水解酸化-接触氧化法处理印染污水实例设计毕业论文

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1、 毕 业 设 计中文题目水解酸化-接触氧化法处理印染污水实例设计英文题目The design example of dyeing wastewater treatment by hydrolytic acidification - contact oxidation process 院 系：环境科学与工程学院年级专业：10级环境工程姓 名：XXX学 号：指导教师：职 称：2014年5月10日毕业设计诚信声明书本人郑重声明：在毕业设计工作中严格遵守学校有关规定，恪守学术规范；我所提交的毕业设计是本人在 指导教师的指导下独立研究、撰写的成果，设计中所引用他人的文字、研究成果，均已在设计中加以说明；

2、在本人的毕业设计中未剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果，未篡改实验数据。本设计和资料若有不实之处，本人愿承担一切相关责任。学生签名：2014年5月10日水解酸化-接触氧化法处理印染污水实例设计【摘 要】：在社会经济快速发展的当下，工业废水污染已成为全球普遍关注的重大的问题。各企业也积极推进内部运营机制向环境友好型转变。本毕业论文主要是针对植绒厂实际生产废水相关性质，进行高效、低成本投资的水污染处理设施的研究与建设。设计采用混凝沉淀与水解酸化接触氧化相结合的工艺对废水进行分级处理，出水水质达污水综合排放标准中的一级标准。结合本人工程实践，对本项目进行技术经济分析，其中总投资近30万元，废水管理

3、成本为2.3元/吨，而且占地面积为100m3。由此可知，本工程设计在实际运行中经济可观，获得良好的经济效益和社会效益，具有很好的现实指导意义。 【关键词】：水污染，印染废水，水解酸化-接触氧化The design example of dyeing wastewater treatment by hydrolytic acidification - contact oxidation process【Abstract】：Today,society and economy development rapidly，industrial wastewater pollution has become

4、 a major problem of global common concern.Enterprises is also actively promote the internal operation mechanism changes to the environment friendly.This thesis is mainly on the flocking factory actual production of wastewater related properties,research and construction of water pollution treatment

5、facilities and efficient, low cost of investment.The design use of the coagulation and sedimentation,hydrolytic acidification, bio contact oxidation combining to grading treatment of sewage, the effluent can reach a level standard of integrated wastewater discharge standard .Combining engineering pr

6、actice,for the technical and economic analysis of the project,The total investment of 300000 yuan, wastewater management cost is 2.3 yuan / m3, and covers an area of 100m3.Therefore, the design of this project running in the actual economy is substantial, obtain good economic benefits and social ben

7、efits，it has a good guiding significance in practical application.【Key words】：Pollution, Dyeing wastewater, Hydrolytic acidification - contact oxidation目 录第一章 绪论11.1 导言11.2 印染废水概述11. 印染废水组成11. 印染废水的特点21. 印染废水的危害21. 印染废水的理化性质21.3 印染废水处理方法31. 物理处理法31. 化学处理法41. 生物处理法5第二章 设计说明书62.1 工程概况62.2 设计原则62.3 设计依

8、据62.4 处理水量、水质及处理程度72.4.1 处理水量72.4.2 设计水质72.4.3 处理程度72.5 废水处理工艺研究82.5.1 工艺选择82.5.2 工艺流程及说明8第三章 设计计算书103.1 污水处理主要构筑物设计计算103.1.1 格栅103.1.2 调节池123.1.3 混凝反应池143.1.4 斜板初沉池163.1.5 水解酸化池183.1.6 接触氧化池203.1.7 沉淀池223.1.8 污泥浓缩池233.2 辅助构筑物设计计算253.2.1 鼓风机房253.2.2 污泥脱水间25第四章 平面布置及高程布置264.1 平面布置264.2 高程布置26第五章 投资估算

9、与效益分析285.1 工程概预算285.1.1 土建部分285.1.2 设备部分295.2 经济分析315.3 工程总体分析32总 结33致 谢34参考文献35附 录37 第一章 绪论1.1 导言纺织印染工业排放的废水是我国产业体系中主要的污染源之一，历来以排量大、治理困难而成为我国废水处理中研究的重心。我国每一年有400亿吨废水排放到环境中，这当中工业产业污水占50%,并以极快的速率逐年增长,如此算来,我国每一年排放的印染废水就有70多亿吨1。对于印染废水的治理,应该尽可能选用反复回用和综合利用的处理方式,并联合印染工艺进行改革,最大限度的削减水、碱和其余印染助剂的投入量。然而，因为印染废水

10、的复杂性和特殊性，当前尚无单独用一种处理方式就可以去除印染废水中全部的有害物质，通常都需采用几种方法综合使用2。制定多种工艺的联合使用，研发不但具有高效率而且经济、低能耗的处理工艺会是将来印染废水治理研究的主要领域及发展方向。1.2 印染废水概述 印染废水是一种混合废水，其是由纺织印染过程每个处理单元所产生的废水混合形成的。主要包含:预处理工艺产生的退浆、煮练、漂白及丝光废水；染色工艺产生的染色废水；印花工艺产生的皂洗、印花废水；整理工艺产生的整理废水3。1. 印染废水组成由于印染纤维原料使用的差别与印染工艺的差异，印染废水的水质也存在着各种各样的变化 ,表 1-1介绍了印染废水的基本化学物质

11、构成。表 1-1 印染废水中常见化学物质1化学物质种类主要成份或化学药剂纤维素上的杂质植物脂肪、含氯物质、果胶等 浆料淀粉、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺等染料阳离子染料和金属络合物等表面活性剂阴阳离子表面活性剂、两性表面活性剂等整理剂硬化剂、填充剂、防腐剂、氧化剂、渗透剂等1. 印染废水的特点 印染废水特点主要有4： （1）有机物含量高。由于纺织印染过程采用的各类染料、助剂，导致水中留有大量的有机物，另外一些新型的染料也导致有机污染物的可生化性下降，治理难度系数也随之加大。 （2）色度高。由于印花和染色过程中利用的染料的差异，以及加工过程中上染率，染料残留形式也不一样。这就导致废水的颜色较深，颜色变化

12、也较大。 （3）pH值高。染色的工程中，为了提高上染率，通常要在各种pH值下染色，并在染色过程中加入碱液，这就导致废水的pH值较高。（4）水质水量变化大。印染工业生产随着原材料、季候、市场需求等的变化的而变化，这就导致废水的水质一直都在变化着。另外，印染废水的排放也是间歇式的，废水排放的水量也是一直在变化。（5）成分复杂。印染废水含有未反应的染料、颜料(涂料),具有强烈的颜色。还含有残剩的助剂和各种反应生成物以及从织物上脱落的物质。再有就是废水中含有能致癌和致畸的各种有机化合物,以及有毒重金属等。 （6）废水处理难度大。随着大量新型材料的使用以及印染技术的快速发展，越来越多的化学物质出现在印染

13、浆料中。许多新型的浆料具备抗氧化和抗还原的性质，大部分是生物无法将其降解掉的，大大增加了废水的处理难度系数。1. 印染废水的危害 印染废水若处置不当必然对环境造成影响，其危害主要有5：（1） 在染色过程中使用的染料若未处理就排入到水体里面，那么水中的溶解氧将会被废水中的有机污染物不断消耗掉，破坏水生态平衡，影响水生生物和微生物的正常生长，也无益于水体的净化，并易造成视觉污染。（2） 印染废水中的重金属盐类如铬、铅、汞等,它们在自然环境中能长期存在,一般生化方法根本难以将其进行降解,若排放环境中势必会危及人类健康。（3） 印染废水中许多污染物都是偏碱性，若流进农田，将导致土地盐碱化；在泥土的还原

14、下废水中的大部分硫酸盐被转化为硫化物，从而形成硫化氢。1. 印染废水的理化性质印染废水的水质虽然因处理工艺、使用染料的不同存在一定的差异，但是其水质的还是有许多共同点。根据前人对大量的印染废水的分析总结出印染废水的主要理化性质如表1-2所示。表1-2 印染废水的理化性质理化参数相关特性一般在之间在平均在通常将废水的的值调到，便于生物处理油脂及润滑油纤维织造过程当中羊毛纤维产生的量比在纤维素高温度一般平均为60-70颜色通常为800-15000APHA色度硫化物含量平均为金属含量平均为酚的含量平均为1.3 印染废水处理方法印染废水的处理方法可分为物理法，化学法和生物法。1. 物理处理法过滤法、沉

15、淀法、吸附法和气浮法是处理印染废水中频繁使用的物理处理法。印染废水处理的预处理工艺经常使用的过滤法以及沉淀法,主要去除废水中的悬浮颗粒物，为便后续的处理工艺能更好地进行6。在物理方法中使用最为广泛的还是吸附法。吸附法的原理是利用各种多孔的物质与废水充分混合，如活性炭、粘土等，从而使废水中的污染物质被吸附去除。吸附处理过程当中如何在多种多样的吸附剂中选择最合适的呢？在选择吸附剂中需注意的是每种吸附剂对染料的选择性是不同的。所以我们应该根据废水水质来选择最合适的吸附剂。有研究显示 ,当用硅聚物 (甲基氧) 作废水处理的吸附剂时，若印染废水的pH = 12 ,那么废水中的阴离子染料可减少95 %10

16、0 %2。当前 ,选用活性炭吸附法还是在国内外比较盛行的，该方法废水中的溶解性有机物的消除时非常有效。当然也存在一定的缺点，那就是废水中的胶体和疏水性染料是无法被吸附剂吸附除去的,因为使用这种方法只对废水中的水溶性染料具备较高的吸附性能7。气浮法是常用的工艺净水方法之一。张宏伟、杨芳等8人曾直接将气浮过滤法应用于实际处理中，并且获得良好的效果。Jang- Yeun Hong 9也通过吸附性气泡气浮技术顺利地从印染废水中分离出了直接蓝染料。1. 化学处理法混凝沉淀、化学氧化、电化学和光催化氧化法在印染废水的化学处理方法当中是很常见的。（1）混凝沉淀法。混凝沉淀法主要用于去除印染废水中的悬浮和胶体

17、态污染物，混凝效果的好坏取决于对合适絮凝剂的选择。另外，对混凝剂和混凝脱色工艺进行的合理搭配也是混凝法效果好坏的关键。混凝法的最大优势在于其投资费用低10。近些年无机高分子絮凝剂在印染废水处理中得到普遍的使用。卢俊瑞等11通过实验得出结论：当印染废水中含有溴氨酸活性染料时，用聚合氯化铝处理而且投加量为2g/L,那么脱色率和COD去除率都可超过90 %。关于聚铁盐絮凝剂，秦关洁等12研究发明了聚合硫酸铁絮凝剂,用其来处理印染产生的废水，那么脱色率可超过98 %,COD去除率也高达75 %。微生物絮凝剂研究方面，林文銮等13人就曾介绍微生物絮凝剂的制备方法以及在实际使用当中的处理效果，其效果也是非

18、常好的。（2）化学氧化法。这是当今处理印染废水脱色中相对成熟的一种方法。其主要原理是利用氧化剂断开染料分子当中的发色团的不饱和键，并产生一个新的有机或无机物。这些有机或无机物的分子量很非常小，这样染料就无法发色了14。臭氧、氯氧化剂和Fenton试剂是化学氧化法里面比较容易见到的氧化剂。臭氧虽然是比较好的氧化剂，但是使用臭氧氧化的费用相对较高，所以其主要用于深度处理。因为在处理废水时其不但具备氧化功能外，而且还具备良好的混凝功能，所以用Fenton试剂来处理印染废水脱色率就相对较好，这也是其这些年在脱色处理中得到普遍使用的原因15。（3）电化学法。电化学法中常用在印染废水处理的是微电解法，铁屑

19、、粉煤灰等是这种方法里常用的材料。这些原材料来自工业废渣，价格低，达到以废治废，很大程度的降低了投资费用。另外电化学法具备高效、配置简单、操纵管理简易、占地少等长处，是高色度染料废水的预处理方式中的首选16。（4）光催化氧化法。目前人们青睐高级氧化工艺的趋势逐渐显现。关于这些氧化新技术对难降解的废水处理的研究在国内外都是相当活跃的，有些已经处在工业实践性阶段。特别是光催化氧化、电催化高级氧化技术以及两者的协同效应正成为热门的研究领域17。光催化氧化法具备显著的能耗低、效率高、污染物降解完全的优点，原因是这种方法使用的氧化剂可以损坏很多结构稳定而且很难被生物降解的污染物。二氧化钛、硫化锌、硫化镉

20、等则是非常好的光催化剂。二氧化钛是一种理想的光催化剂，化学性质稳定，无毒且不溶于水，使用过程中不产生二次污染。王文静，郭晓玲，王志刚，罗子伟等18提出改性纳米二氧化钛可见光催化与活性炭纤维吸附共同作用的技术,这种方法具备能耗低、效率高、不造成二次污染的优点。该技术的提出为研发印染废水的净化技术开拓了一个新的领域。1. 生物处理法尽管印染废水的可生化性差，但是当前最广泛使用的方法仍就是生物处理法。对于那些生物处理效果不是很好而且难被生物降解的有机物、色度物质等，一般采用物理或者化学的方法，有针对性地进行辅助处理。生物处理法分为好氧法、厌氧法和缺氧法19。近年来，越来越多的人关注着厌氧法处理印染废

21、水。通过研究数据显示，好氧法和厌氧法可以互为补充，当它们联合使用，大部分无法或者难以氧化有机染料，在一定程度上都可以被局部氧化降解。本设计亦是采用物化-生化法来处理废水，其中生物处理法采用的水解酸化-生物接触氧法就是好氧与厌氧法的同时使用，这样处理后的出水不但COD去除率高，而且水质稳定。近来几年，科学家以及相关学者在印染废水的生物处理研究方面取得很大的进步，因此新型的污水生物处理技术-膜生物反应器也逐渐被大众所知。但是，因为膜容易堵塞，而且制造费用很高，这种技术要全面推广到水处理领域还是有一定困难的。然而，伴随着材料科学的不断成长，制造膜的技术也将不断地提高，这很大程度地提升膜的质量，并减少

22、生产膜的成本。相信通过不断完善的技术，膜生物反应器将会越来越广泛的运用到印染废水的处理中20。 第二章 设计说明书2.1 工程概况 晋江联发植绒 地处于晋江市深沪镇东海安开发区，公司于1999年成立,有职工200余人，主要生产多种多样的绒毛及多种静电植绒产品。公司配置先进，检测技术成熟，具有制、植绒以及后整理实力。拥有近的厂房，每一年生产的多种静电植绒产品总和将近700万米，生产不同的绒毛近2100吨。因为该公司所在地没有市政管道可将公司产生的污水运往市政污水厂，若是集中起来送往污水厂进行处理的话，那处理费用将很高。所以该公司为了实现经济收益的最大化，而且使废水达到良好的处理效果，产生的废水可

23、以达到排放标准和回用，依照我国政府的要求，认真落实环境保护的相关规定，计划建造一个新的污水处理系统。2.2 设计原则 按照我国环境总体方针：全面规划，合理布局，综合利用，化害为利等21,并参考工业废水的治理原则。确定工艺参数和工艺路线的选择的原则如下： 1.本设计以确保出水水质满足要求为前提，尽可能结合成功的污水处理工程，并减少工程投资，最大程度地收获工程的社会、经济和环境效益。 2.选用的工艺处理设施要求具备合理性和先进性，确保工程操作管理简易，并尽量选用先进的技术和低能耗的设备，以减少工程的投资费用。 3.设计尽可能采用合理的自动化监测技术，最大程度减少人力物力的使用。使污水处理站的操作管

24、理更为便捷。 4.工程总图的设置应当合理紧凑、易于管理，尽可能少占土地。 5.工艺选择采用污泥产量较少的工艺，降低污泥处置成本。2.3 设计依据工程设计的依据如表2-1所示。表2-1 工程设计依据序号依据1晋江联发植绒 提供的数据、资料、厂房及要求2当地环保局的要求3污水综合排放标准GB8978-964室外排水设计规范GB50014-20065纺织染整工业水污染物排放标准GB4287-926给水排水工程构筑物结构设计规范GB50069-20027城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准CJJ31-898混凝土结构设计规范GB50010-20029建筑给水排水设计规范GB50015-200310

25、其他相关设计规范2.4 处理水量、水质及处理程度2.4.1 处理水量按照工程的实际具体情况（输出计算），需处理的水量为。2.4.2 设计水质按照该公司提交的数据，并参照相关类型企业的废水水质，本次设计污水的进水水质如表2-1。表2-1 污水进水水质表名 称COD（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）pH废水水质1500400600792.4.3 处理程度按照该公司提交的废水经过处理后排放的出水水质要求及改公司与和其他公司所签的合同，本设计的出水中特定的污染物控制指标见表2-2。表2-2 特定污染物控制指标名 称COD（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）PH排放标准1002

26、07069所以，进水中COD去除率为：BOD5去除率为：2.5 废水处理工艺研究2.5.1 工艺选择印染废水是印染过程中产生的各类废水的混合废水，其排量大、颜色深、具有强碱性，有机污染物组成复杂，另外水质、水量的变化比较大，是一种处理难度较大的工业废水。该公司向外排放的废水主要来自车间的生产废水，其排放量为。根据现有水质情况，结合相关污水的处理工程经验，本方案采用“格栅调节一级混凝沉淀厌氧好氧沉淀二级混凝沉淀”为主体的处理工艺。根据实际情况，污水首先流入格栅过滤，在进行必要的调节后，进入一级混凝沉淀池，在池中加入混凝剂，使污染物沉淀下来，之后再进入生化处理的系统组合工艺，这样污水中大部分有机物

27、、COD和BOD5就基本都被去除，最后再进行二次加药混凝沉淀使污水达标排放。本设计采用的这种联合工艺不但处理效率高，而且处理过程中的产泥量少。2.5.2 工艺流程及说明根据该公司产生的污水性质,参照相关污水处理工程的成功案例，本设计采用的工艺流程如图2-1所示：、图2-1污水处理工艺流程流程说明：该工程的污水先经过格栅井过滤点大的悬浮物后，便到调节池进行均匀的调节。通过泵将调节池的水输送到一级混凝反应池，一部分的污染物便在絮凝沉淀过程中被消除。之后污水进入生物系统中进行水解酸化，再经过活性污泥菌种的作用去除大部分有机污染物。后续的污水再经过一道沉淀装置,沉淀出水经过二次混凝沉淀再去除悬浮物，保

28、证出水达到排放标准。此工艺的污泥量少，经过板框污泥压榨设备浓缩成型，半干化的泥块定期通过环卫手段外运处置。其各个流程说明如下：1、格栅：主要是过滤掉那些体积较大的悬浮物，避免因为杂物的影响而导致后续处理工艺无法正常运行。因为印染废水的悬浮物很少，所以本设计采用细格栅对污水进行过滤。2、调节池：纺织印染厂因为其独特的生产工艺流程，导致废水的排放是间歇性的，而且受各个因素的影响，废水的排放量也是多变的。废水处理设施一般是根据一定标准进行设计的，这就要求水质要均匀，这对生物处理设施就显得更为重要了。为了确保处理设施在污水流入的时候可以正常的运转，都需要先对污水进行调节。所以，设置一个调节池的作用是使

29、污水能够均匀混合，并适当调节污水的pH值，确保在后续处理设施可以正常运转。3、混凝反应池：在池中加入混凝剂，使废水和混凝剂充分混合反应。4、斜板沉淀池：废水中的胶体和悬浮的细微颗粒物凝在混凝池中结成絮凝体，缓慢通过斜板沉淀池继而沉淀并被除去。5、水解酸化池：污水进入池中进行水解酸化，将大分子的有机物转化为小分子的有机物，保证后续好氧生物能够更有效的进行处理，同时去除部分的污染物。6、接触氧化池：污水进入接触氧化池中后，通过一定曝气系统的作用，对在池中的菌种进行培养驯化，菌种正常后便可消化水中大部分的BOD5和COD，最终满足污水处理的要求。该工艺具有处理效果好，操作简单、方便管理的优点22。7

30、、沉淀池：废水在池中通过重力作用自然沉淀，水和泥自然也就分离，污泥沉降下来让后排去，达到去除悬浮物的最终效果。第三章 设计计算书3.1 污水处理主要构筑物设计计算3.1.1 格栅 1、设计说明 该公司从生产车间流出的污水都由特定的管道流入格栅池，在生产车间也设有用于杂物拦截的滤网，所以进入格栅池的水中较大悬浮物很少，故而本设计采用细格栅对污水进行过滤。经过大致估算，产生废渣远小于，因此选用人工清渣的方式23。经过确切的计算后得到格栅的总宽度为，长度为，也就是说格栅的面积为。在可以达到处理效果的前提下，为减少土方量，节省开支，并根据总体平面的布置，设定格栅集水池的尺寸（宽长深）为。2、设计参数.

31、设计平均日流量：.设计最大日流量：其中为水量变化系数，印染废水的约在之间，通常印染规模小的取上限，规模大的取下限。本设计中取 4。.格栅倾角.栅前流速，过栅流速.栅间距.栅条宽度 3、设计计算 .栅前水深 栅前槽宽 栅前水深.栅条间隙数 (取) （3-1）式中：最大设计流量，； 格栅倾角； 栅条间隙，； 栅前水深，； 过栅流速，。 .栅槽总宽度 （3-2）式中：栅条宽度，； 栅条间隙数。.进水渠道渐宽部分长度 （3-3）其中为进水渠展开角，一般取20。 .格栅槽连接出水渠道处的逐步缩小的长度 （3-4） .过栅水头损失由，得 （3-5）式中： 计算水头损失，； 系数，格栅受污染堵塞后，水头损失

32、增大倍数，一般采用； 阻力系数，栅条断面为园形，则24。 .栅后槽的总高度 （3-6）式中：栅前水深，； 格栅的水头损失； 格栅前渠道超高（取）。 .格栅的总长度 （3-7）式中：格栅前槽高，。 .每日栅渣量 （3-8）式中：单位体积污水栅渣量， ，通常取，细格栅取值较大，粗格栅取值则较小；本设计格栅间隙为，取。计算结果。 .计算草图如图3-1所示。图3-1 格栅计算草图3.1.2 调节池1、设计说明 格栅集水池的污水通过水泵输送到调节池，进行必要的调节。按理论计算调节池的容积应在之间，但通过对池内的水进行曝气可加快污水的混合速率，从而可适当减少污水在调节池内的停留时间。进而减小调节池的建造尺

33、寸，降低工程资金投入。设定调节池尺寸（长宽高）为，实际容积为。2、设计参数.设计流量.水力停留时间对于印染废水，一般为，本设计取.有效水深，保护高：.空气用量3、设计计算.调节池有效容积 （3-9） .调节池尺寸本设计调节池平面形状设为长方形，所以面积为： （3-10）取池宽，则池长： （3-11）池总高： （3-12） .曝气系统计算25总曝气量（取气水比为8:1）： （3-13）空气总管管径取，则管内流速为： （3-14）应在之内，符合规范要求。支管设3根，每根支管空气流量。管径取，则管内流速为： （3-15）应在之内，符合规范要求。各分支管连接两个穿孔管，在管孔的空气流量。管径取，则管内

34、流速为： （3-16）3.1.3 混凝反应池1、 设计说明 混凝反应的好坏直接关系到水处理结果，所以在实际工程中建造混凝池的尺寸会比理论计算的尺寸结果大，以便污水可以完全的混合反应。综合整体平面的布置，设定混凝反应池的尺寸（长宽高）为 。对于混凝剂的投加，本设计采用PVC加药罐以及加药计量泵实现混凝剂的投加。每个罐体总体积为300L，设计投加三种药剂，分别为片碱（）、PAC(聚合氯化铝)和PAM（聚苯烯酰胺）。加药计量泵选择南方牌型号为GW055，功率为250W，加药量为。加药罐体采用曝气使药剂充分溶解，气管管径为，气体来源为空压机提供。2、设计参数.设计流量.反应时间一般为，本设计采用2、

35、设计计算 .每个反应池有效容积 （3-17）式中：设计最大流量，； 反应池反应时间， 反应池个数。因该公司生产废水主要集中在两个工作班内，所以该式中可取为，则，所以反应池有效容积取。.反应池总高 反应池上部分为两格，每格尺寸为，则反应池有效水深为： （3-18） 反应池超高，则总高。反应池采用从底下进行曝气使反应充分混合，这样不但能达到反应混合效果，还能大大节约成本。 .反应池曝气量计算总曝气量（取气水比为4:126）：空气总管管径取，则管内流速，总管连接池底“目”字形穿孔支管共6根，每根支管空气流量穿孔支管管径取，则管内流速。总管、支管内流速均在规范范围之内。混凝反应池剖面图如图3-2，实际

36、效果图如图3-3. 图3-2 混凝反应池剖面图 图3-3 混凝反应池实际效果图 4、混凝挤投加混凝剂的投加有干投法和湿投法两种，湿投法因为药剂跟水混合更加充分，而且剂量调整容易，操作方便，所以比干投法运用的更为普遍。本设计亦选择湿投法进行药剂的投加。湿投法的工艺流程是：溶药罐以及计量投加设备。整体加药系统实际效果图见图3-4.图3-4 加药系统实际效果图3.1.4 斜板初沉池1、 设计说明根据设计水量及对产生污泥量的大致估算，斜板沉淀池中斜板选择UPVC材质的，斜板的面积为，高度为。设定沉淀池的尺寸（长宽高）为。也就是比斜板池的理论计算面积略大，适当的增加斜板的平面面积有利于污泥的沉淀，而且这

37、样的设定使整体平面布置更加合理，便于后面土建的建造。后续斜板终沉池设计与斜板初沉池一样，两者池体尺寸相同。2、设计参数.表面水力负荷.斜板有效系数：一般取，本设计取.斜板水平倾角.斜板斜长.斜板净板距.颗粒沉降速度 3、设计计算 .沉淀池面积 （取） （3-19） .斜板高度 （3-20） .沉淀池长度斜板间隔数个，则斜板部分长度： （3-21）斜板处在沉淀池的正中央，底部距沉淀池墙体为，所以池长： （3-22）池宽： （3-23） .斜板面积 斜板间隔数，池宽，斜板长，所以，斜板面积为： （3-24） .污泥体积排泥量为： （3-25）式中：、分别为进出水悬浮物浓度，； 两次排泥时间间隔，取

38、； 污泥容重，取； 污泥含水率，本设计取。斜板下泥斗倾斜角度为，污泥斗下底面长，上底面长，所以泥斗高： （3-26）污泥斗总容积： （3-27） .沉淀池总高度 （3-28）式中：斜板高度，； 泥斗高度，； 沉淀池超高，一般取； 清水区高度，一般取，本设计取； 缓冲层高度，无机械刮泥取。 斜板底部用钢筋做支架。斜板沉淀池计算草图如图3-5，实际效果图如图3-6。 图3-5 斜板沉淀池计算草图 图3-6 斜板沉淀池底部实际效果图3.1.5 水解酸化池1、设计说明 本设计流量不大，故设计采用一个水解酸化池。为增强污水的生化效果，池体尺寸（长宽高）选择，并采用生物填料提供生物附着生长。生物填料选择南

39、泰牌聚烯，该填料不易堵塞，表面积大，价格便宜。有效填料高度为。2、设计参数.设计流量.水力停留时间 .表面负荷 3、设计计算 .有效容积 （3-29） .有效水深 （3-30）池子超高，所以池子总高度。 .池表面积 （3-31） .填料与安装填料支架采用碳钢及尼龙绳，底部距池底，有效填料高度为，所以填料容积。图3-7为水解酸化池剖面图，图3-8为安装后实际效果图. 图3-7 水解酸化池剖面图 图3-8 水解酸化池实际效果图3.1.6 接触氧化池1、 设计说明 接触氧化池设定为两格，每格尺寸（长宽高）为。生物填料还是选择南泰牌聚烯，有效高度为。池底通过微孔曝气盘进行曝气。2、设计参数.设计流量.

40、容积负荷.滤料层总高度.气水比 3、设计计算.滤池有效容积（滤料容积） （3-31）式中：设计平均流量，； 进水浓度，； 出水浓度，； 容积负荷，。 .滤池总面积 （3-32）滤池格数取2个，则每个滤池面积。取。.校核接触时间 （3-33） .氧化池总高度 （3-34）式中：填料层高度，； 氧化池超高，一般取； 填料层上水深，本设计取； 填料层间隙高，本设计只用一层填料，所以； 配水区高度，一般取，本设计取。 .实际停留时间 （3-35） .需氧量 （3-36） 3、曝气盘设置及填料选择每个池底曝气装置采用南泰牌微孔曝气盘，直径为，气管干管采用直径，支管采用，总六根支管，每根支管上连接三个微孔

41、曝气盘。填料支架采用碳钢及尼龙绳，填料材料与水解酸化池一样选择南泰牌聚烯型填料。图3-9为曝气布置实际效果图。图3-10为填料安装后效果图。 图3-9 曝气布置实际效果图 图3-10 填料安装后效果图3.1.7 沉淀池1、 设计说明沉淀池根据进水水流方向的不同，具体可分为三种类型：平流式、幅流式、竖流式27。由于本次设计的进水流量较小，所以选用竖流式沉淀池。尺寸（长宽高）设定为，其中泥斗底部尺寸为，高为。2、设计参数 .设计流量 .中心管流速： .沉淀时间（一般取） .废水在沉淀区上升速度一般取，本设计采用 3、设计计算.中心管面积 （3-37） .中心管管径 （3-38） .沉淀池有效水深

42、（3-39）由于之前加药沉淀已经去除了大部分的悬浮固体，所以竖流沉淀池产生的污泥量很少，所以中心管长度选择.中心管到反射板的间隙高度 （3-40）式中：污水从间隙中流出速度，一般不大于，本设计取； 喇叭口直径，； .沉淀池有效面积 （3-41） .沉淀池总面积与总高 （3-42）沉淀池与中间水池连体建造，面积尺寸为。中间用砖混结构隔开，中间水池尺寸为，砖混结构厚，所以沉淀池面积尺寸为。泥斗底部尺寸为，泥斗高。沉淀池泥层较低所以缓冲层高度，水池超高，所以池体总高为：（取） （3-43）沉淀池清水经过溢流堰堰口流出，堰口离池底。溢流堰尺寸为。竖流沉淀池与中间水池计算草图见图3-11，竖流管安装后实

43、际效果图见3-12。 图3-11竖流沉淀池与中间水池计算草图 3-12 竖流管安装后实际效果图3.1.8 污泥浓缩池1、设计说明污泥浓缩池作用是减少污泥的空隙水，从而减少污泥的容积。污泥浓缩主要有三种，分别为重力浓缩、机械浓缩、气浮浓缩，这当中经常使用的是重力浓缩28。本设计就是采用重力浓缩中的间歇式污泥浓缩池，主要用于浓缩斜板初沉池、水解酸化池、竖流沉淀池、斜板终沉池四者产生的混合污泥。斜板初沉池产生的污泥量为，水解酸化池、竖流沉淀池以及斜板终沉池产生的污泥量设计为，所以总污泥量为。尺寸（长宽高）设定为，泥斗上部长，底部长，高。 2、设计参数.污泥量.污泥浓缩停留时间：一般取，本设计采用.进

44、泥含水率：若污泥为混合污泥，则含水率通常在之间。本设计取.出泥含水率.浓缩池面积 3、设计计算 .浓缩池总高度 浓缩池工作高度： （3-44）池底泥斗与斜板沉淀池一样，泥斗上部长，底部长，高，浓缩池超高所以浓缩池总高： （3-45） .浓缩后污泥的体积 （3-46）停留时间为一天，所以产生的污泥量为。 .进泥与出水斜板沉淀池、水解酸化池、竖流沉淀池以及斜板终沉池产生的污泥都由污泥提升泵将污泥输送到浓缩池污泥。经过比较最终新界牌型号为的提升泵，其功率为，扬程为，流量为。浓缩池上清液利用重力自然排放，直接流入到中间水池，继而再利用提升水泵将中间水池的水输送到二次混凝池中进行再处理。.排泥本设计不用

45、机械刮泥，利用污泥提升泵将污泥抽到压泥房，利用板框压滤机进行压泥。板框压滤机采用杭州传福压滤机 生产的型号为的压滤机。其功率为，过滤面积为。该压滤机工作性能好，性价比高。3.2 辅助构筑物设计计算3.2.1 鼓风机房 本设计中调节池、混凝反应池、接触氧化池均需要曝气，总所需供气量为。1、设计选型鼓风机采用章丘鼓风机公司生产的型离心鼓风机两台（一用一备）,功率为，流量为。2、 鼓风机房尺寸：。3.2.2 污泥脱水间1、设计选型板框压滤机采用杭州传福压滤机 生产的型号为的压滤机一台。其功率为，过滤面积为。2、污泥脱水间尺寸：。第四章 平面布置及高程布置4.1 平面布置本设计平面布置主要参考该公司提

46、供的具体场地进行总体平面布置，坚持总平面布置紧凑合理、管理方便，尽量减少占地的原则。具体的原则如下29：（1） 处理工艺构筑物的设置应合理紧凑，最大限度地节省用地并便于操作和管理。（2） 污泥处理工艺构筑物和设施及其他构筑物应尽可能分开单独布置，使设施与周围的环境相协调，以策安全，并方便管理。（3） 处理工艺构筑物首先考虑的是根据流程顺序进行布置，最大程度地缩小产生的土方量，并可以避免管线的迂回，控制成本。（4） 协调好每个构筑物之间的管道和渠道的设置与其高程布置关系，尽可能按照污水处理站中各类介质运送的要求，尽可能的降底能耗和运行成本。（5） 污水处理站区内各种管路的布置，应合理紧凑，管线尽

47、可能减少交叉布置，便于操作和管理。（6） 设计总平面图时，也需到污水站周围的绿化带设计，尽量给污水处理站的工作人员一个良好的工作氛围。遵循以上原则，本设计通过对各个工艺流程的设计算后，结合设计结果进行总平面的布置。总体布置结果如下：a. 污水从东边的排水总干管进入格栅池,处理后排入到市政污水管；b. 污水站呈“7”字形，东西走向，南北走向，占地总面积；c. 污水站调节池、混凝池与斜板沉淀池为东西走向，其他的处理系统则为南北走向；d. 污水站南边为该公司的锅炉房，预留主干道为，池体上面预留过道为。4.2 高程布置高程布置的需考虑两个方面：一方面是尽量用最少的施工量就可以完成，减少工程项目的投资费

48、用；另一方面是让废水和污泥在处理过程中尽可能利用重力自流，减少动力投资费用30。为了使废水和污泥尽可能依靠重力流入后续的处理工艺，需要对废水在流动过程中产生的水头损失进行确切的计算。水头损失包含流经处理构筑物以及流经管渠的水头损失两个方面，按所选类型计算。4-1为废水流经处理构筑物的水头损失。4-1 流经处理构筑物的水头损失4构筑物名称水头损失/m构筑物名称水头损失/m构筑名称水头损失/m格栅推流曝气池气浮池沉淀池氧化沟过滤池 平流SBR水解酸化池 竖流混凝反应池混合式接触池 辐流 水力旋流完全混合曝气池 机械搅拌 本设计中为了节约成本，减少土方量，所有池体均建造在地面上，以地面标高为0计算。

49、而且为减少占地面积，池体基本为连体建造，这样污水便可直接顺流到下一个处理工艺，大大减少了污水在输送过程中的水头损失。水站进水由调节池潜水泵提升，污水经过竖流沉淀池达到中间水池后也是由潜水泵将水提升到二级混凝反应池。根据流经构筑物的水头损失及相关工程的实际经验，从出水口水位逆推可得各构筑物进出水水位如下： （1）清水池：出水水位为，进水水位为； （2）混凝终沉池：出水水位为，进水水位为； （3）中间水池：进水水位为，出水通过水泵输送； （4）竖流沉淀池：进水水位为，出水水位为； （5）接触氧化池：进水水位为，出水水位为； （6）水解酸化池：进水水位为，出水水位为； （7）混凝初沉池：进水水位为，

50、出水水位为； （8）调节池：进出水皆有提升泵提升，自身水位为。第五章 投资估算与效益分析5.1 工程概预算5.1.1 土建部分 （1）土建要求钢筋混凝土和砖砌结构形式是处理设施采用的主要结构形式，污水处理工程中多数辅助构筑物是建筑物，而且多数采用砖砌结构。少数辅助设施是采用钢筋混凝土结构的31。二者的主要优缺点比较见表5-1。表5-1 钢筋混凝土和砖砌结构对比类型优点缺点钢筋混凝土保温隔热效果好，耐火、耐久性能强，使用时间长，施工简易抗渗、抗裂、抗动性差，后改造不易，内部中复杂的结构施工难度大砖砌结构施工容易，自重小，结构简单，造价低等抗腐蚀保温隔热、耐火、耐久性能差等综合比较本设计采用钢筋混

51、凝土结构的形式建造处理设施。 （2）投资概算 土建部分各处理设施投资预算如表5-2所示。表5-2 土建部分投资预算序号项目规模单位价格（万元）备注1格栅井1座2调节池1座3混凝反应池2座4斜板沉淀池2座5水解酸化池1座6接触氧化池2座7竖流沉淀池1座8集水池1座9污泥浓缩池1座10 合计 综上，土建部分投资概算总额为18.7万元。5.1.2 设备部分 （1）设备清单 每个处理单元所需的设备如表5-3所示。表5-3 污水处理设备清单处理单元设备名称型号规格性能参数品牌数量备注集水井提升泵1Q=10m3/h,H=10m新界2台液位控制器电缆世通1套格栅1800600mm铸铁益源1座调节池转子流量计

52、LZS-32塑料振兴1套液位控制器电缆世通1套混凝初沉池pH控制仪pH-101114安道斯1台污泥泵QBY-3204m3/h，边锋1台斜板填料50*1000mmUPVC南泰7M2加药系统MH-YY益源3套溢流堰2000*200*250碳钢防腐益源1套搅拌机不锈钢叶轮南泰2套水解酸化池弹性填料180*80mm聚 烯南泰51m3填料支架YYHB碳钢+尼龙绳闽辉1套防腐接触氧化池布气管UPVCDN2563南亚1套填料支架YYHB碳钢及尼龙闽辉1套防腐微孔曝气器215ABS材质南泰38套鼓风机3/min章丘2台组合填料180*80mm聚 烯南泰80m3回流泵Q=6m3/h,H=12m新界1台二沉池溢流

53、堰2000*200*250碳钢防腐益源1套竖流管200益源1套污泥泵Q=6m3/h,H=12m新界1台中间水池提升泵Q=6m3/h,H=12m新界2台液位控制器电缆世通1套混凝终沉池搅拌机不锈钢叶轮南泰2套pH控制仪PH-101 量程：1-14安道斯1套加药系统MH-YY闽辉3套填料支架碳钢防腐配套闽辉1套斜板填料50*1000mmUPVC南泰6M2污泥泵QBY-3204m3/h，边锋1台溢流堰2000*200*200碳钢防腐益源1套污泥浓缩池压滤机XMY20/800-UK20m2传福1台气动隔膜泵QBY-4006m3/h，边锋2台电缆液位/世通1套空压机3/min黑马1套其它电气控制柜380V/闽辉1套电 缆国标电缆2中江配套辅助材料国标/1项 （2）设备及其安装工程概算 设备及安装工程概算总费用包含三个方面，分别为设备购置费用、设备安装费和施工管理费32。设备部分各设备的投资预算如表5-4所示。表5-4 各设备投资概算序号设备名称规 格材 质品 牌数