印染廢水處理畢業(yè)設計

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。水解酸化和好氧接觸設計停留時間均為10h，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(jīng)水解酸化后B／C值可從0．2～0．3提高至0．4左右，有效保證了好氧接觸處理效果。根據(jù)環(huán)保監(jiān)測結果，COD一般在80mg／L，BOD，在10mg／L以下，COD去除率80％以上，BOD，去除率90％以上。廢水處理廠設計規(guī)模3500m3/d，其現(xiàn)今的設計水質水量為Q=3500m3/dCOD=500～600mg/LBOD5=250mg/LPH=10～11SS=300㎎/l色度400倍。經(jīng)處理后，應達到下列出水水質：COD≤100mg/L，BOD≤25mg/L，色度≤40倍，pH在6～9，SS≤70mg/L,達污水排放一級標準。經(jīng)設計可知COD=88.5%,ηBOD=96%,ηSS=98.6%,色度89.5%。經(jīng)技術經(jīng)濟分析，此方案投資總額430萬元，廢水處理成本為0.97元/m3，有著良好的經(jīng)濟效益和社會效益。且節(jié)約用地、提高綠化、降低能耗的理念在設計中得到充分的實踐，符合新時代環(huán)保的要求。關鍵詞：紡織印染廢水，水解酸化,生物接觸氧化ABSTRACTAimingatthecharacteristicsofprintinganddyeingwastewater,abiochemicaltechnologicalprocessofhydrolyticacidificationintegratingcontactoxidationwasappliedtotreatmentoftheprintinganddyeingwastewater;theHRTforthebothwere10hrespectively.Theoperatingresultsshowedthehydrolyticacidificationsectioncouldimprovethebiochemicaldegradabilityeffectively;afterhydrolyticacidification,thewastewater＇sB/Cvaluecouldrisetoabout0.4from0.2-0.3,effectivelyensuringthetreatingeffectofaerobiccontact.Accordingtothemonitoringresultsbythedepartmentofenvironmentalprotection,CODandBOD5werebelow80mg/Land10mg/Lrespectively;CODandBOD5removalrateswereover80%andover90%respectively.Theliquidwasteprocessingfactorydesignsscale3500m3/d,itsrawwaterfluidmatteraccordingtosquareandpresentproductionscaleinfactoryanddevelopmentrequest,afterwithfactorysquare,nativeenvironmentalprotectionsectionconsultationcertainfollowingdesignfluidmatteramountofwater:Q=3500m3/dCOD=600mg/LBOD5=250mg/LPH=10～11SS=300㎎/lColordegree400times.Afterhandles,shouldattainthefollowingawaterfluidmatter:COD≤100mg/L，BOD≤25mg/L，Ph=6～9，SS≤70mg/L，Colordegree≤40times，reachingthedirtywaterexhaustsaclassstandard.ThroughdesignthenCOD=88.5%,ηBOD=96%,ηSS=98.6%,colorisa89.5%.Wasanalyzedbytechniqueeconomy,thisprojectinvestmenttotalamount4，300,000yuan,liquidwasteprocessingcostis0.97yuan/m3,havegotthegoodandeconomicperformancewithsocialperformance.Andtheeconomyusesagroundof,increasethegreenturn,loweringcanconsumeofprincipleisindesignfulfillmentgettingwell,meettherequestofthemodern.Keywords:textileprintingwastewaterhydrolytic，acidificationreactor，organismcontactoxidizes目錄前言…………………6第一章設計任務書………………71.1設計題目………………………71.2廢水的水量及水質情況………71.3設計依據(jù)………………………71.4設計原則………………………71.5設計范圍………………………8第二章廢水的處理方案和工藝流程……………92.1廢水性質………………………92.2方案確定……………………92.3工藝流程………………………112.4預計處理效果…………………12第三章各構筑物的設計與計算……………………143.1格柵和篩網(wǎng)……………………143.2調節(jié)池…………163.3水解酸化池……………………203.4生物接觸氧化池………………213.5豎流式二沉池………………263.6混凝反應池…………………293.7斜板沉淀池……………………32第四章污泥的處理與處置………364.1污泥濃縮………………………364.2污泥脫水機房…………………374.3污泥管道………………………39第五章平面與高程布置……………405.1平面布置………………………405.2高程布置………………………42第六章工程項目概預算……………476.1工程投資概預算………………486.2勞動定員、運行管理…………51總結………………53參考文獻…………54致謝………………55前言隨著染料紡織工業(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(jù)不完全統(tǒng)計，全國印染行業(yè)每年排放印染廢水約有0.6×109m3，而其中大部分皆未能實現(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，運行費用高等印染廢水主要來自退漿、煮幼是、漂白、絲光、染色、印花、整理工段。生產(chǎn)工段的特點決定了印染廢水具有”高濃度、高色度、高pH、難降解、多變化‘，五大特征。針對印染廢水的五大特征日前國內對印染廢水的生化處理工藝通常采用“水解酸化+好氧氧化”工藝。20世紀80年代開發(fā)的水解酸化工藝，能使廢水中的部分有機物得到降解，分子量明顯減小，生物降解性能明顯提高.能提高后續(xù)的好氧處理效果，尤其對懸浮性COD去除率較高，經(jīng)水解處理后，溶解性有機物比例發(fā)生了變化，水解出水溶解性COD比例可提高一倍。此外，該工藝可減少系統(tǒng)污泥產(chǎn)最，便于維護管理.當處理要求不高時，好氧處理可優(yōu)選接觸氧化法，以節(jié)省資金且操作管理方便.本文將介紹以水解酸化+生物接觸氧化為主的處理工藝處理印染廢水的工程實例.第一章設計任務書1.1設計題目印染廢水處理工藝設計1.2廢水的水量及水質情況（1）設計廢水量為3500m3、/d，日變化系數(shù)為kz=1.82。（2）設計進水水質：CODcr=600mg/L，BOD5=250mg/L，色度＝400倍，pH在10～11.0，SS=300mg/L。（3）設計出水水質：達到《紡織染整工業(yè)水污染物排放標準GB4287-92》表3中的一級標準，即COD≤100mg/L，BOD≤25mg/L，色度≤40倍，pH在6～9，SS≤70mg/L。1.3設計依據(jù)（1）《給排水設計手冊》；（2）《給水排水快速設計手冊》（排水手冊）；（3）《給水排水設計規(guī)范》（排水手冊）；（4）《三廢處理工程技術手冊》（廢水卷）；（5）《紡織染整工業(yè)污染物排放標準》（GB4287-92）；（6）《室外排水設計規(guī)范》（GBJ14-1997）；（7）其他相關文獻書籍及資料。1.4設計原則（1）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。（2）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。（3）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。（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。（5）綜合考慮環(huán)境效益、經(jīng)濟效益和社會效益，在保證出水達標的前提下，盡量減少工程投資與運行費。（6）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。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。1.5設計范圍（1）工藝設計（含污泥處理）；（2）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；（3）平面圖、高程圖布置；篩網(wǎng)調節(jié)池印染污水印染污水格柵（4）工程投資概算。篩網(wǎng)調節(jié)池印染污水印染污水格柵第二章廢水的處理方案和工藝流程2.1廢水性質2.1.1廢水來源該廠生產(chǎn)廢水主要來自前處理及染色兩個工序，前處理一般包括退漿、煮煉、絲光、漂白等。棉及棉紡織、機織產(chǎn)品在制成織物時，為使絲線光滑，并提高其強度和耐磨性能，需對線紗進行上漿。而在織物染色前，為使纖維和染料更好的親和合，又需將織物上的漿料退掉，產(chǎn)生退漿廢水。退漿廢水有一定的粘性、且呈堿性、有機污染物含量隨漿料品種而異，一般都較高。其中化學PVA屬于難生物降解物質。煮煉、絲光均在堿性條件下進行，以去除織物纖維上含有的草刺、果膠、蠟脂等，并使織物的紋絡更清晰，其產(chǎn)生的廢水呈堿性、有機污染物含量亦比較高。棉及棉混紡織物染色所用染料主要為：活性染料，使用的助劑主要有：燒堿、純堿、硫酸、食鹽、表面活性劑、勻染劑等。2.1.2廢水特點廢水成分復雜、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。2.2方案確定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。而隨著廢水排放標準要求越來越嚴格，單獨的生物處理難以達到排放要求。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。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。好氧生物處理方法主要有A/O法、生物接觸氧化法。水解酸化——A/O工藝——混凝沉淀：廢水經(jīng)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(jīng)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。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(chǎn)生的泡沫問題。經(jīng)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(jīng)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。A/O法與接觸氧化池在BOD去除率大致相同的情況下，前者BOD體積負荷可高5倍，所需處理時間只有后者的1/5。根據(jù)實際經(jīng)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HYPERLINK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(chǎn)量遠低于活性污泥法。延時曝氣——混凝沉淀：可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。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。2.3工藝流程2.3.1具體工藝流程如下：鼓風機鼓風機 泵房泵房格柵剩余污泥污泥濃縮池調節(jié)池污泥回流柵渣外運豎流沉淀池接觸氧化池水解酸化池篩網(wǎng)混凝沉淀池污泥脫水上清液2.3.2流程說明格柵剩余污泥污泥濃縮池調節(jié)池污泥回流柵渣外運豎流沉淀池接觸氧化池水解酸化池篩網(wǎng)混凝沉淀池污泥脫水上清液廢水通過格柵、篩網(wǎng)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(jīng)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,在池內進行增溶和縮水體積反應,使剩余污泥大幅減少,剩余污泥經(jīng)濃縮后可直接脫水。為了得到更好的水質,生化出水再經(jīng)混凝沉淀進行深度處理,達標排放。二沉池的剩余污泥經(jīng)濃縮后進入消化，濃縮后的污泥進行濃縮、脫水，泥餅外運，濃縮池的上清液及脫水的濾液則回流至污水處理系統(tǒng)。2.4預計處理效果表2-1各處理單元處理效果預測CODcrBOD5SS油脂PH隔油沉淀池進水mg/L7000360080040011出水mg/L59503240640407～8去除率%15102090——————氣浮池進水mg/L59503240640407～8出水mg/L41652430128167～8去除率%30258060——————UASB進水mg/L41652430128167～8出水mg/L416.529412814.47～8去除率%9088010——————生物接觸氧化池進水mg/L416.529412814.47～8出水mg/L10023.5128137——8去除率%7692010———CODcrBOD5SS色度PH二沉池進水mg/L10023.5128137～8出水mg/L802050107～8去除率%20156133——————標準———1002570406～9總去除率———88.5﹪96.0﹪98.6﹪89.5﹪第三章各構筑物的設計與計算3.1格柵和篩網(wǎng)格柵和篩網(wǎng)作為廢水的預處理設備，常設置在污水處理工藝流程中的核心處理設施之前，用以截留水中的較大懸浮物或漂浮物，以減輕后續(xù)處理構筑物的負荷，用來去除那些可能堵塞水泵機組管道閥門的較粗大的懸浮物，并保證后續(xù)處理設施能正常運行的裝置。3.1.1格柵的設計參數(shù)（1）污水處理系統(tǒng)前格柵柵條間隙，應符合下列要求：人工清除25～40mm機械清除16～25mm最大間隙40mm（2）在大型污水處理廠或泵站前原大型格柵(每日柵渣量大于0.2m3),一般應采用機械清渣。（3）格柵傾角一般用45°～75°。（4）通過格柵的水頭損失一般采用0.08～0.15m。（5）過柵流速一般采用0.6～1.0m/s,柵前流速一般為0.4～0.9m/s。3.1.2各部分具體計算1）柵條間隙數(shù)n設柵前水深h=0.4m，過柵流速v=1m/s，柵條間隙寬度b=0.02m，格柵傾角α=60°n=Qmaxsina?/bhv==8.1個取9個其中：Qmax————最大設計流量（m3/s）Qmax=3500×=0.07m3/s2）柵槽寬度B柵條斷面為銳邊矩形斷面，柵條寬度s=0.01mB=s·（n-1）+b·n=0.01×（9-1）+0.02×9=0.26m3）進水渠道漸寬部分的長度L1設進水渠道寬B1=0.11m，其漸寬部分展開角度α1=20°，則進水渠道內的流速v=QmaxL1=(B-B1)/2tgα1=（0.26-0.11）/2tg20°=0.22m4）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度L2L2=L1/2=o.22/2=0.11m5）通過格柵的水頭損失h1設柵條斷面為圓形，∵β=1.79∴阻力系數(shù)∮=β·(s/b)4/3∴h1=h0·k=∮·(v2/2g)·k·sina=β·（s/b）4/3·(v2/2g)·k·sina=1.79x（0.01/0.02)4/3x(0.92/19.6)x3xsin60=0.094m滿足水頭損失0.08～0.15的要求。其中k為格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，一般取3。6）柵后槽總高度H設柵前渠道超高h2=0.3mH=h+h1+h2=0.4+0.094+0.3=0.794m≈0.8m7)柵槽總長度L柵前渠道深H1=h+h2=0.4+0.3=0.7mL=l1+l2+0.5+1.0+H1/tgα=0.22+0.11+0.5+1.0+0.7/tg60°=2.24m8）每日柵渣量W在格柵間隙20mm的情況下，設柵渣量為每1000m3污水產(chǎn)0.07即w1=0.07m3/1000m3W=Qmax·w1×86400/kz=98.4×10-3×0.07×86400/1.7×1000=0.23>0.2m3所以用機械清渣。3.1.3格柵示意圖圖3-1格柵3.1.4格柵機的選型參考《給水排水設計手冊》第11冊，選擇LXG鏈條旋轉背耙式格柵除污機，其安裝傾角為60°進水流速1.2m/s,水頭損失<19.6kPa,柵條凈距15～40mm。3.1.5篩網(wǎng)（1)選定網(wǎng)眼尺寸污水中懸浮物為纖維類物質，所以篩網(wǎng)的網(wǎng)眼應小于2000μm。（2)篩網(wǎng)種類根據(jù)生產(chǎn)的產(chǎn)品規(guī)格性能，選用傾斜式篩網(wǎng)，篩網(wǎng)材料為不銹鋼。水力負荷0.6～2.4m3/(min·m2)。（3)所需篩網(wǎng)面積A水力負荷：q=2.0m3/(min·m2)，Qmax=6370m3/d=4.42m3/min面積：F=Qmax/q=4.42/2.0=2.21m2，設計取F=2.2m3.2調節(jié)池紡織印染廠由于其特有的生產(chǎn)過程，造成廢水排放的間斷性和多邊性，是排出的廢水的水質和水量有很大的變化。而廢水處理設備都是按一定的水質和水量標準設計的，要求均勻進水，特別對生物處理設備更為重要。為了保證處理設備的正常運行，在廢水進入處理設備之前，必須預先進行調節(jié)。為了調節(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。3.2.1加酸中和廢水呈堿性主要是由生產(chǎn)過程中投加的NaOH引起的，原水PH為11，即[OH-]=10-3mol/l,加酸量Ns為Ns=Nz·a·k/a=6370×103×10-3×40×10-3×1.24×1.1/24×1=14.48kg/h其中Ns——酸總耗量，kg/h；Nz——廢水含堿量，kg/h；a——酸性藥劑比耗量，取1.24k——反應不均勻系數(shù)，1.1～1.2當硫酸用量超過10kg/h時，可采用98﹪的濃硫酸直接投配。硫酸直接從貯酸槽泵入調配槽，經(jīng)閥門控制流入調節(jié)池反應。1）參數(shù)：廢水停留時間t=8h，采用穿孔空氣攪拌，氣水比3.5：12)調節(jié)池有效體積VV=Qt=265×8=2120m3其中Q————最大設計流量，m3/h3)調節(jié)池尺寸設計調節(jié)池平面尺寸為矩形，有效水深為5米，則面積FF=V/h=2120/5=424m2設池寬B=15m，池長L=F/B424/15=28.2m,取L=28m保護高h1=0.6m，則池總高度H=h+h1=5+0.6=5.6米1）空氣量DD=D0Q=3.5×3500=1.225×104m3/d=8.5m3/min=0.14m3/s式中D0——每立方米污水需氧量，3.5m3/m32）空氣干管直徑dd=（4D/v）1/2=[4×0.14/(3.14×12)]1/2=0.122m,取125mm。校核管內氣體流速v‘=4D/d2=4×0.14/(3.14×0.1252)=11.4m/s在范圍10～15m/s內。3）支管直徑d1空氣干管連接兩支管，通過每根支管的空氣量qq=D/2=0.14/2=0.07m3/s則只管直徑d1=（4q/v1）1/2=[4×0.07/(3.14×6)]1/2=0.122m,取125mm，校核支管流速v1‘=4q/d12=4×0.07/(3.14×0.1252)=5.71m/s在范圍5～10m/s內。4）穿孔管直徑d2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=（28-2）/2=13,穿孔管的個數(shù)n=(13+1)×2×2=56。每根支管上連有28根穿孔管。通過每根穿孔管的空氣量q1，q1=q/28=0.07/28=0.0025m3/s則穿孔管直徑d2=（4q1/v2）1/2=[4×0.0025/(3.14×8)]1/2=0.02m，取25mm，校核流速v2‘=4q1/d22=4×0.0025/(3.14×0.0252)=5.1m/s在范圍5～10m/s內。5）孔眼計算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=50mm，孔徑=3mm，每根穿孔管長l=2m，那么孔眼數(shù)m=l/b+1=2/0.05+1=41個。孔眼流速v3=4q1/2m=4×0.0025/(3.14×0.0032×41)=8.63m/s,符合5～10m/s的流速要求。6）鼓風機的選型①空氣管DN=125mm時，風管的沿程阻力h1h1=iLTP=11.5×38.6×1.00×1.0=443.9Pa式中i——單位管長阻力，查《給水排水設計手冊》第一冊，i=11.5Pa/mL——風管長度，mT——溫度為20℃時，空氣密度的修正系數(shù)為1.00P——大氣壓力為0.1MPa時的壓力修正系數(shù)為1.0風管的局部阻力h2=v2/2g=3.0×7.592×1.205/(2×9.8)=6.12Pa式中——局部阻力系數(shù)，查《給水排水設計手冊》第一冊得3.0v——風管中平均空氣流速，m/s——空氣密度，kg/m3②空氣管DN=25mm時，風管的沿程阻力h1h1=iLTP=60.7×104×1.00×1.0=6312.8Pa式中i——單位管長阻力，查《給水排水設計手冊》第一冊，i= 60.7Pa/mL——風管長度，mT——溫度為20℃時，空氣密度的修正系數(shù)為1.00P——大氣壓力為0.1MPa時的壓力修正系數(shù)為1.0風管的局部阻力h2=24×v2/2g=24×3.4×7.952×1.205/(2×9.8)=317.1Pa式中——局部阻力系數(shù)，查《給水排水設計手冊》第一冊得3.4v——風管中平均空氣流速，m/s——空氣密度，kg/m3風機所需風壓為443.9+6.12+6312.8+317.1=7080Pa≈7.08KPa。綜合以上計算，鼓風機氣量12.15m3/min，風壓7.08KPa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(chǎn)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冊常用設備P485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冊，選SSR型羅茨鼓風機，型號為SSR—150表3-1SR型羅茨鼓風機規(guī)格性能型號口徑A轉速r/min風量m3/min壓力kPa軸功率Kw功率Kw生產(chǎn)廠SSR5章丘鼓風機廠3.3水解酸化池3.3.1介紹水解工藝是將厭氧發(fā)酸階段過程控制在水解與產(chǎn)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(chǎn)酸菌的反應，將不溶性有機物水解成溶解性有機物、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(chǎn)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。3.3.2池體積算1）池表面積FF=Qmaxq=（6370/24）×1.0=265.4m2其中Qmax————最大設計流量（m3/h）q——表面負荷，一般為0.8～1.5m3/(m2.h),取1.02）有效水深hh=qt=1.0×4=4米停留時間t一般在4～5h，本設計采用4h。3）有效容積VV=Fh=265.4×4=1061.6m3，取1062m3設池寬B=12m則池長L=A/B==22.1m取22m1）配水方式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。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：表3-2管式大阻力配水系統(tǒng)設計參數(shù)表干管進口流速1.0～1.5m/s開孔比0.2﹪～0.25﹪支管進口流速1.5～2.5m/s配水孔徑9～12mm支管間距0.2～0.3m配水孔間距7～30mm2）干管管徑的設計計算Qmax=6370m3/d=265.4m3/h=0.07m3/s,干管流速v1=1.2m/s，因為該池設有兩個進水管，所以每個進水管流速v=2.4m/s則干管橫截面面積A=Qmax/v1=0.07/2.4=0.029m2管徑D1=(4A/)1/2=（4×0.029/3.14）1/2=0.193m由《給排水設計手冊》第一冊選用DN=200mm的鋼管校核干管流速：A=2/4=3.14×O.2752/4=0.059m2v1‘=Qmax/A=0.07/0.059=1.19m/s,介于1.0～1.5m/s之間3）布水支管的設計計算a．布水支管數(shù)的確定取布水支管的中心間距為0.3m，支管的間距數(shù)n=L/0.3=22/0.3=73.3≈73個，則支管數(shù)n=2×（73-1）=144根b．布水支管管徑及長度的確定每根支管的進口流量q=Qmax/n=0.07/144=0.000486m3/s,支管流速v2=2.0m/s則D2=（4q/v2）1/2=[4×0.000486/(3.14×2.0)]1/2=0.0176m,取D2=18mm校核支管流速：v2‘=4q/D22=4×0.000486/(3.14×0.0182)=1.91m/s,在設計流速1.5～2.5m/s之間，符合要求。4)出水孔的設計計算一般孔徑為9～12mm，本設計選取孔徑9mm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°。又因為水解酸化池的橫截面積為12×22=264m2，去開孔率0.2﹪，則孔眼總面積S=264×0.2﹪=0.528m2配水孔眼d=9mm，所以單孔眼的面積為S1=d2/4=3.14×0.0092/4=6.36×10-5m2，所以孔眼數(shù)為0.528/（6.36×10-5）=8302個，每個管子上的孔眼數(shù)是8302/144=58個。3.4生物接觸氧化池3.4.1介紹（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(jīng)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：圖3-1生物接觸氧化池示意圖（2）基本工藝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。出水原水圖3-2出水原水圖3-2推流式接觸氧化池氧化池分格可使每格微生物與負荷條件（大小、性質）相適應，利于微生物專性培養(yǎng)馴化，提高處理效率。3.4.2填料的選擇與安裝（1）填料的選擇結合實際情況，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。（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）（2）安裝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。3.4.3池體的設計計算1）有效容積VV=Q(La-Lt)/M=3500（111.5-24.5）×10-3/1.3=234.2m3其中Q——平均日廢水量m3/d，3500m3/d=146m3/hLa——進水BOD5的濃度mg/lLt——出水BOD5的濃度mg/lM——容積負荷，BOD5≤500時可用1.0～3.0kg/(m3·d),取1.3kg/(m3·d)2）氧化池總面積FF=V/H=234.2/3=78m2H——填料總高度，一般取3m3）氧化池格數(shù)nn=F/f=78/9=8.6取8格f——每格氧化池面積，≤25m2采用9m2氧化池平面尺寸采用3m×3m=9m24）校核接觸時間tt=nfH/Q=8×9×3/146=1.48h≈1.5h，符合1.0～3.0h的要求5)氧化池總高度H0H0=H+h1+h2+（m-1）h3+h4=3+0.5+0.4+（3-1）×0.3+1.5=6.0m其中h1——保護高，0.5～0.6mh2——填料上水深，0.4～0.5mh3——填料層間隙高，0.2～0.3mh4——配水區(qū)高，不進檢修者為0.5m，進入檢修者為1.5mm——填料層數(shù)，取3污水在池內的實際停留時間t‘=nf（H0-h1）/Q=8×9×(6.0-0.5)/146=2.7h，符合要求。6）需氧量DD=D0Q=15×3500=52500m3/d=36.5m3/minD0——每立方米污水需氧量，15～20m3/m3每格氧化池所需空氣量D1=D/8=36.5/8=4.557m3/min7)填料總體積V’選用直徑為25mm的蜂窩型玻璃鋼填料，V’=nfH=8×9×3=216m3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。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。鼓風充氧設備采用穿孔管，孔眼直徑為4～6mm，空口速度為5～10m/s，氧的利用率為6～7﹪。選用大阻力系統(tǒng)，布氣比較均勻，安裝方便，一次投資省。1）總需氧量DD=D0Q=15×3500=5.25×104m3/d=36.5m3/min=0.61m3/s式中D0——每立方米污水需氧量，15～20m3/m32）空氣干管直徑dd=（4D/v）1/2=[4×0.61/(3.14×12)]1/2=0.254m=251mm,取250mm。校核管內氣體流速v‘=4D/d2=4×0.61/(3.14×0.252)=11.5m/s在范圍10～15m/s內。3）支管直徑d1池體分為8格，每格連一根支管，通過每根支管的空氣量qq=D/8=0.61/8=0.076m3/s則只管直徑d1=（4q/v1）1/2=[4×0.076/(3.14×6)]1/2=0.127m,取125mm，校核支管流速v1‘=4q/d12=4×0.076/(3.14×0.1252)=6.2m/s在范圍5～10m/s內。4）穿孔管直徑d2沿支管方向每隔750mm設置兩根對稱的穿孔管，每根支管上連接8根穿孔管，通過每根穿孔管的空氣量q1q1=q/8=0.076/8=0.0095m3/s則小支管直徑d2=（4q1/v2）1/2=[4×0.0095/(3.14×4)]1/2=0.055m，取75mm。孔眼直徑采用=3mm，間距為750mm，每根穿孔管上的孔眼數(shù)為2，孔眼流速v3=4q1/22=4×0.0095/(2×3.14×0.032)=6.7m/s,符合5～10m/s的流速要求。（5)風機選型①空氣管DN=250mm時，風管的沿程阻力h1h1=iLTP=5.9×20.4×1.00×1.0=120.36Pa式中i——單位管長阻力，查《給水排水設計手冊》第一冊，i= 5.9Pa/mL——風管長度，mT——溫度為20℃時，空氣密度的修正系數(shù)為1.00P——大氣壓力為0.1MPa時的壓力修正系數(shù)為1.0風管的局部阻力h2=v2/2g=3.32×6.172×1.205/(2×9.8)=6.44Pa式中——局部阻力系數(shù)，查《給水排水設計手冊》第一冊得3.32v——風管中平均空氣流速，m/s——空氣密度，kg/m3②空氣管DN=125mm時，風管的沿程阻力h1h1=iLTP=3.65×34×1.00×1.0=124.1Pa式中i——單位管長阻力，查《給水排水設計手冊》第一冊，i= 3.65Pa/mL——風管長度，mT——溫度為20℃時，空氣密度的修正系數(shù)為1.00P——大氣壓力為0.1MPa時的壓力修正系數(shù)為1.0風管的局部阻力h2=32×v2/2g=32×3.33×5.452×1.205/(2×9.8)=161.5Pa式中——局部阻力系數(shù)，查《給水排水設計手冊》第一冊得3.33v——風管中平均空氣流速，m/s——空氣密度，kg/m3風機所需風壓為120.36+6.44+124.1+161.5=412.4Pa綜合以上計算，鼓風機氣量12.15m3/min，風壓0.412KPa選R系列標準型羅茨鼓風機，型號為SSR—150表3-3SR型羅茨鼓風機規(guī)格性能型號口徑A轉速r/min風量m3/min壓力KPa軸功率Kw功率Kw生產(chǎn)廠RMF-24025098078.09.81922沙鼓風機廠3.4.5進出水系統(tǒng)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6370m3/d時，采用廊道布水，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。3.5豎流式二沉池3.5.1構造選用豎流式較合適，其排泥簡單，管理方便，占地面積小。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(jīng)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：1——進水管4——污泥管5——擋板6——集水槽7——出水管圖3-3豎流式二沉池俯視圖圖3-4二沉池剖面草圖圖3-4二沉池剖面草圖3.5.2設計計算1）中心管面積f每座沉淀池承受的最大水量qmax=Qmax/n=0.07/4=0.0175m3/sf=qmax/v0=0.0175m3/s/0.030=0.58m2其中Qmax——最大設計流量，m3/sv0——中心管內流速，不大于30mm/s,取30mm/sn——沉淀池個數(shù)，采用4座2）中心管直徑d0d0=（4f/）1/2=(4×0.58/3.14)1/2=0.86m,取為0.9m校核中心管流速f‘=d02/4=3.14×0.92/4=0.64m2v0’=qmax/f‘=0.0175/0.64≈0.03m/s=30mm/s,滿足要求。3）中心管喇叭口與反射板之間的縫隙高度h3h3=qmax/v1d1=0.0175/(0.015×3.14×1.35)=0.28m在0.25～0.5m之間其中v1——污水由中心管喇叭口語反射板之間的縫隙流出的速度，設v1=0.015m/sd1/——喇叭口直徑，取1.35m4）沉淀部分有效斷面積F表面負荷設q為1.5m3/(m2h)F=qmax/kzv=0.0175/（1.82×0.0004）=24m2v——污水在沉淀池中的流速，v=q×1000/3600=0.4mm/s5)沉淀池直徑DD=[4(F+f)/]1/2=[4×(24+0.58)/3.14]1/2=5.6m,取D=6m沉淀部分有效水深h’停留時間t為2h，則H2=vt=0.0004×2×3600=2.88m，采用3mD/h=6/3=2﹤3，滿足要求。7）校核集水槽出水堰負荷：集水槽每米出水負荷為qmax/πD=17.5/3.14×6=0.93L/(s·m)<2.9L/(s·m)符合要求8）沉淀部分所需總容積：污泥含水率P0=99.5%進水懸浮物濃度C1=43.9C2=12T=2V=qmax（C1–C2）T×86400×100/KZ·r（100-P0）=42.4m3每個池子所需污泥容積為42.4/4=10.6m39）圓截錐部分容積V貯泥斗傾角取45°，h5=（R-r）tg55°=(3-0.2)=4.0mV1=h5(R2+Rr+r2)/3=3.14×2.8×(2.82+2.8×0.2+0.22)/3=24.7m3>10.6m3其中R——圓截錐上部半徑r——圓截錐下部半徑h5——圓截錐部分的高度8）沉淀池總高度H設超高h1和緩沖層h4各為0.3m，則H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3+0.28+0.3+4.0=7.88m3.5.3進出口形式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。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。3.5.4排泥方式選擇多斗重力排泥，其排泥濃度高、排泥均勻無干擾且排泥管不易堵塞。由于從二沉池中排出的污泥含水率達99.6﹪，性質與水相近，故排泥管采用300mm.3.6混凝反應池3.6.1混凝劑的選擇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。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。3.6.2配制與投加配制方式選用機械攪拌。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。3.6.3混合方式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?；旌铣睾秃罄m(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。3.6.4反應設備——機械絮凝池機械絮凝主要優(yōu)點是能夠適應水量變化，水頭算是少，如配上無極變速傳動裝置，更易使絮凝達到最佳狀態(tài)。按照攪拌軸的安放位置，機械絮凝池可分為水平軸式和垂直軸式，此次設計選用垂直軸式。1）絮凝池尺寸絮凝時間T取20min，絮凝池有效容積：W=QmaxT/n60=265.4×20/（2×60）=44m3其中Qmax——最大設計水量，m3/h。Qmax=6370m3/d=265.4m3/hn——池子座數(shù)，2為配合沉淀池尺寸，絮凝池分為兩格，每格尺寸2.5×2.5m。絮凝池水深：H=W/A=44/(2×2.5×2.5)=3.5m絮凝池取超高0.3m，總高度為3.8m。絮凝池分格隔墻上過水孔道上下交錯布置，每格設一臺攪拌設備。為加強攪拌設備，于池子周壁設四塊固定擋板。2）攪拌設備①葉輪直徑取池寬的80﹪，采用2.0m。葉輪槳板中心點線速度采用：v1=0.5m/s,v2=0.35m/s；槳板長度取l=1.4m（槳板長度與葉輪直徑之比l/D=1.4/2=0.7）；=槳板寬度取b=0.12m，每根軸上槳板數(shù)8塊，內外側各4塊。裝置尺寸詳見圖3-6。旋轉槳板面積與絮凝池過水斷面積之比為8×0.12×1.4/(2.5×5)=10.7﹪四塊固定擋板寬×高為0.2×1.2m。其面積于絮凝池過水斷面積之比為4×0.2×1.2/(2.5×5)=7.7﹪槳板總面積占過水斷面積為10.7﹪+7.7﹪=18.4﹪,小于25﹪的要求。圖3-5垂直攪拌設備②葉輪槳板中心點旋轉直徑D0D0=[（1000-440）/2+440]×2=1440mm=1.44m葉輪轉速分別為n1=60v1/D0=60×0.5/(3.14×1.44)=6.63r/min;w1=0.663rad/sn2=60v2/D0=60×0.35/(3.14×1.44)=4.64r/min；w2=0.464rad/s槳板寬廠比b/l=0.12/1.4<1,查阻力系數(shù)表3-4阻力系數(shù)b/l小于11～22.5～44.5～1010.5～18大于91.291.42=1.10k=/2g=1.10×1000/(2×9.8)=56槳板旋轉時克服水的阻力所耗功率：第一格外側槳板:N01’=yklw13（r24-r14）/408=4×56×1.4×0.663(14-0.884)/408=0.090kw第一格內側槳板：N01”=4×56×1.4×0.963（0.563-0.443）/408=0.014kw第一格攪拌軸功率：N01=N01’+N01”=0.090+0.014=0.104kw同理，可求得第二格攪拌軸功率為0.036kw③設兩臺攪拌設備合用一臺電動機，則混凝池所耗總功率為N0=0.104+0.036=0.140kw電動機功率（取1=0.75，2=0.7）：N=0.140/(0.75×0.7)=0.26kw④核算平均速度梯度G及GT值（按水溫20℃計，=102×10-6kgs/m3）第一格：G1=（102N01/W1）1/2=[102×0.104×106/(102×27.5)]1/2=62s-1第二格：G2=（102N02/W2）1/2=[102×0.036×106/(102×27.5)]1/2=36s-1絮凝池平均速度梯度：G=（102N0/W）1/2=[102×0.140×106/(102×55)]1/2=50s-1GT=50×20×60=6.0×104經(jīng)核算，G和GT值均較合適。3.7斜板沉淀池斜板沉淀池沉淀效率高、池子容積小和占地面積小。按水流方向分為上向流、側向流和同向流三種，這里采用側向流。3.7.1設計參數(shù)（1）顆粒沉降速度μ：大致為0.3～0.6mm/s。（2)有效系數(shù)：根據(jù)資料介紹最小為0.2，一般在0.7～0.8之間。（3）傾斜角：為了排泥方便常用50°～60°。（4）板距P：側向流常用100mm。（5）板內流速v：可參考相當于平流式沉淀池的水平流速，一般為10～20mm/s。（6）在側向流斜板的池內，為了防止水流不經(jīng)斜板部分通過應設置阻流墻，斜板頂部應高出水面。（7）為了使水流均勻分配和收集，側向流斜板沉淀池的進出口應設置整流墻。進口處整流墻的開孔率應使過口流速不大于絮凝池出口流速，以免絮粒破碎。3.7.2設計計算1）斜板面積AA=Qmax/μ=0.07/（0.75×0.0004)=233m2需要斜板實際總面積：A‘=A/cos=233/cos60°=233/0.5=466m2其中Qmax——最大設計流量，m3/sQmax=6370m3/d=265.4m3/h=0.07m3/sμ——顆粒沉降速度，取0.4mm/s——有效系數(shù)，取0.75——斜板水平傾角，60°2）斜板高度計算h：h=lsin=1.5×sin60°=1.3ml為斜板長度，取1.5m3）池寬BB=Qmax/vh=0.07/(0.02×1.3)=2.69m,取2.7mv——板內流速，取20mm/s4)斜板組合全長計算斜板間隙數(shù)：N=B/P=2.7/0.1=27個斜板組合全長：L=A‘/Nl=466/(27×1.5)=11.5m5)復核顆粒沉降需要長度顆粒沉降所需時間：t=L’/v=h/μ,而h=Ptg顆粒沉降需要長度：L’=Ptgv/μ=0.1×0.02×tg60°/0.0004=8.06m實際長度11.5m>8.06m,滿足顆粒沉降時的設計要求6）池內停留時間tt=（h2+h）×60/q’=(1.0+1.3)×60/3.0=46min<60min,符合要求。其中h2——斜板區(qū)上部水深，0.5～1.0mh——斜板高度q‘——表面負荷，3.0～6.0m3/(m2h),取3.0m3/(m2h)7）沉淀池高度HH=h1+h2+h3+h4+h=0.3+1.0+1.0+0.95+1.3=4.55m其中h1——超高，0.3mh3——緩沖層高度，0.6～1.2mh4——污泥斗高度3.7.3斜板沉淀池示意圖圖3-6斜板沉淀池3.7.4進出口形式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。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。指形槽的長度LL=（Qmax/q-B）/2=(6370/300-2.7)=21.4m式中Qmax——沉淀池處理水量，m3/dq——設計單位堰寬負荷[m3/(md)],120～480m3/(md)，取300m3/(md)出水進入指形槽后采用鋸齒三角堰自流流出。3.7.5排泥方式選擇多斗重力排泥。第四章污泥的處理與處置4.1污泥濃縮4.1.1污泥量計算及濃縮池的選擇由2.4出水效果可知，進水COD濃度為600mg/L,二沉池出水COD濃度為40mg/L,整體去除效率=（600-40）/600=93.3﹪。按每去除1kgCOD產(chǎn)生0.3kg污泥，整套工藝產(chǎn)生的污泥質量為6370×103×600×10-6×0.939×0.3=1076.7kg/d。因為從二沉池排出的污泥的含水率為99.4﹪，則每天產(chǎn)生的濕污泥量Q=1076.7/[1000×(1-99.4%)]=179.4m3/d。污泥濃縮主要有重力濃縮、氣浮濃縮和離心濃縮三種工藝形式。目前國內以重力濃縮為主，其操作簡便，維護、管理及動力費用低。根據(jù)運行方式不同重力濃縮分為連續(xù)式和間歇式，前者適用于大、中型污水處理廠，后者應用于小型污水廠。結合實際情況，選用連續(xù)式重力濃縮池。1）濃縮池總面積AA=QC/M=179.4×8/50=28.7m2式中C——污泥固體濃度，8g/LM——濃縮池污泥固體通量，30～60kg/(m2d),取50kg/(m2d)2）單池面積A1A1=A/n=28.7/1=28.7m2,取29m2式中n——濃縮池個數(shù)3）濃縮池直徑DD=(4A1/)1/2=(4×29/3.14)1/2=6.1m，取6m4）設計濃縮時間TT=24Ah/Q=24×29×4/179.4=15.5h，介于10～16h之間。其中h——有效水深，一般為4m5）濃縮池總高度HH=h+h2+h3=4+0.5+0.3=4.8m式中h2——超高，0.5mh3——緩沖層高度，0.3m6)濃縮后污泥體積V2V2=Q(1-P1)/(1-P2)=179.4(1-99.4﹪)/(1-97.5﹪)=43m3式中P1——進泥含水率，99.2～99.6﹪，取99.4﹪P2——出泥含水率，97～98﹪，取97.5﹪1）污泥室容積和排泥時間定期排泥，兩次排泥時間間隔為8h，則污泥室的容積應大于8h產(chǎn)生的污泥量，即179.4×8/24=59.8m3。設貯泥池的有效水深為4m，貯泥池的直徑D=（4V/h）1/2=(4×59.8/3.14×4)1/2=4.4m,取4.5m。2）構造由于濃縮池較小，可采用豎流式濃縮池，不設刮泥機。池體用水密性鋼筋混凝土建造。污泥管、排泥管、排上清液管等管道用鑄鐵管。4.2污泥脫水機房4.2.1設備選型（1）污泥產(chǎn)量經(jīng)濃縮后污泥體積為43m3/d,含水率97.5﹪，（2）污泥脫水機：根據(jù)所處理的污泥量，選用DY型帶式壓榨過濾機一臺，技術指標如下：表3-5DY型帶式壓濾機主要技術參數(shù)型號處理能力/m3h-1濾帶清洗用水氣壓/mpa泥餅含水率/%寬度/mm厚度/m.min-1水量/m3/h-1水壓/mpaDY5001.5—37000.5—5<8>0.40.3-0.665%-85%（3）投藥裝置：投藥量，根據(jù)對城市污水污泥、滲濾液處理站、污泥絮凝劑脫水試驗知，常用絮凝劑的投藥量分別為：Fecl35.0%～8.0%Al2(SO4)38.0%～12%聚合氯化鋁3.0%～10.0%聚丙烯酰氨0.15%～0.25%投藥系統(tǒng)按投加聚丙烯考慮。設計投藥量為0.15%，則每天需藥劑為：，需要純度為90%的固體聚丙烯酰氨為：，調配的絮凝劑溶液濃度為0.2%～0.4%，取0.25%則溶解所需溶藥罐的最小容積為：表3-6ST-1型溶藥攪拌機一臺型號E(mm)速比轉速(r/min)功率(Kw)減速機型號重量(kg)ST-11001/59250.4XLED0.4250SJ型溶藥攪拌機同鋼制攪拌槽配套,內襯玻璃鋼防腐.藥液罐表3-6規(guī)格：直徑0.8m×1.5m,有效容積:753L。藥液投加選用J2—（M）125/1.3計量泵，投藥量125L/h.投藥壓力0.4～1.3Mpa,柱塞直徑40mm,行程20mm，泵速104.4r/min.電機型號Y(YB)801～485,功率0.55Kw.進口直徑15mm,出口直徑15mm,重量156kg。參閱《水工業(yè)工程設備》P304（4）其他配套設備①污泥進料泵單螺桿泵2臺，一用一備。GFN65×2A輸送流量0.5～15.0m3/h,輸送壓力4.0kgf/cm2(1kgf/cm2=98kPa),電動機功率7.5kw,占地面積2100mm×1200mm②濾帶清洗水泵選用2DA-8×2離心清水泵2臺，一備一用。流量10.8～21.6m3/h揚程14～20m,電動機功率為2.2Kw。安裝尺寸:420mm×參閱《給水排水設計手冊》11冊P125③空壓機:選擇Z－0.3/7移動式空壓機一臺,輸送空氣流量為0.3m3/min.壓力為7.0kgf/cm2(1kgf/cm2=98kPa)④脫水機房面積:脫水機房建筑尺寸為:(9.0×12.0)m24.3污泥管道進泥管中污泥的含水率為99.5﹪，污泥在管道內的水力特征與污水的水里特征相似，選用300mm的管徑；排泥管中污泥的含水率為97.5﹪，查《給水排水設計手冊》第五冊《污泥管最小設計流速》表選用200mm的管徑，最小設計流速為0.8m/s。第五章平面與高程布置5.1平面布置污水處理廠的平面布置是指處理構筑物、道路、綠化、及辦公樓等輔助構筑物的平面位置的確定。根據(jù)處理廠的規(guī)模大小，設計采用1：250的比例尺的地形圖繪制總平面圖。5.1.1平面布置的一般原則處理構筑物是污水處理廠的主體構筑物，在作平面布置時，根據(jù)各構筑物的功能要求和水力要求，結合地形及地質條件，確定它們在廠區(qū)內的平面位置。（1）處理構筑物平面布置的一般原則①處理構筑物應盡可能的按流量順序布置，以避免管線迂回，同時應充分利用地形，以減少土方量。②構筑物之間的距離應考慮敷設管渠的位置，運轉管理的施工要求，兩構筑物之間的距離一般采用5～10m。③污泥處理構筑物應盡可能布置成單獨的組合以利安全和方便管理，并盡可能距沉淀池較近，以縮短污泥路線。④在選擇池子的尺寸和數(shù)量時，必須考慮處理廠的遠期擴建。在對每一處理單元進行設計時，應避免在初期運行時有較大的富余能力。（2）管渠的平面布置的一般原則①污水內管線種類較多，應綜合考慮布置，以避免發(fā)生矛盾，污水和污泥管道應盡可能考慮重力自流。②污水廠內應設超越管，以免發(fā)生事故時，使污水能超越一部分或全部構筑物，進入下一級構筑物或事故溢流。③各構筑物都應設放空管，以便故障檢修。（3）輔助構筑物平面布置的原則污水廠內的泵房、鼓風機房、辦公樓、變配電間、車庫、傳達室、機修間、倉庫、綠化等是廠區(qū)內不可缺少的組成部分，其建筑面積按具體情況與條件而定。5.1.2主要構筑物和建筑物的尺寸設計確定污水處理廠主要構筑物及建筑物的尺寸大小如下表所示表5-1構筑物與建筑物的主要尺寸序號名稱數(shù)量平面尺寸B×L（㎡）備注1格柵間13×5鋼筋混凝土2調節(jié)池115×28鋼筋混凝土3泵房16×12鋼筋混凝土4水解酸化池118×22鋼筋混凝土5接觸氧化池83×3鋼筋混凝土6配水井1D=1.5鋼筋混凝土7二沉池4D=6鋼筋混凝土8加藥間16×6鋼筋混凝土9絮凝池22.5×2.5鋼筋混凝土10斜板沉淀池12.7×11.5鋼筋混凝土11污泥泵房23×6鋼筋混凝土12污泥濃縮池1D=6磚混13貯泥池1D=4.5磚混14污泥脫水間19×12鋼筋混凝土15鼓風機房26×9磚混16機修間16×12磚混17車庫16×21磚混序號名稱數(shù)量平面尺寸B×L（㎡）備注17車庫16×21磚混18配電室16×9磚混19傳達室16×9磚混20食堂19×21磚混21倉庫112×21磚混22辦公樓112×30磚混23草坪2————5.2高程布置污水處理廠高程布置是指確定各構筑物及水面標高，以確定各構筑物之間的連接管渠的尺寸以及標高，充分利用污水廠地形，使污水沿處理流程在處理構筑物之間順暢的流動，確保污水處理廠的正常運行。進水干管管徑275mm，管內流速1.2m/s,i1=8.41‰，市政出水管線的水位是-1.8m。沿程損失h1=i1L局部損失h2=0.2h1所以總損失h=1.2L·i1）計量堰至斜板沉淀池計量堰的水位0.3m，計量堰至斜板沉淀池的距離為10mh=1.2×10×8.41/1000=0.10092斜板沉淀池的水頭損失0.3m，故斜板沉淀池的水位是0.10092+0.3+0.3=0.701m2）斜板沉淀池至絮凝池斜板沉淀池與絮凝池合建絮凝池的水頭損失為0.3m，則絮凝池的水位為0.701+0.3=1.001m。3）絮凝池至二沉池L=17.2×2+61.5+4.5×4=114h=1.2×114×8.41/1000=1.15二沉池的水頭損失為0.5m，則二沉池水位為1.001+0.5+1.15=2.651m。4）二沉池至配水井配水井至二沉池的距離為3.5mh=3.5×4×1.2×8.41/1000=0.141m配水井的水位高度應為0.141+2.651=2.792m5）配水井至接觸氧化池H=14+4+1.5×2=21mH=1.2×21×8.41/1000=0.212接觸氧化池的水頭損失為0.2接觸氧化池的水位標高應為0.212+0.2+2.792=3.2046）接觸氧化池至水解酸化池接觸氧化池到水解酸化的距離為12mh=1.2×12×8.41/1000=0.121水解酸化池的水頭損失是0.3m水解酸化池的水位為0.121+0.3+3.204=3.625m。7）水解酸化池至泵房水解酸化池到泵房的距離是17mH=1.2×17×8.41/1000=0.1728）格柵至調節(jié)池進水水位-0.5m，格柵的水頭損失為0.094格柵水位-0.594格柵至調節(jié)池9H=1.2×9×8.41/1000=0.091調節(jié)池水頭損失0.25調節(jié)池水位為-0.594-0.091=-0.685則調節(jié)池的出水水位高度是-0.594-0.091-0.25=-0.935m1）最大水量Qmax=6370m3/d=265.4m3/h=0.074m3/s=74L/s，取75L/S。選擇集水池與機器間合建的圓形泵站，考慮2臺水泵（一用一備），則水泵處理的水量為75L/s。集水池的容積，采用相當于一臺泵6min的容量：W=75×60×6/1000=30m3,有效水深采用H=2m，則集水池面積F=W/H=14m2，取長6m，寬3m。2）選泵前總揚程估算：調節(jié)池水位-0.935m，水解酸化池水位高度為3.625m，水泵須提升的高度為3.625-（-0.935）=4.56m；出水管選用管徑為275mm的鋼管，流速1.2m/s，i=8.41‰調節(jié)池至泵房的距離為22m，泵房至水解酸化池的距離為17m，則沿程損失h=1.2×(22+17)8.41/1000=0.394泵站內管線水頭損失假設1.5m，考慮安全水頭0.5m，則估算水泵總揚程為H=4.56+0.394+1.5+0.5=6.954m。參考《給水排水設計手冊》第一冊，選用QW型潛水排污泵（兩臺，一備一用）具體參數(shù)如下：表5-2水泵參數(shù)型號流量(m3/h)揚程(m)轉速(r/min)功率(KW)效率(﹪)出口直徑(mm)重量(kg)200QW400-10-30400109803077.82009005.2.3污泥泵房的設計計算最大排水量Q=Qmax=6370m3/d=265.4m3/h=0.074m3/s,每天產(chǎn)生的污泥量為q=179.4m3/d=7.5m3/h=0.0021m3/s1）一次提升泵房由二沉池排出的污泥含水率達99.4﹪，性質與水相似，設管道內污泥流速為v=1.0m/s則管徑D=（4Q/v）1/2=[4×0.074/(3.14×1.0)]1/2=0.307m=307mm,取300mm.查《給水排水設計手冊》第一冊，選用D=300mm的鋼管（1000i=9.02），流速為1.05m/s,在1.0～1.5m/s范圍內。二沉池最高泥位為-1.01m，濃縮池最高泥位是0.6m二沉池至污泥泵房104m，泵房至濃縮池10m沿程損失h1=i1L=9.02×（104+10）/1000=1.03m局部損失h2=0.3h1=0.2×1.03=0.21m泵站內管線水頭損失假設1.5m，考慮安全水頭0.5m，則估算水泵總揚程為H=0.6-（-1.01）+1.03+0.21+1.5+0.5=4.8結合《給水排水設計手冊》11冊，選用KWP型無堵塞離心泵（兩臺，一用一備），具體參數(shù)見下表：表5-3污泥泵參數(shù)型號流量(m3/h)揚程(m)轉速(r/min)功率(KW)效率(﹪)葉輪外徑（mm）KWPK200-500250-5406.5-20.572522-3782﹪200（2）濃縮池至貯泥池兩構筑物之間相距6m沿程損失h1=i1L=9.02×6/1000=0.054m局部損失h2=0.2h1=0.2×0.054=0.011m濃縮池的構筑物損失為1.2m貯泥池的泥位是0.6-1.2-0.054-0.011=-0.62m3）二次提升泵房設脫水間的泥位為3.0m，貯泥池的泥位是-0.62m由脫水間至泵房6m，泵房到貯泥池6m沿程損失h1=i1L=9.02×（6+6）/1000=0.108m局部損失h2=0.2h1=0.2×0.108=0.022m泵站內管線水頭損失假設1.5m，考慮安全水頭0.5m，則估算水泵總揚程為H=3.0-（-0.62）+0.108+0.022+1.5+0.5=5.75m。經(jīng)濃縮后污泥量降為43.0m3/d,污泥含水率為97.5%，查《給水排水設計手冊》11冊，選用選用KWP型無堵塞離心泵（兩臺，一用一備），具體參數(shù)見表5-3。第六章工程項目概預算名稱數(shù)量平面尺寸m2備注格柵間13×5鋼筋混凝土調節(jié)池115×28鋼筋混凝土泵房16×12鋼筋混凝土水解酸化池112×22鋼筋混凝土接觸氧化池83×3鋼筋混凝土二沉池4D=6鋼筋混凝土加藥間16×6鋼筋混凝土絮凝池22.5×2.5鋼筋混凝土斜板沉淀池12.7×11.5鋼筋混凝土污泥泵房23×6鋼筋混凝土污泥濃縮池1D=6磚混貯泥池1D=4.5磚混污泥脫水間19×12鋼筋混凝土鼓風機房26×9磚混機修間16×12磚混車庫16×21磚混配電室16×9磚混傳達室16×9磚混食堂19×21磚混倉庫112×21磚混辦公樓112×30磚混表6-1主要構