印染工业废水处理工艺设计.doc

江苏城市职业学院毕业设计（论文）
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江苏城市职业学院毕业设计（论文）
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目录
第1章 绪论 1
1. 印染废水的来源 1
2. 印染废水的特点及危害 2
2.1 印染废水的特点 2
2.2 印染废水的特点和危害 2
3. 印染废水的处理方法 3
第2章 实验部分 4
1. 引言 4
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目录
第1章 绪论 1
1. 印染废水的来源 1
2. 印染废水的特点及危害 2
2.1 印染废水的特点 2
2.2 印染废水的特点和危害 2
3. 印染废水的处理方法 3
第2章 实验部分 4
1. 引言 4
2. 材料与方法 4
2.1 印染废水 4
2.2 废水处理方案及工艺流程 5
3. 各构筑物的设计与计算 6
3.1 格栅和筛网 6
3.2 调节池 7
3.3 鼓风机房 8
3.4 水解酸化池 8
3.5 生物接触氧化池 9
3.6 竖流式二沉池 12
3.7 混凝反应池 15
25

3.8 斜板沉淀池 15
选择多斗重力排泥。 17
3.9 污泥的处理与处置 17
3.9.1 污泥浓缩 17
3.9.1.1 污泥量计算及浓缩池的选择 17
3.9.1.2 池体计算 18
3.9.1.3 其他设计参数 19
3.9.2 污泥脱水机房 19
3.9.3 污泥管道 19
4. 设备归纳 19
4.1 主要构筑物和建筑物的尺寸 19
4.2 主要设备及管道 20
5. 工程投资概预算 21
5.1 构筑物、建筑物土建费用 21
5.2设备费用 22
5.3管材及附件费用 22
5.4其他费用 22
6. 结果与讨论 23
致 谢 24
参考文献 25

第1章 绪论
1. 印染废水的来源
随着印染纺织工业的迅速发展，印染工业品种和数量日益增加，印染废水已成为水体环境重点污染源之一。印染废水中的污染物主要来自织物纤维本身和加工过程使用的染化料，在印染生产的前处理过程中排出退浆废水、煮炼废水、漂白废水和丝光废水，染色印花过程排出染色废水、皂洗废水和印花废水，整理过程排出整理废水。现介绍各工序排出的废水。
（1）前处理产生的废水
① 退浆废水。退浆是用化学药剂将织物上所带的浆料退除（被水解或酶分解为水溶性分解物），同时也除掉纤维本身的部分杂质。退浆废水是碱性有机废水，含有浆料分解物、纤维屑、酶等，其COD、BOD5都很高。退浆废水水量较少，但污染较重，是前处理废水有机污染物的主要来源。当采用淀粉浆料时，废水的BOD5含量约占印染废水的45%左右；当采用PVA或CMC化学浆料时，废水的BOD5下降，但COD很高，废水更难处理。PVA浆料是造成印染废水处理效果不好的主要原因之一。
② 煮炼废水。煮炼是用烧碱和表面活性剂等的水溶液，在高温（120℃）和碱性（pH=10～13）条件下，对棉织物进行煮炼，去除纤维所含的油脂、蜡质、果胶等杂质，以保证漂白和染整的加工质量。煮炼废水呈强碱性，含碱浓度约为0.3%，呈深褐色，BOD5和COD值较高。
③ 漂白废水。漂白是用次氯酸钠、双氧水、亚氯酸钠等氧化剂去除纤维表面和内部的有色杂质。漂白废水的特点是水量大，污染程度较轻，BOD5和COD均较低，属较清洁废水。
④ 丝光废水。 丝光是将织物在氢氧化钠浓溶液中进行处理，以提高纤维的张力强度，增加纤维的表面光泽，降低织物的潜在收缩率和提高对染料的亲和力。丝光废水一般经蒸发浓缩后回收，由末端排出的少量丝光废水碱性较强。
（2）染色和印花废水
① 染色废水。染色废水的主要污染物是染料和助剂。由于不同的纤维原料和产品需要使用不同的染料、助剂和染色方法，加上各种染料的上染率不同和染液的浓度不同，使染色废水水质变化很大。染色废水的色泽一般较深，且可生化性差。其COD一般为300 ~ 700 mg/L，BOD5/COD一般小于0.2，色度可高达几千倍。
② 印花废水。印花废水主要来自配色调浆、印花滚筒、印花筛网的冲洗废水，以及印花后处理时的皂洗、水洗废水。由于印花色浆中的浆料量比染料量多几倍到几十倍，故印花废水中除染料、助剂外，还含有大量浆料，BOD5和COD都较高。由于印花滚筒镀筒时使用重铬酸钾，滚筒剥铬时有三氧化铬产生。这些含铬的雕刻废水应单独处理。
③ 整理废水。整理废水含有树脂、甲醛、表面活性剂等。整理废水数量较小，对全厂混合废水的水质水量影响也小[1]。
2. 印染废水的特点及危害
2.1 印染废水的特点
印染废水的特点如下：
① 水量大。
② 以有机物污染为主。除酸、碱外，废水中的大部分污染物是天然或合成有机物。
③ 处理难度较大。印染品种的变化以及化学浆料的大量使用，使废水含难生物降解的有机物，可生化性差。因此，印染废水是较难处理的工业废水之一。
④ 部分废水含有毒有害物质。如印花雕刻废水中含有六价铬，有些印染（如苯胺类印染）有较强的毒性。
⑤ COD高，可生化性差。印染生产基本原料是苯系、萘系、蒽醌系以及苯胺、硝基苯、酚类等，废水COD浓度高，BOD/COD值较低（一般< 0.25）。同时，一般的活性污泥不容易适应多变的印染中间体废水，影响生物的降解能力。
⑥ 盐度高。在印染生产过程中，会产生大量的无机盐，同时印染也要通过盐析来回收印染，但加入水中的无机盐基本无法回收，都随生产废水排出，根据生产印染的品种和工艺的不同，印染工业废水中的含盐量在12 ~ 15 g/L，有的甚至高达20%，而普通的活性污泥耐盐度1 ~ 2 g/L，通常无法适应印染工业废水的高盐环境。
⑦ 色度高、组分复杂，由于印染厂生产的印染和中间体品种多，颜色多，且疏水性、亲水性、阳离子、阴离子等等各种类型的印染都在混合废水中，加上PVA浆料和新型助剂的使用，致使印染工业废水难于生化处理。
2.2 印染废水的特点和危害
印染废水含大量的有机污染物，排入水体将消耗溶解氧，破坏水生态平衡，危及鱼类和其它水生生物的生存。沉于水底的有机物，会因厌氧分解而产生硫化氢等有害气体，恶化环境。在使用化学氧化法去除色度时，虽然能使水溶性印染的发色基被破坏而褪色，但其残余物的影响仍然存在。
印染废水大部分偏碱性，进入农田，会使土地盐碱化；染色废水的硫酸盐在土壤的还原条件下可转化为硫化物，产生硫化氢。
3. 印染废水的处理方法
目前，国内外对印染废水以生物处理为主，占80%以上，尤以好氧生物处理法占大多数。而随着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 %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%。 然而，好氧法的高运行费用及剩余污泥处理或处置问题历来是废水处理领域没有解决好的一个难题。由于上述原因印染废水的厌氧生物处理技术开始受到人们的重视。而随着废水排放标准要求越来越严格，单独的生物处理难以达到排放要求。结合实际情况，采用生物处理为主，再辅以化学处理技术，组成一个完整的综合治理流程，既保留了生物处理方法可去除较大量有机污染物和一定颜色的能力、且基本稳定的特点又发挥了物理化学法去除颜色和剩余有机污染物能力的特点，而且运行成本相对较低。
针对印染废水的五大特征日前国内对印染废水的生化处理工艺通常采用“水解酸化+好氧氧化”工艺。20世纪80年代开发的水解酸化工艺，能使废水中的部分有机物得到降解，分子量明显减小，生物降解性能明显提高.能提高后续的好氧处理效果，尤其对悬浮性COD去除率较高，经水解处理后，溶解性有机物比例发生了变化，水解出水溶解性COD比例可提高一倍。此外，该工艺可减少系统污泥产量，便于维护管理.当处理要求不高时，好氧处理可优选接触氧化法，以节省资金且操作管理方便[2]。

第2章 实验部分
1. 引言
综合运用所学的基本理论、基本知识和基本技能，对污水处理工程进行设计，分析解决实际问题，在不同程度上提高研究、查阅文件、撰写论文或设计说明书、计算书及工程设计绘图的能力。
本文将介绍以水解酸化与生物接触氧化为主的处理工艺处理印染废水的工程实例。水解-好氧工艺开发的目的是针对传统的活性污泥工艺具有投资大、能耗高和运转费用高等缺点，试图采用厌氧处理工艺替代传统的好氧活性污泥工艺。本设计采用厌氧水解酸化处理技术作为好氧生物处理工艺的预处理，共同组成厌氧水解—生物接触氧化—混凝沉淀工艺。
2. 材料与方法
2.1 印染废水
本实验使用的印染厂废水中的污染物主要来自织物纤维本身和加工过程使用的染化料，在印染生产的前处理过程中排出退浆废水、煮炼废水、漂白废水和丝光废水，染色印花过程排出染色废水、皂洗废水和印花废水，整理过程排出整理废水。
该印染厂排放的废水3500 m3/d。主要来自生产过程中的退浆、煮炼、漂白、丝光、染色及整理等工段，成分复杂、水质水量变化大；有机物浓度高、色度深，碱性高；废水中除含有残余印染、助剂外还含有一定量的浆料。
根据原有污水处理厂多年的运行资料以及现有蓄水池水样取样分析，并按照环保部门的要求，确定印染废水处理厂进出水水质如表2-1[3]。
表2-1　进出水水质一览表

COD (mg/l)
BOD (mg/l)
pH
SS (mg/l)
色度(倍)
进水水质
500 ~ 800
250~350
8 ~ 11
360 ~ 600
480~600
出水水质
100
20
6 ~ 9
70
40
去除率
85.5%
96.0﹪
—
98.6﹪
89.5﹪

2.2 废水处理方案及工艺流程
2.2.1 方案确定
水解酸化—生物接触氧化—混凝沉淀：水解酸化将污水中的染料、助剂、纤维类等难降解的苯环类或长链大分子物质分解为小分子物质，同时有效降解废水中的表面活性剂，较好的控制后续好氧工艺中产生的泡沫问题。经水解酸化器处理后的出水进入接触氧化池。接触氧化池内设有填料，部分微生物以生物膜的形式固着生长于填料表面，部分悬浮生长于水中，兼有活性污泥和生物滤池的特点。废水经水解和接触氧化处理后采用混凝沉淀工艺进一步去除色度和降低废水中的COD值。
延时曝气——混凝沉淀：可以得到高质量的出水，混凝剂投量小设备简单污泥量较小，但流程复杂，占地面积大，基建和运行费用较高[4]。

2.2.2工艺流程
格栅
筛网
泵房
调节池
水解酸
化池
初沉池
接触氧化池
污泥
回流
污泥外运
污泥
回流
竖流沉淀池
混凝沉淀池
剩余污泥
污泥浓缩池
污泥脱水
上层滤液
滤液
印染
废水
图2-1 印染废水处理工艺流程图
鼓风机

印染废水通过格栅、筛网去除较大的悬浮物和漂浮物后进入调节池，在此进行水量的调节和水质的均衡，同时加酸中和，然后用泵提升至水解酸化池，该池仅控制在酸性发酵阶段，以提高废水的可生化性；水解酸化出水流入接触氧化池,在接触氧化池内经微生物作用去除绝大部分的有机物和色度后入沉淀池，沉淀池的污泥部分回流到水解酸化池，在池内进行增溶和缩水体积反应，使剩余污泥大幅减少,剩余污泥经浓缩后可直接脱水。为了得到更好的水质，生化出水再经混凝沉淀进行深度处理,达标排放。二沉池的剩余污泥经浓缩后进入消化，浓缩后的污泥进行浓缩、脱水，泥饼外运，浓缩池的上清液及脱水的滤液则回流至污水处理系统[5]。
3. 各构筑物的设计与计算
3.1 格栅和筛网
格栅和筛网作为废水的预处理设备，常设置在污水处理工艺流程中的核心处理设施之前，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粗大的悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行的装置[6]。
3.1.1 格栅的设计参数
1）栅条间隙数n
设栅前水深h = 0.4 m，过栅流速v=1 m/s，栅条间隙宽度b = 0.02 m，格栅倾角α = 60°
n=Qmaxsina½/bhv= = 8.1 个，取 9 个
其中：Qmax————最大设计流量（m3/s）
Qmax=3500×=0.07 m3/s
2）栅槽宽度B
栅条断面为锐边矩形断面，栅条宽度s=0.01 m
B=s·（n-1）+b·n=0.01×（9-1）+0.02×9=0.26 m
3）进水渠道渐宽部分的长度L1
设进水渠道宽B1=0.11 m，其渐宽部分展开角度α1=20°，则进水渠道内的流速v= Qmax/hb=0.07/0.4x0.3=0.58 m/s,介于0.4～0.9 m/s，符合规范要求。
L1=(B- B1)/2tgα1=（0.26-0.11）/2tg20°=0.22 m
4）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2
L2= L1/2=o.22/2=0.11 m
5）通过格栅的水头损失h1：0.094 m
6）栅后槽总高度H
设栅前渠道超高h2=0.3 m
H=h+h1+h2=0.4+0.094+0.3=0.794 m ≈ 0.8 m
7)栅槽总长度L
栅前渠道深H1=h+h2=0.4+0.3=0.7 m
L= l1+l2+0.5+1.0+ H1/tgα=0.22+0.11+0.5+1.0+0.7/tg60°=2.24 m
8）每日栅渣量W：0.23 m3
参考[7]，选择LXG链条旋转背耙式格栅除污机，其安装倾角为60°进水流速1.2 m/s，水头损失< 19.6 kPa，栅条净距15 ~ 40 mm。
3.1.2 筛网
（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 μm。
（2) 筛网种类
根据生产的产品规格性能，选用倾斜式筛网，筛网材料为不锈钢。水力负荷0.6 ~ 2.4 m3/(min·m2)。
（3) 所需筛网面积A
水力负荷：q = 2.0 m3/(min·m2)，Qmax=6370 m3/d=4.42 m3/min
面积：F= Qmax/ q = 4.42/2.0 = 2.21 m2，设计取F = 2.2 m
3.2 调节池
纺织印染厂由于其特有的生产过程，造成废水排放的间断性和多边性，是排出的废水的水质和水量有很大的变化。而废水处理设备都是按一定的水质和水量标准设计的，要求均匀进水，特别对生物处理设备更为重要。为了保证处理设备的正常运行，在废水进入处理设备之前，必须预先进行调节。
为了调节水质，在调节池底部设置搅拌装置，常用的两种方式是空气搅拌和机械搅拌，选用空气搅拌，池型为矩形。
3.2.1 加酸中和
废水呈碱性主要是由生产过程中投加的NaOH引起的，原废水pH为11，即[OH-] = 10-3 mol/L，加酸量Ns为
Ns = Nz·a·k/a = 6370×103×10-3×40×10-3×1.24×1.1/24×1 = 14.48 kg/h
其中 Ns——酸总耗量，kg/h；
Nz——废水含碱量，kg/h；
a——酸性药剂比耗量，取1.24；
k——反应不均匀系数，1.1 ~ 1.2；
当硫酸用量超过10 kg/h时，可采用98﹪的浓硫酸直接投配。硫酸直接从贮酸槽泵入调配槽，经阀门控制流入调节池反应。
3.2.2 池体积计算
1） 参数：废水停留时间t = 8 h，采用穿孔空气搅拌，气水比3.5 : 1；
2) 调节池有效体积V
V = Qt = 265×8 = 2120 m3
其中Q——最大设计流量，m3/h
3) 调节池尺寸
设计调节池平面尺寸为矩形，有效水深为5米，则面积F
F = V/h = 2120/5 = 424 m2
设池宽B = 15 m，池长L = F/B424/15 = 28.2 m,取L = 28 m
保护高h1 = 0.6 m，则池总高度H = h+h1 = 5+0.6 = 5.6 m
3.3 鼓风机房
砖混结构，1座，尺寸为19.5×8.4×6.3 m，内设三台SSR型罗茨鼓风机，型号为SSR-150，两用一备。
表2-2 SR型罗茨鼓风机规格性能
型号
口径A
转速
r/min
风量
m3/min
压力
kPa
轴功率Kw
功率
kw
生产厂

SSR-150

150

970

15.20

9.8

5.58

7.5
章丘鼓风机厂

3.4 水解酸化池
3.4.1 介绍
水解是指有机物进入微生物细胞前、在胞外进行的生物化学反应。微生物通过释放胞外自由酶或连接在细胞外壁上的固定酶来完成生物催化反应。酸化是一类典型的发酵过程，微生物的代谢产物主要是各种有机酸。
　　从机理上讲，水解和酸化是厌氧消化过程的两个阶段，但不同的工艺水解酸化的处理目的不同。水解酸化-好氧生物处理工艺中的水解目的主要是将原有废水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物，特别是工业废水，主要将其中难生物降解的有机物转变为易生物降解的有机物，提高废水的可生化性，以利于后续的好氧处理。考虑到后续好氧处理的能耗问题，水解主要用于低浓度难降解废水的预处理。混合厌氧消化工艺中的水解酸化的目的是为混合厌氧消化过程的甲烷发酵提供底物。而两相厌氧消化工艺中的产酸相是将混合厌氧消化中的产酸相和产甲烷相分开，以创造各自的最佳环境。
3.4.2 池体积计算
1）池表面积F
F = Qmaxq =（6370/24）×1.0 = 265.4 m2
其中Qmax——最大设计流量（m3/h）
q—表面负荷，一般为0.8 ~ 1.5 m3/(m2.h)，取1.0
2）有效水深h
h = qt = 1.0×4 = 4 m
停留时间t一般在4 ~ 5 h，本设计采用4 h。
3）有效容积V
V = Fh = 265.4×4 = 1061.6 m3，取1062 m3
设池宽B = 12 m 则池长L = A/B = = 22.1 m，取22 m
3.5 生物接触氧化池
3.5.1 介绍
（1）生物接触氧化也称淹没式生物滤池，其反应器内设置填料，经过充氧的废水与长满生物膜的填料相接触，在生物膜的作用下，废水得到净化。其基本结构如图：

图2-2 生物接触氧化池示意图
（2） 基本工艺
生物接触氧化法通常分为一段法、二段法和多段法。而目前使用较多的是推流法。推流法是将一座生物接触氧化池内部分格，按推流方式进行。
出水
原水
图2-3 推流式接触氧化池

氧化池分格可使每格微生物与负荷条件（大小、性质）相适应，利于微生物专性培养驯化，提高处理效率。
3.5.2 填料的选择与安装
（1） 填料的选择
结合实际情况，选取孔径为25 mm的的玻璃钢蜂窝填料，其块体规格为800×800×230 mm，空隙率为98.7﹪，比表面积为158 m2/m3,壁厚0.2 mm[8]。
（2） 安装
蜂窝状填料采用格栅支架安装，在氧化池底部设置拼装式格栅，以支持填料。格栅用厚度为4 ~ 6 mm的扁钢焊接而成，为便于搬动、安装和拆卸，每块单元格栅尺寸为500 mm ~ 1000 mm。
3.5.3 池体的设计计算
1）有效容积V
V = Q(La-Lt)/M = 3500（111.5-24.5）×10-3/1.3 = 234.2 m3
其中 Q—平均日废水量m3/d，3500 m3/d = 146 m3/h
La—进水BOD5的浓度，mg/l
Lt—出水BOD5的浓度，mg/l
M—容积负荷，BOD5 ≤ 500时可用1.0 ~ 3.0 kg/(m3·d)，取1.3 kg/(m3·d)
2）氧化池总面积F
F=V/H=234.2/3=78 m2
H—填料总高度，一般取3 m
3）氧化池格数n
n=F/f=78/9=8.6，取8格
f—每格氧化池面积，≤ 25 m2采用9 m2
氧化池平面尺寸采用3 m×3 m = 9 m2
4）校核接触时间t
t = nfH/Q = 8×9×3/146 = 1.48 h ≈ 1.5 h，符合1.0 ~ 3.0 h的要求
5) 氧化池总高度H0
H0=H+h1+h2+（m-1）h3+h4=3+0.5+0.4+（3-1）×0.3+1.5 = 6.0 m
其中h1—保护高，0.5 ~ 0.6 m
h2—填料上水深，0.4 ~ 0.5 m
h3—填料层间隙高，0.2 ~ 0.3 m
h4—配水区高，不进检修者为0.5 m，进入检修者为1.5 m
m—填料层数，取3
污水在池内的实际停留时间t‘=nf（H0- h1）/Q=8×9×(6.0-0.5)/146=2.7 h，符合要求。
6）需氧量D
D = D0Q = 15×3500 = 52500 m3/d = 36.5 m3/min
D0—每立方米污水需氧量，15 ~ 20 m3/ m3
每格氧化池所需空气量D1 = D/8=36.5/8 = 4.557 m3/min
7)填料总体积V’
选用直径为25 mm的蜂窝型玻璃钢填料，V’ = nfH = 8×9×3 = 216 m3
3.5.4曝气装置
曝气装置是氧化池的重要组成部分，与填料上的生物膜充分发挥降解有机污染物物的作用、维持氧化池的正常运行和提高生化处理效率有很大关系，并且同氧化池的动力消耗密切相关。
按供气方式，有鼓风曝气、机械曝气和射流曝气，目前国内用得较多的是鼓风曝气。这种方法动力消耗低，动力效率较高，供气量较易控制，但噪声大。
鼓风充氧设备采用穿孔管，孔眼直径为4 ~ 6 mm，空口速度为5 ~ 10 m/s，氧的利用率为6 ~ 7﹪。选用大阻力系统，布气比较均匀，安装方便，一次投资省。选R系列标准型罗茨鼓风机，型号为SSR-150。

表2-3 SR型罗茨鼓风机规格性能
型号
口径A
转速
r/min
风量
m3/min
压力
kPa
轴功率kw
功率
kw
生产厂
RMF-240
250
980
78.0
9.8
19
22
沙鼓风机厂

3.5.5 进出水系统
由于氧化池的流态基本上是完全混合型，因此对进出水的要求并不十分严格，满足下列条件即可：进、出水均匀，保持池内负荷均匀，方便运行和维护，不过多地占用池的有效容积等。当处理水量为6370 m3/d时，采用廊道布水，廊道设在氧化池一侧，宽度取0.4 m，出水装置采用周边堰流的方式[9]。
3.6 竖流式二沉池
3.6.1 构造
选用竖流式较合适，其排泥简单，管理方便，占地面积小。
竖流式沉淀池，按池体功能的不同把沉淀池分为进水区、沉淀区、出水区、缓冲区和污泥区等五部分。废水由中心管上部进入，从管下部溢出，经反射板的阻拦向四周分布，然后在由下而上在池内垂直上升，上升流速不变。澄清水油池周边集水堰溢出。污泥贮存在池底泥斗内，由排泥管排出。示意图如下：

1—进水管；4—污泥管；5—挡板；6—集水槽；7—出水管
图2-4 竖流式二沉池俯视图

图3-4 二沉池剖面草图

图2-5 竖流式二沉池正视图

3.6.2 设计计算
1）中心管面积f
每座沉淀池承受的最大水量qmax = Qmax/n = 0.07/4 = 0.0175 m3/s
f = qmax/v0 = 0.0175 m3/s/0.030 = 0.58 m2
其中Qmax—最大设计流量，m3/s
v0—中心管内流速，不大于30 mm/s，取30 mm/s
n—沉淀池个数，采用4座
2）中心管直径d0
d0 =（4f/）1/2 = (4×0.58/3.14)1/2 = 0.86 m，取0.9 m
校核中心管流速
f‘=d02/4=3.14×0.92/4=0.64 m2
v0’= qmax/f‘=0.0175/0.64≈0.03 m/s=30 mm/s,
满足要求。
3）中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度h3
h3=qmax/v1d1=0.0175/(0.015×3.14×1.35)=0.28 m
在0.25 ~ 0.5 m之间
其中v1——污水由中心管喇叭口语反射板之间的缝隙流出的速度，设v1 = 0.015 m/s
d1—喇叭口直径，取1.35 m
4）沉淀部分有效断面积F
表面负荷设q为1.5 m3/(m2h)
F = qmax/kzv = 0.0175/（1.82×0.0004）= 24 m2
v—污水在沉淀池中的流速，v = q×1000/3600 = 0.4 mm/s
5) 沉淀池直径D
D = [4(F+f)/]1/2 = [4×(24+0.58)/3.14]1/2 = 5.6 m，取D = 6 m
6） 沉淀部分有效水深h’
停留时间t为2 h，则
H2 = vt = 0.0004×2×3600 = 2.88 m，采用3 m
D/h = 6/3 = 2 ﹤ 3，满足要求。
7）校核集水槽出水堰负荷：集水槽每米出水负荷为
qmax/πD = 17.5/3.14×6 = 0.93 L/(s·m) < 2.9 L/(s·m) 符合要求。
8） 沉淀部分所需总容积：
污泥含水率P0=99.5% 进水悬浮物浓度C1=43.9，C2=12，T=2
V= qmax（C1–C2）T×86400×100/ KZ·r（100- P0）
=42.4 m3
每个池子所需污泥容积为 42.4/4=10.6 m3。
9）圆截锥部分容积V
贮泥斗倾角取45°，h5=（R-r）tg55°=(3-0.2)=4.0 m
V1=h5(R2+Rr+r2)/3=3.14×2.8×(2.82+2.8×0.2+0.22)/3=24.7 m3>10.6m3
其中 R—圆截锥上部半径
r—圆截锥下部半径
h5—圆截锥部分的高度
10）沉淀池总高度H
设超高h1和缓冲层h4各为0.3 m，则
H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3+0.28+0.3+4.0=7.88 m
3.6.3 进出口形式
沉淀池的进口布置应做到在进水断面上水流均匀分布，为避免已形成絮体的破碎，本设计采取穿孔墙布置。
沉淀池出口布置要求在池宽方向均匀集水，并尽量滗取上层澄清水，减小下层沉淀水的卷起，采用指形槽出水。
3.6.4 排泥方式
选择多斗重力排泥，其排泥浓度高、排泥均匀无干扰且排泥管不易堵塞。由于从二沉池中排出的污泥含水率达99.6﹪，性质与水相近，故排泥管采用300 mm。
3.7 混凝反应池
3.7.1 混凝剂的选择
本设计采用混凝沉淀处理，通过水中加入混凝剂达到去除各种悬浮物，降低出水的浊度和色度。
结合实际情况，对比分析常用混凝剂，选用聚合氯化铝（PAC）。其特点是：碱化度比其他铝盐铁盐混凝剂低，对设备腐蚀较小混凝效率高耗药量少絮体大而重，沉淀快。聚合氯化铝受温度影响小，适用于各类水质。
3.7.2 配制与投加
配制方式选用机械搅拌。对于混凝剂的投加采用湿投法，湿投法中应用最多的是重力投加。即利用重力作用，将药液压入水中，操作简单，投加安全可靠。
3.8 斜板沉淀池
斜板沉淀池沉淀效率高、池子容积小和占地面积小。按水流方向分为上向流、侧向流和同向流三种，这里采用侧向流。
3.8.1 设计参数
（1）颗粒沉降速度μ：大致为0.3 ~ 0.6 mm/s。
（2)有效系数：根据资料介绍最小为0.2，一般在0.7 ~ 0.8之间。
（3）倾斜角：为了排泥方便常用50° ~ 60°。
（4）板距P：侧向流常用100 mm。
（5）板内流速v：可参考相当于平流式沉淀池的水平流速，一般为10 ~ 20 mm/s。
（6）在侧向流斜板的池内，为了防止水流不经斜板部分通过应设置阻流墙，斜板顶部应高出水面。
（7）为了使水流均匀分配和收集，侧向流斜板沉淀池的进出口应设置整流墙。进口处整流墙的开孔率应使过口流速不大于絮凝池出口流速，以免絮粒破碎。
3.8.2 设计计算
1）斜板面积A
A=Qmax/μ=0.07/（0.75×0.0004)=233 m2
需要斜板实际总面积：A‘=A/cos=233/cos60°=233/0.5 = 466 m2
其中Qmax—最大设计流量，m3/s
Qmax = 6370m3/d = 265.4m3/h = 0.07 m3/s
μ—颗粒沉降速度，取0.4 mm/s
—有效系数，取0.75
—斜板水平倾角，60°
2）斜板高度计算h：
h=lsin=1.5×sin60°=1.3 m
l为斜板长度，取1.5 m。
3）池宽B
B = Qmax/vh=0.07/(0.02×1.3) = 2.69 m,取2.7 m
v—板内流速，取20 mm/s。
4)斜板组合全长计算
斜板间隙数：N=B/P=2.7/0.1=27 个
斜板组合全长：L= A‘/Nl=466/(27×1.5)=11.5 m。
5)复核颗粒沉降需要长度
颗粒沉降所需时间：t=L’/v=h/μ,而h=Ptg
颗粒沉降需要长度：L’=Ptgv/μ=0.1×0.02×tg60°/0.0004=8.06 m
实际长度11.5 m>8.06 m,满足颗粒沉降时的设计要求。
6）池内停留时间t
t=（h2+h）×60/q’=(1.0+1.3)×60/3.0=46 min<60 min，符合要求。
其中h2—斜板区上部水深，0.5～1.0 m
h—斜板高度
q‘—表面负荷，3.0 ~ 6.0 m3/(m2·h)，取3.0 m3/(m2·h)。
7）沉淀池高度H
H=h1+h2+h3+h4+h=0.3+1.0+1.0+0.95+1.3=4.55 m
其中h1——超高，0.3 m
h3——缓冲层高度，0.6～1.2 m
h4——污泥斗高度。
3.8.4 进出口形式
沉淀池的进口布置应做到在进水断面上水流均匀分布，为避免已形成絮体的破碎，本设计采取穿孔墙布置。
沉淀池出口布置要求在池宽方向均匀集水，并尽量滗取上层澄清水，减小下层沉淀水的卷起，采用指形槽出水。
指形槽的长度L：
L=（Qmax/q-B）/2=(6370/300-2.7)=21.4 m
式中Qmax—沉淀池处理水量，m3/d
q—设计单位堰宽负荷[m3/(m·d)]，120 ~ 480 m3/(m·d)，取300 m3/(m·d)
出水进入指形槽后采用锯齿三角堰自流流出。
3.8.5 排泥方式
选择多斗重力排泥。
3.9 污泥的处理与处置
3.9.1 污泥浓缩
3.9.1.1 污泥量计算及浓缩池的选择
由2.4出水效果可知，进水COD浓度为600 mg/L，二沉池出水COD浓度为40 mg/L,整体去除效率=（600-40）/600=93.3﹪。按每去除1 kgCOD产生0.3 kg污泥，整套工艺产生的污泥质量为6370×103×600×10-6×0.939×0.3=1076.7 kg/d。 因为从二沉池排出的污泥的含水率为99.4﹪，则每天产生的湿污泥量Q=1076.7/[1000×(1-99.4%)] = 179.4 m3/d。
污泥浓缩主要有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩三种工艺形式。目前国内以重力浓缩为主，其操作简便，维护、管理及动力费用低。根据运行方式不同重力浓缩分为连续式和间歇式，前者适用于大、中型污水处理厂，后者应用于小型污水厂。结合实际情况，选用连续式重力浓缩池。
3.9.1.2 池体计算
1）浓缩池总面积A
A=QC/M=179.4×8/50=28.7 m2
式中C—污泥固体浓度，8 g/L
M—浓缩池污泥固体通量，30 ~ 60 kg/(m2·d)，取50 kg/(m2·d)。
2）单池面积A1
A1=A/n=28.7/1=28.7 m2,取29 m2
式中n—浓缩池个数。
3）浓缩池直径D
D=(4A1/)1/2=(4×29/3.14)1/2=6.1 m，取6 m。
4）设计浓缩时间T
T=24Ah/Q=24×29×4/179.4=15.5 h，介于10 ~ 16 h之间。
其中h—有效水深，一般为4 m。
5）浓缩池总高度H
H=h+h2+h3=4+0.5+0.3 = 4.8 m
式中h2—超高，0.5 m
h3—缓冲层高度，0.3 m。
6) 浓缩后污泥体积V2
V2=Q(1-P1)/(1- P2) = 179.4(1-99.4﹪)/(1-97.5﹪) = 43 m3