2000t每天制革废水处理

摘 要 本设计水质为制革废水，其特点：水量水质波动大；可生化性好；悬浮物浓度高，易腐败，产生污泥量大；废水含S2-和总铬等无机有毒化合物。制革废水处理厂设计规模 2000m3/d，设计水质水量为：Q=2000m3/d ，CODcr=18003000mg/L， PH=7.510，SS=7001000 /l ，BOD=8001200/l,色度200400 倍。经处理后，应达到下列出水水质：COD300mg/L，色度80倍，SS150mg/L, BOD达100 mg/L,即达到污水综合排放标准（GB8978-1996）中制革行业的二级标准。本工程方案设计依据有关环境保护在污水中的要求，采用混凝沉淀氧化沟工艺处理制革废水，在详细方案比较的基础上，选择了如下处理工艺流程：进水粗细格栅沉砂池调节池混凝反应池沉淀池氧化沟池二沉池紫外消毒间脱水间浓缩池图1 工艺流程图通过设计计算可知COD的去除率为92.8%, SS的去除率为95%,色度去除为86.7%。经技术经济分析，此方案投资总额 458.92 万元，废水处理成本为1.49元/ m3，有着良好的经济效益和社会效益。且节约用地、提高绿化、降低能耗的理念在设计中得到充分的实践，符合新时代环保的要求。关键词： 制革废水 混凝沉淀 氧化沟 Abstract The design is about the waste water treatment plant, and it features large fluctuation in its quality and quantity. It has a high removal of organic substances. It also has a high concentrations of suspended solids and produces large quantity of sludge. The wastewater contains inorganic toxic compounds.The designing scale of waste water treatment plant is 2000 m3/d, the designing quality and quantity of water are: Q=2000m3/d ，COD=18003000mg/L , BOD=8001200/l ，PH=7.510 ,SS=7001000 /l , Chroma =200400 times. After disposing of it, the quality of water should attain the following standards: COD300mg/L,SS150mg/L，Chroma 80 times，BOD 100 mg/L ,reaching the second standard (GB8978-1996）of integrated wastewater discharge standard.The design of this project is in accordance with requirements of the environmental protection in the wastewater. It uses the contact oxidation process oxidation ditch process to deal with the wastewater in tanning industry. Based on comparison of the detailed program, we select the following processes: tannery wastewater Grids primary sedimentation tank balance pond oxidation ditch process coagulating sedimentation secondary clarifier UV disinfection Drainagesludge treatment process: enrichment sludge dewatering outbound logistics Through designing, we can know that the result of COD is 92.8%,SS is 95%, chrominance is 86.7%.After technical and economic analyzing, the investment amount of this project is 4.58million Yuan, and the cost of disposal of waste water is 1.49 Yuan/ m3. It not only gains good economic and social benefits, but also fully puts the ideas of saving land economically, improving landscaping and reducing energy consuming into the practice while designing, which is in conformity with new era environmental needs.KEY WORDS: tannery wastewater, oxidation ditch process，coagulating sedimentation目录摘 要IAbstractII前 言1第一章 绪论21.1 制革废水的产生及特点21.2 制革废水的水质及水量分析31.2.1不同工序排放的废水水质31.2.2废水水量31.3 制革废水的危害31.4设计任务51.4.1 本毕业设计课题的目的和要求51.4.2本毕业设计课题的技术要求与数据5第二章 工艺流程确定62.1 制革废水概况62.2工艺流程比选、确定说明62.2.1方案设计原则62.2.2制革废水处理工艺62.2.3制革废水处理工艺组合72.3工艺方案分析选择：72.3.1混凝沉淀法72.3.2生化法综合比较8第三章 构筑物设计计算123.1进水渠道123.2格栅123.2.1 设计概述123.2.2 设计参数123.2.3 设计计算133.2.4 设计说明153.2.5格栅机的选型163.3沉砂池163.3.1各种沉砂池的比较163.3.2设计要点173.3.3设计计算173.4曝气调节池193.4.1调节池有效容积193.4.2调节池尺寸193.4.3鼓风机选型193.4.4气管计算203.4.5 潜污泵213.5 混凝沉淀池223.5.1混凝剂的选择223.5.2混合方式223.5.3设计说明223.5.4设计计算233.6 沉淀池233.7氧化沟263.7.1 工艺选择263.7.2设计计算273.7.3 鼓风机房293.8二次沉淀池293.8.1设计说明293.8.2设计计算293.9 污泥的处理313.9.1处理说明313.9.2污泥量计算333.9.3污泥浓缩池343.9.4污泥脱水间36第四章 平面布置及高程布置的设计374.1 平面布置374.1.1平面布置原则374.1.2总平面布置结果374.2 高程布置384.2.1高程设计任务及原则384.2.2高程布置结果38第五章 投资估算与效益分析425.1工程概预算425.2工艺设备投资概算表425.3工程总投资概算表435.4运行费用分析435.4.1 电耗435.4.2药剂费445.4.3维护费445.4.4管理费455.4.5 运行费455.4.6 折旧费455.4.7 运营成本45总 结46参考文献47致 谢48前 言在经济快速发展和社会日益进步的今天，污染已经成为全球突出的环境问题。尤其是近年来因污染带来的一系列后果逐渐显露出来，并且愈演愈烈，给我们的生产和生活带来威胁和破坏，解决环境污染已成为当今社会必须要考虑的问题。随着制革工业成为中国的重要经济成分，特别是我国加入WTO，在皮革加工产品出口有较大机遇的形式下，更加推动我国制革工业的发展。随之俱来的是，制革工业生产中产生的大量有害废弃物带给环境巨大的直接的危害。制革工业在我国重点污染行业排名中名列第3位，使发展和环境保护之间的矛盾日益突出。目前，制革废水治理技术常采用的有混凝沉淀、气浮、传统活性污泥、SBR、生物膜、氧化沟、厌氧等。一些新的技术如低温厌氧技术、膜技术、电解技术等在研究阶段。制革废水经处理后可回用于制革生产的准备工段，回用量可达50%60%，污泥经处理可作为农肥、建材等。本设计是针对某地制革厂排放的废水特点，经过了多方的比较和选择，选定以沉砂池混凝沉淀氧化沟工艺为主的处理方案，在后面的正文中会提供相关的具体说明和解释。本设计对初沉池混凝沉淀氧化沟工艺的特点、工艺流程、各处理单元工艺尺寸的计算、平面布局、土建管理及人员编制、成本分析等方面进行阐述。本设计共分五个部分：绪论，工艺流程的确定，设计计算、投资估算与效益分析。其中设计说明包括设计依据、设计规模、范围和设计原则、工艺流程说明及处理方案论证，设计计算包括主要构筑物设计计算、辅助构筑物设计计算和附属构筑物设计说明。并附6张图纸：调节池单体图、沉淀池单体图、高程图、平面布置图、氧化沟单体图及一张手绘图。第一章 绪论1.1 制革废水的产生及特点皮革加工是以动物皮为原料，经化学处理和机械加工而完成的。加工工艺大致由浸水、去肉、浸灰脱毛、脱毛软化、浸酸鞣制、复鞣、中和染色、加脂等工序组成。原料加工和加工工艺均会对环境产生不同的污染。总体来看，制革工业的污染之是来自于其加工过程中产生的废水。在皮革加工的过程中，大量的蛋白质、脂肪转移到废水、废渣中。在加工过程中采用的大量化工原料，如酸、碱、盐、硫化钠、石灰、铬鞣剂、加脂剂、染料等，其中有相当一部分进入废水之中。制革废水主要来自于鞣前准备、鞣制和其他湿加工工段，这些加工过程产生的废液多是间歇排出，其排出的废水是制革工业污染的最重要来源。皮革生产中，为防腐败，新鲜的原皮都是要用食盐裸存，在浸皮时食盐溶入废水中。在生皮的预处理中，生皮中蛋白质和油脂也成为污染物而进入废水。为了使毛皮和生皮分离。浸灰脱毛大量使用了石灰和硫化钠，结果是使大量碱性化合物，硫化物，毛皮和蛋白质进入废水。脱灰使用弱酸盐，如氯化铵和硫酸铵来中和石灰，又使大量氨进入废水。浸酸和铬鞣对环境的直接危害是大量硫酸和Cr3+进入废水。在加脂、染色等工艺又将有机溶剂、偶氦染料和金属铬合染料等合成有机会带入废水。制革废水的特性表现在以下几个方面：（1）水量水质波动大：水量总变化系数达到2左右，而水质的变化系数更大，达到10左右。（2）可生化性好：废水中含有大量原皮上可溶性蛋白、脂肪等有机会和甲酸等低分子添加有机物，BOD5/COD比值通常在0.400.45之间。（3）悬浮物浓度高，易腐败，产生污泥量大。大量原皮上的去肉和渣进入废水，废水中悬浮固体浓度高达数千毫克/升。（4）废水含S2-和总铬等无机有毒化合物。Cr3+会对微生物带来抑制作用；硫化物进入生物处理还会影响活性污泥的沉降性能，使固液分离效果下降。1.2 制革废水的水质及水量分析1.2.1不同工序排放的废水水质 制革废水主要来自湿操作各工序，根据制革工艺可以分为五股废水。（1）浸水（回软）脱脂及其洗水 水质特点：呈碱性，油脂含量高，含有易产生泡沫的洗剂；（2）脱毛脱灰及洗水水质特点：废水呈碱性，硫化钠、石灰、蛋白质含量高；（3）浸酸铬鞣及洗水水质特点：废液呈酸性，含有铬；（4）染色加脂及洗水水质特点：废水呈酸性，含染料，色度高；（5）其他污水冲洗、饱和滴漏、轻度污染水。1.2.2废水水量制革废水排放量与制革废水耗水量是对等的。在无法精确测量废水排放量时，常用耗水量代替。制革废水产生量和制革工艺有很大关系，它是从每个工序转鼓中倾倒出来的，因此排放是不连续不均匀的，其有很强的瞬时性，水质差别也很大。根据传统制革经验，加工一张牛皮耗水量1t，加工一张猪皮耗水量0.5t，加工一张山羊皮耗水量200kg。1.3 制革废水的危害由于制革废水中有机物含量及硫、铬含量高，污泥量大，废水的危害主要表现在以下几个方面。（1）色度皮革废水色度较大，采用稀释法测定其稀释倍数，一般在6003500倍之间。主要由植鞣、染色、铬鞣和灰碱废液造成，如皮革废水不经处理而直接排放，将给地面水带上不正常颜色，影响水质。（2）碱性皮革废水总体上呈偏碱性，综合废水pH在810之间。其碱性主要来自于脱毛等工序用的石灰、烧碱和Na2S。碱性高而不加处理会影响地面水pH值和农作物生长。（3）悬浮物皮革废水中的SS高达20004000mg/L,主要是油脂、碎肉、皮渣、石灰、毛、泥砂、血污，以及一些不同工段的污水混合时产生的蛋白絮、Cr(OH)3等絮状物。如不加处理而直接排放，这些固体悬浮物可能会堵塞机泵、排水管道及排水沟。此外，大量的有机物及油脂也会使地面水的耗氧量增高，造成水体污染，危及水生生物的生存。（4）硫化物硫化物主要来自于灰碱法脱毛废液，少部分来自于采用硫化物助软的浸水废液及蛋白质的分解产物。含硫废液在遇到酸时易产生H2S气体，含硫污泥在厌氧情况下也会释放出H2S气体，对水体和人的危害性极大。（5）氯化物及硫酸盐氯化物及硫酸盐主要来自于原皮保藏、浸酸和鞣制工序，其含量在20003000mg/L之间。当饮用水中氯化物含量超过500mg/L时可明显尝出咸味，如高达4000mg/L时会对人体产生危害。而硫酸盐含量超过100mg/L时也会使水味变苦，饮用后易产生腹泻。（6）铬离子皮革废水中的铬离子主要以Cr3+形态存在，含量一般在60100mg/L之间。Cr3+虽然比Cr6+对人体的直接危害小，但它能在环境或动植物体内产生积蓄，而对人体健康产生长远影响。（7）化学需氧量（COD）和生物需氧量（BOD）由于皮革废水中蛋白质等有机物含量较高且含有一定量的还原性物质，所以COD和BOD都很高，若不经处理直接排放会引起水源污染，促进细菌繁殖；同时，污水排入水体后要消耗水体中的溶解氧，而当水中的溶解氧低于4mg/L时，鱼类等水生生物的呼吸将会变得困难甚至死亡。1.4设计任务1.4.1 本毕业设计课题的目的和要求（1）课题：2000t/d制革废水处理工程设计（2）本设计的目的是让学生对制革行业的工艺流程、污染物产生情况、常用的污水处理工艺进行初步的了解，同时培养学生独立研究分析问题能力，进一步提高污水处理工程的工艺选择、参数计算、工程制图的专业水平，同时训练学生综合应用所学专业知识、查阅分析文献资料、独立设计污水处理工程的能力。了解和掌握污水处理工程设计的基本程序，学会工艺确定的原则和方法，掌握构筑物设计计算方法、设计说明书编制、图纸绘制方法等。要求学生树立正确的指导思想及严谨的科学态度，按学校毕业设计要求完成毕业设计。1.4.2本毕业设计课题的技术要求与数据（1）气象资料：气温：最高37.2，最低-12.8。主导风向：夏季东南风，冬季西北风。（2）设计水量：2000m3/d进水渠底标高-1.0m。（3）设计进水水质：该水为制革厂的废水，主要污染物为COD、SS、BOD、色度等。CODcr=18003000mg/L，pH在7.510.0，SS=7001000mg/L,色度=200400倍，BOD=8001200 mg/L。（4）出水水质：要求处理后水质达到污水综合排放标准 ( GB89781996)中二级标准： COD300mg/l，SS150mg/l，色度80倍，BOD100 mg/l。第二章 工艺流程确定2.1 制革废水概况 制革废水是以有机污染为主的，成分复杂的有机废水，处理的主要对象是悬SS、COD、不易生物降解或生物降解速度缓慢的有机物、染料色素以及少量有毒物质。制革废水的可生化性普遍较好，属可生物降解的有机废水。其处理方法以生物处理法为主，同时需辅以必要的预处理和物理化学深度处理。2.2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制革废水处理工艺制革废水的处理主要为物化法和生化法。物化的方法包括混凝沉淀法和混凝气浮法。即向废水中投加混凝剂，使废水中不能自然沉降的胶体颗粒凝聚，通过沉降或上浮达到和水分离的目的。物化法适合中小制革厂，处理综合效率一般对COD去除率为70%85%；对BOD5去除率为50%80%；对SS去除率为85%95%；对总铬去除率为98%；对S2-去除率95%物化法处理制革废水，水质难达到现行国家标准，因此需做进一步处理。生化处理包括活性污泥法、生物膜法和厌氧法等。活性污泥法是比较传统和成熟的方法。其处理效率：COD为70%80%，BOD5为85%96%。间歇式活性污泥法（SBR）具有构筑物简单，不设二沉池，无污泥回流，操作灵活，曝气时间和曝气量可调，以管理，不易产生污泥膨胀，同时具有调节水质水量的作用，因此可适当减少调节池的容积。生物膜法一般采用接触氧化法，这种方法负荷高，无污泥回流，产泥量比活性污泥少，氧化池内需安装填料，费用增加。氧化沟构造简单，负荷低，池容大，耐冲击负荷。具有脱氮的优点。氧化沟处理制革废水比较成熟且效率较高一点。厌氧法有机物去除率COD为60%左右，无动力消耗，可省去预处理沉淀池，产泥量少，但培菌时间长。受S2-和Cr3+含量的影响，受温度影响。2.2.3制革废水处理工艺组合目前制革废水处理的工艺常采用物化和生化相结合的办法。及混凝和气浮与生物膜法、SBR、氧化沟相结合的办法。如气浮+接触氧化、气浮+SBR，混凝+氧化沟等多种方案。各种方案各有优缺点，适用于不同的情况。应结合处理水质水量的特点选择合适的工艺。2.3工艺方案分析选择：2.3.1混凝沉淀法（1）混凝沉淀的作用混凝法是制革废水处理的一种重要处理方法。用于制革废水处理，可有效除去水中染料物质，降低色度；作为生物处理的预处理，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。制革废水中含有大量染料、助剂和油脂、蛋白质、洗涤剂和其他化学药剂，其中蛋白质、染料多数呈胶体状态，采用混凝法处理效果显著。（2）混凝的原理 压缩双电层：所谓压缩双电层是指向分散系中投加可产生高价反离子的电解质，通过增大溶液中反离子浓度，降低扩散层厚度，使胶体粒子的电位降低的过程。这种作用特别使用于无机盐混凝剂提供的简单离子的情况，如Al3+、Fe3+等。电性中和：胶粒表面对电性相异的胶粒，离子或脸子状分子带异好号电荷的部位的吸附，会中和电位离子所带电荷，导致静电斥力减少，电动电位降低，从而使胶体的脱稳和凝聚易于发生吸附架桥：吸附架桥是指在悬浮液中加入链状高分子化合物，由于其架桥作用而使悬浮液中的胶体粒子脱稳的现象。高分子絮凝剂具有线性结构，可被胶体微粒强烈吸附，在相距较远的两颗粒间吸附架桥，使颗粒结大，形成粗头絮凝体。沉淀物网捕：向废水中投加含金属离子的化学凝聚剂，当药剂投加量和溶液介质的条件足以使金属离子迅速生成金属氢氧化物沉淀或金属碳酸盐沉淀时，所生成的难溶分子就会以胶体或细微悬浮物作为晶核形成沉淀物，或是对其产生吸附作用，从而实现对水中胶体和细微悬浮物的网捕15。2.3.2生化法综合比较1） SBR法序批式活性污泥法的去除机理是：在反应器内先预先培养驯化一定量的活性污泥，当废水进入反应器与活性污泥混合接触并有氧存在时，微生物利用废水中的有机物进行新陈代谢，将有机物讲解并同时使微生物细胞增殖。将微生物细胞物质与水沉淀分离，废水得到处理。SBR工艺对COD去除率可达90%以上，SS的去除率95%，氨氮的去除率80%。适用于中、小型制革企业的废水处理。优点是：对水质变化的适应性好，耐负荷冲击力强。制革生产废水为间歇排放，采用SBR工艺处理适合制革废水相对相对集中排放及水质多变的特点，且保证出水稳定达标；工艺投资较少，运行成本较一般活性污泥法低；可省去二沉池和污泥回流设备，工艺流程简单。制革废水中含有大量硫化物，硫化物又易导致污泥膨胀。缺点是：排水时间短，并且排水时要求不搅动沉淀污泥层，因而需要专门的排水设备；后处理设备要求大：如消毒设备很大，接触池容积很大，排水设施和排水管道也很大；滗水深度一般为12吗，这部分水头损失被白白浪费。2）生物膜法生物膜法是另一种行之有效的制革废水处理方法。在生物反应器内，微生物群体附着在固体填料的表面，形成一层生物膜，并让它与废水接触，使液相中溶解的有机物不断地被吸附到生物膜上，利用微生物的新陈代谢分解有机物，从而达到净化废水的目的。根据废水与生物膜接触形式不同，将生物膜反应器分为生物滤池、生物转盘。生物流化床和生物接触氧化等。用于制革废水的生物膜法多是采用生物接触氧化，并与其他工艺结合起来。生物接触氧化法处理制革废水的优点：具有较强的耐冲击负荷能力，及时负荷有所增加，也不致对滤池的工作有太大影响；没有活性污泥中常见的污泥膨胀问题；出水水质好且稳定；运行管理方便。缺点：若技术如果维护不好，膜表面易结团而导致表面积减少，处理效果下降；生物填料需要定期更换，重新挂膜 3）氧化沟法沟沟沟图2-1 氧化沟结构示意图氧化沟的沟一占总容积的70%，是BOD被氧化、氨氮硝化和盐酸盐被还原为氮气的最关键和最重要的区域，该沟内溶解氧浓度在0到0.5mg/L之间，而在富氧区有机物得到好氧分解，氨氮转化为硝酸盐，少量的硫化物作为好氧菌成长的营养物质也被降解。因而在沟一中有机污染物和硫化物可以被去除。在缺氧区，反硝化细菌以有机碳为碳源和能源，以硝酸盐作为能源代谢过程中的电子受体，把硝酸盐还原成氮分子。氧化沟的沟二占总容积的20%，它是沟一和沟三的缓冲地带。沟内有机物继续被氧化，氨氮继续被硝化。沟内溶解氧浓度升高，氧化沟的沟三占总容积的10%，该沟已是预排水阶段，沟内溶解氧最高，有机污染物得到最大限度的去除。三个氧化沟中形成的较大溶解氧梯度，可以有效地去除有机污染物，同时对氮、磷的去除也十分有效。其处理特点：工艺流程简单，构筑物少，运行管理方便；处理效果稳定。出水水质好，可以实现一定程度的脱氮；基建投资省，运行费用低；能承受水量水质冲击负荷。长年运行实践表明，氧化沟处理的出水水质好，它能够完全地去除碳化合物，可以产生高度的硝化作用，运行维护容易，可靠性能高。具有耐冲击负荷强，处理效果好，污泥产泥率低，剩余污泥较稳定，无臭且脱水快的优点。经分析选择工艺如下：进水粗细格栅沉砂池调节池混凝反应池沉淀池氧化沟池二沉池紫外消毒间脱水间浓缩池图2-2 工艺流程图2.4达标分析 表2-1 各构筑物进出水水质情况表构筑物项目CODcrSS色度沉砂池进水24001000300出水2280900300去除率5%10%0%混凝沉淀池进水2280900300出水68413560去除率70%85%80%接触氧化池进水68413560出水1715040去除率75%70%33%标准300mg/l150mg/l80倍 由上表可知，经此工艺处理后出水水质可达到污水综合排放标准 ( GB89781996)中二级标准： COD300mg/l，SS150mg/l，色度80倍，BOD100 mg/l。该工艺技术上可行。第三章 构筑物设计计算3.1进水渠道进水底标高-1.0m，因此设计进水渠道去底标高-1.0m。因水流通过进水渠道最先通过格栅，根据水处理构筑物设计与计算，栅前槽内流速不小于0.4m/s,取v=0.8m/s。设计水量Q=2000t/d。工业水量变化系数k取2.0。总水量Qz=4000t/d。水的密度掩取1000kg/m3 Qz=4000m3/d。A=Qz/V=4000/(0.8243600)=0.058m2 取渠深为0.4m，则渠宽=3.2格栅 3.2.1 设计概述在污水处理系统（包括水泵）前，须设置格栅，以拦截交大的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物。格栅的断面形式，栅条间距和栅渣清除方式是选择格栅应考虑的主要因素。格栅条的断面形状有圆形，方形，矩形，半圆形等。圆形断面水力条件好，但是刚度条件差。矩形断面刚度好，但水力条件不如圆形。半圆形断面水力条件和刚度都较好，但形状相对复杂。一般采用矩形断面。格栅条断面形状及阻力系数计算公式如下：=（s/b）4/3 迎水面、背水面均为半圆形的矩形的形状系数=1.67。因制革废水的含泥沙和皮毛等物质较多，在此设置两道格栅，中格栅在前，主要拦截大的漂浮物，细格栅主要拦截皮毛等小的物质。3.2.2 设计参数（1）按净间隙，可分为粗格栅（50100mm）、中格栅（1640）mm、细格栅（310mm）三种。（2）格栅间隙1625mm：0.100.05m栅渣/1000m污水。 格栅间隙3050mm：0.030.01m栅渣/1000m污水。（3） 过栅流速一般采用0.61.0m/s。（4） 格栅倾角，一般采用4575。（5） 通过格栅的水头损失，一般采用0.050.15m。3.2.3 设计计算（1） 栅条间隙数栅前水深h=0.4m; 过栅流速一般采用0.61.0m/s，这里取0.8m/s。格栅的倾角一般采用4575。这里取60。中格栅栅条间隙为1640mm。细格栅栅条间隙为310mm。中格栅取20mm。细格栅取8mm。栅条间隙数 n= （1）是格栅倾角，b是格栅间隙宽度，v是过栅流速。粗格栅栅条间隙数：n=7个栅槽宽度 B=s(n-1)+bnS是栅条宽度 粗格栅栅条宽度s取0.02m.粗格栅栅槽宽度 B=0.02（7-1）+0.0207=0.26m细格栅栅条间隙数：n=17个细格栅栅条宽度s取0.008m。细格栅栅槽宽度 B=0.008（17-1）+0.00817=0.264m（2）通过格栅的水头损失设栅条断面为迎水面背水面均为半圆形的矩形断面，取k=3，则通过格栅的水头损失：h=kh=k()sinh=31.67()sin60=0.1417m 取0.15mh=31.67()sin60=0.1417m 取0.15m均满足水头损失在0.100.25的要求。（3）栅后槽总高度设栅前渠道超高h=0.4m,栅后槽总高度：H=h+h+h=0.4+0.1417+0.4=0.9417m 取1m。H= h+h+h=0.4+0.1417+0.4=0.9417m 取1m。 （4）栅槽总长度L=l+l+1.0+0.5+l= l进水渠道渐宽部分的长度，m；B进水渐宽，m ； 进水渠道渐宽部分的展开角度，（）。一般可采用20l= l栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分的长度，mH=h+h H栅前渠道深，m粗格栅： 细格栅： （5）每日栅渣量【w/(m/d)】W=w栅渣量，m/10m, w=0.100.05，取w=1.0粗格栅w=0.4 m/d0.2 m/d每日栅渣量大于0.2 m，一般采用机械清渣。细格栅w= =0.4 m/d0.2 m/d宜采用机械清渣。3.2.4 设计说明格栅间必须设置工作台，台面应高出栅前最高设计水位0.5m。工作台上应有安全和冲洗设施。格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7m。工作台正面过道宽度机械清除不应小于1.5m。机械格栅的动力装置一般宜设在室内，或采取其他保护设备的措施。 图3-1格删示意图3.2.5格栅机的选型 参考给水排水设计手册第11册P524，中格栅选择LXG链条旋转背耙式格栅除污机，其安装倾角为60，进水流速为0.2m/s，删条净距20mm，电机功率为1.1kW。参考给水排水设计手册第11册P537，细格栅选择XGS旋转式格栅，其安装倾角为75，栅条净距8mm。电机功率1.1kw。3.3沉砂池污水中的无机颗粒物不仅会磨损设备和管道，降低活性污泥活性，而且会板积在反应池底部减少反应器有效容积，甚至在脱水时扎破滤带损坏脱水设备。沉砂池的目的就是去除污水中的泥沙、煤渣等相对密度较大的无机颗粒物，以免影响后续处理构筑物的正常运行。3.3.1各种沉砂池的比较平流式沉砂池是常用的形式，污水在池内沿水平方向流动，具有构造简单、截留无机颗粒效果较好的优点。竖流式沉砂池是污水自下而上由中心管进入池内，无机颗粒物重力沉于池底，处理效果一般较差。曝气沉砂池是在池的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流垂直的横向恒速环流。其优点是，通过调节曝气量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效率较稳定，受流量变化的影响较小。同时还对污水起曝气作用。旋流式沉砂池是利用机械力控制流态和流速，加速砂砾的沉淀，有机物则被留在污水中，具有沉砂效果好，占地省的优点。本次设计采用平流式沉砂池。3.3.2设计要点平流式沉砂池设计数据：（1） 最大流速为0.3m/s，最小流速为0.15m/s。（2） 最大流量时停留时间不小于30s，一般采用3060s。（3） 有效水深应不大于1.2m，一般采用0.251m，每格宽度不宜小于0.6m。（4） 进水头部应采取消能和整流措施。（5） 池底坡度一般为0.010.02。当设置除砂设备时，可根据设备要求考虑池底形状。3.3.3设计计算图3-2 平流式沉砂池示意图（1）长度：设v=0.3m/s，t=30s，（2）水流断面积：（3）池总宽度：设n=1，则B=0.6m，（4）有效水深：（5）沉砂室所需容积：设T=2d，（6）沉砂斗各部分尺寸：设斗底宽，斗壁与水平面的倾角为60，斗高，沉砂斗上口宽：沉砂斗容积：（7）沉砂室高度：采用重力排砂，设池底坡度为0.06，坡向砂斗，（8）池总高度：设超高，3.4曝气调节池 调节制革废水水质、水量，保障废水处理系统稳定、连续运行。调节池通常兼有曝气或沉淀的功能。称为调节曝气池或调节沉淀池。曝气调节池是在调节池内鼓风、曝气，可以充分搅动混合废水，促进废水絮凝，补充废水溶解氧，防止厌氧产生臭气，氧化某些还原剂如S2-等，具有预曝气作用，可以将部分具有絮凝作用、混凝作用的混凝污泥或生物污泥引入。一般来说，调节池具有下列作用：减少或防止冲击负荷对设备的不理影响； 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；调节水温；当处理设备发生故障时，可起到临时的事故贮水池的作用；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Qmax=166.7m3/h，取停留时间T=12.0 h，采用穿孔管空气搅拌，气水比为5:13.4.1调节池有效容积废水总量：W=2000m3.4.2调节池尺寸调节池平面形状为矩形，其有效水深采用h2=5.0m，调节池面积为：F=V/ h2=2000/5.0=400 m2则L=B=调节池超高0.3m 池总高H=h1+h2=5.0+0.3=5.3m3.4.3鼓风机选型在调节池内布置曝气管，气水比为5:1，则空气量为Q=0.046 m3/s 5=0.23m3/s=13.8m/min取h=0.83m，则风压=（20时空气密度为1.203kg/m）故，选择SSR型罗茨鼓风机，型号为SSR150，其口径为150mm，Q=13.95 m/min，所需轴功率为4.68Kw，所配发动机功率为7.5kW。 SSR型罗茨鼓风机显著特点是体积小，重量轻，流量大，噪声低，运行平稳，重量和压力特性优良。3.4.4气管计算利用气体的搅拌作用使来水均匀混合，同时达到预曝气的作用。（1）空气总管D1取150mm，则流速VV1=13.0m/sV1在1015m/s范围内，满足规范要求（2）空气支管D2：共设4支管，每根支管的空气流量q为：q=0.0575m/s支管内空气流速V2应在510m/s范围内，选V2=7m/s,则支管管径D2为D2=0.102m=102mm，取校核：V2=7.3m/s在510m/s范围内。（3）穿孔管直径d 沿支管方向每隔1m设置两根对称的穿孔管，靠近穿孔管的两侧池壁各留0.7m，中间间隔0.6m。则穿孔管的间距数为(L-21.0)/2=（20-2）/2=9,穿孔管的个数每根支管上连有10根穿孔管。通过每根穿孔管的空气量q1，则穿孔管直径，取校核: V=7.1m/s，在510m/s范围之内。每根穿孔管的长度L3.4.5 潜污泵 1.水泵总扬程计算（1） 调节池最低工作水位与所需提升最高水位之间的高差为：2.38-（-6.52）=8.90m（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=83.3m/h，选用的管径为200mm 的钢管，查表v=1.2m/s，1000i=11.5，设管总长为10m，局部损失占沿程的20%，则总损失为 10.0（1+0.2）0.0115=0.138m，取0.14m（3）设潜水泵的水头损失为1.00m（4）水头总扬程为 H=8.90+0.14+1=10.31m15m查给水排水设计手册第11册P298选择：表3-1 潜水泵设备参数表型号流量 (m3/h)扬程（m）转速（r/min）功率（Kw）效率（%）出口直径（mm）重量（kg）150QW100-15-111001514601175.11502803.5 混凝沉淀池3.5.1混凝剂的选择水质的混凝处理是向水中加入混凝剂，通过混凝剂水解压缩胶体颗粒的扩散层，达到胶粒脱稳而相互聚结。本设计采用混凝沉淀处理，通过水中加入混凝剂达到去除各种悬浮物，降低出水的浊度和色度。结合实际情况，对比分析常用混凝剂，选用聚合硫酸铁（PFS）。因制革废水中含有S离子，可以生成FeS沉淀，将S出去。助凝剂选择PAM阴离子型。其特点是：用量小，絮体生成快，大而密实。腐蚀性小，所需碱性助剂量小于PAC以外的铁铝盐。适宜水温1050，pH5.08.5，但在411范围内仍可使用。3.5.2混合方式混合是二级处理后的出水与混凝剂进行充分混合的工艺过程，是进行混凝反应和沉淀分离的重要前提，混合过程再药剂加入后迅速完成。混合设备是完成凝聚过程的重要设备。它能保证在较短的时间内将药剂扩散到到整个水体，并使水体产生强烈紊动，为药剂在水中的水解和聚合创造良好的条件。一般混合时间约为2min左右，混合时流速应在1.5m/s以上。常用的混合方式有水泵混合、隔板混合和机械混合。实际中多采用结构简单、加工制造容易的桨板式机械搅拌混合槽。混合方式设计的一般原则：混合的速度要快并在水流造成剧烈紊流的条件下加入药剂，混合时间控制在1030s，适宜的速度梯度是5001000s-1。混合池和后续处理构筑物之间的距离越近越好。尽可能与构筑物相连通。3.5.3设计说明混凝沉淀法是水处理的一种重要处理方法。以往多用于给水处理，以去除地面水中的细小颗粒物和胶体物质。近年来用于废水处理，以降低废水的色度，去除多种高分子物质和胶体有机物质，重金属有机物如汞，铅等，以及导致水体营养化的磷等可溶性的物质。制革废水中含有大量的染料，助剂和油脂，蛋白质及洗涤剂和其他化学药剂，其中染料多呈胶体状态，采用混凝法处理显著。反应设备中的混合型式包括水泵混合，管式混合，多孔隔板混合，多流隔板混合，浆板式机械搅拌混合。由于浆板式具有混合效果好，水头损失小的优点，因此本设采用垂直轴浆板机械混凝反应池，此种反应池采用电动机经减速装置驱动搅拌设备对水进行搅拌，旋转轴的位置多为垂直轴式，反应池由隔墙分成34格，每格间一搅拌机，搅拌速度可采用变速电动机或变速箱进行调节，以适应进水水质和水量的变化。所有搅拌轴及叶轮等机械设备应采取防腐措施。轴承与轴架宜设于池外，以免进入泥沙，致使轴承严重磨损和轴杆折断。3.5.4设计计算 混合池的体积T为停留时间,因制革废水容易发生絮凝反应，因此在此将混合池与反应池合并起来。T也以反应池的时间为主，取2min。V=QT =2.7（m）取h=2.0m，则混合池分二格个格，第一个格加无机混凝剂，FeSO。第二个格，加有机助凝剂。每个池子的容积取3 m，池深取2.0m，池宽、池长都为1.2m。混合池内分格隔墙上的过水孔道上、下交错布置。反应池超高0.3m。总高为2.3m。3.6 沉淀池 沉淀池按工艺布置的不同，可分为初沉池和二沉池。初沉池是一级污水处理系统的主要处理构筑物，或作为生物处理法中预处理的构筑物，初沉池的去除对象是悬浮固体，可以去除SS约40%55%，同时可去除20%30%的BOD5,可降低后续生物处理构筑物的有机负荷。初沉池二沉池设在生物处理构筑物后面，用于沉淀分离活性污泥或去除生物膜法中脱落的生物膜，是生物处理工艺中的一个重要组成部分。3.6.1 各种沉砂池比较 沉淀池常按池内水流方向不同分为平流式、竖流式、辐流式三种。（1） 平流式沉砂池平流式沉淀池呈长方形，污水从池的一端流入，水平方向流过池子，从池的另一端流出。在池的进口处底部设贮泥斗，其他部位池底设有坡度，坡向贮泥斗。（2） 竖流式沉砂池竖流式沉淀池多为圆形，污水从设在池中央的中心管进入，从中心管的下端经过反射板后均匀缓慢地分布在池的横断面上，由于出水口设置在池面或池壁四周，故水的流向基本由下而上。污泥贮积在底部的污泥斗中。（3） 辐流式沉淀池辐流式沉淀池的进水在中心位置，出口在周围。水流在池中呈水平方向向池四周辐射，由于过水断面面积不断变大，故池中的水流速度从池中心向四周逐渐减慢。泥斗设在池中央池底向中心倾斜，污泥通常用刮泥机。三种沉淀池的特点及适用条件见下表：表3-2 沉淀池特点及适用条件表池型优点缺点适用条件平流式对冲击负荷和温度变化适应能力较强；施工简单，造价低采用多斗排泥，每个泥斗需要单独设排泥管各自操作；采用机械排泥，大部分设备位于水下，易腐蚀。适用于地下水位较高及地质较差的地区；适用于大、中、小型污水处理厂竖流式排泥方便，管理简单；占地面积较小池子深度大，施工困难；对冲击负荷及温度变化适应能力较差适用于处理水量不大的小型污水处理厂辐流式采用机械排泥，运行较好；排泥设备有定型产品水流速度不稳定；机械排泥设备复杂，对池体施工质量要求高适用于地下水位较高地区；适用于大、中型污水处理厂由以上比较，本设计选用辐流式沉淀池。3.6.2 沉淀池设计数据（1） 池子直径与有效水深的比值，宜为612。（2） 进出水的布置方式可分为：中心进水周边出水、周边进水中心出水、周边进水周边出水。（3） 池径小于20m，一般采用中心传动的刮泥机，其驱动装置设在池子中心走道板上；池径大于20m时，一般采用周边传动的刮泥机。（4） 在进水口的周围应设置整理板，整流板的开孔面积为池断面积的10%20%。（5） 浮渣用浮渣板收集，刮渣板装在刮泥版的一侧，在出水堰前应设置浮渣挡板。3.6.3 初沉池设计计算查给水排水设计手册第五册知，初沉池表明负荷为1.22.0本次设计取1.2。沉淀部分水面面积：q=2.0，n=1个，（1）池子直径：，取D=10m沉淀部分有效水深：设t=1.4h，（2）沉淀部分有效容积：（3）设去除COD产生约0.3的污泥