某化纖廢水處理廠工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、化纖廢水處理工程設(shè)計(jì)化纖廢水是指在化纖生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的各類(lèi)廢水,如 PET廢水、 PTA廢水、棉漿粕黑液、粘膠廢水等。廢水中有機(jī)物含量高，COD在 1000-10000mg/L 之間，廢水可生化性差， BOD/COD一般均小于 0.2 。廢水呈酸性或堿性 ,且含有醛類(lèi)、氰類(lèi)、苯類(lèi)等有毒物質(zhì) ,易對(duì)微生物產(chǎn)生毒害作用。廢水若不經(jīng)處理或僅經(jīng)預(yù)處理直接排放 ,將會(huì)對(duì)受納水體及周邊環(huán)境造成嚴(yán)重危害。本設(shè)計(jì)擬對(duì)某化工廠的化纖廢水進(jìn)行處理，其進(jìn)水水質(zhì)：COD10004000mg/L； BOD200600mg/L；cr5TN830mg/LSS190270 mg/L；TP59mg/L；NH N 21 44 m

2、g/L4+pH57。經(jīng)處理后，出水水質(zhì)要求達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918 2002）中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)或中水回用標(biāo)準(zhǔn)（城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)GB/T18920-2002,景觀環(huán)境用水的再生水水質(zhì)指標(biāo)，GB/T18921-2002）。1.2.5 曝氣沉砂池1.池子總有效容積 V（ m3）VQmaxt60式中Qmax 設(shè)計(jì)流量， m3/s， Qmax =0.250 m3/st 設(shè)計(jì)流量下的流行時(shí)間，min, 取 t=2min則 V=0.250 2 60=30 m3 2.水流斷面面積 A（ m 2）QAv1式中v1 為設(shè)計(jì)流量時(shí)的水平流速，m/s,取 v1 =0.1m/s。AQ0.2502v

3、10.12.5m3.池總寬度 B（ m）ABh2式中h2為設(shè)計(jì)有效深度， m，取h=2m。2則： BA2.51.25mh22每個(gè)池子寬b， m取 n=2 格，池長(zhǎng) L,mbB1.250.63m,取n21mLV3012mA2.54.每小時(shí)所需空氣量q(m3/h)qdQmax3600式中d 為每立方米污水所需空氣量，m3，取 d=0.2m3/m2污水則：q=0.20.250 3600=180(m2/h)取曝氣干管管徑DN100 ，支管管徑DN50 。q1802v 取36002s0.14q18012v 取s36000.05241. 沉砂室沉砂斗體積 V（ m3）設(shè) T=2d，則：3.2m/ s2.1

4、m/ sVQmaxXT86400k z106式中 X 城市污水的含沙量，取X=30m 3/106m3則：VQmaxXT86400 0.250 302 864003kz1061.44210 60.9m設(shè)每 1 個(gè)分格有1 個(gè)沉砂斗0.93V00.45m沉砂斗各部分尺寸設(shè)斗底寬 a1=0.4m，斗高 h3=0.5m，沉砂斗上口寬為： a=2m 沉砂斗容積為：V0h3 (a a1 )L0.5 (2 0.4) 12 7.2m31.5m3 (取取取取 )222. 池總高度 H （ m）設(shè)超高 h1=0.5mHh1h2h30.520.53.0m機(jī)械選型 :選擇 BX-5000 型泵吸砂機(jī) 1 臺(tái)功率 3k

5、W,行走功率 1.1kW ；選擇 LSF-355 行螺旋砂水分離器 1 臺(tái)，功率 3kW 。1.6Orbal 氧化溝1.設(shè)計(jì)說(shuō)明擬用 Orbal 氧化溝祛除 CODcr 與 BOD 之外，還應(yīng)該具備硝化和一定的脫氮作用，使出水 NH 3 -N 低于排放標(biāo)準(zhǔn)，故污泥負(fù)荷和污泥齡應(yīng)分別低于0.2kgBOD /(kgVSS d) 和高于 20.0d 。氧化溝采用水平軸轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)進(jìn)行攪拌、推進(jìn)、充氧（部分曝氣機(jī)配置變頻調(diào)速器）。2.設(shè)計(jì)條件1）設(shè)計(jì)水量：Q11000m3 / d5792m3 / h2) 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)：BOD5 濃度S0215mg / L ；TSS濃度X 0250mg / L ；VSS1

6、75mg/ L （VSS/TSS0.7 ）；TKN45mg/ （L進(jìn)水中認(rèn)為不含硝態(tài)氮）；NH3N35mg/ L ；SALK280mg / L(以計(jì)CaCO，一3 般城市污水常采用此值) ；最低水溫T114 C，最高水溫T225 C。3) 設(shè)計(jì)出水水質(zhì)：BOD5 濃度Se215mg/ L ；TSS濃度X e250mg/ L ；TKN20mg/ L ；NH3N15mg / L 。3.設(shè)計(jì)計(jì)算1) 基本設(shè)計(jì)參數(shù)污泥產(chǎn)率系數(shù) Y 0.487混合液懸浮固體濃度 (MLSS) X4000mg/ L混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度(MLVSS) XV3000mg/ L污泥齡C25d內(nèi)源代謝系數(shù) Kd0.05520

7、 C 時(shí)的脫氮率q還dn原的0NO.035kg(-N（kgMLVSSd)）/32) 去除 BOD計(jì)算 氧化溝出水溶解性BOD5濃度為 S，為了保證二級(jí)出水BOD5 濃度Se20mg/ L ，必須控制氧化溝出水所含溶解性BOD5 濃度：S Se 1.42 ( VSS) XeTSS201.42 0.720(1 e 0.23 5 )6.4(mg / L)好氧區(qū)容積（一期以3Q/2 流量設(shè)計(jì)） V1，mV1Y CQ(S0S)XV (Kd C )0.487 25 55000 (0.2150.00641)3.0(1 0.055 25)318194m好氧區(qū)水力停留時(shí)間t 1,hV181940.331d 7.

8、94ht155000Q剩余污泥量X ， kg / dXQ(S0 S)YQ( X1X e )1 Kd C1進(jìn)水懸浮固體惰性部分的濃度XX1TSS VSS2500.7 25075mg/ L0.075kg / m3故X 55000(0.2150.00641)0.487(0.075 0.02)10.055255208.3kg / d去除 1kgBOD5 ，產(chǎn)生的干污泥量X5208.30.487(kgDS / kgBOD5 )Q(S0 Se )55000 (0.2150.02)3) 脫氮計(jì)算 氧化的氨氮量 N1假設(shè)總氮中非氨態(tài)氮沒(méi)有硝酸鹽的存在形式，而是大分子中的化合態(tài)氮，其在氧化過(guò)程中需要經(jīng)過(guò)氨態(tài)氮這

9、一形式。另外，氧化溝產(chǎn)生的剩余生物污泥中含氮率為 12.4%，則用于生物合成的總氮為：N00.124Y(S0S)1 Kd C0.487 (2156.41)0.1241 0.055 255.30mg / L需要氧化的氨氮量成N0N1 進(jìn)水出TKN水生物合 NH 所N需氮量345 155.3024.70（ mg/L） 脫氮量 Nr需要脫去的氮量Nr進(jìn)水出水生物合成所需氮量N0TKNTK45205.3019.70（）mg/ L 堿度平衡氧化 1mg的氨氮需消耗 7.14mg / L 的堿度；氧化 1mgBOD5 產(chǎn)生 0.1mg / L 的堿度；還原 1mgNON產(chǎn)生3.57mg / L堿度。3則剩

10、余堿度：SALK 1原水堿度 - 硝化消耗堿度 +反硝化產(chǎn)生堿度 +氧化 BOD產(chǎn)生5堿度=280- 7. 14 24. 70+3. 75 19. 70+0. 1 （215-6. 41）=194. 83（）mg/ L 脫氮所需池容 V2 及停留時(shí)間 t2脫硝率 qdn( t)qdn(20) 1.08(T 20)（保證最低水溫下的脫氮容積）qdn(14)-(14 20)NO3 N) / kgMLVSS14 C 時(shí)還原的 0.035 1.080.22 kg(脫氮所需容積：V2QNr55000 19.7016417m3qdn XV0.022 3000停留時(shí)間：V2164170.298d 7.16ht

11、2Q 550004) 氧化溝總?cè)莘e V 及總停留時(shí)間 tVV1V218194 16417 34611m3tt1t27.94 7.16 15.1h校核污泥負(fù)荷：NQS055000 0.2150.1139 kgBOD5/ kgMLVSS dXV3 34611設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定氧化溝污泥負(fù)荷為0.05 0.15 kgBOD5 / kgMLVSS d ，故設(shè)計(jì)符合要求。5) 需氧量計(jì)算 設(shè)計(jì)需氧量 AOR氧化溝設(shè)計(jì)需氧量需氧5+去除BOD5耗氧量NH3-NAOR 去除 BOD 量剩余污泥中需氧量剩余污泥中耗3 - NNH氧量 - 脫硝產(chǎn)氧量需氧 5量D1a. 去除 BODD1 a Q(S0S)b VX式中：

12、 a 微生物對(duì)有機(jī)物氧化分解的需氧率，取0.52 ；b 活性污泥微生物自身氧化的需氧率，取0.12D10.52 55000 (0.2150.00641)0.12 34611 318426kg / d需氧 5D2b. 剩余污泥 BOD量YQ S0SD2 1.42 X1.421KdC0.487550000.2150.006411.4210.055253340kg / d需 3氧量 ND3c. 去除 NH每 1kgNH3 N硝化需要消耗 4.6kgO2D34.6進(jìn)水 TKNNH3- N出水4.64515 /1000550007590kg/ dd. 剩余污泥中3- N耗D4NH 氧量D44.60.12

13、4YQ S1Kd C0.487 550000.2150.006414.60.1241 0.055 251342kg / de. 脫硝產(chǎn)氧量 D5還原1kgNO產(chǎn)生23 - N2.86kgOD52.8619.70550003099kg / d1000f. 總需氧量 AORAOR 理論D1 D2 D3D4D518426334075901342309918235kg/ d考慮安全系數(shù)為1.4 ，則：AOR1.4AOR 理論 1.4 18235 25529kg/ d校核去除 1kgBOD5 的需氧2552925550000. 215- 0. 006412.33kgO / kgBOD量 =， 2.5符2

14、 / kgBOD氧化溝設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定該值在1.6 故設(shè)計(jì) kgO 合要求。 5 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的需氧量SORAOR CS 20SORT 20CS TC 1.024式中： CS 20 20C 時(shí)氧的飽和度，取 CS 20 9.17mg / LT 進(jìn)水最高溫度，取25 CCS T T C 時(shí)氧的飽和度，取CS 258.38mg / LC溶解氧濃度， mg/L修正系數(shù)，取 0. 85；修正系數(shù)，取 0. 95；所在地區(qū)實(shí)際氣壓，本地區(qū)海拔 891m氣壓為水柱， 9m.，3標(biāo)壓為水柱 10.3m標(biāo)準(zhǔn)大氣壓則： =9. 30.90310. 3氧化溝采用三溝道系統(tǒng)，計(jì)算溶解氧濃度按照外溝道：中溝道：內(nèi)溝道 =0

15、.2 ：1：2，外溝道溶解氧0.4mg/ L ，則中溝道和內(nèi)溝道計(jì)算分別取2mg / L 和 4mg / L計(jì)算充氧量按照外溝道：中溝道：內(nèi)溝道 =65：25：10則供氧量分別為：外溝道 AOR10.65AOR0.652552916594kg / d中溝道 AOR20.25AOR0.25255296382kg / d內(nèi)溝道 AOR30.10AOR0.10255292553kg / d各溝道標(biāo)準(zhǔn)需氧量分別為：SOR1AOR1CS 20CS TC1.024T 20165949.170.850.950.9038.380.41.024252022780kgO2 / d950kgO2 / hSOR2AO

16、R2 CS 20CS TCT 201.02463829.170.850.950.9038.38225201.0248769kgO2 / d365.4kgO2 / hSOR3AOR3CS 20CS TC1.024T 2025539.1725200.850.950.9038.3841.0243508kgO2 / d146.7kgO2 / h總標(biāo)準(zhǔn)需氧量：SORSOR1SOR2SOR3227808769350835057kgO2 / d1460.7kgO2 / h校核去除的1kgBOD標(biāo)準(zhǔn)需5氧量：350573.06 kgO2 / kgBOD5550000. 215- 0. 006416) 氧化溝溝

17、道尺寸計(jì)算擬定一期建造 2 座氧化溝，則單座氧化溝容積為：VV36411 17306m3總22擬氧化溝彎溝道部分占總?cè)莘e的85%，直線部分占 15%，則：V 彎0.85 1730614710m3V 直0.15 1730632596m氧化溝有效水深取 4.2m( 可取 3.5 4.5m ), 超高 0.5m，外、中、內(nèi)溝道之間的的隔墻厚度為 0.25m。溝道面積：A彎V彎147102h4.23502mA直V 直25962h4.2618mA 總A 彎直A3502 618 4120m2 直線段長(zhǎng)度為簡(jiǎn)化曝氣設(shè)備的安裝，擬各溝道寬度相等，且氧化溝設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定溝寬需要大于溝深。取溝道寬為10m,則：l0

18、A 直61810.3m32103102 中心島半徑 r彎溝道為半圓溝道，中心島半徑r 符合以下方程： r 3100.52r2100.52r210 0.25 2 r10 0.25 2+ r22350210r r3.33m, 取 r3.35m 校核各溝道比例外溝道面積 A13 100.53.3522100.53.352618322018.7m中溝道面積 A22100.25 3.35 2100.253.35 2618321374.7m內(nèi)溝道面積 A3103.35 23.3526183730.6m2實(shí)際總溝道面積 A 總A1 A2 A32018.71374.7730.64124m2略大于計(jì)算值，設(shè)計(jì)合

19、理。外溝道所占面積比例2018.7100%49.0%4124中溝道所占面積比例1374.7100%33.3%4124內(nèi)溝道所占面積比例730.6100%17.7%4124氧化溝設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定 Orbal 氧化溝外、中、內(nèi)容積比一般為50：33：17，故符合設(shè)計(jì)要求。7) 進(jìn)出水管及調(diào)節(jié)堰計(jì)算 進(jìn)出水管污泥回流比 R=100%，進(jìn)出水管流量Q27500m3 / d0.637m3 / s進(jìn)出水管控制流速取0.6m/ s v 1.5m / s, v 1.0m/ s進(jìn)出水管直徑 d4Q40.6370.90mv1.0取 DN 900mm 出水堰計(jì)算為了能夠調(diào)節(jié)曝氣轉(zhuǎn)碟的淹沒(méi)深度，氧化溝出水處設(shè)置出水豎井，

20、豎井內(nèi)安裝電動(dòng)可調(diào)堰。擬采用0.67, 因此按照薄壁堰來(lái)計(jì)算。H0Q1.86bH3/ 2式中： b出水堰有效長(zhǎng)度， mH 堰上水頭高，取 H0.3m則： bQ0.6372.08m1.86H 3/ 21.863/ 20.3取 b 2.0m考慮可調(diào)節(jié)堰的安裝要求，每邊留0.3m，則出水豎井長(zhǎng)度L0.3 2b0.62.02.6m出水豎井寬度 B2.6m ，（考慮安裝高度），則出水豎井平面尺寸為：LB2.6m2.6m出水井出水孔尺寸為 bh2.0 1.0m正常運(yùn)行時(shí)堰頂高出孔口底邊0.2m, 調(diào)節(jié)堰上下可調(diào)節(jié)范圍為0.3m ，出水豎井位于中心島。8) 曝氣設(shè)備選擇曝氣設(shè)備選用轉(zhuǎn)碟式氧化溝曝氣機(jī)，轉(zhuǎn)碟直

21、徑D1400mm，單盤(pán)標(biāo)準(zhǔn)清水充氧能力一般為 0.9 1.75kgO2 / h ds , 取 1.2kgO2 / h ds ，每米軸安裝碟片不大于5 片。 外溝道外溝道標(biāo)準(zhǔn)需氧量 SOR1950475kgO2/ h2SOR所需要碟片數(shù)量 n1395.8片，取片3961.2n每米軸安裝碟片數(shù)為4 個(gè)，最外側(cè)碟片距離池內(nèi)壁為 2 0.125m所需曝氣轉(zhuǎn)碟組數(shù) mn396104109.9組，取 m 10組4每組轉(zhuǎn)碟安裝碟片數(shù) a39639.6 片，取 a40 片10校核單碟片充氧能力：4751.19kgO2/ h ds1.2kgO2 / h ds1040滿足設(shè)計(jì)要求所以外溝道共安裝10 組曝氣轉(zhuǎn)碟，

22、每組上有40 片碟片。 中溝道中溝道標(biāo)準(zhǔn)需氧量 SOR2365.4182.7kgO2 / hSOR2所需要碟片數(shù)量 n2152.25片，取片1531.2n每米軸安裝碟片數(shù)為4 個(gè)，最外側(cè)碟片距離池內(nèi)壁為 20.125m所需曝氣轉(zhuǎn)碟組數(shù) mn1534組4103.83組，取 m104每組轉(zhuǎn)碟安裝碟片數(shù) a15338.3 片，取 a40 片4校核單碟片充氧能力：182. 7 1.14kgO2 / h ds 1.2kgO2 / h ds440滿足設(shè)計(jì)要求所以中溝道共安裝 4 組曝氣轉(zhuǎn)碟，每組上有40 片碟片。 內(nèi)溝道內(nèi)溝道標(biāo)準(zhǔn)需氧量 SOR3146.273.1kgO2 / hSOR2所需要碟片數(shù)量 n

23、360.9片，取片611.2n每米軸安裝碟片數(shù)為4 個(gè)，最外側(cè)碟片距離池內(nèi)壁為 20.125m所需曝氣轉(zhuǎn)碟組數(shù) mn612組4101.525組，取 m104每組轉(zhuǎn)碟安裝碟片數(shù) a6130.5片2為安裝方便，擬定設(shè)備型號(hào)一致，且內(nèi)溝道所需溶解氧濃度高，故選a 與外溝道、中溝道相匹配，取a40 片校核單碟片充氧能力：73. 10.914kgO2/ h ds1.2kgO2 / h ds240滿足設(shè)計(jì)要求所以?xún)?nèi)溝道共安裝2 組曝氣轉(zhuǎn)碟，每組上有40 片碟片。為使表面較高流速轉(zhuǎn)入池底，同時(shí)降低混合液表面流速，在每組曝氣轉(zhuǎn)碟下游 2.5m 處設(shè)置導(dǎo)流板，與水平成 45 角傾斜安裝，板頂部距水面 0.5m。

24、導(dǎo)流板采用玻璃鋼材料，寬 0.9m，長(zhǎng) 10m（與溝道寬度相同）。為防止導(dǎo)流板翻轉(zhuǎn)或變形，在每塊導(dǎo)流板后設(shè)兩根80 的鋼管支撐。根據(jù)上述計(jì)算，每座氧化溝的曝氣機(jī)數(shù)量為：外溝道： 40 片組 10中溝道： 40 片組4內(nèi)溝道： 40 片組2為設(shè)備安裝標(biāo)準(zhǔn)化，選用標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)設(shè)備YBP1400A 10 共 16 組。整機(jī)工作性能參數(shù)：氧化溝寬W10m轉(zhuǎn)碟安裝片數(shù)N40 片整機(jī)充氧能力70kgO2 / h電機(jī)功率30kW轉(zhuǎn)盤(pán)直徑D1400mm動(dòng)力效率2.33kgO2 / kWh轉(zhuǎn)速50r / min轉(zhuǎn)盤(pán)標(biāo)準(zhǔn)浸水深度500mm適用工作水深5.2m1.7二沉池?cái)M選用周邊進(jìn)水周邊出水輻流式二次沉淀池，一期建造

25、2 座。1. 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量 Q=55000m3 / d2292m3 / h0.637m3 / s設(shè)計(jì)回流比 R=100%，總變化系數(shù) k1.27 ，氧化溝中懸浮固體濃度X14000mg/ L ，二沉池底留生物固體濃度X28000mg / L , 表面負(fù)荷q1.0m3 / m2 h ，固體負(fù)荷 qs200 250kgSS/ m3 d2. 進(jìn)水配水槽設(shè)計(jì)計(jì)算采用環(huán)形平底配水槽，等間距設(shè)有布水孔，孔徑100 ，并加100mmL150mm短管。配水槽底部配水區(qū)設(shè)擋水裙板，高0.8m 。配水槽的配水量：Q(1 R)Qh(1 1) 22924583m3 / h1.27m3 / s設(shè)配水槽寬 1.0m，

26、水深 0.8m，則配水槽流速為：Q1.270.79m/ su11.0 0.8 2nF設(shè) 100 配水孔孔距為 s1.10m ，則配水孔數(shù)量為：D1431120n1s 1.10配水孔孔眼流速為：u2Q1.270.677m/ s222n12120d0.144槽底環(huán)形配水區(qū)平均流速為：QQ1.270.0048m/ su3n D1B2nLB43 11.0環(huán)形配水平均速度梯度G：G1u2u 22232t式中：G導(dǎo)流絮凝區(qū)的平均速度梯度t 導(dǎo)流絮凝區(qū)的平均停留時(shí)間，s。池邊有效水深為24m時(shí)，取360720s污水的運(yùn)動(dòng)黏度，與水溫有關(guān)。水溫 20 C 時(shí)621.06 10m / s取 t=600s ，則：

27、221G20.6770.0048618.98s 126001.0610介于 10s 1 30s 1 之間Gt18.986001.14451010符合要求。3. 池體尺寸計(jì)算池計(jì)算示意圖如下：圖 1-6二沉池池體計(jì)算示意圖沉淀部分水面面積F根據(jù)生物處理段的特性，選擇二沉池表面負(fù)荷32座沉q 1.0m/ m h ，設(shè) 2淀池， n=2，Qmax Q0k550001.272910m3 / h24Qmax29102F21455m2q1.0池體直徑 D4F41455D43.0m校核固體負(fù)荷 G24 1R Q0X1241 1.0 1455 4GF192kg / m3 d1455該值介于 180 250kg / m3 d 之間，故設(shè)計(jì)合理。沉淀部分有效水深h2擬定沉淀時(shí)間為 t=2.5h則：h2=qt=1.0 2.5=2.5m污泥區(qū)容積 V為保證污泥回流濃度，污泥在二沉池的存泥時(shí)間應(yīng)不小于2h，取 T=2.0h氧化溝中混合液污泥濃度為X14000mg/ L ，設(shè)計(jì)污泥回流比采用R=100%，則回流污泥濃度為X 28000mg/ L2T 1 RQ0X22 11.055000 400