印染廢到水污水處理廠設(shè)計(jì)

1、湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）前 言1第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書21.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目21.2畢業(yè)設(shè)計(jì)目的21.3 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)21.4 原始資料21.4.1進(jìn)水水量21.4.2進(jìn)水水質(zhì)21.4.3排放標(biāo)準(zhǔn)21.4.4氣象與水文資料31.4.5廠區(qū)地形31.5 畢業(yè)設(shè)計(jì)成果3第二章 廢水的處理方案和工藝流程42.1 廢水性質(zhì)42.1.1 廢水來源42.1.2 廢水特點(diǎn)42.2 方案確定52.3 工藝流程62.3.1 具體工藝流程如下62.3.2 流程說明7第三章 構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)與計(jì)算83.1 格柵和篩網(wǎng)83.1.1設(shè)計(jì)參數(shù)83.1.2設(shè)計(jì)計(jì)算83.1.3 格柵示意圖103.1.4 格柵機(jī)的選型103.1

2、.5 篩網(wǎng)103.2 調(diào)節(jié)池113.2.1 加酸中和113.2.2池體積算113.2.3布?xì)夤茉O(shè)置123.3 提升泵房153.4 水解酸化池153.4.1 介紹153.4.2 池體積算153.4.3布水配水系統(tǒng)163.5 生物接觸氧化池183.5.1 介紹183.5.2 填料的選擇與安裝193.5.3 池體的設(shè)計(jì)計(jì)算193.5.4曝氣裝置203.5.5 進(jìn)出水系統(tǒng)233.6 豎流式二沉池233.6.1 構(gòu)造233.6.2 設(shè)計(jì)計(jì)算243.6.3 進(jìn)出口形式263.6.4 排泥方式263.7 混凝反應(yīng)池273.7.1 混凝劑的選擇273.7.2 配制與投加273.7.3 混合方式273.7.4

3、反應(yīng)設(shè)備機(jī)械絮凝池273.8 消毒接觸池293.8.1 消毒劑的選擇303.8.2 消毒設(shè)施計(jì)算313.9 可行性達(dá)標(biāo)分析31第四章 污泥的處理與處置334.1 污泥濃縮334.1.1 污泥量計(jì)算及濃縮池的選擇334.1.2池體計(jì)算334.2貯泥池344.2.1貯泥池的作用344.2.2其他設(shè)計(jì)參數(shù)344.3污泥泵房設(shè)計(jì)354.3.1 污泥泵的選擇354.3.2 泵房設(shè)計(jì)354.4 污泥脫水機(jī)房354.4.1 設(shè)備選型354.5 污泥管道37第五章 平面與高程布置385.1 平面布置385.1.1 平面布置的一般原則385.1.2 主要構(gòu)筑物建和筑物的尺寸395.2 高程布置405.2.1 水

4、頭損失的計(jì)算40第六章 工程項(xiàng)目概預(yù)算426.1 工程投資概預(yù)算426.1.1 建設(shè)費(fèi)用426.1.2設(shè)備費(fèi)用436.1.3 管材附件費(fèi)用446.1.4其他費(fèi)用446.2 勞動(dòng)定員、運(yùn)行管理456.2.1 勞動(dòng)定員456.2.2運(yùn)行費(fèi)用45總結(jié)47致謝48參考文獻(xiàn)4947前 言隨著染料紡織工業(yè)的迅速發(fā)展，染料品種和數(shù)量日益增加，印染廢水已成為水系環(huán)境重點(diǎn)污染源之一。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)印染行業(yè)每年排放印染廢水約有0 .6×109m3，而其中大部分皆未能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。主要問題是:印染廢水量大，成分復(fù)雜，生物難降解物多，脫色困難，運(yùn)行費(fèi)用高等 印染廢水主要來自退漿、煮幼是、漂白、絲光、

5、染色、印花、整理工段。生產(chǎn)工段的特點(diǎn)決定了印染廢水具有“高濃度、高色度、高ph、難降解、多變化”，五大特征。針對(duì)印染廢水的五大特征日前國(guó)內(nèi)對(duì)印染廢水的生化處理工藝通常采用“水解酸化+好氧氧化”工藝。20世紀(jì)80年代開發(fā)的水解酸化工藝，能使廢水中的部分有機(jī)物得到降解，分子量明顯減小，生物降解性能明顯提高.能提高后續(xù)的好氧處理效果，尤其對(duì)懸浮性cod去除率較高，經(jīng)水解處理后，溶解性有機(jī)物比例發(fā)生了變化，水解出水溶解性cod比例可提高一倍。此外，該工藝可減少系統(tǒng)污泥產(chǎn)最，便于維護(hù)管理.當(dāng)處理要求不高時(shí)，好氧處理可優(yōu)選接觸氧化法，以節(jié)省資金且操作管理方便。 第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 武漢

6、市某600m3/d印染廢水處理工程初步設(shè)計(jì)1.2 畢業(yè)設(shè)計(jì)目的綜合運(yùn)用所學(xué)的基本理論、基本知識(shí)和基本技能，對(duì)污水處理工程進(jìn)行設(shè)計(jì)，分析解決實(shí)際問題，進(jìn)行工程師所必需的綜合訓(xùn)練，在不同程度上提高研究、查閱文件、撰寫論文或設(shè)計(jì)說明書、計(jì)算書及工程設(shè)計(jì)繪圖的能力。1.3 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)根據(jù)印染廢水的特點(diǎn)及相關(guān)資料進(jìn)行廢水處理工程設(shè)計(jì)，具體內(nèi)容有：1、污水處理工藝設(shè)計(jì)； 2、污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)； 1.4 原始資料1.4.1進(jìn)水水量600m3/d。1.4.2進(jìn)水水質(zhì) 該染整有限公司主要生產(chǎn)靛藍(lán)牛仔布，廢水主要來自生產(chǎn)過程中的煮煉、漂白、染色及整理等工段，使用的主要染料為：分散染料占70%，活性、直接及其它

7、染料占30%。使用的助劑有：純堿、元明粉、柔軟劑、洗滌劑、雙氧水、硫酸等。其生產(chǎn)工序?yàn)椋号鞑?煮煉-漂白-染色-整理-成品。排水水質(zhì)狀況為：q=600m3/d，cod=1200mg/l，bod5=400mg/l，ph=9.0，ss=400mg/l，nh3-n=30，色度350倍。1.4.3排放標(biāo)準(zhǔn) 出水水質(zhì):項(xiàng) 目phcodcr(mg/l)bod5(mg/l)ss(mg/l)nh3-n(mg/l)色度(倍)水 質(zhì)6-9£ 100£30£70£15£ 501.4.4氣象與水文資料： 風(fēng)向：主導(dǎo)風(fēng)向se。 水文：全年降雨量為1000mm； 全年最高

8、氣溫41，最低-8，年平均氣溫為17。 極限凍土深度為60cm。1.4.5廠區(qū)地形： 水處理廠選址區(qū)域地勢(shì)平坦，平均地面標(biāo)高為80.00m（黃海絕對(duì)標(biāo)高）。廠區(qū)征地面積約90m×65m。接納管道管底標(biāo)高比污水廠地平面低3m。地下水位-8m。1.5 畢業(yè)設(shè)計(jì)成果1、污水處理廠總平面布置圖，1張；2、各單項(xiàng)處理構(gòu)筑物工藝施工圖及細(xì)部詳圖4張；3、工程設(shè)計(jì)說明及計(jì)算一份。第二章 廢水的處理方案和工藝流程2.1 廢水性質(zhì)2.1.1 廢水來源 該廠生產(chǎn)廢水主要來自前處理及染色兩個(gè)工序，前處理一般包括退漿、煮煉、絲光、漂白等。棉及棉紡織、機(jī)織產(chǎn)品在制成織物時(shí)，為使絲線光滑，并提高其強(qiáng)度和耐磨性能

9、，需對(duì)線紗進(jìn)行上漿。而在織物染色前，為使纖維和染料更好的親和，又需將織物上的漿料退掉，產(chǎn)生退漿廢水。退漿廢水有一定的粘性、且呈堿性、有機(jī)污染物含量隨漿料品種而異，一般都較高。其中化學(xué)pva屬于難生物降解物質(zhì)。煮煉、絲光均在堿性條件下進(jìn)行，以去除織物纖維上含有的草刺、果膠、蠟脂等，并使織物的紋絡(luò)更清晰，其產(chǎn)生的廢水呈堿性、有機(jī)污染物含量亦比較高。棉及棉混紡織物染色所用染料主要為：活性染料，使用的助劑主要有：燒堿、純堿、硫酸、食鹽、表面活性劑、勻染劑等。2.1.2 廢水特點(diǎn)（1）印染廢水不是“一種”廢水，而是一個(gè)大類，不同纖維（棉、毛、絲、麻、滌綸、腈綸、氨綸、棉綸等），所采用染料不同（活性、陽(yáng)離

10、子、分散、靛蘭、酸性染料等），前處理和染色工藝不同，所用的助劑也不同，其污染種類和濃度相差很大，所以處理工藝和所選參數(shù)差別很大，例如針織、絲綢、毛紡、牛仔染整相對(duì)污染較低，棉印染、化纖印染濃度很高，二者相差很大。（2）水量大：無論從單位產(chǎn)品排水量或全行業(yè)排水總量均如此。（3）以有機(jī)污染為主，但是可生化性（b/c）低，處理難度高。（4）屬高濃度有機(jī)廢水，其中某些工序?qū)贅O高濃度，例如退漿、煮煉、堿減量工序。（5）廢水中的污染物主要是前處理工藝中的纖維殘余物（纖維屑、膠質(zhì)、蠟等）、殘留于廢水中的染料、幾乎全部助劑。（6）基本上都是有害物質(zhì)（指長(zhǎng)遠(yuǎn)影響小于有毒污染物質(zhì)）。由于染料上染率都很高，殘留的經(jīng)

11、過廢水處理基本分解，部分工藝用絡(luò)化合物，但量較少，一般經(jīng)處理后能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。（7）絕大部分廢水呈堿性，色澤較深，尤其染整廢水，顏色隨染料而異。（8）溫度高、難以生物降解：印染廢水的水溫通常為3040，甚至高達(dá)50以上，不能直接生化處理；此外，印染廢水中含有大量的助劑及表面活性劑，不僅難生物降解，還會(huì)在生物降解曝氣時(shí)產(chǎn)生大量泡沫阻礙充氧。2.2 方案確定 通常印染廢水的處理方法有：物理法、化學(xué)法、生物法以及聯(lián)用方法等。其中物理法中應(yīng)用最多的是吸附法，它具有費(fèi)用低、脫色效果較好，但應(yīng)對(duì)吸附染料后的吸附劑的再生及廢吸附劑的處理還是存在不小問題；化學(xué)法所需投加藥劑量大，但投資占地?。簧锓ㄊ且环N較為

12、普遍的處理方法。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)印染廢水以生物處理為主，占80%以上，尤以好氧生物處理法占大多數(shù)。而隨著染料漿料的成分日益復(fù)雜，單純的好氧生物處理難度越來越大，出水難以達(dá)標(biāo)。此外，好氧法的高運(yùn)行費(fèi)用及剩余污泥處理或處置問題歷來是廢水處理領(lǐng)域沒有解決好的一個(gè)難題。由于上述原因印染廢水的厭氧生物處理技術(shù)開始受到人們的重視。而隨著廢水排放標(biāo)準(zhǔn)要求越來越嚴(yán)格，單獨(dú)的生物處理難以達(dá)到排放要求。結(jié)合實(shí)際情況，采用生物處理為主，再輔以化學(xué)處理技術(shù)，組成一個(gè)完整的綜合治理流程，既保留了生物處理方法可去除較大量有機(jī)污染物和一定顏色的能力、且基本穩(wěn)定的特點(diǎn)又發(fā)揮了物理化學(xué)法去除顏色和剩余有機(jī)污染物能力的特點(diǎn)，而且運(yùn)

13、行成本相對(duì)較低。本設(shè)計(jì)采用厭氧水解酸化處理技術(shù)作為好氧生物處理工藝的預(yù)處理，共同組成混凝沉淀好氧的生物處理厭氧水解工藝。其中水解酸化好氧工藝有如下特點(diǎn)： （1）抗沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng)，可廣泛應(yīng)用于有機(jī)物濃度高、水質(zhì)水量變化較大的工業(yè)廢水的處理。 （2）污水經(jīng)水解酸化后，b/c的比值有所升高，使其可生化性提高，便于后續(xù)生化處理。（3）該工藝穩(wěn)定性好，污泥沉降性好，受外界氣溫變化影響小，便于操作、管理。（4）填料掛膜容易，老化、脫落的生物膜隨著水力沖刷、曝氣攪動(dòng)自動(dòng)脫落。（5）剩余污泥量小，也不存在污泥膨脹問題，運(yùn)行管理方便。（6）附著在填料表面的微生物量大、種類多，并形成了從細(xì)菌原生動(dòng)物后生動(dòng)物的食

14、物鏈，微生物代謝活性強(qiáng)，出水水質(zhì)良好。好氧生物處理方法主要有a/o法、生物接觸氧化法。水解酸化a/o工藝混凝沉淀：廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池進(jìn)入水解酸化池，水解池中接觸填料。由于廢水中含有染料等難降解的物質(zhì)，且色澤較深，在水解酸化池中，利用厭氧型兼性細(xì)菌和厭氧菌，將廢水中高分子化合物斷鏈成低分子鏈，復(fù)雜的有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)楹?jiǎn)單的有機(jī)物，從而改善后續(xù)的好養(yǎng)生化處理?xiàng)l件。實(shí)踐表明，水解酸化處理單元對(duì)活性染料廢水具有較好的脫色作用。厭氧好氧處理工藝，它在傳統(tǒng)的活性污泥法好氧池前段設(shè)置了缺氧池，是微生物在缺氧、好氧狀態(tài)下交替操作進(jìn)行微生物篩選，經(jīng)篩選的微生物不但可有效去除廢水中的有機(jī)物，而且抑制了絲狀菌的繁殖，可避免污泥

15、膨脹現(xiàn)象。在生化處理后串聯(lián)混凝沉淀物化處理系統(tǒng)，可進(jìn)一步脫色和去除水中的cod，以確保處理水水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放。水解酸化生物接觸氧化混凝沉淀：水解酸化將污水中的染料、助劑、纖維類等難降解的苯環(huán)類或長(zhǎng)鏈大分子物質(zhì)分解為小分子物質(zhì)，同時(shí)有效降解廢水中的表面活性劑，較好的控制后續(xù)好氧工藝中產(chǎn)生的泡沫問題。經(jīng)水解酸化器處理后的出水進(jìn)入接觸氧化池。接觸氧化池內(nèi)設(shè)有填料，部分微生物以生物膜的形式固著生長(zhǎng)于填料表面，部分懸浮生長(zhǎng)于水中，兼有活性污泥和生物濾池的特點(diǎn)。廢水經(jīng)水解和接觸氧化處理后采用混凝沉淀工藝進(jìn)一步去除色度和降低廢水中的cod值。a/o法與接觸氧化池在bod去除率大致相同的情況下，后者bod體積負(fù)荷

16、可高5倍，所需處理時(shí)間只有前者的1/5。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，接觸氧化法具有bod容積負(fù)荷高，污泥生物量大，相對(duì)而言處理效率較高，而且對(duì)進(jìn)水沖擊負(fù)荷（水力沖擊負(fù)荷及有機(jī)濃度沖擊負(fù)荷）的適應(yīng)力強(qiáng)。維護(hù)管理方便，工藝操作簡(jiǎn)便，基建費(fèi)用低。 由于微生物是附著在填料上形成生物膜，生物膜的剝落與增長(zhǎng)可以自動(dòng)保持平衡，所以無需回流污泥，運(yùn)轉(zhuǎn)十分方便。其污泥產(chǎn)量遠(yuǎn)低于活性污泥法。綜上所述，確定厭氧水解酸化生物接觸氧化混凝沉淀組合方案。2.3 工藝流程2.3.1 具體工藝流程如下：2.3.2 流程說明廢水通過格柵、篩網(wǎng)去除較大的懸浮物和漂浮物后進(jìn)入調(diào)節(jié)池,在此進(jìn)行水量的調(diào)節(jié)和水質(zhì)的均衡，同時(shí)加酸中和，然后用泵提升至混

17、凝沉淀池,該池對(duì)污水行進(jìn)初步處理，能去除部分固體懸浮物、色度、bod、cod以及nh3-n，接著污水進(jìn)入水解酸化池，該池僅控制在酸性發(fā)酵階段,以提高廢水的可生化性;水解酸化出水流入接觸氧化池,在接觸氧化池內(nèi)經(jīng)微生物作用去除絕大部分的有機(jī)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,在池內(nèi)進(jìn)行增溶和縮水體積反應(yīng),使剩余污泥大幅減少,剩余污泥經(jīng)濃縮后可直接脫水。 二沉池的剩余污泥經(jīng)濃縮后脫水，泥餅外運(yùn)，濃縮池的上清液及脫水的濾液則回流至污水處理系統(tǒng)。第三章 構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)與計(jì)算3.1 格柵和篩網(wǎng)格柵和篩網(wǎng)作為廢水的預(yù)處理設(shè)備，常設(shè)置在污水處理工藝流程中的核心處理設(shè)施之前，用以截留水中的較大懸

18、浮物或漂浮物，以減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的負(fù)荷，用來去除那些可能堵塞水泵機(jī)組管道閥門的較粗大的懸浮物，并保證后續(xù)處理設(shè)施能正常運(yùn)行的裝置。3.1.1設(shè)計(jì)參數(shù)（1）污水處理系統(tǒng)前格柵柵條間隙，應(yīng)符合下列要求：人工清除 2540mm機(jī)械清除 1625mm最大間隙 40mm（2）在小型污水處理廠或泵站前原格柵(每日柵渣量小于0.2m3),一般應(yīng)采用人工清渣。（3）格柵傾角一般用45°75°。（4）通過格柵的水頭損失一般采用0.080.15m。（5）過柵流速一般采用0.61.0m/s,柵前流速一般為0.40.9m/s。3.1.2設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）水量日變化系數(shù)k k=2.7/q0.11=2

19、.7/(600000/86400)0.11=2.18（2）柵條間隙數(shù)n 設(shè)柵前水深h=0.3m，過柵流速v=0.9m/s，柵條凈間隙b=0.02m，格柵傾角=75°n=qmaxsina1/2/(bhv) n=0.015×（sin75°）1/2/(0.02×0.3×0.9) =2.73 所以n取4個(gè) 其中：qmax最大設(shè)計(jì)流量（m3/s） qmax=600×2.18/86400=0.015 m3/s（3）格柵槽寬度b柵條斷面為銳邊矩形斷面，柵條寬度s=0.01mb=s×（n-1）+b×n=0.01×（4-1

20、）+0.02×4=0.11m，（4）進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度l1設(shè)進(jìn)水渠道寬b1=0.11m，其漸寬部分展開角度1=20°，則進(jìn)水渠道內(nèi)的流速v= qmax/(h× b1 ) v=0.015/0.3/0.11=0.45m/s,介于0.40.9m/s,符合規(guī)范要求。l1=(b- b1)/2tg1 l1=（0.26-0.11）/2tg20°=0.22m （5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度l2l2= l1/2=0.22/2=0.11m（6）通過格柵的水頭損失h1設(shè)柵條斷面為圓形， =1.79 阻力系數(shù)=·(s/b)4/3 h1 = h0·

21、;k=·(v2/2g)·k·sina =1.79×（0.01/0.02) 4/3×(0.92/19.6)×3×sin75°=0.085m 滿足水頭損失0.080.15的要求。其中k為格柵受污物堵塞時(shí)水頭損失增大倍數(shù)，一般取3。（7）柵后槽總高度h設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3mh=h+h1+h2=0.3+0.085+0.3=0.685m（8）柵槽總長(zhǎng)度l柵前渠道深 h1=h+h2=0.3+0.3=0.6ml= l1+l2+0.5+1.0+ h1/tg =0.22+0.11+0.5+1.0+0.6/tg75°

22、=2.24m（9）每日柵渣量w在格柵間隙20mm的情況下，設(shè)柵渣量為每1000m3污水產(chǎn)0.07即w1=0.07m3/1000 m3w=qmax·w1×86400/(kz ×1000) w=0.015×0.07×24×60×60/(2.18×1000)=0.0420.2m3 所以用人工清渣,取兩座格柵。3.1.3 格柵示意圖 圖3-1 格柵3.1.4 格柵機(jī)的選型 參考給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第11冊(cè)，選擇旋轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)，其安裝傾角為75°進(jìn)水流速0.9m/s,水頭損失<19.6kpa,柵條凈距1540m

23、m,取兩座。3.1.5 篩網(wǎng)（1) 選定網(wǎng)眼尺寸污水中懸浮物為纖維類物質(zhì)，所以篩網(wǎng)的網(wǎng)眼應(yīng)小于2000m。（2) 篩網(wǎng)種類根據(jù)生產(chǎn)的產(chǎn)品規(guī)格性能，選用傾斜式篩網(wǎng)，篩網(wǎng)材料為不銹鋼。水力負(fù)荷0.62.4m3/(min·m2)。（3) 所需篩網(wǎng)面積a水力負(fù)荷：q=0.8m3/(min·m2)，qmax=1308m3/d=1.09m3/min面積：f= qmax/ q =0.91/0.8=1.36m2設(shè)計(jì)取f=1.4m2 3.2 調(diào)節(jié)池 紡織印染廠由于其特有的生產(chǎn)過程，造成廢水排放的間斷性和多邊性，是排出的廢水的水質(zhì)和水量有很大的變化。而廢水處理設(shè)備都是按一定的水質(zhì)和水量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)

24、的，要求均勻進(jìn)水，特別對(duì)生物處理設(shè)備更為重要。為了保證處理設(shè)備的正常運(yùn)行，在廢水進(jìn)入處理設(shè)備之前，必須預(yù)先進(jìn)行調(diào)節(jié)。 為了調(diào)節(jié)水質(zhì)，在調(diào)節(jié)池底部設(shè)置攪拌裝置，常用的兩種方式是空氣攪拌和機(jī)械攪拌，選用空氣攪拌，池型為矩形。3.2.1 加酸中和廢水呈堿性主要是由生產(chǎn)過程中投加的naoh引起的，原水ph為9，即oh-=10-5mol/l,加酸量ns為ns=nz·a·k/a =1308×103×10-5×40×10-3×1.24×1.1/20×1=0.036kg/h 其中 ns酸總耗量，kg/h； nz廢水含堿量

25、，kg/h； a酸性藥劑比耗量，取1.24 k反應(yīng)不均勻系數(shù)，1.11.23.2.2池體積算1） 參數(shù)：廢水停留時(shí)間t=8h，采用穿孔空氣攪拌，氣水比3.5：1 2) 調(diào)節(jié)池有效體積vv=qmaxt =54.5×8=436m3 3) 調(diào)節(jié)池尺寸 設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)池平面尺寸為矩形，有效水深為4米，則面積ff=v/h =436/4=109m2 設(shè)池寬b=8m，池長(zhǎng)l=f/b=109/8= 13.625m,取l=14m 保護(hù)高h(yuǎn)1=0.6m，則池總高度h=h+h1=4+0.6=4.6m3.2.3布?xì)夤茉O(shè)置（1）空氣量dd=d0q =3.5×600=2100m3/d=1.75m3/min=

26、0.029m3/s式中d0每立方米污水需氧量，3.5m3/m3 （2）空氣干管直徑dd=（4d/v）1/2 =4×0.029/(3.14×6)1/2=0.078m,取80mm。 校核管內(nèi)氣體流速v'=4d/d2 =4×0.029/(3.14×0.082)= 6.07m/s 在范圍510m/s內(nèi)。（3）支管直徑d1 空氣干管連接兩支管，通過每根支管的空氣量q q=d/2=0.029/2=0.015 m3/s 則只管直徑d1=（4q/v1）1/2 =4×0.015/(3.14×3)1/2=0.079m,取80mm 校核支管流速v1

27、'=4q/d12 =4×0.015/(3.14×0.0802)=2.98m/s 在范圍13m/s內(nèi)。（4） 穿孔管直徑d2 沿支管方向每隔2m設(shè)置兩根對(duì)稱的穿孔管，靠近穿孔管的兩側(cè)池壁各留1m，則穿孔管的間距數(shù)為(l-2×1)/2=（14-2）/2=6,穿孔管的個(gè)數(shù)n=(6+1)×2×2=28。每根支管上連有14根穿孔管。 通過每根穿孔管的空氣量q1 =q/28=0.018/14=0.0013m3/s 則穿孔管直徑 d2=（4q1/v2）1/2 =4×0.0013/(3.14×5)1/2=0.018m，取20mm 校

28、核流速v2'=4q1/d22 =4×0.0013/(3.14×0.022)=4.14m/s 在范圍35m/s內(nèi)。(5） 孔眼計(jì)算 孔眼開于穿孔管底部與垂直中心線成45°處，并交錯(cuò)排列，孔眼間距b=80mm，孔徑=3mm，每根穿孔管長(zhǎng)l=2m，那么孔眼數(shù)m=l/b+1 =2/0.08+1=26個(gè) 孔眼流速v3=4q1/2m =4×0.0013/(3.14×0.0032×26)=7.07m/s 符合510m/s的流速要求。(6） 鼓風(fēng)機(jī)的選型空氣管dn=72mm時(shí)，風(fēng)管的沿程阻力h1h1=iltp =11.5×38.6&

29、#215;1.00×1.0=443.9pa式中i單位管長(zhǎng)阻力，查給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第一冊(cè)，i=11.5pa/m l風(fēng)管長(zhǎng)度，m t溫度為20時(shí)，空氣密度的修正系數(shù)為1.00 p大氣壓力為0.1mpa時(shí)的壓力修正系數(shù)為1.0風(fēng)管的局部阻力 h2= v2/2g =3.0×7.592×1.205/(2×9.8)=6.12pa 式中局部阻力系數(shù)，查給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第一冊(cè)得3.0 v風(fēng)管中平均空氣流速，m/s 空氣密度，kg/m3空氣管dn=20mm時(shí)，風(fēng)管的沿程阻力h1 h1=iltp =60.7×104×1.00×1.0=6312.

30、8pa 式中i單位管長(zhǎng)阻力，查給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第一冊(cè)，i=60.7pa/m l風(fēng)管長(zhǎng)度，m t溫度為20時(shí)，空氣密度的修正系數(shù)為1.00 p大氣壓力為0.1mpa時(shí)的壓力修正系數(shù)為1.0風(fēng)管的局部阻力h2= 24×v2/2g =24×3.4×7.952×1.205/(2×9.8)=317.1pa式中局部阻力系數(shù)，查給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第一冊(cè)得3.4 v風(fēng)管中平均空氣流速，m/s 空氣密度，kg/m3風(fēng)機(jī)所需風(fēng)壓為443.9+6.12+6312.8+317.1=7080pa7.08kpa。綜合以上計(jì)算，鼓風(fēng)機(jī)氣量12.15m3/min，風(fēng)壓7.08k

31、pa ssr型羅茨鼓風(fēng)機(jī)主要用于水處理，氣力輸送，真空包裝，以輸送清潔不含油的空氣。其進(jìn)口風(fēng)量1.1826.5m3/min,出口升壓9.858.8kpa,該機(jī)顯著特點(diǎn)是體積小，重量輕，流量大，噪聲低，運(yùn)行平穩(wěn)，風(fēng)量和壓力特點(diǎn)優(yōu)良。查閱給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)11冊(cè)常用設(shè)備p485。結(jié)合氣量1.75×104m3/d，風(fēng)壓7.08kpa進(jìn)行風(fēng)機(jī)選型，查給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)11冊(cè)，選ssr型羅茨鼓風(fēng)機(jī)，型號(hào)為ssr150表3-1 ssr型羅茨鼓風(fēng)機(jī)規(guī)格性能型號(hào)口徑a轉(zhuǎn)速r/min風(fēng)量m3/min壓力kpa軸功率kw功率kw生產(chǎn)廠ssr29.85.587.5章丘鼓風(fēng)機(jī)廠3.3

32、提升泵房水泵的選擇設(shè)計(jì)水量為600 m3/d，設(shè)離心泵2臺(tái)，一開一備，則單臺(tái)流量為q=600/24=29.2m3/h,所需揚(yáng)程為7m型號(hào)：50wq/d242-1.5主要性能參數(shù)：流量：30 m3/h 揚(yáng)程：10m功率：1.5kw轉(zhuǎn)速：2840r/min泵重：58kg排出口徑：50m3.4 混凝反應(yīng)池3.4.1 混凝劑的選擇本設(shè)計(jì)采用混凝沉淀處理，通過水中加入混凝劑達(dá)到去除各種懸浮物，降低出水的濁度和色度。 結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)比分析常用混凝劑，選用聚合氯化鋁（pac）。其特點(diǎn)是：堿化度比其他鋁鹽鐵鹽混凝劑低，對(duì)設(shè)備腐蝕較小混凝效率高耗藥量少,絮體大而重，沉淀快。聚合氯化鋁受溫度影響小，適用于各類水

33、質(zhì)。3.7.2 配制與投加配制方式選用機(jī)械攪拌。 對(duì)于混凝劑的投加采用濕投法，濕投法中應(yīng)用最多的是重力投加。即利用重力作用，將藥液壓入水中，操作簡(jiǎn)單，投加安全可靠。3.7.3 混合方式 混合方式設(shè)計(jì)的一般原則：混合的速度要快并在水流造成劇烈紊流的條件下加入藥劑，混合時(shí)間控制在1030s，適宜的速度梯度是5001000s-1。混合池和后續(xù)處理構(gòu)筑物之間的距離越近越好。盡可能與構(gòu)筑物相連通。3.4.4 反應(yīng)設(shè)備機(jī)械絮凝池 機(jī)械絮凝主要優(yōu)點(diǎn)是能夠適應(yīng)水量變化，水頭損失少，如配上無極變速傳動(dòng)裝置，更易使絮凝達(dá)到最佳狀態(tài)。 按照攪拌軸的安放位置，機(jī)械絮凝池可分為水平軸式和垂直軸式，此次設(shè)計(jì)選用垂直軸式。

34、（1）絮凝池尺寸 絮凝時(shí)間t取20min，絮凝池有效容積： w=qmaxt/n60 =65.4×20/（1×60）=21.8m3 其中qmax最大設(shè)計(jì)水量，m3/h qmax=1308 m3/d=65.4 m3/h n池子座數(shù)，1 為配合沉淀池尺寸，絮凝池分為兩格，每格尺寸2.5×2.5m。絮凝池水深：h=w/a=21.8/(2×2.5×2.5)=1.8m 絮凝池取超高0.3m，總高度為2.1m。 絮凝池分格隔墻上過水孔道上下交錯(cuò)布置，每格設(shè)一臺(tái)攪拌設(shè)備。為加強(qiáng)攪拌設(shè)備，于池子周壁設(shè)四塊固定擋板。（2） 攪拌設(shè)備 葉輪直徑取池寬的80，采用2.

35、0m。葉輪槳板中心點(diǎn)線速度采用：v1=0.5m/s，v2=0.35m/s；槳板長(zhǎng)度取l=1.4m（槳板長(zhǎng)度與葉輪直徑之比l/d=1.4/2=0.7）；=槳板寬度取b=0.12m，每根軸上槳板數(shù)8塊，內(nèi)外側(cè)各4塊。裝置尺寸詳見圖3-6。旋轉(zhuǎn)槳板面積與絮凝池過水?dāng)嗝娣e之比為8×0.12×1.4/(2.5×5)=10.7四塊固定擋板寬×高為0.2×1.2m。其面積于絮凝池過水?dāng)嗝娣e之比為4×0.2×1.2/(2.5×5)=7.7槳板總面積占過水?dāng)嗝娣e為10.7+7.7=18.4,小于25的要求。 圖3-5 垂直攪拌設(shè)備

36、葉輪槳板中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)直徑d0d0=（1000-440）/2+440×2=1440mm=1.44m葉輪轉(zhuǎn)速分別為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)=4.64 r/min；w2=0.464 rad/s槳板寬廠比b/l=0.12/1.4<1,查阻力系數(shù) 表3-4 阻力系數(shù)b/l小于1122.544.51010.518大于181.11.151.191.291.42=1.10 k=/2g=1.10×1000/

37、(2×9.8)=56槳板旋轉(zhuǎn)時(shí)克服水的阻力所耗功率：第一格外側(cè)槳板:n01'=yklw13（r24-r14）/408=4×56×1.4×0.663(14-0.884)/408=0.090kw第一格內(nèi)側(cè)槳板： n01''=4×56×1.4×0.963（0.563-0.443）/408=0.014kw第一格攪拌軸功率： n01=n01'+n01''=0.090+0.014=0.104kw同理，可求得第二格攪拌軸功率為0.036kw 設(shè)兩臺(tái)攪拌設(shè)備合用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，則混凝池所耗總功率為

38、n0=0.104+0.036=0.140kw電動(dòng)機(jī)功率（取1=0.75，2=0.7）：n=0.140/(0.75×0.7)=0.26kw 核算平均速度梯度g及gt值（按水溫20計(jì)，µ=102×10-6kg·s/m3）第一格：g1=（102n01/µw1）1/2=102×0.104×106/(102×27.5)1/2=62s-1第二格：g2=（102n02/µw2）1/2=102×0.036×106/(102×27.5)1/2=36s-1絮凝池平均速度梯度：g=（102n0/&

39、#181;w）1/2=102×0.140×106/(102×55)1/2=50s-1gt=50×20×60=6.0×104經(jīng)核算，g和gt值均較合適。3.5 水解酸化池3.5.1 介紹水解工藝是將厭氧發(fā)酸階段過程控制在水解與產(chǎn)酸階段。它取代功能專一的初沉池，對(duì)各類有機(jī)物去除率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)初沉池。因此，從數(shù)量上降低了后續(xù)構(gòu)筑物的負(fù)荷。此外，利用水解和產(chǎn)酸菌的反應(yīng)，將不溶性有機(jī)物水解成溶解性有機(jī)物、大分子物質(zhì)分解成小分子物質(zhì)，提高污水的可生化性，減少污泥產(chǎn)量，使污水更適宜于后續(xù)的好氧處理，可以用較短的時(shí)間和較低的電耗完成凈化過程。3.5.

40、2 池體積算（1）池表面積ff=qmaxq =（1308/24）×1.0=54.5m2其中qmax最大設(shè)計(jì)流量（m3/h） q表面負(fù)荷，一般為0.81.5m3/(m2.h),取1.0（2）有效水深hh=qt =1.0×4=4m 停留時(shí)間t一般在45h，本設(shè)計(jì)采用4h。（3）有效容積v v=fh =54.5×4=218m3，取218m3設(shè)池寬b=8m， 則池長(zhǎng)l=f/b =54.5/8=6.8m 取8m（4）池體總高h(yuǎn)h=h+h2=4+0.3=4.3m 其中h2是超高，取0.3m3.5.3布水配水系統(tǒng)（1） 配水方式 本設(shè)計(jì)采用大阻力配水系統(tǒng)，為了配水均勻一般對(duì)稱布

41、置，各支管出水口向下距池底約20cm，位于所服務(wù)面積的中心。 查曝氣生物濾池污水處理新技術(shù)及工程實(shí)例其設(shè)計(jì)參數(shù)如下：表3-2 管式大阻力配水系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)表干管進(jìn)口流速1.01.5m/s開孔比0.20.25支管進(jìn)口流速1.52.5m/s配水孔徑912mm支管間距 0.20.3m配水孔間距730mm（2）干管管徑的設(shè)計(jì)計(jì)算 qmax=1308m3/d=54.5m3/h=0.015m3/s,干管流速v1=1.2m/s，因?yàn)樵摮卦O(shè)有兩個(gè)進(jìn)水管，所以每個(gè)進(jìn)水管流速v=2.4m/s則干管橫截面面積a=qmax/ v1 =0.015/1.2=0.013m2 管徑d1d1=(4a/)1/2 =（4×

42、0.013/3.14）1/2=0.128m 由給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第一冊(cè)選用dn=200mm的鋼管校核干管流速：a=d12/4 =3.14×0.1282/4=0.015m2 v1'=qmax/a =0.015/0.015=1.2 m/s,介于1.01.5m/s之間 （3） 布水支管的設(shè)計(jì)計(jì)算a布水支管數(shù)的確定 取布水支管的中心間距為0.3m，支管的間距數(shù)n=l/0.3=22/0.3=73.373個(gè)，則支管數(shù)n=2×（73-1）=144根b布水支管管徑及長(zhǎng)度的確定 每根支管的進(jìn)口流量q=qmax/n=0.015/144=0.000126 m3/s,支管流v2=2.0m/s則

43、d2=（4q/v2）1/2 =4×0.000126/(3.14×2.0)1/2=0.0089m,取d2=10mm校核支管流速：v2'=4q/d22=4×0.000126/(3.14×0.010)=1.61 m/s,在設(shè)計(jì)流速1.52.5 m/s之間，符合要求。（4）出水孔的設(shè)計(jì)計(jì)算 一般孔徑為912mm，本設(shè)計(jì)選取孔徑9mm的出水孔。出水孔沿配水支管中心線兩側(cè)向下交叉布置，從管的橫截?cái)嗝婵磧蓚?cè)出水孔的夾角為45°。又因?yàn)樗馑峄氐臋M截面積為10×18=180m2，去開孔率0.2，則孔眼總面積s=180×0.2=0.

44、36m2配水孔眼d=9mm，所以單孔眼的面積為s1=d2/4 =3.14×0.0092/4=6.36×10-5m2所以孔眼數(shù)為0.36/（6.36×10-5）=5662個(gè)，每個(gè)管子上的孔眼數(shù)是5662/144=39個(gè)。3.6 生物接觸氧化池3.6.1 介紹（1） 生物接觸氧化也稱淹沒式生物濾池，其反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置填料，經(jīng)過充氧的廢水與長(zhǎng)滿生物膜的填料相接觸，在生物膜的作用下，廢水得到凈化。其基本結(jié)構(gòu)如圖： 圖3-2生物接觸氧化池示意圖（2） 基本工藝生物接觸氧化法通常分為一段法、二段法和多段法。而目前使用較多的是推流法。推流法是將一座生物接觸氧化池內(nèi)部分格，按推流方式

45、進(jìn)行。氧化池分格可使每格微生物與負(fù)荷條件（大小、性質(zhì)）相適應(yīng)，利于微生物專性培養(yǎng)馴化，提高處理效率。 出水原水圖3-3 推流式接觸氧化池3.6.2 填料的選擇與安裝（1） 填料的選擇 結(jié)合實(shí)際情況，選取孔徑為25mm的的玻璃鋼蜂窩填料，其塊體規(guī)格為800×800×230mm，空隙率為98.7，比表面積為158m2/m3,壁厚0.2mm。（參考污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與計(jì)算玻璃鋼蜂窩填料規(guī)格表）（2） 安裝 蜂窩狀填料采用格柵支架安裝，在氧化池底部設(shè)置拼裝式格柵，以支持填料。格柵用厚度為46mm的扁鋼焊接而成，為便于搬動(dòng)、安裝和拆卸，每塊單元格柵尺寸為500mm1000mm。3.6

46、.3 池體的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）有效容積vv=24q(la-lt)/m =24×25（0.8-0.45）/2.2=95.5m3 其中 q平均日廢水量m3/d，600m3/d=25m3/h la進(jìn)水cod的濃度 mg/l，la=800mg/l lt出水cod的濃度 mg/l，lt=450mg/l m容積負(fù)荷，取2.2kgcod/(m3·d)（2）氧化池總面積ff=v/h =95.5/3=31.8m2 h填料總高度，一般取3m（3）氧化池格數(shù)n n=f/f n=31.8/9=3.5 取4格 f每格氧化池面積，25m2采用9m2 氧化池平面尺寸采用3m×3m=9m2（4）校核

47、接觸時(shí)間t=nfh/q =4×9×3/25=4.3h >2h 合格 （5）氧化池總高度h0 h0=h+h1+h2+（m-1）h3+h4 =3+0.5+0.4+（3-1）×0.3+1.5=6.0m 其中h1保護(hù)高，0.50.6m h2填料上水深，0.40.5m h3填料層間隙高，0.20.3m h4配水區(qū)高，不進(jìn)檢修者為0.5m，進(jìn)入檢修者為1.5m m填料層數(shù)，取3 污水在池內(nèi)的實(shí)際停留時(shí)間t'=nf（h0- h1）/q=4×9×(6.0-0.5)/25=7.92h. （6)需氧量dd=d0q =15×600=9000m

48、3/d d0每立方米污水需氧量，1520 m3/ m3 每格氧化池所需空氣量d1= d/4=9000/4=2250 m3/ d（7)填料總體積v 選用直徑為25mm的蜂窩型玻璃鋼填料v'=nfh =4×9×3=108m3 3.6.4曝氣裝置 曝氣裝置是氧化池的重要組成部分，與填料上的生物膜充分發(fā)揮降解有機(jī)污染物物的作用、維持氧化池的正常運(yùn)行和提高生化處理效率有很大關(guān)系，并且同氧化池的動(dòng)力消耗密切相關(guān)。 按供氣方式，有鼓風(fēng)曝氣、機(jī)械曝氣和射流曝氣，目前國(guó)內(nèi)用得較多得是鼓風(fēng)曝氣。這種方法動(dòng)力消耗低，動(dòng)力效率較高，供氣量較易控制，但噪聲大。鼓風(fēng)充氧設(shè)備采用穿孔管，孔眼直徑為46mm，空口速度為510m/s，氧的利用率為67。選用大阻力系統(tǒng)，布?xì)獗容^均勻，安裝方便，一次投資省。（1）總需氧量dd=d0q =15×600=9.0×103m3/d=7.5m3/min=0.125m3/s 式中d0每立方米污水需氧量，1520m3/m3 （2）空氣干管直徑dd=（4d