毕业设计——印染污水处理

1、第一章 概述1.1 选题的意义：改革开放以来，纺织工业进入了前所未有的高速增长期，产业综合发展能力不断增强，基本形成了上，中，下游互相衔接，产品门类齐全的较为完整的产业体系。纺织工业的上游产业主要是指各类纤维的生产和加工，如天然纤维中的棉花，羊毛和各类化学纤维等生产领域；中游产业指棉纱，织布，印染等生产领域；而下游产业主要指服装加工生产领域。当前我国纺织工业的生产综合能力不断增强，国际贸易地位逐年提高，已成为世界上最大的纺织品出口国，目前占有13%左右的国际市场份额。1、色度大、有机物含量高：印染废水所含的颜色及污染物主要由天然有机物质及人工合成有机物质。不同纤维织物在印花和染色过程中使用的染

2、料不同，染料的上染率不同，染料的残留形态也不同，致使排放废水的颜色也不同。2、水质变化大：企业生产过程中排放的各种废水混合的总称。有些企业排放的全部是生产废水，而有些企业排放的废水含有生活废水，致使其废水水质处于经常变化中。3、PH值变化大：由于不同纤维织物在印染加工中所使的工艺不同，需要在不同PH值条件下进行染色，因此不同纤维织物在印染加工中所排放废水的PH值不同的。一般说来，由于棉及其混纺织物印染加工中很多工艺都需要加碱，造成废水中PH值偏较高。4、水温水量变化大：由于加工品种、产量的变化，导致水温水量的稳定。第二章 设计任务书2.1设计题目某污水处理厂5000m/d污水处理工艺设计2.2

3、 设计任务本设计的目的在于加深理解所学专业知识，培养运用所学专业知识的能力，再设计、计算、绘图方面得到锻炼。针对二级处理的工厂污水处理，要求对主要污水处理构筑物的工艺尺寸进行设计计算，确定污水处理平面布置。完成设计计算说明书和设计图，确定平面及高程布置。2.3设计原始资料处理流量Q=5000m3/d水质情况：BOD5=250mg/L； CODcr=800mg/L； SS=500mg/L； pH=1011 色度 100倍 出水要求水质污水处理厂的排放指标为： BOD5： 25 mg/L； CODcr： 100 mg/；SS：70 mg/L； PH： 6.09.0 色度40倍2.4设计要求（1）收

4、集和查阅有关资料，了解污水水质、水量特点及排放要求；（2）进行方案比较，确定较为合理的污水处理工艺流程；（3）选择适宜的设计参数，对构筑物（设备）进行工艺计算，确定构筑物的工艺尺寸及主要构造；（4）进行污水处理站的平面及高程布置，合理安排处理构筑物、站内管道系统及辅助建筑物的平面位置及标高；（5）进行处理构筑物绘图设计以及平面、高程布置图的绘制。2.5设计成果（1）设计说明书（含工艺计算）一份，字数2万字以上；（2）图纸3-4张，其中包括平面布置图，高程布置图，主要构筑物工艺详图。2.6 基本要求（1）设计计算概念清楚，参数选择恰当，计算正确；（2）设计说明书条理清晰，层次分明，文字通顺，格式

5、规范；（3）图纸表达正确，符合制图规范，图中线形和尺寸标注符合要求；（4）设计依据 印染废水排放标准GB4287-922.7 废水处理工艺方案的选择原则（1）坚持科学可靠并借鉴同类废水好、处理的工程实践经验，技术上力求先进，管理方便，操作简单，无二次污染，维护量少，可靠程度高；（2）废水经处理后达标排放，减轻对受纳水体的污染，力求以最少的投入获得最大的社会效益、经济效益和环境效益；（3）计量减少污泥的产生量，力求在系统内消化污泥，以减少污泥处理的投资及运行费用；（4）尽量采用先进可靠地自动化控制系统，提高污水厂管理水平，减少工人的劳动强度。 第三章 处理工艺流程以及说明细格栅提升泵调节池初沉池

6、水解酸化池SBR反应池絮凝池沉淀池排水树林污泥脱水水水污泥外运树林 加药，预曝树林印染废水、污泥处理工艺流程图树林印染废水此次设计采用生物膜法：一种污水好氧生物处理技术。使用细菌和其他细菌类微生物和原生动物、后生动物一类的微型动物附着在滤料或某一些载体上生长繁殖，并在其上形成膜状生物污泥。污水与生物膜接触，污水中的有机污染物，作为营养物质被生物膜上的微生物所摄取，污水得到净化，微生物自身也得到繁衍增殖。工艺特点：针对硫化染料、活化染料所形成的色度，采取化学加药、缺氧、好痒的生物处理方法去除率高、效果好，特别是混凝沉淀对有机物和色度的去除率分别达到74和9。水解池的进水方式为穿孔管布水，通过设计

7、参数的优化和水力条件的精心设置，既可以在水解池的底部形成悬浮的污泥层，又使废水中污染物与悬浮污泥层充分接触和混合，利于整个池容的有效利用，节约了投资及运行费用。二沉池生物污泥通过污泥泵回流到初沉池出水渠并进入水解池，加大了水解池中的污泥浓度，同时使污泥在其中进一步消化，大大减少了污泥量。在生物处理之前加药，对废水中有机物以及色度的去除率高、针对性强降低了后续生物处理的负荷，为达标处理创造了良好的条件。第二章 格栅泵房设计计算2.1 污水处理系统2.1.1格栅1.设计说明 格栅的截污主要对水泵起保护作用，采用细格栅，提升泵选用螺旋泵，格栅栅条间隙为4mm。设计流量：平均日流量Q=5000m3/d

8、= =0.058m3/s设计参数：栅条间隙e=4.0mm,栅前水深h=0.4m，过栅流速v=0.9m/s，安装倾角a=60。2.格栅计算a.栅条间隙数n为 n=38条b.栅槽有效宽度B设计用直径为2mm矩形钢为栅条，即S=0.002m。B=S(n-1)+bn=0.002（38-1）+0.00438=0.226m 0.3mc.栅槽高度计算过栅水头损失h1设超高水深h2=0.3m则H=h+h1+h2 =0.4+0.098+0.3=0.8m3.栅槽总长度4.栅渣量计算对于栅条间隙e=4mm的格栅，对于印染废水，每单位体积污水拦截污物为W1=0.09m3/103m3（参照污水处理新工艺与设计计算实例

9、孙力平）。每日渣量为：W=Qmax W1=0.09500010-3=0.45m3/d0.2 m3/d拦截污物量大于0.2 m3/d，须机械格栅。2.12 泵及泵房的设计选泵考虑的因素：a.水泵机组工作泵的总抽升能力，应按进水管的最大时污水流量设计，并满足最大充满度是之流量要求。b.尽量选用类型和口径相同水泵，以便于检修，也需满足最低流量时要求。c.对于工业废水还应满足防腐蚀。本设计选用QW型潜污泵，具有高效，防缠绕，无堵塞，自动耦合，高可靠性等优点。d.水泵全扬程计算：其中：为吸水管头损失 为出水管水头损失 为集水池最低水位和所需提升水位之间的高差 为自由水头按0.51.0m计一般来说所以e.

10、水泵的数量根据和型 号流量扬程m转速功率Kw效率出口直径mm重量Kg200QW2501518.525015147018.577.2200500选用两台型号相同的泵，一用一备。f.泵房高度的确定。第三章 中和调节池的计算纺织印染废水的水质水量变化幅度大，因此，纺织工业废水处理工艺流程中都设有调节池，以均化水质水量，为防止纤维屑，棉籽壳，浆料等沉淀于池底，池内常用水力，空气，或机械搅拌对印染废水设备进行搅拌，本设计采用机械搅拌。设备类型：对角线出水中和调节池，取废水在池内停留时间t=4h。1池子的实际容积池内的废水量：所以V有效=833 m3考虑到废水在池内流动可能出现短路因素，引入=0.7加大容

11、积系数，则V实际= V有效=1.4833=1166 m32.调节池的面积取池有效水深=3m，则调节池的面积总高度H=0.3+=3.3 （取调节池超高0.3m）池子的几何尺寸：LBH=26153.33.中和加酸量计算原污水进水PH为1011选用76%的工业硫酸作为中和剂加入中和调节池中（1）原污水中的氢氧根离子的物质的量当PH当为10时： PH值值为11时： 碱含量波动较大。（2）设加酸量为x按将PH值降低至7计算500 5000得x=32322kg/d即x=1.3313kg/h根据此值的检测结果进行调整，保证进入初沉池的污水PH在69之间。第四章 初次沉淀池本设计采用了竖流式初次沉淀池4.1设

12、计参数池子直径（或正方形的一边）与有效水深之比不大于3.0，池子直径不宜大于8.0m，一般采用4.07.0m。中心管流速不大于30mm/s,本设计中取V0=28mm/s中心管下口设有喇叭口和反射板，反射板板底距泥面至少0.3m；喇叭口直径及高度为中心管直径的1.35倍；反射板的直径为喇叭口的1.3倍，反射板表面积与水平面的倾角为17。中心管下端至反射板表面之间的缝隙高在0.250.50m范围内，缝隙中污水流速在初沉池中不大于30mm/s,本设计中取v1=20mm/s。当池子直径小于7.0m时，处理出水沿周边流出，当直径D7.0时，应增设辐流式集水支渠。 排泥管下端距池底不大于0.20m，管上端

13、超出水面不小于0.40m。浮渣挡板距集水槽0.250.50m,高出水面0.10.15m，淹没深度0.30.40m。42设计有关公式(1)中心管面积 f-中心管面积（m2） qmax-每次最大设计流量（m3/s） v0-中心管内流速（m/s）(2)中心管直径 d0-中心管直径（m）(3)中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度 h3-中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度（m） d1-喇叭口直径（m）(4)沉淀部分有效断面积 F-沉淀部分有效断面积（m2）(5)沉淀池直径 D-沉淀池直径（m）(6)沉淀部分有效水深 h2-沉淀部分有效水深（m） v-污水在沉淀池中流速（m/s） t-沉淀时间（h）(7)沉

14、淀部分所需总容积 T-两次清除污泥相隔时间（d） C1-进水悬浮物浓度（t/m3） C2-出水悬浮物浓度（t/m3） KZ-生活污水流量总变化系数 -污泥密度（t/m3）约为1 p0-污泥含水率（%）(8)圆截锥部分容积 V1-圆锥部分容积（m3） h5-污泥室圆截锥部分的高度（m） R-圆截锥上部半径（m） r-圆截锥下部分半径（m）(9)沉淀池总高度 H=h1+h2+h3+h4+h5 H-沉淀池总高度（m） h1-超高（m） h4-缓冲层高度（m）43设计有关计算设中心管内流速v0=0.03m/s，采用2个竖流沉淀池，则池子最大设计流量= =0.058 2=0.029(m3/s);(1)

15、中心管面积： =0.029/0.03=0.96 (m2)(2) 中心管直径： (3) 中心管嗽叭口与反射板之间的缝隙高度：设 (4) 沉淀部分有效断面积： 设表面负荷 则 沉淀池直径：，采用D=7.5m。(5) 沉淀部分有效水深：设t=1.5h, (符合要求)。(6) 校核集水槽出水堰负荷： （符合要求）(7) 污泥所需总容积： 其中：取两次污泥清除间隔时间T=1d。 污泥密度，其值约为1.污泥含水率，%每池最大设计流量 (8) 污泥斗容积圆锥体下底直径为0.4m，污泥斗斜壁与水平面的夹角为，则： 污泥斗高度 (9) 沉淀池总高度H设池子保护高度h1=0.3m,缓冲高度h4=0.3m,则第五章

16、 水解酸化池（缺氧池）1.水解酸化池的容积取HTR=12h2.反应器的高度H取6m， 按长宽比2：1设计，则L=28.8m B=14.4m 取L=29m，B=15m则水解酸化池的几何尺寸：分4大格，每格的1. 水解池上升流速核算： (mh)1.8(mh)符合要求。2. 配水方式采用穿孔管布水器，每个滤池设4根配水管，沿滤池长边布置，配水管中心距池壁1.25m。两根配水管中心距2.5m。每根配水管流量:采用管径d1=100mm，则配水管起端流速为采用孔口直径d2=25mm，孔口流速v2=1.5m/s,则孔口数为孔口间距为：155=3m。3. 填料容积采用焦炭作为填料，填料高度H1=3.0,下部1

17、.2m高度填料粒径为4050mm,上部1.8m高度粒径为30-40mm。4. 池内可能有污泥沉积，选用四台潜水搅拌机进行搅拌。第六章 SBR反应器计算61设计参数污泥负荷 =0.25反应池数 =2反应池水深 H=5m排出比 活性污泥界面以上最小水深 MLSS浓度 周期时间 T=8h周期数 每周期处理水量 每周期分进水，曝气，沉淀，排水，闲置五个阶段。(1)反应池运行周期各工序时间计算.曝气时间: .沉降时间 ： 初期沉降速度 水温10时 水温20时 因此，必要的沉降时间为水温10时 水温20时 .排出时间沉淀时间在0.7h1.4h之间变化，排出与待机时间TD=1h左右，与沉淀时间合计为2.5h

18、进水时间：=（2）曝气池的体积V取一个周期的最大进水量变化比为r=1.5超过一个周期污水进水量Q与V的对比 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反应池水深5m，则必要的水面积为则SBR的平面尺寸为 反应池的运行水位如图所示:排水结束时水位 基准水位 高峰水位 警报，溢流水位 污泥界面： 图6-2 反应池的运行水位示意图（3）需氧量计算1.需氧量计算Sbr池反应需氧量计算式为微生物代谢有机物需氧率，取=.055微生物自养需氧产率，=0.15去除有机物的浓度，本设计进水=250-25=225mgl。污泥负荷，0.25所以2.供气量计算时脱氧清水充氧量为计算取=0.82，=

19、0.95，=2.0，P=1.0，=10.73所以SBR反应池供气量为（氧的利用率以18%计）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选用TR系列TRE150型双极罗茨鼓风机，其性能表如下：型 号口 径（mm）转速（rmin）理论流速（）TR5 （4）上清液排出装置本设计采用机械式旋转滗水器.污水进水量，池数N=2，周期数n=3，每一池的排出负荷为 1池设2台排出装置，则每台排出装置的负荷量为 Q=QD/2=6.9/2=3.45m3/ 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（5）剩余污泥产量剩余污泥由生物污泥

20、和非生物污泥组成剩余生物污泥其中二沉池出水ss中vss所占的比例,取=0.75活性污泥自身氧化系数，T=20 时，=0.06Y污泥产率系数，取0.6e反应时间比 剩余非生物污泥其中进水中可生化部分比例，取0.7剩余总污泥量剩余污泥含水率按99.2%计算，则湿污泥量为202.6（6）复合出水BOD5出水达标，且与设定值接近。第七章 混凝池设计计算1. 混合池有效容积W，采用混合时间T=2min，则 2. 混合池高H 取混合池直径D=2m，则有效水深为混合池设4块固定挡板，每块宽度其上下缘离静止液面和池底皆为0.3m，挡板长混凝池取超高，则总高取3m。3. 搅拌设备的计算（1）搅拌器尺寸及位置搅拌

21、器直径搅拌器页数Z=2， 搅拌器层数e=3搅拌器宽度B=0.136m搅拌器距池底高度为0.45m搅拌器层间距采用0.85m（2） 垂直轴转速 （3） 桨板旋转角速度（4）计算轴功率（5）需要轴功率满足要求。第八章 旋流式絮凝池设计参数：1. 絮凝时间815min2. 池内水深与直径之比H：D=10:9,3. 喷嘴出口流速一般为23ms，出口流速多采用0.30.4 ms4. 池内水头损失（不包括喷嘴和出口处）一般为0.10.2m一. 计算：（1）总容积（2）池子的直径D 取D=3.9m（3）池子的高度取保护高度=0.3m（4）进水管喷嘴直径d喷嘴流速v=2 ms，所以（5）出口直径出口流速=0.

22、3 ms（6）水头损失h喷嘴水头损失池内损失出口处所以（7）GT值水温20 时，水的动力粘滞系数（属于 之间）第九章 上向流斜管沉淀池1.设计参数液面上升流速23 ，沉降速度0.30.5 ，斜板倾角有效系数（塑料与纸质六边形蜂窝斜管） （石棉水泥板）穿孔管进水孔径为25mm，孔距100 250mm，管中距在1.01.5之间。2.设计计算(1)池子水面面积池子边长： 取8m（2）清水区净面积（3）斜管部分面积 斜管部分平面尺寸（宽和长）采用：（4）进水方式沉淀池进水由边长一侧流入（5）管内流速 取2.5 （6）管内沉淀时间（7）池高 超高用0.3m，清水区高1.3m，排泥槽高0.8m有效水深池子

23、总高 取 4.5m第十章 板框压滤机设计计算污泥经处理后，含水率为96%97%，污泥含水率从99%降至96%，体积减少，所以浓缩后的污泥为，压滤机产率：，压滤机脱水周期：1.54h。设计计算：选用板框压滤机，实际滤室厚度，过滤压力压滤产率1.压滤机面积和台数投加10%石灰，7%铁盐污泥增加系数：若每天工作一班，即8h，则每小时污泥量为选用压滤面积为40的板框压滤机，压滤机台数台取3台，2用1备。其型号和性能如下：型号使用范围工作方式过滤面积处理容量过滤压Mpa电机功率kwBAS处理量小手动压紧2400.02510.50.81第十一章 高程设计计算101 高程布置原则 充分利用地形地势及城市排水

24、系统，使污水经一次提升便能顺利自流通过污水处理构筑物，排出厂外。 协调好高程布置与平面布置的关系，做到既减少占地，又利于污水、污泥输送，并有利于减少工程投资和运行成本。 做好污水高程布置与污泥高程布置的配合，尽量同时减少两者的提升次数和高度。 协调好污水处理厂总体高程布置与单体竖向设计，既便于正常排放，又有利于检修排空。92 高程计算沿程水头损失， ，坡度局部水头损失 构筑物水头损失设计点编 号管渠名称设计流量Ls 管渠设计参数尺寸mmhD水深mi流速ms长度L(m)123456789出水口12出厂管585000.430.22141211沉淀池至絮凝池585000.430.220.0020.7371110絮凝池至混凝池585000.430.220.0020.738109混凝池至SBR池585000.430.220.0020.7315913SBR配水管293000.560.170.00270.716138SBR至水解酸化池585000.430.220.0020.73178B水解酸化池至初沉池跌水井5850