紡織廠的印染廢水處理站的課程設(shè)計(jì)

1、、尸 、-前言隨著城市改革開(kāi)放的不斷深入，經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為迅速，近年來(lái)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展，城區(qū) 的規(guī)模不斷擴(kuò)大，人口也不斷的增加，人民的生活水平也在不斷的提高，城區(qū)內(nèi)新建 了許多的工企業(yè)， 致使城市的生活污水和工業(yè)廢水量也逐年增加， 如果這些污水未經(jīng) 處理而直接排入城市周?chē)乃w，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的水體污染、水質(zhì)惡化。水污染不僅會(huì) 威脅到城市居民的身體健康，還會(huì)破壞城市的整體環(huán)境，影響城市的投資環(huán)境，阻礙 城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。建設(shè)污水處理廠是控制水污染的有效手段，也是城市基礎(chǔ)建設(shè)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)， 這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和否， 不僅直接影響該市各項(xiàng)功能的發(fā)揮， 也標(biāo)志著城市基礎(chǔ)建設(shè)的 完善程度，成為衡量城市現(xiàn)代化的標(biāo)準(zhǔn)之一

2、，污水處理廠的建設(shè)，不僅反映城市的經(jīng) 濟(jì)實(shí)力、人口素質(zhì)和社會(huì)文明水平，也可以通過(guò)污水的集中處理，降低企業(yè)和社區(qū)污 水處理的費(fèi)用，減少企業(yè)的生產(chǎn)成本，從而增加對(duì)內(nèi)資和外資的吸引力。良好的城市 環(huán)境也會(huì)加快該地區(qū)旅游業(yè)的發(fā)展，增加該地區(qū)的市民收入和財(cái)政收入。為了不斷改善城市的環(huán)境狀況， 提高居民的生活水平和生活質(zhì)量， 促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的可 持續(xù)發(fā)展，適應(yīng)對(duì)外開(kāi)發(fā)，加速發(fā)展的要求，建設(shè)污水處理廠、完善污水處理系統(tǒng)已 成為當(dāng)務(wù)之急，該項(xiàng)目的實(shí)施，必將產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。一 . 設(shè)計(jì)的目的和要求。1.1 設(shè)計(jì)的目的1運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí)，根據(jù)國(guó)家的方針政策，解決工程實(shí)際 問(wèn)題，達(dá)到總結(jié)、鞏固、

3、擴(kuò)大、深化所學(xué)的知識(shí)的目的。2分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，提高學(xué)生獨(dú)立工作的能力。3同時(shí)使學(xué)生更多的閱讀參考資料，使用規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊(cè)，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖紙， 產(chǎn)品目錄， 進(jìn)一步培養(yǎng)的學(xué)生的計(jì)算和繪圖的能力， 編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)的技能。 學(xué)生在 教師的指導(dǎo)下， 通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)受到一次綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)和技能的訓(xùn)練， 進(jìn) 一步提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力； 學(xué)會(huì)閱讀參考文獻(xiàn)， 收集、運(yùn)用設(shè)計(jì)原始 資料的方法以和如何使用規(guī)范、手冊(cè)、產(chǎn)品目錄、選用標(biāo)準(zhǔn)圖的技能，從而提高 設(shè)計(jì)計(jì)算和繪圖能力。1.2 設(shè)計(jì)要求通過(guò)收集資料， 根據(jù)水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)范和原則， 按指定的水質(zhì)指標(biāo)， 確定污水處理程度，并進(jìn)行幾種不同的處理方案的比較

4、和選擇；選定方案后，進(jìn)行單元構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算，并繪制出污水處理工藝流程圖和污水處理廠總平面布置圖， 最后編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和計(jì)算書(shū)。二. 設(shè)計(jì)資料。2.1廢水水質(zhì)水量資料南方某城市一印染廠，臨近西江，有職工近百人，年產(chǎn)值1500萬(wàn)元左右，主要織物有麻、棉和化纖，使用染料有硫化染料、分散染料和直接染料；排放廢 水有退漿廢水、煮煉廢水、漂白廢水、絲光廢水、染整廢水等，日產(chǎn)廢水10000m3 具體水質(zhì)見(jiàn)表 1-1。出水要求嚴(yán)格執(zhí)行紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB4287-92。表1-1印染廢水水質(zhì)項(xiàng)目CODcr/(mg/L)BOD(mg/L)SS/(mg/L)色度PH原水水質(zhì)10倍89出水水質(zhì)<

5、 180< 60< 10080倍692.2氣象、水文和工程地質(zhì)資料該市臨近北回歸線，為亞熱帶季風(fēng)氣候，全年氣候溫和，年平均 19 C,最 熱月平均30C，極端最高溫度40C，最冷月平均13C，最低溫度6C。常年主 導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng)和北風(fēng)。印染廠地勢(shì)平坦，地質(zhì)條件良好，地表土層厚度一般在8m以上，主要為亞砂土、亞粘土、砂卵石組成，地基承載力為1.2kgf/cm2。河流常水位標(biāo)高85.40m, 進(jìn)水管底標(biāo)高88.00m,廢水處理站地面標(biāo)高 91.00 m，廢水處理站距離西江約 110m2.3設(shè)計(jì)依據(jù) 廢水處理工程設(shè)計(jì)委托書(shū)。 XX市環(huán)境保護(hù)局“關(guān)于XX印染廠廢水處理工程的批復(fù)”。 “XX市

6、XX印染廠廢水處理工程項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告”的批復(fù)。 XX市XX印染廠廢水處理工程巖土工程勘察報(bào)告。 XX市XX印染廠用水和其排水情況。三. 設(shè)計(jì)概述。3.1設(shè)計(jì)任務(wù)：工業(yè)廢水處理程度廢水處理程度見(jiàn)表1-2，從表中可以看出，CODc、B0D5 SS和色度的去除 率范圍在60%- 85%去除率一般。根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行印染廢水處理實(shí)際運(yùn)行情況， 一般能夠達(dá)到上述去除率。表1-2污染物去除率一覽表污染物進(jìn)水 /(mg/L)出水 /(mg/L)去除率/%CODcr100018082BOD53506083SS25010060色度30080733.2進(jìn)水水質(zhì)水量分析(1) BOD5/CODc比值 廢水BOD5/CO

7、Dcfi是判定污水可生化性最常用的 方法。本工程廢水處理站進(jìn)水水質(zhì) BOD5=400mg/L , CODcr=1000 mg/L, BOD5/CODcr=0.40可生化性較好，表明本工程可以采用生化處理工藝。(2) 水量本工程設(shè)計(jì)污水水量為10000n3/d，規(guī)模較小。四. 工藝分析和選擇說(shuō)明。4.1廢水水質(zhì)特點(diǎn)印染廢水的水質(zhì)隨采用的纖維種類(lèi)和加工工藝的不同而異， 污染物組分差異 很大。一般印染廢水 PH值為610，CODcr為4001000 mg/L，BOD5為100 400 mg/L，SS為 100200 mg/L，色度為 100400 倍。印染各工序的排放廢水包括退漿廢水、煮煉廢水、漂白

8、廢水、絲光廢水、染 色廢水、印花廢水、整理廢水。這些廢水從水質(zhì)特點(diǎn)來(lái)看，普遍呈堿性，無(wú)有毒 有害污染物，適宜生物處理，但進(jìn)水水質(zhì)、水量變化大，有機(jī)污染物的組合復(fù)雜， 可生化性一般，需要考慮水質(zhì)、水量調(diào)節(jié)和可生化性改善。4.2印染廢水處理常用方法概述物化法：利用加入絮凝劑、助凝劑，在特定的構(gòu)筑物內(nèi)進(jìn)行沉淀或氣 浮，去除污水中的污染物。但該類(lèi)方法由于藥劑費(fèi)用高、去除污染物不徹底。污 泥量大且難以進(jìn)一步處理，會(huì)產(chǎn)生一定的“二次污染”，一般不單獨(dú)使用，僅作 為生化處理的輔助工藝；物化工藝常用的主要有絮凝沉淀和氣浮， 二者單獨(dú)使用 時(shí)均難以達(dá)標(biāo)排放。絮凝沉淀：通過(guò)加入絮凝劑、 助凝劑，使膠體在一定的外力

9、擾動(dòng)下相互碰撞、 聚集，形成較大絮狀顆粒， 從而使污染物被吸附去除。 常用的處理設(shè)施有豎流沉 淀池、斜管沉淀池、輻流沉淀池等。絮凝沉淀一般可去除40%-50%勺CODck60%- 80%的色度。氣?。菏且晕⑿馀葑鳛檩d體，黏附水中勺雜質(zhì)顆粒，使其密度小于水，然 后顆粒被氣泡攜帶浮升至水面， 和水分離去除勺方法。 主要設(shè)施有傳統(tǒng)溶氣氣浮、 CAF渦凹?xì)飧?、超淺層氣浮等。氣浮一般可去除 45%-60%勺CODcr 60%-80%勺 色度。4.2.2 生化法：利用微生物勺作用，是污水中勺微生物被吸附、降解而去除 勺一種處理方法。由于其降解污染物徹底、運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低，基本不產(chǎn)生“二 次污染”等特點(diǎn)，

10、被廣泛使用于印染廢水處理中。常見(jiàn)生物處理工藝有厭氧 - 好 氧二相生物接觸氧化工藝。生物接觸氧化法又稱(chēng)浸沒(méi)式曝氣生物濾池， 是在生物濾池勺基礎(chǔ)上發(fā)展演變 而來(lái)勺。目前，生物接觸氧化法在有機(jī)工業(yè)廢水生物處理（尤其是印染廢水） 、 小型生活污水處理中得到廣泛使用， 成為小量工業(yè)廢水、 生活污水處理勺主流工 藝之一。生物接觸氧化池內(nèi)設(shè)置填料， 池底設(shè)置曝氣器， 長(zhǎng)滿(mǎn)生物膜勺填料淹沒(méi)在污 水中，并和污水、空氣進(jìn)行三相傳質(zhì)，水中勺有機(jī)物被微生物吸附、降解，并被 同化成新勺生物膜。 老化勺生物膜在氣、 水剪切作用下從填料上脫落， 隨水進(jìn)入 二沉池后泥水分離，污水得到凈化。生物接觸氧化法是介于活性污泥法和生

11、物濾池二者之間勺污水生物處理技 術(shù)，兼有活性污泥法和生物膜法勺特點(diǎn)。 填料比表面積大， 單位容積勺生物固體量高于活性污泥法曝氣池和生物濾 池，加之其充氧條件好，因此，生物接觸氧化池具有較高勺容積負(fù)荷。 生物接觸氧化法不需要污泥回流，不存在污泥膨脹問(wèn)題，運(yùn)行管理簡(jiǎn)便。 由于生物固體量多， 水流又屬完全混合型， 因此生物接觸氧化池對(duì)水質(zhì)水 量勺驟變有較強(qiáng)勺適應(yīng)能力。 生物接觸氧化池有機(jī)溶積負(fù)荷較高時(shí)，其F/M保持在較低水平，污泥產(chǎn)率 較低。當(dāng)生物接觸氧化采用厭氧-好氧二相生物處理時(shí)，能將厭氧、好氧的技術(shù)特 點(diǎn)集成整合，從而有效提高工藝處理效果。生物厭氧（或水解酸化）能將印染廢 水中大部分難降解有機(jī)

12、污染物分解成易降解小分子有機(jī)物，改善廢水的可生化 性。同時(shí)借助曝氣供氧，好氧微生物逐步降解廢水中各種易降解的有機(jī)污染物。 通過(guò)厭氧、好氧作用的組合，實(shí)現(xiàn)包括大部分難降解有機(jī)物在內(nèi)的各種有機(jī)物的 去除。423組合工藝：充分整合物化方法、生化方法的優(yōu)點(diǎn)，構(gòu)建物化 -生化組 合工藝、生化-物化組合工藝。常見(jiàn)的組合工藝有混凝-好氧生物處理、厭氧-好 氧-氣浮或活性炭處理。 混凝-好氧生物處理：印染廢水含有大量漿料、染料、助劑、表面活性劑 等難降解有機(jī)物，易采用混凝沉淀去除，從而提高廢水的可生化性，促進(jìn)后續(xù)生 物處理。這種處理工藝的不足是投藥量較大、產(chǎn)泥較多、運(yùn)行成本偏高。 厭氧-好氧-氣浮或活性炭吸附

13、處理：印染廢水含有大量漿料、染料、助劑、表面活性劑等難降解有機(jī)物，可以通過(guò)厭氧水解酸化和好氧生物處理去除絕大部 分有機(jī)物，但有可能存在小部分難降解有機(jī)物（尤其是染料）難以去除，需要后 續(xù)串聯(lián)混凝氣浮或活性炭吸附，確保出水水質(zhì)。該工藝和前述物化-生化處理工藝相比，投藥量、產(chǎn)泥量均明顯降低，但水解酸化或厭氧階段的水力停留時(shí)間需 相對(duì)增加，厭氧池的體積要適當(dāng)加大。4.3工藝技術(shù)方案選擇4大類(lèi)工藝技術(shù)方案經(jīng)濟(jì)性比較列于表 1-3。表1-3工藝技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性比較工藝類(lèi)型物化法厭氧-好氧二相生物接觸氧化工藝混凝-好氧生物處理厭氧-好氧二相生物接觸氧化-氣浮CO去除率50%- 65%85%- 95%85%-

14、90%85%- 95%色度去除效果較好一般較好好技術(shù)可靠性和成熟性技術(shù)不夠成 熟，出水水 質(zhì)難以達(dá)標(biāo)耐沖擊負(fù)荷，技術(shù)成熟，出水水質(zhì)較好能承受較大沖 擊負(fù)荷，技術(shù)成 熟，出水水質(zhì)較耐沖擊負(fù)荷，技術(shù)成熟，出水水質(zhì)好好構(gòu)筑物數(shù)量和設(shè)備少較少多較多操作、管理和維護(hù)操作管理便利無(wú)污泥回流、污泥膨 脹，操作方便需要混凝、沉淀 和污泥回流，操 作管理較為復(fù) 雜無(wú)污泥回流，操作較為方便占地面積占地面積小占地面積小，為普通活性污泥法的1/3和普通活性污泥法接近占地面積小投資一般較高較高高運(yùn)行成本藥耗較大， 成本較咼較低藥耗較大，成本較高一般基于表1-3的對(duì)比分析以和有機(jī)物、色度去除率要求，厭氧、好氧二相生物接觸

15、氧化-氣浮工藝在4種技術(shù)中具有較明顯優(yōu)勢(shì)，比較適應(yīng)本廢水處理，故 本設(shè)計(jì)擬采用此工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)。具體工藝流程如圖1-4。圖1-4 工藝流程圖進(jìn)水格柵調(diào)節(jié)池水解酸化池生物接觸氧化池-氣浮池出水（加藥）T J 污泥脫水泥餅外運(yùn)五. 設(shè)計(jì)說(shuō)明。5.1格柵格柵是用一組平行的剛性柵條制成的框架，可用來(lái)攔截水中的大塊懸浮物，通常設(shè)在其他處理構(gòu)筑物之前或泵站集水池進(jìn)口處的渠道中，以防漂浮物阻礙構(gòu)筑物的孔道、損壞機(jī)械設(shè)備等。印染廢水含有線頭、纖維等漂浮物，會(huì)對(duì)水泵和其水下攪拌設(shè)備造成損害， 因此，需要設(shè)置格柵對(duì)其進(jìn)行攔截，以保證后續(xù)處理的設(shè)備安全。由于本設(shè)計(jì)進(jìn) 水水量為1oooom/L，漂浮物和懸浮物多為纖維、

16、細(xì)粒狀，宜采用細(xì)格柵。具體 設(shè)計(jì)參數(shù)：進(jìn)水管渠寬0.38m,柵前流速0.40.9m/s，過(guò)柵流速0.9m/s，格柵間隙7mm, 每日柵渣量0.7m3/d，采用機(jī)械清渣；格柵安裝傾角為 60o,柵前水深0.4m,柵 條間隙45個(gè)，柵槽寬度為0.76m,漸寬部分角度為20o,漸寬長(zhǎng)度為0.52m,漸 窄部分長(zhǎng)度為0.26m，柵槽總長(zhǎng)度為2.67m。5.2 調(diào)節(jié)池由于印染廢水水質(zhì)、水量不均,工藝首先需設(shè)置調(diào)節(jié)池,避免水質(zhì)、水量明 顯波動(dòng),以防止生物處理系統(tǒng)負(fù)荷的急劇變化, 維持物化處理過(guò)程和其設(shè)備的穩(wěn) 定運(yùn)行。具體設(shè)計(jì)如下：地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間6h,池長(zhǎng)25m池寬20m池深5.6m（

17、有效水深5.0m，超高0.6m），有效容積2500n3。5.3 提升泵站泵站設(shè)計(jì)參數(shù)：池長(zhǎng)3m池寬12m池深5.6m。水泵采用WQS型污水潛污泵,型號(hào) WQS-145-10-7.5 , 3用3備,流量145m 3/h，揚(yáng)程10m 轉(zhuǎn)速1450r/min，功率7.5kW,出水管直徑150mm。5.4 水解酸化池在印染廢水中, 由于存在部分結(jié)構(gòu)復(fù)雜、 難降解的高分子有機(jī)物, 含有染料、 助劑、纖維等大分子物質(zhì), 若直接采用好氧生物處理工藝, 有機(jī)物的去除率不高。 厭氧水解工藝用于印染廢水處理, 在于難生物降解, 有機(jī)物在兼性微生物的作用 下能轉(zhuǎn)化為易被好氧生物利用的小分子有機(jī)物,提高了廢水的可生化

18、性。水解酸化池設(shè)計(jì)參數(shù)：池長(zhǎng) 28m,池寬15m,池深4.4m （有效水深4.0m,超 高0.4m）,水力停留時(shí)間4h。在距池底0.4m處設(shè)置高3.5m組合型纖維束填料。5.5 生物接觸氧化池生物接觸氧化池是近年來(lái)印染廢水處理最為流行的處理技術(shù)。 其凈化機(jī)理和 生物膜法基本相同。即大量微生物固著在填料上，氣、液通過(guò)填料間隙，和微生 物充分接觸。由于微生物總量高，氣、液、固三相充分傳質(zhì)，氣泡被填料有效切 割，氧的轉(zhuǎn)移率明顯提高， 生物接觸氧化的有機(jī)負(fù)荷顯著增大， 且污染物去除效 果好。生物接觸氧化池共設(shè)4格，單池尺寸：池長(zhǎng)14m,池寬12m,池深5m。水力 停留時(shí)間 4.8h 氣水比 15： 1

19、；單層填料高度 1.0m 填料層之間距離 0.2m 共 分3層填料；布水廊道寬 1m 干管直徑 210mm 穿孔管 5根、直徑 150mm 孔眼直徑6mn,孔間距40mm池內(nèi)填料采用半軟性填料和彈性填料的組合填料。配套曝氣設(shè)備擬采用3LWD三葉型羅茨鼓風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)型號(hào) 3L52,二用二備，設(shè)計(jì)供風(fēng)氣量1876n3/h或32n3/min，風(fēng)壓19kPa,配套電機(jī)18kW5.6氣浮池在經(jīng)生化處理后的出水中加入混凝劑，混凝反應(yīng)后進(jìn)入氣浮池分離，進(jìn)一步降低色度和難降解有機(jī)物，保證出水水質(zhì)。混凝氣浮池是合建式，分為三部分， 前為反應(yīng)區(qū)，中為接觸室，后為分離區(qū)。廢水先進(jìn)入反應(yīng)區(qū)，和投加的三氯化鋁 通過(guò)攪拌反

20、生絮凝，后再接觸室和溶氣水釋放的微氣泡接觸，絮凝體因黏附大量微氣泡而上浮，并在分離區(qū)通過(guò)刮板將浮渣刮除，達(dá)到去除污染物的目的。氣浮采用加壓溶氣氣浮，裝置型號(hào) RFS-150型，處理能力150 m3/h，溶氣 壓力 0.2 0.4MPa。氣浮池設(shè)計(jì)參數(shù)：由于處理水量較大，采用圓形豎流式氣浮池。池長(zhǎng)12.2m, （含反應(yīng)池長(zhǎng)度），池寬8.7m，池深2.7m，反應(yīng)時(shí)間15min，接觸室直徑2.9m， 接觸室斷面水深0.4m,分離室直徑8.7m，氣浮池水深2.16m。氣浮池總停留時(shí)間 19.8min，接觸區(qū)上升流速18mm/s設(shè)有TS?- H型溶氣釋放器，分離區(qū)上升流速 2mm/s5.7污泥脫水間為了

21、利于污泥的外運(yùn)和處置，需要對(duì)污泥做脫水處理。污泥采用機(jī)械脫水。污泥脫水間設(shè)計(jì)參數(shù)：長(zhǎng)12.0m,寬12.0m，高6.0m。污泥提升泵采用42 x 4A型污泥泵，設(shè)計(jì)流量3.31 m3/h，功率1.10kW,四 用二備。污泥脫水采用板框式壓濾機(jī)。六. 構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算。6.1設(shè)計(jì)流量計(jì)算已知條件：平均設(shè)計(jì)流量：Q= 10000 m : d污水流量總變化系數(shù)：Kz =1.0。流量換算：Qmax KzQ , Qax=Q=10000m/d= 416.7m3/h= 0.1157m3/s=115.7L/s6.2格柵計(jì)算采用柵條型格柵，安裝在進(jìn)水明渠中。設(shè)計(jì)計(jì)算圖如圖1-5柵前水深的確定：取過(guò)柵流速v=0.9

22、 m/s。(設(shè)置格柵的渠道，寬度要適當(dāng)，應(yīng)使水流保持適當(dāng)?shù)牧魉?。通常采?.40.9m/s的柵前流速；為了防止柵條間隙堵塞，過(guò)柵流速一般采用0.61.0 m/s ;格柵傾角為a =60 o)因?yàn)镼= (2h)2V1 / 2則h=0.38(m)心 0.4m(柵前水深可按規(guī)范規(guī)定的明渠最小設(shè)計(jì)流速 0.4m/s)柵條間隙數(shù)的確定：n=Qmax2( sin a) /(b h v )=0.1157 xV( sin60o)/ ( 0.007 x 0.38 x 0.9)=46(個(gè))。式中，n為柵條間隙數(shù)，個(gè)；Qma為最大設(shè)計(jì)流量，吊/s ;a為格柵傾角；b為 柵條凈間隙，本設(shè)計(jì)為細(xì)格柵，間隙取 0.007

23、m。過(guò)柵水頭損失的確定：h仁k h。 h 。=£( v2/ ( 2g ) sin a式中，h1為過(guò)柵水頭損失，m ； h。為計(jì)算水頭損失，m ； g為重力加速度，9.81m/ s2 ； k為系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增大的的倍數(shù)，一般 k=3;E為阻 力系數(shù)，和柵條斷面形狀有關(guān)，見(jiàn)表 1-6。表1-6格柵阻力系數(shù)E計(jì)算公式柵條斷面形狀計(jì)算公式說(shuō)明銳邊矩形E =廠(S/b ) ? ( 4/3 )2.42迎水面為半圓形的矩形B形狀系數(shù)B = 1.83圓形B = 1.79迎水、背水面均為半圓形的矩形B = 1.67正方形E = ( b+S)/ & b120.64根據(jù)表1-6，

24、為銳邊矩形斷面時(shí)，B= 2.42則 E =廠(S/b)?( 4/3)=2.42 x( 0.01/0.007 ) ? ( 4/3 ) =3.89h仁k £( v2/ ( 2g ) sin a=3X 3.89 x 0.9 2/ ( 2X 9.81 ) x sin60 o=0.42 m6.2.4 柵槽前后總高度的確定：設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m,柵前槽高：H1=h+h2=0.38+0.3=0.68 m , 取 0.7 m 。 柵后槽高： H=h+h1+h2=0.38+0.42+0.3=1.1 m 。6.2.5 柵槽寬度的確定：B=S (n-1 ) +b n=0.01 X( 45- 1)+

25、 0.007 X 45 = 0.76 m式中，B為柵槽寬度，m ; S為柵條寬度，m,取0.01m(目前多采用斷面形式為 矩形的柵條 ) 。6.2.6 柵槽總長(zhǎng)度的確定： 進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度的確定。設(shè)進(jìn)水渠道寬B1=0.38m ,漸寬部分展開(kāi)角3 = 20 o,此時(shí)進(jìn)水渠道內(nèi)的流速為：v仁Q/( B1 h )= 0.1157/ ( 0.38 X 0.38 )= 0.8 m/s(符合0.40.9m/s的柵前流速取值) 則，進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度： L1=( B-B1) /( 2tan20o)=( 0.76-0.38) /( 2Xtan20o)= 0.52 m 柵槽和出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度

26、的確定：L2=L1/2=0.7/2=0.26 m柵槽總長(zhǎng)度： L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tan60 o=0.52+0.26+0.5+1.0+0.68/tan60o=2.67 m6.2.7 每日柵渣量的確定：W=Qmax W1X 86400/(KzX1000)=0.1157X0.07X86400/( 1X 1000)=0.7 m3/d宜采用機(jī)械清渣。式中，W為每日清渣量，m3/d ; W1為柵渣量，每1000立方米污水取渣量0.10.01m 3,設(shè)計(jì)取0.07 m3/ ( 103m3); Kz為廢水的流量總變化系數(shù)。6.3 調(diào)節(jié)池計(jì)算為了更好地調(diào)節(jié)廢水水質(zhì)水量， 保證后續(xù)處理的穩(wěn)定性

27、要求。 調(diào)節(jié)池水力停 留時(shí)間取 6.0h 。 調(diào)節(jié)池有效容積：V=QT=416.7 X 6=2500 m3式中，V為調(diào)節(jié)池的有效容積，m3; Q為廢水的平均流量，m3/h ; T為調(diào)節(jié)池調(diào) 節(jié)時(shí)間， h。 調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)尺寸：設(shè)調(diào)節(jié)池的有效水深h=5m則調(diào)節(jié)池的平面積S=V/h=2500/5=500n2;取池長(zhǎng)為25m 則池寬為20m 設(shè)調(diào)節(jié)池超高 0.6m，貝U 調(diào)節(jié)池的實(shí)際水深 H=0.6+5.0=5.6 m 。6.4 水解酸化池計(jì)算 水解酸化池的有效容積：取平均水力停留時(shí)間HTR=4h有效水深H=4m則水解酸化池有效容積 V=QXHTR=416.7X4=1666.7 m3。 水解酸化池設(shè)計(jì)尺

28、寸：池平面面積： A=V/H=1666.7/4=416.7 m 3;取池長(zhǎng)L=28m則池寬 B=15m則實(shí)際設(shè)計(jì)水解酸化池面積 A =LB=28X 15=420n2;取超高0.4m,則設(shè)計(jì)水深4.4m。填料于池底上方0.4 m處設(shè)置，填 料有效深度為 3.5m。具體設(shè)計(jì)圖見(jiàn)圖 1-7。6.5 生物接觸氧化池計(jì)算6.5.1 生物接觸氧化池填料容積的確定：W=Q So /Nw=10000X 400/2000=2000 m3式中，W為填料的總有機(jī)容積，n3; Q為日平均污水流量，m3/d ; S。為原污水BOD5S, g/m3或 mg/L; Nw為 BOD5容積負(fù)荷率，gBOD5/( m3 d),取

29、 2000 gBOD5/ (n3 - d)o6.5.2 生物接觸池總面積的確定A=W/H=2000/3=666.7 m 2式中，A為生物接觸池總面積m2，H為填料高度，m 一般取3m。6.5.3 生物接觸氧化池座數(shù)確定：n=A/f=666.7/168=3.9 式中，f為每座生物接觸池面積，n2,取單池面積168n2 (設(shè)計(jì)尺寸為14.0mX 7.0m); n為生物接觸池座數(shù)，一般n2,本設(shè)計(jì)為4座。6.5.4 污水實(shí)際水力停留時(shí)間：t=nfH/Q=(4X 168X 3/10000 )X 24=4.8h式中， t 為污水在生物接觸氧化池內(nèi)實(shí)際停留時(shí)間，h。6.5.5 生物接觸氧化池池深：生物接觸

30、氧化池計(jì)算圖見(jiàn)圖 1-8。則池深為：H。 =mH1+h1+h2+(m-1)h3+h4=3X10.60.5( 3-1 )X 0.20.5=5.0 m式中，h為生物接觸氧化池單層濾料高度，m取im hi為超高，m 一般為0.5 0.6m,設(shè)計(jì)取0.6m； h2為填料上部穩(wěn)定的水層深，m 一般為0.40.5m，設(shè)計(jì) 取0.5m； h3為填料層的間隙高度，m 一般為0.20.3m，設(shè)計(jì)取0.2m； h4為 配水區(qū)高度，m當(dāng)考慮需要入內(nèi)檢修時(shí)，h4=1.5m；當(dāng)不需要入內(nèi)檢修時(shí)，h4=0.5m； 本設(shè)計(jì)不考慮檢修人孔，故取 0.5m； m為填料層數(shù)，取3層。6.5.6 生物接觸氧化池池內(nèi)設(shè)施設(shè)計(jì)：填料采

31、用組合填料，分為3層，每層高度1m所需填料容積4X168X 3= 2016n3;進(jìn)水配水采用廊道配水，廊道設(shè)在氧化池一側(cè)，寬度1m,則廊道內(nèi)水流速度：v=Q/( nBb)=10000/( 4X 1 X 3)= 833.3 m/d=9.6 mm/s式中，v為廊道內(nèi)水流速度，mm/s B為廊道寬度，m b為廊道高度，m 每池所需氣量：q=D o X( Q/n)=15X10000/( 24X4) =1562.6 m3/h 。式中，D。為1n3污水需氣量，m3/m3，B值宜大于10,般取1520 m3/ m3,本設(shè)計(jì)取 15 m3/ m3o 空氣干管直徑：d=V4q/ ( 3600XnX v )=V4

32、 X 1562.6/ ( 3600X 3.14 X 12 )=0.21 m取 d=210mm 式中，v為空氣干管內(nèi)的空氣流速，m/s, 般取1015 m/s,本設(shè)計(jì)取12 m/s。 每池設(shè)穿孔管 5 根，穿孔管直徑為 :d1=V4q/ ( 5X 3600XnX v1 )=V4 X 1562.6/ ( 5X 3600X 3.14 X 5)=0.12 m , 取 d1=150mm式中，v1為穿孔管內(nèi)的空氣流速，m/s, 般取45 m/s，本設(shè)計(jì)取5 m/s。 穿孔管孔眼直徑©取6mm孔眼空氣流速v2取10m/s；則每個(gè)孔眼通過(guò)氣量q，:q / = n /4 X 0.0062X 10=0.

33、00028 m3/s 每根穿孔管上的孔眼數(shù) m:m=q/ ( 5q) =1562.6/( 5X0.00028)X( 1/3600) =310(個(gè)) 每根穿孔管的孔間距：1= ( 14-0.006 X m) / ( m 1 ) =0.039m40mm6.6 氣浮池計(jì)算6.6.1 設(shè)計(jì)參數(shù)：采用圓形豎流式溶氣氣浮，回流比4.8%,反應(yīng)時(shí)間15min；接觸室上升流速 18mm/s氣浮池分離室停留時(shí)間18min,氣浮分離速度2mm/s溶氣罐采用填料 罐，其溶氣罐過(guò)流密度取 3000 m3/ (n2 d),溶氣罐壓力設(shè)定為0.7MP&具體 見(jiàn)圖 1-8 。6.6.2 氣浮所需釋氣量：因原水懸浮物

34、濃度 Sa=250mg/L濃度不高，采用氣固比 a=0.007 (氣固比 無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)一般取值 0.0050.06 )。其設(shè)計(jì)工作溫度取20 o,查表空氣的 密度和在水中溶解度，得空氣密度p為1.164g/L，溶解度Cs為18.7mL/L ;查 表-階梯環(huán)填料罐(層高1m)的水溫、壓力和溶氣效率關(guān)系，得溶氣壓力為0.3MPa, 容器效率f為90%則加壓溶氣水的流量：a=A/S=p Cs( fp/p 0 -1 )Qr/QSa0.007X10000X250=1.164 X18.7X( 0.9X( 0.3/0.101) -1) XQrQr=480.5 m3/d回流比：R， =Qr/Q=480.5/1

35、0000=4.8%釋氣量：Qg=Q R'ac k=( 10000/24)X 0.048X1.5X 1.2=36L/h式中，Q為氣浮處理的廢水量，n3/h ； R為試驗(yàn)條件下的澄清液回流比，% ac為試驗(yàn)條件下的釋氣量，L/m3,本設(shè)計(jì)ac=a Sa/ p =0.007 x 250/1.164=1.5L/m3; k為水溫校政系數(shù)，取1.11.3，本設(shè)計(jì)取1.2。6.6.3 壓力溶氣罐尺寸： 因?yàn)閴毫θ軞馓盍瞎薜倪^(guò)流密度I取3000 n3/ ( n2 d),故溶氣罐直徑：Dd=V 4Qr/ (n I )=V 4 x 480.5/ (nX 3000)=0.45 m 溶氣罐高度：h=2h1 h

36、2h3 h4=2x0.2250.251.01.2=2.9m式中，h1為灌頂、底封頭高度(根據(jù)罐直徑而定)，m本設(shè)計(jì)取罐直徑的一半； h2為布水區(qū)高度，一般取0.20.3m； h3為貯水區(qū)高度，一般取1.0m； h4為填 料層高度，一般取 1.01.3m。6.6.4 氣浮池尺寸：因接觸室上升流速vc取18mm/s(般取1020mm/s),則接觸室的表面積 為：Ac= ( Q+ Qr) /Uc=(10000+480.5) X 103/ ( 3600X 24X 18 ) =6.74m2接觸室的直徑：dc= V( 4Ac/ n) =2.9m 取分離室流速vs=2mm/s(一般取0.10.3mm/s)，

37、停留時(shí)間t=18min，表面負(fù)荷為7 m3/ ( n2 h )，則分離室的表面積：As=(Q+Qr)/vs= (10000+480.5)X103/( 3600X24X2) =60 m2分離室直徑：ds= V( 4As/ n) =8.7m 氣浮池水深：H=vs t=0.002 X18X 60=2.16 m取超高0.54m,貝U池深2.7m 。 氣浮池有效容積： W=(Ac+As) H=(6.74+60) X2.16=144.2 m 3；氣浮池實(shí)際容積： W=(6.74+60) X 2.7=180.2 m 3。 接觸室氣、水接觸時(shí)間：t0=H0/vc=( 2.16-0.4 ) /0.018=97.

38、8 s( >60s)氣浮池總停留時(shí)間： T=60 X W/(Q+Qr) =60X144.2X24/(10000+480.5)=19.8min6.6.5 投藥量的確定：最佳投藥量應(yīng)該是經(jīng)過(guò)試驗(yàn)確定的， 一般來(lái)說(shuō)，普通鐵鹽、 鋁鹽的投藥量為 10100mg/L,聚合鹽為普通鹽的1/21/3。本設(shè)計(jì)擬使用PAC聚合鹽(聚合氯 化鋁)，每天投藥量：(10000/24)x 1000X 30 X 1/3 X 10 16=4.17 kg/h=250.2 kg/d七平面布置和高程設(shè)計(jì)7.1 平面布置平面布置原則 處理站平面布置直接影響其高程布置、 運(yùn)行管理和維護(hù)、 環(huán)境衛(wèi)生等。為確保平面設(shè)計(jì)趨于合理,廢

39、水處理站平面布置需遵循下列原則。a. 設(shè)計(jì)布置必須按照室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范的相應(yīng)條款進(jìn)行設(shè)計(jì)。b. 廢水處理站總體布置應(yīng)根據(jù)各構(gòu)筑物的功能要求和水力要求, 結(jié)合地形和 地質(zhì)條件、 風(fēng)力和朝向綜合考慮, 廢水處理構(gòu)筑物、 污泥處理構(gòu)筑物以和管理設(shè) 施宜區(qū)分集中布置。c. 為便于施工、運(yùn)行管理和檢修便利，各構(gòu)筑物之間必須留有 510m的間 距；各構(gòu)筑物之間的管渠力求直通、 便捷,避免迂回；主體構(gòu)筑物宜設(shè)置放空管； 鼓風(fēng)機(jī)房盡可能靠近曝氣池。d. 附屬設(shè)施應(yīng)遠(yuǎn)離污泥處理設(shè)施，并位于夏季主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向。平面布置 廢水處理站平面布置圖見(jiàn)圖 1-9 。7.2 高程布置根據(jù)平面布置， 計(jì)算各構(gòu)筑物間的水損，

40、進(jìn)行構(gòu)筑物高程設(shè)計(jì)。 各構(gòu)筑物間 的管道按滿(mǎn)流設(shè)計(jì)，計(jì)算沿程水損和局部水損。 沿程水損： h1=iL式中， L 為計(jì)算管段長(zhǎng)度， m； i 為水力坡度。 局部水頭損失：h2= 一 v2/ ( 2g )式中，E為局部阻力系數(shù)，90o彎頭阻力系數(shù)為0.35，三通為1.01.5。 本設(shè)計(jì)流量為10000n3/d，管徑選取200mm則管內(nèi)流速：v=4 Q/ (n d2 ) =4X 10000/ ( 24X 3600XnX 0.22 ) =3.68m/s 水損計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 1-10，各構(gòu)筑物相關(guān)水面高程、底部高程等結(jié)果見(jiàn)表 1-11 。根據(jù)上述計(jì)算，得設(shè)計(jì)高程圖(圖 1-12)。表1-10 水損計(jì)算表沿程水損計(jì)算局部水損h2/m構(gòu)筑