學校代碼：11517學號：201010407120HENANINSTITUTEOFENGINEERING畢業設計題目某毛紡廠廢水處理工藝初步設計河南工程學院論文版權使用授權書本人完全了解河南工程學院關于收集、保存、使用學位論文的規定，同意如下各項內容：按照學校要求提交論文的印刷本和電子版本；學校有權保存論文的印刷本和電子版，并采用影印、縮印、掃描、數字化或其它手段保存論文；學校有權提供目錄檢索以及提供本論文全文或者部分的閱覽服務；學校有權按有關規定向國家有關部門或者機構送交論文的復印件和電子版；在不以贏利為目的的前提下，學校可以適當復制論文的部分或全部內容用于學術活動。論文作者簽名：年月日 河南工程學院畢業設計原創性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文，是本人在指導教師指導下，進行研究工作所取得的成果。除文中已經注明引用的內容外，本論文的研究成果不包含任何他人創作的、已公開發表或者沒有公開發表的作品的內容。對本論文所涉及的研究工作做出貢獻的其他個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本學位論文原創性聲明的法律責任由本人承擔。論文作者簽名：年月日一、主要內容：（1）企業概況某毛紡廠購買洗凈羊毛為原材料加工毛呢，所排廢水主要為染毛、染呢、洗呢廢水，其中染毛、染呢廢水污染負荷較重，主要是因各種染料和染化助劑殘留造成的污染。生產過程中每天約產生2.98萬m3廢水。（2）氣象資料：毛紡廠所在地屬溫帶大陸氣候，四季分明，冬春季節干旱，盛行西北風，風沙大，降雨少。冬季寒冷，夏季比較炎熱，降雨量集中，秋季明朗，日照充足，是一年中的黃金季節。主要氣象條件如下：氣溫：年平均溫度：7.8℃極端最低氣溫：-25.7℃極端最高氣溫：40.9℃最冷月一月份平均氣溫：-14.9℃最熱月七月份平均氣溫：29.2℃年平均降水量：427.1mm日最大降水量：100.4mm一小時最大降水量：75.9mm風向：冬季主導風向：西北；夏季主導風向：東南水位：地面下：6.0-7.5m凍土深度：最大凍土深度：1360mm（3）設計水量：根據企業的生產規模及企業提供的資料，應考慮生產過程中廢水排放的波動性。（4）設計進水水質：類別COD/mg.L-1BOD5/mg.L-1SS/mg.L-1硫化物/mg.L-1色度/mg.L-1pH染毛廢水4901782952.40686.62染呢廢水3401222001.61546.71洗呢廢水5602007401.60566.54綜合廢水4501652201.81666.61（5）出水水質：要求處理后的水符合《毛紡工業水污染排放標準》GB28937-2012直接排放標準。（6）廢水處理站區地下水水位標高為185.50米，站區地質情況符合施工要求。（7）該廠可提供的用地面積為120×120米，場地基本平坦，其地面標高為193.00米。混合廢水自處理站區東南角進入，廢水進水總管標高為188.00米。二、基本要求：選擇先進可靠的技術，確定合理的處理工藝方案進行該污水處理廠主要構筑物及處理設備的設計計算做出該污水處理廠的高程圖做出該污水處理廠的平面布置圖做出主要構筑物的工藝施工圖三、主要參考資料：(1)《建設項目環境保護設計規定》；(2)《給水排水設計手冊》；(3)《給水排水標準規范實施手冊》；完成期限：2014年5月指導教師簽名：專業負責人簽名：2013年12月20日某毛紡廠廢水處理工藝初步設計目錄TOC\o"1-3"\h\u8491摘要 THEPRELIMINARYDESIGNOFAWOOLENMILLWASTERWATERTREATMENTABSTRACTThroughtheselectionofrationaltechnologyandparameter,SBRprocesscanbeusedtotreatwastewaterfromwoolenmillefficiently.wastewaterflowrateis30000m3/d,influentCODconcentrationis450mg/L,BOD5concentrationis165mg/L，SSconcentrationis220mg/L,sulfideconcentrationis1.81mg/L.Thetreatmentprocessesincludesthegrill,SBRreactionpool,pooldisinfection,sludgethickenerandsludgedewateringmachineroom.Accordingtodesignmanualchoosingproperdesignparameter,whichisusedtodesignandcalculateforthemainconstructions,andcompletesewagetreatmentgenerallayout,Elevationlayout,mainequipmentdrawing.After

treatment

,the

removalrate

of

CODis90％,the

removalrate

of

BOD5is95％,the

removalrate

of

SSis60％,the

removalrate

of

sulfideis90％.The

finaleffluent

was

satisfactorywith

Chinese

Discharge

Standard

of

forthewoolspinningindustryWastewater

TreatmentPlantdischargestandardGB28937-2012directemissionsstandards.KEYWORDSwoolspinningwastewater,SBRprocess,activatedsludge1設計基本內容（1）企業概況某毛紡廠購買洗凈羊毛為原材料加工毛呢，所排廢水主要為染毛、染呢、洗呢廢水，其中染毛、染呢廢水污染負荷較重，主要是因各種染料和染化助劑殘留造成的污染。生產過程中每天約產生2.98萬m3廢水。（2）設計水量：根據企業的生產規模及企業提供的資料，應考慮生產過程中廢水排放的波動性。（3）廢水處理站區地下水水位標高為185.50米，站區地質情況符合施工要求。（4）該廠可提供的用地面積為120×120米，場地基本平坦，其地面標高為193.00米。混合廢水自處理站區東南角進入，廢水進水總管標高為188.00米。2設計的基本要求（1）選擇先進可靠的技術，確定合理的處理工藝方案（2）進行該污水處理廠主要構筑物及處理設備的設計計算（3）做出該污水處理廠的高程圖（4）做出該污水處理廠的平面布置圖（5）做出主要構筑物的工藝施工圖（6）設計說明書的編制：包括單元構筑物的設計、附屬設備的設計、設備選型與運行費用、投資估算。撰寫課程設計報告：按照課程設計的要求與規范完成報告3設計參數的選取3.1排水體制該毛紡廠所處地區日最大降水量為：100.4mm，一小時最大降水量為：75.9mm。小時和日最大降雨量比較大。故排水體制采用完全分流制。3.2設計水量生產過程中每天約產生2.98萬m3的廢水。設計水量為3萬m3/d。3.3水質3.3.1進水水質表3-1進水水質類別CODcr/mg.L-1BOD5/mg.L-1SS/mg.L-1硫化物/mg.L-1色度/倍pH染毛廢水4901782952.40686.62染呢廢水3401222001.61546.71洗呢廢水5602007401.60566.54綜合廢水4501652201.81666.613.3.2出水水質毛紡廠污水處理后,直接排放到就近河流。污水處理廠出水水質參考《毛紡工業水污染物排放標準》（GB28937-2012）直接排放標準，并努力為提高水的質量,從而可以確定我們要求污水廠污水水質控制如下:COD≤120mg/L，BOD5≤30mg/L，SS≤70mg/L，硫化物≤1.0mg/L，色度≤70，pH=6-9。（1）去除率(3-1)式中：C0:原污水濃度；Ce:出水濃度。表3-2進出水各種指標去除率COD/mg.L-1BOD5/mg.L-1SS/mg.L-1硫化物/mg.L-1色度/mg.L-1pH進水水質4501652201.81666.61出水水質12030701.0706-9去除率73.33%81.82%68.18%44.75%//3.4氣象資料毛紡廠所在地屬溫帶大陸氣候，四季分明，冬春季節干旱，盛行西北風，風沙大，降雨少。冬季寒冷，夏季比較炎熱，降雨量集中，秋季明朗，日照充足，是一年中的黃金季節。主要氣象條件如下：氣溫：年平均溫度：7.8℃極端最低氣溫：-25.7℃極端最高氣溫：40.9℃最冷月一月份平均氣溫：-14.9℃最熱月七月份平均氣溫：29.2℃年平均降水量：427.1mm日最大降水量：100.4mm一小時最大降水量：75.9mm風向：冬季主導風向：西北；夏季主導風向：東南水位：地面下：6.0-7.5m凍土深度：最大凍土深度：1360mm3.5污水處理廠相關符合條件（1）廢水處理站區地下水水位標高為185.50米，站區地質情況符合施工要求。（2）該廠可提供的用地面積為120×120米，場地基本平坦，其地面標高為193.00米。混合廢水自處理站區東南角進入，廢水進水總管標高為188.00米。3.6污水處理工藝流程的選擇3.6.1污水處理級別的確定選擇污水處理過程應該首先確定最終處理水的排放處性質即接受水體的性質要求,根據接受水體的不同從而確定加工水平及排放標準，排水應滿足行業直接排放標準即《毛紡工業水污染物排放標準》（GB28937-2012）。3.6.2工藝流程應考慮的因素確保出水水質達到相關行業排放標準的要求；要降低運行資金和基礎建設的投資,節省社會資源；處理技術成熟比較可靠、先進而且適用、運行效果比較要穩定；運轉比較靈活，運行管理十分方便；污泥需處理后達到穩定，可積極地選用污水處理廠污水處理新技術；減小設施的建筑和占地面積；適應當地的實際具體情況；污水的進水水質的特點；出水有機負荷的含量[2]；污泥排出的污泥特性和后期使用方法對于污水處理廠的出水水質，盡量要滿足出水氮磷含量的要求和回收水利用水的排放要求；還有污水出水污染物去除率。3.6.3污水處理工藝流程的確定在選定污水處理工藝流程時可以采用下面介紹的方法綜合考慮。（1）經濟比較SBR池扮演了多個角色:調解混合池、反應池(厭氧、缺氧和好氧三種)、沉淀池和部分濃縮池。基本上所有的操作都在這樣一個反應器中完成,在不同的時間內進行泥水混合,有機物的氧化、消化、脫氮,磷的吸收與釋放以及泥水分離等。它不需要設二沉池和污泥回流設備,一般情況下也不用設調節池和初沉池。所以,采用SBR工藝的污水處理系統大大減少構筑物的數量,節約了基建費用[3]。因本設計提供的污水處理站可提供的用地面積僅為120×120米,SBR具有布置緊湊、節省占地的優點。所以從經濟方面來說用SBR合適。（2）技術比較SBR工藝特點是沉淀性能好，有機物去除效率高，難降解廢水處理效率高，不易發生絲狀菌膨脹，其CODCr去除率一般可達90％以上，BOD5去除率可達95％以上。由于本設計CODCr去除率、BOD5去除率分別達到73.33%、81.82%即可滿足排放要求。所以在除掉CODCr和BOD5方面選擇SBR工藝滿足要求。并且本毛紡廠BOD5/COD=0.37>0.3，可以進行生化性處理，從此方面考慮，本設計用SBR工藝合適。SBR工藝的污水SS含量應控制在300mg/L以內為宜，不能超過500mg/L，否則，將影響SBR的正常運行。反應池中本毛紡廠SS在200-295mg/L之間，沒有超過SBR工藝的SS限值。由于SBR工藝本身有沉淀池的作用，可對污水中的SS進行沉淀作用。同時，反應池中的微生物還可以降解部分SS，經過反應池的污水SS的去除率可達60%左右。去除率基本符合本設計要求[4]。因此，本設計在考慮SS的情況下可選擇SBR工藝。SBR工藝技術成熟，操作簡單，適合中小型污水廠的處理。綜上所述，最終確定用SBR工藝。硫化物的去除①利用好氧無色硫細菌去除水中硫化物的可行性。向反應池的主反應區中適當進含硫污泥，在曝氣階段好氧硫細菌生長，將廢水中的硫化物去除。硫化物的去除率可達90%以上，被去除的硫化物幾乎全部轉化為單質硫，同時有機物的去除率約為10%[5]。②利用化學沉淀法去除硫化物。利用一些金屬與硫化物作用生成不溶性的沉淀，最常用的沉淀劑是鐵鹽[6]。表3-3進出水各種指標按設計進行情況下的去除率COD/mg.L-1BOD5/mg.L-1SS/mg.L-1硫化物/mg.L-1色度/mg.L-1pH進水水質4501652201.81666.61出水水質458880.18706-9去除率90%95%60%90%//3.6.4SBR工藝的操作工序及特點（1）工作原理及基本運行操作SBR工藝處理污水,其核心處理設備是一個序批式間歇反應器(SBR反應器),SBR省去了許多處理構筑物,所有反應器都在一個SBR反應器中運行,通過時間控制來使SBR反應器實現各階段的操作目的,在流態上屬于完全混合式,實現了時間上的推流,有機污染物隨著時間的推移而降解。SBR工藝整個運行周期由進水、反應、沉淀、出水和閑置5個基本工序組成,都在一個設有曝氣或攪拌的反應器內依次進行。在處理過程中,周而復始地循環這種操作周期,以實現污水處理目的。現將整個工藝的操作要點與功能闡述如下。①進水工序污水注入之前,反應器處于待機狀態,此時沉淀后的上清液已經排空,反應器內還儲存著高濃度的活性污泥混合液,此時反應器內的水位為最低。注入污水,注入完畢再進行反應,從這個意義上說,反應器又起到了調節池的作用,所以SBR法受負荷變動影響較小,對水質、水量變化的適應性較好。②反應工序當污水達到預定高度時,便開始反應操作,可以根據不同的處理目的來選擇相應的操作。例如控制曝氣時間可以實現BOD的去除、消化、磷的吸收等不同要求,控制曝氣或攪拌器強度來使反應器內維持厭氧或缺氧狀態,實現消化、反硝化過程。③沉淀工序本工序中SBR反應池相當于二沉池，停止曝氣和攪拌，使混合液處于靜止狀態，活性污泥進行重力沉淀和上清液分離。SBR反應器中的污泥沉淀是在完全靜止的狀態下完成的,受外界干擾小。此外，靜止沉淀還避免了連續出水容易帶走密度輕、活性好的污泥的問題。因此，SBR工藝沉降時間短、沉淀效率高，能使污泥保持較好的活性。沉淀時間依據污水類型以及處理要求具體設定，一般為1h～2h。④出水工序排出沉淀后的上清液,恢復到周期開始時的最低水位,剩下的一部分處理水,可以起到循環水和稀釋水的作用。沉淀的活性污泥大部分作為下個周期的回流污泥作用,剩余污泥則排放[4]。⑤閑置工序SBR池處于空閑狀態，微生物通過內源呼吸復活性，溶解氧濃度下降，起到一定的反硝化作用而進行脫氮，為下一運行周期創造良好的初始條件。由于經過閑置期后的微生物處于一種饑餓狀態，活性污泥的表面積更大，因而在新的運行周期的進水階段，活性污泥便可發揮其較強的吸附能力對有機物進行初始吸附去除。另外，待機工序可使池內溶解氧進一步降低，為反硝化工序提供良好的工況。（2）SBR工藝性能特點①工藝流程簡單，運轉靈活，基建費用低。SBR工藝中主體設備就是一個SBR反應器，從上面的分析也可以看出，一個SBR池扮演了多個角色：調解混合池、反應池(厭氧、缺氧和好氧三種)、沉淀池和部分濃縮池。基本上所有的操作都在這樣一個反應器中完成，在不同的時間內進行泥水混合，有機物的氧化、消化、脫氮，磷的吸收與釋放以及泥水分離等。它不需要設二沉池和污泥回流設備，一般情況下也不用設調節池和初沉池。所以，采用SBR工藝的污水處理系統大大減少構筑物的數量，節約了基建費用，而且往往具有布置緊湊、節省占地的優點。②處理效果良好，出水可靠。從反應動力學角度分析，SBR反應器有其獨具的優越性。根據活性污泥反應動力學模型，目前連續流生物處理反應器主要有完全混合和推流式兩種流態，在連續流的推流式反應器中，曝氣池的各斷面上只有橫向混合，不存在縱向的“返混”。基質濃度從進水處的最高逐漸降解至出水處的最次濃度，提供了最大的生化反應推動力。在運行的曝氣反應階段,反應器內的混合液雖然處于完全混合狀態,但其基質和微生物的濃度隨時間而逐漸降低,相當于一種時間意義上的推流狀態。所以SBR反應器實現了連續流中兩種反應器的特點。③較好的除磷脫氮效果。除磷脫氮是一個相對復雜的過程,需要在處理過程中提供厭氧、缺氧、好氧各階段,以實現硝化反硝化脫氮和吸收釋放磷的目的。在SBR法中,在一個單一的反應器就可達到不同目的。因為在SBR法通過5個工序時間上的安排,較容易地實現厭氧、缺氧與好氧狀態交替出現,可以最大限度地滿足生物脫氮除磷理論上的環境條件。④污泥沉降性能良好。活性污泥膨脹是活性污泥處理過程中常常發生的問題。污泥膨脹問題90%以上是絲狀菌污泥膨脹,由于絲狀菌過度繁殖,菌膠團的生長繁殖受到抑制,很多絲狀菌伸出污泥表面之外,使得絮狀體松散,沉淀性惡化。SBR法可以有效控制絲狀菌的過度繁殖,污泥SVI較低,是一種污泥沉降性能較為良好的工藝。⑤對水質水量比變化的適應性強。處理效果會受到水質水量的影響,主要是因為它會改變處理環境,而微生物對其生存環境條件的要求往往比較嚴格。所以,從理論上分析,完全混合式反應器比推流式反應器有更強的耐沖擊負荷的能力。SBR工藝雖然對于時間來說是理想的推流式處理過程,但反應器構造上保持了典型的完全混合式的特性。因此能承受較大的水質水量的波動,具有較強的耐沖擊負荷的能力。圖3-1污水處理工藝流程圖4主要構筑物的選擇和計算4.1格柵4.1.1格柵的作用及選擇格柵由一組平行的金屬柵條或篩網制成，安裝在泵房集水井的進口處，一般設有專門的格柵井，用以截留較大的懸浮物或漂浮物，如纖維、碎皮、毛發、蔬菜、糞便等，以減輕后續處理構筑物的處理負荷，并使之正常進行。被截留的物質成為柵渣。關于格柵的選擇主要是決定柵條斷面、柵條間隙、柵渣清除方式等。柵條截面有圓形、矩形、正方形、半圓形等。圓形水力條件好，但剛度差，故大都采用矩形截面。按格柵柵條間距的大小不同，格柵分為粗格柵（50~100mm）、中格柵（16~40mm）和細格柵（3~10mm）3類。按格柵的清渣方法，有人工格柵、機械格柵和水力清除格柵三種。按格柵構造特點不同可分為抓耙式、循環式、弧形、回轉式、轉鼓式、旋轉式、齒耙式和階梯式等多種形式。格柵設備一般用于污水處理的進水渠道上或提升泵站集水池的進口處，主要作用是去除污水中較大的懸浮或漂浮物，以減輕后續水處理工藝的處理負荷，并起到保護水泵、管道、儀表等作用。當攔截的柵渣量大于0.2m3/d時，一般采用機械清渣方式；柵渣量小于0.2m3/d時，可采用人工清渣方式，也可采用機械清渣方式。4.1.2格柵的設計標準主要設計參數（1）格柵寬度：總寬不小于進水渠道的2倍，空隙總有效面積應大于進水渠有效斷面積的1.2倍。（2）柵條間隙：機械清渣：b=16~25mm，人工清渣：b=30~50mm。（3）格柵傾角：人工清渣時不應大于700，機械清渣時宜為450~750，格柵上端應設平臺，格柵下端應低于進水管底部0.5m，距池壁0.5~0.7m。（4）格柵工作平臺：人工清除時平臺應高出柵前設計，最高水位為0.5m；機械清除時平臺應等于或略高于格柵中的地面標高；兩側過道寬度采用0.6~1.0m；機械清除時應預留安置除渣機、減速箱、皮帶輸送機等輔助設施的位置；格柵平臺臨水側應設欄桿；平臺上應裝置給水閥門，并設具有活動蓋板的檢修機；平臺靠墻應設掛安全帶的掛鉤，平臺上方應設置起重量為0.5~1.0t的工字梁和電動葫蘆。（5）過柵流速：一般采用0.6~1.0，柵前管內污水流速0.4~0.9m/s。（6）通過格柵的水頭損失，一般采用0.08~0.15m。（7）每日柵渣量：格柵間隙b=16~25mm和b=30~50mm時分別為1~0.05m3柵渣/103m3污水和0.03~0.01m3柵渣/103m3污水[7]。根據以上的設置原則，本工藝采用矩形斷面細格柵一道，采用機械清渣，并將格柵設在集水井之前。4.1.3格柵的計算由前述資料得知：總水量Q=347.2L/s，污水廠進水管為管徑150mm的HDPE管（高密度聚乙烯管）。計算如下所示：(1)柵條間隙數設細格柵柵前水深h=0.8m，過柵流速v1=0.6m/s，柵條凈間隙b=10mm，安裝角度α=700，柵條間隙數（每臺格柵），代入數值（4-1）取n=36(2)格柵的建筑寬度B設柵條寬度S=0.01m（4-2）格柵的水頭損失h1：（設柵條斷面為銳邊矩形斷面）(4-3)式中：v--污水流經格柵的速度，m/s；--阻力系數，其值與格柵柵條的斷面幾何形狀有關；--銳邊矩形=2.42；K--考慮到由于格柵受污染物堵塞后，格柵阻力增大的系數，可用式：K=3.36v-1.32求定。一般采用K=3。代入數值得（4-4）（4）格柵后槽總高度H：（柵前渠道超高一般取h2=0.3m）(4-5)（5）進水渠道漸寬部位的長度進水渠道漸寬部分長度L1：設進水管渠道寬B1不小于進水管直徑0.15m的二倍，且柵寬大于進水渠寬的1.2倍，故取B1=0.4m，其漸寬部分展開角度α1=200（4-6）（6）格柵的總建筑長度LL=L1+L2+1.0+0.5+H1/tgα(m)（4-7）式中：L2——格柵槽與出水渠道連接處的漸窄部位的長度，一般L2=0.5L1；α1——進水渠道漸寬部位的展開角度，一般α1=200；H1——格柵前的渠道寬度，m。（H1=h+h2=1.1m）。 L=0.43+0.5×0.43+1.5+1.1/tg700=2.55m（7）格柵每日柵渣量W：在格柵間隙10mm的情況下，設柵渣量W1為每1000m3污水產0.07m3柵渣。 （4-8）式中：KZ--污水流量總變化系數，取Kz=1.5。代入數值得：1.4m3>0.2m3所以宜采用機械清渣。主要設備：GH-1400型鏈條回轉式多耙平面格柵除污機；電動機功率為1.1~1.5k。圖4-1格柵水力計算示意圖4.2集水井4.2.1集水井及提升泵的注意事項進入污水處理廠的污水經過細格刪進入集水井。之后被提升泵提升至SBR的預處理池，泵運行需消耗大量的能量。占污水廠運行總能耗相當大的比例。這與污水流量和要提升的揚程有關。泵組的運行操作應考慮以下幾項原則：（1）保證來水量與抽水量一致。如果來水量大于抽水量，上游沒有及時采取溢流措施，則可能淹泡格柵間；反之來水量小于抽水量，則可能使水泵處于干運狀態，易損壞設備。應保持集水池的高水位運行，這樣可降低泵的揚程，在保證抽水量的前提下降低能耗。泵房內每臺機組投運次數及時間保持基本均勻。因為每臺泵的吸口都對應著集水池內的一部分容積，如果某臺長時間不投運，集水池內對應的部分將成為死區，會導致泥砂沉積[5]。（4）控制水泵的開停次數不要過于頻繁，否則易損壞電機并降低使用壽命。4.2.2提升泵的選型提升泵的選擇應以最大流量來選擇，污水的最大流量為0.347m3/s，采用兩臺污水提升泵一用一備，每臺泵的流量Q不小于1249.2m3/h水泵揚程的估算：各構筑物間的連接管水頭損失以0.5m計，格柵水頭損失以0.13m計，預處理池水頭損失以0.5m計，曝氣池的水頭損失以0.5m計。進水口平均水面標高為：188.00m超高取0.5m。格柵與泵房間的水損為0.5m，泵房水損為2m，泵房的自由水損為1m，則水泵揚程為：H=（188.00-184.00+0.5+2+1）m=7.5m(4-9)因此采用2臺400QW1500-10-75，一用一備，每臺水泵的流量為1500m3/h。泵的性能如下：表4-1泵的性能指標型號流量m3/h揚程m轉速r/min功率kw效率%出口直徑mm重量kg400QW1500-10-751500109807582.140013904.3SBR工藝計算本設計采用SBR工藝，非限制性曝氣進水，設計指標如下：表4-2進出水指標及去除率COD/mg.L-1BOD5/mg.L-1SS/mg.L-1硫化物/mg.L-1色度/mg.L-1pH進水水質4501652201.81666.61出水水質12030701.0706-9去除率73.33%81.82%68.18%44.75%//4.3.1參數的選取及計算①選取參數反應池n=6個,有效深度H=5m,排水比為m=1/4,長寬比L:B=2:1，MlSS濃度XT=3000mg/L,MLVSS濃度XV=2400mg/L,污泥負荷Ls=0.25[kgBOD5/(kg·MlSS·d)]。②參數的計算（1）曝氣時間(4-10)取TA=3h（2）沉淀時間當MLSS濃度時,T取10(4-11)==1.56 (4-12)安全水深ε取0.5m沉淀時間TS取1h（3）排水時間:排水時間TD取1h[8]。（4）一周期總時間：(4-13)TC設定為6h，進水，同時進水曝氣可閑置周期數由上面所述，反應器（內設曝氣和攪拌裝置）個數n1=6；周期時間t=6h；周期數n=4；進水1h；反應和曝氣時間3h；沉淀時間1h；排水時間1h。污水處理廠6個反應池的組合運行表如下：表4-3反應池的組合123456A進水/曝氣曝氣曝氣沉淀潷水休整B曝氣曝氣沉淀潷水休整進水/曝氣C曝氣沉淀潷水休整進水/曝氣曝氣D沉淀潷水休整進水/曝氣曝氣曝氣E潷水休整進水/曝氣曝氣曝氣沉淀F休整進水/曝氣曝氣曝氣沉淀潷水4.3.2反應池容積計算每個SBR反應池容積m3：(4-14)SBR反應池內部尺寸/m：取反應池有效水深，(4-15)池寬(4-16)圖4-2SBR反應池潷水器相關指標如表4-4所示：表4-4潷水器型號型號滯水量（m3／h）堰口長度L（mm）潷水可調深度H（m）XBS-5050-12005001.4-3.04.3.3需氧量計算采用鼓風曝氣，設曝氣池有效水深H=5.0m，曝氣擴散器安裝距池底0.2m，則擴散器上靜水壓4.8m，其它相關參數選擇：取值0.7,，曝氣設備堵塞系數F取0.8，采用管式微孔擴散設備，=18%，擴散器壓力損失：4kPa，水中溶解氧飽和度為9.17mg/L。擴散器出口處絕對壓力：(4-17)空氣離開曝氣池水面時，氣泡含氧體積分數：(4-18)時曝氣池混合液中平均氧飽和度：(4-19)將計算需氧量換算為標準條件下（脫氧清水）充氧量：(4-20)(4-21)式中：取Y=0.6KgMLVSS/KgBOD5,Kd=0.08/d,。（4-22）(4-23)曝氣池供氣量：(4-24)每個池子曝氣量（4-25）選三臺風機兩用一備，單臺風機量：(4-26)風機選型：表4-5風機型號型號風量（m3／h）功率（KW）轉速（r/min）重量（Kg）CF-3-433681.11450784.4污泥處理構筑物的設計計算4.4.1污泥濃縮池濃縮的主要目的是減少污泥體積，以便后續的單元操作。例如剩余活性污泥的含水率高達99%，若含水率減小為98%，則相應的污泥體積降為原體積的一般。污泥濃縮的技術界限大致為：活性污泥含水率可降至97%-98%[9]。污泥濃縮的方法有很多種，其中重力濃縮應用最廣。本設計采用重力濃縮，靜壓排泥。①設計規定及參數(1)進泥含水率：剩余活性污泥，污泥量一般為10-21(L/m3),其含水率一般為99.2%～99.6%濃縮時間不宜小于12h，但也不能超過24h。污泥固體負荷：污泥固體負荷宜采用30～60kg/(m2.d)。(4)有效水深一般宜為4m,最低不小于3m。②運行參數(1)設計流量：Q=300Kg/d(2)進泥濃度10g/L(3)污泥濃縮時間12h(4)貯泥時間4h(5)上部直徑2.5m(6)進泥含水率99.4%(7)出泥含水率96.0%(8)濃縮池總高3.15m泥斗容積：(4-27)=23m3圖4-3設有重力的污泥濃縮池a、平面；b、剖面4.4.2污泥脫水將污水含水率降低到80%的操作稱為脫水。脫水后的污泥具有具體特性，成泥塊狀，能裝車運輸，便于最終處置與利用。污泥脫水方法有過濾脫水、離心脫水，過濾脫水又分真空過濾、壓力過濾。本設計采用帶式壓濾機進行脫水。其優點：濾餅含水率可降至80%-85%；消耗動力少，并可以連續運行。帶式壓濾機工藝簡單，是目前廣為采用的污泥脫水設備。(1)帶寬2.0m的脫水機過濾產率根據毛紡廠污水處理廠運行結果而定，當濾餅含水率達80﹪時，濾布移動速度為v=0.85m/min,過濾產率為26kg/h，則濾布寬為2.0m的滾壓帶式壓濾機的過濾產率為：(4-28)考慮1.3的安全系數，則過濾產率:(4-29)(2)壓濾機臺數n若脫水機工作每日3班，24h運行。則所需壓濾機臺數(4-30)取n=1設計選用帶寬2.0m的滾壓帶式壓濾機2臺，一用一備。（3）附屬設備①污泥投配設備。選用2臺單螺桿污泥投配泵，與2臺滾壓帶式壓濾機一一對應，每臺投配泵的流量：(4-31)投配泵的揚程應根據吸泥液位和壓濾機高差及管路的水頭損失計算。②加藥系統。利用帶式壓濾機脫水的污泥的調理藥劑一般采用合成有機聚合物。設計選用聚丙烯酰胺，藥劑的投加量一般為0.15%～0.5%（污泥干重），按0.3%計算，故：(4-32）配置成濃度為1%的溶液（密度按水的密度計算）體積：(4-33)脫水房每日工作為三班制，每班配藥一次，則每次配藥的體積v=0.89/3=0.3m3(4-34)考慮一定的安全系數和攪拌時的安全超高，因此設計選用1個容積為1m3的藥箱，配備1臺攪拌機，槳葉直徑d=900mm,功率P=0.75kW，槳板外緣線速度5～6m/min。聚丙烯酰胺投加濃度為0.1%，故選用2套在線稀釋設備，包括2臺水射器和2臺流量計量儀，以及配套的調節控制閥件。聚丙烯酰胺藥劑得投加采用單螺旋泵，共2臺，每臺泵的投加流量：(4-35)③反沖洗泵根據滾壓帶式壓濾機帶寬和運行速度，每臺脫水機反沖洗耗水量為10～12m3/h,反沖洗水壓不小于0.5MPa。故選用2臺離心清水泵，一用一備。4.5消毒池紫外線消毒具有較強的殺菌能力，能有效的殺死大多數病菌、病菌孢子，以及水中有害微生物，并可有效控制水中氮的含量，降低消毒劑等的使用量，也減少了水中毒素的累積提高了水質。而且紫外線的消毒方式是一種無害滅菌方式，不會對水質二次污染[9]。（1）流量(4-36)（2）燈管數我們是初步選用的UV3000PLUS型號的紫外消毒燈管設備，每三千八百就需要十四根燈管，故(4-37)擬選用6跟燈管為一個模塊，則模塊數NN=14.2取N=14（3）消毒渠設計按設備要求渠道深度為1.29m，設渠道中水流速度為0.3m/s。渠道過水斷面積為：(4-38)渠道寬度：取B=1m(4-39)復核流速：（4-40）故選用UV3000PLUS系統，2個UV燈組，每個燈組7個模塊。每個燈組長度為2.46m，2個燈組間距1m，渠道出水設堰板調節，調節堰與燈組間距1.5m，則渠道總長度L為取L=8m(4-41)復核輻射時間(4-42)(4-43)計算結果分析某毛紡廠污水處理廠的消毒設備紫外線消毒系統我們選UV3000PLUS型號的消毒系統，現在確定結果如下：現在2個UV消毒燈組，而且每個UV消毒燈組7個模塊，每個模6根消毒燈管。采用串聯布置，設置超越渠。5污水廠平面布置與高程布置5.1平面布置污水處理廠平面設計的任務是對各單元處理構筑物與輔助設施等的相對位置進行平面布置，包括處理構筑物與輔助構筑物，各種管線，輔助建筑物，以及道路、綠化等。處理構筑物是污水處理廠的主體建筑物，在對它們進行平面布置時，應根據各構筑物的功能和水力要求結合當地地形地質條件，確定它們在廠區內的平面布置應遵循如下原則[12]：（1）土方量做到基本平衡，避免劣質土壤地段（2）貫通，連接各處理構筑物之間管道應直通，應避免迂回曲折，造成管理不便。（3）在各處理構筑物之間應保持一定產間距，以滿足放工要求，一般間距要求5～10m，如有特殊要求構筑物其間距應按有關規定執行。（4）各處理構筑物之間在平面上應盡量緊湊，以減少占地面積。（5）處理廠內的綠化面積一般不小于全廠總面積的30%。（6）產生臭氣和噪聲的構筑物和輔助建筑物的布置，應注意其對周圍環境的影響。（7）處理廠內的雨水管道、污水管道、給水管道、電氣埋管等管線應全面安排，避免相互干擾，管道復雜時可考慮設置管廊。（8）在污水廠內主干道應盡量成環，方便運輸。主干道寬6～9m，次干道寬3～4m，人行道寬1.5m～2.0m，曲率半徑9m。平面布置圖的比例一般采用1:500-1:1000。由于本毛紡廠廢水處理廠面積小，平面布置圖的比例采用1:1。（9）平面布置圖應標出坐標軸線、風玫瑰圖、構筑物與輔助建筑物、主要管渠、圍墻及相關位置，列出構筑物與輔助建筑物一覽表和工程數量表如下表所示。表5-1構筑物一覽表序號構筑物名稱數量1細格柵12集水井13SBR反應池64消毒池15污泥濃縮池16脫水機房17配電室18風機房15.2高程布置污水處理廠高程設計的任務是對各單元處理構筑物與輔助設施等相對高程作豎向布置；通過計算確定各單元處理構筑物和泵站的高程，各單元處理構筑物之間連接管渠的高程和各部位的水面高程，使污水能夠沿處理流程在構筑物之間通暢地流動。為降低運行費用和維護管理，污水在處理構筑物之間的流動以按重力流考慮為宜，廠內高程布置的主要特點就是先確定最大構筑物的地面標高，進而根據水頭損失，通過水力計算，遞推出前后構筑物的各項控制標高。根據SBR反應池的設計水面標高，推求各污水處理構筑物的水面標高，根據處理構筑物結構穩定性，確定處理構筑物的設計地面標高。由進水閘門井至格柵選用鋼筋混凝土圓管。不可壓縮粘性流體在任意水平圓管內做穩態流動，沒有外功加入，流速為um，管道直徑為d,截面1-1’和2-2’距離為L,兩截面的靜壓力分別為p1、p2。圖5-1圓直管阻力圖據范寧公式：（5-1）λ摩擦系數用雷諾數Re判斷流體的流動狀態查環境工程原理附錄3得：水的粘度μ=1.005mPas(20攝氏度)（5-2）查<<環境工程原理>>第二版摩擦系數與雷諾數Re及相對粗糙度n的關系表可以得到摩擦系數λ=0.048日最高處理污水量：3.0×104m3/d下面計算局部阻力損失：如下圖，經查第二版<<環境工程原理>>書得，阻力系數ξ=0.5，局部阻力損失：h=ξv2/2g圖5-2水流方式由進水渠至格柵：(5-3)由格柵至提升泵：(5-4)由提升泵至SBR反應池：池長2m(5-5)在反應池內兩個SBR池同時工作Q=Q日/2查鋼筋混凝土圓管（非滿流，n=0.014）水力計算表得：um=0.79m/s(5-6)SBR反應池內部水力損失：由進水渠至好氧池，由好氧池至兼氧池，由兼氧池至主反應池，共三次阻力損失。各處均按90度方形管計算，ξ=1.3(5-7)3h=0.12m由SBR反應池至消毒池，渠長2m(5-8)污水廠水頭損失計算結果見表5-2。表5-2水頭損失一覽表序號構筑物名稱分項名稱水位標高/m水頭損失/m1SBR反應池到消毒池//0.372消毒池消毒池水位193.750.093反應池反應池水位195.000.124集水井到反應池//0.375集水井集水井水位192.000.096細格柵到集水井//0.097細格柵細格柵水位188.000.13結束語如今污水的處理對人們來說意義十分重要。處理污水的工藝又各種各樣，本設計根據處理規模的大小、處理效果、處理內容、處理的代價、水質特點等方面最終確定SBR工藝。本設計出水水質能夠達到行業直接排放標準要求。本設計嚴格按照污水處理廠設計的基本內容來執行，即按照選擇處理廠的廠址——處理工藝流程設計——處理構筑物選型——構筑物設計計算——輔助構筑物設計計算——主要設備設計計算——污水處理廠總體布置——設計圖繪制——主要設備材料表步驟進行設計。致謝某毛紡廠污水處理初步設計歷時三個月的時間最終完成。在這三個月時間里，我查閱了許多相關資料，解決了設計過程中的各種難題。非常感謝我的老師——范曉遠老師，她用溫和的話語和慈善的笑容對我進行耐心的指導和幫助。比如，范老師在我開題答辯時兩次對我的答辯內容提出不合理的地方，并耐心的幫助我斧正，讓我及時解決了問題。非常感謝本人的同學和摯友，在本人設計計算的時候中給予本人了很多信息，還在排版和畢業設計的撰寫過程中提供大力的幫助。非常感激這次畢業設計的經歷，讓我對大學期間所學的理論知識進行了綜合的應用，使我的知識更加鞏固。非常感謝所用到的設計手冊和文獻的各位作者。愿所有幫助我的人健康快樂！

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