印染废水处理毕业设计

1、精选优质文档-倾情为你奉上精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业专心-专注-专业精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业摘 要 针对印染废水的水质特点，本文采用水解酸化与接触氧化相结合的生化工艺对废水进行处理。水解酸化和好氧接触设计停留时间均为10h，运行结果表明，水解酸化单元可有效提高废水的可生化性，废水经水解酸化后BC值可从0203提高至04左右，有效保证了好氧接触处理效果。根据环保监测结果，COD一般在80mgL，BOD，在10mgL以下，COD去除率80以上，BOD，去除率90以上。废水处理厂设计规模 3500m3/d，其现今的设计水质水量为Q=3500m3/d COD=2370

2、mg/L BOD5=720mg/L PH=12.40SS=574 /L 色度512倍。经处理后，应达到下列出水水质：COD100mg/L，BOD25mg/L，色度40倍，pH在69，SS70mg/L, 达污水排放一级标准。 经设计可知COD=88.5%,BOD=96%,SS=98.6%,色度89.5%。 经技术经济分析，此方案投资总额 430万元，废水处理成本为0.97 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： 纺织印染废水;水解酸化;生物接触氧化ABSTRACTAiming at the charac

3、teristics of printing and dyeing wastewater, a biochemical technological process of hydrolytic acidification integrating contact oxidation was applied to treatment of the printing and dyeing wastewater; the HRT for the both were 10h respectively. The operating results showed the hydrolytic acidifica

4、tion section could improve the biochemical degradability effectively; after hydrolytic acidification, the wastewaters B/C value could rise to about 0.4 from 0.2-0.3, effectively ensuring the treating effect of aerobic contact. According to the monitoring results by the department of environmental pr

5、otection, COD and BOD5 were below 80mg/L and 10mg/L respectively; COD and BOD5removal rates were over 80% and over 90% respectively.The liquid waste processing factory designs scale3500 m3/d, its raw water fluid matter according to square and present production scale in factory and development reque

6、st, after with factory square, native environmental protection section consultation certain following design fluid matter amount of water: Q=3500m3/d COD=2370mg/L BOD5=720mg/L PH=12.40 SS=574 /l Color degree512times.After handles, should attain the following a water fluid matter: COD100mg/L，BOD25mg/

7、L，Ph=69，SS70mg/L，Color degree40 times，reaching the dirty water exhausts a class standard.Through design thenCOD=88.5%,BOD=96%,SS=98.6%,color is a 89.5%.Was analyzed by technique economy, this project investment total amount 4，300,000 yuan, liquid waste processing cost is 0.97 yuan/ m3, have got the

8、good and economic performance with social performance.And the economy uses a ground of, increase the green turn, lowering can consume of principle is in design fulfillment getting well, meet the request of the modern.Key words: textile printing wastewater hydrostatic;acidification reactor;organism c

9、ontact oxidizes目 录前言 5第一章 设计任务书 61.1 毕业设计题目 61.2 毕业设计目的 61.3 毕业设计任务 61.4 毕业设计成果 61.5 原始资料 7第二章 废水的处理方案和工艺流程 8 2.1 废水性质 8 2.2 方案确定 82.3 工艺流程 9第三章 各构筑物的设计与计算113.1 格栅和筛网 113.2 调节池 143.3 水解酸化池 193.4 生物接触氧化池 223.5 竖流式二沉池 293.6 混凝反应池 343.7 斜板沉淀池 37第四章 污泥的处理与处置 414.1 污泥浓缩 414.2 污泥脱水机房 434.3 污泥管道 44第五章 平面与高

10、程布置405.1 平面布置 455.2 高程布置 47第六章 工程项目概预算526.1 工程投资概预算 546.2 劳动定员、运行管理 56总结 58参考文献 59致谢 59附录一 60前 言 随着染料纺织工业的迅速发展，染料品种和数量日益增加，印染废水已成为水系环境重点污染源之一。据不完全统计，全国印染行业每年排放印染废水约有0 .6109m3，而其中大部分皆未能实现稳定达标排放。主要问题是:印染废水量大，成分复杂，生物难降解物多，脱色困难，运行费用高等 印染废水主要来自退浆、煮幼是、漂白、丝光、染色、印花、整理工段。生产工段的特点决定了印染废水具有”高浓度、高色度、高pH、难降解、多变化，

11、五大特征。针对印染废水的五大特征日前国内对印染废水的生化处理工艺通常采用“水解酸化+好氧氧化”工艺。20世纪80年代开发的水解酸化工艺，能使废水中的部分有机物得到降解，分子量明显减小，生物降解性能明显提高.能提高后续的好氧处理效果，尤其对悬浮性COD去除率较高，经水解处理后，溶解性有机物比例发生了变化，水解出水溶解性COD比例可提高一倍。此外，该工艺可减少系统污泥产最，便于维护管理.当处理要求不高时，好氧处理可优选接触氧化法，以节省资金且操作管理方便.本文将介绍以水解酸化+生物接触氧化为主的处理工艺处理印染废水的工程实例. 纺织印染废水处理工程设计第一章 设计任务书1.1 毕业设计题目 纺织印

12、染废水处理工程设计1.2 毕业设计目的 综合运用所学的基本理论、基本知识和基本技能，对污水处理工程进行设计，分析解决实际问题，进行工程师所必需的综合训练，在不同程度上提高研究、查阅文件、撰写论文或设计说明书、计算书及工程设计绘图的能力。1.3 毕业设计任务 根据印染废水的特点及相关资料进行废水处理工程设计，具体内容有：1、污水处理工艺设计； 2、污水处理构筑物设计； 3、污泥处理构筑物设计。1.4 毕业设计成果污水处理厂总平面布置图，1张；2、管线布置图，1张；3、高程布置图，1张；4、各单项处理构筑物工艺施工图及细部详图9张；5、工程设计说明书及计算书各一份。1.5 原始资料1.5.1进水水

13、量3500m3/d。1.5.2进水水质： 该染整有限公司废水主要来自生产过程中的煮炼、漂白、染色及整理等工段，使用的主要染料为：分散染料占70%，活性、直接及其它染料占30%。使用的助剂有：纯碱、元明粉、柔软剂、洗涤剂、双氧水、硫酸等。其生产工序为：坯布-煮炼-漂白-染色-整理-成品。排水水质状况为：COD=2370mg/L BOD5=720mg/L SS=574mg/L 色度=512倍pH=12.401.5.3排放标准： 出水水质达到纺织染整工业废水排放标准（GB4278-92）规定的一级排放标准。1.5.4气象与水文资料： 风向：主导风向SE。 水文：全年降雨量为1000mm； 全年最高气

14、温40，最低-8，年平均气温为8。 极限冻土深度为60cm。1.5.5厂区地形： 水处理厂选址区域地势平坦，平均地面标高为80.00m（黄海绝对标高）。厂区征地面积约200m200m。接纳管道管底标高比污水厂地平面低3m。地下水位-8m。第二章 废水的处理方案和工艺流程2.1 废水性质2.1.1 废水来源 该厂生产废水主要来自前处理及染色两个工序，前处理一般包括退浆、煮炼、丝光、漂白等。棉及棉纺织、机织产品在制成织物时，为使丝线光滑，并提高其强度和耐磨性能，需对线纱进行上浆。而在织物染色前，为使纤维和染料更好的亲和合，又需将织物上的浆料退掉，产生退浆废水。退浆废水有一定的粘性、且呈碱性、有机污

15、染物含量随浆料品种而异，一般都较高。其中化学PVA属于难生物降解物质。煮炼、丝光均在碱性条件下进行，以去除织物纤维上含有的草刺、果胶、蜡脂等，并使织物的纹络更清晰，其产生的废水呈碱性、有机污染物含量亦比较高。棉及棉混纺织物染色所用染料主要为：活性染料，使用的助剂主要有：烧碱、纯碱、硫酸、食盐、表面活性剂、匀染剂等。2.1.2 废水特点 废水成分复杂、水质水量变化大；有机物浓度高、色度深，碱性高；废水中除含有残余染料、助剂外还含有一定量的浆料。2.2 方案确定 通常印染废水的处理方法有：物理法、化学法、生物法等。其中物理法处理效果较差；化学法所需投加药剂量大，但投资占地省；生物法是一种较为普遍的

16、处理方法。目前，国内外对印染废水以生物处理为主，占80%以上，尤以好氧生物处理法占大多数。而随着染料浆料的成分日益复杂，单纯的好氧生物处理难度越来越大，出水难以达标。此外，好氧法的高运行费用及剩余污泥处理或处置问题历来是废水处理领域没有解决好的一个难题。由于上述原因印染废水的厌氧生物处理技术开始受到人们的重视。而随着废水排放标准要求越来越严格，单独的生物处理难以达到排放要求。结合实际情况，采用生物处理为主，再辅以化学处理技术，组成一个完整的综合治理流程，既保留了生物处理方法可去除较大量有机污染物和一定颜色的能力、且基本稳定的特点又发挥了物理化学法去除颜色和剩余有机污染物能力的特点，而且运行成本

17、相对较低。本设计采用厌氧水解酸化处理技术作为好氧生物处理工艺的预处理，共同组成厌氧水解好氧的生物处理混凝沉淀工艺。好氧生物处理方法主要有A/O法、生物接触氧化法。水解酸化A/O工艺混凝沉淀：废水经调节池进入水解酸化池，水解池中接触填料。由于废水中含有染料等难降解的物质，且色泽较深，在水解酸化池中，利用厌氧型兼性细菌和厌氧菌，将废水中高分子化合物断链成低分子链，复杂的有机物转变为简单的有机物，从而改善后续的好养生化处理条件。实践表明，水解酸化处理单元对活性染料废水具有较好的脱色作用。厌氧好氧处理工艺，它在传统的活性污泥法好氧池前段设置了缺氧池，是微生物在缺氧、好氧状态下交替操作进行微生物筛选，经

18、筛选的微生物不但可有效去除废水中的有机物，而且抑制了丝状菌的繁殖，可避免污泥膨胀现象。在生化处理后串联混凝沉淀物化处理系统，可进一步脱色和去除水中的COD，以确保处理水水质达标排放。水解酸化生物接触氧化混凝沉淀：水解酸化将污水中的染料、助剂、纤维类等难降解的苯环类或长链大分子物质分解为小分子物质，同时有效降解废水中的表面活性剂，较好的控制后续好氧工艺中产生的泡沫问题。经水解酸化器处理后的出水进入接触氧化池。接触氧化池内设有填料，部分微生物以生物膜的形式固着生长于填料表面，部分悬浮生长于水中，兼有活性污泥和生物滤池的特点。废水经水解和接触氧化处理后采用混凝沉淀工艺进一步去除色度和降低废水中的CO

19、D值。A/O法与接触氧化池在BOD去除率大致相同的情况下，前者BOD体积负荷可高5倍，所需处理时间只有后者的1/5。根据实际经验，接触氧化法具有BOD容积负荷高，污泥生物量大，相对而言处理效率较高，而且对进水冲击负荷（水力冲击负荷及有机浓度冲击负荷）的适应力强。维护理方便，工艺操作简便，基建费用低。 由于微生物是附着在填料上形成生物膜，生物膜的剥落与增长可以自动保持平衡，所以无需回流污泥，运转十分方便。其污泥产量远低于活性污泥法。延时曝气混凝沉淀：可以得到高质量的出水，混凝剂投量小设备简单污泥量较小，但流程复杂，占地面积大，基建和运行费用较高。综上所述，确定厌氧水解酸化生物接触氧化混凝沉淀组合

20、方案。2.3 工艺流程2.3.1 具体工艺流程如下：鼓风机鼓风机污泥回流污泥回流泵房格栅水解酸化池混凝沉淀池污泥脱水上层滤液泵房格栅水解酸化池混凝沉淀池污泥脱水上层滤液调节池污泥外运竖流沉淀池污泥浓缩池剩余污泥初沉池接触氧化池滤液筛网 图2-1 工艺流程图 2.3.2 流程说明 废水通过格栅、筛网去除较大的悬浮物和漂浮物后进入调节池,在此进行水量的调节和水质的均衡，同时加酸中和，然后用泵提升至水解酸化池,该池仅控制在酸性发酵阶段,以提高废水的可生化性;水解酸化出水流入接触氧化池,在接触氧化池内经微生物作用去除绝大部分的有机物和色度后入沉淀池,沉淀池的污泥部分回流到水解酸化池,在池内进行增溶和缩

21、水体积反应,使剩余污泥大幅减少,剩余污泥经浓缩后可直接脱水。 为了得到更好的水质,生化出水再经混凝沉淀进行深度处理,达标排放。 二沉池的剩余污泥经浓缩后进入消化，浓缩后的污泥进行浓缩、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。第三章 各构筑物的设计与计算3.1 格栅和筛网格栅和筛网作为废水的预处理设备，常设置在污水处理工艺流程中的核心处理设施之前，用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷，用来去除那些可能堵塞水泵机组管道阀门的较粗大的悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行的装置。3.1.1 格栅的设计参数（1）污水处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求：

22、人工清除 2540mm机械清除 1625mm最大间隙 40mm（2）在大型污水处理厂或泵站前原大型格栅(每日栅渣量大于0.2m3),一般应采用机械清渣。（3）格栅倾角一般用4575。（4）通过格栅的水头损失一般采用0.080.15m。（5）过栅流速一般采用0.61.0m/s,栅前流速一般为0.40.9m/s。3.1.2 各部分具体计算1）栅条间隙数n设栅前水深h=0.4m，过栅流速v=1m/s，栅条间隙宽度b=0.02m，格栅倾角=60n=Qmaxsina/bhv 3-1n=8.1个 取9个其中：Qmax最大设计流量（m3/s） Qmax=3500=0.07 m3/s2）栅槽宽度B栅条断面为锐

23、边矩形断面，栅条宽度s=0.01m B=s（n-1）+bn=0.01（9-1）+0.029=0.26m3）进水渠道渐宽部分的长度L1设进水渠道宽B1=0.11m，其渐宽部分展开角度1=20，则进水渠道内的流速v= Qmax/hb 3-2v=0.07/0.4x0.3=0.58m/s,介于0.40.9m/s,符合规范要求。L1=(B- B1)/2tg1 3-3L1=（0.26-0.11）/2tg20=0.22m4）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2L2= L1/2=o.22/2=0.11m5）通过格栅的水头损失h1设栅条断面为圆形，=1.79 阻力系数=(s/b)4/3 3-4h1 = h0k

24、=(v2/2g)ksina 3-5h1=1.79x（0.01/0.02) 4/3x(0.92/19.6)x3xsin60=0.094m 满足水头损失0.080.15的要求。其中k为格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般取3。6）栅后槽总高度H设栅前渠道超高h2=0.3mH=h+h1+h2=0.4+0.094+0.3=0.794m0.8m7)栅槽总长度L栅前渠道深H1=h+h2=0.4+0.3=0.7mL= l1+l2+0.5+1.0+ H1/tg=0.22+0.11+0.5+1.0+0.7/tg60 =2.24m8）每日栅渣量W在格栅间隙20mm的情况下，设栅渣量为每1000m3污水产0.07

25、即w1=0.07m3/1000 m3W=Qmaxw186400/kz 3-6W=98.410-30.0786400/1.71000=0.230.2m3 所以用机械清渣。3.1.3 格栅示意图 图3-1 格栅3.1.4 格栅机的选型 参考给水排水设计手册第11册，选择旋转式固液分离机，其安装倾角为60进水流速1.2m/s,水头损失19.6kPa,栅条净距1540mm。3.1.5 筛网（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2000m。（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0.62.4m3/(minm2)。（3) 所需筛网面积A

26、水力负荷：q=2.0m3/(minm2)，Qmax=6370m3/d=4.42m3/min面积：F= Qmax/ q 3-7F=4.42/2.0=2.21m2，设计取F=2.2m 3.2 调节池 纺织印染厂由于其特有的生产过程，造成废水排放的间断性和多边性，是排出的废水的水质和水量有很大的变化。而废水处理设备都是按一定的水质和水量标准设计的，要求均匀进水，特别对生物处理设备更为重要。为了保证处理设备的正常运行，在废水进入处理设备之前，必须预先进行调节。 为了调节水质，在调节池底部设置搅拌装置，常用的两种方式是空气搅拌和机械搅拌，选用空气搅拌，池型为矩形。3.2.1 加酸中和废水呈碱性主要是由生

27、产过程中投加的NaOH引起的，原水PH为11，即OH-=10-3mol/l,加酸量Ns为Ns=Nzak/a 3-8Ns=637010310-34010-31.241.1/241=14.48kg/h 其中 Ns酸总耗量，kg/h； Nz废水含碱量，kg/h； a酸性药剂比耗量，取1.24 k反应不均匀系数，1.11.2当硫酸用量超过10kg/h时，可采用98的浓硫酸直接投配。硫酸直接从贮酸槽泵入调配槽，经阀门控制流入调节池反应。3.2.2池体积算1） 参数：废水停留时间t=8h，采用穿孔空气搅拌，气水比3.5：1 2) 调节池有效体积V V=Qt 3-9 V=2658=2120m3 其中Q最大设

28、计流量，m3/h3) 调节池尺寸 设计调节池平面尺寸为矩形，有效水深为5米，则面积F F=V/h 3-10 F=2120/5=424m2 设池宽B=15m，池长L=F/B424/15= 28.2m,取L=28m 保护高h1=0.6m，则池总高度H=h+h1=5+0.6=5.6米3.2.3布气管设置空气量D D=D0Q 3-11 D=3.53500=1.225104m3/d=8.5m3/min=0.14m3/s式中D0每立方米污水需氧量，3.5m3/m3 空气干管直径d d=（4D/v）1/2 3-12d=40.14/(3.1412)1/2=0.122m,取125mm。 校核管内气体流速v=4D

29、/d2 3-13 v=40.14/(3.140.1252)= 11.4m/s 在范围1015m/s内。3）支管直径d1 空气干管连接两支管，通过每根支管的空气量q q=D/2=0.14/2=0.07 m3/s 则只管直径d1=（4q/v1）1/2 3-14d1=40.07/(3.146)1/2=0.122m,取125mm 校核支管流速v1=4q/d12 3-15 v1=40.07/(3.140.1252)=5.71m/s 在范围510m/s内。4） 穿孔管直径d2 沿支管方向每隔2m设置两根对称的穿孔管，靠近穿孔管的两侧池壁各留1m，则穿孔管的间距数为(L-21)/2=（28-2）/2=13,

30、穿孔管的个数n=(13+1)22=56。每根支管上连有28根穿孔管。 通过每根穿孔管的空气量q1 =q/28=0.07/28=0.0025m3/s 则穿孔管直径 d2=（4q1/v2）1/2 3-16 d2=40.0025/(3.148)1/2=0.02m，取25mm 校核流速v2=4q1/d22 3-17 v2=40.0025/(3.140.0252)=5.1m/s 在范围510m/s内。5） 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=50mm，孔径=3mm，每根穿孔管长l=2m，那么孔眼数m= l/b+1 3-18 m=2/0.05+1=41个 孔眼流速 v

31、3=4q1/2m 3-19 v3=40.0025/(3.140.003241)=8.63m/s 符合510m/s的流速要求。6） 鼓风机的选型空气管DN=125mm时，风管的沿程阻力h1h1=iLTP 3-20h1=11.538.61.001.0=443.9Pa式中i单位管长阻力，查给水排水设计手册第一册，i=11.5Pa/m L风管长度，m T温度为20时，空气密度的修正系数为1.00 P大气压力为0.1MPa时的压力修正系数为1.0风管的局部阻力h2=v2/2g 3-21 h2=3.07.5921.205/(29.8)=6.12Pa 式中局部阻力系数，查给水排水设计手册第一册得3.0 v风

32、管中平均空气流速，m/s 空气密度，kg/m3空气管DN=25mm时，风管的沿程阻力h1h1=iLTP 3-22h1=60.71041.001.0=6312.8Pa 式中i单位管长阻力，查给水排水设计手册第一册，i=60.7Pa/m L风管长度，m T温度为20时，空气密度的修正系数为1.00 P大气压力为0.1MPa时的压力修正系数为1.0风管的局部阻力h2=24v2/2g 3-23h2=243.47.9521.205/(29.8)=317.1Pa式中局部阻力系数，查给水排水设计手册第一册得3.4 v风管中平均空气流速，m/s 空气密度，kg/m3风机所需风压为443.9+6.12+6312

33、.8+317.1=7080Pa7.08KPa。综合以上计算，鼓风机气量12.15m3/min，风压7.08KPa 查得：SR型罗茨鼓风机主要用于水处理，气力输送，真空包装，水产养殖等行业，以输送清洁不含油的空气。其进口风量 1.1826.5m3/min,出口升压9.858.8kPa,该机显著特点是体积小，重量轻，流量大，噪声低，运行平稳，风量和压力特点优良。查阅给水排水设计手册11册常用设备P485。结合气量1.75104m3/d，风压7.08KPa进行风机选型，查给水排水设计手册11册，选SSR型罗茨鼓风机，型号为SSR150型号口径A转速r/min风量m3/min压力kPa轴功率Kw功率K

34、w生产厂SSR29.85.587.5章丘鼓风机厂3.3 水解酸化池表3-1 SR型罗茨鼓风机规格性能3.3.1 介绍水解工艺是将厌氧发酸阶段过程控制在水解与产酸阶段。它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，可以用较短的时间和较低的电耗完成净化过程。3.3.2 池体积算池表面积FF=Qmaxq 3-24F=（6370/24）1.0=265.4m2其中Qmax

35、最大设计流量（m3/h） q表面负荷，一般为0.81.5m3/(m2.h),取1.0有效水深h h=qt 3-25h=1.04=4米 停留时间t一般在45h，本设计采用4h。有效容积V V=Fh 3-26 V=265.44=1061.6m3，取1062m3设池宽B=12m， 则池长L=A/B 3-27L=22.1m 取22m3.3.3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。 查曝气生物滤池污水处理新技术及工程实例其设计参数如下：表3-2 管式大阻力配水系统设计参数表干管进口流速1.01.5m/s开孔

36、比0.20.25支管进口流速1.52.5m/s配水孔径912mm支管间距 0.20.3m配水孔间距730mm 2）干管管径的设计计算 Qmax=6370m3/d=265.4m3/h=0.07m3/s,干管流速v1=1.2m/s，因为该池设有两个进水管，所以每个进水管流速v=2.4m/s则干管横截面面积A=Qmax/ v1 3-28A=0.07/2.4=0.029m2 管径D1D1=(4A/)1/2 3-29D1=（40.029/3.14）1/2=0.193m 由给排水设计手册第一册选用DN=200mm的钢管校核干管流速： A=2/4 3-30 A=3.14O.2752/4=0.059m2 v1

37、=Qmax/A 3-31v1=0.07/0.059=1.19 m/s,介于1.01.5m/s之间 3） 布水支管的设计计算a布水支管数的确定 取布水支管的中心间距为0.3m，支管的间距数n=L/0.3=22/0.3=73.373个，则支管数n=2（73-1）=144根b布水支管管径及长度的确定 每根支管的进口流量q=Qmax/n=0.07/144=0. m3/s,支管流速v2=2.0m/s则D2=（4q/v2）1/ 3-32D2=40./(3.142.0)1/2=0.0176m,取D2=18mm校核支管流速：v2=4q/D22=40./(3.140.0182)=1.91 m/s,在设计流速1.

38、52.5 m/s之间，符合要求。4) 出水孔的设计计算 一般孔径为912mm，本设计选取孔径9mm的出水孔。出水孔沿配水支管中心线两侧向下交叉布置，从管的横截断面看两侧出水孔的夹角为45。又因为水解酸化池的横截面积为1222=264m2，去开孔率0.2，则孔眼总面积S=2640.2=0.528m2配水孔眼d=9mm，所以单孔眼的面积为S1=d2/4 3-33S1=3.140.0092/4=6.3610-5m2所以孔眼数为0.528/（6.3610-5）=8302个，每个管子上的孔眼数是8302/144=58个。3.4 生物接触氧化池3.4.1 介绍（1）生物接触氧化也称淹没式生物滤池，其反应器

39、内设置填料，经过充氧的废水与长满生物膜的填料相接触，在生物膜的作用下，废水得到净化。其基本结构如图： 图3-1 生物接触氧化池示意图（2） 基本工艺生物接触氧化法通常分为一段法、二段法和多段法。而目前使用较多的是推流法。推流法是将一座生物接触氧化池内部分格，按推流方式进行。出水出水 原水图原水图3-2 推流式接触氧化池氧化池分格可使每格微生物与负荷条件（大小、性质）相适应，利于微生物专性培养驯化，提高处理效率。3.4.2 填料的选择与安装（1） 填料的选择 结合实际情况，选取孔径为25mm的的玻璃钢蜂窝填料，其块体规格为800800230mm，空隙率为98.7，比表面积为158m2/m3,壁厚

40、0.2mm。（参考污水处理构筑物设计与计算玻璃钢蜂窝填料规格表）（2） 安装 蜂窝状填料采用格栅支架安装，在氧化池底部设置拼装式格栅，以支持填料。格栅用厚度为46mm的扁钢焊接而成，为便于搬动、安装和拆卸，每块单元格栅尺寸为500mm1000mm。3.4.3 池体的设计计算有效容积VV=Q(La-Lt)/M 3-34V=3500（111.5-24.5）10-3/1.3=234.2m3 其中 Q平均日废水量m3/d，3500m3/d=146m3/h La进水BOD5的浓度 mg/l Lt出水BOD5的浓度 mg/l M容积负荷，BOD5500时可用1.03.0kg/(m3d),取1.3kg/(m

41、3d)氧化池总面积F F=V/H 3-35 F=234.2/3=78m2 H填料总高度，一般取3m氧化池格数n n=F/f 3-36 n=78/9=8.6 取8格 f每格氧化池面积，25m2采用9m2 氧化池平面尺寸采用3m3m=9m2校核接触时间t t=nfH/Q 3-37t=893/146=1.48h1.5h 符合1.03.0h的要求 5）氧化池总高度H0 H0=H+h1+h2+（m-1）h3+h4 3-38 H0=3+0.5+0.4+（3-1）0.3+1.5=6.0m 其中h1保护高，0.50.6m h2填料上水深，0.40.5m h3填料层间隙高，0.20.3m h4配水区高，不进检修

42、者为0.5m，进入检修者为1.5m m填料层数，取3 污水在池内的实际停留时间t=nf（H0- h1）/Q=89(6.0-0.5)/146=2.7h， 符合要求。 需氧量D D=D0Q 3-39 D=153500=52500m3/d=36.5m3/min D0每立方米污水需氧量，1520 m3/ m3 每格氧化池所需空气量D1= D/8=36.5/8=4.557 m3/min7)填料总体积V 选用直径为25mm的蜂窝型玻璃钢填料V=nfH 3-40V=893=216m3 3.4.4曝气装置 曝气装置是氧化池的重要组成部分，与填料上的生物膜充分发挥降解有机污染物物的作用、维持氧化池的正常运行和提

43、高生化处理效率有很大关系，并且同氧化池的动力消耗密切相关。 按供气方式，有鼓风曝气、机械曝气和射流曝气，目前国内用得较多得失鼓风曝气。这种方法动力消耗低，动力效率较高，供气量较易控制，但噪声大。鼓风充氧设备采用穿孔管，孔眼直径为46mm，空口速度为510m/s，氧的利用率为67。选用大阻力系统，布气比较均匀，安装方便，一次投资省。总需氧量D D=D0Q 3-41D=153500=5.25104m3/d=36.5m3/min=0.61m3/s 式中D0每立方米污水需氧量，1520m3/m3 空气干管直径d d=（4D/v）1/2 3-42d=40.61/(3.1412)1/2=0.254m=25

44、1mm,取250mm 校核管内气体流速v=4D/d2=40.61/(3.140.252)= 11.5m/s 在范围1015m/s内。3）支管直径d1 池体分为8格，每格连一根支管，通过每根支管的空气量q q=D/8=0.61/8=0.076m3/s , 则只管直径 d1=（4q/v1）1/2 3-43d1=40.076/(3.146)1/2=0.127m,取125mm 校核支管流速v1=4q/d12 3-44 v1=40.076/(3.140.1252)=6.2m/s 在范围510m/s内。4）穿孔管直径d2 沿支管方向每隔750mm设置两根对称的穿孔管，每根支管上连接8根穿孔管，通过每根穿孔

45、管的空气量q1 q1=q/8 3-45 q1=0.076/8=0.0095m3/s 则小支管直径d2=（4q1/v2）1/2 3-46 d2=40.0095/(3.144)1/2=0.055m，取75mm 孔眼直径采用=3mm，间距为750mm，每根穿孔管上的孔眼数为2，孔眼流速v3=4q1/22 3-47 v3=40.0095/(23.140.032)=6.7m/s 符合510m/s的流速要求。（5) 风机选型空气管DN=250mm时，风管的沿程阻力h1 h1=iLTP=5.920.41.001.0=120.36Pa 式中i单位管长阻力，查给水排水设计手册第一册，i=5.9Pa/m L风管长

46、度，m T温度为20时，空气密度的修正系数为1.00 P大气压力为0.1MPa时的压力修正系数为1.0风管的局部阻力h2=v2/2g 3-48h2=3.326.1721.205/(29.8)=6.44Pa 式中局部阻力系数，查给水排水设计手册第一册得3.32 v风管中平均空气流速，m/s 空气密度，kg/m3空气管DN=125mm时，风管的沿程阻力h1h1=iLTP 3-49h1=3.65341.001.0=124.1Pa式中i单位管长阻力，查给水排水设计手册第一册，i=3.65Pa/m L风管长度，m T温度为20时，空气密度的修正系数为1.00 P大气压力为0.1MPa时的压力修正系数为1

47、.0风管的局部阻力h2=32v2/2g 3-50h2=323.335.4521.205/(29.8)=161.5Pa式中局部阻力系数，查给水排水设计手册第一册得3.33 v风管中平均空气流速，m/s 空气密度，kg/m3风机所需风压为120.36+6.44+124.1+161.5=412.4Pa 综合以上计算，鼓风机气量12.15m3/min，风压0.412KPa 选R系列标准型罗茨鼓风机，型号为SSR150表3-3 SR型罗茨鼓风机规格性能型号口径A转速r/min风量m3/min压力KPa轴功率Kw功率Kw生产厂RMF-24025098078.09.81922沙鼓风机厂3.4.5 进出水系统

48、 由于氧化池的流态基本上是完全混合型，因此对进出水的要求并不十分严格，满足下列条件即可：进、出水均匀，保持池内负荷均匀，方便运行和维护，不过多地占用池的有效容积等。当处理水量为6370m3/d时，采用廊道布水，廊道设在氧化池一侧，宽度取0.4m，出水装置采用周边堰流的方式。3.5 竖流式二沉池3.5.1 构造选用竖流式较合适，其排泥简单，管理方便，占地面积小。竖流式沉淀池，按池体功能的不同把沉淀池分为进水区、沉淀区、出水区、缓冲区和污泥区等五部分。废水由中心管上部进入，从管下部溢出，经反射板的阻拦向四周分布，然后在由下而上在池内垂直上升，上升流速不变。澄清水油池周边集水堰溢出。污泥贮存在池底泥

49、斗内，由排泥管排出。示意图如下： 1进水管 4污泥管 5挡板 6集水槽 7出水管图3-3 竖流式二沉池俯视图 图3-4 二沉池剖面草图图3-4 二沉池剖面草图3.5.2 设计计算中心管面积f每座沉淀池承受的最大水量qmax=Qmax/n 3-51 qmax=0.07/4=0.0175 m3/s f=qmax/v0 3-52f=0.0175 m3/s/0.030=0.58m2 其中Qmax最大设计流量，m3/s v0中心管内流速，不大于30mm/s,取30mm/s n沉淀池个数，采用4座3）中心管直径d0 d0=（4f/）1/2 3-53d0=(40.58/3.14)1/2=0.86m,取为0.

50、9m 校核中心管流速 f=d02/4 3-54f=3.140.92/4=0.64m2 v0= qmax/f 3-55 v0=0.0175/0.640.03m/s=30mm/s 满足要求。 4）中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度h3 h3=qmax/v1d1 3-56 h3=0.0175/(0.0153.141.35)=0.28m 在0.250.5m之间 其中v1污水由中心管喇叭口语反射板之间的缝隙流出的速度，设v1=0.015m/s d1/喇叭口直径，取1.35m5）沉淀部分有效断面积F 表面负荷设q为1.5m3/(m2h)F= qmax/kzv 3-57F=0.0175/（1.820.000

51、4）=24m2v污水在沉淀池中的流速v=q1000/3600=0.4mm/s 3-58 6）沉淀池直径D D=4(F+f)/1/2 3-59D=4(24+0.58)/3.141/2=5.6m,取D=6m沉淀部分有效水深h停留时间t为2h，则 H2=vt 3-60 H2=0.000423600=2.88m，采用3m D/h=6/3=23，满足要求。校核集水槽出水堰负荷：集水槽每米出水负荷为 qmax/D 3-61=17.5/3.146=0.93L/(sm)10.6m3 其中 R圆截锥上部半径 r圆截锥下部半径 h5圆截锥部分的高度10）沉淀池总高度H 设超高h1和缓冲层h4各为0.3m，则 H=

52、h1+h2+h3+h4+h5 3-65H=0.3+3+0.28+0.3+2.8=6.68m3.5.3 进出口形式沉淀池的进口布置应做到在进水断面上水流均匀分布，为避免已形成絮体的破碎，本设计采取穿孔墙布置。 沉淀池出口布置要求在池宽方向均匀集水，并尽量滗取上层澄清水，减小下层沉淀水的卷起，采用指形槽出水。3.5.4 排泥方式 选择多斗重力排泥，其排泥浓度高、排泥均匀无干扰且排泥管不易堵塞。由于从二沉池中排出的污泥含水率达99.6，性质与水相近，故排泥管采用300mm.3.6 混凝反应池3.6.1 混凝剂的选择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。

53、结合实际情况，对比分析常用混凝剂，选用聚合氯化铝（PAC）。其特点是：碱化度比其他铝盐铁盐混凝剂低，对设备腐蚀较小混凝效率高耗药量少絮体大而重，沉淀快。聚合氯化铝受温度影响小，适用于各类水质。3.6.2 配制与投加配制方式选用机械搅拌。 对于混凝剂的投加采用湿投法，湿投法中应用最多的是重力投加。即利用重力作用，将药液压入水中，操作简单，投加安全可靠。3.6.3 混合方式 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。适于本设计的混合方式为

54、水泵混合。3.6.4 反应设备机械絮凝池 机械絮凝主要优点是能够适应水量变化，水头算是少，如配上无极变速传动装置，更易使絮凝达到最佳状态。 按照搅拌轴的安放位置，机械絮凝池可分为水平轴式和垂直轴式，此次设计选用垂直轴式。1）絮凝池尺寸 絮凝时间T取20min，絮凝池有效容积： W=QmaxT/n60 3-66 W=265.420/（260）=44m3 其中Qmax最大设计水量，m3/h 。Qmax=6370 m3/d=265.4 m3/h n池子座数，2 为配合沉淀池尺寸，絮凝池分为两格，每格尺寸2.52.5m。絮凝池水深：H=W/A=44/(22.52.5)=3.5m 絮凝池取超高0.3m，

55、总高度为3.8m。 絮凝池分格隔墙上过水孔道上下交错布置，每格设一台搅拌设备。为加强搅拌设备，于池子周壁设四块固定挡板。2） 搅拌设备 叶轮直径取池宽的80，采用2.0m。叶轮桨板中心点线速度采用：v1=0.5m/s,v2=0.35m/s；桨板长度取l=1.4m（桨板长度与叶轮直径之比l/D=1.4/2=0.7）；=桨板宽度取b=0.12m，每根轴上桨板数8块，内外侧各4块。装置尺寸详见图3-6。旋转桨板面积与絮凝池过水断面积之比为80.121.4/(2.55)=10.7四块固定挡板宽高为0.21.2m。其面积于絮凝池过水断面积之比为40.21.2/(2.55)=7.7桨板总面积占过水断面积为

56、10.7+7.7=18.4,小于25的要求。 图3-5 垂直搅拌设备 叶轮桨板中心点旋转直径D0D0=（1000-440）/2+4402=1440mm=1.44m叶轮转速分别为n1=60v1/D0=600.5/(3.141.44)=6.63r/min; w1=0.663rad/sn2=60v2/D0=600.35/(3.141.44)=4.64 r/min；w2=0.464 rad/s桨板宽厂比b/l=0.12/1.48.06m,满足颗粒沉降时的设计要求池内停留时间t t=（h2+h）60/q 3-72 t=(1.0+1.3)60/3.0=46min60min 符合要求。 其中h2斜板区上部水

57、深，0.51.0m h斜板高度 q表面负荷，3.06.0m3/(m2h),取3.0m3/(m2h)沉淀池高度H H=h1+h2+h3+h4+h 3-76 H=0.3+1.0+1.0+0.95+1.3=4.55m 其中h1超高，0.3m h3缓冲层高度，0.61.2m h4污泥斗高度3.7.3 斜板沉淀池示意图 图3-6 斜板沉淀池3.7.4 进出口形式 沉淀池的进口布置应做到在进水断面上水流均匀分布，为避免已形成絮体的破碎，本设计采取穿孔墙布置。 沉淀池出口布置要求在池宽方向均匀集水，并尽量滗取上层澄清水，减小下层沉淀水的卷起，采用溢流孔出水。溢流孔的直径为0.06米。3.7.5 排泥方式 选

58、择多斗重力排泥。第四章 污泥的处理与处置4.1 污泥浓缩4.1.1 污泥量计算及浓缩池的选择由2.4出水效果可知，进水COD浓度为600mg/L,二沉池出水COD浓度为40mg/L,整体去除效率=（600-40）/600=93.3。按每去除1kgCOD产生0.3kg污泥，整套工艺产生的污泥质量为637010360010-60.9390.3=1076.7kg/d。 因为从二沉池排出的污泥的含水率为99.4，则每天产生的湿污泥量Q=1076.7/1000(1-99.4%)=179.4m3/d 4-1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。目前国内以重力浓缩为主，其操作简便，维护、管

59、理及动力费用低。根据运行方式不同重力浓缩分为连续式和间歇式，前者适用于大、中型污水处理厂，后者应用于小型污水厂。结合实际情况，选用连续式重力浓缩池。4.1.2池体计算浓缩池总面积A A=QC/M 4-2 A=179.48/50=28.7m2 式中C污泥固体浓度，8g/L M浓缩池污泥固体通量，3060kg/(m2d),取50 kg/(m2d)2）单池面积A1 A1=A/n=28.7/1=28.7m2,取29m2 式中n浓缩池个数浓缩池直径D D=(4A1/)1/2 4-3 D=(429/3.14)1/2=6.1m，取6m 设计浓缩时间T T=24Ah/Q 4-4 T=24294/179.4=1

60、5.5h 介于1016h之间。 其中h有效水深，一般为4m浓缩池总高度HH=h+h2+h3=4+0.5+0.3=4.8m 4-5式中h2超高，0.5m h3缓冲层高度，0.3m 6）浓缩后污泥体积V2 V2=Q(1-P1)/(1- P2) 4-6 V2=179.4(1-99.4)/(1-97.5)=43m3 式中P1进泥含水率，99.299.6，取99.4 P2出泥含水率，9798，取97.54.1.3其他设计参数1）污泥室容积和排泥时间 定期排泥，两次排泥时间间隔为8h，则污泥室的容积应大于8h产生的污泥量，即179.48/24=59.8m3。设贮泥池的有效水深为4m，贮泥池的直径D=（4V