印染污水处理工程 34页

'......第一章绪论1.1印染废水的特点 ①水量大。②浓度高。大部分废水呈碱性，COD较高，色泽深。③水质波动大。印染厂的生产工艺和所用染化料，随纺织品种类和管理水平的不同而异。而对于每个工厂，其产品都在不断变化，因此，废水的污染物成分浓度的变化与波动十分频繁。④以有机物污染为主。除酸、碱外，废水中的大部分污染物是天然或合成有机物。⑤处理难度较大。染料品种的变化以及化学浆料的大量使用，使废水含难生物降解的有机物，可生化性差。因此，印染废水是较难处理的工业废水之一。⑥部分废水含有毒有害物质。如印花雕刻废水中含有六价铬，有些染料（如苯胺类染料）有较强的毒性。1.2印染废水的危害 印染废水含大量的有机污染物，排入水体将消耗溶解氧，破坏水生态平衡，危及鱼类和其它水生生物的生存。沉于水底的有机物，会因厌氧分解而产生硫化氢等有害气体，恶化环境。印染废水的色泽深，严重影响受纳水体外观。造成水体有色的主要因素是染料。目前全世界染料年总生产量在60万吨以上，其中50%以上用于纺织品染色；而在纺织品印染加工中，有10%～20%的染料作为废物排出。印染废水的色度尤为严重，用一般的生化法难以去除。有色水体还会影响日光的透射，不利于水生物的生长。在使用化学氧化法去除色度时，虽然能使水溶性染料的发色基被破坏而褪色，但其残余物的影响仍然存在。印染废水大部分偏碱性，进入农田，会使土地盐碱化；染色废水的硫酸盐在土壤的还原条件下可转化为硫化物，产生硫化氢。1.3印染废水的排放标准表1学习好帮手 ......分级最高允最高允许排放浓度,mg/L许排水量m3/100米布生化需氧量(BOD5)化学需氧量(CODcr)色度(稀释倍数)pH值悬浮物氨氮硫化物六价铬铜苯胺类Ⅰ级60180806～9100251.00.50.52.0Ⅱ级2.5802401606～9150402.00.51.03.0Ⅲ级300500—6～9400—2.00.52.05.04.2.21992年7月1日起立项的纺织染整工业建设项目及其建成后投产的企业按表2执行。表2分级最高允许排水量m3/100米布1)最高允许排放浓度,mg/L缺水区丰水区2)生化需氧量(BOD5)化学需氧量(CODcr)色度(稀释倍数)pH值悬浮物氨氮硫化物六价铬铜苯胺类二氧化氯Ⅰ级——25100406～970151.00.50.51.00.5Ⅱ级2.22.540180806～9100251.00.51.02.00.5Ⅲ级——300500—6～9400—2.00.52.05.00.51.4设计任务1.4.1  设计题目15000的印染废水处理设计1.4.2基本资料学习好帮手 ......某印染企业的印染废水，该企业废水中含有大量难以生物降解的化学浆料PVA。1.4.2  处理水质    （1）设计水量：15000（2）设计进水水质：，，，色度倍,设计出水水质:,,,色度≤50倍,1.4.3设计内容    (1)方案确定按照原始资料数据进行处理方案的确定，拟定处理工艺流程，选择各处理构筑物，说明选择理由，进行工艺流程中各处理单元的处理原理说明，论述其优缺点，编写设计方案说明书。 (2)设计计算进行各处理单元的去除效率估；各构筑物的设计参数应根据同类型污水的实际运行参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，效益分析及投资估算。(3)平面和高程布置根据构筑物的尺寸合理进行平面布置；高程布置应在完成各构筑物计算及平面布置草图后进行，各处理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确定。(4)编写设计说明书、计算书。学习好帮手 ......1.4.4设计成果  第二章  工艺流程确定    2.1印染废水工程概况  印染废水是以上各类废水的混合废水，或除漂白废水以外的综合废水。印染废水的可生化性较低，废水的色度很大，CODcr浓度很高，采用不同的生产工艺水质水量变化幅度很大。国内普遍采用生化法处理印染废水，对于水资源紧缺，排放要求高的地区采用生化与物理化学相结合的方法以减小废水污染物的排放量。印染废水处理一般都要设置调节池，以调节废水不同时段不同排放量对处理构筑物的冲击；由于印染废水的可生化性较低，往往设置水解酸化池降解高分子物质。本工程采用印染废水和生活污水混合处理，这样可大大提高废水的可生化性。2.2工艺流程比选、确定说明 2.2.1污水处理的特点：（1）废水以有机物为主，最大的 ，可生化性较差，含有大量难以生物降解的化学浆料PVA。（2）污水主要污染物指标、、、还有色度比一般的生活污水都要高。2.2.2污水处理工艺的选择与污水的原污水水质、出水要求、污水厂规模、当地温度、用地面积、发展余地、管理水平、工程投资、电价和环境影响等因素有关。针对以上特点，以及出水要求，现有城市污水处理的特点，以下有几种处理方法供我们选择。1．A／0系统学习好帮手 ......用以往的生物处理工艺进行印染废水三级处理，旨在降低污水中以BOD、COD综合指标表示的含挥发性有机物和悬浮固体浓度。一般情况下，去除COD可达70％以上，BOD可达90.6%以上，SS可达85％以上，但氮的去除率只有20.9%左右，二级处理出水中除含有少量合碳有机物尔还合有氮(氨氮和有机氮)和碘(溶解性露和有规蘑)。这掸的出水排到封闭水域的湖泊、河流及内海，仍会增匆水体中的营养成久从而引起水体中浮游生物和藻类的大量繁S，造成水体的富营养化对饮用水源、水产业、工业用水带来很大的危害。在水泥缺乏的地区，欲将基级出水作为第二水6，用于工业冷却水的补充九必须冉经脱氮、除碘等三级处理，还要增加较多的基逮物乃运行答硼酸。优点：（1）流程简单，只有一个污泥回流系统和混合液回流系统，基建费用低；（2）反硝化池不需要外加碳源，降低了运行费用；（3）A/O工艺的好氧池在缺氧池之后，可以使反硝化残留的有机污染物得到进一步去除，提高出水水质；（4）缺氧池在前，污水中的有机碳被反硝化菌利用，可降低其后好氧池的有机负荷。同时缺氧池中进行的反硝化反应产生的碱度可以补偿好氧池中进行硝化反应对碱度的需求。缺点：（1）构筑物较多；（2）污泥产生量较多。2. 传统法传统工艺即厌氧—缺氧—好氧法，其三个阶段是以空间来划分的，是在具有脱N功能的缺氧—好氧法的基础上发展起来的具有同步脱N除P的工艺。学习好帮手 ......                                         该工艺在系统上是最简单的同步脱N除P工艺，其总的水力停留时间一般要小于其它同类工艺（如Bardenpho工艺）。在经过厌氧、缺氧、好氧运行的条件下，丝状菌不能大量繁殖，无污泥膨胀之虞，SVI值一般小于100，处理后的泥水分离效果好。该工艺在运行时厌氧和缺氧段需轻缓搅拌，以防止污泥沉积，由于生物处理池与二次沉淀池分开建设，占地面积也较大，该工艺在大型污水处理厂中采用较多，但是在这里15000的中型污水处理厂中使用不是很好。3.传统的SBR工艺传统的SBR工艺是完全间隙式运行，即周期进水、周期排水及周期曝气。传统SBR工艺脱N除P大致可分为五个阶段：阶段A为进水搅拌，在该阶段聚磷菌进行厌氧放磷；阶段B为曝气阶段，在该阶段除完成BOD5分解外，还进行着硝化和聚磷菌的好氧吸磷；阶段C为停止曝气、混合搅拌阶段，在该阶段内进行反硝化脱氮；阶段D为沉淀排泥阶段，在该阶段内既进行泥水分离，又排放剩余污泥；阶段E为排水阶段。在阶段E后，有的根据水质要求还设有闲置阶段。以下是SBR的优缺点：优点：（1）其脱氮除磷的厌氧、缺氧和好氧不是由空间划分，而是用时间控制的；（2）不需要回流污泥和回流混液，不设专门的二沉池，构筑物少；（3）占地面积少。  缺点：学习好帮手 ......（1）容积及设备利用率较低（一般低于50%）；（2）操作、管理、维护较复杂；（3）自动化程度高，对工人素质要求较高；（4）国内工程实例少；（5）脱氮、除磷功能一般。4. 氧化沟工艺氧化沟是活性污泥法的一种变形，它把连续环式反应池作为生化反应器，混合液在其中连续循环流动。随着氧化沟技术的不断发展，氧化沟技术已远远超出最初的实践范围，具有多种多样的工艺参数、功能选择、构筑物形式和操作方式。如卡鲁塞尔（Carrousel 2000）氧化沟、三沟式（T型）氧化沟、奥贝尔（Orbal）氧化沟等。卡鲁塞尔氧化沟是一个多沟串联的系统，进水与活性污泥混合后在沟内做不停的循环运动。污水和会流污泥在第一个曝气区中混合。由于曝气器的泵送作用，沟中流速保持在0.3m/s。水流在连续经过几个曝气区后，便流入外边最后一个环路，出水从这里通过出水堰排出，出水位于第一曝气区的前面。卡鲁塞尔氧化沟采用垂直安装的低速表面曝气器，每组狗渠安装一个，均安装在同一端，因此形成靠近曝气器下游的富氧区和曝气器上游以及外环的缺氧区。这不仅有利于生物凝聚，还使活性污泥易于沉淀。BOD去除率可达95%-99%，脱氮效率约为90%，除磷率为50%。在正常的设计流速下，卡鲁塞尔氧化沟渠道中混合液的流量是进水流量的50-100倍，曝气池中的混合液平均每天5-20min完成一个循环。具体循环时间取决于渠道长度、渠道流速及设计负荷。这种状态可以防止短流，还通过完全混合作用产生很强的耐冲击负荷力。以下是氧化沟的优缺点：学习好帮手 ......优点：(1)用转刷曝气时，设计污水流量多为每日数百立方米。用叶轮曝气时，设计污水流量可达每日数万立方米。(2)氧化沟由环形沟渠构成，转刷横跨其上旋转而曝气，并使混合液在池内循环流动，渠道中的循环流速为，循环流量一般为设计流量的倍。(3)氧化沟的流型为循环混合式，污水从环的一端进入，从另一端流出，具有完全混合曝气池的特点。(4)间歇运行适用于处理少量污水。可利用操作间歇时间使沟内混合液沉淀而省去二沉池，剩余污泥通过氧化沟内污泥收集器排除。连续运行适用于处理流量较大的污水，需另没二沉池和污泥回流系统。(5)工艺简单，管理方便，处理效果稳定，使用日益普通。(6)氧化沟的设计可用延时曝气油的设计方法进行。即从污泥产量W0＝0出发，导出曝气池的体积，而后按氧化沟的工艺条件布置成环状循环混合式。缺点：(1)处理构筑物较多；(2)回流污泥溶解氧较高，对除磷有一定的影响；(3)容积及设备利用率不高。5. 污水生化处理学习好帮手 ......污水生化处理属于二级处理，以去除不可沉悬浮物和溶解性可生物降解有机物为主要目的，其工艺构成多种多样，可分成活性污泥法、生物膜法、生物稳定塘法和土地处理法等四大类。日前大多数城市污水处理厂都采用活性污泥法。生物处理的原理是通过生物作用，尤其是微生物的作用，完成有机物的分解和生物体的合成，将有机污染物转变成无害的气体产物（CO2）、液体产物（水）以及富含有机物的固体产物（微生物群体或称生物污泥）；多余的生物污泥在沉淀池中经沉淀池固液分离，从净化后的污水中除去。由此可见，污水处理工艺的作用仅仅是通过生物降解转化作用和固液分离，在使污水得到净化的同时将污染物富集到污泥中，包括一级处理工段产生的初沉污泥、二级处理工段产生的剩余活性污泥以及三级处理产生的化学污泥。由于这些污泥含有大量的有机物和病原体，而且极易FB发臭，很容易造成二次污染，消除污染的任务尚未完成。污泥必须经过一定的减容、减量和稳定化无害化处理井妥善处置。污泥处理处置的成功与否对污水厂有重要的影响，必须重视。如果污泥不进行处理，污泥将不得不随处理后的出水排放，污水厂的净化效果也就会被抵消掉。6.AB工艺AB法A段效率很高，并有较强的缓冲能力。B段起到出水把关作用，处理稳定性较好。对于高浓度的污水处理，AB法具有很好适用性的，并有较高的节能效益。尤其在采用污泥消化和沼气利用工艺时，优势最为明显。  B法工艺中的主要处理构筑物有A段曝气池、中间沉淀池、B段曝气池和二次沉淀等，通常不设初次沉淀池，以A段为一级处理系统。A段和B段拥有各自独的污泥回流系统，因此有各自独特的微生物种群，有利于系统功能的稳定。但是，AB法污泥产量较达，A段污泥有机物含量极高，污泥后续稳定化处理是必须的，将增加一定的投资和费用。另外，由于A段去除了较多的BOD，可能造成炭源不足，难以实现脱氮工艺。对于污水浓度较低的场合，B段运行较为困难，也难以发挥优势。目前有仅采用A段的做法，效果要好于一级处理，作为一种过渡型工艺，在性能价格比上有较好的优势。一般适用于排江、排海场合。学习好帮手 ......AB法工艺的优点：具有优良的污染物去除效果，较强的抗冲击负荷能力，良好的脱氮除磷效果和投资及运转费用较低等。1：对有机底物去除效率高。2：系统运行稳定。主要表现在：出水水质波动小，有极强的耐冲击负荷能力，有良好的污泥沉降性能。3：有较好的脱氮除磷效果。4：节能。运行费用低，耗电量低，可回收沼气能源。经试验证明，AB法工艺较传统的一段法工艺节省运行费用20%-25%.AB工艺的缺点：缺点一：A段在运行中如果控制不好，很容易产生臭气，影响附近的环境卫生，这主要是由于A段在超高有机负荷下工作，使A段曝气池运行于厌氧工况下，导致产生硫化氢、大粪素等恶臭气体。缺点二：当对除磷脱氮要求很高时，A段不宜按AB法的原来去处有机物的分配比去除BOD55%-60%，因为这样B段曝气池的进水含碳有机物含量的碳/氮比偏低，不能有效的脱氮。缺点三：污泥产率高，A段产生的污泥量较大，约占整个处理系统污泥产量的80%左右，且剩余污泥中的有机物含量高，这给污泥的最终稳定化处置带来了较大压力。AB工艺的主要特征是:学习好帮手 ......1.A级污泥负荷很高，B级污泥负荷较低。2.A级和B级的微生物群体特性明显不同，并通过互不相关的两套回流系统严格分开。3.不设一沉池，使A级成为一个开放性的生物动力学系统。4.A级可以根据污水组分的不同实行好氧或缺氧运行。5．A段在很高的负荷下运行，其负荷率通常为普通活性污泥法的50-100倍，污水停留时间只有30-40min，污泥龄仅为0.3-0.5d。污泥龄较高，真核生物无法生存，只有某些世代短的原核细菌才能适应生存并得以生长繁殖，A段对水质、水量、PH值和有毒物质的冲击负荷有极好的缓冲作用。A段产生的污泥量较大，约占整个处理系统污泥产量的80%左右，且剩余污泥中的有机物含量高。6.B段可在很低的负荷下运行，负荷范围一般为小于0.15kgBOD/(kgMLSS.d)水力停留时间为2-5h，污泥龄较长，且一般为15-20d。在B段曝气池中生长的微生物除菌胶团微生物外，有相当数量的高级真核微生物，这些微生物世代期比较长，并适宜在有机物含量比较低的情况下生存和繁殖。7.A段与B段各自拥有独立的污泥回流系统，相互隔离，保证了各自独立的生物反应过程和不同的微生物生态反应系统，人为地设定了A和B的明确分工。2.2.3工艺方案分析选择综上所述，能够满足去除、、的污水处理工艺很多，其基本原理都是相同的，每一种工艺均各有特点，分别适用于各种不同场合，应该具体问题具体分析后加以采用。根据本工程污水的特点，采用AB法。虽然AB法也具有一定的缺点，但是对于处理15000的印染污水来说AB法是比较好的一种，处理工艺占地面积不是很大，如果用SBR法或其他工艺，就具有占地面积大或者是处理效率不高的缺点，而相对来说AB法就比较好了。所以我们选择了AB法来进行处理。学习好帮手 ......处理工艺流程图如下：第三章  构筑物设计计算    3.1格栅    3.1.1设计概述在排水工程中，格栅是用来去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行。格栅是由一组(或多组)相平行的金属栅条与框架组成。；倾斜安装在进水的渠道，或进水泵站集水井的进口处，以拦截污水中粗大的悬浮物及杂质。格栅所能截留污染物的数量，随所选用的栅条间距和水的性质而有很大的区别。一般以不堵塞水泵和水处理厂站的处理设备为原则。  泵前设置格栅的作用是保护水泵，而名渠格栅的作用是保证后续处理系统的正常工作。目前普通的做法是将泵前格栅均做成明渠格栅。一般泵前格栅为粗格栅（间距10-25mm），采用机械清渣时，由于机械连续工作，格栅余渣较少，阻力损少几乎不变，通常不设渐变段。格栅型号：链条式机械格栅(1)水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求：1)人工清除25-40mm2)机械清除16-25mm3)最大间隙40mm(2)在大型污水处理厂或泵站前原大型格栅(每日栅渣量大于0.2m3学习好帮手 ....../d)，一般应采用机械清渣。(3)格栅倾角一般用45°～75°,机械格栅倾角一般为60°～70°(4)通过格栅的水头损失一般采用o.08～O.15m(5)过栅流速一般采用0.6～1.Om/s。 3.1.2设计参数    设计流量日平均污水量Q为15000m3/d，总变化系数K=1.53,则设计流量22950m3/d,栅条宽度S=10mm,栅条间隙宽度B=15mm,过栅流速1.0m/s,栅前流速0.9m/s,栅前渠道水深0.6m,格栅倾角60°,数量2座,栅渣量格栅间隙为15,栅渣量W按1000m3污水产渣0.05m3计。3.1.3设计计算(1)格栅的间隙数式中n——格栅栅条间隙数（个）Q——设计流量（m3/s）α——格栅倾角（°）b——格栅栅条间隙（m）h——格栅栅前水深（m）v——格栅过栅流速（m/s）个取n=28(2)格栅的建筑宽度B学习好帮手 ......式中B——格栅槽宽度（m）S——每根格栅条的宽度（m）设计中取S=0.01mm(3)通过格栅的水头损失式中h1——水头损失（m）β——格栅条的阻力系数，查表β=1.67k——格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般采用k=3g——重力加速度取(4)槽的总高度式中H——栅后明渠的总高度（m）——明渠超高（m），一般采用0.3～0.5m设计中取=0.3mm(5)栅槽总长度式中L——格栅槽总长度（m）H1——格栅明渠的深度（m）学习好帮手 ......设m(6)每日栅渣量式中W——每日栅渣量（）W1——每日每污水的栅渣量（污水），一般采用0.04～0.06污水设计中取W1=0.05m3/103m3污水3.2沉砂池的设计3.2.1设计资料沉砂池的功能是从污水中分离相对密度较大的无机颗粒,例如砂、炉灰渣等。它一般设在泵站、沉淀池之前，用于保护机件和管道免受磨损，还能使沉淀池中污泥具有良好的流动性，能防止排放与此同时输送管道被堵塞，且能使无机颗粒和有机颗粒分别分离，便于分离处理和处置。参考资料：1)最大流速为，最小流速为。2）最大停留时间不小于30s，一般采用30～60s。学习好帮手 ......3）有效水深不大于1.2m，一般采用0.25～1.0m。4）进水头部采取消能和整流措施。5）池底坡度一般为0.01～0.02；当设置除砂设备时，应根据设备要考虑池底形状。3.2.2沉砂池的长度计算3.2.3水流断面面积3.2.4池总宽度为有效水深设为0.6m3.2.5贮砂斗所需容积:T=2dX=3.2.6每个沉砂斗的容积设每一分格有2格沉砂袄，则3.2.7沉砂斗各部分尺寸设贮砂斗底宽;斗壁与水平面的倾角为60°贮砂斗高贮砂斗上口宽度3.2.8贮砂斗容积学习好帮手 ......3.2.9贮砂室高度设条用重力排砂,池底坡度i=60%坡向砂斗,则3.2.10池总高度3.3污水泵站的设计   3.3.1.集水间计算   1、水泵选择设计水量15000m3／d，选择用4台潜污泵(3用1备)所需扬程为选择500Qw一22-220型潜污泵,泵的参数见下表出口直/mm流量/m3/h扬程转速r/min功率/kw效率/%5004002274022084.652、集水池(1)、容积:按一台泵最大流量时6min的出流量设计，则集水池的有效容积V=(2)、面积:取有效水深H=2m，则面积F=V/H=40/2=20m2集水池长度取6m，则宽度B=F/L=20/6=3.33m取B=3.5m集水池平面尺寸L×B=6m×3.5m保护水深为0.6m，实际水深为2.6m(3)、泵位及安装潜污泵直接置于集水池内，潜污泵检修采用移动吊架。学习好帮手 ......3.3.2.水泵总扬程计算    （1）集水池最低工作水位与所需提升最高水位之间的高差为：6.74-（-1.91）=8.65m（2）出水管线的水头损失，每台泵单用一根出水管，其流量为Q。=125ｍ/h，选用的管径为250mm的铸铁管，查表v=0.72m/s，1000i=3.64，设管总长为20m，局部损失占沿程的30%，则总损失为20×（1+0.3）×3.64/1000=0.094m（3）泵房内的管线水头损失设为1.5m，考虑自由水头为1.0m。（4）水头总扬程为H=8.65+0.094+1.5+1.0=10.65m，取11m。选用3台KWPF200-400型无堵塞离心泵，流量125ｍ/h，扬程为11m。3.3.3水泵机组基础计算    (1)机组基础长：L=75+720+210+10+335+1000+200=2550mm(2)机组基础宽:水泵基础宽B1=550+200=750mm电机基础宽B2=710+200=910mm所以机组基础宽为910mm。(3)机组基础高:H=35×20+200=900mm泵轴高于基础350mm，电机高于基础400mm3.3.4校核扬程泵站的平面布置完成了以后，对水泵总扬程进行校核计算。（1）吸水管路的水头损失：每根吸水管的流量Q。=125ｍ/h，每根吸水管的管径为250mm，流速v=0.72m/s沿程损失：Σh1=L×I=1.5×3.64/1000=0.005m直管部分长度L=1.5m，进口（ξ=0.5），Dg250闸阀一个（ξ=0.08），Dg250-200的偏心管1个（ξ=0.17）局部损失Σh2=（0.5+0.08）×0.72×0.72/2/9.8+0.17×1.12×1.12/2/9.8=0.026学习好帮手 ......吸水管路的总损失为：Σh=Σh1+Σh2；即Σh=0.031m（2）出水管的水头损失：管路总长度为12m，渐扩管1个（ξ=0.06），闸阀一个（ξ=0.08），90度弯头4个（ξ=0.087）沿程损失：Σh1=L×I=12×3.64/1000=0.044m局部损失：Σh2=(0.06+0.08+4×0.087)×0.72×0.72/2/9.8+0.17×1.12×1.12/2/9.8=0.107m出水管路的总损失为：Σh=Σh1+Σh2；即Σh=0.151m（3）水泵所需总扬程水泵所需总扬程为：6.74-（-1.31）+1.5+0.031+0.151=9.732m取10m。选用KWPF200-400型泵，其流量Q=140～500ｍ3/h，扬程11.7～25m，转速960（r/min），电机功率37～75kw，效率57%，满足要求。3.4AB工艺的设计计算3.4.1采取的经验数据如下：AB工艺设计参数项目A段B段污泥负荷3-4(2-6)0.15-0.3容积负荷6-10(4-12)≤0.9混合液浓度MLSS(g/L)2-3(1.5-2)2-4(3-4)污泥龄SRT(d)0.4-0.7(0.3-0.5)15-20(10-25)水力停留时间HRT(h)0.5-0.752.0-6.0污泥回流率(%)<70(20-50)50-10溶解氧0.2-1.5(0.3-0.7)1-2学习好帮手 ......气水比3-4:17-10:1SVI60-9070-100沉淀池沉淀时间(h)1-22-4沉淀池表面负荷1-20.5-1.0需氧量系数)0.4-0.61.23污泥增殖系数0.3-0.50.5-0.65污泥含水率98%-98.7%99.2%-99.6%设：A段污泥负荷：混合液污泥浓度：B段污泥负荷：混合液污泥浓度：3.4.2处理效率出水如果取A段的去除率为60%，在A段曝气池中，有机物的去除率都很高一般为50%—70%。则A段出水B段的去除率——A段出水的浓度，相当于B段进水的浓度。3.4.3曝气池容积的计算Q——设计流量——MLSS浓度学习好帮手 ......——去除浓度V——曝气池容积——污泥负荷——原水的浓度mg/L——污泥增长系数，一般A段为——干泥污量kg/hA段容积计算：A段去除式中：——原水的浓度mg/LB段容积计算：B段去除取3.4.4曝气时间的计算A段曝气时间：学习好帮手 ......B段曝气时间：（分两组）3.4.5需氧量A段:——需氧系数一般为取=0.5B段:总需氧量:供气量：采用隔膜曝气头，安装与水下4.0m处,氧转移率=10%,20时氧气的溶解度为则(参考水污染书)混合液溶解氧含量为学习好帮手 ......若采用空气提升器回流污泥，空气用量为污泥回流量的4倍，则污泥回流用气量为：总供气量为：151.8+20.8=172.6取3.4.6二次沉淀池二次沉淀池是设置于曝气池之后的沉淀池，是以沉淀、去除生物处理过程中产生的污泥获得澄清的处理水为其主要目的。二次沉淀池有别于其他的沉淀池，其作用一是泥水分离（沉淀）、二是污泥浓缩，并因水量、水质的时常变化还要暂时贮存活性污泥。3.4.7．1沉淀池主要尺寸1）面积——为表面负荷一般规定为这里取=1.12）池直径3）沉淀池部分有效水深设沉淀时间T=3h4)沉淀部分有效容积学习好帮手 ......5）沉淀池池底坡落差取池底坡度i=0.056)沉淀池高度——缓冲层高度取0.5m——刮泥板高度取0.5m在辐流式二次沉淀池符合规定7)沉淀池总高度——为沉淀池超高3.4.7．2进水系统计算进水配水槽的计算池的设计污水量出水端槽高取0.75m槽中流速取进水端水深学习好帮手 ......出水端水深g——为重力加速度R——为B段的污泥回流比R为B段的回流比,在这里只算B段的回流比设回流稀释后3.4.8剩余污泥量的计算A段剩余污泥量：假设A段SS去除率为75%则干泥量：湿泥量：（污泥含水率为98.7%）B段剩余污泥量：干泥量：湿泥量：（污泥含水率为99.5%）学习好帮手 ......总泥量:3.4.9污泥泥龄A段污泥泥龄——污泥增长系数，一般A段为这里取B段污泥泥龄——污泥增长系数，一般B段为这里取3.5化学氧化池化学氧化池的计算略3.6污泥的处理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的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。污泥处理的目的：（1）减量：降低污泥含水率，减小污泥体积。（2）稳定：去除污泥中的有机物，使只稳定。（3）无害化：杀灭寄生虫卵和病原菌。（4）污泥综合利用。3.6.1污泥处理流程图学习好帮手 ......3.6.2污泥浓缩池（1）设计概述间歇式污泥浓缩池是一种圆形水池，底部有污泥斗。间歇式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，池内形成上清液区，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。间歇污泥浓缩池用来污泥量较小的系统，浓缩池一般不小于两个，一个用于工作，另一个进入污泥，两池交替使用。要求污泥浓缩后的含水率为设计参数：剩余污泥量Q=780ｍ/d；由于在A段污泥的含水率为98.7%,而在B段污泥含水率为99.5%,所以在这里取两段含水率的平均值,则含水率P=99.1%(污泥的密度计)污泥浓度浓缩后含水率；浓缩后的污泥浓度（2）浓缩池的设计计算①采用带有竖向栅条污泥浓缩机的辐流式重力浓缩池，浓缩污泥的固体通量M取30kg/m·d；浓缩池面积式中Q——污泥量（ｍ/d）；——污泥固体浓度（g/L）；M——浓缩池固体通量；采用两个污泥浓缩池，每个浓缩池的面积学习好帮手 ......则浓缩池的直径，取12.5m实际浓缩池的面积为②浓缩池工作部分高度h取污泥浓缩时间T=12h，则（3）超高hh取0.3m。（4）缓冲层高h3h取0.3m。（5）浓缩池的总高度HH=h＋h＋h=1.7+0.3+0.3=2.3m3.6.3污泥消化由污泥计算那节得出污泥的总体积为经过污泥浓缩池之后污泥的体积为:消化池有效容积的计算选择投配率为f=9%则消化池的有效容积设计4个消化池,则没个消化池的容积为消化池的主要尺寸的计算设计消化池的深度为h=6.0m学习好帮手 ......则没个消化池的直径消化池集气罩直径d采用3m,高采用1.3m,下锥底直径采用1.3m。池顶盖高：柱体高：下锥体高：消化池的总高：3.6.4污泥脱水与干化污水经浓缩池处理后污泥的含水率约为97％左右，体积很大。因此为了便于综合利用和最终处置，需对污泥作脱水处理，使其含水率降至60％～80％，从而大大缩小污泥的体积。污水处理所产生的污泥具有较高的含水量，由于水分与污泥颗粒结合的特性，采用机械方法脱除具有一定的限制，污泥中的有机质含量、灰分比例特别是絮凝剂的添加量对于最终含固率有着重要影响。一般来说，采用机械脱水可以获得20%-30%的含固率，所形成的污泥也被称为泥饼。泥饼的含水率仍然较高，具有流体性质，其处置难度和成本仍然较高，因此有必要进一步减量。此时，在自然风干之外，只有通过输入热量形成蒸发，才能够实现大规模减量。采用热量进行干燥的处理就是热干化。污泥干化是水分蒸发的过程。为了进行干化项目的调研，以确定减量处理的规模，必须了解有关污泥项目的一些经济参数，这些参数包括：·机械脱水后的湿泥含固率·最终处置的目的、类型·当地能够找到的廉价热能及其价格指数学习好帮手 ......污泥成分是根据污水厂的来水水质变化的，当然在很大程度上也会受到污水处理工艺的影响。最终会对干化工艺产生重大影响的内容则是絮凝剂添加量。对干化工艺来说，以下内容值得注意，这些内容通常是通过试验来确认其干化效果的：·污泥中絮凝剂含量；·污泥的粘度、弹性；·有机物在干物质中的比例；·磨蚀性成分的比例（如沙、石等）；·腐蚀性成分的浓度（如氯、硫等）；·油脂类物质的百分比。污水中的污染物和营养成分在大量繁殖的细菌作用下，在化学药剂的作用下形成聚集，逐渐增大的团粒结构最终在水中沉淀下来，形成污泥。进一步添加高分子絮凝剂，采用物理方法浓缩，可以脱去大部分或一部分所谓的自由态水，形成我们所见到的脱水污泥。因此经生物处理所得到的污泥，其有机物构成主要就是这些微生物细菌。3.6.5污泥的处置   (1)制复合肥   按我国目前的经济条件，对多数污水厂(特别是大量小型污水厂)来说，污泥用于农田是比较可行和现实的方案。污泥中的氮、磷、钾和微量元素，对农作物有增产作用；污泥中的有机质、腐殖质是良好的土壤改良剂。污泥经适当浓缩、脱水后运至市郊或邻近省份作为农肥，是许多污水厂采用的方法。但农田施肥有季节性，不需要泥肥时，污水厂会泥满为患，影响正常运行。于是一些污水厂支付费用，让农民把污泥拉走，而不问其去向，这会造成二次污染。   北京市环境科学研究院和北京市农业科学院合作，对北京市密云县污水处理厂的污泥，通过堆肥加工成复合肥，进行了用于农田的试验。该厂每天处理15000m3城镇污水，污泥产量5～6t/d(含水率80％)，由于采用酸化—学习好帮手 ......好氧污水处理工艺，污泥质量不错。添加一定数量的N、P、K做成复合肥(N、P、K的比为1∶09∶04)，并直接造粒为污泥颗粒肥。通过在北京市大兴县庞各庄冬小麦田试验以及在温室内进行的油菜和玉米苗期盆栽施肥试验，均取得可喜的结果。由于是制成颗粒状污泥肥料，便于运输和贮存。   (2)卫生填埋   上海市对污水厂的污泥处置提出“处理一点，填埋一点，利用一点”的原则，上海市水务局正组织对污泥处理、处置和利用的专题研究，提出污泥用作农田、卫生填埋和污泥焚烧点的布局和具体的分期实施方案，防止产生二次污染。这无疑是正确的举措。   上海白龙港大型污水厂，正在按卫生填埋要求建设污泥填埋场，根据污泥性质、含水率及力学特性等因素进行设计。填埋厂使用期为七年，填埋场底部设有盲管将渗滤液再回到污水厂处理。此法占地大，运行工作量大，遇雨季污泥更难以压实，到使用期限后仍需另选场址。对大型污水厂采用污泥卫生填埋，是不得已的权宜之计。卫生填埋场的造价不低，国外对卫生填埋场还要有沼气安全收集系统，对分层复盖的泥土和排水、绿化有专门的要求。鉴于地价上升和填埋场有臭味，近几年来，无论欧盟国家或美国、日本，污泥卫生填埋的比例越来越小，美国已有的填埋场还将逐步关闭。   有些城市(如成都市)拟将污水厂污泥运至城市垃圾填埋场一并处置，这存在两个实际问题：一是管理体制上的问题。垃圾的中转站和填埋场的布点、设计和投资，属环卫局管理，而污水厂的污泥属市政系统管理，设计垃圾填埋场使用年限和布点距离未考虑接纳污水厂污泥；二是脱水污泥含水率过高。运往垃圾填埋场的污泥，要求含水率不大于30％，而目前污水厂的脱水污泥含水率在70％～80％，这类污泥不易碾压填埋，除非将污泥作适当干化或加石灰、絮凝剂处理。无论作何种填埋，污泥宜采取高干度脱水方案。   (3)干化、焚烧   学习好帮手 ......国内近几年在一些大城市已建和正建一批城市垃圾焚烧场。但污水厂的污泥作焚烧处置，只有上海市石洞口污水处理厂(设计规模为40万m3/d)设有污泥焚烧炉装置，计划今年年底投产。焚烧炉采用国外技术在国内制造，污泥的干化和焚烧设备总投资为人民币8000万元，费用并不算高。   由于污泥干化和污泥焚烧相结合比单污泥焚烧一次性投资少，处理成本低，故污泥干化往往是焚烧的前处理。北京市清河污水厂二期工程和天津市咸阳路污水厂，拟先建污泥干化装置。污泥干化可使污泥含水率控制在10％～40％，减少了污泥的体积和重量，降低了运输费和填埋费，而且污泥的臭味大为减少。干化装置分直接干化和间接干化，其能量消耗与污泥成份和水分有关。间接干化(利用沼气通过热交换器)一般推荐用立式干化装置，并选用流化床工艺。干化与焚烧串联工艺中，干化的程度取决于污泥的热值和回收焚烧炉的热能，使干化的能量尽量平衡，不另外添加燃料。上海石洞口设计污泥的干化和焚烧，污泥热值高，能源平衡有余。污泥流化床焚烧炉，温度在800℃以上，炉内有砂粒循环使用，外排气体要适当处理。污泥焚烧炉远比垃圾焚烧炉的工艺简单得多，且污泥焚烧不会产生二恶英。下图是法国巴黎塞纳河旁Colombes污水处理厂的污泥焚烧炉和焚烧灰的除尘装置。   如脱水污泥与垃圾一并焚烧，国外的经验是每吨垃圾添加15％～20％含水率为30％的污泥。污泥的干化和焚烧，可能将是一些大城市大型污水处理厂的发展方向。当然，由于国外对焚烧炉排尘有严格的要求，除了采用电除尘，还要降温加温，加酸加碱，达到无烟尘的排放。总结：根据污水量以及污染物的浓度来选择确定工艺，由于AB工艺具有优良的污染物去除效果，较强的抗冲击负荷能力，良好的脱氮除磷效果和投资及运转费用较低等。1：对有机底物去除效率高。学习好帮手 ......2：系统运行稳定。主要表现在：出水水质波动小，有极强的耐冲击负荷能力，有良好的污泥沉降性能。3：有较好的脱氮除磷效果。所以我们在这里选择了AB法来对这些污水进行处理，根据水量的大小来对各个池子设计与计算。通过借助设计参考书，我们把每一个池子的主要尺寸都计算出来了。最后我们还对污泥进行处理，对污泥处理系统进行详细的设计与计算。参考文献[1]魏先勋.环境工程设计手册[M].武汉:湖南科学技术出版社,1992;[2]高廷耀、顾国维.水污染控制工程（上、下册）.[M].北京:高等教育出版社,1989;[3]中国市政工程西北设计院.给水排水设计手册（1、11册）.北京:中国建筑工业出版社,1986;[4]买文宁.生物化工废水处理技术及工程实例[C].北京:化学工业出版社,2002;[5]李旭东、杨芸等.废水处理技术及工程应用[M].北京:机械工业出版社,2003;[6]　尹士君，李亚峰等．水处理构筑物设计与计算[M]．北京：化学工业出版社，学习好帮手 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