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1、综合课程学年设计说明书系 别：专业班级：指导教师：设计题目：学生某某：学 号：学 期：课程设计说明书的内容：第一章 总论1、概述印染行业是工业污水排放大户，据不完全统计，全国印染污水每天排放量为3*1044*106。印染污水具有流量大、有机污染物含量高、色度深、碱性强、水质变化大等特点，属难处理的工业污水。近年来由于化学纤维织物的开展，仿真丝的兴起和印染后整理技术的进步，使PVA浆料、人工丝碱解物、新型助剂等难生化降解的有机物大量进入印染污水，使COD浓度也从原来的每毫升数百毫克上升到20003000mg/L，从而使原有的生物处理系统COD去除率从70%下降到50%左右，甚至更低，传统的生物处
2、理工艺已受到严重挑战，因此开发高效经济的印染污水处理技术日益成为当今环保行业关注的课题。拟xx印染企业位于xx镇上，该企业主要生产棉纺织品，排放的废水中有机物浓度高，色度深，PH较大，水量较多，为了满足废水的达标排放，提出以下的处理方案。2、方案设计依据某印染提供的污水水量、水质等根底资料纺织染整工业水污染物排放标准GB4287-92表3级排放标准室外排水设计规XGBJ14-87 3、方案设计原如此1根据废水的特点，选择适宜成熟的工艺路线，既要做到技术可靠确保处理后出水达标排放，还要结构简单、操作方便、易于维护管理。2污水处理站方案设计中，在保证处理效果的前提下，充分考虑城市寸土寸金的现实，尽
3、量减少占地面积，降低基金建设投资与日常运行费用。3平面布置和工程设计时，布局力求合理通畅、合理工程建设标准，做到降低能耗和处理本钱。4本设计力求达到工艺先进、运行稳定、管理简单、能耗低、维修方便、造价低、施工方便、排泥量少等特点，且无二次污染。4、方案编制X围1本设计方案包括废水处理中的各项流程，构筑物。2废水与给水进口从污泥处理厂边界区边线开始计算，动力线从污水处理站配电柜进线开始，排水至废水处理站界区排水渠止。3车间内排放沟、处理后的排放沟与从处理厂到厂动力柜的动力线、处理场外的自来水管与水电表等不属于本设计的工程X围。5、设计水量、水质与出水标准1、水量：6万m3/d2、水质：pH 11
4、12，CODCr 10001400mg/L，色度400倍。根据对该公司的生产工艺进展分析，废水中的主要物质为生产过程中所采用的染料和助剂，其中助剂中包括烧碱、碳酸钠、双氧水、外表活性剂、工业食盐、起毛剂等。3、处理要求：处理出水达到GB4287-92表3级标准，具体出水水质指标为：pH69CODCr100mg/LBOD525mg/LSS70mg/L色度12，而且有机物浓度高，碱减量工序排放的污水中CODCr可高达90000mg/L,高分子有机物与局部染料很难被生化降解，此种污水属高浓度难降解有机污水。2、工艺流程 根据该厂废水水质水量的特点与原有处理构筑物的具体情况，初步确定工艺方案。采用以下
5、流程：加酸和混凝剂提升泵厌氧酸化池格栅调节池 污水SBR反响池沉淀池污泥浓缩池污泥泵氧化脱色污泥脱水干泥外运出水3、工艺流程说明(1)格栅：格栅由一组或数组平行的金属栅条、塑料齿钩或金属筛网、框架与相关装置组成，倾斜安装在污水渠道泵房集水井的进口处或污水厂的前端，用来截留污水中较粗大漂浮物或悬浮物，如：纤维、毛发、果皮、蔬菜、木片、布条、塑料制品等，防止堵塞和缠绕水泵机组、曝气器、管道阀门、处理构筑物配水设施、进水出口，减少后续处理产生的浮渣，保证污水处理设施的正常运行。2调节池：由于排放污水的碱度过高，需采用计量泵自动加酸系统在调节池进展PH值的调节，并在出口设置PH值自动检测仪，控制进入厌
6、氧酸化池的PH值在9.0以下。3厌氧酸化池：在厌氧菌的作用下，可以使废水中的聚乙烯醇与其他大分子有机物的长链断裂，相对分子质量变小，从而容易被下一步的好氧细菌彻底氧化分解。废水中的COD去除率可以由单独使用好氧菌生物氧化时的25%35%提高到60%70%，并且可以去除局部的色度，同时提高污水的可生化性。4SBR反响池：序批式反响池SBR属于“注水反响排水类型的反响器，在流态上属于完全混合，但有机物却是随着反响时间的推移而被降解的。它的操作流程由进水、反响、沉淀、出水和闲置五个根本过程组成，从污水流入到闲置完毕构成一个周期，所有处理过程都是在同一个设有曝气和搅拌装置的反响器内依次进展。周期循环时
7、间与每个周期内各阶段时间均可根据不同的处理对象和处理要求进展调节。5沉淀池：用于沉淀别离活性污泥，它由五局部组成：进水区、出水区、沉淀区、贮泥区与缓冲区。进水区和出水区的功能是使水流的进入和流出保持均匀平稳，以提高沉淀效率；沉淀区是沉淀池进展悬浮固体别离的场所；缓冲区介于沉淀区和贮泥区之间；缓冲区的作用是防止已沉污泥被水流搅起带走以与缓解冲击负荷；贮泥区是存放沉淀污泥的地方，它起到贮存、浓缩和排放的作用。沉淀池的形式有平流式、竖流式和辐流式沉淀池。平流式沉淀池排压静泥时，假如不设刮泥机，采用多斗如此结构复杂。竖流式沉淀池一般可采用单斗静压排泥，不需排泥机械。辐流式沉淀池一般可采用刮泥机或吸泥机
8、。通过对各个沉淀池的比拟，本设计采用竖流式沉淀池。6污泥浓缩池：浓缩的主要目的是减少污泥体积，以便后续的单元操作。污泥浓缩的操作方式有间歇式和连续式两种。通常间歇式主要应用于污泥量较小的场合，而连续式如此用于污泥量较大的场合。浓缩方法有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩，其中重力浓缩应用最广。7污泥脱水：将污泥含水率降低到80%以下的操作称为脱水。脱水后的污泥具有固体特性，成泥块状，能装车运输，以便最终处置与利用。脱水的方法有自然脱水和机械脱水，相比而言污泥机械脱水较好，优点是脱水效率高，效果好，不受气候影响，占地面积小。本实验所用设备是带式压滤机，特点是滤带可以盘旋，脱水效率高，噪音小，省能源，附
9、属设备少，操作维修简单。8氧化脱色：脱色方法有混凝法、氧化法和电解法。混凝法使用的高分子混凝剂不常见，而且脱水困难，对亲水性染料处理效果差。而电解法对颜色深、CODCr高的污水处理效果较差。所以本实验采用臭氧氧化法，有良好的脱色效果。第三章 印染厂污水处理工艺设计1、主要建、构筑物其中也包括综合房与办公楼的尺寸说明1格栅设计平均日流量Q=60000m3/d m3/s设计最大日流量Qmax=Kz m3/s栅条间隙数n: 式中：n-栅条间隙数，个；-格栅倾角=60； b-栅条间隙，b=0.02m; h-栅前水深，h=0.4m; m/s; Kz-总变化系数，Kz=1.5；如此=121.16 (n=1
10、22个)格栅槽总宽度B:B=S(n-1)+b*n 式中：B-格栅槽宽度，m; S-栅条宽度，S=0.01m; n-格栅间隙数，个；如此B=S(n-1)+b*n过栅水头损失：通过格栅的水头损失h2可以按下式计算：h2=k*h0h0= 式中：h2-过栅头损失，m; h0-计算水头损失，m;-阻力系数，其值与栅条断面几何形状有关，本设计选用矩形=2.42* m/s； k-系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大倍数，一般采用k=3;如此h0=0.96*h2=k*h0栅后槽的总高度H:H=h+h1+h2 式中：H-栅后槽总高度，m; h-栅前水深，m; h1-格栅前渠道超高，一般取h1=0.3m;h2-格
11、栅的水头损失，m;如此H=h+h1+h2格栅的总长度L:L=L1+L2+0.5m+1.0m+式中：L1-进水渠道渐宽部位的长度，m,，其中为进水渠道宽度，m,=20； L2-格栅槽与出水渠道连接处的减窄部位的长度，一般取L21； H1-格栅前槽高，H1=h+h1=0.4+0.3=0.7m; 如此：4.327m； L21=0.5*4.327=2.164m；L=L1+L2+0.5m+1.0m+=4.327+2.164+0.5+1.5+每日栅渣量： 式中：W-每日栅渣量，m3/d；W1-单位体积污水栅渣量，m3/(103m3污水)，一般取0.10.01，细格栅取大值，粗格栅取小值；本设计取0.01；
12、 Kz污水流量总变化系数；如此= m3/d m3/d，故采用机械清渣。2调节池：调节池有效容积：V=QT式中：Q-平均进水量m3/h，本设计Q=60000m3/d=250m3/h; T-停留时间h，本设计取5h; 如此V=QT=250*5=1250 m3；调节池的尺寸： 本设计调节池为长方体，取其有效水深5.0m，如此调节池面积：F=m2； 池宽B取12m,如此池长=20.83m； 取21m 取超高为0.5m，如此池的总高H=5+0.5=5.5m；空气管计算取气水比5:1 空气量QS=250*5=1250 m3/h=0.347 m3/s 空气总管管径D1取200mm，管内流速V1为V1 V1在
13、1015 m/sX围内，符合要求。 空气管共10根，每根支管的空气流量q为：q= m3/s取V2=7 m/s，如此支管的管径D2=0.079m 取D2=80mm穿孔管的计算： 每根支管连接两根穿孔管，如此每根穿孔的空气流量q1为：q1= m3/s取VS=10m/s,z如此管径D3=0.047m=47mm 取50mm孔眼的计算： 取孔眼数=80个，孔径为4mm，如此孔眼流速v为：V=m/s3厌氧酸化池：反响池容积：反响池采用有机负荷进展计算=m3 式中：V-反响器的有效容积，m3； Q-废水流量，m3/d； q-容积负荷，kgCOD/( m3/d)，本设计取q=3.5 kgCOD/( m3/d)
14、； S0-进水有机物浓度，取最大值1400mgCODCr/L；反响池尺寸确实定：本设计采用方形的反响器，污床的高度一般为38m，这里取高度为H=6m；用钢板焊制或者用钢筋混凝土建造。 HRT：水力停留时间，h，取HTR=8h;反响器的宽度B计算：反响器的长度计算：反响器的上升流速：(4)SBR反响池：设计数据：Q=60000m3/d，要求出水的BOD5=25 mg/L；采用设计参数：进水BOD5 =300mg/L，污泥负荷Ns=0.2kg/m3d，MLSS=6000 mg/L，MLVSS=2800 mg/L，污泥=20d设四组CAST池，运行周期T=6h，循环次数n=4次/d池容的计算：周期进
15、水量： V0=反响池有效容积: V3 生物选择区与好氧区体积比1:4，如此V好氧区=120003，V选择区=30003，四池的总体积V=15000*4=600003核算最小水量：Vmin=V-V0=15000-2500=125003Vmin*V=*15000=60003池尺寸计算：以单池为例。池深10m，超高0.5m，池平面积A=15000/10=1500m2，L/B=4/1，如此L=75，B=20，A=BL=75*20=1500m2其中选择区L1=60m，好氧区L2=15m.排水口高度 h=(H-)+0.3=10-需要量：随剩余污泥排放的含氮量污泥按C5H7NO2计算，含氮12.4%SN=Y
16、Q(S0-Se)*12.4%式中：S0-进水BOD5的浓度g/L Se-出水BOD5的浓度g/L如此：SN=YQ(S0-Se)*12.4%=0.21*60000*0.3-0.025=3465kg/d进水含氮量：SN1=TN1*Q=0.0025*60000=150 Kg/L 其中取TN1污泥量：=20d，产率：0.21kgVSS/kgBOD，污泥量X为：X=*Q*(S0-Se)=20*60000*(0.3-0.025)=99000kg/d需氧量：DO1=aQ(S0-Se)+bXVrOr式中：Nr-需要消化的含氮量kg/d；NOr-需要反消化的含氮量kg/d；a2/BOD；b2/(kgMLSVVd
17、)；V-好氧区容积12000m3；在本设计中由于含氮量正常，所以不考虑氮的硝化和反硝化作用。如此：DO1=aQ(S0-Se)+bXVV=0.5*600000*(0.3-0.025)+0.1*2.8*12000=11620kg(O2/d)排泥量单池：QW=*=*3/d5沉淀池中心管截面直径： f1=取池数n=16，有十六个沉淀池 qmax= 如此：f1=式中：v0 中心管直径：d0=中心管喇叭口到反射板之间的间隙高度：h3=式中：v1 d1-喇叭口直径，m，d10沉淀局部的有效面积： f2=23/(m2h)沉淀池直径：=10m沉淀池有效水深，即中心管高度：h2贮泥斗容积：式中：贮泥斗圆锥局部的高
18、度； R-圆锥上底半径，R=0.5D=0.5*10=5m r-圆锥下底半径，r取为0.2m； 取污泥斗倾角=45 h5=R-r=(5-0.2)*如此：沉淀池总高度：H=h1+h2+h3+h4+h5 式中：h1-池子超高，m，取为0.3m； h2-沉淀池有效水深，m； h3-中心喇叭口至反射板的垂直距离，m； h4-缓冲层高，有反射板时取0.3m； h5-污泥斗高度，m；每天产生的污泥量：3/d 式中：qmax为单个沉淀池的进水量，3750m3； c1，c2-分别为进出水悬浮物浓度，本设计设进水时浓度为260mg/L；-污泥容重，kg/m3，含水率在95%以上时，取1000kg/m3;-污泥含水
19、率，在95%97%之间，取96%如此每天总产污泥量： Qw1=nq1=16*17.813=285 m3/d6污泥浓缩池浓缩池体计算： 设浓缩前污泥含水率99%，浓缩20h，污泥含水率96% 如此浓缩后污泥体积：Qw2=64.5 m3/d QW=QW1+ Qw2=285+64.5=360m3/d=15 m3/h污泥池总面积：A=150m2式中：c-进泥浓度，取c=10g/L；M-浓缩池固体通量，本设计取M=1.0Kg/(m2h)，即24Kg/( m2d)浓缩池直径： D=14m浓缩池工作局部高度 ：h1=2m 式中：T-污泥浓缩时间，h，取20h；污泥量与存泥容积：污泥量Qw=Qw=*360=9
20、0 m3/d=3.75 m3/h 式中：p1-进泥含水率，取99%；P2-浓缩后污泥含水率，取96%，按4h贮泥时间计泥量，如此贮泥区所需容积：V2=4 Qw=4*3.75=15m3泥斗容积：=3式中：-泥斗垂直高度，取1.2m；-泥斗的上口半径，1m； r2-泥斗的下口半径，0.5m；设泥地坡度为0.06，池底坡降：h5=故池底可贮泥容积：=20.7 m3因此，总贮泥容积：VW=V3+V4=2.2+20.7=23m3浓缩池总高度：H=h1+h2+h3+h4+h5式中： h2-浓缩池的超高取0.3m； h3-缓冲层高度0.3m；浓缩池排水量：Q=Qw-Qw=15-3.75=11.25 m3/h
21、7综合房1、污泥脱水间浓缩后的污泥在污泥脱水间脱水，脱水间平面尺寸为3015m，内置DYQ2000带式压滤机3台，带宽2m，24h连续工作，进泥含水率96%，脱水后污泥含水率2580%。脱水间内设反冲洗水泵3台，流量Q=25m3/h，扬程50mkW。污泥输入用6台螺杆泵四用二备，单台泵性能参数为：Q=25m3/h，H=20m, 功率5.5kw。污泥脱水前投加PAM进展调质，PAM投加量以干泥量的2%计，投加浓度为1，PAM的贮量按5天考虑。PAM投加系统设液体搅拌罐1只，尺寸为20001800m，内设搅拌机一只，药剂投加采用3台计量泵投加二用一备，单台计量泵性能为Q=50L/h，H=0.8Mp
22、a。污泥脱水后由皮带输送机送至室外，由汽车外运处置。2、加药间加药间主要用于向中间物化处理系统与二级物化处理系统加药，总平面尺寸为30m15m，其中药剂堆场250m2，溶药、加药区平面尺寸15m15m。33/h。硫酸铝溶药池二座，尺寸为3m3m，内设空气搅拌。PAM溶药池二只，设机械搅拌机二只，溶药池尺寸为2m2m，均采用埋地现浇钢砼结构，内做防腐处理。设混凝剂投加泵4台，二用二备，流量Q=20m3/h，扬程20mkW。PAM投加量计量泵4台，二用二备，Q=2m3/h，H=kW。3、电控室用于放置电气与控制设备，平面尺寸：10m15m。4、值班室平面尺寸：10m15m。污泥脱水间、加药间、电控
23、室、值班室合建。平面尺寸：80m15m。单层砖混结构。8办公楼总平面尺寸20m15m，二层共计600m2，内设化验室、公用室。2、主要设备表3-1 主要设备表序号设备名称主要技术参数数量台功率kW备 注调节池1GH-1200格栅除污机12硫酸贮罐10m32只3pH调节系统1套4穿孔曝气软管D=80mm1000m提升泵房5潜污泵350QW1100-10-55H=10mQ=1100m3/h545四用一备厌氧酸化池6潜水推流器4650型叶轮直径580mm90台57弹性立体填料DT32000m3加药间8搅拌机-12台9加药系统2套污泥脱水间10带式压滤机脱水系统DYQ20002台11螺杆泵Q=12m3
24、/minH=60m6台四用二备12搅拌机-22台13加药系统1套电控系统14电控系统1套水质监测15COD在线监测仪1套16PH在线监测仪1套第四章 电气、自控设计1、电气本设计负责污水处理扩建工程内变配电、动力、照明、控制、防雷与接地。工程总装机容量748.4KW。2、自控系统污水处理工程可根据工艺要求设计先进和现代化的自控系统。1控制内容：调节池pH的自动调节与控制；调节池内提升泵启停的自动控制；各沉淀池污泥泵的自运控制；进水流量与排水流量的自动测量与记录；处理出水的自动在线监测。2现场仪表流量仪表：污水流量测量采用电磁流量计，空气、水等流量测量采用涡流流量计，小口径流量仪表采用全屏转子流
25、量计。液位仪表：液位测量采用超声波液位计，污泥界面采用泥面计。压力仪表：一般介质采用弹簧管压力表，污水、污泥和药剂等采用隔膜式压力表。分析仪表：主要有pH计、溶解氧分析仪、污泥浓度仪、COD分析仪。第五章 给排水设计污水处理区块内的给水由市政给水管总管引入,管径DN100。排水经收集后排入污水处理集水池，由泵提升至调节池，进入污水处理系统。第六章 劳动定员本工程属中型污水处理厂、生产岗位采用四班三倒制。每班57人，加管理和技术人员，共需2533人第七章 工程投资1 土建费用表7-1 土建费用一览表序号建构筑物名称数量m3单价万元总价万元备 注1调节池12501502厌氧水解酸化池2400150
26、363SBR反响池2500140354沉淀池414721805污泥浓缩池6241806溶药池1122507提升泵房133 m2800118综合房1200m210001209二层办公楼48080010道路与绿化120合计2 设备费用表9-2 设备费用一览表序号建构筑物名称数量台单价总价万元备 注1调节池提升泵510万元/台502潜水推流搅拌器9015万元/台1350442m周边传动刮泥机1030万元/台300522m周边传动刮泥机115万元/台156填料32000m3150元/m348011带式压滤机系统2台35万元/台7012螺杆泵6台5万元/台3013溶药系统设备3套5万元/套1514加药系
27、统设备4套15万元/套4515电磁流量1只5万元/套516COD在线监测仪1套50万元/套5017PH调节系统1套20万元2018电气与自控10019管道与阀门30020合计37283、试验、设计、调试费1试验费 10万元2设计费 60万元3调试费 20万元合计 90万元4、工程总费用第八章 处理本钱处理本钱包括：药剂费、电费、人工费、维修费等。1药剂费1中间物化沉淀池加药费用 沉淀池使用的药剂为Al2SO43 .18H2O，/m3废水。2电费本工程实际使用容量为2925.5KW, 电价以0.7元/度计, 处理单位废水的电费为0.48元/m3废水。3人工费年人工工资以8000元计，处理单位废水的人工费为0.0055元/m3废水。4维修费年维修费以工程总投资的3%计，如此处理单位废水的维修费为0.077元/m3废水。以上各项合计总处理本钱为: 0.7625元/m3废水, 年运行费为1670万元。第九章 主要技术经济指标1污水处理规模：6万m3/d2. 运行年限：15年3总投资：4957.432万元。3废水5占地面积：5万m26装机容量：748.45KW,7劳动定员: 25-33人3废水9.运行费用: 1670万元/a环保设备原理设计应用 第二版 X铭著水污染控制工程 第三版下册 高廷耀著环境工程设计与运行案例 曾光明、袁兴中著城市污水处理技术与工程实例 第二版 陶俊杰著
