水处理课程设计-5000td印染废水处理厂设计（全套图纸）.doc

水处理课程设计 5000t/d印染废水处理厂设计说明书 全套图纸加153893706 目录第一章 绪论41.1 印染废水的产生41.2 印染废水的特点41.3 印染废水的危害51.4 印染废水的排放标准51.5设计任务61.5.1 课程设计题目61.5.2 处理水质61.5.3 设计内容61.5.4 设计成果7第二章 工艺流程确定72.1 印染废水概况72.2工艺流程比选、确定说明82.2.1方案设计原则82.2.2印染废水处理工艺组合工艺82.3工艺方案分析选择13第三章 构筑物设计计算173.1格栅173.1.1 设计概述173.1.2 设计参数173.1.3 设计计算173.2曝气沉砂池193.2.1 设计概述193.2.2 设计参数193.2.3 设计计算193.3调节池203.3.1 设计概述203.3.2 设计参数203.3.3 设计计算203.4 泵房213.4.1.集水间计算213.4.2.水泵总扬程计算213.4.3 水泵机组基础计算223.4.4 校核扬程223.5 水解酸化池233.5.1 设计概述233.5.2 设计计算243.6 生物接触氧化池253.6.1 设计概述253.6.2 设计计算253.7 竖流式沉淀池273.7.1 设计概述273.7.2 设计参数273.7.3 设计计算273.7.4 污泥的处理流程303.8 污泥浓缩池313.8.1 设计概述313.8.2 设计参数313.8.3 设计计算323.9 脱色池333.10 脱水车间33第四章 平面布置及高程布置的设计334.1 平面布置334.1.1平面布置原则334.1.2总平面布置结果344.2 高程布置344.2.1高程设计任务及原则344.2.2高程布置结果35第五章 投资估算与效益分析351.构筑物与设备355.2主要工程造价及运行费用375.3效益分析395.3.1环境效益395.3.2社会效益405.3.3经济效益40第六章 电气自动化说明406.1概述406.2自控仪表设计原则416.3自控系统的组成416.3.1中央管理计算机416.3.2现场控制器416.3.3控制方式42总结43参考文献44 第一章 绪论1.1 印染废水的产生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。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 17.5 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 6-10,COD（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 0.25 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。1.2 印染废水的特点1、 水量大。2、 浓度高。大部分废水呈碱性,COD 较高,色泽深。3、 水质波动大。印染厂的生产工艺和所用染化料,随纺织品种类和管理水平的不同而异，而对于每个工厂,其产品都在不断变化。因此,废水的污染物成分浓度的变化与波动十分频繁。4、 以有机物污染为主，除酸,碱外,废水中的大部分污染物是天然或合成有机物。5、处理难度较大。染料品种的变化以及化学浆料的大量使用,使废水含难生物降解的有机物,可生化性差，因此,印染废水是较难处理的工业废水之一。6、部分废水含有毒有害物质。如印花雕刻废水中含有六价铬,有些染料(如苯胺类染料)有较强的毒性。7、BOD5 与 CODcr 的比值一般在 0.4 以下，直接可生化性能不太好。1.3 印染废水的危害印染废水由染整工序中排出的助剂、染料、浆料等组成。造成印染废水色度的是排放出的染料，印染加工过程中约有 1020的染料随废水排出，废水中的染料能吸收光线，降低水体透明度，对水生生物和微生物造成影响，不利于水体自净，同时造成视觉上的污染，给环境构成较大破坏。而且随着花色品种的增加，染整工艺不断更新，其中某些工艺导致了污染的加重。如近年来广泛使用的碱减量工艺，由于纤维中大量的对苯二甲酸被溶出，导致 COD 含量大幅增加，其废水中 COD 可达 2000080000mg/l；同样原理，海岛丝工艺的废水中 COD 高达 20000100000mg/l。这些新工艺的采用为印染废水的处理增加了难度。近年来由于内地各地政府招商引资力度加大，很多外商投资利润较高的印染行业，分散布局在内陆湖和小河流流域，水域自净能力差，使得印染行业的污染破坏更加显得突出。1.4 印染废水的排放标准国家按照不同年限分别规定了纺织染整工业水污染物最高允许排放浓度和最高允许排水量。1992 年 7 月 1 日起立项的纺织染整工业建设项目及其建成后投产的企业按表 1.1 执行。表 1.1 允许排放浓度和最高允许排水量最高允许排水量（m3/百米布） 最高允许排放浓度，mg/L分级缺水区丰水区生化需氧量化学需氧量色度（稀释倍数）PH值悬浮物氨氮硫化物六价铬铜苯胺类二氧化氯级25100406-970151.00.50.51.00.5级2.22.540180806-9100251.00.51.02.00.5级3005006-94002.00.52.05.00.5注：1）百米布排水量的布幅以914mm计，宽幅布按比例折算。1.5设计任务1.5.1 课程设计题目5000t/d印染废水处理厂设计1.5.2 处理水质进水水质：pH=56.5， CODcr=600800mgL， BOD5=100400 mgL， SS100200 mgL，色度100400倍。出水水质：执行纺织染整工业水污染物排放标准(GB4287-92)3中级标准： CODcr=100 mgL， BOD5=25 mgL， SS=70 mgL，色度40倍1.5.3 设计内容 1.方案确定 按照原始进水资料以及出水的水质要求进行处理方案的确定，拟定处理工艺流程，选择处理的构筑物并说明选择的理由。进行工艺流程中各个处理单元的处理原理说明，论述其优缺点，编写设计方案说明说。 2.设计计算 进行各处理单元处理效率估算；各构筑物的设计参数应根据同类型污水的实际运行采纳数或参考有关手册选用；各构筑物的尺寸计算；设备选型计算，经济效益分析和投资估算。 3.平面和高程图布置 根据构筑物的尺寸，合理的进行平面布置；高程布置应在完成各构筑物计算及平面布置草图后进行各构筑物的水头损失可直接查相关资料，但各构筑物之间的连接管渠的水头损失则需计算而定。 4.编写设计说明说、计算书1.5.4 设计成果 1.废水处理厂总平面布置图1张（含土建、设备、管道、设备清单等） 2.处理工艺流程图1张 3.主要简单构筑物（氧化池、沉淀池）平面、剖面图2张 4.设计说明书、计算书一份第二章 工艺流程确定2.1 印染废水概况XX印染厂有限公司位于广东省东莞市道滘镇南丫工业区，占地面积130000多平方米。现已成为集织布、染布、染纱、成衣以及毛衫为一体的企业，目前公司拥有数千名职工。本设计将以该厂为例子，设计一个5000 立方米/天印染废水处理厂。 印染生产的工艺为： 坯布煮炼染色漂洗后处理成品 煮炼：加入 NaCO3、NaOH、H2O2 及表面活性剂等药剂于染缸中，加水加温至100煮布，进行前期处理，清除坯布上的杂物油质等。 染色：加入染料及助剂 NaCl、Na2SO4、Na3PO4、Na2CO3 等制成染色溶液，在适当的高温(100-130)下染色。 漂洗：用水清洗表面浮色，常配有表面活性剂及升温，这一过程常需重复多次。 煮炼、染色、漂洗三个工序均产生废水，三个工序在同一染色机内完成，因而排水点相对集中；但工艺变化快，水质水量变化大，处理难度较大。 公司染整生产使用的染料主要为活性染料和分散染料、硫化染料等，从结构分析，染料分子一般为单环及多环芳烃烃类化合物，活性染料由于分子中含有多个羟基、磺酸基团，在水体中溶解性高，降解慢，废水 BOD 与 COD 比值偏小，可生化性较差。必须要进行前期厌氧处理，先将难降解的复杂大分子有机物断裂为易降解的有机物质。经环境监测中心与公司内部监测化验室监测，原废水水质情况见表5.1，当地执行排放标准：GB8987-1996 一级综合污水排放标准。表 2.1 废水水质及排水标准 （mg/L）指标PHCODSS硫化物色度（倍）苯胺类阴离子表面活性剂废水水质8114507501503001.02.84507002.52.5排放标准69100701.0502.05.02.2工艺流程比选、确定说明2.2.1方案设计原则 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。2.2.2印染废水处理工艺组合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。表 2.2 废水处理工艺比较组合工艺处理费用(元/m3)处理水量(m3/d)工程总投资万元占地面积（m2）工程单位造价(元/m3)单位总处理费用(元/m2)水解酸化UASBSBR0.6-0.820002401500-250012001.9水解酸化生物接触氧化0.454800活性污泥接触氧化0.79700-1000推流式曝气增氧活性污泥0.95120011002.05涡凹气(CAF)-AO工艺1.935007151517.63.43缺氧-好氧-压滤-富氧生物炭处理0.72200改良厌氧生物接触氧化1.85400水膜除尘-水解酸化-接触氧化1.351000混凝生物膜曝气氧化塘4000微电解-炉渣吸附0.411483021432.51新型内电解铁屑过滤塔-生物接触氧化池0.451502007495561混凝水解酸化接触氧化0.83840接触氧化电解1.45400二级生物接触氧化-砂滤-活性生物炭4000-5000水解混凝复合生物池1.104000460250011502.2水解-接触氧化-气浮1.56400038024009502.51水解接触氧化活性炭2.251200180100015003.75水解酸化UASBSBR 工艺：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 2.3。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UASBSBR砂滤池排放污泥干化场图 2.1 水解酸化-UASB-SBR 工艺流程表 2.3 水解酸化UASBSBR 工艺处理效果指标COD(mg/l)BOD(mg/l)SS(mg/l)色度(倍)进水2500-4500600-1000400-600100-600出水80-15030-4020-7050-60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 76.6；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 90.5，BOD去除率 96.6，工艺流程见图 2.2。 预曝气 PAC PAMA 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涡凹气浮(CAF)AO：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：COD：70；BOD：46；SS：90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（CAF）A/O 工艺流程新型内电解铁屑过滤塔生物接触氧化池：长沙毛巾集团公司采用内电解铁屑过滤塔作为印染废水的预处理单元，铁屑过滤塔的填料有铁屑与辅料按 1.5：1 的比例组成，辅料的加入可以防止铁屑板结和塔内沟流并提高脱色效果。其工艺流程如图 2.4，处理结果见表 2.4。泵前投酸废水格栅调节池 铁屑过滤塔生物接触氧化池气浮清水池排放沉淀池 污泥干化场外运图 2.4 新型内电解过滤塔接触氧化工艺流程表 2.4 过滤塔生物接触氧化池处理效果指标CODcr(mg/l)BOD5(mg/l)色度(倍)进水545.2-395127-34.4256-32出水274.8-9486.3-26.44推流式曝气增氧活性污泥：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接触氧化电解：电解池既工艺简单，又运行管理方便，克服了混凝气浮或沉淀工艺的复杂，其中电解池是集氧化还原、混凝、气浮于一体的多功能处理装置。在电解池的作用下，一方面污泥物在阳极失去电子或在阴极得到电子发生氧化或还原反应；另一方面废水中的物质如 Cl-，被电解成 ClO-，氧化废水中的污染物，即所谓的间接氧化；而铁阳极发生溶蚀，产生的铁阳离子对废水中的胶体物质、细小悬浮物、大分子有机物等就有絮凝的作用。该工艺流程见图 2.6，处理效果见表 2.5。废水 格栅 调节池 一级接触氧化池 沉淀池 1 二级接触氧化池 泥饼外运 板框压滤机 污泥浓缩池 沉淀池 2 排放 砂滤池 斜板沉淀池 电解池 图 2.6 接触氧化-电解工艺流程表 2.5触氧化电解工艺处理效果指标COD(mg/l)BOD(mg/l)SS(mg/l)色度(倍)进水800300200500出水160.548.9200122.3工艺方案分析选择本污水处理项目的特点为：公司染整生产使用的染料主要为活性染料和分散染料、硫化染料等，从结构分析，染料分子一般为单环及多环芳烃烃类化合物，活性染料由于分子中含有多个羟基、磺酸基团，在水体中溶解性高，降解慢，废水 BOD 与 COD 比值偏小，可生化性较差，首先应提高废的可生化，然后再进行生化处理。因此，提高废水的可生化性为该设计的关键。 处理印染类废水，常用的方法有物化法、活性污泥法、生化活性炭法、生化电解法、生化物化法等。物化作为印染废水的预处理是可行的，但运行费用高，污泥产量大，处置难。活性污泥法脱色效果差，COD 也难以达标。厌氧好氧生物碳工艺，效果很好，但它要用价格昂贵的活性炭，厂家难以接受。针对以上特点以及对出水水质的要求，并结合现有印染废水处理技术的特点，我们选用一套能比较好的解决上述问题的、且不使用活性炭的工艺流程，铁粉曝气/紫外光体系+水解酸化+生物接触氧化法。 该方案处理工艺流程见图2.7所示格栅调节池沉淀池污水泵房生物接触氧化池脱色池原废水曝气沉砂池水解酸化池排水水重力浓缩池脱水车间污泥池外运水图2.7 铁粉曝气/紫外光体系+水解酸化+生物接触氧化法图铁粉在含染料废水处理中的作用（1） 电化学作用其基本原理是利用铁粉中的铁和炭（或加入的惰性电极）组分结构成微小原电极的正极和负极，以充入的污水为电解质溶液，发生氧化还原反应。新生态的电极产物活性极高，能与废水中的有机物发生氧化还原反应，使其结构形态发生变化。（2）还原反应铁粉内电解法在其工作过程中，发生如下反应：酸性条件下: 2H+ +2e 2H H2碱性或中性条件下：O2+2H2O+4e 4OH-电极反应产生的新生态H、 Fe2+等能与染料等发生氧化还原反应，能够使染料的发色基因破坏甚至断链，从而达到脱色目的，同时，铁的还原作用对某些有机物的还原也不可忽视，如其能将硝基苯还原成氨基物等。（3）铁离子的絮凝作用内电解过程中，阳极上溶出Fe2+等将废水中的染料粒子等胶凝在一起，形成以Fe2+为胶凝中心的絮凝体，捕集，挟裹和吸附悬浮的胶体共沉。另外，Fe2+经中和曝气后，生成的Fe(OH) 3是胶体絮凝剂，它的吸附能力高于一般药剂水解法得到的的Fe(OH) 3的吸附聚集能力。另外，由于电池电极周围存在电场效应，使溶液中的带电粒子在电场作用下定向移动，进行附集并沉积到电极上，从而除去废水中的污染物。（4）铁粉曝气/紫外光体系a 在酸性条件下，体系中铁粉本身及新生态Fe2+ ,H 等对染料分子具有还原作用。b 铁离子具有絮凝作用。c Fe(III)OH 络合物在紫外光作用下的光化学氧化作用。d 铁粉本身有少量的吸附作用。e 与传统铁粉微电解法相比，具有以下优点：由于铁粉在系统中始终处于悬浮活动状态，保证了其表面活性状态，且不会形成结块等现象，从而等达到稳定处理效果。充分利用了系统中Fe(OH)2+等组分在紫外光作用下对染料的降解作用。其对染料降解的无选择性弥补了传统微电解法中对水溶液性染料废水的COD 去除效果差的不足。采用铁粉曝气/紫外光体系可以有效脱除水溶性染料活性剂的色度，并对COD 有一定的去除效果。体系中铁粉可重复利用，不会影响处理效果，但应定期补充并清洗，以去除部分Fe(OH)3。该体系对水溶性染料的处理效果优于不溶性染料。向体系中引入催化剂，强化该体系中光氧化作用，更有效去除COD 。水解酸化法作用机理 :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。 生物接触氧化法简介生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态以保证污水同浸没在污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。生物接触氧化法中微生物所需的氧常通过鼓风曝气供给，生物膜生长至一定厚度后，近填料壁的微生物由于缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，形成生物膜的新陈代谢，脱落的生物膜将随出水流出池外。生物接触氧化法是以生物膜为主净化废水的一种处理工艺。其独特之处:(1)氧化池内供微生物固着填料，全部淹没在废水中，相当于一种浸没在废水中的生滤池，故又称淹没式生滤池。(2) 池内采用与曝气池相同的曝气方法，提供微生物氧化有机物所需要的氧量，并起搅拌混合作用。生物接触氧化法具有以下特点：a、由于填料比表面积大，池内充氧条件良好，池内单位容积的生物固体量较高，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷；b、由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流完全混合，故对水质水量的骤变有较强的适应能力；c、剩余污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便；第三章 构筑物设计计算3.1格栅3.1.1 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。3.1.2 设计参数由进水量而得，设计参数如下：设计流量： 栅条宽度S10.0 栅条间隙宽度d20.0 栅前水深h0.5m 过栅流速v1.0m/s 栅前渠道流速vb0.9m/s 603.1.3 设计计算格栅的间隙数： 格栅建筑宽度： 进水渠道渐宽部分长度（l1）： 若取进水渠道宽B10.1m，渐宽部分展开角120此时进水渠道内的流速为0.75m/s ， 渠道与出水渠道连接处的渐窄部分长度： 过栅水头损失（h1）： 因栅条为矩形截面，取k=3，并将已知数据带入式得： 取栅前渠道超高h2为0.3m，则栅前槽总高为：则栅后槽总高度为： 栅槽总长度： 每日栅渣量：取栅渣量为0.07m3/103m3, 由于每日栅渣量较大，对栅渣采用机械清渣的方式去除。3.2曝气沉砂池3.2.1 设计概述 城市污水中含有一定数量的无机物，会随着污泥进入污泥处理系统，造成管道和机械的损坏。沉砂池的功能是从污水中分离密度大的砂粒，将粒径大于0.2mm的砂粒去除，达到保护机械和管道免受磨损，减轻沉淀池的负担的目的。 选型：曝气沉砂池。设计参数：3.2.2 设计参数1 水平流速一般取0.080.12m/s。2 污水在池内的停留时间46min，最大流量时为13min。3 池的有效深度为23m 宽深比为1：1.5，长宽比可达5，当池长池宽大的多是，应设横向挡板。4 空气扩散装置设在池子的一侧，曝气沉砂池多采用穿孔管曝气，孔径为2.56.0mm，距池底0.60.9m，并应设调节阀，以便根据水量水质调节曝气量。5 每立方米污水供气量为0.10.2。6 池子的进口和出口布置应防止发生短路，进水方向应与池中旋转方向一致，出水方向应于进水方向垂直，最好设置挡板。7 池内应设消泡装置.3.2.3 设计计算 选择设计的旋流速度为0.250.3m/s之间，水力停留时间为120s，水平流速为0.1m/s，有效水深设计为3m。计算其他个部分尺寸如下：总有效容积： 池断面积： 池总宽度： 取B1m 其中H为沉砂池的有效水深。池长： 所需曝气量： 其中d为每m3污水所需要的曝气量。3.3调节池3.3.1 设计概述调节池的作用是均质和均量,一般还可考虑兼有沉淀、混合、加药、中和和预酸化等功能。3.3.2 设计参数1 流量 Q=208/h；2 时间 T=2.0h；3 比为 3：1；4 池宽 B=8m；3.3.3 设计计算（1）调节池有效容积： V=QT=2082=416（2）调节池尺寸 该池设为矩形。其有效水深采用4.0m，调节池面积为： F=V/4=104池宽B 取8m，则池长L为： L=F/B=104/8=13m保护高 h1=0.5m，池总高H=0.5+4.0=4.5m。（3）曝气系统计算空气用量为q=2，则总供气量为 ，查得干管管径为DN100。 每个曝气头的服务面积按0.49计算，则所需曝气头的个数为 ： 168/0.49=264个， 设4廊道，则每廊道的曝气头的个数为 264/4=66 个； 每廊道各设一根空气支管，其管径为DN80；每根支管上设3 根空气分配管，其管内径为DN32mm。3.4 泵房3.4.1.集水间计算（1） 选择水池与机器间合建式的方形泵房，用3 台泵（1 台备用），每台水泵的流量为Q=250/2=125/h；（2） 集水间的容积采用相当于1 台泵10min 的容量W=12510/60=21 ；（3） 有效水深采用2.39m；（4） 则集水池面积为F=21/2.39=8.79 ；而实际由于格栅间与集水池泵房合建，因而集水间的面积为:92.5=22.5 。3.4.2.水泵总扬程计算（1） 集水池最低工作水位与所需提升最高水位之间的高差为6.74-（-1.91）=8.65m（2） 出水管线的水头损失，每台泵单用一根出水管，其流量为Q。=125/h，选用的管径为250mm 的铸铁管，查表v=0.72m/s，1000i=3.64，设管总长为20m，局部损失占沿程的30%，则总损失为 20（1+0.3）3.64/1000=0.094m（3） 泵房内的管线水头损失设为1.5m，考虑自由水头为1.0m。（4） 水头总扬程为 H=8.65+0.094+1.5+1.0=10.65m，取11m。选用3 台KWPF200-400 型无堵塞离心泵，流量1253/h，扬程为11m。表4-1 KWPF200-400 型无堵塞离心泵的主要性能参数表型号流量Q（/h）扬程H（m）转速n（r/min）功率（kw）效率N（%）KWPF200-400140-50011.7-2596037-75573.4.3 水泵机组基础计算(1)机组基础长：L=75+720+210+10+335+1000+200=2550mm(2)机组基础宽 :水泵基础宽 B1=550+200=750mm电机基础宽 B2=710+200=910mm所以机组基础宽为910mm。(3)机组基础高 :H=3520+200=900mm泵轴高于基础350mm，电机高于基础400mm3.4.4 校核扬程泵站的平面布置完成了以后，对水泵总扬程进行校核计算。（1） 吸水管路的水头损失：每根吸水管的流量Q。=1253/h，每根吸水管的管径为250mm，流速v=0.72m/s；沿程损失： h1=LI=1.53.64/1000=0.005m直管部分长度 L=1.5m ，进口（=0.5），Dg250 闸阀一个（=0.08），Dg250-200 的偏心管1 个（=0.17） 局部损失: h2=（0.5+0.08）0.720.72/2/9.8+0.171.121.12/2/9.8=0.026吸水管路的总损失为：h=h1+h2 即h=0.031m（2）出水管的水头损失：管路总长度为12m，渐扩管1 个（=0.06），闸阀一个（=0.08），90 度弯头4 个（=0.087）沿程损失：h1=LI=123.64/1000=0.044m局部损失：h2=(0.06+0.08+40.087)0.720.72/2/9.8+0.171.121.12/2/9.8=0.107m出水管路的总损失为：h=h1+h2 即h=0.151m（3）水泵所需总扬程水泵所需总扬程为：6.74-（-1.31）+1.5+0.031+0.151=9.732m 取10m。选用KWPF200-400 型泵，其流量Q=1405003/h，扬程11.725m，转速960（r/min），电机功率3775kw，效率57%，满足要求.3.5 水解酸化池3.5.1 设计概述水解酸化池 印染废水中含有高分子有机物较难直接被好氧微生物降解，水解酸化池在工程实践中已被证明可以降解高分子污染物质，在提高废水的可生化性上具有很好的效果。在水解酸化阶段，通过缺氧降解，使水中大分子有机物分解为易生化的小分子有机物，从而提高废水的可生化性，保证后续生化处理效果。水解池中安装高速潜水推流器，保证厌氧微生物和废水能充分接触，均匀水质。3.5.2 设计计算1. 设计流量 ： Q=5000/d=208/h2. 水力停留时间： T=2h3. 水解酸化池的容积： V=QT=2082=416;设一个水解酸化池，其尺寸取12124.3m（0.3的超高）4. 设计进水配水系统进水配水系统的主要功能：（1） 将进入反应器的原废水均匀地分配到反应器的整个横断面，并均匀上升；（2） 起到水力搅拌的作用。本系统采用穿孔管进水。1） 干管 干管流量 q=208/h = 57L/s采用管径300mm，干管始端流速v=0.90m/s。2） 支管支管中心间距 d=0.5m。池中支管数：每根支管入口流量 查表得管径为32mm，支管始端流速v=1.71m/s3.6 生物接触氧化池3.6.1 设计概述本设计所采用的生物接触氧化池为直流鼓风曝气接触氧化池。生物接触氧化池的容积一般按BOD 的容积负荷或接触氧化的时间计算，并且相互核对以确定填料容积。3.6.2 设计计算1 池子容积 V Q 设计流量Q=5000/d=208/h；La 进水BOD5 La=200mg/L；Lt 出水BOD5 Lt=30mg/L； BOD 去除率=（La-Lt）/La 得=85%；M 容积负荷M=2.0kgBOD5/d；t 接触时间 t=2h；D。气水比 D。=20：1 ；则2 池子总面积FH为填料高度，一般H=3m；每格池面积f n池子的格数n=10 ,3 每格池的尺寸4 校核接触时间t5 氧化池总高度保护高取0.5m，填料上水深取0.5m，填料层间隔高取0.3m，配水区高，与曝气设备有关对于多孔曝气设备并不进入检修时取1.5，m填料层数取3（层）；则 6 所需空气量 D7 每格需气量 D18 曝气系统本系统采用Wm-180 型网状膜型中微孔空气扩散器，敷设于距池底0.2m 处。该空气扩散装置的各项参数如下： 每个空气扩散器的服务面积为0.5；动力效率2.73.7kgO2/kwh；氧的利用率为12%-15%。1）每格需气量 q1=D1=416.67/h，每格曝气池的平面面积为55=25；每个空气扩散器的服务面积按0.49 计算，则所需空气扩散器的总数为25/0.49=51 个，为了安全计，本设计采用64 个。2）每个空气扩散器的配气量为416.67/64=6.51/h。3）管路布置一根干管连结10 根支管，每根支管下有16 根分配管。每根支管的输气量为416.67/h；每根分配管的输气量为416.67/16=26.04/h；每根分配管上的空气扩散器的个数为64/16=4 个。3.7 竖流式沉淀池3.7.1 设计概述沉淀池按工艺布置的不同，可分为初次沉淀池和二次沉淀池初次沉淀池是一级污水处理厂的主体处理构筑物，处理的对象是悬浮物质，同时可去除部分BOD5，可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD5负荷沉淀池按池内水流方向的不同，可分为平流式沉淀池，幅流式沉淀池和竖流式沉淀池因本次设计的设计流量不大，拟采用竖流式沉淀池3.7.2 设计参数池的直径或池的边长不大于8m，通常为47m。池径与有效水深之比不大于3。中心管管内流速不大于30mm/。中心管下端应设于喇叭口和反射板，反射板距地面不小于0.3m，喇叭口直径及高度为中心管直径的1.35 倍，反射板直径为喇叭口直径的1.3 倍，反射板表面与水平面的倾角为17。中心管下端至反射板表面之间的缝隙高在0.250.50m 范围内时，缝隙中污水流速，初次沉淀池中不大于30mm/s，二沉池不大于20mm/s。池径小于7m 时，溢流沿周边流出，池径大于7m 时，应增设幅流式集水支渠。排泥管下端距池底不大于0.2m，上端超出水面不小于0.4m。浮渣挡板距集水槽0.250.50m，淹没深度0.30.4m。3.7.3 设计计算 中心管面积设中心管流速0.03/，采用池数2，则每池最大设计流量为则中心管面积 沉淀部分有效面积设表面负荷12.52，则上升流速 沉淀池直径 沉淀池有效水深设沉淀时间T1.5，则 较核池径水深比符合要求 中心管直径 中心管喇叭口下缘至反射板的垂直距离式中： h3 中心管喇叭口下缘至反射板的垂直距离，v1 污水由中心管喇叭口与反射板之间缝隙流处的流速，/d1 喇叭口直径; d11.35d01.350.650.89 污泥斗及污泥斗高度取60，截头直径=0.4，则 沉淀池总高度式中： H 沉淀池总高度，m；h1 池子超高，；取为0.3m；h2 沉淀池有效水深，；h3 中心喇叭口至反射板的垂直距离，；h4缓冲层高，因泥面很低，取为0；h5污泥斗高度，； 沉淀池出水部分设计污水流量Q0.058/，集水槽内的流量Q/2 则0.058/20.029/s采用周边集水槽，单侧出水，每池设一个出口，集水槽的宽度为式中： K安全系数，取值1.5集水槽的起点水深为集水槽的终点水深为槽深均布为0.4。采用直角三角形薄壁堰，堰上水头（三角口底部至上游面的高度）取为0.03，每个三角堰的流量：三角堰个数： 三角堰尺寸： 3.7.4 污泥的处理流程设计污泥量较小,污泥处理流程为：浓缩消化脱水干化处置。 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。 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50600mm 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。3.8 污泥浓缩池3.8.1 设计概述间歇式污泥浓缩池是一种圆形水池，底部有污泥斗。间歇式污泥浓缩池在工作时，先将污泥充满浓缩池，经静置沉降，浓缩压密后，池内形成上清液区，沉降区和污泥区。然后，从侧面分层排出上清液，浓缩后的污泥从底部泥斗排出。间歇污泥浓缩池用来污泥量较小的系统，浓缩池一般不小于两个，一个用于工作，另一个进入污泥，两池交替使用。3.8.2 设计参数剩余活性污泥量：含水率：p1=99.4%；污泥浓度：c1=6g/L；浓缩后含水率：p2=97%；污泥浓度：c2=30g/L；3.8.3 设计计算（1） 浓缩