畢業(yè)設計----洗毛廢水處理

1、<p><b>　　前言</b></p><p>　　在我國經(jīng)濟高速發(fā)展的今天，污水處理事業(yè)取得了較大的發(fā)展，已有一批城市興建了污水處理廠，一大批工業(yè)企業(yè)建設了工業(yè)廢水處理廠（站），更多的城市和工業(yè)企業(yè)在規(guī)劃、籌劃和設計污水處理廠。水污染防治、保護水環(huán)境，造福子孫后代的思想已深入人心。</p><p>　　近幾十年來，污水處理技術無論在理論研究方面還是在應用

2、發(fā)面，都取得了一定的進步，新工藝、新技術大量涌現(xiàn)，氧化溝系統(tǒng)和高效低耗的污水處理技術，如各種類型的穩(wěn)定塘、土體處理系統(tǒng)、濕地系統(tǒng)都取得了長足的進步和應用。這些新工藝、新技術已成為水污染防治領域的熱門研究課題。在國家科委、建設部、國家環(huán)境保護局的組織和領導下，廣泛、深入地開展了這些課題的科學研究工作，取得了一批令人矚目的研究成果。</p><p>　　不應回避，我國面臨水資源短缺的嚴重事實，北方一些城市人民生活水平

3、的提高和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展已受到水資源不足的制約。城市污水和工業(yè)廢水回用，以城市污水作為第二水源的趨勢，不久將成為必然。這就是我國污水事業(yè)面臨的現(xiàn)實。</p><p>　　作為環(huán)境工程專業(yè)的學生，就更應該深刻地了解這種形勢，掌握并發(fā)展污水處理的新工藝、新技術，成為跨世紀的工程技術人才，將我國的污水處理事業(yè)提升到一個新的高度。</p><p>　　本次設計的題目是洗毛污水處理廠設計。目的是了解

4、水處理工程的設計內(nèi)容與方法，其中包括了污水處理廠的建設以及工藝流程的選用，收獲甚多，為日后的學習與工作積累了寶貴的經(jīng)驗。設計成果包括設計說明書，計算書與工藝平面圖。</p><p>　　在此，還要對老師的悉心指導表示感謝。</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　洗毛廢水是一種含有大量污染物的高度污染性工業(yè)廢水，其主要污染

5、物羊毛脂是由非離子型洗滌劑形成的穩(wěn)定的水包油形式的乳化液。利用微生物作用使乳化液破乳成為一種新的洗毛廢水處理方法。該方法目的在于通過物理去除COD來提高好氧處理能力，而非用生物方法從廢水中去除羊毛脂。該處理方法的機制是利用好氧混合液使洗毛廢水乳化液變得不穩(wěn)定。根據(jù)羊毛洗滌廢水的特點，采用UASB和好氧工藝處理該廢水。運行結(jié)果表明：p(COD )≤5200 mg／L，p(BOD)≤3000 mg／L，p(SS)≤2200 mg／L時，出水

6、p(COD)<200 mg／L，p(BOD)<60 mg／L，p(SS)<200mg／L。</p><p>　　關鍵詞：洗毛廢水；廢水處理；厭氧；生物接觸氧化</p><p>　　Abstract：Wool scouring effluent is a highly polluted industrial wastewater in which the main poll

7、utant, wool wax, is held in a stable oil-in-water emulsion by non-ionic detergent. The use of microbial action to cause emulsion destabilisation has been proposed as a new treatment strategy for this effluent stream. Thi

8、s strategy aims at improving aerobic treatment performance by physically removing the high-COD, slowly bio-degradable wool wax from the system without biodegradation.The mechanism by </p><p>　　investigated.&

9、lt;/p><p>　　According to the characteristics of the wastewater from wool washing，a UASB and aerobic process was used to treat the said wastewater．Results of the operation showed that when the p(COD，)of the inle

10、t water was≤5 200 mg／I ．the p(BOD)of the inlet water was≤3000 mg／L and the p(SS)of the inlet water Was≤2200mg／L，the p(COD)of the effluent water was <200 mg／L，the p(BOD)of the effluent water was <60 mg／L and the p(S

11、S)of the effluent water was < 200 mg／L．</p><p>　　Key words：wastewater from wool washing；wastewater treatment；anaerobic；biological contact oxidation</p><p><b>　　目錄</b></p>&

12、lt;p>　　緒論…………………………………………………</p><p>　　洗毛廢水的產(chǎn)生………………………………………</p><p>　　1.2 洗毛廢水的特點………………………………………</p><p>　　1.3 洗毛廢水的危害………………………………………</p><p>　　1.4 洗毛廢水的排放標準…………………

13、………………</p><p><b>　　1.5 設計任務</b></p><p>　　1.5.1畢業(yè)設計他題目…………………………………</p><p>　　1.5.2 處理水質(zhì)……………………………………………</p><p>　　1.5.3 設計內(nèi)容……………………………………………</p>&

14、lt;p>　　1.5.4 設計成果……………………………</p><p>　　設計說明………………………………………………</p><p>　　2.1 洗毛廢水概況………………………………………………</p><p>　　2. 2 工藝流程的比選、說明…………………………</p><p>　　2.2.1 方案設計原則…………………

15、…………………</p><p>　　2.22 洗毛廢水處理工藝組合工藝…………………</p><p>　　2.3 方案的分析確定…………………………………………</p><p>　　構(gòu)筑物設計計算………………………………………</p><p>　　3.1 格柵……………………………………</p><p>　　3.

16、1.1 設計概述……………………………</p><p>　　3.1.2 設計參數(shù)……………………………………</p><p>　　3.1.3 設計計算……………………………………</p><p>　　3.2 調(diào)節(jié)池……………………………………</p><p>　　3.2.1 設計概述……………………………………</p><

17、;p>　　3.2.2 設計參數(shù)……………………………………</p><p>　　3.2.3 設計計算……………………………………</p><p>　　3.3 豎流式沉砂池……………………………………</p><p>　　3.3.1 設計概述……………………………………</p><p>　　3.3.2 設計參數(shù)…………………………………

18、…</p><p>　　3.3.3 設計計算……………………………………</p><p>　　3.4 離心脫脂機……………………………………</p><p>　　3.5 混凝氣浮池……………………………………</p><p>　　3.5.1 設計概述……………………………………</p><p>　　3.5.2 設計

19、參數(shù)……………………………………</p><p>　　3.5.3 設計計算……………………………………</p><p>　　3.6 UASB……………………………………</p><p>　　3.6.1 設計概述……………………………………</p><p>　　3.6.2 設計參數(shù)……………………………………</p><p

20、>　　3.6.3 設計計算……………………………………</p><p>　　3.7 水解酸化池……………………………………</p><p>　　3.7.1 設計概述……………………………………</p><p>　　3.7.2 設計參數(shù)……………………………………</p><p>　　3.7.3 設計計算……………………………………&l

21、t;/p><p>　　3.8 生物接觸氧化池……………………………………</p><p>　　3.8.1 設計概述……………………………………</p><p>　　3.8.2 設計參數(shù)……………………………………</p><p>　　3.8.3 設計計算……………………………………</p><p>　　3.9 二沉池…

22、…………………………………</p><p>　　3.9.1 設計概述……………………………………</p><p>　　3.9.2 設計參數(shù)……………………………………</p><p>　　3.9.3 設計計算……………………………………</p><p>　　3.10 污泥濃縮池……………………………………</p><p&g

23、t;　　3.10.1 設計概述……………………………………</p><p>　　3.10.2 設計參數(shù)……………………………………</p><p>　　3.10.3 設計計算……………………………………</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1 洗毛廢水的產(chǎn)生：</p>

24、<p>　　洗毛是羊毛制成品的一個中間環(huán)節(jié)。由于羊毛在原產(chǎn)地收集時雜質(zhì)較多，制成品時必須經(jīng)過一個洗滌過程，產(chǎn)生洗滌廢水，即洗毛廢水。</p><p>　　1.2 洗毛廢水的特點：</p><p>　　洗毛生產(chǎn)工藝工程中產(chǎn)生大量洗毛廢水,其重要特征是:COD濃度高(達數(shù)萬mg/L ),SS高(通常達到1%～3%),且基本為有機物質(zhì)，其中主要含有羊毛脂、洗滌劑，通常還有羊汗、羊糞、

25、草屑、泥沙等雜質(zhì)，此外還有寄生蟲卵和細菌。羊毛脂及污染物由于皂化和乳化作用呈懸浮乳化狀態(tài)，高度混濁，廢水顯褐黃渾濁，若直接排放，會對環(huán)境造成嚴重污染。由于含固率較高使得洗毛廢水往往不同于一般的工業(yè)廢水,更具有污泥的性質(zhì), 屬難處理的高濃度、高固含物的有機廢水。廢水中的膠體和固體顆粒帶有很強的負電性,導致羊毛脂、羊汗(鉀的羧酸鹽)和土雜與水形成穩(wěn)定的分散體系,懸浮于廢水中,性質(zhì)近似于乳狀液。洗毛廢水中高的COD主要來自于以含羊毛脂等有機物

26、為主的固體顆粒物。</p><p>　　洗毛廢水處理的難點是羊毛脂難以被微生物利用,有機物只能通過固液分離的方法去除。但由于各組分之間有很強的作用力,又都是親水性物質(zhì),通常很難直接用機械的方法實現(xiàn)固液分離。所以必須改變廢水的乳化狀態(tài),通常采用氣浮法和投加絮凝劑的方法。</p><p>　　1.3 洗毛廢水的危害：</p><p>　　由于羊毛在原產(chǎn)地收集時雜質(zhì)較多

27、，制成品時必須經(jīng)過一個洗滌過程，有需加入洗滌劑（ABS）等，使其產(chǎn)生一種高濃度堿性洗劑廢水，且多已乳化，即洗毛廢水。對乳化高濃度堿性洗劑廢水如不處理，直接排放，會造成地表水或河流的嚴重污染，嚴重危害生物的生長和人類的健康。</p><p>　　1.4 洗毛廢水的排放標準</p><p>　　出水滿足《污水綜合排放標準》（GB 8978-1966）中洗毛行業(yè)二級標準要求，要求改造后各主要控制

28、指標如下：</p><p>　　COD<200mg/L， BOD<60mg/L, SS<200mg/L, PH<6—9 ，色度<80倍。</p><p><b>　　1.5 設計任務</b></p><p>　　1.5.1 畢業(yè)設計題目</p><p>　　某洗毛廢水處理廠

29、改造設計</p><p>　　1.5.2 處理水質(zhì)</p><p>　　進水水量為600m3/d，各項指標如下：COD=39500—65000mg/L,BOD=8000—11500mg/L，SS=8000—10000mg/L，PH=8—9.</p><p>　　色度=350—450倍</p><p>　　出水滿足《污水綜合排放標準》（GB

30、8978-1966）中洗毛行業(yè)二級標準要求，主要控制指標如下：</p><p>　　COD<200mg/L， BOD<60mg/L, SS<200mg/L, PH<6—9 ，色度<80倍。</p><p>　　1.5.3 設計內(nèi)容</p><p><b>　　1.方案確定</b></p>

31、<p>　　按照原始進水資料以及出水的水質(zhì)要求進行處理方案的確定，擬定處理工藝流程，選擇處理的構(gòu)筑物并說明選擇的理由。進行工藝流程中各個處理單元的處理原理說明，論述其優(yōu)缺點，編寫設計方案說明。</p><p><b>　　2.設計計算</b></p><p>　　進行各處理單元處理效率估算；各構(gòu)筑物的設計參數(shù)應根據(jù)同類型污水的實際運行采納數(shù)或參考有關手冊

32、選用；各構(gòu)筑物的尺寸計算；設備選型計算。</p><p>　　3.平面和高程圖布置</p><p>　　根據(jù)構(gòu)筑物的尺寸，合理的進行平面布置；高程布置應在完成各構(gòu)筑物計算及平面布置草圖后進行各構(gòu)筑物的水頭損失可直接查相關資料，但各構(gòu)筑物之間的連接管渠的水頭損失則需計算而定。</p><p>　　4.編寫設計說明說、計算書</p><p>　　

33、1.5.4 設計成果</p><p>　　1.廢水處理廠總平面布置圖1張。</p><p>　　2.處理工藝流程圖1張</p><p>　　3.主要簡單構(gòu)筑物（氣浮池、沉淀池等）平面、剖面圖2張</p><p>　　4.設計說明書、計算書一份</p><p><b>　　第二章 設計說明</b>

34、;</p><p>　　2.1 洗毛廢水概況</p><p>　　（1）. 水文地理：</p><p>　　某毛制品公司位于江陰市東南5公里，距河流北側(cè)1公里處。污水處理站擬建在廠區(qū)東南側(cè)，占地2800m2，場地地勢平坦，廠區(qū)排水管埋深-0.7m。</p><p>　?。?）. 氣象特征：</p><p>　　

35、地處內(nèi)陸中緯度地帶，屬于暖溫帶季風區(qū)海洋大陸性氣候，年平均氣溫16.3°c，極端最高氣溫39.2°c，極端最低氣溫-4.9°c。年平均降水量為1567.1㎜，全年主導風向為東南風。</p><p>　?。?）. 地質(zhì)概況：</p><p>　　廠區(qū)在位置有比較豐富的地下水資源，潛水含水層厚10-70米，水位埋深5-30米，地震基本裂度為七度。</p&

36、gt;<p><b>　　廢水水質(zhì)排放要求</b></p><p>　?。?）. 現(xiàn)廢水處理工藝為：</p><p>　　集水池+豎流式沉砂池+離心脫脂機+混凝氣浮，出水無法滿足《污水綜合排放標準》（GB 8978-1966）中洗毛行業(yè)二級標準要求，要求改造后各主要控制指標如下：</p><p>　　COD<200mg

37、/L， BOD<60mg/L, SS<200mg/L, PH<6—9 ，色度<80倍。</p><p>　　2. 2 工藝流程的比選、說明：</p><p>　　2.2.1 方案設計原則</p><p>　　1.積極采用新技術、新設備，使污水廠改造后運行更可靠、更穩(wěn)定、維修更方便，服務年限更長。</p><

38、;p>　　2.做到占地面積少，投資少，運行費用低。</p><p>　　3.處理過程不產(chǎn)生二次污染，出水達到國家排放標準。</p><p>　　2.22 洗毛廢水處理工藝組合工藝</p><p>　　目前，對洗毛廢水的處理，目前主要的處理方法:物理法、生化法及化學絮凝法。國內(nèi)洗毛廢水的處理工藝技術處于探索發(fā)展階段，在處理工藝技術、設備上不夠成熟，主要工藝技術

39、有以下幾種。</p><p>　　1． 氣浮---接觸氧化---氣浮</p><p>　　某洗毛廠川洗毛廢水采用沉砂池--- 調(diào)節(jié)池--- 氣浮---一級氧化---二級氧化--- 三級氧化--- 氣浮處理工藝，設計參數(shù)水力停留時間為沉砂池8h；調(diào)節(jié)池8h；一級、二級、氣浮各0.5h，一級、二級、三級氧化共18h；廢水進水CODcr為5000~10000mg/L, COD總?cè)コ蔬_98%以上

40、。</p><p>　　該工藝處理廢水的優(yōu)點有機負荷高，經(jīng)過氣浮處理后降低了廢水中的小顆粒懸浮物，然后經(jīng)過三級氧化處理后BOD,COD大幅度降低，再緊接氣浮工藝，使出水水質(zhì)穩(wěn)定而良好。缺點構(gòu)筑物繁多，占地面積大，運行維護管理困難，兩級氣浮，耗能大。</p><p>　　2． 油脂回收---氣浮---混凝沉淀</p><p>　　無錫前洲某洗毛廠采用對前幾槽高濃度洗毛

41、廢水采用離心分離機進行油脂回收，后進行氣浮、混凝沉淀處理，處理后廢水與清洗廢水混合，進人鎮(zhèn)污水處理廠。COD進水為10500mg/L，出水則小于1000mg/L。</p><p>　　本工藝首先采用離心分離機進行油脂回收，一次性投資大，運行費用高。混凝氣浮部分由于加藥量大，日常處理費用高，使企業(yè)難以承受，且混凝劑呂鹽，PAM對人類健康都有一定的危害，存在二次污染問題，并會對后續(xù)生化處理產(chǎn)生不利影響。</p&

42、gt;<p><b>　　3． 雙氣浮</b></p><p>　　無錫東亭某洗毛廠采用調(diào)節(jié)池沉淀、一級氣浮、二級氣浮進行處理，廢水處理效果為CODs:進水12500mg/L，出水小于300mg/L。</p><p>　　氣浮法具有以下特點：（1）.水在池中停留時間短，且占地少，節(jié)省基建投資；（2）.氣浮法具有預曝氣作用，出水和浮渣都還有一定的氧，有利于

43、后續(xù)處理或再用，泥渣不易腐化；</p><p>　?。?）.氣浮法處理效率高，出水水質(zhì)良好；（4）.浮渣含水率低，這對污泥的后續(xù)處理有利，而且表面刮渣比池底排泥方便。但氣浮法耗電較大，其中投放的一些藥劑可能造成二次污染，而且目前使用的溶氣水減壓器易堵塞。</p><p>　　4． 混凝沉淀---氣浮</p><p>　　無錫某洗毛廠采用調(diào)節(jié)池--- 反應槽--- 沉

44、淀池---反應槽--- 氣浮池處理工藝。總處理效果 CODs,的進水12000mg/L，出水落600mg/L，運行費用2.75元/m3污水。</p><p>　　混凝氣浮部分由于加藥量大，日常處理費用高，使企業(yè)難以承受，且混凝劑鋁鹽，PAM對人類健康都有一定的危害，存在二次污染問題，并會對后續(xù)生化處理產(chǎn)生不利影響。</p><p>　　5． 超過濾---離心法</p><

45、;p>　　張家港洗毛廠采用超過濾---離心法處理工藝，處理水量為 104m3/d，超濾工藝參數(shù)膜水通量 100L/(m3·h)，選用VF---48型管式超過濾膜，膜面流速2--5m/s，總投資170萬元，運行成本1.18元/m3, COD去除率94.1%，羊毛脂去除率99.1%，該工藝對油脂、SS,COD，均有明顯的去除效率。</p><p>　　超濾膜法處理洗毛廢水的優(yōu)點在于可有效地濃縮原廢水，

46、回收羊毛脂，且具有較高穩(wěn)定的透過液可直接回用于洗毛裝置。但該處理方法由于膜投資高、占地大及操作和維護費用高，且超濾膜易受廢水污染，而且受污染后膜通量會大幅度降低。嚴重影響處理效果。</p><p>　　6． 油脂回收---酸化---雙氣浮</p><p>　　紹興市洗毛廠采用油脂回收--- 酸化--- 雙氣浮處理工藝，先對洗毛前三槽廢水用二級離心機進行羊毛脂回收，油脂回收后的廢水與其他槽廢

47、水混合，進人酸化調(diào)節(jié)池，后用二級</p><p>　　氣浮方法進行處理，處理后污水排人紹興市污水處理廠。設計水量200m3/d，設計參數(shù)水力</p><p>　　停留時間為酸化調(diào)節(jié)池48h，二級氣浮各0. 5h。據(jù)紹興市環(huán)境監(jiān)測站驗收監(jiān)測，實際處理效果COD，進水為18300mg/L左右，處理后COD出水小于375mg/L, COD去除率達97.9%。該工程總投資為102萬元，污水處理成本

48、為2.71元/m3污水。</p><p>　　本工藝處理后COD去除率較高，出水水質(zhì)良好。但水力停留時間長，且工程投資費用高，污水處理費用昂貴。</p><p>　　2.3 方案的分析確定</p><p>　　1.混凝氣浮/接觸氧化工藝處理洗毛工業(yè)廢水:</p><p><b>　　工藝一流程圖如下：</b></

49、p><p>　　`工藝流程簡述：廢水由水渠經(jīng)過格柵除去顆粒物和漂浮物如羊毛，草屑，防止管道及閥門的堵塞，而后進入集水井，經(jīng)過污水提升泵提升進入調(diào)節(jié)池，對廢水的水質(zhì)和水量進行調(diào)節(jié)，保證后續(xù)處理構(gòu)筑物能連續(xù)運行是均質(zhì)和均量，再經(jīng)過沉砂池除去密度較大的易沉顆粒物，再經(jīng)過離心脫脂機，進行羊毛脂的回收，同時可以大幅度降低有機物含量。離心脫脂作用后的污水進入混凝氣浮池進一步降低有機物含量。混凝氣浮池出水仍含有相當高的BOD和CO

50、D,所以通過厭氧UASB處理再降低其BOD和COD值。然后經(jīng)過水解酸化池提高UASB出水的可生化性，通過生物接觸氧化池的出水進入二沉池沉淀后，達到設計要求的排放標準，二沉池出水排放，二沉池泥水分離后的污泥經(jīng)過污泥濃縮池濃縮，再脫水外運。</p><p>　　2.采用厭氧、好氧加混凝沉淀工藝：</p><p><b>　　工藝二流程圖如下:</b></p>

51、<p><b>　　工藝流程簡述：</b></p><p>　　該工藝原廢水經(jīng)過格柵進入調(diào)節(jié)沉砂池，調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量均勻并預沉部分較大顆粒的懸浮物后進入UASB 反應器。通過厭氧微生物的作用去除大部分的有機物。出水進入一級生物接觸氧化池進行好氧生化處理，然后進入中間沉淀池進行泥水分離再進入二級生物接觸氧化池進行好氧生化處理。出水加入混凝劑PAC和絮凝劑PAM進行混凝沉淀。二沉池出水

52、達標排放或回用。</p><p>　　此工藝中UASB消化大量污泥。只有調(diào)節(jié)池、中間沉淀池、二沉池中產(chǎn)生污泥，且量不大疏水性好。故采用污泥通過管道進入貯泥池，然后由泵打入壓濾機房，通過壓濾機壓濾后脫水，泥餅外運填埋或作農(nóng)肥處理。貯泥池上清液和壓濾機房濾液回流至調(diào)節(jié)沉淀池進行處理。</p><p><b>　　比較以上兩種工藝：</b></p><p

53、>　　由于所給廢水的有機物濃度很高，經(jīng)過羊毛脂回收后可以有效地降低BOD和COD,但原工藝（集水池+豎流沉砂池+離心脫脂機+混凝氣?。o法滿足《污水綜合排放標準》（GB-8978-1996）中洗毛行業(yè)二級標準要求。在這里所采用的以上兩種工藝總流程都是：厭氧處理+好氧處理。</p><p>　　工藝一設有調(diào)節(jié)池，保證水質(zhì)和水量穩(wěn)定，從而使后續(xù)構(gòu)筑物正常運行，另外設有氣浮池，能保證出水水質(zhì)良好，更重要的是工藝一

54、中的離心脫脂機不僅可以有效地降低廢水地BOD和COD，同時可以回收一定數(shù)量地羊毛脂，從而增加了經(jīng)濟效益。所以在此采用工藝一 。工藝流程：格柵+調(diào)節(jié)池+豎流式沉砂池+離心脫脂機+混凝氣浮+UASB+水解酸化+生物接觸氧化池+二沉池+污泥濃縮池</p><p><b>　　一：設計原始資料</b></p><p><b>　　水文地理：</b><

55、;/p><p>　　某公司位于江陰市東南5公里，距河流北側(cè)1公里處。污水處理站擬建在廠區(qū)東南側(cè)，占地2800m2，場地地勢平坦，廠區(qū)排水管埋深-0.7m。</p><p><b>　　七項特征：</b></p><p>　　地處內(nèi)陸中緯度地帶，屬于暖溫帶季風區(qū)海洋大陸性氣候，年平均氣溫16.3°c，極端最高氣溫39.2°c，極端

56、最低氣溫-4.9°c。年平均降水量為1567.1㎜，全年主導風向為東南風。</p><p><b>　　地質(zhì)概況：</b></p><p>　　廠區(qū)在位置有比較豐富的地下水資源，潛水含水層厚10-70米，水位埋深5-30米，地震基本裂度為七度。</p><p>　　4、廢水來源及水質(zhì)：</p><p>　　洗毛

57、工藝排水量為600m3/d，各項指標如下：COD=39500—65000mg/L,BOD=8000—11500mg/L，SS=8000—10000mg/L，PH=8—9.</p><p>　　色度=350—450倍</p><p>　　現(xiàn)廢水處理工藝為：集水池+豎流式沉砂池+離心脫脂機+混凝氣浮，出水無法滿足《污水綜合排放標準》（GB 8978-1966）中洗毛行業(yè)二級標準要求，要求改造后

58、各主要控制指標如下：</p><p>　　COD<200mg/L， BOD<60mg/L, SS<200mg/L, PH<6—9 ，色度<80倍。</p><p><b>　　1.格柵</b></p><p><b>　　1.1設計概述：</b></p><p

59、>　　格柵是由一組平行的金屬或尼龍等非金屬材料的柵條支撐的框架，設在處理構(gòu)筑物之前，垂直或斜置于污水流經(jīng)的渠道上，主要功能是去除污水中較大的懸浮物和漂浮物，保證后續(xù)處理系統(tǒng)的正常運行，本設計采用一道細格柵主要用來去除洗脫的羊毛和黏附在羊毛上的草屑等雜質(zhì)。</p><p><b>　　1.2設計參數(shù)：</b></p><p>　　已知參數(shù)：Q=600m3/d，Kp

60、=2.0，Qmax=1200 m3/d=0.014 m3/s。柵條凈間隙為4mm，（3—10mm）格柵安裝傾角600 過柵流速一般為0.4-1.0m/s ,取V=0.4m/s,柵條斷面為矩形，選用平面A型格柵,柵條寬度S=0.01m,進行計算柵前水深h取0.4m。進水渠寬B1=0.65m,其漸寬部分展開角度為20゜。</p><p><b>　　計算草圖如下：</b></p>

61、<p><b>　　細格柵計算草圖 </b></p><p>　　13細格柵的設計計算：</p><p>　　(1). 柵條間隙數(shù)的計算</p><p><b>　　n細= </b></p><p>　　式中：n細——格柵間隙數(shù)；</p><p>　　Q

62、max——最大設計流量，m3//s；</p><p>　　——柵條間隙，取4mm；</p><p>　　——柵前水深，取0.4m；</p><p>　　v——過柵流速，取0.6m/s；</p><p>　　α——格柵安裝傾角，60度；</p><p>　　(2). 柵槽寬度：</p><p>　

63、　B=S(n細－1)＋e n</p><p>　　式中：B——柵槽寬度，m；</p><p>　　S——格條寬度，取0.01m。 </p><p>　　B=0.01×(14－1)＋0.004×14=0.19m。 </p><p>　　(3). 細格柵柵前進水渠道減寬部分長度：</p><p>　　若

64、進水渠寬B1=0.15m，減寬部分展開角α1　=20。，則此進水渠道內(nèi)的流速</p><p>　　v1===0.23m/s</p><p>　　L1===0.06m</p><p>　　(4). 細格柵柵槽后與出水渠道連接處漸窄部分長度：</p><p>　　L2===0.03m</p><p>　　(5). 過柵水頭

65、損失：</p><p><b>　　h細=k·</b></p><p>　　式中：h細——細格柵水頭損失，m；</p><p>　　——系數(shù)，當柵條斷面為矩形時取2.42；</p><p>　　k——系數(shù)，一般取k=3。</p><p><b>　　h細==0.39m</

66、b></p><p>　　(6). 柵前槽總高度：</p><p>　　取柵前渠道超高h0=0.3m</p><p>　　柵前槽高H1=h0+h1=0.3＋0.4=0.7m</p><p>　　(7). 柵后槽總高度：</p><p>　　H2=h0+h1+h細=0.3+0.5+0.39=1.19m</p&

67、gt;<p>　　(8). 柵槽總長度：</p><p>　　L=L1+0.5+1.0++L2</p><p>　　式中：L——柵槽總長度，</p><p>　　0.5——細格柵距格柵前進水渠漸寬部分長度；</p><p>　　1.0——細格柵距格柵后出水渠漸窄部分長度；</p><p>　　L1——格柵

68、距出水渠連接處漸寬部分長度；</p><p>　　L2——細格柵距出水渠連接處漸窄部分長度。</p><p>　　L=0.06+0.50++1.0+0.03</p><p>　　=2.17m 取2.2m</p><p>　　(9). 每日柵渣量：</p><p><b>　　w=</b><

69、;/p><p>　　式中：w——每日柵渣量，m3/d；</p><p>　　w0—— 柵渣量m3/103m3污水，一般為0.1—0.01 m3/103m3，細格柵取0.1 m3/103m3。</p><p>　　w細==0.06m3/d<0.2m3/d</p><p><b>　　故采用人工清渣。</b></p&

70、gt;<p><b>　　2．集水井：</b></p><p>　　污水經(jīng)過格柵在集水井中得到提升，其尺寸為D×H=2m×5m。 </p><p>　　選用QW系列潛水排污泵兩臺，型號為50QW42－9－2.2，其性能參數(shù)如下表：</p><p><b>　　3.調(diào)節(jié)池</b></p

71、><p><b>　　3.1設計概述</b></p><p>　　洗毛廢水的水量和水質(zhì)隨時間的變化幅度較大，為了保證后續(xù)處理構(gòu)筑物或設備的正常運行，需對廢水的水量和水質(zhì)進行調(diào)節(jié)，保證后續(xù)處理構(gòu)筑物能連續(xù)運行是均質(zhì)和均量。</p><p><b>　　3.2設計參數(shù)</b></p><p>　　1. 流量

72、 Q=600m3/d=25 m3/h；</p><p>　　2. 時間 T=2.0h；</p><p>　　3. 比為 3：1；</p><p>　　4. 池寬 B=8m；</p><p><b>　　3.3設計計算</b></p><p>　　(1).調(diào)節(jié)池有效容積：</p>&l

73、t;p>　　V=QT=25×2=50m3</p><p>　　(2).調(diào)節(jié)池尺寸 該池設為矩形。其有效水深采用4.0m，調(diào)節(jié)池面積為：</p><p>　　F=V/h=50/4=12.5m</p><p>　　池寬取L=5m，則池長B為：</p><p>　　B=F/L=12.5/5=2.5m</p><p

74、>　　保護高 h1=0.5m，池總高H=h+h1=4+0.5=4.5m。</p><p>　　則池子總尺寸為：L×B×H =5×2.5×4.5</p><p><b>　　4.豎流式沉砂池</b></p><p><b>　　4.1設計概述</b></p>&l

75、t;p>　　沉砂池是利用重力作用從污水中分離出密度較大的無機顆粒物，如砂子，煤渣等。沉砂池一般設在泵站和沉淀池前，保護水泵和管道免受磨損，防止后續(xù)處理構(gòu)筑物管道的堵塞，減小污泥處理構(gòu)筑物的容積，提高污泥有機組分的含量，提高污泥作為肥料的價值。</p><p>　　4.2豎流式沉砂池設計參數(shù)</p><p>　?、傥鬯诔貎?nèi)的最大流速為0.1m/s，最小流速為0.02m/s；</

76、p><p>　?、谧畲罅髁繒r，污水在池內(nèi)的停留時間不小于20s，一般為30—60s。</p><p>　?、圻M水中心管管內(nèi)最大流速為0.3m/ｓ。</p><p><b>　　4.3設計計算：</b></p><p><b>　?、?中心管直徑d</b></p><p>　　Qm

77、ax----最大設計流量，m3/s；</p><p>　　V1-----污水在中心管內(nèi)流速，m/s，取0.3m。</p><p>　?。?）沉砂池直徑D </p><p><b>　　，取D=0.6m。</b></p><p>　　V2----池內(nèi)水流上升流速，m/s，取0.03m。</p><p&g

78、t;　?。?）水流部分高度h2</p><p><b>　　h2=v2t=</b></p><p>　　t----最大流量時停留時間，s，取40s；</p><p>　?。?）.沉砂室所需容積V：</p><p><b>　　V= </b></p><p>　　式中：V——沉

79、砂室所需容積，m3；</p><p>　　X——污水沉砂量，采用50m3/106m3污水；</p><p>　　T——清除沉砂的時間間隔，取T=2d ；</p><p>　　Kz——污水總變化系數(shù)，Kz=2。</p><p><b>　　V==0.03m3</b></p><p>　?。?）.沉砂

80、部分高度h4</p><p>　　R---池子半徑，m；</p><p>　　r-----圓截錐部分下底半徑，m，取0.15m；</p><p>　　α----- 截錐部分傾角，度（°），取45度。 </p><p>　　（6）.圓截錐部分實際容積V1</p><p><b>　　V0=m3

81、</b></p><p>　?。?）.池子總高度H</p><p>　　H=h1+h2+h3+h4=0.3+1.2+0.3+0.15=1.95m</p><p>　　h1---超高，m；</p><p>　　h3---緩沖層高度，一般取0.3m。</p><p>　?。?）.排砂方法采用重力排砂。</

82、p><p><b>　　5.離心脫脂機:</b></p><p>　　該方法的原理是利用羊毛脂、水、泥沙等雜質(zhì)的密度差異，在離心力的作用下，克服分子間的摩擦力將羊毛脂分離出來。其基本流程是：廢水預先在離心機上，將較大的固體顆粒分離出，然后在專門的罐內(nèi)加熱到85℃左右，再進行油脂與水分離回收。</p><p><b>　　6.混凝氣浮池&l

83、t;/b></p><p><b>　　6.1氣浮概述</b></p><p>　　當懸浮顆粒的密度接近或小于水的密度時，氣浮是泥水分離的有效方法之一。氣浮法是將空氣以微小氣泡的形式進入污水中，利用表面化學的原理，疏水性顆粒就會在黏附在氣泡上，隨氣泡一起上浮，從而實現(xiàn)與水的分離。</p><p>　　與沉淀法相比，氣浮法具有下述一些特點：

84、1.占地面積小，基建投資低；2.浮渣含水率低，一般在96%以下，比沉淀污泥體積少2-10倍，而且表面刮渣比池底排泥方便；3.氣浮法所需藥劑費用比沉淀法少。</p><p>　　采用平流式部分壓力溶氣回流氣浮法：</p><p>　　選用聚合氯化鋁（PAC）作為混凝劑，聚丙烯酰胺作為助凝劑；投藥方式為泵前吸水管投加PAC，泵后射流加入PAM；運行參數(shù)為：</p><p&g

85、t;　　PAC平均投藥量：80～100（mg.L-1）；</p><p>　　PAM平均投藥量：2～5（mg.L-1）；</p><p>　　PAC水溶液配制濃度：10%；</p><p>　　PAM水溶液配置濃度為：1%。</p><p>　　選用HBJ型加藥攪拌機，選用HBJ型加藥攪拌機是將固體藥物溶解、液體攪拌、投加計量等組成一體，具有

86、一機多能。采用水力攪拌，可使溶液均勻，溶解速度快，計量準確。適用于各行業(yè)水污染處理時需將固體藥物溶解成液體并投加和計量。</p><p>　　HBJ型加藥攪拌機的規(guī)格和性能表</p><p><b>　　6.2設計參數(shù)：</b></p><p>　?。?）水量Q=600m3/d=25m3/h=0.007m3/s</p><p

87、>　?。?）接觸池上升流速vC=14mm/s，停留時間tC=60s</p><p>　　（3）氣浮分離速度vS=2mm/s，</p><p>　　（4）溶氣罐過流密度I=150m3/(hm2)</p><p>　?。?）溶氣罐壓力p=3.5kgf/cm2=3.43×105Pa</p><p>　?。?）氣浮池分離室停留時間tS

88、=16min</p><p><b>　　6.3氣浮池計算</b></p><p>　?。?）氣浮池所需最大空氣量Qg</p><p>　　Qg=QR1aeΦ=25×15%×60×1.2=270 L/h</p><p>　　Q---氣浮池設計流量，m3/h.</p><p

89、>　　R1---試驗條件下回流比，取15%,%。</p><p>　　ae---試驗條件下釋氣量（取60L/m3）,L/m3</p><p>　　Φ---水溫校正系數(shù)，為1.1-1.3，取1.2</p><p>　　（2）所需空壓機額定氣量Q1g</p><p>　　Q1g===0.0063m3/min</p><p

90、>　　Φ1---安全系數(shù)，為1.2-1.5.</p><p>　　選用Z-0.025/6型空壓機2臺，1用1備。(污水處理技術234頁)沒找到更接近的額定氣量的空壓機。</p><p>　?。?）加壓溶氣所需水量QP</p><p>　　QP===3.95m3/h</p><p>　　P—選定的溶氣壓力，取3.43×105Pa

91、（3.5kgf/h）；</p><p>　　η---容器效率，80%；</p><p>　　KT---溶解度系數(shù)。3.32×10-2</p><p>　　根據(jù)流量及壓力查表選用IS65-40-200型加壓泵兩臺，一備一用。</p><p>　　實際回流比 R= QP/Q=3.95/25=15.8%</p><

92、p>　?。?）.壓力容器罐 壓力容器罐選用1座，則</p><p><b>　　==0.12m</b></p><p>　　選用標準填料罐規(guī)格Dd=1200mm。型號為TR-14.</p><p>　　實際過流密度I=Qp/F==298 m3/(hm2)</p><p>　?。?）.接觸池尺寸：</p>

93、;<p>　　接觸室面積： AC= ==0.57 m2</p><p>　　Ac---接觸室表面積，m2</p><p>　　Vc---接觸室流速，m/h，10-20mm/s，取14mm/s。</p><p>　　擬在接觸室布置兩排釋放器，按釋放器的作用范圍在0.6m左右，選擇接觸室的寬度bc為0.6m</p><p>　　

94、接觸室長度（即為氣浮池的寬度B），</p><p>　　Lc=B=Ac/bc=0.57/0.6=0.95m</p><p>　　接觸室出口斷面高H1</p><p>　　H1=LC=0.19m</p><p>　　接觸室氣水接觸水深H1c</p><p>　　H1C= vCtC=0.014×60=0.84 m

95、，取0.9m</p><p>　　vC----接觸池上流速度，取14mm/s；</p><p>　　tC—接觸室停留時間，取60s。</p><p><b>　　接觸室總水深HC</b></p><p>　　HC= H1+H1C=0.19+0.9=1.09m，取1.1m</p><p>　　（6）

96、.分離室表面積As： </p><p><b>　　AS= =m2</b></p><p>　　AS ---分離室表面積，m2</p><p>　　分離室長度為0.6m，則分離室寬度為 </p><p>　　bS =As/B=4.02/0.95=4.23m</p><p>　　分離室水深HS=

97、vsts =0.002×60×16=1.92m</p><p>　　vs--氣浮分離速度，1.5-3.0mm/s，取2 mm/s.</p><p>　　ts--氣浮池分離室停留時間tS=16min。</p><p>　　氣浮池總深度H=HS+h1=1.92+0.5=2.42m</p><p>　　h1---超高，取0.5m

98、</p><p><b>　?。?）氣浮池容積W</b></p><p>　　W=（AC+AS）H =(0.57+4.02)×1.92=8.81m3</p><p><b>　　（8）時間校核</b></p><p>　　接觸室氣水接觸時間tC</p><p>　　

99、tC=HC/vc=1.1/0.014=78s>60s，符合要求。</p><p><b>　　氣浮池總停留時間T</b></p><p><b>　　T===19min</b></p><p>　　則氣浮池尺寸為L×B×H=(bc+ bS) × B×H =（0.6+4.23）&

100、#215;0.95×2.42=4.83×0.95×2.42</p><p>　?。?）氣浮池每日產(chǎn)泥量：</p><p><b>　　V= </b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=34m3</b></

101、p><p><b>　　T---1d；</b></p><p>　　C1---進水懸浮物濃度，t/m3 ； </p><p>　　C2---出水懸浮物濃度，t/m3；</p><p>　　Kz---污水量總變化系數(shù)，取2；</p><p>　　γ---污泥容重，取1；</p>

102、<p>　　P0----污泥含水率，%，取96%。</p><p>　　刮渣機選用YJXG-2660型刮渣機。</p><p>　　由于氣浮池所產(chǎn)污泥含水率為96%，相當與二沉池污泥濃縮后的含水率，所以氣浮池污泥不需濃縮，直接脫水，選用500QW18-15-1.5型污泥泵兩臺，一備一用將氣浮池污泥送至污泥脫水機進行脫水。</p><p>　?。?）.釋放器

103、的選擇和布置 根據(jù)p=3.43×105Pa，回流水量QP=3.95m3/h，選擇TS-78-1型釋放器。（環(huán)保設備材料手冊381頁）當p=3.43×105Pa時，單只釋放器的出水q=0.42m3/h，則氣浮池所需的釋放器的個數(shù)為n=QP/q=3.95/0.42=10個，兩排交錯，布置在接觸室內(nèi)。</p><p>　?。?0）.刮渣設備的選型 選用SD型刮渣機，該刮渣機為氣浮池配套使用的設備

104、，形式為行車刮板式。</p><p><b>　　規(guī)格及性能如下表</b></p><p><b>　　7.UASB反應器</b></p><p><b>　　7.1設計概述：</b></p><p>　　UASB反應池是進行廢水處理的主要構(gòu)筑物之一，對高濃度的廢水進行厭氧發(fā)酵

105、，去除大部分的有機污染物，在本設計中由于混凝氣浮池的出水仍含有較高的BOD和COD，故采用厭氧處理UASB反應器進一步降低有機物濃度。</p><p><b>　　工作原理</b></p><p>　　UASB，即上流式厭氧污泥床，集生物反應與沉淀于一體，是一種結(jié)構(gòu)緊湊，效率高的厭氧反應器，由污泥反應區(qū)、氣液固三相分離器（包括沉淀區(qū)）和氣室三部分組成。在底部反應區(qū)內(nèi)存

106、留大量厭氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進行混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的有機物，把它轉(zhuǎn)化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出，微小氣泡在上升過程中，不斷合并，逐漸形成較大的氣泡，在污泥床上部由于沼氣的攪動形成一個污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進入三相分離器，沼氣碰到分離器下部的反射板時，折向反射板的四周，然后穿過水層進入氣室，集中在氣室沼氣，用導管導出，固

107、液混合液經(jīng)過反射進入三相分離器的沉淀區(qū)，污水中的污泥發(fā)生絮凝，顆粒逐漸增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿著斜壁滑回厭氧反應區(qū)內(nèi)，使反應區(qū)內(nèi)積累大量的污泥，與污泥分離后的處理出水從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。</p><p>　　它的污泥床內(nèi)生物量多，容積負荷率高，廢水在反應器內(nèi)的水力停留時間較短，因此所需池容大大縮小。設備簡單，運行方便，勿需設沉淀池和污泥回流裝置，不需充填填料，也不需在反應

108、區(qū)內(nèi)設機械攪拌裝置，造價相對較低，便于管理，且不存在堵塞問題。</p><p><b>　　7.2設計參數(shù)</b></p><p><b>　　設計參數(shù)選取如下：</b></p><p>　　容積負荷（Nv）為：4.5kgCOD/(m3·d) ；</p><p>　　污泥產(chǎn)率為：0.1kg

109、MLSS/kgCOD ；</p><p>　　產(chǎn)氣率為：0.5m3/kgCOD 。</p><p><b>　　設計水質(zhì)</b></p><p>　　UASB反應器進出水水質(zhì)指標如下表：</p><p><b>　　設計水量</b></p><p>　　Q = 600 m3/

110、d = 25 m3/h = 0.007 m3/s </p><p><b>　　7.3設計計算 </b></p><p>　　7.3.1反應器容積計算</p><p>　　UASB有效容積為：</p><p><b>　　V有效 = </b></p><p><b&g

111、t;　　式中：</b></p><p>　　V有效 ------------- 反應器有效容積，m3</p><p>　　Q ------------- 設計流量，m3/d</p><p>　　S0 ------------- 進水有機物濃量,kgCOD/m3</p><p>　　Nv -------------

112、容積負荷,kgCOD/(m3·d)</p><p><b>　　V有效 = </b></p><p><b>　　= 156 m3</b></p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗，UASB最經(jīng)濟的高度一般在4～6米之間，并且大多數(shù)情況下，這也是系統(tǒng)最優(yōu)的運行范圍。取h = 5 m , 則:</p><

113、p>　　表面積A = = = 31.2m2</p><p>　　采用公壁建造四邊行池比圓形池較經(jīng)濟，有關資料顯示，當長寬比在2：1左右時，基建投資最省。取長L = 7.2m ，寬B = 4 m ，則實際橫截面積為：</p><p>　　A= L × B = 7.2 ×4 = 28.8 m2</p><p>　　實際表面水力負荷為:<

114、;/p><p><b>　　q1 = </b></p><p><b>　　= </b></p><p>　　= 0.87< 1.0 ，故符合設計要求。</p><p>　　7.3.2三相分離器設計</p><p>　　三相分離器設計計算草圖見下圖：</p>

115、<p><b>　　1.設計說明</b></p><p>　　三相分離器要具有氣、液、固三相分離的功能。三相分離器的設計主要包括沉淀區(qū)、回流縫、氣液分離器的設計。</p><p><b>　　2.沉淀區(qū)的設計</b></p><p>　　三相分離器的沉淀區(qū)的設計同二次沉淀池的設計相同，主要是考慮沉淀區(qū)的面積和水

116、深，面積根據(jù)廢水量和表面負荷率決定。</p><p>　　由于沉淀區(qū)的厭氧污泥及有機物還可以發(fā)生一定的生化反應產(chǎn)生少量氣體，這對固液分離不利，故設計時應滿足以下要求：</p><p>　?、俪恋韰^(qū)水力表面負荷 < 1.0 m/h</p><p>　　②沉淀器斜壁角度設為50°,使污泥不致積聚，盡快落入反應區(qū)內(nèi)。</p><p>

117、;　　③進入沉淀區(qū)前，沉淀槽底逢隙的流速 ≦ 2 m/h</p><p>　　④總沉淀水深應大于1.5 m</p><p>　?、菟νＡ魰r間介于1.5～2 h</p><p>　　圖：三相分離器幾何尺寸圖</p><p>　　如果以上條件均能滿足，則可達到良好的分離效果。</p><p><b>　　沉淀區(qū)

118、面積為：</b></p><p>　　A = L × B = 7.2× 4 = 28.8 m2</p><p><b>　　表面水力負荷為：</b></p><p>　　q = = = 0.87< 1.0 ，符合設計要求。</p><p>　　7.3.3.回流縫設計</p&

119、gt;<p>　　設單元三相分離器的寬度b = 2.4 m ,長度l=2b=4.8m,上下三角行集氣罩斜面水平夾角為θ＝55°，取保護水層高度h1 = 0.5 m ,下三角形高度h3 = 1.2 m ，上三角形頂水深h2 = 0.5 m ，設每個UASB池的回流縫的數(shù)目為2，則下三角形集氣罩底部寬為：</p><p>　　b1 = h3/tgθ</p><p>

120、;<b>　　式中：</b></p><p>　　b1----------下三角集氣罩底水平寬度，m;</p><p>　　θ----------下三角集氣罩斜面的水平夾角；</p><p>　　h3----------下三角集氣罩的垂直高度，m;</p><p>　　b1 = = 0.84 m</p>

121、<p>　　則相鄰兩個下三角形集氣罩之間的水平距離：</p><p>　　b2 = b - 2 b1 = 2.4 – 2 × 0.84 = 0.72 m</p><p>　　則下三角形回流縫面積為：</p><p>　　S1 = b2·l·n = 0.72 × 4.8 ×2= 6.91 m2<

122、;/p><p>　　下三角集氣罩之間的污泥回流逢中混合液的上升流速(V1)可用下式計算：</p><p>　　V1 = Q1/S1</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Q1----------反應器中廢水流量，m3/h；</p><p>　　S1----------下三角

123、形集氣罩回流逢面積，m2；</p><p>　　V1 = = 1.81m/h < 2.0 m/s,符合設計要求</p><p>　　設上三角形集氣罩回流縫的寬度b3 = 0.35 m ,則上三角形回流縫面積為：</p><p>　　S2 = b3·l·2n = 0.35 × 4.8 × 2 ×2 =