700吨印染废水处理站设计计算说明书.doc

1 19 目 录 1 概述 1 2 城市污水处理工程初步设计说明 1 2 1 设计要求 1 2 2 工艺流程及工艺简介 1 3 主体构筑物计算 2 3 1 筛网 2 3 2 提升泵房 3 3 3 集水池 3 3 4 中和池 4 3 5 调节池 4 3 6 水解酸化池 4 3 7 竖流沉淀池 1 6 3 8 一级生物接触氧化池 8 3 9 竖流沉淀池 2 10 3 10 二级生物接触氧化池 11 3 11 流沉淀池 3 13 3 12 生物活性碳池 14 3 13 污泥浓缩池 15 3 14 污泥脱水 16 4 其他设备选型 17 结论 18 1 19 1 1 概述概述 印染企业的印染废水主要产生在印染工艺的前处理阶段和染色印花阶段 分析 其废水特点 概括的来说就是 水量大 有机污染物种类多 含量高 色度高 碱 性和 pH 值变化大 水质变化剧烈 BOD5 CODCr值低 可生化性差 一直是国内外 难处理的工业废水之一 印染废水处理的主要任务是 去除 COD BOD 色度等 某纺织印染有限公司是一对棉布 涤纶棉布进行漂白染色的生产厂家 年生产 能力为漂白染色布匹 2000 万米 采用的染料主要为还原染料和部分活性染料 在生 产过程中排放的印染废水色度深 有机物浓度较高 不能满足国家规定的排放标准 石家庄凯罗纺织印染有限公司为了消除污染 保护环境 以利于企业的可持续发展 决定对生产过程中排放的废水进行净化处理 实现所排废水的达标排放 2 2 城市污水处理工程初步设计说明城市污水处理工程初步设计说明 2 12 1 设计要求设计要求 1 设计规模 废水处理站处理能力为 700 m3 d 2 设计进水水质 pH 8 10 COD 1200 mg L BOD5 400 mg L SS 310 mg L 色度 450 倍 3 设计出水水质 处理后出水水质满足 污水综合排放标准 GB8978 1996 表 2 一级标准的 要求 即 COD 100mg L BOD5 30 mg L SS 70 mg L pH 6 0 9 0 色度 40 倍 2 22 2 工艺流程及工艺简介工艺流程及工艺简介 本设计采用一级厌氧 两级好氧工艺 根据实际情况设有水解酸化池 生物接触 氧化池 污泥浓缩池等处理设备 流程见图 1 2 19 印染污水 集水池中和池调节池 水解酸 化池 话化池 栅渣外排 筛网 一级生物 接触氧化 池 竖流沉 淀池1 浓缩池 脱水机房 泥饼外运 竖流沉 淀池2 二级生物 接触氧化 池 竖流沉淀 池3 生物活性 碳池 出水 泵房 反冲洗水 剩余污泥 剩余污泥 剩余污泥 滤 液 污泥回流 污泥回流 上 清 液 污 泥 回 流 鼓风机房 图 1 印染污水处理工艺流程图 废水首先经过筛网 截留一部份污水中悬浮物和漂浮物 保护后续水泵的正常 工作 然后进入集水池 再经泵提升后 污水进入中和池 调节污水 pH 值 出水 进入水量调节池 均化进水水量 调节池出水流入水解酸化反应池 水解酸化池主 要是分解大的有机物 经水解酸化池后污水进入竖流沉淀池进行沉淀 然后进入二 级好氧池进行生物处理 二级好氧池主要去除 COD 色度 从好氧池出来的水进入沉 淀池进行沉淀 沉淀后的水进入生物活性池进行脱色 之后废水达标排放 产生的 污泥一部分用于污泥回流 剩余污泥进入污泥浓缩池进行浓缩 浓缩后的污泥通过 带式压滤机进行脱水 泥饼外运 浓缩池的上清液及脱水的滤液则回流至污水处理 系统 3 3 主主体构筑物计算体构筑物计算 3 13 1 筛网筛网 设计说明 1选定网眼尺寸 污水中悬浮物为纤维类物质 所以筛网的网眼应小于 2000 m 3 19 2筛网种类 根据生产的产品规格性能 选用倾斜式筛网 筛网材料为不锈钢 水力负荷 0 6 2 4m3 min m2 3所需筛网面积 A 参数 水力负荷 q 1 5m3 min m2 Q 700m3 d 0 5m3 min 面积 2 33 0 5 1 5 0 m q Q A 设计取 A 0 4m2 3 23 2 提升泵房提升泵房 水泵的选择 设计水量为 700 m3 d 设离心泵 2 台 一开一备 则单台流量为 Q 29 2m3 h 所需扬程为 9m 700 24 型号 50WQ D242 1 5 主要性能参数 流量 30m3 h 扬程 10m 功率 1 5kw 转速 2840r min 泵重 58kg 排出口径 50mm 3 33 3 集水池集水池 容积 按一小时废水流量计算 则集水池的有效容积为 V 29 2m3 700 24 面积 取有效水深 h 3m 则面积 F 9 7m2 设计取 10m2 V 29 2 3 集水池半径为 m F D1 6 14 3 2 2944 保护水深为 0 3 米 则实际水深为 3 3 米 4 19 3 43 4 中和池中和池 1 设计参数 设计流量 Q 700m3 d 29 2m3 h 中和时间 t 1h 有效水深 h 3m 超高 h1 0 3m 2 设计计算 有效容积 3 2 291 2 29mQtv 设计取 3 30mv 设计为矩形 尺寸长 5 2 10m2 总高度 H h h1 3 3m 3 53 5 调节池调节池 1 设计参数 有效水深 h 6m 停留时间 t 8h 保护高 h1 0 6m 2 设计计算 有效容积 V Qt 29 2 8 233 6m3 设计为 V 240m3 设计为矩形 尺寸 长 宽 8 5 40m2 总高度 H h h1 6 0 6 6 6m 3 63 6 水解酸化池水解酸化池 1 设计参数 容积负荷 NV 2 2kgCOD m3 d 配水孔流速 v 0 2m s 设计水量 Q 700m3 d 进水 COD 1200mg L 5 19 保护高度 h1 0 3m 2 设计计算 水解酸化池尺寸 有效容积 V 3 8 381 2 2 7002 1 m N QS V 式中 S 进水 COD 浓度 kg L Q 设计水量 m3 d 设计取 V 400m3 分为两大格 每格尺寸 长 宽 深 为 8 4 4 6 201 6m3 每大格分两小格 长 宽 深 4 2 4 6 100 8m3 水力停留时间 HRT 24 13 7h 400 700 填料容积 V1 V 400 266 7m3 2 3 2 3 潜水搅拌机 厌氧池底部可能积泥 按每立方米池容 10W 功率配备潜水搅拌机 共 分四小格 选用 4 台潜水搅拌机 每台功率 N 0 924Kw 10 4 2 4 5 5 1000 配水孔总面积 A 0 02m2 700 24 2 3600 0 2 每大格宽 4 米 取 n 15 孔 孔距为 25cm 则单孔直径 d 0 041m 41mm 4 4 0 02 15 污泥产生量 水解酸化池的 COD 去除率为 30 则污泥的产生量按照每公斤 COD 产 生 0 4kg 干污泥进行计算 则 干污泥产生量 W 1 2 30 700 0 4 100 8kg 6 19 湿污泥产生量 1 10 8 10080 1 0 99 0 01 W Wkg 体积 V 10 08m3 3 73 7 竖流沉淀池竖流沉淀池 1 1 1 设计参数 3 700 0 0081 24 360024 3600 Q qms 设计流量 沉淀效率 50 进水 SS C0 310mg L 出水 SS C1 155mg L 沉速 u0 0 33mm s 0 00033m s 沉淀时间 t 1 5h 污泥含水率 P0 99 污泥容重 r0 当 P0 95 时 r0 1000kg m3 2 设计计算 中心管计算 沉淀池中心管过水断面积 2 27 0 03 0 0081 0 m u q A 中心管水流速度 u 30mm s 设计去 u 0 03m s 直径 m A d58 0 4 0 中心管高度 h2 3600ut 3600 0 00033 1 5 1 78m 基本合格2 3 78 1 7 5 2 h D 缝隙高度 1 3 du q h 式中 d1为反射板直径 m 7 19 u 为缝隙出流速度 m s 初次沉淀池 u 30mm s 设计中取 u 20mm s d1 1 35d0 0 78m mh17 0 78 014 302 0 0081 0 3 沉淀区有效断面积 u q F 式中 u 为上升流速 u u0 0 00033m s 22 2555 24 00033 0 0081 0 mm u q F 沉淀池直径 m fF D67 5 14 3 27 0 25 4 4 设计取D为5 7m 污泥产生量 产生的污泥体积 01 0 3 24 3600 10024 3600 0 0081 310 155 100 1000 10001000 10099 1000 10 8 q CC W rP m 沉泥斗计算 取 a 45 截头直径 0 5m 则 mtgh6 245 5 07 5 5 污泥斗容积 V1 h5 R2 Rr r2 其中 1 2 85 2 RDm V1 2 6 2 852 2 85 0 25 0 252 24 2m3 沉淀池总高度 H h1 h2 h3 h4 h5 0 3 1 78 0 17 0 3 2 6 5 15m 式中 h1 超高 0 3m h4 缓冲层高度 0 3m 3 83 8 一级生物接触氧化池一级生物接触氧化池 1 设计参数 8 19 设计流量 Q 700m3 d 29 2m3 h 设计容积负荷 NV 2kgCOD m3 d 进水 COD La 840mg L 出水 COD Le 420mg L 2 设计计算 有效容积 3 24 24 29 2 0 840 42 123 6 2 ae v Q ll Vm N 设计取 V 124m3 设计分为 2 个池子 单池面积 25m2 2 124 20 6 2 3 V Fm nH 设计尺寸 长 宽 3 7 21m2 氧化池高度 H0 H h1 h2 m 1 h3 h4 式中 H 填料高度 3m h1 超高 0 3m h2 填料上部的稳定水层深 0 5m h3 填料层间隙高度 0 3m m 填料层数 m 3 h4 配水区高度 1 5m H0 3 0 6 0 5 3 1 0 3 1 5 6 2m 校核时间 2h 合格 2 21 3 4 32 29 2 nFH th Q 3 填料与安装 采用 25mm 塑料蜂窝填料 分三层 每层 1m 所需填料容积 V2 21 3 2 126m3 4 进水设施 采用布水廊道进水 廊道设在氧化池一侧 宽度 B 取 0 3m 流速为 9 19 smmhm nbB Q v 5 4 2 16 33 02 2 29 5 污泥产生量 按每公斤 COD 产生 0 4kg 干污泥进行估算 可知 去除 COD 量为 kgw29470042 0 700 42 0 84 0 干污泥重 w 294 0 4 117 6kg 湿污泥重 kgw11760 99 0 1 6 117 1 体积约为 11 76m3 6 需氧量与空气量计算 需氧量 D aQLr bVNwv 式中 D 系统每日需氧量 kgO2 d a 氧化每 kgCOD 需氧量 kgO2 kgCOD a 0 42 b 污泥自身氧化需氧率 kgO2 kgMLVSS d b 0 10 Lr 去除 COD 浓度 Nwv 混合液挥发性悬浮物浓度 MLVSSkg m3 已知沉淀池出水悬浮物浓度为 0 155g L f 0 7 则 Nwv 0 155 0 7 0 11kg m3 则 D 0 42 700 0 42 0 10 124 0 11 124kgO2 d 所需空气量 设曝气装置氧的利用率为 0 2 安全因素采用 1 3 空气密度为 1 201kg m3 空气中含有氧量为 23 2 则所需的理论空气量为 dm 450 232 0 201 1 124 3 实际所需的空气量为 min 6 1 2250 20 0 450 33 mdm 设计所需空气量为 3 1 6 2 08m3 min 10 19 3 93 9 竖流沉淀池竖流沉淀池 2 2 1 设计参数 3 700 0 0081 24 360024 3600 Q qms 设计流量 沉淀效率 35 进水 SS C0 155mg L 出水 SS C1 100mg L 沉速 u0 0 33mm s 0 00033m s 沉淀时间 t 2h 污泥含水率 P0 99 污泥容重 r0 当 P0 95 时 r0 1000kg m3 2 设计计算 中心管计算 中心管面积 2 27 0 03 0 0081 0 m u q A 中心管直径 m A d58 0 4 0 缝隙高度 3 1 q h u d 式中 d1 为反射板直径 m u 为缝隙出流速度 m s 二次沉淀池 u 20mm s 设计中取 u 20mm s d1 1 35d0 0 78m mh17 0 78 014 302 0 0081 0 3 沉淀区有效断面积 22 2555 24 00033 0 0081 0 mm u q F 沉淀池直径 m fF D7 5 14 3 27 0 25 4 4 沉淀区有效水深 11 19 h2 3600ut 3600 0 00033 2 2 4m 合格 2 5 7 2 43 2 D h 污泥产生量 产生的污泥体积 01 0 3 24 3600 10024 3600 0 0081 155 100 100 1000 10001000 10099 1000 3 85 q CC W rP m 沉泥斗计算 取 a 45 截头直径 0 5m 则 mtgh6 245 5 07 5 5 污泥斗容积 V1 h5 R2 Rr r2 其中 1 2 85 2 RDm V1 2 6 2 852 2 85 0 25 0 252 24 2m3 沉淀池总高度 H h1 h2 h3 h4 h5 0 3 2 4 0 17 0 3 2 6 5 77m 式中 h1 超高 0 3m h4 缓冲层高度 0 3m 3 103 10 二级生物接触氧化池二级生物接触氧化池 1 设计参数 设计流量 Q 700m3 d 29 2m3 h 设计容积负荷 NV 1 5kgCOD m3 d 进水 COD La 420mg L 出水 COD Le 100mg L 2 有效容积 3 5 149 5 1 1 042 0 2 2924 24 m N LLQ V V ea 设计取 150m3 分 2 个池子 每个池子的面积为 12 19 2 25 32 150 m nH V F 设计每个池子的尺寸 长 宽 为 2 5 10 25m2 3 校核时间 合格h Q nFH t14 5 2 29 3252 4 生物接触氧化池高度 H0 H h1 h2 m 1 h3 h4 式中 H 填料高度 3m h1 超高 0 3m h2 填料上部的稳定水层深 0 5m h3 填料层间隙高度 0 3m m 填料层数 m 3 h4 配水区高度 1 5m 池高 H0 3 0 6 0 5 3 1 0 3 1 5 6 2m 5 填料与安装 采用 25mm 塑料蜂窝填料 分三层 每层 1m 所需填料容积 V2 25 3 2 150m3 6 进水设施 采用布水廊道进水 廊道设在氧化池一侧 宽度 B 取 0 3m 流速为 smhm nbB Q v 7 2 7 9 53 02 2 29 7 污泥产生量 按每公斤 COD 产生 0 4kg 干污泥进行估算 可知 去除 COD 的量为 kgw224700 1 042 0 干污泥重 w 224 0 4 89 6kg 湿污泥 kgw8960 99 0 1 6 89 1 体积 V 8 96m3 8 需氧量与空气量计算 需氧量 D aQLr bVNwv 13 19 式中 D 系统每日需氧量 kgO2 d a 氧化每 kgCOD 需氧量 kgO2 kgCOD a 0 42 b 污泥自身氧化需氧率 kgO2 kgMLVSS d b 0 10 Lr 去除 COD 浓度 Nwv 混合液挥发性悬浮物浓度 MLVSSkg m3 已知沉淀池出水悬浮物浓度为 0 100mg L f 0 7 则 Nwv 0 7 0 100 kg m3 则 D 0 42 700 0 32 0 10 124 0 07 95kgO2 d 所需空气量 设曝气装置氧的利用率为 0 2 安全因素采用 1 3 空气密度为 1 201kg m3 空气中含有氧量为 23 2 则所需的理论空气量为 dm 344 232 0 201 1 95 3 实际所需的空气量为 min 2 1 1720 20 0 344 33 mdm 设计所需空气量为 3 1 2 1 6m3 min 3 113 11 流沉淀池流沉淀池 3 3 1 设计参数 3 700 0 0081 24 360024 3600 Q qms 设计流量 沉淀效率 30 进水 SS C0 100mg L 出水 SS C1 70mg L 沉速 u0 0 33mm s 0 00033m s 沉淀时间 t 2h 污泥含水率 P0 99 污泥容重 r0 当 P0 95 时 r0 1000kg m3 2 计算过程 计算过程同二沉池 除污泥产生量不同外 其他各数据同二沉池 14 19 3 污泥产生量 01 0 3 24 3600 10024 3600 0 0081 10070 100 1000 10001000 10095 1000 0 42 q CC W rP m 污泥重 M 0 42 1000 420kg 3 123 12 生物活性碳池生物活性碳池 1 设计参数 设计流量 Q 29 2m3 h 空塔流速 4 vm h 接触时间 气水比 4 1 1th 炭种类 净水炭 使用周期 T 2 年 8 反冲洗强度 反冲洗历时 2 8 qLm s A 10mint 反冲周期 炭层高度 H 3m 24Th 2 计算过程 炭床有效容积 3 29 2 129 2Vqtm 炭床表面积 22 29 2 9 710 3 V Fmm H 炭床直径 44 10 3 6 3 14 F Dm 分为两层 每层炭床层高 H1 1 5m 炭床下面设有 0 5m 高的砂层 校核时间 基本满足要求 3 0 75 4 H th v 炭床高度 01234 HHhhhh 式中 H 炭层高度 3m h1 超高 0 3m 15 19 h2 炭层上部水深 1 0m h3 承托层高度 0 4m h4 反冲布水高 0 5m 0 1 50 3 1 00 40 54 7Hm 每日反冲洗水量 223 608 60 10 3 648 8 100410004 qt WDm 3 133 13 污泥浓缩池污泥浓缩池 采用间歇式重力浓缩池 示意图为 1 计算过程 污泥总量 体积 为沉淀池和厌氧好氧池所产生的所有污泥之和 W 10 08 10 8 11 76 3 85 8 96 0 42 45 87m3 浓缩池面积 2 17 27 1087 45 m M QC A 式中 Q 污泥量 m3 d C 污泥固体浓度 g L M 浓缩池污泥固体通量 kg m2 d 浓缩池直径 m A D6 4 14 3 1744 浓缩池深度计算 总深度 H h1 h2 h3 h4 工作部分有效水深 排泥 上清液 进泥 16 19 m A TQ h7 1 1724 87 4515 24 1 式中 T 停留时间 T 15h 总深度 H h1 h2 h3 h4 1 7 0 3 0 3 2 05 4 35m 浓缩后污泥体积 式中 97 99 22 11 pp pp 出泥含水率 进泥含水率 3 143 14 污泥脱水污泥脱水 1 采用带式过滤机进行脱水 计算 浓缩池每天排一次泥 设计每次脱水工作 4 小时 则进泥流量 hmQ 8 3 4 3 15 3 压滤机带宽 mkpQB