印染废水处理工程设计方案实例

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1、印染废水处理工程设计实例一、基础资料 1,废水水量；10000m3/d2，废水水质：表 91印染废水水质上清液污泥浓缩池 凝聚池脱水机 泥饼PHBODCODcrTSSSS色度NP酚CuCrPb硫化物11.530070012001003001.80.133.01.22.20.80.04二、设计原则和工艺流程的确定印染废水格栅调节池集水井泵房曝气池二沉池氧化池泵房气浮出水滤液图 91印染废水处理工艺流程三、全过程设计计算1 调节池设计流量为Q=10000m3/d = 416.7m3/h,设调节时间为3h,则所需调节池有 效容积为V = 3X416.7m3=1250.1m3,取调节池有效水深为5m,

2、则池表面积A=1250.1/5=250m2，设计时采用每格尺寸为11.2mX11.2m,则设计需要 250/11.2X 11.2 = 1.99 格，实际采用 2 格。2集水井设计流量Q=10000m3/d，总变化系数为1.2,则设计流量Qmax = 12000m3/d=500 m3/h=138.9 l/s。设污水泵房选三用一备泵，则每台泵的流量为 138.9/3=46.3(l/s)。集水井有效容积按照一台泵流量的5min水量进行计算，则 V=46.3X60X5/1000=13.89m3。取集水井有效水深为2m,则其表面积A= 13.89/2=6.94m，取集水井宽度为 B=1.5m，则其长度L

3、=7/1.5=4.7m，取超高为1.0m、浮渣高0.5m，则实际深度为 H=2.0+1.0+0.5=3.5m。污水泵选用三用一备，则每台工作泵的设计流量为166.68m3/h=46.3l/s。泵所需 自由水头Hl = 2m，从集水井底到曝气池高H2 = 3.5+4.5=8m，管路水头损失 H3=2.0m,未计水头损失H4=1.0m，则泵需要的总扬程高度为H=2+8+2+l=13m。4 曝气池采用分建式矩形回流管曝气池。设计流量Q=10000 m3/d=416.7m3/h，进水BOD =300 mg/l，曝气时间为 T = 5h,污泥负荷率 Ls 取 0.3 kgBOD / kgMLss.d，

4、55污泥浓度MLSS=4g/l。采用6座曝气池，则每座曝气池的处理流量为 10000/6=1666.7 m3 /d /69.5 m3/h。曝气区设计：有效容积为Vl = 69.5X5=347.25m3,底部锥体容积V2按照曝 气区容积的2%计算为2%X347.25=6.95 m3,则总有效容积为 V=V1+V2=347.25=6.95=354.2 m3。取曝气池有效水深H1 = 4.5m，则每池表面积为F1=V/H1=354.2/4.5=78.17m2。采用正方形池型，尺寸为9mX9m=81血。实际曝 气时间为 T=9X9X4.5/69.45=5.25 h。去曝气池超高H2为1.2 m，则池总

5、高度为H=4.5+1.2m=5.7 m。实际每个曝气池总容积为5.7X9X9=461.7 m3。污泥回流设计：污泥回流倍数R=MLSS / RSS-MLSS，其中混合液活性污 泥浓度MLSS = 4 g/l，回流污泥浓度RSS=6 g/l（含水率为99.4%）。则R=4/6-4=2, 回流比为200%。导流窗：导流水量Ql=（l+2）XQ = 3X69.45=208.35m3/h。设窗口区水流速度为 v1=100mm/s=360 m/h，则窗口总过水面积为 F4=Q1/v1=208.35/360=0.58 m。设 每池采用两个回流窗口，则每个回流窗口的面积为F5 = 0.58/2=0.29m。

6、设窗口 深度 bl=0.7m,则窗口水深 H4=F5/bl=0.29/0.7=0.414 m,采用 0.42 m。导流区设计：设导流区混合液水流下降速度v2=36 m/h，则导流区过流 面积F2=Q1/v2=208.35/36=5.79 m，设导流区的宽度与曝气池相同，则导流区长 度 L=F2/b=5.79/9=0.64 m，采用 0.65 m。则导流区尺寸为：0.65mX9mX1.7m。5 曝气设备的选择与设计每池每天去除BOD的总量为（BOD进一BOD出）XQ1X24 =555（0.3-0.03）X69.45X24=450 kgBOD /d。需氧量计算公式为:R=a（BOD 进一BOD55

7、5出）+bMLSS。对于印染废水 a=0.6,b=0.06。则 R=0.6X450 + 0.06X354.2X4 = 355 kg0/d=14.8 kgO2/h。实际考虑安全系数为 1.5，则 R=1.5X14.8=22.22kg/h。根据 R二RoX（CswCl）X1.024（T-20）X a/Cso，式中水温 T = 30C,Cl=1.0 mg/l, Cso = 7.6 mg/l, a =0.5, Csw=CsoX0 XP/760 = 7.6X0.85X745/760=6.33 mg/l。则 Ro=51.9 kgO/h。曝气叶轮直径与其供氧能 力的关系式为：Ro二，式中v为叶轮搅拌速度，取

8、4.5m/s, kd取1.11，则计算 结果叶轮直径D= 1.38m，实际取1.5m。叶轮功率N =,选择PE150型高强度表 叶面曝气机，直径为1.5m，叶片数为6,当v=4.5m/s时其供氧能力为52 kgO2/h, 稍对于51.91 kgO /h。配备电机功率为30kw。26 二沉池设计每池处理水量为69.45m3/h，设沉淀时间为1.5h，在MLSS为4g/l时二 沉池内水流上升流速采用0.28mm/s=1.01m/h。则沉淀池容积为= 69.45X1.5=104.2m3，沉淀池的表面积为 F = 69.45/1.01=68.76m2，设二沉池的 宽度与曝气池相同，则其长度为68.76

9、/9=7.65m。有效水深为_104.175/9X7.65=1.55。二沉池超高取0.3m，缓冲层高度为0.5m,污泥斗采用 一只，上部尺寸为9m、下部尺寸为2m,则其高度为3.5m，实际取4.95m,则污 泥斗容积=(9X9) + (2X2)X4.95/2 = 199.24m3。二沉池总高度为 H = 0.3+1.52+0.5+4.95=7.2m。混合液及回流污泥的总流量为69.45X(1+2)=，污 水中浓度为4g/l，则每h沉淀的污泥量为208.34X4 = 833.5 kg,若含水率为 99.5%,则污泥的体积为833.5/5=166.7m3,则污泥储存时间为 199.24/166.7

10、=1.2h。7 剩余污泥计算按照一般理论计算数值偏大，按照经验公式计算：剩余污泥量为=进水 BOD 总量X(0.550.65),则剩余污泥量为= 10000X300X0.65 = 1800 kg/d,5采用2000 kg/d。设其含水率为99.4%，则每天排放的剩余污泥量为2000/6 = 333.3m3/d，=13.89m3/h。(1) 营养物质计算投加比例按照BOD : N： P = 100： 5： 1计算。废水中BOD为300 mg/l, 55按照去除 100%计算，则 N 需要量为 10000X300X5/100X24 = 6.25 kg/h=150 kg/d。相应地P的需要量为30

11、kg/do印染废水中含有的N、P,根据有关资料为: N= 1.8 mg/l, P = 0.17 mg/l。则废水中含：N= 18 kg/d=0.75 kg/h;P=1.7 kg/d=0.07 kg/h。生活污水中含有的N、P按照工厂4200人计算，男女比例为1： 1,排水量标准为每人每天50l,则生活污 水总量为 4200X0.05 = 210m3/d=8.75m3/h,考虑安全系数取 9m3/h=216ms/d。根据 一般资料，生活污水中的N含量为17.230.1mg/l,取25 mg/l； P含量为8.5 18.2 mg/l,取 15 mg/l。则生活污水 N、P 总含量为：N = 5.4

12、 kg/d;P = 3.24 kg/d。 需要添加的 N、P 量：N=150 18 5.4=126 kg/l； P = 301.7 3.24 = 25.06 kg/d。加入N物质为硫酸铵，分子量为132, N为28,则硫酸铵需要量为 126X 132/28 = 594 kg/d；加入P物质为磷酸三钠，分子量为164, P = 31，则需 要量为 25.06X 164/31 = 132.58 kg/d。8 氧化脱色系统设计污水流量Q=10000m3/d=416.7m3/h。加氯量按照60 mg/l计算，则每天 加氯量为600 kg/d。加氯级为ZJ L型转子加氯机。9 污泥浓缩池设计采用间断静止

13、浓缩池，设计浓缩时间为10h，每天排放的剩余污泥量为 333.3m3/d=13.89m3/h，浓缩后污泥含水率为98%。则浓缩池所需总容积为 13.89X 10= 138.9m3。采用二只浓缩池，交替使用，则每池容积为69.45m3，采 用的尺寸为直径为4.8m，有效深度为4m，则实际容积为3.14X4.8X4.8X4/4 = 72.3m3。浓缩后的污泥量为 13.89X(100 99.4)/(100 98) =4.17m3/h = 100m3/d。10 脱水设备设计选用板框压滤机二台，根据经验数据酶h每m2滤布可出干污泥3.15 kg， 则按照每天 24h 运转计算每台板框压滤机所需的过滤面

14、积为 2000 kg/3.15X24X2=13.25m2，采用15m2。污泥预处理时投加混凝剂进行调理，根据 经验数据投加三氯化铁(有效含量为45%)是，投加量按照35 kg/T污泥计算。 实际取用4 kg/T污泥；投加固体聚合铝时投加量为0.50.6 kg/T污泥，取用 0.55kg/T 污泥；投加液体聚合铝，有效含量为 810%，投加量为 2.53.0kg/T 污泥，取用2.8 kg/T污泥。贝V：投加的三氯化铁量为= 4.167X4=16.67 kg/h = 400 kg/d；投加的聚合铝量为= 4.167X0.55 = 2.29 kg/h = 55 kg/d；投加的 液体聚合铝量为=

15、4.167X2.8 = 11.67 kg/h = 280 kg/d。脱水后的污泥量：浓缩 后的污泥量为4.167m3/h，脱水前的含水了为98%，脱水后的含水率取84%，则 脱水后的污泥量为 4.167X(100 98)/(100 84) =0.521m3/h=12.25m3/d。若储 存 7 天，则所需污泥堆场面积为 90m2。11 药剂及储存设计 营养物质储存：N采用硫酸铵，每天用量为594 kg，即213.841/年， 按照储存15天计算，则每次需要储存594X15 = 8.91,硫酸铵的比重为1.77， 则每次需要储存的体积为8.9/1.77 = 5.03m3，设堆高1m,则所需的堆场

16、面积为 5m2,实际需要8m2的用地。P采用磷酸三钠(12个结晶水)，每天用量为132.58 kg， 储存15天，则每次储存量为132.58X 15 = 1.991,其比重为1.62，则每次需要 堆放的体积为1.99/1.66= 1.228m3,设堆高为0.5m,则所有堆场面积为1.228/0.5 =2.46m3，实际需要5m2的用地。 凝聚剂储存：采用液体的PAC，每天用量为280 kg，储存30天，则每 次需要储存 280X30=8.41， PAC 液体比重为 1.20，则所需体积为 8.4/1.2=7m3。 需要10m3的储存池。 液氯：每天加氯量为600 kg,储存15天，共计储存91

17、,采用11的液氯钢瓶 11 只，则所需仓库面积为 12m2。12气浮池设计废水理流量为1000t/d,分成3组，每组处理废水量为 416.7/3=138.9m3/h。采用全加压工艺、溶气时间为34min，取3.5min。则溶 气罐容积为138.9X3.5/60=8.53。设高度为4.5m，则直径为1.5m。则实际溶气 时间为3.43这。溶气所需空气量按照处理水量的3计算，则所需气量为 138.9X3%=4.167m3/h。实际溶气量：水温为25C，溶气压力为3.5 kg/cm2，空 气在水中的溶解度为60ml/l，而当压力为0时的空气溶解度为17.4ml/l。则实 际溶气量为(6017.4)X

18、 138.9 = 5.917m3/h，设溶气效率为60% (一般为50 65%)，则需要的空气量为5.917/0.6=0.165m3/min。选用Z 0.184/7型空压机 三台。溶气水泵的选用：流量为138.9m3/h，扬程为41.3m(溶气压力为35m、管 道损失3m、气浮池高度3.3m)。选用6sh 9A水泵六台，三用三备。流量为111.6 180m3/h；扬程为43.835m，功率为28kw。气浮池池体的设计：表面负荷率设为4m3/m2.h，停留时间为40min。则气浮池容 积为138.9X40/60=92.6m3。气浮池表面积为A= 138.9/4 = 34.7m2。有效水深为 92

19、.6/34.7 = 2.67m，采用3m。设超高0.3m，则总高3.3m。取气浮池宽度为4.5m， 则池长为 L = 34.7/4.5=7.7m。穿孔集水管：取每根集水管出水流量为25m3/h，则需要138.9/25 = 6根集水管。 选用释放器：每只释放器流量为4.2m3/h，则需要138.9/4.2 = 33.1只，采用34 只，分两排布置，则每排为17只。药剂储存及高位药剂箱：投加PAC，浓度为8 10%，投加量为300 mg/l，则每 天使用量为10000X0.3 = 3000 kg/d=125 kg/h，按照储存20天计算，则每次 储存60t。PAC的比重为1.2，则所需储存池容积为

20、60/1.2 = 50m3。高位塑料药 剂箱容积按照一班考虑。则每班需要的PAC为125X8 = 1000 kg，所需容积为 1t/1.2=0.833m3，采用 1mX1.2mX0.7m 的塑料箱一只。碱药剂：30%的 NaOH, 投加量为100 mg/l，每天用量为1t,储存20天，则每次储存量为20t。液碱比 重为1.33，则储存池容积为20/1.33 = 15m3。高位碱药剂箱，按照一班考虑。需 要量为41.7X8 = 333.6 kg。则需要高位药剂象容积为333.6/1.33 = 0.26m3。13 电耗、原料消耗计算 电耗:装机367kw，使用268kw。 原料消耗：磷酸三钠47t

21、/年；硫酸铵2141/年；液体PAC1011/年；液 氯2161/年。废水处理成本分析： 药剂消耗费用： (1)液氯：单价为540元/1，则每天324元； (2)液体 PAC:单价为400元/1，则每天为100元；(3)磷酸三钠，单价900元/1，则每天 119元；硫酸铵单价185元/1，则每天110元。电费：设照明用电功率为80kw/班，则总用电量为268X24 + 80X2 = 6603kw.h,按照每度电 0.4 元计算，则每天电费 2641 元。工资： 10 人， 600 元/月。则每天200 元。总计费用为：324+100+119+110 + 2641 + 200 = 3494元/天。每处理 It 废水 0.35 元。四、设计小结通过设置调节池对印染废水的水质和水量有很好的均衡作用，保证了后续处理设 施的高效运行；(2)合建式曝气池具有结构紧凑、耐冲击负荷能力较强及处理效 果较好等优点；(3)加氯化学氧化可以确保废水达标排放(特别是废水的色度)； (4)污泥经过浓缩、脱水等处理大大较少了污泥的处置量，可有效地防治二次污 染。