印染废水设计说明书

1、华北水利水电学院毕业设计 华北水利水电学院 毕业设计任务书 设计题目：印染废水处理工艺设计 专 业： 环境工程 班级学号： 200609011 姓 名: 指导教师： 设计期限： 2010 年 3 月 5 日开始 2010 年 5 月 27 日结束 环境工程系 2010 年 3 月 6 日 华北水利水电学院毕业设计 一、 毕业设计的目的 毕业设计是环境工程专业学生在完成教学计划规定的全部课程后所必须进行的重要 实践性教学环节。通过工程设计综合运用和深化所学理论知识，培养独立分析和解决工 程实际问题的能力。 通过毕业设计，对学生在校期间的学习成果进行总结 ，完成工程技术人才基本训练，并 使学生综合

2、运用所学基础知识和专业知识 ，达到对所学环境工程知识有比较全面的复习和 系统掌握；提高运用所学知识解决实际问题的能力，熟悉环境工程工程设计的基本程序、基 本设计方法，并提高使用各种规范及设计资料的能力，运用计算机进行计算、绘图能力，提高 英语应用能力。 二、 主要设计内容 1、 污水处理方法、流程比较和污水处理构筑物型式的选择。 2、 污水处理工程系统设计与计算(每位同学的设计进水参数均不同，由指导教师指定 )。 (1) 、污水处理构筑物的设计与计算。 (2) 、污泥处理构筑物的设计与计算。 (3) 、污水处理厂高程计算。 3、 污水、污泥处理工艺流程图、主要构筑物详图、高程布置图绘制。 4、

3、 设计说明书，计算书编制。 三、 重点研究问题 1、 污水处理方法、流程比较和污水处理构筑物型式的选择。 2、 污水处理工程系统设计与计算(每位同学的设计进水参数均不同，由指导教师指定 )。 3、 污水处理构筑物的设计与计算。 4、 污泥处理构筑物的设计与计算。 5、 污水处理厂高程计算。 四、 主要技术指标或主要设计参数 水力停留时间，容积，去除率，污泥回流比，污泥浓度，污泥负荷 五、 设计成果要求 1、 开题报告1份 2、 3000字外文文献翻译1份； 3、 设计说明书1份 华北水利水电学院毕业设计 4、 设计计算书1份 5、 设计图纸（含工艺流程图主要单体构筑物工艺图、高程布置图等） 六

4、、其它 时间安排 1. 收集资料、开题报告、外文翻译 1 周 2. 污水厂设计方案调研、比较、选择 1周 3. 工艺流程、单体构筑物设计计算 3周 4. 出草图 周 5. 整理成果、打印 周 6. 资料整理准备毕业答辩 1周 华北水利水电学院本科生毕业设计开题报告 201 年 3 月 13 日 学生姓名 学号 200609011 专业 环境工程 题目名称 印染废水处理工艺设计 主 要 内 容 1, 污水处理方法，流程比较和污水处理构筑物型式的选择。 2, 污水处理工程系统设计与计算 （1） 污水处理构筑物的设计与计算。 （2） 污泥处理构筑物的设计与计算。 （3） 污水处理厂咼程计算。 3,

5、污水，污泥处理工艺流程图，主要构筑物详图，高程布置图绘制。 4, 设计说明书，计算书编制。 采取的主 要技术路 线或方法 一、印染废水特征及危害： 纺织工业是我国重要的经济部门之一。在纺织工业中 ，会产生各种废水，其 中以印染废水污染较为严重，其排放量约占工业废水总排放量的十分之一 1。 这些废水主要来源于印染加工中的漂炼、染色、印花、整理等工序 ，而且各工 序产生成份各异的污水，使得印染废水成份复杂、色度咼，有毒物质多而严重污 染环境，因此印染废水的综合治理已成为一个迫切需要解决的问题。印染废水 属于含有一定量有毒物质的有机废水，含有残余染料、染色助剂、酸碱、以及 一些重金属，其中残余染料及

6、助剂构成了废水中有机污染物的主要成份 ，并使废 水带有特殊的颜色。因此，如何使印染废水脱色是处理的重要问题；脱色方法的 研究成为印染废水处理的重要课题2。近年来印染废水脱色研究十分活跃，根 据处理方法不同可分为两大类，即生化处理法和物化处理法。一、进、出水水 质及状况： 废水进水水质： C0D=800mg/L, BOD 5=250mg/L SS=500mg/L PH=9 11 色度=100 倍 要求出水水质达到：处理后水质 CODcrW 100mg/L，BOD525mg/L，SS 70mg/L，pH=69，色度w 40倍。 由进水的水质判断：印染废水耗水量大，污染物浓度高，从以上可知废 水呈碱

7、性，色度也很高，印染废水含有大量有机物，无机物和悬浮物，带有 华北水利水电学院毕业设计 2 颜色和臭味。 由BOD5/COD=0.38，制革废水的可生化性比较差，采用厌氧一好氧生化 处理技术处理印染废水得到较好处理效果。 三、主体工艺的选择： SBR是一种间歇式的活性泥泥系统，其基本特征是在一个反应池内完成 污水的生化反应、固液分离、排水、排泥。可通过双池或多池组合运行实现 连续进出水。SBR通过对反应池曝气量和溶解氧的控制而实现不同的处理目 标，具有很大的灵活性。 SBR池通常每个周期运行48小时，当出现雨水高峰流量时，SBR系统 就从正常循环自动切换至雨水运行模式，通过调整其循环周期，以适

8、应来水 量的变化。SBR系统通常能够承受35倍旱流量的冲击负荷。 SBR工艺具有以下特点： SBR法的各个运行时期在时间上的有序性，使它具有不同于连续流活性 污泥法（CFS）的一些特性： 运行操作灵活、效果稳定。 SBR法在运行操作过程中，可以根据废水 水量水质的变化，出水水质的要求来调整一个运行周期中各个工序的运行时 间，反应器内混合液的容积变化和运行状态，即通过时间上的有效控制和变 化来满足多功能的要求，具有极强的灵活性。 SBR可以通过调节曝气时间来 满足出水要求，因此运行可靠，效果稳定。 工艺简单，运行费用低。SBR法的工艺简单，便于自动控制。该系统 构筑小，而且简单，因此占地面积少、

9、省投资。 SBR法由于不需要回流污泥 而节省了能耗。SBR如采用限制曝气方式运行，则在曝气反应之初，池内溶 解氧浓度梯度大，氧气利用率也较高；微生物可以有效地从硝酸盐中获得 氧，这也节省了充氧量；重要的是 SBR的反应效率高于一般 CFS，即在获得 同样的出水水质条件下，SBR的曝气时间可明显少于 CFS。上述几种因素使 SBR的运行费用相对较低。 对水量、 水质变化的适应性强。 一些废水间歇排放且流量很小， 或者水 质波动极大，如设计一个 CFS来稳定处理是困难的，此时如果采用 SBR法则 易取得良好的效果。 耐冲击负荷。一个 SBR池在充水时相当于一个均化池，在不降低出水华北水利水电学院毕

10、业设计 3 运行 ， 所 续进 引起 高负 式适 四、 水质的情况下，可以承受高峰流量和有机物浓度的冲击负荷，尤其是采用非 限制曝气运行方式，更能大大增强 SBR处理有毒有机废水的能力。另外 SBR 法比CFS更容易保证较咼的污泥浓度，这也提咼了它抗冲击负荷的能力。 反应推动力大。 能有效地防止污泥膨胀。限制曝气的 SBR在反应阶段是时间上理想的 推流状态，即有机物存在较大的浓度梯度，利于困胶团细困的增殖，抑制丝 状菌的生长。因此限制曝气的 SBR最不容易出现污泥膨胀。 固液分离效果好 易于物化工艺结合。 SBR按进水方式分为间歇进水方式和连续进水方式。按有机物负何分为 方式、低负荷运行方式及

11、其它运行方式。间歇进水方式：因沉淀期和出水期内 以较易获得澄清的处理水。如果要连续处理污水，则需要把几个反应池结合使 :水方式：可利用一个反应池连续的处理污水，但因沉淀期和排水期时进入污 污泥上浮，与处理水混合，造成出水水质欠佳。因此，本设计选用间歇式 荷运行方式适用于处理中等规模以上的污水。处理规模约为 2000m3/d。低负荷 :用于小型污水处理厂，处理规模小于 2000m3/d。因此本设计选用高负荷运行 工艺流程简述： 综合污水首先通过细格栅将水中的固体物除去，进入中和调节池，对水 质、水量和pH进行调节。 进入初次沉淀池， 水中不溶性的泥砂和含硫物质被 去除及细小固体物沉淀，对污水中以

12、无机物为主体的比重大的固体悬浮物进 行沉淀分离，而后的上清夜进入水解酸化池，池中挂有填料，以便生物在上 面附着。经厌氧生物滤池后的污水然后进入 SBR反应器，立即与沟內的好氧 活性污泥（好氧菌、原生动物、后生动物等）充分混合，进行吸附和代谢活 动，最后进入絮凝池和沉淀池，对废水进行深度处理。通过污泥泵把污泥送 入污泥浓缩池中进行浓缩。清水从池子上部流出，出水即可达标排放。 本工艺初次沉淀池和 SBR反应器所产生的污泥通过污泥提升泵， 进入污 泥脱水间，经污泥脱水成形后即可外运。 华北水利水电学院毕业设计 4 预期的成 果及形式 开题报告1份；3000字外文翻译1份；初步设计完成设计说明书一份；

13、 设计计算书一份；污水处理平面布置图 1张；污水及污泥处理高程图1张；竖 流式沉淀池详图1张；水解酸化池详图1张；SBR反应池详图1张；中和调 华北水利水电学院毕业设计 5 节池详图1张；斜板沉淀池详图1张；格栅泵房详图一张。 时间安排 1 收集资料，开题报告，外文翻译 1周 2 污水厂设计方案调研，比较，选择 1周 3工艺流程，单体构筑物设计计算 3周 4出草图 周 5整理成果，打印 周 6.资料整理准备毕业答辩 1 周 指导教师 意见 签名： 年 月曰 备注 华北水利水电学院毕业设计 目 录 印染废水处理工艺设计 . 1. 摘要 . 1. 第一部分 设计说明书 . 1. 第一章 设计概论

14、. 1. 1. 1设计任务 . 1. 1. 2设计水量与水质 . 1. 1. 2. 1设计水量 . 1. 1. 2. 2设计废水水质及分析 . 1. 第二章总体设计 . 2. 2. 1废水处理工艺流程的选择 . 2. 2. 1工艺流程 . 2. 第三章主体工艺的选择 . .3. 3. 1 SBR 工艺 . 3. 第四章 水处理构筑物的选择 . 4. 4. 1格栅的选择： . .4. 4. 2调节池的选择 . .5. 4. 3初次沉淀池 . 6. 4. 3. 1沉淀池的一般设计原则 . 7. 4. 3. 2竖流式沉淀池的工作原理 . 8 4. 3. 3初次沉淀池的设计参数 . 9 4. 4水解酸

15、化池 . 10 4. 4. 1水解酸化池的原理 . 10 4. 4. 2水解酸化池设计说明 . 10 4. 5 SBR反应器 . 1.1 4. 5.1 SBR反应器原理 . .1.1 4. 5.2 SBR设计要点 . 12 4. 5.3 SBR工艺排出比（1/m）的选择 . 1.3 4. 5.4 SBR工艺的需氧与供氧 . 1.3 4. 5. 5关于污泥负荷率的选择 . 14 4. 5. 6 SBR法的工作特点 . 14 4. 5. 7 SBR的主要设备 . 15 4. 5. 8本设计要点及参数 . 16 第五章印染污泥处理 . 1.7 5. 1污泥处理工艺方案 . 1.7 5. 1. 1污泥

16、的处理要求 . 17 5. 1. 2常用污泥处理的工艺流程 . 1.7 5. 2印染污泥特征 . 1.7 5. 3污泥脱水间 . 18 第六章水质情况与工艺流程 . 20 6.1设计题目和工艺流程 . 20 6.2原始资料 . 20 华北水利水电学院毕业设计 6.3出水要求水质. 20 第七章格栅泵房设计计算. 21 7.1污水处理系统 . 21 7.1.1 格栅 . 21. 7.12泵及泵房的设计 . 22 第八章中和调节池的计算. 23 1池子的实际容积 . 23 2. 调节池的面积 . 23 3. 中和加酸量计算 . 23 第九章初次沉淀池 . 24 4. 2设计有关公式 . 25 4.

17、 3设计有关计算 . 26 第十章水解酸化池 . 27 第一章SBR反应器计算 . 29 1. 反应池运行周期各工序时间计算 . 29 2. 曝气池的体积 V . .3.0 3. 需氧量计算 . 31 4. 上清液排出装置 . .3.3 5. 剩余污泥产量 . .3.3 6. 复合出水BOD5 .34 第十三章混凝池设计计算. 35 第十四章 旋流式絮凝池 . 36 第十五章上向流斜管沉淀池 . 38 第十六章板框压滤机设计计算 . 39 第十七章高程设计计算. 40华北水利水电学院毕业设计 1 印染废水处理工艺设计 摘要 本次毕业设计的题目为印染废水处理工艺的设计一一厌氧池 +SBR工艺。主

18、要任务是 完成印染废水及污泥处理工艺的初步设计和单项处理构筑物施工图设计。 其中初步设计要完成设计说明书、计算书各一份、污水处理平面布置图一张及污水 处理厂污水与污泥高程图一张；单项处理构筑物施工图设计中，主要是完成 SB阪应池平 面图和剖面图及其它主体部分大样图。总图为 8张。 该污水处理工程，最大处理规模为208.8m3/h。 污水处理后的出水优于国家污水综合排放标准 (GB8978-1996)中的一级标准。 所选择的厌氧生物滤池 +SBR反应池工艺，具有投资少，占地面积小，运行管理方 便，耗能少，运行费用低等到特点。 关键词：印染废水；水解酸化池；SBR工艺； 第一部分 设计说明书 第一

19、章设计概论 1. 1 设计任务 本次毕业设计的主要任务是完成某制革厂污水处理设计。工程设计内容包括: (1) 污水处理方法、流程比较和污水处理构筑物型式的选择。 (2) 污水处理工程系统设计与计算 污水处理构筑物的设计与计算。 污泥处理构筑物的设计与计算。 污水处理厂高程计算。 (3) 污水、污泥处理工艺流程图、主要构筑物详图、高程布置图绘制。 (4) 设计说明书，计算书编制。 1 . 2 设计水量与水质 1. 2. 1 设计水量 设计处理能力：5000 m3.d 1. 2. 2 设计废水水质及分析 (1) 废水进出水水质： 进水水质：COD=800mg/L, BOD 5=250 mg/L S

20、S=500 mg/L PH=911 色度=100 倍。 出水水质：要求出水水质达到：污水综合排放标准( GB8978-1996) 一级标 准：COD=100mg/L BOD 5=25 mg/L SS=70 mg/L PH=69 色度=40倍。 (2) 印染废水的来源 废水主要来源于印染加工中的漂炼、染色、印花、整理等工序 ，而且各工序产生成份 华北水利水电学院毕业设计 2 各异的污水，使得印染废水成份复杂、色度高，有毒物质多而严重污染环境，因此印染废水的 综合治理已成为一个迫切需要解决的问题。 （3）印染废水的水质特征 印染废水有以下几个方面的特点：废水量大，色度高，毒性大染料、颜料等采用以

21、水为溶剂，用水量大，且分离、精制、水洗、抽滤等工序排出大量的废水，废水排放间 歇、多变性精细化工产品往往具有多品种小批量的特点。 印染废水总体上呈偏碱性，综合废水 pH值在911之间。 总之，印染废水水量变化大，污染负荷高，属于以有机物为主体的综合污染，必须 加以有效，充分的治理。 第二章总体设计 2. 1 废水处理工艺流程的选择 2. 1 工艺流程 污泥外运污泥脱水 印染废水、污泥处理工艺流程图 第三章主体工艺的选择 印 染 废 水 华北水利水电学院毕业设计 3 3. 1 SBR 工艺 SBR是一种间歇式的活性泥泥系统，其基本特征是在一个反应池内完成污水的生化 反应、固液分离、排水、排泥。可

22、通过双池或多池组合运行实现连续进出水。 SBR通过对 反应池曝气量和溶解氧的控制而实现不同的处理目标，具有很大的灵活性。 SBR池通常每个周期运行46小时，当出现雨水高峰流量时，SBR系统就从正常循 环自动切换至雨水运行模式，通过调整其循环周期，以适应来水量的变化。 SBR系统通 常能够承受35倍旱流量的冲击负荷。 SBR工艺具有以下特点： SBR工艺流程简单、管理方便、造价低。 SBR工艺只有一个反应器，不需要二沉 池， 不需要污泥回流设备， 一般情况下也不需要调节池， 因此要比传统活性污泥工艺节 省基建投资30%以上，而且布置紧凑，节省用地。由于科技进步，目前自动控制已相当 成熟、配套。这

23、就使得运行管理变得十分方便、灵活，很适合小城市采用。 处理效果好。SBR工艺反应过程是不连续的，是典型的非稳态过程，但在曝气阶 段其底物和微生物浓度变化是连续的 （尽管是处于完全混合状态中），随时间的延续而逐 渐降低。反应器内活性污泥处于一种交替的吸附、吸收及生物降解和活化的变化过程之 中，因此处理效果好。 有较好的除磷脱氮效果。 SBR工艺可以很容易地交替实现好氧、缺氧、厌氧的环 境，并可以通过改变曝气量、反应时间等方面来创造条件提高除磷脱氮效率。由提供数 据可知，本设计不迁涉脱氮除磷。 污泥沉降性能好。SBR工艺具有的特殊运行环境抑制了污泥中丝状菌的生长，减 少了污泥膨胀的可能。同时由于

24、SBR工艺的沉淀阶段是在静止的状态下进行的，因此沉 淀效果更好。 SBR工艺独特的运行工况决定了它能很好的适应进水水量、水质波动。 SBR工艺是一种系统简单，但处理效果好的污水生物处理技术，同时，它又是一种 新型的污水处理工艺，SBR法流程短，装置结构简单，当水量较小时，只需一个间歇反 应池。运行费用低。见表3-1: 表 3 3- -1 SBR1 SBR 的优点及机理华北水利水电学院毕业设计 4 第四章水处理构筑物的选择 4. 1 格栅的选择： 格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道，泵房 、集水井的进口处 或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，以便减轻后续处理构筑物的

25、处 理负荷，并使之正常运行。被截留的物质称为栅渣。 过滤方法作为废水处理方法的预处理方法，用以防止水中的微粒物质及胶状物质破 坏水泵，堵塞管道及阀门等。格栅除污设备形式多种多样，格栅按形状可分为平面格栅 和曲面格栅两种。按格栅栅条的间隙，可分为粗格栅（ 50100mm）、中格栅（10 40mm）、细格栅（310）三种；按结构形式及除渣方式可分为人工格栅和机械格栅两 大类。所截留的污染物数量与地区的情况、污水沟道系统的类型，污水流量以及栅条的 间距等因素有关。一般可参考下列数据。 当格栅间距为1625mm时，栅渣截留量为0.100.05m3/103m3污水。 当栅条间距为40mm左右时，栅渣截留

26、量为0.030.01 m3/103m3污水。 栅渣的含水率约为80%;密度约为960kg/m3 . 格栅的清渣方法，有人工清除和机械清除两种。每天的栅渣量大于 0.2 m3时，一般 应采用机械清除方法。 设置栅条的断面形状有圆形、矩形及方形，圆形的水力条件较方形好，但刚度较 差。目前多采用断面形式为矩形的栅条。 设置格栅的渠道，宽度要适当，应使水流保持适当的流速，一方面泥砂不至于沉积 在沟渠底部，优点 机理 沉淀性能好 理想沉淀理论 有机物去除效率高 提高难降解废水的处理效率 抑制丝状菌膨胀 可以除磷脱氮，不需要新增反应器 不需要二沉池和污泥回流，工艺简单 理想推流状态 生态环境多样性 选择性

27、准则 生态环境多样性 结构本身特点 华北水利水电学院毕业设计 5 另一方面截留的污染物又不至于冲过格栅。通常采用 0.40.9m/s。 为了防止栅条间隙堵塞，污水通过栅条间距的流速一般采用 0.61.0m/s,最大流量时 可高于1.21.4m/s。 4. 2 调节池的选择 调节池是为了保证后续处理建筑物或设备的的正常运行，对废水的水量和水质进行 调节。调节的目的如下： 均化水质水量，保证处理系统的连续进水和避免冲击负荷； 避免高浓度有毒物质进入生物处理系统危害微生物（采用生物处理品时）； 适当控制pH值，减少中和所需的药剂量（废水呈酸性或碱性时 ）； 均化排入城市下水道的污染物和废水排放量（排

28、入城市下水道时）。 当无废水流量变化资料时，可以按经验法来确定调节池的容积，一般按调节 612h 的水量来计算。 调节池一般都有搅拌设施，以保证水质均匀，防止固体杂质在池中沉淀。搅拌方式 有水量搅拌、机械搅拌和空气搅拌等。制革加工废水在 24h之内水质和水量的变化幅度都 较大，使处理设备不能在最佳工艺条件下运行，严重时甚至使设备无法工作，为了使后 续工艺的处理效果稳定，在处理流程中设置了调节池对废水水质和水量进行调节，以减 弱水质和水量的变化幅度。污水在调节池中的停留时间为 612h。本设计采用的停留时 间是6h。采用半地下式，并且采用空气搅拌。其设计要求如下： a） 调节池一般容积较大，应适

29、当考虑设计成半地下式或地下式，还应考虑加盖板； b） 调节池埋入地下不易太深， 一般为进水标高以下 2 m左右，或根据所选位置水文 地质特征来决定； c） 为使均质调节池出水水质均匀和避免其中污染物沉淀，均质调节池内应设搅拌， 混合装置。 d） 调节池以一池二格为好，便于调节池的维修保养。均质调节池池深不宜太浅，有 效水深一般为25m,保证运行安全，均质调节池要有溢流口和排放泥放空口； e） 停留时间根据污水水质成分，浓度，水量大小及变化情况而定，一般按水量计为 华北水利水电学院毕业设计 6 1024小时，特殊情况可延长到 5天。 f） 调节池最低水位由其构造和污水泵，保护高度而定，最高水位决

30、定于来水水位及 池体构造尺寸 4. 3 初次沉淀池 初沉池的作用对污水中以无机物为主体的比重大的固体悬浮物进行沉淀分离。沉淀 池是分离悬浮物的一种常用构筑物。按在污水处理流程中所处的位置，可分为初次沉淀 池和二次沉淀池。沉淀池按水流方向分为平流式沉淀池、竖流式沉淀式、辐流式沉淀池 和斜管式沉淀池四种。从沉淀效果看四者无明显差异，通常辐流式沉淀池适合于大规模 处理，竖流式沉淀池适用于小规模处理，平流式沉淀池则无限制。斜板、斜管式沉淀池 等高负荷新型沉淀池在城市污水处理中存在一些问题，应用较少。本设计采用竖流式沉 淀池 四种沉淀池的比较详见表4-1 表 4 4- -1 1 各种沉淀池比较 池型 优

31、点 缺点 使用条件 平流式 （1 1沉淀效果好 （4 4池子配水不宜均匀 (1 1) 适用于地下水 （2 2） 对冲击负荷 采用多斗排泥时，每个泥斗需 为咼及地质较 和温度变化 单独设排泥管各自排泥，操作 差的地区 的适应力较 量大 ；采用链带式刮泥机排泥 (2 2) 适用于大、 强 时，链带的支承件和驱动件都 中、小型污水 （3 3） 施工简单， 浸在水中，易锈蚀，故障较多 处理厂 造价较低 竖流式 （1 1） 排泥方便， （1 1） 池子深度大，施工困难 适用于处理水量不大 管理简单 （2 2） 对冲击负荷和温度变化 的小型污水处理厂 （2 2） 占地面积较 的适应能力较差 小 （3 3）

32、 造价较咼 （4 4） 池径不易过大，否则布 水不均 辐流式 r r（ 1 1） 多为机械排 机械排泥设备复杂，对施工质 (1 1) 适用于地下水 泥，运行较 量要求咼 位较咼地区 好，管理较 (2 2) 适用于大、中 简单 型污水处理厂 （2 2） 排泥设备已 趋定型 斜流式 （1 1） 沉降效率高 (1 1) 斜管（板）耗用材料 (1 1) 适用于旧沉淀 （2 2） 池容积小， 多，且价格较咼 池的改建、扩 占地面积小 (2 2) 排泥较困难 建和挖潜 (3 3) 易滋生藻类 (2 2) 用地紧张，需 要压缩沉淀池 面积时 (3 3) 适用于初沉 池，不宜用于 二沉池 沉淀池的运行方式有间

33、隙式和连续式两种 华北水利水电学院毕业设计 7 在间隙运行的沉淀池中，其工作过程大致分为进水，静置和排水三步。污水中可沉 淀的悬浮物在静置时完成沉淀过程，污水由设置在沉淀池壁不同高度的排水管排出。 在连续运行的沉淀池中，污水是连续不断地流入的排出的。污水中悬浮物的沉淀是 在污水流过水池时完成的，这时可沉降颗粒受到由重力所造成的沉降速度和水流流动速 度的双重作用，水流流动的速度对颗粒的沉降有重要的影响。 4. 3. 1 沉淀池的一般设计原则 设计流量 沉淀池的设计流量和沉砂池的设计流量相同。当废水是自流进入沉淀池时，应按最 大流量作为设计流量：当用水泵提升时，应按水泵的最大组合流量作为设计流量。

34、在合 流制的污水处理系统中应按降雨时的设计流量校核，沉淀时间不小于 30min。 沉淀池的座数 对城市污水处理厂，沉淀池的座数应不小于 2座。 沉淀池的经验设计参数 对于城市污水处理厂，如无污水沉淀性能的实测资料时，可参照表的经验参数设 计。沉淀池的有效水深，沉淀时间与表面水力负荷的相互关系见表 4-2,4-3: 表 4 4- -2 2 城市污水处理厂沉淀池设计参数 二 E - h* 堰门炕衬 / JL/ ; 切帆託淀it 1. 5- “ I. 3 Jh -i/ t. O-3.) ) 1鳥 1125 ki-21 的.G LiJ. 3 1. S 1. 7- J3 t A 畫9 表 4 4- -3

35、 3 有效水深 H,H,沉淀时间 t t 与 q q 的关系 Am*力価荷V 曲#2 l)J J f - 2, Om 卜 y.ivn H = J. ini W- 3 Sit. f/ = 4- Um in b L 1? 1. 33 2.5 J.O 1 1 Ki6 2, D hi- I 35 1.; 1,75 I 1.3 l3：i L. s7 s 算祐 ),0 瓷0 a.汁 3.5 d. 6 沉淀池的几何尺寸 沉淀池的超高不应少于0.3m,缓冲层高采用0.30.5m；贮泥斗壁的倾角， 方斗不宜 小于60度，圆斗不宜小于55;排泥管直径不小于200mm 沉淀池出水部分 华北水利水电学院毕业设计 8

36、沉淀池出水一般采用堰流，出水堰的负荷为：初次沉淀池应不大于 2.9L/(s m)，二 次沉淀池一般到1.52.9L/(s m)。 贮泥斗的容积 初次沉淀池贮泥时间按不大于2d计算，二次沉淀池贮泥时间按不超过 2h计算。 排泥部分 沉淀池一般采用静水压力排泥，排泥管直径应不小于 200m m。静水压力数值：初次 沉淀池应不小于1.5m；活性污泥法的二次沉淀池应不小于 0.9m;生物膜法的二次沉淀当 应不小于1.2m。 4. 3. 2 竖流式沉淀池的工作原理 本设计采用竖流式沉淀池，污水从下向上以流速 v做竖向运动，污水中的悬浮颗粒根 据其沉降速度与上升水流速度间的关系分为三种运动状态： 1.当颗

37、粒沉降速度uv时，颗 粒将以u-v的速度下沉，颗粒得以去除；2.当u=v时，颗粒处于悬浮状态；3.当UVV时， 颗粒将被上升水流冲走。竖流式沉淀池的示意图见图 4-1: 4. 3. 3 初次沉淀池的设计参数 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 华北水利水电学院毕业设计 9 8.0m，一般采用 4.07.0m。 中心管流速不大于30mm/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。见图4-2: 中心管下端至反射板表面之间的

38、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。 当池子直径小于7.0m时，处理出水沿周边流出，当直径 D7.0m时，应增设辐流 式集水支渠。 排泥管下端距池底不大于0.20 m，管上端超出水面不小于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。 初次沉淀池是一级污水处理的主体处理构筑物或作为二级污水处理的预处理构筑物 设在生物处理构筑物的前面。处理的对象是悬浮物质（ SS,约可去除 40%50 %以 上），同时去除部分 BOD5 （约占总BOD5的20%30%,主要是悬浮性 BOD5），可改 善生物处理

39、构 图 4 4- -2 2 中心管尺寸构造 喇 华北水利水电学院毕业设计 10 筑物的运行条件并降低其 BOD5负荷。 4. 4 水解酸化池 4. 4. 1 水解酸化池的原理 水解酸化主要用于有机物浓度较高、 SS较高的污水处理工艺，是一个比较重要的 工艺。水中有机物为复杂结构时，水解酸化菌利用 H20电离的H+和-OH将有机物分 子中的C-C打开，一端加入 H+，端加入-0H，可以将长链水解为短链、支链成直 链、环状结构成直链或支链，提高污水的可生化性。 4. 4. 2 水解酸化池设计说明 水解酸化池的设计包括滤粒的选择，池子体积的计算和滤粒体积的计算，布水系统 等。 滤粒的选择滤粒是厌氧生

40、物滤池的主体，其主要作用是提供微生物附着生长的表 面及悬浮生长的空间，理想的滤粒应具备下列条件： 比表面积大，经利于增加厌氧生物滤池中生物固体的总量； 空隙率高，以截留并保持大量的悬浮生长的微生物，并防止厌氧生物滤池被堵 塞； 利于生物膜附着生长，如表面粗糙的滤粒就比表面光滑的滤粒为佳； 具有足够的机械强度，不易破损或流失； 化学和生物学稳定性好，不易受废水中化学物质的侵蚀和微生物的分解破坏，也 无有害物质溶出，使用寿命较长； 质轻，使厌氧生物滤池的结构荷载； 价廉易得，以利于降低厌氧生物滤池的基建投资。 常用的滤粒包括实心块状滤粒、空心块状滤料、管流型滤粒、交叉流型滤粒和纤维 滤粒。 水解酸

41、化池的工艺设计与计算主要是确定其容积，多采用容积负荷法。 常用的设计参数 水解酸化池常用的设计参数如下。有机负荷为0.5 12kgCOD/(m3d),有机物去除率为60%95%,滤粒层高度为25m，相邻进水孔口距离为 12m,污泥排放口间距为大于3m。华北水利水电学院毕业设计 11 对于水解酸化池的布水，可在底部穿孔管进行布水或设置数个进水口，以使布水 均匀。出水管可用穿孔管集水，也可用穿孔槽集水。穿孔进水管上应设多孔隔板以支承 填料。孔口流速可取1.52.0m/s,管内流速可取0.40.8m/s,孔口设在下方两侧，孔口直 径不小于10mm。 水解酸化池可用于处理多种有机废水的处理。 水解酸化

42、池可节省能耗，剩余污泥 少， 占地面积少，对有毒物质具有很好的适应性，目前已在生活污水，各种有机工业废 水处理中得到大量的应用。 4. 5 SBR 反应器 4. 5. 1 SBR 反应器原理 间歇式运行，是通过其主要反应池的运行操作而实现的。曝气池的运行操作：是由 流入反应沉淀排放待机（闲置）等 5个工序所组成（见图4-4）。这5个工序都 在曝气池这个一个反应器内进行、实施。 流入工序 污水注入、水位上升，可以根据其他工艺上的要求，配合进行其他的操作过程，如 曝气，既可取得预曝气的效果，又可取得使污泥再生恢复其活性的作用；也可以根据要废水 * -anm a-ri 进水期 反应期 沉降期沉降期

43、一. 丘 华北水利水电学院毕业设计 求，如脱氮、释放磷等，则进行缓速搅拌；又如根据限制曝气的要求，不进行其他技术 措施，而单纯注水等。 本工序所用时间，则根据实际排水情况和设备条件确定，从工艺效果上要求，注入 时间以短促为宜，瞬间最好，但这在实际上有时是难以作到的。 反应工序 这是本工艺最主要的一道工序。污水注入达到预定高度后，即开始反应操作，根据 污水处理的目的，如 BOD去除、硝化、磷的吸收以及反硝化等，采取相应的技术措施， 如前三项，则为曝气，后一项则为缓速搅拌，并根据需要达到的程度以决定反应的延续 时间。 在本工序的后期，进入下一步沉淀过程之前，还要进行短暂的微量曝气，以吹脱污 泥近傍

44、的气泡或氮，以保征沉淀过程的的正常进行，如需要排泥，也在本工序后期进 行。 沉淀工序 本工序相当于活性污泥法连续系统的二次沉淀池。停止曝气和搅拌，使混合液处于 静止状态，活性污泥与水分离，由于本工序是静止沉淀，沉淀效果一般良好。 沉淀工序采取的时间基本同二次沉淀池，一般为 1.52.0h。 排放工序 经过沉淀后产生的上清液， 作为处理水排放。 一直到最低水位， 在反应器内残留一 部分活性污泥，作为种泥。 待机工序 也称闲置工序，即在处理水排放后，反应器处于停滞状态，等待下一个操作周期开 始的阶段。此工序时间，应根据现场具体情况而定。 4. 5. 2 SBR 设计要点 污泥容积负荷率Nv 般为0

45、.030.4kg/BOD5（m3 d）; MLSS般为15005000mg/L左右，一个操作周期的时间为 68h,其时间分别设 计成进水2h、曝气4h、沉淀1h,排水与待机1h。或者进水2h（后半小时开始边进水边曝 气），曝气3.5h （含进水时的0.5h，曝气1h,沉淀1h排水与待机1h）。 总需氧量的计算与普通活性污泥相同。当要求脱氮时应考虑硝化需氧量等因素。 可参考氧化沟脱氮时需氧量的计算。 _ 12华北水利水电学院毕业设计 13 剩余污泥量的计算与普通活性污泥相同。 反应池排水装置采用伸缩或浮动排水口，其排水口距池底高度应保证不让沉淀污 泥排走。反应池超高为0.5m。 反应池水深过深，

46、基于以下理由是不经济的： 如果反应池的水深大，排出水的深度相应增大，则固液分离所需的沉淀时间就会增 加。专用的上清液排出装置受到结构上的限制，上清液排出水的深度不能过深。 反应池水深过浅，基于以下理由是不希望的： 在排水期间，由于受到活性污泥界面以上的最小水深限制，上清液排出的深度不能 过深。 4. 5. 3 SBR 工艺排出比（1/m）的选择 SBR工艺排出比（1/m）的大小决定了 SBR工艺反应初期有机物浓度的高低。排出 比小，初始有机物浓度低，反之则高。根据微生物降解有机物的规律，当有机物浓度高 时，有机物降解速率大，曝气时间可以减少。但是，当有机物浓度高时，耗氧速率也 大，供氧与耗氧的

47、矛盾可能更大。此外，不同的废水活性污泥的沉降性能也不同。污泥 沉降性能好，沉淀后上清液就多，宜选用较小的排出比，反之则宜采用较大的排出比。 排出比的选择还与设计选用的污泥负荷率、混合液污泥浓度等有关。 4. 5. 4 SBR 工艺的需氧与供氧 SBR工艺有机物的降解规律与推流式曝气池类似，推流式曝气池是空间（长度）上 的推流，而SBR反应池是时间意义上的推流。由于 SBR工艺有机物浓度是逐渐变化的， 在反应初期，池内有机物浓度较高，如果供氧速率小于耗氧速率，则混合液中的溶解氧 为零，对单一的微生物而言，氧气的得到可能是间断的，供氧速率决定了有机物的降解 速率。随着好氧进程的深入，有机物浓度降低

48、，供氧速率开始大于耗氧速率，溶解氧开 始出现，微生物开始可以得到充足的氧气供应，有机物浓度的高低成为影响有机物降解 速率的一个重要因素。从耗氧与供氧的关系来看，在反应初期 SBR反应池保持充足的供 氧，可以提高有机物的降解速度，随着溶解氧的出现，逐渐减少供氧量，可以节约运行 费用，缩短反应时间。SBR反应池通过曝气系统的设计，采用渐减曝气更经济、合理一 些。 华北水利水电学院毕业设计 14 4. 5. 5 关于污泥负荷率的选择 污泥负荷率是影响曝气反应时间的主要参数，污泥负荷率的大小关系到 SBR反应池 最终出水有机物浓度的高低。当要求的出水有机物浓度低时，污泥负荷率宜选用低值； 当废水易于生

49、物降解时，污泥负荷率随着增大。污泥负荷率的选择应根据废水的可生化 性以及要求的出水水质来确定。 序批式活性污泥法(sequencing batch activated sludge proceSs的主要装置是序批式反 应器，因此又简称为 SBR法，是一种间歇运行的活性污泥法。 SBR工艺操作顺序依次为 进水、反应、沉淀、出水和待机，一批污水完成五个步骤为一个周期，所有操作均在设 有曝气或搅拌装置的同一设备中进行。新的一批污水进入反应器即为另一周期开始。不 需要沉淀池和污泥回流装置。SBR法与传统活性污泥法在机理上并无根本不同，区别在 于操作方法，前者在同一反应器中不同时间段完成，而后者是在同一

50、时间在不同设备中 完成不同的操作。 4. 5. 6 SBR 法的工作特点 SBR法的各个运行时期在时间上的有序性，使它具有不同于连续流活性污泥法 (CFS)的一些特性： 运行操作灵活、效果稳定。SBR法在运行操作过程中，可以根据废水水量水质的 变化，出水水质的要求来调整一个运行周期中各个工序的运行时间，反应器内混合液的 容积变化和运行状态，即通过时间上的有效控制和变化来满足多功能的要求，具有极强 的灵活性。SBR可以通过调节曝气时间来满足出水要求，因此运行可靠，效果稳定。 工艺简单，运行费用低。SBR法的工艺简单，便于自动控制。该系统构筑小，而 且简单，因此占地面积少、省投资。 SBR法由于不

51、需要回流污泥而节省了能耗。 SBR如 采用限制曝气方式运行，则在曝气反应之初，池内溶解氧浓度梯度大，氧气利用率也较 高；微生物可以有效地从硝酸盐中获得氧，这也节省了充氧量；重要的是 SBR的反应效 率高于一般CFS，即在获得同样的出水水质条件下， SBR的曝气时间可明显少于 CFS。 上述几种因素使SBR的运行费用相对较低。 对水量、水质变化的适应性强。一些废水间歇排放且流量很小，或者水质波动极 大，如设计一个CFS来稳定处理是困难的，此时如果采用 SBR法则易取得良好的效果。 耐冲击负荷。一个 SBR池在充水时相当于一个均化池，在不降低出水水质的情况 下，可以承华北水利水电学院毕业设计 15

52、 受高峰流量和有机物浓度的冲击负荷，尤其是采用非限制曝气运行方式，更 能大大增强SBR处理有毒有机废水的能力。另外 SBR法比CFS更容易保证较高的污泥浓 度，这也提高了它抗冲击负荷的能力。 反应推动力大。 能有效地防止污泥膨胀。限制曝气的 SBR在反应阶段是时间上理想的推流状态， 即有机物存在较大的浓度梯度，利于菌胶团细菌的增殖，抑制丝状菌的生长。因此限制 曝气的SBR最不容易出现污泥膨胀。 固液分离效果好。 易于物化工艺结合。 SBR按进水方式分为间歇进水方式和连续进水方式。按有机物负荷分为高负荷运行 方式、低负荷运行方式及其他运行方式。间歇进水方式：因沉淀期和出水期内不进水，所 以较易获

53、得澄清的处理水。如果要连续处理污水，则需要把几个反应池结合使用。连续进 水方式：可利用一个反应池连续的处理污水，但因沉淀期和排水期时进入污水，会引起污 泥上浮，与处理水混合，造成出水水质欠佳。因此，本设计选用间歇式 SBR。高负荷运 行方式适用于处理中等规模以上的污水。处理规模约为 2000m3/d。低负荷运行方式适用 于小型污水处理厂，处理规模小于 2000m3/d。因此本设计选用高负荷运行方式。 4. 5. 7 SBR 的主要设备 鼓风设备 SBR多采用鼓风曝气系统提供微生物生长所需空气。 曝气装置 SBR工艺常用的曝气装置为微孔曝气器，微孔曝气器可分为固定式和提升式两大类。 滗水器 SB

54、R工艺最根本的特点是单个反应池的排水形式均采用静止沉淀，集中排水的方式 运行，为拉保证排水时不会扰动池中各水层，使排出的上清液始终位于最上层，这就要 求使用一种能随水位变化而可调节的出水堰，又叫滗水器或撇水器。滗水器有多种类 型，其组成为收水装置、排水装置及传动装置。 水下推流器水下推流器的作用是搅拌和推流，一方面使混合液搅拌均匀；另一方面，在曝气供 养停止，系统华北水利水电学院毕业设计 16 转至兼氧状态下运行时，能使池中的活性污泥处于悬浮状态。 自动控制系统 SBR采用自动控制技术，把人工操作难以实现的控制通过计算机、软件、仪器设备 的有机结合自动完成，并创造满足微生物生存的最佳环境。 4

55、. 5. 8 本设计要点及参数 反应池数量原则上为 2个以上，对水量的规模较小设 2个以上不甚经济时（小于 500m3/d）或投产初期污水量较少时，也可建 1座 BOD 污泥负荷为 0.29kgBOD/（ kg MLSS d）; 反应池水深为5m 排出比为1/2.5; 活性污泥界面以上最小水深0.5m MLSS 浓度 2000mg/L; 周期数为3, 个操作周期时间分为进水2h，曝气4h,沉淀1h,排水与待机1h； 剩余污泥量226.8m/d 本设计2池选用1台罗茨鼓风机，交替使用，另备用1台 罗茨鼓风机的特点是： 在压力范围内管网阻力变化时流量变化较小， 叶轮与机体之间 不直接接触，结构简单

56、，维护方便。 型号：TRE-150,其性能表如下： 型 号 口 径（mr）i 转速（r/min） 理论流速（m3/min ） TRE-150 150 750 27.5 曝气池内还装有圆盘形空气扩散曝气头， 直径：巾250,充氧能力：0.100.20 kg /h，氧吸收率：20 %27 %，动力效率: 4.06.0 kg/kw h,阻力损失：15004000 kg/h华北水利水电学院毕业设计 第五章印染污泥处理 5. 1 污泥处理工艺方案 5. 1. 1 污泥的处理要求 污泥生物处理过程中将产生大量的生物污泥，有机物含量较高且不稳定，易腐化， 并含有寄生虫，若不妥善处理和处置，将造成二次污染。

57、污泥处理要求如下： 减少有机物，使污泥稳定化； 减少污泥体积，降低污泥后续处置费用； 减少污泥中有毒物质； 利用污泥中有用物质，化害为利。 5. 1. 2 常用污泥处理的工艺流程 (1)生污泥f浓缩f消化f机械脱水f最终处置； 生污泥f浓缩f机械脱水f最终处置； 生污泥f浓缩f消化f机械脱水f干燥焚烧f最终处置； 生污泥f浓缩f自然干化f堆肥农田。 本设计采用重力浓缩+消化+机械脱水+最终处置。 5. 2 印染污泥特征 印染废水污泥按含有的主要成分来进行分类， 分为有机污泥和无机污泥两大类。生物法污 泥为有 机污泥，是以有机物为主要成分，典型的有机污泥 是剩余生物污泥，此外还有油 泥及废水中固

58、体有机 物沉淀形成的污泥等。有机污泥的特性是有机物含 量高，容易腐化 发臭，污泥颗粒细小，往往呈絮凝体状态，相对密度小，含水率高，持水性强，不易下 沉、压密、脱水，流动性好，便于管道输送。无机污泥是 以无机物为主要成分，亦称泥 渣，为化学处理方法 产生的污泥，如混凝沉淀和化学沉淀物，无机污泥的特性是相对密 度大，团体颗粒大，易于沉淀、压密、脱水，颗粒持水性差，含水率低，污泥稳定 性好，不腐化，流动性差，不易用管道输送 华北水利水电学院毕业设计 _ 17华北水利水电学院毕业设计 18 污泥浓缩的方法有沉降法，气浮法和离心法。在选择污泥浓缩方法时，除考虑各种浓缩 方法的基本特点处，还应考虑污泥的性

59、质，来源，整个污泥处理流程及最终处置方式 等。 5. 3 污泥脱水间 经浓缩后的污泥进一步脱水，以减少体积，便于运输和后续处理。一般可使污泥含 水率从96%左右降至60%到85%，其体积减少至原来的1/51/10。在脱水前要对污泥 进行调理，改善污泥的脱水性能。工程上调理的方法主要为投加絮凝剂，絮凝剂一般采 用高分子絮凝剂。本设计投加的高分子絮凝剂式 PAM。污泥脱水的方法有自然干化和机 械脱水。城市污水处理厂，一般由于场地的限制，污泥脱水主要采用机械脱水。目前采 用的脱水机械主要有板框压滤机、带式过滤机和离心机；自然干化床也有较多应用。对 于机械脱水设备，板框压滤机为间歇操作，一般适用于中小

60、型污水处理厂；大中型污水 处理厂目前普遍采用带式过滤机和离心机。 本设计选用板框压滤机，器型号性能如下: 型号 使用范围 工作方式 过滤面积 m2 处理容量m3/h 过滤压Mpa 电机功率kw BAS 处理量小 手动压紧 240 0.02510.5 0.81 致谢: 这次设计是在闫金霞老师悉心指导下顺利完成的。闫老师勤勤恳恳的工作作风，系 统而有效的理论指导，睿智而博学的治学思想，无微不至的个人关怀，无以不给我留下 了深刻的印象，也将指引我在人生道路上脚踏实地的完成本职工作，为社会做出我们应 有的贡献，实现个人的人生价值。 这四年是我人生成长中至关重要的四年，很荣幸我能够在华北水利水电学院进行