[硕士论文精品]800m3d印染厂废水处理工艺设计

毕业设计说明书（论文）中文摘要本设计为某印染厂废水处理工艺设计，文中根据印染废水水质变化大、有机污染物浓度高、NH3N浓度高、组分复杂、可生化性低等特点，以及高效低耗的原则，对三种常用处理工艺进行了比较，选定了水解酸化SBR处理工艺，其设计工艺的主要流程为废水格栅调节池中和池污水提升泵房SBR池处理水文中主要对处理厂单元组成包括各个构筑物、设备进行了选取和计算，对厂址的选择、平面布置、高程布置等作了简要概述，最后评估了建设该处理厂的基建和运行费用。关键词印染废水，碱性有机废水，水解酸化，SBR毕业设计说明书（论文）外文摘要TITLETHEDESIGNOF800M3/DPRINTINGANDDYEINGWASTERWATERTREATMENTPROCESSABSTRACTTHISPAPERSISTHEDESIGNOFWASTEWATERTREATMENTWHICHFROMTHEPRINTINGANDDYEINGFACTORYINTHETEXTACCORDINGTOTHETEXTOFTHEWASTEWATERCHARACTERISTICS,FOREXAMPLE,BIGCHANGESINWATERQUALITY,HIGHCONCENTRATIONSOFORGANICPOLLUTANTS,HIGHCONCENTRATIONSOFNH3N,COMPLEXCOMPONENTSANDLOWBIODEGRADABILITY,MEANWHILEACCORDINGTOTHEBASICOFHIGHEFFICIENCYANDLOWENERGY,ANDCOMPAREDWITHTHREEKINDOFFREQUENTLYUSEDCRAFTS,ATLASTTHEPROCESSOFHYDROLYZINGACIDIFICATIONSEQUENCINGBATCHREACTORWASCLOSEDTHETECHNOLOGICALPROCESSOFTHISDESIGNISWASTEWATERSCREENSREGULATINGRESERVOIRNEUTRALIZATIONPONDTHESEWAGELIFTPUMPHOUSETANKOFSBRTREATMENTWATERTHISPAPERMAINLYSELECTSANDCALCULATESTHESEWAGETREATMENTPLANTMODULESINCLUDEALLSTRUCTURESANDEQUIPMENTSABRIEFOVERVIEWISTHEADDRESSSELECTION,PLANEARRANGEMENT,ANDELEVATIONARRANGEMENTFINALLYTHETEXTEVALUATESTHEINFRASTRUCTUREOFTHESEWAGETREATMENTPLANTANDTHEOPERATIONALCOSTSKEYWORDSPRINTINGANDDYEINGWASTEWATERTREATMENT,ALKALINITYOFORGANICWASTEWATER,HYDROLYZINGACIDIFICATION,SBRSEQUENCINGBATCHREACTORPROCESS淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第I页共页目录1引言111印染废水综述1111印染废水来源1112印染废水特征212印染废水常规处理方法22设计资料43工艺流程431工艺流程论证432工艺流程选择633工艺流程示意图74工艺设计计算841设计参数842构筑物计算9421格栅9422调节池11423中和池12424水解酸化池14425SBR池16426污泥浓缩池23427污水提升泵2543设备及构筑物一览表2644平面布置2745高程布置及计算28451高程布置原则28452高程计算295工程技术经济核算3351人员编制3352投资估算32521土建估算33522主要设备估算33523其他费用34524总投资34淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第II页共页53运行成本3454主要技术指标35结论36致谢37参考文献38附图01平面布置图附图02高程和流程图附图03水解酸化池剖面图附图04SBR剖面图淮阴工学院毕业设计说明书第1页共39页1引言据资料统计我国每年污水排放量为390亿吨，其中工业污水占5L，并以1的速度逐年增长，而纺织行业占总工业废水的35，每年大约有70亿吨废水排放，其中80是印染废水6，纺织印染行业是我国用水量大、排放量大的工业部门之一4，印染废水水量大，色度高，水质变化大，PH变化大，有机污染物含量高，组分复杂，而且在印染行业中，PVA浆料和新型助剂的使用，使难生化降解的有机污染物在废水中含量大量增加，BOD5/COD值大幅降低5，随着染料工业的飞速发展和后整理技术的进步，对环境尤其是水环境的威胁和危害越来越大4。因此，了解和开发有效的印染工业废水处理技术是环保行业一直关注的课题5。11印染废水综述印染废水是指印染加工过程中各工序所排放的废水混合而成的混合废水，印染废水水质随原材料、生产品种、生产工艺、管理水平的不同而有所差异。近年来，新型助剂、染料、整理剂等在印染行业中被大量使用，难降解有毒有机成分的含量也越来越多，有些甚至是致癌、致突变、致畸变的有机物，这在一定程度上增加了废水的处理难度，对环境尤其是水环境的威胁和危害越来越大4。废水如果不经处理或处理未达标排放的话，不仅直接危害人们的身体健康，而且严重破坏水体、土壤及生态，将造成不可想象的后果。因此,了解和开发有效的印染工业废水处理技术是环境保护行业一直关注的课题5。111印染废水来源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、丝光等四股废水，而染色、印花、整理等工序则分别排出染色废水、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。印染废水的水质随着采用的纤维种类、染料和浆料的不同而水质变化很大。一般印染废水PH值为610，CODCR为4001000MG/L，BOD5为100400MG/L，SS为100200MG/L，色度为100400倍。在印染加工过程中常采用的浆料有天然淀粉浆料和化学合成浆料PVA（聚乙烯醇），而PVA是一种难以降解的合成有机物，随着合成浆料逐步代替天然浆料，印染废水的可生化性变差。常用的染料有直接染料、酸性染料、活性染料、还原染料、硫化染料等，助剂（化淮阴工学院毕业设计说明书第2页共39页学药剂）通常有表面活性剂（洗涤剂）和整理剂。表面活性剂不会在环境中积累，在低浓度时，对生物无明显影响，但会导致起泡，对废水处理带来不良的影响。整理剂用以改善织物机械物理性能，整理剂一般有硬挺整理剂、柔软整理剂、增白整理剂、催化剂、添加剂等。112印染废水特征综合来讲，各类印染废水具有如下几类特征1由于不同染料、不同助剂、不同织物的染整要求，所以废水的PH值、CODCR、BOD5、颜色等也各不相同，但其共同的特点是BOD5/CODCR值均很低,一般在20左右，可生化性差，因此需要采取措施，使BOD5/CODCR值提高到30左右或更高些，以利于进行生化处理；2印染废水中的碱量废水，其CODCR值有的可达10万MG/L以上，PH值12，因此必须进行预处理，把碱回收，并投加酸降低PH值，经预处理达到一定要求后，再进入调节池，与其它的印染废水一起进行处理；3印染废水的另一个特点是色度高，有的可高达4000倍以上，所以印染废水处理的重要任务之一就是进行脱色处理，为此需要研究和选用高效脱色菌、高效脱色混凝剂和有利于脱色的处理工艺；4印染行业中，PVA浆料和新型助剂的使用，使难生化降解的有机物在废水中含量大量增加，特别是PVA浆料造成的CODCR含量占印染废水总CODCR的比例相当大，而水处理用的普通微生物对这部分CODCR很难降解，因此需要研究和筛选用来降解PVA的微生物。总体而言，印染废水的特点是成分复杂、有机物含量高、色度深化学需氧量COD高，而生化需氧量BOD5相对较低，可生化性差，排放量大。此外，因生产的间断运行，故存在着水量水质的波动，对于大量使用还原染料、硫化染料、冰染料等的废水，其化学絮凝效果相对较差，因此处理工艺要考虑到这些因素，要有一定的适应水量、水质负荷变化的能力3。12印染废水常规处理方法“印染废水处理技术政策”是综合长期工程实践与纺织印染废水水质的演变而制订的。它的要点是基于印染废水浓度不是很高,故采用厌氧工艺的第一阶段,即厌氧水解加好氧生物处理工艺，当随着纺织印染废水中难生物降解物质浓度增加,以及环境质量标准不断提高,单纯的生物处理难以实现达标排放要求时,采用物理化学方法补淮阴工学院毕业设计说明书第3页共39页充处理,以达到达标排放要求。这种以生物处理为主,辅以物理化学处理的综合治理技术,是“印染废水处理技术政策”所推荐的处理工艺流程1。同时，印染废水处理方法的选择，首先要对废水的水质、水量、处理要求、排放标准、经济效果等进行深入调查后来综合分析，在选择最佳处理方案的同时，优先考虑工艺改革和技术革新，使废水的水量减少到最低程度，并开展综合利用、化害为利、变废为宝，处理程度应该是考虑的重要因素之一。印染废水处理工艺以生化法为主，常常与物理、化学法串联，才能取得较好的处理效果。生化法采用活性污泥法和生物膜法，活性污泥法一般用完全混合方式曝气池，生物膜法一般采用塔式生物滤池和生物接触氧化池。印染废水的处理工艺也随着染料的改进，有新的发展，并且通过研究与实践，综合出了几个成熟的处理工艺3。1水解酸化UASBSBR工艺在运行过程中，用高浓度、高碱度的煮炼和丝光废水取代清水加碱的脱硫除尘用水，达到以废治废的效果。采用调节池和酸化池共建，既保证了调节池容量的足够大，解决了印染废水多变化的难题，又节约占地和投资，由SBR排出的剩余污泥不是直接排放，而是返回了调节酸化池，在进入UASB反应池以厌氧消化后再排放，这种污泥回流处理方式可使污泥基本实现稳定，易脱水，不发臭，可直接用作肥料。2水解混凝复合生物池工艺流程水解、混凝处理可以降低废水的PH值，提高废水的可生化性，有利于后续的生物处理，混凝气浮脱色使色度去除率达766，复合生物池生物量大，运行稳定。抗冲击负荷强。对于可生化性较差的废水有较好的去除效果，COD去除率905，BOD去除率966。3涡凹气浮（CAF）A/O工艺流程原理是通过独特的涡旋曝气机将微泡注入废水中，实际使用证明，该系统非常适合于洗毛染色废水的处理，其处理效果为COD70；BOD46；SS90以上。4新型内电解铁屑过滤塔生物接触氧化池工艺流程采用内电解铁屑过滤塔作为印染废水的预处理单元，铁屑过滤塔的填料有铁屑与辅料按15L的比例组成，辅料的加入可以防止铁屑板结和塔内沟流并提高脱色效果。5推流式曝气增氧活性污泥工艺流程该工艺将水解酸化池前置于系统中，能将不易降解的染料、印染助剂等大分子有机物分解成小分子有机物，提高了废水的可生化性，为后续的好氧处理起铺垫作用。淮阴工学院毕业设计说明书第4页共39页在活性污泥前设置了生物选择器，二沉池的回流污泥在此充分接触提高了基质的浓度，菌胶团细菌在生物选择器中吸附了大部分的溶解底物，在后续的活性污泥池中利用这部分底物继续生长。而丝状细菌在高基质浓度下生长缓慢，进入活性污泥池后可以防止污泥膨胀的产生，而且其COD和色度的去除率达到90以上，BOD的去除率可达99。6接触氧化电解工艺流程采用的电解池，工艺简单又运行管理方便。克服了混凝气浮或沉淀工艺的复杂，其中电解池是集氧化还原、混凝、气浮于一体的多功能处理装置，在电解池的作用下，一方面污泥物在阳极失去电子或在阴极得到电子发生氧化或还原反应，另一方面废水中的物质如氯离子，被电解成次氯酸根，氧化废水中的污染物，即所谓的间接氧化，而铁阳极发生溶蚀，产生的铁阳离子对废水中的胶体物质、细小悬浮物、大分子有机物等就有絮凝的作用。2设计资料废水来源及水质废水主要来自退浆、煮炼、漂白、丝光、染色、印花和整理工序。废水水质水量如下现有设施废水处理能力800M3/D，每日三班24小时工作制。各项指标如表1表1印染废水进水水质指标废水种类PH色度（倍）COD（MG/L）BOD（MG/L）NH3N（MG/L）SS（MG/L）印染废水8121000倍1500MG/L350MG/L25MG/L400MG/L出水执行标准经处理后的废水，排放执行中华人民共和国污水综合排放标准（GB89781996）一级标准，各项指标如表2表2印染废水出水水质指标废水种类PH色度（倍）COD（MG/L）BOD（MG/L）NH3N（MG/L）SS（MG/L）印染废水6940倍80MG/L25MG/L12MG/L70MG/L3工艺流程31工艺流程论证因为印染工业废水含有大量可溶性能被生物氧化的物质，所以目前国内外印染废淮阴工学院毕业设计说明书第5页共39页水处理法中仍以生物法为主，沈阳环境科学研究所的李锋等人曾对国内77个印染厂进行调查发现，活性污泥法的使用最为普遍，这是因为活性污泥法既可以分解大量有机物，又可以去除部分色素，还可以调节PH值，而且运转效率高、费用低，出水水质也好8。对于本次污水处理厂的设计方案，既要考虑有效去除BOD5又要适当去除N，P故可采用A/A/O法或SBR，或氧化沟法，下面对这三种方法优缺点作简单比较。1A/A/O法主要有以下优点该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间，总产占地面积少于其它的工艺；在厌氧和好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量增殖，无污泥膨胀的忧虑，SVI值一般均小于100；污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效；运行中勿需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以补充溶解氧浓度，运行费低。其缺点主要有除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是当P/BOD值高时更是如此；脱氮效果也难于进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高，否则增加运行费用；对沉淀池要保持一定的浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解浓度也不宜过高，以防止循环混合液对反应器的干扰。2SBR法工艺流程污水一级处理曝气池处理水工作原理如下流入工序废水注入，注满后进行反应，方式有单纯注水，曝气，缓速搅拌三种；曝气反应工序当污水注满后即开始曝气操作，这是最重要的工序，根据污水处理的目的，除P脱N应进行相应的处理工作；沉淀工艺使混合液泥水分离，相当于二沉池；淮阴工学院毕业设计说明书第6页共39页排放工序排除曝气沉淀后产生的上清液，作为处理水排放，一直到最低水位，在反应器残留一部分活性污泥作为种泥；待机工序处理水排放后，反应器处于停滞状态等待一个周期；其特点主要有大多数情况下，无设置调节池的必要；SVI值较低，易于沉淀，一般情况下不会产生污泥膨胀；通过对运行方式的调节，进行除磷脱氮反应；自动化程度较高，得当时，处理效果优于连续式；单方投资较少，占地规模大，处理水量较小。3厌氧池氧化沟工作流程污水中格栅提升泵房细格栅沉砂池厌氧池氧化沟二沉池接触池处理水排放工作原理如下氧化沟一般呈环形沟渠状，污水在沟渠内作环形流动，利用独特的水力流动特点，在沟渠转弯处设曝气装置，在曝气池上方为厌氧池，下方则为好氧段，从而产生富氧区和缺氧区，可以进行硝化和反硝化作用，取得脱氮的效应，同时氧化沟法污泥龄较长，可以存活世代时间较长的微生物进行特别的反应，如除磷脱氮。其工作特点主要有在液态上，介于完全混合与推流之间，有利于活性污泥的适于生物凝聚作用；对水量水温的变化有较强的适应性，处理水量较大；污泥龄较长，一般长达1530天，到以存活时间较长的微生物，如果运行得当，可进行除磷脱氮反应；污泥产量低，且多已达到稳定；自动化程度较高，使于管理，占地面积较大，运行费用低；脱氮效果还可以进一步提高，因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环，要提高脱氮效果势必要增加内循环量，而氧化沟的内循环量从政论上说可以不受限制，因而具有更大的脱氮能力；氧化沟法自问世以来，应用普遍，技术资料丰富。32工艺流程选择印染废水治理工艺流程中，是由若干不同作用的治理单元组成的，为了满足流程淮阴工学院毕业设计说明书第7页共39页的处理效果，要求各个单元均应发挥其应有的作用和去除污染物的能力。对比设计水质COD1500MG/L；BOD350MG/L；SS400MG/L；NH3N25MG/L，PH值为812；色度1000和处理出水水质COD80MG/L；BOD25MG/L；SS70MG/L；NH3N12MG/L，PH值为69，色度（稀释倍数）80，可以看出该废水主要以有机物为主，不含有有害物质，废水的可生化性较差。对照前述三种工艺的优缺点，考虑到本次设计的实际情况，本工程采用“水解酸化SBR”的处理工艺，废水首先经过水解酸化池将难生物降解物质变为较易降解物质，将大分子物质变为小分子物质，使废水达到好氧处理可接受的浓度，然后经过SBR去除大部分有污染物机物，同时去除一定的色度，进一步去除色度和降低废水的COD、BOD值，确保废水的色度和COD指标达标。这种处理工艺作为污水生化处理方法中的一种间歇运行的处理工艺，在本次设计中预计具有以下特点工艺简单，占地面积小、设备少、节省投资。由于只有一个反应器，不需二沉池、回流污泥及其设备，一般情况不设调节池，考虑到将来的发展前景，本次设计在预处理阶段设置调节池，以适应将来水质的变化；理想的推流过程使生化反应推力大、处理效率高；运行方式灵活，由于反应在同一个反应器内进行，可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧等不同状态下工作，实现除磷脱氮的目的；污泥活性高，沉降性能好，耐冲击负荷，处理能力强。在实践中，由于序批式活性污泥工艺具有工艺简单、设备少、造价低、运行管理方便等诸多优点，今年来国内一些中小型污水处理厂已经采用或正在采用。序批式活性污泥系统进一步拓宽了活性污泥法的使用范围，特别是在小规模生活污水处理厂、用地紧张的地方或已建连续流污水处理厂的改造等方面有着广泛的应用前景。33工艺流程示意图淮阴工学院毕业设计说明书第8页共39页泥饼外运调节池水解酸化池污泥浓缩池污泥脱水泵房出水SBR反应池提升泵房中和池粗格栅废水上清夜图1工艺流程示意图4工艺设计计算41设计参数1平均流量QA800T/D800M3/D3333M3/H0009M3/SQA平均流量，L/S总变化系数01127ZAKQ41011272129设计流量QMAXQMAXKZQA422128001696M3/D7067M3/H0020M3/S2物料衡算COD去除量整个系统流程中，进水COD浓度1500MG/L；出水COD浓度80MG/L。COD总去除量3800150080101136/KGDCOD去除率1500801009471500BOD去除量淮阴工学院毕业设计说明书第9页共39页整个系统流程中，进水BOD浓度350MG/L；出水BOD浓度25MG/L。BOD总去除量38003502510260/KGDBOD去除率35025100929350SS去除量整个系统流程中，进水SS浓度400MG/L；出水SS浓度70MG/L。SS总去除量38004007010264/KGDSS去除率40070100825400NH3N去除量整个系统流程中，进水NH3N浓度25MG/L；出水NH3N浓度12MG/L。NH3N总去除量3800251210104/KGDNH3N去除率25121005225色度去除量整个系统流程中，进水色度1000倍；出水色度40倍。色度总去除量380010004010768/KGD色度去除率10004010096100042构筑物计算421格栅格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在废水渠道的进口处。进水工作平台栅条图2粗格栅设计计算示意图其主要用于截留较大的悬浮物或漂浮物，主要对水泵起保护作用，防止其后处理淮阴工学院毕业设计说明书第10页共39页构筑物的管道阀门或水泵堵塞，另外可减轻后续构筑物的处理负荷。4211格栅设计参数栅条宽度S100MM栅条间隙宽度D150MM栅前水深H01M过栅流速U06M/S栅前渠道流速UB04M/S604212格栅计算格栅间隙数目NMAXSINVQNDVH430020SIN602072100150601个格栅建筑宽度（B）1BSNDN44001211001521052M取B06M进水渠道渐宽部分的长度L1设进水渠宽B104M其渐宽部分展开角度20，1112BBLTG450604027220MTG栅槽与出水渠道连接处的渐窄部份长度L2205L1L4605027014M通过格栅的水头损失H2格栅条断面为矩形断面,故K3,则432220SINSINVSVHHKKKGDG4724300106242SIN60300700152981M栅后槽总高度H设栅前渠道超高H103M，则淮阴工学院毕业设计说明书第11页共39页12HHHH480300701047M栅槽总长度L1211005/LLLHHTG4902701410050301/60214TGM每日栅渣量W设每日栅渣量为005M3/1000M3，取KZ215MAX1864001000VZQWWK410338640000200052151000/02/MDMD0040采用人工清渣。422调节池印染废水处理工艺流程中，各个工艺单元都需要相对稳定的工作状况，废水水质和水量的变化将对处理设备运行状况产生冲击，因此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。将不同时间排出的废水贮存在同一水池内，并通过机械或空气的搅拌达到出水均匀的目的，特别是废水水质的调节尤为重要。调节池的简单示意图如图4。液位计最高水位最低水位污水出口检查口污水入口淮阴工学院毕业设计说明书第12页共39页图3调节池设计计算示意图在印染废水处理工艺流程中均设有调节池，而且保证一定的调节时间。调节池或仅调节水质，或进调节水量，或两者兼有。此外，调节池还具有预沉淀、预曝气、降温和贮存临时事故排水的功能。4221调节池设计参数停留时间T设计停留时间T80H。4222调节池计算1有效容积VVQT41170678H5654HM/33M2有效水深H有效水深采用H40M3池子面积FFV/H4125654/414142M4池子的平面尺寸采用LB15M10M5池子的总高度H设超高05M，1HHH4131H400545M6池子几何尺寸采用LBH15M10M45M7搅拌机在调节池内设GQT04048080（功率40KW）高速推流器一台，起搅拌混合作用，防止污水中悬浮物沉积在池底。8污水泵型号80QW100125A，排出口径80MM,流量583,扬程69M，转速2900R/MIN,电机功率为30KW,泵重121KG。HM/3二用一备。423中和池在印染废水处理中，中和法一般用于调节废水的PH值，并不能去除废水中的其淮阴工学院毕业设计说明书第13页共39页他污染物质。印染废水多呈碱性，PH值一般为912，故常常需进行中和处理。中和处理到达所需的PH值取决于后续处理采用的方法，对于生物处理法，PH值应调节到95以下；对于化学混凝法，PH的值取决于混凝剂的等电点和排放标准。4231中和池设计参数1696M3/D的印染废水平均PH10，预计将PH调节到7。4232中和池计算1从图3曲线可知，碱性废水中和到PH值为7时，硫酸的需用量为150MG/L（含量98）。2硫酸用量的计算169615010600/106/24SNGHKGH024681012140100200300400500加硫酸量MG/LPH值图4碱性废水中和曲线3调配槽有效容积，采用稀硫酸投配，浓度为5，则241000SNCVN414310698241211000510324M4中和池容积和尺寸中和反应时间一般为510分钟，选择中和时间为5分钟，则中和池有效容积为60QTV415316965589246M淮阴工学院毕业设计说明书第14页共39页采用矩形反应池，有效水深取2M，则所需面积A为VAH41625892952M则长宽取LB5M6M。424水解酸化池污水经过水解反应池后可以提高其可生化性能，其主要目的是对废水中可生化性很差的某些高分子物质和不溶性物质通过水解酸化,降低为小分子物质和可溶性物质,提高废水的生化处理效果,减少污泥产量，为后续好氧处理创造良好的条件，提高好氧处理效率。因此，水解酸化池的使用将提高整个系统对有机物和悬浮物的去除效果，尤其对难降解的有机工业废水，包括纺织印染废水，其效果更为显著。4241水解酸化池设计参数流量Q800M3/D，变化系数为212水温T20，表面负荷3210/QMMH进水水质，1500/CODMGL5350/BODMGL，400/SSMGL，色度1000倍出水水质，1000/CODMGL5300/BODMGL，150/SSMGL，色度800倍COD去除率1150010001003331500EBOD去除率2350300100143350ESS去除率3400150100625400E色度去除率51000800100201000E4242水解酸化池计算1池表面积采用两个，则表面积AQ/NQ417800/2421167M22有效水深设停留时间T5H，则有效水深为HQT15500M淮阴工学院毕业设计说明书第15页共39页3有效容积VAH1675835M24长度的确定尺寸确定LB5M4M5布水管设每个布水点的服务区面积S02M3，则每个池布水点个数NA/S41858320716，取90个。采用树枝管进水分配系统。图5水解酸化池配水系统图12管段出水设计流速为05M/S，由公式24DVQ得VQD4，则419MMD243600245090169641000，取D25MM，则实际流速为044M/S；23管段出水设计流速为04M/SMMD6590636002440169641000，取D70MM，则实际流速为034M/S；淮阴工学院毕业设计说明书第16页共39页34管段出水设计流速为03M/SMMD1186136002430169641000，取D100MM，则实际流速为04M/S；45管段出水设计流速为05M/SMMD1293136002450169641000，取D100MM,则实际流速为08M/S；56管段出水设计流速为08M/SMMD1023136002480169641000，取D110MM,则实际流速为07M/S；67管段出水设计流速为09M/SMMD16736002490169641000，取D200MM,则实际流速为06M/S。孔口设45斜板。6出水堰负荷设三角形堰板角度为90，堰口水深为0025M。单齿流量Q143H250000141M3/S7超高设超高03M,则HHH253M。8污泥量每日沉淀污泥重为W8040169654KG0054T污泥体积为V0054/2522M3，设污泥密度为10T/M3425SBR池经前续处理后的印染废水,COD含量仍然很高,要达到排放标准,必须进一步处理,即采用好氧处理。SBR结构简单，运行控制灵活，本设计采用4个SBR反应池，每个池子的运行周期为6H。淮阴工学院毕业设计说明书第17页共39页4251SBR池设计参数1污泥负荷率NS取值为015KGBOD5/KGMLSSD。2污泥浓度和SVI污泥浓度采用3000MGMLSS/L,SVI取150。3反应周期SBR周期采用T6H,反应器一天内周期数N24/64。4周期内时间分配反应池数N4；进水时间T/N6/415H；反应时间30H；静沉时间10H；排水时间05H；5周期进水量024QTQN420316966106244MD6设计水量水质设计流量QMAXKZQA2128001696M3/D7067M3/H0020M3/S设计水质见下表3表3SBR反应器进出水水质指标水质指标CODBODSSNH3N色度进水水质MG/L1000MG/L350MG/L150MG/L25MG/L800倍出水水质MG/L80MG/L25MG/L70MG/L12MG/L40倍COD去除率1100080100921000EBOD去除率235025100929350ESS去除率315070100533150ENH3N去除率425121005225E色度去除率58004010095800E4252SBR池设计计算1反应池有效容积淮阴工学院毕业设计说明书第18页共39页001SNQSVXN421式中N反应器一天内周期数；Q0周期进水量,M3/S；S0进水BOD含量,MG/L；X污泥浓度,MGMLSS/L；NS污泥负荷率。31410635032983000015VM2反应池最小水量3MIN1032981062238VVQM3反应池中污泥体积1610XVVSVIMLSS42236329815030001484110MVMINVX,，合格。4校核周期进水量周期进水量应满足下式Q01MLSSMLSS/106V42311003000/10632982304M3而Q0106M32304M3，故符合设计要求。5确定单座反应池的尺寸SBR有效水深取50M,超高05M,则SBR总高为55M,SBR的面积为3298/56596M2设SBR的长宽21，则SBR的池宽为6M；池长为120MSBR反应池的最低水位为223831160120MSBR反应池污泥高度为1484120660120M淮阴工学院毕业设计说明书第19页共39页311206105M可见，SBR最低水位与污泥位之间的距离为10M，大于05M的缓冲层高度符合设计要求。6鼓风曝气系统确定需氧量O2由公式O2AQS0SEBXVV424式中A微生物对有机污染物氧化分解过程的需氧率，KG；Q污水设计流量，M3/D；S0进水BOD含量,MG/L；SE出水BOD含量,MG/L；B微生物通过内源代谢的自身氧化过程的需氧率，KG；XV单位曝气池容积内的挥发性悬浮固体（MLVSS）量,KG/M3。取A05,B015，出水SE25MG/L；XVFX07530002250MG/L225KG/M3；V44329813192M1V3；代入数据可得O205169635025/1000015225131927208O2/D供氧速率为RO2/247208/2430KGO2/H供气量的计算采用SX1型曝气器，曝气口安装在距池底03M高处，淹没深度为47M，计算温度取25。该曝气器的性能参数为EA8，EP2KGO2/KWH，服务面积13M2，供氧能力2025M3/H个。查表知氧在水中饱和容解度为CS20917MG/L，CS25838MG/L扩散器出口处绝对压力为淮阴工学院毕业设计说明书第20页共39页BP98100P3H42510131059810347147105PA空气离开反应池时氧的百分比为21179211ATAEOE426211008792110081965反应池中容解氧的饱和度为2525520261042BTSBSPOCC4275514710196583820261042100MG/L2020520261042BTSBSPOCC4285514710196591720261042109MG/L取085,095,C2,1,20时，脱氧清水的充氧量为2002520251024SBSBRCRCC42953010908509510021024456KGO2/H供气量为GSR0/03EA43045603008淮阴工学院毕业设计说明书第21页共39页1900M3/H3167M3/MIN布气系统的计算反应池的平面面积为601204288M2每个扩散器的服务面积取17M2,则需288/17170个。取170个扩散器，每个池子需50个。布气系统设计如下图5图6布气系统设计草图空气管路系统计算按SBR的平面图，布置空气管道，在相邻的两个SBR池的隔墙上设一根干管，共两根干管，在每根干管上设5对配气竖管，共10条配气竖管。则每根配气竖管的供气量为31900380/5MH本设计每个SBR池内有50个空气扩散器。则每个空气扩散器的配气量为3190038/50MH选择一条从鼓风机房开始的最远最长管路作为计算管路，在空气流量变化处计算节点。空气管道内的空气流速的选定为干支管为1015M/S；通向空气扩散器的竖管、小支管为45M/S；空气干管和支管以及配气竖管的管径，根据通过的空气量和相应淮阴工学院毕业设计说明书第22页共39页的流速按排水工程下册附录2加以确定。空气管路的局部阻力损失，根据配件类型按下式431120555LKD式中管道的当量长度，M；0LD管径，M；K长度换算系数，按管件类型不同确定。折算成当量长度损失，并计算出管道的计算长度M,空气管路的沿程阻力损失，根据空气管的管径DMM，空气量M0L0LL3/MIN，计算温度和曝气池水深，查排水工程下册附录三求得，得空气管道系统的总压力损失为12HHS9621980943KPA空气扩散器的压力损失为50KPA，则总压力损失为0943505943KPA为安全起，设计取值为98KPA。则，空压机所需压力P503981039810356KPA又GS3167M3/MIN，由此条件可选择罗茨RME20型鼓风机，转速1170R/MIN，配套电机功率为75KW。7污泥产量计算选取A06,B0075,则污泥产量为VXAQSRBVX4323061696350251000751319222510811KGMLVSS/D假定排泥率含水率为98，则排泥量为3101SXQP43333108154/10198MD淮阴工学院毕业设计说明书第23页共39页或（P99）/810991/10803DMQS考虑一定安全系数，则每天排泥量为12DM/38上清夜排出装置污水进水量为池数N4，周期数N4,排出时间T则每池的排出负荷量为,/16963DMQ,50H排QQNNT排排43431696135/MIN440560M每池设一台排除装置，则排出装置的排水负荷亦为选用SHB100型滗水器，该滗水器技术参数为排水量80100滗水深度25M,滗水时间1H，耗电量00065KWH/TMIN/533MQ排,/3HM滗水器结构示意图见图6。12345671挡渣筒滗水槽3电动推杆4流管5通气管6集水管7轴座图7滗水器结构示意图滗水器基础尺寸见表4。表4SHB型滗水器基础尺寸型号出水管衬套/21DDABCE池顶预埋钢管池壁预埋钢板SHB100219/200250100150505001040040010426污泥浓缩池为方便污泥的后续处理机械脱水，减小机械脱水中污泥的混凝剂用量以及机械脱淮阴工学院毕业设计说明书第24页共39页水设备的容量，需对污泥进行浓缩处理，以降低污泥的含水率。本设计采用间歇式重力浓缩池，运行时，应先排除浓缩池中的上清液，腾出池容，再投入待浓缩的污泥，为此应在浓缩池深度方向的不同高度上设上清液排除管。4261污泥浓缩池设计参数设计参数含水率，固体浓度。990P/530MKGC浓缩后污泥固体浓度为CU30KG/M3即污泥含水率PU97,采用重力浓缩。4262污泥浓缩池设计计算1浓缩池面积A浓缩污泥为剩余活性污泥，污泥固体通量选用25KG/M2D。浓缩池面积201081521625QCAMG435式中Q污泥量，M3/D；CO污泥固体浓度，KG/M3；G污泥固体通量，KG/D；2浓缩池直径，设计采用N1座圆形辐流二次沉淀池，则直径4ADN4362164521M3浓缩池深度H浓缩池工作部分的有效水深ATQH242437T浓缩时间,取20H21081204224216HM超高,缓冲层高度301MH503MH,浓缩池设机械刮泥,池底坡度050I,污泥斗的下底直径,上底直径5011MD23DM池底坡度造成的深度淮阴工学院毕业设计说明书第25页共39页2422DDHI4385231/2000622M设污泥斗倾角,则污泥斗高度0600215TAN602DDH4390315TAN60132M浓缩池深度123450342050061364HHHHHHM427污水提升泵4271设计说明该污水泵设置在中和池之后，污水泵从中和池中吸水至水解酸化池。泵房采用半地下式形式，污水泵的轴线标高为28M。污水泵提升流量按平均时流量设计，污水泵自灌运行，自动启动。4272设计计算1污水泵扬程计算污水泵扬程为H55123HHHHH4440式中H1污水泵吸水管水头损失，M；H2污水泵出水管水头损失，M；H3水解酸化池最低水位和中和池的水位之差，48M。2H1的计算取汲水管DN200，铸铁管，管长10M。由进水管Q20L/S,选用管径为200MM的铸铁管，查给水排水设计手册第1册第299页表1111得V064M/S,1000I397。汲水管沿程水力损失1397100003971000HM汲水管局部阻力系数进口045，闸阀02，渐缩管016则淮阴工学院毕业设计说明书第26页共39页222VHG44120640450201600172981M故，1120039700170057HHHM3H2的计算取出水管DN200，铸铁管，管长8M。由进水管Q20L/S,选用管径为200MM的铸铁管，查给水排水设计手册第1册第299页表1111得V064M/S,1000I397。汲水管沿程水力损失1397800031761000HM汲水管局部阻力系数渐放管003，弯头3个为063，闸阀为02，止回阀70，流量计为03（参考蝶阀），合计局部阻力系数为942，则22206494202022981VHMG故，21200317602002318HHHMM4H3的计算，水解酸化池最低水位和中和池水位之差，取48M51230019024485059HHHH取污水泵扬程为H56M5污水泵的选用污水泵扬程为H56M,流量为Q5707M3/H。查给水排水设计手册第11册第449页，可选用100WL12A污水泵两台，一备一用。污水泵性能Q815M3/H，H8M，N277KW,N1450R/MIN6污水泵房的设计污水泵房地下一层，深3M，平面面积为415M2，污水泵房地上一层，高25M，平面面积为415M2。淮阴工学院毕业设计说明书第27页共39页43设备及构筑物一览表主要设备及构筑物参数以及规格见表5。表5污水处理厂设备及构筑物一览表序号名称规格数量设计参数1格栅LBH214M06M05M1座栅条间隙D150MM栅条宽度S100MM栅前水深H01M过栅流速V06M/S2调节池LBH15M10M45M1座停留时间T10H有效水深H4M3中和池LBH5M6M2M1座圆形中和时间T5MIN有效水深H20MPH104水解酸化池LBH10M5M6M1座2格COD为1500MG/L容积负荷NV20KGCOD/M3DHRT24H5SBR池LBH12M6M55M4组BOD为350MG/L污泥负荷率NS015KGBOD5/KGMLSSDSBR周期采用T6H,周期数N4反应池数N4进水时间T15H，反应时间30H静沉时间10H，排水时间05H6污泥浓缩池D52MH64M1座污泥固体通量选用25KG/M2D含水率P9907污水提升泵Q815M3/H，H8M1座污水泵的轴线标高为28M44平面布置淮阴工学院毕业设计说明书第28页共39页1总平面布置原则该污水处理厂为新建工程，总平面布置包括污水与污泥处理工艺构筑物及设施的总平面布置，各种管线、管道及渠道的平面布置，各种辅助建筑物与设施的平面布置。总图平面布置时应遵从以下几条原则处理构筑物与设施的布置应顺应流程、集中紧凑，以便于节约用地和运行管理。工艺构筑物（或设施）与不同功能的辅助建筑物应按功能的差异，分别相对独立布置，并协调好与环境条件的关系（如地形走势、污水出口方向、风向、周围的重要或敏感建筑物等）。构（建）之间的间距应满足交通、管道（渠）敷设、施工和运行管理等方面的要求。管道（线）与渠道的平面布置，应与其高程布置相协调，应顺应污水处理厂各种介质输送的要求，尽量避免多次提升和迂回曲折，便于节能降耗和运行维护。协调好辅助建筑物，道路，绿化与处理构（建）筑物的关系，做到方便生产运行，保证安全畅道，美化厂区环境。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。厂区内给水管、空气管、蒸气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。当很难敷设在地面上时，也可敷设在地下或架空敷设。要考虑扩建的可能，留有适当的扩建余地，并考虑施工方便。2总平面布置参见附图01（平面布置图）。45高程布置及计算高程布置的目的是为了合理的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。451高程布置原则1充分利用地形地势及城市排水系统，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。2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。淮阴工学院毕业设计说明书第29页共39页3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，使废水和污泥尽量利用重力自流，以节省运行动力费用。4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。5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，按远期最大流量计算。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。452高程计算为了达到中立自流的目的，必须精确计算废水流动过程中的水头损失。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，在初步设计时可参照表6所列的数据；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。表6废水流经各处理构筑物的水头损失构筑物名称水头损失/M构筑物名称水头损失/M格栅沉淀池平流竖流辐流完全混合曝气池推流曝气池氧化沟01015015025025030405010202030304SBR混凝反应池水力旋流机械搅拌气浮池过滤池水解酸化池混合式接触池1525030501020203020302040102本设计中处理后的污水直接排入纳污河，由于纳污河水平面低于管道水位，故构筑物高程受纳污河水位控制，计算时，以纳污河水平面作为起点，逆流程向上推算各水面标高。321HHHH442式中H1沿程水头损失H1IL,I坡度I0004H2局部水头损失222VHG淮阴工学院毕业设计说明书第30页共39页H3构筑物水头损失1河水平面相对地面标高为1000M。2排水总管水位相对地面标高为0800M。3出水口至分水井高程损失计算设有1个弯头，等径丁字管1个，则1222L366MHIL000436601464M0