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1、 印染废水处理工程设计实例一、基础资料一、基础资料1，废水水量；10000m3/d2，废水水质：表 91 印染废水水质PHBOD5CODcrTSSSS色度NP酚CuCrPb硫化物11.53007001200 1003001.8 0.13 3.0 1.2 2.2 0.8 0.04二、设计原则和工艺流程的确定二、设计原则和工艺流程的确定印染废水 格栅 调节池 集水井 泵房 曝气池 二沉池 氧 化池 泵房 气浮 出水上清液 污泥浓缩池 凝聚池脱水机 泥饼滤液图 91 印染废水处理工艺流程三、全过程设计计算三、全过程设计计算1 调节池设计流量为 Q10000m3/d416.7m3/h，设调节时间为 3
2、h, 则所需调节池有 效容积为 V3416.7m3=1250.1m3，取调节池有效水深为 5m,则池表面积 A1250.1/5=250m2，设计时采用每格尺寸为 11.2m11.2m，则设计需要 250/11.211.21.99 格，实际采用 2 格。2 集水井设计流量 Q10000m3/d，总变化系数为 1.2，则设计流量 Qmax12000m3/d=500 m3/h=138.9 l/s。设污水泵房选三用一备泵，则每台泵 的流量为 138.9/3=46.3(l/s)。集水井有效容积按照一台泵流量的 5min 水量进 行计算，则 V46.3605/1000=13.89m3。取集水井有效水深为
3、2m,则其表面积 A13.89/2=6.94m，取集水井宽度为 B=1.5m，则其长度 L=7/1.5=4.7m,取超高为 1.0m、浮渣高 0.5m，则实际深度为 H=2.0+1.0+0.5=3.5m。3 污水泵选用三用一备，则每台工作泵的设计流量为 166.68m3/h=46.3l/s。泵所需自 由水头 H12m，从集水井底到曝气池高 H23.5+4.5=8m，管路水头损失 H3=2.0m, 未计水头损失 H4=1.0m，则泵需要的总扬程高度为 H2+8+2+1=13m。4 曝气池采用分建式矩形回流管曝气池。设计流量 Q10000 m3/d=416.7m3/h,进水 BOD5300 mg/
4、l，曝气时间为 T5h, 污泥负荷率 Ls 取 0.3 kgBOD5 / kgMLss.d，污泥浓度 MLSS=4g/l。采用 6 座曝气池，则每座曝气池的处理流量 为 10000/6=1666.7 m3 /d /69.5 m3/h。曝气区设计：有效容积为 V169.55=347.25m3，底部锥体容积 V2 按照曝 气区容积的 2计算为 2%347.25=6.95 m3，则总有效容积为 V=V1+V2=347.25=6.95=354.2 m3。取曝气池有效水深 H14.5m，则每池表面积为 F1=V/H1=354.2/4.5=78.17m2。采用正方形池型，尺寸为 9m9m81 m2。实际
5、曝气时间为 T=994.5/69.45=5.25 h。去曝气池超高 H2 为 1.2 m，则池总高度为 H4.5+1.2m=5.7 m。实际每个曝气池总容积为 5.799=461.7 m3。污泥回流设计：污泥回流倍数 RMLSS / RSS-MLSS，其中混合液活性污泥 浓度 MLSS4 g/l，回流污泥浓度 RSS=6 g/l(含水率为 99.4%)。则 R4/6- 4=2，回流比为 200。导流窗：导流水量 Q1(1+2)Q369.45=208.35m3/h。设窗口区水流速度为 v1=100mm/s=360 m/h，则窗口总过水面积为 F4=Q1/v1=208.35/360=0.58 m。
6、设 每池采用两个回流窗口，则每个回流窗口的面积为 F50.58/2=0.29m。设窗口 深度 b1=0.7m,则窗口水深 H4=F5/b1=0.29/0.7=0.414 m，采用 0.42 m。导流区设计：设导流区混合液水流下降速度 v2=36 m/h，则导流区过流面 积 F2=Q1/v2=208.35/36=5.79 m，设导流区的宽度与曝气池相同，则导流区长度 L=F2/b=5.79/9=0.64 m，采用 0.65 m。则导流区尺寸为： 0.65m9m1.7m。5 曝气设备的选择与设计每池每天去除 BOD5的总量为(BOD5进BOD5出)Q124(0.3-0.03) 69.4524=45
7、0 kgBOD5/d。需氧量计算公式为：R=a(BOD5进BOD5出) bMLSS。对于印染废水 a=0.6,b=0.06。则 R0.64500.06354.24355 kgO2/d=14.8 kgO2/h。实际考虑安全系数 为 1.5，则 R=1.514.8=22.2 kg/h。根据 R=Ro(CswCl)1.024(T-20) /Cso，式中水温 T30，Cl=1.0 mg/l，Cso7.6 mg/l，0.5，CswCsoP/7607.60.85745/760=6.33 mg/l。则 Ro=51.9 kgO2/h。曝气叶轮直径与其供氧能力的关系式为： Ro=0.379V2.8D1.88.k
8、d，式中 v 为叶轮搅拌速度，取 4.5m/s，kd 取 1.11，则计算 结果叶轮直径 D1.38m，实际取 1.5m。叶轮功率 N叶 0.0804vm3D2.0516.85kw，选择 PE150 型高强度表面曝气机，直径为 1.5m， 叶片数为 6，当 v=4.5m/s 时其供氧能力为 52 kgO2/h，稍对于 51.91 kgO2/h。 配备电机功率为 30kw。6 二沉池设计每池处理水量为 69.45m3/h，设沉淀时间为 1.5h，在 MLSS 为 4g/l 时二沉 池内水流上升流速采用 0.28mm/s=1.01m/h。则沉淀池容积为 69.451.5=104.2m3，沉淀池的表
9、面积为 F69.45/1.01=68.76m2，设二沉池 的宽度与曝气池相同，则其长度为 68.76/9=7.65m。有效水深为 104.175/97.65=1.51m。二沉池超高取 0.3m，缓冲层高度为 0.5m，污泥斗采 用一只，上部尺寸为 9m、下部尺寸为 2m，则其高度为 3.5m，实际取 4.95m，则 污泥斗容积(99)(22)4.95/2199.24m3。二沉池总高度为 H0.3+1.52+0.5+4.95=7.2m。混合液及回流污泥的总流量为 69.45(1+2) 20.8.35m3/h，污水中浓度为 4g/l，则每 h 沉淀的污泥量为 208.344833.5 kg，若含水
10、率为 99.5%，则污泥的体积为 833.5/5=166.7m3, 则污泥储存时间为 199.24/166.7=1.2h。7 剩余污泥计算按照一般理论计算数值偏大，按照经验公式计算：剩余污泥量为进水 BOD5总量(0.550.65)，则剩余污泥量为100003000.651800 kg/d， 采用 2000 kg/d。设其含水率为 99.4%，则每天排放的剩余污泥量为 2000/6333.3m3/d，13.89m3/h。(1)营养物质计算投加比例按照 BOD5：N：P100：5：1 计算。废水中 BOD5为 300 mg/l，按 照去除 100计算，则 N 需要量为 100003005/100
11、246.25 kg/h150 kg/d。相应地 P 的需要量为 30 kg/d。印染废水中含有的 N、P，根据有关资料为：N1.8 mg/l，P0.17 mg/l。则废水中含：N18 kg/d=0.75 kg/h;P=1.7 kg/d=0.07 kg/h。生活污水中含有的 N、P按照工厂 4200 人计算，男女比例为 1：1，排水量标准为每人每天 50l,则生活 污水总量为 42000.05210m3/d=8.75m3/h，考虑安全系数取 9m3/h=216m3/d。 根据一般资料，生活污水中的 N 含量为 17.230.1 mg/l，取 25 mg/l；P 含量 为 8.518.2 mg/l
12、，取 15 mg/l。则生活污水 N、P 总含量为：N5.4 kg/d;P3.24 kg/d。需要添加的 N、P 量：N150185.4=126 kg/l；P301.73.2425.06 kg/d。加入 N 物质为硫酸铵，分子量为 132，N 为 28，则硫酸铵需要量为 126132/28594 kg/d；加入 P 物质为磷酸 三钠，分子量为 164，P31，则需要量为 25.06164/31132.58 kg/d。8 氧化脱色系统设计污水流量 Q10000m3/d=416.7m3/h。加氯量按照 60 mg/l 计算，则每天加 氯量为 600 kg/d。加氯级为 ZJL 型转子加氯机。9 污
13、泥浓缩池设计采用间断静止浓缩池，设计浓缩时间为 10h，每天排放的剩余污泥量为 333.3m3/d13.89m3/h，浓缩后污泥含水率为 98。则浓缩池所需总容积为 13.8910138.9m3。采用二只浓缩池，交替使用，则每池容积为 69.45m3，采 用的尺寸为直径为 4.8m，有效深度为 4m，则实际容积为 3.144.84.84/472.3m3。浓缩后的污泥量为 13.89(10099.4) /(10098)4.17m3/h100m3/d。10 脱水设备设计选用板框压滤机二台，根据经验数据酶 h 每 m2滤布可出干污泥 3.15 kg， 则按照每天 24h 运转计算每台板框压滤机所需的
14、过滤面积为 2000 kg/3.15242=13.25m2，采用 15m2。污泥预处理时投加混凝剂进行调理，根 据经验数据投加三氯化铁(有效含量为 45)是，投加量按照 35 kg/T 污泥计 算。实际取用 4 kg/T 污泥；投加固体聚合铝时投加量为 0.50.6 kg/T 污泥， 取用 0.55 kg/T 污泥；投加液体聚合铝，有效含量为 810，投加量为 2.53.0 kg/T 污泥，取用 2.8 kg/T 污泥。则：投加的三氯化铁量为 4.167416.67 kg/h400 kg/d；投加的聚合铝量为4.1670.552.29 kg/h55 kg/d；投加的液体聚合铝量为4.1672.
15、811.67 kg/h280 kg/d。脱水后的污泥量：浓缩后的污泥量为 4.167m3/h，脱水前的含水了为 98，脱水后的含水率取 84，则脱水后的污泥量为 4.167(10098) /(10084)0.521m3/h=12.25m3/d。若储存 7 天，则所需污泥堆场面积为 90m2。11 药剂及储存设计营养物质储存：N 采用硫酸铵，每天用量为 594 kg，即 213.84t/年，按 照储存 15 天计算，则每次需要储存 594158.9t，硫酸铵的比重为 1.77，则 每次需要储存的体积为 8.9/1.775.03m3，设堆高 1m，则所需的堆场面积为 5m2，实际需要 8m2的用地。P 采用磷酸三钠(12 个结晶水)，每天用量为 132.58 kg，储存 15 天，则每次储存量为 132.58151.99t，其比重为 1.62，则每次 需要堆放的体积为 1.99/1.661.228m3，设堆高为 0.5m，则所有堆场面积为 1.228/0.52.46m3，实际需要 5m2的用地。凝聚剂储存：采用液体的 PAC，每天用量为 280 kg，储存 30 天，则每次 需要储存 280308.4t，PAC 液体
