毕业设计——印染污水处理

第一章概述1.1选题的意义：改革开放以来，纺织工业进入了前所未有的高速增长期，产业综合发展能力不断增强，基本形成了上，中，下游互相衔接，产品门类齐全的较为完整的产业体系。纺织工业的上游产业主要是指各类纤维的生产和加工，如天然纤维中的棉花，羊毛和各类化学纤维等生产领域；中游产业指棉纱，织布，印染等生产领域；而下游产业主要指服装加工生产领域。当前我国纺织工业的生产综合能力不断增强，国际贸易地位逐年提高，已成为世界上最大的纺织品出口国，目前占有13%左右的国际市场份额。1、色度大、有机物含量高：印染废水所含的颜色及污染物主要由天然有机物质及人工合成有机物质。不同纤维织物在印花和染色过程中使用的染料不同，染料的上染率不同，染料的残留形态也不同，致使排放废水的颜色也不同。2、水质变化大：企业生产过程中排放的各种废水混合的总称。有些企业排放的全部是生产废水，而有些企业排放的废水含有生活废水，致使其废水水质处于经常变化中。3、PH值变化大：由于不同纤维织物在印染加工中所使的工艺不同，需要在不同PH值条件下进行染色，因此不同纤维织物在印染加工中所排放废水的PH值不同的。一般说来，由于棉及其混纺织物印染加工中很多工艺都需要加碱，造成废水中PH值偏较高。4、水温水量变化大：由于加工品种、产量的变化，导致水温水量的稳定。第二章设计任务书2.1设计题目某污水处理厂5000m³/d污水处理工艺设计2.2设计任务本设计的目的在于加深理解所学专业知识，培养运用所学专业知识的能力，再设计、计算、绘图方面得到锻炼。针对二级处理的工厂污水处理，要求对主要污水处理构筑物的工艺尺寸进行设计计算，确定污水处理平面布置。完成设计计算说明书和设计图，确定平面及高程布置。2.3设计原始资料处理流量Q=5000m3/d水质情况：BOD5=250mg/L；CODcr=800mg/L；SS=500mg/L；pH=10～11色度100倍出水要求水质污水处理厂的排放指标为：BOD5：≤25mg/L；CODcr：≤100mg/；SS：≤70mg/L；PH：≤6.0～9.0色度≤40倍2.4设计要求（1）收集和查阅有关资料，了解污水水质、水量特点及排放要求；（2）进行方案比较，确定较为合理的污水处理工艺流程；（3）选择适宜的设计参数，对构筑物（设备）进行工艺计算，确定构筑物的工艺尺寸及主要构造；（4）进行污水处理站的平面及高程布置，合理安排处理构筑物、站内管道系统及辅助建筑物的平面位置及标高；（5）进行处理构筑物绘图设计以及平面、高程布置图的绘制。2.5设计成果（1）设计说明书（含工艺计算）一份，字数2万字以上；（2）图纸3-4张，其中包括平面布置图，高程布置图，主要构筑物工艺详图。2.6基本要求（1）设计计算概念清楚，参数选择恰当，计算正确；（2）设计说明书条理清晰，层次分明，文字通顺，格式规范；（3）图纸表达正确，符合制图规范，图中线形和尺寸标注符合要求；（4）设计依据印染废水排放标准GB4287-922.7废水处理工艺方案的选择原则（1）坚持科学可靠并借鉴同类废水好、处理的工程实践经验，技术上力求先进，管理方便，操作简单，无二次污染，维护量少，可靠程度高；（2）废水经处理后达标排放，减轻对受纳水体的污染，力求以最少的投入获得最大的社会效益、经济效益和环境效益；（3）计量减少污泥的产生量，力求在系统内消化污泥，以减少污泥处理的投资及运行费用；（4）尽量采用先进可靠地自动化控制系统，提高污水厂管理水平，减少工人的劳动强度。第三章处理工艺流程以及说明此次设计采用生物膜法：一种污水好氧生物处理技术。使用细菌和其他细菌类微生物和原生动物、后生动物一类的微型动物附着在滤料或某一些载体上生长繁殖，并在其上形成膜状生物污泥。污水与生物膜接触，污水中的有机污染物，作为营养物质被生物膜上的微生物所摄取，污水得到净化，微生物自身也得到繁衍增殖。工艺特点：针对硫化染料、活化染料所形成的色度，采取化学加药、缺氧、好痒的生物处理方法去除率高、效果好，特别是混凝沉淀对有机物和色度的去除率分别达到74﹪和9﹪。水解池的进水方式为穿孔管布水，通过设计参数的优化和水力条件的精心设置，既可以在水解池的底部形成悬浮的污泥层，又使废水中污染物与悬浮污泥层充分接触和混合，利于整个池容的有效利用，节约了投资及运行费用。二沉池生物污泥通过污泥泵回流到初沉池出水渠并进入水解池，加大了水解池中的污泥浓度，同时使污泥在其中进一步消化，大大减少了污泥量。在生物处理之前加药，对废水中有机物细格栅提升泵调节池初沉池水解酸化池SBR反应池絮凝池沉淀池排水树林污泥脱水水水污泥外运树林加药，预曝树林印染废水、污泥处理工艺流程图树林印染废水以及色度的去除率高、针对性强降低了后续生物处理的负荷，为达标处理创造了良好的条件。第二章格栅泵房设计计算2.1污水处理系统2.1.1格栅1.设计说明格栅的截污主要对水泵起保护作用，采用细格栅，提升泵选用螺旋泵，格栅栅条间隙为4mm。设计流量：平均日流量Q=5000m3/d==0.058m3/s设计参数：栅条间隙e=4.0mm,栅前水深h=0.4m，过栅流速v=0.9m/s，安装倾角a=60。2.格栅计算a.栅条间隙数n为n=maxsin0.058sin600.0040.40.9Qbhv≈38条b.栅槽有效宽度B设计用直径为2mm矩形钢为栅条，即S=0.002m。B=S(n-1)+bn=0.002×（38-1）+0.004×38=0.226m≈0.3mc.栅槽高度计算过栅水头损失h1201423423sin2sin20.0020.92.42sin6030.0980.00429.8vhhkkgsvkbgm设超高水深h2=0.3m则H=h+h1+h2=0.4+0.098+0.3=0.8m3.栅槽总长度1121.00.5tan0.40.30.220.110.51.0tan602.24HLllm4.栅渣量计算对于栅条间隙e=4mm的格栅，对于印染废水，每单位体积污水拦截污物为W1=0.09m3/103m3（参照污水处理新工艺与设计计算实例孙力平）。每日渣量为：W=QmaxW1=0.09×5000×10-3=0.45m3/d＞0.2m3/d拦截污物量大于0.2m3/d，须机械格栅。2.12泵及泵房的设计选泵考虑的因素：a.水泵机组工作泵的总抽升能力，应按进水管的最大时污水流量设计，并满足最大充满度是之流量要求。b.尽量选用类型和口径相同水泵，以便于检修，也需满足最低流量时要求。c.对于工业废水还应满足防腐蚀。本设计选用QW型潜污泵，具有高效，防缠绕，无堵塞，自动耦合，高可靠性等优点。d.水泵全扬程计算：1234Hhhhh其中：1h为吸水管头损失2h为出水管水头损失3h为集水池最低水位和所需提升水位之间的高差4h为自由水头按0.5~1.0m计一般来说1242hhhm所以4.8626.86Hme.水泵的数量根据3208.8Qmh和4.8626.86Hm型号流量3mh扬程m转速minr功率Kw效率％出口直径mm重量Kg200QW250—15—18.525015147018.577.2200500选用两台型号相同的泵，一用一备。f.泵房高度的确定。0.50.530.8510.517.35Habcdefgm第三章中和调节池的计算纺织印染废水的水质水量变化幅度大，因此，纺织工业废水处理工艺流程中都设有调节池，以均化水质水量，为防止纤维屑，棉籽壳，浆料等沉淀于池底，池内常用水力，空气，或机械搅拌对印染废水设备进行搅拌，本设计采用机械搅拌。设备类型：对角线出水中和调节池，取废水在池内停留时间t=4h。1池子的实际容积池内的废水量：31500024483324QQtm所以V有效=833m3考虑到废水在池内流动可能出现短路因素，引入=0.7加大容积系数，则V实际=1×V有效=1.4×833=1166m32.调节池的面积取池有效水深1h=3m，则调节池的面积2111663388mhvs实总高度H=0.3+1h=3.3（取调节池超高0.3m）池子的几何尺寸：L×B×H=26×15×3.33.中和加酸量计算原污水进水PH为10~11选用76%的工业硫酸作为中和剂加入中和调节池中（1）原污水中的氢氧根离子的物质的量当PH当为10时：341500010L10mol/L500molnPH值值为11时：332500010L10mol/L5000moln碱含量波动较大。（2）设加酸量为x按将PH值降低至7计算3x76%10298500~5000得x=32~322kg/d即x=1.33~13kg/h根据此值的检测结果进行调整，保证进入初沉池的污水PH在6~9之间。第四章初次沉淀池本设计采用了竖流式初次沉淀池4.1设计参数①池子直径（或正方形的一边）与有效水深之比不大于3.0，池子直径不宜大于8.0m，一般采用4.0～7.0m。②中心管流速不大于30mm/s,本设计中取V0=28mm/s③中心管下口设有喇叭口和反射板，反射板板底距泥面至少0.3m；喇叭口直径及高度为中心管直径的1.35倍；反射板的直径为喇叭口的1.3倍，反射板表面积与水平面的倾角为17°。④中心管下端至反射板表面之间的缝隙高在0.25～0.50m范围内，缝隙中污水流速在初沉池中不大于30mm/s,本设计中取v1=20mm/s。⑤当池子直径小于7.0m时，处理出水沿周边流出，当直径D≥7.0时，应增设辐流式集水支渠。⑥排泥管下端距池底不大于0.20m，管上端超出水面不小于0.40m。⑦浮渣挡板距集水槽0.25～0.50m,高出水面0.1～0.15m，淹没深度0.3～0.40m。4．2设计有关公式(1)中心管面积0maxvqff--------------中心管面积（m2）qmax--------每次最大设计流量（m3/s）v0------------中心管内流速（m/s）(2)中心管直径fd40d0-------------中心管直径（m）(3)中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度11max3dvqhh3--------------中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度（m）d1--------------喇叭口直径（m）(4)沉淀部分有效断面积0maxvqFF---------------沉淀部分有效断面积（m2）(5)沉淀池直径fFD4D----------------沉淀池直径（m）(6)沉淀部分有效水深36002vthh2---------------沉淀部分有效水深（m）v-----------------污水在沉淀池中流速（m/s）t------------------沉淀时间（h）(7)沉淀部分所需总容积021max10010086400pKTCCqVZT------------------两次清除污泥相隔时间（d）C1-----------------进水悬浮物浓度（t/m3）C2-----------------出水悬浮物浓度（t/m3）KZ----------------生活污水流量总变化系数-----------------污泥密度（t/m3）约为1p0-----------------污泥含水率（%）(8)圆截锥部分容积)(32251rRrRhVV1-----------------圆锥部分容积（m3）h5------------------污泥室圆截锥部分的高度（m）R-------------------圆截锥上部半径（m）r--------------------圆截锥下部分半径（m）(9)沉淀池总高度H=h1+h2+h3+h4+h5H------------------沉淀池总高度（m）h1-----------------超高（m）h4-----------------缓冲层高度