2万吨天制革废水处理工艺设计

1、摘 要本设计的主要内容为制革废水处理工艺设计。制革废水的水质比较复杂，含有大量蛋白质、染料、油脂、硫化物、铬盐以及毛渣等生化耗氧量高的有机和无机的可溶物及悬浮物，以及有潜在毒性的金属盐类。针对制革废水的这些特点，本设计采用双沟式氧化沟对制革废水进行处理。双沟式氧化沟不仅运行负荷非常低，处理效果好，且停留时间长、稀释能力强、抗冲击负荷能力强。在大型污水处理厂得到了广泛的应用。另外，处理过的废水再经过超滤膜组件深度处理后可达到回用标准，可以进行回用，使资源达到循环利用的目的。 关键词：制革废水，双沟式氧化沟，循环利用AbstractThe main content of the design is

2、 leather wastewater treatment process design. The characteristics of leather waste water is much more complex ,containing large quantities of protein,dye,grease,sulphide, chromium salt and trichome ,etc.And any another high biochemical oxygen demand of the soluble organic and inorganic matter andsus

3、pended solids, as well as potentially toxic metal salts. For this design, the double oxidization ditch is the core of this process. The double oxidization ditch is not only a very low load operation, good effect, and the long residence time,dilution capacity, strongresistance to impact load. In the

4、large sewage treatment plant has been widely used. In addition, the treated wastewater through the ultrafiltration membrane,and after adeep reach the standard of recycling, and the water will be used again,and make the resources cyclic utilization.Key words : Leather wastewater , The double oxidizat

5、ion ditch , Cyclic utilization目 录第一章 绪论11.1前言11.2制革废水的产生、特点、水量及水质1制革废水的产生1制革废水的特点2制革废水的水量3制革废水的水质41.3排放标准414 设计任务及依据51.4.1 设计任务51.4.2 设计依据51.5 设计原则6第二章 工艺流程确定82.1 概述82.2 制革废水处理方法比较82.2.1 物化法82.2.2 生化法92.3 设计方案的确定112.3.1 工艺介绍12第三章 污水处理主要设备及构筑物143.1 格栅143.1.1 确定设计参数143.1.2 设计计算143.2 污水提升泵房163.2.1 设计说明

6、163.2.2 设计参数163.2.3 泵房设计计算163.3 调节池173.3.1 确定设计参数173.3.2 设计计算173.4 竖流式初沉池173.5 氧化沟（采用双沟式氧化沟）203.5.1 确定设计参数203.5.2 设计计算203.6 二次沉淀池（幅流式沉淀池）233.6.1 确定设计参数233.6.2 设计计算233.7 气浮池253.7.1 确定设计参数253.7.2 设计计算263.8 超滤膜组件27设计说明273.8.2 设计参数283.9 集泥井283.10 浓缩池293.11 脱水车间303.12 污泥处理与处置323.13 含铬废水的处理323.13.1 贮存池323

7、.13.2 反应沉淀池32第四章 平面及高程布置334.1 平面布置334.2 高程布置35第五章 主要构筑物与设备39第六章 投资估算436.1 估算范围436.2 估算436.2.1 工程投资估算436.2.2 管理运行费用估算44结 论46参 考 文 献47致 谢48第一章 绪论1.1前言随着改革开放的发展，制革行业已形成了相对独立的行业队伍，企业经济类型结构也发生了较大变化。国有企业在逐步退出制革行业，民营、三资企业将成为制革行业发展的主力军。虽然目前80以上的制革企业已经建有污水处理设施，但由于处理模式和投入不同，承接设计和施工单位也存在不规范之处，凸现的问题很多，制革废水处理的达标

8、率很低。因此当务之急，必须尽快制定制革废水设计规范和行业排放标准，推行制革企业区域集中，污染物集中治理和集中管理、加快技术进步和治理力度，才能实现制革废水全面稳定达标排放的目标。制革工业是一个污染严重的产业，主要是因为制革废水中含有大量蛋白质、染料、油脂、硫化物、铬盐以及毛渣等生化耗氧量高的有机和无机的可溶物及悬浮物，以及有潜在毒性的金属盐类。此外，在制革过程中，硫化氢、氨水和其它一些易挥发的有机化合物，以及蛋白质固体废料分解都会产生有毒气体或不良气味。虽然环境恶化与高浓度氨氮和铬对人体及生物种群的危害目前尚无数量化，但是可以肯定高浓度的氨氮和铬将会对人体带来一定的危害。谢云挺报道，因制革污染

9、造成当地农田作物几乎颗粒无收，整日弥漫在空气中的恶臭以及被污染的生活用水，严重危害着居民的身心健康，近年来水头居民各种怪病不断，甚至出现当地青年征兵体检很少有人合格的现象1。根据国家颁布的综合废水排放标准（GB897888），中国制革工业的废水和污染物排放标准分为二级。一级标准用于新建、扩建和改建的制革企业，二级标准针对现有制革企业。随着环境形势的日益严峻，为了适应我国工业新的经济发展模式，国家环保局和国家技术监督局于1996年颁布了新的污水综合排放国家标准GB89781996 2，并于1998年起开始执行。新标准提出了年限制标准，用年限制代替了原标准以现有企业和新扩改企业分类。以1997年1

10、2月31日起划分为两个时间段。同时代替了包括制革行业在内的其它17个行业的污染物排放的行业国家标准。1.2制革废水的产生、特点、水量及水质制革废水的产生原皮浸水脱脂水洗拔毛浸灰水洗粗片水洗 废水 废水 废水 废水 废水脱灰软化水洗浸酸鞣制静置挤水伸展剖层削匀 废气 废水 废水 废水 废水 水洗中和水洗复鞣、染色加脂绷板干燥磨革后整理量皮 废水 废水 废水 废水包装入库准备工段包括：回软去肉，水洗，脱脂，脱毛，膨胀，片皮，浸灰，脱碱，水洗，软化，浸酸等工序。鞣制工段包括：预鞣，铬鞣，复鞣，染色加脂，固色等工序。整理工段包括：晾皮，滚软，拉皮，修边，量皮等工序3制革废水的特点 (1)高浓度的硫和C

11、r3+硫全部来自脱毛浸灰，加工1t盐湿牛皮需耗40kg硫化物，排放15-18kg的S2-，当pH值小于7时，可全部转化为硫化氢，厂内危害严重；Cr3+有70来自铬鞣，26来自复鞣，废水中Cr3+含量一般在60-100mg/L之间，加工1t盐湿牛皮耗铬盐50kg，排放总铬3-4kg：S和铬(Cr3+和Cr6+)均为有毒物质。当废水中Cr3+含量达到17mg/L时，即对微生物带来抑制作用；进入生物处理S2-的最高允许浓度是20mg/L(氧化沟工艺为40-50mgL)。硫化物进入生物处理还会影响活性污泥的沉降性能，使固液分离效果下降，从而影响出水水质。(2)高pH值和含盐量废水pH值在8-10之间，

12、碱性主要来自脱毛膨胀用的石灰、烧碱和硫化物；大量的氯化物、硫酸盐等中性盐主要来源于原皮保藏、脱灰、浸酸和鞣制工艺，废水中含盐量可达20003000mg/L。当饮用水中氯化物含量超过500mg/L时可明显尝出咸味，如高达4000 mg/L会对人体产生危害。而硫酸盐含量超过100mg/L时也会使水味变苦，饮用后易产生腹泻，高盐度引起的渗透压增加了对废水处理中微生物的抑制作用：硫酸盐的存在，在厌氧环境下易被还原成S。而增加废水处理的难度。因此，制革工业中中性盐的污染使一个较难处理的问题。(3)高含量悬浮物和高色度，可生化性较好悬浮物浓度高，易腐败，产生污泥量大制革工业加工每吨原皮得到的成革约为300

13、kg，其余原料中约有200kg以上成为皮边毛、蓝边皮和皮屑：悬浮物主要有油脂、碎肉、皮渣、毛、血污等，含量2000-4000 mg/L。高浓度的悬浮固体不但造成废水高浓度的有机物、增加了固液分离的难度，而且产生大量的有机污泥，污泥中还夹带有原皮上的泥砂、污血和生产过程中添加的石灰和盐类，污泥体积占到废水量的5以上。制革污泥的处理处置是制革废水处理的难点之一。色度由植鞣、染色、铬鞣废水和灰碱液形成，稀释倍数一般为600-3600之间；制革综合废水可生化性较好，废水中含有大量原皮上可溶性蛋白、脂肪等有机物和甲酸等低分子添加有机物，BOD5/COD比值在0.35-0.45之间。(4)少量酚类污染酚类

14、主要来自于防腐剂，部分来自于合成鞣剂酚是一种有毒物质，对人体及水生生物的危害非常严重，国家规定允许排放的最高浓度是0.5mg/L(5)耗水量高、水质波动大国家标准(GB89781996)规定，制革厂每吨原皮运行的最大排水量为盐湿猪皮60t，干牛皮60t，干羊皮60t。根据产品品种和生皮类别的不同，每生产1t原料皮需用水60-120t，而国外生产1t原料皮用水量为20-40t。制革废水的最重要特性是水质水量波动大。制革生产工序大部分在转鼓内完成，每一工序排水通常是间歇排出，且排水通常集中在白天，而不同工序排水的水质差异极大，导致排放水的时流量和日流量由较大的波动变化。在每天的生产中可能会出现5h

15、左右的高峰排水，高峰排水量可能为日平均排水量的24倍。日常排水量中，高峰期与低峰期排水量可相差1/2-2/3。伴随着大的水量变化，水质的变化系数更大，达到10左右4。制革废水的水量本次设计的废水量为20000m3/d，每天运行24小时，则每小时处理水量为833.33m3/h。制革废水的水质制革废水中含有油脂、胶原蛋白、动植物纤维、有机无机固形物、硫化物、铬、盐类、表面活性剂、染料等污染物质。该废水呈高色度，高SS，高pH，高毒物，高盐度，高有机物浓度等特点，属污染严重且较难处理的工业废水。废水中主要污染物为COD、BOD，三价铬、硫化物和氨氮、动植物油等。本厂的制革废水主要分成三部分如下表:表

16、1.1 进水水质废水种类pHCODCr mg/LBOD5 mg/L总铬mg/LSSmg/L氨氮mg/L动植物油mg/L水量t /d含铬废水3428008504204502002502000浸灰废水1314500020004003000100700800浸水、酸洗、染色水洗废水2330001000_80150200172001.3排放标准废水处理后分成两部分，60%回用，40%达标排放，即12000t/d回用，8000t/d达标排放。根据环保法律要求，该废水经处理后达标排放废水达到广东省地方标准水污染物排放限值（DB44/26-2001）二时段一级标准,如下表:表1.2排放水质项目出水水质pH6

17、-9色度40CODCr90mg/LBOD520mg/LSS60mg/LS2-0.5 mg/LCr3+0.5mg /L总Cr1.5 mg/L氨氮10mg/L而回用水还需要进一步采取深度处理措施（如超滤和反渗透），待水质达到回用水指标（见表1.3）求后再回用,如下表:表1.3回用水水质项目水质指标色度（倍）15混浊度（度）3pH值嗅和味无异味CODcr3总硬度350溶解铁0.3铬（六价）0.05氨氮0.5电导率（S·cm）10014 设计任务及依据 设计任务本设计方案的编制范围是制革废水处理工艺，处理能力为2万吨/天，设计内容包括工艺流程的选择，各处理构筑物的尺寸，选定主要设备的型号及处

18、理能力，并绘出总平面布置图、工艺流程图、高程图、管道布置图、二沉池的剖面图及溢流堰详图，对辅助构筑物进行布置和设计，给出整个工程的投资概算。编制正式设计说明书，并最终完成毕业设计。 设计依据l 国务院关于环境保护若干问题的决定（国发199631号）l 中华人民共和国环境保护法；l 污水综合排放标准GB8978-1996；l 水污染物排放限值DB44/26-2001；l 供电系统设计规范GB50052-92；l 建筑物防雷设计规范GB50057-94l 低压配电装置及线路设计规范GBJ54-83l 工业企业照明设计标准GBJ50034-92l 通用用电设备配电规范GBJ50055-93l 给水排

19、水工程设计规范GBJ69-84l 室外给排水设计规范GBJ14-87l 城市区域环境噪声标准GB30961993l 低压配电设计规范GB500541995l 水处理设备制造技术条件JB29321996l 水处理设备油漆，包装技术条件ZBJ980031987l 化工设备、管道防腐施工及验收规范HGJ2291983l 电控设备 第二部分：装有电子器件的电控设备GB/T37971989l 水污染防治设备 安全技术规范JB89391999l 各厂家设备选型样本l 相关电气、土建设计手册国家及行业、企业其他相应规范、标准51.5 设计原则 贯彻执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范及标准。

20、 选用高性能低成本的设备，采用技术先进，并经过实践证明是成熟可行的工艺设备；所选系统布置合理、运行稳定可靠、操作方便、易于维护。 根据设计进水水质和出厂水质要求，所选污水处理工艺力求技术先进成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理，确保污水处理效果，减少工程投资及日常运行费用。 妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣、沉砂和污泥，避免造成二次污染。 为确保工程的可靠性及有效性，提高自动化水平，降低运行费用，减少日常维护检修工作量，改善工人操作条件。 采用现代化技术手段，实现自动化控制和管理，做到技术可靠、经济合理。 各处理设备为全自动PLC控制，无需人员操作，同时有故障报警指示功能。

21、 在污水站范围内，站区总平面布置力求在便于施工、便于安装和便于维修的前提下，使各处理构筑物尽量集中，节约用地，扩大绿化面积，并留有发展余地。使站区环境和周围环境协调一致。 站区竖向设计力求减少站区土方量。 站区建筑风格力求统一，简洁明快、美观大方，并与站区周围景观相协调。 积极创造一个良好的生产和生活环境，把地面综合污水处理中水站设计成现代化的园林式污水处理站。1.6 处理效果1.6.1 排放部分BOD5 去除率: CODcr去除率: SS 去除率: 总铬 去除率： 色度 去除率：。 1.6.2 回用部分CODcr去除率: 总铬 去除率： 第二章 工艺流程确定2.1 概述目前制革工业生产一般包

22、括脱脂、浸灰脱毛、软化、鞣制、染色加工、干燥、整饰等几个工段，加工过程中需要添加多种化学品，从而使得废水中含有油脂、胶原蛋白、动植物纤维、有机无机固形物、硫化物、铬、盐类、表面活性剂、染料等多种污染物质和有毒物质。所有这一切都导致了制革废水的治理越来越难，制革废水对环境的污染越来越严重。制革废水因其水量大、水质波动大、污染物组分复杂且含量高，色度、化学需氧量（COD）和生化需氧量（BOD）均较高等特点，成为国内外难处理的工业废水之一，其处理技术得到了国内外水处理工作者的充分重视和广泛研究。2.2 制革废水处理方法比较制革废水进行治理的基本原则是：优先考虑制革工艺改革和技术革新，推广清洁生产工艺

23、，尽量减少各生产工序的排污，对废水的水质、水量实行总量控制，以减轻末端废水处理系统的负荷，根据处理手段的不同，制革废水处理方法可分为：物化法、生化法。 物化法目前国内用于处理制革废水的物化处理法有投加混凝剂、内电解等技术。用混凝剂物化处理，设备简单、管理方便，并适合于间歇操作。齐齐哈尔宏利达革制品厂，采用硫酸亚铁酸洗废液作混凝剂，在pH值为7.58.5，沉淀时间60rain，FeS04的质量浓度为200mgL时，CODcr，BOD5，SS去除率在80以上，其优点是处理成本低廉、避免二次污染，FeSO4在6-20时仍有较高的处理效果，温度适应范围广，适合北方气候寒冷的地区。隋智慧等用酸浸粉煤灰和

24、鼓风炉铁泥所得到的PBS混凝剂与聚硅酸铝絮凝剂配合处理制革废水，SS，CODcr，硫化物和铬的去除率可达90左右。此法的显著特点是混凝沉降速度快，污泥体积小，处理废水费用低。1、内电解法对废水的处理是基于电化学反应的氧化还原和电池反应产物的絮凝及新生絮体的吸附等的协同作用。河南省夏邑县某皮革制品有限公司，每日的排放量100120m3，采用以内电解为主的工艺，内电解塔为固定床，阳极的铁屑填料经特殊处理后，既增加填料的活性，又防止铁屑结块，使运行效果更加稳定，运行中对pH值要求非常严格。经过1年的运行，效果良好，CODcr，BOD5，SS总的去除率分别为88，89和95。此工艺特别适合间歇生产的中

25、小型制革企业，操作简便，运行稳定，脱色效果好，投资低，出水水质能够稳定达到二级排放标准。 生化法1、预处理系统：主要包括格栅、调节池、沉淀池、气浮池等处理设施。制革废水中有机物浓度和悬浮固体浓度高，预处理系统就是用来调节水量、水质；去除SS、悬浮物；削减部分污染负荷，为后续生物处理创造良好条件。 制革废水中含有较多的柔软剂、渗透剂和表面活性剂等高分子化合物，这些物质比较难以生物降解。P.A.Balakrishnan 等研究在生物处理前，用臭氧来氧化废水，将这些高分子有机物转变成低分子形式，甚至是容易消化的简单的生物机体，从而提高生物的可降解性。试验证明经过臭氧处理，制革废水的BOD5

26、，CODcr和色度都有明显的降低。田刚红在生物处理前先进行水解酸化，将废水的m(BOD5m(CODcr)的值由0.2提高到0.4以上，极大的提高废水的可生物降解性，为好氧生化处理提供有利条件。这两项技术与传统物化预处理技术相比，除能够提高废水的可生物降解性，还能够解决废水处理过程中的泡沫问题，且产泥量少，为解决制革废水处理中产生的大量污泥提供了一条途径。还可以投加混凝剂、絮凝剂去除制革废水中不易生化降解的化工辅料。一般用硫酸亚铁或碱式氯化铝，投加量为0.03-0.05，可去除CODcr与BOD5约50，S2-70以上，SS与色度80以上6。2、生物处理系统：制革废水的(CODcr)一般为300

27、04000 mgL，(BOD5)为10002000mgL，属于高浓度有机废水，m(BOD5)m(CODcr)值为0.30.6，适宜于进行生物处理。目前国内应用较多的有氧化沟、SBR和生物接触氧化法，应用较少的是射流曝气法、间歇式生物膜反应器(SBBR)、流化床和升流式厌氧污泥床(UASB)。各种工艺比较见表。表2.1各种生物方法的比较工艺特点应用实例技术参数氧化沟处理稳定，技术实用性强，运行负荷低，存在泡沫问题，适合大型制革厂广州市人民制革厂排放废水量为8500m3/d，水质达标污泥负荷：0.05-0.10kgBOD5/(kgMLSSd)水力停留时间：24-28h污泥龄：20-30d水流速度0

28、.3m/sSBR间歇运行，灵活，流程短，操作管理简便，适合中小型制革厂浙江某制革企业排放量为2800-3500m3/d，CODcr与SS可去80%以上，S2-去除96.7%以上污泥负荷：0.1-0.15kgBOD5(kgMLSSd)污泥浓度：3-4g/L水深：4-6m生物接触氧化法空气用量少，体积负荷高，处理时间短，但是成本高，适合中小型制革厂沈阳第一制革厂CODcr，SS，Cr3+，S2-，去除率为85%-99.8%以上容积负荷：2-4kgBOD5(kgMLSSd)曝气量：3空气/(min m3池容)射流曝气法结构简单，氧的利用率高，污泥不易膨胀，适合中小型制革厂某制革厂排放废水量为3400

29、m3/d，CODcr去除率达90%以上曝气时间：2-4h喷射流量：0.039m3/sSBBR去除效率高。出水水质好，污泥产量少小试，处理效率在90%以上水温：200C回流率：100L/h污泥产率：0.03kgTSS/kgCODcr流化床容积负荷大，耐冲击但处理效率不高，能耗大，适合中小型制革厂CODcr与BOD5去除率达80%以上容积负荷：10BOD5(kgMLSSd)UASB高负荷，但去除率低且出水的硫化物浓度高印度的某制革厂废水CODcr，BOD5，SS去除率都在80%以上要选用哪种生物处理工艺，除了考虑水质特点，还要兼顾处理水量、处理要求和场地面积等因素。从表1看出，目前用于处理制革废水

30、的比较成熟的工艺是氧化沟、SBR和生物接触氧化法，其技术参数比较全面。制革废水水量水质波动大，含有较高浓度的Cl-和SO42-，以及微生物难降解的有机物及铬和硫化物带来的毒性问题，因此生物处理工艺必须具备耐冲击负荷，且能适应高盐度对微生物产生的抑制作用，又能在较长时间内使难降解有机物得到降解和无机化。氧化沟的运行负荷非常低，处理效果好，且停留时间长、稀释能力强、抗冲击负荷能力强，故氧化沟是符合上述条件的最佳首选技术。但对于中、小型制革厂，因生产无一定规律或无足够场地，采用氧化沟工艺并非最佳选择，而SBR工艺是间歇运行，具有理想推流的特点，且流程短；生物接触氧化法对于水量、水质的冲击负荷有很强的

31、耐冲击能力，故制革废水相对集中排放、水质多变及负荷变化大的适合用SBR工艺和生物接触氧化法。射流曝气法是在活性污泥法的基础上采用射流曝气器进行充氧，提高了氧的利用率；SBBR是将SBR和生物膜技术结合起来，兼具两者特点；流化床和UASB工艺的负荷高，这些技术都有适合处理制革废水的一方面，但应用少，技术参数不全面，需要进一步研究7。 2.3 设计方案的确定1、污水性质分析制革废水水量水质波动大，含有较高浓度的Cl-和SO42-，以及微生物难降解的有机物及铬和硫化物带来的毒性问题，因此生物处理工艺必须具备耐冲击负荷，且能适应高盐度对微生物产生的抑制作用，又能在较长时间内使难降解有机物得到降解和无机

32、化。氧化沟的运行负荷非常低，处理效果好，且停留时间长、稀释能力强、抗冲击负荷能力强，所以选择氧化沟是首选的最佳工艺8。2、处理工艺方案的确定本设计拟定 物化 + 氧化沟作为工艺方案，工艺流程如图2.2所示：超滤膜超污泥脱水浓缩池集泥井贮存池沉淀反应池细格栅污水提升泵调节池初沉池氧化沟二沉池气浮池超滤膜组件 氢氧化钠含铬废水 铬泥 达标排放 硫酸亚铁 上清液 回流 硫酸铝浸灰废水等其他废水 达标回用 剩余污泥 上清液 上清液 泥饼外运图2.1物化 + 氧化沟工艺流程 工艺介绍 1、氧化沟氧化沟是延时曝气活性污泥法的一种变型。污水和活性污泥在渠道中不断循环流动，所以氧化沟的水力停留时间长，有机负荷

33、低，污泥龄长。不仅能去除碳还能脱氮除磷，处理效果好，运行管理非常简单。氧化沟处理技术与其他生物处理工艺相比，具有以下技术经济方面的特点：（1）工艺流程简单，污泥产生量较少，污泥较稳定，简化污泥后处理工艺流程。（2）出水水质好、处理效果稳定。试验研究和生产实践均表明，氧化沟在去除BOD和SS方面均取得比传统活性污泥法更好的出水水质，运行也更稳定可靠。（3）投资省、运行费用低。在要求氧化沟具脱氮功能时，其基建投资和运行费用比其他具脱氮功能的生物处理工艺都要低。（4）耐冲击负荷。对进水水量和水质的变化有较大的适应性。能承受冲击负荷而不致影响处理性能。（5）构造形式多样，设计运用灵活。目前应用较为广泛

34、的氧化沟类型包括：帕斯韦尔（Pasveer）氧化沟、卡鲁塞尔（Carrousel）氧化沟 、奥尔伯（Orbal）氧化沟、T型氧化沟（三沟式氧化沟）、DE型氧化沟和一体化氧化沟。本设计采用双沟式氧化沟工艺9。第三章 污水处理主要设备及构筑物3.1 格栅格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成的框架设备被安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，减轻后续处理构筑物的处理负荷，保护后续处理设施10。 确定设计参数设计流量Qmax=20000m3/d=833.3m3/h=231L/S 栅前流速v1=0.7m/s，过栅流速v2=0.8m/s,栅条宽度s=0.01m，格栅

35、间隙b=10mm,栅前部分长度0.5m，格栅倾角=60°,单位栅渣量1=0.10m3栅渣/103m3污水。 设计计算1、确定格栅前水深，根据最优水力断面公式计算得栅前槽宽，则栅前水深,2、栅条间隙数, 设置一组格栅3、栅槽有效宽度B=s（n-1）+en=0.01×（65-1）+0.01×65=1.29m,4、进水渠道渐宽部分长度（其中1为进水渠展开角）5、栅槽与出水渠道连接的渐窄部分长度,6、 过栅水头损失（h1） 因栅条边为圆形截面，取k=3，则, 其中 h1：计算水头损失 k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3 ：阻力系数，与栅条断面形状有关，

36、当为圆形断面时=1.797、栅后槽总高度（H） 取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.41+0.3=0.71m 栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.41+0.15+0.3=0.86m8、格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+0.43/tan=0.66+0.33+0.5+1.0+0.43/tan60°=2.74m9、每日栅渣量= =取用人工清渣图3.1 格栅草图3.2 污水提升泵房 设计说明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。 设计参数设计流量18000m3/d=750m3/h, 泵房工程结构按远期流量

37、设计。 泵房设计计算采用氧化沟工艺方案，污水处理系统简单，故污水只考虑一次提升。污水经提升后入调节池，然后自流初沉池、氧化沟、二沉池及气浮池，最后由出水管道排出。各构筑物的水面标高和池底埋深见第五章的高程计算。污水提升前水位-3.00m（既泵站吸水池最底水位）,提升后水位3.00m（即调节池水面标高）。所以，提升净扬程Z=3.00-（-3.00）=6.00m,水泵水头损失取2m从而需水泵扬程H=Z+h=8.00m再根据设计流量0.21m3/s =750m3/h，采用2台选择350QZ-100型轴流式潜水电泵，单台提升流量1210m3/h，一用一备。该泵提升流量1210m3/h，扬程7.22m，

38、转速1450r/min，功率29.9kW。占地面积为，即为正方形边长为9m泵房,高6m,泵房为半地下式，地下埋深4m，地上2m。水泵为自灌式11。3.3 调节池调节池的作用是均质和均量,一般还可考虑兼有沉淀、混合、加药、中和和预酸化等功能。调节池为钢混结构，主要作用是对废水处理站的进水水质水量进行均化，使后续处理设施保持水量和浓度均匀，控制温度，pH值，防止冲击负荷和断水现象产生。控制温度，调节pH值，为后续生化处理做准备。处理根据制革废水水质变化不太大的现实，本工程调节池主要考虑对水量的均化，在调节池前投加硫酸亚铁，进行化学除硫12。 确定设计参数 设计日平均水量为：20000m3/d；停留

39、时间：6h；有效水深:3m；超高：0.3m；容积加大系数：0.7 设计计算1、总体积 所以取V7500m3 2、调节池的尺寸A=WT/h=7500/3=2500m23、设长为50m,则宽为50m纵向隔板间距采用5m,将池分为3格4、调节池尺寸：L×B×H =50×50×3.3 m5、调节池前投加硫酸亚铁投加量200mg/L,即0.2kg/m3,按833.3m3/h,每小时投加量为166.66kg3.4 竖流式初沉池沉淀池按工艺布置的不同，可分为初次沉淀池和二次沉淀池初次沉淀池是一级污水处理厂的主体处理构筑物，处理的对象是悬浮物质，同时可去除部分BOD5，

40、可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD5负荷。减轻后续处理设备的负荷，保证生物处理设备净化功能的正常发挥。沉淀池按池内水流方向的不同，可分为平流式沉淀池，幅流式沉淀池和竖流式沉淀池因本次设计的设计流量不大，拟采用竖流式沉淀池13。 设计参数沉淀时间t=1.5h；中心管内流速v0=0.03m/s；污水在沉淀区的上升流速一般在0.00050.001m/s之间，这里取0.0008m/s。 设计与计算1、采用两组，Q1=Q/2=10000m3/d=416.7m3/h0.12m3/s 2、中心管面积与直径f1中心管截面积，m2d0中心管直径，mQ1每个池的最大设计流量，m3/sV0中心管内的流速3

41、、沉淀池的有效沉淀高度，即中心高度h2=vt×3600=0.0008×1.5×3600=4.32mv污水在沉淀区的上升流速t沉淀时间，初沉淀池取1.02.0h,取1.5hh2有效沉淀高度4、中心管喇叭口到反射板之间的间隙高度d1=1.35d0=1.35×1.5=1.34v=0.02m/sh3间隙高度v1间隙流出速度，一般不大于40mm/sd1喇叭口直径5、反射板直径d2=1.3d1=1.3×1.34=1.74m6、沉淀池总面积及沉淀池直径（1）池的沉淀区面积f2= =0.12/0.0008=150m2沉淀池的总面积为A=f1+f2=5.1+15

42、0=155.1m2(3) 沉淀池的直径7、污泥斗高度及容积取=600，截斗直径0.4m,则缓冲层高度h4,取0.3m已知进水SS浓度=233.8mg/L，初沉池效率设计50，则出水SS浓度，取污泥含水率P0=99%，污泥容重=1000kg/m3,两次排泥时间间隔T=2d=464.6m3每个沉淀池的污泥量W=232.3m38、沉淀池的总高度H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+4.32+1.43+0.3+12.6=21.35mh1超高，取0.3m图3.2 竖流式沉淀池示意图3.5 氧化沟（采用双沟式氧化沟） 本设计所采用的双沟式氧化沟，运行负荷非常低，处理效果好，且停留时间长、稀释能力强、抗

43、冲击负荷能力强，且能适应高盐度对微生物产生的抑制作用，又能在较长时间内使难降解有机物得到降解和无机化14。 确定设计参数污泥龄Qc=15d；污泥产泥系数Y=0.5kgMLSS/kgBOD5；污泥浓度X=4000mg/L；污泥自身氧化率Kd=0.05d-1；水流量Q=20000m3/d；氧化沟进水BOD5:L0=512.5mg/L；Le=20mg/L；污泥含水率p=99%。 设计计算1、氧化沟总容积计算（1）硝化区的容积计算（2）氧化沟总容积K具有活性作用的污泥的总污泥量的比例2、氧化沟为双沟式氧化沟，取池深H=4m，超高取0.3m，宽b=20m（1）总面积（2）四个弯道的面积 （3）直道的面积

44、 （4）直道的长度 取L105m（5）中心岛宽3m，最外墙和内墙厚度350mm，其余墙体厚250mm，砖混结构3、剩余污泥量计算（1）剩余活性污泥量（2）湿污泥量（3）水力停留时间t=24V/Q=24 19189/20000=23.0h 在1024之间，符合要求。（4）污泥负荷在0.050.20之间，所以符合要求。4、最大需氧量的计算, , 分别为BOD，氨氮和活性污泥氧当量符合要求最大需氧量计算。 5、曝气设备采用转刷型曝气机（1）标准供氧量R0标准需氧量，kg/hT设计温度， OC1.024温度系数，修正系数，取=0.9，=0.95CS(T)温度T时，界面处溶解氧的浓度，mg/lC标准大气

45、压条件下氧的饱和度查表可知：Cs(20)=9.17mg/l, Cs(15)=10.15mg/l（2）对转刷曝气器有Qos泵型叶轮在标准条件下的充氧量，kg/h;V叶轮转速，m/s;D叶轮直径Kn池型修正系数；20时脱氧清水的需氧量RosRos=(14675×9.17)/0.9×(0.95×1×9.17-2)1.024（20-20）=22813kg/d=951kg/h（3）曝气机数量N=4（台） 根据不同含氧量采用相应的转速以达到节能15图3.3 双沟式氧化沟3.6 二次沉淀池（幅流式沉淀池）为了使泥水分离以及混合液澄清、污泥浓缩并将分离得污泥回流到生物处

46、理段，改善回流污泥得浓度和活性污泥处理系统的出水水质。本设计采用2座普通辐流式二次沉淀池，中心进水，周边出水，去除腐殖污泥（指生物法中的剩余污泥）。 确定设计参数1、设计流量Qmax=20000m3/d=833.3m3/h=0.23m3/s 2、设计进水量：Q=20000m3/d，Q1=10000m3/d=0.12m3/s（每组）3、表面负荷：qb范围为1.01.5 m3/ m2·h ，取q=1.0 m3/ m2·h4.、固体负荷：qs =140 kg/ m2·d5、水力停留时间（沉淀时间）：T=2 h 设计计算1、沉淀池面积:按表面负荷算：2、沉淀池直径： 取D

47、=23.0m 有效水深为 h1=qbT=1.02 =2m<4m3.、贮泥区容积： 为了防止磷在池中发生厌氧释放，故贮泥时间采用Tw=2h，二沉池污泥区所需存泥容积： 则污泥区高度为 4、二沉池总高度： 取二沉池缓冲层高度h3=0.4m，超高为h4=0.3m则池边总高度为 h=h1+h2+h3+h4=2+1.64+0.4+0.3=4.34m设池底度为i=0.1，则池底坡度降为 式中：d为下口直径，取1m。则池中心总深度为：H=h+h5=4.4+1.1=5.5m 5、校核堰负荷： 径深比： 堰负荷：以上各项均符合要求。6、流式二沉池计算草图如下：图3.4辐流式沉淀池图3.5辐流式沉淀池计算草

48、图选用中心传动刮泥机，型号为XZG-10,N=0.75kW3.7 气浮池 气浮池放在流程终端时确保在非正常情况下处理水达标排放，在池内投加Al2（SO4）3试剂。 确定设计参数1、设计流量 Qmax=20000m3/d=833.3m3/h2、分离室停留时间ts=10min3、反应时间t=6min4、 溶气水量占处理水量的比值R=30%5、接触室上升流速Vc=10mm/s6、溶气压力采用0.3Mpa7、气浮分离速度Vs=2.0mm/s8、填料罐过流密度I=3000m3/(m2 d) 设计计算1、接触室面积 2、分离室表面积 3、分离室水深 Hs=Vsts=2.0×10-3×1

49、0×60=1.2m，取Hs=2.0m4、气浮池容积 W(Ac+As)Hs=(30+150.5) ×2.00=361m35、反应池的容积 反应气浮池的总体积 V0=W+V=361+83.3=444.3m3，取V0=450m3 取气浮池的有效水深Hs=4m S=V0/H=450/4=112.5m2 长：宽=28：16、反应气浮总高度 浮渣层高度H1=0.05m，干舷高度H0=0.15m H=H0+H1+Hs=0.05+0.15+4.00=4.2m7、溶气罐 悬浮固体干重S S=QSa=20000×233.8=4.7×106g/d 取废水的温度为200C，则空

50、气的密度1.164g/l，溶解度Cs=18.7ml/L 溶气压力P0.3MPa，加压溶气系统的溶气效率f=85%，A/S=0.04 I=3000m3/(m2/d) 选用标准直径Dd=300m，TR-型压力溶气罐一只8、空气压缩机需要释气量Qg ，均为20试验时取得，因试验温度与生产中的最低水温相差不大取1.29、所需空气压缩机的额定气量 选用Z-0.025/6空压机间歇工作 刮渣机 选用TX-型行星式刮渣机一台10、气浮池的加药量气浮加药按进水量1000t/h计算。每小时加药（硫酸铝）50-100kg，配制浓度10%（质量分数），每班用量约为20包（每包25kg）3.8 超滤膜组件设计说明本次

51、设计选用内压式中空纤维超滤膜组件，膜组件外形为圆柱形，膜壳长1016mm，直径8英寸（202mm），内装10800根中空纤维膜，膜的内孔直径0.8mm，外孔直径1.3mm，长1000mm。每根组件中膜的总有效面积为30m2，其装填面积为923 m2/m3。膜壳和端板由耐压的玻璃钢加工而成。膜材料是聚丙烯腈（PAN），化学结构。聚丙烯腈有很好的耐水解性和抗氧化性和亲水性。它含数十至近万根纤维的诸多集束两端埋封在环氧或聚氨酯胶黏剂中，切割封头裸露纤维空腔，形成管板。然后将管板封装在水力学对称的塑料盒不锈钢筒体内，确保进料液与透过液完全隔离，构成中空纤维超滤组件3.8.2 设计参数已知中空纤维膜组件性能参数： M= 5000060000 测试压力：0.1MPa透水量：4000L/h 测试温度：25每一根膜组件的稳定透水量可由下式计算：=CS （22）式中 为单个膜组件的稳定透水量，L/h； C为组装系数，取0.9； S为稳定系数，取0.7； 为给定组件的测试透水量，4000