10~15m/s范围类，满足规范要求。-45-n空气支管D2：取10根支管，则每根支管的空气量q：q==0.0208支管内的空气流速V2应在5~10m/s范围类，选为8m/s，则支管径D2：D2==0.066m=66mm取D2=70mm，则V2：V2==5.41m/s穿孔管D3：每根支管连接2根穿孔管，则每根穿孔管的空气流量q1=0.0104m/s,取V3=10m/sD3==0.036m,取D3=40mm，则V3V3==8.3m/s4.2.4孔眼的计算：孔眼开于穿孔管底部与垂直中心线成45度处，并交错排列，孔眼间距b=100mm，孔径φ=4mm，穿孔管长一般为4m，孔眼数m=74个，则孔眼流速v为：V==10.62m/s4.2.5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：h3=(mm)式中1.2——布气孔局部阻力系数-45-n——空气密度，=1.205v——孔管流速，m/sg——重力加速度，m/s2h3==8.31mm总需水头H=H0+h1+h2+h3式中，H0为穿孔管安装水深，H0=4.2mH=4.2+0.1035+0.216+0.00831=4.6m可根据该空气量和高度选择鼓风机，在4.10[5]4.3混凝沉淀池废水采用混凝沉淀工艺前置，可以大大降低后续工序的负荷。混凝包括凝聚和絮凝过程,凝聚过程主要是通过加入的混凝剂与水中胶体颗粒迅速发生电中和/双电层压缩脱稳,脱稳颗粒再相互凝聚形成初级微絮凝体。絮凝过程则是促使微絮凝体继续增长形成粗大而密实的沉降絮体。混凝是以形成絮体为中心的单元净化过程,它的效果是由混凝剂的化学作用和构筑物的流体动力学作用两方面来决定的。高效、经济的混凝剂对混凝作用固然重要,但同时必须在设备上提供良好的水力条件,从而形成密实度好的混凝颗粒,以利于后续沉淀、过滤工艺的高效运行。4.3.1溶药间混凝剂的溶解采用湿法溶解，是在溶解池中进行的，溶解池中设置溶药机械搅拌装置，加速药剂的溶解。溶解池，搅拌装置和管配件等都应考虑防腐。　药剂的分散及与颗粒发生作用的混凝机理有:双电层压缩、电中和、吸附架桥。有机絮凝剂与颗粒的作用机理主要是后者。吸附架桥是指线状或分枝长链状的高分子物质与胶体接触时,其化学官能团被2个或2个以上的胶体吸附,而使胶粒凝聚为大的絮凝体。混凝剂采用聚合氯化铝和乙丙烯酰胺，混凝能力强，效率高，耗药量少；絮凝体生成快，颗粒大，沉淀速度快，适应的pH值与温度范围广，操作方便，腐蚀性小。使用含量按10％配药[10]（药剂固体重量百分数）。[2]整个投加过程如下[6]：-45-n水溶解池溶液池溶液池投药设备混合设备定量控制设备药剂搅拌搅拌水溶药池是把固体药剂溶解成浓溶液，溶药池体积一般为溶药池的0.2－0.3倍[10]溶液池采用两个交替使用，体积为a——混凝剂最大用量，4mg/L;Q——处理的水量，125m3/h;b——溶液的浓度，以药剂固体重量百分数计算；n——每昼夜配制溶液的次数，一般为2－6次。即溶液池体积W=溶液池形状采用矩形，尺寸为长×宽×高＝2×2×0.75＝3m3溶解池体积m3放水时间采用10min，则放水流量为-45-n查水力计算表得放水管管径d0＝32mm，相应流速v0=2.24m/s溶解池地步设管径d＝100mm的排渣管1根。采用三套相同溶药池。4.3.2竖流折板反应池此种反应池是在竖流式隔板反应池内装填折板，各格间的水流速度从进口向出口依次递减。水流依次通过由折板组成的波峰和波谷，产生反复放大和收缩，以获得速度梯度，增大颗粒间的碰撞和接触，加速反应过程，因此反应时间短，反应效果好。（1）设计参数设计水量Q＝150，反应时T=6.5min，各格间流速[7]（2）计算反应池有效容积每池有效容积各格间表面积反应池平面尺寸确定第一格间设两反应室，每室面积图4.3竖流折板反应池[7]第二格间设两反应室，每室面积第三格间设两反应室，每室面积-45-n反应池平均水深水头损失[7]速度梯度——为水的容重（kg/m3）——为水的动力黏滞系数（kg．s/m2）GT=110图4.3竖流折板反应池[7]4.3.3管道混合器本设计通过管道混合器投加絮凝剂，型号为JT型管混合器。因为流量为0.042m3/s，设管中平均流速为1m/s，所以选取JT型管道混合器的工称直径DN为200mm，管外直径为212mm，法兰盘外径为340mm，长度L为1020mm。-45-n图4.4JT型管混合器结构示意图[6]4.3.4沉淀淀池采用竖流沉淀池。已知：设计沉速u＝0.3mm/s，设计沉淀时间t0＝2h。表面负荷q0＝2.5m3/(m2×h)[3]设计4个沉淀池，则每个沉淀池的流量qmaxqmax=Q/2=150/4=37.5m3/h=0.0104m3/s(1)中心管过水断面面积f取中心管流速v0＝30mm/sf=qmax/v0=0.0104/0.03=0.35m2(2)中心管直径d0d0＝＝0.67m取d0＝0.7m(3)缝隙高度h3:取缝隙出流速度v1＝15mm/s喇叭口直径d1＝1.35d0＝1.35×0.7＝0.945m取1.0md2=1.35×d1=1.35mh3＝qmax/(v1πd1)-45-n=0.0104/(0.015×3.14×1.0)=0.22m(4)沉淀区有效断面积FF=qmax/u=0.0104/0.0003=34.67m2(5)沉淀池直径DD=＝6.7m(6)沉淀池有效水深h2h2=3600ut0=3600×0.0003×2＝2.16m校核：D/h2=6.7/2.16=3.11>3合格(7)污泥斗所需容积WW===12.57m3(8)污泥斗容积V取泥斗圆锥部分高度h5＝3m。圆锥下底半径r＝0.3m。圆锥上底半径R=D/2=6.7/2=3.35m。V=h5π（R2+Rr+r2)/3=2.5π(3.352+3.35×0.3+0.32)/3=38.68m3校核：V>W合格。(9)沉淀池总高H取保护高h1＝0.3m，缓冲层厚h4＝0.6m。H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+2.16+0.22+0.6+3-45-n=5.98m4.4水解酸化池采用膜法水解酸化池，通过时间控制，将厌氧消化过程控制在第一，二阶段，使复杂的大分子，不容性有机物及难生物降解有机物在细胞外酶的作用下水解为小分子，溶解性有机物及可生物降解的有机物质，形成有机酸，醇类等；使溶液酸度增加，pH值下降，从而调节废水的pH值，并提高B/C值，提高废水的可生化性。设停留时间为HRT＝8小时，池的有效水深为h＝5.5m[7]水解池的有效容积v：V=Qmax×HRT＝150×8＝1200m3水解池的面积SS＝＝1200/5＝240m2水解池的尺寸取宽度B＝10m，则长度LL=S/B=240/10＝24m水解池的总高度H设池的保护高度h1为0.5m，则：H＝h＋h1＝5.5＋0.5＝6m水解池的填料：在离池底1米的地方加入高3米的塑料填料，填料的支撑板采用多孔板。填料容积为V=3×10×24=720m3池底设置曝气管线予以搅拌，以避免厌氧污泥于池底过量淤积。曝气量约为2．0m／min，风压5m图4.5水解酸化池示意图[7]-45-n水解池的布水装置的选择水分配系统的考虑采用穿孔管配水，水解酸化池设7根d150mm长18m的穿管。每两根管之间的中心距为1.4m，配水孔径采用φ15mm，孔距为1.4m，每个孔的服务面积为1.4×1.4=1.96m2，孔径向下，穿孔管中心距池底0.25m，共有个91出水孔，若采用连续进水，每个孔的流速为V=＝0.21m/s，符合要求。水渠的设计考虑采用锯齿型出水渠，渠宽0.2m，渠高0.2m，设9条出水渠，基本可保持出水均匀4.4接触氧化池废水经过混凝沉淀预处理后进入接触氧化池，接触氧化池相当于在曝气池中添加填料，使填料表面长满各种生物膜，在生物膜作用下，同时废水中存在一定数量的悬浮状态活性污泥和脱落的生物膜，废水得到净化。为提高氧的利用率，生物接触氧化池宜采用气水逆向流设计。一般用鼓风机鼓风曝气，曝气设备分布于池底；气流自下向上流经填料区，水流自上向下流经填料区。曝气系统一般采用微孔曝气系统或穿孔曝气系统。　微孔曝气系统一般采用膜片式微孔曝气器作为曝气设备，池中填料一般采用弹性填料，穿孔曝气系统采用穿孔管作为曝气设备，池中填料可采用颗粒填料或弹性填料.4.5.1生物接触氧化池的有效容积（即填料体积）V进水BOD5ps0为220mg/L,出水pSe为17.6mg/L,有机容积负荷率0.6kgBOD5/(m3·d)[8].。V=qv(ps0－pSe)/Nv＝3000×0.202÷0.6=1010m3式中：qv——平均日设计污水量，m3/d;ps0,pSe——分别为进水与出水的BOD5,mg/l;Nv——有机容积负荷率,kgBOD5/(m3·d)-45-n4.5.2生物接触氧化池的总面积A和座数n氧化池平面尺寸采用A1=5m×6m=30m2，填料高度为4.5m[9]A=V/h0＝1010/4.5=224.4m2N=A/A1＝224.4/30=7.48，取N为8式中：h0——填料高度,mA1——每座池子的面积，m24.5.3池深hh=h0+h1+h2+h3+mh4=4.5+0.6+0.5+0.8+3×0.2=6.5m式中：h1——超高，0.6m;h2——填料层上水深，0.5m,h3——填料至池底的高度，0.8mh4——填料层间隔高，0.2m4.5.4有效停留时间tt=V/qv=1010/125=8.08h式中：V——氧化池的有效容积,m3qv——平均日设计污水量，m3/h4.5.5填料采用φ25mm塑料蜂窝填料，分三层，每层填料高4.5m，所需填料容积为VV=6×30×4.5=810m34.5.6进水设施采用布水廊道布水，廊道设在氧化池一侧，宽度B取0.8m，廊道内水流速度为=6.5m/h-45-n4.5.7空气管道布置　　　　　　　图4.6空气管道布置图[6]水气比为15：1，每池空气量q=15×=15×=234.375m3/h空气管直径d===0.075m取d=0.08m=80mm每池设5根支管，直径为d===0.0575m取d=0.06m=60mm孔眼布置以每根支管为单位进行进算。孔眼直径φ=6mm，孔眼流速v=10m/s每个孔眼通过气量q’-45-nq’==0.0002826m3/s每根支管上的孔眼数mm==46.5取47个支管分长支管和短支管两种，长支管L1=2.8m，短支管L2=2.65m，按短支管布置孔眼，孔眼间距采用80mm，则每根短支管开孔数m1为=32个多余孔眼数m2=m-m1=47-32=12个，多余孔眼布置在短管上，选用2根短管，每根长600mm，分别焊在支管上，每根短管开孔数为孔距为80mm短管直径为=0.045m取d2=0.05m=50mm4.6二沉池二次沉淀池的作用是对污水中的以微生物为主体的,比重小的，因水流作用易发生上浮的生物固体悬浮物进行沉淀分离。采用竖流沉淀池。竖流式沉淀池排泥方便，管理简单，占地面积较小，适用于处理水量不大的污水处理厂。已知：设计沉速u＝0.4mm/s，设计沉淀时间t0＝1.8h。表面负荷q0＝2.5m3/(m2×h)[3]设计2个沉淀池，则每个沉淀池的流量qmax：图4.7竖流沉淀池[6]qmax=Q/2=150/2=75m3/h=0.0208m3/s-45-n4.6.1中心管过水断面面积f：取中心管流速v0＝30mm/sf=qmax/v0=0.0208/0.03=0.69m24.6.2中心管直径d0：d0＝＝0.94m取d0＝1.0m4.6.3缝隙高度h3:取缝隙出流速度v1＝15mm/s喇叭口直径d1＝1.35d0＝1.35×1.0=1.35md2=1.35×d1=1.82mh3＝qmax/(v1πd1)=0.0208/(0.015×3.14×1.35)=0.33m4.6.4沉淀区有效断面积F:F=qmax/u=0.0208/0.0004=52m24.6.5沉淀池直径D:D=＝8.2m4.6.6沉淀池有效水深h2：h2=3600ut0=3600×0.0004×1.8＝2.6m-45-n校核：D/h2=8.2/2.6=3.15>3合格4.6.7污泥斗所需容积W：W===8.98m3——进水，出水SS浓度，103kg/m3P0——污泥含水率。4.6.8污泥斗容积V：取泥斗圆锥部分高度h5＝2.5m。圆锥下底半径r＝0.3m。圆锥上底半径R=D/2=8.2/2=4.1m。V=h5π（R2+Rr+r2)/3=2.5(4.12+4.1×0.3+0.32)/3=47.44m3校核：V>W合格。混凝沉淀池和二沉池的泥斗较大，可采用2-3天排泥一次。4.6.9沉淀池总高H:取保护高h1＝0.3m，缓冲层厚h4＝0.6m。H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+2.45+0.33+0.6+2.5=6.18m-45-n4.6次氯酸钠氧化池本设计废水带有较深的颜色，主要由残留在废水中的染料所造成，同时水中有些悬浮物，助剂可以在氧化脱色过程中去除。废水经生物法和混凝法处理后，色度有一定的降低，混凝法的脱色率稍高，随染料品种和混凝剂的不同，脱色率在40%-70%之间，生物法的脱色率较低，仅为30%-40%，为了保证排放污水的色度能达标，所以在最后设一个次氯酸钠氧化池进一步地脱色和消毒。在次氯酸钠氧化池的出口处设个计量槽以便对水量的监控。次氯酸钠能够氧化和破坏显色有机物结构，达到破坏目的[10]。设计其停留时间t=30min则池的容积v=Qt=0.042×30×60=75.6m3设池体为正方形，池高h=3m则池体边长a=m4.7污泥浓缩池污泥浓缩用于降低污泥中水分，缩小污泥的体积，但仍保持其流体性质，有利于污泥的运输、处理与利用，也为后续处理创造了良好的条件，节省设备投资，降低处理成本。本设计选用间歇式重力浓缩池。重力浓缩分为四种形态。固体颗粒浓度很低时，发生自由沉降，粒子与粒子之间不产生干扰，各自独立沉降。粒子的沉降速度不受固体颗粒浓度的影响，而决定于粒子的大小和密度。这种沉降称为自由沉降。固体浓度增大，各粒子之间的相互产生干扰，短时间内形成由沉降速度最快的粒子组成的粒子层，粒子层中的粒子以相同的速度下降，这种沉降称为成层沉降。固体浓度再增大，很快出现沉降层，形成清晰的沉降界面。但沉降速度由于粒子之间的相互干扰，比成层沉降更慢，而且随着固体浓度的增大而愈来愈慢。这种沉降称为集合沉降。当沉降已基本结束，但下部的粒子受到上部粒子的重力作用而压缩，粒子间隙间的水分被挤出界外，粒子之间相互接触更紧密，悬浮液得到浓缩，这种现象称为压缩沉降或压密。浓缩池内的状态分为三个区：几乎不含固体颗粒的澄清区；污泥进行沉淀的沉降区；沉降污泥承受压密作用的底部压缩区。重力浓缩实施污泥在重力作用下的沉降分离和压密在同一系统内同时进行。-45-n运行周期为24.0h，其中进泥1.0~1.5h，浓缩20.0h，排水和排泥2.0h，闲置0.5~1.0h。初次沉淀池和二次沉淀池的排泥时间全为2天。每天污泥排放量（含水率为98.5％，浓缩后污泥含水率为95％）为（12.57×4+8.98×2）×2＝136m24.7.1浓缩池的面积F:设浓缩池的有效深度h1=3mF=V/h1=136/3=45.3m24.7.2池的直径D:D=＝7.6m4.7.3污泥斗尺寸设污泥斗底部的半径r=0.5m，污泥斗上部的半径R=1.8m污泥斗侧壁倾角α=60°，则污泥斗的高度：h2=tgα(R-r)=(1.8-0.5)tg60°=2.25(m)4.7.4浓缩池总高度取超高h3=0.3m，缓冲层高度为h4=0.3m，则总高为H=h1+h2+h3+h4=3+2.25+0.3+0.3=5.85(m)-45-n图4.8污泥浓缩池1－污泥入流槽；2－中心筒；3－出流堰；4－上清液排出口；5－闸门；6－吸泥管；7－排泥管4.8脱水间脱水间采用带式压滤机压滤脱水，虽然压滤机脱水投资较大，但脱水效果好，泥饼含水率可达70%—80%，适合于运输或泥饼作进一步的处置。本设计选用DY型带式压滤机进行污泥脱水。4.9污水提升泵为优化工艺管线，污水考虑一次提升。污水经提升后进入调节池，然后自流进入后续构筑物。选用水泵IS150-125-250B，一用一备,流量173m3/h,扬程14.9m,转速1450/r·min-1,电动机功率11.5KW,型号Y132S2-2[5]。4.10鼓风机根据流量Q=234.375×8/60+2.0=33.25m3/min选用RE-190罗茨鼓风机，一用一备，口径200A，转速1170/r·min-1，流量49.2m3/min,电动机功率15KW，选用型号Y280S[5]。-45-n5污水处理厂总体布置与土建5.1平面布置总平面布置的原则该污水处理厂总平面布置包括：污水与污泥处理工艺构筑物及设施的总平面布置，各种管线、管道及渠道的平面布置，各种辅助建筑物与设施的平面布置。总图平面布置时应遵从以下几条原则。(1)处理构筑物与设施的布置应顺应流程、集中紧凑，以便节约用地，减少管道连接长度。(2)工艺构筑物（或设施）与不同功能地辅助建筑物应按功能的差异，分别相对独立布置，并协调好与环境条件的关系（如地形走势，污水出口方面；风向、周围的重要或敏感建筑物等）。(3)构建之间的间距应满足交通、管道渠道铺设、施工和运行管理等方面的要求。(4)管道线与渠道的平面布置，应与其高程布置相协调，应顺应污水处理厂各种介质输送要求，尽量避免多次提升和迂回曲折，便于节能降耗和运行维护。(5)协调好辅助建筑物，道路。绿化与处理构建筑物的关系，做到方便生产运行，保证安全畅通，美化厂区环境。5.2高程布置高程布置原则(1)充分利用地形地势及城市排水系统，使污水经一次提升便能顺利自流通过污水处理构筑物，排出工厂外。(2)协调好高程布置与平面布置的关系，做到既减少占地，又利于污水，污泥输送，并有利于减少工程投资和运行成本。(3)做好污水高程布置与污泥高程布置的配合，尽量同时减少两者的提升次数和高度。(4)协调好污水处理厂总体高程布置与单位竖向设计，既便于正常排放，又有利于检修排空。-45-n5.3土建设计依据原则：依据现行建筑结构规范大全<第二版>。满足工艺设计要求。符合城市的规划要求。总图布置及建（构）筑物符合防火、防洪要求。5.4土建工程结构类型设计：依据假设地耐力进行设计，待工程地质勘探报告出来后，作施工图时考虑打桩或基础换层加固基础。建筑物采用砖、混结构，路面采用砼；构筑物采用钢筋混凝土结构。构筑物采用防水砼，砼抗渗等级86，池内壁面批水泥砂浆，池外壁面贴彩釉砖。超长结构设变形缝或后浇带，对于存在上浮问题的水池采取抗浮措施。-45-n6各构筑物的操作要求6.1调节池的操作要求：1）经常启动空气搅拌，防止纤维杂物沉积，减少池容。2）操作人员必须时常测定废水的pH值。当pH值≥9.5时，必须投加硫酸。硫酸要在过滤器附近的硫酸槽中滴加，不允许一次性将硫酸倾倒在调节池中。加酸调节后，调节池中废水pH值=8-8.5。在将硫酸投入硫酸槽时应小心操作。操作人员要佩戴胶手套，先用虹吸管将硫酸吸入槽中，待桶中硫酸只有一半左右时再倾倒，要轻倒防止飞溅。3）在开启自吸式离心泵前，应先将自吸罐中过滤板上的纤维杂物去除，每班至少要清除一次。然后按正常程序开启泵。4）将混凝剂等药剂通过注入水泵投加时，开启水泵后要经常检查药剂是否注入，与注入量的大小，通过检查废水的混凝废水的混凝效果调整投药量。但药剂的投加量应在给定的范围内小幅调整，不宜做大的调整。6.2混凝反应池（浓密机）的操作要求：1）开启提升泵时，必须同时开启加药泵（或向水泵注入药剂），即必须投加PAC与PAM。根据混凝情况，必要时投加石灰液。若是开启药泵时，人必须到混凝池上观看药剂是否已经加入到混凝池中。若没有，停泵，重新启动，检查加药泵情况，直至正常加药。2）自来水量充足时，药剂尽可能稀些，有利于混凝反应。一般：PAC浓度：0.3-0.5‰；PAM浓度：5%-10%；石灰乳浓度：10%。3）操作人员必须记住：当开两台或多台水泵时，药量的流量大小要增加，不允许不作改变。药剂的投加量可以根据废水的性质与浓度做适当改变或调整，但需先用小杯实验，或短时间内观察改变后的混凝效果。比较正常的混凝反应是：矾花较大，沉淀分层迅速，上清液较清澈。投药量过大时，矾花较大，能够发生泥水分离，但出水中却携带矾花，出水浓度大，上清液呈黑色。投药量不足时，矾花细小，污水呈浑浊模糊状，混水分离困难。操作人员应根据上述现象对投加药量进行判断，并做相适调整。-45-n6.3水解酸化池的操作要求：1）操作人员只须定期（3d-5d）将池底沉积的污泥放至污泥浓缩池即可。每次排泥量约为池容的1/10至1/5。2）进入水解酸化池中的废水的pH值不宜过高，pH值应<9，最好在8左右，pH太高或太低都对生化不利。6.4接触氧化池的操作要求：1）既然是好O2反应，就不能停止曝气1小时以上。风机要散热，需要停止运行时，每次只能停止半小时左右。2）曝气的风量：一般在进水段风量大一些，出水段风量可小些（防止剧烈搅动带走活性污泥）。3）防止进水的突然变化，pH值过高（>9）或过低（<6），对好O2微生物的合成均不利。pH值宜在8.0-8.5之间。4）当池中污泥不增长或减少时，可能因为污泥所需养料不足或严重不平衡，或过度曝气污泥自身氧化，可以停止曝气1小时，让污泥静止沉淀，投加一定的营养量（C、N、P），再把风量适当减小。5）当填料上生物膜严重脱落时，说明废水中有中毒性污染物浓度太高，或pH值突变。操作人员必须将混凝反应做好，将大部分染料通过混凝沉淀下来，降低进入好O2池废水污染物浓度，并且将pH值比较稳定地固定在8左右。再适当增加一些营养物质，培养微生物。6）接触氧化池的活性污泥培养由公司技术人员制订方案，驯化后交操作人员正常运行。6.5二沉池的操作要求：1）操作人员必须定期排泥。一般每2-3天要排泥一次。2）当出水带有细小悬浮颗粒，可能由于排泥不及时，短流或减少停留时间，或者接触氧化池过度曝气使之内源呼吸解体或使池底污泥上翻流入二沉池。操作人员可以排泥，减小接触氧化池最后一格甚至最后两格的风量。3）操作人员要经常清除出水堰口卡住的污物与堰底的污泥，不要让藻类或丝状菌膨胀在堰口积累。4）当二沉池中污泥上浮时，可能由于污泥停留时间过长，有机质腐败，或者二沉池中污泥反硝化所致，操作人员可以通过排泥进行处理。-45-n1）必要时加NaCLO氧化脱色，投加量由出水色度决定。2）每天定期检查出水pH值，若pH值超标，则及时调整。6.6污泥处理系统操作要求1）每天至少将浓密机的污泥排入浓缩池1次，每次排泥量不少于池容的1/4。2）要求开启污泥压滤机。压滤完污泥后要及时清除泥渣，装袋集中外运填埋。最好做好污泥外运填埋的记录-45-n7投资概算及运行成本7.1土建部分表7.1编号名称结构数量单位规格造价(元)1格栅间钢混1座总体体积8m340002调节池钢混1座总体体积840m34200003设备房砖混1座总体体积500m32500004混凝沉淀池钢混4座总体体积960m311800005水解酸化池钢混1座总体体积1200m35500006接触氧化池钢混1座总体体积1560m37500007二次沉淀池钢混2座总体体积560m35800008次氯酸化池钢混1座总体体积75m31225009污泥浓缩池钢混1座有效面积68m21500010脱水间砖混1座总体体积60m330000小计T139015007.2设备部分表7.2编号名称数量单位规格型号单价(元)投资(元)备注1格栅1副不锈钢40004000外购件2污水泵2台IS150-12－250B1500030000一备一用5罗茨鼓风机2台RE-19050000100000一备一用7水解酸化池填料720m3—200144000外购件9接触氧化池填料1080m3—200216000外购件5带式压滤机1台DYⅠ-500150000150000外购件8加药系统2套PVC1600032000外购件8管道管件1批含嚗气穿孔100000100000外购件小计T27360007.3其他费用部分-45-n表7.3编号内容金额(元)T3运输费、安装费T3=T2×8%63360T4调试费、菌种费=T2×3%23760小计T587120工程总投资：T1+T2+T5=4724620元7.4其他费用部分①动力费污水泵、污泥泵等用电设备以及其它用电量与照明共计1800度/d，则每天电费为1800×0.8=1440元/d②工资福利费三班制，每班3人，共9人，则工资福利费为1000×9÷30=300元/d③药剂费用1m3印染废水需分别投加5g的高分子絮凝剂和5g的混凝剂及助凝剂,0.20元的次氯酸钠，则药剂费用为3000×5×10－6×（1.9＋0.10）+3000×0.2=900元/d④运费每天外运污泥3.5t，自备汽车运输，运价5元/（吨·km），费用为3.5×5=17.5元/d⑤维护（修理）费维修费率按3.1%计，则年费用为89×3.1%=2.76（万元/年）=76元/d在不记折旧费的情况下，处理每立方污水的成本为(1440＋300＋900＋17.5＋76)/3000=0.91元/m3-45-n结论（1）本文简述了印染废水特点、来源、处理方法、工艺流程以及组合工艺路线的选择，详述了水解酸化-生物接触氧化的工艺流程，并给出了印染废水处理站的总体设计方案。（2）采用“水解酸化-生物接触氧化”工艺处理含退浆废水的印染废水具有良好的处理效果，出水完全符合国家二级排放标准（GB8978-1996）。（3）水解酸化-生物接触氧化的设计是合理的：水解-酸化菌的世代周期较短，整个降解过程迅速，不但可以消除抗生素抑菌性对生化反应的不良影响，而且厌氧发酵控制在水解酸化阶段，可以避免进一步发酵产生臭气，有利于维护印染厂的内部环境。生物接触氧化完成主要降解功能，运行稳定。（4）该工艺将高浓度生产废水、工艺废水进行混合后集中处理，既无需外加清水调节水质，节约了水资源；又避免了重复建设，节约了投资成本。工艺对污染物去除效率高、投资低、运行稳定且不产生臭气，是一条行之有效的方法，经济合理，值得同类工程项目借鉴。-45-n参考文献[1]林少宁编著.中小型及乡镇纺织印染厂污染防治[M].北京：中国环境科学出版社.1992[2]徐新阳，于锋主编.污水处理工程设计[M].北京：化学工业出版社教材出版中心.2003[3]高廷耀，顾国维主编.水污染控制工程下册第二版[M].北京：高等教育出版社.2005[4]曾科，卜秋平，陆少鸣主编.污水处理厂设计与运行[M].北京：化学工业出版社2006[5]史惠祥主编.实用水处理设备手册[M].北京：化学工业出版社.2000[6]唐受印，戴友芝主编.废水处理工程第二版[M].北京：化学工业出版社.2004[7]张林生主编.印染废水处理技术及典型工程[M].北京：化学工业出版社环境·能源出版中心.2005[8]孙力平等编著.污水处理新工艺与设计计算实例[M].北京：科学出版社.2001[9]魏先勋主编.环境工程设计手册[M].湖南：科学技术出版社.1990[10]崔玉川，杨崇豪，张东伟编.城市污水回用深度处理设施设计计算[M].北京：化学工业出版社.2003[11]卢大群.混凝沉淀一水解酸化一好氧氧化一混凝沉淀工艺处理印染废水[J].江苏省泰州市环境监测中心站.2006[12]TianminWang,HuiyaoWang,PieXu,QuicheZhao,YeanlingLiu,ShengChao.Theeffectofpropertiesofsemiconductoroxidethinfilmsonphotocatalyticdecompositionofdyeingwastewater.aDepartmentofMaterialsScience[J].2000[13]LiXua,WenpingLi,ShuqunLua,ZhiWang,QixinZhu,YiLingb.Treatingdyeingwastewaterbyceramicmembraneincrossflowmicrofiltration.SchoolofChemicalEngineeringandTechnology[J].Received1February2002;accepted15February2002.-45-n致谢在毕业设计期间得益于学校的领导和老师的支持与帮助。特别要感谢陈文松老师在整个毕业设计期间对我的指导，并且每当在设计上遇到困难时，他总能及时地给予帮助.在此还要感谢所有在毕业设计期间关心和帮助过我的同学，使我能顺利地完成设计。另外，感谢正源三水有限公司提供的毕业实习机会，让我对设计的实际工作有一个比较全面的了解。-45-