某印染厂印染废水处理工艺设计毕业计算书.rtf

理工学院 毕 业 设 计 论文 学生姓名 学 号 专 业 给水排水工程 题 目 某印染厂印染废水处理工艺 设计 指导教师 评阅教师 2014 年 6 月 毕 业 设 计 中 文 摘 要毕 业 设 计 中 文 摘 要 印染行业是工业废水排放大户 据不完全统计 全国印染废水每天排放量为 3 106 4 106m3 印染废水具有水量大 色度高 成分复杂 有机物含量高 碱度 大等特点 属难处理的工业废水 设计规模 考虑到以后生产规模的扩大 设计处理能力为2000m3 d 设计水质 根据企业提供的排水水质情况 设计进水水质为 ph8 9 cod1000mg l bod 400mg l ss 300mg l 色度 300mg l 设计出水水质 ph6 0 9 0 cod 180mg l bod 40mg l ss 100mg l 色度 80mg l 本方案选用 水解酸化 sbr 工艺处理印染废水 水解酸化可以将废水中的 难降解的大分子有机物分解成易降解的小分子有机物 提高可生化性 sbr 池中 高污泥活性 较高污泥浓度以及好氧 缺氧 厌氧状态交替出现的情况有利于难 降解有机物的去除 因此 采水解酸化 sbr 法处理生物难降解有毒有害印染 废水 关键词 关键词 印染废水 水解酸化 sbr 毕 业 设 计 外 文 摘 要毕 业 设 计 外 文 摘 要 title engineering design for printing and dyeing wastewater treatment plant abstract printing and dyeing industry wastewater emitters according to incomplete statistics the printing and dyeing wastewater every national emissions is 3 106 4 106m3 printing and dyeing wastewater has the characteristics of large quantity high chroma complicated composition high organic content alkalinity belongs to the industrial wastewater treatment design after taking into account the scale of the expansion of the scale of production design processing capacity of 2000m3 d design according to the water quality of drainage quality provided by the enterprise the design influent quality as ph8 9 cod 1000mg l bod 400mg l ss 300mg l chroma 300mg l design ph6 0 9 0 cod 180mg l bod 40mg l ss 100mg l 80mg l chroma water quality ph6 0 9 0 cod 180mg l bod 40mg l ss 100mg l chroma 80mg l the program selected the treatment of printing and dyeing wastewater by hydrolytic acidification sbr process hydrolysis and acidification can decompose organic matter in waste water is difficult to be degraded into small molecules of easily biodegradable organic matter increase biodegradability in the sbr pool high sludge activity high sludge concentration and aerobic anoxic anaerobic conditions appear alternately situation is conducive to the removal of refractory organic compounds therefore by hydrolysis acidification sbr method in the treatment of printing and dyeing wastewater degradation of toxic and harmful biological difficult key words printing and dyeing wastewater hydrolytic sbr 本科毕业设计 目录目录 1 1 引言引言 2 2 设计任务及设计资料设计任务及设计资料 2 1 设计课题的内容 2 2 设计文件及设计资料 3 污水处理工艺方案选 3 1 确定污水处理方案的原则 3 2 污水处理方案的比较 4 工程设计 4 1 工艺流程 4 2 工艺特点 4 3 主要处理单元及性能 4 4 主要单元处理预期效果 5 主要构筑物的设计计算 5 1 格栅 5 2 调节池 5 3 混凝沉淀池 5 4 水解酸化池 5 6 氧化池 5 7 污泥浓缩池 6 辅助构筑物的设计计算及说明 6 1 污水提升泵房 6 2 鼓风机房 6 3 污泥脱水间 7 高程布置 29 7 1 高程设计任务及原则 29 7 2 各构筑物水头损失表 29 8 平面布置及高程布置的设计 8 1 平面布置原则 8 2 总平面布置结果 9 投资估算与效益分析 9 1 投资估算 9 2 效益分析 结论 致谢 参考文献 38 本科毕业设计 1 引言引言 印染工艺决定了其所排放的印染废水会携带大量热能 通常废水水温在 40 95 之间 而印染废水处理中常见的降温措施包括增大调节池容积自然降温和安装冷却塔 降温两种方法 均未考虑对此部分废热的充分回收利用 这与我国纺织工业环境保护 相关政策要求的节能降耗规定是不符的 因此在印染废水处理中如何有效回收利用其 中的废热是实现印染行业可持续发展必须考虑的问题 印染废水水质 1 其中的污染物大部分为有机物 并因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 codcr为 400 1000mg l bod5为 100 400mg l ss 为 100 200mg l 色度为 100 400 倍 印染废水 是很复杂的一个大类废水 采用单一处理方法将难以达到要求 2 因此需综合各种处理 方法 研究不同方法的有效组合 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 法方案 在后面的正文中会提供相关的具体说明和解释 本设计对 混凝沉淀 水解酸化 sbr 法 工艺的特点 工艺流程 各处理单元 工艺尺寸的计算 平面布局等方面进行阐述 本设计共分九个部分 引言 设计任务及设计资料 污水处理工艺方案选择 工 程设计 费用估算 主要构筑物的设计计算 辅助构筑物的设计计算 污水处理厂的 高程布置平面布置 并附 5 张图纸 高程图 平面布置图 管线图 混凝沉淀池图 sbr 池图 2 设计任务及设计资料设计任务及设计资料 2 1 设计课题的内容设计课题的内容 本毕业设计的主要内容 本毕业设计的主要内容包括污水处理厂工艺设计 污水处理厂平面布置 污水处 理构筑物设计 污泥处理构筑物设计 泵站设计等 原始资料如下 设计题目及设计任务 工业企业与公共建筑的位置即排水量 水质资料 工程概算 预算所需的资料等 2 2 设计文件及设计资料设计文件及设计资料 2 2 1 设计文件 毕业设计是本科学生必须进行的重要实践性教学环节 通过毕业设计培养学生综 合运用给水排水专业知识及相关知识的能力和工程实践能力 使学生受到工程师的基 本训练 具体如下 1 通过查阅文献 掌握目前国内外印染废水处理技术现状和发展趋势 2 熟悉工程设计的工作内容 掌握工程设计的基本知识和工作程序 3 通过调研 分析 了解产品的生产工艺 排污节点 水质水量特征 确定垃圾 渗滤液处理工程设计方案 4 掌握工程设计说明书 计算书等有关设计文件的编制 5 掌握利用计算机辅助设计 进行工艺流程图 设备装配图 构筑物工艺图的绘 制 2 2 2 毕业设计资料 1 技术要求 1 图纸 a 污水处理厂总平面图 b 各处理构筑物样图 c 污水处理流程图 2 毕业设计说明书及计算说明书 2 设计规模 考虑到以后生产规模的扩大 设计处理能力为2000m3 d 设计水质 根据企业提供的排水水质情况 设计进水水质为 ph8 9 cod1000mg l bod 400mg l ss 300mg l 色度300mg l 设计出水水质 ph6 0 9 0 cod 180mg l bod 40mg l ss 100mg l 色度 38 本科毕业设计 80mg l 3 污水处理工艺方案选污水处理工艺方案选 3 1 确定污水处理方案的原则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 3 2 污水处理方案的比较污水处理方案的比较 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 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 sbr 法 c 生物接触氧化法 3 2 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 4kgbod5kgmlss 1d 1 曝气池停留时间约为4 6h 水气比1 8 3 38 本科毕业设计 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 1 处理污水效果好 bod5的去除率可达90 2 有丰富的技术资料和成熟的管理经验 3 适宜处理大量污水 运行可靠 水质稳定 c 缺点 1 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 2 基建费用高 占地面积大 3 对外界条件的适应性差 4 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 3 2 2 sbr 法 sbr 是序列间歇式活性污泥法的简称 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 4 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 do bod5 浓度梯度 有效控制活性污泥膨胀 7 sbr 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 9 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 5 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 3 2 3 生物接触氧化工艺 生物接触氧化法 6 是在生物滤池的基础上 从接触曝气法改良演化而来的 因此有 人称为 浸没式滤池法 接触曝气法 等 a 优点 1 bod5负荷高 mlss 量大 相对地效率较高 并且对负荷的急剧变动适应性 强 2 处理时间短 在处理水量相同的情况下 所需装置设备较小 因而占地面积小 3 维护管理方便 无污泥回流 没有活性污泥法中所容易产生的污泥膨服 4 易于培菌驯化 较长时期停运后 若再运转时生物膜恢复快 5 适应于低浓度污水处理 6 剩余污泥量少 b 缺点 1 填料上的生物膜数量需视 bod 负荷而异 bod 负荷高 则生物膜数量多 反 之亦然 因此不能借助于运转条件的变化任意地调节生物量和装置的效能 2 生物摸量随负荷增加而增加 负荷过高 则生物膜过厚 易于堵塞填料 所以 必须要有负荷界限和必要的防堵塞冲洗措施 3 大量产生后生动物 如轮虫类等 若生物膜瞬时大块地脱落 则易影响处理 水水质 38 pac 本科毕业设计 4 组合状的接触填料会影晌均匀地曝气与搅拌 综上所述 在本次设计中采用sbr 法 4 工程设计工程设计 4 1 工艺流程工艺流程 本工艺设计流程见图 clo2 sbr 图 4 1 工艺流程图 4 2 工艺特点工艺特点 印染废水通过格栅去除较大的悬浮物 以减轻后续构筑物的处理负荷 然后进入 调节池 在此调节水质和水量 经提升泵到混凝沉淀池 去除部 cod bod 色度 自流进入水解酸化池 以提高废水的可生化性 水解酸化出水流入 sbr 池 对其经行 曝气 在 sbr 池内经微生物作用去除绝大部分的有机物和色度后 进入氧化池进一步 脱色 消毒 达标排放 4 3 主要处理单元及性能主要处理单元及性能 4 3 1 格栅 格栅 7 是一组平行的金属栅条或筛网组成 安装在污水管道 泵房 集水井的进口 处或处理厂的端部 用以截留较大的悬浮物或漂浮物 以便减轻后续处理构筑物的处 理负荷 截留污物的清除方法有两种 即人工清除和机械清除 大型污水处理厂截污量大 为减轻劳动强度 一般应用机械清除截留物 小型污水处理厂和污水处理站截污量小 一般可采用人工清除截留物 4 3 2 调节池 所有进入废水处理系统的废水 其水量和水质随时都可能发生变化 这对废水处 理构筑物的正常运转非常不利 水量和水质的波动越大 处理效果就越不稳定 甚至 会使废水处理工艺过程遭受严重破坏 为减少水量和水质变动对废水处理工艺过程的 影响 在废水处理系统之前宜设置调节池 8 以资均和水质 存盈补缺 使后续处理构 筑物在运行期间内能得到均衡的进水量和稳定的水质 并达到理想的处理效果 主要起均衡水量作用的调节池称为均量池 主要起均和水质作用的调节池称为均 质池 既可均量又可均质的调节池称为均化池 4 3 3 混凝沉淀池 混凝沉淀 9 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 38 本科毕业设计 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 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 4 3 4 水解酸化池 水解酸化池 10 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 因为使用的是厌氧水解处理技术 在处理水的同时也完成了对污泥的处理 使污水污泥处理一元化 这样就简化了传统 处理流程 4 3 5 sbr sbr 11 是序列间歇式活性污泥法的简称 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 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 这种工艺过程 其处理效果可达到常规活性污泥法处理标准 具有工艺简单 运行可靠 管理方便等优点 4 3 6 氧化池 氧化池 12 中加二氧化氯对 sbr 池出来的水进一步进行氧化脱色 并且可以达到消 毒的作用 4 4 主要单元处理预期效果主要单元处理预期效果 表 4 1主要单元处理效果 名称进水混凝 沉淀 池去 除率 出水 水质 水解 酸化 池去 除率 出水 水质 sbr 池去 除率 出水 水质 氧化 池去 除率 出水水 质 cod1000406002545075112 55106 875 bod40040240251808036534 2 ss3005513510121 54072 9072 9 色度 300351952015635101 46040 56 ph8 9 8 9 6 9 6 9 6 9 38 本科毕业设计 5 主要构筑物的设计计算 5 1 格栅格栅 5 1 1 设计说明 格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成的框架设备 被安装在污水管道 泵房 集水井的进口处或处理厂的端部 用以截留较大的悬浮物或漂浮物 减轻后续处理构 筑物的处理负荷 保护后续处理设施 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 40mm 每日栅渣量大于 0 2m3 一般应采用机械清渣 格栅倾角一般用 30 45 机械格栅倾角一般为60 以上 通过格栅的水头损失一般采用0 08 0 15m 过栅流速一般采用 0 6 1 0m s 5 1 2 设计参数 13 设计流量 q 2000m3 d 83 33m3 h 0 023m3 s 栅前水深 h 0 5m 过栅流速 v 0 9m s 格栅倾角 60 格栅条间隙 b 0 020 m 矩形栅条断面 s 10mm 0 01m 进水渠道宽 b1 0 15m 渐宽部分展开角 1 20 栅前管道超高 h2 0 3m 5 1 3 设计计算 格栅条间隙数 338 2 9 05 0020 0 60sin023 0 hbv sinq n 0 取 10 式中 q 最大设计流量 m3 s 格栅倾角 h 栅前水深 m b 格栅条间隙 m v 过栅流速 m s 格栅槽宽度 mnbnsb29 010020 011001 01 式中 s 栅条宽度 m b 格栅条间隙 m n 格栅条间隙数 m 进水渠渐宽部分长度 m tgtg bb l205 0 202 15 029 0 2 0 1 1 1 式中 b 格栅槽宽度 m b1 进水渠道宽 m 1 渐宽部分展开角 管道与出水渠道连接处的渐窄部分长度 m l l103 0 2 208 0 2 1 2 过栅水头损失 h1 k g v e s h sin 2 42 2 2 3 4 1 m097 0360sin 81 92 9 0 020 0 01 0 42 2 2 3 4 式中 k 栅条矩形截面 k 3 栅前槽总高度 mhhh8 03 05 0 21 栅后槽总高度 m9 0897 03 0097 05 0 21 mhhhh 栅槽总长度 38 本科毕业设计 tg h lll 1 21 5 00 1 m tg 28 2 70 8 0 5 00 1103 0205 0 每日栅渣量 dm k wq w z 16 0 10001 8640008 0023 0 1000 86400 3 1max 3 1 9 式中 w1 栅渣量标准 取0 08m3 103m3 栅渣量较小 采用人工清渣 5 2 调节池调节池 5 2 1 设计说明 调节池 亦称调节均化池 是用以尽量减少污水进水水量和水质对整个污水处理 系统影响的处理构筑物 5 2 2 设计参数 14 设计流量 q 2000m3 d 83 33m3 h 0 023m3 s 停留时间 t 4h 有效水深 h 5m 保护高 h 0 5m 5 2 3 设计计算 调节池有效容积 v qt 83 33 4 333 32 3 m 取360 m3 调节池尺寸 f v h 360 5 72 2 m 池宽b取6m 则池长l为 l f b 72 6 12m 调节池总高 h 5 0 5 5 5m 调节池污泥斗容积 15 调节池设两座污泥斗 每斗上口面积 6 6 m2 下口面积 2 2 m2 泥斗的倾 角取 45 则污泥斗高 h1 2m 每个污泥斗容积 322 2121 1 1 3143626 3 2 3 mssss h v 污泥斗总容积 v 2v1 2 31 62m3 调节池总高度 h h h1 h2 5 2 0 5 7 5m 5 3 混凝沉淀池混凝沉淀池 5 3 1 设计说明 混凝工艺设置在固液分离设备之前 与分离设备组合起作用 它能有效地去除原 水中的悬浮物质和胶体 降低出水浊度和 bod5 效去除水中微生物 细菌和病毒 有效去除污水中的乳化油 色度 重金属等 整个混凝工艺流程为将配制好的混凝剂通过定量投加的方式加入到原水中 并通 过一定方式实现水和药剂的快速均匀混合 然后进入沉淀池进行固液分离 本设计采 用投加 pac 一般情况下 投加量为300 500g m3 本设计取350g m3 混凝剂的投加 混凝剂的投加 16 分为干投法和湿投法 本设计采用湿投法 相对于干投法 湿投 法更容易与水充分混合 投量易于调节 且运行方便 湿投法的工艺流程是 溶药池 计量投加设备 混合池 本设计中的沉淀池采用竖流沉淀池 5 3 2 设计参数 17 设计流量 q 83 33m3 h 0 023m3 s 1 混凝反应池 反应时间 t 25min 有效水深 h 3 5m 2 沉淀池 设计 1座竖流式沉淀池 中心进水 周边出水 沉淀时间 初沉池采用 1 0 2 0h 二沉池采用1 5 2 5h 本设计取1 5h 取中心管流速为 v0 0 03m s 污水在沉淀区的上升流速 v 0 0005 0 001m s 本设计取0 0007m s v1间隙流出速度 一般不大于0 04m s 本设计取0 04m s h4为缓冲层高度 采用0 3m 泥斗锥角 55 60 60 38 本科毕业设计 池底边长 0 5m 超高为 h1 0 3m 污泥斗下部直径 d0 0 4m 5 3 3 设计计算 1 混凝反应池 混凝反应池有效容积 2 7 34 60 2533 83 60 m qt w 式中 q 设计流量 m3 h t 反应时间 min 混凝反应池面积 2 9 9 5 3 7 34 m h w f 混凝反应池超高 0 5m 设反应池尺寸 l b h 3 3m 3m 4m 加药间的计算 功能 提供 pac 保证药品安全储存 构筑物尺寸 lb 3m 3m 3m 2 竖流沉淀池 设计计算 最大设计流量 q 0 023m3 s 中心管有效面积与直径 f1 0 77m2 d0 77 044 1 f 0 98 取1m 沉淀池的有效沉淀高度 即中心管高度 8 3 78 336005 10007 03600 2 取 tvh 中心管喇叭口到反射板之间的间隙高度 h3 11d v q 35 104 0 023 0 0 14m d1 1 3d0 1 35 1 1 35m v1 0 04m s 反射板直径 d2 1 3d1 1 3 1 35 1 76m 沉淀池总面积及沉淀池直径 沉淀池的沉淀区面积 f2 85 32 0007 0 023 0 v q m2 沉淀池的总面积 21 ff 0 77 32 85 33 62m2 取34m2 沉淀池直径 d a4 344 6 58 m 取d 7m 池直径与沉淀区高度比值 d h2 6 6 3 8 1 74 3 适合 污泥斗计算及污泥斗高度 取 60 截头直径 0 4m 泥斗深 h5 2 4 07 tg60 5 m 沉淀池总高 h h1 h2 h3 h4 h5 0 3 3 8 0 14 0 3 5 9 54m 式中 h1 超高 取0 3m h4 缓冲层高度 取 0 3m 5 3 4 出水方式 1 出流堰 出流堰采用水平薄壁堰 出流槽设于池外 堰沿池内壁设置 故堰长 l 21 99 m 单宽流量 q为 q q l 0 023 21 99 0 001046 m3 m2 s 1 046l m s 1 11 l m s 符合要求 堰上水头 h0为 h0 1 73 m 2 出流槽 出流槽 18 设一出水总管 故出流槽分成 2半 均匀接纳经堰口流来澄清水 槽为 平底 向出水口方向坡度取 0 01 槽中水流为非均匀稳定性 设池壁厚为0 3m 槽宽 b 为 0 5m 则槽的起端处水深为h0 1 73 m 取槽超端处水深为0 12m 为使澄清水 自堰后自由跌落 取槽深为 0 4m 堰板高出池壁2cm 墙外另加保护高度0 4m 5 3 5 污泥管设计 38 本科毕业设计 采用重力流排泥方式 取排泥管直径为150mm 5 3 6 混凝沉淀池进出水水质及处理效率 表5 1 混凝沉淀池进出水水质 5 4 水解酸化池水解酸化池 5 4 1 设计说明 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 因为使用的是厌氧水解处理技术 在处理水的同时也完成了对污泥的处理 使污水污泥处理一元化 这样就简化了传统 处理流程 5 4 2 设计参数 19 设计流量 q 83 33m3 h 水解池停留时间 hrt 4 0h 水解反应上升流速 v 0 5 1 8m h 考虑布水均匀性和经济性时 池型的长宽比一般采用3 2最为合适 5 4 3 设计计算 水解池的容积 v v q hrt 83 33 4 0 333 32m3 334m3 式中 q 日平均流量 m3 h hrt 水解池停留时间 h 设一座水解酸化池 池宽为 8m 有效高度为 h 有效 4 0m 超高 0 5m 按长宽比 3 2 设计 项目bod5 mg l codcr mg l ss mg l 色度 ph 进水 40010003003008 9 出水 2406001351958 9 处理效率 40 40 55 35 水解池实际总高 h h 有效 0 5 4 5m 水解酸化池池长 l 3 4 12m 水解酸化池的实际容积 v 12 8 4 5 432m3 5 4 4 水解酸化池上升流速的核算 反应器的高度确定后 反应器高度与上升流速间的关系如下 v h rht 4 4 1m h 式中 v 上升流速 m s h 反应器高度 m hrt 水力停留时间 h 因为 1 0 1 80 满足要求 5 4 5 布水配水系统 采用穿孔管布水器 分支式配水方式 配水支管与出水口距地底200mm 位于所服务 面积中心 出水管孔径为20mm 般在15 25mm之间 干管流量 q 83 33 3 m h 干管管径采用250mm的钢管 干管始端流速v 0 90m s 支管中心间距 d 0 5m 池中支管数n 24 查表得支管管径为32mm 支管始端流速v 1 43m s 5 4 6 水解酸化池进出水水质及处理效率 表5 2水解酸化池进出水水质 项目 bod5 mg l codcr mg l ss mg l 色度 ph 进水 2406001351958 9 出水 180450121 51566 9 去除率 25 25 10 20 5 5 sbr 池的设计计算池的设计计算 5 5 1 设计参数 38 本科毕业设计 污泥负荷 s n 0 25 kgmlssd kgbod 反应池数 n1 2 反应池水深 h 8 5m 排出比 1 m 1 2 5 活性污泥界面以上最小水深 m5 0 mlss 浓度 x 2000mg l 周期时间 t 8h 周期数 n2 3 每周期处理水量 2000 2 3 333 33m3 每周期分进水 曝气 沉淀 排水 闲置五个阶段 5 5 2 设计计算 1 反应池运行周期各工序时间计算 曝气时间 h cml c t s s a 8 4 20005 225 0 2502424 沉降时间 初期沉降速度 a max ctv 7 14 104 7 水温 10 时 hmvmax 8 1200010104 7 7 14 水温 20 时 hmvmax 6 3200020104 7 7 14 因此 必要的沉降时间为 水温 10 时 h v m h t a s 4 1 8 1 5 0 5 2 1 5 1 水温 20 时 h v m h t a s 7 0 6 3 5 0 5 2 1 5 1 排出时间 沉淀时间在 0 7h 1 4h之间变化 排出与待机时间 td 0 5h 左右 与沉淀时间合计 为 2 0h 进水时间 te t ta ts td 8 4 8 2 0 1 2h 2 一个 sbr 池的体积 v 3r m450 200025 0 25250 1000 cn lq v s 取一个周期的最大进水量变化比为r 1 5 20 超过一个周期污水进水量 q 与v的对比 2 0 5 2 15 11 m r v q 如其他反应池尚未接纳容量 考虑流量之变动 各反应池的修正容量为 3 540 2 01 450 1 m v q vv 反应池水深 8 5m 则必要的水面积为 5 63 5 8 540 m2 超高取 0 5m sbr 的平面尺寸为 m9m8m8hbl 3 反应池运行水位 排水结束时水位 m86 3 5 2 15 2 1 12 1 1 5 81h 高峰水位 m5 8h3 警报 溢流水位 m95 05 8h4 污泥界面 m36 35 086 35 0hh 1s 4 需氧量计算 sbr 池反应需氧量 21 srr vr2 nlqb qla vxb qla o a 微生物代谢有机物需氧率 取0 55 b 微生物自养需氧产率 取0 15 lr 去除有机物的浓度 本设计进水 450 112 5 337 5mg l 38 本科毕业设计 ns 污泥负荷 0 25 所以 hkg dkg o o o 22 34 25 821 45025 371 25 0 13375 0200015 03375 0200055 0 2 2 2 5 供气量计算 0 20 c时脱氧清水充氧量为 20 jsb 20 024 1 0 t s cpc rc r 计算取a 0 82 b 0 95 j c 2 0 p 1 0 20s c 10 73 所以 hkg o r o 67 54 19 882 0 73 1022 34 0 273 100 195 0 82 0 73 10 2 2 0 sbr 反应池供气量 s g 为 氧的利用率 a e 以 18 计 min m87 16 m4 1012 18 03 0 67 54 3 0 3 3 0 s h e r g a 2 池合用一台鼓风机 交替使用 另外设备用鼓风机1台 每台鼓风机的风量为 s gg 选用离心型系列 c20 1 5 型双极罗茨鼓风机 其性能表如下 表 5 3 c20 1 5 型双极罗茨鼓风机性能表 5 5 3 上清液排出装置 型号口径 mm 转速 r min 理论流速 3 minm c20 1 5 150750 20 本设计采用型号为 ps 2000 的滗水器 污水 60 1 5 123 2000 d nnt q qd 进水量 q 2000m3 d 池数 n 2 周期数 n 3 每 一池的排出负荷为 3 7m3 min 1 池设 2 台排出装置 则排出装置的负荷量为 7 4m3 min 排出装置的排水能力在 最大流量比 r 1 5 时 能够排出能力为 min m1 115 14 7 3 5 5 4 sbr 池进出水水质及处理效率 表 5 4 sbr 池进出水水质 5 6 氧化池氧化池 5 6 1 设计说明 二氧化氯作为一个强氧化剂 它还具有除藻 剥泥 防腐 抗霉 保鲜 除臭 氯化及漂白色等多方面的功能 用途十分广泛 本设计中氧化池的作用是进一步脱色 以及消毒 5 6 2 氧化池与加药间的设计计算 1 氧化池的设计参数 采用一座隔板式接触反应池 流量 q 83 33m3 h 水力停留时间 t 0 5h 平均水深为 h 2 0m 隔板间隔 b 2m 2 氧化池的设计计算 接触池容积 v qt 83 33 0 5 41 7m3 取 42m3 表面积 a v h 42 2 21m2 隔板数采用两个 则廊道总宽b 2 1 2 6m 接触池长度为 l a b 21 6 3 5m 项目 bod5 mg l codcr mg l ss mg l 色度 ph 进水 36112 560 75101 46 9 出水 36112 560 7540 566 9 去除率 00060 38 本科毕业设计 实际消毒池容积 v blh 6 3 5 2 42m3 池深取 2 0 3 2 3m 0 3m为超高 氧化池尺寸 lbh 3 5m 6m 2 3m 校核 t q v 30min 30min 经校核仅满足有效停留时间的要求 3 加药间 功能 提供 clo2 保证药品安全储存 构筑物尺寸 lb 3m 3m 3m 5 6 3 氧化池进出水水质及处理效率 表 5 5 氧化池进出水水质 5 7 污泥浓缩池污泥浓缩池 间歇式污泥浓缩池 8 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 在投入污泥前必须先排除浓缩池已澄清的上清液 腾出池容 故在浓缩池不同高 度上应设多个上清液排出管 5 7 2 设计参数 20 进泥含水率 当为初次污泥时 其含说率一般为 95 97 当为剩余活性污 泥时 其含水率一般为 99 2 99 6 当为混合污泥时 其含水率一般为 98 99 5 本设计污泥含水率 p1 99 污泥固体负荷 当为初次污泥时 污泥固体负荷宜采用 80 120kg m2 d 当为 剩余活性污泥时 污泥固体负荷宜采用 30 60 kg m2 d 当为混合污泥时 污泥固体 负荷宜采用 25 80 kg m2 d 浓缩后污泥含水率宜为 97 98 本设计浓缩后污泥 含水率 p2 97 项目 bod5 mg l codcr mg l ss mg l 色度 ph 进水 36112 560 75101 46 9 出水 34 2106 87560 7540 566 9 去除率 5 5 060 污泥浓缩停留时间不宜小于 12h 但也不要超过 24h 本设计取污泥浓缩时间 t 12h 浓缩池固体通量 m 为 0 5 10kg m2 h 本设计取 2 0 kg m2 h 即 48 kg m2 d 5 7 3 设计计算 污泥量 100 24 1 21max pk ccq q z dmdm 50 80 47 991 11 000061 00003 0 2433 83 33 取50m3 d 式中 c1 进水悬浮物浓度 t m3 c2 出水悬浮物浓度 t m3 kz 污水流量总变化系数 污泥密度 t m3 值约为1 p1 污泥含水率 浓缩池面积 2 42 10 48 1050 m m qc a 式中 q 污泥量 m3 d c 污泥固体浓度 g l m 浓缩池固体通量 kg m2 d 则浓缩池直径 m a d64 3 14 3 42 1044 浓缩池工作部分高度 m a tq h4 2 42 1024 5012 24 2 浓缩后污泥体积 dm p pq v 7 16 97 01 99150 1 1 3 2 1 按 12h贮泥时间计算泥量 38 本科毕业设计 v v 2 8 35m3 污泥斗体积 3 223 1 rrrr h v 322 77 8 2 02 035 235 2 3 62 214 3 m 式中 h5 污泥斗高 m dd h62 2tan 2 4 0 64 3 tan 2 0 3 污泥斗倾角 45 r 沉淀池半径 r d 2 2 35m r 污泥斗下部半径 r d0 2 0 2m 校核 v1 8 77 m3v 8 35 m3 浓缩池总高度 h h1 h2 h3 0 4 2 4 2 62 5 42m 式中 h1 超高 取 0 4m 取进泥中心管 d0 1000mm 污泥入流槽尺寸 400mm 400mm 6 辅助构筑物的设计计算及说明辅助构筑物的设计计算及说明 6 1 污水提升泵房污水提升泵房 1 设计说明 采用 sbr 工艺方案 污水处理系统简单 污水只需考虑一次提升 污水从调节池 出来后 经提升进入混凝池 然后自流通过竖流沉淀池 水解酸化池 sbr 池 氧化 池池 2 设计选型 选择 65zw50 30 型污水提升泵 两台 两用一备 该提升泵流量为 50m3 h 扬 程 h 30m 电机功率7 5kw 3 泵房的平面尺寸 3 0m 3 0m 3m 6 2 鼓风机房鼓风机房 1 设计说明 本设计采用工艺中 sbr 池都必须曝气 总共所需供气量为 16 87m3 min 2 设计选型 采用污水处理专用离心型鼓风机 c20 1 5 型三台 二用一备 鼓风机流量为 20 m3 min 压力为98 07kpa 电机功率35kw 3 鼓风机房的平面尺寸 3 0m 3 0m 3 0m 6 3 污泥脱水间污泥脱水间 1 设计选型 选用 zwl 350 型离心脱水机两台 一用一备 电机功率14kw 2 污泥脱水间的尺寸 6 0m 6 0m 3m 38 本科毕业设计 7 高程布置高程布置 7 1 高程设计任务及原则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 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 在作高程布置时还提升本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他构筑物的可能 7 2 各构筑物水头损失表各构筑物水头损失表 表表 7 1 各构筑物水头损失表各构筑物水头损失表 构筑物名称水头损失 m构筑物名称水头损失 m 格栅 0 1 竖流沉淀池 0 805 调节池 0 731 sbr 池 0 763 混凝池 0 515 氧化池 0 858 8 平面布置及高程布置的设计平面布置及高程布置的设计 8 1 平面布置原则平面布置原则 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 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 8 2 总平面布置结果总平面布置结果 污水由东南边排水总干管截留进入 经处理后由该排水总干管和泵站排入城市污 水管 污水处理厂呈长方形 东西走向38m 南北走向22m 总面积为836 2 m 9 9 投资估算与效益分析投资估算与效益分析