洗毛废水处理设计说明

1、 .PAGE53 / NUMPAGES53前言 在我国经济高速发展的今天，污水处理事业取得了较大的发展，已有一批城市兴建了污水处理厂，一大批工业企业建设了工业废水处理厂（站），更多的城市和工业企业在规划、筹划和设计污水处理厂。水污染防治、保护水环境，造福子后代的思想已深入人心。近几十年来，污水处理技术无论在理论研究方面还是在应用发面，都取得了一定的进步，新工艺、新技术大量涌现，氧化沟系统和高效低耗的污水处理技术，如各种类型的稳定塘、土体处理系统、湿地系统都取得了长足的进步和应用。这些新工艺、新技术已成为水污染防治领域的热门研究课题。在国家科委、建设部、国家环境保护局的组织和领导下，广泛、深入地

2、开展了这些课题的科学研究工作，取得了一批令人瞩目的研究成果。不应回避，我国面临水资源短缺的严重事实，北方一些城市人民生活水平的提高和工农业生产的发展已受到水资源不足的制约。城市污水和工业废水回用，以城市污水作为第二水源的趋势，不久将成为必然。这就是我国污水事业面临的现实。作为环境工程专业的学生，就更应该深刻地了解这种形势，掌握并发展污水处理的新工艺、新技术，成为跨世纪的工程技术人才，将我国的污水处理事业提升到一个新的高度。本次设计的题目是洗毛污水处理厂设计。目的是了解水处理工程的设计容与方法，其中包括了污水处理厂的建设以与工艺流程的选用，收获甚多，为日后的学习与工作积累了宝贵的经验。设计成果包

3、括设计说明书，计算书与工艺平面图。在此，还要对老师的悉心指导表示感。摘要洗毛废水是一种含有大量污染物的高度污染性工业废水，其主要污染物羊毛脂是由非离子型洗涤剂形成的稳定的水包油形式的乳化液。利用微生物作用使乳化液破乳成为一种新的洗毛废水处理方法。该方法目的在于通过物理去除COD来提高好氧处理能力，而非用生物方法从废水中去除羊毛脂。该处理方法的机制是利用好氧混合液使洗毛废水乳化液变得不稳定。根据羊毛洗涤废水的特点，采用UASB和好氧工艺处理该废水。运行结果表明：p(COD )5200 mgL，p(BOD)3000 mgL，p(SS)2200 mgL时，出水p(COD)200 mgL，p(BOD)

4、60 mgL，p(SS)200mgL。关键词：洗毛废水；废水处理；厌氧；生物接触氧化Abstract：Wool scouring effluent is a highly polluted industrial wastewater in which the main pollutant, wool wax, is held in astable oil-in-water emulsion by non-ionic detergent. The use of microbial action to cause emulsion destabilisation hasbeen proposed

5、as a new treatment strategy for this effluent stream. This strategy aims at improving aerobic treatmentperformance by physically removing the high-COD, slowly bio-degradable wool wax from the system without biodegradation.The mechanism by which an aerobic-mixed culture destabilises the wool scouring

6、 effluent emulsion wasinvestigated.According to the characteristics of the wastewater from wool washing，a UASB and aerobic process was used to treat the said wastewaterResults of the operation showed that when the p(COD，)of the inlet water was5 200 mgI the p(BOD)of the inlet water was3000 mgL and th

7、e p(SS)of the inlet water Was2200mgL，the p(COD)of the effluent water was 200 mgL，the p(BOD)of the effluent water was 60 mgLand the p(SS)of the effluent water was 200 mgLKey words：wastewater from wool washing；wastewater treatment；anaerobic；biological contact oxidation目录绪论洗毛废水的产生1.2 洗毛废水的特点1.3 洗毛废水的危害

8、1.4 洗毛废水的排放标准1.5 设计任务1.5.1毕业设计他题目1.5.2 处理水质1.5.3 设计容1.5.4 设计成果设计说明2.1 洗毛废水概况2. 2 工艺流程的比选、说明2.2.1 方案设计原则2.22 洗毛废水处理工艺组合工艺2.3 方案的分析确定构筑物设计计算3.1 格栅3.1.1 设计概述3.1.2 设计参数3.1.3 设计计算3.2 调节池3.2.1 设计概述3.2.2 设计参数3.2.3 设计计算3.3 竖流式沉砂池3.3.1 设计概述3.3.2 设计参数3.3.3 设计计算3.4 离心脱脂机3.5 混凝气浮池3.5.1 设计概述3.5.2 设计参数3.5.3 设计计算3

9、.6 UASB3.6.1 设计概述3.6.2 设计参数3.6.3 设计计算3.7 水解酸化池3.7.1 设计概述3.7.2 设计参数3.7.3 设计计算3.8 生物接触氧化池3.8.1 设计概述3.8.2 设计参数3.8.3 设计计算3.9 二沉池3.9.1 设计概述3.9.2 设计参数3.9.3 设计计算3.10 污泥浓缩池3.10.1 设计概述3.10.2 设计参数3.10.3 设计计算第一章 绪论1.1 洗毛废水的产生：洗毛是羊毛制成品的一个中间环节。由于羊毛在原产地收集时杂质较多，制成品时必须经过一个洗涤过程，产生洗涤废水，即洗毛废水。1.2 洗毛废水的特点：洗毛生产工艺工程中产生大量

10、洗毛废水,其重要特征是:COD浓度高(达数万mg/L ),SS高(通常达到1%3%),且基本为有机物质，其中主要含有羊毛脂、洗涤剂，通常还有羊汗、羊粪、草屑、泥沙等杂质，此外还有寄生虫卵和细菌。羊毛脂与污染物由于皂化和乳化作用呈悬浮乳化状态，高度混浊，废水显褐黄浑浊，若直接排放，会对环境造成严重污染。由于含固率较高使得洗毛废水往往不同于一般的工业废水,更具有污泥的性质, 属难处理的高浓度、高固含物的有机废水。废水中的胶体和固体颗粒带有很强的负电性,导致羊毛脂、羊汗(钾的羧酸盐)和土杂与水形成稳定的分散体系,悬浮于废水中,性质近似于乳状液。洗毛废水中高的COD主要来自于以含羊毛脂等有机物为主的固

11、体颗粒物。洗毛废水处理的难点是羊毛脂难以被微生物利用,有机物只能通过固液分离的方法去除。但由于各组分之间有很强的作用力,又都是亲水性物质,通常很难直接用机械的方法实现固液分离。所以必须改变废水的乳化状态,通常采用气浮法和投加絮凝剂的方法。1.3 洗毛废水的危害：由于羊毛在原产地收集时杂质较多，制成品时必须经过一个洗涤过程，有需加入洗涤剂（ABS）等，使其产生一种高浓度碱性洗剂废水，且多已乳化，即洗毛废水。对乳化高浓度碱性洗剂废水如不处理，直接排放，会造成地表水或河流的严重污染，严重危害生物的生长和人类的健康。1.4 洗毛废水的排放标准出水满足污水综合排放标准（GB 8978-1966）中洗毛行

12、业二级标准要求，要求改造后各主要控制指标如下：COD200mg/L， BOD60mg/L, SS200mg/L, PH69 ，色度80倍。1.5 设计任务1.5.1 毕业设计题目 某洗毛废水处理厂改造设计1.5.2 处理水质 进水水量为600m3/d，各项指标如下：COD=3950065000mg/L,BOD=800011500mg/L，SS=800010000mg/L，PH=89.色度=350450倍出水满足污水综合排放标准（GB 8978-1966）中洗毛行业二级标准要求，主要控制指标如下：COD200mg/L， BOD60mg/L, SS200mg/L, PH69 ，色度80倍。1.5.

13、3 设计容1.方案确定 按照原始进水资料以与出水的水质要求进行处理方案的确定，拟定处理工艺流程，选择处理的构筑物并说明选择的理由。进行工艺流程中各个处理单元的处理原理说明，论述其优缺点，编写设计方案说明。 2.设计计算进行各处理单元处理效率估算；各构筑物的设计参数应根据同类型污水的实际运行采纳数或参考有关手册选用；各构筑物的尺寸计算；设备选型计算。 3.平面和高程图布置 根据构筑物的尺寸，合理的进行平面布置；高程布置应在完成各构筑物计算与平面布置草图后进行各构筑物的水头损失可直接查相关资料，但各构筑物之间的连接管渠的水头损失则需计算而定。 4.编写设计说明说、计算书1.5.4 设计成果1.废水

14、处理厂总平面布置图1。 2.处理工艺流程图1 3.主要简单构筑物（气浮池、沉淀池等）平面、剖面图2 4.设计说明书、计算书一份第二章 设计说明2.1 洗毛废水概况（1）. 水文地理：某毛制品公司位于江阴市东南5公里，距河流北侧1公里处。污水处理站拟建在厂区东南侧，占地2800m2，场地地势平坦，厂区排水管埋深-0.7m。（2）. 气象特征：地处陆中纬度地带，属于暖温带季风区海洋大陆性气候，年平均气温16.3c，极端最高气温39.2c，极端最低气温-4.9c。年平均降水量为1567.1，全年主导风向为东南风。（3）. 地质概况：厂区在位置有比较丰富的地下水资源，潜水含水层厚10-70米，水位埋深

15、5-30米，地震基本裂度为七度。废水水质排放要求水质指标BOD5（mg/L）COD（mg/ L）SS（mg/ L）pH原 水80004000080008-9排放标准602002006-9（4）. 现废水处理工艺为：集水池+竖流式沉砂池+离心脱脂机+混凝气浮，出水无法满足污水综合排放标准（GB 8978-1966）中洗毛行业二级标准要求，要求改造后各主要控制指标如下：COD200mg/L， BOD60mg/L, SS200mg/L, PH69 ，色度80倍。2. 2 工艺流程的比选、说明：2.2.1 方案设计原则1.积极采用新技术、新设备，使污水厂改造后运行更可靠、更稳定、维修更方便，服务年限更

16、长。 2.做到占地面积少，投资少，运行费用低。 3.处理过程不产生二次污染，出水达到国家排放标准。2.22 洗毛废水处理工艺组合工艺目前，对洗毛废水的处理，目前主要的处理方法:物理法、生化法与化学絮凝法。国洗毛废水的处理工艺技术处于探索发展阶段，在处理工艺技术、设备上不够成熟，主要工艺技术有以下几种。 1 气浮接触氧化气浮 某洗毛厂川洗毛废水采用沉砂池 调节池 气浮一级氧化二级氧化 三级氧化 气浮处理工艺，设计参数水力停留时间为沉砂池8h；调节池8h；一级、二级、气浮各0.5h，一级、二级、三级氧化共18h；废水进水CODcr为500010000mg/L, COD总去除率达98%以上。 该工艺

17、处理废水的优点有机负荷高，经过气浮处理后降低了废水中的小颗粒悬浮物，然后经过三级氧化处理后BOD,COD大幅度降低，再紧接气浮工艺，使出水水质稳定而良好。缺点构筑物繁多，占地面积大，运行维护管理困难，两级气浮，耗能大。2 油脂回收气浮混凝沉淀 前洲某洗毛厂采用对前几槽高浓度洗毛废水采用离心分离机进行油脂回收，后进行气浮、混凝沉淀处理，处理后废水与清洗废水混合，进人镇污水处理厂。COD进水为10500mg/L，出水则小于1000mg/L。 本工艺首先采用离心分离机进行油脂回收，一次性投资大，运行费用高。混凝气浮部分由于加药量大，日常处理费用高，使企业难以承受，且混凝剂吕盐，PAM对人类健康都有一

18、定的危害，存在二次污染问题，并会对后续生化处理产生不利影响。3 双气浮 东亭某洗毛厂采用调节池沉淀、一级气浮、二级气浮进行处理，废水处理效果为CODs:进水12500mg/L，出水小于300mg/L。 气浮法具有以下特点：（1）.水在池中停留时间短，且占地少，节省基建投资；（2）.气浮法具有预曝气作用，出水和浮渣都还有一定的氧，有利于后续处理或再用，泥渣不易腐化；（3）.气浮法处理效率高，出水水质良好；（4）.浮渣含水率低，这对污泥的后续处理有利，而且表面刮渣比池底排泥方便。但气浮法耗电较大，其中投放的一些药剂可能造成二次污染，而且目前使用的溶气水减压器易堵塞。4 混凝沉淀气浮某洗毛厂采用调节

19、池 反应槽 沉淀池反应槽 气浮池处理工艺。总处理效果 CODs,的进水12000mg/L，出水落600mg/L，运行费用2.75元/m3污水。混凝气浮部分由于加药量大，日常处理费用高，使企业难以承受，且混凝剂铝盐，PAM对人类健康都有一定的危害，存在二次污染问题，并会对后续生化处理产生不利影响。5 超过滤离心法家港洗毛厂采用超过滤离心法处理工艺，处理水量为 104m3/d，超滤工艺参数膜水通量 100L/(m3h)，选用VF48型管式超过滤膜，膜面流速2-5m/s，总投资170万元，运行成本1.18元/m3, COD去除率94.1%，羊毛脂去除率99.1%，该工艺对油脂、SS,COD，均有明显

20、的去除效率。超滤膜法处理洗毛废水的优点在于可有效地浓缩原废水，回收羊毛脂，且具有较高稳定的透过液可直接回用于洗毛装置。但该处理方法由于膜投资高、占地大与操作和维护费用高，且超滤膜易受废水污染，而且受污染后膜通量会大幅度降低。严重影响处理效果。6 油脂回收酸化双气浮 市洗毛厂采用油脂回收 酸化 双气浮处理工艺，先对洗毛前三槽废水用二级离心机进行羊毛脂回收，油脂回收后的废水与其他槽废水混合，进人酸化调节池，后用二级气浮方法进行处理，处理后污水排人市污水处理厂。设计水量200m3/d，设计参数水力停留时间为酸化调节池48h，二级气浮各0. 5h。据市环境监测站验收监测，实际处理效果COD，进水为18

21、300mg/L左右，处理后COD出水小于375mg/L, COD去除率达97.9%。该工程总投资为102万元，污水处理成本为2.71元/m3污水。 本工艺处理后COD去除率较高，出水水质良好。但水力停留时间长，且工程投资费用高，污水处理费用昂贵。2.3 方案的分析确定 1.混凝气浮/接触氧化工艺处理洗毛工业废水:工艺一流程图如下：废水处理工艺流程污泥脱水车间污泥浓缩池离心脱脂机调节池排放、回用二沉池接触氧化池格栅集水井竖流沉砂池UASB 混凝气浮池水解酸化池进水泥饼外运出水井工艺流程简述：废水由水渠经过格栅除去颗粒物和漂浮物如羊毛，草屑，防止管道与阀门的堵塞，而后进入集水井，经过污水提升泵提升

22、进入调节池，对废水的水质和水量进行调节，保证后续处理构筑物能连续运行是均质和均量，再经过沉砂池除去密度较大的易沉颗粒物，再经过离心脱脂机，进行羊毛脂的回收，同时可以大幅度降低有机物含量。离心脱脂作用后的污水进入混凝气浮池进一步降低有机物含量。混凝气浮池出水仍含有相当高的BOD和COD,所以通过厌氧UASB处理再降低其BOD和COD值。然后经过水解酸化池提高UASB出水的可生化性，通过生物接触氧化池的出水进入二沉池沉淀后，达到设计要求的排放标准，二沉池出水排放，二沉池泥水分离后的污泥经过污泥浓缩池浓缩，再脱水外运。2.采用厌氧、好氧加混凝沉淀工艺：工艺二流程图如下:二沉池二级接触氧化池中间沉淀池

23、沉砂池一级接触氧化池格栅UASB反应器原废水污泥池脱水车间排水水外运水混凝剂工艺流程简述：该工艺原废水经过格栅进入调节沉砂池，调节水质、水量均匀并预沉部分较大颗粒的悬浮物后进入UASB 反应器。通过厌氧微生物的作用去除大部分的有机物。出水进入一级生物接触氧化池进行好氧生化处理，然后进入中间沉淀池进行泥水分离再进入二级生物接触氧化池进行好氧生化处理。出水加入混凝剂PAC和絮凝剂PAM进行混凝沉淀。二沉池出水达标排放或回用。此工艺中UASB消化大量污泥。只有调节池、中间沉淀池、二沉池中产生污泥，且量不大疏水性好。故采用污泥通过管道进入贮泥池，然后由泵打入压滤机房，通过压滤机压滤后脱水，泥饼外运填埋

24、或作农肥处理。贮泥池上清液和压滤机房滤液回流至调节沉淀池进行处理。比较以上两种工艺： 由于所给废水的有机物浓度很高，经过羊毛脂回收后可以有效地降低BOD和COD,但原工艺（集水池+竖流沉砂池+离心脱脂机+混凝气浮）无法满足污水综合排放标准（GB-8978-1996）中洗毛行业二级标准要求。在这里所采用的以上两种工艺总流程都是：厌氧处理+好氧处理。工艺一设有调节池，保证水质和水量稳定，从而使后续构筑物正常运行，另外设有气浮池，能保证出水水质良好，更重要的是工艺一中的离心脱脂机不仅可以有效地降低废水地BOD和COD，同时可以回收一定数量地羊毛脂，从而增加了经济效益。所以在此采用工艺一 。工艺流程：

25、格栅+调节池+竖流式沉砂池+离心脱脂机+混凝气浮+UASB+水解酸化+生物接触氧化池+二沉池+污泥浓缩池一：设计原始资料水文地理：某公司位于江阴市东南5公里，距河流北侧1公里处。污水处理站拟建在厂区东南侧，占地2800m2，场地地势平坦，厂区排水管埋深-0.7m。七项特征：地处陆中纬度地带，属于暖温带季风区海洋大陆性气候，年平均气温16.3c，极端最高气温39.2c，极端最低气温-4.9c。年平均降水量为1567.1，全年主导风向为东南风。地质概况：厂区在位置有比较丰富的地下水资源，潜水含水层厚10-70米，水位埋深5-30米，地震基本裂度为七度。4、废水来源与水质：洗毛工艺排水量为600m3

26、/d，各项指标如下：COD=3950065000mg/L,BOD=800011500mg/L，SS=800010000mg/L，PH=89.色度=350450倍现废水处理工艺为：集水池+竖流式沉砂池+离心脱脂机+混凝气浮，出水无法满足污水综合排放标准（GB 8978-1966）中洗毛行业二级标准要求，要求改造后各主要控制指标如下：COD200mg/L， BOD60mg/L, SS200mg/L, PH69 ，色度80倍。构筑物名称ss去除率cod 去除率 bod去除率原水（8000）（40000）（8000）一级处理后（4400）45%（30000）25%（6000）25%离心脱脂机后（374

27、0）15%（19500）35%（3900）35%混凝气浮后（748）80%（4875）75%（1170）70%UASB后（975）80%（234）80%水解酸化池后（682.5）30%（187.2）20%生物接触氧化池后（74.8）90%（273）60%（46.8）75%二沉池后（44.88）40%（163.8）40%（28）40% 1.格栅1.1设计概述： 格栅是由一组平行的金属或尼龙等非金属材料的栅条支撑的框架，设在处理构筑物之前，垂直或斜置于污水流经的渠道上，主要功能是去除污水中较大的悬浮物和漂浮物，保证后续处理系统的正常运行，本设计采用一道细格栅主要用来去除洗脱的羊毛和黏附在羊毛上的草

28、屑等杂质。1.2设计参数：已知参数：Q=600m3/d，Kp=2.0，Qmax=1200 m3/d=0.014 m3/s。栅条净间隙为4mm，（310mm）格栅安装倾角600 过栅流速一般为0.4-1.0m/s ,取V=0.4m/s,栅条断面为矩形，选用平面A型格栅,栅条宽度S=0.01m,进行计算栅前水深h取0.4m。进水渠宽B1=0.65m,其渐宽部分展开角度为20。计算草图如下： 细格栅计算草图 13细格栅的设计计算：(1). 栅条间隙数的计算n细=式中：n细格栅间隙数；Qmax最大设计流量，m3/s；栅条间隙，取4mm；栅前水深，取0.4m；v过栅流速，取0.6m/s；格栅安装倾角，6

29、0度；(2). 栅槽宽度：B=S(n细1)en式中：B栅槽宽度，m；S格条宽度，取0.01m。B=0.01(141)0.00414=0.19m。 (3). 细格栅栅前进水渠道减宽部分长度：若进水渠宽B1=0.15m，减宽部分展开角1=20。，则此进水渠道的流速v1=0.23m/sL1=0.06m(4). 细格栅栅槽后与出水渠道连接处渐窄部分长度：L2=0.03m(5). 过栅水头损失：h细=k式中：h细细格栅水头损失，m；系数，当栅条断面为矩形时取2.42；k系数，一般取k=3。h细=0.39m(6). 栅前槽总高度：取栅前渠道超高h0=0.3m栅前槽高H1=h0+h1=0.30.4=0.7m

30、(7). 栅后槽总高度：H2=h0+h1+h细=0.3+0.5+0.39=1.19m(8). 栅槽总长度：L=L1+0.5+1.0+L2式中：L栅槽总长度，0.5细格栅距格栅前进水渠渐宽部分长度；1.0细格栅距格栅后出水渠渐窄部分长度；L1格栅距出水渠连接处渐宽部分长度；L2细格栅距出水渠连接处渐窄部分长度。L=0.06+0.50+1.0+0.03=2.17m 取2.2m(9). 每日栅渣量：w=式中：w每日栅渣量，m3/d； w0 栅渣量m3/103m3污水，一般为0.10.01 m3/103m3，细格栅取0.1 m3/103m3。w细=0.06m3/d60s，符合要求。气浮池总停留时间T

31、T=19min则气浮池尺寸为LBH=(bc+ bS) BH =（0.6+4.23）0.952.42=4.830.952.42（9）气浮池每日产泥量： V= = =34m3T1d；C1进水悬浮物浓度，t/m3 ；C2出水悬浮物浓度，t/m3；Kz污水量总变化系数，取2；污泥容重，取1；P0污泥含水率，%，取96%。 刮渣机选用YJXG-2660型刮渣机。由于气浮池所产污泥含水率为96%，相当与二沉池污泥浓缩后的含水率，所以气浮池污泥不需浓缩，直接脱水，选用500QW18-15-1.5型污泥泵两台，一备一用将气浮池污泥送至污泥脱水机进行脱水。（9）.释放器的选择和布置 根据p=3.43105Pa，

32、回流水量QP=3.95m3/h，选择TS-78-1型释放器。（环保设备材料手册381页）当p=3.43105Pa时，单只释放器的出水q=0.42m3/h，则气浮池所需的释放器的个数为n=QP/q=3.95/0.42=10个，两排交错，布置在接触室。（10）.刮渣设备的选型 选用SD型刮渣机，该刮渣机为气浮池配套使用的设备，形式为行车刮板式。规格与性能如下表型号配用气浮池宽度/m 性能轨道中心距行走速度/m min-1钢轨型号电动机型号功率/kwSD-33-3.5二档7.4，5.011kg/m轻轨JO221-60.83.23-3.737.UASB反应器7.1设计概述： UASB反应池是进行废水处

33、理的主要构筑物之一，对高浓度的废水进行厌氧发酵，去除大部分的有机污染物，在本设计中由于混凝气浮池的出水仍含有较高的BOD和COD，故采用厌氧处理UASB反应器进一步降低有机物浓度。工作原理UASB，即上流式厌氧污泥床，集生物反应与沉淀于一体，是一种结构紧凑，效率高的厌氧反应器，由污泥反应区、气液固三相分离器（包括沉淀区）和气室三部分组成。在底部反应区存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成

34、较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿着斜壁滑回厌氧反应区，使反应区积累大量的污泥，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。它的污泥床生物量多，容积负荷率高，废水在反应器的水力停留时间较短，因此所需池容大大缩小。设备简单，运行方便，勿需设沉淀池和污泥回流装置，不需充填填料，也不需在反应区设机械搅拌装置，造

35、价相对较低，便于管理，且不存在堵塞问题。7.2设计参数设计参数选取如下：容积负荷（Nv）为：4.5kgCOD/(m3d) ；污泥产率为：0.1kgMLSS/kgCOD ；产气率为：0.5m3/kgCOD 。 设计水质UASB反应器进出水水质指标如下表：水质指标CODBODSS进水水质(mg/l)48751170155去除率（%）80%80%50%出水水质(mg/l)97523477.5设计水量Q = 600 m3/d = 25 m3/h = 0.007 m3/s 7.3设计计算 7.3.1反应器容积计算UASB有效容积为： V有效 = 式中：V有效 反应器有效容积，m3Q 设计流量，m3/dS

36、0 进水有机物浓量,kgCOD/m3Nv 容积负荷,kgCOD/(m3d)V有效 = = 156 m3根据经验，UASB最经济的高度一般在46米之间，并且大多数情况下，这也是系统最优的运行围。取h = 5 m , 则:表面积A = = = 31.2m2采用公壁建造四边行池比圆形池较经济，有关资料显示，当长宽比在2：1左右时，基建投资最省。取长L = 7.2m ，宽B = 4 m ，则实际横截面积为：A= L B =7.2 4 = 28.8 m2实际表面水力负荷为:q1 = = = 0.87 1.0 ，故符合设计要求。7.3.2三相分离器设计三相分离器设计计算草图见下图：1.设计说明三相分离器要

37、具有气、液、固三相分离的功能。三相分离器的设计主要包括沉淀区、回流缝、气液分离器的设计。2.沉淀区的设计三相分离器的沉淀区的设计同二次沉淀池的设计一样，主要是考虑沉淀区的面积和水深，面积根据废水量和表面负荷率决定。由于沉淀区的厌氧污泥与有机物还可以发生一定的生化反应产生少量气体，这对固液分离不利，故设计时应满足以下要求： = 1 * GB3 沉淀区水力表面负荷 1.0 m/h = 2 * GB3 沉淀器斜壁角度设为50,使污泥不致积聚，尽快落入反应区。 = 3 * GB3 进入沉淀区前，沉淀槽底逢隙的流速 2 m/h = 4 * GB3 总沉淀水深应大于1.5 m = 5 * GB3 水力停留

38、时间介于1.52 h 图：三相分离器几何尺寸图如果以上条件均能满足，则可达到良好的分离效果。沉淀区面积为：A = L B = 7.2 4 = 28.8 m2表面水力负荷为：q = = = 0.87 1.0 ，符合设计要求。7.3.3.回流缝设计设单元三相分离器的宽度b = 2.4 m ,长度l=2b=4.8m,上下三角行集气罩斜面水平夹角为55，取保护水层高度h1 = 0.5 m ,下三角形高度h3 = 1.2 m ，上三角形顶水深h2 = 0.5 m ，设每个UASB池的回流缝的数目为2，则下三角形集气罩底部宽为：b1 = h3/tg式中：b1下三角集气罩底水平宽度，m; 下三角集气罩斜面的

39、水平夹角； h3下三角集气罩的垂直高度，m; b1 = = 0.84 m则相邻两个下三角形集气罩之间的水平距离：b2 = b - 2 b1 = 2.4 2 0.84 = 0.72 m 则下三角形回流缝面积为： S1 = b2ln= 0.72 4.8 2= 6.91 m2 下三角集气罩之间的污泥回流逢中混合液的上升流速(V1)可用下式计算： V1 = Q1/S1式中： Q1反应器中废水流量，m3/h； S1下三角形集气罩回流逢面积，m2；V1 = = 1.81m/h 2.0 m/s,符合设计要求 设上三角形集气罩回流缝的宽度b3 = 0.35 m ,则上三角形回流缝面积为： S2 = b3l2n

40、= 0.35 4.8 2 2 = 6.72 m2 上下三角形集气罩之间回流逢中流速(V2)可用下式计算： V2 = Q1/S2，式中：Q1反应器中废水流量，m3/h；S2 上三角形集气罩回流逢之间面积，m2； V2 = = 1.86 m/h V1 V2 净水的,故取= 0.02g/cms 。由斯托克斯工式可得气体上升速度为： Vb = Vb = =0.266cm/s= 9.58m/hVa = V2 = 1.86 m/h ，则： = = 1.5 ,故满足设计要求。7.3.5进水系统设计采用穿孔管配水，一个反应器设置6根，直径D = 150mm,长4.8 m ,每根管之间的中心距离为1.6m,配水

41、孔径采用15mm,孔距1.6m。每孔服务面积为1.6 x 1.6 = 2.56 m2，孔径向下，穿孔管距离反应池底0.2m,每个反应器有18个出水孔，采用连续进水，每孔流速为2.66m/s 。7.3.6出水系统设计采用锯齿形出水渠，渠宽0.2m,高0.2m，每个反应器设计4条出水渠，基本保证出水均匀。7.3.7排泥系统设计采用每去除1千克BOD产生0.1立方米悬浮固体做参数，则每日产悬浮固体量为：每日产生的悬浮固体：PSS = 1170 0.80 0.1 2100 10-3 = 196.56kgvss/d每日产泥量为：W = 式中：Pss 产生的悬浮固体，kgvss/dP 污泥含水率，以97%

42、计 污泥密度，以1000kg/m3计W = = 6.55 m3/d每日产泥量6.55 m3/d ， 考虑把配水管兼做排泥管用，可以均匀排除污泥区的污泥，同时在反应器的1/2高度处和三相分离器下三角以下0.5m处,各设排泥管一根，管径为d=100mm，池子底部设放空管，每天排泥一次。2.4.2.6 产气量计算采用每去除1千克BOD产生0.5立方米沼气做参数，则每日产气量为：11700.800.5210010-3 = 982.8m3/d 选用1000m3的沼气柜两个，交替使用，每日排气一次。8. 水解酸化池8.1水解酸化法概述作用机理 :一般把厌氧发酵过程分为四个阶段，即水解阶段；酸化阶段；酸衰退

43、阶段甲烷化阶段，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是水解-产酸细菌。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，

44、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。8.2 设计计算(1). 设计流量 ： Q=600/d=25/h(2). 水力停留时间： T=2h(3). 水解酸化池的容积： V=QT=252=50;设一个水解酸化池，其尺寸取LBH=625.9m（0.5的超高）(4). 设计进水配水系统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

45、个横断面，并均匀上升；2） 起到水力搅拌的作用。本系统采用穿孔管进水。干管 干管流量 q=50/h = 0.7L/s需要查表采用管径70mm，干管始端流速v=0.20m/s。2） 支管支管中心间距 d=0.5m。池中支管数：（根）每根支管入口流量 查表得管径为20mm，支管始端流速v=0.28m/s（图书馆借书66页）（5）搅拌机选型：选用BJ-470搅拌机1台污水高程损失 水处理工程设计 122页9.生物接触氧化法9.1生物接触氧化法概述：生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体污水处于流动状态以保证污水同浸没在污

46、水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。生物接触氧化法中微生物所需的氧常通过鼓风曝气供给，生物膜生长至一定厚度后，近填料壁的微生物由于缺氧而进行厌氧代，产生的气体与曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，形成生物膜的新代，脱落的生物膜将随出水流出池外。生物接触氧化法是以生物膜为主净化废水的一种处理工艺。其独特之处:(1)氧化池供微生物固着填料，全部淹没在废水中，相当于一种浸没在废水中的生滤池，故又称淹没式生滤池。(2) 池采用与曝气池一样的曝气方法，提供微生物氧化有机物所需要的氧量，并起搅拌混合作用。生物接触氧化法具有以下特点：a、由于填料比表

47、面积大，池充氧条件良好，池单位容积的生物固体量较高，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷；b、由于生物接触氧化池生物固体量多，水流完全混合，故对水质水量的骤变有较强的适应能力；c、剩余污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便；本设计所采用的生物接触氧化池为直流鼓风曝气接触氧化池。生物接触氧化池的容积一般按BOD 的容积负荷或接触氧化的时间计算，并且相互核对以确定填料容积。9.2 设计计算 (1) 池子容积V Q 设计流量Q=600/d=25/h；La 进水BOD5 La=187mg/L；Lt 出水BOD5 Lt=47mg/L； BOD 去除率=（La-Lt）/La 得=75%；M 容积负荷

48、M=2.0kgBOD5/d；t 接触时间 t=2h；D。气水比 D。=15：1 ；则(2) .池子总面积FH为填料高度，一般H=3m；每格池面积f f=F/n=14/2=7mn池子的格数，n=2(3). 每格池子尺寸(4). 校核接触时间t2h，合理。 n池子分格数，n=2. f每格池面积。(5). 氧化池总高度保护高取0.5m；填料上水深取0.5m；填料层间隔高取0.2m；配水区高，与曝气设备有关，对于多孔曝气设备并不进入检修时取0.5m，检修时取1.5m，在此取1.5m；m填料层数取3（层）；则 (6). 所需空气量 D=375/hD01m3污水需气量，m3/m3，15-20。(7). 曝

49、气系统本系统采用WBB-1.0 S微孔型曝气器，敷设于距池底0.2m 处。该空气扩散装置的各项参数如下：平均孔径：150m，孔隙率：40%，曝气量330m3/h，取15 m3/h，服务面积：2.8m3/个，氧利用率：20%，动力效率：46kgO2/（kwh）.1）需气量 Q =375/h，曝气池的平面面积为F=nf=29=18；每个曝气器的服务面积按2 计算，则所需空气扩散器的总数为18/2=9个，为了安全计，本设计采用16个。2）每个空气扩散器的配气量为375/10=37.5/h。3）管路布置一根干管连结10 根支管，每根支管下有16 根分配管。每根支管的输气量为375/h；每根分配管的输气

50、量为375/16=23.44/h；每根分配管上的空气扩散器的个数为48/16=3 个。10.竖流式二次沉淀池10.1设计概述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，可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD5负荷沉淀池按池水流方向的不同，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10.2设计参数池的直径或池的边长不大于8m，通常为47m。池径与有效水深之比不大于3。中心管管流速不大于30mm/。中心管下端应设于喇叭口和反射板，反射板距地面不小于

51、0.3m，喇叭口直径与高度为中心管直径的1.35 倍，反射板直径为喇叭口直径的1.3 倍，反射板表面与水平面的倾角为17。中心管下端至反射板表面之间的缝隙高在0.250.50m 围时，缝隙中污水流速，初次沉淀池中不大于30mm/s，二沉池不大于20mm/s。池径小于7m 时，溢流沿周边流出，池径大于7m 时，应增设幅流式集水支渠。排泥管下端距池底不大于0.2m，上端超出水面不小于0.4m。浮渣挡板距集水槽0.250.50m，淹没深度0.30.4m10.3 设计计算 中心管面积：设中心管流速0.03/，采用池数1，则每池最大设计流量为则中心管面积： 沉淀部分有效面积：设表面负荷12.52，则上升

52、流速 沉淀池直径： 沉淀池有效水深：设沉淀时间T1.2h，则 较核池径水深比： 符合要求 中心管直径： 中心管喇叭口下缘至反射板的垂直距离：式中： h3 中心管喇叭口下缘至反射板的垂直距离，v1 污水由中心管喇叭口与反射板之间缝隙流处的流速，/，取0.02m/s。d1 喇叭口直径; d11.35d01.350.540.73 污泥斗与污泥斗高度：取60，截头直径d1=0.5，则（9）沉淀部分所需容积： V= = =0.145m3T两次清除污泥间隔时间，d，取0.08d；C1进水悬浮物浓度，t/m3 ；C2出水悬浮物浓度，t/m3；Kz污水量总变化系数，取2；污泥容重，取1；P0污泥含水率，%，取

53、98%。那么二沉池每天产生的污泥量为V=V/T=0.145/0.08=1.81m3/d。采用重力排泥。 （10）圆截锥部分容积3 R圆截锥上部分半径，m； r圆截锥下部分半径，m。（11） 沉淀池总高度式中： H 沉淀池总高度，m；h1 池子超高，；取为0.3m；h2 沉淀池有效水深，；h3 中心喇叭口至反射板的垂直距离，；h4缓冲层高，因泥面很低，取为0；h5污泥斗高度，；（12）沉淀池出水部分设计污水流量Q0.007/，集水槽的流量0.007/采用周边集水槽，单侧出水，池子设一个出口，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0.4。采用直角

54、三角形薄壁堰，堰上水头（三角口底部至上游面的高度）取为0.03，每个三角堰的流量：三角堰个数：三角堰尺寸：11.污泥浓缩池 11.1污泥浓缩池概述污泥浓缩前污泥中含有大量的水分，为了便于处理和运输，需要减少污泥的含水量，缩小其体积。污泥浓缩是指通过污泥增稠来降低污泥的含水率，压缩污泥的体积，以利于后期处理。污泥浓缩的方法主要有重力浓缩，离心浓缩和气浮浓缩3 种。在此采用重力浓缩。污泥浓缩池是一种圆形水池，底部有污泥斗。污泥浓缩池在工作时，先将污泥充满浓缩池，经静置沉降，浓缩压密后，池形成上清液区，沉降区和污泥区。然后，从侧面分层排出上清液，浓缩后的污泥从底部泥斗排出。11.2设计参数剩余活性污

55、泥量：含水率：p1=98%；污泥浓度：c1=20g/L；浓缩后含水率：p2=96%；污泥浓度：c2=40g/L；11.3 设计计算采用辐流式重力浓缩池，浓缩污泥的固体通量M取(1).浓缩池总面积：式中 Q污泥量（3/d）；C污泥固体浓度（g/L）,20g/L；M浓缩池固体通量，取45kg/m2d (2).浓缩池直径：(3).浓缩池工作部分高度h1，取1.2mh1-浓缩池工作部分高度T浓缩池设计停留时间，取12h(5)浓缩后污泥体积(6)、浓缩池污泥斗容积 设污泥斗夹角60,泥斗上部直径 d1=D1m，下部直径d20.5m 污泥斗高度h2： h3tg60（d1/2d2/2）tg60(0.50.2

56、5)0.44m 那么污泥斗容积为V0=(7)、污泥在泥斗中的停留时间 TV0/Q00.2/0.9050.22d=5.28h (8)、池总高度 H=h0+h1h2=0.3+1.2+0.44=1.94mh0超高，取0.3m； h1浓缩池工作部分高度；h2污泥斗高度。12.贮泥池总泥量V气浮+V剩余=34+0.905=35m3/d贮泥周期T为1d则贮泥池的容积V=T(V初沉+V剩余)=35m3取贮泥池尺深4.0m面积S=8.75m2，直径Dn=3.4m。 13.脱水车间污泥脱水： 1 经过浓缩的二沉池污泥和气浮池污泥含水率都为96%，其总量为V=34+0.905=35m3/d=1.46m3/h2 压

57、滤机： 选用BSD带式污泥脱机两台，型号为500S5，每台处理污泥能力3m3/h，交替使用。脱水后污泥含水率为75，污泥体积： WV（P2P3）（9675）35 7m3/d， 用车外运处置第四章 平面布置与高程布置的设计4.1 平面布置污水处理工程的平面布置包括处理构筑物、化验室与其他的辅助建筑物以与各种管道渠道、道路、绿化带等的布置。在进行污水处理工程厂区平面规划、布置时，应考虑的一般原则如下：（1） 处理构筑物的布置应紧凑，节约用地并便于管理。（2） 处理构筑物应尽可能地按流程顺序布置，以避免管线迂回，同时应充分利用地形，以减少土方量。（3） 经常有人工作的建筑物如办公，化验等用房应布置在

58、夏季主风向的上风一方，在北方地区，并应考虑。（4） 在布置总图时，应考虑安排充分的绿化地带，为污水处理厂的工作人员提供一个优美舒适的环境。（5） 总图布置应考虑远近结合，有条件时，可按远景规划水量布置，将处理构筑物分为若干系列，分期建设。（6） 污泥处理构筑物应尽可能布置成单独的组合，以策安全，并方便管理。（7） 污水厂管线种类很多，应综合考虑布置，以免发生矛盾，污水和污泥管道应尽可能考虑重力自流。（8） 污水厂应设超越管，以便在发生事故时，使污水能超越一部分或全部构筑物，进入下一级构筑物或事故溢流。4.1.2总平面布置结果 污水由东西南边排水总干管截留进入，经处理后由该排水总干管和泵站排入城

59、市污水管。污水处理厂呈正方形，东西走向25m，南北走向25m，总面积为625。配电室，机修间主要辅助建筑位于厂区西南部，占地较大的水处理构筑物位于厂区中部，沿程自南向北展开，污泥处理系统在厂区的西北部，处于下风向。 总平面布置图见附图1（总平面布置图）。4.2 高程布置4.2.1高程设计任务与原则其主要任务是：确定各处理构筑物和泵房的标高，确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸与其标高，通过计算确定各部位的水面标高，从而能够使污水沿处理流程在处理构筑物之间通畅地流动，保证污水处理厂的正常运行。高程布置原则如下：（1） 选择一条距离最长，水头损失最大的流程进行水力计算。并应适当留有余地，以保证在任何情

60、况下，处理系统都能够运行正常。（2） 计算水头损失时，一般应以近期最大流量作为构筑物和管渠的设计流量；计算涉与远期流量的管渠和设备时，应以远期最大流量为设计流量，并酌加扩建时的备用水头。（3） 设置终点泵站的污水处理厂，水力计算常以接纳处理后污水水体的最高水位作为起点，逆污水处理流程向上倒退计算，以使处理后污水在洪水季节也能自流排出，而水泵需要的扬程则较小，运行费用也较低。但同时应考虑到构筑物的挖土深度不宜过大，以免土建投资过大和增加施工上的困难。还应考虑到因维修等原因需将池水放空而在高程上提出的要求。（4）在作高程布置时还应注意污水流程与污泥流程的配合，尽量减少需抽升的污泥量。在决定污泥干化