印染废水处理毕业论文

分类号：X506 U D C：D10621-273-(2009)0408-0 密 级：公 开 编 号：2005042076

成都信息工程学院

学位论文

印染废水处理工程设计

论文作者姓名： 申请学位专业： 申请学位类别： 指导教师姓名（职称）： 论文提交日期：

杨新琳 环境工程 工学学士 谭显东（副教授） 2009年06月4日

印染废水处理工程设计

摘 要

印染行业是工业废水排放大户，据不完全统计，全国印染废水每天排放量为3×106～4×106m3。印染废水具有有机物含量高、碱度大等特点，属难处理的工业废水。废水的进水水质为CODcr：800mg/L，BOD5：200mg/L，SS：100mg/L，pH：9-10，色度：500倍；出水水质为CODcr：100mg/L，BOD5：25mg/L，SS：70mg/L，pH：6-9，色度：40倍。本次设计采用水解酸化+氧化沟处理方法。废水经水解酸化后能降低后续处理的难度，氧化沟用以降低废水中的CODcr和BOD5。计算出各种处理构筑物的尺寸大小，并进行合理的布局。废水的处理成本为0.74元/m3。

关键词：印染废水；水解酸化；氧化沟；处理

The textile wastewater treatment engineering designs

Abstract

Textile wastewater is a major industrial wastewater discharge. According to incomplete statistics, textile wastewater emissions is 3×106～4×106m3 per day. Textile wastewater’s characteristic are contenting much organic and high alkalinity and so on. The ingoing water quality is CODcr : 800 mg/L , BOD5: 200 mg/L , SS: 100 mg/L , pH: 9-10, chroma: 500 times; the outgoing water quality is CODcr: 100 mg/L , BOD5: 25 mg/L , SS: 70 mg/L , pH: 6-9, chroma: 40 times. I have chosen the hydrolytic acidification and oxidation ditch treatment. The difficulty of follow-up can be reduced after wastewater is hydrolysis and acidification. The oxidation ditch uses to reduce the CODcr and BOD5 in the wastewater. Calculates each kind of processing construction the size dimension, and carries on the reasonable layout. The wastewater processing cost is 0.74 Yuan per m3.

Key words: Textile wastewater; Hydrolytic acidification; Oxidation Ditch;

Treatment

目 录

论文总页数：22页

1 引言 .............................................................................................................................................. 1

1.1 课题背景 ............................................................................................................................ 1 1.2国内外研究现状 ................................................................................................................. 1 1.3 本课题的研究方法 ............................................................................................................ 1 2 设计任务书 ................................................................................................................................... 2

2.1设计内容 ............................................................................................................................. 2 2.2 预计设计成果 .................................................................................................................... 2 2.3 毕业设计的要求 ................................................................................................................ 2 3 工艺流程的选择 ........................................................................................................................... 2

3.1影响流程选择的因素 ......................................................................................................... 2

3.1.1 废水处理程度 ......................................................................................................... 2 3.1.2 建设及运行费用 ..................................................................................................... 2 3.1.3 工程施工难易程度 ................................................................................................. 2 3.1.4 当地的自然条件和社会条件 ................................................................................. 3 3.1.5 废水水量 ................................................................................................................. 3 3.2 印染废水处理设计 ............................................................................................................ 3

3.2.1生物接触氧化—混凝沉淀工艺 .............................................................................. 3 3.2.2 表曝—混凝沉淀处理工艺 ..................................................................................... 3 3.2.3 水解酸化—氧化沟处理工艺 ................................................................................. 3 3.3 选择工艺流程 .................................................................................................................... 4

3.3.1 水解酸化法作用机理 ............................................................................................. 4 3.3.2 奥贝尔氧化沟的特点 ............................................................................................. 4

4 设计要求及参数 ........................................................................................................................... 4

4.1粗格栅和提升泵房 ............................................................................................................. 4

4.1.1 设计参数 ................................................................................................................. 4 4.1.2 运行参数 ................................................................................................................. 5 4.1.3 提升泵房说明 ......................................................................................................... 5 4.2 调节池 ................................................................................................................................ 5

4.2.1 设计参数 ................................................................................................................. 5 4.3 水解酸化池 ........................................................................................................................ 5 4.4 奥贝尔氧化沟 .................................................................................................................... 5 4.5 平流式沉淀池 .................................................................................................................... 6

4.5.1 平流式沉淀池设计的一般规定 ............................................................................. 6 4.5.2 设计参数 ................................................................................................................. 6 4.6 污泥浓缩池 ........................................................................................................................ 6

4.6.1 设计规定及参数 ..................................................................................................... 6 4.6.2 运行参数 ................................................................................................................. 7 4.7 污水厂平面及高程布置 .................................................................................................... 7

4.7.1 平面布置 ................................................................................................................. 7 4.7.2 高程布置 ................................................................................................................. 7

5 设计计算书 ................................................................................................................................... 8

5.1 粗格栅 ................................................................................................................................ 8 5.2 进水井 ................................................................................................................................ 9 5.3 细格栅 ................................................................................................................................ 9 5.4 调节池 .............................................................................................................................. 11

5.4.1 工作原理 ............................................................................................................... 11 5.4.2 尺寸计算 ............................................................................................................... 11 5.5 水解酸化池 ...................................................................................................................... 11

5.5.1 尺寸计算 ............................................................................................................... 11 5.5.2 水解酸化池的进水配水系统 ............................................................................... 11 5.6 奥贝尔氧化沟 .................................................................................................................. 12

5.6.1 设计流量 ............................................................................................................... 12 5.6.2 设计泥龄 ............................................................................................................... 12 5.6.3 污泥产率系数 ....................................................................................................... 12 5.6.4 确定MLSS ........................................................................................................... 12 5.6.5 计算氧化沟的总容积 ........................................................................................... 12 5.6.6 沟形设计 ............................................................................................................... 12 5.6.7 计算需氧量和转碟安装 ....................................................................................... 13 5.7 平流式沉淀池 .................................................................................................................. 16

5.7.1 池子总表面积 ....................................................................................................... 16 5.7.2 沉淀部分的有效水深 ........................................................................................... 16 5.7.3 沉淀部分的有效容积 ........................................................................................... 16 5.7.4 池长 ....................................................................................................................... 16 5.7.5 池宽 ....................................................................................................................... 16 5.7.6 池子个数 ............................................................................................................... 16 5.7.7 污泥斗容积 ........................................................................................................... 16 5.7.8 污泥斗以上梯形部分污泥容积 ........................................................................... 16 5.7.9 沉淀池总高度 ....................................................................................................... 17 5.7.10 污泥斗和梯形部分污泥容积 ............................................................................. 17 5.8 污泥浓缩池 ...................................................................................................................... 17

5.8.1 浓缩池面积 ........................................................................................................... 17 5.8.2 浓缩池工作部分高度 ........................................................................................... 17 5.8.3 浓缩后污泥体积 ................................................................................................... 18 5.9 贮泥池、污泥提升泵及脱水机 ...................................................................................... 18

5.9.1 贮泥池 ................................................................................................................... 18 5.9.2 污泥提升泵 ........................................................................................................... 18 5.9.3 脱水机 ................................................................................................................... 18 5.10 放流井 ............................................................................................................................ 18 5.11 构筑物水头损失 ............................................................................................................ 18 5.12 经济分析 ........................................................................................................................ 18 结 论 ............................................................................................................................................ 19 参 考 文 献 ................................................................................................................................... 20 致 谢......................................................................................................................................... 21 声 明......................................................................................................................................... 22

1 引言

1.1 课题背景

印染行业是工业废水排放大户，据不完全统计，全国印染废水每天排放量为3×106～4×106m3。印染废水具有水量大、有机污染物含量高、色度深、碱性大、水质变化大等特点，属难处理的工业废水。近年来由于化学纤维织物的发展，仿真丝的兴起和印染后整理技术的进步，使 PVA浆料、人造丝碱解物（主要是邻苯二甲酸类物质）、新型助剂等难生化降解有机物大量进入印染废水，该类废水处理难度加大，对环境的危害也更加严重。

1.2国内外研究现状

目前，国内的印染废水处理手段以生化法为主，有的还将化学法与之串联。国外也是基本如此。由于近年来化纤织物的发展和印染后整理技术的进步，使PVA浆料、新型助剂等难生化降解有机物大量进入印染废水，给处理增加了难度。原有的生物处理系统大都由原来的70%的COD去除率下降到50%左右，甚至更低。色度的去除是印染废水处理的一大难题，旧的生化法在脱色方面一直不能令人满意。此外，PVA等化学浆料造成的COD占印染废水总COD的比例相当大，但由于它们很难被普通微生物所利用而使其去除率只有20%～30%。

针对上述问题，近年来国内外都开展了一些研究工作，主要是新的生物处理工艺和高效专门细菌以及新型化学药剂的探索和应用研究。其中具有代表性的有：厌氧好氧生物处理工艺、高效脱色菌和PVA降解菌的筛选与应用研究、高效脱色混凝剂的研制等。

1.3 本课题的研究方法

本次设计为对印染废水处理达到一个很好的效果，通过对处理方法的比选，我最终采用的是水解酸化加生物氧化处理的方法。根据印染废水的处理要求，对废水处理构筑物的尺寸计算，并且对其进行合理布局，绘制平面布置图、高程布置图、主体构筑物等图纸。

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2 设计任务书

某厂排放的印染废水水量为12000m3/d，废水处理工程设计水量规模为12000m3/d，处理后水质达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准。进出水水质标准见下表：

项目 进水水质 排放标准

CODcr(mg/L) BOD5(mg/L) SS(mg/L)

800 100

200 25

100 70

pH 9-10 6-9

色度（倍）

500 40

2.1设计内容

① 废水净化方法的选择论证；② 工艺流程的比选、确定；③ 处理构筑物和设备的设计、计算和选型；④ 基本附属设施的设计计算；⑤ 处理站平面布置和高程布置设计；⑥ 绘制图纸。

2.2 预计设计成果

完成设计计算与说明书一份，A1图纸共5张（平面布置图，高程布置图，主要构筑物单体图等）。

2.3 毕业设计的要求

① 资料收集齐全，工艺论证正确充分；② 设计计算概念清楚，公式选取正确；③ 设计参数选取合理；④ 设计说明书条理清晰，层次分明，文字通顺，格式规范；⑤ 图纸表达正确，符合制图规范。

3 工艺流程的选择

3.1影响流程选择的因素

污水处理工艺流程的选择，一般要考虑以下因素： 3.1.1 废水处理程度

这是废水处理工艺流程选择的主要依据，而废水处理程度又取决于废水的水质特征、处理后水的去向。废水的水质特征表现为废水中所含污染物的种类、形态及浓度，它直接影响废水处理的程度及工艺流程。各种受纳水体对处理水的排放要求各不相同，有各种水质的标准规定，它决定了废水处理厂对废水的处理程度。

3.1.2 建设及运行费用

考虑建设及运行费用时，应以处理水达到水质标准为前提。在此前提下，工程建设及运行费用低的工艺流程应得到重视。此外，减少占地面积也是降低建设费用的重要措施。

3.1.3 工程施工难易程度

工程施工的难易程度也是选择工艺流程的影响因素之一。如地下水位高、地质条件差的地方，就不宜选用深度大、施工难度高的构筑物。

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3.1.4 当地的自然条件和社会条件

当地的地形、气候等自然条件对废水处理流程的选择具有一定的影响。如当地气候很冷，则应采用在采取适当的技术措施后，在低温季节也能正常运行，并保证取得达标水质的工艺。

3.1.5 废水水量

除水质外，废水水量也是影响因素之一。对于水量、水质变化大的废水，应选择耐冲击负荷强的工艺，或考虑设立缓冲池等缓冲设施以减少不利影响。

综上所述，废水处理流程的选择应综合考虑各项影响因素，进行多种方案的技术、经济对比才能得出合理的结论。

3.2 印染废水处理设计

3.2.1生物接触氧化—混凝沉淀工艺

这是一个生物—化学二段处理工艺。生物接触氧化是一种兼有活性污泥和生物膜法特点的生物处理法，生物活性好，F/M值大，处理负荷高，处理时间短，不需要污泥回流并可间歇进行，但是难降解有机物去除率低和脱色效果欠佳，同时填料可能堵塞，且该工艺产生的污泥量大，污泥含水量高又难于脱色，故在污泥脱色时需投加一定量的消石灰和三氯化铁。

3.2.2 表曝—混凝沉淀处理工艺

表曝是一种完全混合曝气活性污泥法，它有合建式和分建式两种。合建式是将曝气区与沉淀区合建在一个池内，对污泥回流缝的设计和施工要求严格，如果回流缝过大或曝气强度过大时，则大量气泡会窜入沉淀池，干扰污泥沉淀和回流，造成运行不稳定，如果回流缝国小，则会造成堵塞，影响污泥回流。而分建式增加了回流污泥的动力费。

无论是哪一种曝气池，当含有大量的印染废水进入表曝池后，则会产生大量的泡沫，严重影响池内充氧和运行管理，致使池内充氧，影响处理。

3.2.3 水解酸化—氧化沟处理工艺

水解酸化—氧化沟处理工艺的大致流程如图1：

印染废水粗格栅进水井细格栅调节池放流井平流式沉淀池氧化沟水解酸化池

图1 工艺流程 第 3 页 共22页

废水经过水解酸化后能降低后续处理的难度，使用氧化沟对印染废水进行处理不仅能有效的降低水中的BOD和COD含量，而且污泥的含量还很少，降低了对污泥处理的难度。

3.3 选择工艺流程

根据上述几种工艺流程优缺点的比较，和自己所设计处理水量的大小，我选择第三种工艺。

3.3.1 水解酸化法作用机理

在水解酸化反应过程中，首先大量微生物将进水中呈颗粒与胶体状有机物迅速截留和吸附，这是一个快捷的物理过程，只需要几秒钟到几十秒钟就进行完全；被截留下来的有机物吸附在水解污泥表面，被缓慢分解；它在系统中的停留时间取决于污泥停留时间，与水力停留时间无关。在水解产酸菌的作用下将不溶性有机物水解成为可溶解性物质，同时在产酸菌的协同作用下将大分子、难于生物降解的物质转变为易于降解的小分子物质，并重新释放到溶液中，在较高的水力负荷下随水流流出系统。

污水经过水解反应后可以提高其生化性能，降低污水的pH值，减少污泥产生量，为后续的生物处理创造有利条件。同时水解酸化池也有初沉池的作用，并且对废水的色度有很好的处理作用。

3.3.2 奥贝尔氧化沟的特点

奥贝尔氧化沟采用曝气转盘进行曝气，盘片带有大量的曝气孔和三角形凸块，用以充氧和推动混合液流动，曝气和混合效果良好。

工艺特点：①圆形或椭圆形的平面形状比沟渠较长的氧化沟更能充分利用水流的惯性，可节省推动水流的能耗。 ②多渠串联的形式可减少污水的断流现象。 ③曝气转盘的氧利用率高，混合效果好，渠深可达3.5～4.5米，沟底流速为0.3～0.9 m/s。 ④沟渠中溶解氧浓度梯度较大，有利于形成脱氮除磷的环境。

4 设计要求及参数

4.1粗格栅和提升泵房

粗格栅用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷，用来去除那些可能堵塞水泵机组、管道阀门的较大悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行的装置。

提升泵房用以提高污水的水位，保证污水能在整个污水处理流程过程中流过，从而达到污水的净化。

4.1.1 设计参数

因为粗格栅与水泵房合建在一起。因此在格栅的设计中，做了一定的修改，特别是在格栅构造和外型上的设计，突破了传统的“两头小，中间大”的设计模

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式，改建成长方体形状利于均衡水流速度，有效的减少了粗格栅的堵塞。

⑴ 水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求： 人工清除 25～40 mm 机械清除 16～25 mm 最大间隙 40 mm

⑵ 在大型污水处理厂或泵站前设立大型格栅（每日栅渣量大于0.2般应采用机械清渣。

⑶ 格栅倾角一般用45°～75°，机械格栅倾角一般为60°～70°。 ⑷ 通过格栅的水头损失一般采用0.08～0.15m。 ⑸ 过栅流速一般采用0.6～1.0m/s。 4.1.2 运行参数

栅前流速 0.5 m/s 过栅流速 0.6 m/s 栅条宽度 0.01 m 栅条净间距 0.02 m 栅前槽宽 0.71 m 格栅间隙数 24格 水头损失 0.1 m 每日栅渣量 0.4 m3/d 设计中的各参数均按照规范规定的数值来取的。 4.1.3 提升泵房说明

⑴ 泵房进水角度不大于45度。

⑵ 相邻两机组突出部分的间距，以及机组突出部分与墙壁的间距，应保证水泵轴或电动机转子在检修时能够拆卸，并不得小于0.8 m。

⑶ 泵站为半地下式，直径D＝10 m，高12 m，地下埋深7 m。 ⑷ 水泵为自灌式。

），一

4.2 调节池

4.2.1 设计参数 设计流量：12000 m3/d 水力停留时间：T＝8 h 有效水深：5米

4.3 水解酸化池

作用：降解、打断长链的大分子物质，提高废水的生化性指标。 设计参数：

设计流量： Q＝12000 m3/d ＝500 m3/h 水力停留时间： T＝6 h 水解酸化池的超高为0.3米。

4.4 奥贝尔氧化沟

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奥贝尔氧化沟多采用3层沟渠，沟深为3.5～4.5 三沟设计参数的比例关系为：

,各沟渠深度不超过沟宽，

应尽量减少直线段的长度，一般弯曲部分占总容积的80%～90%，或建成圆形。

容积比 （60%~70%）﹕（20%~30%）﹕10% 溶解氧 （0~0.5）﹕（1.0~1.5）﹕（1.5~3.0） 充氧量分配 65﹕25﹕10

曝气量与盘片的转速、浸没深度和转动方向有关，曝气盘片的间距至少250 mm，确定了沟宽和每条沟的需氧量后就可计算出每台转盘的盘片数和每条沟渠所需的台数。

4.5 平流式沉淀池

4.5.1 平流式沉淀池设计的一般规定 ⑴ 池数或分格数一般不小于2座。

⑵ 沉淀时间应根据水质情况决定，一般为1~3小时，处理低温低浊度水或高浊度水时应适当延长沉淀时间。

⑶ 池内平均水平流速一般为10~25 mm/s。 ⑷ 有效水深一般为3.0~3.5 m。

⑸ 池的长宽比应不小于4﹕1，每格宽度或导流墙间距一般采用3~9 m,最大15 m。

⑹ 池的长深比应不小于10﹕1。采用吸泥机排泥时，池底为平坡。 ⑺ 平流式沉淀池宜采用穿孔墙配水和溢流堰集水，溢流率一般小于500 m3/(m2·d)。

⑻ 泄空时间一般不超过6 h。 4.5.2 设计参数

设计进水量：Q＝12000 m3/d

表面负荷：q/范围为1.0～1.5 m3/(m2·h) ,取q/＝1.5 m3/(m2·h) 水力停留时间（沉淀时间）：T＝2 h

4.6 污泥浓缩池

采用辐流式浓缩池，用带栅条的刮泥机，采用静压排泥。 4.6.1 设计规定及参数

进泥含水率：当为初次污泥时，其含水率一般为95%～97%；当为剩余污泥时，其含水率一般为99.0%～99.6%。

⑴ 污泥固体负荷：当为初次污泥时，污泥固体负荷宜采用80～120 kg/(m2﹒d),当为剩余污泥时，污泥固体负荷宜采用30～60 kg/(m2﹒d)。

⑵ 浓缩时间不宜小于12 h，但也不要超过24 h。

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⑶ 有效水深一般宜为4 m，最低不小于3 m。 4.6.2 运行参数

进泥浓度 8 g/L 污泥浓缩时间 16 h 进泥含水率 99.0% 出泥含水率 96% 池底坡度 0.08 坡降 0.16 m 贮泥时间 4 h 上部直径 10.3 m 浓缩池总高 4.8 m 泥斗容积 5.6 m3

4.7 污水厂平面及高程布置

4.7.1 平面布置

废水处理厂的构筑物包括生产性处理构筑物、辅助建筑物和连接各构筑物的管渠。对废水处理厂平面布置规划时，应考虑的原则有以下几条：

1、布置尽可能紧凑，以减少处理厂的占地面积和连接管线的长度。 2、生产性处理构筑物作为处理厂的主要建筑物，在作平面布置时，必须考虑各构筑物的功能要求和水力要求，结合地形、地质条件，合理布局，减少投资、运行管理方便。

3、对于辅助建筑物，应根据安全方便等原则布置。如泵房、鼓风机房等应尽量靠近处理构筑物，变电所应尽量靠近最大用电户，以节省动力管道；办公室、化验室等与处理构筑物保持一定的距离，并处于它们的上风向，以保证良好的工作条件；贮气罐、贮油罐等易燃易爆建筑的布置应符合防爆防火规程；废水处理厂内的管路应方便运输。

4、废水管渠的布置应尽量短，避免交叉。此外还必须设置事故排放水渠和超越管，以便发生事故或检修时，废水能超越该处理构筑物。

5、厂区内给水管、空气管、蒸汽管及配电线路的布置，应避免相互干扰，既要便于施工和维护管理，又要占地紧凑。当很难铺设在地上时，也可铺设在地下或架空铺设。

6、要考虑扩建的可能，留有适当的扩建余地，并考虑施工方便。 应当指出，在工艺设计计算时，就应当考虑平面布置，相应的，在平面布置时，如发现不妥，也可根据情况重新调整工艺设计。

总之，废水处理厂的平面设计，除应满足工艺设计上的要求外，还必须符合施工、运行上的要求。对于大中型处理厂，还应作多方案的比较，以便找出最佳方案。在污水厂内主干道应尽量成环，方便运输。主干道宽6～9 m，次干道宽3～4 m，人行道宽1.5～2.0 m，有30%以上的绿化。

4.7.2 高程布置

高程布置的目的是为了合理地处理各构筑物在高程上的相互关系。具体地

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说，就是通过水头损失的计算，确定各处理构筑物的标高，以及连接构筑物间的管渠尺寸和标高，从而使废水能够按处理流程在各构筑物间顺利流动。

1、高程布置的主要原则

⑴ 尽量利用地形特点使各构筑物接近地面高程布置，以减少施工量，节约基建费用。

⑵ 废水和污泥尽量利用重力自流，以节省运行动力费用。 2、确定水土流失数量

为了达到重力自流的目的，必须精确计算废水流动中的水头损失。水头损失包括：

⑴ 流经处理构筑物的水头损失，包括进出水管渠的水头损失。

⑵ 流经管渠的水头损失，包括沿程和局部水头损失，按所选类型计算。 3、高程布置时应考虑的因素

⑴ 初步确定各构筑物的相对高差，只要选某一构筑物的绝对高程，其他构筑物的绝对高程也可确定。

⑵ 进行水力计算时，要选择一条距离最长，水头损失最大的流程，按最大流量计算。同时还应留有余地，以保证系统出现故障或处于不良工况时仍能正常运行。

⑶ 当废水及污泥不能同时保证重力自流时，因污泥量较少，可采用泵提升污泥。

⑷ 高程布置应保证出水能排入受纳水体。废水处理厂一般以废水水体的最高水位作为起点，逆废水流程向上倒推计算，以使处理后废水在洪水季节也能自流排出，如设立泵站，则可使泵站扬程最小。

⑸ 结合实际情况考虑高程布置。如地下水较高，则应适当提高构筑物的设置高度，以减少水下施工的工程量，降低工程造价。

5 设计计算书

5.1 粗格栅

平均设计流量Q＝12000 m3/d≈0.14 m3/s，取格栅倾角α＝70°，KZ＝1.6，栅前水深为0.5 m，过栅流速为0.6 m/s，b＝0.02 m，S＝0.01 m。

则：

格栅间隙数：∴栅槽宽：B＝S(n-1)+bn

＝0.01x(24-1)+0.02x24 ＝0.71 m

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取24格

设进水渠宽B1＝0.2 m，其渐宽部分展开角度α＝20°。

l1 ＝

≈0.7 m

栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度：

l2＝l1/2＝0.35 m

本设计中采用迎水面为半圆形的栅条，则： β＝2.42，并取k＝3，则 h＝2.42× ＝0.05 m 设超高为0.3 m，

则:总高H＝h1+h2+h3＝0.5+0.05+0.3＝0.85m

总长L＝l1+l2+0.5+1.0+

×

sin70°×3

＝0.7+0.35+0.5+1.0+

＝2.9 m

每日清渣量：设含沙量为0.05 m3/(10 m3污水)，则:

W＝

=

＝0.4 m3/d>0.2 m3/d

所以宜采用机械清渣。

5.2 进水井

按一台泵的最大流量时6 min的出流量设计，则进水井的有效容积： V＝

面积：取有效水深为2 m，则面积F进水井长度5 m，则宽度为3 m。 进水井平面尺寸为5.0 m×3.0 m。 保护水深为1.3 m，则实际水深为3.3 m。

。

5.3 细格栅

平均设计流量Q＝12000 m3/d≈0.14 m3/s，取格栅倾角α＝70°，KZ＝1.5，

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栅前水深为h＝0.5 m，过栅流速为v＝0.6 m/s，b＝0.01 m，S＝0.01 m。

则：

格栅间隙数n＝

所以格栅宽：B＝S(n－1)+bn

＝(44－1)×0.01+0.01×44 ＝0.87 m

设进水渠宽0.2 m，进水渠展开角为α1＝20°，则 l1＝

=

＝0.78 m

＝43.8 取44格

栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度： l2＝l1/2＝0.39 m 水头损失：

h1＝h0k＝εsina

＝βsina

＝

＝0.085 m （在0.08~0.15之间，符合要求） 设栅前超高h2＝0.3 m

则总高：H＝ h1+h2+h3＝0.5+0.085+0.3＝0.885 m 总长：L＝ l1+l2+0.5+1.0+

＝0.78+0.39+0.5+1.0+ ＝3 m

每日清渣量：设含沙量为0.03 m3/(10 m3污水)，则 W＝

=0.24 m3/d>0.2 m3/d

仍然采用机械除渣，且考虑到日常维护，在渠道两旁各设一条宽1 m的走道，并设护栏。

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5.4 调节池

5.4.1 工作原理

调节池采用同心圆分割式，池由四个同心圆隔墙分成若干廊道，废水沿不同长度的廊道流动，使同时进池的废水不同时流出，以达到混合均匀的目的。

5.4.2 尺寸计算

设废水在调节池的停留时间为8小时，有效水深为3米，则 V＝Q×T 式中：V——有效体积（m3）； Q——平均进入流量（m3/h)； T——停留时间（h）； V＝

×8＝4000 m3

F＝

＝800 m2

则调节池的尺寸为长40米，宽20米。

5.5 水解酸化池

水解酸化池的作用：降解、打断长链的大分子物质，提高废水的可生化指标。 5.5.1 尺寸计算

Q＝12000 m/d＝500 m/h 停留时间：T＝6 h

则容积：V＝QT＝500×6＝3000 m

其尺寸可设计为：长30米，宽20米，深5米，设超高为0.3米。 5.5.2 水解酸化池的进水配水系统

⑴ 主要功能：①将进入反应器的原废水均匀的分配到反应器的整个横断面，并均匀上升；②起到水力搅拌的作用。

⑵ 本系统采用穿孔管进水：

①干管：流量q＝12000 m/d＝140 L/S 采用管径400 mm，干管始端流速v＝1.0 m/s。 ②支管：支管中心间距d＝0.5 m 池中支管数n＝2×24＝48 每根支管入口流量q/

3 L/s

3

3

3

3

查表得管径为32 mm，支管始端流速为v/＝1.71 m/s。

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5.6 奥贝尔氧化沟

设经过前处理后，废水中的BOD去除率为30%。 5.6.1 设计流量

Q＝12000 m/d＝500 m/h 5.6.2 设计泥龄

氧化沟泥龄取θc＝11 d 5.6.3 污泥产率系数 Y＝K[

]

3

3

＝0.9×[0.75+0.6-]

＝0.9×[0.75+0.72-0.34] ＝1.017 kg ss/kg BOD 5.6.4 确定MLSS

结合奥贝尔氧化沟的特点，取X＝4 g/L 5.6.5 计算氧化沟的总容积

V＝

＝5147 m3 水力停留时间： T＝5.6.6 沟形设计

10.3 h

本设计奥贝尔氧化沟的中心岛采用棒形。 设：沟深 H＝4 m 沟宽 B＝5 m

中心岛宽度为1.5 m，两头圆弧形半径为r＝0.75 m，隔墙厚度为d＝0.3 m。 由此可得氧化沟外沟外侧圆弧半径为： R＝3B+r+2d＝3×5+0.75+2×0.3＝16.35 m D＝2R＝2×16.35＝32.7 m 外沟圆弧段面积：

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3.14×(16.352－11.352) ＝434.89 m2 中沟圆弧段面积：

3.14×(11.052－6.052) ＝268.47 外沟圆弧段面积：

3.14×(5.752－0.752) ＝102.05 m2 圆弧段总面积：

F1＝434.89+268.47+102.05＝805.41 m2 直线段面积：

＝F

805.41＝481.34 m2

直线段长： L各沟总面积：

F外＝434.89+2×16.05×5＝595.39 m2 F中＝268.47+2×16.05×5＝428.97 m2 F内＝102.05+2×16.05×5＝262.55 m2 三沟容积（面积）之比为：

V外:V中:V内＝46.3% : 33.4% : 20.3% 与奥贝尔氧化沟要求的比例相近，可行。 5.6.7 计算需氧量和转碟安装

取Oc＝1.07 kgO2/kgBOD ；fc＝1.2 ；则

St＝fc×Q×(S0－Se)×10

-3

16.05 m

＝1.2×12000×(140－25)×10-3 ＝1656 kg/d

Nht ＝Q×[Nk－0.05(S0－Se) －Nhe+5]×10-3 ＝12000×[30.5-0.05×(140-25)-15+5]×10-3 ＝177 kgN/d ＝7.375 kgN/h O2＝Oc×St+4.57×Nht ＝1.07×1656+4.57×177 ＝1771.92+808.89 ＝2580.81 kgO2/d ＝107.53 kgO2/h

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单位耗氧量：

＝1.56 kgO2/kgBOD

采用A2/O模式，三沟供氧分配比例为： 外 : 中 : 内＝35% : 50% : 15% 分配到氧化沟的外、中、内沟实际需氧量为: 外沟：107.53×0.35＝37.64 kg O2/h 中沟：107.53×0.5＝53.77 kg O2/h 内沟：107.53×0.15＝16.12 kg O2/h

由于外、中、内沟溶解氧分别为0、1、2 mg/L，换算系数K0也不一样，取CS＝9.2，＝0.9，T＝25℃ ；则各沟的K0值为：

＝1.27

＝1.47

＝1.73

选用1.4 m转盘，每片供氧1.13 kgO2/h，需功率0.69 kw，盘间距取0.2 m 。 氧化沟的外、中、内沟供氧和转盘分配计算结果见下表：

沟别 外沟

供氧百分比（%） 35

O2（kgO2/h）

DO（mg/L）

0

K0 （kgO2/h）

单盘充氧量（kgO2/h）

1.13

37.64 1.27 48

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中沟 内沟

50 53.77 1 1.47 80 1.13

15 16.12 2 1.73 28 1.13

沟别 外沟 中沟 内沟

需转盘数（片） 42

转碟总长（m） 8.4

沟宽（m） 5

计算转碟数（台） 1.68

选用转碟数（台） 2

每台转碟计算转盘数（片）

21

71 14.2 5 2.84 4 18

25 5 5 1 2 13

沟

每台转碟选用

每片需功率（kw） 0.69

每台转碟需功率（kw）

16.6

A电机轴功率（kw） 16.6

B电机轴功率（kw）

C电机轴功率（kw）

别 转盘数（片） 外沟 中沟 内沟

24

20 0.69 13.8 13.8 13.8

16 0.69 11.04 11.04

安装位置 氧化沟转碟数 氧化沟电机数

A电机转碟 外沟 2 2

B电机转碟 中沟 1+1 1

C电机转碟 内沟 1 1

合计 5 4

每台转碟轴功率（kw） 每台电机总轴功率（kw） 全厂转碟总轴功率（kw）

A电机转碟

16.6 18.5 33.2

B电机转碟 13.8+11.04

26 13.8+11.04

C电机转碟

13.8 16 13.8

合计 55.24 60.5 71.84

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全厂转碟电机总功率（kw） 37 26 16 79

5.7 平流式沉淀池

设平流式沉淀池的超高为h1＝0.3 m,缓冲层高为h3＝0.5 m。 5.7.1 池子总表面积

334 m2

5.7.2 沉淀部分的有效水深 h2＝q×t＝1.5×2＝3 m 5.7.3 沉淀部分的有效容积 V1＝Q×t＝500×2＝1000 m3 5.7.4 池长

L＝3.6×v×t＝3.6×5×2＝36 m 5.7.5 池宽 B

9.3 m

5.7.6 池子个数

整池分为3格，则每格宽： b＝

3.1 m

5.7.7 污泥斗容积

污泥斗地采用500 mm×500 mm，上口采用3100 mm×3100 mm，污泥斗斜壁与水平面的夹角为60度,则污泥斗的高度：

污泥斗容积为：

＝

＝×2.3×(＝8.8 m3

5.7.8 污泥斗以上梯形部分污泥容积 设池底坡度为0.01，梯形部分高度为：

)

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h4/＝(36+0.3－3.1) ×0.01＝0.332 m 梯形部分污泥容积：

＝（

）

5.7.9 沉淀池总高度

H＝h1+h2+h3+h4＝0.3+3+0.5+(0.332+2.3) ＝6.432 m 5.7.10 污泥斗和梯形部分污泥容积 V2+V3＝8.8+20.2＝29 m3 剩余污泥量

＝845.5+3300 ＝4145.5 kg/d ＝518.2 m3/d

5.8 污泥浓缩池

设计参数：剩余污泥量Q＝4145.5 kg/d ,含水率P1＝99%，污泥浓度C1＝8 g/L；浓缩后含水率P2＝96%，污泥浓度C2＝30 g/L。

5.8.1 浓缩池面积

采用一个污泥浓缩池，则浓缩池直径为：

5.8.2 浓缩池工作部分高度 取污泥浓缩时间为T＝16h，则

取10.3 m

设超高为h2＝0.3 m,缓冲层高为h3＝0.3 m， 则总高度为H＝h1+h2+h3＝4.2+0.3+0.3＝4.8 m。

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5.8.3 浓缩后污泥体积

5.9 贮泥池、污泥提升泵及脱水机

5.9.1 贮泥池

设一座贮泥池，池体为正方形，经浓缩排出含水率P2＝96%的污泥， V1＝2×129.55＝259.1 m3/d 设贮泥时间为则单池容积为：

V＝2V1T＝2×259.1×0.3＝155.46 m3 则贮泥池的尺寸为长7米，宽5米，深5米。 5.9.2 污泥提升泵

选RCP型污泥泵，其相关参数：流量为2000 m3/h ,扬程为1 m。 5.9.3 脱水机

采用一台LWL350型离心脱水机，按设计能力，系统产生的干污泥量为650 kg/d。

，

5.10 放流井

设一放流井，容积按废水最大流量在0.5小时内所流过的体积

则放流井的尺寸为长5米，宽5米，深4米。

5.11 构筑物水头损失

构筑物水头损失见下表

构筑物名称 水头损失（m）

格栅

进水井 调节池

水解酸化池 0.5

氧化沟 沉淀池 放流井 浓缩池 贮泥池

0.25 0.1 0.3 0.75 0.5 0.3 0.3 0.3

5.12 经济分析

1. 电费

计算用电负荷为150 kw，每度电按0.80元计，则电费E1＝150×0.80/500＝0.24 元/m3。

2. 药剂费

药剂费E2＝0.50 元/m3。

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3. 处理成本（仅考虑电费和药剂费）

废水处理成本E＝E1+E2＝0.24+0.50＝0.74 元/m3。

结 论

废水经过各个处理构筑物处理后，其色度和pH值已足以满足废水的排放标准，无需再设置单独的处理池来处理。

本次设计对工艺流程中的主要构筑物的尺寸进行了计算，其中粗格栅长为2.9 m，宽为0.71 m，用以截留水中较大的悬浮物或漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷；水解酸化池长为30 m，宽为20 m，用以降解、打断长链的大分子，提高废水的可生化指标；奥贝尔氧化沟长为48.75 m，宽为32.7 m，用以降低废水中的COD及BOD；平流式沉淀池长为36 m，宽为9.3 m，分为3格，主要用以去除SS，调节水质。印染废水经整个工艺流程处理后，预计废水中的COD去除率能达到95%，BOD的去除率能达到90%，SS的去除率能达到70%，废水的处理成本为0.74元/m3。

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参 考 文 献

[1] 士君，李亚峰．水处理构筑物设计与计算［Ｍ］．化学工业出版社，2004．7 [2] 韩洪军，杜茂安．水处理工程设计计算［Ｍ］．中国建筑工业出版社，2002．10 [3] 朱虹，孙杰，李剑超．印染废水处理技术［Ｍ］．中国纺织出版社，2004．2 [4] 黄长盾，杨书铭．纺织印染工业废水治理技术［Ｍ］．化学工业出版社，2006．6 [5] 张林生．环境工程专业毕业设计指南［Ｍ］．中国水利水电出版社，2000．9 [6] 阮文权．废水生物处理工程设计实例详解［Ｍ］．化学工业出版社，2004．2 [7] 刘红．水处理工程设计［Ｍ］．中国环境科学出版社，2007．2 [8] 史惠祥．实用水处理设备手册［Ｍ］．化学工业出版社，2004．11

[9] 金兆丰，余志荣．污水处理组合工艺及工程实例［Ｍ］．化学工业出版社，2004．2 [10]彭党聪．水污染控制工程实践教程［Ｍ］．北京：化学工业出版社，2007．7

[11] Matis K A.Treatment of industrial liquid waste by electroflation[J].Wat.Pollut.control.

1980.19(2):16-38．

[12] Demmin T R,et al.Treatment of textile wastewater [M].AATCC,1998.6-13．

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致 谢

本文是在谭显东老师的指导下完成的，在做毕业设计和写论文的过程中，谭老师热心的指导我，使我能更好的完成本次课题，并且帮助我修改在计算、绘图和写论文的过程中出现的错误，对顺利完成本课题起到了很大的作用。在此向他表示我衷心的感谢！同时，本人还要向在完成课题的过程中帮助过我的同学表示感谢！

最后向评审本文的各位专家、老师表示衷心的感谢！

作者简介：

姓 名：杨新琳 出生年月：1986年12月 E-mail:yangxinlin999@sina.com

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性别：男 民族：汉

声 明

本论文的工作是 2009年3月至2009年6月在成都信息工程学院资源环境学院完成的。文中除了特别加以标注地方外，不包含他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得成都信息工程学院或其他教学机构的学位或证书而使用过的材料。除非另有说明，本文的工作是原始性工作。

关于学位论文使用权和研究成果知识产权的说明：

本人完全了解成都信息工程学院有关保管使用学位论文的规定，其中包括： （1）学校有权保管并向有关部门递交学位论文的原件与复印件。 （2）学校可以采用影印、缩印或其他复制方式保存学位论文。 （3）学校可以学术交流为目的复制、赠送和交换学位论文。 （4）学校可允许学位论文被查阅或借阅。

（5）学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。

除非另有科研合同和其他法律文书的制约，本论文的科研成果属于成都信息工程学院。

特此声明！

作者签名： 2009年06月04日

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/9po5.html