印染厂污水处理毕业设计说明书

'目录摘要ⅠABSTRACTⅡ引言Ⅲ第一章设计说明书11、设计概况12、主体工艺的比选43、污水处理单体构筑物的比选说明114、污泥处理流程的选取175、污泥处理单体构筑物说明186、平面布置197、高程布置208、所有构筑物及设备一览表20第二章设计计算211、设计流量的确定212、筛网的设计与计算213、曝气调节池的设计与计算244、厌氧水解酸化池的设计与计算265、生物接触氧化池设计计算306、气浮池的设计计算357、接触脱色池的设计计算468、清水池的设计和计算489、污泥处理系统5010、鼓风机房的设计5411、管道的设计5912、加药量的确定6113、水路高程的计算6214、泥路高程计算63第三章附录64参考文献：64附表一：管道水头损失65附表二污泥高程计算表66附表三各构筑物的标高66致谢67 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书摘要我国的水资源严重短缺，水污染状况日益加剧。工业废水治理是解决我国水资源短缺的措施之一。本次污水处理工艺是为浙江立新印染厂生产废水而设计的，其废水排放量为1200m3/d。污水的污染指标如下：指标排水量（m3/d）BOD5(mg/L)CODCr(mg/L)SS（mg/L）色度（倍）pH进水参数1200400-60012001000≤8008-12通过查找相关资料，并根据当地的污水排放标准，设计选择采用厌氧水解酸化—生物接触氧化—气浮工艺。在厌氧段选用厌氧水解酸化法，好氧段选用生物接触氧化池，前处理工艺选用预曝气调节池，有利于后续生化处理过程，最后采用气浮池加药，能更有效去除色度。该工艺具有占地面积小，脱色效果好，处理效率高等特点,能广泛应用于纺织印染废水的实际工程中。出水水质如下：指标排水量（m3/d）BOD5(mg/L)CODCr(mg/L)SSmg/L色度倍pH出水参数12003010070506-9，，色度，SS等各项指标均需达到《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB4287－92）中的一级排放标准。关键词：印染废水，厌氧水解酸化，生物接触氧化，气浮66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书AbstractThewaterresourceofourcountryisinsevereshortage;however,thecircumstancesofwaterpollutionarebeingincreasinglyaggravated.Treatingindustrialwastewaterisoneofthemeasuressolvingtheissueoftheshortingwaterresource.ThedesignoftheprocessofwastewatertreatmentisforthePrintingandDyingCorporationofLiXinofZhejiangprovince.Thewastewaterdischargeis1200m3/d.Thepollutionindexesofthewastewaterarelistedasfollows:indexdrainage（m3/d）BOD5(mg/L)CODCr(mg/L)SS（mg/L）chroma（times）pHpreferences1200400-60012001000≤8008-12Throughtofindrelevantinformation,anddischargeinaccordancewithlocalstandards,anaerobichydrolysisacidification—biologicalcontactoxidation—flotationprocessisselected.theanaerobic-aerobicprocessanaerobichydrolysisacidificationreactorisselectedinanaerobicprocessandbiologicalcontactoxidationreactorischoseninaerobicprocess,pre-treatmentprocessselectionofpre-aerationtankregulationisconducivetobiochemicaltreatmentfollow-upprocess,thefinalpoolusingflotationreagent,tomoreeffectivelyremovechrominance.Theprocesshasasmallfootprint,detreatedeffectiveandhighefficiency,canbewidelyusedintextileprintinganddyeingwastewaterintheactualproject.Thepollutionindexesoftheeffluentarelistedbelow.indexdrainage（m3/d）BOD5(mg/L)CODCr(mg/L)SSmg/Lchroma（times）pHpreferences12003010070506-9CODcr,BOD5,chrominance,SSindicatorsneedtoachieve"theTextiledyeingandfinishingofindustrialwaterpollutantdischargestandard"(GB4287-92)levelofemissionstandards.Keywords:PrintingandDyingwastewatertreatment，anaerobichydrolysisacidification，biologicalcontactoxidation，Flotation66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书引言纺织印染工业污水主要来自染整工段，包括退浆、煮炼、漂白、丝光、染色、印花和整理等。1、退浆污水：退浆污水一般占印染污水总量的15%左右，污染物约占总量的一半。退浆污水是碱性有机污水，含有各种浆料分解物、纤维屑、酸和酶等污染物，污水呈淡黄色，退浆污水的污染程度和性质视浆料的种类而异。2、煮炼污水：为保证漂白和染整的加工质量，要将纤维中的棉蜡、油脂、果胶类含氮化合物等杂质除去。该工序污水量大，呈强碱性，污水呈深褐色。3、漂白污水：漂白工艺一般采用次氯酸钠、过氧化氢（双氧水）、亚氯酸钠等氧化剂去除纤维表面和内部的有机杂质，使织物漂白。由于这些氧化剂在漂白过程中被分解，所以漂白污水的特点是量虽大，但污染浓度小，污水中含有剩余漂白助剂、表面活性剂和无机盐等，BOD5和CODcr均较低。4、丝光污水：该工艺最终污水碱性很强，BOD却较低。其污染程度根据加工布的种类而异。5、染色污水：其特点是水质变化大，色度高，主要污染源是染料和各种助剂。由于选择的染料、助剂和染色工艺及设备的差异很大，污水水质变化很大。一般染色污水的碱性很强，染料本身的BOD很低，但COD却很高。染色污水中的许多物质不易被生物降解，单纯的生物处理，COD去除率仅为60～70%，脱色率也仅为50%左右。染色污水是本方案主要处理对象。6、印花污水：印花污水主要来自调色、印花滚筒、印花筛网的冲洗水以及后处理的皂洗、水洗及洗印花衬布的污水，其污染程度高。7、整理污水：该种污水含有多种树脂、甲醛、表面活性剂等，但污水量较少。8、其他污水：包括生活污水、蒸汽凝结水等，该污水所占比重较小。通过以上分析可知，印染污水来源较为复杂，综合污水水质、水量变化量较大，其污染程度也较高，是目前工业污水中较难处理的废水之一，如果印染废水直接排放或未经完全处理排放将会对环境造成严重影响，所以研究印染废水的处理技术很有必要。目前国内外也采用很多不同技术处理印染废水，工艺日趋成熟。本次设计印染废水的处理系统，排水标准需达到国家一级标准，出水水质要求高。因此，选用高效率处理工艺以达到排放标准。66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书第一章设计说明书1、设计概况1．1、设计任务1．1．1、设计题目郑州光大印染厂印染污水处理系统设计1．1．2、设计内容污水处理厂位于郑州市新开发区。该厂污水的日流量为1200。污水处理排放标准要达到纺织染整工业水污染物排放标准的国家一级标准，即GB4287-92，具体进出水水质见下表：表1—1污水进出水水质详表指标排水量m3/dBOD5mg/LCODcrmg/LSSmg/L色度倍pH进水参数1200400-60012001000≤8008-12出水参数12003010070506-91．2、设计流程1．2．1、设计依据（1）、《给水排水制图表准》编号GB/T50106-2001；（2）、《室外排水设计规范》编号GB50014-2006；（3）、《纺织染整工业水污染排放标准》编号GB4287-1992。1．2．2、确定污水处理工艺流程66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书印染污水处理工艺流程确定应考虑污水的水质、水量特点、污水中污染物状况、可生化性、污水处理程度（即出水水质）、经处理后污水的排放问题。参考典型工程实例，经过方案的比较选择，确定污水处理工艺流程，根据处理水的排放去向及国家或地方制定的污水各类排放标准，确定应去除的污染物及其处理程度。1、根据上述印染污水特点，污水处理的主要对象是碱度、不易生物降解或生物降解极为缓慢的有机物质、染料色素以及有毒物质等。国内棉纺织物染色污水多采用好氧生物处理为主的处理工艺，纯棉织物染色污水采用好氧处理效果较好。针对该污水主要以染色污水、漂白污水为主，污水中含有大量的难以生物降解的物质等，单纯经生物处理后，一般达不到排放标准，因此需在生物处理装置后还串联不同形式的物化处理装置作进一步处理。2、针对印染污水含有大量的难降解大分子物质，在好氧处理前增加水解酸化工序（即厌氧处理），使环链或长链的不易生物降解的有机物水解为短链低分子容易降解的有机物，改善污水的可生化性，破坏染料发色基团，可以明显提高全流程的COD和色度的去除效率。生物处理工艺可采用各种类型的好氧处理工艺，以活性污泥法和接触氧化法使用的较多，因接触氧化法在池容、运行管理、处理效果等方面具有明显的优势，本设计优先拟采用该工艺。3、污水色度很高是该污水的治理重点之一。因使用染料品种复杂，染色加工过程中10～20%将进入污水中，致使污水色度深，成分复杂。对各类染料性质的了解有利于选择合适的处理方案。1．2．3、污水处理系统构筑物的设计（1）、预处理系统预处理系统包括筛网、调节池等，预处理系统主要用于去除悬浮物和大的漂浮物等，减轻后续生物处理负担，根据废水特点设计预处理系统。本设计中由于行业特点，印染废水中纤维物质较多，所以选用筛网拦截细小悬浮物，另外由于印染废水中水质、水量变化大，需要设置调节池以调节水量水质。由于该废水中含有的悬浮固体较少，所以可以不设初沉池。（2）、生物处理构筑物生物处理构筑物的选择。生物处理构筑物选择应通过对污水好氧处理和厌氧处理处理效率高、低能耗的工艺。生物处理构筑物的设计的内容及主要设计参数，根据生物处理构筑物类型确定。本设计中由于单纯的好氧工艺不能满足处理出水水质要求，所以选用厌氧—好氧综合处理工艺。（3）、加药系统设计66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书为保证印染污水处理厂的出水达到国家行业标准，因为印染污水的色度较大，所以在处理过程中对色度的去除率要求较高，所以最后出水前应该加药以去除色度，减低出水对城市及生态水系统的污染。另外，由于印染废水碱度高，需要加酸以调节PH值。1．2．4、污泥处理系统构筑物的设计污泥处理的基本问题是通过适当的技术措施，为污泥提供出路。对于处理过程中产生的污泥需要经过适当的处理，达到污泥的减量化。根据污水处理规模、污水处理污泥产生量，考虑采取何种污泥处理工艺。1．2．5、废水处理厂平面布置废水处理站平面布置直接影响占地面积大小、运行是否安全可靠、管理与检修是否方便及厂区环境卫生状况等多项问题。应该根据布置的原则并按室外排水设计规范所规定的各项条款进行设计，力求美观、实用、合理。1．2．6、污水处理厂的高程布置污水处理厂高程布置的主要任务是确定各处理构筑物和泵的扬程以选型，确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高，通过计算确定各部位的水面标高。1．3、设计要求（1）、选择先进可靠的技术，确定合理的处理工艺方案；（2）、进行该污水处理工程处理构筑物及处理设备的设计计算；（3）、对该废水的处理方案进行技术经济分析，进一步选择合理处理工艺；（4）、做出该废水处理系统的工艺流程图；（5）、做出该废水处理系统的平面布置图；（6）、做出主要构筑物的施工图。1．4、设计目的及意义1．4．1、设计目的时光如箭，岁月如梭，转眼间我的大学四年生活马上就要结束了。在大学生活的最后阶段，经过大学四年时间的积累，经过专业实习，经过自己搜集资料和老师的指导，认真的完成毕业设计，这对于我们是对大学知识的系统梳理和对自我能力的一次升华。通过毕业设计，一方面可以查漏补缺，将大学内所学知识的盲点和弱点加强；另一方面还提高了自身的自我学习能力。66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书1．4．2、课题设计意义目前我国水资源短缺严重，供需矛盾尖锐，水资源问题将成为21世纪全球资源环境的首要问题。我国地大物博，淡水资源总量为28000亿立方米，占全球水资源的6％，居世界第四位。但由于我国人口众多，人均只有2200立方米，仅为世界平均水平的1/4，在世界上名列121位，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一，城市缺水问题日趋严重。改革开放以来，我国重视发现现代产业，对环境的保护问题重视不够，造成很多工业废水未经处理或处理不达标直接排入江河湖泊，对水资源造成严重的污染，加重我国水污染问题。其中，印染废水水量大、浓度高、水质波动大、有机物污染严重、处理难度大、部分含有毒有害物质、色度大，如果印染废水不经处理或处理不达标排放所造成危害是很严重的。因此，为了适应经济发展和人民生活提高的要求，大力开展污水治理工作具有重要的意义。本课题是基于以上目的产生的，另外，也能是我将四年所学理论知识与实践结合，真正做到设计切实可行的废水处理工艺，深入了解废水处理工艺和废水处理厂设计。2、主体工艺的比选2．1、主体工艺的比选设计污水的流量为1200。2．1．1、选择的主要原则根据污水水量、水质和处理水排放出路（受纳水体或污水再生利用），结合当地自然条件、经济状况、技术水平及管理人员素质，进行多方案技术经济比选后再行确定，至少考虑三个比选方案为宜。选择主要原则如下：（1）、首先应采用能够保证处理要求和处理效果，技术合理、成熟可靠的处理工艺。同时可结合处理厂所在城市的具体情况和工程性质，积极稳妥地采用污水处理新技术和新工艺，对在国内首次选用的新工艺、新技术，必须经过中试或生产性试验，提供可靠的设计参数后方可采用。（2）、工程造价低，省能耗，省运行费及占地少，在保证处理效果的前提下，尽量降低建设投资。（3）、运行管理简单稳定，控制环节少，易于操作，便于维修管理。（4）、因地制宜，结合处理厂所在地区特点，污水处理可分期、分级实施，66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书力求处理站设施布局合理，整齐美观，体现绿色环保设施特点。2．1．2、项目规模根据《城市污水处理工程项目建设标准》（修订）建设规模类别如下：Ⅰ类为50万～100万m3/d，Ⅱ类为20万～50万m3/d，Ⅲ类为10万～20万m3/d，Ⅳ类为5万～10万m3/d，V类为1万～5万m3/d。按水量来看本设计项目属于Ⅲ类为10万～20万m3/d，也即小型污水处理厂。2．1．3、处理整体工艺概况根据上述规模分析，将建设规模的划分定位于20万m3/d及以上，10万～20万m3/d和5万～10万m3/d三个类别。另外，由于处理工艺选择相关影响因素较多，如处理水质目标值，处理厂所在地经济水平、土地资源、自然条件及管理水平等。为方便选择，本文拟将色度和微小悬浮固体去除功能要求和经济节约作为主要比选条件。在印染废水处理工程中的设计中有很大的共性，用于印染废水处理的方法有物化法、生化法、化学法等，但多数是以生化为主体的生化-物化组合法，目前国内外对于印染厂的污水处理设计流程主要有：（1）厌氧—好氧—生物炭接触（AABC）工艺，污水进入调节池后再通过脉冲发生器反应后进入厌氧水解酸化池，厌氧处理后进入好氧池反应，再由沉淀池进一步去除悬浮固体后由生物炭池去除色度后达标排放。（2）水解酸化—合建式氧化沟处理印染废水工艺，废水经过格栅井去除部分悬浮固体，进入调节池调节，然后经由提升泵降水引入厌氧水解酸化池，厌氧酸化处理后废水进入合建式氧化沟，经处理后达标排放。（3）接触氧化—气浮法处理印染废水，该工艺为生化、物化相结合的工艺，其前处理都与其他工艺类似，最后经接触氧化池生化处理后进入气浮池，达标排放。（4）中和池—接触氧化池—气浮池处理废水，污水中和混凝调节pH后进入接触氧化池（活性污泥法），生物处理后进入气浮池混凝沉淀，最终污水达标排放，该工艺一般针对CODcr在1000mg/l左右的印染废水处理。（5）污水先经过Fe-C（铁碳）预曝气后，预曝气后的污水能更有效去除CODcr，接着污水经过厌氧酸化后进入好氧池，氧化处理后的污水最后在气浮池混凝沉淀后达标排放。由于光大印染污水厂的BOD5和CODCr66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书浓度高、色度高，呈碱性。单独使用厌氧或好氧工艺都没法达到处理要求，需要设计组合工艺使得污水达到排放标准，经过比较本次设计工艺采用厌氧—好氧组合工艺。在厌氧阶段采用水解酸化池，能将污水中难于生化降解的有机物变为易于降解的有机物，或者将污水中的大分子有机物变为小分子易降解有机物。好氧阶段采用生物接触氧化池，能有效去除有机物，降低有机物的含量。由于印染污水色度高，所以对脱色工艺要求高，后采用气浮池，在池内加药能有效去除色度，同时还能进一步有效去除悬浮物，污泥不需要浓缩反应可直接脱水处理。采用曝气调节池，因为印染污水的水量水质多变，所以预曝气能有效地均化水质而且还能起到预曝气的作用，有利于后续处理的进行。选用上述工艺，气浮池能有效去除色度和不易于沉降的悬浮固体，也比其它工艺能较好的去处色度，从而达到排水要求。因为传统的处理工艺对高色度水的去除效果不能满足要求，因此生物接触氧化池—气浮池工艺要比其他方法处理效果更好。该污水处理厂规模小，出水水质要求高，综合选择上述工艺后，出水水质稳定，处理全流程能耗小，运行费用较低，选用气浮池的优点是：（1）脱落的生物膜、悬浮物等去除率高，可达到80%～90%；（2）色度去除高，可达到95%；（3）气浮池水力停留时间短，约30min左右，而沉淀池水力停留时间1.5h～2h，故气浮池体积小，占地面积少；（4）BOD、COD的去除效率高；（5）污泥含水率低，约97%～98%，气浮排渣可直接进行脱水处理；（6）选用气浮池不用二沉池，设施简单，方便管理，基建费用低。根据纺织印染废水的特点：碱度较高、悬浮物较少、色度高、CODcr居中但较难生化。通过如下工艺分析，力求确定最佳工艺流程。2．1．4、生物处理方法的比选印染废水处理过程中可采用的好氧生化工艺很多，如活性污泥法、生物滤池、氧化沟、SBR工艺及生物接触氧化法等。各工艺简介如下：1、普通活性污泥法：主要特点是负荷中等，对污水冲击负荷有一定的适用性，但运行管理较为严格，易产生污泥膨胀等现象，抗毒物冲击能力不强，在印染污水中应用不多。2、氧化沟法：属活性污泥法的一种变形，特点是处理水质好，污泥产率低，耐冲击负荷，具有部分除磷脱氮功能，管理方便，但占地面积较大，在印染污水处理中应用较少。366 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书、SBR工艺：是近年来发展起来的一种活性污泥新工艺，即间歇性活性污泥法，流程较简单，投资较省，出水稳定，国内在城市污水、制革污水等已有应用，但目前尚欠成熟，是一种很有发展潜力的污水处理工艺。4、生物接触氧化法属生物膜法，微生物固定于池内的生化填料上，特点为充分利用填料的比表面积，可设计较高的容积负荷，减少池容，减少占地面积，不存在污泥膨胀问题，有一定的耐冲击负荷能力，操作管理简单，出水效果稳定，产泥量小，在中、小型污水处理厂应用广泛，工艺稳定成熟，在印染污水处理中应用较多。它具有以下特点：⑴、由于填料比表面积大，池内的充氧条件良好，池内单位容积的生物固体量较高，因此具有较高的容积负荷。⑵、由于微生物生长在填料表面，不需要设污泥回流系统，也不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。⑶、由于接触氧化池内生物固体量多，水流属于完全混合型，对水质水量的骤变有较强的适应能力。⑷、当容积负荷较高时，其F/M比可以保持在一定水平，污泥产量低，而且大多为脱落的生物膜，易脱水处理。好氧生化处理工艺是全处理流程的核心，直接决定将来出水水质及其稳定性，而且它在总投资及运行费构成中所占比重较大，故应对各种生化处理工艺进行详细的技术、经济比较，选择最佳工艺方案。综合上述对各种生化工艺的比较根据本污水处理站的设计原则，确定好氧生化处理采用生物接触氧化工艺，确保取得理想的处理效果，最终达到要求的出水标准。2．1．5、废水处理方案的比选根据以上在生物处理过程中方案的比较以及结合下表选择最合适工艺进行设计。表1-2废水处理方案比较分类处理方法处理效果运行成本存在的主要问题与不足物化法与化学法混凝沉淀或气浮对大分子不溶性染料去除有效，主要用来去除色度较高COD、BOD去除率较低化学氧化脱色及COD去除效果较好较高须用大量强氧化剂，成本高吸附法脱色及COD去除效果较好较高吸附剂再生困难66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书电解法脱色及COD去除效果较好高能耗高铁屑－石墨过滤法脱色及COD去除效果好低需要保持废水在弱酸条件下膜分离法处理效果最好可回收有用物质高膜成本太高生化法水解酸化法可去除部分COD,改善废水的可生化性指标低单独应用，出水不达标传统活性污泥法脱色，COD去除率低低难以处理废水中的难降解物质氧化塘脱色，COD去除率低较低难以处理废水中的难降解物质生物接触氧化法与水解酸化结合，可有效去除废水中的有机污染物低难以处理废水中的难降解物质结合以上论述，选择几种可选方案进行具体比较。方案一：铁屑—石墨微电解+水解酸化+生物接触氧化+生物活性炭法（1）、铁屑—石墨微电解法简介铁屑—石墨微电解法的构筑物采用铁屑—石墨滤池，该铁碳过滤系统是用废铁屑经预处理和活化后作主要填料，其工作原理是电化学反应的氧化还原，铁屑对絮体的电附集和对反应的催化作用，电池反应产物的混凝，新生絮体的吸附和床层的过滤等作用的综合效应的结果，其中主要作用是氧化还原和电附集。废铁屑的主要成分是铁和碳。当将其浸入废水的电解质溶液时，铁和炭组分构成微小原池的正极和负极，发生氧化--还原反应。在反应中，铁和炭构成了完整的回路，在它的表面上，电流在成千上万个细小的微电池内流动，铁作为阳极被腐蚀，而炭则作为阴极。电解过程中，电极反应产物具有高的化学活性，其中新生态的能与废水中许多污染物组分发生氧化还原作用，破坏染料的发色成分，助色基因，失去发色能力；使大分子物质分解为小分子的中间体；使某些难生化降解的化学物质转变成容易生化处理的物质，提高废水的可生化性。有研究者认为废水中的有机和无机污染物(如重金属离子悬浮物等)补吸附到氢氧化亚铁和氢氧化铁絮体上，即氢氧化亚铁和氢氧化铁絮体表面络合作用和静电吸引作用去除废水的污染物。66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书总之，铁炭过滤法处理滤料废水是电化学吸附，凝聚--氧化还原反应等综合效应的结果。其优点是工艺简单，操作方便，运行费用低，处理效果好。（2）、水解酸化法①、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、酸衰退阶段、甲烷化阶段，而主要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，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。（3）、生物接触氧化法简介：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，它利用固着在填料上的生物膜吸附和氧化废水中的有机物，但又有其独特之处。①、氧化池内供微生物固着填料，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、池内采用与曝气池相同的曝气方法，提供微生物氧化有机物所需要的氧量，并起搅拌混合作用。（4）、生物活性炭法：废水经水解和好氧生物处理后，水中仍可能含有一些未降解的物质，采用生物活性炭工艺，进一步去除色度和降低废水的COD值，确保废水的色度和COD指标达标。将生物活性炭放在处理流程的最后，主要是因为：经水解和接触氧化池之后，水中的污染负荷大部分己被生化单元去除掉，生物活性炭池的负荷已小，可大大提高生物活性炭池的反冲洗周期，以降低运行费用。方案二：铁屑—石墨微电解法+水解酸化法+A/O法+生物活性炭法（1）、铁屑─石墨电解法简介(同方案一)。（2）、水解酸化法简介(同方案一)。（3）、A/O法简介：66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书A/O法是缺氧工艺/好氧工艺的简称，通常是在常规的好氧活性污泥处理系统前，增加一段缺氧生物处理过程或厌氧生物处理过程。在好氧段好氧微物氧化分解污水中的BOD,同时进行硝化或吸收磷，如果前边配的是缺氧段，有机物和氨氮在好氧段化为硝化氮并回流到缺氧段，其中的反硝化细菌利用污水中的氧化态氮和污水中的有机碳进行反硝化反应，使化合氮变为分子态氮，获得同时去碳和脱氮的效果。如果前边配的是厌氧段，在好氮段吸收磷后的活性污泥部分以剩余污泥形式排出系统，部分回流到厌氧段将磷释放出来。因此，缺氧/好氧(A/O)法又被称为生物脱氮系统，而厌氮/好氧(A/O)法又称为生物除磷系统。A/O法的特点是A/O系统可以同时去除污水中的BOD和氨氮，适用于处理氨氮和BOD含量均较高的工业废水。A/O法除磷时，运行负荷较高，泥龄和停留时间短。由于此时泥龄短，废水中的氮往往得不到硝化，因此回流污泥中就不会携带硝酸盐回到厌氧区。（4）、生物活性炭法简介(同方案一)。方案三：曝气调节+水解酸化+生物接触氧化+气浮工艺(1)、印染废水的排放极具周期性，为保证后续各处理单元均能按最佳工况点运行，故必须设调节池均衡水量及水质，并通过曝气搅拌，降低部分CODcr和色度。(2)、因印染废水SS较低但pH较高，可不设初沉工序，但必须把pH首先调至中性，为后续生化处理作准备。(3)、鉴于印染废水BOD5/CODcr较小，可生化性能差，因此必须设水解酸化工艺，即兼厌氧工艺，靠兼性菌使难生物降解的有机物水解为较易生物降解的短链有机物，改善可生物降解性能，提高全流程的去除效率。(4)、采用好氧生化工艺，降低有机污染物。经过上述生物处理方法的比选，选择使用生物接触氧化法处理效果最佳，且运行方便，费用少，处理工艺较成熟，适用于中小型污水处理厂。(5)、好氧生物处理后采用气浮池，能有效去除悬浮固体和生物接触氧化法中脱落的生物膜，同时加药能进一步去除色度，且处理后产生的污泥量少，污泥含水率低，可不设污泥浓缩池污泥直接进行脱水处理。另外采用气浮池处理比二沉池体积小，占地面积小，更经济有效。2．2、主体工艺确定经过上文的比选，选定该印染污水处理采用厌氧水解酸化—生物接触氧化—气浮工艺，其处理效果如下表，以下处理效果均为预期效果，实际运行效果需要参见实际工程运行过程。表1—3气浮工艺处理效果表66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书项目色度倍去除率95%以上90%以上80%～90%达到95%通常有：（1）、BOD5/CODCr>0.45生化性好；（2）、BOD5/CODCr>0.3能被生化处理；（3）、BOD5/CODCr<0.3较难生化处理；（4）、BOD5/CODCr<0.25不宜生化。由于本设计的BOD/COD=0.33～0.5，生物降解性差，为了保证出水水质符合要求，另外由于污水水质变化大，所以采用厌氧—好氧处理。其设计流程如下图所示：格栅沉砂曝气池调节池污水泵房水解酸化池生物接触氧化池竖流二沉池脱色池出水印染废水间歇式重力浓缩池污泥池脱水外运鼓风机回流3、污水处理单体构筑物的比选说明3．1、筛网3．1．1、筛网作用概述筛网能兼具初沉池的作用，其主要也是去除水中呈悬浮状态的物质，目前主要应用于小型污水处理厂中，主要用于短小纤维的回收。筛网的去除效果，可相当于初次沉淀池的作用，目前普遍采用生物脱氮除磷工艺处理城镇污水，很多污水处理厂都存在碳源不足的问题，采用细筛网或格网代替初次沉淀池既可以节省占地，又可以保留有效地碳源。3．1．2、筛网的设计说明66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书筛网的设计较为自由，筛网的目数主要根据网眼大小来选择，在设计中，筛网的主要设计参数和尺寸见下表：表1—4筛网的参数参数名称数值水力负荷q1.5网眼大小1000筛网面积0.6筛网长1.0m筛网宽0.6m筛网目数18目3．2、调节池3．2．1、调节池作用概述废水处理系统的废水，其水量和水质随时都可能发生变化，这对废水处理构筑物的正常运行非常不利，调节池可减少水量和水质变动对废水处理工艺过程的影响，以均和水质、存盈补缺，使后续处理构筑物在运行期间内能得到均衡的进水量和稳定的水质，并达到理想的处理效果。调节池分均质池和均量池和均化池。主要起均衡水量作用的调节池称为均量池，主要起均和水质作用的调节池称为均质池，既可均量又可均质的调节池称为均化池。因此本工艺选用均化池，其主要作用为：1、均衡水量，解决进水不均匀与处理构筑物规模恒定之间的矛盾。2、均衡水质，使各处理单元构筑物在最佳工况点运行，减少后续处理冲击负荷。3、调节池采用曝气搅拌，能起到预曝气作用，去除部分COD和色度。3．2．2、调节池的设计尺寸调节池的设计需要满足水质水量变化要求，其具体参数如下表：表1—5调节池参数表参数名称数值停留时间6h有效水深4.5m66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书超高0.5m长宽比3．3、提升泵3．3．1、提升泵作用概述本设计单独设置提升泵，根据水路高程计算求得所需泵的扬程，在调节池后设置提升泵，使出水具有足够的扬程，进而让污水在提升泵的后续处理构筑物中能够重力自流，知道出水。3．3．2、提升泵选型在目前的污水处理厂的设计中，泵的运用主要有离心泵和潜水泵两种，而离心泵适用于大型污水处理厂，基建费用高，对人力资源要求较高，需要系统的维护；潜水泵适用于中小型污水处理厂，基建费用较低，不需人力资源维护和整修。根据高程计算算出所需提升高度，选择80FB-15型耐腐蚀提升水泵两台，一用一备。其设备参数为：表1—680FB-15型耐腐蚀提升水泵选型表型号流量()扬程()转速()效率(%)轴功率()配用功率()汽蚀余量()80FB-1554.4152900693.25.53.03．4、厌氧水解酸化池3．4．1、作用概述印染废水中含有高分子有机物较难直接被好微生物降解，水解酸化池在工程实践中已被证明可以降解高分子污染物质，在提高废水的可生化性上具有很好的效果。在水解酸化阶段，通过缺氧降解，使水中的大分子有机物分解为易生化的小分子有机物，从而提高废水的可生化性，保证后续生化处理效果，其具体作用为：（1）水解池对于进水浓度变化而引起的冲击负荷有很大得抵抗能力。（2）水解过程可改变污水中有机物形态及性质，有利于后续好氧处理。（3）不论采用穿孔管或中微孔曝气方式，水解-好氧工艺的BOD5和COD去除率均显著高于传统工艺。66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书（4）可以同时达到对剩余污泥的稳定作用。3．4．2、运行参数对于本设计，COD浓度比较高为1200mg/L，所以需要在水解酸化池添加填料，本设计采用组合纤维填料。水解酸化池最主要的是底部布水要均匀，于是决定采用枝状布水管。其它参数如下：表1－7：水解酸化池参数表参数名称数值表面负荷1.0停留时间5h填料层高1.5m有效水深5.0m单池池容125池长5.0m池宽5.0m座数2座3．5、生物接触氧化池3．5．1、作用概述生物接触氧化法是活性污泥与生物滤池复合的生物膜法。利用好氧微生物的新陈代谢作用将污水中的有机污染物分解，达到污水净化目的。曝气池中设有填料，采用机械曝气设备进行充氧，微生物部分固着，部分悬浮，具有以下优点：（1）由于填料比表面积大，池内充氧条件好，氧化池内单位容积的生物量高于活性污泥及生物滤池，因此，它可以达到较高的容积负荷；（2）由于相当一部分微生物固着生长在填料表面，不需要设污泥回流系统，也不存在污泥膨胀问题，运行管理方便；（3）由于池内生物固着生长量多，水流属完全混合型，因此它对水质水量的骤变有较强的适应能力；（4）污泥浓度高，当有机容积负荷较高时，其F/M仍保持在一定水平，因此污泥产量较低。66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书3．5．2、运行参数参数见下表：表1—8生物接触氧化池参数表参数名称数值有效容积342水深3.0m超高0.6m填料层上水深0.4m有效停留时间6.84h池长3.8m池宽3.8m座数4座供气量3．6、气浮池3．6．1、作用概述气浮处理过程是从液相中分离固体或液体颗粒的单元操作，使气、液、固三相介质分离，另外设计中在气浮池中采用加药处理，有效除生物接触氧化池中脱落的生物膜和悬浮固体以及部分色度。本设计采用平流式气浮池，平流式气浮池是目前最常用的一种形式，本设计采用简化设备，不设反应区。废水进入接触室完全混合后，经挡板从接触室上部进入分离室进行固—液分离。平流式气浮池的优点是池身浅、造价低、构造简单、运行方便。缺点是分离部分的容积利用率不高等。废水在接触室中的上升速度为10～20mm/s，水力停留时间1～2min，隔板的作用是使已经粘附气泡的悬浮颗粒向池表面产生上升运动，隔板一般设60°的倾斜，隔板顶部与气浮池水面间应留有300mm以上的空间，以防止干扰分离区的浮渣层。3．6．1、运行参数66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书气浮池主要运行参数见下表：表1—9气浮池参数表参数名称数值分离室表面负荷率容积16.67长度3.5m水力停留时间20min实际水力停留时间20.50min接触室上升水流速度10mm/s长度0.35m，施工取0.8m气浮池有效水深1.22m超高0.3m总长度4.3m总宽度4m溶气罐型号TR-7型3个溶气释放器型号TJ—10型4个刮泥机型号HJG-4型3．7、接触脱色池3．7．1、作用概述使废水与氯气充分接触，保证废水色度达标。3．7．2、运行参数表1—10接触脱色池参数表参数名称数值停留时间0.75水深4m超高0.5m66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书池长3.0m池宽3.0m3．8、清水池3．8．1、作用概述清水池主要储存工艺过程后处理水，此时的污水已完全处理完成可达标排放。3．8．2、运行参数表1—11清水池参数表参数名称数值水深4.8m超高0.2m池长6.2m池宽6.2m4、污泥处理流程的选取4．1污泥处理方案种类污泥处理的方案大致有：（1）生活污泥—浓缩－消化－自然干化－最终处置；（2）生活污泥—浓缩－自然干化－堆肥－最终处置；（3）生活污泥—浓缩－消化－机械脱水－最终处置；（4）生活污泥—浓缩－机械脱水－干燥焚烧－最终处置；（5）生活污泥—湿污泥池－最终处置；（6）生活污泥—浓缩－消化－最终处置。4．2、污泥处理方案的选取由于本设计采用了水解酸化、生物接触氧化、气浮工艺，而且属于小型污水处理厂，所以产生的量并不大。但是考虑到污泥的来源来自水解酸化池、生物接触氧化池和气浮池，所以在污泥处理流程中加入污泥池来实现污泥的充分混合。确定的污泥处理流程如下：66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书脱水污泥池间歇式重力浓缩剩余污泥外运图1-2污泥处理工艺流程图5、污泥处理单体构筑物说明5．1、储泥池5．1．1、作用概述用于储存运行所产生的污泥，便于污泥的集中处理。5．1．2、运行参数表1—11储泥池参数表参数名称数值有效容积83.04池深5m超高0.5m池长4.3m池宽4.3m座数15．2、污泥调理影响污泥浓缩和脱水性能的因素主要是颗粒的大小、表面电荷水合的程度，以及颗粒间的相互作用。其中，污泥颗粒大小是影响污泥脱水性能的最重要的因素，污泥颗粒越小，颗粒的比表面积越大，这意味着较高的水合程度和对过滤（脱水）的更大阻力，要改变污泥脱水性能则需要更多的化学药剂。污泥调理的目的就是要克服水合作用和静电排斥作用，增大污泥颗粒，使其易于浓缩和过滤。其途径有二：一是加混凝剂，改变颗粒表面性质，使其脱稳并凝聚起来；二是改善污泥颗粒间的结构，减小过滤阻力，使其不堵塞过滤介质（如滤布）。无机沉淀物或一定的填充料可起这方面的作用。常用的污泥调理方法有加药调理、淘洗调理、加热调理、冷冻调理等。66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书本设计采用加药调理，拟定调理罐高度为5m，则调理罐直径为4.6m。所以选用该尺寸的调理罐一个，实际尺寸以设计型号为准。5．3、带式压滤机5．3．1、作用概述带式压滤机是连续运转的污泥脱水设备，污泥的含水率一般为96％～98％，污泥经絮凝，重力压滤脱水之后，滤饼的含水率可达到70％～80％。5．3．2、运行参数选择QTB-750的带式压滤机，其参数见下表：表1—12QTB-750带式压滤机参数型号QTB-750滤带有效宽度/mm750处理量()4.5～7.5滤饼含水率/%66～84电动机功率/kW1.2质量/kg1000外形尺寸/mm6、平面布置各处理单元构筑物的平面布置：处理构筑物是污水处理厂的主体建筑物，在对它们进行平面布置时，应根据各构筑物的功能和水力要求结合当地地形地质条件，确定它们在厂区内的平面布置应考虑：（1）贯通，连接各处理构筑物之间管道应直通，应避免迂回曲折，造成管理不便。（2）土方量做到基本平衡，避免劣质土壤地段。（3）在各处理构筑物之间应保持一定产间距，以满足放工要求，一般间距要求5～10m，如有特殊要求构筑物其间距按有关规定执行。（4）各处理构筑物之间在平面上应尽量紧凑，在减少占地面积。66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书（5）污水厂厂区内各建筑物造型应简洁美观，选材适当，并应使建筑物和构筑物群体的效果与周围环境协调。污水厂的绿化面积不宜小于全厂总面积的30%。（6）有扩建的可能，适当留有预留地。（7）主要车行道的宽度：单车道为3.5～4.0m，双车道为6.0～7.0m，并应有回车道；车行道的转弯半径宜为6.0～10.0m；人行道的宽度为1.5～2.0m。（8）应设超越管线，当出现故障时，可直接排入水体。7、高程布置（1）为了降低运行费用和使维护管理，污水在处理构筑物之间的流动以按重力流考虑为宜，厂内高程布置的主要特点是先确定最大构筑物的地面标高，然后根据水头损失，通过水力计算，递推出前后构筑物的各项控制标高。（2）由设出的出水最低水位来反推泵房所需的扬程，进而确定各构筑物的高程。（3）污水厂的工艺流程、竖向设计宜充分利用地形，符合排水通畅、降低能耗、平衡土方的要求。（4）厂区地形不受洪涝灾害影响，防洪标准不低于城市防洪标准，有良好的排水条件；8、所有构筑物及设备一览表构筑物名称型号或尺寸（m）构筑物名称型号或尺寸（m）筛网0.6×1.0调节池16×4×5厌氧水解酸化池5×5×5.3生物接触氧化池每格3.8×3.8×4.5一体式气浮池4.3×4×1.52气浮池溶气罐TR-7气浮池溶气释放器TS-78-ⅴ刮泥机HJG-4接触脱色池6.2×6.2×4.8清水池6.2×6.2×5污泥池4.3×4.3×5提升泵80FB-15耐腐蚀型潜污泵50QW7-15-1.1型压泥泵G30-1型带式压滤机QTB-750鼓风机LG60、LG15加药设备JY-166 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书第二章设计计算1、设计流量的确定由设计任务书给出污水的设计流量为：由公式求得日变化系数：由于给出的设计流量已经是每日的合理设计流量，所以确定的设计流量不用再乘流量日变化系数，即为。2、筛网的设计与计算筛网的去除效果，可相当于初次沉淀池的作用，目前应用于小型污水处理系统、主要用于短小纤维的回收。表2-1给出了三类细网筛的设计参数。表2-1污水初级处理所用的三种网筛2．1、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2000。66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书2．2、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0.6～2.4。2．3、所需筛网面积A2．3．1、设计参数（1）、水力负荷：q=0.6～2.4，现在取q=1.5。（2）、设计流量：Q=1200=0.83。（3）、筛网网眼的确定：选用倾斜式筛网，网眼大小为250～1500，另外废水中的悬浮物多为纤维类物质，所以选择的网眼大小为1000。2．3．2、设计计算公式式中：A——筛网面积，；Q——污水设计流量，；q——水力负荷，。2．3．3、设计计算设计取A=0.6则筛网长宽尺寸分别为：，筛网安装角度为60°，取筛前水深为0.5m，参考格栅，考虑筛网的水头损失，超高取0.3m，则筛网后水深为0.2m。2．3．4、筛网台数根据产品规格，设计筛网面积为0.6，则选用两台筛网，一用一备。2．3．5、目数的确定66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书要选择不锈钢丝网的目数，可以根据所选网眼尺寸1000及下表2-1所示选择。表2-2不锈钢网规格目数丝径孔径开孔面积网重（磅）/100平方英尺英寸毫米Inch毫米1×10.0802.030.92023.3784.641.42×20.0631.600.43711.1076.451.23×30.0541.370.2797.0970.156.74×40.0631.600.1874.7556.0104.84×40.0471.190.2035.1665.957.65×50.0411.040.1594.0463.254.96×60.0350.890.1323.3562.748.18×80.0280.710.0972.4660.241.110×100.0250.640.0751.9156.341.210×100.0200.510.0802.0364.026.112×120.0230.5840.0601.5251.842.212×120.0200.5080.0631.6057.231.614×140.0230.5840.0481.2245.249.814×140.0200.5080.0511.3051.037.216×160.0180.4570.04451.1350.734.518×180.0170.4320.03860.9848.334.820×200.0200.5080.03000.7636.055.220×200.0160.4060.3400.8646.234.424×240.0140.3560.02770.7044.231.830×300.0130.3300.02030.5237.134.830×300.0120.3050.02130.5440.829.130×300.0090.2290.02430.6253.116.135×350.0110.2790.01760.4537.929.066 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书40×400.0100.2540.01500.3836.027.650×500.0090.2290.01100.2830.328.450×500.0080.2030.01200.3136.022.160×600.00750.1910.00920.2330.523.760×600.0070.1780.00970.2533.920.470×700.00650.1650.00780.2029.820.880×800.00650.1650.00600.1523.023.280×800.00550.1400.00700.1831.416.990×900.0050.1270.00610.1630.115.8由上表选出筛网目数为18目，所选钢丝直径为0.432，开孔面积为48.3。3、曝气调节池的设计与计算3．1、设计依据印染废水的水量和水质变化较大，水量和水质的波动越大，处理效果越不稳定，甚至会使废水处理工艺过程遭受严重破坏。为减少水量和水质变动对废水处理工艺过程的影响，在废水处理系统之前设置调节池，以资均和水质、存盈补缺，使后续处理构筑物在运行期间内能得到均衡的进水量和稳定的水质，并达到理想的处理效果。调节池分为均量池、均质池和均化池，由于均量池较注重调节水量，均质池注重调节水质，而均化池可调节水量和水质，所以选用均化池设计。设计调节池时应考虑的问题：（1）、调节池的几何形状宜为方形或圆形，以利形成完全混合状态。长形池宜多个进口和出口。（2）、调节池中应设冲洗装置、溢流装置、排除漂浮物和泡沫的装置，以及洒水小跑装置。（3）、为使调节池能运行良好，宜设混合和曝气装置，这样也有利于后续处理过程中对BOD对去除，混和所需的功率约为0.004～0.008池容，曝气量约为0.01～0.015。（4）、调节池出口宜设测流装置，以监控所调节的流量。提升泵可设于调节池的前面或后面。66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书3．2、设计计算草图图2-1均质池计算草图3．3、调节池设计计算公式3．3．1、调节池设计流量因为印染废水的流量变化加大，所以在调节池设计时流量须确定为调节池设计流量而非给定设计流量。式中：——调节池污水的设计流量，；——污水流量总变化系数；——污水的流量，。3．3．2、调节池有效体积式中：——调节池的有效体积，；HRT——污水在调节池的停留时间。3．3．3、调节池的面积式中：A——调节池表面积，；h——调节池的有效水深，m。66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书3．3．4、调节池长宽的确定取调节池长宽比3．4、调节池设计计算3．4．1、设计流量设计两座调节池，则每座调节池流量为则3．4．2、调节池有效体积选取污水每天在调节池的停留时间为6，3．4．3、调节池的面积设调节池的有效水深为4.5m，超高为0.5m，则调节池的总高度为5.0m。3．4．4、调节池长宽的确定取调节池长宽比则调节池L=16m，B=4m所以，单座调节池的尺寸为：4、厌氧水解酸化池的设计与计算4．1、设计参数的确定水解工艺系统中的微生物主要是兼性微生物，它们在自然界中的数量较多，繁殖速度较快。其主要作用是使难降解有机物及其发色基团解体、被取代或裂解(降解)，从而降低废水的色度，改善可生化处理性。即使不能直接降低废水色度，由于分子结构或发色基团已发生变化，也可使其在好氧条件下容易被降解并脱色，降低后续生物处理的负荷，提高后续处理的稳定性和效果。其主要设计参数如下：66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书（1）、采用上流式厌氧污泥床反应器，水解酸化池一般表面负荷取0.8～1.5，本次设计取1.0。（2）、水力停留时间取5h。（3）、以上参数表面负荷取1.0和水力停留时间为5h，可以使污泥处于悬浮状态，便于污水和污泥充分接触混合。（4）、反应池的经济高度（深度）一般是在4～6m之间，在大多数情况下这也是系统最优的运行范围。（5）、从布水均匀性和经济性考虑，单个矩形池的长/宽比在2：1以下较为合适。长/宽比在4：1时费用增加十分显著。（6）、水解反应器的上升流速v=0.5～1.8m/h。（7）、均匀布水对酸化池的成功运行起关键作用，采用多个服务面积相同的布水点进行配水，根据每个池体表面积计算配水点数量，只需控制每个布水点配水相同，即可实现均匀布水。每个布水孔口的服务面积为0.5～2,流速采用0.4～2.0m/s。（8）、排泥管的直径为150～200mm，排泥速度大于0.7m/s，排泥时间大于10min。4．2、厌氧水解酸化池设计计算公式4．2．1、池表面积式中：A——池表面积，；Q——污水厂给定设计流量，；q——表面负荷，。4．2．2、有效水深式中：h——有效水深，m；t——停留时间，h。4．2．3、有效容积66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书式中：V——有效容积，；——单池表面积，。4．2．4、长宽值L/B在2左右，但不大于4。4．2．5、布水管根数式中：n——布水管根数，个；L——池长，m；N——布水管间距，m。4．3、厌氧水解酸化池设计计算4．3．1、池表面积表面负荷q取1.0故设有2个水解酸化池，则每个池表面积为254．3．2、有效水深停留时间t取5h故在4～6m之间，符合经济最优化要求。设超高为0.3m,所以总高为H=5.0+0.3=5.3m4．3．3、有效容积66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书4．3．4、长宽值L/B在2/1以下较为合适，长宽比在4时费用增加十分显著。取宽B=5m，则池长为L/B=1<2，符合要求。4．3．5、布水管根数经过比较决定采用分枝式配水方式，为保证均匀布水，要求每个布水口的流速为2m/s，所以单池的布水孔个数为：单池进水流量取每个布水口的服务面积为2，则单池所需的布水口个数为：（个），取14个。则每个布水孔的开口面积为：经过比较决定选用的进水干管为250m，支管采用100mm。取布水管间距为0.5m，则布水管根数为结构图如下：图2-2水解酸化布水示意图66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书4．3．6、排泥设备在低负荷条件下应使反应器内污泥层顶部至少低于出水槽1.5m，否则一旦系统完全充满污泥或在较高水力负荷条件下，由于供污泥层膨胀的空间有限，而造成严重的污泥流失的情况。排泥时间有两种选择，即高泥位排泥和低泥位排泥，对应两种污水处理厂而言，最大流量发生在早上（8：00～10：00之间）和晚上（5：00～7：00），在最大流量发生时，污泥面高度应控制距水面50—100cm，过高则运转稍不慎就造成污泥流失。低流量时，由于流量过小，则污泥层高度太低，一般只有1～2高，污泥浓度较高，控制不好会造成排泥太多。排泥管直径应采用200，排泥速度大于0.7，排泥时间大于10，取排泥时间为20。5、生物接触氧化池设计计算5．1、设计参数的确定生物接触氧化法为八十年代初发展起来的一种处理工艺，由于容积负荷高、运行管理简便、运转费用低，其在废水处理中的应用开始逐步推广。特别是近年来新型填料的开发，高氧利用率曝气器的推广，它在中小型工业废水中的应用更加广泛。接触氧化池内设有半软性填料，部分微生物以生物膜的形式固着生长于填料表面，部分则是絮状悬浮生长于水中。通过微孔曝气器充氧，促进微生物的生长；通过曝气形成的冲刷作用造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，形成生物膜的新陈代谢。其设计参数如下：（1）、生物接触氧化池一般不应少于2座；（2）、设计时采用的生物接触氧化池的容积负荷最好通过实验资料来确定，无实验资料时也可采用经验数据，一般处理城市污水可用1.0～1.8；处理≤500的污水时，可以采用1.0～3.0；城镇污水碳氧化处理一般取2.0～5.0，一般取0.2～2.0；（3）、污水在池中停留时间不应小于1～2h（按有效容积计）；（4）、进水浓度过高时，应考虑设出水回流系统；（5）、填料层高度一般大于3.0，当采用蜂窝填料时，应分层装填，每层高度为1m，蜂窝孔径应不小于25；当采用小孔径填料时，应加大曝气强度，增加生物膜的脱落速度；（6）、每单元接触氧化池面积不宜大于25，以保证布水、布气均匀；66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书（7）、气水比控制在（15～20）︰1；（8）、空气管道的设计：鼓风机房的鼓风机将压缩空气送至生物接触氧化池，需要不同长度和不同管径的空气管。空气干管和主干管的经济流速可采用10～15；通向扩散装置的空气竖管和支管，其经济流速一般采用4～5；空气管道的压力损失一般控制在1.0m以内，其中，空气管道总压力损失控制在0.5m以内。由于扩散庄装置在使用过程中容易堵塞，故设计中一般规定空气通过扩散装置的阻力损失为0.5～0.6m，对于竖管或穿孔管可酌情减少。（9）、生物接触氧化池填料选用组合材料XZ—Ⅱ型高效生物填料。5．2、生物接触氧化池的设计计算公式5．2．1、生物接触氧化池的有效容积（即填料体积）式中：V——生物接触氧化池的有效容积，；Q——设计污水处理量，；——进水的浓度，；——出水的浓度，；——填料容积负荷，。5．2．2、生物接触氧化池的总面积和池数式中：A——生物接触氧化池的总面积，；——填料高度，一般采用3m；N——生物接触氧化池的池数，个；——每座池子的面积，。5．2．3、生物接触氧化池的池深66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书式中：——生物接触氧化池的池深，；——超高，0.5～0.6；——填料层上水深，0.4～0.5；——填料至池底的高度，一般采用0.5。生物接触氧化池池数一般不少于2个，并联运行，每池由二级或二级以上的氧化池组成。5．2．4、有效停留时间式中：——生物接触氧化池的有效接触时间，。5．2．5、供气量和空气管道系统计算式中：——生物接触氧化池的供气量，；——1污水需气量，，根据水质特性、实验资料或参考类似工程运行经验数据确定。生物接触氧化法的供气量，要同时满足微生物降解污染物的需气量和氧化池的混合搅拌强度。满足微生物需氧所得空气量，可参照活性污泥法计算。为保持氧化池内一定的搅拌强度，满足营养物质、溶解氧和生物膜之间的充分接触，以及老化生物膜的冲刷脱落，值宜大于10，一般取15～20。空气管道的计算方法与活性污泥法曝气池的空气管道系统计算方法基本形同。空气管道的直径DN、流量Q、流速v之间的关系可由图5-1查出。空气管道的沿程阻力损失可用表5-1查出，风管的局部阻力，可按下式求的，即式中：——风管局部阻力，m；——局部阻力系数；——风管中平均空气流速，；——空气密度，。66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书图2—3空气管道计算表2—3空气管道沿程阻力损失，66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书5．3、生物接触氧化池的设计计算5．3．1、生物接触氧化池的有效容积（即填料体积）=600=30取==.05．3．2、生物接触氧化池的总面积和池数设置四个生物接触氧化池，每个分两格。则，每格面积＜25每格尺寸为5．3．3、生物接触氧化池的池深取超高，填料层上水深5．3．4、有效停留时间5．3．5、供气量和空气管道系统计算因为=15～20，宜大于10，所取=15每格空气量因为，查图2-3知空气管径DN=285mm，流速，再查表2-3得空气管沿程阻力损失，管道采用圆角进口，知66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书，则风管局部阻力损失为6、气浮池的设计计算6．1、设计参数气浮是从液相中分离固体或液体颗粒的单元操作，是涉及气、液、固三相介质的表面过程。本设计采用平流式气浮池，平流式气浮池是目前最常用的一种形式，其反应池与气浮池合建。废水进入反应池完全混合后，经挡板底部进入气浮接触室以延长絮体与气泡的接触时间，然后由接触室上部进入分离室进行固—液分离。其设计参数如下：（1）、在有条件的情况下，应对原水样进行小样实验，以确定气固比及溶气压力，并依次计算所需的加压溶气水量；（2）、通过小实验确定混凝剂最佳投量。反应时间一般为10～15min；（3）、反应池的设计与给水处理相同；（4）、气浮接触室的水流上升速度，一般取10～20，停留时间不小于60s；（5）、接触室内的低压释放器，应根据所需的加压溶气水量、溶气压力及释放器的性能来确定适宜的型号与数量；（6）、浮渣分离室的表面积由分离室的表面负荷率来确定；（7）、气浮池的宽度一般应与刮渣机的型号相适应，单格宽度不超过8m为宜；（8）、气浮池的有效水深一般取1.5～2.5m，水力停留时间一般为10～30min；（9）、气浮池的长宽比尚无严格要求，池长以防止浮渣回落为度，且不超过15m；（10）、气浮池排渣，一般用刮渣机定期刮入浮渣槽，刮渣机的走行速度宜小于；（11）、气浮池集水应力求均匀，穿孔集水管内的最大流速宜控制在0.5左右；（12）、气浮池应尽可能靠近加压溶气罐，以减少加压溶气水管的长度而降低管路损失，并避免因沿途减压而造成气泡提前析出与变大，降低气浮效率。66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书（13）、由于在气浮池内加药去除悬浮固体和色度，污泥失去活性，所以污泥直接处理不再回流，且气浮池也没有从其他构筑物来的回流污泥。6．2、气浮池设计计算草图1—接触室2—分离室3—浮渣槽4—集水管5—释放器图2—4气浮池计算草图6．3、气浮池设计计算公式该设计的气浮池是无回流气浮池，所有公式均采用无回流气浮池的设计计算公式。6．3．1、气浮池分离室主要尺寸6．3．1．1、分离室的容积式中：——气浮池分离室的容积，；66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书——污水的设计流量，；——分离室水力停留时间，。6．3．1．2、分离室的表面积式中：——气浮池分离室的表面积，；——分离室的表面负荷率，。6．3．1．3、分离室水深式中：——气浮池分离室水深，m。6．3．1．4、分离室长度式中：——气浮池分离室长度，m；——气浮池的分格数；——气浮池单格分离室宽度，m。6．3．1．5、废水在分离室的实际停留时间式中：——废水在分离室的实际停留时间，min；6．3．1．6、气浮池分离室的总高度式中：——气浮池分离室的总高度，m；——超高，m。66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书6．3．2、气浮池接触室的主要尺寸6．3．2．1、接触室的表面积式中：——气浮池接触室的表面积，；——接触室上升水流速度，；6．3．2．2、接触室长度式中：——气浮池接触室的长度，；6．3．2．3、接触室的高度接触室水深和气浮池相同，为6．3．3、无回流气浮池的最终主要尺寸6．3．3．1、气浮池的总长度6．3．3．2、气浮池的总宽度6．3．3．3、气浮池的总高度气浮池的总高度和分离室和接触室的高度一样为。6．3．4、气浮池溶气罐和需气量的设计6．3．4．1、控制出水水质的66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书值可决定溶气罐的操作压力和气浮出水水质，其变化范围在0.005～0.06之间，大多数情况下取0.02即可保证出水水质。6．3．4．2、每日流入气浮池的总固体量式中：——每日流入气浮池的总固体量，；——每日流入气浮池的固体量，。6．3．4．3、每日总需气量式中：——每日气浮池的总需气量，。6．3．4．4、单位体积污水所需空气量式中：——气浮池单位体积污水所需的空气量，。6．3．4．5、溶气罐所需工作压力式中：1.3——空气密度（20℃，一个大气压），；——大气压力下，以体积表示的空气在水中的溶解度，；——溶气罐中空气的饱和百分比，一般为0.5～0.8；——溶气罐工作时的绝对压力，；——溶气罐工作时的表压，。6．3．4．6、溶气罐体积66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书式中：——气浮池溶气罐体积，；——水和空气在加压溶气罐中的接触时间，；6．3．4．7、加压溶气罐的实际过流密度式中：——加压溶气罐的实际过流密度，——加压溶气罐过流断面，。6．3．5、溶气释放器的设计6．3．5．1、无回流时溶气释放器的选择根据表2—6选择溶气释放器的型号，确定在工作压力下溶气释放器的出流量，其中流量单位为。6．3．5．2、所需溶气罐释放器个数式中：——溶气释放器个数，个；6．3．6、气浮池集水管的设计6．3．6．1、每根集水管集水流量式中：——气浮池每根集水管流量，；——气浮池集水管根数。6．3．6．2、集水孔眼的流速式中：——集水孔眼的流速，；——集水孔眼的流量系数；66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书——穿过集水管孔眼的水头损失，。6．3．6．3、孔眼面积式中：——孔眼面积，；0.64——空口收缩系数。6．3．6．4、集水孔眼总数式中：——集水孔眼总数，个；——单孔面积，取孔口直径为15，则6．4、气浮池设计计算6．4．1、气浮池分离室主要尺寸分离室的水力停留时间和表面负荷分别取：，。6．4．1．1、分离室的容积6．4．1．2、分离室的表面积6．4．1．3、分离室水深66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书6．4．1．4、分离室长度采用平流式气浮池，一组两格，为与刮泥机配套取每格宽，取6．4．1．5、废水在分离室的实际停留时间6．4．1．6、气浮池分离室的总高度取超高6．4．2、气浮池接触室的主要尺寸6．4．2．1、接触室的表面积接触室上升水流速度令6．4．2．2、接触室长度因该尺寸无法施工，故取6．4．2．3、接触室的高度接触室水深和气浮池相同，故所以，接触室实际表面积6．4．3、无回流气浮池的最终主要尺寸66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书6．4．3．1、气浮池的总长度6．4．3．2、气浮池的总宽度6．4．3．3、气浮池的总高度气浮池的总高度和分离室和接触室的高度一样为。6．4．4、气浮池溶气罐和需气量的设计6．4．4．1、控制出水水质的值可决定溶气罐的操作压力和气浮出水水质，其变化范围在0.005～0.06之间，大多数情况下取0.02即可保证出水水质。所以为保证出水水质，每千克悬浮固体需气20,即0.02，又知空气密度为，则20空气的质量为，即6．4．4．2、每日流入气浮池的总固体量6．4．4．3、每日总需气量，折合。6．4．4．4、单位体积污水所需空气量6．4．4．5、溶气罐所需工作压力66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书令污水的温度为20℃。则查表2—4得：，又取表2—4大气压力下空气在水中的溶解度温度（℃）010203029.222.818.715.7由得溶气罐工作室的绝对压力位，另外又由得溶气罐工作时的表压6．4．4．6、溶气罐体积采用填料式溶气罐两个，则每个溶气罐体积为取每个溶气罐高度为则单罐直径为，由表2—5选TR—7型溶气罐3个（2用1备），单罐直径为0.7m。则水和空气的实际接触时间为表2—5TR型溶气罐性能表型号罐直径（）流量适用范围（）适用工作压力进水管公称管径（）出水管公称管径（）罐总高（含支脚）（）TR—22003～6202.7～506.7540502550TR—33007～1270802580TR—440013～19801002680TR—550020～301001253000TR—660031～421251503000TR—770043～581251503180TR—880059～751502003280TR—990076～95200250333066 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书TR—10100096～1182002503380TR—121200119～1502503003510TR—141400151～2002503003610TR—161600201～30030035037806．4．4．7、加压溶气罐的实际过流密度6．4．5、溶气释放器的设计6．4．5．1、无回流时溶气释放器的选择因为，相应的工作压力为198.64（表压），根据表2—6选择溶气释放器的型号为TJ-10，在工作压力为294时溶气释放器的出流量。表2—6TJ型溶气释放器性能表型号规格（mm）接口尺寸（mm）不同压力下的流量作用范围cm98196294392490TJ-2.52525.42.002.372.813.143.4530TJ-55050.83.204.615.606.317.0150TJ-107576.27.008.7010.5511.75606．4．5．2、所需溶气罐释放器个数由于溶气罐的实际工作压力为198.64，故这种选择较安全，可取4个释放器。6．4．6、气浮池集水管的设计6．4．6．1、每根集水管集水流量选择6根集气管，则每根集气管的流量为6．4．6．2、集水孔眼的流速66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书取孔眼流量系数为，穿过集水管孔眼的水头损失6．4．6．3、孔眼面积6．4．6．4、集水孔眼总数取孔口直径为15，则6．4．6．5、集水管直径用钢管，管中最大流速为0.52，1000i=3.0。6．5、刮泥机的选型根据气浮池的尺寸，由表2—7选择刮泥机的型号为HJG-4型刮泥机。具体参数见下表。表2—7刮泥机型号参数7、接触脱色池的设计计算7．1、设计参数66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书由于气浮池混凝只能去除部分色度，印染废水色度高，本设计又要求出水水质达到国家一级保准，对色度的去除率要求较高，所以设计接触脱色池以进一步去除色度，保证出水水质达到要求，设计采用加氯脱色。（1）、接触脱色池的有效容积设计根据日流量和水力停留时间设计。（2）、为保证脱色效果，接触脱色池的水力停留时间设为0.75，使得脱色剂充分反应，达到出水水质要求。7．2、接触脱色池的设计计算公式7．2．1、接触脱色池的有效容积式中：——接触脱色池的有效容积，；——污水的设计流量，；——接触脱色池的水力停留时间，。7．2．2、接触脱色池长宽的确定取定接触脱色池的有效水深，设计一个正方形的接触脱色池，则脱色池的长宽为式中：——接触脱色池的宽度，；——接触脱色池的高度，；——接触脱色池的高度，。7．3、接触脱色池的设计计算7．3．1、接触脱色池的有效容积取接触脱色池的有效停留时间为0.75，则接触脱色池的有效容积为：7．3．2、接触脱色池长宽的确定采用池有效水深为4m，超高为0.5m，设计一座接触脱色池，脱色池呈正方形，则其长宽为66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书则池的体积为8、清水池的设计和计算8．1、设计参数（1）、清水池的有效容积设计根据日流量设计。（2）、清水池的形状设计，其中正方形的清水池的周边最短，用材料最省。8．2、清水池的设计计算公式8．2．1、清水池的有效容积取日流量的15%设计式中：——清水池的有效容积，；——时间，按每日流量设计，即；——污水的设计流量，。8．2．2、清水池长宽的确定由于正方形的清水池用料最省，所以设计采用正方形清水池，则式中：——清水池的宽度，m；——清水池的高度，m；——清水池的高度，m。8．3、清水池的设计计算8．3．1、清水池的有效容积8．3．2、清水池长宽的确定采用池有效水深为4.8m，超高为0.2m，设计一座清水池，则长宽为66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书则清水池的体积为8．4、清水池配管及布置8．4．1、进水管管径按最高日平均时水量计算，最高日平均时用水量：=1200/24=50,式中：—清水池进水管管径，；—进水管管内流速，一般采用，设计中取。所以得设计中取进水管管径为，采用Dj800的铸铁管，v=0.8m/s，1000i=9.31。8．4．2、溢流管采用与进水管管径相同，管上不得安装阀门。溢水管出口应设置网罩，以防爬虫等沿溢水管进入池内。8．4．3、排水管在一般情况下，清水池在低水位条件下进行泄空。排水管管径可按2小时内将余水泄空进行计算，但最小管径不得小于100mm。如清水池埋深大，排水有困难时，可在池外设置排水井，利用水泵抽除，也可利用潜水泵直接由清水池抽除。为便于排空池水，池底应有一定底坡，并设置排水集水坑。清水池内的水在检修时需要放空，因此应设排水管。排水管的管径按照2h内将池水放空计算。水管内的流速按照估计，则排水管的管径设计中取为，1000i=2.14。66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书8．4．4、通气孔及检修孔设置数量根据清水池大小而定，设4个通气孔，DN100，两个检修孔，DN1000。9、污泥处理系统污水处理过程中，有些构筑物会产生污泥，该设计过程中，厌氧水解酸化池、生物接触氧化池和气浮池均有污泥产生。所以应设计污泥池收集各构筑物产生的污泥，并输送至后续继续处理。9．1、各构筑物的污泥产量9．1．1、厌氧水解酸化池污泥量9．1．1．1厌氧水解酸化池的污泥量的计算公式厌氧水解酸化池的COD去除率为30%，则污泥的产生量按照每公斤COD产生0.4kg干污泥进行计算。则：干污泥产生量：式中：——厌氧水解酸化池每天的污泥产量，；——进入厌氧水解酸化池的COD浓度，；——COD去除率；9．1．1．2、厌氧水解酸化池的污泥量的计算干污泥产生量：湿污泥产生量：体积：=17.289．1．2、生物接触氧化池污泥的产量9．1．2．1、生物接触氧化池污泥的产生量计算公式按每公斤COD产生0.4kg干污泥进行估算，可知去除COD的量为：66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书式中：——生物接触氧化池污泥的产量，；——进入生物接触氧化池的COD的浓度，；——出水COD的浓度，9．1．2．2、生物接触氧化池污泥的产生量计算干污泥重：w=888×0.4=355.2kg湿污泥：体积：=35.52根据设计生物接触氧化池的污泥会部分回流至厌氧水解酸化池，活性污泥部分会被消耗，因此污泥量有所减少，但是由于没有进行试验无法确认具体的消耗污泥的量，所以设计计算时生物接触氧化池的污泥量仍然为=35.52。9．1．3、气浮池污泥的产量每天进入气浮池的总固体量为1200，按去除率90%计算，可知气浮池每日的污泥产量为：干污泥重：湿污泥重：体积：9．2、污泥池设计尺寸每日处理的污泥量为83.04，设计污泥池有效高度为4.5.超高0.5，所以污泥池的所以污泥池的尺寸为。9．3、污泥脱水本设计采用带式压滤机进行脱水处理，由于设有气浮池，污泥含水率低，所以本设计产生的污泥可直接进行脱水处理无需进行浓缩处理，且采用带式压滤机。66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书9．3．1、设计参数用于污泥滚压脱水的设备室带式压滤机。其主要特点是把压力施加在滤布上，用滤布的压力和张力使污泥脱水，而不需要真空或加压设备，动力消耗少，可以连续工作。这种脱水方法，目前应用广泛。带式压滤脱水机是由上下两条张紧的滤带夹带着污泥层，从一连串有规律排列的辊压筒中呈S形经过，依靠滤带本身的张力形成对污泥层的压榨和剪切力，把污泥层中的毛细水挤压出来，获得含固量较高的泥饼，从而实现污泥脱水。带式压滤脱水机受污泥负荷波动的影响小，还具有出泥含水率较低且工作稳定启耗少、管理控制相对简单、对运转人员的素质要求不高等特点。同时，由于带式压滤脱水机进入国内较早，已有相当数量的厂家可以生产这种设备。在污水处理工程建设决策时，可以选用带式压滤机以降低工程投资，国内新建的污水处理厂大多采用带式压滤脱水机1—气动元件控制装置；2—涨紧气缸；3—重力脱水区挡板；4—疏泥耙；5—布泥装置；6—上网带调偏辊；7—电控箱；8—上网带洗涤器；9—调速电机；10—气源引入端；11—从动托辊；12—附助辊；13—低压辊；14—初压辊；15—下网带调偏辊；16—高压辊；17—下网带洗涤器；18—刮泥辊图2—5带式压滤机构造带式压滤机是由带式浓缩脱水机和带式压榨过滤机这两部分组成。污泥先经过浓缩段（主要依靠重力过滤），使污泥失去流动性，以免在压滤段被挤出滤布，浓缩段的停留时间为10～20s；然后进入压榨段，压榨时间1～5min。滚压的方式有两种，一种是滚压轴上下相对，压榨的时间几乎是瞬时，但压力大；另一种是滚压轴上下错开，依靠滚压轴施于滤布的张力压榨污泥，压榨的压力受张力限制，压力较小，压榨时间较长，但在滚压的过程中对污泥有一种剪切力的作用，可促进泥饼的脱水。66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书9．3．2、带式压滤机的计算公式压滤机带宽式中：——压滤机的带宽，m;——进泥含水率，%；——进泥流量，；——压滤系数，9．3．3、带式压滤机的设计计算取压滤系数，每日的污泥总量为++=则，选用一台带式压滤机，则带式压滤机的带宽为所以选用两台带宽为0.55m的压滤机，一用一备，查资料选择QTB-750的带式压滤机。表2—8QTB-750带式压滤机参数型号QTB-750滤带有效宽度/mm750处理量()4.5～7.5滤饼含水率/%66～84电动机功率/kW1.2质量/kg1000外形尺寸/mm9．3．4、污泥调理罐污泥调理的目的就是克服水合作用和静电排斥作用，增大污泥颗粒，使其易于浓缩和过滤。其途径有二：一是加入混凝剂，改变颗粒表明性质，使其脱稳并凝聚起来；二是改善污泥颗粒间的结构，减小过滤阻力，使其不堵塞过滤介质。无机沉淀物或一定的填充料可以起这方面的作用。常用的污泥调理方法有加药调理、淘洗调理、加热调理、冷冻调理等。66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书本设计选用加药调理，加药调理就是向污泥中投加调理剂三氯化铁、三氯化铝、硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺、石灰等。无机调理剂价廉易得，但渣量大，受pH值的影响大。经无机调理剂处理后的污泥量增加，污泥中无机成分比例提高，污泥的燃烧值降低；而有机调理剂则与之相反。综合应用2～3种混凝剂，混合投配或依次投加，能提高效能。所以设计选用石灰和三氯化铁同时使用，不但能调节pH值，而且由于石灰和污水中的重碳酸盐生成的碳酸钙能形成颗粒结构而增加了污泥的孔隙率。因为所选用的带式压滤机有污泥调理部分，所以可以直接投加调理剂，石灰的投加量为20%～40%，三氯化铁的投加量为5%～10%。设计一个5m高的污泥调理罐，则由每天的排你量，可知污泥调理罐的直径。10、鼓风机房的设计10．1、曝气调节池鼓风机的设计采用鼓风曝气，，曝气扩散器安装距池底0.2m，则扩散器上静水压4.3m，查表2—9可知运用静态曝气器。表2—9各种曝气设备的曝气效率66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书10．1．1、曝气调节池鼓风机的设计计算公式10．1．1．1、扩散器出口处绝对压力式中：——扩散器出口处的绝对压力，；——标准状况下大气压力，；——扩散器上静水压，。10．1．1．2、曝气调节池需氧量的计算式中：——气泡离开池面时，氧的体积分数，%；——空气扩散装置的氧转移效率，小气泡扩散装置一般取6%～12%，查表取得氧转移效率为（7%～10%）。10．1．1．3、20℃时曝气池混合液中平均氧饱和度式中：——20℃时曝气池混合液中平均氧饱和度，；——20℃时氧在水中的饱和溶解度，，查表2—10得；表2—10氧在水中的饱和溶解度10．1．1．4、曝气调节池污水需氧量66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书式中：——曝气调节池污水需氧量，；——进入曝气调节池的污水BOD的浓度，；——曝气调节池出水BOD的浓度，；——曝气调节池的有效容积，；——曝气调节池悬浮固体的浓度，；——去除所需要的氧量，查表得印染污水的；——去除在1d内所需氧量，查表得印染污水的。10．1．1．5、曝气调节池标准状态下污水需氧量式中：——曝气调节池的实际需氧量，；——曝气设备在污水与清水中氧总转移系数之比值，，本设计取；——污水与清水中饱和溶解氧浓度之比值，，本设计取；——溶液中溶解氧浓度，；1.024—温度修正系数；——曝气设备堵塞系数，取。10．1．1．6、曝气调节池供气量的计算式中：——曝气调节池供气量，；——氧转移效率，查表2—7取；0.28——标准状态（0.1Mpa，20℃）下每立方米空气中含氧量（kgO2/m3）。10．1．2、曝气调节池鼓风机的设计计算10．1．2．1、扩散器出口处绝对压力66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书10．1．2．2、曝气调节池需氧量的计算10．1．2．3、20℃时曝气池混合液中平均氧饱和度10．1．2．4、曝气调节池污水需氧量预曝气处理按降低15%考虑。10．1．2．5、曝气调节池标准状态下污水需氧量10．1．2．6、曝气调节池供气量的计算10．1．3、鼓风机出口风压10．1．3．1、鼓风机出口风压计算公式计算鼓风机的工作压力时，应根据扩散设备的淹没谁水深、扩散设备风压损失、风管的压力损失、管道中的调节阀门等配件的局部压力损失等计算确定，鼓风机风压可用下式计算：式中：——鼓风机出口风压，；——扩散设备的淹没深度，换算成压力单位，压力相当于9.8；66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书——扩散设备的风压损失，，与充氧设备形式有关，一般取3～5m；——输气管道的总风压损失，，包括沿程风压损失和局部风压损失，可以通过计算确定。此外，通过上式计算的结果基础上，根据鼓风曝气系统和设备具体情况，一般尚需考虑2～3的富于安全压力。10．1．3．2、鼓风机出口风压计算根据图2—3，已知，可知空气管径为DN320，流速为3.4。查表2—3得在空气管径DN350，流量为1080时，空气管沿程阻力损失，流速为3.12，管道采用圆角进口，知，则风管局部阻力损失为，则管路压力损失为扩散器压力损失为4，则出口风压为：根据表2—11，选择LG60型鼓风机2台，一用一备，其参数为风量为，风压7000（），电动机功率为115。表2—11LG型鼓风机型号10．2、生物接触氧化池鼓风机的设计66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书由上面的计算得出生物接触氧化池的供风量为。根据图2—3，可知空气管径为DN285，流速为2.95。查表2—3得在空气管径DN300，流量为810时，空气管沿程阻力损失，流速为3.19，管道采用圆角进口，知，则风管局部阻力损失为采用鼓风曝气，曝气扩散器安装距池底0.2m，则扩散器上静水压3.7m。选择一条最不利空气管路计算空气管的沿程和局部压力损失，根据已计算的结果可知管路压力损失为，扩散器压力损失为4，则出口风压为：根据表2—11选择LG15型鼓风机两台，一用一备。该型号鼓风机的参数分别为：风量为，风压5000（），电动机功率为17。10．3、鼓风机房的设计鼓风机房装有四台鼓风机，型号分别为LG60型鼓风机两台，LG15型鼓风机两台，每台鼓风机的间距设计为1.5m。鼓风机离后墙间距设为1.5m，前墙间距为2.5m，单台鼓风机的外形尺寸为。所以鼓风机房的尺寸为11.5m×5m×5m。11、管道的设计11．1、污水管道的设计设计均采用钢管,压力管道输送需要污水泵，进水管道设计流速为，出水管道设计流速为，导流管道不需要污水泵，设计流速为，充满度≤1，管道坡度采用1000i=3～5。计算公式为：，所以各管道的直径为：（1）、筛网—调节池：设计流速为，流量为，计算得管径，所以设计管径为，查表1000i=2.14。66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书（2）、调节池—污水泵：设计流速为，流量为，计算得管径，所以设计管径为，查表1000i=4.00。（3）、污水泵—厌氧水解酸化池：设计流速，流量，计算得管径，所以设计管径为，1000i=9.31。（4）、厌氧水解酸化池—生物接触氧化池：设计流速为，流量为，计算得管径，设计管径为，查表1000i=2.14。（5）、生物接触氧化池—气浮池：设计流速为，流量为，计算得管径，所以设计管径为，1000i=9.31。（6）、气浮池—接触脱色池：该管为导流管，设计流速为，流量为，计算得管径，设计管径为，查表1000i=2.14。（7）、接触脱色池—清水池：由以上计算得出清水池进水管为。（8）、从清水池达标外排：排水管管径为。11．2、污泥管道的设计压力管道输送需要污泥泵。目前用于管道输送的污泥泵有离心泵、隔膜泵、螺旋泵和旋转螺栓泵。污水厂内部重力输送管道坡度采用1000i=1～2。采用压力输泥管道时，建议最小设计流量示于表2—12中。表2—12压力输泥管最小设计流速污泥含水率（%）最小设计流速（m/s）管径150～250mm管径300～400mm901.51.5911.41.5921.31.4931.21.3941.11.2951.01.1960.91.0970.80.966 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书980.70.8（1）、厌氧水解酸化池—污泥池：此污泥管属于重力管，前面已经取得排泥管管径为，1000i=2.0；（2）、生物接触氧化池—污泥池：此污泥管属于重力管，取得管径为，1000i=2.0；（3）、一体式气浮池—污泥池：此污泥管属于重力管，取管径为，1000i=2.0；（4）、污泥池—污泥脱水机房：此为压力管，污泥含水率为98%，取污泥流为，取污泥管径为，经计算验证后污泥管符合要求。11．3、空气管道的设计经以上计算选择的两种类型风机为LG60型鼓风机和LG15型鼓风机。LG60型鼓风机风量为，空气管径为，流速，1000i=0.327；LG15型鼓风机风量为，空气管径为，流速，1000i=0.41。12、加药量的确定12．1、加酸量的计算采用纯硫酸，PH从12降到9，设纯硫酸量为,由，则～从而得。12．2、无机混凝剂的投加量无机混凝剂选择硫酸铁，设计最大投药量为40PPM，则每天的投药量为12．3、脱色剂的投加量设计采用加氯脱色，设计流量为1200，加氯量按6066 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书计算，则每天的投加量为12．4、加药设备选型选用JY型仿美式加药装置，该装置适用水处理中投加混凝剂、助凝剂、消毒剂、酸碱液。冷却水、循环水中投加阻垢剂等。化工、印染中投加酸碱液与冷却水、循环水中投加其他溶液。根据该系列设备参数，选用JY-1型加药设备一台。表2—13JY-1型加药设备选型表规格项目最大外形尺寸药剂投加量投加方法搅拌机功率计量泵功率JY-10～20计量泵0.370.3712．5、加药间尺寸选用同一型号的三台加药设备，每台加药设备间距1.5m，设备离前墙1.5m，整个加药间的总体尺寸为11.55m×5m×5m。13、水路高程的计算13．1、水头损失及选泵计算厂区内污水的处理流程中的水头损失，选最长的流程计算，设地面标高为0.00m。计算过程及结果见附表一。由于总水头损失为7.253m，所以所需提升泵最小扬程为7.253m，每天设计流量为50。选用80FB-15型耐腐蚀提升水泵两台，一用一备。其设备参数为：表2—1480FB-15型耐腐蚀提升水泵选型表型号流量()扬程()转速()效率(%)轴功率()配用功率()汽蚀余量()80FB-1554.4152900693.25.53.013．2．、计算污水厂的设计水面标高66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书由于任务书未给出进出水的高度，故设进水污水管道标高与筛网相同，出水管道标高与清水池相同，地面标高为0.00m。计算过程及结果见附表一。13．3、水处理构筑物的高程确定水处理构筑物的标高详见高程图。14、泥路高程计算14．1、水头损失计算计算厂区内污泥在处理流程中的水头损失，选最长的流程计算，设污水处理厂区内地面标高为0.00m，出泥管道标高为2.00m(方便污泥经过脱水后通过卡车来外运)。计算过程及结果见附表二。14．2、选泵14．2．1、污泥池的潜污泵选型污泥池每天的污泥量为：83.04÷24=3.46（），扬程选用直接打到污泥调理罐的扬程至少为10.178m，所以选用50QW7-15-1.1型潜污泵两台，一用一备。选用型号为及参数见下表：表2—1550QW7-15-1.1型潜污泵设备型号型号口径(mm）流量（）扬程（m）转速（）功率（KW）效率（%）50QW7-15-1.15071529000.7540.214．2．2、污泥调理罐后压泥泵的选型根据污泥流量选择G30-1型压泥泵两台，一用一备。其设备参数为：表2—16压泥机设备参数型号转速（）流量（）扬程（m）压力（）功率（KW）允许颗粒直径允许纤维长度66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书G30-19605600.62.22.535其外型安装尺寸为。第三章附录参考文献：［1］丁忠浩编著．有机废水处理及应用．北京：化学工业出版社，2002.5［2］高廷耀，顾国维，周琪主编．水污染控制工程(下册)．北京：高等教育出版社，2007.7［3］路延魁．印染厂设计．[S].北京：中国纺织工业出版社，1985．12.［4］规范编写组．印染厂设计规范．[S].北京：中国计划出版社，2003．1［5］郑铭．环保设备原理设计应用．[S].北京：化学工业出版社，2007．1［6］纺织染整工业水污染物排放标准(GB4287-92)．北京：中国计划出版社，1992．6［7］崔玉川，马志毅，王效承，李亚新．废水处理工艺设计计算．水利电力出版社，1994［8］张林生主编．印染废水处理技术及典型工程．北京：化学工业出版社，2005．5［9］杨书铭，黄长盾编．纺织印染工业废水治理技术．北京：化学工业出版社，2002．4［10］朱虹，孙杰，李剑超编著．印染废水处理技术．北京：中国纺织出版社，2004．9［11］蒋展鹏主编．环境工程学．北京：高等教育出版社，2005．6［12］韩洪军主编．污水处理构筑物设计与计算．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2002.4［13］李冰蓉.印染污水处理工程诊断分析．江西化工，2008，3（1）：94～96［14］顾鼎言等编著．印染废水处理．中国建筑工业出版社．1983［15］陈扬，同帜，程刚等．印染废水处理工艺的研究[J]．西北纺织工学院学报，1999，13(2)：201-207［16］龚铭祖．纺织工业废水处理[M]．北京：中国环境科学出版社.1990:277-28566 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书附表一：管道水头损失名称设计流量（L/s）管渠设计参数水头损失/m管径（mm）1000iV(m/s)管长（m）IL（m）ξξ（m）Σh（m）出厂管13.672002.141.2200.0430.50.0370.08清水池0.2清水池到接触脱色池13.671509.310.8200.1861.20.0390.225接触脱色池0.5接触脱色池到气浮池13.672002.140.5200.0431.00.0130.056气浮池0.5气浮池到生物接触氧化池13.671509.311.51000.9311.50.1721.103生物接触氧化池0.5生物接触氧化池到厌氧水解酸化池13.672002.140.5500.1071.250.0160.123厌氧水解酸化池0.3厌氧水解酸化池到提升泵13.671509.311.5800.7451.20.1370.882提升泵2.0提升泵至曝气调节池1004.002.0500.200.30.0610.261曝气调节池0.3曝气调节池至筛网2002.140.5500.1071.250.0160.123筛网0.1Σ7.25366 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书附表二污泥高程计算表名称设计流量（）管渠设计参数水头损失/m管径（mm）1000iV(m/s)管长（m）IL（m）ξξ（m）Σh（m）厌氧水解酸化池至污泥池3.462002.01.5800.160.50.0570.217生物接触氧化池至污泥池3.462002.01.5500.100.50.0570.157气浮池至污泥池3.462002.01.5200.040.30.0340.074污泥池1.2污泥池潜污泵至少要提升10.178m才能满足要求污泥池至污泥脱水机房3.461501.50.7200.030.03污泥脱水机1.5附表三各构筑物的标高构筑物类型水面标高池底标高筛网筛网前：0.5m，筛网后：0.2m曝气调节池0.077m-4.423m厌氧水解酸化池3.118m-1.882m生物接触氧化池2.695m-1.205m气浮池1.092m-0.128m接触脱色池0.536m-3.464m清水池-0.189m-4.989m污泥池0.00m-4.50m66 中原工学院环境工程专业毕业设计说明书致谢在设计中，通过查找资料和与同学们交流等我学习到了很多知识，通过查找资料我还学会了利用各种资料确定设计方案的方法和构筑物工艺设计计算方法，同时对污水处理工程有了新的认识，还在与同学们交流过程中对一些问题也有了新的理解和认识。本次设计最大的收获是我的画图能力得到了很大的提高，在以前几乎空白的基础上我通过向同组同学和老师学习得到很大提升。这里我取得的进步离不开老师严格要求和耐心的讲解，以及同组同学的帮助。在本次毕业设计中，特别感谢我的指导老师周义德老师的指导，我很多问题和困难的解决离不开老师对我的帮助。还有我们同组人员的相互鼓励和支持也是我能按时完成毕业设计的动力之源。66'