3000m3-d印染廢水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì)
3000m3-d印染廢水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì),3000m3-d印染廢水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì),m3,印染,廢水處理,設(shè)計(jì)
摘 要
本印染廢水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì)規(guī)模 3000m3/d，設(shè)計(jì)水質(zhì)水量為：Q=3000m3/d ，CODcr=700～1000mg/L， PH=7.5~10.0，SS=500～800 ㎎/l，色度400～600 倍。經(jīng)處理后，應(yīng)達(dá)到下列出水水質(zhì)：COD≤100mg/L，色度≤40倍，SS≤50mg/L, 要求處理后水質(zhì)達(dá)到《山東省地方標(biāo)準(zhǔn) 紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 ( DB37/ 533－2005) 標(biāo)準(zhǔn)中B級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：
COD≤60mg/l，SS≤30mg/l，色度≤30倍。
印染廢水的特征可概括為：有機(jī)物濃度高、成分復(fù)雜、可生化性較差、色度深、堿性大、PH高、水質(zhì)變化大。
本工程方案設(shè)計(jì)依據(jù)有關(guān)環(huán)境保護(hù)在污水中的要求，采用混凝沉淀—水解酸化—接觸氧化工藝處理紡織印染廢水，在詳細(xì)方案比較的基礎(chǔ)上，選擇了如下處理工藝流程：
經(jīng)設(shè)計(jì)可知COD=94.0%, ηSS=96.2%,色度95%。
經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，此方案投資總額869萬(wàn)元，廢水處理成本為2.8元/ m3。
關(guān)鍵詞： 紡織印染廢水 混凝 水解酸化 接觸氧化
Abstract
The designing scale of waste water treatment plant is3000 m3/d, the designing quality and quantity of water are: Q=3000m3/d ，COD=700～1000mg/L ,PH=7.5～10 ,SS=500～800 ㎎/l ,Color degree=400～600 times. After disposing of it, the quality of water should attain the following standards: COD≤60mg/L，SS≤30mg/L，Chroma ≤ 30 times，reaching the B standard of (DB37/533-2005）of local standards of Shandong Province Textile industrial water pollutant discharge standards.
The design of this project is in accordance with requirements of the environmental protection in the wastewater. It uses the coagulation- sedimentation -hydrolytic acidification – contact oxidation process to deal with the wastewater in textile printing. Based on comparison of the detailed program, we select the following processes:
Through designing, we can know that the result of COD is 94%,ηSS is 96.2%,color degree is 95%.
After technical and economic analyzing, the investment amount of this project is 8.69million Yuan, and the cost of disposal of waste water is 2.8 Yuan/ t. It not only gains good economic and social benefits, but also fully puts the ideas of saving land economically, improving virescence and reducing energy consuming into the practice while designing, which is in conformity with new era environmental needs.
KEY WORDS: Textile printing and dyeing wastewater; Coagulation sedimentation; Hydrolytic acidification ;Contact oxidation
目 錄
目 錄 4
前 言 8
第一章 綜述 9
1.1印染廢水的產(chǎn)生及特點(diǎn) 9
1.2印染廢水的處理 11
1.2.1印染廢水處理的通用方法 11
1.2.2針織印染廢水的產(chǎn)生與處理 12
1.3設(shè)計(jì)依據(jù)和原則 13
1.3.1設(shè)計(jì)依據(jù) 13
1.3.2設(shè)計(jì)原則 14
第二章 工藝流程的選擇 14
2.1懸浮物的去除 14
2.2 堿度的去除 14
2.3有機(jī)物的去除 14
2.3.1生化處理方法的選擇 14
2.3.2物化方法的選擇 15
2．4色度的去除 15
2.5工藝流程的確定 16
2.6 達(dá)標(biāo)分析 16
第三章 各處理單元的計(jì)算和設(shè)計(jì) 17
3.1格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算 17
3.1.1格柵的作用 17
3.1.2格柵的分類(lèi) 18
3.1.3格柵的設(shè)計(jì)參數(shù) 18
3.1.4格柵的計(jì)算 18
3.2調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)計(jì)算 20
3.2.1調(diào)節(jié)池的作用 20
3.2.2調(diào)節(jié)池的計(jì)算 21
3.3混凝沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算 22
3.3.1混凝的作用 22
3.3.2混凝的原理 22
3.3.3混凝劑的選擇 23
3.3.4脫色劑的選擇 23
3.3.5助凝劑的選擇 23
3.3.6投藥池的容積計(jì)算 24
3.3.7混合池的設(shè)計(jì)計(jì)算 24
3.3.8處理后的水質(zhì) 26
3.3.9一級(jí)沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算 26
3.4曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 31
3.4.1對(duì)曝氣系統(tǒng)的要求 31
3.4.2曝氣類(lèi)型 31
3.4.3鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng) 31
3.5水解酸化池的設(shè)計(jì)計(jì)算 34
3.5.1水解酸化池的作用 34
3.5.2水解酸化池的計(jì)算 34
3.6接觸氧化池的設(shè)計(jì)計(jì)算 37
3.6.1接觸氧化池的大體構(gòu)造 37
3.6.2生物接觸氧化法的特點(diǎn) 37
3.6.3接觸氧化池的設(shè)計(jì)計(jì)算 38
3.7二級(jí)沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算 40
3.8污泥濃縮池的設(shè)計(jì)計(jì)算 42
3.8.1濃縮目的 42
3.8.2常用的污泥濃縮方法 42
3.8.3重力濃縮池的計(jì)算 44
3.8.4濃縮池的日常管理 46
3.8.5異?，F(xiàn)象分析與對(duì)策 46
3.9脫水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 47
3.9.1脫水目的 47
3.9.2常用機(jī)械 47
3.9.3本設(shè)計(jì)采用板框壓濾機(jī) 48
3.10污泥的焚燒處理 48
第四章 平面布置和高程布置設(shè)計(jì) 49
4.1平面布置 49
4.1.1平面布置原則 49
4.2高程布置 50
4.2.1高程設(shè)計(jì)任務(wù)及原則 50
4.2.2高程布置結(jié)果 51
第五章 投資估算與效益分析 53
5.1工程概預(yù)算 53
5.1.1主要設(shè)備列表 53
5.1.2 土建設(shè)計(jì)及安裝工程要求 54
5.1.3 設(shè)計(jì)預(yù)算 56
5.1.4經(jīng)濟(jì)技術(shù)核算 56
總結(jié) 62
參考文獻(xiàn) 63
致 謝 65
附圖一 平面布置圖
附圖二 高程布置圖
附圖三 污泥濃縮池圖
附圖四 調(diào)節(jié)池圖
附圖五 輻流沉淀池圖
附圖六 接觸氧化池圖
前 言
在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和社會(huì)日益進(jìn)步的今天，污染已經(jīng)成為全球所關(guān)心的問(wèn)題。解決環(huán)境污染是當(dāng)今社會(huì)必須要考慮的問(wèn)題。隨著生產(chǎn)技術(shù)的更新?lián)Q代帶來(lái)印染廢水的增加及其水質(zhì)的變化，印染廢水排放量大，污染物濃度高，是工業(yè)廢水中較難治理的廢水之一。紡織印染行業(yè)是水污染大戶(hù)，研究、開(kāi)發(fā)、推行低投入的水污染治理措施勢(shì)在必行，怎樣處理好印染廢水，選擇怎樣的工藝流程是比較經(jīng)濟(jì)和合理有效的，已經(jīng)成為全世界所共同研究和開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目。目前，在發(fā)達(dá)國(guó)家已有比較先進(jìn)的處理工藝和方法，這些方法一般都是建立在經(jīng)濟(jì)比較寬裕的基礎(chǔ)上的。而發(fā)展中國(guó)家的經(jīng)濟(jì)比較緊張，沒(méi)有寬裕的資金可以用來(lái)進(jìn)行一些經(jīng)濟(jì)效益不是很明顯、一般只有社會(huì)效益項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)和利用。所以，尋找經(jīng)濟(jì)和有效的印染廢水的處理工藝是必然的。我國(guó)目前印染廢水處理用得較多的是生物膜法，物理方法和化學(xué)作為輔助，排水也可以達(dá)到《紡織染整工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB4287-92）的Ⅰ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)我國(guó)的環(huán)保事業(yè)是一個(gè)比較重要的支持。生物處理方法是目前世界上應(yīng)用比較廣泛的方法，因其具有環(huán)保高效的特點(diǎn)，因而被世界很多國(guó)家所接受和運(yùn)用。
本設(shè)計(jì)是針對(duì)某地印染廠(chǎng)排放的廢水特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)了多方的比較和選擇，選定以混凝沉淀—水解酸化—接觸氧化為主的處理方案，在后面的正文中會(huì)提供相關(guān)的具體說(shuō)明和解釋。
本設(shè)計(jì)對(duì)混凝沉淀—水解酸化—接觸氧化工藝的特點(diǎn)、工藝流程、各處理單元工藝尺寸的計(jì)算、平面布局、土建管理及人員編制、成本分析等方面進(jìn)行闡述。
本設(shè)計(jì)共分五個(gè)部分：綜述，工藝流程的確定，設(shè)計(jì)計(jì)算、投資估算與效益分析。其中設(shè)計(jì)說(shuō)明包括設(shè)計(jì)依據(jù)、設(shè)計(jì)規(guī)模、范圍和設(shè)計(jì)原則、工藝流程說(shuō)明及處理方案論證，設(shè)計(jì)計(jì)算包括主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算、輔助構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算和附屬構(gòu)筑物設(shè)計(jì)說(shuō)明。并附6張圖紙：調(diào)節(jié)池圖、水解酸化池圖、高程圖、平面布置圖、接觸氧化池圖、污泥濃縮池圖。
由于本人的水平有限，資料搜集的廣度和深度有一定的局限性，設(shè)計(jì)書(shū)中難免會(huì)有一些不妥之處，敬請(qǐng)老師給出寶貴的改進(jìn)意見(jiàn)。
第一章 綜述
1.1印染廢水的產(chǎn)生及特點(diǎn)
印染是對(duì)紡織材料進(jìn)行再加工的過(guò)程，包括預(yù)處理、染色、印花和整理等四個(gè)過(guò)程。印染廢水是指印染廠(chǎng)、毛紡廠(chǎng)、針織廠(chǎng)等在生產(chǎn)過(guò)程中排出的各種廢水的總稱(chēng)。由于紡織材料種類(lèi)繁多，生產(chǎn)產(chǎn)品的花樣更多，在生產(chǎn)過(guò)程中使用的染料、助劑等化工原料的種類(lèi)非常多。
印染廢水的水質(zhì)復(fù)雜，污染物按來(lái)源可分為兩類(lèi)：一類(lèi)來(lái)自纖維原料本身的夾帶物；另一類(lèi)是加工過(guò)程中所用的漿料、油劑、染料、化學(xué)助劑等。分析其廢水特點(diǎn)，主要為以下方面。
（1）水量大、有機(jī)污染物含量高、色度深、堿性和ph大、水質(zhì)變化劇烈。因化纖織物的發(fā)展和印染后整理技術(shù)的進(jìn)步，使PVA漿料、新型助劑等難以生化降解的有機(jī)物大量進(jìn)入印染廢水中，增加了處理難度。
（2）由于不同染料、不同助劑、不同織物的染整要求，所以廢水中的ph值、CODCr 、BOD5、顏色等也各不相同，但其共同的特點(diǎn)是BOD5/CODCr值均很低，一般在20%左右，可生化性差，因此需要采取措施，使BOD5/CODCr值提高到30%左右或更高些，以利于進(jìn)行生化處理。
（3）印染廢水中的堿減量廢水，其CODCr值有的可達(dá)10萬(wàn)mg/L以上，ph值≥12，因此必須進(jìn)行預(yù)處理，把堿回收，并投入酸降低其ph值，經(jīng)預(yù)處理達(dá)到一定要求后，再進(jìn)入調(diào)節(jié)池，與其它的印染廢水一起進(jìn)行處理。
（4）印染廢水的另一個(gè)特點(diǎn)是色度高，有的可高到4000倍以上。所以印染廢水處理的行政任務(wù)之一就是進(jìn)行脫色處理，為此需要研究和選用高效脫色菌、高效脫色混凝劑和有利于脫色的處理工藝。
（5）印染行業(yè)中，PVA漿料和新型助劑的使用，使難生化降解的有機(jī)物在廢水中含量大量增加。特別是PVA漿料造成的CODCr含量占印染廢水總CODCr的比例相當(dāng)大，而水處理用的普通微生物對(duì)這部分CODCr很難降解。因此需要研究和篩選用來(lái)降解PVA的微生物。
此外，因生產(chǎn)的間斷運(yùn)行，故存在著水量水質(zhì)的波動(dòng)；對(duì)于大量使用還原染料、硫化染料、冰染料等的廢水，其化學(xué)絮凝效果相對(duì)較差。因此處理工藝要考慮這些因素，要有一定的適應(yīng)水量、水質(zhì)負(fù)荷變化的能力。
印染過(guò)程的四個(gè)工序都排出廢水，如預(yù)處理階段排出退漿廢水、煮煉廢水、漂白廢水，染色階段排出染色廢水，印花階段排出印花廢水和皂洗廢水。
退漿廢水：水量較小，但污染物濃度高，其中含有各種漿料、漿料分解物、纖維素、淀粉、堿和各種助劑。退漿廢水呈堿性，PH值在12左右。上漿以淀粉為主的（棉布）退漿廢水，其COD、BOD值都很高，可生化性較好；上漿以聚乙烯醇（PVA）為主的（如滌棉經(jīng)紗）退漿廢水，COD高而B(niǎo)OD低，廢水可生化性較差。
煮煉廢水：水量大，污染物濃度高，其中含有纖維素、果酸、蠟質(zhì)、油脂、堿、表面活性劑、含氮化合物等，廢水呈堿性，水溫高，呈褐色。
漂白廢水：水量但，但污染較輕，其中含有殘余的漂白劑、少量醋酸、硫代硫化鈉等。
絲光廢水：含堿量高，NaOH含量3%~5%，多數(shù)印染廠(chǎng)都通過(guò)蒸發(fā)濃縮回收，所以，絲光廢水一般很少排出，經(jīng)過(guò)多次重復(fù)使用最終排出的廢水仍呈強(qiáng)堿性，BOD、COD、SS均較高。
染色廢水：水量較大，水質(zhì)因所用染料的不同而不同，其中含漿料、染料、助劑、表面活性劑等，一般呈強(qiáng)堿性，色度很高，COD較BOD高得多，可生化性較差。
印花廢水：水量較大，除印花過(guò)程的廢水外，還包括印花后的皂洗、水洗廢水，污染物濃度較高，其中含有漿料、染料、助劑等，BOD、COD均較高。
印染廢水的特征可概括為：有機(jī)物濃度高、成分復(fù)雜、可生化性較差、色度深、堿性大、PH高、水質(zhì)變化大。印染行業(yè)是工業(yè)廢水排放大戶(hù)，全國(guó)排放量為300~400萬(wàn)m3/d，因此，是污染負(fù)荷較大的行業(yè)之一。
1.2印染廢水的處理
1.2.1印染廢水處理的通用方法
生物處理技術(shù)
生物處理法，包括厭氧生物處理法和好氧生物處理法，好氧生物處理法中常有的有表面曝氣活性污泥法、高濃度活性污泥法、生物轉(zhuǎn)盤(pán)、生物接觸氧化、生物鐵法和SBR等為提高廢水的可生化性，缺氧、厭氧工藝往往應(yīng)用于印染廢水氧化工藝處理之前?；钚晕勰喾ㄊ悄壳笆褂米疃嗟囊环N方法，有推流式活性污泥法和表面曝氣池等。活性污泥法具有投資相對(duì)較低，處理效果較好等優(yōu)點(diǎn)。生物接觸氧化法具有容積負(fù)荷高，占地小，污泥少，不產(chǎn)生絲狀菌膨脹，無(wú)需污泥回流，管理方便，填料上易保存降解特殊有機(jī)物的專(zhuān)性微生物等特點(diǎn)，因而近年來(lái)在印染廢水處理中被廣泛采用。
印染廢水成分復(fù)雜，處理難度較大，在實(shí)際工程中常采用組合處理工藝。對(duì)可生化性較好的印染廢水，采用一級(jí)或二級(jí)生物處理工藝；對(duì)可生化性一般的廢水，可采用厭氧生物處理與好氧生物處理相結(jié)合的工藝，也可采用好氧生物處理與物化法串聯(lián)工藝；一些含有對(duì)微生物具有毒害或抑制作用的廢水，先采用物化法進(jìn)行預(yù)處理，再進(jìn)行生物處理；排水量較小時(shí)，也可采用純物化劑處理工藝。隨著科技的發(fā)展，新的污水處理工藝不斷發(fā)展，如投菌生物處理法、高效絮凝劑、高效脫色劑等對(duì)提高廢水的處理效率具有較大的幫助。另一方面改革生產(chǎn)工藝，采用無(wú)廢少?gòu)U工藝，從源頭上消除污染，是更積極主動(dòng)的方法，也是可持續(xù)發(fā)展的必由之路。
物化處理與其他處理技術(shù)
印染廢水處理中，常用的物化處理工藝主要是混凝沉淀法與混凝氣浮法。此外，電解法，生物活性炭法和化學(xué)氧化法等有時(shí)也用于印染廢水處理中?；炷ㄊ怯∪緩U水處理中采用最多的方法，有混凝沉淀和混凝氣浮法兩種。常用的混凝劑堿式氯化鋁，聚合硫酸鐵等?；炷▽?duì)去除COD和色度都有較好的效果。作為廢水的深度處理，混凝法設(shè)置在生物處理構(gòu)筑物之后，具有操作運(yùn)行靈活的優(yōu)點(diǎn)。在印染廢水處理中，也可將混凝法設(shè)置在生物處理之前，也有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。
化學(xué)氧化法
紡織印染廢水的特征之一是帶有較深的顏色。主要由殘留在廢水中的染料所造成。此外，有些懸浮物，漿料和助劑也能產(chǎn)生顏色。這對(duì)排放和回用都很不利。為此，必須進(jìn)一步進(jìn)行脫色處理。常用的脫色處理法有氧化法和吸附法兩種。氧化脫色發(fā)有氯氧化法，臭氧化法和光氧化法三種?；瘜W(xué)氧化法一般作為深度處理設(shè)施，設(shè)置在工藝流程的最后一級(jí)。主要目的是去除色度，同時(shí)也降低部分COD，經(jīng)化學(xué)氧化法處理后，色度可降到50倍以下，COD去除率較低，一般僅5%~15%
電解法
借助于外加電流的作用產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過(guò)程稱(chēng)為電解。利用電解的化學(xué)反應(yīng)，使廢水中的有害雜質(zhì)轉(zhuǎn)化而被去除的方法稱(chēng)為廢水電解處理法，簡(jiǎn)稱(chēng)電解法。電解法以往多用于處理含氰、含鉻電鍍廢水，近年來(lái)才開(kāi)始用于處理紡織印染廢水的治理，但尚缺乏成熟的經(jīng)驗(yàn)。
活性炭吸附法
活性炭吸附技術(shù)在國(guó)內(nèi)用于醫(yī)藥，化工和食品等工業(yè)的精制和脫色已有多年歷史。70年代開(kāi)始用于工業(yè)廢水處理。生產(chǎn)實(shí)踐表明，活性炭對(duì)水中微量有機(jī)污染物具有卓越的吸附性，它對(duì)紡織印染，染料化工，食品加工和有機(jī)化工等工業(yè)廢水都有良好的吸附效果。一般情況下，對(duì)廢水中以BOD,COD等綜合指標(biāo)表示的有機(jī)物，都與獨(dú)特的去除能力。所以，活性炭吸附法已經(jīng)逐步成為工業(yè)廢水二級(jí)或三級(jí)處理的主要方法之一。
本次設(shè)計(jì)針對(duì)的是印染廢水中的針織印染廢水。
1.2.2針織印染廢水的產(chǎn)生與處理
1、針織產(chǎn)品的織造
針織產(chǎn)品是由一根根紗線(xiàn)變成線(xiàn)圈互相吊套連接而成的。它不像機(jī)織產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定，其縱橫尺寸都可伸縮，尺寸不穩(wěn)定，有較大的延伸性。針織用紗由于要形成圈，必須柔軟，而且粘度要小，故針織用紗不需上漿。針織坯布是由紗線(xiàn)通過(guò)經(jīng)編機(jī)和緯編機(jī)完成的。
2、針織產(chǎn)品的印花和染色工藝
由于針織坯布紗線(xiàn)不含漿料，故針織坯布不需退漿。但是為了去除織物上的天然雜物，需經(jīng)過(guò)煮煉工序，為了去除織物上的色素及剩余雜質(zhì)等，還需經(jīng)過(guò)漂白工序?；w針織產(chǎn)品一般不需經(jīng)過(guò)漂白。
棉針織產(chǎn)品染色與印花工藝過(guò)程與棉機(jī)織產(chǎn)品基本一樣。棉針織產(chǎn)品的印花和印染過(guò)程排放煉漂廢水和印染廢水，混合后稱(chēng)為針織印染廢水。針織印染廢水與機(jī)織印染廢水相比，ph值、色度與有機(jī)污染物濃度均較低。
1.3設(shè)計(jì)依據(jù)和原則
1.3.1設(shè)計(jì)依據(jù)
1、設(shè)計(jì)處理水量：Q=3000t/d
2、廢水水質(zhì)：該水為針織印染廠(chǎng)的廢水，主要污染物為COD、色度等CODCr=700~1000mg/L； SS=500~800 mg/L；ph=7.5~10.0；色度：400~600倍
3、排放水質(zhì)：要求處理后水質(zhì)達(dá)到《山東省地方標(biāo)準(zhǔn) 紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 ( DB37/ 533－2005) 標(biāo)準(zhǔn)中B級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：
COD≤60mg/l，SS≤30mg/l，色度≤30倍。
1.3.2設(shè)計(jì)原則
1、根據(jù)廢水特點(diǎn)，選擇合理的工藝路線(xiàn)，做到技術(shù)可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、易于維護(hù)檢修。
2、在保證處理效果的前提下，盡量減少占地面積，降低基建投資及日常運(yùn)行費(fèi)用。
3、廢水處理設(shè)備選用性能可靠、運(yùn)行穩(wěn)定、自動(dòng)化程度高的節(jié)能優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，確保工程質(zhì)量及投資效益。
第二章 工藝流程的選擇
2.1懸浮物的去除
由于廢水的SS值相對(duì)較低，因此在預(yù)處理部分設(shè)置細(xì)格柵來(lái)去除較大的懸浮物等?；炷恋沓睾蜕锾幚沓鼐商幚硪徊糠諷S，使其值降至一定標(biāo)準(zhǔn)。
2.2 堿度的去除
印染廢水的水質(zhì)呈堿性，可在格柵后設(shè)置調(diào)節(jié)池，保證一定的勻質(zhì)勻量時(shí)間，以達(dá)到一定要求的PH值。
2.3有機(jī)物的去除
2.3.1生化處理方法的選擇
常用的生化處理工藝有各種類(lèi)型的活性污泥法和生物膜法，
表2-1 兩種生化方法的工藝特點(diǎn)及費(fèi)用比較
項(xiàng)目
接觸氧化法
延時(shí)曝氣法
工 藝 特 點(diǎn)
出水水質(zhì)
良
優(yōu)
流程
無(wú)污泥回流系統(tǒng)，較簡(jiǎn)單
有污泥回流系統(tǒng)
過(guò)程控制
沒(méi)在污泥膨脹現(xiàn)象，易于控制
控制不好有污泥膨脹上浮現(xiàn)象
負(fù)荷
負(fù)荷高，污泥濃度高
低負(fù)荷，長(zhǎng)停留時(shí)間
占地面積
曝氣池容積相對(duì)較小，但需設(shè)污泥濃縮池
曝氣池容積較大
污泥產(chǎn)量及處置
污泥產(chǎn)量較大，污泥需進(jìn)行濃縮，然后脫水
污泥產(chǎn)量小，絮凝沉降性能相對(duì)好；不需濃縮，可直接脫水
與后續(xù)脫色流程的組合
可在二沉池前直接投混凝劑進(jìn)行脫色，簡(jiǎn)便易行，節(jié)省費(fèi)用
追求高效脫色時(shí)可用吸附法
費(fèi) 用
基建投資
元/（m3/d）
500
688
直接處理成本 元/（m3/d）
0.37
0.40
本設(shè)計(jì)針對(duì)的針織印染廢水量較小，因此考慮采用生物膜法中的生物接觸氧化法。（資料2 P65）
2.3.2物化方法的選擇
常用的物化處理工藝還有混凝沉淀和混凝氣浮法，色度和COD去除率在50%左右。本設(shè)計(jì)采用混凝沉淀法。
2．4色度的去除
常用的方法有活性炭吸附法和混凝法，由于活性炭再生需要昂貴的費(fèi)用，因此本設(shè)計(jì)考慮混凝法。
2.5工藝流程的確定
廢水首先經(jīng)過(guò)預(yù)處理，即格柵和調(diào)節(jié)池，去除微量懸浮物和水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)。由于印染廢水中的染料會(huì)對(duì)生物池中的微生物的活性有抑制作用，故讓廢水先進(jìn)行物化處理，經(jīng)過(guò)混凝沉淀池，使得廢水的色度和有機(jī)物濃度得到一定的去除后，再進(jìn)行生物處理。另外，由于印染廢水的可生化性不高，故令混凝池出來(lái)的水進(jìn)入水解酸化池，使廢水中的有機(jī)大分子分解成小分子，從而提高其可生化性，之后再通入接觸氧化池進(jìn)行好氧處理，使其COD和色度達(dá)到要求。
大致流程如下：
圖2-1 工藝流程圖
2.6 達(dá)標(biāo)分析
表2-2達(dá)標(biāo)分析
項(xiàng)目
CODcr
SS
色度
PH
調(diào)節(jié)池
進(jìn)水
1000
800
600
7.5～10.0
出水
1000
800
600
7～8
去除率
0
0
0
混凝
沉淀池
進(jìn)水
1000
800
600
7～8
出水
500
120
300
7～8
去除率
50%
85%
50%
水解池
進(jìn)水
500
120
300
7～8
出水
300
100
150
7～8
去除率
40%
17%
50%
接觸
氧化池
進(jìn)水
300
100
150
出水
60
80
30
7～8
去除率
80%
20%
80%
7～8
二沉池
進(jìn)水
60
80
30
7～8
出水
60
30
30
7～8
去除率
62.5%
綜上列表，二級(jí)沉淀池出水符合《山東省地方標(biāo)準(zhǔn) 紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 ( DB37/ 533－2005) 標(biāo)準(zhǔn)中B級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：COD≤60mg/l，SS≤30mg/l，色度≤30倍
第三章 各處理單元的計(jì)算和設(shè)計(jì)
3.1格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算
3.1.1格柵的作用
除去廢水中較大的懸浮物、漂浮物、纖維物質(zhì)和固體顆粒物質(zhì)，從而保證后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運(yùn)行，減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷。
3.1.2格柵的分類(lèi)
按照柵條間隙，可分為粗格柵（50~100mm）、中格柵（10~40mm）、和細(xì)格柵（3~10mm）；按照柵渣清除方式，可分為人工清除格柵、機(jī)械清除格柵和水力清除格柵。（資料2 P280）
3.1.3格柵的設(shè)計(jì)參數(shù)
1）格柵前渠道內(nèi)的水流速的一般采用0.4~0.9m/s,此處取v1=0.6m/s;
2）過(guò)柵流速一般采用0.6~1.0m/s，此處取v=0.8m/s;
3）格柵傾角一般采用45o~75o，此處取60o（資料2 P283）
3.1.4格柵的計(jì)算（資料2 P284）
格柵計(jì)算尺寸圖見(jiàn)圖2:
（1）進(jìn)水渠尺寸（B1，h）
廢水實(shí)際流量Q=3000t/d=3000m3/d
印染水的設(shè)計(jì)水量Qmax=2Q=6000 m3/d=0.0694 m3/s
令進(jìn)水渠寬與水深的關(guān)系為B1=2h,且B1h=Qanx/v1=0.0694/0.6=0.116m2
故h=0.24m,B1=0.48m
（2）柵條的間隙數(shù)（n）
已求得柵前水深h=0.24m，設(shè)過(guò)柵流速v=0.8m/s,格柵傾角，柵條間隙寬度b=0.01m
故n==個(gè)
(3)柵槽寬度（B）
設(shè)柵條寬度S=0.01m
故B=Sn+(n-1)b==0.69m
(4)通過(guò)格柵的水頭損失（h1）
計(jì)算水頭損失h0= ,其中由于柵條斷面形狀選擇迎水面為半圓形的矩形：
查得此斷面的形狀系數(shù)，阻力系數(shù)
得m
格柵受污物堵塞時(shí)水頭損失增大倍數(shù)一般取3
故m
(5)柵后槽總高度(H)
柵前渠道超高取0.3
故m
（6）柵槽總長(zhǎng)度(L)
進(jìn)水渠道漸寬部分的展開(kāi)角度一般取
進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度m
柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度m
柵前渠道深m
故m
設(shè)置長(zhǎng)寬為4m的格柵間
3.2調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)計(jì)算
3.2.1調(diào)節(jié)池的作用
印染廢水具有水質(zhì)、水量和酸堿度等水質(zhì)指標(biāo)隨排水時(shí)間大幅度波動(dòng)的特點(diǎn)。調(diào)節(jié)池針對(duì)印染廢水的以上特點(diǎn)，可以調(diào)節(jié)其水質(zhì)水量，使處理構(gòu)筑物和管渠不受廢水高峰流量和濃度變化的沖擊，另外，可以對(duì)呈堿性的廢水進(jìn)行PH調(diào)節(jié)。
3.2.2調(diào)節(jié)池的計(jì)算
（1）調(diào)節(jié)池容積：由于印染廢水的停留時(shí)間需在10h以上，故令停留時(shí)間t=12h
得調(diào)節(jié)池的容積V=Qt=12512=1500m3
(2)調(diào)節(jié)池尺寸： 有效水深取5m，池面積為300m2,池寬取12m，池長(zhǎng)為25m。
（3）穿孔管曝氣：空氣量Qs=125625m3/h=0.174m3/s
空氣總管D1取150mm,管內(nèi)流速v1=10m/s
V1在 10~15m/s范圍內(nèi)，滿(mǎn)足規(guī)范要求。
空氣支管D2:共設(shè)8根支管，每根支管的空氣流量為
q=
支管內(nèi)的空氣流速v2應(yīng)在5~10m/s范圍內(nèi)，選v2=5m/s，則支管徑
=0.075m=75mm
取D2=100mm,則
穿孔管D3:每根支管連接六根穿孔管，則每根穿孔管的空氣流量
，取v3=5m/s
取D3=32mm,
則
孔眼計(jì)算：孔眼開(kāi)于穿孔管底部與垂直中心線(xiàn)成45°處，并交錯(cuò)排列，孔眼間距b=100mm,孔徑=4mm，穿孔管長(zhǎng)一般為4mm,孔眼數(shù)m=74個(gè)，則孔眼流速
v=
管路阻力計(jì)算：沿程阻力h1=103.5mm，局部阻力h2=216mm，
布?xì)饪鬃枇3
式中 1.2----布?xì)饪拙植孔枇ο禂?shù)；
----空氣密度為1.205kg/m3
v----孔管流速，m/s
g----重力加速度，m/s2
=
穿孔管安裝水深H0=4.4m
總需水頭H=H0+h1+h2+h3=4.4+0.1035+0.216+0.0012=4.72m
（4）出水泵的選型：QW型潛水排污泵 根據(jù)實(shí)際流量Q=3000 m3/d=125 m3/h,故選擇的型號(hào)為： 100W120-10,其參數(shù)為流量120 m3/h,揚(yáng)程10m,轉(zhuǎn)速1440r/min，出口直徑100mm,重量150kg。
3.3混凝沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算
3.3.1混凝的作用
通過(guò)向水中投加一些藥劑（通常稱(chēng)為混凝劑及助凝劑）使水中難以沉淀的膠體顆粒能相互聚合，長(zhǎng)大至能自然沉淀的程度。還可投加一些有機(jī)脫色劑，使廢水中的色度得到一定的去除。
3.3.2混凝的原理
混凝處理包括凝聚和絮凝兩個(gè)階段。在凝聚階段水中的膠體雙電層被壓縮失去穩(wěn)定而形成較小的微粒；在絮凝階段這些微?；ハ嗑劢Y(jié)（或由于高分子物質(zhì)的吸附架橋作用相助）形成大顆粒絮體，這些絮體在一定的沉淀?xiàng)l件下可以從水中分離去除。
3.3.3混凝劑的選擇
考慮因素（1）處理效果好，對(duì)希望去除的污染物有較高的去除率，能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求；（2）混凝劑及助凝劑的價(jià)格應(yīng)適當(dāng)便宜，需要的投加量應(yīng)當(dāng)適中，以防止由于價(jià)格昂貴造成處理運(yùn)行費(fèi)用過(guò)高；（3）混凝劑的來(lái)源應(yīng)當(dāng)可靠，產(chǎn)品性能比較穩(wěn)定，并應(yīng)宜于儲(chǔ)存和投加方便；（4）所有的混凝劑都不應(yīng)對(duì)處理出水產(chǎn)生二次污染。
綜上因素考慮，選擇聚合氯化鋁（PAC）。(資料2 )PAC的特點(diǎn)有凈化效率高，耗藥量少，過(guò)濾性能好，對(duì)各種工業(yè)廢水適應(yīng)性較廣；溫度適應(yīng)性高，PH適應(yīng)范圍寬（可在PH=5~9的范圍內(nèi)），因而可不投加堿劑；使用時(shí)操作方便，腐蝕性小，勞動(dòng)條件好；設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，成本較三氯化鐵低；是無(wú)機(jī)高分子化合物。
3.3.4脫色劑的選擇
采用絮凝脫色劑，代號(hào)脫色Ⅰ號(hào)。
它的特點(diǎn)有屬于聚胺類(lèi)高度陽(yáng)離子化的有機(jī)高分子混凝劑，液體產(chǎn)品固含量70%，無(wú)色或淺黃色透明粘稠液體貯存溫度5~45℃，使用PH值7~9，按1：50~1：100稀釋后投加，投加量一般為20~100mg/L，也可與其他混凝劑配合使用對(duì)于印染廠(chǎng)、染料廠(chǎng)、油墨廠(chǎng)等工業(yè)廢水處理具有其他混凝劑不能達(dá)到的脫色效果
3.3.5助凝劑的選擇
采用聚丙烯酰胺（PAM）（資料10《城鎮(zhèn)》 P442）
它的特點(diǎn)有在處理高濁度水時(shí)效果顯著，既可保證水質(zhì)，又可減少混凝劑用量和一級(jí)沉淀池容積。目前被認(rèn)為是處理高濁度水最有效的高分子絮凝劑之一，并可用于水廠(chǎng)污泥脫水；聚丙烯酰胺水解體的效果比未水解的好，生產(chǎn)中應(yīng)盡量采用水解體，水解比和水解時(shí)間應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)求得；與常用混凝劑配合使用時(shí)，應(yīng)視原水濁度的高低按一定的順序先后投加，以發(fā)揮兩種藥劑的最大效果；聚丙烯酰胺固體產(chǎn)品不易溶解，宜在有機(jī)械攪拌的溶解槽內(nèi)配制溶液，配制濃度一般為2%，投加濃度0.5%~1%；聚丙烯酰胺中丙烯酰胺單體有毒性，用于生活飲用水凈化時(shí)，其產(chǎn)品應(yīng)符合優(yōu)等品要求；是合成有機(jī)高分子絮凝劑，為非離子型。通過(guò)水解構(gòu)成陰離子型，也可通過(guò)引入基團(tuán)制成陽(yáng)離子型。
3.3.6投藥池的容積計(jì)算（資料2 P437）
(1)混凝劑PAC投藥池容積（W1）
混凝劑最大用量a=10mg/L
處理水量Q=3000m3/d=125m3/h
藥液濃度b取10%
每天配制溶液次數(shù)n=3
(2)助凝劑PAM投藥池容積（W2）
助凝劑最大用量a=10mg/L
處理水量Q=3000m3/d=125m3/h
藥液濃度b取10%
每天配制溶液次數(shù)n=3
3.3.7混合池的設(shè)計(jì)計(jì)算（資料2 P437）
將混合池分為兩個(gè)部分，其中一個(gè)加入混凝劑PAC，另一個(gè)加入助凝劑PAM.采用機(jī)械攪拌混合池，設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：為加強(qiáng)混合效果，除池內(nèi)設(shè)有快速旋轉(zhuǎn)槳板外，還可在周壁上加設(shè)固定擋板四塊，每塊寬度采用（1/10~1/12）D(D為混合池直徑)，其上下緣離靜止液面和池底皆為1/4D;
混合池內(nèi)一般設(shè)帶兩葉的平板攪拌器，攪拌器離池底0.5~0.75 D0(D0為攪拌器直徑)當(dāng)H(有效高度)：D1.2時(shí)，攪拌器設(shè)1層；當(dāng)H：D>1.3時(shí)，攪拌器可設(shè)兩層；如H：D的比例很大，則可多設(shè)幾層；每層間距（1.0~1.5）D0，相鄰兩層槳板采用90°交叉安裝；
攪拌器直徑D0=（1/3~2/3）D；攪拌器寬度B=(0.1~0.25)D
（1）混合池有效容積（W）
混合時(shí)間T=8min
混合池流量Q=3000m3/d=2.08m3/min
設(shè)兩個(gè)池子即n=2
故W=QT/n=8.32m3
設(shè)混合池長(zhǎng)寬均為2m,即l=w=2m
混合池水深H=W/lw=2.1m
當(dāng)量直徑D==2.26m
混合池壁設(shè)四塊固定擋板，每塊寬度1/10D=0.23m,其上下緣離靜止
液面和池底皆0.6m,擋板長(zhǎng)為2.1m-1.2m=0.9m
混合池超高0.5m,混合池全高為2.1m+0.5m=2.6m
(2)攪拌器外緣線(xiàn)速度v=3m/s
攪拌器直徑D02/3D,D0=1.5m
攪拌器距池底高度采用0.7m,攪拌葉數(shù)Z=2,攪拌器寬度B=0.413m，攪拌器層數(shù)e=1。
攪拌器轉(zhuǎn)速
攪拌器旋轉(zhuǎn)角速度
阻力系數(shù)C取0.5，水的容重=1000kg/m3，攪拌器半徑R0=D0/2=1.5/2=0.75m重力加速度g=9.81m/s2
計(jì)算軸功率
水的動(dòng)力粘度取水溫20℃的，設(shè)計(jì)速度梯度G取500
需要軸功率
KW
，滿(mǎn)足要求。
傳動(dòng)機(jī)械效率一般取0.85
電動(dòng)機(jī)功率
3.3.8處理后的水質(zhì)
設(shè)計(jì)混凝池可使廢水色度和COD值均減小50%，即CODmg/L
3.3.9一級(jí)沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算
（1）沉淀池的選擇：
表3-1 各種沉淀池比較（資料2 P312）
池型
優(yōu)點(diǎn)
缺點(diǎn)
適用條件
平
流
式
沉淀效果好
對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化的適用能力較強(qiáng)
施工簡(jiǎn)易，造價(jià)較低
池子配水不易均勻
采用多斗排泥時(shí)，每個(gè)泥斗需要單獨(dú)設(shè)排泥管各自排泥，操作量大；采用鏈帶式刮泥機(jī)排泥時(shí)，鏈帶的支撐機(jī)和驅(qū)動(dòng)件都浸于水中，易銹蝕
適用于地下水位高及地質(zhì)較差地區(qū)
適用于大中小型污水處理廠(chǎng)
豎
流
式
排泥方便，管理簡(jiǎn)單
占地面積小
池子深度大，施工困難
對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化的適用能力較差
造價(jià)較高
池徑不宜過(guò)大，否則布水不勻
適用于處理水量不大的小型污水處理廠(chǎng)
輻
流
式
多為機(jī)械排泥，運(yùn)行較好，管理較簡(jiǎn)單
排泥設(shè)備已趨定型
機(jī)械排泥設(shè)備復(fù)雜，對(duì)施工質(zhì)量要求高
適用于地下水位較高地區(qū)
適用于大中型污水處理廠(chǎng)
斜
流
式
生產(chǎn)能力大，處理效率高；
停留時(shí)間短，占地面積?。?
構(gòu)造復(fù)雜，斜板、斜管造價(jià)高，須定期更換，易堵塞；
固體負(fù)荷不宜過(guò)大，耐沖擊負(fù)荷能力較差
綜上分析，本設(shè)計(jì)采用輻流式沉淀池，并且，周邊進(jìn)水的輻流式沉淀池是一種沉淀效率較高的池型，與中心進(jìn)水周邊出水的輻流式沉淀池相比，其設(shè)計(jì)表面負(fù)荷可提高1倍左右。因此，本設(shè)計(jì)采用周邊進(jìn)水的輻流式沉淀池。
（2）沉淀池的計(jì)算：(資料5 P53)
設(shè)計(jì)參數(shù)：輻流沉淀池設(shè)計(jì)流量取最大設(shè)計(jì)流量，初次沉淀池表面負(fù)荷去1.0~1.5m3/m2.h,二次沉淀池表面負(fù)荷取0.7~1.0m3/m2.h，沉淀效率40%~60%；
池直徑一般大于10m,有效水深大于3m;
進(jìn)水處設(shè)閘門(mén)調(diào)節(jié)流量，進(jìn)水中心管流速大于0.4m/s，進(jìn)水采用中心管淹沒(méi)式潛孔進(jìn)水，過(guò)孔流速0.1~0.4m/s，潛孔外側(cè)設(shè)穿孔擋板式穩(wěn)流罩，保證水流平穩(wěn)；
出水處設(shè)擋渣板，擋渣板高出池水面0.15~0.2m,排渣管直徑大于0.2m，出水周邊采用鋸齒三角堰，匯入集水渠，渠內(nèi)水流速為0.2~0.4m/s;
排泥管設(shè)于池底，管徑大于200mm,管內(nèi)流速大于0.4m/s，排泥靜水壓力1.2~2.0m，排泥時(shí)間大于10min
池底坡度一般采用0.05~0.10
圖3-1 輻流沉淀池
沉淀部分水面面積（F）
其中，最大設(shè)計(jì)流量Qmax=2Q=6000m3/d=250 m3/h
池?cái)?shù)n=1
表面負(fù)荷q’=1.0 m3/m2.h
故
池子直徑（D）
故 =17.8m(取D=18m)
實(shí)際水面面積（F）
實(shí)際表面負(fù)荷（）
0.98 m3/m2.h
單池設(shè)計(jì)流量（Q0）
Q0=Q/n=250/1=250m3/h
校核堰口負(fù)荷（）
0.61L/s.m<4.34 L/s.m
符合要求
校核固體負(fù)荷（）
其中，混合液懸浮物濃度（MLSS）Nw=3kg/m3
污泥回流比R=0
=70.9kg/m2.d<150 kg/m2.d
符合要求
澄清區(qū)高度（）
其中，沉淀時(shí)間t=2h
1.97m
污泥區(qū)高度（）
其中，污泥停留時(shí)間t’=4h(資料4 P138)
底流濃度Cu=6kg/m3
池邊水深（）
設(shè)緩沖層高度為0.3m
=1.97+2.6+0.3=4.87m
沉淀池高度（H）
設(shè)池底坡度為0.06，污泥斗直徑d=2m
池中心與池邊落差h3==0.48m
超高h(yuǎn)1=0.3m
污泥斗高度h4=1.0m
H=h1+h2+h3+h4=0.3+4.87+0.48+1.0=6.65m
沉淀池污泥量（）
進(jìn)水流量
其中，沉淀池有效容積3
沉淀時(shí)間t=2h
干污泥量
其中，沉淀池進(jìn)水懸浮物含量為800mg/L
沉淀池出水懸浮物含量為120mg/L
m3/h
去除污泥量
其中，含水率為%時(shí)的污泥量為
去除污泥含水率%=95%
m3/h
3.4曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算
3.4.1對(duì)曝氣系統(tǒng)的要求（資料1 P337）
供氧量在滿(mǎn)足曝氣池設(shè)計(jì)流量時(shí)生化反應(yīng)的需氧量以外，還應(yīng)使混合液含有一定剩余DO值，一般按2mg/L計(jì)；
使混合液始終保持懸浮狀態(tài)，不致產(chǎn)生沉淀，一般應(yīng)使池中平均水流速度在0.25m/s左右；
設(shè)施的充氧能力應(yīng)便于調(diào)節(jié)，有適應(yīng)需氧變化的靈活性；
在滿(mǎn)足需氧要求的前提下，充氧裝置的動(dòng)力效率和氧利用率應(yīng)力求較高；
充氧裝置應(yīng)易于維修，不易堵塞，出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)易于排除；
充氧裝置一般是選用易于購(gòu)到的可靠產(chǎn)品，附有清水試驗(yàn)的技術(shù)資料；
應(yīng)考慮氣候、環(huán)境因素，如結(jié)冰、噪聲、臭氣問(wèn)題等。
3.4.2曝氣類(lèi)型
大體分為兩類(lèi)，一類(lèi)是鼓風(fēng)曝氣，是指采用曝氣器----擴(kuò)散板或擴(kuò)散管在水中引入氣泡的曝氣方式。另一類(lèi)是機(jī)械曝氣，是指利用葉輪等器械引入氣泡的曝氣方式。根據(jù)污水性質(zhì)、環(huán)境要求、管理水平、經(jīng)濟(jì)核算，工程設(shè)計(jì)中可選用鼓風(fēng)曝氣、機(jī)械表面曝氣、射流曝氣等方式，一般宜選用鼓風(fēng)曝氣式。
3.4.3鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)
鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)由鼓風(fēng)機(jī)、空氣擴(kuò)散裝置（曝氣器）和一系列連通的管道組成。鼓風(fēng)機(jī)將空氣通過(guò)一系列管道輸送到安裝在池底部的曝氣器，經(jīng)過(guò)曝氣器使空氣形成不同尺寸的氣泡。氣泡在擴(kuò)散裝置出口處形成，尺寸則取決于空氣擴(kuò)散裝置的形式，氣泡經(jīng)過(guò)上升和隨水循環(huán)流動(dòng)，最后在液面處破裂，這一過(guò)程中產(chǎn)生氧向混合液中轉(zhuǎn)移的作用。（資料2 P503）
（1）空氣擴(kuò)散裝置的選定
在選定空氣擴(kuò)散裝置時(shí)，要考慮下列各項(xiàng)因素：
空氣擴(kuò)散裝置應(yīng)具有較高的氧利用率（Ea）和動(dòng)力效率（Ep）,具有較好的節(jié)能效果；
不易堵塞 ，出現(xiàn)故障易排除，便于維護(hù)管理；
構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于安裝，工程造價(jià)及裝置本身成本都較低。
此外，還應(yīng)考慮廢水水質(zhì)、地區(qū)條件以及曝氣池型、水深等。
微孔曝氣器的主要性能特點(diǎn)是產(chǎn)生微小氣泡，氣、液接觸面大，氧利用率較高，一般可達(dá)10%以上；其缺點(diǎn)是氣壓損失較大，易堵塞，送入的空氣應(yīng)預(yù)先通過(guò)過(guò)濾處理。選用YMB型微孔曝氣器，它是由優(yōu)質(zhì)合成橡膠制成，具有較高的優(yōu)質(zhì)速度，充氧效率高，不易產(chǎn)生堵塞，不怕銹蝕。（資料3 P385）
表3-2 YMB-Ι的規(guī)格及性能參數(shù)
直徑D/mm
膜片平均孔徑/
空氣量/m3.個(gè)-1
服務(wù)面積/m2.個(gè)-1
氧利用率/%
充氧能力（O2）/kg.(m3.h)-1
動(dòng)力效率（O2）/kg.(kW.h)-1
260
80~100
1.5~3
0.5~0.75
18.4~27.7
0.112~0.185
3.46~5.19
（2）鼓風(fēng)機(jī)的選定
國(guó)內(nèi)目前常用風(fēng)機(jī)1 羅茨鼓風(fēng)機(jī)：TS系列低噪聲羅茨鼓風(fēng)機(jī)，R系列羅茨鼓風(fēng)機(jī)，L系列羅茨鼓風(fēng)機(jī)；2 離心鼓風(fēng)機(jī)：高速單級(jí)污水處理離心鼓風(fēng)機(jī)，C系列污水處理離心鼓風(fēng)機(jī)。
鼓風(fēng)機(jī)應(yīng)選用高效、節(jié)能、使用方便、運(yùn)行安全，噪聲低、易維護(hù)管理的機(jī)型。
（3）鼓風(fēng)機(jī)機(jī)房
污水處理廠(chǎng)采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)時(shí)，宜設(shè)置單獨(dú)的風(fēng)機(jī)房。也可根據(jù)情況設(shè)置敞開(kāi)式風(fēng)機(jī)站，或采用密閉隔音結(jié)構(gòu)風(fēng)機(jī)房。機(jī)房宜布置在曝氣池附近。機(jī)房?jī)?nèi)可設(shè)有值班室、配電室、工具室，對(duì)單級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)房應(yīng)設(shè)有冷卻或風(fēng)冷卻系統(tǒng)。機(jī)房?jī)?nèi)值班室宜有單獨(dú)出入口，宜用雙層玻璃，并應(yīng)有良好的隔聲措施。機(jī)房頂板及內(nèi)墻應(yīng)采用吸聲效果較好的材料貼面。
機(jī)房?jī)?nèi)值班室應(yīng)有必要的通訊手段和機(jī)房?jī)?nèi)主要設(shè)備工況的指示或報(bào)警裝置。當(dāng)機(jī)房?jī)?nèi)不設(shè)值班室時(shí)，機(jī)房主要設(shè)備工況的指示或報(bào)警裝置均應(yīng)引進(jìn)總值班室。
（4）供風(fēng)管道
的鋪設(shè)要求：
水面以上供風(fēng)干、支管可采用UPVC-FRP復(fù)合管（加強(qiáng)聚氯乙烯+2mm玻璃布）或FRP管、鋼管。水下供風(fēng)支管也可采用加強(qiáng)聚氯乙烯UPVC管。
供風(fēng)管道為鋼管時(shí)，必須對(duì)管道內(nèi)進(jìn)行嚴(yán)格防腐處理，管道外也宜做防腐處理。管內(nèi)防腐可采用厚δ=150μ的鋁合金熱噴涂或其它方法。
布?xì)庵Ч茉试S水平高度誤差值±10mm。
微孔曝氣器底盤(pán)與布?xì)庵Ч苓B接后，底盤(pán)平面與管軸線(xiàn)水平誤差不應(yīng)大于5mm。
微孔曝氣器固定支架應(yīng)可調(diào)。調(diào)整后同一曝氣池內(nèi)曝氣器盤(pán)面標(biāo)高最大誤差不應(yīng)大于5mm，兩曝氣池之間的曝氣器盤(pán)面標(biāo)高，最大誤差不應(yīng)大于10mm或按設(shè)計(jì)要求。
供風(fēng)支管的間距應(yīng)通過(guò)計(jì)算確定，但不宜小于0.5m。
為便于檢修和更換曝氣頭，也可采用可提式微孔曝氣器裝置。
曝氣支管末端應(yīng)有排除氣、水混合物之立管，管端伸出水面，管徑不宜小于5mm，支管與立管連接處孔洞直徑以3-5mm為宜，管上設(shè)有閥門(mén)。
微孔曝氣器的固定支架，應(yīng)有足夠的錨固力，與池底板進(jìn)行錨固應(yīng)考慮所受浮力。
微孔曝氣器安裝前，應(yīng)將供風(fēng)干管、支管等所有管道吹掃干凈。
3.5水解酸化池的設(shè)計(jì)計(jì)算
3.5.1水解酸化池的作用
印染廢水的可生化性較低，通過(guò)酸化水解可使廢水中的有機(jī)大分子分解成小分子，有利于后續(xù)有氧細(xì)菌的分解作用，從而提高廢水的可生化性，有利于改善后續(xù)好氧生化處理的效果
3.5.2水解酸化池的計(jì)算
（1）有效容積（V）
設(shè)停留時(shí)間HRT=16h
污水流量Q=3000 m3/d=125 m3/h
設(shè)置兩個(gè)水解酸化池，即n=2
故有效容積V=QHRT/2=1000 m3
(2) 去除率計(jì)算（）
第一個(gè)水解酸化池：
其中，有效容積V=1000m3
容積負(fù)荷M=300 g BOD5/(m3·d)
廢水流量Q=3000m3/d
最大進(jìn)水COD濃度La=500mg/L
最大出水COD濃度為L(zhǎng)t
求得第一個(gè)水解酸化池的最大出水COD濃度Lt=400mg/L
去除率=（500-400）/500=20%
第二個(gè)水解酸化池 ：
其中，有效容積V=1000m3
容積負(fù)荷M=300 gCOD /(m3·d)
廢水流量Q=3000m3/d
最大進(jìn)水COD濃度La=400mg/L
最大出水COD濃度為L(zhǎng)t
求得第二個(gè)水解酸化池的最大出水COD濃度Lt=300mg/L
去除率=（400-300）/400=25%
即：經(jīng)過(guò)兩個(gè)水解酸化池的處理，印染廢水中COD的含量300mg/L
(3)實(shí)際池子體積（W）
設(shè)兩個(gè)水解酸化池的長(zhǎng)（l）為20m，寬(w)為10m
則有效水深h=W/lw=5m
令池子超高為0.5m
故實(shí)際池子體積W=m2
（4）水解酸化池需氧量（Oc）
每個(gè)水解酸化池處理的污水量Q=3000m3/d， 處理的COD濃度L=100mg/L=0.1kg/m3
因此，處理的COD的量q=QL ==300kg/d
設(shè)此厭氧環(huán)境中，分解1kgCOD需要0.5kgO2
故Oc=150kg/d
（5）風(fēng)機(jī)總供風(fēng)量(Q)
式中 Q – 風(fēng)機(jī)總供風(fēng)量（m3/d）；
0.28 – 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（0.1Mpa，20BC）下每立方米空氣中含氧量
（kgO2/m3）；
ε – 曝氣器氧的利用率，以25%計(jì)
Oc–需氧量，150kg/d
/d=1.49m3/min
表3-3 TSB-50型號(hào)羅茨式鼓風(fēng)機(jī)
轉(zhuǎn)速/(r/min)
升壓/KPa
流量/(m3/min)
配套電機(jī)型號(hào)
配套電機(jī)功率/KW
機(jī)組最大重量/kg
1450
49.0
1.48
Y100L2-4
3
140
（6）曝氣器數(shù)量（hc）
式中 hc— 按供氧能力所需曝氣器個(gè)數(shù)（個(gè)）；
Oc –曝氣器污水標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下生物處理需氧量（kgO2/d）；
qc – 曝氣器標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，與曝氣器工作條件接近時(shí)的供氧能力（kgO2/h·個(gè) ）
式中0.28 – 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（0.1Mpa，20BC）下每立方米空氣中含氧量
（kgO2/m3）；
q –YMB型微孔曝氣器的空氣量，2m3/個(gè) kgO2/m3
（7）產(chǎn)泥量計(jì)算（Q’）
水解池的污泥產(chǎn)率為0.07kg/kgCOD，進(jìn)水COD濃度為500mg/L
出水COD濃度為300mg/L
去除COD為500 mg/L-300mg/L=200mg/L=0.2kg/m3
由COD產(chǎn)泥量為W=0.070.23000=42kg/d
產(chǎn)干泥體積V=W/1000=0.042m3/d
含水率為99%，故污泥產(chǎn)量Q’=0.042/(1-99%)=4.2m3/d
（8）填料的選定
一般而言，可生化性好的廢水選用彈性填料，對(duì)于可生化性較低的廢水一般選用組合填料。印染廢水的可生化性不高，故選用組合填料。組合填料是在軟性填料的基礎(chǔ)上改進(jìn)的另一類(lèi)型填料，由纖維束、塑料環(huán)片、套管、中心繩組成。（資料3 P399）纖維束在中間塑料環(huán)片的支撐下，避免了纖維束中心結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，同時(shí)又能起到良好的布水、布?xì)庾饔谩髻|(zhì)效果好，氧利用率高。
3.6接觸氧化池的設(shè)計(jì)計(jì)算
3.6.1接觸氧化池的大體構(gòu)造
圖3-2 接觸氧化池
3.6.2生物接觸氧化法的特點(diǎn)(資料5 P81)
由于填料比表面積大，池內(nèi)充氧條件好，氧化池內(nèi)單位容積的生物量高于活性污泥法曝氣池及生物濾池，因此，它可以達(dá)到較高的容積負(fù)荷；
由于相當(dāng)一部分微生物固著生長(zhǎng)在填料表面，不需要設(shè)污泥回流系統(tǒng)，也不存在污泥膨脹問(wèn)題，運(yùn)行管理簡(jiǎn)便；
由于池內(nèi)生物固著量多，水流屬完全混合型，因此它對(duì)水質(zhì)水量的驟變有較強(qiáng)的適應(yīng)能力；
因污泥濃度高，當(dāng)有機(jī)容積負(fù)荷較高時(shí)，其F/M仍保持在一定水平，因此污泥產(chǎn)量可相當(dāng)于或低于活性污泥法。
3.6.3接觸氧化池的設(shè)計(jì)計(jì)算(資料2 P607)
(1) 氧化池的有效容積（V）
式中， 平均日污水量Q=3000
進(jìn)水COD濃度La=300mg/L
出水COD濃度Lt=60mg/L
容積負(fù)荷M= 720g COD/(m3·d)
故
停留時(shí)間t’=16h
即：經(jīng)過(guò)接觸氧化池的處理，印染廢水中COD的含量60mg/L
(2)氧化池總面積（F）
取接觸氧化填料層總高度H=3m,則接觸氧化池總面積：
故
（3）每格氧化池面積（f）
取接觸氧化池格數(shù)n=2,則每格接觸氧化池面積：
故
每格接觸氧化池尺寸為20m10m
（4）校核接觸時(shí)間（t）
已求得每格氧化池面積f=200m2,濾料層總高度H=3m,平均日污水量Q=3000m3/d
故
（5）氧化池總高度（H0）
氧化池有效水深h=V/f=5m
設(shè)超高為0.5m
故H0=5+0.5=5.5m
（6）接觸氧化池需氧量（Oc）
每格接觸氧化池處理的污水量Q=3000m3/d，
處理的COD濃度L==120mg/L=0.12kg/m3
因此，處理的COD的量q=QL= =360kg/d
設(shè)此厭氧環(huán)境中，分解1kgCOD需要1.5kgO2
Oc=540kg/d
（7）風(fēng)機(jī)總供風(fēng)量(Q)
式中 Q – 風(fēng)機(jī)總供風(fēng)量（m3/d）；
0.28 – 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（0.1Mpa，20BC）下每立方米空氣中含氧量
（kgO2/m3）；
ε – 曝氣器氧的利用率，以25%計(jì)
Oc–需氧量，
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