環(huán)境工程學(xué)課程設(shè)計(jì)某印染廠廢水處理工藝設(shè)計(jì)

目錄

第一章緒論

1.設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料.............................................................4

1.1基礎(chǔ)資料.................................................................4

1.2水質(zhì)基本狀況.............................................................4

1.3處理要求.................................................................5

L4設(shè)計(jì)依據(jù)及參考文獻(xiàn)綜述...................................................5

第二章總體設(shè)計(jì)

2.1設(shè)計(jì)方案的選擇與確定....................................................8

2.2工藝流程說(shuō)明.............................................................8

2.2.1格柵..................................................................8

2.2.2調(diào)節(jié)池................................................................9

2.2.3初沉池................................................................9

2.2.4水解酸化池............................................................9

2.2.5生化好氧池...........................................................10

2.2.6二次沉淀池...........................................................10

2.2.7污泥濃縮池...........................................................10

2.2.8污泥脫水.............................................................11

第三章工藝流程計(jì)算

3.1污水處理部分計(jì)算........................................................12

3.1.1格柵尺寸.............................................................12

3.1.2調(diào)節(jié)池尺寸..........................................................14

3.1?3_???????????????????????????????????????????????????????17

3.1.4水解酸化池尺寸.....................................................18

3.1.5生化好氧池尺寸......................................................20

3.1.6二沉池尺寸..........................................................23

3.2污泥處理計(jì)算........................................................................25

3.2.1污泥濃縮池尺寸......................................................25

3.3主要設(shè)備材料............................................................27

第四章附屬建筑物的確定

4.1附屬建筑29

第五章污水處理廠的總體布置

5.1平面布置................................................................30

5.1.1平面布置的一般原則..................................................30

5.1.2平面布置............................................................30

5.2/5J?司木王.......................................................32

5.2.1高程布置原則........................................................32

5.2.2工藝流程高程的水力計(jì)算32

第六章總結(jié)

6.1工藝中應(yīng)注意的問(wèn)題......................................................33

6.2工藝優(yōu)點(diǎn).................................................................33

第七章投資

7.1投資計(jì)算..................................................................34

第一章緒論

設(shè)計(jì)基本資料

1.1基礎(chǔ)資料

1.2水質(zhì)水量基本情況

某印染廠有職工2500人，該廠印花生產(chǎn)線年生產(chǎn)能力為9000萬(wàn)米，生產(chǎn)過(guò)程中主要

采用印地可素、納夫妥、硫化和少量分散染料等還原性染料。所產(chǎn)生的主要廢水是退

漿漂染煉廢水、印花廢水和料房沖洗水，分別由1號(hào)，2號(hào)、3號(hào)出水口排出，各出

水口排水量逐時(shí)變化情況的實(shí)測(cè)情況列于表1,其混合廢水未經(jīng)處理就排入附近河道,

對(duì)河道造成了嚴(yán)重的污染。為此，該廠擬建造一廢水處理站對(duì)該廠生產(chǎn)廢水和生活污

水一起進(jìn)行處理（該廠位于老城區(qū)，下水道系統(tǒng)尚未完善）

表1-1印染廠生產(chǎn)廢水逐時(shí)實(shí)測(cè)情況

廢水流量（n^/h）廢水流量

時(shí)間時(shí)間

1#2#3#1#2#3#

8:309:30

88.352.510.7135.757.511.2

10:3011:30

135.065.416.454.563.616.9

12:3013:30

142367.416.192.169.515.5

14:3015:30

96.299.616.2115.690.715.7

16:3017:30

39.373.617.786.298.715.4

18:3019:30

36.590.716.5345.799.617.7

20:3021:30

35.792.017.755.994.416.5

PH6-9

1.4.設(shè)計(jì)依據(jù)及參考文獻(xiàn)綜述

相關(guān)規(guī)范：

《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ14-87)

《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB4287-92)中的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)

《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》

《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-96)

《城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ3189)

《城市污水處理站污水排泥排放標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ3025-93)

《給水排水工程概預(yù)算與經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)手冊(cè)》

參考文獻(xiàn)：

(1)唐受印，《水處理工程師手冊(cè)》，化學(xué)工業(yè)出版社,200()；

(2)高廷耀，《水污染控制工程》，高等教育出版社，1989；

(3)楊岳平等編，《廢水處理工程及實(shí)例分析》，化學(xué)工業(yè)出版社，2003；

(4)《給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》(第五冊(cè)：城市排水、第六冊(cè)：工業(yè)排水)，中國(guó)建筑工

業(yè)出版社，1986；

(5)張林生主編，《印染廢水處理技術(shù)及典型工程》，化學(xué)工業(yè)出版社，2005；

(6)陳季華等，《廢水處理工藝設(shè)計(jì)及實(shí)例分析》，高等教育出版社，1990；

(7)《快速給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1994；

(8)黃維菊等編，《污水處理工程設(shè)計(jì)》，國(guó)防工業(yè)出版社,2008；

(9)崔玉川等編，城市污水廠處理設(shè)施設(shè)計(jì)計(jì)算，化學(xué)工業(yè)出版社，2004；

(10)崔玉川等編，城市污水回用深度處理設(shè)施設(shè)計(jì)計(jì)算，化學(xué)工業(yè)出版社，2003；

(11)張自杰主編，《廢水處理理論與設(shè)計(jì)》，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003；

(12)沈耀良等編著，《廢水生物處理新技術(shù)一理論與應(yīng)用》(第二版，省精品教

材)，中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2006；

.(13)

C.P.Lesli.Grady.Jr..e.al..Biologica.Wastewate.Treatment.Secon.Edition.Maree.

Dekker.Inc..1999；

(14)蔣展鵬等編，《環(huán)境工程學(xué)》，高等教育出版社，1992。

第二章總體設(shè)計(jì)

2.1設(shè)計(jì)方案的選擇與確定

所以采用以下流程：

2.2工藝流程說(shuō)明

2.2.1格柵

對(duì)于印染廠的廢水，水中含有大量的長(zhǎng)約「200mm的纖維類雜物，所以在格柵的選擇上

我們采用10~20mm的柵條間距，在格柵間配一臺(tái)螺旋輸送機(jī)輸送柵渣。螺旋格柵壓榨輸

送出的柵渣經(jīng)螺旋運(yùn)輸送入渣斗，打包外運(yùn)。

2.2.2調(diào)節(jié)池

由于該印染廢水廠具有三個(gè)排放口，且各個(gè)排放口的流量變化比較大，水

質(zhì)變化也比較大，須設(shè)置調(diào)節(jié)池來(lái)調(diào)節(jié)水量、均衡水質(zhì)及儲(chǔ)存水量，以滿足

后續(xù)SBR反應(yīng)池的處理水量與進(jìn)水頻率的要求。硫化和少量分散染料等還原

性染料印染廢水的排放廢水的PH為8^11,為了更好的滿足后續(xù)處理工

藝的要求，需要將廢水的PH調(diào)節(jié)到6~9,在調(diào)節(jié)池的進(jìn)出口設(shè)置pH值自動(dòng)

檢測(cè)儀，對(duì)廢水進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)連接到自動(dòng)加酸系統(tǒng)，通過(guò)自動(dòng)加酸對(duì)廢

水進(jìn)行調(diào)節(jié)。2.2.3初沉池

沉淀池的形式有平流式、豎流式和輻流式沉淀池。其作用是從污水中去除沙子，渣

量等比重較大的顆粒，以免這些雜質(zhì)影響后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運(yùn)行。工作原理是以重

力分離為基礎(chǔ)，即將進(jìn)入沉淀池的污水流速控制在只能使比重大的無(wú)機(jī)顆粒下沉，而有

機(jī)懸浮顆粒則隨水流帶走。

2.2.4水解酸化池

水解酸化池可將大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì)，2.2.5生化好氧池

在生物處理系統(tǒng)中，活性污泥的特性，特別是污泥的沉降性能，直接影響著二沉池的工

藝設(shè)計(jì)與運(yùn)行。

衡量活性污泥沉降性能的參數(shù)有二個(gè)：一是污泥指數(shù)SVI（mL/g）；二是污泥沉降比:

SV%o

SVI的物理意義是：曝氣池出口混合液經(jīng)30min靜沉后，每克干污泥所形成的沉淀

污泥所占的容積（血）。

SV%又稱30分鐘沉降比，混合液在量筒內(nèi)靜置30分鐘后所形成的沉淀污泥的容積

占原混合液容積的百分率。

在生物處理系統(tǒng)中必須保持足夠且恒定的生物群體，因此在二沉池中所沉淀的生物

固體（污泥）一部分必須返回到曝氣池，另一部分從二沉池中排放掉。返回到曝氣池的

生物量，是用來(lái)維持系統(tǒng)所要求的污泥濃度，降解進(jìn)入系統(tǒng)中的有機(jī)物質(zhì)。有機(jī)物越多，

需要的生物量越大，要想維持系統(tǒng)所要求的污泥濃度，就必須保證回流污泥的量。

2.2.6二次沉淀池

2.2.7污泥濃縮池

濃縮池的形式有重力濃縮池、氣浮濃縮池和離心濃縮池等。重力濃縮池是污水處理工藝

中常用的一種污泥濃縮方法，按運(yùn)行方式分為連續(xù)式和間歇式，前者適用于大中型污水

r,后者適用于小型污水廠和工業(yè)企業(yè)的污水處理廠。浮選濃縮適用于疏水性污泥或者

懸濁液很難沉降且易于混合的場(chǎng)合，例如，接觸氧化污泥、延時(shí)曝起污泥和一些工業(yè)的

廢油脂等。離心濃縮主要適用于場(chǎng)地狹小的場(chǎng)合，其最大不足是能耗高，一般達(dá)到同樣

效果，其電耗為其它法的10倍。從適用對(duì)象和經(jīng)濟(jì)上考慮，故本設(shè)計(jì)采用氣浮濃縮池。

形式采用間歇式的，其特點(diǎn)是濃縮結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，動(dòng)力消耗小，運(yùn)行費(fèi)用低，貯

存污泥能力強(qiáng)。采用水密性鋼筋混凝土建造，設(shè)有進(jìn)泥管、排泥管和排上清夜管。

2.2.8污泥脫水

另外，為防止突發(fā)事故，設(shè)置事故干化場(chǎng)，使污泥自然干化。

第三章工藝流程的計(jì)算

3.1污水處理部分計(jì)算

3.1.1格柵

(2)陽(yáng)取Kh=1.5

(4)格柵寬度B

().5「O'。29(6)柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度

2tan20

3.1.2調(diào)節(jié)池

(1)調(diào)節(jié)池的有效容積

(1)沉淀池的總面積及尺寸

3

Qnax=312.5m/h

2

A==21±￡=15625,W

g2.0

式中：A—沉淀池總面積，m2

Qmax—最大設(shè)計(jì)流量，m3/h

q一表面負(fù)荷。對(duì)于工業(yè)污水一般取1.5—3.0,本次取2.0,m/h

采用2座池子，每座池子的面積為78.125m2。每池寬度根據(jù)刮泥機(jī)的規(guī)格，取4.0m,則

池長(zhǎng)為：

(78.1254-4.0)=19.53m

長(zhǎng)：寬=19.53/4=4.89>4符合要求

(2)有效水深：

h2=qXI=2.0x2.0=4.0/zz

式中：h2一有效水深，m

q-表面負(fù)荷，m/h

t一停留時(shí)間，一般取L5~2.0h,本次取2.Oh

(3)有效容積：

W=156.25x4.0=625―

(4)進(jìn)水去、出水區(qū)長(zhǎng)度可分別取0.5m、0.3n,于是池子總長(zhǎng)度為：

L=19.53+0.5+0.3=20.33小

(5)取排泥周期T=ld,則污泥體積為：

V=Q3-G)X24XT=312.5+2x(237.8—70)x24、1;1259

/(I-p)1000X10001-0.95-'

式中：Q—設(shè)計(jì)流量，m3/h

Pl.P2一分別表示進(jìn)水和出水的懸浮固體濃度，kg/m3

丫一污耗的含度，kg/n3當(dāng)污泥為什機(jī)構(gòu)II含水率在0.95以上時(shí)，及值可按KKKIkg/m3計(jì)

P一污泥含水率

T一排泥周期，d,一般按l—2d考慮

(6)方椎形污泥斗體積為：

2223

V,=-/?4(A+4+Ja.)=-xl.8x(0.4+42+Vo.4X4)=12.109/H

3

式中：h4一污泥斗高度，m

Al.A2—分別為污泥斗上下底的面積，m3

(7)池底坡度采取0.02,h3=(20.33-4)X0.02=0.33m。池子保護(hù)高h(yuǎn)l和緩沖層高h(yuǎn)2

均取0.3m,則池子總深為：

H=0.3+4.04-0.3+0.33+2.0=6.93小

(1)反應(yīng)池容積

QxS（）5000x0.8902

IZV=----------=-------------=--1-2--7--1-.7〃/取

q

1272

1272m'=87.35〃?

L嗑2.427x6

(1)曝氣池體積：米用傳統(tǒng)活性污泥法，選定Fw=0.4kg(BOD5)/(kg(MLSS)-d),

X=3()()()mg/Lo

迎3Z"32〃/

-a0.4x3(XX)

(2)供氣量：取污水污泥的MLVSS/MLSS=0.45,所以揮發(fā)性污泥負(fù)荷為

Fw/0.45=0.9kg(BOD5)/(kg(MLSS)?d),去除lkgBOD5的需氧量為0.79kg,則最大時(shí)需氧

量為：

5000x1.5x(415.7-25)

tx-x0.79=96.5^/A

24x1000

采用穿孔管,=6%,計(jì)算溫度定為40c氧的飽和濃度為Ps(20)=9.2mg/L,Ps(40)

=6.4mg/Lo設(shè)穿孔管設(shè)計(jì)深度為2.0m,則

=(1.013xlO5+9.8x2.0x105)P67=1.2x105Pa

離開曝氣池時(shí)氧的比例為：

。，=用也%

就端'⑼%

=20%

。皿(40)=A(4O)

心+小

=6.4mgIL

I2.0260.42J

=8.12mg/L

"+堊

同理可計(jì)算得psm(20)=9.2x()=9.83〃?g/L

2.0260.42

取=0.82,

R二甑（20）

'。（夕力,⑺-乃）1.027-2。

96.5x9.83

kg{O2}lh125kg(O?)/h

0.82x(0.95x8.12-1.5)x1.49

曝氣池的供氣量為:

R。125

G,———in3!h=6.9xIO,Ih

0.3%0.3x0.06

（3）每天排除剩余污泥量:

e

VX732*3000〃〃』0s八,/

Qw=

ecXu4x12000

（4）回流比：對(duì)二次沉淀池作質(zhì)量衡算:

(Q+QR)X=(Q+QW}XC+(QR+Qw)Xif

設(shè)Xe很小可以忽略，可求得污泥回流量為

_QX-QWXU5(XX)x3(XX)-108x12(XX)

QLX「X1523"http://d

12000-3000

回流比為:

進(jìn)水管

量為

計(jì)流

大設(shè)

每池最

淀池，

四個(gè)沉

池采用

6二沉

3.1.

68

008

臺(tái)1

217m

=0.0

=

=紜

g

s

4

4

"max

面積為

中心管

/s,則

.03m

速取0

管流

中心

=O72W

=

-

^

^V

直徑為

中心管

。如

”

〃。住

1.68m

0.96=

1.35x

5^=

=1.3

徑為

口直

喇叭

反射板直徑為d2=1.34=1.3x1.296=1.68/77

沉淀池有效水深，即中心管高度

h=3.6式=3.6x0.7x1.5=3.78/〃

中心管喇叭口至反射板之間的間隙高度，取0.02

0.0217

耳二=0.267，〃

v因40.02x3.14x1.296

(1)沉淀池總面積及沉淀池直徑

每個(gè)沉淀池沉淀區(qū)面積

4=瞑=㈣1=31/

-v0.0007

每個(gè)沉淀池總面積

A=4-I-4=31+0.723=31.723/z?2*

每個(gè)沉淀池直徑為

=6.357加

(2)污泥斗高度計(jì)污泥斗容積

取截頭圓錐下部直徑為0.4m,污泥斗傾角為，則

/i5=—~~—tan450=3.05〃z

2

污泥斗容積為

K=。4(A?+&?+r)=子x3.05x(0.22+0.2x3.25+3.252)=35.9〃/

(3)沉淀池的總高度

〃=%+%+4+%+/4=0.3+3.78+0.267+0.3+3.05=7.7。〃？

(4)集水系統(tǒng)

為收集處理水，沿邊周邊設(shè)排水槽并增設(shè)輻射排水槽，槽寬為=0.2m,排水

槽內(nèi)徑為D=6.5m

槽周長(zhǎng)為C=^-D-4/?r=3.14x6.5-4x0.2=19.61m

輻射槽長(zhǎng)L'=4x2x(6.5-0.96)=44.32加

排水槽總長(zhǎng)L=C+L,=19.61+44.32=63.83/7?

排水槽每米長(zhǎng)得負(fù)荷為

&=0.3394(L/加3?s)/(L/"%?5)

L69.93

符合設(shè)計(jì)要求

3.2污泥處理計(jì)算

3.2.1污泥濃縮池

3.主要設(shè)備材料一覽表

序數(shù)

名稱簡(jiǎn)要規(guī)格單位備注

號(hào)Affifi?量

1.格柵套1

Ql30m3小、H12m

2.提升泵臺(tái)21用1備

P7.5kW

3.調(diào)節(jié)池?zé)峤粨Q器臺(tái)1

4.液位自糜置套1

5.電磁流展計(jì)臺(tái)1

6.岸態(tài)混合器套1

初冗也

7.導(dǎo)貓食1不銹鋼

8.橫髏器STC13000套1

化池

9.布zK^1

序數(shù)

名稱簡(jiǎn)要規(guī)格單位備注

號(hào)量

10.布?xì)恻c(diǎn)充1

11.微打瞰管KBG<t>69-580支350

撇蜂訛池

12.的蝌M3460

13.儆踴儀DC-5100套1

臺(tái)

14.羅茨風(fēng)機(jī)3L52WC21用1備

風(fēng)機(jī)房

15.ACS510-01-072A-4Zx1

16.GW80-43-13-3

污泥回流泵Q43m3/h、Hl3m八2

17.P3kW

二沉池

18.豎流式沉淀池座4

19.4.5kW/臺(tái)

20.

臺(tái)

21.4kW/臺(tái)

污泥脫水Q8.6m'/h、Hl6.5m

22.臺(tái)4

間P1.5kW

23.套4

24.kW/臺(tái)

25.kW/臺(tái)

26.管道、管件項(xiàng)1

27.項(xiàng)1

28.

29.配電間儂端套1

30.自來(lái)水、照明1

31.菌種項(xiàng)1

第四章附屬建筑物的確定

附屬建筑數(shù)量規(guī)格（ID2）

鼓風(fēng)機(jī)房15X12

變電房15X7

壓濾間16X10

投藥間1D=6.5m

修理間15X7.5

辦公樓16X10

化驗(yàn)室16X4.5

第五章污水處理廠的總體布置

5.1平面布置

5.1.1平面布置的一般原則

(1)按功能區(qū)分，配置得當(dāng)；

(2)功能明確，布置緊湊；

(3)順流排列，流程簡(jiǎn)捷；

(4)充分利用地形，降低工程費(fèi)用；

(5)必要時(shí)應(yīng)預(yù)留適當(dāng)余地，考慮擴(kuò)建和施工可能；

(6)構(gòu)筑物布置應(yīng)注意風(fēng)向和朝向。

5.1.2平面布置

(1)污水處理廠的平面布置在工藝設(shè)計(jì)計(jì)算之后進(jìn)行，根據(jù)工藝流程，單位功

能要求及單位平面圖進(jìn)行。

(2)污水區(qū)的位置

(3)污水區(qū)按污水處理流程方向布置，污水進(jìn)口處于廠區(qū)左冊(cè)，個(gè)建筑物見布

局緊湊，連接管道較短。

(4)污泥區(qū)的布置

(5)污泥區(qū)位于廠區(qū)后面，避免污泥區(qū)的臭氣污染生活區(qū)。

(6)生活區(qū)的布置

生活區(qū)位于廠區(qū)前部，處于主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向，衛(wèi)生條件較好，生活區(qū)包括辦

公、實(shí)驗(yàn)、生活、休閑場(chǎng)所。

在污水處理廠的平面布置上，具體說(shuō)明如下：

a.廠區(qū)內(nèi)綠地面積占廠區(qū)面積的30%以上；

b.廠區(qū)內(nèi)主要構(gòu)筑物間距5~10米；

C.廠區(qū)內(nèi)主干道為8米。

5.2污水廠高程布置

5.2.1高程布置原則

(1)保證處理水在常年絕大多數(shù)時(shí)間里能自流排放水體，同時(shí)考慮污水廠擴(kuò)建時(shí)的

預(yù)留儲(chǔ)備水頭。

(2)應(yīng)考慮某一構(gòu)筑物發(fā)生故障，其余構(gòu)筑物須擔(dān)負(fù)全部流量的情況，還應(yīng)考慮管

路的迂回，阻力增大的可能。因此