畢業(yè)設計--wh印染廢水處理工藝設計

1、<p><b>　　畢業(yè)論文(設計)</b></p><p>　　題目名稱： WH印染廢水處理工藝設計 </p><p>　　題目類型： 畢業(yè)設計 </p><p>　　學生姓名： </p><p&

2、gt;　　院 (系)： 化學與環(huán)境工程 </p><p>　　專業(yè)班級： 環(huán)工10701班 </p><p>　　指導教師： </p><p>　　輔導教師： </p>

3、<p>　　時 間：2011年1月4日至2011年6月20日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　畢業(yè)論文(設計)I</p><p><b>　　目錄II</b></p><p>　　長江大學畢業(yè)論文(設計)任務書III</p>&l

4、t;p><b>　　開題報告III</b></p><p>　　指導教師審查意見III</p><p>　　評閱教師評語III</p><p>　　答辯會議記錄III</p><p><b>　?。壅軮V</b></p><p>　?。跘bstract］

5、V</p><p><b>　　前 言1</b></p><p><b>　　1　設計任務書2</b></p><p>　　1.1 設計題目2</p><p>　　1.2 廢水的水量及水質情況2</p><p>　　1.3 設計依據2</p><

6、p>　　1.4 設計原則3</p><p>　　1.5 設計范圍3</p><p>　　2　廢水的處理方案和工藝流程4</p><p>　　2.1 廢水性質4</p><p>　　2.2 方案確定4</p><p>　　2.3 工藝流程5</p><p>　　3　各主要處理設備

7、和構筑物的設計計算7</p><p>　　3.1 設計水量7</p><p>　　3.2 格柵的設計計算7</p><p>　　3.3 調節(jié)池的設計計算11</p><p>　　3.4水解酸化池14</p><p>　　3.5 生物接觸氧化池16</p><p>　　3.6 豎流式二

8、沉池20</p><p>　　3.7 混凝反應池24</p><p>　　3.8 斜板沉淀池28</p><p>　　4 污泥的處理與處置32</p><p>　　4.1 污泥濃縮池32</p><p>　　4.2 污泥脫水機房34</p><p>　　5　平面和高程布置38&l

9、t;/p><p>　　5.1 平面布置38</p><p>　　5.2 高程布置39</p><p><b>　　總結44</b></p><p><b>　　參考文獻45</b></p><p><b>　　致 謝45</b></p>

10、<p>　?。祝仁杏∪緩U水處理工藝設計</p><p>　　［摘要］ 針對印染廢水的水質特點，本文采用水解酸化與接觸氧化相結合的生化工藝對廢水進行處理。水解酸化設計停留時間為6h，好氧接觸設計停留時間為2.9h，運行結果表明，水解酸化單元可有效提高廢水的可生化性，廢水經水解酸化后B／C值得到提高，有效保證了好氧接觸處理效果。初步預計出水COD一般在100mg／L以下，BOD在50mg／L以下，色度

11、在50以下，COD去除率和BOD去除率均在80％以上。</p><p>　　廢水處理廠設計規(guī)模 2000m3/d，其現(xiàn)今的設計水質水量為Q=2000m3/d 、COD=600～800mg/L、BOD5=200～250mg/L、PH=8～11、色度400～1200倍、SS=300～400㎎/L。經處理后，應達到下列出水水質：COD≤100mg/L，BOD≤30mg/L，色度≤50倍，pH在7～9，SS≤50mg/L

12、, 達污水排放一級標準。</p><p>　　經設計可知COD=88.5%,ηBOD=96%,ηSS=98.6%,色度89.5%，均可達標排放。</p><p>　　［關鍵詞］ 紡織印染廢水，水解酸化,生物接觸氧化</p><p>　?。跘bstract］ Aiming at the characteristics of printing and dyeing w

13、astewater, a biochemical technological process of hydrolytic acidification integrating contact oxidation was applied to treatment of the printing and dyeing wastewater; the HRT for hydrolytic acidification and contact ox

14、idation were 6h and 2.9h respectively . The operating results showed the hydrolytic acidification section could improve the biochemical degradability effectively; after hydrolytic acidification, the wastewater＇s B/</p

15、><p>　　The liquid waste processing factory designs scale 2000 m3/d, its raw water fluid matter according to square and present production scale in factory and development request, after with factory square, nat

16、ive environmental protection section consultation certain following design fluid matter amount of water: Q=2000m3/d ,COD=600～800mg/L, BOD5=200～250mg/L,PH=8～1,SS=300～400 mg/L,Color degree 400～1200 times.After handles,

17、should attain the following a water fluid matter: COD≤100mg/L，BOD≤50mg/L，Ph=7</p><p>　　Through design thenCOD=88.5%,ηBOD=96%,ηSS=98.6%,color is a 89.5%. meet the request of the modern.</p><p>　　

18、［Key words］ textile printing wastewater hydrolytic， acidification reactor，organism contact oxidizes</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　隨著染料紡織工業(yè)的迅速發(fā)展，染料品種和數(shù)里日益增加，印染廢水已成為水系環(huán)境重點污染源之一。據不完全統(tǒng)計，全

19、國印染行業(yè)我國日排放印染廢水量為(300～400) ×107［1］，而其中大部分未能實現(xiàn)穩(wěn)定達標排放。主要問題是:印染廢水量大，成分復雜，生物難降解物多，脫色困難，運行費用高等。</p><p>　　印染廢水是指印染加工過程中各工序所排放的廢水混合而成的混合廢水。主要包括：預處理階段(如燒毛、退漿、煮練、漂白、絲光)排放的退漿、煮練、漂白、絲光廢水；染色階段排放的染色廢水；印花階段排放的印花廢水和皂洗廢

20、水；整理階段排放的整理廢水。其中含有懸浮纖維屑粒、染料、助劑、漿料，整理劑等，因此色度大，有機物含量高。并且廢水中含有大量的堿類，pH值高。［2］</p><p>　　總結印染廢水的處理工藝，充分的調節(jié)時間是必要的，物化、生化相結合的處理工藝是目前采用的合理工藝。物化法主要去除懸浮物、色度及部分COD，混凝投藥反應是物化處理的重要環(huán)節(jié)。生化法主要采用厭氧水解-好氧氧化串聯(lián)工藝。水解酸化-生物接觸氧化為主的處理工藝

21、時近幾年在印染廢水處理中采用較多、較成熟的工藝流程。水解酸化是解決印染廢水COD值高、可生化性差及色度高的難題的有效前置技術，經厭氧水解后大部分難降解有機物已被分解為易生物降解小分子有機物，可以提高廢水可生化性和B/C值，保障好養(yǎng)生物處理的效率和出水水質。而生物接觸氧化工具有藝易于管理、產泥量少、污泥不易發(fā)生污泥膨脹及運行成本低等特點，是目前小型印染廢水常用的好養(yǎng)處理方法之一。［2］</p><p>　　本文將介

22、紹以水解酸化+生物接觸氧化為主的處理工藝處理印染廢水的工程實例.</p><p><b>　　1　設計任務書</b></p><p><b>　　1.1 設計題目</b></p><p>　　WH市印染廠廢水處理工藝設計。</p><p>　　1.2 廢水的水量及水質情況</p>&l

23、t;p>　　1)污水量：設計水量2000m3/d</p><p>　　2)設計原水水質為印染混合廢水,水質指標如表1</p><p>　　表1 進水水質指標</p><p>　　3)設計出水水質達到表2標準</p><p>　　表2 出水水質指標</p><p><b>　　1.3 設計依據<

24、/b></p><p>　?。?）《給排水設計手冊》；</p><p>　?。?）《水污染控制工程》（下冊）；</p><p>　?。?）《印染廢水處理技術及典型工程》；</p><p>　　（4）《排水工程》（下冊）；</p><p>　?。?）《廢水處理理論與設計》；</p><p>

25、　　（6）《實用水處理設備》；</p><p>　?。?）《污水處理構筑物設計與計算》；</p><p>　?。?）其他相關文獻書籍及資料。 </p><p><b>　　1.4 設計原則</b></p><p>　?。?）執(zhí)行國家關于環(huán)境保護的政策，符合國家及地方的有關法規(guī)、規(guī)范和標準。</p><

26、p>　?。?）結合場地實際情況，充份利用構建筑物，盡量節(jié)省工程投資和占地面積。</p><p>　?。?）采用先進、成熟、可靠的處理工藝，確保處理出水達到排放標準。</p><p>　　（4）設備器材采用國內外成熟、高效、優(yōu)質的設備，并設計適當?shù)淖詣涌刂扑?，以方便管理運行。</p><p>　?。?）綜合考慮環(huán)境效益、經濟效益和社會效益，在保證出水達標的前提

27、下，盡量減少工程投資與運行費。</p><p>　?。?）處理系統(tǒng)具有較大的靈活性和操作彈性，以適應污水水質，水量的變化。</p><p>　　應達到工藝先進，運行穩(wěn)定，管理簡單，運行成本合理，維修方便等特點。</p><p><b>　　1.5 設計范圍</b></p><p>　?。?）工藝設計（含污泥處理）；<

28、;/p><p>　?。?）從污水進入格柵至處理出水井之間構筑物及配套設施設計；</p><p>　　（3）平面圖、高程圖布置。</p><p>　　2　廢水的處理方案和工藝流程</p><p><b>　　2.1 廢水性質</b></p><p>　　2.1.1 廢水來源</p><

29、;p>　　2.1.2 廢水特點</p><p>　　廢水成分復雜、水質水量變化大；有機物濃度高、色度深，堿性高；廢水中除含有殘余染料、助劑外還含有一定量的漿料。</p><p><b>　　2.2 方案確定</b></p><p>　　通常印染廢水的處理方法有：物理法、化學法、生物法等。其中物理法處理效果較差；化學法所需投加藥劑量大，但投

30、資占地??；生物法是一種較為普遍的處理方法。目前，國內外對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雜，單純的好氧生物處理難度越來越大，出水難以達標。此外，好氧法的高運行費用及剩余污泥處理或處置問題歷來是廢水處理領域沒有解決好的一個難題。由于上述原因印染廢水的厭氧生物處理技術開始受到人們的重視。</p><p>　　而隨著廢水排放標準要求越來越嚴格，單獨的生物處理難

31、以達到排放要求。結合實際情況，采用生物處理為主，再輔以化學處理技術，組成一個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污染物和一定顏色的能力、且基本穩(wěn)定的特點又發(fā)揮了物理化學法去除顏色和剩余有機污染物能力的特點，而且運行成本相對較低。</p><p>　　本設計采用厭氧水解酸化處理技術作為好氧生物處理工藝的預處理，共同組成厭氧水解——好氧的生物處理——混凝沉淀工藝。</p><p

32、>　　好氧生物處理方法主要有A/O法、生物接觸氧化法。</p><p>　　水解酸化——A/O工藝——混凝沉淀：廢水經調節(jié)池進入水解酸化池，水解池中接觸填料。由于廢水中含有染料等難降解的物質，且色澤較深，在水解酸化池中，利用厭氧型兼性細菌和厭氧菌，將廢水中高分子化合物斷鏈成低分子鏈，復雜的有機物轉變?yōu)楹唵蔚挠袡C物，從而改善后續(xù)的好養(yǎng)生化處理條件。實踐表明，水解酸化處理單元對活性染料廢水具有較好的脫色作用。厭

33、氧—好氧處理工藝，它在傳統(tǒng)的活性污泥法好氧池前段設置了缺氧池，是微生物在缺氧、好氧狀態(tài)下交替操作進行微生物篩選，經篩選的微生物不但可有效去除廢水中的有機物，而且抑制了絲狀菌的繁殖，可避免污泥膨脹現(xiàn)象。在生化處理后串聯(lián)混凝沉淀物化處理系統(tǒng)，可進一步脫色和去除水中的COD，以確保處理水水質達標排放。</p><p>　　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)類或長鏈大

34、分子物質分解為小分子物質，同時有效降解廢水中的表面活性劑，較好的控制后續(xù)好氧工藝中產生的泡沫問題。經水解酸化器處理后的出水進入接觸氧化池。接觸氧化池內設有填料，部分微生物以生物膜的形式固著生長于填料表面，部分懸浮生長于水中，兼有活性污泥和生物濾池的特點。廢水經水解和接觸氧化處理后采用混凝沉淀工藝進一步去除色度和降低廢水中的COD值。</p><p>　　A/O法與接觸氧化池在BOD去除率大致相同的情況下，前者BO

35、D體積負荷可高5倍，所需處理時間只有后者的1/5。根據實際經驗，接觸氧化法具有BOD容積負荷高，污泥生物量大，相對而言處理效率較高，而且對進水沖擊負荷（水力沖擊負荷及有機濃度沖擊負荷）的適應力強。維護管理方便，工藝操作簡便，基建費用低。 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可以自動保持平衡，所以無需回流污泥，運轉十分方便。其污泥產量遠低于活性污泥法。</p><p>　　延時曝氣——混凝沉淀：可

36、以得到高質量的出水，混凝劑投量小設備簡單污泥量較小，但流程復雜，占地面積大，基建和運行費用較高。</p><p>　　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。</p><p><b>　　2.3 工藝流程</b></p><p>　　2.3.1 具體工藝流程如下：</p><p>　　圖1 污水

37、處理工藝流程圖</p><p>　　2.3.2 流程說明</p><p>　　廢水通過格柵、去除較大的懸浮物和漂浮物后進入調節(jié)池,在此進行水量的調節(jié)和水質的均衡，同時加酸中和，然后用泵提升至水解酸化池,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,在接觸氧化池內經微生物作用去除絕大部分的有機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,在池內進行增溶和

38、縮水體積反應,使剩余污泥大幅減少,剩余污泥經濃縮后可直接脫水。 為了得到更好的水質,生化出水再經混凝沉淀進行深度處理,達標排放。 二沉池的剩余污泥進濃縮池濃縮,濃縮后的污泥外運，濃縮池的上清液則回流至污水處理系統(tǒng)。</p><p>　　3　各主要處理設備和構筑物的設計計算</p><p><b>　　3. 1 設計水量</b></p><p>

39、　　污水日平均流量為Q=2000m3/d，其總變化系數(shù)為</p><p><b>　　污水設計流量為： </b></p><p><b>　　最大設計流量：</b></p><p>　　表3 設計水量一覽表</p><p>　　3. 2 格柵的設計計算</p><p>　　

40、格柵是一組平行的金屬柵條或篩網組成，安裝在污水管道、泵房、集水井的進口或處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物，以便減輕后續(xù)處理構筑物的處理負荷。</p><p>　　截留污物的清除方法有兩種，即人工清除和機械清除。大型污水處理廠截污量大，為減輕勞動強度，一般應用機械清除截留物。小型污水處理廠和污水處理站截污量小，一般可采用人工清除截留物。</p><p>　　3.2.1格柵設計參數(shù)&

41、lt;/p><p>　　格柵設計一般參數(shù)的選定：（依據《三廢處理工程技術手冊（廢水卷）》）［3］</p><p>　?。?）格柵寬度：格柵總寬不小于進水渠道的2倍，空間總有效面積應大于進水渠有效斷面積的1.2倍。</p><p>　　（2）過柵流速一般采用0.6～1.0，柵前管內污水流速0.4～0.9。</p><p>　?。?）污水處理系統(tǒng)前格

42、柵柵條間隙，應符合下列要求：</p><p>　　人工清渣 25～40mm;</p><p>　　機械清渣 16～25mm;最大間隙 40mm。</p><p>　　格柵傾角一般采用～，人工清渣格柵傾角較小時，教省力，但占地面積大。格柵上端應設平臺，格柵下端應低于進水管底部0.5m，距池壁0.5～0.7m。</p><p>　　格柵間工

43、作臺兩側過道寬度不應小于0.7m，工作臺正面過道寬度：</p><p>　　人工清楚 不應小于1.2m;</p><p>　　機械清楚 不應小于1.5m。</p><p>　?。?）通過格柵的水頭損失，一般采用0.08～0.15m。</p><p>　?。?）柵渣量與地區(qū)的特點、格柵的間隙大小、污水量以及下水道系統(tǒng)的類型等因素有關。在無當

44、地運行資料時，可采用：</p><p>　　格柵間隙 16～25mm，0.10～0.05（柵渣/污水）；</p><p>　　格柵間隙 30～50mm，0.03～0.01（柵渣/污水）。</p><p>　　柵渣的含水率一般為80%，容重約為960。</p><p>　　3.2.2中格柵的設計計算</p><p>　　

45、本設計中格柵各參數(shù)選取如下：</p><p>　　格柵傾角：α=60°；</p><p>　　柵前水深：h=0.4m；</p><p>　　柵前流速：0.5m/s；</p><p>　　過柵流速：v=0.6m/s；</p><p>　　柵條間隙：b=15mm；</p><p>　　柵條

46、寬度：S=10mm；</p><p>　　柵前部分長度：0.5m。</p><p>　　圖2 格柵計算草圖</p><p>　?。?）柵條間隙數(shù)n，個</p><p>　　根據格柵的計算公式， （1）</p><p>　　則柵條間隙數(shù)（個）， n取為11。&

47、lt;/p><p>　　設計兩組格柵，一組運行，一組備用。每組格柵間隙數(shù)n=11條。</p><p>　?。?）格柵槽總寬度B，m</p><p><b>　?。?）</b></p><p><b>　　（m）</b></p><p>　　考慮到格柵尺寸太小，不易施工，取格柵槽總

48、寬度B=0.60m。</p><p>　?。?）進水漸寬部分長度，m </p><p>　　根據公式 （3）</p><p>　　式中 ——進水渠道漸寬部分長度，m；</p><p>　　——柵前渠道寬度，取柵前渠寬；</p><p>

49、　　——進水渠展開角，漸寬部分展開角度?。?lt;/p><p><b>　　則 （m）</b></p><p>　?。?）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分，m</p><p>　　根據公式 </p><p>　　式中 ——柵槽與出水

50、渠連接渠的漸縮長度，m</p><p><b>　　則 （m）</b></p><p>　　（5）通過格柵的水頭損失 ，m</p><p>　　根據公式 ， （4）</p><p>　　式中——過柵水頭損失，m；</p><p>　　

51、——計算水頭損失，m；</p><p>　　g——重力加速度，9.81；</p><p>　　k——系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增大的倍數(shù)，一般k=3；</p><p>　　ε——阻力系數(shù)，與格柵斷面形狀有關，ε=，當斷面為圓邊矩形時，β=1.67。</p><p><b>　　則格柵水頭損失為：</b></p

52、><p><b>　?。╩）</b></p><p>　?。?） 柵后槽總高度H，m</p><p><b>　　取柵前渠道超高 </b></p><p>　　根據公式 </p><p><

53、;b>　　則 （m）</b></p><p>　　根據公式 H= （5）</p><p>　　式中H——柵槽總高度，m；</p><p>　　h——柵前水深，m；</p><p>　　h1——避免造成柵前漏水，將柵后槽底下降0.1m作為補償；<

54、;/p><p><b>　　則 （m）</b></p><p>　　(7)柵槽總長度L，m </p><p>　　根據公式L= （6）</p><p>　　式中L——柵槽總長度，m；</p><p>　　——進水渠道漸寬部位的長度，m；&l

55、t;/p><p>　　——柵槽與出水渠連接渠的漸縮長度，m。</p><p><b>　　則 （m）</b></p><p>　?。?） 每日柵渣量W， </p><p>　　根據公式 （7）</p><p>　　式中 ——每日柵渣量，；<

56、/p><p>　　——柵渣量（），取值0.1～0.05，中格柵取值0.05。</p><p>　　——污水流量總變化系數(shù)，。</p><p><b>　　則 <</b></p><p><b>　　故采用人工清渣。</b></p><p>　　3. 3 調節(jié)池的設計計算&l

57、t;/p><p>　　由于印染廢水的水質水量隨時間和工序不同，有很大的變化。廢水調節(jié)池主要是起調節(jié)水質水量的作用，可以避免對后續(xù)處理的沖擊?；旌蠌U水的PH值呈堿性，故需向調節(jié)池中加入工業(yè)硫酸進行中和。</p><p>　　為更好地調節(jié)水質，在調節(jié)池底部設置攪拌裝置，常用的兩種方式是空氣攪拌和機械攪拌，選用空氣攪拌，池型為矩形。</p><p>　　本調節(jié)池設計為接觸室和

58、反應室合建式。</p><p>　　3.3.1 加酸中和［2］</p><p>　　廢水呈堿性主要是由生產過程中投加的NaOH引起的，原水PH為8-11，即[OH-]=10-6-10-3mol/l,加酸量Ns為</p><p>　　其中 Qmax——酸總耗量，kg/h；</p><p>　　C——廢水中堿的含量，即OH-mol/m3；<

59、/p><p>　　as——硫酸的摩爾質量，Kg/mol,取98*10-3；</p><p>　　a——工業(yè)硫酸的純度，取98%。</p><p>　　當C（OH-）=10-6mol/l時，Ns==0.0071Kg/h</p><p>　　當C（OH-）=10-3mol/l時，Ns==7.1 Kg/h</p><p>　　當

60、硫酸用量超過10kg/h時，可采用98﹪的濃硫酸直接投配。硫</p><p>　　酸直接從貯酸槽泵入調配槽，經閥門控制流入調節(jié)池反應。</p><p>　　3.3.2池體積算［5］</p><p>　　1） 參數(shù)：廢水停留時間t=8h </p><p>　　2) 調節(jié)池有效體積V</p><p>　　V=Qmaxt=1

61、42×8=1136m3</p><p>　　其中Qmax——最大設計流量，m3/h</p><p><b>　　3) 調節(jié)池尺寸</b></p><p>　　設計調節(jié)池平面尺寸為矩形，有效水深為h=6米，則面積F</p><p>　　F=V/h=113/6=189m2</p><p>　

62、　設池寬B=10m，池長L=F/B=189/10= 18.9m,取L=19m</p><p>　　保護高h1=0.6m，則池總高度H=h+h1=6+0.6=6.6米</p><p>　　3.3.3布氣管設置</p><p>　　1）采用穿孔空氣攪拌，氣水比3.5：1</p><p><b>　　空氣量D</b></

63、p><p>　　D=D0Qmax=3.5×3400=11900m3/d=8.26m3/min=0.14m3/s</p><p>　　式中D0——每立方米污水需氧量，3.5m3/m3 </p><p>　　2） 空氣干管直徑d</p><p>　　干管流速v=12m/s</p><p>　　d=（4D/v）1/2=

64、[4×0.081/(3.14×12)]1/2=0.089m,取90mm。</p><p>　　校核管內氣體流速v‘=4D/d2=4×0.081/(3.14×0.092)= 12.7m/s</p><p>　　在范圍10～15m/s內。</p><p><b>　　3）支管直徑d1</b></p>

65、;<p>　　空氣干管連接兩支管，通過每根支管的空氣量q</p><p>　　q=D/2=0.081/2=0.041 m3/s</p><p>　　支管流速v1=6m/s</p><p>　　則只管直徑d1=（4q/v1）1/2=[4×0.041/(3.14×6)]1/2=0.093m,取90mm，校核支管流速v1‘=4q/d12=

66、4×0.041/(3.14×0.092)=6.45m/s</p><p>　　在范圍5～10m/s內。</p><p>　　4） 穿孔管直徑d2 </p><p>　　沿支管方向每隔2m設置兩根對稱的穿孔管，靠近穿孔管的兩側池壁各留1m，則穿孔管的間距數(shù)為(L-2×1)/2=（19-2）/2=8,穿孔管的個數(shù)n=(8+1)×

67、2×2=36。每根支管上連有18根穿孔管。</p><p>　　通過每根穿孔管的空氣量q1，q1=q/18=0.041/18=0.0023m3/s</p><p>　　穿孔管流速v2=6m/s</p><p>　　則穿孔管直徑d2=（4q1/v2）1/2=[4×0.0023/(3.14×6)]1/2=0.022m，取20mm，校核流速v

68、2‘=4q1/d22=4×0.0023/(3.14×0.0202)=7.3m/s</p><p>　　在范圍5～10m/s內。</p><p><b>　　5） 孔眼計算</b></p><p>　　孔眼開于穿孔管底部與垂直中心線成45°處，并交錯排列，孔眼間距b=45mm，孔徑=3mm，每根穿孔管長l=1.5m，

69、那么孔眼數(shù)</p><p>　　m= l/b+1=1.5/0.045+1=34個。</p><p>　　孔眼流速v3=4q1/2m=4×0.0023/(3.14×0.0032×34)=9.57m/s,</p><p>　　符合5～10m/s的流速要求。</p><p><b>　　6） 鼓風機的選型&l

70、t;/b></p><p>　?、倏諝夤蹹N=90mm時，風管的沿程阻力h1</p><p>　　h1=iLTP=20.5×38.6×1.00×1.0=772.0Pa</p><p>　　式中i——單位管長阻力，查《給水排水設計手冊》第一冊，i=20.5Pa/m</p><p><b>　　L——

71、風管長度，m</b></p><p>　　T——溫度為20℃時，空氣密度的修正系數(shù)為1.00</p><p>　　P——大氣壓力為0.1MPa時的壓力修正系數(shù)為1.0</p><p>　　風管的局部阻力h2=v2/2g=3.0×7.592×1.205/(2×9.8)=6.12Pa</p><p>　　

72、式中——局部阻力系數(shù)，查《給水排水設計手冊》第一冊[6]得3.0</p><p>　　v——風管中平均空氣流速，m/s</p><p>　　——空氣密度，kg/m3</p><p>　　②空氣管DN=20mm時，風管的沿程阻力h1</p><p>　　h1=iLTP=64.7×104×1.00×1.0=6728.

73、8Pa</p><p>　　式中i——單位管長阻力，查《給水排水設計手冊》第一冊[6]，i=64.7Pa/m</p><p><b>　　L——風管長度，m</b></p><p>　　T——溫度為20℃時，空氣密度的修正系數(shù)為1.00</p><p>　　P——大氣壓力為0.1MPa時的壓力修正系數(shù)為1.0</

74、p><p>　　風管的局部阻力h2=v2/2g=3.4×7.952×1.205/(2×9.8)=13.21Pa</p><p>　　式中——局部阻力系數(shù)，查《給水排水設計手冊》第一冊[6]得3.4</p><p>　　v——風管中平均空氣流速，m/s</p><p>　　——空氣密度，kg/m3</p>

75、<p>　　風機所需風壓為772.0+6.21+6728.8+13.21=7520.22Pa≈7.5KPa。</p><p>　　綜合以上計算，鼓風機氣量8.26m3/min，風壓7.08KPa </p><p>　　查得：SR型羅茨鼓風機主要用于水處理，氣力輸送，真空包裝，水產養(yǎng)殖等行業(yè)，以輸送清潔不含油的空氣。其進口風量 1.18～26.5m3/min,出口升

76、壓9.8～58.8kPa,該機顯著特點是體積小，重量輕，流量大，噪聲低，運行平穩(wěn)，風量和壓力特點優(yōu)良。查閱《給水排水設計手冊》11冊[9]常用設備P485。</p><p>　　結合氣量1.75×104m3/d，風壓7.08KPa進行風機選型，查《給水排水設計手冊》11[9]冊，選SSR型羅茨鼓風機，型號為SSR—150</p><p>　　表4 SR型羅茨鼓風機規(guī)格性能<

77、/p><p><b>　　3.4水解酸化池</b></p><p><b>　　3.4.1 介紹</b></p><p>　　水解工藝是將厭氧發(fā)酸階段過程控制在水解與產酸階段。它取代功能專一的初沉池，對各類有機物去除率遠遠高于傳統(tǒng)初沉池。因此，從數(shù)量上降低了后續(xù)構筑物的負荷。此外，利用水解和產酸菌的反應，將不溶性有機物水解成溶

78、解性有機物、大分子物質分解成小分子物質，提高污水的可生化性，減少污泥產量，使污水更適宜于后續(xù)的好氧處理，可以用較短的時間和較低的電耗完成凈化過程。</p><p>　　3.4.2 池體積算</p><p><b>　　1）單池表面積F</b></p><p>　　F=Qmaxq/n=（3400/24）×1.0/2=71m2</p

79、><p>　　其中Qmax————最大設計流量（m3/h）</p><p>　　q——表面負荷，一般為0.8～1.5m3/(m2.h),本設計取1.0 </p><p><b>　　n——池子個數(shù)</b></p><p><b>　　2）有效水深h</b></p><p>　

80、　h=qt=1.0×6=6米</p><p>　　水力停留時間t一般在6～8h，本設計采用t=6h。</p><p><b>　　3）有效容積V</b></p><p>　　V=Fh=71×6=426m3</p><p>　　設池寬B=6m 則池長L=F/B=71/6=11.8m 取12m</p

81、><p>　　3.4.3布水配水系統(tǒng)</p><p><b>　　1） 配水方式</b></p><p>　　本設計采用大阻力配水系統(tǒng)，為了配水均勻一般對稱布置，各支管出水口向下距池底約20cm，位于所服務面積的中心。</p><p>　　查《曝氣生物濾池污水處理新技術及工程實例》其設計參數(shù)如下：</p>&l

82、t;p>　　表5 管式大阻力配水系統(tǒng)設計參數(shù)表</p><p>　　2） 干管管徑的設計計算</p><p>　　Qmax=3400m3/d=141.6m3/h=0.039m3/s,取干管流速v1=1.2m/s</p><p>　　則干管橫截面面積A=Qmax/ nv1=0.039/(2×1.2)=0.0163m2</p><p

83、>　　管徑D1=(4A/)1/2=（4×0.0163/3.14）1/2=0.144m</p><p>　　由《給排水設計手冊》第一冊選用DN=150mm的鋼管</p><p>　　校核干管流速：A=2/4=3.14×O.1502/4=0.018m2</p><p>　　v1‘=Qmax/nA=0.039/(2×0.018)=1.0

84、8 m/s,介于1.0～1.5m/s之間</p><p>　　3） 布水支管的設計計算</p><p>　　a．布水支管數(shù)的確定</p><p>　　取布水支管的中心間距為0.3m，支管的間距數(shù)</p><p>　　n=L/0.3=12/0.3=40個，則支管數(shù)n=2×（40-1）=78根</p><p>　

85、　b．布水支管管徑及長度的確定</p><p>　　每根支管的進口流量q=Qmax/2n=0.039/（2×78）=0.00025m3/s</p><p>　　支管流速v2=2.0m/s</p><p>　　則D2=（4q/v2）1/2=[4×0.00025/(3.14×2.0)]1/2=0.013m,取D2=14mm</p>

86、;<p>　　校核支管流速：v2‘=4q/D22=4×0.00025/(3.14×0.0142)=1.62 m/s</p><p>　　在設計流速1.5～2.5 m/s之間，符合要求。</p><p>　　每根支管的長度l取為l=5m</p><p>　　4) 出水孔的設計計算</p><p>　　一般孔徑為

87、9～12mm，本設計選取孔徑10mm的出水孔。出水孔沿配水支管中心線兩側向下交叉布置，從管的橫截斷面看兩側出水孔的夾角為45°。</p><p>　　取開孔率為0.2﹪，則孔眼總面積S=F×0.2%=142×0.2﹪=0.284m2</p><p>　　配水孔眼d=10mm，所以單孔眼的面積為S1=d2/4=3.14×0.012/4=7.85

88、5;10-5m2</p><p>　　孔眼數(shù)為n=S/S1=0.284/（7.85×10-5）=3618個</p><p>　　每個管子上的孔眼數(shù)是N=3618/104=35個。</p><p>　　校核：布水管長l=5m,N=35,則配水孔間距l(xiāng)‘=l/N=5/35=0.14</p><p>　　處于70-300mm之間，符合要求

89、。</p><p>　　3.5 生物接觸氧化池</p><p><b>　　3.5.1 介紹</b></p><p>　　（1）生物接觸氧化也稱淹沒式生物濾池，其反應器內設置填料，經過充氧的廢水與長滿生物膜的填料相接觸，在生物膜的作用下，廢水得到凈化。其基本結構如圖3：</p><p>　　圖3 生物接觸氧化池基本結構

90、</p><p><b>　　2） 基本工藝</b></p><p>　　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部分格，按推流方式進行。</p><p>　　圖4 推流式接觸氧化池</p><p>　　氧化池分格可使每格微生物與負荷條件（大小、性質）相適應

91、，利于微生物專性培養(yǎng)馴化，提高處理效率。</p><p>　　3.5.2 填料的選擇與安裝</p><p><b>　　（1） 填料的選擇</b></p><p>　　結合實際情況，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。（

92、參考《污水處理構筑物設計與計算》玻璃鋼蜂窩填料規(guī)格表）[5]</p><p><b>　　（2） 安裝</b></p><p>　　蜂窩狀填料采用格柵支架安裝，在氧化池底部設置拼裝式格柵，以支持填料。格柵用厚度為4～6mm的扁鋼焊接而成，為便于搬動、安裝和拆卸，每塊單元格柵尺寸為500mm～1000mm。</p><p>　　3.5.3 池體的

93、設計計算</p><p>　　廢水停留時間2.3h，氣水比取16。</p><p><b>　　1）有效容積V</b></p><p>　　V=Q(S0-S1)/Lv=2000×（181-31）×10-3/1.3=226.2m3</p><p>　　其中 Q——平均日廢水量m3/d，2000m3/

94、d=83.3m3/h</p><p>　　S0——進水BOD5的濃度 mg/l</p><p>　　S1——出水BOD5的濃度 mg/l</p><p>　　Lv——容積負荷，BOD5≤500時可用1.0～3.0kg/(m3·d),取1.3kg/(m3·d)</p><p><b>　　2）氧化池總面積F&l

95、t;/b></p><p>　　F=V/H=226.2/3=75m2</p><p>　　H——填料總高度，一般取3m</p><p>　　本設計中生物接觸氧化池設計為2個</p><p>　　則單個池子的平面面積F1為37.5m2</p><p><b>　　3）氧化池格數(shù)n</b><

96、;/p><p>　　n= F1/f=37.5/8=4.7 取5格</p><p>　　f——每格氧化池面積，≤25m2采用8m2</p><p>　　每格氧化池平面尺寸采用2m×4m=8m2</p><p><b>　　4）校核接觸時間t</b></p><p>　　t=2nfH/Q=2&

97、#215;5×8×3/83.3=2.88h≈2.9h，符合1.0～3.0h的要求</p><p>　　5) 氧化池總高度H0</p><p>　　H0=H+h1+h2+（m-1）h3+h4=3+0.5+0.4+（3-1）×0.25+1.5=5.9m</p><p>　　其中h1——保護高，0.5～0.6m，取0.5</p>

98、<p>　　h2——填料上水深，0.4～0.5m，取0.4</p><p>　　h3——填料層間隙高，0.2～0.3m，取0.25</p><p>　　h4——配水區(qū)高，不進檢修者為0.5m，進入檢修者為1.5m，取1.5</p><p>　　m——填料層數(shù)，取3</p><p>　　污水在池內的實際停留時間t‘=nf（H0- h

99、1）/Q=5×8×(5.9-0.5)/83.3=2.59h，符合要求。 </p><p><b>　　6）需氧量D</b></p><p>　　D=D0Q=15×2000=30000m3/d=1250m3/h=20.83 m3/min</p><p>　　D0——每立方米污水需氧量，15～20 m3/ m3本設計

100、中取15</p><p>　　每格氧化池所需空氣量D1= D/5=20.83/5=4.167m3/min</p><p><b>　　7)填料總體積V’</b></p><p>　　選用直徑為25mm的蜂窩型玻璃鋼填料，V’=nfH=5×8×3=120m3</p><p><b>　　3.5

101、.4曝氣裝置</b></p><p>　　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)揮降解有機污染物物的作用、維持氧化池的正常運行和提高生化處理效率有很大關系，并且同氧化池的動力消耗密切相關。</p><p>　　按供氣方式，有鼓風曝氣、機械曝氣和射流曝氣，目前國內用得較多得失鼓風曝氣。這種方法動力消耗低，動力效率較高，供氣量較易控制，但噪聲大。</p>

102、<p>　　鼓風充氧設備采用微孔曝氣。所產生的氣泡細小，氧的利用率較高。</p><p>　　1)曝氣器數(shù)量計算：</p><p>　　按供氧能力計算所需曝氣器數(shù)量</p><p><b>　?。?5）</b></p><p>　　式中：h1：按供氧能力所需曝氣器個數(shù)，個；</p><p

103、>　　qc：曝器器標準狀態(tài)下，與好氧反應池工作條件接近時的供氧能力， /(h·個)。采用微孔曝氣器，參照有關手冊，工作水深4.3m，在供風量1～3 m3/（h·個）時，曝氣器氧利用率EA=20%，服務面積0.3～0.75，充氧能力qc=0.14kgO2/（h·個），則：</p><p>　　以微孔曝氣服務面積進行校核：</p><p><b>

104、　　m2（符合要求）</b></p><p>　　曝氣器氧利用率EA=20%；供氧量與供氣量的關系可用下式表示：</p><p>　　； （56）</p><p>　　則系統(tǒng)需要的供氣量==22321m3/h</p><p>　　3.5.5 進出水系統(tǒng)</p><p>　

105、　由于氧化池的流態(tài)基本上是完全混合型，因此對進出水的要求并不十分嚴格，滿足下列條件即可：進、出水均勻，保持池內負荷均勻，方便運行和維護，不過多地占用池的有效容積等。當處理水量為2000m3/d時，采用側面進水，側面廊道設在氧化池一側，寬度取0.4m，出水裝置采用周邊堰流的方式。</p><p>　　3.6 豎流式二沉池</p><p><b>　　3.6.1 構造</b&g

106、t;</p><p>　　經過接觸氧化池的處理后，廢水中的大部分懸浮物及大分子的有機物和大部分溶解性有機物被去除或者分解成溶解性小分子有機物，廢水中的CODcr和SS濃度顯著下降，并且廢水PH值接近中性或者偏弱堿性。</p><p>　　接觸氧化池出水中脫落的生物膜比重較大，所以不宜采用氣浮法，宜采用沉淀法來去除。由于本設計中的設計水量不大，不必采用輻流式的沉淀池，宜采用較合理的豎流式沉淀

107、池，其排泥簡單，管理方便，占地面積小。</p><p>　　豎流式沉淀池，按池體功能的不同把沉淀池分為進水區(qū)、沉淀區(qū)、出水區(qū)、緩沖區(qū)和污泥區(qū)等五部分。廢水由中心管上部進入，從管下部溢出，經反射板的阻攔向四周分布，然后在由下而上在池內垂直上升，上升流速不變。澄清水油池周邊集水堰溢出。污泥貯存在池底泥斗內，由排泥管排出。示意圖如下：</p><p>　　圖5 豎流式二沉池俯視圖</p&

108、gt;<p>　　圖6 二沉池剖面草圖</p><p>　　3.6.2 設計計算</p><p>　　1）中心管過水斷面面積f</p><p>　　沉淀池個數(shù)n=2，Qmax=0.0231m3/s</p><p>　　每座沉淀池承受的最大水量qmax=Qmax/n=0.0231/2=0.0116m3/s</p>

109、<p>　　則f=qmax/v0=0.0231/0.020=0.58m2</p><p>　　其中Qmax——最大設計流量，m3/s</p><p>　　v0——中心管內流速，不大于30mm/s,取20mm/s</p><p><b>　　2）中心管直徑d0</b></p><p>　　d0=（4f/）1/2=

110、(4×0.58/3.14)1/2=0.86m,取為0.9m</p><p><b>　　校核中心管流速</b></p><p>　　f‘=d02/4=3.14×0.92/4=0.64m2</p><p>　　v0’= qmax/f‘=0.0116/0.64≈0.02m/s=20mm/s,</p><p&g

111、t;<b>　　滿足要求。</b></p><p>　　3）中心管喇叭口與反射板之間的縫隙高度h3</p><p>　　h3=qmax/v1d1=0.0116/(0.01×3.14×1.22)=0.30m</p><p>　　一般h3在0.25-0.5之間，符合要求</p><p>　　其中v1——污

112、水由中心管喇叭口語反射板之間的縫隙流出的速度，初沉池v1≤0.02 m/s ，二沉池v1≤0.015。本設計取v1=0.01m/s</p><p>　　d1——喇叭口直徑，取d1=1.35d0=1.35×0.9=1.22m</p><p>　　4）沉淀部分有效斷面積F</p><p>　　參照《水污染控制工程》（下冊）45[4]頁表，去表面負荷設q為1.5

113、m3/(m2h)</p><p>　　F= qmax/v=0.0116/0.0004=29m2</p><p>　　v——污水在沉淀池中的流速，v=q×1000/3600=0.4mm/s</p><p><b>　　5)沉淀池直徑D</b></p><p>　　D=[4(F+f)/]1/2=[4×(2

114、9+0.58)/3.14]1/2=6.14m,取D=6.5m</p><p>　　6)沉淀部分有效水深h2</p><p>　　停留時間t為1.5h，則</p><p>　　H2=3600vt=3600×0.0004×1.5=2.16m，采用2m</p><p>　　D/h=6.5/2=3.25>3，滿足要求。<

115、;/p><p>　　7）校核集水槽出水堰負荷</p><p>　　集水槽每米出水負荷為</p><p>　　qmax/（πD）=11.6/(3.14×6.5)=0.57L/(s·m)<2.9L/(s·m) 符合要求</p><p>　　8） 沉淀部分所需總容積W </p><p><

116、;b>　　=</b></p><p>　　式中：-進、出水懸浮物濃度，t/ m3 ； </p><p>　　——兩次排泥間隔時間，d；</p><p>　　——污泥含水率，%，一般=95%-97%；</p><p>　　——污泥密度（Kg/m3），當P0≥95%時，=1000 Kg/m3</p><p&g

117、t;　　取T=2d；P0=99.4%；=1000 Kg/m3</p><p>　　則==50.1 m3</p><p>　　每個池子所需污泥容積為 50.1/2=25m3</p><p>　　9）圓截錐部分容積V</p><p>　　V=h5(R2+Rr+r2)/3=3.14×2.85×(3.252+3.25×0

118、.4+0.42)/3=35.9m3>25m3 </p><p>　　其中 R——圓截錐上部半徑,R=0.5D=0.5×6.5=3.25m；</p><p>　　r——圓截錐下部半徑，r=0.4-0.5，取r=0.4</p><p>　　h5——圓截錐部分的高度，貯泥斗傾角取45°，h5=（R-r）tg45°=(3.25-0.4)t

119、g55°= 2.85m</p><p><b>　　8）沉淀池總高度H</b></p><p>　　設超高h1和緩沖層h4各為0.3m，則</p><p>　　H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+2+0.3+0.3+2.85=5.75m</p><p>　　3.6.3 進出口形式</p>&

120、lt;p>　　沉淀池的進口布置應做到在進水斷面上水流均勻分布，為避免已形成絮體的破碎，本設計采取穿孔墻布置。</p><p>　　沉淀池出口布置要求在池寬方向均勻集水，并盡量潷取上層澄清水，減小下層沉淀水的卷起，采用指形槽出水。</p><p><b>　　3.7 混凝反應池</b></p><p>　　3.7.1 混凝劑的選擇</

121、p><p>　　本設計采用混凝沉淀處理，通過水中加入混凝劑達到去除各種懸浮物，降低出水的濁度和色度。</p><p>　　結合實際情況，對比分析常用混凝劑，選用聚合氯化鋁（PAC）。其特點是：堿化度比其他鋁鹽鐵鹽混凝劑低，對設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，適用于各類水質。</p><p>　　3.7.2 藥劑投加量的計算<

122、/p><p>　　根據實際采樣分析來確定PAC的投加量。</p><p>　　3.7.3 配制與投加</p><p>　　配制方式選用機械攪拌。</p><p>　　對于混凝劑的投加采用濕投法，濕投法中應用最多的是重力投加。即利用重力作用，將藥液壓入水中，操作簡單，投加安全可靠。</p><p>　　3.7.4 混合方式&

123、lt;/p><p>　　混合方式設計的一般原則：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，混合時間控制在10～30s，適宜的速度梯度是500～1000s-1。混合池和后續(xù)處理構筑物之間的距離越近越好。盡可能與構筑物相連通。適于本設計的混合方式為水泵混合,裝置如下圖:</p><p>　　圖7 水泵混合裝置</p><p>　　3.7.5 反應設備——機械絮凝