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文檔簡介
江蘇省高等教育自學考試(2015年)本科畢業論文題目南通市某印染廠廢水處理站專業主考學校姓名準考證號指導教師起止日期
摘要本設計為南通市某印染廠廢水處理,該印染廠主要從事布的漂洗加工,生產過程中產生生產廢水(包括退漿廢水、煮煉廢水、漂白廢水、絲光廢水和染色廢水等)及少量的生活污水,日排放量6000t。該類廢水具有COD較高、可生化性較低、色度較高、廢水懸浮物濃度較高等特點,且污水中污染物的形成成分復雜,水質波動大,是工業廢水中比較難處理的廢水類型之一。如果直接排放水體或者處理不當將會對人類的生產、生活造成嚴重的影響。該印染廠計劃新建污水處理廠1座,要求處理后達到《江蘇省紡織染整工業水污染物排放標準(DB32/670-2004)》中的標準。本設計針對該類水質特點,在詳細方案比較的基礎上,選擇了水解酸化-接觸氧化-混凝工藝,其處理效果明顯優于傳統工藝,對BOD、COD、SS有很好的處理效果,并具有能耗低、產泥量少的特點,且剩余污泥可直接脫水。沉淀池后設置混凝沉淀池,作為三級處理,可獲得較好的出水水質,使廢水達標排放。經技術經濟分析后得到良好的經濟效益和社會效益。且節約用地、提高綠化、降低能耗的理念在設計中得到充分的實踐,符合新時代環保的要求。關鍵詞:印染廢水;水解酸化;生物接觸氧化;混凝AbstractThedesignfortheNantongcityinaprintinganddyeingwastewatertreatmentofprintinganddyeing,rinsingtheprocessingfactoryismainlyengagedintheproductionofcloth,theproductionprocessofwastewater(includingthedesizingwastewater,scouringwastewater,bleaching,mercerizinganddyeingwastewaterwastewaterwastewateretc.)andasmallamountofdomesticsewage,theemissionsof6000t.ThiskindofwastewaterwithhighCOD,lowbiodegradability,highchromaofsuspendedsolids,higherconcentrationofwastewaterpollutantsinwastewater,andtheformationofcomplexcomposition,variationofwaterquality,isoneoftheindustrialwastewaterdifficulttodealwithwastewatertype.Ifthedirectdischargeofwaterproduction,lifeorimproperhandlingwillcauseseriouseffectonhuman.Theprintinganddyeingfactoryplanstobuildsewagetreatmentplant1,requiretreatmentto"Jiangsuprovincetextiledyeingandfinishingofindustrialwaterpollutantdischargestandards"(DB32/670-2004)inthestandard.Thisdesignforthewaterqualitycharacteristics,basedonthedetailedschemecomparison,chosethehydrolysisacidification-contactoxidation-coagulationprocess,thetreatmenteffectisobviouslysuperiortothetraditionalprocess,hasgoodtreatmenteffectonBOD,COD,SS,andhasthecharacteristicsoflowenergyconsumption,lesssludge,andsludgedirectdehydration.Thesedimentationtankisarrangedafterthecoagulationsedimentationtank,asathreelevelprocessing,cangetbetterwaterquality,wastewaterdischargestandards.Goodeconomicandsocialbenefitsobtainedbytechnicalandeconomicanalysis.Andtheeconomicaluseofland,raiseafforest,reduceenergyconsumptionconceptfullypracticeinthedesign,tomeettheneweraofenvironmentalprotectionrequirements.Keywords:printinganddyeingwastewater;hydrolyticacidification;biologicalcontactoxidation;coagulation目錄TOC\o"1-3"\h\u4072第一篇設計說明書 ②沖擊負荷影響運行效果,一般水流速不能過快,進水中有機物含量不能過高,一般適用于COD≤1000mg/L的廢水。工藝流程簡圖見圖3-6。圖3-6“A/O+生物炭接觸”工藝流程圖3)“吸附+水解酸化+活性污泥”工藝(1)優點=1\*GB3①多處采用曝氣,調節池采用預曝氣,使廢水中的還原物質被氧化,吸附反應池中曝氣起攪拌作用,增加藥劑與污染物質的接觸面積,色度和COD的去除率高;=2\*GB3②預處理投加混凝劑,使顆粒密度增大,形成較大的絮凝體粒徑,使混凝效果更好;=3\*GB3③采用二級好氧處理,增加BOD、COD的去除率。(2)缺點=1\*GB3①工程造價高,吸附劑較貴且再生困難;=2\*GB3②多次投加混凝劑,增加處理的費用;=3\*GB3③多處曝氣,投資大,消耗的能源高。工藝流程簡圖見圖3-7。圖3-7“吸附+水解酸化+活性污泥”工藝流程圖3.7設計方案的確定(1)方案的確定因為三種方案都能使廢水達到排放標準,所以從經濟投資和技術成熟度來進行比較。“水解酸化+接觸氧化+混凝沉淀”工藝在我國運用最廣泛,運行成本低,處理效果好,技術相對成熟?!癆/O法+生物碳接觸”處理效果好,但是該工藝對水溫pH的要求高,且是新型工藝,技術不穩定?!拔?水解酸化+活性污泥”處理效果較好,但活性污泥對色度和COD的去除率低,雖然吸附劑對色度和COD的去除率較好,但是吸附劑價格高且再生困難。所以,經過對比,本設計選用在國內運用最廣泛且技術相對成熟的“水解酸化+接觸氧化+混凝沉淀”工藝。(2)深度工藝方案的確定在生物處理工藝確定后,深度處理工藝的選擇便成為保證本工程出水水質的關鍵步驟。因此,針對深度處理工藝,有必要根據確定的標準和原則,從整體優化的角度出發,結合設計規模,進水水質特征和出水水質要求以及當地的實際條件和要求,選擇切實可行且經濟合理的深度處理工藝方案,經全面技術經濟比較后優選出最佳的工藝方案。在深度處理工藝方案的確定中,擬遵循以下原則:①技術成熟,處理效果穩定,保證出水水質達到設計要求;②基建投資和運行費用低,以盡可能少的投入取得盡可能高的處理效果;運行管理方便,運轉靈活,并可根據不同的進水水質和出水水質要求調整運行方式和工藝參數,最大限度的發揮處理裝置和處理構筑物的處理能力;③選定的工藝技術及設備先進可靠;④便于實現工藝工程的自動控制,提高管理水平,降低勞動強度和人工費用。由于前面的生物處理采用的水解酸化+接觸氧化,使COD、BOD的去除率基本達到出水標準,但是廢水中的色度和SS并沒有達標,所以沉淀池的出水需進行深度處理,本設計采用混凝沉淀,進行深度處理。(3)污泥的處理污水處理過程中產生的污泥有機物含量較高且不易穩定,易腐化,并含有寄生蟲卵,處理不好會造成二次污染,污泥處理要求:減少有機物,使污泥穩定化;減少污泥體積,降低污泥后續處理費用;減少污泥有害物質,利用污泥中可用物質;盡量減少或避免二次污染。由于本設計工藝會產生部分污泥,為了防止污泥產生二次污染,減少污泥在集泥井的停留時間及磷的釋放機會,要對污泥進行濃縮處理,本設計采用重力濃縮脫水的污泥處理工藝。3.7.1工藝流程圖的確定綜上所述,污水處理廠的工藝流程確定如下:圖3-8污水處理廠工藝流程圖3.7.2污水處理工藝流程簡介廢水通過格柵去除較大的懸浮物和漂浮物后進入調節池,在此進行水量的調節和水質的均衡,然后至水解酸化池,水解酸化池在水解酸化階段,通過缺氧降解,使水中大分子有機物分解為易生化的小分子有機物,從而提高廢水的可生化性。經水解酸化處理后的出水流入生物接觸氧化池,生物接觸氧化是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物處理技術。生物接觸氧化池采用鼓風曝氣式接觸氧化池,廢水在生物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流入沉淀池,在沉淀池中進行泥水分離,分離后的廢水進入混凝反應池,在混凝反應池中通過向水中加入混凝劑以達到去除各種懸浮物,降低出水的濁度和色度。廢水最后進入終沉池經消毒后出水。在污水處理過程中,水解酸化池、生物接觸氧化池、沉淀池等分離和產生出大量的污泥,其中含有大量的有毒有害物質,對環境有潛在的污染能力,同時污泥含水率高,體積龐大,因此將這些污泥送入重力濃縮池進行重力濃縮,以降低污泥的含水率,方便污泥的后續處理。污泥最后外運。第四章印染廢水處理廠工藝設計4.1污水處理構筑物設計4.1.1細格柵格柵,是一種最簡單的過濾設備,由一組或多組平行的金屬柵條制成框架,斜置于污水流經的渠道中,格柵設于污水處理廠所有處理構筑物或泵站之前,用于截留污水中粗大的懸浮物或漂浮物,防止后處理構筑物的管道、閥門或水泵堵塞。同時時考慮到污水的強堿性,要求選用耐腐蝕性的格柵型號。4.1.1.1設計參數(1)柵前水深:=0.3m;(2)過柵流速:=0.9m/s;(3)柵條間隙:b=0.01m;(4)柵條寬度:S=0.01m;(5)安裝傾角:α=60°;(6)設計流量:Q=6000m3/d=250m3/h=0.069m3/s;(7)單位柵渣量:W=0.10m3/103m3污水。4.1.1.2設計結果(1)柵條的間隙數:n=24(個);(2)柵槽寬度:B=0.47m;(3)進水渠道漸寬部分的長度:L1=0.29m;(4)柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度:L2=0.15m;(5)通過格柵的水頭損失:h1=0.26m;(6)柵前槽總高度:H1=0.6m;(7)柵后槽總高度:H=0.9m;(8)柵槽總長度:L=2.29m;(9)每日柵渣量:W=0.60m3/d。采用機械清柵。4.1.1.3設備選型(1)柵槽尺寸:總長L=2.29m,寬度B=0.47m(2)設備類型:LXG鏈條旋轉背耙式格柵除污機,2臺,安裝傾角為600,進水流速1.2m/s,水頭損失<19.6kPa,柵條凈距15-40mm。4.1.2調節池由于印染廢水水質復雜,含有多種污染物,出水水溫不穩定,所以需要建調節池,調節池的作用有:調節水量和水質;調節廢水pH值、水溫;有預曝氣作用;還可用作事故排水。以保證后續處理構筑物能連續運行。本設計采用對角線出水調節池。其優點為:出水槽沿對角線方向設置,同一時間流入池內的廢水,由池的左、右兩側經過不同時間流到出水槽,達到自動調節的目的。4.1.2.1設計參數(1)設計流量:Q=6000m3/d=250m3/h;(2)停留時間:T=8.0h;(3)池寬:B=20m;(4)設池為矩形池,有效水深h=4m。4.1.2.2設計結果(1)調節池容積V=2000m3;(2)調節池面積A=500m2;(3)調節池長L=25m;(4)超高h1=0.5m,池總高H=4.5m;(5)水池底以i=0.1的坡度坡向集水坑。4.1.2.3設備選型(1)主體尺寸:25m×20m×4.5m,一座,池體采用鋼筋混凝土結構;(2)攪拌機兩臺,單臺功率9kW,選型QJB7.5/6—640/3—303/C/S。4.1.3提升泵房用于提升廢水水位,保證以重力自流的形式流入后續處理構筑物中,從而達到廢水的凈化。4.1.3.1設計參數(1)設計流量:Q=6000m3/d=69.44L/s,取70L/s;(2)每臺水泵的設計流量:Q=35L/s;3臺水泵(2用1備)。4.1.3.2設計結果(1)提升泵站的揚程為10m;(2)泵房設計尺寸:6m×4m×8m。4.1.3.3設備選型(1)設備類型:QXG250-11-11型水泵(2)數量:三臺(二用一備)(3)性能:單臺泵的設計流量Q=250m3/h,揚程H=11m,功率為11KW。4.1.4水解酸化池印染廢水中含有高分子有機物較難直接被好氧微生物降解,水解酸化池在工程實踐中已被證明可以降解高分子污染物質,在提高廢水的可生化性上具有很好的效果。水解工藝是將厭氧發酸階段過程控制在水解與產酸階段。水解池是改進的升流式厭氧污泥床反應器,故不需要封閉的池子,不需要攪拌器,降低了造價。4.1.4.1設計參數(1)設計流量:Q=6000m3/d=250m3/h;(2)停留時間:T=5h;(3)水解酸化池超高:h1=0.5m;(4)負荷:q=1.0m3/(m2·h)。4.1.4.2設計結果(1)水解酸化池表面積:A=250m2;(2)有效水深:h=5m;(3)水解酸化池容積:V=1250m3;(4)池長:L=18m;(5)池總高:H=5.5m;(6)布水管數量:n=8個;(7)水解酸化池污泥產量:。4.1.4.3設備選型(1)主體尺寸:18m×14m×5.5m,鋼混結構(1座)(2)水解酸化池的進水系統:采用DN=300mm的鋼管進水(3)排水管:選用DN=300mm的鋼管(4)排泥管:選用鋼管DN=300mm4.1.5生物接觸氧化池生物接觸氧化池是一種具有活性污泥法特點的生物膜法處理構筑物,它綜合了曝氣池和生物濾池兩者的優點。具有容積負荷高、停留時間短、有機物去除效果好、運行管理簡單和占地面積小等優點。本設計所采用的生物接觸氧化池為直流鼓風曝氣接觸氧化池。生物接觸氧化池的容積一般按BOD的容積負荷或接觸氧化的時間計算,并且相互核對以確定填料容積。設兩座生物接觸氧化池,一用一備。4.1.5.1設計參數(1)設計流量:Q=6000m3/d=250m3/h;(2)進水BOD5濃度:L0=200mg/L;(3)出水BOD5:Le=20mg/L;(4)去除率:η=90%;(5)容積負荷:M=1.2kgBOD5/(m3·d);(6)填料層總高度:H=3m;(7)填料層數:m=3。4.1.5.2設計結果(1)接觸氧化池容積:V=900m3;(2)接觸氧化池面積:F=300m2;(3)每格接觸氧化池面積:f=20m2,共15格;每格池的尺寸:L×B=5m×4m;(4)校核接觸時間:t=3.6h;(5)氧化池總高度:H0=6m;(6)污水在池內的實際停留時間:tˊ=6.6h;(7)選用Φ25mm玻璃鋼蜂窩填料,填料總體積:Vˊ=900m3;(8)總需氧量:D=90000(m3/d);(9)每格氧化池需氣量:D1=250m3/h;(10)排泥量:Qw=36m3/d。4.1.5.3設備選型(1)主體尺寸:每格池的尺寸L×B=5m×4m(共15格);(2)填料:選用φ25mm玻璃鋼蜂窩填料;(3)鼓風充氧設備:采用多孔管鼓風曝氣供氧;(4)鼓風機:選R系列標準型羅茨鼓風機,型號為SSR-150,三臺(2用1備),每臺電動機功率為22kW;(5)曝氣器:選用膜片盤式微孔曝氣器;(6)污泥泵:DS3127型潛水渦流耐磨泵,兩臺(1用1備),功率7.5kW。4.1.6豎流式沉淀池豎流式沉淀池的優點是,排泥簡單,管理方便,占地面積小。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。澄清水由池周邊集水堰溢出。污泥貯存在池底泥斗內,由排泥管排出。4.1.6.1設計參數(1)設計流量:Q=6000m3/d=250m3/h=0.069m3/s;(2)中心管內流速:v0=0.03m/s;(3)污水由中心管喇叭口與反射板之間的縫隙流出速度:v1=0.02m/s;(4)停留時間:T=1.5h;(5)沉淀池個數:n=3。4.1.6.2設計結果(1)中心管面積:f=1.15m2;(2)中心管直徑:d0=1.21m;(3)中心管喇叭口與反射板之間的縫隙高度:h3=0.34m;(4)沉淀部分有效斷面積:F=49.71m2;(5)沉淀池直徑:D=8.1m;(6)沉淀部分有效水深:h2=3.75m;(7)校核集水槽每米出水堰的水力負荷:q0=1.36L/(s·m);(8)沉淀部分所需總容積:V=89.42m3;(9)圓截錐部分容積:V1=99.11m3;(10)沉淀池總高度:H=9.76m。4.1.6.3設備選型(1)設計尺寸:豎流式沉淀池直徑8.1m、高度9.76m(共2座),為防止設備的腐蝕采用不銹鋼材質;(2)排泥:靜水壓力排泥,排泥管采用300mm。4.1.7混凝反應池混凝工藝設置在固液分離設備之前,與分離設備組合起作用。它能有效地去除原水中的懸浮物質和膠體,降低出水濁度和BOD5;效去除水中微生物、細菌和病毒;有效去除污水中的乳化油、色度、重金屬等。整個混凝工藝流程為將配制好的混凝劑通過定量投加的方式加入到原水中,并通過一定方式實現水和藥劑的快速均勻混合,然后進入沉淀池進行固液分離。選擇豎流隔板反應池,兩座。4.1.7.1設計參數(1)設計流量:Q=6000m3/d=250m3/h=0.069m3/s;(2)混凝反應時間:T=0.25h;(3)有效水深:H=2m。4.1.7.2設計結果(1)混凝反應池容積:V=31.25m3;(2)混凝反應池面積:F=16m2;(3)混凝反應池寬:B=4m,池長L=4m。4.1.7.3設備選型(1)設計尺寸:每座反應池尺寸:L×B×H=4m×4m×2.5m(兩座)。4.1.8混凝沉淀池混凝沉淀池采用平流沉淀池,平流沉淀池對水質、水量的變化有較強的適應性,構造簡單,處理效果穩定,是一種常用的沉淀池。采用平流式沉淀池,用于反應池反應后使沉淀物、絮體的沉淀分離。4.1.8.1設計參數(1)設計流量:Q=250m3/h;(2)最小流速u一般采用0.2~0.25mm/s,取0.25mm/s=0.9m/h;(3)沉淀時間在1.5~2.5h之間,取t=2h;(4)沉淀池座數不少于2,本設計采用2座。4.1.8.2設計結果(1)沉淀區總有效面積:A=277.78m2;(2)取池數2座,則單池面積:F=138.89m2;(3)有效水深:h2=1.80m;(4)沉淀池寬:B=5.5m,沉淀池長:L=25m;(5)沉淀池總高:H=7.2m;(6)每日污泥沉淀量:W=172.5m3/d;(7)每座沉淀池有兩個污泥斗,每個污泥斗的污泥量為43.125m3;(8)污泥斗頂寬為5.5m,底寬為0.4m,污泥斗與地面的夾角為600,斗深h4=4.42m;(9)污泥斗容積:V1=52.93m3;(10)沉淀池總長度26m。4.1.8.3設備選型(1)設計尺寸:主體尺寸為:26m×5.5m×7.2m,池數:2座;(2)排泥設備:YHGSM-3鏈式刮泥機,刮泥速度0.6m/min,電機功率為3.5kW;設置三臺(兩用一備)。4.1.9消毒池消毒是水處理的重要工序之一,其目的是殺滅廢水中的各種致病菌。本設計采用液氯消毒系統。液氯消毒系統:液氯消毒是廢水消毒中最常用的方式之一。氯(Cl2)是一種強氧化劑和廣譜殺菌劑,能有效殺死廢水中的細菌和病毒,并具有持續消毒作用。氯消毒具有藥劑易得,成本較低;工藝簡單,技術成熟;操作簡單,投量準確;不需要龐大的設備等優點。但氯氣有毒,腐蝕性強,運行、管理有一定的危險性。4.1.9.1設計參數(1)設計流量:Q=6000m3/d=250m3/h;(2)消毒池水力停留時間:t=1h;(3)消毒池的有效水深:h=4m;(4)消毒池池寬:B=8m;(5)設計投氯量一般為3.0~5.0mg/L,本工藝取最大投氯量ρ=5.0mg/L。4.1.9.2設計結果(1)消毒池容積:V=250m3;(2)消毒池長:L=8m,每格池寬b=2m(共4格);(3)接觸消毒池總寬:B=8m;(4)消毒池有效水深:h=4m;(5)實際消毒池容積:V實=275.2m3;(6)加氯量:最大投氯量ρmax=5.0mg/L,每日加氯量為0.125(kg/h)。4.1.9.3設備選型設計尺寸:主體尺寸8m×8m×4.3m,一座,鋼筋混凝土結構。4.1.10鼓風機房本處理站需提供壓縮空氣的處理構筑物為生物接觸氧化池,根據計算,可以確定鼓風機的型號。(1)磚混結構,尺寸:9m×6m×4m;(2)主要設備:鼓風機選擇R系列標準型羅茨鼓風機,型號為SSR-150;數量:三臺鼓風機,二用一備。4.2污泥處理構筑物的設計4.2.1污泥泵房處理構筑物排出污泥由地下管道通過污泥泵(地下式)將其提升至污泥濃縮池中。處理廠設一座污泥泵房。污水處理系統每日排出污泥流量Qw=285m3/d=11.875m3/h(1)污泥泵揚程:10.92m;(2)污泥泵房尺寸:9m×8m×4.5m,磚混結構;(3)污泥泵選型:1PN污泥泵Q=7.2-16m3/h,H=14-12m,N=3kW,三臺(2用1備)4.2.2集泥井為了方便排泥及污泥重力濃縮池的建設,在重力濃縮池前設置一集泥井,通過對集泥井的最高水位的控制來達到自流排泥。4.2.2.1設計參數(1)進水COD濃度為1000mg/L;(2)出水COD濃度為50mg/L;(3)污泥的含水率為99.4%。4.2.2.2設計結果(1)污水處理系統每日總排泥量:V=285m3/d;(2)池子有效深度為5m;(3)池子平面面積:A=60m2;(4)集泥井的平面面積為10m×6m。4.2.2.3設備選型(1)設計尺寸:主體尺寸10m×6m×5.5m,一座。4.2.3污泥濃縮池為方便污泥的后續處理機械脫水,減小機械脫水中污泥的混凝劑用量以及機械脫水設備的容量,需對污泥進行濃縮處理,以降低污泥的體積。污泥濃縮的操作方式有間歇式和連續式兩種。本設計采用連續式重力濃縮池,池型為圓形輻流式。4.2.3.1設計參數(1)設計污泥量:Q=285m3/d=11.875m3/h;(2)平均污泥含水率為98%;(3)濃縮時間:T=20h;(4)固體負荷(固體通量)M一般為10~35kg/m3d,取M=30kg/m3·d;(5)濃縮后污泥含水率為96%。4.2.3.2設計結果(1)濃縮池表面積:A=76m2;(2)濃縮池直徑:D=10m;(3)濃縮池工作部分高度:h2=3.125m;(4)濃縮池總高度:H==4.7m;(5)濃縮池濃縮后產生的污泥量:V=142.5m3。4.2.3.3設備選型(1)設計尺寸:濃縮池直徑D=10m、總高度H==4.7m;(2)排泥泵:芬蘭沙林SS型低揚程污泥回流泵,型號為SS0210,功率2.0kW,轉速570r/min,一用一備。4.2.4污泥脫水系統將污泥含水率降低到80%以下的操作稱為脫水。脫水后的污泥具有固體特性,成泥塊狀,能裝車運輸,以便最終處置與利用。脫水的方法有自然脫水和機械脫水,相比而言污泥機械脫水較好,優點是脫水效率高,效果好,不受氣候影響,占地面積小。本設計所用設備是帶式壓濾機,特點是濾帶可以回旋,脫水效率高,噪音小,省能源,附屬設備少,操作維修簡單。4.2.4.1設計參數(1)設計泥量Q=142.5m3/d;(2)進泥含水率96%;(3)出泥含水率75%。4.2.4.2設計結果(1)貯泥池容積為Ф7.0m×H4.0m;(2)貯泥池有效容積:V=153.86m3;(3)脫水機房外形尺寸:長×寬×高=15m×9m×4m。4.2.4.3設備選型(1)主體尺寸:脫水機房外形尺寸為15m×9m×4m;(2)帶式壓濾機:DYQ-2000型帶式壓濾機,數量:兩臺,一用一備;處理能力為6~12m3/h。4.3其他附屬構筑物表4-1其他附屬構筑物一覽表(m×m×m)名稱綜合樓值班室維修間配電室倉庫規模20×10×44×3×37×6×44×3×310×4×4第五章印染廢水處理廠的總體布置5.1污水處理廠的平面布置5.1.1污水處理廠位置的選擇由于本污水處理廠規模較小,占地面積不大污水處理站的位置選擇考慮的主要因素應結合工廠的整體布局和遠期規劃,使布局合理;以及地形和地質水文條件;還應考慮對周圍環境的影響,同時根據生產廢水的來源確定污水站的位置,使廢水進入污水處理站的流程最短。在確定處理站位置時還應考慮施工的方便以及以后運行時物料的運送問題及遠期改擴建預留用地。本工程的平面布置還應滿足工藝、消防、安全、交通方便,管線暢通等要求。由于污水處理系統會產生少量氣味等污染物散發,考慮風向,朝向及衛生要求。遵守國家和有關部委的各種規范、標準,以保證生產安全。5.1.2平面布置原則污水處理廠的平面布置包括:處理構筑物的布置;辦公、化驗及其它輔助建筑物的布置以及各種管道、道路、綠化等的布置。平面布置的一般原則如下:(1)處理構筑物的布置應緊湊,盡量減少構筑物和建筑物之間的連接管渠的長度和占地面積,以減少基建費用,節約土地并便于管理;(2)處理構筑物的布置應盡可能按流程順序布置,以避免管線迂回,盡量避免把管線埋在構筑物下,方便檢修和施工。同時應充分利用地形以減少土方量;(3)經常有人工作的地方如辦公、化驗等用房應布置在夏季主導風的上風向,在北方地區也應考慮朝陽,設綠化帶與工作區隔開;(4)處理站各構筑物之間的車行道的路面寬為6米,轉彎半徑為2米,人行道為4米;(5)污泥處理構筑物應盡可能布置成單獨的組合,以備安全,并方便管理;(6)變電所的位置應設在耗電量大的構筑物附近,高壓線應避免在廠內架空敷設;(7)污水廠應設置超越管以便在發生事故時,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管;(8)污水和污泥管道應盡可能考慮重力自流;(9)在布置總圖時,應考慮安排充分的綠化地帶,為污水處理廠的工作人員提供一個優美舒適的環境;(10)平面布置要滿足施工和運行的要求。5.1.3平面布置1)處理構筑物的平面布置工藝流程:根據設計任務書提供的廠區面積和地形,直線型布置,這種布置方式生產聯絡管線短,水頭損失小,管理方便,且有利于日后擴建。2)附屬構筑物的平面的布置①生活區:將辦公樓、食堂、浴室、宿舍等建筑物組合在一個區內。綜合樓布置在水廠門附近,便于外來人員聯系。②維修區:將機修間、電修間合建,配電間,靠近生產區,以便設備的檢修,為不使維修區與生產區混為一體,用道路將兩區隔開。③污泥處理系統在下風向,生活區在上風向;各功能區清晰,且有明顯的界限。3)管道、管路及綠化帶的布置。(1)場區道路布置=1\*GB3①主廠道布置:由廠外道路與廠內辦公樓連接的道路采用主廠道,道寬10.0m,兩側綠化。=2\*GB3②車行道布置:主要構筑物間,道寬5.0m,呈環狀布置,以便車輛回程。(2)管、渠的布置=1\*GB3①在各處理構筑物之間,設有貫通、連接的管、渠。此外,還應設有夠使各處理構筑物獨立運行的管、渠,當某一處理構筑物因故停止工作時,其后接處理構筑物仍能夠保持正常的運行。=2\*GB3②應設超越全部處理構筑物,直接排放水體的超越管。③在廠區內還應設有空氣管路、給水管路及輸配電線路這些管線有的敷設在地下,但大都在地上,對它們的安排,既要便于施工和維護管理,又要緊湊,少占用地。(3)場區綠化布置=1\*GB3①綠地:在廠門附近,辦公樓、宿舍食堂、泵房的門前空地預留擴建場地,修建草坪。=2\*GB3②花壇:在正對廠門內和綜合樓前面布置花壇。=3\*GB3③綠帶:利用生活區與維修區間的帶狀空地進行綠化。=4\*GB3④行道樹:沿污水廠一周種植四季青樹。該污水處理站的平面布置圖見附圖1。5.2污水處理廠的高程布置高程布置在平面布置之后,以便確定各個構筑物之間的管線長度,以進行整個水處理系統的水力損失計算,以便確定各構筑物的高程。高程布置的主要任務是:確定各個構筑物和泵房的標高及水面標高,各種連接管渠的尺寸和標高,使水能沿處理構筑物之間靠重力自流,減少提升次數,從而節省運行的動力費用。高程布置時要綜合地形、地基、排水、放空等條件考慮,避免最低的構筑物埋深過大,最高的構筑物架高過大,做到廠內土方平衡。5.2.1高程布置的一般原則在整個污水處理工程中,應盡可能使污水和污泥為重力流,高程布置的一般規定為:(1)為了保證污水在各構筑物之間能順利自流,必須精確計算各構筑物之間的水頭損失,包括沿程損失、局部損失及構筑物本身的水頭損失。此外,還要考慮污水廠擴建時預留的儲備水頭。(2)進行水力計算時,應選擇距離最長,損失最大的流程,并按最大設計里流量計算。當有兩個以上并聯運行的構筑物時,應考慮某一構筑物發生故障時,其余構筑物負擔全部流量的情況。計算時還須考慮管內淤積,阻力增大的可能。因此,必須留充分的余地,以防止水頭不夠而發生涌水現象。(3)污水廠的出水管渠高程,須不受水體洪水頂托,并能自行流出。(4)各處理構筑物的水頭損失(包括進出水渠的水頭損失),可按表5-1估算。表5-1各處理構筑物的水頭損失(包括進出水渠的水頭損失)構筑物水頭損失(cm)構筑物水頭損失(cm)調節池10~25曝氣池25~50平流沉淀池20~40混合池10~30豎流沉淀池40~50接觸池10~30輻流沉淀池50~60配水井10~20(5)污水廠的場地豎向布置,應考慮土方平衡,并考慮有利排水。5.2.2高程布置(1)污水處理構筑物高程污水處理各構筑物高程計算結果見表5-2。表5-2污水處理構筑物高程構筑物名稱水面標高(m)超高(m)池底標高(m)池頂標高(m)細格柵柵前-0.400.30-0.70-0.10柵后-0.600.50-1.00-0.10集水池-0.800.5-2.80-0.30提升泵房——-2.002.00調節池6.500.52.507.00水解酸化池6.000.51.006.50生物接觸氧化池5.500.50.006.00豎流沉淀池4.390.3-5.074.69混凝反應池3.440.51.443.94混凝沉淀池2.480.3-4.422.78消毒池1.700.3-2.302.00(2)污泥處理構筑物高程污泥處理構筑物高程計算結果見表5-3。表5-3污泥處理構筑物高程序號管渠及構筑物名稱泥面標高(m)超高(m)池底標高(m)池頂標高(m)1污泥泵房——0.004.502集泥井5.000.50.005.503污泥濃縮池3.490.3-0.913.794污泥脫水機房——0.004.00第六章工程概算6.1工程概況該污水處理站工程總規模為6000m3/d,本工程投資估算根據相似工程資料進行編制,編制范圍包括污水處理廠內工程、廠內污水管線及污水提升泵站等。投資范圍包括建設規模內的建筑安裝工程費、設備購置費、廠區土方平整、廠外配套管網、工程建設其他費用、基本預備費、建設期貸款利息及鋪底流動資金。6.2編制依據(1)《全國市政工程投資估算指標》(2001版)(2)《江蘇省市政工程預算定額及費用定額》(3)江蘇省市政工程單位估價表(2001年版)(4)江蘇省建筑工程綜合預算定額(2004年版)(5)《城市基礎設施工程投資估算指標》(6)國家城市給水排水工程技術研究中心《給水排水工程概預算與經濟評價手冊》(7)類似工程技術經濟資料工藝設備計價是參照生產廠家提供的設備基價計入;土建工程造價是參照國內同類工業廠房及水工構筑物的工程費用水平,并考慮市場物價水平以及廠址周圍的基礎工作量對本工程帶來的影響因素而編制的;按照全國統一安裝工程預算定額以及建筑安裝工程間接費定額取值。6.3投資概算本投資估算編制內容包括:土建施工費、設備購置費、設計費、調試費、管理費以及工程稅金等其他費用。(1)土建部分表6-1土建部分投資估算(單位:萬元)序號名稱材料尺寸單位數量估算1細格柵鋼筋混凝土結構,2.29m×0.47m×0.9m座10.52集水間鋼筋混凝土結構,3m×2m×2.5m座11.03提升泵房鋼筋混凝土結構,6m×4m×4m座17.04調節池鋼筋混凝土結構,25m×20m×4.5m座11505水解酸化池鋼筋混凝土結構18m×14m×5.5m座1906生物接觸氧化池鋼筋混凝土結構,25m×12m×6.0m座22207豎流式沉淀池鋼筋混凝土結構,D=8.1m,H=9.76m座22008混凝反應池鋼筋混凝土結構,4m×4m×2.5m座28.09混凝沉淀池鋼筋混凝土結構,26m×5.5m×7.2m座213010消毒池鋼筋混凝土結構,8m×8m×4.3m座11711污泥泵房磚混結構,9m×8m×4.5m座12012集泥井鋼筋混凝土結構,10m×6m×5.5m座12013污泥濃縮池鋼筋混凝土結構,D=10m,H=4.7m座19014污泥脫水機房鋼筋混凝土結構,15m×9m×4m座13515鼓風機房磚混結構,9m×6m×4m座11316綜合樓磚混結構,20m×10m×4m座15017倉庫磚混結構,10m×4m×4m座11018值班室磚混結構,4m×3m×3m座13.019維修間磚混結構,7m×6m×4m座11020配電室磚混結構,4m×3m×3m座13.521設備基礎10022道路與草坪7023其他1024合計1258(2)設備部分序號名稱規格型號單位數量估算備注1格柵LXG鏈條旋轉背耙式格柵除污機臺251用1備2提升泵QXG250-11-11型水泵臺3122用1備3鼓風機SSR-150型羅茨鼓風機臺3102用1備4污泥泵DS3127型潛水渦流耐磨泵臺281用1備5填料φ25mm玻璃鋼蜂窩填料m390056刮泥機YHGSM-3鏈式刮泥機臺3102用1備7帶式壓濾機DYQ-2000型帶式壓濾機臺2101用1備8曝氣裝置膜片盤式微孔曝氣器套1559攪拌機QJB7.5/6—640/3—303/C/S臺232用10閥與管道2011運輸費512安裝費1013其它514合計108表6-2設備部分投資估算(單位:萬元)(3)工程直接投資土建費用+設備費=1258+108=1366(萬元)(4)其它部分費用工程設計費:1366×1.5%=20.49萬元工程調試費:1366×1.5%=20.49萬元不可預見費:1366×5%=68.3萬元管理費:1366×3%=40.98萬元稅金:1366×0.5%=6.83萬元小計:157.09萬元(5)工程總造價(直接費用+間接費用)×1.035=(1366+157.09)×1.035=1576.40萬元第七章廠區概況7.1廠區污水廠區綜合樓產生的生活污水與雨水匯入相同的管線排出廠區,而生產廢水通過廠內污水管網系統收集,然后匯入廠區進水泵站的集水井,通過處理工藝流程完成廢水的系統處理,做到達標排放。7.2噪聲污水處理站內產生噪聲的主要來源是泵房和鼓風機房。設計時采用減振隔音等措施加以解決,車間內值班室的門窗應采用雙層窗,以達到隔音減噪的目的,同時,泵房和鼓風機房遠離廠前區,使得廠前區不受噪音污染。廠區噪聲主要通過綠化來實現降噪聲。7.3固體廢棄物廠區內細格柵、污泥脫水機房均有廢棄物產生。在設計時將這幾部分廢棄物分別進行處置,然后統一外運,因而避免了對廠區環境衛生污染。同時在設計及運行管理中盡量做到廢棄物直接進入廢棄物箱或直接裝車外運,避免造成廢棄物落地后的二次污染。污泥外運時采用半封閉式自卸車,送到市外指定區域進行處置。7.4安全生產和消防設施7.4.1安全生產在污水處理廠的生產過程中,會產生一些不安全、不衛生的因素,如不及時采取防護措施,勢必危害勞動者的安全和健康,產生工傷事故或職業病,妨礙生產的正常進行。因此,確保安全生產、改善勞動條件是污水處理廠正常運行的前提條件。因此在污水處理廠運轉之前,須對操作人員、管理人員進行安全教育,制定必要的安全操作規程和管理制度,除此之外,還需考慮如下措施。(1)各處理構筑物走道和臨空天橋均設置保護攔桿,且采用不銹鋼制作,其走道寬度、欄桿高度和強度均符合國家勞動保護規定。(2)在產生有毒氣體的工段,設置報警儀和通風系統,并配備防毒面具。(3)廠內配置救生衣、救生圈、安全帶、安全帽等勞動防護用品。(4)廠區管道、閘閥均須考慮閥門井或采用操作桿接至地面,以便操作。(5)水泵、電機等易產生噪聲的設備,設置隔振墊,減少噪聲,同時,將管理用房與機房分開,并采取有效的隔聲措施。(6)機械設備的危險部分,如傳動帶、砂輪等必須安裝防護裝置。7.4.2安全生產制度一個管理有方的污水處理廠,在安全生產方面應該建立一系列制度,這些制度主要有:安全生產責任制,安全生產教育制,安全生產檢查制,傷亡事故報告處理制,防火防爆制度,各工種安全操作規程,有的污水廠還制訂有“安全生產獎罰條例”。7.4.3消防設施(1)廠區設置消防系統,由消防水泵和室外消火栓組成,采用低壓給水系統。(2)主要建筑物每層設室內消火栓及消防通道,儀表控制室設有自動噴水滅火裝置。(3)變配電所內設置干粉滅火器。(4)室外消火栓沿路邊設置,每隔80m設置一個消火栓。7.5經營管理(1)建立健全完備的生產管理機構,由污水處理廠負責污水廠的運營和管理。(2)組織操作人員上崗前的專業技術培訓。(3)聘請有經驗的專業技術人員負責廠內的技術管理工作。(4)建立健全包括崗位責任制和安全操作規程在內的工廠管理規章制度。(5)對職工進行定期考核實行獎懲制度。(6)組織專業技術人員提前進崗,參與施工安裝,調試驗收的全過程7.6人員編制表7-1人員編制表人員類別總人員(人)操作人員直接操作工人8其它操作工人4管理技術人員管理人員2技術人員2其它人員3總計197.7綠化、衛生管理由于污水處理廠不可避免地有臭氣,因此必須綠化。綠化即可美化廠容,還可以凈化空氣。污水處理站應中指相當數量常綠樹,使污水處理廠保持四季常綠,并應種植若干吸收臭氣、凈化空氣作用較大的樹木。污水站應種植若干花卉,以美化廠容。污水處理站的衛生工作也十分重要。蚊蠅較易孽生是污水處理廠的特點,要采取措施加以防止,不用的空池子應灑藥酒或養小魚以消滅蚊子。柵渣、污泥及垃圾不能到處亂放,應及時處理。夏季可設置滅蚊燈或滅蠅籠,誘捕蚊蠅。第八章結論與建議8.1結論(1)確定的污水處理廠建設規模為6000m3/d。(2)廢水處理站進、出水水質情況表8-1廢水處理站進出水水質情況項目CODBOD5SS色度(倍)pH進水水質(mg/L)100020030040010~12出水水質(mg/L)≤100≤25≤70406~9去除率(%)9087.576.6790—(3)廢水處理工藝經方案比較推薦采用水解酸化—生物接觸氧化—混凝工藝,污泥采用污泥濃縮池和污泥脫水間聯合工藝。印染廢水經廢水處理站處理后排入附近的自然水體。脫水后的污泥同攔污截留垃圾一并送運垃圾填埋場衛生填埋。(4)污水處理站地址在印染公司廠區的東北角。(5)工程建成后會產生明顯的環境效益和社會經濟效益,促進城區總體規劃目標的實現,為社會經濟的可持續發展提供可靠保證。8.2建議(1)加強員工技能培訓,工作人員可按三班制編制。(2)加強廢水監測和控制,嚴格執行《江蘇省紡織染整工業水污染物排放標準(DB32/670-2004)》中規定的排放標準。(3)為了可以更好的獲取環境效益,應改善網管建設,這樣可以減少投資風險。第二篇設計計算書第一章印染廢水處理廠規模1.1處理規模本工程設計處理規模Q=6000m3/d,污水處理站以每天24小時連續運行考慮,平均流量為250m3/h。項目COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)色度(倍)pH進水10002003004009~11出水≤100≤25≤70406~9去除率90%87.5%76.67%90%—1.1.1設計進出水水質根據環保部門的要求,處理好的廢水需達到《江蘇省紡織染整工業水污染物排放標準(DB32/670-2004)》中規定排放的標準。進出水水質具體情況見表1-1。表1-1設計進出水水質表1.1.2污水處理程度的確定污水處理廠的去除率可以根據進出水水質的差額來確定,根據下面公式計算,結果如下:1.2污水處理工藝流程圖1-1污水處理廠工藝流程圖第二章污水處理構筑物設計計算2.1細格柵2.1.1設計參數(1)柵前水深:h=0.3m;(2)過柵流速:v=0.9m/s;(3)柵條間隙:b=0.01m;(4)柵條寬度:S=0.01m;(5)安裝傾角:α=60°;(6)設計流量:Q=6000m3/d=250m3/h=0.069m3/s;(7)單位柵渣量:W=0.10m3/103m3污水。2.1.2設計計算(1)柵條的間隙數(個)式中:n——柵條間隙數,個;α——格柵的放置傾角,取60°,便于清渣操作;b——柵條間隙,取0.01m;粗格柵b=50-100mm,中格柵b=10-40mm,細格柵b=3-10mm(注:柵條間距一般應符合下列要求:最大間距50-100mm;機械清柵5-25mm;人工清柵5-50mm;篩網0.1-2mm);h——柵前水深,取0.3m;v——過柵流速,取0.9m/s;最大設計流量時為0.8-1.0m/s,平均設計流量時為0.3m/s。格柵設兩組,按兩組同時工作設計,一格停用,一格工作校核。則柵條間隙數(2)柵槽寬度B設柵條寬度S=0.01m,則式中:S——格條寬度,m。校核槽內流速:,在0.4~0.9m/s范圍之內,符合。(3)進水渠道漸寬部分長度L1式中:B1——進水渠道寬度,m;α1——進水渠道展開角,一般用20°。(4)柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度L2(m)式中:L1——進水渠道漸寬部分的長度,m。(5)通過格柵的水頭損失h1(m)設柵條斷面的迎水面為銳邊矩形斷面、K=3(6)柵前槽總高度式中:h——柵前水深(m);h2——柵前渠道超高(m),一般用0.3m。(7)柵后槽總高度取0.9m式中:H——柵后槽總高度(m);h——柵前水深(m);h2——柵前渠道超高(m),一般用0.3m。(8)柵槽總長度L(m)(9)每日柵渣量W(m3/d)取W1=0.10m3/103m3污水式中:W——每日柵渣量,m3/d;W1——柵渣量(m3/103m3污水),取0.1~0.01,粗格柵用小值,細格柵用大值,中格柵用中值;取0.10m3柵渣/103m3污水。每日柵渣量0.60m3/d>0.2m3/d,宜采用機械清柵。格柵計算草圖見圖2-1。
圖2-1格柵構造圖2.1.3設備選用選擇LXG鏈條旋轉背耙式格柵除污機,其安裝傾角為600,進水流速1.2m/s,水頭損失<19.6kPa,柵條凈距15-40mm。2.2提升泵房2.2.1設計參數按進水管設計流量:Q=6000m3/d=69.44L/s,取70L/s,考慮3臺水泵(2用1備),則每臺水泵的設計流量為Q=35L/s。2.2.2設計計算(1)集水間尺寸按一臺泵最大流量時5min的出水量設計(最高水位與最低水位之間的容積),則集水間的容積取11m3有效水深取h=2m,則集水間面積取6m2集水間寬度取2m,長度為6÷2=3m,超高取0.5m,則集水間尺寸為L×B×H=3m×2m×2.5m。(2)水泵總揚程根據后續高程計算,求出提升泵站的設計揚程為10m,根據流量和揚程選定提升泵的型號為QXG250-11-11型潛污泵,設備共三臺,二用一備。(3)泵房尺寸泵體、電機、減速機、電控柜、電磁流量計顯示器室內安裝,另外考慮一定的檢修空間。提升泵房設計尺寸:6m×4m×8m。2.2.3設備選用選擇三臺泵,二用一備,型號為QXG250-11-11,流量為,揚程為,功率為11KW。(符合設計要求)。2.3調節池2.3.1設計參數(1)設計流量:Q=6000m3/d=250m3/h;(2)停留時間:T=8h。2.3.2設計計算(1)調節池的容積設廢水在池內停留時間為T=8h,則調節池容積(2)調節池尺寸取池總高H=4.5m,其中超高0.5m,有效水深h=4m,則調節池的表面積:設池寬B=20m,則池長則調節池的實際尺寸為:長×寬×高=25m×20m×4.5m。(3)采用攪拌器對底部污水進行攪拌,防止懸浮物沉淀,影響調節池正常運行。池底設集水坑,水池底以i=0.1的坡度坡向集水坑。2.3.3設備選用(1)調節池:尺寸為25m×20m×4.5m,一座,鋼筋混凝土結構。(2)攪拌機兩臺,單臺功率9kW,選型QJB7.5/6—640/3—303/C/S。2.4水解酸化池2.4.1設計參數(1)設計流量:Q=6000m3/d=250m3/h;(2)停留時間:T=5h;(3)池超高:h1=0.5m;(4)負荷:q=1.0m3/(m2·h)。2.4.2設計計算(1)水解酸化池表面積(2)有效水深:取停留時間為5h,則(3)有效容積及尺寸:水解池采用距形結構,分2格,單寬取7m,則池長為取18m取池超高為h1=0.5m;則池總高為H=h+h1=5+0.5=5.5m。(4)布水管數量:取出水堰間距為2.5m,則(5)上升流速核算:(符合0.5~1.8m/h的要求)(6)配水方式:采用總管進水,管徑DN300,池底分支式配水,支管為DN100,支管上均勻排布小孔為出水口,支管距離池底100mm,均勻布置在池底。(7)出水系統設計排水管選用DN=300mm的鋼管作為排水管(8)產泥量計算厭氧生物處理污泥產量取r=0.08KgVSS/KgCOD,流量Q=6000m3/d,進水COD濃度C0=1000mg/l=1.0Kg/m3,COD去除率E=40%~50%。a.水解酸化池總產泥據VSS/SS=0.75b.污泥產量污泥含水率為97%,當含水率為>95%時,取=1000Kg/m3,則污泥產量(9)排泥系統設計采用靜壓排泥裝置,沿矩形池縱向多點排泥,排泥點設在污泥區中上部。污泥排放采用定時排泥,日排泥一次,各池的污泥由污泥泵抽入污泥濃縮池中。另外,由于反應器底部可能會積累顆粒物質和小砂礫,需要在水解池底部設排泥管。排泥管選用鋼管DN=300mm。2.4.3設備選用(1)水解酸化池:鋼混結構(1座),尺寸為18m×14m×5.5m;(2)進水排水管:選用DN=300mm的鋼管;(3)排泥管:選用鋼管DN=300mm。圖2-2水解酸化池設計草圖2.5生物接觸氧化池設兩座生物接觸氧化池,一用一備。(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,其塊體規格為800×800×200mm,空隙率為98.8%,比表面積為153m2/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。格柵用扁鋼焊接而成,為便于搬動、安裝和拆卸。2.5.1設計參數(1)設計流量:Q=6000m3/d=250m3/h;(2)進水BOD5濃度:L0=200mg/L;(3)出水BOD5:Le=20mg/L;(4)η=(L0-Le)/L0得η=90%;(5)容積負荷:M=1.2kgBOD5/(m3.d);(6)填料層總高度H=3m;(7)填料層數m=3。2.5.2設計計算(1)接觸氧化池有效容積(填料體積)V式中:Q——設計流量,m3/d;L0——進水BOD5濃度,mg/L;Le——出水BOD5濃度,mg/L;M——容積負荷,kgBOD5/(m3.d)。(2)接觸氧化池總面積F取填料層總高度H=3m,分三層,每層1m,則接觸氧化池總面積為:式中:H——為填料高度。(4)每格氧化池面積f采用n=15格氧化池,每格面積取每格長為5m,寬為4m,則池體總長為25m,寬為12m。(4)校核接觸時間t(5)氧化池總高度H0取保護高h1=0.5m,填料上水深h2=0.5m,填料層間隔高h3=0.25m,h4=1.5m,m=3式中:h1——保護高;h2——填料上水深;h3——填料層間隔高;h4——配水區高,不進入檢修時取0.5m,進入檢修時取1.5m;m——填料層數(層)。(6)廢水在池內的實際停留時間(7)選用φ25mm玻璃鋼蜂窩填料,則填料總體積(8)所需空氣量D取Do=15︰1,則(9)每格氧化池需氣量D12.5.2.1曝氣系統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是鼓風曝氣。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。本設計采用鼓風曝氣。(1)采用多孔管鼓風曝氣供氧,所需氧量D式中:D0——每立方米污水需氧量,15~20m3/m3。(2)每格氧化池所需空氣量D1(3)空氣管道的總阻力h式中:h1——風管的沿程阻力(Pa);h2——風管的局部阻力(Pa)。(4)空氣擴散裝置安裝深度的阻力h3(5)空氣擴散裝置的阻力h4(6)鼓風機所需要增加的壓力H用三臺鼓風機,二用一備,則每臺鼓風機的供氣量D2。選擇R系列標準型羅茨鼓風機,型號為SSR-150,每臺電動機功率為22kW。(7)曝氣器的選擇選用膜片盤式微孔曝氣器服務面積:0.75m2/個;曝氣膜片運行平均孔隙:80微米;空氣流量:1.5~3.0m3/(h·個);氧利用率:(水深3.2m)18.4%~27.7%;曝氣阻力:180~280mmH2O;充氧動力效率:4.46~5.19kgO2/(kW·h)。通過計算可以得知,每根干管分別設置5根支管,每根支管設置5個曝氣頭,每格氧化池共計25個曝氣頭,全池375個曝氣頭。2.5.2.2排泥系統設計(1)剩余污泥量剩余污泥量主要來自微生物的增值污泥以及少部分的進水懸浮物構成,計算公為式中:a——微生物代謝增值系數,kgMLVSS/kgCOD;b——微生物自身氧化率,d-1。根據印染廢水的性質,參考類似經驗數據,設計中取a=0.5,b=0.05,又V·Xr=Q·Sr/Ns,所以假定排泥含水率為99.5%,代入數據,則排泥量(2)污泥泵的選擇選2臺DS3127型潛水渦流耐磨泵,1用1備,功率7.5kW。池體設排泥坑,坡度為i=0.01,在池底設2m×2m×1m的集泥坑。2.5.2.3進出水系統由于氧化池的流態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6000m3/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。接觸氧化池的基本結構見圖2-3。圖2-3接觸氧化池基本結構圖2.6豎流式沉淀池2.6.1設計參數(1)設計流量:Q=6000m3/d=250m3/h=0.069m3/s;(2)中心管內流速:v0=0.03m/s;(3)污水由中心管喇叭口與反射板之間的縫隙流出速度:v1=0.02m/s;(4)停留時間:T=1.5h;(5)沉淀池個數:n=3。2.6.2設計計算(1)中心管面積f1設3座豎流式沉淀池,則每座沉淀池承受的最大水量式中:Qmax——最大設計流量,取0.069m3/s;v0——中心管內流速,不大于30mm/s,取30mm/s;n——沉淀池個數,采用3座。(2)中心管直徑沉淀池的有效沉淀高度,即中心管高度設停留時間t為1.5h,則取3.8m(4)中心管喇叭口與反射板之間的縫隙高度h3式中:v1——污水由中心管喇叭口與反射板之間的縫隙流出速度,m/s;取v1=0.02m/s;d1——喇叭口直徑,為d0的1.35倍,m。滿足在0.25—0.5m之間。反射板直徑(5)沉淀池總面積每座沉淀池的沉淀區面積取33m2則每座池的總面積為(6)沉淀池直徑D取6.6m<3,滿足要求。(7)校核集水槽每米出水堰的水力負荷q0所以可不另設輻射式集水槽。(8)沉淀部分所需總容積式中:T——兩次清除污泥間隔時間(d),取1d;C1——進水懸浮物濃度(t/m3);C2——出水懸浮物濃度(t/m3);γ——污泥密度(t/m3),其值約為1;ρ0——污泥含水率(%),取99;Kz——生活污水流量總變化系數,取1。(9)圓截錐部分容積V1式中:h5——污泥室圓截錐部分的高度,m;r——圓截錐下部半徑,m,取值0.5m;R——圓截錐上部半徑,m。R=D/2=3.3m。(10)沉淀池總高度H設超高h1和緩沖層h4各為0.3m,則2.6.3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。2.6.4排泥方式污泥依靠靜水壓力,從排泥管中排出,排泥管采用300mm。2.7混凝反應池混凝工藝設置在固液分離設備之前,與分離設備組合起作用。整個混凝工藝流程為將配制好的混凝劑通過定量投加的方式加入到原水中,并通過一定方式實現水和藥劑的快速均勻混合,然后進入沉淀池進行固液分離。①混凝劑的選擇結合實際情況,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??;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。同時,考慮到本設計的廢水色度較大,選用高效脫色劑對廢水進行脫色。②混凝劑的投加混凝劑的投加分為干投法和濕投法,本設計采用濕投法,相對于干投法,濕投法更容易與水充分混合,投量易于調節,且運行方便。濕投法的工藝流程是:溶藥池,計量投加設備,混合池。PAC投加量400-500mg/L,取400mg/L??偼都恿浚?000×0.4=2400kg。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。④反應方式選擇豎流隔板反應池,兩座,該反應池反應效果好,構造簡單,施工方便。考慮建設成本將該池與混凝沉淀池共壁建造。2.7.1設計參數(1)設計流量:Q=6000m3/d=250m3/h=0.069m3/s;(2)混凝反應時間:T=0.25h;(3)有效水深:H=3.5m。2.7.2設計計算(1)混凝反應池容積式中:Q——最大設計水量,m3/h;n——池子座數,2。(2)反應池面積(3)反應池尺寸考慮與沉淀池共壁,設池長L=4m,則池寬B=2.23m,取2.5m,超高取0.3m,每座反應池尺寸:L×B×H=4m×2.5m×3.8m2.8混凝沉淀池采用平流式沉淀池,用于反應池反應后使沉淀物、絮體的沉淀分離。2.8.1設計參數(1)設計流量Q=250m3/h;(2)表面負荷q'取1.5m3/(m2·h);(3)沉淀時間在1.5~2.5h之間,取t=2h;(4)沉淀池座數不少于2,考慮與反應池共壁,本設計采用2座。2.8.2設計計算(1)沉淀區尺寸沉淀區總有效面積取池數2座,則單池面積有效水深設沉淀池寬B=4m,則沉淀池長,取21m沉淀池長寬比L/B>4,本設計中L/B=21/4=5.25>4,符合要求。(2)污泥斗尺寸每日污泥沉淀量式中:P0為污泥含水率,98%。每座沉淀池的污泥量設每座沉淀池有兩個污泥斗,則每個污泥斗的污泥量(3)污泥斗容積取污泥斗頂寬為4m,底寬為0.5m,污泥斗與地面的夾角為60o,則斗深h4"=3.03m,所以:(4)污泥斗以上梯形部分污泥容積V2式中:l1——污泥斗以上梯形部分上底長度,m;L2——污泥斗以上梯形部分下底長度,m;h'4=(21+0.3-3.5)×0.01=0.178ml1=21+0.3+0.5=21.08ml2=3.5m(5)污泥斗和梯形部分污泥容積V1+V2=20.48+8.75=29.23m3>23m3(6)沉淀池總高式中:h1——超高,取0.3m;h2——有效水深;h3——緩沖層厚度,取0.5m;h4——h'4+h4",m。(7)沉淀池總長度取22m式中:0.5——流入口至擋板距離;0.3——流出口至擋板距離。(6)出水堰長度復核:取每池出水堰長度為4m+8.5m+8.5m=21m,出水堰負荷為2.8.3設備選用排泥設備:YHGSM-3鏈式刮泥機,刮泥速度0.6m/min,電機功率為3.5kW;設置三臺(兩用一備)。2.9消毒池2.9.1設計參數(1)設計流量:Q=6000m3/d=250m3/h;(2)消毒池水力停留時間:t=1h;(3)消毒池的有效水深:h=4m;(4)消毒池池寬:B=8m。2.9.2設計計算(1)消毒池容積(2)消毒池池寬取池長L=8m,設4格,每格池寬b=2m,長寬比L/b=4則消毒池池寬為:(3)實際消毒池容積消毒池有效水深設計為h=4m,池深4+0.3=4.3m(0.3為超高)實際消毒池容積:滿足要求。2.9.5設備選用消毒池外部尺寸為:B×L×H=8m×8m×4.3m,一座,鋼筋混凝土結構。2.10鼓風機房本處理站需提供壓縮空氣的處理構筑物為生物接觸氧化池,根據以上的計算,可以確定鼓風機的型號。鼓風機選擇R系列標準型羅茨鼓風機,型號為SSR-150。選用三臺鼓風機,兩用一備。SSR型羅茨鼓風機規格性能見表2-1。表2-1SSR型羅茨鼓風機規格性能型號口徑A轉速r/min風量m3/min壓力KPa軸功率Kw功率Kw生產廠RMF-24025098078.09.81922沙鼓風機廠鼓風機房平面尺寸(9×6)m2,鼓風機房凈高4m。鼓風機不專設風道,新鮮空氣直接從建筑窗上部的進風百葉窗進入,由鼓風機進風過濾器除塵。鼓風機在出風支管上裝設壓力表及安全閥,鼓風機由值班室控制。第三章污泥處理構筑物設計計算3.1污泥泵房處理構筑物排出污泥由地下管道通過污泥泵(地下式)將其提升至污泥濃縮池中。處理廠設一座污泥泵房。污水處理系統每日排出污泥流量Qw=285m3/d=11.875m3/h(由下面計算得)(1)污泥泵揚程污泥濃縮池最高泥位(相對地面為)3.49m,剩余污泥泵房最低泥位為-4.43m,則污泥泵靜揚程為H0=4.43+3.49=7.92m,污泥輸送管道壓力損失為2.0m,自由水頭為1.0m,則污泥泵所需揚程為H=H0+2+1=10.92m。(2)污泥泵選型污泥泵選三臺,2用1備,單泵流量Q>Qw/2=6m3/h。選用1PN污泥泵Q=7.2-16m3/h,H=14-12m,N=3kW;(3)污泥泵房占地面積9m×8m,池深4.5m。3.2集泥井為了方便排泥及污泥重力濃縮池的建設,在重力濃縮池前設置一集泥井,通過對集泥井的最高水位的控制來達到自流排泥。3.2.1設計參數(1)進水COD濃度為1000mg/L;(2)出水COD濃度為50mg/L;(3)污泥的含水率為99.4%。3.2.2設計計算(1)設計污泥量進水COD濃度為1000mg/L,最后出水COD濃度為50mg/L,整體去除效率η=(1000-50)/1000=95%按每去除1kgCOD產生0.3kg污泥,整套工藝產生的污泥質量為因為從沉淀池排出的污泥的平均含水率為99.4%,則每天產生的濕污泥量則污水處理系統每日總排泥量為V=285m3/d(2)設池子的有效深度為5m,超高取0.5m,則池的平面面積A=285/5=57m2取60m2(3)設計集泥井的尺寸為:10m×6m×5.5m3.3污泥濃縮池為方便污泥的后續處理機械脫水,減小機械脫水中污泥的混凝劑用量以及機械脫水設備的容量,需對污泥進行濃縮處理,以降低污泥的體積。污泥濃縮的操作方式有間歇式和連續式兩種。本設計采用連續式重力濃縮池,池型為圓形輻流式。3.3.1設計參數(1)設計污泥量:Q=285m3/d=11.875m3/h;(2)平均污泥含水率約為98%;(3)濃縮時間:T=20h;(4)固體負荷(固體通量)M一般為10~35kg/m3d,取M=30kg/m3·d=1.25kg/m3·h;(5)濃縮后污泥含水率為96%。3.3.2設計計算(1)濃縮池表面積式中:Q—濃縮污泥總量,m3/d;C——污泥固體濃度,取8g/L;M——濃縮池污泥固體負荷量,Kg/m2d,取。(2)濃縮池直徑取10m(3)濃縮池工作部分高度式中:h2——濃縮池工作部分高度,m;T——污泥濃縮時間,取20h。(4)濃縮池總高度取超高h1為0.3m,緩沖層高度h3為0.3m,池底坡度i=0.05,污泥斗下底直徑D1=1.0m,上底直徑D2=2.0m。則池底坡度造成的深度污泥斗高度濃縮池總高度取4.7m(5)濃縮后污泥體積式中:P1——進入濃縮池的污泥含水率為98%;P2——出濃縮池的污泥含水率為96%。3.3.3設備選用(1)設計尺寸:濃縮池直徑D=10m、總高度H==4.7m;(2)排泥泵選擇芬蘭沙林SS型低揚程污泥回流泵,選用型號為SS0210,功率2.0kW,轉速570r/min,一用一備。3.4污泥脫水系統3.4.1概述污泥經濃縮后,尚有96%的含水率,體積仍很大,為了綜合利用和最終處置,需對污泥作脫水處理。擬采用帶式壓濾機使污泥脫水,它有如下脫水特點:①濾帶能夠回轉,脫水效率高;②噪聲小,能源節省;③附屬設備少,維修方便,但必須正確使用有機高分子混凝劑,形成大而強度高的絮凝。帶式過濾脫水工藝流程見圖3-1。圖3-1帶式過濾脫水工藝流程圖3.4.2設計參數(1)設計泥量;(2)進泥含水率96%;(3)出泥含水率75%。3.4.3設計計算(1)貯泥池的設計濃縮后排出的污泥量為Q=142.5m3/d,污泥濃縮池的容積應大于142.5m3,設貯泥池容積為Ф7.0m×H4.0m,則貯泥池有效容積為:滿足污泥貯存要求。貯泥池除進出泥管外,需設計泥位計。(2)脫水機房設計根據所需處理的污泥量,帶式壓濾機選用DYQ-2000型脫水機兩臺,一用一備。該脫水機的處理能力為6~12m3/h。脫水機技術指標:泥餅含水率70%~80%;主機功率1.5kw;濾帶有效寬度2000mm;濾帶速度0.6~6m/min;主機重量6600kg。帶式壓濾機配套設備見表3-1。表3-1DYQ-2000型配套設備表名稱型號技術參數數量/臺功率
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