3000立方米印染廢水處理廠的設(shè)計

1、 13/133000立方米印染廢水處理廠的設(shè)計 1 綜述 1.1 印染廢水的產(chǎn)生及特點(diǎn) 印染是對紡織材料進(jìn)行再加工的過程，包括預(yù)處理、染色、印花和整理等四個過程。印染廢水是指印染廠、毛紡廠、針織廠等在生產(chǎn)過程中排出的各種廢水的總稱。由于紡織材料種類繁多，生產(chǎn)產(chǎn)品的花樣更多，在生產(chǎn)過程中使用的染料、助劑等化工原料的種類非常多。 印染廢水的水質(zhì)復(fù)雜，污染物按來源可分為兩類：一類來自纖維原料本身的夾帶物；另一類是加工過程中所用的漿料、油劑、染料、化學(xué)助劑等。分析其廢水特點(diǎn)，主要為以下方面。 （1）水量大、有機(jī)污染物含量高、色度深、堿性和ph大、水質(zhì)變化劇烈。因化纖織物的發(fā)展和印染后整理技術(shù)的進(jìn)步，使

2、PVA漿料、新型助劑等難以生化降解的有機(jī)物大量進(jìn)入印染廢水中，增加了處理難度。 （2）由于不同染料、不同助劑、不同織物的染整要求，所以廢水中的ph值、CODCr、BOD5、顏色等也各不相同，但其共同的特點(diǎn)是BOD5/CODCr值均很低，一般在20%左右，可生化性差，因此需要采取措施，使BOD5/CODCr值提高到30%左右或更高些，以利于進(jìn)行生化處理。 （3）印染廢水中的堿減量廢水，其CODCr值有的可達(dá)10萬mg/L以上，ph值12，因此必須進(jìn)行預(yù)處理，把堿回收，并投入酸降低其ph值，經(jīng)預(yù)處理達(dá)到一定要求后，再進(jìn)入調(diào)節(jié)池，與其它的印染廢水一起進(jìn)行處理。 （4）印染廢水的另一個特點(diǎn)是色度高，有

3、的可高到4000倍以上。所以印染廢水處理的行政任務(wù)之一就是進(jìn)行脫色處理，為此需要研究和選用高效脫色菌、高效脫色混凝劑和有利于脫色的處理工藝。 （5）印染行業(yè)中，PVA漿料和新型助劑的使用，使難生化降解的有機(jī)物在廢水中含量大量增加。特別是PVA漿料造成的CODCr含量占印染廢水總CODCr的比例相當(dāng)大，而水處理用的普通微生物對這部分CODCr很難降解。因此需要研究和篩選用來降解PVA的微生物。 此外，因生產(chǎn)的間斷運(yùn)行，故存在著水量水質(zhì)的波動；對于大量使用還原染料、硫化染料、冰染料等的廢水，其化學(xué)絮凝效果相對較差。因此處理工藝要考慮這些因素，要有一定的適應(yīng)水量、水質(zhì)負(fù)荷變化的能力。 印染過程的四個

4、工序都排出廢水，如預(yù)處理階段排出退漿廢水、煮煉廢水、漂白廢水，染色階段排出染色廢水，印花階段排出印花廢水和皂洗廢水。 退漿廢水：水量較小，但污染物濃度高，其中含有各種漿料、漿料分解物、纖維素、淀粉、堿和各種助劑。退漿廢水呈堿性，PH值在12左右。上漿以淀粉為主的（棉布）退漿廢水，其COD、BOD值都很高，可生化性較好；上漿以聚乙烯醇（PVA）為主的（如滌棉經(jīng)紗）退漿廢水，COD高而BOD低，廢水可生化性較差。 煮煉廢水：水量大，污染物濃度高，其中含有纖維素、果酸、蠟質(zhì)、油脂、堿、表面活性劑、含氮化合物等，廢水呈堿性，水溫高，呈褐色。 漂白廢水：水量大，但污染較輕，其中含有殘余的漂白劑、少量醋酸

5、、硫代硫化鈉等。 絲光廢水：含堿量高，NaOH含量3%5%，多數(shù)印染廠都通過蒸發(fā)濃縮回收，所以，絲光廢水一般很少排出，經(jīng)過多次重復(fù)使用最終排出的廢水仍呈強(qiáng)堿性，BOD、COD、SS均較高。 染色廢水：水量較大，水質(zhì)因所用染料的不同而不同，其中含漿料、染料、助劑、表面活性劑等，一般呈強(qiáng)堿性，色度很高，COD較BOD高得多，可生化性較差。 印花廢水：水量較大，除印花過程的廢水外，還包括印花后的皂洗、水洗廢水，污染物濃度較高，其中含有漿料、染料、助劑等，BOD、COD均較高。 印染廢水的特征可概括為：有機(jī)物濃度高、成分復(fù)雜、可生化性較差、色度深、堿性大、PH高、水質(zhì)變化大。印染行業(yè)是工業(yè)廢水排放大戶

6、，全國排放量為300400萬m3/d，因此，是污染負(fù)荷較大的行業(yè)之一。 1.2 印染廢水的處理 1.2.1 印染廢水處理的通用方法 生物處理技術(shù) 生物處理法，包括厭氧生物處理法和好氧生物處理法，好氧生物處理法中常有的有表面曝氣活性污泥法、高濃度活性污泥法、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化、生物鐵法和SBR等為提高廢水的可生化性，缺氧、厭氧工藝往往應(yīng)用于印染廢水氧化工藝處理之前。活性污泥法是目前使用最多的一種方法，有推流式活性污泥法和表面曝氣池等?；钚晕勰喾ň哂型顿Y相對較低，處理效果較好等優(yōu)點(diǎn)。生物接觸氧化法具有容積負(fù)荷高，占地小，污泥少，不產(chǎn)生絲狀菌膨脹，無需污泥回流，管理方便，填料上易保存降解特殊有機(jī)

7、物的專性微生物等特點(diǎn)，因而近年來在印染廢水處理中被廣泛采用。 印染廢水成分復(fù)雜，處理難度較大，在實際工程中常采用組合處理工藝。對可生化性較好的印染廢水，采用一級或二級生物處理工藝；對可生化性一般的廢水，可采用厭氧生物處理與好氧生物處理相結(jié)合的工藝，也可采用好氧生物處理與物化法串聯(lián)工藝；一些含有對微生物具有毒害或抑制作用的廢水，先采用物化法進(jìn)行預(yù)處理，再進(jìn)行生物處理；排水量較小時，也可采用純物化劑處理工藝。隨著科技的發(fā)展，新的污水處理工藝不斷發(fā)展，如投菌生物處理法、高效絮凝劑、高效脫色劑等對提高廢水的處理效率具有較大的幫助。另一方面改革生產(chǎn)工藝，采用無廢少廢工藝，從源頭上消除污染，是更積極主動的

8、方法，也是可持續(xù)發(fā)展的必由之路。 物化處理與其他處理技術(shù) 印染廢水處理中，常用的物化處理工藝主要是混凝沉淀法與混凝氣浮法。此外，電解法，生物活性炭法和化學(xué)氧化法等有時也用于印染廢水處理中?；炷ㄊ怯∪緩U水處理中采用最多的方法，有混凝沉淀和混凝氣浮法兩種。常用的混凝劑堿式氯化鋁，聚合硫酸鐵等。混凝法對去除COD和色度都有較好的效果。作為廢水的深度處理，混凝法設(shè)置在生物處理構(gòu)筑物之后，具有操作運(yùn)行靈活的優(yōu)點(diǎn)。在印染廢水處理中，也可將混凝法設(shè)置在生物處理之前，也有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。 化學(xué)氧化法 紡織印染廢水的特征之一是帶有較深的顏色。主要由殘留在廢水中的染料所造成。此外，有些懸浮物，漿料和助劑也能產(chǎn)生顏

9、色。這對排放和回用都很不利。為此，必須進(jìn)一步進(jìn)行脫色處理。常用的脫色處理法有氧化法和吸附法兩種。氧化脫色發(fā)有氯氧化法，臭氧化法和光氧化法三種?；瘜W(xué)氧化法一般作為深度處理設(shè)施，設(shè)置在工藝流程的最后一級。主要目的是去除色度，同時也降低部分COD，經(jīng)化學(xué)氧化法處理后，色度可降到50倍以下，COD去除率較低，一般僅5%15% 電解法 借助于外加電流的作用產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程稱為電解。利用電解的化學(xué)反應(yīng)，使廢水中的有害雜質(zhì)轉(zhuǎn)化而被去除的方法稱為廢水電解處理法，簡稱電解法。電解法以往多用于處理含氰、含鉻電鍍廢水，近年來才開始用于處理紡織印染廢水的治理，但尚缺乏成熟的經(jīng)驗。 活性炭吸附法

10、活性炭吸附技術(shù)在國內(nèi)用于醫(yī)藥，化工和食品等工業(yè)的精制和脫色已有多年歷史。70年代開始用于工業(yè)廢水處理。生產(chǎn)實踐表明，活性炭對水中微量有機(jī)污染物具有卓越的吸附性，它對紡織印染，染料化工，食品加工和有機(jī)化工等工業(yè)廢水都有良好的吸附效果。一般情況下，對廢水中以BOD,COD等綜合指標(biāo)表示的有機(jī)物，都與獨(dú)特的去除能力。所以，活性炭吸附法已經(jīng)逐步成為工業(yè)廢水二級或三級處理的主要方法之一。 本次設(shè)計針對的是印染廢水中的針織印染廢水。 1.2.2 針織印染廢水的產(chǎn)生與處理 1、針織產(chǎn)品的織造 針織產(chǎn)品是由一根根紗線變成線圈互相吊套連接而成的。它不像機(jī)織產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定，其縱橫尺寸都可伸縮，尺寸不穩(wěn)定，有較大的延

11、伸性。針織用紗由于要形成圈，必須柔軟，而且粘度要小，故針織用紗不需上漿。針織坯布是由紗線通過經(jīng)編機(jī)和緯編機(jī)完成的。 2、針織產(chǎn)品的印花和染色工藝 由于針織坯布紗線不含漿料，故針織坯布不需退漿。但是為了去除織物上的天然雜物，需經(jīng)過煮煉工序，為了去除織物上的色素及剩余雜質(zhì)等，還需經(jīng)過漂白工序。化纖針織產(chǎn)品一般不需經(jīng)過漂白。 棉針織產(chǎn)品染色與印花工藝過程與棉機(jī)織產(chǎn)品基本一樣。棉針織產(chǎn)品的印花和印染過程排放煉漂廢水和印染廢水，混合后稱為針織印染廢水。針織印染廢水與機(jī)織印染廢水相比，ph值、色度與有機(jī)污染物濃度均較低。 1.3 設(shè)計依據(jù)和原則 1.3.1 設(shè)計依據(jù) 1、設(shè)計處理水量：Q=3000t/d

12、2、廢水水質(zhì)：該水為針織印染廠的廢水，主要污染物為COD、色度等CODCr=7001000mg/L； SS=500800 mg/L；ph=7.510.0；色度：400600倍 3、排放水質(zhì)：要求處理后水質(zhì)達(dá)到山東省地方標(biāo)準(zhǔn)紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn) ( DB37/ 5332005) 標(biāo)準(zhǔn)中B級標(biāo)準(zhǔn)： COD60mg/l，SS30mg/l，色度30倍。 1.3.2 設(shè)計原則 1、根據(jù)廢水特點(diǎn)，選擇合理的工藝路線，做到技術(shù)可靠、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、易于維護(hù)檢修。 2、在保證處理效果的前提下，盡量減少占地面積，降低基建投資及日常運(yùn)行費(fèi)用。 3、廢水處理設(shè)備選用性能可靠、運(yùn)行穩(wěn)定、自動化程度高的節(jié)能

13、優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，確保工程質(zhì)量及投資效益。 2 工藝流程的選擇 2.1 懸浮物的去除 由于廢水的SS值相對較低，因此在預(yù)處理部分設(shè)置細(xì)格柵來去除較大的懸浮物等?；炷恋沓睾蜕锾幚沓鼐商幚硪徊糠諷S，使其值降至一定標(biāo)準(zhǔn)。 2.2 堿度的去除 印染廢水的水質(zhì)呈堿性，可在格柵后設(shè)置調(diào)節(jié)池，保證一定的勻質(zhì)勻量時間，以達(dá)到一定要求的PH值。 2.3 有機(jī)物的去除 2.3.1 生化處理方法的選擇 常用的生化處理工藝有各種類型的活性污泥法和生物膜法如表2-1所示： 表2-1 兩種生化方法的工藝特點(diǎn)及費(fèi)用比較 本設(shè)計針對的針織印染廢水量較小，因此考慮采用生物膜法中的生物接觸氧化法。 2.3.2 物化方法的選擇 常

14、用的物化處理工藝還有混凝沉淀和混凝氣浮法，色度和COD去除率在50%左右。本設(shè)計采用混凝沉淀法。 2.4 色度的去除 常用的方法有活性炭吸附法和混凝法，由于活性炭再生需要昂貴的費(fèi)用，因此本設(shè)計考慮混凝法。 2.5 工藝流程的確定 廢水首先經(jīng)過預(yù)處理，即格柵和調(diào)節(jié)池，去除微量懸浮物和水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)。由于印染廢水中的染料會對生物池中的微生物的活性有抑制作用，故讓廢水先進(jìn)行物化處理，經(jīng)過混凝沉淀池，使得廢水的色度和有機(jī)物濃度得到一定的去除后，再進(jìn)行生物處理。另外，由于印染廢水的可生化性不高，故令混凝池出來的水進(jìn)入水解酸化池，使廢水中的有機(jī)大分子分解成小分子，從而提高其可生化性，之后再通入接觸氧化池進(jìn)

15、行好氧處理，使其COD和色度達(dá)到要求。 大致流程如圖2-1所示： 污泥外運(yùn) 圖2-1 工藝流程圖 2.6 達(dá)標(biāo)分析 表2-2達(dá)標(biāo)分析 綜上列表，二級沉淀池出水符合山東省地方標(biāo)準(zhǔn)紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn) ( DB37/ 5332005) 標(biāo)準(zhǔn)中B級標(biāo)準(zhǔn)：COD60mg/l，SS30mg/l，色度30倍。 3 各處理單元的計算和設(shè)計 3.1 格柵的設(shè)計計算 3.1.1 格柵的作用 除去廢水中較大的懸浮物、漂浮物、纖維物質(zhì)和固體顆粒物質(zhì)，從而保證后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運(yùn)行，減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷。 3.1.2 格柵的分類 按照柵條間隙，可分為粗格柵（50100mm）、中格柵（1040mm）、

16、和細(xì)格柵（310mm）；按照柵渣清除方式，可分為人工清除格柵、機(jī)械清除格柵和水力清除格柵。 3.1.3 格柵的設(shè)計參數(shù) 1）格柵前渠道內(nèi)的水流速的一般采用0.40.9m/s,此處取v1=0.6m/s; 2）過柵流速一般采用0.61.0m/s，此處取v=0.8m/s; 3）格柵傾角一般采40o60o，此處取60o 3.1.4 格柵的計算 格柵計算尺寸圖如圖3-1所示: （1）進(jìn)水渠尺寸（B1，h） 廢水實際流量Q=3000t/d=3000m3/d,印染廢水的總變化系數(shù)k=2 印染水的設(shè)計水量Qmax=2Q=6000 m3/d=0.0694 m3/s 令進(jìn)水渠寬與水深的關(guān)系為B1=2h,且B1h=

17、Qmax/v1=0.0694/0.6=0.116m2 故h=0.24m,B1=0.48m 圖3-1格柵計算尺寸圖 （2）柵條的間隙數(shù)（n） 已求得柵前水深h=0.24m，設(shè)過柵流速v=0.8m/s,格柵傾角，柵條間隙寬度e=0.01m 故n=個 (3)柵槽寬度（B） 設(shè)柵條寬度S=0.01m 故B=S(n-1)+en=0.69m (4)通過格柵的水頭損失（h1） 計算水頭損失h0= ,其中由于柵條斷面形狀選擇迎水面為半圓形的矩形： 查得此斷面的形狀系數(shù)，阻力系數(shù) 得m 格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數(shù)一般取3 故m (5)柵后槽總高度(H) 柵前渠道超高取0.3 故m （6）柵槽總長度(L)

18、進(jìn)水渠道漸寬部分的展開角度一般取 進(jìn)水渠道漸寬部分的長度m 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度m 柵前渠道深m 故 m 設(shè)置長寬為4m的格柵間 3.2 調(diào)節(jié)池的設(shè)計計算 3.2.1 調(diào)節(jié)池的作用 印染廢水具有水質(zhì)、水量和酸堿度等水質(zhì)指標(biāo)隨排水時間大幅度波動的特點(diǎn)。調(diào)節(jié)池針對印染廢水的以上特點(diǎn)，可以調(diào)節(jié)其水質(zhì)水量，使處理構(gòu)筑物和管渠不受廢水高峰流量和濃度變化的沖擊，另外，可以對呈堿性的廢水進(jìn)行PH調(diào)節(jié)。 3.2.2 調(diào)節(jié)池的計算 （1）調(diào)節(jié)池容積：由于印染廢水的停留時間需在10h以上，故令停留時間t=12h 得調(diào)節(jié)池的容積V=Qt=12512=1500m3 (2)調(diào)節(jié)池尺寸：有效水深取5m，池面

19、積為300m2,池寬取12m，池長為25m。 （3）穿孔管曝氣：空氣量Qs=125625m3/h=0.174m3/s 空氣總管D1取150mm,管內(nèi)流速v1=10m/s V1在 1015m/s范圍內(nèi)，滿足規(guī)范要求。 空氣支管D2:共設(shè)8根支管，每根支管的空氣流量為 q=0.02175 m3/s 支管內(nèi)的空氣流速v2應(yīng)在510m/s范圍內(nèi)，選v2=5m/s，則支管徑 =0.075m=75mm 取D2=100mm,則 穿孔管D3:每根支管連接六根穿孔管，則每根穿孔管的空氣流量 q=0.03625 m3/s，取v3=5m/s 取D3=32mm, 則 孔眼計算：孔眼開于穿孔管底部與垂直中心線成45處，

20、并交錯排列，孔眼間距b=100mm,孔徑=4mm，穿孔管長一般為4mm,孔眼數(shù)m=74個，則孔眼流速 v=6.5 m/s 管路阻力計算：沿程阻力h1=103.5mm，局部阻力h2=216mm， 布?xì)饪鬃枇3 式中 1.2布?xì)饪拙植孔枇ο禂?shù)； 空氣密度為1.205kg/m3 v孔管流速，m/s g重力加速度，m/s2 穿孔管安裝水深H0=4.4m 總需水頭H=H0+h1+h2+h3=4.4+0.1035+0.216+0.0012=4.72m （4）出水泵的選型：QW型潛水排污泵根據(jù)實際流量Q=3000 m3/d=125 m3/h,故選擇的型號為：100W120-10,其參數(shù)為流量120 m3/

21、h,揚(yáng)程10m,轉(zhuǎn)速1440r/min，出口直徑100mm,重量150kg。 3.3 混凝沉淀池的設(shè)計計算 3.3.1 混凝的作用 通過向水中投加一些藥劑（通常稱為混凝劑及助凝劑）使水中難以沉淀的膠體顆粒能相互聚合，長大至能自然沉淀的程度。還可投加一些有機(jī)脫色劑，使廢水中的色度得到一定的去除。 3.3.2 混凝的原理 混凝處理包括凝聚和絮凝兩個階段。在凝聚階段水中的膠體雙電層被壓縮失去穩(wěn)定而形成較小的微粒；在絮凝階段這些微?；ハ嗑劢Y(jié)（或由于高分子物質(zhì)的吸附架橋作用相助）形成大顆粒絮體，這些絮體在一定的沉淀條件下可以從水中分離去除。 3.3.3 混凝劑的選擇 考慮因素（1）處理效果好，對希望去除

22、的污染物有較高的去除率，能滿足設(shè)計要求；（2）混凝劑及助凝劑的價格應(yīng)適當(dāng)便宜，需要的投加量應(yīng)當(dāng)適中，以防止由于價格昂貴造成處理運(yùn)行費(fèi)用過高；（3）混凝劑的來源應(yīng)當(dāng)可靠，產(chǎn)品性能比較穩(wěn)定，并應(yīng)宜于儲存和投加方便；（4）所有的混凝劑都不應(yīng)對處理出水產(chǎn)生二次污染。 綜上因素考慮，選擇聚合氯化鋁（PAC）。(資料 2 )PAC的特點(diǎn)有凈化效率高，耗藥量少，過濾性能好，對各種工業(yè)廢水適應(yīng)性較廣；溫度適應(yīng)性高，PH 適應(yīng)范圍寬（可在PH=59的范圍內(nèi)），因而可不投加堿劑；使用時操作方便，腐蝕性小，勞動條件好；設(shè)備簡單，操作方便，成本較三氯化鐵低；是無機(jī)高分子化合物。 3.3.4 脫色劑的選擇 采用絮凝脫色

23、劑，脫色號。 它的特點(diǎn)有屬于聚胺類高度陽離子化的有機(jī)高分子混凝劑，液體產(chǎn)品固含量70%，無色或淺黃色透明粘稠液體貯存溫度545，使用PH值79，按1：501：100稀釋后投加，投加量一般為20100mg/L，也可與其他混凝劑配合使用對于印染廠、染料廠、油墨廠等工業(yè)廢水處理具有其他混凝劑不能達(dá)到的脫色效果3.3.5 助凝劑的選擇 采用聚丙烯酰胺（PAM） 它的特點(diǎn)有在處理高濁度水時效果顯著，既可保證水質(zhì)，又可減少混凝劑用量和一級沉淀池容積。目前被認(rèn)為是處理高濁度水最有效的高分子絮凝劑之一，并可用于水廠污泥脫水；聚丙烯酰胺水解體的效果比未水解的好，生產(chǎn)中應(yīng)盡量采用水解體，水解比和水解時間應(yīng)通過試驗

24、求得；與常用混凝劑配合使用時，應(yīng)視原水濁度的高低按一定的順序先后投加，以發(fā)揮兩種藥劑的最大效果；聚丙烯酰胺固體產(chǎn)品不易溶解，宜在有機(jī)械攪拌的溶解槽內(nèi)配制溶液，配制濃度一般為2%，投加濃度0.5%1%；聚丙烯酰胺中丙烯酰胺單體有毒性，用于生活飲用水凈化時，其產(chǎn)品應(yīng)符合優(yōu)等品要求；是合成有機(jī)高分子絮凝劑，為非離子型。通過水解構(gòu)成陰離子型，也可通過引入基團(tuán)制成陽離子型。 3.3.6 投藥池的容積計算 (1)混凝劑PAC投藥池容積（W1） 混凝劑最大用量a=10mg/L 處理水量Q=3000m3/d=125m3/h 藥液濃度b取10% 每天配制溶液次數(shù)n=3 (2)助凝劑PAM投藥池容積（W2） 助凝

25、劑最大用量a=10mg/L 處理水量Q=3000m3/d=125m3/h 藥液濃度b取10% 每天配制溶液次數(shù)n=3 3.3.7 混合池的設(shè)計計算 將混合池分為兩個部分，其中一個加入混凝劑PAC，另一個加入助凝劑PAM.采用機(jī)械攪拌混合池，設(shè)計要點(diǎn)如下：為加強(qiáng)混合效果，除池內(nèi)設(shè)有快速旋轉(zhuǎn)槳板外，還可在周壁上加設(shè)固定擋板四塊，每塊寬度采用（1/101/12）D(D為混合池直徑)，其上下緣離靜止液面和池底皆為1/4D; 混合池內(nèi)一般設(shè)帶兩葉的平板攪拌器，攪拌器離池底0.50.75 D0(D0為攪 拌器直徑)當(dāng)H(有效高度)：D 1.2時，攪拌器設(shè)1層；當(dāng)H：D1.3時，攪拌器可設(shè)兩層；如H：D的比

26、例很大，則可多設(shè)幾層；每層間距（1.01.5）D0，相鄰兩層槳板采用90交叉安裝； 攪拌器直徑D0=（1/32/3）D；攪拌器寬度B=(0.10.25)D （1）混合池有效容積（W） 混合時間T=8min 混合池流量Q=3000m3/d=2.08m3/min 設(shè)兩個池子即n=2 故W=QT/n=8.32m3 設(shè)混合池長寬均為2m,即l=w=2m 混合池水深H=W/l*w=2.1m 當(dāng)量直徑D=2.26m 混合池壁設(shè)四塊固定擋板，每塊寬度1/10D=0.23m,其上下緣離靜止 液面和池底皆0.6m,擋板長為2.1m-1.2m=0.9m 混合池超高0.5m,混合池全高為2.1m+0.5m=2.6m

27、 (2)攪拌器外緣線速度v=3m/s 攪拌器直徑D02/3D,D0=1.5m 攪拌器距池底高度采用0.7m,攪拌葉數(shù)Z=2,攪拌器寬度B=0.413m，攪拌器層數(shù)e=1。 攪拌器轉(zhuǎn)速 攪拌器旋轉(zhuǎn)角速度 阻力系數(shù)C取0.5，水的容重=1000kg/m3，攪拌器半徑R0=D0/2=1.5/2=0.75m 重力加速度g=9.81m/s2 計算軸功率 水的動力粘度取水溫20的，設(shè)計速度梯度G取500 需要軸功率 KW ，滿足要求。 傳動機(jī)械效率一般取0.85 電動機(jī)功率 3.3.8 處理后的水質(zhì) 設(shè)計混凝池可使廢水色度和COD值均減小50%，即CODmg/L 3.3.9 一級沉淀池的設(shè)計計算 （1）沉

28、淀池的選擇如表3-1所示： 表3-1 各種沉淀池比較 池型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用條件 綜上分析，本設(shè)計采用輻流式沉淀池，并且，周邊進(jìn)水的輻流式沉淀池是一種沉淀效率較高的池型，與中心進(jìn)水周邊出水的輻流式沉淀池相比，其設(shè)計表面負(fù)荷可提高1倍左右。因此，本設(shè)計采用周邊進(jìn)水的輻流式沉淀池。 （2）沉淀池的計算： 設(shè)計參數(shù)：輻流沉淀池設(shè)計流量取最大設(shè)計流量，初次沉淀池表面負(fù)荷去 1.01.5m3/m 2.h,二次沉淀池表面負(fù)荷取0.71.0m3/m2.h，沉淀效率40%60%； 池直徑一般大于10m,有效水深大于3m; 進(jìn)水處設(shè)閘門調(diào)節(jié)流量，進(jìn)水中心管流速大于0.4m/s，進(jìn)水采用中心管淹沒式潛孔進(jìn)水，過孔流速0

29、.10.4m/s，潛孔外側(cè)設(shè)穿孔擋板式穩(wěn)流罩，保證水流平穩(wěn)； 出水處設(shè)擋渣板，擋渣板高出池水面0.150.2m,排渣管直徑大于0.2m，出水周邊采用鋸齒三角堰，匯入集水渠，渠內(nèi)水流速為0.20.4m/s; 排泥管設(shè)于池底，管徑大于200mm,管內(nèi)流速大于0.4m/s，排泥靜水壓力 1.2 2.0m，排泥時間大于10min 池底坡度一般采用0.050.10 圖3-2 輻流沉淀池 沉淀部分水面面積（F） 其中，最大設(shè)計流量Qmax=2Q=6000m3/d=250 m3/h 池數(shù)n=1 表面負(fù)荷q=1.0 m3/m2.h 故 池子直徑（D） Qmax =q*s 故 =17.8m(取D=18m) 實際

30、水面面積（F） 實際表面負(fù)荷（） 0.98 m3/m2.h 單池設(shè)計流量（Q0） Q0=Q/n=250/1=250m3/h 校核堰口負(fù)荷（） 0.61L/s.m4.34 L/s.m 符合要求 校核固體負(fù)荷（） 其中，混合液懸浮物濃度（MLSS）Nw=3kg/m3 污泥回流比R=0 =70.9kg/m2.d150 kg/m2.d 符合要求 澄清區(qū)高度（） 其中，沉淀時間t=2h 污泥區(qū)高度（） 其中，污泥停留時間t=4h(資料4 P138) 底流濃度Cu=6kg/m3 池邊水深（） 設(shè)緩沖層高度為0.3m =1.97+2.6+0.3=4.87m 沉淀池高度（H） 設(shè)池底坡度為0.06，污泥斗直徑

31、d=2m 池中心與池邊落差h3=0.48m 超高h(yuǎn)1=0.3m 污泥斗高度h4=1.0m H=h1+h2+h3+h4=0.3+4.87+0.48+1.0=6.65m 沉淀池污泥量（） 進(jìn)水流量 其中，沉淀池有效容積3 沉淀時間t=2h 干污泥量 其中，沉淀池進(jìn)水懸浮物含量為800mg/L 沉淀池出水懸浮物含量為120mg/L 去除污泥量 其中，含水率為%時的污泥量為 去除污泥含水率%=95% 3.4 曝氣系統(tǒng)的設(shè)計計算 3.4.1 對曝氣系統(tǒng)的要求 供氧量在滿足曝氣池設(shè)計流量時生化反應(yīng)的需氧量以外，還應(yīng)使混合液含有一定剩余DO值，一般按2mg/L計； 使混合液始終保持懸浮狀態(tài)，不致產(chǎn)生沉淀，一

32、般應(yīng)使池中平均水流速度在 0.25m/s左右； 設(shè)施的充氧能力應(yīng)便于調(diào)節(jié)，有適應(yīng)需氧變化的靈活性； 在滿足需氧要求的前提下，充氧裝置的動力效率和氧利用率應(yīng)力求較高； 充氧裝置應(yīng)易于維修，不易堵塞，出現(xiàn)故障時，應(yīng)易于排除； 充氧裝置一般是選用易于購到的可靠產(chǎn)品，附有清水試驗的技術(shù)資料； 應(yīng)考慮氣候、環(huán)境因素，如結(jié)冰、噪聲、臭氣問題等。 3.4.2 曝氣類型 大體分為兩類，一類是鼓風(fēng)曝氣，是指采用曝氣器擴(kuò)散板或擴(kuò)散管在水中引入氣泡的曝氣方式。另一類是機(jī)械曝氣，是指利用葉輪等器械引入氣泡的曝氣方式。根據(jù)污水性質(zhì)、環(huán)境要求、管理水平、經(jīng)濟(jì)核算，工程設(shè)計中可選用鼓風(fēng)曝氣、機(jī)械表面曝氣、射流曝氣等方式，一

33、般宜選用鼓風(fēng)曝氣式。 3.4.3 鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng) 鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)由鼓風(fēng)機(jī)、空氣擴(kuò)散裝置（曝氣器）和一系列連通的管道組成。鼓風(fēng)機(jī)將空氣通過一系列管道輸送到安裝在池底部的曝氣器，經(jīng)過曝氣器使空氣形成不同尺寸的氣泡。氣泡在擴(kuò)散裝置出口處形成，尺寸則取決于空氣擴(kuò)散裝置的形式，氣泡經(jīng)過上升和隨水循環(huán)流動，最后在液面處破裂，這一過程中產(chǎn)生氧向混合液中轉(zhuǎn)移的作用。（資料2 P503） （1）空氣擴(kuò)散裝置的選定 在選定空氣擴(kuò)散裝置時，要考慮下列各項因素： 空氣擴(kuò)散裝置應(yīng)具有較高的氧利用率（Ea）和動力效率（Ep）,具有較好的節(jié)能效果； 不易堵塞，出現(xiàn)故障易排除，便于維護(hù)管理； 構(gòu)造簡單，便于安裝，工程造價及裝置本

34、身成本都較低。 此外，還應(yīng)考慮廢水水質(zhì)、地區(qū)條件以及曝氣池型、水深等。 微孔曝氣器的主要性能特點(diǎn)是產(chǎn)生微小氣泡，氣、液接觸面大，氧利用率較高，一般可達(dá)10%以上；其缺點(diǎn)是氣壓損失較大，易堵塞，送入的空氣應(yīng)預(yù)先通過過濾處理。選用YMB型微孔曝氣器，它是由優(yōu)質(zhì)合成橡膠制成，具有較高的優(yōu)質(zhì)速度，充氧效率高，不易產(chǎn)生堵塞，不怕銹蝕。 表3-2 YMB-的規(guī)格及性能參數(shù) （2）鼓風(fēng)機(jī)的選定 國內(nèi)目前常用風(fēng)機(jī) 1 羅茨鼓風(fēng)機(jī)：TS系列低噪聲羅茨鼓風(fēng)機(jī)，R系列羅茨鼓風(fēng)機(jī)，L系列羅茨鼓風(fēng)機(jī)；2 離心鼓風(fēng)機(jī)：高速單級污水處理離心鼓風(fēng)機(jī)，C系列污水處理離心鼓風(fēng)機(jī)。 鼓風(fēng)機(jī)應(yīng)選用高效、節(jié)能、使用方便、運(yùn)行安全，噪聲

35、低、易維護(hù)管理的機(jī)型。 （3）鼓風(fēng)機(jī)機(jī)房 污水處理廠采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)時，宜設(shè)置單獨(dú)的風(fēng)機(jī)房。也可根據(jù)情況設(shè)置敞開式風(fēng)機(jī)站，或采用密閉隔音結(jié)構(gòu)風(fēng)機(jī)房。機(jī)房宜布置在曝氣池附近。機(jī)房內(nèi)可設(shè)有值班室、配電室、工具室，對單級離心鼓風(fēng)機(jī)房應(yīng)設(shè)有冷卻或風(fēng)冷卻系統(tǒng)。機(jī)房內(nèi)值班室宜有單獨(dú)出入口，宜用雙層玻璃，并應(yīng)有良好的隔聲措施。機(jī)房頂板及內(nèi)墻應(yīng)采用吸聲效果較好的材料貼面。 機(jī)房內(nèi)值班室應(yīng)有必要的通訊手段和機(jī)房內(nèi)主要設(shè)備工況的指示或報警裝置。當(dāng)機(jī)房內(nèi)不設(shè)值班室時，機(jī)房主要設(shè)備工況的指示或報警裝置均應(yīng)引進(jìn)總值班室。 （4）供風(fēng)管道的鋪設(shè)要求： 水面以上供風(fēng)干、支管可采用UPVC-FRP復(fù)合管（加強(qiáng)聚氯乙烯+2mm

36、玻璃布）或FRP管、鋼管。水下供風(fēng)支管也可采用加強(qiáng)聚氯乙烯UPVC管。 供風(fēng)管道為鋼管時，必須對管道內(nèi)進(jìn)行嚴(yán)格防腐處理，管道外也宜做防腐處理。管內(nèi)防腐可采用厚=150的鋁合金熱噴涂或其它方法。 布?xì)庵Ч茉试S水平高度誤差值10mm。 微孔曝氣器底盤與布?xì)庵Ч苓B接后，底盤平面與管軸線水平誤差不應(yīng)大于5mm。 微孔曝氣器固定支架應(yīng)可調(diào)。調(diào)整后同一曝氣池內(nèi)曝氣器盤面標(biāo)高最大誤差不應(yīng)大于5mm，兩曝氣池之間的曝氣器盤面標(biāo)高，最大誤差不應(yīng)大于10mm或按設(shè)計要求。 供風(fēng)支管的間距應(yīng)通過計算確定，但不宜小于0.5m。 為便于檢修和更換曝氣頭，也可采用可提式微孔曝氣器裝置。 曝氣支管末端應(yīng)有排除氣、水混合物之立管，管端伸出水面，管徑不宜小于5mm，支管與立管連接處孔洞直徑以3-5mm為宜，管上設(shè)有閥門。 微孔曝氣器的固定支架，應(yīng)有足夠的錨固力，與池底板進(jìn)行錨固應(yīng)考慮所受浮力。 微孔曝氣器安裝前，應(yīng)將供風(fēng)干管、支管等所有管道吹掃干凈。 3.5 水解酸化池的設(shè)計計算 3.5.1 水解酸化池的作用 印染廢水的可生化性較低，通過酸化水解可使廢水中的有機(jī)大分子分解成小分子，有利于后續(xù)有氧細(xì)菌的分解作用，從而提高廢水的可生化性，有利于改善后續(xù)好氧生化處理的效果