毕业设计70宣化某毛纺厂废水处理工程工艺设计
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毕业设计70宣化某毛纺厂废水处理工程工艺设计,毕业设计论文
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1 摘 要 本设计题目为“宣化某毛纺厂废水处理工程工艺设计”，该工程所处理的污水主要是由染色废水和洗线、洗毯、刺绣车间废水组成。经建设方确认，本设计规模按日最大处理水量： 2500 m3/d（包括处理站自用水排水量）。污水主要污染物 CODcr、 SS、BOD5、 S2-、色度等，其污水水质如下：染色废水： CODcr=1495mg/L， BOD5=340mg/L，SS=540mg/L， S2-=1.35-2.16mg/L， PH=3.7-8.62，色度 =300倍；洗线、洗毯、刺绣车间废水： CODcr=480mg/L， BOD5=300mg/L， SS=200mg/L， S2-=1.2mg/L， PH=3.7-8.62，色度 =50倍。冬季平均温度 -14.9 ，夏季平均温度为 29.2，年平均降水量 427.1mm，冬季主导风向为西北，夏季主导风向为东南。处理站处理水质为： BOD5 20mg/l， CODcr 100mg/l， SS 70mg/l， PH=6-9，色度 50倍，出水水质符合国家的二级排放标准。 本设计采用水解酸化加生物接触氧化处理废水。处理构筑物主要有调节池、水解酸化池、生物接触氧化池、竖流式沉淀池、浓缩池、泵房、脱水机房和 鼓风机房等。其主要构筑物生物接触氧化池采用传统的一段式接触氧化，总共采用两座，每座分为八格，处理效果明显。预处理的调节池和水解酸化池有效的降低了污水的各项指标，为生物接触氧化池的进水，提供了最佳进水指标，同时还有效的降低了污水的色度，再加上后面的竖流式沉淀池的絮凝沉淀作用，色度指标大大降低，基本上可以满足出水的要求。 关键词：印染废水 废水处理 生物接触氧化 nts 2 ABSTRACT The design entitled Xuanhua a woolen mill wastewater treatment process design, The works are mainly treated sewage effluent from dyeing and washing lines, washing blankets, embroidery workshop wastewater components. Confirmed by the construction side, the design of handling the largest-scale water daily : 2500 cubic meters per day (including water discharge from the station). Sewage major pollutants CODcr, SS, BOD5, S2-, color, the effluent quality are as follows : dyeing wastewater : CODcr=1495mg/L, BOD5=340mg/L, SS=540mg/L. S2-=1.35-2.16mg/L, pH=3.7-8.62, color 300 times; washing line, washing blankets, embroidery workshop wastewater： CODcr=480mg/L, BOD5=300mg/L. SS=200mg/L, S2-=1.2mg/L, PH=3.7-8.62. color 50 times. The average winter temperature -14.9 , average summer temperature of 29.2 , with the average rainfall 427.1mm. Winter winds led to the northwest, the summer winds led to the southeast. Water Disposal Station : BOD5 20mg/l, CODcr 100mg/l, SS 70mg/l, PH=6-9, color 50, the effluent quality in the states two emission standards. The design acid hydrolysis Biological oxidation wastewater treatment. Dealing with the main structures regulation pool, pool acid hydrolysis, biological oxidation pond, the vertical flow sedimentation tank, concentrated pool, pumping stations, Dehydration room and the other blower. The main structures of biological oxidation pond used for the traditional contact-oxidation, using a total of two, each divided into eight blocks. significant treatment effect. Pretreatment Regulation pools and pool acid hydrolysis effectively reduce the sewage indicators of biological oxidation pond inundated. Intake provides the best indicator, but also effectively reduce sewage color, plus behind the vertical flow sedimentation tank of flocculation and sedimentation, color indicators greatly reduced. Basically meet water requirements. Keywords : dyeing wastewater wastewater treatment biological oxidation nts 3 目 录 第 1 章 概述 6 1.1设计依据及设计任务 6 1.1.1设计题目 6 1.1.2设计依据 6 1.2设计水量 8 1.3处理程度 8 1.4去除率 8 第 2 章 污水处理站方案的确定 9 2.1确定污水处理方案的原则 9 2.2 污水处理方案的确定 9 2.2.1处理标准的确定 9 2.2.2污水处理路线选择 9 2.3 污水处理工艺流程方案介绍 11 2.3.1 传统活性污泥法 11 2.3.2氧化沟工艺 12 2.3.3生物接触氧化工艺 13 2.4工艺流程的确定 14 2.5 主要构筑物的选择 14 2.5.1 格栅 14 2.5.2 进水闸井 14 2.5.3调节池 15 2.5.4 污水泵房 15 2.5.5水解酸化池 16 2.5.6生物接触氧化池 19 2.5.7沉淀池 21 2.5.8 浓缩池 22 2.5.9 污泥脱水 23 第 3 章 污水处理系统的设计计算 23 3.1进水格栅间的设计 23 3.1.1粗格栅 23 3.1.2细格栅 24 nts 4 3.2调节池的设计 26 3.2.1调节池的设计计算 26 3.3集水井与污水提升泵的设计 27 3.4水解酸化池的设计 28 3.4.1水解酸化池的设计计算 28 3.5配水井的设计 29 3.5.1配水井的设计计算 29 3.6生物接触氧化池的设计 30 3.6.1生物接触氧化池的设计计算 30 3.7沉淀池的设计 32 3.7.1竖流沉淀池的设计计算 32 第 4 章 污泥处理系统设计计算 34 4.1污泥浓缩脱水 34 4.1.1污 泥浓缩池的设计参数 34 4.1.2污泥浓缩池的设计计算 34 4.2污泥脱水 35 第 5 章 其他构筑物设计计算 36 5.1鼓风机房 36 5.2脱水机房 36 5.3泵房 37 5.4综合办公楼 37 5.5计量设施 37 第 6 章 高程设计计算 37 第 7 章 处理站的整体布置 40 7.1 平面布置及总平面图 40 7.1.1 平面布置的一般原则 40 7.1.2 站区平面布置形式 41 7.1.3 污水站平面布置的具体内容 41 7.2 污水站的高程布置 41 7.2.1 污水处理站高程布置应考虑事项 41 7.2.2污水站的高程布置 42 7.2.3污水站的高程计算 42 nts 5 第 8 章 供电仪表与辅助设施设计 42 8.1变配电系统 42 8.2监测仪表的设计 42 8.2.1 设计原则 42 8.2.2 检测内 容 42 8.3辅助设施和相关专业工程设计 43 8.4工程施工 43 第 9 章 人员编制与运行管理 43 9.1生产组织 43 9.2劳动定员 43 9.3安全与卫生 43 9.3.1安全生产管理 43 9.3.2 安全生产制度 43 9.3.3 绿化、卫生管理 43 参考文献 45 致 谢 46 nts 6 第 1 章 概述 1.1 设计依据及设计任务 1.1.1 设计题目 宣化某毛纺厂废水处理工程工艺设计 1.1.2 设计依据 1、国家污水综合排放标准（ GB8978-1996） 2、地面水环境质量标准（ GB3838-88） 3、室外排水设计规范（ GBJ14-87， 97 年修订版） 4、 城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准（ CJJ31-89） 5、板框压滤机污水污泥脱水设计规范（ CECS75： 95） 6、水质、水量、厂址、地质等基础设计资料 7、环境工程专业毕业设计任务书 a.污水量： 染色废水： 1500m3/d 洗线、洗毯、刺绣车间废水： 800 m3/d 经建设方确认，本设计规模按日最大处理水量： 2500 m3/d（包括处理站自用水排水量）。 b.污水水质： 染色废水： CODcr=1495mg/L BOD5=340mg/L SS=540mg/L S2-=1.35-2.16mg/L PH=3.7-8.62 色度 =300倍 洗线、洗毯、刺绣车间废水： CODcr=480mg/L BOD5=300mg/L SS=200mg/L S2-=1.2mg/L PH=3.7-8.62 色度 =50倍 nts 7 c.出水水质： CODcr 100 mg/L BOD5 20 mg/L SS 70 mg/L S2- 0.5mg/L PH=6-9 色度 50倍 d.气象资料： 工程所在地属温带大陆气候，四季分明，冬春季节干旱，盛行西北风，风沙大，降雨少。冬季寒冷，夏季比较炎热，降雨量集中，秋季明朗，日照 充足，是一年中的黄金季节。主要气象条件如下： 气 温： 年平均温度： 7.8 极端最低气温： -25.7 极端最高气温： 40.9 最冷月一月份平均气温： -14.9 最热月七月份平均气温： 29.2 年平均降水量： 427.1mm 日最大降水量： 100.4mm 一小时最大降水量： 75.9mm 风 向：冬季主导风向：西北；夏季主导风向：东南 水 位：地面下： 6.0-7.5m 冻土深度：最大冻土深度： 1360mm e.工程地质资料： 地质情况： 一层：耕植土，暗褐，松散。 二层：轻亚粘土，黄褐，稍密，软塑。 三层：亚粘土，褐色，稍密，软塑。 四层：粉粘土，灰色，很湿到饱和。 五层：淤层亚粘土，灰色，稍密，软塑。 地耐力： -1.00地耐力基本值为 12吨 /平方米。 地下水位： 地下水位为 -12.0米 地震烈度： 7 度。 nts 8 1.2 设计水量 染色废水： 1500m3/d 洗线、洗毯、刺绣车间废水： 800 m3/d 经建设方确认，本设计规模按日最大处理水量： 2500 m3/d（包括处理站自用水排水量）。 1.3 处理程度 满足国家二级排放标准。 表一：进出水质一览表 BOD5(mg/L) CODCr(mg/L) SS(mg/L) S2 (mg/L) PH 色度 进水 1 340 1495 540 1.35 2.16 3.7 8.62 300 进水 2 300 480 200 1.2 3.7 8.62 50 出水 20 100 70 0.5 6 9 50 1.4 去除率 由于调节池的作用，两种水混合后的各种指标为： CODcr ： 1 5 0 0 1 4 9 5 8 0 0 4 8 0 2 3 0 0 1 1 4 1 /c r c rC O D C O D m g l BOD5 ： 551 5 0 0 3 4 0 8 0 0 3 0 0 2 3 0 0 3 2 6 /B O D B O D m g l SS ： 1 5 0 0 5 4 0 8 0 0 2 0 0 2 3 0 0 4 2 1 /S S S S m g l S2- ： 221 5 0 0 2 8 0 0 1 . 2 2 3 0 0 1 . 7 /S S m g l 色度 ： 1 5 0 0 3 0 0 8 0 0 5 0 2 3 0 0 2 1 3 色 度 色 度 去除率公式为： 00E 1 0 0 %eCCC 式中： C0 进水物质浓度； Ce 出水物质浓度。 (1)BOD5去除率： 3 2 6 2 0E 1 0 0 % 9 3 . 8 %326 ； (2)CODcr去除率： 1 1 4 1 1 0 0E 1 0 0 % 9 1 . 2 %1141 ； (3)SS去除率： 4 2 1 7 0E 1 0 0 % 8 3 . 4 %421 ； (4)S2-去除率： 1 . 7 0 . 5E 1 0 0 % 7 0 . 6 %1 . 7 ； (5)色度去除率： 2 1 3 5 0E 1 0 0 % 7 6 . 5 %213 nts 9 第 2 章 污水处理站方案的确定 2.1 确定污水处理方案的原则 a.确定污水处理方案的原则： 1污水处理应采用先进的技术设备，要求经济合理，安全可靠，出水水质好；保证良好的出水水质，效益高； 2污水处理站的处理构筑物要求布局合理，建设投资少，占地 少；自动化程度高，便于科学管理，力求达到节能和污水资源化，进行回用水设计； 3.为确保处理效果，采用成熟可靠的工艺流程和处理构筑物；提高自动化程度，为科学管理创造条件； 4.污水处理采用生物处理，污泥脱水采用机械脱水； 5.提高管理水平，保证运转中最佳经济效果； 6.查阅相关的资料确定其方案。 b.最佳的处理方案要体现以下优点： 1.保证处理效果，运行稳定； 2.基建投资省，耗能低，运行费用低； 3.占地面积小，泥量少，管理方便。 2.2 污水处理方案的确定 根据测量的水量、水质和环境容量降低的结论确定污水 及污泥处理应达到的标准，本节对其处理工艺流程进行方案筛选，并通过论证选择合理的污水及污泥处理工艺流程。 2.2.1 处理标准的确定 BOD5=326mg/l； CODcr=1141mg/l； SS=421mg/l； S2 =1.7mg/l； PH=3.7 8.62； 色度 =213； 气温：年平均气温 7.8 ； 夏季平均气温 29.2 ； 冬季平均气温 -14.9 。 2.2.2 污水处理路线选择 我国污水处理在建国四十多年来取得是很大的成就，污水处理技术随着水污染控制与环境治理的实践， 在吸取国外技术经验的同时，结合我国国情的特点，逐步改进提高，初步形成了一些适用的技术路线，主要如下： a.对传统活性污泥法进行改造或予以取代后的人工生物净化技术路线； b.以自然生物净化为主的人工生物净化与自然生物净化相结合的技术路线； c.以深水扩散排放为主，处理为辅的技术路线； d.以回用为目标的污水深度处理技术路线，结合该污水处理工程的具体情况分析nts 10 进行选择。 首先， c和 d 这两种技术路线对于自然环境条件因素要求较高，从而不可取，所以应选 a和 b两种路线。尤其是以 b这种路线应予以推广，因为随着环境状况的日趋严峻，用水问题越发突出，从而对于水的合理使用必将是大家特别重视的课题，所以，下面着重分析以自然生物净化为主与人工生物净化相结合的技术路线和传统活性污泥法进行改造或予以取代后的人工生物净化技术路线。对于大规模污水处理厂来说，主要指氧化塘处理和土地处理法，它们都具有运行费用低，外加能源消耗少及管理简单的优点，在我国一些城市也被因地制宜的采用。 氧化塘一般分为好氧氧化塘、厌氧氧化塘、兼性氧化塘及曝气氧化塘，它们所需要的停留时间都很大，一般需要几天到几十天，占地面积很大，而且对周围环境卫生的影响较大，需要慎重考虑， 所以，在没有低洼地可利用的情况下若购置、占用大量的良田、平地筑塘是相当不经济的，据本工程的情况不宜采用氧化塘处理。 土地处理法，就是按照要对污水达到处理的同时达到对控制渗流污染的要求，有计划的将污水排放到大面积的土地上下渗，利用土壤的过滤、吸附、分解以及土壤微生物的代谢能力等物理、化学、生物化学等作用，使水达到净化，这种方法有利于污水中水肥资源的利用和土壤微粒结构的改善，但是，这种处理需要广阔的土地面积，而且要注意对地下水的污染问题。在我国人均土地面积不足的情况下，土地处理法必须与污水的灌溉利用和污水土地利 用处理还有一定差距。 主要表现为： a.污水灌溉并未按土地处理污水的要求控制水量、水质，有些地下水以及其它水源、水体造成污染； b.由于灌溉季节性变化和灌溉面积的限制，不能做到终年昼夜对污水处理； c.没有经过严格水质控制的灌溉，往往会造成对粮食作物，特别是对蔬菜作物的食用质量的影响，这主要来自一些重金属的污染。 所以，污水灌溉作为对适当处理后的城市污水的有效利用，无疑是非常有价值的，但作为对污水的完善土地处理，从而取代其它的污水处理措施，在本工程的具体条件下，尚不现实或不可行。 因为： a.对地下水源有污 染危险； b.没有也不可能修建贮存几个月污水量的大容量调节池，非灌溉季节的排放问题无法解决。 综上所述，以自然生物净化为主的人工生物净化与自然生物净化相结合的路线，本项目不具备采用的条件，当然也就不宜采用。 人工净化就是人为的创造条件，使微生物大量繁殖，提高污水中微生物对水的净nts 11 化效率，主要包括活性污泥法与生物膜法，其中以活性污泥法采用较为普遍，是目前国内外城市污水处理的主体工艺。传统活性污泥法净化已有较丰富的实践经验和技术资料，运行可靠，处理效果好，但是也存在能耗较多和费用高等特点，所以，许多国家都在为节省 污水处理的能耗费用寻求新技术、新设备或对传统流程改革更新，在我国也有许多正在进行实验和已经开始采用，改革更新的活性污泥法流程和技术，如A-B 两段曝气法、氧化沟、 A/O 脱氮工艺、 A2/O 同步脱氮除磷工艺、微孔曝气、纯氧曝气、深井曝气、分段曝气等都各自具有不同的优点。 结合本工程的具体情况，在已排除了前述三个技术路线后，我认为采用传统活性污泥法或对传统活性污泥法进行改造的人工生物净化的技术路线是比较合适的、可行的。主要有以下特点： a.能可靠的运行并保证水质净化的要求； b.不需要占用大面积的土地； c.处 理后污水即可用于灌溉、非灌溉季节排放，又不会造成污染； d.为以后在经济条件可以的情况下，进行三级处理供工业回用打下基础。 2.3 污水处理工艺流程方案介绍 在选定了污水处理技术路线后，我对活性污泥法和人工生物净化的几个方案进行筛选。 初步选到下列 3个方案，再进行比较。 a.传统活性污泥法； b.氧化沟； c.生物接触氧化法。 2.3.1 传统活性污泥法 这是以活性污泥法处理污水的典型工艺，其特点是好氧微生物在曝气池中以活性污泥的形态出现，并通过鼓风机曝气供给微生物所必需的足够氧量，促使微生物生存和繁殖以分 解污水中的有机物。混合液经沉淀分离后，其活性污泥大量被回流到曝气池中。生物氧化作用主要在这一级曝气程序中完成。该法一般 BOD5 污泥负荷率为0.2 0.4kgBOD5/kgMLSSd ，曝气池停留时间约为 4 6h，水气比 1： 8。 其工艺流程如下： 图 1：活性污泥法工艺流程图 nts 12 a.特点： 利用曝气池中的好氧微生物，依靠鼓风机曝气供给的氧来分解污水中的有机物。混合液进行沉淀分离，活性污泥回流到曝气池中去，原污水从池首端进入池内，回流污泥也同步注入，废水在池内呈推流形式流动至池的末端，流出池外至二沉池。 b.优 点： a.处理污水效果好， BOD5的去除率可达 90%； b.有丰富的技术资料和成熟的管理经验； c.适宜处理大量污水，运行可靠，水质稳定。 c.缺点 : a.运行费用好，由于在曝气池的末端造成的浪费，故提高了运行成本； b.基建费用高，占地面积大； c.对外界条件的适应性差； d.由于沉淀时间短和沉淀后碳源不足等情况，对于 N、 P去除率非常低， TN的去除率仅有 20%的效果， NH3-N用于细胞合成只能除 12 18%， P的去除率也很低。 2.3.2 氧化沟工艺 其工艺流程如下： 图 2：氧化沟法工艺流程图 a.特点： 氧化沟又名氧化渠或循环曝气池，是 1950年由荷兰公共工程研究所研究成功的。其本特征是曝气池呈封闭的沟渠形。污水和活性污泥的混合液在其中不停地循环流动，其水力停留时间一般较长，为 15 16h，泥龄长达 15 30天，属于延时曝气法。 氧化沟处理系统的构造形式较多，有圆形或马蹄形的，有平行多渠道形式以侧渠作为 二沉池的，有将二沉池建在渠上或单独分建的等等，其供氧和水流动力都是靠提升曝气设备，这种设备分为早期使用的水平中心轴旋转叶轮和后来出现的卡鲁塞尔氧化沟所用的垂直或带叶片的曝气器，由于氧化沟水深较 浅（一般 3 米左右），而流程较长，可以按照曝气器前作缺氧与曝气器后作富氧段的方式设计运行，提供兼氧菌与好氧菌交替作用的条件，在缺氧段脱硝，在好氧段除碳源需氧量及达到脱 N的目的。 nts 13 b.技术特性 主要技术参数： BOD5： N=2.0 4.0 kgBOD5/md N=0.05 0.15kgBOD5/kgMLSSd 水力停留时间： t=10 30h 泥龄： ts=10 30d MLSS： X=0 6000mg/l 出水 BOD5： 10 15mg/l 出水 SS： se=10 20 mg/l 出水 NH3-N： Ne=1 3mg/l 沟内水流速度： V=0.3 0.5m/s 环流周期： T=15 30min 沟内水深： H=2.5 4.5m 宽深比： B： H=2： 1 c.优点 (1)氧化沟内循环流量很大，进入沟内的原污水立即被大量的循环水所混合和稀释，因此具有很强的承受冲击负荷的能力，对不易降解的有机物也有较好的处理效果。 (2)处理效果稳定可靠，不仅可满足 BOD5、 SS 的排放标准，还可以达到脱 N 除 P的效果。 (3)由于氧 化沟的水力停留时间和泥龄都很长，悬浮物、有机物在沟内可获得较彻底的降解。 (4)活性污泥产量少且趋于稳定，一般可不设初沉池和污泥消化池，有的甚至取消二沉池和污泥回流系统，简化了处理流程，减少了处理构筑物，使其基建费用和运行费用都低于一般活性污泥法。 (5)承受水质、水量、水温能力强，出水水质好。 d.缺点 氧化沟运行管理费用高；氧化沟沟体占地面积大。 2.3.3 生物接触氧化工艺 生物接触氧化法是在生物滤池的基础上，从接
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