1、本科毕业设计环境工程无锡谢村印染废水污水处理工程TREATMENTENGINEERINGOFPRINTINGANDDYEINGWASTEWATERINXIECUN,WUXII摘要【摘要】主要针对无锡谢村15000M3/D的印染废水进行工艺设计。根据印染废水色度大，有机质含量高、水质变化大、PH偏高等特点，采用调节池/水解酸化/生物接触氧化/混凝沉淀工艺，然后对流程中的主要构筑物进行工艺计算和设备选型，最后完成高程计算，绘制相关图纸。预计通过组合工艺处理，废水的COD、BOD5、色度去除率分别可达92、96、97E去除率，本设计中取40；Q设计日流量；故/08VSSSS，2203/08254KG
2、VSS/DX去除悬浮物质产生的污泥量为3X300650000150045315KGSS/DEXFQSSSS上式中FSS的污泥转化率，无实验资料可取0507GMLSS/GSS，本例取为07；0SS生物反应池进水悬浮物浓度3/KGM；ESS生物反应池出水悬度3/KGM；Q设计日流量；设池内污泥水解率为40，故每日水解酸化池污泥量X总为23203315518KGSS/DXXX总设污泥含水率为99，当含水率P95，取1000KG/M3，则污泥产量为3S518518M/D11000199XWP总上式中SW污泥产量3M/D；污泥密度；P污泥含水率；在距池底35M高的位置，沿对对角线设置3根DN200的排泥
3、管，重力排入污泥浓缩池。（8）、填料填料在有效区域内能立体全方位舒展布满，使废水与生物膜充分混渗接触交换，使生物膜有着良好的生长环境。在池底上方27M处，设置3M高的弹性填料。选用某弹性填料，性能参数见下表表33某弹性填料性能参数15产品规格性能参数单位重量（KG/M）250MM16M/M32834接触氧化池341设计说明生物接触氧化法又称浸没式曝气生物滤池，是在生物滤池的基础上发展演变而来，是介于活性污泥法和生物滤池二者之间的污水生物处理技术，兼有活性污泥法和生物膜法的特点具有下列优点1、填料比表面积大，池内充氧条件良好；2、生物接触氧化法不需要污泥回流，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便；3
4、、由于生物固体量多，水流又属于完全混合型，因此生物接触氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力；4、有机溶剂负荷较高时，其F/M保持在较低水平，污泥产率较低。342设计参数污水流量Q15000M3/D625M3/D进水BOD5S0278MG/L出水BOD5SE40MG/LBOD5去除率0E0278400856856278BBB气水比32020/DMM343设计计算（1）、接触氧化池的结构简图如图34图34接触氧化池结构简图（2）、接触反应时间T无锡谢村印染废水污水处理工程1604600E046T033LN7575278033278LN754085HSPSS（3）、有效容积填料体积V2T62585
5、5542MVQ（4）氧化池总面积设H3M，分三层，每层高1M，2554218503VAMH（5）、每格氧化池面积A采用4格氧化池面积，每格面积为218504604AAMN每格氧化池尺寸LB22M20M（6）、氧化池总高度H001234HHM1HHHH3060531030552M式中0H氧化池总高度，M；1H超高，M；2H填料上水深，M；3H填料层间隙高，M；4H配水区高度，M；M填料层数。（7）、污水在池内实际停留时间T101NAH44605206T135H625HQ（8）、选用32MM蜂窝型玻璃钢填料，所需填料总体积V13NA446035520MVH（9）、采用多孔管鼓风曝气供氧，所需气量S
6、17330A5162010320M/H172M/MINDD（10）、每格氧化池所需空气量D1331103202580M/H43M/MINN4DD（11）、接触氧化池底部曝气管道布置如图35图35接触氧化池曝气管道布置35沉淀池351设计说明设计使用辐流式沉淀池，池平面呈圆形。废水从池中央进入，沿径向向四周呈水平流动，水平流速由大到小逐步变化，有利于污泥颗粒沉降，澄清水从池周边集水堰溢出。沉淀污泥由刮泥机集中于池子底部中央泥斗，并由排泥管排。当污泥浓度高时，易产生异重流影响沉淀效果。由于印染废水水质比较复杂，目前尚无通用的标准参数，因此设计参数一般通过实验确定。352设计参数设计流量Q15000
7、M3/D0174M3/S无锡谢村印染废水污水处理工程18表面负荷32Q15M/MH沉淀时间T18H池底坡度I005353设计计算（1）、辐流式沉淀池结构简图如图36图36辐流式沉淀池结构简图（2）、沉淀部分水面面积A设沉淀池数N2个，则26252083NQ215QAM（3）、沉淀池直径D442083163M17MAD取（4）、沉淀部分有效水深H22HQT151827M（5）、沉淀部分有效容积V13625T185625MN2QV（6）、校核池径水深比2/17/2763DH符合要求（7）、污泥体积设污泥清除时隔时间T4H，查生物接触氧化法设计规程可知生物接触氧化系统产生的污泥量按去除每公斤BOD5
8、产生03504KG干污泥计算，排出的污泥含水率宜为9698。则190E3304041500027820M258KG61106110QSS干污泥25812900KG11098MM干污泥污泥3312900126M10210MV污泥（8）、每池污泥体积312663MN2VV（9）、污泥斗容积设R108M，R205M，55，则0512HRRTG0805TG55043M22511122223HRRRR3043080805053058MV（10）、污泥斗以上圆锥体部分污泥容积V14HR0058508005039MR222234111H039RR85088508325M33VRR（11）、污泥总容积3312
9、325043329M63VVM可见池内足够容纳4H污泥量。（12）、沉淀池总高度设池子保护高度H103M，缓冲层高H304M，则12345HHHHH03270403904342MH36混凝沉淀池361设计说明混凝沉淀法是水处理的一种重要处理方法。以往多用于给水处理，以去除地面水中的细小分散颗粒和胶体物质。近年来开始用于废水处理，以降低水的色度，去除多种高分子物质、胶状有机物、重金属有毒物质如汞、镉和铅等，以及导致水体富营养化的物质，如磷等可溶性无机物。无锡谢村印染废水污水处理工程20纺织印染废水中含有大量染料、助剂和浆料、洗涤剂和其他化学药剂，其中染料多数呈胶体状态，采用混凝法处理效果显著。3
10、62设计参数设计水量3315000M/S625M/HQ反应时间T20MIN池数N2池平面尺寸33M3M叶轮直径D25M进口流速06M/SV进出口流速025M/SV出平均水深H120M叶轮外缘中心线速度1V055M/S2V03M/S3V015M/S363设计计算（1）、混凝反应池计算简图如图37图37垂直轴式机械反应池结构简图（2）、反应池有效容积V362520210M6060QTV（3）、反应池平均水深H210H39M4MNA239V取反应池超高03M，总高43M。反应池分格隔墙的过水孔道上下交替布置。（4）、搅拌机计算21叶轮外缘旋转直径01125M2DD叶轮转速的计算如下。11060V60
11、055N84R/MIN125D，1N8R/MIN22060V6003N46R/MIN125D，2N5R/MIN33060V60015N23R/MIN125D，取3N2R/MIN叶轮外缘中心实际线速度的计算如下。011N1258V052M/S6060D022N1255V033M/S6060D033N1252V013M/S6060D桨板长度L175M，L/D175/2507075，桨板宽度B015M。每根轴上设8块桨板，内外各4块，桨板共面积与反应池过水断面积之比为8LB8175015017517534BH合格桨板叶轮所需功率的计算如下。B/L015/1751，则1101000110K562G29
12、811122V2052083RAD/SR1252222V2033053RAD/SR1253322V2013021RAD/SR125第一格外侧桨板所需功率3344441121MKL456175083RR12511547KGM/S44P第一格内侧桨板所需功率无锡谢村印染废水污水处理工程223344441121MKL456175083RR07055833KGM/S44P第一格桨板所需总功率11154783363KGM/SPPP第二格桨板所需总功率21425216164KGM/SP第三格桨板所需总功率3089013102KGM/SP设三台搅拌机合用一台电动机，则电动机功率为12631641021510
13、210207507PNKW核算G与GT值。水温为20，42102910KGS/M则第一格间11141631304S10291036PGV第二格间12242164665S10291036PGV第三格间1334310216S10291036PGV平均水力梯度1123412380485S102910108PPPPGVVVV585206010210GT基本符合要求37污泥浓缩池371设计说明污泥处理系统产生的污泥含水率过高，体积很大，输送、处理和处置都不方便。污泥浓缩池可以使污泥初步减容，使其体积减少为原来的几分之一，从而为后续处理工艺带来方便。设计选用间歇式重力浓缩式污泥池，其本质上是一种沉淀工艺，
14、属于压缩沉淀。压缩前由于污泥浓度高，颗粒之间彼此接触支撑。浓缩开始以后，在上层颗粒的重力作用之下，下层颗粒间隙中的水被挤出界面，颗粒之间相互拥挤得更加紧密。通过拥挤和压缩的过程，污泥浓度进一步提高，上层上清液溢流排除，从而实现污泥浓缩。23372设计参数污泥含水率099P；固体通量325KG/MDM浓缩时间T20H；浓缩后污泥含水率97P；373设计计算（1）、污泥浓缩池结构见图如下图35污泥浓缩池结构（2）、容积计算污泥来自水解酸化池、生化沉淀池和物理沉淀池，污泥产量SW3S5186364203M/DWWWW水解生沉物沉浓缩后污泥体积V300110099203677M/D110097PVVP
15、式中0V污泥含水率变为0P时的体积；（3）、浓缩池尺寸根据要求，浓缩池的设计断面面积应该满足无锡谢村印染废水污水处理工程242/20310/20103MAQCM式中Q污泥总量，3M/D；M固体通量，3KG/MD；C固体浓度，3KG/M；设计使用3格正方形污泥浓缩池，尺寸为66，实际面积为A366108M3。污泥浓缩池有效水深H11203H19M108QA；池壁高123HHH1906053MH式中2H超高；3H缓冲层高度；（4）、污泥斗取污泥斗高度H425M，污泥斗倾角513，污泥斗底边边长2M，则222412122231HAAAA31262263347MV符合要求；式中2V污泥斗体积；1A污泥
16、斗椎体上边边长；2A污泥斗椎体底边边长；（5）、排上清液设计浓缩池内上清液利用重力排放，排入水解酸化池，浓缩池设3根排水管于池壁，管径DN100于浓缩池液面01M下设置一根，向下每隔10M设置一根排水管。38污泥脱水间381设计说明用污泥泵抽取污泥浓缩池内的污泥，用带式压滤机对污泥进行进一步脱水处理，污泥处理后运出场外做填埋处理。25污泥处理系统产生的污泥含水率过高，体积很大，输送、处理和处置都不方便。污泥浓缩池可以使污泥初步减容，使其体积减少为原来的几分之一，从而为后续处理工艺带来方便。设计选用间歇式重力浓缩式污泥池，其本质上是一种沉淀工艺，属于压缩沉淀。压缩前由于污泥浓度高，颗粒之间彼此接
17、触支撑。浓缩开始以后，在上层颗粒的重力作用之下，下层颗粒间隙中的水被挤出界面，颗粒之间相互拥挤得更加紧密。通过拥挤和压缩的过程，污泥浓度进一步提高，上层上清液溢流排除，从而实现污泥浓缩。382设计参数污泥浓缩后含水率P97；浓缩后污泥体积V0677M3/D；压滤时间T4H；压滤后污泥含水率PE70；383设计说明（1）污泥体积30E10010097677677M/D10010070PQQPE1100067717010002031KG/DMQP式中Q脱水后污泥量，M3/D；Q0脱水前污泥量，M3/D；P脱水前含水率（）；PE脱水后含水率（）；M脱水后干污泥重量（KG/D）；选用某型号带式压滤机，
18、其性能参数如下表表34某型带式压滤机性能参数表处理能力（M3/H）外形尺寸（LBH）（MM电机功率（KW）进浆浓度（）出浆浓度（）49552601580236015383045无锡谢村印染废水污水处理工程264平面和高程的布置41平面和管线布置在污水处理厂厂区内有各处理单元构筑物；连通各处理构筑物之间的管、渠及其他管线；辅助性建筑物；道路以及绿地等；需要对其进行合理的布置；411平面布置原则（1）、处理构筑物的布置应紧凑，节约用地并便于管理（2）、处理构筑物应尽可能地按流程顺序布置，以避免管线迂回，同时应充分利用地形，以减少土方量。（3）、经常有人工作的建筑物如办公、化验等用房应布置在夏季主风
19、向的上风一方，在北方地区，并应考虑朝阳。（4）、在布置总图时，应考虑安装充分的绿化带。（5）、总图布置应考虑远近期结合，有条件时，可按远景规划水量布置，将处理构筑物分为若干系列，分期建设。（6）、构筑物之间的距离应该考虑敷设管渠的位置，运转管理的需要和施工的要求，一般采用510M。（7）、污泥处理构筑物应尽可能布置成单独的组合，以策安全，并方便管理。污泥消化池应距初次沉淀池较近，以缩短污泥管线，但消化池与其他构筑物之间的距离不应小于20M。贮气罐与其他构筑物的间距则应根据容量大小按有关规定办理。（8）、变电站的位置宜设在耗电量大的构筑物附近，高压线应避免在厂内架空敷设。（9）、污水厂内管线种类
20、很多，应考虑综合布置，以免发生矛盾。污水和污泥管道应尽可能考虑重力自流。（10）、如果有条件，污水厂内的压力管线和电缆可合并敷设在一条管廊或管道沟内，以利于维护和检修。（11）、污水厂内应设置超越管，以便在发生事故时，使污水能超越一部或全部构筑物，进入下一级构筑物或事故溢流。（12）、主要车行道的宽度单车道为3540M，双车道为6070M，并应有回车道。车行道的转弯半径宜为60100M。人行道的宽度宜为1520M。车行道边缘至房屋或构筑物外墙面的最小距离为15M。道路纵坡一般为12,不大于3。412管线布置原则管道最小覆土厚度，在车行道下一般不小于07M；但在土壤冰冻线很浅（或冰冻线虽深，但2
21、7有保温及加固措施）时，在采取结构加固措施，保证管道不受外部负载损坏情况下，也可小于07M，但应考虑是否需保温。常用混凝土360满包。42高程布置高程布置的内容主要包括各处理构筑物的标高（如池顶，池底，水面等）、处理构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高，从而使污水能够沿流程在处理构筑物之间通畅地流动，保证污水处理厂的正常运行。421高程布置原则（1）、污水厂高程布置时，所依据的技术参数是构筑物高度和水头损失，在处理流程中，相邻构筑物的相对高差取决于两个构筑物之间的水面高差，这个水面高差的数值就是流程中的水头损失；它主要由三部分组成，即构筑物本身的、连接管（渠）的及计量设备的水头损失等。因此进行高程
22、布置时，应首先计算这些水头损失，而且计算所得的数值应考虑一些安全因素，以便留有余地。污水流经处理构筑物的水头损失，主要产生在进口、出口和需要的跌水处，而流经处理构筑物本身的水头损失则较小。2、考虑远期发展，水量增加的预留水头。3、避免处理构筑物之间跌水等浪费水头的现象，充分利用地形高差，实现自流。4、在计算井留有余量的前提下，力求缩小全程水头损失及提升泵站的流程，以降低运行费用。5、需要排放的处理水，常年大多数时间里能够自流排放水体。注意排放水体一定不选取每年最高水位，因为其出现时间较短，易造成常年水头浪费，而应选取经常出现的高水位作为排放水位。6、应尽可能使污水处理工程的出水管渠高程捕手洪水
23、顶托，并能自流。（7）、构筑物连接管（渠）的水头损失，包括沿程与局部水头损失。422高程计算（1）污水流经处理构筑物的预估水头损失见表41污水流经各处理构筑物水头损失表构筑物名称水头损失（M）构筑物名称水头损失（M）格栅015二沉池04调节池030混凝反应池02水解酸化池04终沉池04接触氧化池06无锡谢村印染废水污水处理工程285结论与建议51运行与处理对于印染废水，采用厌氧水解酸化接触氧化法工艺，末端加上混凝沉淀处理，可以保证出水水质。该工艺易于管理、产污泥量少、污泥不易发生膨胀现象及运行成本低。废水先经过格栅，去除粒径较大的颗粒物，以保护水泵。再进入推流式调节池，调节水质。然后经过潜污泵
24、进入水解酸化池，在水解酸化池内通过微生物作用，去除大量有机物，同时使大分子的有机物转化为小分子有机物，提高了废水的可生化性，为后续的生化反应提供了便利条件。在接触氧化池中，废水通过与生物膜接触，有机污染物作为营养物质被附着微生物摄取，废水得到净化，过程中去除了大部分的COD和色度。终端的混凝沉淀池则通过加药，去除大部分的色度以及部分COD、色度，保证出水水质。296参考文献1吴海锁,涂勇,许明,等UASB厌氧反应器预处理印染废水的中试研究J环境科学与技术,2010,3321461482李莉印染废水处理工艺设计探讨J工业水处理,2007,27178803张玉华,高新红,袁东ABR接触氧化混凝沉淀
25、工艺处理印染废水J给水排水,2007,33963644沈东升,冯孝善,沈益民,等我国印染废水处理技术的现状和发展趋势J环境污染与防治,1996,18126285戴日成,张统,郭茜,等印染废水水质特征及处理技术综述J给水排水,2000,261033376何志茹,霍玉龙,张文胜生物脱氮除磷技术的新动向J环境科学与管理,2007,321097997许方圆,李勇生物脱氮除磷研究进展J安全与环境工程,2008,15373778冯杰城市污水处理工艺综合比选研究D重庆重庆大学城市建设与环境工程学院,20079聂海生,许泽美,唐建国,等水工业工程设计手册废水处理及再用M北京中国建筑工业出版社,20071331
26、0王英,陈泽军生物脱氮除磷工艺的研究进展J环境污染与防治,2002,24318018311彭勃,李绍秀城市污水同步生物脱氮除磷工艺特点及选择J工程建筑与设计,2008,4687312苗洪波,梁玉祥,易美桂,等几种氧化沟工艺的比较分析J四川化工,2004,76424513高守有,彭永臻,胡天红,等氧化沟工艺及其生物脱氮原理J哈尔滨商业大学学报自然科学版,2005,21443543914周正力,张悦污水生物处理应用技术及工程实例M北京化学工业出版社,20062077,12514215钟四姣同步生物脱氮除磷工艺的研究进展J广东化工,2007,3479910216黄明生,谢冰,高尚A2O工艺的影响因素
27、研究J上海化工,2007,32121417张自杰主编排水工程（下册）M北京中国建筑工业出版,20044177178,328329,41843218高廷耀,顾国维,周琪主编水污染控制工程（下册）M北京高等教育出版社,20071419崔玉川,刘振江,张绍怡等城市污水厂处理设施设计计算M北京化学工业出版社,20043146,222227,40340920北京市市政工程设计研究院主编给水排水设计手册（城镇排水分册）M北京中国建筑工业出版社,2004166175,29129221EBTESAMELBESTAWYHANYHUSSEIN,HODAHBAGHDADIMOHAMEDFAHMYELSAKACOMP
28、ARISONBETWEENBIOLOGICALANDCHEMICALTREATMENTJJANDMICROBIOLBIOTECHNOL,2005,3219520322CHANGHOONAHN,JAEKWANGPARKCRITICALFACTORSAFFECTINGBIOLOGICALPHOSPHORUSREMOVALINDAIRYWASTEWATERTREATMENTPLANTSJKSCEJOURNALOFCIVILENGINEERING,2008,29910723KUOCHENGCHEN,JANEYIIWUA,DARJENLIOU,ETAL,DECOLORIZATIONOFTHETEXTIL
29、EDYESBYNEWLYISOLATEDBACTERIALSTRAINSJJOURNALOFBIOTECHNOLOGY,2003,101576824RONALDWMARTINJR,CROBERTBAILLOD,ET,ALLOWTEMPERATUREINHIBITIONOFTHEACTIVATEDSLUDGEPROCESSBYANINDUSTRIALDISCHARGECONTAININGTHEAZODYEACIDBLACK1JWATERRESEARCH,2005,391728无锡谢村印染废水污水处理工程30附录附图一污水处理站总平面布置图附图二污水处理站高程图附图三调节池平面图附图四调节池剖面图附图五调节池潜污泵详图附图六水解酸化池平面图附图七水解酸化池剖面图附图八接触氧化池剖图附图九接触氧化池平面图附图十沉淀池平面图附图十一沉淀池剖面图附图十二混凝反应池结构图附图十三污泥浓缩池结构图
