天翼印染厂废水处理工艺.docx

摘要 随着我国印染工业的迅猛发展，印染过程中产生的废水中有机物含量高、色度大、可生化性差，印染废水对环境的污染也越来越严重。本设计为印染废水和生活废水处理及排放工程设计，根据废水的水质特点和特征，最终采用气浮水解酸化生物接触氧化的综合水处理工艺， 该工艺能有效地处理废水中的难降解物质和 SS 类，设计出水最终实现出水符合中华人民共和国国家标准（GB8978-1996） 污水综合排放标准的要求，之后通过详细的设计计算确定处理工艺中各构筑物的尺寸并完成主要构筑物的平剖面图 Autocad 的绘制， 且对相应的附属设备进行了选型。最后对污水在流动过程中的水头损失进行计算，并根据污水厂的地形及布置原则绘制了污水处理厂的平面布置图和高程图， 最终完成设计。 关键词：印染废水；生物接触氧化；厌氧；好氧处理 Abstract With the rapid development of Chinas printing industry, printing and dyeing wastewater pollution of the environment has become increasingly serious. Printing and dyeing wastewater generated in the process, organic pollutants content, color large, poor biodegradability, water quality and quantity changes, waste water contains a lot of hard biodegradation of chemicals and residual drug composition, the biodegradability of wastewater degradation, poor . The design for the printing and dyeing wastewater and domestic wastewater treatment and disposal, engineering design, based on wastewater characteristics and features of water quality, and ultimately by hydrolytic acidification - biological contact oxidation - air integrated water treatment process, the process can effectively deal with waste material in the refractory and the SS class, and ultimately meet the national standard water (GB8978-1996) Integrated wastewater discharge standard requirements, according to the main treatment process in the calculation of structures, structures of the CAD drawing of the map (acidification, biological oxidation etc.) and sewage treatment plants by hand the overall plan and budget for completion of the project, finally completed the design. Keywords: dye wastewater; biological contact oxidation; anaerobic; aerobic treatment 目录 摘要 . 1 Abstract . 2 目录 . 3 第一章 绪论 . 5 文献综述 . 5 1.印染废水的来源和特点 . 5 2. 印染废水的处理方法 . 6 3. 我国印染废水的处理现状 . 9 第二章 方案比较 . 11 2.1 方案的制定与比较 . 11 2.2 方案比较 . 12 第三章 污水处理构筑物的设计计算 . 13 3.1 筛网 . 13 3.2 调节池 . 13 3.3 气浮池 . 14 3.3.1 设计说明 . 14 3.3.2 加压溶气气浮设计参数 . 14 3.3.3 参数选取 . 14 3.3.4 设计计算 . 15 3.4 水解酸化池 . 15 3.4.1 设计说明 . 17 3.4.2 设计参数 . 17 3.4.3 池体设计与计算 . 17 3.5 生物接触氧化池 . 20 3.5.1 设计说明 . 20 3.5.2 设计计算参数 . 21 3.5.3 填料容积负荷 . 21 3.5.4 污水与填料总接触时间 . 21 3.5.5 池体设计计算 . 22 3.5.6 校核 BOD 负荷 . 23 3.5.7 填料选择计算 . 24 3.5.8 接触氧化池需气量计算 . 25 3.6 二沉池 . 25 3.6.1 设计说明 . 25 3.6.2 设计参数 . 26 3.6.3 池体的设计与计算 . 27 第四章 污水厂污泥处置与处理 . 30 4.1 污泥量的确定与计算 . 30 4.2 污泥处理工艺流程 . 30 4.3 集泥池 . 31 4.3 污泥浓缩池 . 31 4.3.1 设计参数 . 31 4.3.2 池体设计计算 . 32 4.4 污泥脱水间 . 35 4.4.1 设计参数 . 35 4.4.2 设计计算 . 35 第五章 污水厂平面布置和高程布 . 38 5.1 厂址的选择 . 38 5.2 平面布置说明 . 38 5.3 高程布置说明 . 39 第六章 污水处理过程中的设计计算 . 40 6.1 计算说明 . 40 6.2.1 污水流经各构筑物的水头损失 . 40 6.2.2 链接管道的水头损失 . 40 6.2.3 构筑物高程的计算 . 42 6.3 污泥构筑物高程计算 . 43 6.3.1 链接管道的水头损失 . 44 6.3.2 构筑物高程的确定 . 46 第七章 污水处理工程经济分析 . 47 7.1 编制依据 . 47 7.2 工程总造价 . 48 7.2.1 土建部分 . 48 7.2.2 设备部分 . 49 7.2.3 工程直接投资 . 50 7.2.4 其他费用 . 50 7.2.5 工程总造价 . 50 7.3 运营费用 . 51 7.3.1 成本估算有关单价 . 51 7.3.2 动力费 . 51 7.3.3 工资福利费 . 51 7.3.4 运营水费 . 52 7.3.5 运营维修费 . 52 7.3.6 运营管理费 . 52 7.3.7 年运行成本 . 52 结束语 . 52 参考文献. 53 谢词 . 54 附录:英文翻译 . 55 第一章 绪论 文献综述 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 1064 106 m3。 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，其 COD 浓度也由原来的数百 mg/L 上升到 20003000 mg/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。传统的生物处理工艺已受到严重挑战；传统的化学沉淀和气浮法对这类印染废水的 COD 去除率也仅为 30%左右。因此开发经济有效的印染废水处理技术日益成为当今环保行业关注的课题。 肥东天翼包装有限公司生产过程中会产生少量的印染废水，排放量约为450d/t 印刷废水在印染过程中产生的印染废水是在印刷过程中产生的印染残液、擦板废水、制版废水、清晰废水等的总称，是一种比较难于治理的工业废水，废水中含有大量的金属离子、油墨、碱、机油等，水质复杂，难降解的有机物含量高，可生化性差，碱性大，色度高，处理难度比较大，水质参数见下表： 污染物的排放，直接增加了纳污水体的污染负荷，如不进行处理，对水体水质造成严重的影响，因此，企业为了自身今后的发展对社会负责，应该设计出一套比较完善的污水处理体系。 1. 印染废水的来源和特点 印染废水主要来自退浆、煮炼、漂白、丝光、染色、印花、整理工段。正是这些生产过程决定了印染废水具有以下特点：色度大、有机物含量高。印染废水总体上属于有机性废水， 其中所含的颜色及污染物主要有天然有机物质及人工合成有机物所构成。水质变化大。印染废水是印染企业生产过程中排放的各种废水混合后的总称。因此 COD 高时可达 20003000 mg/L，且 BOD、COD 之比小于 0.2，可生化性差。pH 值变化大。由于不同纤维织物在印染加工中所使用的工艺不同，在染色或印花中需要在不同条件下进行染色，因此不同纤维织物在印染加工中所排放废水的 pH 值是不同的。水温水量变化大。由于加工品种、产量 CODcr mg/L BOD5 mg/L SS mg/L pH / 色度 倍 水量 m3/h 工业废水 12000 2500 3500 7-8 8000 10 生活污水 400 200 200 7-8 / 10 综合废水 6200 1350 1850 7-8 4000 20 的变化，导致水温水量的不稳定。 2. 印染废水的处理方法 由于印染企业生产品种的多样性及生产工艺的多样性， 而且废水具有印染废水成分复杂，色度深，碱性强，水量大，生物难降解物多，脱色困难，运行费用高的特点，因而印染废水的处理采用物理、化学、生物等多种方法组合进行。 2.1 物理法-吸附法（活性炭吸附为主） 在物理处理法中应用最多的是吸附法，这种方法是将活性炭、粘土等多孔物质的粉末或颗粒与废水混合，或让废水通过由其颗粒状物组成的滤床，使废水中的污染物质被吸附在多孔物质表面上或被过滤除去。目前，国外主要采用活性炭吸附法(多半用于三级处理)，该法对去除水中溶解性有机物非常有效，但它不能去除水中的胶体和疏水性染料，并且它只对阳离子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料具有较好的吸附性能。 Saito T.等人的研究表明， 活性炭的吸附率、BOD 去除率、COD 去除率分别达 93%、92%和 63%，活性炭吸附能力可达到 500 mgCOD/g 炭，污水如先曝气，则会加快吸附速率。但若废水 BOD5200 mg/L，则采用这种方法是不经济的。吸附处理使用的吸附剂多种多样，工程中需考虑吸附剂对染料的选择性，应根据废水水质来选择吸附剂。研究表明，在 pH12 的印染废水中，用硅聚物(甲基氧)作吸附剂，阴离子染料去除率可达95%100%。 2.2 化学法 印染废水的化学处理方法主要有化学混凝法、 化学氧化法和光催化氧化法等。 2.2.1 化学混凝法 化学混凝法是向水中投加化学混凝剂， 使废水中的某些污染物由溶解状态或胶体状态为凝胶状态，集结为絮体，絮体吸附、捕集悬浮物并使之进一步集结沉淀下来。混凝法适应性强、工艺流程简单、基建投资低、占地面积小、操作管理方便、对疏水性燃料脱色效率高，是污水处理的常用方法。龙一飞等人7 采用聚合氯化铝铁（PAFC）对黄冈某印染厂生产废水进行研究。结果表明，PAFC在投加量为 80 mg/L， pH 为 810， 搅拌速度为 70120 r/min， 搅拌时间 34min时，脱色率达到 93，COD 的去除率达到 86。蒋少军8 通过对 FMC（新型无机盐絮凝剂 FMC-MgCl2 的简称）絮凝剂处理印染废水的试验研究发现，FMC 作为印染废水絮凝剂使用，有很好的脱色效果。由于高效复合混凝剂能同时发挥几种混凝剂的优点，降低各组分的用量，使混凝法处理印染废水既有效又经济。所以也被广泛使用。 卞慧芳等人9采用聚合硫酸铁 （PFS） 和聚丙烯酰胺 （PAM）复合絮凝剂处理江苏某染织集团的印染废水， 该厂原水COD为16001700 mg/L，pH 值为 1214，色度为 1200，色泽为深紫色，利用复合絮凝剂处理效果好，COD 的去除率达 76.3，色度的去除率高达 98。 2.2.2 化学氧化法 化学氧化是降解废水中有机物的有效方法。它是利用氧化剂（臭氧、过氧化氢、二氧化氯及高锰酸钾）的氧化性质，在一定条件下将废水中的污染物降解或改变其化学结构，从而去除或降低其对环境污染的过程。二氧化氯是一种具有强氧化性和氧化过程中很少有有机卤代物产生的氧化剂。 在水处理的氧化消毒及造纸、 纸浆工业的漂白等行业已经广泛使用。二氧化氯处理印染废水主要是氧化破坏染料的发色基团和助色基团，达到显著的脱色效果。二氧化氯除与酸性靛蓝等燃料等发生反应外，还与许多直接染料和活性染料反应使染料褪色。 2.2.3 光化学氧化法 光化学氧化是通过氧化剂在光的辐射下产生氧化能力较强的自由基而进行的， 根据氧化剂的种类不同， 可分为 UV/H2O2、 UV/O3 及 UV/H2O2/O3 等系统。臭氧氧化法是近几年研究的一个热点。O3 分子反应选择性强，在处理印染废水时，能与含双键的染料直接发生加成反应，提高废水的可生化性16。臭氧氧化法成本较高，而且受臭氧生产能力限制。因此单独的臭氧处理技术并不是一种有效的去除有机物的方法，所以常将臭氧技术与其它技术联合使用，如 O3-固体催化技术、O2-H2O2/UV、O3/UV 技术等。O3/UV 技术就是 O3 在紫外线（UV）作用下，转化为 OH 等强氧化性物质，以氧化有机物17，增强氧化效率。 2.2.4 光电催化氧化法 目前高级氧化工艺逐渐受到人们的青睐。 这些氧化新技术在难降解有机工业废水处理方面的研究十分活跃，有些已进人工业试验阶段。尤其电催化高级氧化技术、光催化氧化以及两者的协同效应的研究正成为该领域研究的热点20，21。光催化氧化技术它是以半导体材为催化剂， 半导体材料的外层具有特殊的电子结构，即具有较深的价带能级。当它们受到能量大于带隙能量的光照射时，处于价带上的电子就被激发到导带上，从而使导带上生成高活性电子，价带上生成带正电荷的空穴（h+） ，产生的电子-空穴对在电场的作用下向颗粒的外表面迁移，迁 移到表面的电子具有很强的还原能力，可与氧气结合生成 O2-离子，而光和电子一空穴具有极强的得电子能力，可将部分有机物直接氧化，也可将 OH-氧化成OH 自由基，而 OH 又几乎可将所有有机物氧化分解 CO2、H2O 等无毒无害物质。光催化氧化反应可利用光和氧化剂联合作用时产生的强烈氧化作用, 氧化分解废水中的有机污染物质, 使废水的各项污染指标大幅度降低。 2.3 生物处理法 生物处理技术是在一定的人工技术措施条件下， 利用微生物的新陈代谢作用，将废水中的污染物一部分转化为微生物细胞物质， 另一部分转化分解为简单的小分子有机物或无机物，从而达到净化废水水质、消除其对环境的污染和危害的目的。生物处理具有处理效率高、处理效果好、适用范围广、成本低、运行管理费用小及可处理的水量大，方法较成熟等优点。所以被广泛应用于污水处理中。废水生物处理分为好氧生物处理和厌氧生物处理两种方法。 2.3.1 好氧生物处理法 好氧处理是一种在提供游离氧的提前下， 以好氧微生物为主， 使有机物降解、稳定的无害处理方法。根据微生物在水中的存在状态，可分为活性污泥法和生物膜法。 活性污泥由于具有很强的吸附能力和分解、氧化有机物的能力以及良好的沉降性能，所以成为最常用的好氧处理方法。余杭某印染厂采用 AB 生化法工艺处理印染废水,时间表明,该工艺处理效果良好， 进水平均水质： COD 为 1440 mg/L，色度 1500 倍，AB 两段 COD 去除率分别为 50和 85，总去除率达到 95，另外，斜板初沉池由于投加了 FeSO4和石灰乳作为混凝剂具有很好的脱色效果，脱色率达到 93以上。出水水质均达到纺织染整工业水污染物排放标准（GB4287-92）规定的以及标准，达标率 10024。生物膜是另一类生物处理方法的统称，微生物附着在介质表面上形成生物膜，污水同生物膜接触后，有机物被吸收转化为稳定的无机物质和原生质。 生物膜法和活性污泥法的处理效果差不多，优点是剩余污泥量少且不会产生污泥膨胀，占地少，运行管理方便，但易发生生物膜堵塞的危险，所以生物膜不适合处理高 SS 的废水。经常与其他方法联合使用。 2.3.2 厌氧生物处理法 厌氧生物处理是指在没有游离氧的情况下， 以厌氧微生物为主对有机物进行降解、稳定的一种无害化处理方法。该法具有运转费用低，而且可回收利用的甲烷以及剩余污泥量少的优点。厌氧处理高浓度（一般 BOD52000 mg/L）的有机 废水有很好的优势。李亚新等人26设计的厌氧生物滤池试验,得到了较好效果,可使 COD 率去除达 70%86.6%，色度去除 60%84%,出水水质稳定。刘建荣等人27在厌氧流化床中投加高效脱色菌，采用聚集-交联固定法把高效脱色菌固定于活性污泥上,并在反应器中加磁粉，使产生稳恒弱磁场，以对微生物产生正磁效应，用以处理模拟染料废水，在水力停留仅 3 小时的情况下，可使 COD 去除 44%49%，色度去除 90%以上。Knapp 等人28也在实验室处理了实排染料废水，在严格厌氧条件下，在蛋白质含量较高的培养基中，脱色率达 77%。 2.3.3 好氧-厌氧联合处理法 由于印染废水的水质变化大，许多染料在好氧条件下属于难降解物质,由于在厌氧条件下能不完全降解,因此在传统的好氧生物处理装置前增加厌氧(水解)处理的厌氧(水解)好氧串联工艺,可以使印染废水中难以生物降解的有机物水解为较易生物降解的物质,改善废水的可生物降解性,从而提高传统流程的去除率.总之，通过厌氧处理以提高印染废水的可生化性，使出水水质稳定，减少了负荷冲击， 以利于后续的好氧处理。 曾国驱等人29采用 ABR 结合 SBR 法处理印染废水，结果表明，当进水色度为 280 3550 倍，COD 为 130986 mg/L 时，出水色度为 840 倍，COD 为 30.097.1 mg/L 时，去除率分别为 8999和3295；组合工艺的好处还有以下体现，当 ABR 在废水处理过程中，由于脱色而产生苯胺物质，ABR 出水中的苯胺升高，经过 SBR 放入处理，总出水苯胺浓度为 0.200.95 mg/L， 去除率为 5098。 曾丽璇等人30采用的水解酸化、 接触氧化及水解酸化一接触氧化相结合这三种工艺处理珠海市斗门区某织染有限公司的印染废水，试验结果显示，针对 COD 为 532 mgL、色度为 512 倍的原水，在总停留时间 24h 的情况下，采用水解酸化一接触氧化工艺在三种处理工艺中较有效，可以获得 84 的 COD 去除率及 88 的脱色率，而且该工艺对原水水质的 pH 有强的适应能力。据报道31，江苏某集团排放印染废水 9000 m3/d,该废水主要来自退浆、煮炼、染色、印花等工序，其中退浆、煮炼、丝光、染色、印花等工序所产生的废水量占总废水量的 90% 以上,煮炼、丝光等工序需在碱性条件下进行,产生的废水呈强碱性。废水浓度 BOD5 为 177.7mg/L,COD 为1500 mg/L,SS 为 400 mg/L，pH 为 11.7，色度为 350 倍，出厂废水浓度 BOD5 为22.2 mg/L， COD 为 141 mg/L， SS 为 44.4 mg/L， pH 为 8.6， 去除率分别为 87.5%，90.6%，88.9%，87.1 3. 我国印染废水的处理现状 目前，印染废水的处理方法很多，各自具有一定的优缺点，因此要达到良好的处理效果，必须采用多种方法的联合，做到取长补短。随着人们环保意识的增强，废水处理技术的不断发展，印染废水的处理技术将会不断地发展和完善。在 选择处理工艺时，必须考虑水质与工艺的特点，合理制定工艺，并开发新型处理方法，使处理效果不断提高，并有效降低处理成本，从而使其对环境的危害越来越小。在关注污染治理的同时更应注重预防，采用环境友好型的染料和助剂，加强废水回用率，为污染的防治开辟了一种新的途径。 第二章 方案比较 2.1 方案的制定与比较 处理污水设计基本资料： 根据所给的水质和要求，现基本确定两套工艺： 方案一 水解好氧气浮工艺处理印染废水的工艺流程， 工艺流程中一级处理： 格栅和调节池；二级处理：水解酸化池、生物接触氧化池、混凝气浮池。先采用调节池提高废水的可生化性，再水解酸化池和接触氧化池进一步去除水中的COD和BOD。最后通过混凝气浮工艺去处水中的SS降低废水色度。以保证出水水质达标。 方案二 水解酸化UASBSBR 工艺处理印染废水的工艺流程， 工艺中首先采用格栅截留水中较大的悬浮物和漂浮物， 之后通过水解酸化池的处理增加污水的可生化性，再由UASB+SBR工艺处理后，进过活性炭吸附后出水。 污水 污泥外运 方案一 水解-好氧-气浮工艺处理印染废水 污泥回流 COD mg/L BOD5 mg/L SS mg/L PH / 色度 倍 水量 m3/h 工业废水 12000 2500 3500 7-8 8000 10 生活污水 400 200 200 7-8 / 10 综合废水 6200 1350 1850 7-8 4000 20 筛网 调节池 气浮池 水解酸化池 接触氧化池 二沉池 污泥浓缩池 污泥脱水 生物活性炭 废水 滤液 干泥外运 剩余污泥 方案二 酸化-UASB-SBR 工艺处理印染废水 2.2 方案比较 综上所述， 方案一比方案二优越， 本设计采用方案一对肥东天翼包装厂的废水进行有效处理。 两种处理工艺在各个阶段的比较 1 方案各阶段 优缺点 前处理 方案一中采用了筛网对污水进行初步处理，方案二采用的是格栅，由于本设计水量太小，所以用格栅不能保证格栅能稳定工作，方案一中采用的管道过滤器在处理小水量的污水中价格低且运行稳定 厌氧阶段 在厌氧反应阶段，方案一中采用水解酸化池较方案二中的 UASB 具有以下优点： （1）由于反应控制在水解、酸化阶段反应迅速，因而水解 酸化所需体积小； （2）处理过程中不产生沼气，不需要沼气收集装置，简化 了构造，降低了造价； （3）废水经水解反应后溶解性 COD 比例大幅度增加，有利于微生物对基质的摄取，在微生物的代谢过程中减少了一个重要环节，这将加速有机物的降解，为后续生物处理创造更 为有利的条件。 好氧阶段 在好氧处理单元，生物接触氧化法兼具活性污泥法和生物膜法的优点。 SBR 法虽然不用二沉池，但是其不连续出水，要求后续构筑物容积较大，有足够的接受能力，而且不连续出水，使得 SBR 工艺串联其它才处理工艺时较为困难。 去除色度的阶段 方案一中采用活性炭对污水进行消毒和进一步脱色，方案二采用的是混凝气浮的工艺对污水进一步去除色度和降低废水的 COD 值，确保废水的色度和 COD 指标达标。而且方案二中的混凝气浮的工艺具有于技术投资省、设备简单、占地少等优点，且对色度的去除效果明显，而活性炭吸附处理高色度废水的技术还不成熟，却成本比较高。 格栅，中和池 调节、酸化池 SBR UASB 消毒池 污泥浓缩脱水 第三章 污水处理构筑物的设计计算 3.1 筛网 设计说明 1 选定网眼尺寸 污水中悬浮物为纤维类物质，所以筛网的网眼应小于 2000 um。 2 筛网种类 根据生产的产品性能，选用倾斜式筛网，筛网材料为不锈钢。水利负荷0.6-2.4m3(min m2)。 3 算选筛网面积 A 参数：取水力负荷：q = 1.5m3(min m2) Q = 450m3d= 0.31m3min 面积：A = Q q= 0.31 1.5= 0.21m2 设计取A = 0.3m2 表表 3-1 筛网筛网进出水水质进出水水质 项目 进水水质(mg/l) 出水水质(mg/l) 去除率(%) COD 6200 5000 0 BOD 1350 1080 0 色度(倍) 4000 3000 0 SS 1850 1600 11 3.2 调节池 污水的最大设计流量为dmQ/5281 . 14803 取水力停留时间 HRT=1.0 小时，调节池高 2.0 米，其中超高 0.5 米。 （1）调节池的有效容积 300.220 . 124528mTQV 式中：Q废水的设计流量，m3/d； V电解槽的有效容积, md/3； T操作时间，min。 （2）调节池面积 24 . 45 . 200.115 . 2mVA 取调节池的长为 2.2 m，宽为 2.0 m。 (3) 进出水均采用 DN200 的钢管，流速 V=0.70 m/s，i=0.004。 (4) 由于调节池也有少许污泥的产生，去设计污泥量为 3.84 m3/d。 (5) 由于调节池泥量产生量少，采用人工清渣，以节省费用。 3.3 气浮池 3.3.1 设计说明 原水进水是含有大量的悬浮物，这些悬浮物质轻、细小，难于沉淀。由于废水中 ss 含量高，因此决定此次生化后续处理系统采用气浮系统进行废水初级处理，悬浮物质经过投加絮凝剂反应，形成较大的矾花后，气浮利用清水池中的溶气水， 经过释放机产生大量的微小气泡，这些气泡在上升的过程中携带着水中的悬浮物一同升至水面， 形成浮渣， 浮渣由刮渣机刮入污泥池， 从而进行泥水分离，以保证废水处理系统的平稳运行和达标。 3.3.2 加压溶气气浮设计参数 1 气浮池的有效水深， 一般取2.02.5 m， 长宽比一般为2:13:1， 竖流式应为1:1。一般单格宽度不超过6 m，长度不超过15 m为宜。 2 接触区水流上升速度，下端取20 mm/s左右，上端510 mm/s，水力停留时间大于1 min。接触区设隔板，其角度一般为70o ，隔板下端可设一直段，其高度一般取8001000 mm。隔板顶部和气浮池水面之间的高度应计算确定，该高度扣除最大泥渣层高度 （1020cm） 后为堰上水深， 其净过水断面应满足510mm/s的流速。 3 分离区水流向下流速一般取12.5 mm/s（包括溶气回流量）。水力停留时间一般为1020 min，其表面负荷约为68 m3/(m2 h)，最大不超过10 m3/(m2 h)。 4 回流溶气及部分溶气的回流比 （或溶气水比） 应计算确定， 一般为15%30%。 5 压力溶气罐应设压力表、水位计、安全阀并设水位、压力控制器、自动控制，必要时可装填料，并应符合下列要求： 1）溶气罐一般采用阶梯环填料，填料层高度应为罐高的1/2，并不少于0.8 m，液位控制高为罐高的1/41/2（从罐底计）。 2）溶气罐设计工作压力一般为0.30.5 MPa。 3）水力负荷为3002500 m3/(m2 h)。 4）溶气罐水力停留时间应大于23 min（有填料时取低值），并应计算确定。 5）溶气罐设计高径比应大于 2.54，有条件时取高值。 3.3.3 参数选取 已知设计流量Q = 450m3/d = 18.75m3/h = 0.0052m3/s， 接触上升流速Vc= 12mm s ，停留时间tc= 60s， 浮分离速度Vc= 2mm s ，溶器罐过流密度I = 150m3(h m2)， 溶器罐压力P = 3.5kgf cm2= 3.43 105pa，气浮池分离室停留时间t=18 min。 （由于气浮池的设计资料太少，因此气浮池设计是参照城市污水回用深度处理设施设计计算书进行计算的） 表表 3-6 气浮气浮池进出水水质池进出水水质 项目 进水水质（mg/l） 出水水质(mg/l) 去除率（%） COD 5000 3500 30 色度 3000 600 80 BOD SS 1080 1600 700 320 15 80 3.3.4 设计计算 1.混凝气浮的投药量得计算。 加药方式采用在气浮池前通过静态混合器投加，根据所查文献资料的参考选用 PAC 和 PAM 混合投加的方式投加混凝剂，最终初定投药量为 20、1.8mg/l。具体投药量根据实际运行情况确定。 （在投药过程中也可投加一些复合混凝剂，在去除色度方面有很好的效果。 ）管径采用 DN250。 2气浮池所需空气量 Q_g = QR， a_e = 18.75 0.15 60 1.2 = 202.5 L h R试验条件下回流比取 15% ea试验条件下的释气量取 603/L m 水温校正系数，1.11.3，取 1.2 3所需空气机额定气量（为安全系数，在 1.21.5 之间，取 1.4） Qg，= ，Qg60 1000= 1.4 202.560 1000= 0.0047m3min 选用 Z0.025/6D1型空压机 4加压溶气所需水量 QP=Qg736PKT=202.5736 0.8 3.5 3.32 102= 3.00m3h P选定的溶气压力，3.43 105pa，即 3.5kgf cm2 TK溶解度系数，取3.32 102 溶气效率，取 80% 实际回流比R,=QpQ=3.018.75= 16 5压力容气罐（选用 1 座） Dd=4Qp2I=4 3.0 23.14 150= 16.9m3h 选用标准填料dD=0.6m,则实际过流密度 I =QpF=3.0 24（0.6）2= 5.31m3（h m2） 6接触室尺寸 气浮池个数 N=1，单室表面积 Ac=(Q+QP)VC=(18.75+3.00)0.0123600= 0.5m2 令池宽Bc= 1.0m，则接触室长度 Lc=AcBc=0.50.5= 1.0m 接触室出口断面高H2= Lc= 1.0m， 接触室气水接触水深Hc，= tcVc= 60 0.12 = 0.72m，取Hc，= 0.8m， 接触室总水深Hc= Hc，+ H2= 0.8 + 1.0 = 1.8m 7分离室表面积 As=Q + QPVs=18.75 + 3.000.002 3600= 3.0m 令池宽Bs= 1.0m，则分离室长度 Ls=AsBs=3.01.0= 3.0m 分离室总水深Hs= Vst = 0.0002 60 18 = 2.16m 8气浮池容积 W = AcHc+ AsHs= 0.5 1.8 + 3.0 2.2 = 7.5m3 9时间校核 接触室气水接触时间 tc=Hc，Vc=0.80.012= 66.7s60s，符合要求 气浮池总停留时间 T =60W(Q + Qp)=60 7.5(18.75 + 3.0)= 20min 10.污泥产生量 气 浮 池 浮 渣 = COD Q 0.45 + SS Q + PAC Q 0.9 + PAM Q =1.5 524 0.45 + 1.280 524 + 0.35 524 0.9 + 2 20 = 1228.7kgDS/d 污泥产生量：Qs=Wds1000 （1 0.98）=1228.71000 （1 0.98）= 61.4m3d 3.4.1 设计说明 水解酸化就是将大分子有机物转化成小分子有机物， 可提高废水的可生化性（B/C），即是提高 BOD。它是厌氧生化的第一过程，即产酸阶段。 水解酸化对 DO 有严格的要求，一般在 0-0.5，高于 0.5 变成了好氧，等于 0是严格意义的厌氧即产甲烷阶段，因此水解酸化一般均要设置通入空气量，保证DO 值。 水解酸化不一定会使 COD 降低，很多情况下还可能使 COD 增加，当然也有 COD 降低的。 水解酸化的水力停留时间一般不超过 6 小时。 水解酸化池一般设置成长方形且超过 2 格。 为提高水解酸化池酸化处理效果,水解酸化池中设置潜水搅拌机,避免污泥沉淀。 无论是搅拌泵搅拌、脉冲搅拌等都没有问题。鼓风机不一定要，但如果后面的好氧池要用风机，建议你将输气管接入酸化池并设置曝气软管，这样酸化池在必要时也可作好氧池用，也可作辅助搅拌用，在有机负荷高的情况下，适量的曝气不会对酸化造成影响的，如单独配风机就没必要了。 反应器的上升流速为 0.5-1.8 m/h， 最大上升流速在持续时间超过三小时的情况下不超过 1.8 m/h。 3.4.2 设计参数 取水力停留时间为 2.0 h，水解酸化池的最大设计流量为 528 m3 表表 3-2 水解酸化池进出水水质水解酸化池进出水水质 项目 进水水质(mg/l) 出水水质(mg/l) 去除率(%) COD 3500 1500 45 BOD 700 500 30 色度(倍) 600 300 50 SS 320 220 30 3.4.3 池体设计与计算 （1）水解酸化池的容积 KQHRTV 式中：V水解酸化池的容积，3m ； HRT停留时间，h。 K总变化系数，1.5 30 .66240 . 25285 . 1mV （2）近期设一组水解池分成两格 设每格宽 2.0 m，反应器的高度取 3.5 m，按长宽比为 2：1 设计，则每组水解池的池长为2 2 2 = 8 m。 则每组水解池的池容为8 4 2.5 = 80.00m3 为了提高水解酸化反应器的反应效率， 在池中还加设了供微生物栖息的立体弹性填料，填料层高度为 1.0 m , 填料底部距池底 0.5 m，填料上部位为清水区，清水区高度取 0.5 m，反应器超高 0.2 m。 （3）水解池的上升流速校核 反应器的高度确定后，反应器高度取 2 米，反应器的高度与上升流速之间的关系如下： HRTHAHRTVAQV 式中：V上升流速，m/s ； H反应器高度，m hmV/0 . 10 . 20 . 2 符合设计要求。 （4）配水方式 采用穿孔管布水器（分枝状布水方式），配水支管出水口距池底 100 mm，位于所服务面积的中心，出水管孔径 15 mm( 一般取 15-20 mm)之间。 单孔布水负荷为 0.5-1.5 m2,取 0.6 m2，出水孔处设置 45 导流板，每格水解 酸化池的面积为2824m，则每格出水孔个数为146 . 00 . 8。 （5） 出水收集 出水设置在水解池顶部， 尽可能均匀手机处理过的污水，出水槽上加三角堰。 出水三角堰计算（90 ） 采用 H=0.05 m 每格三角堰流量 q Q = 1.40H2.25= 1.40 0.052.25=0.00167m3s 角堰个数 n n =Q0q=0.0300.00167= 18 三角堰中距 L L =Bn=218= 0.11m 集水槽 集水槽宽度 B B = 0.9Q0.4,为确保安全，集水槽设计流量Q = （1.2 1.5）Q0 B = 0.9 （1.3 0.030）0.4= 0.25m 槽深度 出口处水深为临界水深 hk= Q2gB23=(1.3 0,030)29.8 0.2523= 0.14 集水槽起端水深h0= 1.73hk= 1.73 0.14 = 0.24m 设出水水槽自由跌落高度为h2= 0.1m， 则集水槽总深度 h = Hh2+h0= 0.050.10.24 = 0.39m （6）污泥斗容积 每格水解酸化池设 2 个污泥斗，污泥斗上口面积 210 . 40 . 20 . 2mf 污泥斗下口面积 2225. 05 . 05 . 0mf 污泥斗得高度 mh3 . 1)60tan()25. 00 . 1 (1 每个污泥斗的容积 32121115 . 3)25. 00 . 40 . 425. 0(0 . 231)(31mffffhV （7） 反应器的总高度 11hHH 式中：H反应器的总高度，m ； 1h坡底落差，m。 H = 4.3 + 1.3 = 5.6m （8）污泥产生量 干污泥量 Wds = YQ(p0 pe) 式中：dsW污泥干重（)/dKg ； Y污泥的产泥系数，)/(CODkgkgDs ；取 0.3-0.4 0p进水 COD 的浓度，lmg/ ； ep出水 COD 的浓度，lmg/ 。 dkgdgWds/0 .336/336000)15003500(48035. 0 污泥体积 dmWQdss/8 .16)98. 01 (10006 .201)98. 01 (