环境工程本科毕业论文-ao法印染废水处理工程设计 53页

AO法印染废水处理工程设计中文摘要印染废水成分复杂、色度高、CODcr高且难降解，对环境造成较大污染。根据以活性染料为主要染料的针织棉布染色废水的特点，印染废水处理一般采用生化-混凝沉淀法、混凝气浮法，化学氧化及活性炭吸附法等，但是这些方法存在运行费用较高、不易管理等缺点。A/O法可提高废水的可生化性，该工艺可行的关键在于高效脱色的水解酸化池的应用，为后续生化处理和处理后达标排放奠定了基础，在该工艺设计中还采用了调节池、水解酸化池、浓缩池和污泥反应池等，并且对各个构筑物都进行了精确的计算。此工艺脱色率可达75%-90%，而对CODcr的去除也可达到60%左右，且运行成本低，易管理，取得了良好的处理效果和经济效益。关键词：印染废水；酸化水解；混凝；脱色nAnaerobic-aerobictreatmentofdyeingwastewaterengineeringAbstractThecompositionofdyestuffwastewateriscomplicated.Itschromaticityishigh,CODcrishighandhardtobedegradedbybiochemicaltreatment.Thatiswhyitcausesseriouspollutiontotheenvironment.Anewtreatmentprocessforthereaseofdyeingandprintingwastewaterwhichconsistsofmainlyofactivedyestuffisbroughtforward.Biochemistrycoagulationsedimentation,coagulationgasfloationchemicalloxidationandactivatedcarbonadsorptionaregenerallyused.Buttheoperationcostofthesemethodsisexpensiveandhardtobemanaged.A/Omanyimprovetheresultofthebiochemicaltreatmentofthedyestuffwastewater.Itsetsupthefoundationforthesequentbiochemicaltreatment,forcominguptostandardandforloweringtheoperationcost.Technolgicaldesignincludeadjustedpool,acidification-hydrolyzepoolandconcentrationpoolandeveryconstructioncarryoutexactcalculation.Thedecolorationrateofthedyestuffwastewaterisfome75%～90%,andtheremovalrateofCODcrmayreach60%.Itsmanagementiseasy,andhasobtainedfavorabletreatmenteffectandremarkableeconomicbenefit.Keywords:Dyeingandprintingwastewater；Acidhydrolysis；Flocculation；Decolourationn目录第1章综述11.1棉纺染色废水的来源及水质特性11.1.1退浆废水11.1.2煮炼废水21.1.3漂白废水21.1.4丝光废水21.1.5染色废水21.1.6印花废水21.1.7整理废水21.1.8碱减量废水21.2印染废水处理的基本方法31.2.1印染废水处理的物理法－吸附法31.2.2印染废水的化学处理法41.2.3印染废水的生物处理法41.3设计任务6第2章工艺流程选择72.1影响流程选择的因素72.1.1废水处理程度72.1.2建设及运行费用72.1.3工程施工难易程度72.1.4当地的自然条件和社会条件72.1.5废水水量72.2印染废水处理设计82.2.1生物接触氧化——混凝沉淀工艺82.2.2表曝——混凝沉淀处理工艺92.2.3水解酸化+A/O+混凝沉淀工艺102.3选择工艺流程102.3.1水解酸化法作用机理102.3.2A/O法的特点11第3章设计依据123.1粗格栅和提升泵房123.1.1设计参数123.1.2运行参数123.1.3提升泵房说明133.2调节池133.3水解酸化池133.4二沉池133.4.1设计要求133.4.2设计参数143.5污泥处理构筑物的设计计算143.5.1污泥泵房143.6A/O池设计要点14IIIn3.6.1污水中可生物降解的有机物对脱氮除磷的影响143.6.2污泥龄153.6.3溶解氧153.7污泥浓缩池153.7.1设计规定及参数153.7.2运行参数153.8污水厂平面，高程布置163.8.1平面布置163.8.2高程布置16第4章设计计算184.1粗格栅184.1.1格栅间隙数184.1.2栅槽宽度184.1.3进水渠渐宽部分的长度184.1.4栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度194.1.5通过格栅的水头损失194.1.6栅后槽总高度194.1.7栅槽总宽度204.1.8每日栅渣量204.2集水井的计算204.3细格栅间204.3.1格栅间隙数214.3.2栅槽宽度214.3.3进水渠的渐宽部分的长度214.3.4栅槽与出水渠道连接处渐宽部分长度224.3.5通过格栅的水头损失224.3.6栅后槽总高度224.3.7栅槽总宽度234.3.8每日栅渣量234.4调节池的计算234.4.1调节池的工作原理234.4.2调节池的计算244.5水解酸化池的计算244.5.1设计流量254.5.2水力停留时间254.5.3水解酸化池的容积254.5.4水解酸化池进水配水系统254.6A/O工艺设计计算步骤254.6.1A/O工艺设计指标254.6.2好氧区计算264.6.3厌氧池计算284.6.4曝气系统的设计计算294.7二沉池324.7.1中心管面积与直径32IIIn4.7.2沉淀池的有效沉淀高度334.7.3中心管口到反射板之间的高度334.7.4沉淀池总面积及沉淀池直径334.7.5剩余污泥量及污泥斗高度设计334.7.6沉淀池总高344.7.7刮泥机及排泥管设计344.7.8沉淀池的集水系统的设计354.8污泥浓缩池354.8.1浓缩池直径364.8.2浓缩池高度364.9污泥井和污泥提升泵及脱水机364.9.1设计参数364.9.2设计计算374.9.3污泥提升泵374.10混合反应池374.10混凝沉淀池及放流井384.10.1中心管面积与直径384.10.2沉淀池的有效沉淀高度384.10.3中心管口到反射板之间的高度384.10.4沉淀池总面积及沉淀池直径394.10.5缓冲层高度394.10.6污泥斗高度394.10.7刮泥机及排泥管设计394.10.8沉淀池的集水系统的设计404.11脱色池414.12集水井和提升泵房414.12.1集水井414.12.2水泵总扬程的计算41第5章构筑物与高程一览表43结论45附录47致谢48IIIn第1章综述1.1棉纺染色废水的来源及水质特性印染废水是印染厂、毛纺厂、针织厂等对纤维材料进行加工而产生的各种废水的总和，印染废水水量大、色度深、碱性强，有机污染物含量高组分复杂，同时其水质、水量变化大属难处理的工业废水。因此开发高经济的印染处理技术日益成为当今环保行业关注的课题。印染加工包括预处理（又叫漂炼，含退浆、煮炼、漂白、丝光等操作）、染色、印花、整理四道工序，预处理工序分别排出退浆、煮炼、漂白、丝光四股废水，而染色废水、印花废水和整理废水，以上废水的混合废水称之为印染废水。印染废水的水质采用的纤维种类，染料和浆料的不同而水质变化很大。一般印染废水PH值为6～10，CODcr为400～1000mg/L，BOD5为100～400mg/L,SS为100～200mg/L,色度为100～400倍。棉纺织产品主要由棉花或棉花与化学纤维混合后经过纺纱、染色（或印花）、整理等工序生产出产品，主要产品品种有：纯棉和棉混织。棉混织产品中化学纤维所占的比例较大。棉及棉混纺织品可分为薄型织物（普通白布及染色布）及厚型织物（绒布、灯心绒布）两种。根据织造方式的不同，棉及棉混纺织品可分为机织产品和针织产品，除染色前处理过程略有不同外，其染色及印花工艺基本相同。印染废水来源于印染过程的各生产工序，主要有退浆废水、煮炼废水、漂白废水和丝光废水，染色工序排出染色废水，印花工序排出印花废水和皂液废水，整理工序则排出整理废水。印染废水是以上各类废水的混合废水，或除漂白废水以外的综合废水。1.1.1退浆废水退浆废水一般占总废水量的15％左右，污染物总量约占总量的一半，水量虽较小，但污染物浓度高，其中含有各种浆料、浆料分解物、纤维屑、淀粉碱和各种助剂。废水呈碱性，PH值为12左右。上浆以淀粉为主的（如棉布）退浆废水，BOD5/COD约0.3～0.5，可生化性较好。上浆以聚乙烯醇（PVA）为主的退浆废水，BOD5/COD约0.5～0.8。48n1.1.2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。煮炼一般用烧碱、肥皂、表面活性剂等水溶剂，在120℃、PH值约10～13的条件下对棉纤维进行煮炼。煮炼废水的水量大，污染物浓度高，BOD和COD的平均值高达数千毫克每升，其中主要含有纤维素、果酸、蜡质、油脂、碱、表面活性剂、含氮化合物等，废水呈强碱性，水温高，呈褐色。1.1.3漂白废水水量大，但污染较轻，其中含有残余的漂白剂、少量醋酸、草酸、硫代硫酸钠等。1.1.4丝光废水含碱量高，NaOH含量在3％～5％，多数印染厂通过蒸发浓缩回收NaOH，所以丝光废水一般很少排出，经过工艺多次重复使用最终排出的废水仍呈强碱性，BOD、COD、SS均较高。1.1.5染色废水水量较大，水质随所用染料的不同而不同，其中含浆料、染料、助剂、表面活性剂等，一般呈强碱性，色度很高，COD较BOD高得多，可生化性较差。1.1.6印花废水水量较大，除印花过程的废水外，还包括印花后的皂洗、水洗废水，污染物浓度较高，其中含有浆料、染料、助剂等，BOD、COD均较高。1.1.7整理废水水量较小，其中含有纤维屑、树脂、油剂、浆料等。1.1.8碱减量废水是涤纶仿真丝碱减量工序产生的，主要含涤纶水解物对苯二甲酸、乙二醇等，其中对苯二甲酸含量高达75％。碱减量废水不仅PH值高（一般＞12），而且有机物浓度高，碱减量工序排放的废水中CODCr可高达9万mg/L48n，高分子有机物及部分染料很难被生物降解，此种废水属高浓度难降解有机废水。纺织印染废水处理的主要对象是碱度、不易生物降解或生物降解速度极慢的有机物、染料及有毒物质。国内的印染废水多采用物化与生化相结合的处理工艺，生化主要用于COD、BOD的去除，物化主要用于脱色、悬浮物及不可生物降解COD的去除。近年来由于化纤织物的发展和印染后整理技术的进步，使PVA浆料、新型助剂等难生化降解有机物大量进入印染废水，给处理增加了难度。原有的生物处理系统大都由原来的70％COD去除率下降到50％左右，甚至更低。色度的去除是印染废水处理的一大难题，旧的生化法在脱色方面一直不能令人满意。此外，PVA等化学浆料造成的COD占印染废水总COD的比例相当大，但由于他们很难被普通微生物所利用而使其去除率只有20％～30％。针对印染行业废水处理难度的增加，近年来国内外都开展了一些研究工作，主要是新的生物处理工艺和高效专业细菌以及新型化学药剂的探索和应用研究。其中具有代表性的有厌养－好氧生物处理工艺、高效脱色菌和PVA降解菌的筛选与应用研究、高效脱色混凝剂的研制等[2]。1.2印染废水处理的基本方法1.2.1印染废水处理的物理法－吸附法在物理处理法中应用最多的是吸附法，这种方法是将活性炭、粘土等多孔物质的粉末或颗粒与废水混合，或让废水通过由其颗粒状物组成的滤床，使废水中的污染物质被吸附在多孔物质表面上或被过滤除去。目前，国外主要采用活性炭吸附法（多半用于三级处理），该法对去除水中溶解性有机物非常有效，但它不能去除水中的胶体和疏水性染料，并且它只对阳离子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料具有较好的吸附性能。SaitoT.等人的研究表明，活性炭的吸附率、BOD去除率、COD去除率分别达93％、92％和63％，活性炭吸附能力可达到500mgCOD/g炭，污水如先曝气，则会加快吸附速率。但若废水BOD5＞200mg/L，则采用这种方法是不经济的。吸附处理使用的吸附剂多种多样，工程中需考虑吸附剂对染料的选择性，应根据废水水质来选择吸附剂。研究表明，在PH＝12的印染废水中，用硅聚物（甲基氧）作吸附剂，阴离子染料去除率可达95％～100％。高岭土也是一种吸附剂，研究表明经长链有机阳离子处理，高岭土能有效地吸附废水中的黄色直接染料。此外，国内也应用活性硅藻土和煤渣处理传统印染工艺废水，费用较低，脱色效果较好，其缺点是泥渣产生量大，且进一步处理难度大。48n1.2.2印染废水的化学处理法1．混凝法主要有混疑沉淀法和混疑气浮法，所采用的混疑剂多半以铝盐或铁盐为主，其中以碱式氯化铝（PAC）的架桥吸附性能较好，而以硫酸亚铁的价格为最低。近年来，国外采用高分子混疑剂者日益增加，且有取代无机混疑剂之势，但在国内因价格原因，使用高分子混疑剂者还不多见。据报道，弱阴离子性高分子混疑剂使用范围最广，若与硫酸铝合用，则可发挥更好的效果。混疑法的主要优点是工艺流程简单、操作管理方便、设备投资省、占地面积少、对疏水性染料脱色效率很高;缺点是运行费用较高、泥渣量多且脱水困难、对亲水性染料处理效果差。2．氧化法臭氧氧化法在国外应用较多，ZimaS.V.等人总结出了印染废水臭氧脱色的数学模式。研究表明，臭氧用量为0.886gO3/g染料时，淡褐色染料废水脱色率达80％;研究还发现，连续运转所需臭氧量高于间歇运行所需臭氧量，而反应器内安装隔板，可减臭氧用量16.7％。因此，利用臭氧氧化脱色，宜设计成间歇运行的反应器，并可考虑在其中安装隔板。臭氧氧化法对多数染料能获得良好的脱色效果，但对硫化、还原、涂料等不溶于水的染料脱色效果较差。从国内外运行经验和结果看，该法脱色效果好，但耗电多，大规模推广应用有一定困难。光氧化法处理印染废水脱色效率较高，但设备投资和电耗还有待进一步降低。3．电解法电解对处理含酸性染料的印染废水有较好的处理效果，脱色率为50％～70％，但对颜色深、CODCr高的废水处理效果较差。对染料的电化学性能研究表明，各类染料在电解处理时其CODCr去除率的大小顺序为：硫化染料、还原染料>酸性染料、活性染料>中性染料、直接染料>阳离子染料，目前这种方法正在推广应用。1.2.3印染废水的生物处理法20世纪70年代以来，国内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绝大多数。从现有情况看，我国印染废水生物处理法中以表面加速曝气和接触氧化法占多数。此外，鼓风曝气活性污泥法、射流曝气活性污泥法、生物转盘等也有应用，生物流化床尚处于试验性应用阶段。但由于生物对色度去除率不高，一般在50％左右，所在当出水色度要求较高时，需辅以物理或化学处理。好氧生物处理对BOD去除效果明显，一般可达80％左右，但色度和COD去除率不高，尤其如PVA等化学浆料、表面活性剂、溶剂及匹布碱减量技术的广泛应用，不但使印染废水的COD48n达到2000～3000mg/L，而且B/C也由原来的0.4～0.5下降到0.2以下，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。据资料报道，一般污泥处理或处置费用占整个污水厂费用的50％～70％（国外），在国内也占40％左右。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，探求高效、低耗、投资省的印染废水处理新技术已日显重要。厌氧的主要处理构筑物是厌氧罐，FukunagaN.等人对传统消化罐做了改造，在罐内装填固定微生物，主要是专性产碱杆菌属。染料中的偶氮基因、三苯甲烷基因以及单氮基因聚合物，都能通过厌氧分解，通常在中温条件下进行（37℃），水力停留时间6h，主要含甲基红染料的污水颜色能完全去除。有研究表明厌氧处理丝绸印染废水，在HRT为1.0～1.1d，COD去除率74％～82％，脱色率分别为：黑色51％、紫色94％、玫瑰红96％、茄紫30％、大红55％。用UASB和管道厌氧消化器直接处理高浓度染料废水的中长期运行结果表明，废水中的色度和COD去除率分别稳定在80％和90％以上。为了探求高效、低能、低投资的印染废水处理新技术，近年来在厌氧法与好氧法的结合方面进行了大量的试验研究，获得了很大的成功。此时与好氧法结合的厌氧处理已不是传统的厌氧消化，它的水力停留时间（HRT）一般为6～12h，只发生水解和酸化作用。这一工艺流程的提出主要是针对印染废水中可生化性很差的一些高分子物质，期望它们在厌氧段发生水解、酸化，变成较小的分子，从而改善废水的可生化性，为好氧处理创造采用这一流程，较好地解决了PVA、染料的处理问题。这一流程的另一特点是，好氧段所产生的剩余污泥全部回流到厌氧段，厌氧段有较长的污泥停留时间（SRT），有利于污泥厌氧消化，从而显著降低了整个系统的剩余活性污泥量。因此，厌氧－好氧系统中的厌氧段具有双重的作用；一是对废水进行预处理，改善其可生化性能，吸附、降解一部分有机物；二是对系统的剩余污泥进行消化。48n1.3设计任务本设计的处理水量为12000m3/d，进水水质见表1-1。该印染废水经处理以后，水质应符合《污水行业综合排放标准》（GB8978-1996）中的一级标准，由于进水的CODcr值较高，BOD5、色度的值比较高，所以不仅要去除CODcr，还要使其余各项达到指标标准排放。表1-1进水水质以及国家排放标准单位：mg/lCODCrBOD5SSNH3-N色度PH进水出水60015070030.550010-11100307015506-9出水标准为“纺织行业污水排放标准（GB4287-1992）中一级排放标准”，本设计要求废水经处理后达到该标准，见表1-1。48n第2章工艺流程选择2.1影响流程选择的因素污水处理工艺流程的选择，一般要考虑以下因素：2.1.1废水处理程度这是废水处理工艺流程选择的主要依据，而废水处理程度又取决于废水的水质特征、处理后水的去向。废水的水质特征，表现为废水中所含污染物的种类、形态及浓度，它直接影响废水处理的程度及工艺流程。各种受纳水体对处理水的排放要求各不相同，由各种水质的标准规定，它决定了废水处理厂对废水的处理程度。2.1.2建设及运行费用考虑建设与运行费用时，应以处理水达到水质标准为前提。在此前提下，工程建设及运行费用低的工艺流程应得到重视。此外，减少占地面积也是降低建设费用的重要措施。2.1.3工程施工难易程度工程施工的难易程度也是选择工艺流程的影响因素之一。如地下水位高，地质条件差的地方，就不宜选用深度大、施工难度高的构筑物。2.1.4当地的自然条件和社会条件当地的地形、气候等自然条件对废水处理流程的选择具有一定的影响。如当地气候很冷，则应采用在采取适当的技术措施后，在低温季节也能正常运行，并保证取得达标水质的工艺。2.1.5废水水量除水质外，废水的水量也是影响因素之一。对于水量、水质变化大的废水，应选择耐冲击负荷强的工艺，或考虑设立池等缓冲设施以减少不利影响。48n综上所述，废水处理流程的选择应综合考虑各项影响因素，进行多种方案的技术经济对比才能得出合理的结论。城市生活污水的水质特征较有规律，处理要求也较统一，主要是降低废水的生化需氧量和悬浮固体，已形成了较完整的典型处理流程。而工业废水则种类繁多，不可能提出规范的处理流程，因此只能进行个别分析，最好通过试验确定处理流程。在具体确定某工厂废水的处理流程前，首先要调查以下各点。1.所含污染物的种类及来源；2.循环利用及减少废水量的可能性；3.回收利用废水中有毒有害物质的可能性；4.废水排入城市下水道系统的可能性。2.2印染废水处理设计2.2.1生物接触氧化——混凝沉淀工艺废水池调节池沉淀池生物接触氧化混凝沉淀池污泥池污泥池出水图2-1生物接触氧化-混凝沉淀工艺这是一个生物-化学二段处理工艺。生物接触氧化是一种兼有活性污泥和生物膜法特点的生物处理法，生物活性好，F/M值大，处理负荷高，处理时间短，不需污泥回流并可间歇进行，但是难降解物有机物去除率低和脱色效果欠佳，同时填料可能堵塞，且该工艺产生的污泥量大，污泥含水量高又难于脱色，故在污泥脱色时需投加一定的消石灰和三氯化铁。48n2.2.2表曝——混凝沉淀处理工艺废水调节池表曝池混凝沉淀池出水污泥池脱水外运图2-2表曝混凝沉淀处理工艺表曝是一种完全混合曝气活性污泥法，它有合建式和分建式两种。合建式是将曝气区与沉淀区合建在一个池内，对污泥回流缝的设计和施工要求严格，如果回流缝过大或曝气强度过大时，则大量气泡会窜入沉淀区，干扰污泥沉淀和回流，造成运行不稳定，如果回流缝过小，则会造成堵塞，影响污泥回流。而分建式增加了回流污泥的动力费。无论是那一种曝气池，当含有大量的印染废水进入表曝池后，则会产生大量的泡沫，严重影响池内充氧和运行管理，致使池内充氧，影响处理。48n2.2.3水解酸化+A/O+混凝沉淀工艺印染废水格栅/泵房调节池水解酸化池A/O池二沉池混合池反应池混凝沉淀池出水污泥浓缩池污泥混合池脱水机泥饼外运图2-3水解酸化+A/O+混凝沉淀工艺2.3选择工艺流程根据上述几种工艺优缺点的比较，和自己所设计处理水量的大小，选择第三种工艺。2.3.1水解酸化法作用机理一般把厌氧发酵过程分为四个阶段，即①水解阶段；②酸化阶段；③酸衰退阶段④甲烷化阶段，而中解反应地把反应过程控制在前面的水解与酸化二个阶段。水解阶段，可使固体有机物质降解为溶解性物质，大分子有机物质降解为小分子物质，在产酸阶段，碳水化合物等有机物降解为有机酸，主要是乙酸，丁酸和丙酸等。水解和酸化反应进行得相对较快，一般难于将它们分开，此阶段的主要微生物水解--产酸细菌。48n在水解酸化反应过程中首先大量微生物将进水中呈颗粒与胶体状有机物迅速截留和吸附，这是一个快速的物理过程，只需几秒钟到几十秒就进行完全；补截留下来的有机物吸附在水解污泥表面，被缓慢分解；它在系统中的停留时间取决于污泥停留时间，与水力停留时间无关；在水解产酸菌的作用下将不溶性有机物水解成为可溶解性物质，同时在产酸菌的协同作用下将大分子，难于生物降解的物质转变为易于降解的小分子物质，并重新释放到溶液中，在较高的水力负荷下随水流出系统；由于水解和产酸菌世代期较短，因此这一过程也是迅速的。污水经过水解反应后可以提高其生化性能，降低污水的PH值，减少污泥产量，为后续好氧生物处理创造有利条件。A/O法水解酸化后的进入A/O池采用的缺氧一好氧处理工艺，它是在传统的活性污滤法好氧池前段设置了缺氧池，使微生物缺氧，好氧状态下交替操作进行微生物筛选，经筛选的微生物不但可有效地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。该技术还具有耐冲击负荷，能提高系统操作弹性，污泥现降性能好宜操作等优点。2.3.2A/O法的特点A/O法是缺氧(Anobrnic)工艺截厌/好氧(Obrnic)工艺的简称，通常是在常规的好氧活性污泥处理系统前，增加一段缺氧生物处理过程或厌氧生物处理过程。在好氧段好氧微物氧化分解污水中的BOD5,如果前边配的是缺氧段，有机物和氨氮在好氧段化为硝化氮并回流到缺氧段，其中的反硝化细菌抻用氧化态氮和污水中的有机碳进行反硝化反应，使化合氮变为分子态氮国，获得同时去碳和脱氮的效果。如果前边配的是厌氧段，在好氮段吸收磷后的活性污泥部分以剩余污泥形式排出系统，部分回流到厌氧段将磷释放出来。因此，缺氧/好氧(A/O法又被称为生物脱氮系统，而厌氧/好氧(A/O)法又称为生物除磷系统。因为硝酸菌是一种自养菌，为抑制生长速率高的异养菌，使硝化段内硝酸菌占优势，要高法保证硝化段内有机物浓度不能过高，一般要控制BODS小于20mg/L。硝化过程中消耗的氧可以在反硝化过程中补回收利用，并氧化一部分BOD5。利用厌氧和氧化两组相的交替操作达到筛选微生物的目的，厌氧池的停留时间短，而大部分有机物均已在厌氧池内被氧化分解。运行时，系统所产生的污泥沉降性能良好，同时由筛选作用抑制丝壮菌的繁殖，避免了污泥膨胀的现象。48n第3章设计依据3.1粗格栅和提升泵房粗格栅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。提升泵房用以提高污水的水位，保证污水能在整个污水处理流程过程中流过，从而达到污水的净化。3.1.1设计参数因为粗格栅与水泵房合建在一起。因此在格栅的设计中，做了一定的修改，特别是在格栅构造和外型上的设计，突破了传统的“两头小，中间大”的设计模式，改建成长方体形状利于均衡水流速度，有效的减少了粗格栅的堵塞。（1）水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求：人工清除25～40mm机械清除16～25mm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450～750，机械格栅倾角一般为600～700，（4）通过格栅的水头损失一般采用0.08～0.15m。（5）过栅流速一般采用0.6～1.0m/s。3.1.2运行参数栅前流速0.5m/s过栅流速0.6m/s栅条宽度0.01m栅条净间距0.02m栅前槽宽0.6m格栅间隙数20水头损失0.11m每日栅渣量0.33m3/d设计中的各参数均按照规范规定的数值来取的。48n3.1.3提升泵房说明（1）泵房进水角度不大于45度。（2）相邻两机组突出部分得间距，以及机组突出部分与墙壁的间距，应保证水泵轴或电动机转子再检修时能够拆卸，并不得小于0.8。如电动机容量大于55KW时，则不得小于1.0m，作为主要通道宽度不得小于1.2m。（3）泵站为半地下式，直径D＝10m，高12m，地下埋深7m。（4）水泵为自灌式。3.2调节池设计参数：设计流量：12000m3/d水力停留时间：T=8h调节池的容积：V=π×62×3.5有效水深：3.2m3.3水解酸化池作用：降解、打断长链的大分子，提高废水的生化性指标。设计参数：设计流量：Qmax=417m3/h水力停留时间：T=6h水解酸化池的容积V=24.0×23.0×5.0本设计中水解酸化池的超高为0.3m。3.4二沉池3.4.1设计要求（1）池子直径（或正方形的一边）与有效水深之比值应大于3，直径为4～7m不宜大于8m。（2）中心管下口设喇叭口和反射板，其管内流速不大于100mm/s。如无喇叭口和反射板，管内流速应不大于30mm/s。反射板底面距泥不小于0.3m48n，喇叭口直径及高度为中心管直径1.35倍，反射板为喇叭口直径的1.3倍，反射板表面与水平面的倾角为17度；中心管下端至反射板表面之间的缝隙高在0.25-0.50m，缝隙中污水流速，在初沉池中不大于30mm/s,在二沉池中不大于20mm/s。（3）当池子直径（或正方形的一边）小于7m时，澄清污水沿周边流出；当直径大于7m时应增设辐射式集水支渠。（4）排泥管下端池底不大于0.20m,管上端超出水面不小于0.40m。（5）浮渣档板距集水槽0.25-0.50m，高出水面0.1-0.15m，淹没深度0.3-0.4m[5]。3.4.2设计参数设计进水量：Q=12000m3/d表面负荷：qb范围为1.0—1.5m3/m2.h，取q=1.0m3/m2.h固体负荷：qs=140kg/m2.d水力停留时间（沉淀时间）：T=2h堰负荷：取值范围为1.5—2.9L/s.m，取2.0L/(s.m)运行参数：沉淀池直径D=14m有效水深h＝4.3m池总高度H=10.6m贮泥斗容积Vw＝322m33.5污泥处理构筑物的设计计算3.5.1污泥泵房1.回流污泥泵选用LXB-900螺旋泵3台（2用1备），单台提升能力为480m3/h，提升高度为2.0m－2.5m,电动机转速n=48r/min,功率N=55kW。2.回流污泥泵房占地面积为9m×5.5m。3.剩余污泥泵选两台，2用1备，单泵流量Q>2Qw/2＝5.56m3/h。选用1PN污泥泵Q7.2－16m3/h,H14-12m,N3kW。4.剩余污泥泵房占地面积L×B=15m×12m。3.6A/O池设计要点3.6.1污水中可生物降解的有机物对脱氮除磷的影响厌氧段进水中可溶性磷与溶解性BOD5之比小于0.0648n，才会有较好的除磷效果。污水中COD/TKN>8时，氮的总去除率可达80%，COD/TKN<7时不宜采用生物脱氮。3.6.2污泥龄在A/O阶段污泥泥龄受硝化细菌的世代时间和除磷工艺两方面的影响。权衡这两方面，A/O阶段的污泥泥龄一般为15～20d，与法国研究得出的θs公式相符。该公式为：3.6.3溶解氧好养段的DO应为2mg/L，太高太低都不利。对于厌氧段，则DO越低越好，但由于回流和进水影响，应保证厌氧段DO小于0.2mg/L。回流污泥提升设备应用潜污泵代替螺旋泵，以减少提升过程中的复氧，使厌氧段的DO最低，以利于脱氮除磷。硝化的TKN的污泥负荷应小于0.05kgTKN/(kgKLSS·d),反硝化进水溶解性BOD5浓度与硝态氮浓度之比大于4。水温13～18℃时，污染物质去除率较稳定，一般不宜超过30℃。3.7污泥浓缩池采用辐流式浓缩池，用带栅条的刮泥机，采用静圧机械排泥。3.7.1设计规定及参数进泥含水率：当为初次污泥时，其含水率一般为95%～97%;当为剩余活性污泥时，其含水率一般为99.2%～99.6%。（1）泥固体负荷：负荷当为初次污泥时，污泥固体负荷宜采用80～120kg/(m2.d)当为剩余污泥时，污泥固体负荷宜采用30～60kg/(m2.d)。（2）浓缩时间不宜小于12h，但也不要超过24h。（3）有效水深一般宜为4m,最低不小于3m。3.7.2运行参数进泥浓度8g/L污泥浓缩时间16h进泥含水率99.2%出泥含水率97%48n池底坡度0.08坡降0.16m贮泥时间4h上部直径5.1m浓缩池总高4.8m泥斗容积2.8m33.8污水厂平面，高程布置3.8.1平面布置废水处理厂的构筑物包括生产性处理构筑废水、辅助建筑物和连接各构筑物的管渠。对废水处理厂平面布置规划时，应考虑的原则有以下几条。1.布置尽可能紧凑，以减小处理厂的占地面积和连接管线的长度。2.生产性处理构筑物作为处理厂的主要建筑物，在作平面布置时，必须考虑各构筑物的功能要求和水力要求，结合地形、地质条件，合理布局，减少投资、运行管理方便。3.对于辅助建筑物，应根据安全方便等原则布置。如泵房、鼓风机房等应尽量靠近处理构筑物，变电所应尽量靠近最大用电户，以节省动力管道;办公室、化验室等与处理构筑物保持一定的距离，并处于它们的上风向，以保证良好的工作条件;贮气罐、贮油罐等易燃易爆建筑的布置应符合防爆防火规程；废水处理厂内的管路应方便运输。4.废水管渠的布置应尽量短，避免交叉。此外还必须设置事故排放水渠和超越管，以便发生事故或检修时，废水能超越该处理构筑物。5.厂区内给水管、空气管、蒸汽管及输配电线路的布置，应避免相互干扰，既要便于施工和维护管理，又要占地紧凑。当很难敷设在地上时，也可敷设在地下或架空敷设。6.要考虑扩建的可能，留有适当的扩建余地，并考虑施工方便。应当指出，在工艺设计计算时，就应考虑平面布置，相应地，在平面布置时，如发现不妥，也可根据情况重新调整工艺设计。总之，废水处理厂的平面设计，除应满足工艺设计上的要求外，还必须符合施工、运行上的要求。对于大中型处理厂，还应作多方案的比较，以便找出最佳方案。在污水厂内主干道应尽量成环，方便运输。主干宽6～9m次干道宽3～4m，人行道宽1.5m～2.0m曲率半径9m，有30%以上的绿化。3.8.2高程布置48n高程布置的目的是为了合理地处理各构筑物在高程上的相互关系。具体地说，就是通过水头损失的计算，确定各处理构筑物的标高，以及连接构筑物间的管渠尺寸和标高，从而使废水能够按处理流程在各构筑物间顺利流动。1.高程布置的主要原则有两条（1）尽量利用地形特点使各构筑物接近地面高程布置，以减少施工量，节约基建费用。（2）废水和污泥尽量利用重力自流，以节省运行动力费用。2.确定水土流失数量为了在到重力自流的目的，必须精确计算废水流动中的水头损失。水头损失包括：（1）流经处理构筑物的水头损失，包括进出水管渠的水头损失。（2）流经管渠的水头损失，包括沿程和局部水头损失，按所选类型计算。3.高程布置时应考虑的因素（1）初步确定各构筑物的相对高差，只要选某一构筑物的绝对高程，其他构筑物的绝对高程也可确定。（2）进行水力计算时，要选择一条距离最长、水头损失最大的流程，扫远期最大流量计算。同时还应留有余地，以保证系统出现故障或处于不良工况时，仍能正常运行。（3）当废水及污泥不能同时保证重力自流时，因污泥量较少，可采用泵提升污泥。（4）高程布置应保证出水能排入受纳水体。废水处理厂一般以废水水体的最高水位作为起点，逆废水流程向上倒推计算，以使处理后废水在洪水季节也能自流排出，如设立泵站，则可使泵站扬程最小。（5）结合实际情况来考虑高程布置。如地下水较高，则应适当提高构筑物的设置高度，以减少水下施工的工程量，降低工程造价。48n第4章设计计算4.1粗格栅4.1.1格栅间隙数设栅前水深0.5m，过栅流速v=0.60m／s,格栅间隙b=0.02m，栅条安装倾角α=70°格栅间隙数按公式式中Qmax——最大设计流量(m3/s)α——格栅倾角(°)h——格栅水深(m)v——过栅流速(m/s)4.1.2栅槽宽度设栅条宽度s=0.01m按公式B=S(n－1)+bn式中g－－栅条宽度b－－栅条间隙n－－栅条间隙数代入数据：B=0.01(22-1)+0.02×22=0.65m4.1.3进水渠渐宽部分的长度设进水渠宽B1=0.15，其渐宽部分展开角a1=200oL取0.7m48n式中B1——进水渠道宽度（m）a1——进水渠道展开角（200o）L1——进水渠道渐宽部分长度（m）4.1.4栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度L2=L1/2=0.7/2=0.35m4.1.5通过格栅的水头损失h1=h0k式中h——计算水头损失k——系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大系数一般为3。式中g——重力加速度mβ——阻力系数，其值与格栅断面有关设格栅端面的迎水面为半圆形的矩形，β=2.424.1.6栅后槽总高度设栅前渠道超高0.3m式中h2——栅前渠道超高48n4.1.7栅槽总宽度4.1.8每日栅渣量式中Qmax——最大设计流量（m3/s）w1——栅渣量标准（m3/103m3）当格栅间隙为：16～25时W1=0.05～0.10当格栅间隙为：30～50时W1=0.01～0.03Kz——生活污水量总变化系数取1.5由于0.4m3/d>0.2m3/d所以宜采用机械格栅清渣。4.2集水井的计算避免水泵启闭过于频繁，以免损坏水泵及电器设备，特设立集水井，用于短时间储存污水。集水井尺寸π×62×3.5有效水深为3m。有效容积175.84m3最大流量时的停留时间为0.42h。4.3细格栅间设栅前水深0.5m；过栅流速v=0.6m/s；栅条间隙b=0.01m；栅条安装倾角α=70048n4.3.1格栅间隙数式中Qmax——最大设计流量(m3/s)α——格栅倾角(o)h——格栅水深(m)v——过栅流速(m/s)4.3.2栅槽宽度设栅条宽度s=0.01m按公式B=S(n－1)+bn式中g－－栅条宽度b－－栅条间隙n－－栅条间隙数代入数据：B=0.01(44-1)+0.02×44=0.87m4.3.3进水渠的渐宽部分的长度设进水渠的渐宽B1=0.15m，其渐宽部分展开角度a1=2000取L1=0.5m式中B1——进水渠道宽度（m）a1——进水渠道展开角（200）48nL1——进水渠道渐宽部分长度（m）4.3.4栅槽与出水渠道连接处渐宽部分长度L2=L1/2=1/2=0.5m4.3.5通过格栅的水头损失h1=h0k式中h——计算水头损失k——系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大系数一般为3。式中g——重力加速度mβ——阻力系数，其值与格栅断面有关设格栅端面的迎水面为半圆形的矩形，β=1.674.3.6栅后槽总高度设栅前渠道超高0.3m式中h2——栅前渠道超高48n4.3.7栅槽总宽度4.3.8每日栅渣量式中Qmax——最大设计流量（m3/s）w1——栅渣量标准（m3/103m3）当格栅间隙为：16～25时W1=0.05～0.10当格栅间隙为：30～50时W1=0.01～0.03Kz——生活污水量总变化系数取1.5由于/d>0.2m3/d所以宜采用机械格栅清渣，结构如图4-1所示。设一座细格栅间，七尺寸为10×84.4调节池的计算4.4.1调节池的工作原理调节池采用圆形同心圆分隔式，池由四个同心圆隔墙分成若干个廊道，废水沿不同长的廊道流动，使同时进池的废水不同时流出，以达到混合均匀的目的。如图4-1。48n图4-2调节池图4-1调节池示意图4.4.2调节池的计算V=Q×T式中V——调节池的有效容积，（m3）Q——平均进入流量，（m3/h）T——停留时间，（h）代入数据：V=12000×8/24=4000m3设计两座调节池池体积为：π×10.52×6有效水深6.0m本设计里调节池内污水停留时间8小时4.5水解酸化池的计算水解酸化的作用：降解、打断长链的大分子，提高废水的生化指标。48n4.5.1设计流量Qmax=12000m3/d=500m3/h4.5.2水力停留时间T=6h4.5.3水解酸化池的容积V=Q×=500×6=3000m3设2水解酸化池，其尺寸为20.0×15.0×5.00.3m的超高4.5.4水解酸化池进水配水系统1．进水配水系统的主要功能（1）将进入反应器的原废水均匀地分配到反应器的整个横断面，并均匀上升；（2）起到水力搅拌的作用。2．本系统采用穿孔管进水（1）干管：流量q=12000ｍ3/d=138.9L/s采用管径350mm，干管始端流速v=1.0m/s。（2）支管：支管中心间距d=0.5m。池中支管数n=2×24/d=2×24/0.5=96每根支管入口流量q=q/n=139/96=1.45L/s。查表得管径为32mm，支管始端流速v=1.8m/s4.6A/O工艺设计计算步骤4.6.1A/O工艺设计指标设计印染废水最大流量12000m3/d，设计指标如下48n表4-1A/O池设计指标指标水解酸化出水生化处理出水BODCODTNTss碱度（以CaCO3计）15055030.5200125221401580——4.6.2好氧区计算1．硝化菌的比增长速率μμN.max式中T——温度℃,取15℃2．稳定状态下硝化菌的比增长速率式中μN——亚硝酸菌的比增长速率，d-1KN——亚硝酸菌氧化氨氮的饱和常数，1.0mg/LN1——出水TN浓度，8mg/L3．最小污泥龄:=1/0.23=4.35d4.设计泥龄式中DF—设计因数DF=SFPFSF—安全系数取1.65PF—假定峰值系数取1.25．碳有机物去除率48n6．好氧池水力停留时间式中s0——进水CODs1——出水CODX——混合液活性污泥浓度S=3000mg/L,MLVSS/MLSS=0.637．好氧池容积8．F/M(污泥负荷)9．好氧池生物硝化产生NO−N3总量假定污水中TN同化去除率为10%，则由于微生物同化作用去除的TN为30×10%=3mg/L则：10．好氧池平均硝化速率SNR11．负荷峰值时最大硝化速率12．好氧池各部分尺寸设置两座曝气池，单池的容积：V=VN/2=6480/2=3240m3池深取h=5m，池宽取B=9m，B/h=1.8（在1～2之间符合要求）单池面积S=3240/5=650m2每座曝气池采用5廊道，每两座曝气池和建为一组，两侧进水对面中间出水的形式48n单池总长=650/9=72m廊道长=72=14.4=15m(15>10符合要求4.6.3厌氧池计算硝化产生的NO−N3为30.5mg/L,出水NO−N3为8mg/L反硝化去除的NO−N3的量为：30.5-8-3-1=16.5mg/L去除的NO−N3的量为:16.5×10000×10−3=165kg/d1．反硝化速率式中qDT——20℃下反硝化速率0.09[/()]3gNO−NgMLVSSdθ——温度系数（1.03～1.15），设计时取1.05T——反应温度15℃2．高峰时厌氧池MLVSS总量198/0.071=2789kgVSS3．缺氧池容积4．缺氧池水力停留时间t＇:平均流量时t’=1476/12000=0.13d=3.0h高峰流量时t’=3.0/1.2=2.4h5.总设计泥龄系统总设计泥龄=好氧池泥龄+厌氧池泥龄6．混合液回流比（内回流比）R根据脱氮率确定混合液回流比7．厌氧池设计48n厌氧池平均停留时间t厌=3.0h设两座厌氧池则单池容积V厌=1476/2=738m3设其单池尺寸为16.5*9*5m34.6.4曝气系统的设计计算1．污水处理程度计算原污水的BOD值CS＝150mg/L。经初次沉淀池处理后，BOD5按降低30％考虑，则进入A/曝气池的污水，其BOD5值CS为:Cs=150（1-30%）=105mg/l设计进入A/O曝气池的BOD5值取110mg/l2．需氧量的计算按经验值1KgBOD5需氧2Kg计算。则反应池位，周期数n=3，则一个周期的需氧量为以曝气时间TA=4h为周期的需氧量为=3960/4=990kgO2/d3．供氧量计算采用微孔膜型中微孔空气扩散器，如图4-3所示：48n敷设于距池底0.3m处，淹没水深4.7m，计算温度定为20℃，混合液浓度为2.0mg/L,EA=15％,查表得水中溶解氧饱和度:Cs（20）＝9.17mg/l空气离开曝气池面时氧的百分浓度为：式中EA—空气扩散装置的氧转移率，带入各值得曝气头水深的修正系数供养能力SOR=式中R——曝气池的总需氧量Cs（20）——清水中20℃饱和溶解氧浓度，mg/lCs（T）——清水中T℃饱和溶解氧浓度，mg/lT——混合液的水温，℃α——Ka的修正系数，低负荷法时取0.93β——饱和溶解氧修正系数，低负荷法时取0.97γ——曝气头水深的修正系数代入各值得SOR=.7kgO2/h4．供气量根据供氧能力，求得鼓风空气量Gs为48n本系统的空气总用量：除采用鼓风曝气外，本系统还采用空气在回流污泥井提升污泥，空气量按回流污泥量的8倍考虑，污泥回流比R取值60％，这样，提升回流污泥所需空气量为：总供气量：5914.4+2400=7594.45．空气管系统计算反应池平面面积：72×9＝648m3设置5根干管，在每根干管上设10对配气竖管，共20条配气竖管，全曝气池共设有100条配气竖管，每根竖管的供气量为每个空气扩散器的服务面积按0.49m2计，则所需空气扩散器的总数为：648/0.49=1322个为安全计采用1400个空气扩散器，每个竖管上安设的空气扩散器的数目为：1400/100=14个每个空气扩散器的配气量为：7594.4/1400=5.42m3/h将已布置好的空气管路及布设的空气扩散器绘制成空气管路如图4-4,每日供气量：7594.4/12000*24=15.1m3空气/m3污水6．风机的选择选用TRF-250(240)(250)型的罗茨风机，三台（二用一备），主要参数:表4-2罗茨风机参数口径/mmQsLaP0/kw25011027931548n设以鼓风机房，其尺寸位12×8m24.7二沉池本设计中二沉池采用竖流式沉淀池，其结构示意图见图4—5图4-6：图4-5竖流式沉淀池草图4.7.1中心管面积与直径设计流量Q=12000m3/d=0.1389m3/s式中f1——中心管的截面积（m2）；v。——中心管内的流速，（m/s）；取0.03代入数据f1=0.1389/0.03=4.63m2用一座沉淀池，则中心管面积位4.63m248n其中d。——中心管直径，（m）。4.7.2沉淀池的有效沉淀高度式中h2——有效沉淀高度，m；v——污水在沉淀区的上升流速m/s，在0.0005-0.001m/s范围内，取0.0008m/s；t——沉淀时间，一般采用1.0-2.0h（初次沉淀池取1.5-2.5h；二次沉淀池取1.0-2.0h。）4.7.3中心管口到反射板之间的高度取0.4m式中h3——间隙高度，m；v1——间隙流出速度，一般不大于40mm/s；d1——喇叭口直径，m。d1=1.35d。=1.35×2.43=3.28m，取3.3m，v1取0.04m/s。反射板直径d2=1.3d1=1.3×3.3=4.29m，取4.3m4.7.4沉淀池总面积及沉淀池直径沉淀池的沉淀区面积:沉淀池的总面积：沉淀池的直径：4.7.5剩余污泥量及污泥斗高度设计本设计方案未设初沉池故Tss初=200mg/m3，Tss出=80mg/m348n污泥质量：m=12000*（0.2-0.08）=1440kg/d1.湿污泥体积P——污泥含水率取99.2%2.污泥斗高度的设计h5，设排泥周期为1d，设安装污泥管宽度为0.4m则有方程解得：=27.20取=300则有h5=（r-0.2）×tan300=3.93m取h5=4m3.剩余污泥量4.7.6沉淀池总高式中H——池总高度；h1——超高，采用0.3m；h4——缓冲层高度；m，取0.3m；h5——污泥斗高；m。4.7.7刮泥机及排泥管设计1.刮泥机选用选用的刮泥机为2×G型中心传动式刮泥机，其相关参数为：刮泥机外缘线速度2.2m/min；电动机效率为0.37kw。2.排泥管及泥浆泵的选用设定排泥周期为24h，每次排泥时间为1h，故排泥速度为180m3/h。由以上要求选用YGB-40型泵三台，两用一备。额定流量为108m3/h，电机型号为JS138-1048n污泥管道选用210×5mm聚乙烯管，并列设在池内壁安装三根分别连接三个泥浆泵，管口下端距池底0.2m，出口距水面0.5m。4.7.8沉淀池的集水系统的设计集水渠流量：=0.1389m3/s采用周边集水槽，单侧出水，设一个出口，集水槽的宽度为式中：K——安全系数，取值1.5集水槽的起点水深为集水槽的终点水深为槽深均布为0.6ｍ。采用直角三角形薄壁堰，堰上水头（三角口底部至上游面的高度）取为ｈ＝0.03ｍ，每个三角堰的流量：三角堰个数：三角堰尺寸：4.8污泥浓缩池设计参数：剩余活性污泥量Q=615m3/d，含水率P1=99.2%。污泥浓度C1=8g/L；浓缩后含水率P2=97%,污泥浓度C2=30g/L。48n4.8.1浓缩池直径采用带有竖向栅条污泥浓缩机的辐流式重力浓缩池，浓缩污泥的固体通量M取浓缩池面积：式中Q——污泥量（ｍ3/d）；C——污泥固体浓度（g/L）；M——浓缩池固体通量采用一个污泥浓缩池，则浓缩池直径：取11.20m4.8.2浓缩池高度（1）浓缩池工作部分高度h1，取污泥浓缩时间T=12h，（3）超高h2：h2取0.3m。（4）缓冲层高h3h3取0.3m。（5）浓缩池总高度H（6）浓缩后污泥体积4.9污泥井和污泥提升泵及脱水机4.9.1设计参数设一座贮泥池，池体为方形，经浓缩排出含水率P2=97%的污泥，V1=48n贮泥时间T=0.3d；4.9.2设计计算单池容积为V=VT=48×0.5=24m3贮泥池尺寸L×B×H=2.8m×2.9m×3m超高取0.3米故池高为3.3米4.9.3污泥提升泵选RCP型污泥泵，其相关参数：流量为20m3/h，扬程为1m。4.10混合反应池采用机械搅拌，以电动机驱动浆板进行搅拌，加速药剂溶解，向池内投加PAC(聚合氯化铝)药剂[10]。搅拌机采用BJ—750型号。搅拌机的主要参数见表4-3：表4-3搅拌性能参数桨叶直径桨板直径电动机功率/KW重量/Kg750mm1400mm0.55200池容积V：式中V——池容积，m3;a——混凝剂最大投加量，mg/L；Q——废水流量，m3/h；b——混凝剂浓度，%；一般为10%～20%；取0.2n——每日调制次数，n=2～6；取6次代入数据：48n尺寸为4.10混凝沉淀池及放流井本设计中混凝沉淀池采用竖流式沉淀池，设计流量：Q=12000m3/d=0.1389m/s4.10.1中心管面积与直径设计流量Q=12000m3/d=0.1389m3/s式中f1——中心管的截面积（m2）；v。——中心管内的流速，（m/s）；取0.03代入数据f1=0.1389/0.03=4.63m2用一座沉淀池，则中心管面积位4.63m2取2.5m；其中d。——中心管直径，（m）。4.10.2沉淀池的有效沉淀高度式中h2——有效沉淀高度，m；v——污水在沉淀区的上升流速m/s，在0.0005-0.001m/s范围内，取0.0005m/s；t——沉淀时间，一般采用1.0-2.0h（初次沉淀池取1.5-2.5h；二次沉淀池取1.0-2.0h。）4.10.3中心管口到反射板之间的高度取0.4m式中h3——间隙高度，m；48nv1——间隙流出速度，一般不大于40mm/s；d1——喇叭口直径，m。d1=1.35d。=1.35×2.5=3.378m，取3.4m，v1取0.04m/s。反射板直径d2=1.3d1=1.3×3.4=4.38m，取4.4m4.10.4沉淀池总面积及沉淀池直径沉淀池的沉淀区面积:沉淀池的总面积：沉淀池的直径：4.10.5缓冲层高度h4采用0.3m。4.10.6污泥斗高度取a=600，截头直径0.4m，沉淀池的总高度式中H——池总高度；h1——超高，采用0.3m；h4——缓冲层高度；mh5——污泥斗高；m。4.10.7刮泥机及排泥管设计1.刮泥机选用48n选用的刮泥机为2×G型中心传动式刮泥机，其相关参数为：刮泥机外缘线速度2.2m/min；电动机效率为0.37kw。1.排泥管及泥浆泵的选用设定排泥周期为24h，每次排泥时间为1h，故排泥速度为180m3/h。由以上要求选用YGB-40型泵三台，两用一备。额定流量为108m3/h，电机型号为JS138-10污泥管道选用210×5mm聚乙烯管，并列设在池内壁安装三根分别连接三个泥浆泵，管口下端距池底0.2m，出口距水面0.5m。4.10.8沉淀池的集水系统的设计集水渠流量：=0.1389m3/s采用周边集水槽，单侧出水，设一个出口，集水槽的宽度为式中：K——安全系数，取值1.5集水槽的起点水深为集水槽的终点水深为槽深均布为0.6ｍ。采用直角三角形薄壁堰，堰上水头（三角口底部至上游面的高度）取为ｈ＝0.03ｍ，每个三角堰的流量：三角堰个数：三角堰尺寸：48n4.11脱色池废水在脱色池停留时间为30min，脱水池尺寸5.0×4.0×3.5m。在脱色池进水管路中投加次氯酸钠溶液。采用计量泵定量投加，投加量为100mg/l（投加浓度为10%）。4.12集水井和提升泵房4.12.1集水井为了防止由于生产的需要，厂内排放的废水水量过大，水处理系统负荷过大，特设集水井，其尺寸为：4×4×3.5m34.12.2水泵总扬程的计算式中Hp——泵的扬程，mhs——水泵吸水管路的水头损失Hd——输水管路的水头损失，设为2.0m；ha——安全水头，一般为12m；Ho——静扬程等于水源吸水井最低水位和处理构筑物起端最高水位，m；集水井水位2.476m，标高为-1.926，水头损失为0.10m,集水井有效水深为3.2m；所以选用三台（两用一备）型号为150WL292-22.3无堵塞污水泵，其主要性能参数如表4-448n表4-4泵的性能参数流量Q扬程Hm转速r/min轴功率KW%重量Kg29222.3145036.876120048n第5章构筑物与高程一览表构筑物一览表5-1物体名称长度（m）宽度（m）高度（m）调节池10.56水解预酸化池20155AO池6295二沉池159.32污泥浓缩池11.23.35混合反应池24混凝沉淀池191048n表5-2构筑物高程一览表单位：米物体名称水位高度顶点高度底边高度备注粗格栅集水井提升泵细格栅调节池水解酸化池A/O池二沉池混合反应池混凝沉淀池脱色池污泥回流泵房污泥浓缩池贮泥池脱水车间放流井鼓风机房-4.13-5.23-5.236.656.25.032.021.48-0.5-0.62——1.5————-0.62——0.00-2.23-7.006.86.55.53.52.321.770-0.324.001.81.32.8-0.322.23-4.7-7.007.006.181.520-2-7.3-3.52-9.5-1.42-0.95-1.85-2.0-1.56-4.12-1.27本高程设计是以保证污水在一次提升之后能自然流经后续反应池，这样可以减少污水多次提升带来的处理成本的提高，以及减少设备的维修等。本高程设计以米为单位，取地面为基准点，即地面的高度为0.00米。48n结论本文采用了水解酸化加A/O处理工艺，可以先利用水解酸化池中异氧型兼性细菌和厌气菌，将废水中一些复杂的、高分子有机物转变成简单的、低分子有机物，从而改善了后续生化处理条件。同时水解酸化处理单元对废水PH值的调整也有较大的作用，一般PH=10左右的源水经水解酸化池出水，PH值可降至8.0左右，这大大改善了A/O池微生物的生存环境。而混凝沉淀放在A/O系统的后面，一方面可以去除大部分的SS，另一方面对废水的色度也具有很好的脱色作用，起到了进一步保证出水水质的作用。又由于废水的色度太高，再一次保证了出水达标。本设计中对工艺流程的主要构筑物的尺寸进行精确的计算，其中主要构筑物粗格栅长为0.65m，宽为2.7m，用以截留水中较大悬浮物或漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷；水解酸化池长为20m，宽为15m，用来降解、打断长链的大分子，提高废水的生化指标；二沉池的直径与有效水深之比值应大于3，直径为4～7m，不宜大于8，当直径大于7m时应增设辐射式集水支渠，本设计中二沉池的直径为15m；污泥浓缩时间不宜小于12h，但也不要超过24h，有效水深为5.32m。48n参考文献[1]朱虹，孙杰，李剑超.印染废水处理技术.北京：中国纺织出版社；137-153.[2]杨岳平，徐新华，刘传富.废水处理工程及实例分析.北京：化学工业出版社，2003：257-312.[3]于锋,许新阳.污水处理工程设计.北京：化学工业出版社，2003：231-245.[4]黄长盾，杨书铭.纺织印染工业废水治理技术.北京：化学工业出版社，2002：321-329.[5]娄金生.水污染治理新工艺与设计.北京：海洋出版社，1999：12-18.[6]高延耀.水污染控制工程.（2版下册）.北京：高等教育出版社，1999：11-18，31-40.[7]Theinfluenceofaerobicsludgeretentiontimeonanaerobicco-digestionofdyeingandprintingwastewaterandsewagesludge发布时间：2007[8]缪应祺.水污染控制工程.南京：东南大学出版社，2002：86-112.[9]史惠祥.实用水处理设备手册.北京：化学工业出版社，2000：67-98.[10]MatisKA.Treatmentofindustrialliquidwastebyelectroflation[J].Wat.Pollut.Control.,1980,19(2):16-38.[11]闪红光.环境保护设备选用手册-水处理设备.北京：化学工业出版社，2002：101-132.[12]给排水设计手册第五册-城市排水.北京：中国建筑工业出版社48n附录【1】图纸01：厂区平面布置图．【2】图纸02:高程布置图【3】图纸03：AO反应池．【4】图纸04：二沉池48n致谢在经历了半年的毕业设计之后，我的收获很大，也有很多感慨。毕业设计是大学生四年学习生活的一个缩影，是大学学习和生活得不可缺少的一个环节，也是对我的四年学习的一个总结。整个流程其实并不算复杂，但是为此我却查阅了很多资料，因为是第一次做设计，很多细节性的东西很难把握。虽然很辛苦，但受益匪浅，培养了我对于科学的严谨的态度，追求真理的执着。在各位老师的谆谆教导下和各位同学的关怀下，我顺利完成大学学业。在此，我衷心地感谢他们。四年来，老师们渊博的学识，严谨的治学态度以及忘我的工作精神，将永远激励我奋发向上；特别是设计期间老师的谦逊朴实，宽厚待人，豁达大度的学者风范使我终身受益。在此，我谨向各位老师致以衷心的感谢。班集体的积极向上，良好的学习氛围，会永远激励我在任何艰难的时刻都不会轻易放弃。毕业设计考察了我诸多方面的能力，整体的设计思维，强大的计算能力，诸多细节问题的处理能力，等等。能最终完成任务，除了自身的努力外，更多的还是要感谢老师和同学在设计过程中给于我的帮助和指导！在整个毕业设计过程中，XXX副教授对本设计提供了诸多帮助和细心指导，使我的专业知识有了很大的提高。在苏老师的精心指导下，我的设计得以顺利完成，特此表示由衷地感谢。2010年6月48