印染废水处理毕业设计123645 55页

'1摘要针对印染废水的水质特点，本文采用水解酸化与接触氧化相结合的生化工艺对废水进行处理。水解酸化和好氧接触设计停留时间均为10h，运行结果表明，水解酸化单元可有效提高废水的可生化性，废水经水解酸化后B／C值可从0．2～0．3提高至0．4左右，有效保证了好氧接触处理效果。根据环保监测结果，COD一般在80mg／L，BOD，在10mg／L以下，COD去除率80％以上，BOD，去除率90％以上。废水处理厂设计规模3500m3/d，其现今的设计水质水量为Q=3500m3/dCOD=2370mg/LBOD5=720mg/LPH=12.40SS=574㎎/L色度512倍。经处理后，应达到下列出水水质：COD≤100mg/L，BOD≤25mg/L，色度≤40倍，pH在6～9，SS≤70mg/L,达污水排放一级标准。经设计可知COD=88.5%,ηBOD=96%,ηSS=98.6%,色度89.5%。经技术经济分析，此方案投资总额430万元，废水处理成本为0.97元/m3，有着良好的经济效益和社会效益。且节约用地、提高绿化、降低能耗的理念在设计中得到充分的实践，符合新时代环保的要求。关键词：纺织印染废水，水解酸化,生物接触氧化 ABSTRACTAimingatthecharacteristicsofprintinganddyeingwastewater,abiochemicaltechnologicalprocessofhydrolyticacidificationintegratingcontactoxidationwasappliedtotreatmentoftheprintinganddyeingwastewater;theHRTforthebothwere10hrespectively.Theoperatingresultsshowedthehydrolyticacidificationsectioncouldimprovethebiochemicaldegradabilityeffectively;afterhydrolyticacidification,thewastewater＇sB/Cvaluecouldrisetoabout0.4from0.2-0.3,effectivelyensuringthetreatingeffectofaerobiccontact.Accordingtothemonitoringresultsbythedepartmentofenvironmentalprotection,CODandBOD5werebelow80mg/Land10mg/Lrespectively;CODandBOD5removalrateswereover80%andover90%respectively.Theliquidwasteprocessingfactorydesignsscale3500m3/d,itsrawwaterfluidmatteraccordingtosquareandpresentproductionscaleinfactoryanddevelopmentrequest,afterwithfactorysquare,nativeenvironmentalprotectionsectionconsultationcertainfollowingdesignfluidmatteramountofwater:Q=3500m3/dCOD=2370mg/LBOD5=720mg/LPH=12.40SS=574㎎/lColordegree512times.Afterhandles,shouldattainthefollowingawaterfluidmatter:COD≤100mg/L，BOD≤25mg/L，Ph=6～9，SS≤70mg/L，Colordegree≤40times，reachingthedirtywaterexhaustsaclassstandard.ThroughdesignthenCOD=88.5%,ηBOD=96%,ηSS=98.6%,colorisa89.5%.Wasanalyzedbytechniqueeconomy,thisprojectinvestmenttotalamount4，300,000yuan,liquidwasteprocessingcostis0.97yuan/m3,havegotthegoodandeconomicperformancewithsocialperformance.Andtheeconomyusesagroundof,increasethegreenturn,loweringcanconsumeof principleisindesignfulfillmentgettingwell,meettherequestofthemodern.Keywords:textileprintingwastewaterhydrolytic，acidificationreactor，organismcontactoxidizes 目录前言…………………………………………………………………………………6第一章设计任务书………………………………………………………………71.1毕业设计题目…………………………………………………………………71.2毕业设计目的…………………………………………………………………71.3毕业设计任务…………………………………………………………………71.4毕业设计成果…………………………………………………………………71.5原始资料………………………………………………………………………8第二章废水的处理方案和工艺流程……………………………………………92.1废水性质………………………………………………………………………92.2方案确定……………………………………………………………………92.3工艺流程………………………………………………………………………112.4预计处理效果…………………………………………………………………12第三章各构筑物的设计与计算……………………………………………………143.1格栅和筛网……………………………………………………………………143.2调节池…………………………………………………………………………163.3水解酸化池……………………………………………………………………203.4生物接触氧化池………………………………………………………………213.5竖流式二沉池………………………………………………………………263.6混凝反应池…………………………………………………………………293.7斜板沉淀池……………………………………………………………………32第四章污泥的处理与处置………………………………………………………364.1污泥浓缩………………………………………………………………………364.2污泥脱水机房…………………………………………………………………374.3污泥管道………………………………………………………………………39第五章平面与高程布置……………………………………………………………405.1平面布置………………………………………………………………………405.2高程布置………………………………………………………………………42 第六章工程项目概预算……………………………………………………………476.1工程投资概预算………………………………………………………………486.2劳动定员、运行管理…………………………………………………………51总结………………………………………………………………………………53参考文献…………………………………………………………………………54致谢………………………………………………………………………………55 前言随着染料纺织工业的迅速发展，染料品种和数里日益增加，印染废水已成为水系环境重点污染源之一。据不完全统计，全国印染行业每年排放印染废水约有0.6×109m3，而其中大部分皆未能实现稳定达标排放。主要问题是:印染废水量大，成分复杂，生物难降解物多，脱色困难，运行费用高等印染废水主要来自退浆、煮幼是、漂白、丝光、染色、印花、整理工段。生产工段的特点决定了印染废水具有”高浓度、高色度、高pH、难降解、多变化‘，五大特征。针对印染废水的五大特征日前国内对印染废水的生化处理工艺通常采用“水解酸化+好氧氧化”工艺。20世纪80年代开发的水解酸化工艺，能使废水中的部分有机物得到降解，分子量明显减小，生物降解性能明显提高.能提高后续的好氧处理效果，尤其对悬浮性COD去除率较高，经水解处理后，溶解性有机物比例发生了变化，水解出水溶解性COD比例可提高一倍。此外，该工艺可减少系统污泥产最，便于维护管理.当处理要求不高时，好氧处理可优选接触氧化法，以节省资金且操作管理方便.本文将介绍以水解酸化+生物接触氧化为主的处理工艺处理印染废水的工程实例. 第一章设计任务书1.1毕业设计题目3500m3/d印染废水处理工程设计1.2毕业设计目的综合运用所学的基本理论、基本知识和基本技能，对污水处理工程进行设计，分析解决实际问题，进行工程师所必需的综合训练，在不同程度上提高研究、查阅文件、撰写论文或设计说明书、计算书及工程设计绘图的能力。1.3毕业设计任务根据印染废水的特点及相关资料进行废水处理工程设计，具体内容有：1、污水处理工艺设计；2、污水处理构筑物设计；3、污泥处理构筑物设计。1.4毕业设计成果1、污水处理厂总平面布置图，1张；2、管线布置图，1张；3、高程布置图，1张；4、各单项处理构筑物工艺施工图及细部详图2～3张；5、工程设计说明书及计算书各一份。1.5原始资料1、进水水量：3500m3/d。2、进水水质：该染整有限公司废水主要来自生产过程中的煮炼、漂白、染色及整理等工段，使用的主要染料为：分散染料占70%，活性、直接及其它染料占30%。使用的助剂有：纯碱、元明粉、柔软剂、洗涤剂、双氧水、硫酸等。其生产工序为：坯布-煮炼-漂白-染色-整理-成品。排水水质状况为：COD=2370mg/LBOD5=720mg/LSS=574mg/L色度=512倍 pH=12.403、排放标准：出水水质达到《纺织染整工业废水排放标准》（GB4278-92）规定的一级排放标准。4、气象与水文资料：风向：主导风向SE。水文：全年降雨量为1000mm；全年最高气温40℃，最低-8℃，年平均气温为8℃。极限冻土深度为60cm。5、厂区地形：污水处理厂选址区域地势平坦，平均地面标高为80.00m（黄海绝对标高）。厂区征地面积约200m×200m。接纳管道管底标高比污水厂地平面低3m。地下水位-8m。 第二章废水的处理方案和工艺流程2.1废水性质2.1.1废水来源该厂生产废水主要来自前处理及染色两个工序，前处理一般包括退浆、煮炼、丝光、漂白等。棉及棉纺织、机织产品在制成织物时，为使丝线光滑，并提高其强度和耐磨性能，需对线纱进行上浆。而在织物染色前，为使纤维和染料更好的亲和合，又需将织物上的浆料退掉，产生退浆废水。退浆废水有一定的粘性、且呈碱性、有机污染物含量随浆料品种而异，一般都较高。其中化学PVA属于难生物降解物质。煮炼、丝光均在碱性条件下进行，以去除织物纤维上含有的草刺、果胶、蜡脂等，并使织物的纹络更清晰，其产生的废水呈碱性、有机污染物含量亦比较高。棉及棉混纺织物染色所用染料主要为：活性染料，使用的助剂主要有：烧碱、纯碱、硫酸、食盐、表面活性剂、匀染剂等。2.1.2废水特点废水成分复杂、水质水量变化大；有机物浓度高、色度深，碱性高；废水中除含有残余染料、助剂外还含有一定量的浆料。2.2方案确定通常印染废水的处理方法有：物理法、化学法、生物法等。其中物理法处理效果较差；化学法所需投加药剂量大，但投资占地省；生物法是一种较为普遍的处理方法。目前，国内外对印染废水以生物处理为主，占80%以上，尤以好氧生物处理法占大多数。而随着染料浆料的成分日益复杂，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。由于上述原因印染废水的厌氧生物处理技术开始受到人们的重视。 而随着废水排放标准要求越来越严格，单独的生物处理难以达到排放要求。结合实际情况，采用生物处理为主，再辅以化学处理技术，组成一个完整的综合治理流程，既保留了生物处理方法可去除较大量有机污染物和一定颜色的能力、且基本稳定的特点又发挥了物理化学法去除颜色和剩余有机污染物能力的特点，而且运行成本相对较低。本设计采用厌氧水解酸化处理技术作为好氧生物处理工艺的预处理，共同组成厌氧水解——好氧的生物处理——混凝沉淀工艺。好氧生物处理方法主要有A/O法、生物接触氧化法。水解酸化——A/O工艺——混凝沉淀：废水经调节池进入水解酸化池，水解池中接触填料。由于废水中含有染料等难降解的物质，且色泽较深，在水解酸化池中，利用厌氧型兼性细菌和厌氧菌，将废水中高分子化合物断链成低分子链，复杂的有机物转变为简单的有机物，从而改善后续的好养生化处理条件。实践表明，水解酸化处理单元对活性染料废水具有较好的脱色作用。厌氧—好氧处理工艺，它在传统的活性污泥法好氧池前段设置了缺氧池，是微生物在缺氧、好氧状态下交替操作进行微生物筛选，经筛选的微生物不但可有效去除废水中的有机物，而且抑制了丝状菌的繁殖，可避免污泥膨胀现象。在生化处理后串联混凝沉淀物化处理系统，可进一步脱色和去除水中的COD，以确保处理水水质达标排放。水解酸化——生物接触氧化——混凝沉淀：水解酸化将污水中的染料、助剂、纤维类等难降解的苯环类或长链大分子物质分解为小分子物质，同时有效降解废水中的表面活性剂，较好的控制后续好氧工艺中产生的泡沫问题。经水解酸化器处理后的出水进入接触氧化池。接触氧化池内设有填料，部分微生物以生物膜的形式固着生长于填料表面，部分悬浮生长于水中，兼有活性污泥和生物滤池的特点。废水经水解和接触氧化处理后采用混凝沉淀工艺进一步去除色度和降低废水中的COD值。A/O法与接触氧化池在BOD去除率大致相同的情况下，前者BOD体积负荷可高5倍，所需处理时间只有后者的1/5。根据实际经验，接触氧化法具有BOD容积负荷高，污泥生物量大，相对而言处理效率较高，而且对进水冲击负荷（水力冲击负荷及有机浓度冲击负荷）的适应力强。维护管理方便，工艺操作简便，基建费用低。由于微生物是附着在填料上形成生物膜，生物膜的剥落与增长可以自动保持平衡，所以无需回流污泥，运转十分方便。 其污泥产量远低于活性污泥法。延时曝气——混凝沉淀：可以得到高质量的出水，混凝剂投量小设备简单污泥量较小，但流程复杂，占地面积大，基建和运行费用较高。综上所述，确定厌氧水解酸化——生物接触氧化——混凝沉淀组合方案。2.3工艺流程2.3.1具体工艺流程如下：鼓风机泵房污泥回流格栅水解酸化池混凝沉淀池污泥脱水上层滤液调节池污泥外运竖流沉淀池污泥浓缩池剩余污泥初沉池接触氧化池滤液筛网2.3.2流程说明废水通过格栅、筛网去除较大的悬浮物和漂浮物后进入调节池,在此进行水量的调节和水质的均衡，同时加酸中和，然后用泵提升至水解酸化池,该池仅控制在酸性发酵阶段,以提高废水的可生化性;水解酸化出水流入接触氧化池,在接触氧化池内经微生物作用去除绝大部分的有机物和色度后入沉淀池,沉淀池的污泥部分回流到水解酸化池,在池内进行增溶和缩水体积反应,使剩余污泥大幅减少,剩余污泥经浓缩后可直接脱水。为了得到更好的水质,生化出水再经混凝沉淀进行深度处理,达标排放。二沉池的剩余污泥经浓缩后进入消化，浓缩后的污泥进行浓缩、 脱水，泥饼外运，浓缩池的上清液及脱水的滤液则回流至污水处理系统。2.4预计处理效果表2-1各处理单元处理效果预测CODcrBOD5SS油脂PH隔油沉淀池进水mg/L7000360080040011出水mg/L59503240640407～8去除率%15102090——————气浮池进水mg/L59503240640407～8出水mg/L41652430128167～8去除率%30258060——————UASB进水mg/L41652430128167～8出水mg/L416.529412814.47～8去除率%9088010——————生物接触氧化池进水mg/L416.529412814.47～8出水mg/L10023.5128137——8去除率%7692010——— CODcrBOD5SS色度PH二沉池进水mg/L10023.5128137～8出水mg/L802050107～8去除率%20156133——————标准———1002570406～9总去除率———88.5﹪96.0﹪98.6﹪89.5﹪第三章各构筑物的设计与计算 3.1格栅和筛网格栅和筛网作为废水的预处理设备，常设置在污水处理工艺流程中的核心处理设施之前，用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷，用来去除那些可能堵塞水泵机组管道阀门的较粗大的悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行的装置。3.1.1格栅的设计参数（1）污水处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求：人工清除25～40mm机械清除16～25mm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),一般应采用机械清渣。（3）格栅倾角一般用45°～75°。（4）通过格栅的水头损失一般采用0.08～0.15m。（5）过栅流速一般采用0.6～1.0m/s,栅前流速一般为0.4～0.9m/s。3.1.2各部分具体计算1）栅条间隙数n设栅前水深h=0.4m，过栅流速v=1m/s，栅条间隙宽度b=0.02m，格栅倾角α=60°n=Qmaxsina½/bhv==8.1个取9个其中：Qmax————最大设计流量（m3/s）Qmax=3500×=0.07m3/s2）栅槽宽度B栅条断面为锐边矩形断面，栅条宽度s=0.01mB=s·（n-1）+b·n=0.01×（9-1）+0.02×9=0.26m3）进水渠道渐宽部分的长度L1 设进水渠道宽B1=0.11m，其渐宽部分展开角度α1=20°，则进水渠道内的流速v=Qmax/hb=0.07/0.4x0.3=0.58m/s,介于0.4～0.9m/s,符合规范要求。L1=(B-B1)/2tgα1=（0.26-0.11）/2tg20°=0.22m4）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2L2=L1/2=o.22/2=0.11m5）通过格栅的水头损失h1设栅条断面为圆形，∵β=1.79∴阻力系数∮=β·(s/b)4/3∴h1=h0·k=∮·(v2/2g)·k·sina=β·（s/b）4/3·(v2/2g)·k·sina=1.79x（0.01/0.02)4/3x(0.92/19.6)x3xsin60=0.094m满足水头损失0.08～0.15的要求。其中k为格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般取3。6）栅后槽总高度H设栅前渠道超高h2=0.3mH=h+h1+h2=0.4+0.094+0.3=0.794m≈0.8m7)栅槽总长度L栅前渠道深H1=h+h2=0.4+0.3=0.7mL=l1+l2+0.5+1.0+H1/tgα=0.22+0.11+0.5+1.0+0.7/tg60°=2.24m8）每日栅渣量W在格栅间隙20mm的情况下，设栅渣量为每1000m3污水产0.07即w1=0.07m3/1000m3W=Qmax·w1×86400/kz=98.4×10-3×0.07×86400/1.7×1000=0.23>0.2m3所以用机械清渣。3.1.3格栅示意图 图3-1格栅3.1.4格栅机的选型参考《给水排水设计手册》第11册，选择LXG链条旋转背耙式格栅除污机，其安装倾角为60°进水流速1.2m/s,水头损失<19.6kPa,栅条净距15～40mm。3.1.5筛网（1)选定网眼尺寸污水中悬浮物为纤维类物质，所以筛网的网眼应小于2000μm。（2)筛网种类根据生产的产品规格性能，选用倾斜式筛网，筛网材料为不锈钢。水力负荷0.6～2.4m3/(min·m2)。（3)所需筛网面积A水力负荷：q=2.0m3/(min·m2)，Qmax=6370m3/d=4.42m3/min面积：F=Qmax/q=4.42/2.0=2.21m2，设计取F=2.2m3.2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边性，是排出的废水的水质和水量有很大的变化。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。 为了调节水质，在调节池底部设置搅拌装置，常用的两种方式是空气搅拌和机械搅拌，选用空气搅拌，池型为矩形。3.2.1加酸中和废水呈碱性主要是由生产过程中投加的NaOH引起的，原水PH为11，即[OH-]=10-3mol/l,加酸量Ns为Ns=Nz·a·k/a=6370×103×10-3×40×10-3×1.24×1.1/24×1=14.48kg/h其中Ns——酸总耗量，kg/h；Nz——废水含碱量，kg/h；a——酸性药剂比耗量，取1.24k——反应不均匀系数，1.1～1.2当硫酸用量超过10kg/h时，可采用98﹪的浓硫酸直接投配。硫酸直接从贮酸槽泵入调配槽，经阀门控制流入调节池反应。3.2.2池体积算1）参数：废水停留时间t=8h，采用穿孔空气搅拌，气水比3.5：12)调节池有效体积VV=Qt=265×8=2120m3其中Q————最大设计流量，m3/h3)调节池尺寸设计调节池平面尺寸为矩形，有效水深为5米，则面积FF=V/h=2120/5=424m2设池宽B=15m，池长L=F/B424/15=28.2m,取L=28m保护高h1=0.6m，则池总高度H=h+h1=5+0.6=5.6米3.2.3布气管设置1）空气量DD=D0Q=3.5×3500=1.225×104m3/d=8.5m3/min=0.14m3/s式中D0——每立方米污水需氧量，3.5m3/m32）空气干管直径dd=（4D/v）1/2=[4×0.14/(3.14×12)]1/2=0.122m,取125mm。 校核管内气体流速v‘=4D/d2=4×0.14/(3.14×0.1252)=11.4m/s在范围10～15m/s内。3）支管直径d1空气干管连接两支管，通过每根支管的空气量qq=D/2=0.14/2=0.07m3/s则只管直径d1=（4q/v1）1/2=[4×0.07/(3.14×6)]1/2=0.122m,取125mm，校核支管流速v1‘=4q/d12=4×0.07/(3.14×0.1252)=5.71m/s在范围5～10m/s内。4）穿孔管直径d2沿支管方向每隔2m设置两根对称的穿孔管，靠近穿孔管的两侧池壁各留1m，则穿孔管的间距数为(L-2×1)/2=（28-2）/2=13,穿孔管的个数n=(13+1)×2×2=56。每根支管上连有28根穿孔管。通过每根穿孔管的空气量q1，q1=q/28=0.07/28=0.0025m3/s则穿孔管直径d2=（4q1/v2）1/2=[4×0.0025/(3.14×8)]1/2=0.02m，取25mm，校核流速v2‘=4q1/d22=4×0.0025/(3.14×0.0252)=5.1m/s在范围5～10m/s内。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=50mm，孔径=3mm，每根穿孔管长l=2m，那么孔眼数m=l/b+1=2/0.05+1=41个。孔眼流速v3=4q1/2m=4×0.0025/(3.14×0.0032×41)=8.63m/s,符合5～10m/s的流速要求。6）鼓风机的选型①空气管DN=125mm时，风管的沿程阻力h1h1=iLTP=11.5×38.6×1.00×1.0=443.9Pa式中i——单位管长阻力，查《给水排水设计手册》第一册，i=11.5Pa/mL——风管长度，mT——温度为20℃时，空气密度的修正系数为1.00P——大气压力为0.1MPa时的压力修正系数为1.0 风管的局部阻力h2=v2/2g=3.0×7.592×1.205/(2×9.8)=6.12Pa式中——局部阻力系数，查《给水排水设计手册》第一册得3.0v——风管中平均空气流速，m/s——空气密度，kg/m3②空气管DN=25mm时，风管的沿程阻力h1h1=iLTP=60.7×104×1.00×1.0=6312.8Pa式中i——单位管长阻力，查《给水排水设计手册》第一册，i=60.7Pa/mL——风管长度，mT——温度为20℃时，空气密度的修正系数为1.00P——大气压力为0.1MPa时的压力修正系数为1.0风管的局部阻力h2=24×v2/2g=24×3.4×7.952×1.205/(2×9.8)=317.1Pa式中——局部阻力系数，查《给水排水设计手册》第一册得3.4v——风管中平均空气流速，m/s——空气密度，kg/m3风机所需风压为443.9+6.12+6312.8+317.1=7080Pa≈7.08KPa。综合以上计算，鼓风机气量12.15m3/min，风压7.08KPa查得：SR型罗茨鼓风机主要用于水处理，气力输送，真空包装，水产养殖等行业，以输送清洁不含油的空气。其进口风量1.18～26.5m3/min,出口升压9.8～58.8kPa,该机显著特点是体积小，重量轻，流量大，噪声低，运行平稳，风量和压力特点优良。查阅《给水排水设计手册》11册常用设备P485。结合气量1.75×104m3/d，风压7.08KPa进行风机选型，查《给水排水设计手册》11册，选SSR型罗茨鼓风机，型号为SSR—150表3-1SR型罗茨鼓风机规格性能型号口径A转速r/min风量m3/min压力kPa轴功率Kw功率Kw生产厂SSR-15015097015.209.85.587.5章丘鼓风机厂 3.3水解酸化池3.3.1介绍水解工艺是将厌氧发酸阶段过程控制在水解与产酸阶段。它取代功能专一的初沉池，对各类有机物去除率远远高于传统初沉池。因此，从数量上降低了后续构筑物的负荷。此外，利用水解和产酸菌的反应，将不溶性有机物水解成溶解性有机物、大分子物质分解成小分子物质，提高污水的可生化性，减少污泥产量，使污水更适宜于后续的好氧处理，可以用较短的时间和较低的电耗完成净化过程。3.3.2池体积算1）池表面积FF=Qmaxq=（6370/24）×1.0=265.4m2其中Qmax————最大设计流量（m3/h）q——表面负荷，一般为0.8～1.5m3/(m2.h),取1.02）有效水深hh=qt=1.0×4=4米停留时间t一般在4～5h，本设计采用4h。3）有效容积VV=Fh=265.4×4=1061.6m3，取1062m3设池宽B=12m则池长L=A/B==22.1m取22m3.3.3布水配水系统1）配水方式本设计采用大阻力配水系统，为了配水均匀一般对称布置，各支管出水口向下距池底约20cm，位于所服务面积的中心。查《曝气生物滤池污水处理新技术及工程实例》其设计参数如下：表3-2管式大阻力配水系统设计参数表干管进口流速1.0～1.5m/s开孔比0.2﹪～0.25﹪支管进口流速1.5～2.5m/s配水孔径9～12mm支管间距0.2～0.3m配水孔间距7～30mm2）干管管径的设计计算 Qmax=6370m3/d=265.4m3/h=0.07m3/s,干管流速v1=1.2m/s，因为该池设有两个进水管，所以每个进水管流速v=2.4m/s则干管横截面面积A=Qmax/v1=0.07/2.4=0.029m2管径D1=(4A/)1/2=（4×0.029/3.14）1/2=0.193m由《给排水设计手册》第一册选用DN=200mm的钢管校核干管流速：A=2/4=3.14×O.2752/4=0.059m2v1‘=Qmax/A=0.07/0.059=1.19m/s,介于1.0～1.5m/s之间3）布水支管的设计计算a．布水支管数的确定取布水支管的中心间距为0.3m，支管的间距数n=L/0.3=22/0.3=73.3≈73个，则支管数n=2×（73-1）=144根b．布水支管管径及长度的确定每根支管的进口流量q=Qmax/n=0.07/144=0.000486m3/s,支管流速v2=2.0m/s则D2=（4q/v2）1/2=[4×0.000486/(3.14×2.0)]1/2=0.0176m,取D2=18mm校核支管流速：v2‘=4q/D22=4×0.000486/(3.14×0.0182)=1.91m/s,在设计流速1.5～2.5m/s之间，符合要求。4)出水孔的设计计算一般孔径为9～12mm，本设计选取孔径9mm的出水孔。出水孔沿配水支管中心线两侧向下交叉布置，从管的横截断面看两侧出水孔的夹角为45°。又因为水解酸化池的横截面积为12×22=264m2，去开孔率0.2﹪，则孔眼总面积S=264×0.2﹪=0.528m2配水孔眼d=9mm，所以单孔眼的面积为S1=d2/4=3.14×0.0092/4=6.36×10-5m2，所以孔眼数为0.528/（6.36×10-5）=8302个，每个管子上的孔眼数是8302/144=58个。3.4生物接触氧化池3.4.1介绍 （1）生物接触氧化也称淹没式生物滤池，其反应器内设置填料，经过充氧的废水与长满生物膜的填料相接触，在生物膜的作用下，废水得到净化。其基本结构如图：图3-1生物接触氧化池示意图（2）基本工艺生物接触氧化法通常分为一段法、二段法和多段法。而目前使用较多的是推流法。推流法是将一座生物接触氧化池内部分格，按推流方式进行。出水原水图3-2推流式接触氧化池氧化池分格可使每格微生物与负荷条件（大小、性质）相适应，利于微生物专性培养驯化，提高处理效率。 3.4.2填料的选择与安装（1）填料的选择结合实际情况，选取孔径为25mm的的玻璃钢蜂窝填料，其块体规格为800×800×230mm，空隙率为98.7﹪，比表面积为158m2/m3,壁厚0.2mm。（参考《污水处理构筑物设计与计算》玻璃钢蜂窝填料规格表）（2）安装蜂窝状填料采用格栅支架安装，在氧化池底部设置拼装式格栅，以支持填料。格栅用厚度为4～6mm的扁钢焊接而成，为便于搬动、安装和拆卸，每块单元格栅尺寸为500mm～1000mm。3.4.3池体的设计计算1）有效容积VV=Q(La-Lt)/M=3500（111.5-24.5）×10-3/1.3=234.2m3其中Q——平均日废水量m3/d，3500m3/d=146m3/hLa——进水BOD5的浓度mg/lLt——出水BOD5的浓度mg/lM——容积负荷，BOD5≤500时可用1.0～3.0kg/(m3·d),取1.3kg/(m3·d)2）氧化池总面积FF=V/H=234.2/3=78m2H——填料总高度，一般取3m3）氧化池格数nn=F/f=78/9=8.6取8格f——每格氧化池面积，≤25m2采用9m2氧化池平面尺寸采用3m×3m=9m24）校核接触时间tt=nfH/Q=8×9×3/146=1.48h≈1.5h，符合1.0～3.0h的要求5)氧化池总高度H0H0=H+h1+h2+（m-1）h3+h4=3+0.5+0.4+（3-1）×0.3+1.5=6.0m其中h1——保护高，0.5～0.6m h2——填料上水深，0.4～0.5mh3——填料层间隙高，0.2～0.3mh4——配水区高，不进检修者为0.5m，进入检修者为1.5mm——填料层数，取3污水在池内的实际停留时间t‘=nf（H0-h1）/Q=8×9×(6.0-0.5)/146=2.7h，符合要求。6）需氧量DD=D0Q=15×3500=52500m3/d=36.5m3/minD0——每立方米污水需氧量，15～20m3/m3每格氧化池所需空气量D1=D/8=36.5/8=4.557m3/min7)填料总体积V’选用直径为25mm的蜂窝型玻璃钢填料，V’=nfH=8×9×3=216m33.4.4曝气装置曝气装置是氧化池的重要组成部分，与填料上的生物膜充分发挥降解有机污染物物的作用、维持氧化池的正常运行和提高生化处理效率有很大关系，并且同氧化池的动力消耗密切相关。按供气方式，有鼓风曝气、机械曝气和射流曝气，目前国内用得较多得失鼓风曝气。这种方法动力消耗低，动力效率较高，供气量较易控制，但噪声大。鼓风充氧设备采用穿孔管，孔眼直径为4～6mm，空口速度为5～10m/s，氧的利用率为6～7﹪。选用大阻力系统，布气比较均匀，安装方便，一次投资省。1）总需氧量DD=D0Q=15×3500=5.25×104m3/d=36.5m3/min=0.61m3/s式中D0——每立方米污水需氧量，15～20m3/m32）空气干管直径dd=（4D/v）1/2=[4×0.61/(3.14×12)]1/2=0.254m=251mm,取250mm。校核管内气体流速v‘=4D/d2=4×0.61/(3.14×0.252)=11.5m/s在范围10～15m/s内。3）支管直径d1池体分为8格，每格连一根支管，通过每根支管的空气量q q=D/8=0.61/8=0.076m3/s则只管直径d1=（4q/v1）1/2=[4×0.076/(3.14×6)]1/2=0.127m,取125mm，校核支管流速v1‘=4q/d12=4×0.076/(3.14×0.1252)=6.2m/s在范围5～10m/s内。4）穿孔管直径d2沿支管方向每隔750mm设置两根对称的穿孔管，每根支管上连接8根穿孔管，通过每根穿孔管的空气量q1q1=q/8=0.076/8=0.0095m3/s则小支管直径d2=（4q1/v2）1/2=[4×0.0095/(3.14×4)]1/2=0.055m，取75mm。孔眼直径采用=3mm，间距为750mm，每根穿孔管上的孔眼数为2，孔眼流速v3=4q1/22=4×0.0095/(2×3.14×0.032)=6.7m/s,符合5～10m/s的流速要求。（5)风机选型①空气管DN=250mm时，风管的沿程阻力h1h1=iLTP=5.9×20.4×1.00×1.0=120.36Pa式中i——单位管长阻力，查《给水排水设计手册》第一册，i=5.9Pa/mL——风管长度，mT——温度为20℃时，空气密度的修正系数为1.00P——大气压力为0.1MPa时的压力修正系数为1.0风管的局部阻力h2=v2/2g=3.32×6.172×1.205/(2×9.8)=6.44Pa式中——局部阻力系数，查《给水排水设计手册》第一册得3.32v——风管中平均空气流速，m/s——空气密度，kg/m3②空气管DN=125mm时，风管的沿程阻力h1h1=iLTP=3.65×34×1.00×1.0=124.1Pa式中i——单位管长阻力，查《给水排水设计手册》第一册，i=3.65Pa/mL——风管长度，m T——温度为20℃时，空气密度的修正系数为1.00P——大气压力为0.1MPa时的压力修正系数为1.0风管的局部阻力h2=32×v2/2g=32×3.33×5.452×1.205/(2×9.8)=161.5Pa式中——局部阻力系数，查《给水排水设计手册》第一册得3.33v——风管中平均空气流速，m/s——空气密度，kg/m3风机所需风压为120.36+6.44+124.1+161.5=412.4Pa综合以上计算，鼓风机气量12.15m3/min，风压0.412KPa选R系列标准型罗茨鼓风机，型号为SSR—150表3-3SR型罗茨鼓风机规格性能型号口径A转速r/min风量m3/min压力KPa轴功率Kw功率Kw生产厂RMF-24025098078.09.81922沙鼓风机厂3.4.5进出水系统由于氧化池的流态基本上是完全混合型，因此对进出水的要求并不十分严格，满足下列条件即可：进、出水均匀，保持池内负荷均匀，方便运行和维护，不过多地占用池的有效容积等。当处理水量为6370m3/d时，采用廊道布水，廊道设在氧化池一侧，宽度取0.4m，出水装置采用周边堰流的方式。3.5竖流式二沉池3.5.1构造选用竖流式较合适，其排泥简单，管理方便，占地面积小。竖流式沉淀池，按池体功能的不同把沉淀池分为进水区、沉淀区、出水区、缓冲区和污泥区等五部分。废水由中心管上部进入，从管下部溢出，经反射板的阻拦向四周分布，然后在由下而上在池内垂直上升，上升流速不变。澄清水油池周边集水堰溢出。污泥贮存在池底泥斗内，由排泥管排出。示意图如下： 1——进水管4——污泥管5——挡板6——集水槽7——出水管图3-3竖流式二沉池俯视图图3-4二沉池剖面草图图3-4二沉池剖面草图 3.5.2设计计算1）中心管面积f每座沉淀池承受的最大水量qmax=Qmax/n=0.07/4=0.0175m3/sf=qmax/v0=0.0175m3/s/0.030=0.58m2其中Qmax——最大设计流量，m3/sv0——中心管内流速，不大于30mm/s,取30mm/sn——沉淀池个数，采用4座2）中心管直径d0d0=（4f/）1/2=(4×0.58/3.14)1/2=0.86m,取为0.9m校核中心管流速f‘=d02/4=3.14×0.92/4=0.64m2v0’=qmax/f‘=0.0175/0.64≈0.03m/s=30mm/s,满足要求。3）中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度h3h3=qmax/v1d1=0.0175/(0.015×3.14×1.35)=0.28m在0.25～0.5m之间其中v1——污水由中心管喇叭口语反射板之间的缝隙流出的速度，设v1=0.015m/sd1/——喇叭口直径，取1.35m4）沉淀部分有效断面积F表面负荷设q为1.5m3/(m2h)F=qmax/kzv=0.0175/（1.82×0.0004）=24m2v——污水在沉淀池中的流速，v=q×1000/3600=0.4mm/s5)沉淀池直径DD=[4(F+f)/]1/2=[4×(24+0.58)/3.14]1/2=5.6m,取D=6m1)沉淀部分有效水深h’停留时间t为2h，则H2=vt=0.0004×2×3600=2.88m，采用3mD/h=6/3=2﹤3，满足要求。 7）校核集水槽出水堰负荷：集水槽每米出水负荷为qmax/πD=17.5/3.14×6=0.93L/(s·m)<2.9L/(s·m)符合要求8）沉淀部分所需总容积：污泥含水率P0=99.5%进水悬浮物浓度C1=43.9C2=12T=2V=qmax（C1–C2）T×86400×100/KZ·r（100-P0）=42.4m3每个池子所需污泥容积为42.4/4=10.6m39）圆截锥部分容积V贮泥斗倾角取45°，h5=（R-r）tg55°=(3-0.2)=4.0mV1=h5(R2+Rr+r2)/3=3.14×2.8×(2.82+2.8×0.2+0.22)/3=24.7m3>10.6m3其中R——圆截锥上部半径r——圆截锥下部半径h5——圆截锥部分的高度8）沉淀池总高度H设超高h1和缓冲层h4各为0.3m，则H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3+0.28+0.3+4.0=7.88m3.5.3进出口形式沉淀池的进口布置应做到在进水断面上水流均匀分布，为避免已形成絮体的破碎，本设计采取穿孔墙布置。沉淀池出口布置要求在池宽方向均匀集水，并尽量滗取上层澄清水，减小下层沉淀水的卷起，采用指形槽出水。3.5.4排泥方式选择多斗重力排泥，其排泥浓度高、排泥均匀无干扰且排泥管不易堵塞。由于从二沉池中排出的污泥含水率达99.6﹪，性质与水相近，故排泥管采用300mm.3.6混凝反应池3.6.1混凝剂的选择 本设计采用混凝沉淀处理，通过水中加入混凝剂达到去除各种悬浮物，降低出水的浊度和色度。结合实际情况，对比分析常用混凝剂，选用聚合氯化铝（PAC）。其特点是：碱化度比其他铝盐铁盐混凝剂低，对设备腐蚀较小混凝效率高耗药量少絮体大而重，沉淀快。聚合氯化铝受温度影响小，适用于各类水质。3.6.2配制与投加配制方式选用机械搅拌。对于混凝剂的投加采用湿投法，湿投法中应用最多的是重力投加。即利用重力作用，将药液压入水中，操作简单，投加安全可靠。3.6.3混合方式混合方式设计的一般原则：混合的速度要快并在水流造成剧烈紊流的条件下加入药剂，混合时间控制在10～30s，适宜的速度梯度是500～1000s-1。混合池和后续处理构筑物之间的距离越近越好。尽可能与构筑物相连通。适于本设计的混合方式为水泵混合。3.6.4反应设备——机械絮凝池机械絮凝主要优点是能够适应水量变化，水头算是少，如配上无极变速传动装置，更易使絮凝达到最佳状态。按照搅拌轴的安放位置，机械絮凝池可分为水平轴式和垂直轴式，此次设计选用垂直轴式。1）絮凝池尺寸絮凝时间T取20min，絮凝池有效容积：W=QmaxT/n60=265.4×20/（2×60）=44m3其中Qmax——最大设计水量，m3/h。Qmax=6370m3/d=265.4m3/hn——池子座数，2为配合沉淀池尺寸，絮凝池分为两格，每格尺寸2.5×2.5m。絮凝池水深：H=W/A=44/(2×2.5×2.5)=3.5m絮凝池取超高0.3m，总高度为3.8m。絮凝池分格隔墙上过水孔道上下交错布置，每格设一台搅拌设备。为加强搅拌设备，于池子周壁设四块固定挡板。2）搅拌设备 ①叶轮直径取池宽的80﹪，采用2.0m。叶轮桨板中心点线速度采用：v1=0.5m/s,v2=0.35m/s；桨板长度取l=1.4m（桨板长度与叶轮直径之比l/D=1.4/2=0.7）；=桨板宽度取b=0.12m，每根轴上桨板数8块，内外侧各4块。装置尺寸详见图3-6。旋转桨板面积与絮凝池过水断面积之比为8×0.12×1.4/(2.5×5)=10.7﹪四块固定挡板宽×高为0.2×1.2m。其面积于絮凝池过水断面积之比为4×0.2×1.2/(2.5×5)=7.7﹪桨板总面积占过水断面积为10.7﹪+7.7﹪=18.4﹪,小于25﹪的要求。图3-5垂直搅拌设备②叶轮桨板中心点旋转直径D0D0=[（1000-440）/2+440]×2=1440mm=1.44m叶轮转速分别为n1=60v1/D0=60×0.5/(3.14×1.44)=6.63r/min;w1=0.663rad/sn2=60v2/D0=60×0.35/(3.14×1.44)=4.64r/min；w2=0.464rad/s桨板宽厂比b/l=0.12/1.4<1,查阻力系数表3-4阻力系数b/l小于11～22.5～44.5～1010.5～18大于181.11.151.191.291.42=1.10k=/2g=1.10×1000/(2×9.8)=56 桨板旋转时克服水的阻力所耗功率：第一格外侧桨板:N01’=yklw13（r24-r14）/408=4×56×1.4×0.663(14-0.884)/408=0.090kw第一格内侧桨板：N01”=4×56×1.4×0.963（0.563-0.443）/408=0.014kw第一格搅拌轴功率：N01=N01’+N01”=0.090+0.014=0.104kw同理，可求得第二格搅拌轴功率为0.036kw③设两台搅拌设备合用一台电动机，则混凝池所耗总功率为N0=0.104+0.036=0.140kw电动机功率（取1=0.75，2=0.7）：N=0.140/(0.75×0.7)=0.26kw④核算平均速度梯度G及GT值（按水温20℃计，=102×10-6kgs/m3）第一格：G1=（102N01/W1）1/2=[102×0.104×106/(102×27.5)]1/2=62s-1第二格：G2=（102N02/W2）1/2=[102×0.036×106/(102×27.5)]1/2=36s-1絮凝池平均速度梯度：G=（102N0/W）1/2=[102×0.140×106/(102×55)]1/2=50s-1GT=50×20×60=6.0×104经核算，G和GT值均较合适。3.7斜板沉淀池斜板沉淀池沉淀效率高、池子容积小和占地面积小。按水流方向分为上向流、侧向流和同向流三种，这里采用侧向流。3.7.1设计参数（1）颗粒沉降速度μ：大致为0.3～0.6mm/s。（2)有效系数：根据资料介绍最小为0.2，一般在0.7～0.8之间。（3）倾斜角：为了排泥方便常用50°～60°。（4）板距P：侧向流常用100mm。（5）板内流速v：可参考相当于平流式沉淀池的水平流速，一般为10～20mm/s。 （6）在侧向流斜板的池内，为了防止水流不经斜板部分通过应设置阻流墙，斜板顶部应高出水面。（7）为了使水流均匀分配和收集，侧向流斜板沉淀池的进出口应设置整流墙。进口处整流墙的开孔率应使过口流速不大于絮凝池出口流速，以免絮粒破碎。3.7.2设计计算1）斜板面积AA=Qmax/μ=0.07/（0.75×0.0004)=233m2需要斜板实际总面积：A‘=A/cos=233/cos60°=233/0.5=466m2其中Qmax——最大设计流量，m3/sQmax=6370m3/d=265.4m3/h=0.07m3/sμ——颗粒沉降速度，取0.4mm/s——有效系数，取0.75——斜板水平倾角，60°2）斜板高度计算h：h=lsin=1.5×sin60°=1.3ml为斜板长度，取1.5m3）池宽BB=Qmax/vh=0.07/(0.02×1.3)=2.69m,取2.7mv——板内流速，取20mm/s4)斜板组合全长计算斜板间隙数：N=B/P=2.7/0.1=27个斜板组合全长：L=A‘/Nl=466/(27×1.5)=11.5m5)复核颗粒沉降需要长度颗粒沉降所需时间：t=L’/v=h/μ,而h=Ptg颗粒沉降需要长度：L’=Ptgv/μ=0.1×0.02×tg60°/0.0004=8.06m实际长度11.5m>8.06m,满足颗粒沉降时的设计要求6）池内停留时间tt=（h2+h）×60/q’=(1.0+1.3)×60/3.0=46min<60min,符合要求。其中h2——斜板区上部水深，0.5～1.0m h——斜板高度q‘——表面负荷，3.0～6.0m3/(m2h),取3.0m3/(m2h)7）沉淀池高度HH=h1+h2+h3+h4+h=0.3+1.0+1.0+0.95+1.3=4.55m其中h1——超高，0.3mh3——缓冲层高度，0.6～1.2mh4——污泥斗高度3.7.3斜板沉淀池示意图图3-6斜板沉淀池3.7.4进出口形式沉淀池的进口布置应做到在进水断面上水流均匀分布，为避免已形成絮体的破碎，本设计采取穿孔墙布置。沉淀池出口布置要求在池宽方向均匀集水，并尽量滗取上层澄清水，减小下层沉淀水的卷起，采用指形槽出水。指形槽的长度LL=（Qmax/q-B）/2=(6370/300-2.7)=21.4m式中Qmax——沉淀池处理水量，m3/dq——设计单位堰宽负荷[m3/(md)],120～480m3/(md)，取300m3/(md) 出水进入指形槽后采用锯齿三角堰自流流出。3.7.5排泥方式选择多斗重力排泥。 第四章污泥的处理与处置4.1污泥浓缩4.1.1污泥量计算及浓缩池的选择由2.4出水效果可知，进水COD浓度为600mg/L,二沉池出水COD浓度为40mg/L,整体去除效率=（600-40）/600=93.3﹪。按每去除1kgCOD产生0.3kg污泥，整套工艺产生的污泥质量为6370×103×600×10-6×0.939×0.3=1076.7kg/d。因为从二沉池排出的污泥的含水率为99.4﹪，则每天产生的湿污泥量Q=1076.7/[1000×(1-99.4%)]=179.4m3/d。污泥浓缩主要有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩三种工艺形式。目前国内以重力浓缩为主，其操作简便，维护、管理及动力费用低。根据运行方式不同重力浓缩分为连续式和间歇式，前者适用于大、中型污水处理厂，后者应用于小型污水厂。结合实际情况，选用连续式重力浓缩池。4.1.2池体计算1）浓缩池总面积AA=QC/M=179.4×8/50=28.7m2式中C——污泥固体浓度，8g/LM——浓缩池污泥固体通量，30～60kg/(m2d),取50kg/(m2d)2）单池面积A1A1=A/n=28.7/1=28.7m2,取29m2式中n——浓缩池个数3）浓缩池直径DD=(4A1/)1/2=(4×29/3.14)1/2=6.1m，取6m4）设计浓缩时间T T=24Ah/Q=24×29×4/179.4=15.5h，介于10～16h之间。其中h——有效水深，一般为4m5）浓缩池总高度HH=h+h2+h3=4+0.5+0.3=4.8m式中h2——超高，0.5mh3——缓冲层高度，0.3m6)浓缩后污泥体积V2V2=Q(1-P1)/(1-P2)=179.4(1-99.4﹪)/(1-97.5﹪)=43m3式中P1——进泥含水率，99.2～99.6﹪，取99.4﹪P2——出泥含水率，97～98﹪，取97.5﹪4.1.3其他设计参数1）污泥室容积和排泥时间定期排泥，两次排泥时间间隔为8h，则污泥室的容积应大于8h产生的污泥量，即179.4×8/24=59.8m3。设贮泥池的有效水深为4m，贮泥池的直径D=（4V/h）1/2=(4×59.8/3.14×4)1/2=4.4m,取4.5m。2）构造由于浓缩池较小，可采用竖流式浓缩池，不设刮泥机。池体用水密性钢筋混凝土建造。污泥管、排泥管、排上清液管等管道用铸铁管。4.2污泥脱水机房4.2.1设备选型（1）污泥产量经浓缩后污泥体积为43m3/d,含水率97.5﹪，（2）污泥脱水机：根据所处理的污泥量，选用DY型带式压榨过滤机一台，技术指标如下：表3-5DY型带式压滤机主要技术参数型号滤带清洗用水 处理能力/m3h-1气压/mpa泥饼含水率/%宽度/mm厚度/m.min-1水量/m3/h-1水压/mpaDY5001.5—37000.5—5<8>0.40.3-0.665%-85%（3）投药装置：投药量，根据对城市污水污泥、渗滤液处理站、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%Al2(SO4)38.0%～12%聚合氯化铝3.0%～10.0%聚丙烯酰氨0.15%～0.25%投药系统按投加聚丙烯考虑。设计投药量为0.15%，则每天需药剂为：，需要纯度为90%的固体聚丙烯酰氨为：，调配的絮凝剂溶液浓度为0.2%～0.4%，取0.25%则溶解所需溶药罐的最小容积为：表3-6ST-1型溶药搅拌机一台型号E(mm)速比转速(r/min)功率(Kw)减速机型号重量(kg)ST-11001/59250.4XLED0.4250SJ型溶药搅拌机同钢制搅拌槽配套,内衬玻璃钢防腐.药液罐表3-6规格：直径0.8m×1.5m,有效容积:753L。药液投加选用J2—（M）125/1.3计量泵，投药量125L/h.投药压力0.4～1.3Mpa,柱塞直径40mm,行程20mm，泵速104.4r/min.电机型号Y(YB)801～485,功率0.55Kw.进口直径15mm,出口直径15mm,重量156kg。参阅《水工业工程设备》P304（4）其他配套设备①污泥进料泵单螺杆泵2台，一用一备。GFN65×2A输送流量0.5～15.0m3/h,输送压力4.0kgf/cm2(1kgf/cm2=98kPa),电动机功率7.5kw,占地面积2100mm×1200mm.②滤带清洗水泵 选用2DA-8×2离心清水泵2台，一备一用。流量10.8～21.6m3/h扬程14～20m,电动机功率为2.2Kw。安装尺寸:420mm×1265mm。参阅《给水排水设计手册》11册P125③空压机:选择Z－0.3/7移动式空压机一台,输送空气流量为0.3m3/min.压力为7.0kgf/cm2(1kgf/cm2=98kPa)④脱水机房面积:脱水机房建筑尺寸为:(9.0×12.0)m24.3污泥管道进泥管中污泥的含水率为99.5﹪，污泥在管道内的水力特征与污水的水里特征相似，选用300mm的管径；排泥管中污泥的含水率为97.5﹪，查《给水排水设计手册》第五册《污泥管最小设计流速》表选用200mm的管径，最小设计流速为0.8m/s。 第五章平面与高程布置5.1平面布置污水处理厂的平面布置是指处理构筑物、道路、绿化、及办公楼等辅助构筑物的平面位置的确定。根据处理厂的规模大小，设计采用1：250的比例尺的地形图绘制总平面图。5.1.1平面布置的一般原则处理构筑物是污水处理厂的主体构筑物，在作平面布置时，根据各构筑物的功能要求和水力要求，结合地形及地质条件，确定它们在厂区内的平面位置。（1）处理构筑物平面布置的一般原则①处理构筑物应尽可能的按流量顺序布置，以避免管线迂回，同时应充分利用地形，以减少土方量。②构筑物之间的距离应考虑敷设管渠的位置，运转管理的施工要求，两构筑物之间的距离一般采用5～10m。③污泥处理构筑物应尽可能布置成单独的组合以利安全和方便管理，并尽可能距沉淀池较近，以缩短污泥路线。④在选择池子的尺寸和数量时，必须考虑处理厂的远期扩建。在对每一处理单元进行设计时，应避免在初期运行时有较大的富余能力。（2）管渠的平面布置的一般原则①污水内管线种类较多，应综合考虑布置，以避免发生矛盾，污水和污泥管道应尽可能考虑重力自流。②污水厂内应设超越管，以免发生事故时，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。 ③各构筑物都应设放空管，以便故障检修。（3）辅助构筑物平面布置的原则污水厂内的泵房、鼓风机房、办公楼、变配电间、车库、传达室、机修间、仓库、绿化等是厂区内不可缺少的组成部分，其建筑面积按具体情况与条件而定。5.1.2主要构筑物和建筑物的尺寸设计确定污水处理厂主要构筑物及建筑物的尺寸大小如下表所示表5-1构筑物与建筑物的主要尺寸 序号名称数量平面尺寸B×L（㎡）备注1格栅间13×5钢筋混凝土2调节池115×28钢筋混凝土3泵房16×12钢筋混凝土4水解酸化池118×22钢筋混凝土5接触氧化池83×3钢筋混凝土6配水井1D=1.5钢筋混凝土7二沉池4D=6钢筋混凝土8加药间16×6钢筋混凝土9絮凝池22.5×2.5钢筋混凝土10斜板沉淀池12.7×11.5钢筋混凝土11污泥泵房23×6钢筋混凝土12污泥浓缩池1D=6砖混13贮泥池1D=4.5砖混14污泥脱水间19×12钢筋混凝土15鼓风机房26×9砖混16机修间16×12砖混17车库16×21砖混序号名称数量平面尺寸B×L（㎡）备注17车库16×21砖混 18配电室16×9砖混19传达室16×9砖混20食堂19×21砖混21仓库112×21砖混22办公楼112×30砖混23草坪2————5.2高程布置污水处理厂高程布置是指确定各构筑物及水面标高，以确定各构筑物之间的连接管渠的尺寸以及标高，充分利用污水厂地形，使污水沿处理流程在处理构筑物之间顺畅的流动，确保污水处理厂的正常运行。进水干管管径275mm，管内流速1.2m/s,i1=8.41‰，市政出水管线的水位是-1.8m。5.2.1各构筑物水位计算沿程损失h1=i1L局部损失h2=0.2h1所以总损失h=1.2L·i1）计量堰至斜板沉淀池计量堰的水位0.3m，计量堰至斜板沉淀池的距离为10mh=1.2×10×8.41/1000=0.10092斜板沉淀池的水头损失0.3m，故斜板沉淀池的水位是0.10092+0.3+0.3=0.701m2）斜板沉淀池至絮凝池 斜板沉淀池与絮凝池合建絮凝池的水头损失为0.3m，则絮凝池的水位为0.701+0.3=1.001m。3）絮凝池至二沉池L=17.2×2+61.5+4.5×4=114h=1.2×114×8.41/1000=1.15二沉池的水头损失为0.5m，则二沉池水位为1.001+0.5+1.15=2.651m。4）二沉池至配水井配水井至二沉池的距离为3.5mh=3.5×4×1.2×8.41/1000=0.141m配水井的水位高度应为0.141+2.651=2.792m5）配水井至接触氧化池H=14+4+1.5×2=21mH=1.2×21×8.41/1000=0.212接触氧化池的水头损失为0.2接触氧化池的水位标高应为0.212+0.2+2.792=3.2046）接触氧化池至水解酸化池接触氧化池到水解酸化的距离为12mh=1.2×12×8.41/1000=0.121水解酸化池的水头损失是0.3m水解酸化池的水位为0.121+0.3+3.204=3.625m。7）水解酸化池至泵房水解酸化池到泵房的距离是17mH=1.2×17×8.41/1000=0.1728）格栅至调节池进水水位-0.5m，格栅的水头损失为0.094格栅水位-0.594格栅至调节池9H=1.2×9×8.41/1000=0.091 调节池水头损失0.25调节池水位为-0.594-0.091=-0.685则调节池的出水水位高度是-0.594-0.091-0.25=-0.935m5.2.2污水泵房的设计1）最大水量Qmax=6370m3/d=265.4m3/h=0.074m3/s=74L/s，取75L/S。选择集水池与机器间合建的圆形泵站，考虑2台水泵（一用一备），则水泵处理的水量为75L/s。集水池的容积，采用相当于一台泵6min的容量：W=75×60×6/1000=30m3,有效水深采用H=2m，则集水池面积F=W/H=14m2，取长6m，宽3m。2）选泵前总扬程估算：调节池水位-0.935m，水解酸化池水位高度为3.625m，水泵须提升的高度为3.625-（-0.935）=4.56m；出水管选用管径为275mm的钢管，流速1.2m/s，i=8.41‰调节池至泵房的距离为22m，泵房至水解酸化池的距离为17m，则沿程损失h=1.2×(22+17)8.41/1000=0.394泵站内管线水头损失假设1.5m，考虑安全水头0.5m，则估算水泵总扬程为H=4.56+0.394+1.5+0.5=6.954m。参考《给水排水设计手册》第一册，选用QW型潜水排污泵（两台，一备一用）具体参数如下：表5-2水泵参数型号流量(m3/h)扬程(m)转速(r/min)功率(KW)效率(﹪)出口直径(mm)重量(kg)200QW400-10-30400109803077.82009005.2.3污泥泵房的设计计算最大排水量Q=Qmax=6370m3/d=265.4m3/h=0.074m3/s,每天产生的污泥量为q=179.4m3/d=7.5m3/h=0.0021m3/s1）一次提升泵房由二沉池排出的污泥含水率达99.4﹪ ，性质与水相似，设管道内污泥流速为v=1.0m/s则管径D=（4Q/v）1/2=[4×0.074/(3.14×1.0)]1/2=0.307m=307mm,取300mm.查《给水排水设计手册》第一册，选用D=300mm的钢管（1000i=9.02），流速为1.05m/s,在1.0～1.5m/s范围内。二沉池最高泥位为-1.01m，浓缩池最高泥位是0.6m二沉池至污泥泵房104m，泵房至浓缩池10m沿程损失h1=i1L=9.02×（104+10）/1000=1.03m局部损失h2=0.3h1=0.2×1.03=0.21m泵站内管线水头损失假设1.5m，考虑安全水头0.5m，则估算水泵总扬程为H=0.6-（-1.01）+1.03+0.21+1.5+0.5=4.8结合《给水排水设计手册》11册，选用KWP型无堵塞离心泵（两台，一用一备），具体参数见下表：表5-3污泥泵参数型号流量(m3/h)扬程(m)转速(r/min)功率(KW)效率(﹪)叶轮外径（mm）KWPK200-500250-5406.5-20.572522-3782﹪200（2）浓缩池至贮泥池两构筑物之间相距6m沿程损失h1=i1L=9.02×6/1000=0.054m局部损失h2=0.2h1=0.2×0.054=0.011m浓缩池的构筑物损失为1.2m贮泥池的泥位是0.6-1.2-0.054-0.011=-0.62m3）二次提升泵房设脱水间的泥位为3.0m，贮泥池的泥位是-0.62m由脱水间至泵房6m，泵房到贮泥池6m沿程损失h1=i1L=9.02×（6+6）/1000=0.108m局部损失h2=0.2h1=0.2×0.108=0.022m泵站内管线水头损失假设1.5m，考虑安全水头0.5m，则估算水泵总扬程为H=3.0-（-0.62）+0.108+0.022+1.5+0.5=5.75m。 经浓缩后污泥量降为43.0m3/d,污泥含水率为97.5%，查《给水排水设计手册》11册，选用选用KWP型无堵塞离心泵（两台，一用一备），具体参数见表5-3。第六章工程项目概预算 名称数量平面尺寸m2备注格栅间13×5钢筋混凝土调节池115×28钢筋混凝土泵房16×12钢筋混凝土水解酸化池112×22钢筋混凝土接触氧化池83×3钢筋混凝土二沉池4D=6钢筋混凝土加药间16×6钢筋混凝土絮凝池22.5×2.5钢筋混凝土斜板沉淀池12.7×11.5钢筋混凝土污泥泵房23×6钢筋混凝土污泥浓缩池1D=6砖混贮泥池1D=4.5砖混污泥脱水间19×12钢筋混凝土鼓风机房26×9砖混机修间16×12砖混车库16×21砖混配电室16×9砖混传达室16×9砖混食堂19×21砖混仓库112×21砖混办公楼112×30砖混表6-1主要构筑物表6-2主要设备及管道一览表 序号名称规格单位数量备注1鼓风机SSR-150台21用1备2鼓风机RMF-240台21用1备3污水泵200QW400-10-30台21用1备4污泥泵KWPK200-500台21用1备5污泥泵KWPK200-500台21用1备6带式压榨过滤机DY--1000台17空压机Z—0.3/7台18污泥进料泵GFN65×2A台21用1备9滤带清洗水泵2DA-8×2台21用1备10空气管钢管DN250m2011空气管钢管DN125m10712空气管钢管DN75m9613空气管钢管DN25m14014进出水管钢管DN275m18015进出水管钢管DN200m5016排泥管铸铁管DN200m2006.1工程投资概预算6.1.1建设费用构筑物按容积计算，不同的埋深程度分400-800元/m3计算，建筑物按面积计算，600元/m2。 表6-3构筑物土建费用构筑物容积（m3）数量（个）单价（元/m3）合计（万元）调节池21201600127.2水解酸化池1062160063.72接触氧化池830160044.8二沉池234450046.8絮凝池4425004.4斜板沉淀池14515007.25污泥浓缩池14515007.25贮泥池10015005总计306.42表6-4建筑物土建费用建筑物面积（m2）数量单价（元/m2）合计（万元）备注鼓风机房5416003.24自建配电室5416003.24自建污泥脱水间10816006.48自建机修室7216004.32自建传达室5416003.24自建仓库252160015.12自建食堂189160011.34自建办公楼360160021.60自建总计68.58自建 所有土建费用为：306.42+68.58=375（万元）。6.1.2设备费用表6-5设备费用设备型号数量单价万元合计万元鼓风机SSR-15023.997.98鼓风机RMF-24023.57.0潜水排污泵200QW400-10-3020.681.36污泥泵KWPK200-50040.461.84污泥进料泵GFN65×2A20.380.76滤带清洗水泵2DA-8×220.450.90空压机Z—0.3/712.902.90带式压榨滤机DY--100014.64.6搅拌器30.61.8泥位计CUC10110.50.5水位计40.52溶药罐BJ47010.30.3合计32.06.1.3管材及附件费用本设计中主要用钢管输送水、空气，单价为：4100元/吨。表6-6钢管费用管径长度（m）单位重量（kg）总重（kg）合计（万元）钢管DN251406.258754.69钢管DN759614.731414钢管DN12510728.413040钢管DN2502037.56751钢管DN2005042.272114钢管DN2757145.633240 表6-7铸铁管的重量管径长度（m）单位价格（元/m）总价（元）铸铁DN30020022.2644526.1.4管材附件费用附件包括阀门，弯头，三通等，根据类似工程经验，取附件费用为1万元，故管径及附件费用为4.69+0.4452+1=6.2万元。6.1.5其他费用（1）设备安装费用按材料与设备费的10%取费：（32.0+6.2）×10%=3.82万元。（2）工程设计费用约为3.5万元，分析化验仪器费约为4万元，工程调剂费，不可预见费和税金各取5万元。合计3.82+3.5+4+5=16.32万元。综上所述本次工程总投资概算为：375+32.0+6.2+16.32=430万元。6.2劳动定员、运行管理6.2.1劳动定员设计本污水处理站配备劳动人员26人，其中管理人员4人，工人18人，门卫4人。生产人员按三班工作。6.2.2运行费用表6-8设备用电一览表设备功率千瓦工作数量工作时间（时）搅拌器2.2324鼓风机22124鼓风机7.5124潜污泵3011污泥泵3021带式压滤机1.512.5溶药搅拌机0.412污泥进料泵7.511 滤带清洗泵2.211(1)动力费计算公式：Ea=365×T×N×M/K其中：Ea为每年的动力费N为电动机功率kwT为设备日工作时间hM电费单价0.8元/kw.hK污水量总变化系数1.8Ea1=365×24×(3×2.2+22×1+7.5×1)×0.8/1.8=14.1(万元)Ea2=365×1×(30×2+2.2+7.5+30)×0.8/1.8=1.62(万元)Ea3=365×2.5×1.5×0.8/1.8=608.3(元)Ea4=365×2×0.4×0.8/1.8=130(元)该动力平均效率80%，则每年动力费为E1=14.1+1.62+0.0608+0.013=15.8万元。（2）药剂费：600元/吨E2=（3）工资福利费：管理人员4000元，工人2200元，门卫1200元则E3=(4000×4+18×2200+1200×4)×12=60.4万元（4）折旧费:总投资的10%E4=430×10%=43万元（5）检修费:折旧费的10%E5=43×10%=4.3万元（6）其他费用:取前五项的1%E6=(15.8+0.01336+60.4+43+4.3)/100=1.23万元5.3.7综合得年运行费用:E=15.8+0.01336+60.4+43+4.3+1.23=124.34万元6.2.3吨处理成本T=E/Q=1.24×106/365×3500=0.97(元/吨) 总结本次设计过程中，我通过查阅、搜集资料，了解了废水处理中的各种工艺流程及方法，对设计有了工程上的概念。印染废水成分复杂、水质水量变化大；有机物浓度高、色度深，碱性高；废水中除含有残余染料、助剂外还含有一定量的浆料。本文分析了印染废水处理中所面临的问题，以及介绍了印染废水处理方法的研究进展与动向。并指出不同印染废水处理方法的组合式印染废水处理的有效方法。本设计采用水解酸化—接触氧化工艺，使废水能够达标排放。 参考文献（1）《给排水设计手册》；（2）《给水排水快速设计手册》（排水手册）；（3）《给水排水设计规范》（排水手册）；（4）《三废处理工程技术手册》（废水卷）；（5）《纺织染整工业污染物排放标准》（GB4287-92）；（6）《室外排水设计规范》（GBJ14-1997）；（7）其他相关文献书籍及资料。'