化纤废水污水处理厂设计_毕业设计1.doc

毕 业 设 计 论 文题 目：张家港化纤集团生产废水处理工程设计学 院： 市政与环境工程学院 专 业： 环境工程 姓 名： 学 号： 指导老师： 完成时间： 河南城建学院毕业设计 摘要摘要该化纤集团主要生产黏胶短纤维，废水产生量为500 m3/h 即1.200万t/d，废水主要由含zn2+的酸性污水和含有硫化物的碱性污水组成，且都含较高cod、ss和少量石油类物质。根据该化纤污水可生化性差，含难降解的硫化物和有毒重金属的水质特点，设计“物化预处理氧化沟生化处理”工艺对其进行处理。污水中的ss、石油类物质、zn2+、硫化物浓度大大降低，使得出水水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准（gb18918-2002）中的一级b排放标准要求。本文对各处理单元构筑物进行了设计计算，绘制各处理单元构筑物图，以及污水处理站的平面布置图和高程图，同时对该污水处理站进行了投资经济概算，验证污水不仅得到有效处理，且经济可行，符合可持续发展要求。关键词： 化纤废水，物化预处理，氧化沟，硫化物，zn2+ i河南城建学院毕业设计 目录abstracta chemical fiber company mainly produces glue differentiation short fibers，its wastewater quantity is 500 m3/h.wstewater is composed by acid and alkaline sewage , acid sewage contains zn2+ 、cod、ss and a few oil, alkaline sewage contains sulfide、 cod、ss and a few oil.the chemical fiber sewage is hard to bochemical react,and there is itoxic heavy metals and sulfide which is harmful to bochemical reaction in it ,so the wastewater is physico chemical per-treatmented and then oxidation ditch biochemical treatmented.the concentrations of zn2+ 、cod、ss and oil are greatly reduced, effluent water meets the level 1 of emissions requirements in the integrated wastewater discharge standard (2002) gb18918 . processing unit structures are projected, plane and elevation layout of processing station is also presented, meanwhile its economic is accounted. the wastewater is not only well degraded ,but also economically feasible, fulfill the sustainable development .keywords： chemical fiber wastewater, physico chemical per-treatment，oxidation ditch, sulfide, zn2+ 目 录摘要iabstractii前言11 设计原始资料21.1 设计进水水量、水质及排放标准21.2 水质特点分析22 污水处理工艺设计方案的分析和确定32.1 污水处理工艺设计方案的分析32.1.1 ss、石油类物质的去除32.1.2 硫化物、锌的去除32.1.3 cod的处理42.2 污水处理工艺设计方案的确定42.3污水处理工艺流程43 主要构筑物及工艺设计计算63.1 格栅的设计63.1.1 设计说明63.1.2酸水格栅的设计计算63.1.3碱水格栅的设计计算83.1.4格栅水力计算图103.2提升泵房113.2.1泵房的设计依据：113.2.2设计说明123.2.3设计计算133.3曝气沉砂池的设计133.3.1设计说明133.3.2酸水曝气沉砂池的设计计算143.3.3碱水曝气沉砂池的设计计算143.4曝气混合池的设计153.4.1 设计说明153.4.2 设计计算153.5加速澄清池163.6调节池的设计173.6.1设计说明173.6.2设计计算173.7氧化沟的设计183.7.1设计说明183.7.2设计计算183.8二沉池的设计203.8.1设计说明203.8.2设计计算203.9集泥井的设计223.9.1设计说明223.9.2设计计算223.10鼓风机房设计计算233.10.1鼓风机房的规定233.10.2鼓风机设计计算243.10.3鼓风机的选择253.10.4鼓风机房布置253.11污泥浓缩脱水系统的设计253.11.1 设计说明253.11.2 重力浓缩池263.11.3污泥脱水274 污水处理站平面布置和高程布置294.1平面布置294.2污水厂的高程布置294.2.1污水厂高程布置原则304.2.2高程布置时的注意事项314.2.3污水处理站高程水力计算325 人员编制及工程投资总概预算365.1 人员编制365.1.1 技术员兼站内总管365.1.2机修间操作工365.1.3泵房及配电室工人365.1.4 脱水操作工365.1.5化验员365.2 设计投资总概预算365.2.1 直接费365.2.2间接费用395.2.3 第二部分费用395.2.4工程预备费395.2.5总投资395.3年经营成本预算405.3.1 电费e1405.3.2. 药剂费e2405.3.3. 工资e3405.3.4. 工人福利e4415.3.5. 检修维护费e5415.3.6. 基建投资折旧费e6415.3.7. 其他费用e7415.3.8. 年经营成费415.3.9. 每吨废水处理成本41结论42致谢43参考文献4446 河南城建学院毕业设计 前言前言黏胶纤维属于人造纤维，是利用木材、植物杆等含天然高分子纤维素的原料经过一系列复杂的物理、化学过程制成。生产黏胶差别化短纤维的主要原料有硫酸、烧碱、硫酸锌、硫酸钠、二硫化碳等，产生的废水中主要污染物有cod、ss、zn2+、硫化物等难生化降解物质。黏胶纤维具有良好的吸湿性、透气性、染色性、抗静电性以及柔软、光滑、抗起球等特性，所以由黏胶纤维制造的各类服装及装饰用纺织品深受广大消费者喜欢。随着人们的生活水平提高，人们的环保意识逐渐加强，生产量越来越大的化纤行业产生的污水的处理也被日益重视。该化纤公司主要生产黏胶纤维，废水总产生量为500 m3/h 即1.20万 m3/d，废水主要由含zn2+的酸性污水和含有硫化物的碱性污水组成，其中酸性废水产生量4000 m3/d、碱性废水8000 m3/d，且都含较高cod、ss和少量石油类物质。本文根据该化纤污水可生化性差，含难降解的硫化物和有毒重金属的水质特点，设计“物化预处理氧化沟生化处理”工艺对其进行处理。污水中的ss、石油类物质、zn2+、硫化物浓度大大降低，使得出水水质达到污水综合排放标准（gb18918-2002）中的一级b标准排放要求。对于该学士学位毕业设计，鉴于可持续发展和环境质量的要求，我决定对张家港化纤集团生产黏胶化纤维的化纤污水处理工艺进行设计。本文对各处理单元构筑物进行了设计计算，绘制各处理单元构筑物图示，以及污水处理站的平面布置图和高程布置图，同时对该污水处理站进行了投资经济概算，验证污水不仅得到有效处理，且经济可行，符合可持续发展要求。本次设计，不仅为使污水得到有效处理，减小或消除了污水对环境的污染，达到保护环境的目的，同时也提高自己的学习和工作能力。由于时间仓促和自身专业水平的不足，以及本工艺设计限于理论研究，本文肯定存在尚未发现的缺点和错误，敬请大家批评指正。河南城建学院毕业设计 设计原始资料1 设计原始资料1.1 设计进水水量、水质及排放标准设计进水水量、水质及排放标准如表1.1所示： 表1.1 废水量、水质及排放标准水量(m3/d)ph codcr (mg/l) ss (mg/l)硫化物(mg/l) zn2+(mg/l)石油类(mg/l)酸性废水 4000 35 500 150 - 200 10碱性废水 8000 1012 3000 400 10 - 5 出水标准 12000 69 60 20 1.0 1.0 3.0 1.2 水质特点分析该污水水量较大，污染物浓度较高，含难降解有机物、以及硫化物和有毒重金属锌等影响生化处理的污染物。碱性污水中含有大部分cod、ss和部分硫化物。cod主要通过生化处理去除，但硫化物会对生物处理的正常进行产生干扰，致使污泥膨胀，出水水质变坏，所以要对碱性污水进行预处理，去除硫化物。酸性污水酸度高、腐蚀性强，其主要污染物是cod部分ss和有毒重金属zn2+，含zn2+污水若直接进入生化系统会抑制微生物的新陈代谢，因此在生化处理cod之前必须进行预处理除去zn2+。该生产黏胶纤维的企业的生产废水有机物含量高、可生化性差、含有毒物质，另外还有部分ss和石油类物质，这些都对主体生物处理产生严重干扰，所以要使该化纤污水的水质得到好的改善，出水达到污水综合排放标准（gb18918-2002）中的一级b排放标准要求（如表1-1排放标准），就必须对其进行良好的物化预处理，从而有利于后续生物处理的稳定性和总体处理效果。河南城建学院毕业设计 污水处理工艺设计方案的分析和确定2 污水处理工艺设计方案的分析和确定2.1 污水处理工艺设计方案的分析2.1.1 ss、石油类物质的去除污水中ss、石油类物质用传统的气浮法即可得到去除，所以在该污水处理工艺中可设置曝气沉砂池，同时去除较大无机砂粒和相对密度较小的悬浮物和石油类污染物。2.1.2 硫化物、锌的去除硫化锌沉淀法硫化锌沉淀法可用于：1）去除废水中硫化物。锌和废水中的硫化物在7090条件下作用1h，形成硫化锌沉淀2）去除废气中的h2s和废水中的zn2+： a. naoh吸收废气中h2s： 2naoh+h2sna2s+2h2o 式（2.1） b. na2s与znso4沉淀反应： na2s+ znso4zns+ na2so4 式（2.2）硫化锌难溶于水，但易溶于酸，该化纤污水的酸性污水酸度大，酸碱水混合后呈酸性，硫化锌沉淀难形成。而且一般硫化物浓度不高时，生成的硫化锌沉淀少且细小，泥水分离难，需要投加太多沉淀剂，处理费用高，目前该方法在实际应用中比较少。在该化纤污水中，混合污水呈酸性，锌，硫化物浓度并不高，所以硫化锌沉淀法处理该污水中的硫化物、锌的方案不可取。分别去除硫化物和锌酸性条件最利于硫化物转化成挥发性气体，从而达到去除目的。本工艺将含硫化物的污水调节ph至偏酸性，通过曝气吹脱去除产生的硫化氢，二硫化碳等气体。含锌污水通过投加石灰乳溶液调节ph至偏碱性，生产难溶于水的氢氧化锌，同时投加pam混凝剂溶液使生成的氢氧化锌混凝沉淀实现泥水分离。含硫化物污水和含锌污水分别物化预处理使硫化物和锌都分别得到较好去除，有利于后续处理的顺利进行。2.1.3 cod的处理污水处理的主要任务是降低水中有机物含量，降低有机物浓度最有效的处理方法必然是生物处理。在该工艺过程中，干扰主体生物反应的硫化物，zn2+都在预处理中得到有效去除，预处理之后的酸性污水和碱性污水混合，但有机物可生化性仍然差，难降解，用传统生物处理方法难以达到处理要求。氧化沟是延时曝气法的一种特殊形式，水力停留时间，污泥泥龄比一般生物处理长，抗负荷冲击能力强，处理效率高，故该工艺选择处理效率高抗冲击负荷强的氧化沟法能有效的降解cod。2.2 污水处理工艺设计方案的确定根据本文2.1设计方案的分析，确定该化纤污水处理工艺为酸性污水和碱性污水分别预处理后混合进行生化反应处理，最后进行污泥处置。含硫化物的碱性污水首先经过格栅，曝气沉砂池的物理处理去除ss和石油类物质。碱性污水含有硫化物，酸性条件最有利于硫化物的去除，所以要向碱性废水中加入酸，调节ph到偏酸性，再用曝气吹脱去除产生的硫化氢、二硫化碳等气体。含锌的酸性污水也首先经过格栅，曝气沉沙池的物理处理去除ss和石油类物质。酸性污水中的zn2+在碱性条件下生成难溶于水的氢氧化锌，所以再将含锌酸水进入加速澄清池通过投加石灰乳溶液调节ph致碱性使得zn2+和oh生成难溶于水的zn(oh)2，同时投加pam絮凝剂溶液使生成的氢氧化锌混凝沉淀实现泥水分离，从而达到除锌的目的。将预处理后的酸水和碱水混合进入氧化沟反应池进行生化处理，有效去除有机物，大大降低cod浓度。工艺流程中产生的所有生物剩余污泥和非生物剩余污泥集中收集，进行重力浓缩，而后压滤脱水，最后干泥外运。2.3污水处理工艺流程根据2.1和2.2的污水处理工艺设计方案的分析和确定，该化纤污水处理采用见图2-1 所示的工艺流程。 酸性废水提升泵房加速澄清池曝气沉砂池格栅 碱性废水调节池提升泵房曝气沉砂池格栅氧化沟曝气混合池排水二沉池污泥脱水污泥泵房污泥浓缩集泥井污泥污水管路污泥管路 图2-1 污水处理工艺流程格栅：截留污水中的较大颗粒和悬浮物。集水井：汇集污水，准备输送污水到其他构筑物，贮存盈余，补充短缺，使后续处理设施得到均匀的进水量，保证正常运行。曝气沉砂池：污水中相对密度较大的无机砂粒下沉与水分离，相对密度较小的ss和石油类物质则上浮与水分离。调节池：调节水量，使后续处理设施得到适当、均匀的进水量。加速澄清池：池中安装潜水搅拌机搅动，保证投加石灰乳pam絮凝剂溶液与污水混合反应均匀，污水中zn2+转化成zn(oh)2沉淀，与水分离。曝气混合池：通过曝气将碱水以及投加的ph调节药剂充分混合，硫化物转化成硫化氢和二硫化碳气体被吹出水体。氧化沟：生化降解有机物，有效降低污水cod浓度。二沉池：将生物处理产生的活性污泥与水分离，澄清氧化沟出水，浓缩污泥用于回流至氧化沟。集泥井：收集各构筑物产生的污泥，便于集中处理。污泥浓缩：浓缩污泥使其体积变小，含水率降低，便于污泥的运输、储存。河南城建学院毕业设计 主要构筑物及工艺设计计算3 主要构筑物及工艺设计计算3.1 格栅的设计3.1.1 设计说明格栅主要是截留废水中的较大颗粒和悬浮物，以确保后续处理的顺利进行。该化纤污水的ss含量不是很高，格栅拦截的污染物不多，故选用两道矩形细格栅分别用于酸性污水和碱性污水的预处理。3.1.2酸水格栅的设计计算据经验估计，化学工业污水流量变化系数1.31.5, 纺织工业污水流量变化系数1.52.0，综合考虑在此取水量变化系数k=1.8。酸性污水流量 qmax= 4000m3/dk = 4000m3/d1.8 =7200 m3/d = 0.084m3/s栅槽宽度b：设栅条间隙：e=10mm=0.01m，栅前水深h=0.4m，过栅流速=0.8m/s，安装倾角（便于除渣操作） 栅条的间隙数n=24.4 式（3.1）取n =28栅槽宽度：b=s (n-1)+en=0.01(28-1)+0.0128=0.55m 式（3.2） 式中： b栅槽宽度，m； s栅条宽度，取0.01m； e栅条间隙，m（细格栅310mm，中格栅1040mm，粗格栅50100mm）； n栅条的间隙数，m； qmax最大设计流量，m3/s； 栅条倾角，度；h栅前水深，m； 过栅流速，m/s；平均设计流量时0.3 m/s，最大设计流量0.81.0 m/s； 经验系数。栅槽总长度l：取进水渠宽度b1=0.27m，则进水渠水流速度为：v1=0.78m/s 式（3.3）取渐宽部分展开角=20，则进水渠渐宽部分长度l1为：l1=0.38m 式（3.4）栅槽与出水渠连接处的渐窄部分长度l2为：l2=0.19m 式（3.5）取栅前渠道超高h1为0.3m，则栅前槽高为：h1=h+h1=0.7m则栅槽总长度：l=l1+l2+1.0+0.5+=0.38+0.19+1.0+0.5+=2.48m 式（3.6）式中： l栅槽总长度，m；l1进水渠道渐宽部分长度，m；l2进水渠道渐缩部分长度，m；h1栅前槽高，m；b1进水渠道宽度，m；栅条倾角，60；进水渠道展开角，一般用20。栅槽总高度h：计算水头损失 h0=0.068m 式（3.7）过栅水头损失：h2=k1 h0=30.068=0.2m式中： h0过栅水头损失，m； 阻力系数，与栅条断面形状有关 =2.42 式（3.8） 该格栅为矩形断面，=2.42； v过栅流速，取0.8m/s； g重力加速度，9.82kg/s2； h2过栅水头损失，m； k1格栅受污染物堵塞，水头损失增大的倍数，一般k1取3。栅槽总高度h=h+ h1+ h2=0.4+0.3+0.2=0.9m式中： h栅槽总高度，m； h栅前水深，m； h1栅前渠道超高，m； h2过栅水头损失，m。每日栅渣w= 式（3.9）=0.44m3/d0.2 m3/d式中： w每日栅渣量，m3/d； w1栅渣量m3/ 103m3污水，取0.10.09，粗格栅用小值，细格栅用大值，中格栅用中值，此处取0.09； k水量变化系数，1.5。所以采用机械清渣，回流式格栅除泥机刮下的栅渣由螺旋输送机送出，随干泥外运。3.1.3碱水格栅的设计计算据经验估计，化学工业污水流量变化系数1.31.5, 纺织工业污水流量变化系数1.52.0，综合考虑在此取水量变化系数k=1.5。酸性污水流量 qmax= 8000m3/dk = 8000m3/d1.5 =12000m3/d = 0.139m3/s栅槽宽度b：设栅条间隙：e=10mm=0.01m，栅前水深h=0.4m，过栅流速=0.8m/s，安装倾角（便于除渣操作）栅条的间隙数n=40.42 式（3.1）取n =43栅槽宽度：b=s (n-1)+en=0.01(43-1)+0.0143=0.85m 式（3.2）式中： b栅槽宽度，m； s栅条宽度，取0.01m； e栅条间隙，m（细格栅310mm，中格栅1040mm，粗格栅50100mm）； n栅条的间隙数，m； qmax最大设计流量，m3/s； 栅条倾角，度； h栅前水深，m； 过栅流速，m/s；平均设计流量时0.3 m/s，最大设计流量时0.81.0 m/s； 经验系数。栅槽总长度l：取进水渠宽度b1=0.45m，则进水渠水流速度为：v1=0.78m/s 式（3.3）取渐宽部分展开角=20，则进水渠渐宽部分长度l1为：l1=0.55m 式（3.4）栅槽与出水渠连接处的渐窄部分长度l2为：l2=0.275m 式（3.5）取栅前渠道超高h1为0.3m，则栅前槽高为：h1=h+h1=0.7m则栅槽总长度：l=l1+l2+1.0+0.5+=0.55+0.275+1.0+0.5+=2.73 式（3.6）式中： l栅槽总长度，m； l1进水渠道渐宽部分长度，m； l2进水渠道渐缩部分长度，m； h1栅前槽高，m； b1进水渠道宽度，m； 栅条倾角，60； 进水渠道展开角，一般用20。栅槽总高度h：计算水头h0=0.068m 式（3.7）过栅水头损失：h2=k1 h0=30.068=0.2m式中： h0过栅水头损失，m； 阻力系数，与栅条断面形状有关 =2.42 式（3.8） 该格栅为矩形断面，=2.42； v过栅流速，取0.8m/s； g重力加速度，9.82kg/s2； h2过栅水头损失，m； k1格栅受污染物堵塞，水头损失增大的倍数，一般k1取3。栅槽总高度h=h+ h1+ h2=0.4+0.3+0.2=0.9m式中： h栅槽总高度，m； h栅前水深，m； h1栅前渠道超高，m； h2过栅水头损失，m。每日栅渣 w= 式（3.9）=0.72m3/d0.2 m3/d式中： w每日栅渣量，m3/d； w1栅渣量m3/ 103m3污水，取0.10.09，粗格栅用小值，细格栅用大值，中格栅用中值，此处取0.09； k水量变化系数，1.5。所以采用机械清渣，回流式格栅除泥机刮下的栅渣由螺旋输送机送出，随干泥外运。3.1.4格栅水力计算图格栅的水力计算示意图见图： 图3-1 格栅水力计算示意图3.2提升泵房3.2.1泵房的设计依据：水泵的选择应根据水量、水质和所需扬程等因素确定，一般应符合一下要求；水泵宜选同一型号。当水量变化大时，应考虑水泵大小搭配，但型号不宜过多，或采用可调速电动机；泵房内工作泵不宜少于2台。污水泵房内的备用泵台数应根据地区重要性、泵房特殊性、工作泵型号和台数等因素来确定，但不得少于1台。雨水泵房一般不设备用泵；应采取节约能耗措施；水泵吸水管及出水管的流速，应符合以下要求： 1）吸水管流速为0.71.5m/s； 2）出水压力管流速为0.82.5m/s。泵房内的起重设备，根据水泵最重部件或电动机的重量，可按下列规定选用：1）起重量小于0.5t的地面式泵房，采用固定吊钩或移动吊架； 2）起重量在0.5t1t以下时，采用手动单轨单梁起重设备； 3）起重量在13t时，采用手动或电动单轨单梁起重设备； 4）起重量在3t以上时，采用电动单梁桥式起重泵房。 注：起吊高度大、吊运距离长或起吊次数多的泵房，可适当提高泵房的机械化水平。主要机组的布置和通道宽度，应符合以下要求：1）相邻两机组基础间的净距：电动机容量小于等于55kw时，不得小于0.8m；电动机容量大于55kw时，不得小于1.2m。2）无吊车起重设备的泵房，一般在每个机组的一侧应有比机组宽度大0.5m的通道，但不得小于本条一款的规定。 3）相邻两机组突出基础部分的间距，以机组突出部分与墙壁的间距，保证水泵轴或电动机转子在检修时能够拆卸，并不得小于0.8m。如电动机容量大于55kw时，则不得小于1.0m。作为主要通道的宽度不得小于1.2m。4）配电箱前面通道的宽度，低压配电时不小于1.5m，高压配电时不小于2.0m。当采用配电箱后面检修时，后面距墙不宜小于1.0m。5）在有桥式起重设备的泵房内，应有吊运设备的通道。当需要在泵房内检修设备时，应留有检修设备的位置，其面积应根据最大设备（或部件）的外形尺寸确定，并在周围设宽度不小于0.7m的通道。泵房高度应遵守以下规定：1）无吊车起重设备者，室内地面以上有效高度不小于3.0m；2）有吊车起重设备者，应保证吊起物体底部与所越过的固定物体的顶部有不小于0.5m的净空；3）有高压配电设备的房屋高度，应根据电气设备外形尺寸确定。泵房内应有排除积水的设施。1）立式水泵的传动轴当装有中间轴承时应设置养护工作台。2）泵房内地面敷设管道时，应根据需要设置跨越设施。若架空敷设时，不得跨越电气设备和阻碍通道，通行处的管底距地面不宜小于2.0m。3）当两台或两台以上水泵合用一条出水管时，每台水泵的出水管上均应设置闸阀，并在闸阀和水泵之间设置止回阀；如果单独出水管为自由出流时，一般可不设止回阀和闸阀。4）排水泵房宜设计成自灌式，并应符合下列要求：a在吸水管上应设有闸阀；b宜按集水池的液位变化自动控制运行。5）非自灌式水泵的泵房内，应设有灌水装置，并应设备用。3.2.2设计说明碱性废水采用曝气沉沙+曝气混合池+氧化沟工艺方案，酸性废水采用曝气沉砂池+加速澄清池+氧化沟污水处理系统简单，工艺管线可以充分优化，故污水只考虑一次提升。3.2.3设计计算碱性废水提升1）污水泵流量污水泵总提升能力按qmax考虑，即qmax=139 m3/s，取140 m3/s2）污水提升前水位为0.45 m0.2 m= -0.65 m，污水总提升扬程为：2.813 + 8.61 + 0.387 13.41m。考虑到污水处理水量的变化。选200tlw-380a污水泵3台，两用一备，单台泵提升能力70 l/s，扬程15.7 m，电动机功率22 kw，电动机电压380v，进口直径50mm, 出口直径32mm,外形尺寸1834mm950mm。污水提升泵房占地面积为12.08.014.0= 1344.0 m3。3）提升泵房螺旋泵泵体室外安装，电机、减速机、电控柜、电磁流量计等室内安装，另外需要考虑一定的检修空间。酸性废水提升1）污水泵流量污水泵总提升能力按qmax考虑，即qmax=84 m3/s，取85 m3/s2）污水提升前水位为0.45 m0.2 m= -0.65 m，污水总提升扬程为：1.473+8.756+2.15012.379 m。选100wlz-15污水泵3台，两用一备，单台泵提升能力45 l/s，扬程15.2 m，电动机功率15 kw，电动机电压380v，进口直径50mm, 出口直径32mm,外形尺寸1572 mm600 mm。污水提升泵房占地面积为12.08.014.0= 1344.0 m3.3）提升泵房螺旋泵泵体室外安装，电机、减速机、电控柜、电磁流量计等室内安装，另外需要考虑一定的检修空间。3.3曝气沉砂池的设计3.3.1设计说明曝气沉砂池不仅可去除污水中较大砂粒，池体底部设有穿孔曝气管，通过鼓风机曝气对池内污水进行曝气，具有预曝气、脱臭、除油除泡，加速污水中油类和浮渣的分离等作用。该化纤污水含油类物质和ss，用该预处理的方法恰好能使ss、石油类物质得到去除。在本处理工艺中采用两个曝气沉砂池分别处理酸性污水和碱性污水。3.3.2酸水曝气沉砂池的设计计算总有效容积：v=60qmaxt=600.0842=10.08 m3 式（3.10）式中： v总有效容积，m3； qmax最大设计流量，m3/s； t最大设计流量时停留时间，min， 通常停留时间为24分钟，此处取t=2min。池断面面积a：a=1.68 m2式中： a池断面面积，m2； 最大设计流量时的平均流速。池总宽度b：b=0.42m式中： b池总宽度，m； h有效水深，m。池长：l= = 6 m式中： l池体长度，m； v总有效容积，m3； a池断面面积，m2。所需曝气量：q=60dqmax=600.120.084 = 0.605m3/min， 式（3.11）式中： q所需曝气量，m3/min，取q=0.7 m3/min； d单位体积污水需要曝气量，0.10.2m3/ m3（污水）。3.3.3碱水曝气沉砂池的设计计算总有效容积：v=60qmax t=600.1393=16.68 m3 式（3.10）式中： v总有效容积，m3； qmax最大设计流量，m3/s； t最大设计流量时停留时间，min，通常停留时间为24分钟，此处取t=2min。池断面面积a：a=2.78 m2式中： a池断面面积，m2； 最大设计流量时的平均流速，可取0.080.12m/s。池总宽度b：b=2.32 m式中： b池总宽度，m； h有效水深，m。池长：l= = 18 m式中： l池体长度，m； v总有效容积，m3； a池断面面积，m2。所需曝气量：q=60dqmax=600.120.139=1.0 m3/min， 式（3.11）式中: q所需曝气量，m3/min，取q=1.0 m3/min。 d单位体积污水需要曝气量，0.10.2m3/ m3（污水）。3.4曝气混合池的设计3.4.1 设计说明该曝气混合池主要起均匀水质和曝气吹脱的作用。 0.139 m3/s碱性污水输送到曝气混合池，加硫酸经ph调节，污水呈酸性，硫化物转化成硫化氢和二硫化碳气体, 同时，鼓风机曝气，将产生的硫化氢和二硫化碳气体吹出。3.4.2 设计计算污水流量：qmax=0.139m3/s曝气时间45min，曝气混合池有效容积：v=0.1396045=375.3 m3曝气混合池水面面积：调节池有效水深h取4.5m；超高0.5ma=83.4 m2 取84 m2曝气混合池的长度取12 m，宽度取7m曝气混合池的实际尺寸为：长宽高=127(4.5+0.5)=420 m3单位污水需要曝气量d为0.15m3/m3污水，所需曝气量：q=60dqmax=600.150.139=1.25m3/min鼓风曝气装置置于池底，扩散器装于水面以下3.5m，曝气混合池有效水深取4.5m。曝气混合池的平面流态示意图和横断面示意图见图3-4（a）和图3-4（b） 图3-4（a）曝气混合池的平面流态示意图图3-4（b） 曝气混合池的横断面示意图3.5加速澄清池加速澄清池可以同时完成污水混合、反应、沉淀、分离过程。泥渣循环流动，颗粒之间相互接触机会大，所以处理效果好，节省药剂用量，占地少，效率高。0.084m3/s含zn2+污水进入加速澄清池，投加石灰乳调节ph至碱性，zn2+与oh生成zn(oh)2，同时添加pam溶液与之混合，进行混凝沉淀作用，混合液进入加速澄清池的分离室进行泥水分离。 加速澄清池的工作原理示意图见图3-5所示：图3-5 加速澄清池工作原理示意图1进水管；2进水槽；3第一反应室（混合室）；4第二反应室；5导流室；6分离室； 7集水槽；8加药管；9机械搅拌器；10导流板；11伞形板该澄清池选用标准图纸s774（二），设计水量320m3/h，池径12.4m，池深5.50m，总容积504m3；搅拌机型号jj-2l，电动机功率3.0kw，刮泥机型号jg-7.5，电动机功率0.8kw。加速澄清池的工作过程为： 含锌酸性污水从进水管通过环形配水三角槽流入第一反应室，石灰乳溶液加入水体； 第一反应室周围被伞形板包围，上部设有提升搅拌设备，污水和石灰乳溶液充分混合、反应，同时在叶轮的提升作用下，污水被提升到第二反应 污水在第二反应室投加pam絮凝剂，混合液进行混凝反应，而后流入导流室； 导流室内有导流板，反应后的絮凝体混合液平稳流入分离室； 分离室面积增大，水流速度下降，泥渣受重力作用而下沉，与水分离； 上清液从集水槽流出池外，处理泥渣收集到污泥处理系统。3.6调节池的设计3.6.1设计说明根据生产污水排放规律，后续处理构筑物对水质、水量稳定性的要求，在废水处理系统之前设置调节池，用以尽可能地减小或控制废水的波动，为后续处理提供一个最优的条件。在该系统中，污水在进入氧化沟之前，酸性废水和碱性废水需要提前中和，所以需要对其水量和水质进行调节，调节池内除潜水泵，无其他工艺设备和管道。3.6.2设计计算调节池的长度取15m，宽度取12m池的实际尺寸为：长宽高=1512(5.5+0.5)=1080 m3 调节池图示如图3-4调节池调节周期t=1.20h设计体积流量：qh=800 m3/h；调节池有效容积v=qt= 8001.2=960 m3调节池池水面面积：调节池有效水深h取5.5m，超高0.5ma= 175 m2 3.7氧化沟的设计3.7.1设计说明氧化沟是延时曝气法的一种特殊形式，水力停留时间，污泥泥龄比一般生物处理长，抗负荷冲击能力强，处理效率高。氧化沟设出水溢流堰，既有排出处理后混合液的功能，又有调节沟内水深的作用。该溢流堰设置成升降的，通过调节出水溢流堰高度，改变沟内水深，改变曝气器的浸没深度，使充氧量适应不同的运行要求。经预处理去除硫化物的碱水和去除锌的酸水汇集到氧化沟进行生化处理，去除有机污染物。根据氧化沟的特点可不设二沉池，达到一体化氧化沟功能，但该化纤污水可生化性差，难降解，所以氧化沟完全用于生化反应，通过外设二沉池来实现泥水分离。3.7.2设计计算氧化沟有效水深取5.0m，超高0.5m污泥泥龄取20d，（通常不小于20d）混合液悬浮固体mlss浓度取3500mg/l(通常在30006000mg/l，根据实际运行测量值，一般取3500mg/l较为安全)氧化沟有效体积：v= 式（3.12） = 29280 m3式中： y1污泥净增长系数，取经验值0.27； xv混合液挥发性悬浮固体mlvss浓度，mg/l； 活性污泥泥龄取30d； q污水流量，m3/d ； se出水bod浓度，20 mg/l； so进水bod浓度，酸水、碱水混合后cod=（4000500+80003000）/12000 =2166.7 mg/l ,1000（cod）0.35=758 mg/l fmlvss/mlss（混合液挥发性悬浮固体浓度/混合液悬浮固体浓 度），0.70.8，此处取0.7。根据经验可采用三个有效容积皆为9800m3的氧化沟：设每个氧化沟有效水深为5m，水面超高0.5m，单沟的宽度是12m，总宽24m，沟直段长63m，总长87m。 氧化沟需氧量：w=a1q（la-le）+ b1vx 式（3.13）=0.55120001.50.35（2166.7-60） 10-30.35+0.14229280 350010-30.7=12740 kg/d=530 kg/h式中： w氧化沟需氧量； q污水流量，m3/d； la进水有机物浓度，mg/m3； le出水有机物浓度，mg/m3； a1氧化1kgbod的需氧量，kg/kgbod； b11kg污泥一天的需氧量，kg/（kgd）； v氧化沟容积，m3； xv挥发性悬浮固体浓度，kg/m3；合成纤维废水的a1为0.55, b1为0.142 该化纤污水有机物难降解，可生化系数为0.35。选用曝气转盘，曝气机动力效率3.5kgo2/(kw.h)设三台曝气转盘，每台配置功率n=35kw，则曝气量为3353.5=577.5kg/h530 kg/h，满足要求。氧化沟的平面示意图见图3-7 图3-7 氧化沟的平面示意图3.8二沉池的设计3.8.1设计说明二沉池的功能主要是澄清氧化沟出水和浓缩污泥并用于回流至氧化沟，保证和维持氧化沟内混合液