印染废水处理毕业设计.doc

I 65 目录 摘要 1 ABSTRACT 2 第第 1 1 章章 概述概述 3 1 1 工程概况 3 1 2 设计依据 3 1 3 设计任务 4 1 3 1 设计题目 4 1 3 2 设计水量与水质 4 第第 2 2 章章 污水处理方案的确定污水处理方案的确定 5 2 1 设计原则 5 2 2 设计范围 5 2 3 废水特性 5 2 3 1 水质特点 5 2 3 2 废水来源 6 2 4 方案比选及确定 6 2 4 1 传统活性污泥法 7 2 4 2 氧化沟工艺 7 2 4 3 生物接触氧化工艺 8 2 4 4 工艺流程的确定 9 2 5 主要构筑物说明 9 2 5 1 格栅 9 2 5 2 调节池 9 2 5 3 污水泵房 10 2 5 4 水解酸化池 10 2 5 5 生物接触氧化池 12 2 5 6 气浮池 14 II 65 2 5 7 浓缩池 14 2 5 8 污泥脱水 15 第第 3 3 章章 设计计算设计计算 16 3 1 格栅井 16 3 1 1 设计计算 16 3 1 2 格栅机的选型 18 3 2 提升井 18 3 2 1 尺寸 18 3 2 2 提升泵 19 3 3 调节池 19 3 3 1 调节池的尺寸 20 3 3 2 中和 20 3 3 3 曝气 21 3 4 水解酸化池 23 3 4 1 池体计算 23 3 4 2 布水配水系统 24 3 5 生物接触氧化池 26 3 5 1 池体计算 26 3 5 2 布水设施 28 3 5 3 布气设施 28 3 6 气浮池 31 3 6 1 气浮所需空气量 31 3 6 2 溶气罐计算 32 3 6 3 反应池 34 3 6 4 布水方式 35 3 6 5 刮沫机 36 3 7 污泥泵房 36 3 7 1 污泥量 36 3 7 2 污泥泵的选型 38 III 65 3 7 3 泵房尺寸 38 3 8 浓缩池 39 3 8 1 浓缩池设计 39 3 8 2 刮泥机选型 40 3 9 脱水车间 41 3 9 1 污泥脱水机 41 3 9 2 车间尺寸 42 3 10 鼓风机房 42 3 10 1 调节池 42 3 10 2 水解酸化池 42 3 10 3 接触氧化池 43 3 10 4 气浮池 43 3 10 5 风机选型 43 3 10 6 风机房尺寸 43 第第 4 4 章章 整体布置整体布置 44 4 1 平面布置原则 44 4 2 污水站平面布置的具体内容 44 4 3 高程布置原则 44 4 4 高程布置 45 4 4 2 构筑物损失 46 4 4 3 高程布置 47 4 5 结构设计 47 4 5 1 地质概述 47 4 5 2 结构形式及技术要求 47 第第 5 5 章章 投资估算投资估算 49 5 1 基本建设投资费 49 5 1 1 土建费 49 5 1 2 设备安装费 49 5 1 3 建设总投资 50 IV 65 5 2 经营总费用 50 5 2 1 动力费 E1 51 5 2 2 药剂费 E2 51 5 2 3 工资福利费 E3 51 5 2 4 折旧提存费 E4 51 5 2 5 检修维护费 E5 52 5 2 6 其他费用 E6 52 5 2 7 单位制水成本 T 52 第第 6 6 章章 污水站管理系统污水站管理系统 53 6 1 电器仪表说明 53 6 1 1 依据与规范 53 6 1 2 设计范围 53 6 1 3 具体注明 53 6 1 4 污水站负荷估算 53 6 2 措施的确定 53 6 3 劳动定员 54 6 4 劳动保护 54 6 5 节能设计 54 第第 7 7 章章 调试和服务工作调试和服务工作 56 结论结论 57 参考文献参考文献 58 致致 谢谢 59 1 65 摘要 印染废水是工业废水的重要组成部分 随着印染行业的发展 PVA 浆料 新 型难降解的染色剂的使用 印染废水污染日趋严重 处理难度也不断提高 国内 外提出了各种各样的处理工艺 成绩斐然 为了保护环境 维护公司的形象 提 高公司的竞争力 权衡各种处理工艺 烟台某棉纺有限公司采用生化法处理以染 色为主的印染废水 印染废水的水质如下 COD 650mg L BOD 150mg L pH 10 SS 200mg L 色度 500 由于废 水的有机负荷不高 可生化性差 色度较高 综合经济 技术和环境等因素 本 工艺主要采用中和 厌氧 好氧处理 其中 中和池调节 pH 值 厌氧池提高废水 的可生化性 好氧池降低有机物浓度 为了提高污泥的去除率 本工艺采用气浮 池代替沉淀池去除悬浮物 色度较高 主要是印染废水中含有的难降解的染料较 多造成的 通过厌氧 好氧处理可以有效的脱色 所以没必要加脱色剂 经过处理 的出水水质好 能够满足 GB4287 92 纺织染整工业水污染排放标准 一级要求 达标排放 本工艺以低投入 高标准的思想设计 它具有几大特色 一 化学药剂使用 少 主要是中和药剂费 二 采用接触氧化法 污泥产量低 减少了污泥处理费 三 构筑物设备相对简单 安装费相对较低 四 土地占用少 运行费用较低 五 出水水质好 关键词 印染废水 可生化性 厌氧 好氧处理 2 65 Abstract Printing and dyeing wastewater is an important part of industrial wastewater with the printing and dyeing industries PVA size the new biodegradation by use of dye printing and dyeing wastewater pollution growing processing difficulties are also rising A variety of domestic and foreign treatment process and success In order to protect the environment maintaining the company s image improve the company s competitiveness balance of treatment process a cotton spinning Co Ltd Yantai biochemical method to handle the printing and dyeing waste water stains The following water quality printing and dyeing wastewater COD 650mg L BOD 150mg L pH 10 SS 200mg L Color 500 As the wastewater organic load is not high poor biodegradability high color comprehensive economic technological and environmental factors mainly in the technology and anaerobic aerobic treatment Among them the pool and adjust pH anaerobic tank to improve the biodegradability of wastewater reduce the concentration of organic matter aerobic tank In order to improve sludge removal the process uses flotation tank instead of settling ponds to remove suspended solids High color printing and dyeing wastewater containing mainly the difficulty caused by the degradation of the dye more through anaerobic aerobic treatment can be effective marking so no need to add bleaching agents Good quality of treated effluent to meet GB4287 92 textile dyeing industrial water pollution discharge standards a requirement emissions standards The process to low investment high standards of design thinking It has several characteristics First use fewer chemicals mainly in and pharmaceutical costs 2 using contact oxidation sludge production is low less sludge handling charges three relatively simple structures equipment installation costs relative lower 4 less land occupation low running costs 5 the water quality good Keywords printing and dyeing wastewater biodegradability anaerobic aerobic treatment 3 65 第 1 章 概述 1 1 工程概况 烟台某有限公司主要从事染锦线加工的专业厂家 纺织工业废水中的污染物 主要是棉毛等纺织纤维上的污物 盐类 油类和脂类 以及加工过程中投加的各 种浆料 染料 表面活性剂 助剂 酸 碱等 纺织工业的废水量大 是严重的 污染源之一 所以贵公司以染色为主 在发展过程中首先考虑生产工艺的改革来 减少污染物的产生 其次是重视废水和物料的回收利用 根据贵公司的情况 拟建一座 2880m3 d 污水处理设施 建后排放水达到 纺 织染整工业水污染排放标准 GB4287 92 的一级要求 根据目前国内外水处理技术的不断发展 处理方法多样化 还有相当量的废 水需要进行无害化处理 处理方法有 物理法 化学法和生物法 必须根据织物 采用的原料 产品的品种 加工的方法 特别是要了解各工艺操作过程中投加药 料 染料 助剂的情况 对废水组分特牲进行分析 通过技术经济比较 选择最 优化的处理技术 为了提高出水水质和废水回用率 往往需采用多种方法联合处 理工艺 因此 根据贵公司对环保管理的理解要求 明确了废水的处理办法 为 此我们受贵单位的委托 对该污水进行治理工艺设计 设备的制造及工程预算 供贵方选用 1 2 设计依据 1 室外排水设计规范 GBJ14 87 2 污水综合排放标准 GB8978 96 3 工业企业采光设计标准 GB50033 91 4 城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准 CJJ31 89 5 城市污水处理厂污水污泥排放标准 CJ3025 93 6 地面水环境质量标准 GHZB1 1999 7 污水排入城市下水道水质标准 CJ3082 1999 8 构筑物抗震设计规范 GBJ50191 92 9 建筑地面设计规范 GBJ50037 96 10 建筑灭火器配置设计规范 GBJ140 90 11 工业企业总平面设计规范 GB50187 93 4 65 12 供电系统设计规范 GB50052 95 13 低压配电设计规范 GB50054 95 14 电动装置的继电保护和自动装置设计规范 GB50060 92 15 给水排水工程结构设计规范 GBJ69 84 16 工业自动化仪表工程施工及验收规范 GBJ93 86 17 纺织染整工业水污染排放标准 GB4287 92 18 贵公司提供的污水水质水量资料及有关基础资料 19 环境工程专业 毕业设计任务书 1 3 设计任务 1 3 11 3 1 设计题目设计题目 烟台某染织污水处理初步设计方案 1 3 21 3 2 设计水量与水质设计水量与水质 根据贵公司提供的有关数据 每天生产污水排放量确定为 2880m3 d 即 120m3 h 建后出水水质满足 纺织染整工业水污染排放标准 GB4287 92 一级 标准 查 纺织染整工业水污染排放标准 GB4287 92 表 3 水质情况如下表 1 1 表 1 1 印染废水进出水水质表 mg L 指标pHCODBOD5SS色度 倍 进水10650150200500 出水6 982224037 标准6 9100257040 去除率 87858093 5 65 第 2 章 污水处理方案的确定 2 1 设计原则 1 执行国家关于环境保护的政策 符合国家及地方的有关法规 规范和标准 2 结合场地实际情况 充份利用构建筑物 尽量节省工程投资和占地面积 3 采用先进 成熟 可靠的处理工艺 确保处理出水达到排放标准 充分考 虑当地的条件 采用安全可靠的工艺路线和设计参数 4 设备器材采用国内外成熟 高效 优质的设备 并设计适当的自动控制水 平 以方便管理运行 5 综合考虑环境效益 经济效益和社会效益 在保证出水达标的前提下 尽 量减少工程投资与运行费 6 全面规划 合理布局 整体协调 使污水处理工程与周围环境景观达到协 调一致 7 妥善处理污水处理过程中产生的污泥 栅渣等固体废弃物 避免二次污染 的产生 8 严格遵照国家标准及业主的要求 审慎合理地确定各种设计标准 9 工艺与自控设备要以国产或合资企业节能优质品牌为首选 确保工程质量 10 处理系统具有较大的灵活性和操作弹性 以适应污水水质 水量的变化 11 应达到工艺先进 运行稳定 管理简单 运行成本合理 维修方便等特点 2 2 设计范围 1 本工程的设计范围包括 污水处理以及与其相关的污泥处理 2 本工程的设计内容包括 1 工艺设计 含污泥处理 2 建 构筑物设计 3 工艺设备选型 6 65 4 管道设计 包括工艺 电力电讯管道等 5 电气及自动控制设计 2 3 废水特性 2 3 12 3 1 水质特点水质特点 该类污水属高浓度有毒有害有机废水 废水中含有高分子有毒有机物质 色度 也较高 给废水处理带来了极大的难度 是一种典型的高难度污水处理的有毒有 机废水 该污水在不同的生产周期具有不同的特性 2 3 22 3 2 废水来源废水来源 这些废水主要来源于 染整工段 包括退浆 煮炼 漂白 丝光 染色和整理 等 1 退浆废水 棉织物上的浆料和纤维本身的部分杂质在漂染前必须去除 在 去除过程中所产生的碱废水 呈淡黄色 2 煮炼废水 为保证漂白和染整的加工质量 要将纤维中的棉蜡 油脂 果 胶类含氮化合物等杂质去除 产生的废水为碱性 废水呈深褐色 COD 浓度较高 3 漂白废水 漂白工艺一般采用次氯酸钠 过氧化氢 双氧水 亚氯酸钠等 氧化剂去除纤维表面和内部的有色杂质 使织物漂白 该废水污染程度小 COD 浓度较低 4 丝光废水 丝光处理是将织物在氢氧化钠浓碱液内浸透 目的是提高纤维 的张力强度 增加纤维的表面光泽 降低织物的潜在收缩率 同时增加与染料的 亲和力 呈碱性废水 COD 浓度却低 5 染色废水 染色废水的特点是水质变化大 色泽深 主要的污染是染料和 助剂 不同纤维原料需用不同的染料 助剂和染色方法 加上染料上色率的高低 染液的浓度不同 染色设备和规模不同 废水水质变化很大 一般染色废水的碱 性都强 特别当采用硫化染料和还原染料时 PH 值高达 10 以上 COD 浓度较高 染色废水中的许多物质不易被生物分解 6 印花废水 印花废水污染物主要来自调色 印花滚筒 印花筛网的冲洗水 以及后处理的皂洗 水洗 洗印花衬布的废水 印花废水的污染程度很高 此外 活性染料应用大量尿素 使印花废水的氨氮含量升高 7 整理废水 整理废水花衣毛之外 尚含有多种树脂 甲醛 表面活性剂等 7 65 但废水量较小 注 贵公司的废水特点是以染色合成为主 以其他废水为辅的处理项目 主 要处理染色的 COD 浓度比较高的废水 2 4 方案比选及确定 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 4 2 4 1 1 传统活性污泥法传统活性污泥法 1 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 2 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 3 缺点 a 运行费用高 由于在曝气池的末端造成了浪费 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 4 22 4 2 氧化沟工艺氧化沟工艺 1 特点 氧化沟又名氧化渠或循环曝气池 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 8 65 15 16h 泥龄长达 15 30 天 属于延时曝气法 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 2 优点 a 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 b 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 c 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 d 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 e 承受水质 水量 水温能力强 出水水质好 3 缺点 氧化沟运行管理费用高 占地面积大 2 4 32 4 3 生物接触氧化工艺生物接触氧化工艺 1 特点 生物接触氧化法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 2 优点 a 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 b 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 c 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胀 e 易于培菌驯化 较长时期停运后 若再运转时生物膜恢复快 f 适应于低浓度污水处理 9 65 g 剩余污泥量少 3 缺点 a 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 b 生物膜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 c 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 e 组合状的接触填料会影晌均匀地曝气与搅拌 2 4 42 4 4 工艺流程的确定工艺流程的确定 综上所述 在本次设计中采用生物接触氧化法 流程如图 2 1 图 2 1 简易流程图 2 5 主要构筑物说明 2 5 12 5 1 格栅格栅 格栅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 格格 栅栅 井井 调调 节节 池池 水水 解解 酸酸 化化 池池 接接 触触 氧氧 化化 池池 气气 浮浮 池池 污污泥泥浓浓缩缩池池 印印 染染 废废 水水 出出 水水 H H2 2S SO O4 4 脱脱水水车车间间 上上 清清 液液 滤滤液液 泥泥饼饼外外运运 10 65 截污量小 一般可采用人工清除截留物 本方案废水流量较大 选取机械格栅 2 5 22 5 2 调节池调节池 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 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 调节池的另一目的是为酸 碱中和提供环境 设计调节池时应考虑的问题 a 调节池的几何形伏宜为方形或圆形 以利形成完全混合状态 长形池宜设 多个进口和出口 b 调节池中应设冲洗装置 溢流装置 排除漂浮物和泡沫的装置 以及洒水 消饱装置 c 为使在线调节池运行良好 宜设混合和曝气建置 混合所需的功率约为 0 004 0 008 kW m3池容 所需曝气量约为 0 01 0 015m3空气 min m2池表面 积 d 调节池出口宜设测流装置 以监控所调节的流量 提升泵可设于调节池的 前面或后面 由于该厂废水的水质和水量变化均比较大 所以采用矩形均化池 两边进水 中间出水 2 5 32 5 3 污水泵房污水泵房 污水处理厂的运行费用大部分来自于电能 其中 40 的电能为水泵消耗 所 以 确定合理的水泵及泵站是污水处理厂的关键所在 1 污水泵站的特点及形式 泵站形式的选择取决于水力条件和工程造价 其它考虑因素还有 泵站规模大小 泵站的性质 水文地质条件 地形地物 挖渠及施工方案 管理水平 环境性质 要求 选用水泵的形式及能否就地取材等 污水泵站的主要形式有 合建式矩形 泵站 合建式圆形泵站 自灌式泵房 非自灌式泵房 本设计因水量不大 并考 虑到造价 自动化控制等因素 以及施工的方便与否 采用自灌式半地下式圆形 泵房 2 泵站的布置 该污水泵站设在污水处理站内 与其它构筑物统一布置 为防止噪音和污染 11 65 应用绿化带和公共建筑隔离 泵站进出口比室外地面高 0 2 米以上 每台泵应设 置单独的吸水 这不仅改善水力条件 而且可以减少杂质堵塞管道的可能性 3 泵房内部的排水 由于泵房较深 采用电动排水 4 泵房的通风设施 自然通风 机械通风 2 5 42 5 4 水解酸化池水解酸化池 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 可以用较短的时间和较低的电耗完成净化过程 1 反应器的高度 选择适当高度的原则应从运行上的要求和经济方面综合考虑 从运行上选择 反应器的高度要考虑如下影响因素 a 高流速增加系统扰动 因此增加污泥与进水有机物之间的接触 b 过高的流速会引起污泥流失 为保持足够多的污泥 上升流速不能超过一 定的限值 从而反应器的高度也就会受到限制 c 土方工程随池深 或深度 增加而增加 但占地面积则相反 d 高程选择应该使得污水 或出水 可以不用提升或降低提升高度 e 考虑气候和地形条件 池子建造在半地下可减少建筑费用和保温费用 f 反应器的经济高度 深度 一般是在 4 6m 之间 在大多数情况下这也是 系统最优的运行范围 2 反应器的面积和反应器的长 宽度 在确定反应器的容积和高度后 对矩形池必须确定反应器的长和宽 从布水均匀性和经济性考虑 单个矩形池的长 宽比在 2 1 以下较为合适 长 宽比在 4 1 时费用增加十分显著 采用公用壁的 或多组 矩形池 池的长 宽比对造价有较大的影响 但是影响因素相应增加 从目前的实践看 反应器的 宽度3mm 出水孔 15mm 一般在 15 25mm 之间 c 单孔布水负荷 0 5 1 5m2 出水孔处需设置 45 导流板 d 采用布水器时 从布水器到布水口应尽可能少地采用弯头等非直管 e 污水通过布水器进入池内时会吸入空气 大于 2 0mm 的气泡以 0 2 0 3m s 的速度上升 在管道垂直段的流速 或顶部 应低于这一数值 f 管径的上部应大于下部 g 反应器底部采用较小直径的管道 使进水与污泥之间密切接触 h 为了增强污泥和废水之间的接触和减少在底部进水管的堵塞 建议进水点 距反应器池底 100 200mm 5 出水收集 a 汇水槽上加设三角堰 b 出水装置应设在水解池顶部 尽可能均匀地收集处理过的废水 13 65 c 出水采用放射状的多槽出水方式 e 要避免出水堰过多 导致堰上水头低 形成三角堰配漂浮固体堵塞 f 堰上水头 25mm 水面位于齿 1 2 处 2 5 5 生物接触氧化池生物接触氧化池 生物接触氧化池具有容积负荷高 停留时间短 有机物去除效果好 运行管 理简单和占地面积小等优点 其最大隐患是填料的堵塞 要恰当设计才能避免 淹没式生物滤池的填料有硬性的 软性的和半软性的等多种形式 其中以蜂窝型 硬性填料应用较多 1 蜂窝型硬性填料 a 优点 处理效率较高 工艺适用范围广泛 没有污泥膨胀和污泥回 流 管理简便 耐冲击 适应性较强 挂膜简单 启动快 节能效果明显 污泥产量少 如与水解工艺合理组合 或将污泥单独水解后回流到氧化池中 有实现污泥少排放或零排放的可能 b 缺点 填料上生物膜实际数量随 BOD 负荷变化 填料设置使氧化池的 构造较为复杂 均布曝气设备的安装和维护不如活性污泥法来得方便 填料的 性能是生物接触氧化法工艺的关键 同时填料的使用寿命又直接影响到工艺的运 行费用 2 浸没式生物滤池设计中常采用如下数据和措施 a 池子个数或分格数不少于 2 并按同时并联工作设计 b 设计污水量按平均日污水量计算 c 填料的容积负荷理应通过试验确定 当无试验资料时 对于生活污水及其 类似的污水 容积负荷可取 1000 1800gBOD5 m3 d d 进水 BOD5浓度以 100 250mg L 为好 e 污水在滤料内的有效接触时间为 1 2h f 填料层总高度一般为 3m 对蜂窝填料等为了支持和维修方便 应从下到上 分几段填装 每段高度 lm 左右 g 为防止堵塞 蜂窝填料的孔径应不小于 25mm h 为保证布水均匀 每格滤池面积一般应不大于 25m2 i 池中溶解氧含量应维持在 2 5 3 5mg L 之间 供气量与进水量之比为 10 1 15 1 14 65 3 填料 生物接触氧化池常用填料有硬性填料 弹性填料和软性填料等三种类型 硬性填料有蜂窝形 球形和波纹板型多种 一般用塑料或玻璃钢制成 其优 点是比表面积较大 空隙率大 一般都在 98 左右 质轻高强 管璧光滑无死角 生物膜易于脱落等 其缺点是价格较高 当设计或运行不当时 填料易于堵塞 尤其是在两层填料的接合处 早期的接触氧化池多采用蜂窝型填料 弹性填料是近年来发展起来的一种新型填料 它由弹性丝和中心绳组成 弹 性具有强度高 耐腐蚀 耐老化和寿命长等优点 由弹性丝组成的弹性填料分柱 状型和平板串型两种 该填料具有比表面积大 孔隙率高 充氧性能好 价格较 低等特点 目前国内接触氧化采用较多 软性填料由化学纤维 如维纶 睛纶 涤纶和锦纶纤维与中心绳制作面成 纤维丝在水中处于自由漂动状态 具有不易堵塞和价格低廉的优点 但此种填料 容易产生断丝和结球而形响处理效果 综上所述采用两座一段式生物接触氧化法 每座分为八格 单格生物池内分 三层 每层一米的高度 曝气采用鼓风曝气的方式 填料采用蜂窝型玻璃钢填料 2 5 62 5 6 气浮池气浮池 在纺织印染废水中含有有机的胶体微粒 呈乳浊状的各种油脂类杂质 细小 纤维和疏水性合成纤维的纤毛等 这些杂质经过混凝所产生的絮凝体的颗粒小 质量轻 沉淀性能较差 生物处理构筑物排出混合液中的生物污泥的沉淀性能也 较差 这种污水应用沉淀法分离往往需要较长时间 占地面积相对较大 所以 这些年来部分纺织印染企业开始应用气浮分离技术 纺织印染废水所含上述杂质 或生物污泥可直接采用气浮法分离 但如果预先投加混凝剂进行混凝 则其分离 效果将更为显著 此外 气浮还可作为剩余活性污泥 生物膜污泥和混凝化学污 泥的浓缩方法 按气泡产生的方式不同 气浮法可分为两大类 即布气气浮法和加压溶气气 浮法 本工艺采用部分加压溶气气浮法 而设计方法有经验数据法和试验数据法 两种 经验设计数据如下 a 加压压力 300 500kPa 3 5kg cm2 15 65 b 溶气罐停留时间 3 5min c 气浮池停留时间 30 60min d 气浮池表面负荷 2 10m3 m2 h e 气浮池上升流速 0 5 3mm s f 气浮池水平流速 2 5mm s g 气浮池有效水深 矩形池 1 5 3 0m 圆形池 1 8m h 刮沫机移动速度 0 6m min 2 5 72 5 7 浓缩池浓缩池 污泥处理系统产生的污泥 含水率很高 体积很大 输送 处理或处置都不 方便 污泥浓缩可使污泥初步减容 使其体积减小为原来的几分之一 从而为后 续处理或处置带来方便 首先 经浓缩之后 可使污泥管的管径减小输送泵的容 最减小 浓缩之后采用消化工艺时 可减小消化池容积 并降低加热量 浓缩之 后直接脱水 可减少脱水机台数 并降低污泥调质所需的絮凝剂投加量 污泥浓缩主要有重力浓缩 气浮浓缩和离心浓缩三种工艺形式 国内目前以 重力浓缩为主 但随着氧化沟 A2 O 等污水处理新工艺的不断增多 气浮浓缩和 离心浓缩将会有较大的发展 事实上 这两种浓缩方法在国外早已有了非常成熟 的运行实践经验 a 浮选浓缩池 适用于浓缩活性污泥以及生物滤池等较轻的污泥 并且运行 费用较高贮泥能力小 b 重力浓缩池 用于浓缩初沉池污泥和二沉池的剩余污泥 只用于活性污泥 的情况不多 c 离心浓缩 适用于不适合重力浓缩的污泥 由于其靠离心力浓缩 且为封 闭结构 故效果较好 但运行成本较高 综上所述 本设计采用连续式重力浓缩池 2 5 82 5 8 污泥脱水污泥脱水 污泥脱水的方法有自然干化 机械脱水及污泥烧干 焚烧等方法 本设计采 用机械脱水 采用板框式压滤机 脱水后的污泥运到垃圾填埋场进行卫生填埋 16 65 第 3 章 设计计算 3 1 格栅井 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 预处理效果如表 3 1 表 3 1 格栅预去除率表 mg L 指标pHCODBOD5SS色度 倍 进水10650150200500 出水1056013060500 去除率 1413700 3 1 1 设计计算 设栅前水深 h 0 5m 过栅流速 v 0 9m s 栅条宽度 S 10mm 栅条间隙 b 15mm 格栅倾角 75 平均流量 Q 2880m3 d 0 0333m3 s 取 Kz 2 0 最大设计流量 Qmax Q Kz 5760m3 d 0 0667m3 s 1 格栅的间隙数 n 17 65 n 9 7 10 个 bhv Q sin max 9 05 0015 0 75sin0667 0 2 格栅井总宽度 B B S n 1 bn 0 01 10 1 0 015 10 0 24m 3 过栅水头损失 h2 3 1 3 4 b S 式中 阻力系数 其值与栅条的断面集合形状有关 形状系数 取栅条断面形状为迎水面为半圆形的矩形 1 83 1 83 1 07 3 4 015 0 01 0 h0 sin 1 07 sin75 0 04m g v 2 2 807 9 2 9 0 2 h2 k h0 3 2 式中 h0 计算水头损失 m k 系数 格栅受污物堵塞后 水头损失增大倍数 一般采用 k 3 h2 3 0 04 0 1m 4 栅槽高度 a 前槽总高度 H1 H1 h h1 3 3 式中 h1 格栅前渠道超高 一般取 h1 0 3m H1 0 5 0 3 0 8m b 后槽总高度 H H h h1 h2 0 5 0 3 0 1 0 9m 5 格栅的长度 a 进水渠道渐宽部位的长度 L1 L1 3 4 1 1 2 tg BB 式中 B1 进水渠道宽度 m 取 0 16m 18 65 1 进水渠道渐宽部位的展开角度 取 20 L1 0 11m 1 1 2 tg BB 202 16 0 24 0 tg b 出水渠道渐宽部位的长度 L2 L2 0 5L1 0 06m c 格栅的总长度 L L L1 L2 0 5 1 0 0 11 0 06 0 5 1 0 2 50m tg H1 75 8 0 tg 6 每日栅渣量 W W 3 5 1000 86400 1max z K WQ 式中 W1 单位体积污水栅渣量 m3 103m3污水 一般取 0 1 0 01 此处取 0 07 W 0 20m3 d 10000 2 8640007 0 0667 0 由于每日栅渣量较大 对栅渣采用机械清渣的方式去除 格栅如图 3 1 图 3 1 格栅水力计算简图 3 1 2 格栅机的选型 300500 800 900 60 100 100 20 34 110500830100060 160 240 19 65 由于格栅井为浅水位 且格栅的规格为细格栅 查 给水排水设计手册 第 11 册 选用 HGS 1300 型回转式弧形格栅除污机一台 当除污机维修时 采用人 工清渣 除污机性能规格 格栅半径 1300mm 过栅流速 0 9m s 齿耙转速 2 14r min 栅条组宽 1000mm 电动机功率 0 37kW 则格栅井尺寸 L B H 2 5m 1m 0 9m 3 2 提升井 3 2 1 尺寸 设计流量 Qmax 5760m3 d 240 m3 h 设集水井停留时间 t 1h 则进水井体积 V V Qt 240 0 5 120 m3 设有效水深 h 4m 则集水井直径 D D 6 2m h V 4 414 3 1204 则集水井尺寸 6 2m 4 3m 3 2 2 提升泵 假设进水位高程为 1 2m 出水位高程为 1 3m 各构筑物的高程如表 3 2 表 3 2 废水流经各处理构筑物的水头损失 m 构筑物名称水头损失构筑物名称水头损失构筑物名称水头损失 格栅0 1 0 15推流曝气池0 2 0 3气浮池0 2 0 3 氧化沟0 3 0 4过滤池0 2 0 3 SBR1 5 2 5水解酸化0 2 0 4 混合式接触池0 1 0 2 沉淀池 平流 竖流 辐流 0 15 0 25 0 25 0 3 0 4 0 5 完全混合曝气池0 1 0 2 混凝反应池 水力旋流 机械搅拌 0 3 0 5 0 1 0 2 由表 3 2 及相关资料 本设计的格栅水头损失 0 15m 调节池 0 4m 水解酸 化池 0 4m 生物接触氧化池 0 4m 气浮池 0 3m 初步估计构筑物管道连接水头 损失均为 1 1m 根据气浮池出水水位 1 2m 为起点 依次递推 调节池的水位为 5 8m 集水井水位标高 5 6m 最大高程差为 11 4m 考虑到经济实用 选用 150QW150 15 15 型潜水排污泵两台 一用一备 其性能 型号 150QW150 15 15 流量 150m3 h 扬程 15m 转速 20 65 1460r min 功率 15kW 效率 76 2 出口直径 150mm 重量 360kg 生产厂江 苏亚太泵业集团公司 3 3 调节池 一般工企业排出的废水 水质 水量 酸碱度或温度等水质指标随排水时间 大幅度波动 中小型工厂的水质水量的波动更大 为了保证后续处理构筑物或设 备的正常运行 絮对废水的水量和水质进行调解 一般来说 调节池具有下列作 用 1 减少或防止冲击负荷对设备的不利影响 2 使酸性废水和碱性废水得到中和 使处理过程中 pH 值保持稳定 3 调节水温 4 当处理设备发生故障时 可起到临时的事故贮水池的作用 5 集水作用 调节来水量和抽水量之间的不平衡 避免水泵启动过分频繁 已知设计流量 Q 2880m3 d 120 m3 h 取停留时间 T 5 0 h 采用穿孔管空气 搅拌 气水比为 4 5 1 调节池处理效果见表 3 3 表 3 3 调节池预去除率表 mg L 指标pHCODBOD5SS色度 倍 进水1056013070500 出水850412470450 去除率 105010 3 3 1 调节池的尺寸 1 调节池有效容积 V V QT 120 5 0 600m3 2 调节池尺寸 调节池平面形状为矩形 其有效水深 h2取 4 0m 调节池面积为 F V h2 600 4 0 150 0m2 池宽 B 取 10 0m 则池长 L 为 L F B 150 0 10 0 15 0m 保护高 h1 0 5m 则池总高 H 为 H h1 h2 0 5 4 0 4 5m 21 65 则调节池的尺寸 L B H 15m 10m 4 5m 3 3 2 中和 1 加酸量 Ns Ns 3 6 a KQcas 2 式中 Ns 投加工业硫酸的量 kg h c 废水中碱的浓度 即 OH 的浓度 mol m3 在此设计中 c 取 0 1 as 硫酸的摩尔质量 kg mol as取 98 10 3 K 反应不均匀系数 一般 K 1 1 1 2 取 K 1 2 2 1mol 硫酸含有 2mol H a 工业硫酸的纯度 取 98 Ns 0 72kg h 98 0 2 2 110981 0120 3 2 调配槽有效容积 V V 3 7 n aNs24 式中 n 每日稀释次数 一般 n 3 6 取 n 4 稀释后硫酸浓度 5 10 取 5 稀释后硫酸密度 kg m3 查表知 5 的硫酸密度为 1032 kg m3 V 0 08m3 103205 0 4 98 0 72 024 3 沉渣量 M M Ns B e Q S c d 3 8 式中 M 沉渣干基重量 kg h Ns 酸量 0 72kg h B 每千克药剂产盐量 按 Na2SO4当量计算为 1 42 e 每千克药剂中杂质含量 保守估计为 0 01 S 中和前污水悬浮物含量 0 07kg m3 c 中和后溶于水中的盐量 kg m3 保守估计为 0 kg m3 d 中和后出水带走的悬浮物含量 kg m3 保守估计为 0 07 kg m3 22 65 M 0 72 1 42 0 01 120 0 07 0 0 07 1 03kg h 由于调节池湍流现象明显 且污泥量较少 不设污泥管 3 3 3 曝气 1 空气管计算 空气量 Qg 120 4 5 540m3 h 9 0m3 min 0 15m3 s 查 给水排水设计手册 第 5 册 选取钢板圆形风管 D1 120mm 此时 v1 13 5m s v1在 10 15m s 范围内 满足规范要求 空气支管 D2 共设 2 根支管 每根支管的空气流量 q 为 q Qs 0 15 0 075m3 s 2 1 2 1 支管内的空气流速 v2应在 5 10m s 范围内 选 v2 5m s 则支管管径 D2为 D2 0 138m 138mm 2 4 v q 514 3 075 0 4 取 D2 120mm 则 v2为 v2 6 64m s 2 2 4 D q 2 12 0 14 3 075 0 4 穿孔管 D3 每根支管连接 15 根穿孔管 则每根穿孔管的空气流量 q1 0 005 m3 s 取 v3 5m s D3 0 0357m 35 7mm 3 1 4 v q 514 3 005 0 4 取 D3 25mm 则 v3为 v3 10 2m s 2 3 1 4 D q 2 025 0 14 3 005 0 4 2 孔眼计算 孔眼开于穿孔管底部与垂直中心线成 45 处 并交错排列 孔眼间距 b 185mm 孔径 4mm 穿孔管长为 9m 孔眼数 m 90 个 则孔眼流速 v 为 v 4 42m s m q 2 1 4 90004 0 14 3 005 0 4 2 23 65 3 管路阻力计算 a 动压 动压按总管计算 查表得 P1 109Pa b 沿程压力损失 粗略估计总管长 25m 支管长 13m 穿孔管长 9m 查表得 总管为 21 03Pa m 支管为 5 25Pa m 穿孔管为 9 3mmH2O m 则 P2 21 03 25 5 25 13 1 0 103 9 8 9 3 10 3 9 1414Pa c 局部阻力损失 估计 P3 216mmH2O 2117Pa d 布气孔阻力 P4 P4 1 2 3 9 2 2 v 式中 1 2 布气孔局部阻力系数 空气密度 1 205kg m3 v 孔管流速 m s P4 1 2 1 205 14Pa 2 42 4 2 e 穿孔管安装水深造成的压力 有效水深为 4 0m P5 1 0 103 9 8 4 0 39200Pa f 总需水头 P P P1 P2 P3 P4 P5 109 1414 2117 14 39200 42854Pa 43kPa 如图 3 2 24 65 1 2 3 4 图 3 2 四室隔板调节池平面图 1 酸 2 碱性废水 3 压缩空气 4 中和水 3 4 水解酸化池 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 对 于印染废水 停留时间稍微长些 选用矩形池体 两个池体并联 预处理效果如 表 3 4 表 3 4 水解酸化池预去除率表 mg L 指标pHCODBOD5SS色度 倍 进水850412470450 出水7 93028163112 去除率 40351075 3 4 1 池体计算 1 容积 V V Q HRT 120 8 960m3 2 有效水深 h h v HRT 3 10 式中 v 上升流速 m h v 0 8 1 8m h 本设计 v 0 8m h h 0 8 8 6 4m 25 65 3 池表面积 F F V h 960 6 4 150m2 两个酸化池 则每个池表面积 F1 75m2 设池宽 B1 5m 则池长 L F B 15m 两池公用一面墙 4 水解酸化池尺寸 L B H 15m 10m 7m 3 4 2 布水配水系统 1 配水方式 本设计采用大阻力配水系统 为了配水均匀一般对称布置 各支管出水口 向下距池底约 20cm 位于所服务面积的中心 其设计参数如下表 3 5 表 3 5 管式大阻力配水系统设计参数表 2 干管管径 a 主干管 D 根据表 3 4 取 v 1 0m s 则 D 0 206m 206mm v Q 4 0 114 3 0333 0 4 查 给水排水设计手册 第 1 册 取 DN200 此时 v 1 08m s 10