毕业设计-印染废水处理

100m²织物，产生废水量3-5m³,故由此而造成的生态及经济损失是不可计量的，所以解决在我国，印染废水是当前最主要的水体污染源之一。由于这类废水成分相当复1.1印染废水来源及水质特性排出退浆废水、煮炼废水、漂白废水和丝光废水，染色工序排液废水，整理工序则排出整理废水。印染废水是以上各类般印染废水，pH值为6-10,COD:为400-1000mg/L,色度为100-400倍，SS为100-200mg/L。(1)色度大，有机物含量高，除含染料和助剂等污染物外，还含有大量的浆料，废水等难生化降解有机物大量进入印染废水，给处理增加了难度。原有的生物处理系统大都由的比例相当大，但由于它们很难被普通微生物所利用而使其去除率只有20%-30%。针对上述问题，近年来国内外都开展了一些研究工作，主要是新的生物处理工艺和高面从物理法、化学法和生物法三个方面的评述着手，介绍目前印2在物理处理法中应用最多的是吸附法，这种方法是将活性炭、粘土等多孔物质的粉末或颗粒与废水混合，或让废水通过由其颗粒状物组成的滤床，使废水中的污染物质被吸附在多孔物质表面上或被过滤除去。目前，国外主要采用活性炭吸附法(多半用于三级处理),该法对去除水中溶解性有机物非常有效，但它不能去除水中的胶体和疏水性染料，并且它只对阳离子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料具有较好的吸附性能。SaitoT.等人的研究表明，活性炭的吸附率、BOD去除率、COD去除率分别达93%,92%和63%,活性炭吸附能力可达到500mgCOD/g炭，污水如先曝气，则会加快吸附速率。但若废水BOD>200mg/L,则采用这种方法是不经济的。吸附处理使用的吸附剂多种多样，工程中需考虑吸附剂对染料的选择性，应根据废水水质来选择吸附剂。研究表明，在PH=12的印染废水中，用硅聚物(甲基氧)作吸附剂，阴离子染料去除率可达95%-100%.高岭土也是一种吸附剂，研究表明经长链有机阳离子处理，高岭土能有效地吸附废水中的黄色直接染料。此外，国内也应用活性硅藻土和煤渣处理传统印染工艺废水，费用较低，脱色效果较好，其缺点是泥渣产生量大，且进一步处理难度大。1.2.2印染废水的化学处理法主要有混凝沉淀法和混凝气浮法，所采用的混凝剂多半是无机混凝剂，以铝盐或铁盐为主，其中以碱式氯化铝(PAC)的架桥吸附性能较好，而以硫酸亚铁的价格为最低。无机混凝剂对脱除印染废水中的染料有一定的选择性，如铁盐、铝盐主要以水解产物的电中和及吸附作用将染料去除，因作用力较弱，故对分子量较大或胶态的染料有效，对分子量小、水溶性染料作用不佳3]。近年来，国外采用高分子混凝剂的日益增加，且有取代无机混凝剂之势，但在国内因价格原因，使用高分子混凝剂者还不多见。据报道，弱阴离子性高分子混凝剂使用范围最广一，若与硫酸铝合用，则可发挥更好的效果。混凝法的主要优点是工艺流程简单、操作管理方便、设备投资省、占地面积少、对疏水性染料脱色效率很高；缺点是药剂用量较大、运行费用较高、泥渣量多且脱水困难、对亲水性染料处理效果差。1.2.2.2氧化法臭氧氧化法在国外应用较多，一般认为，染料显色是由其发色团引起，臭氧能使染料中所含的这些基团氧化分解，生成分子量较小的有机酸和醛类，使其失去发色的能力。所以，臭氧是良好的脱色剂。有研究表明，臭氧用量为0.8869仇/g染料时，淡褐色染料废水脱色率达80%;研究还发现，连续运转所需臭氧量高于间歇运行所需臭氧量，而反应器内安装隔板，可减少臭氧用量16.7%。因此，利用臭氧氧化脱色，宜设计成间歇运行的反应器，并可考虑在其中安装隔板。臭氧氧化法对具有水溶性的多数染料能获得良好的脱色效果，但对以细分散悬浮状存在于废水中的不溶性染料，如还原、硫化染料和涂料等脱色效果较差。从国内外运行经验和结果看，该法脱色效果好，但耗电多，大规模推广应用有一定困难。光氧化法是利用光和氧化剂联合作用时产生的强烈氧化作用，氧化分解废水中的有机污染物质，使废水的BOD,COD和色度大幅度下降的一种处理方法。光氧化法处理印染废水常用的氧化剂是氯气，有效光是紫外线，脱色效率较高，但设备投资和电耗较高，该技术不断在改进。电解法是一种综合性的废水处理方法，废水中的污染物质可借助不同的作用得以去除。电解对处理含酸性染料的印染废水有较好的处理效果，脱色率为50%-70%,但对颜色深、COD高的废水处理效果较差。目前这种方法正在推广应用，如铁炭反应沉淀。铁炭反应的原理是铁或焦炭在印染废水中发生电化学反应，从而达到去除化学污染3物、去除色度、提高絮凝效果的目的。大量试验结果表明：原水仅采用铁炭曝气处理，经过72h,可使污水的COD由2000mg/L降至200mg/L以下；铁炭曝气作为预处理，可有效降低后续生物处理的处理负荷；作为后处理，更有利于使出水达标。铁炭反应的致命弱点是容易结块、产泥量大、污泥处理困难、运行管理不便，如何在工程上克服这些弱点仍是今后的研究课题。1.2.3印染废水的生物处理法70年代以来，国内对印染废水以生物处理为主，尤以好氧生物处理法占绝大多数。生产实践表明，生物处理法具有处理效率高，运转管理费用低的优点，所以，近年来已成为废水二级处理的主要方法。从现有情况看，我国印染废水生物处理法中以表面加速曝气和接触氧化法占多数。此外，鼓风曝气活性污泥法、射流曝气活性污泥法、生物转盘等也有应用，生物流化床对色度去除率不高，一般在50%左右，所以当出水色度要求较高时，需辅以物理或化学处理。好氧生物处理对BOD去除效果明显，一般可达80%左右，但色度和COD去除率不高，尤其如PVA等化学浆料、表面活性剂、溶剂及坯布碱减量技术的广泛应用，不但使印染废也由原来的0.4-0.5下降到0.2以下，单纯的好氧生物处理难度越来越大，出水难以达标；此外，好氧法的高运行费用及剩余污泥处理或处置问题历来是废水处理领域没有解决好的一个难题。好氧生物法越来越难处理日益复杂和难生物降解的印染废水，基于上述情况，有人在原有处理工艺上提出改进，并且提出新的好氧生物处理工艺，如，生物铁法处理印染废水，COD去除率比普通活性污泥法提高10%-20%,具有良好的抗负荷冲击能力1,活性污泥浓度可达到6-8g/L,但供氧量并不比普通活性污泥法多，剩余污泥反而少5]。为了探求高效、低耗、低投资的印染废水处理新技术，近年来在厌氧法与好氧法的结合方面进行了大量的试验研究，获得了很大的成功。此时与好氧法结合的厌氧处理已不是传统的厌氧消化，只发生水解和酸化作用。这一工艺流程的提出主要是针对印染废水中可生化性很差的一些高分子物质，期望它们在厌氧段发生水解、酸化，变成较小的分子，从而改善废水的可生化性，为好氧处理创造条件。采用这一流程，较好地解决了PVA、染料的处理问题。这一流程的另一大特点是，好氧段所产生的剩余污泥全部回流到厌氧段，厌氧段有较长的固体停留时间(STR),有利于污泥厌氧消化，从而显著降低了整个系统的剩余活性污泥量。因此，厌氧-好氧系统中的厌氧段具有双重的作用：一是对废水进行预处理，改善其可生化性能，吸附、降解一部分有机物；二是对系统的剩余污泥进行消化。1.3印染废水国内外研究概况目前，国内的印染废水处理手段仍以生化法为主，有的辅以化学法[6]。国外也基本如此。国外对印染废水处理技术的研究始于20世纪70年代初，先后开发了絮凝、吸附、化学氧化、辐照、湿式氧化和生物法等处理技术，在诸多处理技术中，生物法以其处理成本低、处理效果好而得以广泛应用。目前，国外绝大部分印染废水均采用生物法作为处理流程的核心。印染废水中大部分有机物是可以生物降解的，由于印染废水BOD/COD值较小，限制了微生物的效能，故生物处理法COD去除率不高。在脱色方面，生物处理法对碱性染料和含葱醒结构显色基的印染废水有一定的脱色作用，但一般说来，脱色率都不高，约50%左右。进出水的光谱分析揭示，染料废水的脱色主要发生在厌氧段，并且通过生物降解作用来实现。纯氧曝气生物处理在国外也应用较多，由于氧转移效率高，混合液污泥浓度(MLSS)高，因此可提高去除有机物及脱色能力。三相生物流化床处理印染废水国内外都有工程实例，研究目标着眼于使用轻质生物载4体以减少能耗。日本试验用粉末活性炭胶结涂布聚丙烯醇作载体，效果较好。美国等发达国家在注重印染废水的生物处理技术研究的同时，更强调清洁生产，从生产工艺控制上减少污染物的排放，印染废水经处理后多数回用。我国20世纪70年代和80年代，为了提高印染废水的COD去除率，通常采用增加絮凝和生物反应时间的方法，即所谓的“生化再生化”“絮凝再絮凝”工艺，导致污水处理工程占地面积很大，处理流程长且复杂，工程投资和运行费用很高，但处理效果往往依然难以令人满意。采用反应池串联布置的形式，有利于强化菌胶团的活性，生物处理效果有所提高，但依然非常有限，采用单纯的好氧串联，无论怎样多级生化，仍然难以达到理想20世纪80年代以来，我国各地相继建成了一批印染废水处理设施，其中以生物处理为主的占80%以上，其中有传统活性污泥法、生物接触氧化法、塔式滤池和生物转盘等多种形式，但运行中暴露出不少问题，主要是由于印染废水水质多变造成处理效果差，运行针对这种状况，七五期间我国开展了印染废水治理技术的专题研究，在小试、中试和工业规模试验研究的基础上，提出了四种高效、低能耗的印染废水处理新工艺(厌氧-好氧-生物炭工艺，厌氧-好氧-气动转盘微量絮凝工艺，生物铁法，PVA处理的活性污泥法)和三种物理化学处理新工艺，即：XP系列混凝剂法，FC系列混凝剂法，高压脉冲电解法。在传统的好氧生物处理装置前增加厌氧(实际只利用酸化水解段)处理的厌氧-好氧组合工艺，酸化水解工艺可以使印染废水中难以生物降解的有机物水解为较易生物降解的物质，改善废水的可生物降解性，从而提高废水的处理效率。为了进一步探求高效、低耗、省投资的印染废水处理新技术，特别是高浓度的印染废水，近年来国内外在厌氧法与好氧法的结合、好氧法的强化以及菌种的选育方面作了大量的试验研究，取得较大进展。近年来，国内许多新建的印染废水处理装置多采用酸化水解-好氧处理工艺，并己取得一定的环境效益和经济效益。一些原有的传统生物处理装置也正在逐步改造成这一工通过对目前己运行的厌氧(主要为酸化水解)-好氧处理工艺的调研发现，厌氧工艺真正运行好的不多，除了厌氧反应器的型式选择与结构设计、运行管理等问题外，印染废水水质与水量多变，厌氧反应器很难适应，从而给后续处理工艺的稳定运行带来了困难，增加了达标的风险。目前，印染废水处理技术的主要研究趋势仍然是厌氧-好氧工艺的优化组合。此外，国内外对印染废水治理新技术进行的研究。超声波气振技术一在额定振荡频率的激烈振荡下，废水中的一部分有机物被开键成为小分子，在加速水分子的热运动下，凝聚剂迅速絮凝，废水中色度、苯胺浓度等随之下降，起到降低废水中有机物浓度的作用。高能物理法一用T一辐射和电子束等手段对污水中复杂有机物进行降解处理。T射线的辐射对提高印染废水后续的絮凝效果有重大意义。废水先经过曝气，再经T射线辐射，可以大大提高阳离子染料的去除率。以上方法处理印染等难降解污水的特点是：有机物的去除率高、设备占地小、操作简便，但装置昂贵、技术要求高，而且能耗较大，能量利用率不高。若要真正投入实际运行，还需进行大量的研究工作。52设计资料本设计拟在某市一个印染厂建设一个日处理量为6000m³的印染废水处理站，现把有关设计资料安排如下。2.1水量、水质、及废水处理程度2.1.1设计水量Q=6000m³/d=0.0694m³/d=69.4L/s二业废水取Kz=1.82.1.2进出水水质表2-1进出水水质指标CODer(mg/L)SS(mg/L)色度(稀释倍数)进水出水出水水质达到《给水排水设计手册》第6册工业排水643页GB8978-96(1998年8月1日起建设的单位水污染物排放标准中的国家一级标准)。2.1.3废水处理程度(去除率)的去除率：(1050-100)/1000×100%≈90.1%的去除率：(300-25)/300×100%≈92.0%SS的去除率：(500-70)/500×100%≈86.0%色度的去除率：(400-40)/400×100%≈90.0%2.2气象、水文、地质等资料1)气象：常年平均气温14℃,主导风向东南东风。2)水文：河流位于站区西部，最高水位8m。3)地质：站内地形平坦，地面标高10m,废水管道从站区东部入站，管底标高6m。3选择废水处理工艺流程3.1废水处理工艺流程6由于该厂废水中含有多种染料、助剂及纤维杂质，属难生物降解废水。针对该废水的特点采取了先生化后物化的处理工艺，工艺流程见图2-1。印染废水首先通过格栅渠将废水中的大块固体污染物及毛屑纤维隔除。去除大的漂浮物后废水进入调节池，在水力搅拌和机械搅拌的共同作用下使废水充分混合，起到了均化水质和预曝气的作用减少了对后续处理单元的冲击负荷。使废水的pH值达到6-9,废水温度降至35℃以下后。废水经提升泵提升到水解酸化池，在水解酸化池里，复杂的有机物被分解成为简单的、易于好氧分解的小分子有机物，增加了废水的可生化性。随后，废水进人生物接触氧化池，利用悬浮在水中及附着在填料上的好氧微生物的新陈代谢作用，废水中的有机物被微生物摄取分解而去除。水解酸化池的污泥排人污泥浓缩池，通过带式压滤机进行机械脱水后泥饼外运。压滤机产生的上清液回流到调节池重新处理，避免产生二次污染。工艺流程图见图2-1接触氧化池接触氧化池污泥回流沉淀池生物活性碳池水解酸化池污泥浓缩池达标排放污泥脱水污泥外运印染废水调节池格栅3.2技术经济论证生物化学处理方法之一的好氧处理工艺对城市污水和类似于城市污水的有机性工艺废水处理效果较好，因为这些废水可生化性较好，同时水质较稳定，水中对微生物有毒有害的物质很少。纺织印染行业废水由于品种变化，化纤织物增加，织布厂在浆纱时所用浆料由淀粉向PVA等化学浆料转化，坯布在炼漂、染色过程中大量采用ABS等表面活性剂及各种新型染料的使用，使染整行业废水的COD值增加，可生化性下降。针对废水性质选择了先生化后物化的处理工艺，即：水解酸化-接触氧化-生物活性炭。水解酸化+好氧工艺有如下特点：(1)抗冲击负荷能力较强，可广泛应用于高浓度、水质水量变化较大的工业废水的处理。的比值有所升高，使其可生化性提高。(3)运行稳定性好，污泥沉降性好，受外界气温变化影响小，便于操作。(4)填料挂膜容易，老化膜靠水力冲刷，曝气搅动自动脱落。(5)剩余污泥量小，也不存在污泥膨胀，运行管理方便。(6)附着在填料表面的微生物量大，种类多，并形成了从细菌一原生动物一后生动物的7经水解-酸化-接触氧化处理后，绝大部分有机物得到了去除，色度也大部分去除，为了更好的去除色度和使处理水达到一级排放标准，应进行生物活性炭处理。当活性炭上生物膜未完全形成使，活性炭主要起吸附作用，它能非常有效地使废水脱色和去除难降解有机物。但当生物膜完全形成后，活性炭起主要作用的使微生物的催化作用，而不是吸附作用，此时活性炭是一种载体，活性炭生物膜上的微生物分泌出内酶和外酶，使其吸附的有机物不断分解成CO₂、H₂O或合成新的细胞物质，而CO₂、H₂O不断地被排出。在整个处理过程中，活性炭的成分和性质不会发生变化，犹如化学反应中的催化剂。活性炭的催化氧化法可延长使用周期。根据经济效益比较，生物炭应按使用1~2年后更新。3.2.1.2处理构筑物选择1)格栅格栅是废水处理的第一预处理设施，其功能是拦截废水中漂浮和悬浮的碎木块、碎片、布条、塑料制品等固形物，以保证后续处理设施的正常运行；防止因堵塞或缠绕构筑物进出口、管道而妨碍运转。格栅是由栅条和清除栅渣机械两部分组成。格栅拦截污染物的功能是由栅条完成，栅条的间距和形状决定了格栅的拦截功能和水力特性。现代的格栅基本上都采用机械清除栅渣。一般格栅按照栅条间距进行分类，分为粗、细两种10。粗格栅是废水处理的主要格栅，多采用机械格栅，栅条间距为6-40(mm),基本采用机械除渣。间隙为1.5-6(mm)的细格栅不设一级处理的处理系统，以去除更小的固体形物，能明显减少后续处理的维护和运行工作及费用，因而获得一定的经济效益。还有栅隙<1.5的超细格栅，用做一级处理或是三级处理出水的精制。栅条基本上分为直条和圆弧型两种。2)调节池纺织印染厂由于其特有的生产过程，造成废水排放的间断性和多变性，使排出废水的水质和水量在一日内，甚至每班内都有很大的变化。而废水处理设备都是按一定的水质和水量标准设计的，要求均匀进水。特别对生物处理设备更为重要。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，调节池具有预沉淀、预曝气、降温和贮存临时事故排水的功能。最终使调节池的出水PH值在6-9之间，温度在35℃以下。3)水解酸化池水解池属于升流式反应器，污水由反应器底部进入反应器，颗粒物质和胶体物质迅速被生物膜截留和吸附，这是一个物理过程的快速反应，一般只要几秒种到几十秒钟即可完成。截留下来的物质吸附在生物膜的表面，慢慢地被分解代谢。其在系统内的停留时间要大于水力停留时间。在大量水解细菌的作用下将不溶性有机物水解为溶解性物质，同时在产酸菌的协同作用下将大分子物质、难于生物降解物转化为易于生物降解的小分子物质，重新释放到液体中，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，往往以分钟和小时计。因此，这一降解过程也是迅速的。在这一过程中，溶解性BOD、COD去除率虽然从表面上讲很低，但是由于颗粒有机物发生水解增加了系统中溶解性有机物的因此，水解酸化反应后的污水可生化性提高，为后继的好氧微生物降解有机物创造了良好的条件。水解池将不溶性有机物转变为可溶性有机物，大分子物质分解成小分子有机物，为后续的好氧生物处理缩短了反应时间，降低了处理能耗。需要说明的是，水解酸化一好氧工艺中的水解过程与好氧A₂0,AB工艺中A段的水解过程存在较大区别。首先是菌群不同。前者的优势菌群是厌氧微生物，以兼性菌为主；而后者中的优势菌以好氧菌为主。其次，反应器中的污泥浓度不同。水解酸化-好氧工艺中8的水解池为升流式反应器，污泥浓度可以高达15-259/1,而AAO,AB中从二沉池回流的污泥浓度一般最高为1/59。以上差别造成了前者的水解工艺是完全的水解，而后者仅仅发生总之，水解池可将污水中固体态大分子的不易生物降解的有机物，降解为易于生物降解的小分子，它和后续好氧工艺结合，特别适合于难生物降解污水的处理。解酸化-好氧处理工艺与单独好氧工艺相比，具有以下优越性：(1)由于在水解阶段可大幅度地去除水中悬浮物或有机物(视工艺要求而定),其后续好氧处理工艺的污泥量可得到有效地减少，从而设备容积也可缩小。(2)水解酸化工艺的产泥量远低于好氧工艺(仅为好氧工艺的1/10-1/6),并已高度矿化，易于处理。同时其后续的好氧处理所产生的剩余污泥必要时可回流至厌氧段，以增加厌氧段的污泥浓度同时减少污泥的处理量。(3)水解工艺可对进水负荷的变化起缓冲作用，从而为好氧处理创造较为稳定的进水(4)厌氧处理运行费用低，且其对废水中有机物的去除亦可节省好氧段的需氧量，从而节省整体工艺的运行费用。(5)水解酸化不仅可为好氧工艺提供优良的进水水质(即提高废水的可生化性)条件，从而可提高好氧处理的效能，而且可利用产酸菌种类多、生长快及对环境条件适应性强的特点.以利于运行条件的控制和缩小处理设施的容积。4)接触氧化池虽然是水解酸化一好氧法，但对有机物去除起最主要作用的还是好氧阶段。因此，好氧阶段运行效果的好坏，将直接影响最终处理效果。故而必须选择最佳的好氧段工艺。生物接触氧化技术是在生物滤池的基础上发展起来的，从生物膜固定和污水流动来说，相似于生物滤池，从污水充满曝气池和采用人工曝气看，它又相似于活性污泥法。所以生物接触氧化法兼有生物滤池法和活性污泥法的优点。在生物接触氧化法中，微生物主要以生物膜的状态固着在填料上，同时又有部分絮体或碎裂微生物膜悬浮于处理水中。最初，稀疏的细菌附着于填料表面，随着细菌的繁殖，在溶解氧和食料充足的条件下，生物膜逐渐加厚。废水中的溶解氧和有机物扩散到生物膜内，为好氧菌利用。但当生物膜长到一定厚度时，溶解氧无法向生物膜内扩散，好氧菌死亡，溶化，而内层的厌气菌得以繁殖发展。经过一段时间后，厌气菌数量亦开始下降，加上代谢气体的逸出，使内层生物膜出现许多空隙，附着力减弱，终于大快脱落，在脱落的填料表面，生物膜又重新生长，这样就使去除有机物能力保持在一定水平上。生物接触氧化法中固着的生物膜与一般生物膜不同。在氧化池中采用曝气方式，不仅提供较充足的溶解氧，而且由于曝气搅动，加速了生物膜的更新，从而更加提高了膜的活力与氧化能力。另外，曝气会形成水的紊流，使固着在填料上的生物膜可以连续地、均匀地与污水相接触，避免生物滤池中存在的接触不良的缺陷。接触氧化法生物膜上的生物相很丰富。在正常运行和生物膜降解能力良好时，生物相中占优势的原生动物以固着性的纤毛虫等为主，所以，它们是生物接触氧化系统运转良好的有价值的指示性生物。在运行时，若固着性虫突然消失，丝状菌稀少，而游泳性虫大量出现，则出水水质变差；反之则说明出水水质变好。与活性污泥法不同的是，在生物接触氧化法中的生物膜上存在着大量的后生动物，如轮虫等，它们能软化生物膜，促使生物膜脱落，从而保持活性和良好的净化功能。所以若轮虫等数量多且活跃，则出水水质好；反之，则预示着生物处理效果下降。生物接触氧化法具有如下特点：(1)生物接触氧化法兼有活性污泥法的特点，它利用固着在填料上的生物膜吸附水中的有机物，并加以氧化分解，使污水净化。由于填料浸没在水中，增加了污水与微生物的9接触表面积。由于生物膜浸没在水中，也需像活性污泥法一样，设置曝气装置，不断向水一般情况下，接触氧化法的容积负荷为3-5kgBOD₅/m³填料·日，接触只需0.5-1.5小时。缩短了处理时间，同样大小的设备体积，处理能力提高了2-8倍，使污水生物处理工艺趋向高效和节省用地由于在接触氧化池内有填料存在，增加了氧的传递效率污泥膨胀一般是活性污泥法运行时较难控制，而且又影响处理效果的问题。生物接触上述几个特点，基本概括了接触氧化法的优点。此法的缺点是：(2)大量产生后生动物(如轮虫类),容易造成生物膜瞬时大快脱落，影响出水水质。在好氧生物接触氧化工艺之前，进行水解酸化处理沉淀池按水流方向分为平流式、竖流式及辐流式三种。见表3-1表3-1各种沉淀池的特点及适用条件池型优点缺点适用条件平流式对冲击负荷和温度变化的适应能力强：施工简单，造价低采用多斗排泥，每个泥斗需要单独设排泥管，操作工作量大，采用机械排泥时，机件设备和驱动件均浸于水中，易锈蚀适用地下水位较高及地质较差的适用于大、中、小型污水处理厂竖流式排泥方便；管理简单；占地面积较小池子深度大，施工困难；对冲击负荷及温度变化的适应能力较差；造价较高；池径不易太大适用于处理水量不大的小型污水处理厂辐流式采用机械排泥，管理运行较好；排泥设备有定型产品池水水流速度不稳定：排泥设备复杂，对施工质量要求较高适用于地下水位较高的地区；适于大中型污水处理厂本设计中采用辐流式沉淀池。辐流式沉淀池亦称辐射式沉淀池，池型多为圆形，水流在池中呈水平方向向四周辐射，由于过水断面面积的不断变大，故池中水流速度从池中心向池四周逐渐减慢。泥斗设在池中央，池底向中间倾斜，污泥通常用刮泥(或吸泥)机械排除。6)生物活性炭池(1)活性炭表面的富集作用采用该法处理废水，首先靠活性炭的吸附作用，将废水中的有机物、溶解氧和微生物富集于其表面，为微生物的生长繁殖创造一个良好的环境。试验表明，炭表面的F/M比值大于2.5,微生物处于生长率上升阶段，有机物的降解以最大速度进行，因此，在很短的时间内可以取得较高的处理效果。(2)活性炭吸附与生物氧化协同进行废水净化初期，有机物的去除主要靠活性炭的吸附作用。随着微生物的生长繁殖，在炭表面形成不连续的生物膜占据部分吸附表面，有机物去除率下降。随生物活性逐渐加强，炭吸附与生物氧化协同进行，处理效果上升，并趋于稳定。(3)延长有机物与微生物的接触时间由于活性炭的吸附作用，大大延长有机物与微生物的接触时间，使一些较难降解的有机物也能获得氧化分解，提高了出水水质。(4)延长活性炭使用周期由于活性炭吸附与生物氧化协同进行，大大延长了炭的使用周期。试验表明，采用炭膜法处理印染废水，活性炭使用周期可达18个月以上。(5)微生物的作用使失效炭获得部分再生。3.2.2污泥处理工艺技术论证1)污泥浓缩池污泥浓缩是污泥处理过程中提高污泥固体物浓度或固液分离，达到污泥体积减少的目的的重要步骤和经济有效的方法。污泥浓缩的主要方法是重力(气浮)浓缩和机械浓缩。重力浓缩过程是污泥-水悬浮液中的固体在重力作用下沉淀和进一步固化的过程。污泥在进入重力浓缩池后回形成不同的区域，上部是清水区，在该区内固体颗粒或是污泥絮体进行自由沉淀。如果要使污泥固体达到完全的沉淀，最小污泥颗粒的产点速度必须大于污泥水向上流动的速度。10随着池深的增加，污泥颗粒也越来越多，这些颗粒相互碰撞，从而对沉淀产生干扰，在重力作用下的自由沉淀则转入絮凝沉淀区。随着池深的进一步增加，污泥絮凝体和固体物的浓度进一步提高，越来越多的絮凝体和污泥固体物相互挤压，并以机械压力的形式将其重量传递给下面的污泥层，污泥被压缩和固化。机械浓缩一方面可以提高浓缩污泥中的固体物含量，减少污泥体积；另一方面可以避免污泥在重力浓缩时发生的生物化学反应。减少处理费用。常用的浓缩方法有重力浓缩法、气浮浓缩法和离心浓缩法。各种浓缩方法的特点和应用条件参见表3-2。在本设计中采用重力浓缩法，其运行方式有间歇式和连续式两种，本设计采用采用的是间歇式重力浓缩池。间歇式重力浓缩迟是一次进泥至所设计容积后，则既开始静止浓缩。池数一般两个以上，本设计中采用两个。其不设刮泥机，吃底为泥斗状，上清液的排放应注意避免固体物进入污泥池中。表3-2各种浓缩方法的特点及应用条件浓缩方法优点缺点适用条件和应用条件重力浓缩法a.浓缩池构造简单，操作方b.浓缩效果不理想；c.污泥易腐化，散发臭气a.初沉污泥；b.初沉污泥+剩余污泥c.广泛采用气浮浓缩法a.浓缩效果好，出泥含水率b.占地面积小；c.运行效果稳定，;e.能去除油类a.运行费用高于重力b.但低于离心法；c.操作管理要求较高：d.电耗大；e.污泥贮存能力小a.初沉污泥b.初沉污泥十剩余污泥C.发达国家开始推广使用离心浓缩法c.几乎不散发臭气，环境好b.c.要求专用的离心设耗电量大；对操作人员技术要求较高，管理复杂a.剩余污泥b.很少使用2)污泥脱水车间污泥脱水是污泥处理工艺的一个重要的步骤和环节，其目的是使固体部分得到富集，减少污泥体积，为污泥的最终处置创造条件。污泥脱水作用去除的主要是污泥中的毛细水和表面附着水，从而缩小污泥体积，减轻其重量。通过污泥脱水处理，其含水率能从96%左右降到60%-80%,其体积变为原来的1/10-1/5。因此，世界各国比较重视污泥脱水技术。污泥脱水的方式有很多，一般分为自然干化和污泥机械脱水。污泥的自然干化是一种简便经济的脱水方法，曾广泛应用，有污泥干化床和污泥塘两种类型。它们是利用种子染力量来将污泥脱水。机械脱水是污泥脱水的主要方向。污泥脱水机械主要分为两类：一类是过滤式的脱水机械和正压式过滤机械；第二类是产生人工力场的脱水机械。主要有离心脱水机、带式压滤机、真空过滤机及板框压滤机。各种方法的比较见表3-3在本设计中采用带式压滤机。带式压滤机一般由四个具有不同压力和可达到不同脱水效果的部分组成，分为过滤区、压缩区和剪切区。现代的带式压滤机一般有过滤区、压力提高区、中压区、高压剪切区4个脱水区组成。需要脱水的污泥首先和污泥调理药剂进行充分的混合，在使用高分子絮凝剂时必须完全絮凝。调理后的污泥可由泵加到压滤机过滤区，借助重力作用有效释放出污泥。预处理后，由于滤带之间的距离逐渐减小，所以作用在污泥上的压力逐渐增加。即压力提高区。在中压区继续提压，进入高压区后，滤带呈“S”型，污泥在两条滤带之间受到滚压。表3-3自然干化和脱水机械的特点和适用条件类型优点缺点适用条件污泥干化场设备简单；操作方便；耗电少占地面积大；受季节和气候影响较大；劳动强度大气候干燥、用地不紧张地区的小型污水厂带式压滤机连续生产，效率高；设备少，投资较少；劳动强度小；能耗维护费低污泥调节药剂费用大；运行费用较高；泥饼含水率较高适用于大、中、小型污水厂，国内外广泛应用板框压滤机泥饼含水率低，体积小；节省后续处理的费用；污泥调节药剂投量少间歇式操作；生产效率低；设备投资大适用于采用干燥、焚烧、填埋处理的污泥，适用于小型污水厂真空脱水机连续生产，工作效率高；运行稳定，可自动控制附属设备多，工序复杂；运行费用较高大、中、小型污水厂均可采用，目前使用较少离心脱水机效率高，基建费用少，占地小，环境好，自动化程度高，运行费用低机械设备复杂，电耗大；泥饼含水率较高；噪声大发达国家使用较多，适用于大、中、小型污水3.2.3经济论证废水处理场的经济分析可根据“建设项目经济分析”规定来进行，并结合“给排水工程设计手册概算与技术经济评价”一书有关部分。进行经济分析时以下几个问题需要考虑：1)收入全部来自废水处理费用。2)支出包括运行成本、大修基金、还贷。按现行财会制度不另设折旧基金，过去采用折旧基金用来还贷的办法已经无法实施，故应将还贷科目直接列入"。3)应考虑设计公积金和公益金在本设计中，采用的技术及构筑物的选择都是投资和运行费用较低的，符合其经济性。4处理构筑物设计计算4.1污水处理构筑物设计计算4.1.1格栅1)设计参数栅条间隙宽度b=0.016m;栅条宽度s=0.01m;格栅倾角α=60°2)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B₁=0.60m,h=B₁/2=0.3m;所以栅前槽宽0.60m,栅前水深为h=0.30m。计算得n=0.125×0.931/0.016×0.30×0.9≈27B=s(n-1)+bn计算得B=0.01×(27-1)+0.016×27+0.2=≈0.89m(4)进水渠道渐宽部分的长度计算得L₁≈0.67(5)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度计算得L₂=0.34(6)通过格栅的水头损失：设栅条断面为锐边矩形断面，β=2.42k=3计算得ξ=1.29h₁=h₀×k=0.05×3=0.15m(7)栅后槽总高度：设栅前渠道总高h₂=0.3mH=h+h₁+h₂=0.3+0.15+0.3=0.75mL=L₁+L₂+1.0+0.5+H₁/tga计算得L=0.67+0.34+1.0+0.5+0.6/tg60=2.86m在格栅间隙16mm的情况下，设栅渣量为每1000m²污水产0.1m²,W=86400QW₁/1000K,计算得W=86400×0.125×0.1/1000×1.8=0.6>0.2m²/d;废水处理站的废水由一根DN400mm的污水管直接进入格栅间，格栅设一个。简图如4-1,4-2所示。图4-1格栅计算简图图4-2格栅平剖示意图4.1.2污水提升泵房1)设计参数进水管管底高程为6m(绝对标高),管径DN400mm,充满度H/DN=0.75;出水管提升后的水面高程为13.1m,经17.3m的管长至处理构筑物。平均设计流量69.4L/s;最大设计流量125L/s。2)设计计算选择集水池与机器间合建式的圆形泵站，考虑4台水泵(3用1备),每台水泵容量为Q=125/3=41.67L/s=150m³/h。集水池容积，采用相当于一台泵6min的容量：W=303.3×60×6/1000=15.0m³有效水深采用H=3m,则集水池面积为F=111.6/3=13.89m²,取15m²选泵前的扬程估算：经过格栅的水头损失为0.1m,集水池正常水位与所需提升经常高水位之间的高差为：其中1.0m为集水池正常时水位。出水管管线损失为：总出水管125L/s,选用管径DN400mm的铸铁管，设总出水管管中心埋深0.9m,局部损失为沿程损失的30%,则泵站外管线水头损失为：泵站内管线水头损失假设为1.5m,考虑安全水头0.5m,则估算水泵总扬程为H=1.5+7.459+0.084+0.5=表4-1污水提升泵型号流量扬程转速功率电机功率效率直径重量4.1.3调节池1)设计参数设计流量Q=250m²³/h,停留时间T=4h,采用穿孔管空气搅拌，汽水比为3.5:12)设计计算(1)调节池有效容积V=Qt计算得V=250×4=1000m³(2)调节池尺寸：矩形，有效水深采用h₂=5.0m,调节池面积F=V/h:计算得F=1000/5.0=200m²;取池宽B=10.0m,则池长L=F/B=20m;保护高h₁=0.6m,池总高H=0.6+5.0=5.6m;(3)空气管计算管内流速空气支管：共设8根支管，每根支管的空气流量q为：计算得q==0.243/8=0.030375m²/s,管内流速为：v₂=5m/s,(4)穿孔管计算每根支管连接两根穿孔管，则每根穿孔管的空气流量(5)孔眼计算：孔眼开于穿孔管底部与垂直中心线成45°处，并交错排列，孔眼间距b=100mm,孔径φ=4mm,穿孔管长一般为4m,孔眼数n=74个，调节池示意图4-3。图4-3调节池4.1.4水解酸化池1)设计参数停留时间为T=2.5h,设计流量Q=250m³/h2)设计计算(1)水解池的容积取池宽为B=12m,长为L=16m,,水深H=4.5m计算得V=16×12×4.2=812.25m³(2)水解池上升流速核算反应器高度确定后，反应器的高度与上升流速之间的关系如下：(3)配水方式采用穿孔管布水器，配水支管出水口距池底200mm,位于所服务面积中心，出水管孔径(4)出水收集系统水解酸化池的出水系统与常规二沉池的出水系统类似，即采用三角堰会水槽出水，出水负荷前宜设置浮渣挡板。但考虑到水解池为长方形结构，且单池面积过大，所以出水采用多组平行堰的多槽出水方式，最终四格池子的出水汇集到总出水槽，并经管道流入后续处理设施。(5)水解酸化池产泥量的计算则水解反应器总产泥量为：计算得△X=0.15×6000×1050×45%=405kg(干)/d=16.875kg(干)/h(6)排泥系统设计：一般来讲，随着反应起内污泥浓度的增加，出水水质会得到改善。但污泥超过一定高度，污泥将随水一起冲出反应器，因此当反应器内污泥层高度超过某一设定值后即需排泥，污泥层的高度可通过污泥界面仪来测定。污泥排泥的高度应考虑排出低活性的污泥，并将高活性的污泥保留在反应器中。一般在水解酸化反应器中，污泥层上部的污泥活性较差，而底部又可能截留有无机物质，所以排泥应在污泥层上部和反应器底不进行，一般均利用总的来说，水解酸化池的排泥系统设计建议满足以下条件。①水解酸化池中污泥层的高度一般在2.5～4m,清水区高度在污泥层顶面以上1.5~2.5m。本设计中污泥层高度设定月3.6m,清水区高度约2m。②污泥的排放可采用定时排泥，日排泥夏季一般1～2次，冬季一般每两天一次。具体排泥次数最好根据污泥层界面高度和污泥浓度综合而定，可根据实际运行经验而定。③最好在反应器中设置污泥层界面仪和污泥浓度仪，可根据污泥层高度或污泥浓度确定排泥时间。④剩余污泥的排泥点宜设在污泥层中上部，底不应设无机颗粒物质和沙砾排放点。排泥宜设置穿孔管多点排泥，底部排泥管可与进水布水管合用。由于本废水中无机砂的量较少，水解酸化池的外排污泥主要是有机污泥，故水解酸化池只设底部排泥管，每天排泥一次。设水解酸化池的污泥区委3.6米，清水区为1.5米，出泥口应该设在污泥区中上部为宜，设排泥口位于池底2米处。水解酸化池中主要的污染物及去除率见表4-2,水解酸化池示意图4-4。表4-2水解酸化池中各污染物的去除进水(mg/1)出水(mg/1)去除率BOD₅图4-4水解酸化池4.1.5接触氧化池1)设计参数BOD5去除率=70%接触氧化池主要的污染物及去除率见表4-3。表4-3接触氧化池主要的污染物及去除率进水(mg/1)出水(mg/l)去除率404.25BOD₅设H=3m,填料分三层，每层高1m,计算得f=11.375m²每格氧化池的尺寸为L×B=4×3=12mh₄为配水区高度，取h=1.5m;m为填料层数，取m=3计算得H₀=6.2m计算得t=2.15h(7)选用半软性填料，所需填料总体积V’=nfH计算得V'=8×12×3=288m³(8)进水设施采用布水廊道布水，廊道设在氧化池一侧，宽度b=0.8m,廊道内水流速度为：(9)采用多孔管鼓风曝气供氧，所需氧量(10)每格氧化池所需空气量计算得D₁=625m/h①空气干管直径②每池设5根支管，直径为：③孔眼布置：以每根支管为单位计算，孔眼直径σ=6mm,孔眼流速v=10m/s,则每个孔眼通过空气量：每根支管上的孔眼数：支管分长支管、短支管两种：长支管L₁=2.8m,短支管Lg=2.65m按短支管布置孔眼，孔眼间距采用80mm,则每根短支管开孔数m₁为多余孔眼数为m₂=m-m₁计算得m₂=124-32=92个多余孔眼布置在短管上。选用8根短管，每根长600mm,分别焊在支管上，每根短管开孔数为：92/8=11.5取12个。孔距为80mm。短管直径为d₂=0.0308m≈32mm接触氧化池示意图如图4-5。图4-5接触氧化池4.1.6沉淀池本沉淀池为接触氧化池相应的沉淀池，采用辐流式沉淀池。中心传动排泥设备、驱动装置在池中心的走道上。排泥旋转速度为1～3r/m,刮泥板的外缘线速度不宜大于3r/min。1)设计参数l⁶]进水SS=100mg/L污泥回流比为0.62)设计计算(2)池子直径计算得D=19.95m≈20mh₂=qt=0.72×2.8=2.016≈2m计算得V=450×2.8/2=630m³污泥部分所需的容积Q=Q₀/2=14.75m³/d(5)污泥斗以上圆锥体部分污泥容积设池底径向坡度i=0.05,污泥斗底部直径D=1.5,上部直径D=3.0,倾角60则h₄’=(D₁/2-D₂/2)tg60°计算得h4’=(3.0/2-1.5/2)tg60°=1.3m(6)沉淀池的总高度H设超高h₁=0.3m,缓冲层高度h₃=0.3m,则H=h₁+h₂+h₃+h4=0.3+2+0.3+1.7=4.3m图4-6沉淀池4.1.7生物活性炭池采用升流式活性炭池。1)设计参数通水倍数W=5.0m²/kg填充密度Y=490kg/m³炭层空隙率g=32%2)设计计算计算得F=250/5=50m²(2)每组炭床面积：设n=4计算得f=12.5m²4)炭层高度h=yT计算得h=5×0.9=4.5m5)每组炭床容积：每组采用三床串联，每床炭层高度h₂=1.5m。V₁=fh计算得V₁=45m³6)每组首次装炭量G=V₁Y计算得G=45×490=22050kg7)校核接触时间t=h/v计算得t=4.5/5=0.9h8)炭床总高度H=h₁+h₂+h₃+h₄+h₅计算得H=0.5+1+1.5+0.4+0.5=3.9m9)用气量：气水比：4:1总的用气量：250×4=1000m²/h图4-7生物活性炭池4.2污泥处理构筑物4.2.1浓缩池污泥浓缩池的主要作用是将污泥的含水率降到不小于85%,浓缩后的污泥仍具有一般液体的主要特性，可以用大多数的泵输送。污泥浓缩池采用间歇式重力浓缩池，运行周期为24.0h,其中进泥1.0～1.5h,浓缩20h,排水和排泥2.0h,闲置0.5～1.0h。1)设计参数污泥量Q=2.8125m³/h;浓缩前污泥量为V=67.5m³/d,含水率P=99.4%。2)设计计算含水水率P₂降为96.8%,则计算得V₁=67.5×(1-0.96)/(1-0.9)=27m³取有效深度H=3.5m计算得单个浓缩池A=19.28/2=9.6m²6)浓缩池高度计算计算得H=3.5+0.3+0.3+1.5=5.6m图4-8污泥浓缩池4.2.2贮泥池浓缩后会排出污泥为27m³/h,则贮泥池的容积应大于270m²,,可选择贮泥池的尺寸为7m×7m×7m,容积为274m³贮泥池设置超声波液位计，根据液位自动启动污泥提升泵。距池底0.5m处对角线设置有两台QJB2.2/8型潜水搅拌器，用于贮泥池内污泥的搅拌，电机功率2.2kW/台。贮泥池内的污泥提升泵采用WQ25-10-1.5型不堵塞潜水排污泵，共计两台，一用一备，单台流量Q=25mg/h,扬程H=10m,电机功率N=1.5kW。4.2.3污泥脱水车间1)污泥产量水解酸化池的干污泥产量为16.875kg(干)/h,经浓缩池浓缩后为含水P=96.8%的污泥共27m²/d。2)带式压滤机根据所需处理污泥量，选用DYQ-2000型脱水机一台。该脱水机处理能力为430kg(干)/h,则工作时间9.7h。脱水机技术指标见表4-4表4-4DYQ带式压滤机型号有效宽度速度电动机控制器型号冲洗耗水量功率气动部分流量处理能力外形尺寸mm重量3)投药装置投药量：根据对常见污水处理厂(站)的污泥絮凝剂脱水试验知，常用絮凝剂的投药量分别为：FeCl₃5.0-8.0%,硫酸铝8.0-12.0%,聚合氯化铝3.0-10.0%,聚丙烯酰胺投药系统按投加聚丙烯酰胺考虑。设计投药量为2.0%,则每日需药量为16.875kg/h×24×2.0/1000=0.81kg需用纯度为90%的固体聚丙烯酰胺为0.81/0.90=1kg调配的絮凝剂溶液浓度为0.2-0.4%,则溶解所需溶药罐最小容积为2000L。选用BJQ-14-0.75溶药搅拌机一台，药液罐规格1.8m×φ1.5m,有效容积为2625L,搅拌电动机功率为0.75kW。药液投加选用JZ-450/8计量泵，投药量为80L/h,投药压力为8.0kgf/cm²(1kgf/cm²=98kPa),计量泵外形占地尺寸为825mm×890mm,高为880mm。4)脱水机房面积脱水机房建筑尺寸为(15.0×9.0)m²。5)污泥棚紧靠污泥脱水机房处设计一个污泥棚，用以暂时贮存脱水后的污泥，并适当干化。污泥棚容积按照一天排泥量设计，则需要V≥20m²,于是其尺寸为3.0m×3.0m×3.0m。5废水处理站平面布置污水处理厂包括生产性的处理构筑物和泵站、鼓风机房、药剂间、化验室等建筑物，以及辅助性的修理间、仓库、办公室、值班室等。在厂区内还有道路系统、室内外照明系统和美化的绿化设施，根据流程、地质条件，进行平面布置。根据处理厂的规模大小，采用1:200-1:500的比例尺的地形图绘制总平面图。管道布置可单独绘制。5.1平面布置原则城市污水处理厂的厂址选择受到污水的处理方式和排放点位置的影响，应在整个排水系统设计方案在中综合考虑，全面规划。根据任务书本设计的厂址已经确定，见第二章5.1.2平面布置原则1)处理站构(建)筑物的布置应紧凑，节约用地和便于管理。(1)池形的选择应考虑减少占地，利于构(建)筑物之间的协调；构(建)筑物单体数量除按计算要求确定外，亦应有利于相互间的协调和总图的协调；(2)构(建)筑物的布置除按工艺流程和进出水方向顺捷布置外，还应考虑与外界交通，气象，人居环境和发展规划的协调，做好功能划分和局部利用。3)经常有人工作、活动的构筑物，如综合楼等，应尽量布置在夏季主导风向的上风向4)污泥构筑物应尽量集中布置，以利于安全和管理。污泥区应不只在夏季主导风向的下风向一方，并远离综合楼和生活区。5)构(建)筑物之间的间距应按交通，管道敷设，基础施工和运行管理需要考虑。一般采用5-10m。6)做好建筑，道路，绿地与工艺构筑物的协调，做到即使生产运行7)变电所应设在耗电量大的构筑物附近，如鼓风机房、泵房等。鼓风机房应设8)处理构筑物应合理设置超越管线，以便在事故或检修时9)废水处理站的辅助构筑物可根据需要设置，但应尽量集中，水处理站规模较大，或远离厂区时，则需配置应有的生活10)各处理构筑物的连接关系应自成体系，保证其独立运行，在某个构筑物因故停止运行时，不致于影响其他构筑物的正常运行。并联运11)总平面图布置应考虑远近期的结合，有条件的时候，可按远景规划水量布置，将构筑物分为若干系列，分期建设。远景设施的安排应13)污水厂内管线种类众多，应考虑综合布置，以免发生矛盾。污水和污泥管道应尽警卫室等房屋。其规模和取舍按污水处理厂的规模和设托儿所、幼儿园和接待室等]。其尺寸如下表表5-1附属建筑物及其尺寸。表5-1附属建筑物及其尺寸面积(m²)面积(m²)机修间活动中心配电间传达室仓库中央水池综合办公楼37×14鼓风机房车库污泥脱水机房污泥泵房8×5污泥泵房主要用来回流污泥和将污泥打入污泥浓缩池两个作用。故Q=29.4m³/dH=11.963-0.043+1.32-6.2798=5.253m表5-2回流泵选型型号流量转速电动机轴功率重量选用EH型单螺杆泵。详细规格见表5-3。表5-3污泥泵选型型号流量转速电动机轴功率重量污泥泵房采用8×5m²,选用3台污泥泵，二用一备。5.2.2鼓风机房选用4台鼓风机，则每台的q=21.7m³/min。鼓风机型号选用见表5-4。表5-4鼓风机选型型号直径流量功率SSR15021.79m³/min14.48m³/min鼓风机房采用15×10m²,选用5台罗茨SSR150鼓风机，4用一备。5.2.3污泥脱水机房污泥脱水机房包括：机械间、药剂贮存间、值班控制室。机械间5.2.4其他附属构筑物废水处理站综合楼综合了办公室、化验室、生产管m²。2)配电间、机修间配电间和机修间采用10×5m²。3)仓库仓库采用10×6m²。4)活动中心活动中心采用20×12m²。5)车库车库采用490m²。6废水处理厂高程设计1)尽量使废水和污泥在各构筑物之间以重力流流动，避免不必2)在进行高程布置时，应考虑土方平衡。3)浓缩池、污泥脱水间的高程确定，应注意污泥水能自流排入泵站集水池和其他污4)废水厂出水管不受洪水顶托。6.2高程布置设计计算废水处理站的水流常依靠重力自流，以减少运行费用。为此，必须精确计算其水头损失在内；水流通过连接前后两构筑物的管渠(包括配水设备)的水头损失，包括沿程与局选择一条距离最长、水头损失最大的流程进行水力计算，并适当留有余地，使实际运本设计处理后的废水排入河流水位低于水厂的地面标高，而且洪水位时也不会发生倒1)水力计算本高程计算中局部损失取为沿程损失的0.3倍，即总水头损失Zh=iL*(1+0.3)。表6-1列出了各个构筑物及其之间的水头损失。表6-1水头损失计算表构筑物及管路设计流量管径地面坡度流速v)管长沿程损失局部损失(m)总损失出厂管生物活性碳池到集水井生物活性碳池生物活性碳池到沉淀池沉淀池沉淀池到接触氧化池接触氧化池接触氧化池到水解酸化池水解酸化池水解酸化池到调节池调节池调节池到污水提升泵房污水泵房泵房到格栅格栅2)高程确定高程设计图采用绝对标高，以黄海海平面为基准，厂区地面标高10m,污水管底标高6m,最高水位8m。为保证通过重力能顺利完成污水排放，要求达到河流处的污水水面标高大于6m,考虑到经济问题和实际的施工问题，可确定排污管口的污水水面标高为6.5m。出水管管底标高：8.50m出水管总损失：0.037m合计：0.14m生物活性碳池到集水井出水管总损失：0.032生物活性炭池自由跌水：0.15m合计：0.18m生物活性炭池下游水位：8.82m生物活性炭水头损失：1.50m生物活性炭池上游水位：10.32m生物活性炭进水口损失：0.15m沉淀池出水管损失：0.043m沉淀池自由跌水：0.15m合计：0.343m沉淀池下游水位：10.66m沉淀池水头损失：0.30m沉淀池上游水位：10.96m沉淀池进水口损失：0.15m接触氧化池出水管损失：0.081m接触氧化池自由跌水：0.20m合计：0.431m接触氧化池下游水位：11.394m接触氧化池水头损失：0.30m接触氧化池上游水位：11.694m接触氧化池进水口损失：0.10m水解酸化池出水管损失：0.019m水解酸化池自由跌水：0.15m合计：0.269m水解酸化池下游水位：11.963m水解酸化池水头损失：0.20m水解酸化池上游水位：12.063m水解酸化池进水口损失：0.15m调节池出水管损失：0.015m调节池自由跌水：0.15m合计：0.315m调节池下游水位：12.478m调节池水头损失：0.10m调节池上游水位：12.578m调节池进水口损失：0.081m所需水位：12.659m各构筑物的设计标高见表6-2。各构筑物的设计标高见表6—2构筑物设计水面标高(m)下游(m)上游(m)出厂管集水井生物活性碳池沉淀池接触氧化池水解酸化池调节池污水提升泵房污泥来源于水解酸化池，其排泥口设在距底部2m处。管道选用铸铁管。按下式求沿程水头损失其中管径取200mm,流速取1.5m/s1)浓缩池到脱水车间的沿程损失：浓缩池出泥水位：10.7+0.78=11.48m浓缩池泥面标高：11.48+3.8=15.28m2)污泥泵至浓缩池的水头损失：3)从沉淀池到污泥泵房的水头损失：L=84.4m,4)水解酸化池至污泥泵的水头损失：L=5.76m,污泥泵房标高：11.96-0.296=11.66m7投资估算及运行费用7.1投资估算估算指标采用于1989年1月1日试行的建设部文件(88)建标字第182号关于发布试行《城市基础设施工程投资估算指标》[20](排水工程)。7.1.1第一部分费用第一部分费用包括建筑工程费；设备、器材、工具等购置费；安装工程费。可查有关排水工程投资估算、概算指标确定。污水厂的日处理水量：6000m²/d计算各单项构筑物工程造价见表7-1。污水厂的日处理水量：Qmx=KzQ=1.8×6000=10800m³/d表7-1主要构筑物投资(第一部分费用)序号名称投资估算(元)1总平面10800×8763/100=9464042污水泵房3调节池89.68×6000=5380804水解酸化池96.24×6000=5774405接触氧化池6沉淀池57.36×6000=3441607生物活性炭池509.91×6000=30594608污泥浓缩池9脱水车间6.16×6000=36960污泥泵房61.12×6000=366720鼓风机房43.68×6000=262080综合楼20.24×6000=121440配电间仓库17.89×6000=107340合计87786787.1.2第二部分费用第二部分费用包括建设单位管理费、征地拆迁费、工程监理费、供电费、设计费、招投标管理费等。根据有关资料统计，按第一部分费用的50%计。8778678×50%=4389339元第三部分费用包括工程预备费、价格因素预备费、建设期贷款利息、铺底流动资金。工程预备费按第一部分费用的10%计，则：8778678×10%=877867.8元价格因素预备费按第一部分费用的5%计，则8778678×5%=438933.9元贷款期利息按贷款、铺底流动资金按20%计，则：8778678×20%=1755735.6元第三部分费用合计：877867.8+438933.9+1755735.6=3072537.3元7.1.4工程总投资合计项目总投资=第一部分费用+第二部分费用+第三部分费用即：8778678+4389339+3072537.3=16240554.3元即1624.06万元7.2劳动定员本工程的处理水量为6000m³/d,取劳动定员为11人。7.3运行费用废水处理站运行费用通常包括工资福利费、电费、药剂费、折旧费、检修维修费、行政管理费以及综合利用收入等项费用。1)动力费动力费E=8760N·d/k=8760×114.82×0.60/1.8=335274.4=33.52