【环境工程专业】【毕业设计】日产5000张牛皮制革厂废水处理工艺设计

'（20届）毕业论文日产5000张牛皮制革厂废水处理工艺设计31 摘要:本设计是对日产5000张牛皮制革厂废水处理工艺的设计。进水水质为：COD≤3000mg/l;BOD5≤650mg/l；SS≤2800mg/l；pH：8～10。在综合制革废水水质成分复杂，有机污染物浓度高，可生化性差的条件下，如何合理地选择污水处理工艺，使其能更经济、有效地去除污水中的有机物、硫化物等污染指标，使出水水质达到COD≤300mg/l，BOD5≤100mg/l，SS≤150mg/l，总铬≤1.5mg/l;pH：6～9等。污水处理工艺流程为：格栅→调节池→初沉池→卡鲁塞尔氧化沟→二沉池。设计的污水处理系统具有费用低、占地少的优点，是一种高效、经济、灵活的污水处理技术。关键词:卡鲁塞尔氧化沟；总铬；制革废水31 Abstract:Thedesignistanningwastewaterdisposalsystemofaoxhidefactory.Thequalityoftheinflow:COD≤3000mg/l；BOD5≤650mg/l；SS≤2800mg/l；PH:8～10.Theintegratedwastewaterfromtanneriesiscomplicatedandnoteasilybiodegradableincludinghighconcentrationoforganicsubstancesandsulfides．Thepurposeoftheresearchistoforwardareasonabletotreattheabovewastewaterputprocesseffectively.Thequalityoftheeffluent:COD≤300mg/1；B0D≤100mg/1；SS≤150mg/1；pH=6-9.Thesewagedisposalprocessis:grille→conditioningtank→primarysedimentation→carrouseloxidationditch→secondarysettlingtank.Ithastheexpenseslow,coverthelessarea.It’sakindofefficiently,theeconomy,vividanddirtywaterhandlestechnique.Keywords:carrouseloxidationditch；organicwastewater;chromium31 目录1绪论11.1我国制革工业概况与特点11.2制革工业与环境的关系11.3制革工业生产工艺及其废水来源和特性11.3.1制革工业生产工艺11.3.2制革工业废水来源及特性21.4制革废水的危害21.5国内外制革废水处理技术现状与发展31.5.1制革废水单项处理技术31.5.2制革废水综合处理技术发展概况42制革废水处理工艺方案52.1设计资料及依据52.1.1设计水质52.1.2水质情况52.2选择及确定处理工艺的原则52.3综合制革废水处理工艺确定62.4废水处理工艺流程62.5工艺流程说明72.6各处理单元处理效果一览表73设计计算说明书93.1污水处理系统工艺设计参数及相关计算93.1.1格栅93.1.2调节池103.1.3一沉池103.1.4卡鲁塞尔氧化沟113.1.5二沉池143.1.6污泥浓缩池173.1.7污泥脱水系统1831 3.2主要构筑物设施表193.3主要构筑物高程液位表193.4机械设备设计﹑选型214处理成本计算244.1工程投资估算244.2运行费用245结论26致谢27参考文献28附录29附件1污水处理厂平面布置图29附件2污水处理工艺流程图29附件3污水处理工艺高程图29附件4主要构筑物—氧化沟结构图2931 1绪论1.1我国制革工业概况与特点20世纪90年代世界皮革工业进入了新的发展时期，随着世界产业结构的调整，作为动密集型的皮革工业已由发达国家向发展中国家转移，我国也已成为世界关注的皮革加工中心及销售中心。目前，我国不仅是皮革产品的产销大国，而且也是皮革产品的出口大国，出口额占全行业产值的50％以上。我们在为皮革工业所创造的辉煌业绩感到高兴的同时，也不得不关注皮革工业所带来的环境问题。[1]据统计，每加工生产1t原料皮，要消耗掉的有害化工材料有：硫化钠49kg，红矾50kg；所产生的废水约为50-150t。每年制革工业要向环境排放废水达8000万吨以上，约占我国工业废水排放总量0.3%，其特点是：碱性大，色度深，耗氧量高，悬浮物多，并含有较多的硫化物和铬等有毒物质。皮革工业万元产值的排污量在轻工行业居第3位，仅次于造纸和酿造行业。[2]1.2制革工业与环境的关系制革工业产品为各类皮革。制革生产流程一般由浸水去肉、脱毛浸灰、脱灰软化、浸酸鞣制、复鞣、中和、染色、加脂等工序组成。制革工业的原材料和加工工艺均会对环境造成不同程度的污染。制革生产不仅要通过各种加工设备进行物理加工，还要应用大量化工原料进行化学处理。这些材料包括各种助剂、鞣剂以及加脂剂，涂饰剂等，其中脱毛所用硫化钠和硫氢化钠，鞣剂所用铬盐等均属有毒有害物质，对环境污染严重。据统计。制革行业每年排放废水1亿吨，约占全国工业废水总排放量的0.3％，其特点是碱性大、色度浓、耗氧量高、悬浮物高，并含有较多的硫化物等有毒物质。[3]在这些排放掉的废水中，悬浮物为12万吨，COD约15万吨，BOD为7万吨，从以上可以看出，皮革工业给环境带来的污染是相当严重的。制革工业的发展为市场带来了繁荣，为国家创造了财富，同时也产生了严重的环境污染，发展与环境保护之间的矛盾曰益突出，对人类健康和整个社会的可持续发展造成了威胁。目前，全国约有200多家制革企业采取了不同程度的污染治理措施，但仅占全国制革企业总数的l0％～15％。制革行业的污染治理任务十分艰巨。[4]1.3制革工业生产工艺及其废水来源和特性1.3.1制革工业生产工艺制革生产包括湿加工和干加工两个单元，湿加工包括准备工段和鞣制工段，干加工就是整饰工段。准备工段是原料皮从浸水到浸酸之前的操作，包括浸水、去肉、脱脂、浸灰脱毛、31 膨胀。鞣制工段包括鞣制和鞣后湿处理两部分。包括脱灰、软化、浸酸、鞣制、水洗、中和、染色等。整饰工段包括皮革的整理和涂饰操作，属于皮革的干操作工段。[5]1.3.2制革工业废水来源及特性1)废水来源皮革加工是以动物皮为原料，经化学处理和机械加工而完成的，在这一过程中，大量的蛋白质、脂肪转移到废水、废渣中，在加工过程中采用大量的化工原料，如酸、碱、盐、硫化钠、石灰、铬鞣剂、加脂剂、染料等，其中有相当一部分进入废水之中。制革废水主要来自于准备工段、鞣制工段和湿加工工段。这些加工过程产生的废液多为间歇排放，其排出的废水是制革工业污染最主要来源，约占制革废水排放总量的三分之二。[6]根据制革工艺可以分为五股废水：浸水、脱脂及其洗水，主要污染物有污血、蛋白质、油脂、硫化物、石灰及表面活性剂、脱脂剂等。特点：呈碱性。油脂含量高，含有易产生泡沫的洗涤剂。脱毛、脱灰及洗水，特点：废水呈碱性，硫化钠、石灰、蛋白质含量高。浸酸、铬鞣及洗水，特点：废水呈酸性，含有铬。染色加脂及洗水，特点：废水呈酸性，含染料，色度高。其它污水，冲洗、跑冒滴漏、轻度污染水。[7]1.4制革废水的危害由于制革废水中有机物含量及硫化物、铬化物含量高，耗氧量大，其废水的污染情况十分严重，主要表现在以下几个方面：1)色度皮革废水色度较大，主要由植鞣、染色、铬鞣和灰碱废液造成，如不经处理而直接排放，将给地面水带上不正常颜色，影响水质。2)碱性皮革废水总体上呈碱性，综合废水pH值在9到11之间。其碱性主要来自于脱毛等工序用的石灰、烧碱和硫化钠，碱性高而不加处理会影响地面水PH值和农作物生长。3）硫化物制革废水中的硫化物主要来自于灰碱法脱毛废液，少部分来自于硫化物助软的浸水废液及蛋白质的分解产物，古硫废液遇酸易产生H2S气体，含硫污泥在厌氧条件下也会释放出H2S气体，对水体、空气环境及人体的危害性极大。4）铬离子31 制革废水中的铬离子主要以Cr3+形态存在，含量一般在60mg/l-100mg/L,Cr3+虽然比Cr6+对人体的直接危害小，但它能在环境中动植物体内产生积蓄，从而对人体健康产生长远影响。5)有机污染物污水中有机污染物以BOD5(生化需氧量)和CODcr(化学需氧量)表示。污水中有机污染物以BOD5(生化需氧量)和CODcr(化学需氧量)表示。由于制革废水中蛋白质等有机物含量较高又含有一定量的还原性物质，BOD5，CODcr很高，若不经处理直接排放会引起水源污染，促进细菌繁殖，同时污水排入水体后要消耗水体中的溶解氧，而当水中溶解氧低于4mg／L时，鱼类等水生生物会呼吸困难甚至死亡。[8]总之，制革工业废水水量大，污染负荷高，属于以有机物为主体的综合性污染，必须加以有效的、充分的治理。1.5国内外制革废水处理技术现状与发展制革生产是以水为介质的生产加工过程。因此，水是制革生产生存和发展的命脉。防止水污染，保护水资源是当今世界性的问题，也是制革生产面临的当务之急。对于制革废水处理，国内外较为成熟的工艺方法均采用“分隔+集中、物化+生化”的方法。即在处理综合废水前，对制革废水中污染物浓度较高、毒性大的铬鞣废水、脱毛含硫废水分别进行单独处理。去除废水中的铬化物和硫化物,处理后的废液再和其它制革废水混合，进行集中二级处理，达标后排放。[9]1.5.1制革废水单项处理技术1)含铬废水含铬废液主要来自铬鞣工序的废液和采用铬复鞣操作的废液。铬鞣废液中含有的铬化物浓度高，毒性大，属于第一类污染物，国家标准规定必须在设备排放口达到排放标准，因此一般制革厂都将废铬鞣废液用单独管道收集后，进行单独处理，经处理后的废铬液再与综合废水混合后进行进一并处理。废铬液的回收和利用的方法很多，其中包括减压蒸馏法、反渗透法、离予交换法、溶液萃取法、直接回用法、碱沉酸化法。其中碱沉淀酸化法和铬直接循环利用法最为成熟，被广泛采用。[10]碱沉淀酸化法碱沉淀法化学反应方程式：Cr3++3OH-=Cr(OH)3=H++CrO2-+H2O根据化学平衡移动原理，加酸时，平衡向生成Cr3+的方向移动，加过量碱时，CrO2-方向移动，在pH值为8.5~10的范围时，生成难溶的Cr(OH)331 在强酸性介质中，如硫酸介质中又可还原成碱式硫酸铬，因此可重复使用。该方法的优点是利用铬较有效，而且回用的溶液比较干净，对皮革质量无甚影响。2）脱毛含硫废水制革生产的传统脱毛工艺一般采用灰碱法，主要原料为Na2S和石灰，产生的废水约占制革废水总量的10％，其废水污染负荷高，毒性大，废水中硫化物含量2000mg/L-4000mg/L，这部分废液的CODcr占污染总量的50％，硫化物污染占95％以上。此外，该废液悬浮物和浊度高，是皮革工业中污染最为严重的废水。硫化物具有一定的毒性，如不进行处理，降低废水中的硫化物浓度，将影响综合废水的生物处理。处理含硫废水的方法很多，具体方法有催化氧化法、酸化吸收法、化学沉淀法。[11]化学沉淀法向脱毛废水中加入亚铁盐，使Fe2+与废水中的S2一在pH值大于7的条件下反应，生成FeS沉淀，从而从水中分离出硫化物。其反应式为：FeSO4+Na2S=FeS十Na2S04工艺流程铁盐空气↓↓脱毛含硫废水一贮水池一反应池一沉淀池一综合污水处理系统化学沉淀法反应迅速，操作简单，污水中硫离子去除较完全。1.5.2制革废水综合处理技术发展概况综合制革废水包括制革区内排放的所有废水。制革废水处理按其流程，分为一级处理部分和二级处理两部分。[12]一级处理工艺由格栅、格网、沉砂池、调节池和初次沉淀池组成。由于制革废水有机污染物浓度高，悬浮物高，并含有一定的色度，为了降低二级处理工艺的污染负荷量，采用化学混凝和絮凝气浮工艺或沉淀处理工艺作为强化一级处理的制革处理系统也日趋增多。二级处理工艺目前主要以生物好氧处理为主导工艺。生物氧化法又包括活性污泥法、生物膜法、氧化沟法和SBR法等。普通活性污泥法中段水采用推流式的普通活性污泥法处理，对污水处理效果极好，BOD5去除率基本可达90％以上，适用于处理净化程度和稳定程度较高的污水，但也存在耐冲击能力差的缺点。卡鲁塞尔氧化沟31 卡鲁塞尔氧化沟属于活性污泥法中延时曝气类型，同其它类型的活性污泥法相比，剩余污泥较少，除营养盐与脱水用絮凝剂，整个系统不加任何药剂，处理后的排水即能达到国家排放标准。该法具有以下优点：（1）耐冲击负荷能力强，可承受较大程度的水质变化，短时进水COD即使高达3000mg/L，也不影响生物的活性和出水水质；（2）去除率高，COD去除率为85.0%，BOD去除率为89.3%；（3）操作维护方便，运行稳定性好；（4）电耗低，曝气机充气动力效率为2.03kgO2/kWh;(5)具有缺氧、厌氧、好氧的综合功能，不需生物选择器，即可抑制丝状菌的生长，避免污泥膨胀。生物接触氧化法该法是在接触滤池和生物滤池的基础上发展起来的生物接触氧化法，又称淹没式生物滤池法。用该法处理24h(HRT),BOD5去除率可达90%左右，COD去除率可达65%左右，如果出水经活性炭吸附8h，可作为造纸厂的回用水。[9]2制革废水处理工艺方案2.1设计资料及依据2.1.1设计水质某制革厂专业从事原料皮和皮革服装设计、生产、销售的企业。日产原料牛皮5000张,按每张牛皮重10千克，加工过程中耗水量为110吨/吨皮计算，日产5000张牛皮的排水量约为5500吨/天。具体水质见表1。表1综合废水水质CODBOD5SSpH值NH3-NS2-动植物油总铬300065028008-10607.524010.52.1.2出水水质情况表2出水水质CODBOD5SSpH值NH3-NS2-动植物油总铬3001001506-9251.0151.52.2选择及确定处理工艺的原则对综合制革废水进行治理，减少制革污水对当地环境造成的污染，改善周边环境质量，做到废水、污泥各级处理配套齐全，不对环境造成二次污染。31 根据制革区综合废水水质特点，积极审慎地采用高效经济，对制革废水行之有效的污水处理新工艺，新设备，做到技术先进，成熟可靠，确保废水处理后稳定达标排放。坚持投资少、占地少，运行费用低，运行管理简便的设计原则。坚持统筹兼顾的原则，充分利用现有设施。[13]2.3综合制革废水处理工艺确定氧化沟污水处理技术作为一种革新的活性污泥工艺，与其他生物处理工艺相比，有以下一些技术、经济方面的特点：（1）工艺流程简单，构筑物少，运行管理方便（2）曝气设备和构造形式的多样化、运行灵活（3）处理效果稳定、出水水质好，并可以实现脱氮（4）能承受水量、水质冲击负荷，对高浓度工业废水有很大的稀释能力。[14]另外，氧化沟所采用的高效表面机械曝气机维修方便，可以在不中断运行的情况下，在平台上对设备直接维修，而不象鼓风曝气机那样，必须排空曝气池才能维修。制革废水生物处理具有一定的特殊性，即冲击负荷大、含盐量高，又含有一定数量的难生物降解的有机物以及铬和硫化物带来的毒性问题。在诸多生物处理技术中，氧化沟因其停留时间长、稀释能力强、适宜于污染负荷低的废水处理、抗冲击负荷能力强的特点，被实践证明是目前较成熟的制革废水处理工艺。[15]考虑到该项目污水水量大、色泽深、pH值高、臭味重、污染程度高，同时B/C约在0.22，可生物降解性较差。为了达到较好的生物处理效果，一般采用卡鲁塞尔氧化沟工艺去处理污水，从而达到处理目的。2.4废水处理工艺流程铬鞣废液中含有的铬化物浓度高，毒性大，将废铬鞣废液用单独管道收集后，进行单独处理，经处理后的废铬液再与综合废水混合后进行进一并处理，我们采用碱沉淀酸化法对铬鞣废水进行处理。制革生产的传统脱毛工艺一般采用灰碱法，主要原料为Na2S和石灰，处理含硫废水的方法很多，我们采用化学沉淀法对含硫废水进行处理。废水进入卡鲁塞尔氧化沟后，对其进行表面曝气。图1是废水处理工艺流程图。31 图1废水处理工艺流程图2.5工艺流程说明含铬废水经过格栅去除毛渣后进入铬液贮池，然后泵入碱沉池，再往碱沉池中投加氢氧化钠沉淀剂，控制混合液的pH值在10以上,投药完成后静置2h排出上清液。沉淀后的铬泥自流入滤池进行过滤干化,去除杂质后由专门的环保公司定期进行回收。通过往除硫池里投加硫酸亚铁，静沉时间10-30min，可除掉S2-，上清液流入调节池，沉淀物抽入污泥浓缩池。由于废水中含有大量的碎肉、皮渣、毛、血污等,格栅的去除效果有限，因此在格栅后需再设一沉池，以防杂物堵塞后续管道和泵体。水格栅是污水处理厂第一道处理设施，用以截留杂物、皮屑、碎肉、皮毛等粗大物质，保护水泵，防止其堵塞，保证后续处理设施的正常运行，同时降低了污染物浓度，减轻了后续处理设施的负荷。由于原水中悬浮物浓度(ss)高，设置初沉池是通过自然沉降的方法去除污水中的ss以降低后续物化处理工艺的有机负荷，减少后续物化工艺药剂投加量，降低运行成本。调节池对后续处理构筑物对水质水量稳定性起调节作用，因为废水的B/C比较小，之后污水进入卡鲁塞尔氧化沟去处理，出水经二沉池（选用辐流式沉淀池）进行排放。2.6各处理单元处理效果一览表31 表3是对各单元处理效果的数据分析表3各处理单元处理效果表项目（mg/L）pHCODBODSS处理单元原水8～1030006502800格栅去除率8～100%0%0%出水浓度8～1030006502800调节池去除率8～100%0%0%出水浓度6～930006502800一沉池去除率6～930%2%44%出水浓度6～921006371568卡鲁塞尔氧化沟去除率6～985%89%89％出水浓度6～931570.07172.48二沉池去除率6～95%4%9％出水浓度6～929967.2672150要求目标出水浓度6～9≤300≤100≤15031 3设计计算说明书3.1污水处理系统工艺设计参数及相关计算3.1.1格栅栅条间隙宽度b＝0.050m,栅前水深h=1.4m,过栅流速v＝0.9m/s,格栅倾角=60，格栅采用地埋式。A栅条间隙数(n):B格栅宽度(B)：设计栅条宽度S=0.01mC进水渠渐宽部分长度(l1):进水渠宽B1＝1.7m，渐开部分展开角度a1＝20°D栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度(l2):E通过格栅的水头损失(h1):设计栅条断面为锐边矩形，那么：F栅后槽总高度(H):栅前渠道超高h2=0.3mG栅槽总长度(L):H每日栅渣量(w):对于栅条间隙b=50mm的格栅，其栅渣量为每1000m3污水产生0.01m3污染物31 设污水总变化系数Kz＝1.2>0.2m3/s宜采用机械除I校准式中：——栅前水速，；——最小设计流量，；A——进水断面面积，；——设计流量，，取=2.20则：=0.77m/s在之间，符合设计要求。3.1.2调节池A.调节池有效容积：设停留时间T＝1h，m3；B调节池的尺寸：规划其有效水深h=6.0m，采用方形池，则池表面积，所以，L=B=（取37m）。在池底设集水坑，水底以i=0.01的坡度坡向集水坑。C调节池前采用LXB-900-3-Z型螺旋提升泵三台，二用一备。该泵单台扬程为3m，螺旋外径900mm，提升流量为480m3/h,转速为48r/min,配用功率为11KW。3.1.3一沉池设在这阶段COD处理率为30%，BOD处理率为2%；那么出水：COD为2100mg/L，BOD为637mg/L。初沉池采用半地埋式，设四池。设停留时间取T＝2.5h，池子表面负荷q＝25-30m3/(m2.d)。31 A沉淀部分水面面积:（取q=30m3/(m2.d)）B池子直径：（取D=45m）C有效水深:h2（取q=30m3/(m2.d)）D沉淀池总高度①初沉池污泥量：②污泥斗容积：污泥斗上部半径r1=1.5m，r2=1.0m,则污泥斗高度h5=V1=③污泥斗以下圆锥体部分容积：底坡落差共可储存污泥体积④沉淀池总高度：H=0.3+3.125+0.5+0.63+0.87=5.425m⑤沉淀池周边处的高度：E径深不校核：，在6-14范围内，满足要求。F采用机械刮泥选用2台BZX25型半桥式周边传动刮泥机。根据无锡金源环境保护设备有限公司提供有关技术资料，所选设备的技术参数为：①周边速度为2.0m/min；②驱动功率为0.37kw。3.1.4卡鲁塞尔氧化沟设在这阶段COD处理率为85%，BOD处理率为89%，那么出水：COD为299mg/L，BOD为64.65mg/L。卡鲁塞尔氧化沟采用半地下式，设二池。设停留时间为24h，MLSS31 =4-6g/l，污泥回流比R=75%以上，泥龄25-30d。如图2所示：图2氧化沟示意图A氧化沟总容积：V=7916.67×24=190000m3,则单座氧化沟容积V单=B取氧化沟有效水深h=5m，超高为1m，氧化沟深度H=5+1=6m，中间分隔墙厚度为0.25m。则氧化沟面积：C令单沟道宽度b=9m，则弯道部分的面积：；直线段部分面积；单沟直线段长度：（取45m）D进水管和出水管污泥回流比R=75%以上，管道流速v=1.0m/s，进水管流量（R取100%）。则管道过水断面31 管径，取1.20（1200mm）。校核管道流速E出水堰及出水竖井①出水堰堰上水头高H=0.15m，堰宽b=为了便于设备的选型，堰宽b取10.2m，校核堰上水头H②出水竖井考虑可调桉安装要求，堰两边各留0.3m的操作距离。出水竖井长L=0.3×2+b=0.6+10.2=10.8；出水竖井宽B=1.4m(满足安装要求)；则出水竖井平面尺寸为L×B=10.8m×1.4m,氧化沟出水孔尺寸为b×h=10.2m×0.5m。F投加营养盐的计算：营养盐投加比例：BOD：N：P=100：（1-2）：（0.2-0.4），而BOD为350-400mg/l，则每天投加尿素的最大量：，每天投加磷酸三钠的最大量：。选用江苏宜兴天地环保机械设备有限公司提供的JYB10-0.4型玻璃钢液体搅拌机，其技术参数为：液槽尺寸为；电机功率为0.55kW；叶轮直径为460mm；叶轮转速为131r/min；选用40FS-26A型塑料泵输送，其技术参数为；流量为6.55m3/h；电机功率为1.5kW；扬程为20.5m；转速为2900r/min；进口口径为40mm，出口口径为25mm。G曝气设备选择①实际需氧量AORⅠ去除BOD需氧量31 其中X为MLVSSg/l，取4.8g/l。Ⅱ剩余污泥中BOD的需氧量；总需氧量AOR=D1-D2=161607.92-16.02=161591.19kg/d，考虑安全系数1.1，则AOR=1.1×161591.19=177751.09kg/d。②标准状况下需氧量SOR式中——20℃时氧的饱和度，查表取9.17mg/l；——T=25℃时氧的饱和度，查表取8.38mg/Ll；C——溶解氧浓度，0-4mg/l，取4mg/L；（取南京的平均气压）；——修正系数，取0.85；——修正系数，取0.95。③单座氧化沟需氧量：SOR1=则每座氧化沟设四台DSB倒伞型叶轮表面曝气机，根据杭州杭氧环保成套设备有限公司提供有关技术资料，所选设备的技术参数为：叶轮直径D=3750mm；充氧量252kg02/h；电机功率132kW；叶轮转速30r/min。3.1.5二沉池设在这阶段COD处理率为5%，BOD处理率为4%，SS的处理率为9％；那么出水：COD为427.5mg/L，BOD为62.0928mg/L，SS为61.6616mg/L。二沉池采用地埋式，设九池。设停留时间取T＝3.6h，池子表面负荷q＝20-25m3/(m2.d)。——设计流量，，由设计任务书=7916.67；——池数，个，取=9；31 ——表面负荷，，取=1.4。A沉淀部分水面面积:B池子直径：（取D=29m）；C校核堰口负荷q’；D校核固体负荷：G=（满足要求）E沉淀部分有效水深设沉淀时间为2.5h。F污泥区高度设停留时间为2h。沉淀部分有效容积=2199.07污泥斗容积式中：——污泥斗高度，；——污泥斗上部半径，，取=2.0；——污泥斗下部半径，，取=1.0；——斗壁与水平面倾角，，取=60。31 则：污泥斗以上圆锥部分污泥容积式中：——圆锥体高度，；——池子半径，。则：=0.75m=190.95m3沉淀池总高度式中：——超高，取=0.3；——缓冲层高度，取=0.3。则：=0.3+3.5+0.3+0.75+1.73=6.58沉淀池池边高则：污泥总容积则：(12)径深比=29/3.5=8.28在6-12之间符合标准J流入槽设计采环行平底槽，等距设布水孔，孔径50mm，并加100mm长短管。①流入槽设流入槽宽B=0.8m，槽中流速取v=1.4m/s。31 槽中水深①布水孔数n布水孔平均流速；布水孔数个；②孔距l；③校核设导流絮凝区的宽度与配水槽同宽，则在10-30之间，合格。K采用机械刮泥选用2台CGX-28C型单周边传动刮吸泥机，根据唐山市博大环境工程机械有限公司提供有关技术资料，所选设备的技术参数为：①周边速度为2.0m/min；②电机功率为1.5kw。3.1.6污泥浓缩池设计水量Q=982.86m3/d,设表面负荷q=0.42m3/m2.h，停留时间T=7-9h剩余污泥含水率为99.6%，浓缩污泥含水率为98%。A浓缩池水面面积设计采用n=1个圆形辐流池。；B浓缩池直径浓缩池直径（取D=12）C浓缩池深度H31 ①有效水深：②超高h1=0.3m，缓冲层高度h2=0.3m，浓缩池设机械刮泥，池底坡度i=0.05，污泥斗下部直径D1=0.5m，上部直径D2=1.0m。池底坡度造成的深度污泥斗高度浓缩池深度HD刮泥机的选用选用江苏南通华新环保设备工程有限公司提供的周边传动浓缩池刮泥机，其技术参数为：①速度为1.25-3m/min。3.1.7污泥脱水系统⑴带式压滤机的设计计算：A浓缩污泥量；B带宽2.0m的压滤机台数设滤饼含水率达80%时，滤布移动速度为v=0.85m/min，过滤产率为2480g干泥/h。设脱水机工作每天三班，24h运行。则所需压滤机台数为：，取n=2设计选用带宽2.0m的滚压带式压滤机3台，其中一台备用。C附属设备①污泥投配设备选用3台单螺杆污泥投配泵，与3台滚压带式压滤机一一对应。每台投配泵的流量：投配泵的扬程应根据吸泥液位和压滤机高差及管路的水头损失计算。31 3.2主要构筑物设施表主要构筑物设施表如表4表4主要构筑物设施表序号名称规格m3数量备注1格栅2.85×0.89×0.631地下/钢硂(前端深0.4米，后端深0.63米)2调节池18.0×18.0×3.01地上/一格/钢硂3初沉池4.64地上/一格（一泥斗）/钢硂4卡鲁塞尔氧化沟37.55×72.5×6.02半地下/钢硂5二沉池×5.139半地下/一格（一泥斗）/钢硂6污泥浓缩池1地下/一格/钢硂3.3主要构筑物高程液位表管道运送污水处及构筑物的水力计算如表5表5管道运送污水及构筑物的水力计算名称设计流量m3/h管径mmIVm/s管长mILm（m）出厂管7916.677000.750.8527.50.0211.790.0660.087出水口至二沉池3958.3354501.500.90370.0563.030.1250.181二沉池0.550.150.70二沉池至分配处13958.3354501.500.90230.0354.740.1960.23131 分配处1至分配处27916.677000.750.85146.50.1103.060.1130.223分配处2至氧化沟3958.3354501.500.9050.0083.290.1360.144氧化沟0.600.150.75氧化沟至分配处33958.3354501.500.90170.0262.720.1120.138分配处3至分配处47916.677000.750.8580.0060.100.0040.010分配处4至初沉池3958.3324501.500.9020.50.0314.300.1770.208初沉池0.550.150.70初沉池至分配处53958.3354501.500.9017.50.0261.220.0500.076分配处5至调节池79167000.750.8536.50.0271.600.0590.086调节池0.150.15格栅0.150.152.3461.4883.834管道运送污水及构筑物的水力计算：⒈运送含水率为98%的初沉池污泥，采用污泥管管径D=0.025米，运送距离L=71.5米，管内流速v=0.96米/秒。∵污泥流速v=0.96米/秒，属于层流状态。∴运送含水率为99.6%的二沉池污泥，采用污泥管管径D=0.150米，运送距离L=31米，管内流速v=0.86米/秒。31 ∵污泥流速v=0.86米/秒，属于层流状态。2运送含水率为99.6%的污泥井污泥，采用污泥管管径D=0.150米，运送距离L=28米，管内流速v=0.86米/秒。污泥流速v=0.86米/秒，属于层流状态。3.4机械设备设计﹑选型1)人工格栅栅条间隔50mm，栅条间隙数33，格栅倾角60度，格栅宽度890mm。选用1台WGS系列机械格栅，根据宜兴天地环保设备有限公司提供的WGS-1000A型机械格栅的有关技术资料，所选设备的技术参数为：安装角度为60°；电机功率为1.5kW；导流槽长度为1.5m；耙齿栅宽为828mm；过水流速≥1m/s；过水流量为10000-20000t/d。2)排污泵A污水泵：①调节池：采用LXB-900-3-Z型螺旋提升泵三台，二用一备。该泵单台扬程为3m，螺旋外径900mm，提升流量为480m3/h,转速为48r/min,配用功率为11KW。②污泥脱水系统：滤液采用50QW25-10-1.5型潜水排污泵两台，一用一备。该泵单台扬程为3m，螺旋外径900mm，提升流量为480m3/h,转速为48r/min,配用功率为11KW。B污泥泵：①初沉池：采用KRTS51-160/002U型潜水电泵两台，一用一备。该泵单台扬程为7m，出水口径250mm，提升流量为10m3/h,转速为2900r/min,配用功率为1.6KW，重39KG。②污泥浓缩池：选用NM045SY01S4B螺杆泵两台，一用一备。其精度为：导程数1级，压力：0.4MPa，流量：4.5L/min，功率：0.8KW，转速：250r/min。(3)表面曝气机：每座氧化沟设四台DSB倒伞型叶轮表面曝气机，根据杭州杭氧环保成套设备有限公司提供有关技术资料，所选设备的技术参数为：叶轮直径D=3750mm；充氧量252kg0231 /h；电机功率132kW；叶轮转速30r/min。(4)流量计调节池选用Proline50系列W150污水型电磁流量计一套，公称直径150mm，材质：硬橡胶聚氨脂，精度：0.2，介质电导率：1μs/cm，介质温度：180℃，工作压力1Mpa，量程：0.3-10m/s，环境温度：-20－60℃。(5)液位计调节池安装DB50型静压式液位计监察水位情况，量程：0-20m，介质温度：-20－80℃，介质密度：0.5-2.0g/cm3，环境温度：-20－80℃，相对湿度<90%，精度：0.1，其中传感器材质：哈氏合金，密封圈材质：丁晴橡胶，传感器防护等级：68IP，变送器防护等级:66IP，电源24vPC。(6)刮（吸）泥机A一沉池选用2台BZX25型半桥式周边传动刮泥机。根据无锡金源环境保护设备有限公司提供有关技术资料，所选设备的技术参数为：周边速度为1.7m/min,驱动功率为0.37kw。B二沉池选用2台CGX-28C型单周边传动刮吸泥机，根据唐山市博大环境工程机械有限公司提供有关技术资料，所选设备的技术参数为：周边速度为2.0m/min,电机功率为1.5kw。(7)污泥压滤机选用DY-2000带式压滤机，过滤有效宽度：2m,滤带速度0.85m/min,电动机机功率5.5KW，请洗水压力≥0.5MPa，外形尺寸2980mm×2490mm×19800mm。(8)离心脱水机选用2台LW355×860-N型卧式螺旋卸料沉降离心机，一用一备。其技术参数为：转鼓直径为355mm，转鼓转速为1600r/min，电机功率为主18.5kw，（副5.5kw），机器重量为2207kg，外形尺寸为27301mm×885mm×1035mm，处理能力为1.5-5m3/h。(9)加药装置A卡鲁塞尔氧化沟选用江苏宜兴天地环保机械设备有限公司提供的JYB10-0.4型玻璃钢液体搅拌机，其技术参数为：液槽尺寸为；电机功率为0.55kW；叶轮直径为460mm；叶轮转速为131r/min。选用40FS-26A型塑料泵输送，其技术参数为：流量为6.55m3/h；电机功率为1.5kW；扬程为20.5m；转速为2900r/min；进口口径为40mm，出口口径为25mm。31 B带式压滤机选用两个容积为3.0m3的药箱，配置两台JBK型反应搅拌机，浆叶直径为1200mm，功率为0.75kW，浆板外缘线速为5-6m/min。C离心脱水机选用两个容积为3.0m3的药箱，配置两台JBK型反应搅拌机，浆叶直径为1200mm，功率为0.75kW，浆板外缘线速为5-6m/min。31 4处理成本计算4.1工程投资估算各设施成本计算如表6表6（单位：万元）序号名称总价1格栅3.002调节池62.003初沉池45.004卡鲁塞尔氧化沟270.005二沉池22.006污泥浓缩池2.007加药车间5.0004.2运行费用动力费A格栅：每天工作24h，用电量。B调节池：潜水泵24h运转，用电量。C初沉池：沉水污物泵每天工作3.0h，用电量；刮泥机24h运转，用电量。D卡鲁塞尔氧化沟：表面曝气24h运转，用电量；玻璃钢液体搅拌机每天3h，用电量；塑料泵每天3h运转，用电量。E二沉池：刮泥机24h运转，用电量。F污泥井：沉水泵每天工作3h，用电量；螺杆泵每天工作3h，用电量。31 G污泥脱水系统中，聚丙稀胺混凝药剂加药系统每天运行4.0h,用电量；污泥压滤机每天运行3.0h,用电量；离心脱水机每天运行3.0h,用电量。H其他用电量与照明共计250kw.h。合计每日用电量26362.15kw.h，基本电价为0.9元/(Kva.月)，电表读值综合电价0.50元/(Kva.h)，则电表综合电价（元/日），那么每年电费275.4万元。按照每天5500吨废水，每吨废水耗费1.37元。31 5结论通过对厂区现状水质的分析，确定制革污水处理厂设计水质为：CODcr=3000mg/L，BOD5=650mg/L，SS=2800mg/L，硫化物=7.5mg/L，pH=8～10。根据收纳水体和当地环保部门的要求，确定污水处理厂出水水质为：CODcr=300mg/L，BOD5=100mg/L，SS=150mg/L，硫化物=1.0mg/L，pH=6～9。在原水COD平均值达3000mg/1的情况下，系统出水COD平均值为300mg/L，去除率为90％；系统出水BOD平均值为100mg/Ll，去除率为84.6％，系统出水ss平均值为150mg/L，去除率为94.6％；系统出水硫化物平均值为1mg/L。去除率为86.7％；pH7.0～7.5，达到或优于《综合污水排放标准》GB8978-1996中皮革行业二级标准。运行数据表明：该废水处理系统对有机污染物、硫化物均有良好的去除效果，在实际进水指标远远超出设计指标的情况下，出水水质不仅能达到了预期的设计要求，还优于设计出水指标，说明该处理工艺设计合理，处理综合制革废水的性能良好，能够作为示范工程进行推广、应用。31 参考文献[1]邹廉，制革废水处理工艺设计[J]，给水排水，1997，23(12)：28～31.[2]沈耀良，王宝贞.废水生物处理新技术理论与应用[M].北京：中国环境科学出版社，2001.[3]陈斌，氧化沟在皮革废水处理中的应用[J]，环境工程，2003，12(3)：8～1l.[4]王乾扬，方士等.膜法SBR工艺处理皮革废水研究[J]，中国给排水，1999,12(4):54-56[5]高忠柏，苏超英.制革工业废水处理[M]，北京：化学工业出版社，2003.[6]王树声，制革污水处理与利用[M]，北京：北京轻工业出版社，1989[7]张自杰，环境工程手册.水污染防治卷[M]，北京：高等教育出版社，1998.[8]郑永东，白端超.物化一生化工艺处理皮革废水[J]，工业用水与废水，2001,32(5)：52～54.[9]朱月海.投药与混合技术[M]，北京：中国环境科学出版社，1992.[10]卢学强，唐运平等.制革废水综合处理技术研究[J]，城市环境与城市生态,1999，12(6)：34～36.[11]叶斌.制革废水处理[J]，工业废水处理，1998，18(2)：43～44.[12]陶有胜.皮革厂废水治理工程分析[J]，污染防治技术1998，1l(3):132～134.[13]王文，王连卿.制革废水气浮浮渣回流初沉池的改造[J]，城市环境与城市生态，2003,16(4)：30～31.[14]钱易，米祥有.现代废水处理新技术[M]，北京：中国科学技术出版社，1993.[15]白晓慧，物化一生化工艺处理皮革加工废水[J]，污染防治技术，1998，ll(4)229～230.31 附录附件1污水处理厂平面布置图附件2污水处理工艺流程图附件3污水处理工艺高程图附件4主要构筑物—氧化沟结构图31 31 31 31 31'