某化纤废水处理厂工艺设计说明书.doc

化纤废水处理工程设计
化纤废水是指在化纤生产过程中产生的各类废水, 如PET废水、PTA废水、棉浆粕黑液、粘胶废水等。废水中有机物含量高，COD在1000-10000mg/L之间，废水可生化性差，BOD/COD一般均小于0.2。废水呈酸性或碱性, 且含有醛类、氰类、苯类等有毒物质, 易对微生物产生毒害作用。废水若不经处理或仅经预处理直接排放, 将会对受纳水体及周边环境造成严重危害。本设计拟对某化工厂的化纤废水进行处理，其进水水质：
CODcr 1000～4000mg/L； BOD5 200～600mg/L；
TN 8～30 mg/L SS 190～270 mg/L；
TP 5～9 mg/L； NH4+—N 21～44 mg/L
pH 5～7 。
经处理后，出水水质要求达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918——2002）中的一级标准或中水回用标准（城市杂用水水质标准GB/T18920-2002,景观环境用水的再生水水质指标，GB/T18921-2002）。
1.2.5 曝气沉砂池
1.池子总有效容积V（m³）

式中 —设计流量，m³/s，=0.250 m³/s
t —设计流量下的流行时间，min,取t=2min
则V=0.250×2×60=30 m³
2.水流断面面积A（m ²）

式中 为设计流量时的水平流速，m/s,取=0.1m/s。

3.池总宽度B（m）
式中 为设计有效深度，m，取=2m。
则：
每个池子宽b，m
取n=2格，
池长L,m
4.每小时所需空气量q(m³/h)

式中 d为每立方米污水所需空气量，m³，取d=0.2m³/m²污水
则： q=0.2×0.250×3600=180(m²/h)
取曝气干管管径DN100，支管管径DN50。

1. 沉砂室沉砂斗体积V（m³）
设T=2d，则：

式中 X—城市污水的含沙量，取X=30m³/106m³
则：
设每1个分格有1个沉砂斗

沉砂斗各部分尺寸
设斗底宽a1=0.4m，斗高h3=0.5m，沉砂斗上口宽为：a=2m
沉砂斗容积为：

2. 池总高度H（m）
设超高h1=0.5m

机械选型:选择BX-5000型泵吸砂机1台功率3kW,行走功率1.1kW；选择LSF-355行螺旋砂水分离器1台，功率3kW。
1.6 Orbal氧化沟
1.设计说明
拟用Orbal氧化沟祛除与之外，还应该具备硝化和一定的脱氮作用，使出水低于排放标准，故污泥负荷和污泥龄应分别低于和高于。氧化沟采用水平轴转碟曝气机进行搅拌、推进、充氧（部分曝气机配置变频调速器）。
2.设计条件
1）设计水量：
2)设计进水水质：
；
；
（）；

；
；
。
3)设计出水水质：
；
；
；
。
3.设计计算
1)基本设计参数
污泥产率系数
混合液悬浮固体浓度
混合液挥发性悬浮固体浓度
污泥龄
内源代谢系数

2)去除BOD计算
① 氧化沟出水溶解性BOD5 浓度为S，为了保证二级出水BOD5 浓度，必须控制氧化沟出水所含溶解性BOD5 浓度：

②好氧区容积（一期以Q/2流量设计）V1，m3

③好氧区水力停留时间t1,h

④剩余污泥量，

故

去除，产生的干污泥量

3)脱氮计算
① 氧化的氨氮量
假设总氮中非氨态氮没有硝酸盐的存在形式，而是大分子中的化合态氮，其在氧化过程中需要经过氨态氮这一形式。另外，氧化沟产生的剩余生物污泥中含氮率为12.4%，则用于生物合成的总氮为：

需要氧化的氨氮量

② 脱氮量
需要脱去的氮量

③ 碱度平衡
氧化的氨氮需消耗的碱度；氧化产生的碱度；还原产生碱度。
则剩余碱度：

④ 脱氮所需池容及停留时间
脱硝率 （保证最低水温下的脱氮容积）

脱氮所需容积：

停留时间：

4)氧化沟总容积V及总停留时间t

校核污泥负荷：

设计规程规定氧化沟污泥负荷为，故设计符合要求。
5)需氧量计算
① 设计需氧量
氧化沟设计需氧量

a.

式中：——微生物对有机物氧化分解的需氧率，取0.52；
——活性污泥微生物自身氧化的需氧率，取0.12

b.

c.
每

d.

e.

f.总需氧量

考虑安全系数为1.4，则：

校核去除=

② 标准状态下的需氧量

式中：

氧化沟采用三沟道系统，计算溶解氧浓度按照
外沟道：中沟道：内沟道=0.2：1：2，
外沟道溶解氧，则中沟道和内沟道计算分别取
计算充氧量按照
外沟道：中沟道：内沟道=65：25：10
则供氧量分别为：

各沟道标准需氧量分别为：

总标准需氧量：

：

6)氧化沟沟道尺寸计算
拟定一期建造2座氧化沟，则单座氧化沟容积为：

拟氧化沟弯沟道部分占总容积的85%，直线部分占15%，则：

氧化沟有效水深取(),超高0.5m，外、中、内沟道之间的的隔墙厚度为0.25m。
沟道面积：

① 直线段长度
为简化曝气设备的安装，拟各沟道宽度相等，且氧化沟设计规程规定沟宽需要大于沟深。取沟道宽为10m,则：

② 中心岛半径
弯沟道为半圆沟道，中心岛半径符合以下方程：

+

③ 校核各沟道比例
外沟道面积

中沟道面积

内沟道面积

实际总沟道面积
略大于计算值，设计合理。

氧化沟设计规程规定氧化沟外、中、内容积比一般为50：33：17，故符合设计要求。
7)进出水管及调节堰计算
① 进出水管
污泥回流比R=100%，进出水管流量

进出水管直径

② 出水堰计算
为了能够调节曝气转碟的淹没深度，氧化沟出水处设置出水竖井，竖井内安装电动可调堰。拟采用因此按照薄壁堰来计算。

式中：

则：
取
考虑可调节堰的安装要求，每边留0.3m，则出水竖井长度

出水竖井宽度，（考虑安装高度），则出水竖井平面尺寸为：

出水井出水孔尺寸为
正常运行时堰顶高出孔口底边,调节堰上下可调节范围为，出水竖井位于中心岛。
8)曝气设备选择
曝气设备选用转碟式氧化沟曝气机，转碟直径，单盘标准清水充氧能力一般为,取，每米轴安装碟片不大于5片。
① 外沟道
外沟道标准需氧量
所需要碟片数量
每米轴安装碟片数为4个，最外侧碟片距离池内壁为
所需曝气转碟组数，取
每组转碟安装碟片数，取
校核单碟片充氧能力：

满足设计要求
所以外沟道共安装10组曝气转碟，每组上有40片碟片。
② 中沟道
中沟道标准需氧量
所需要碟片数量
每米轴安装碟片数为4个，最外侧碟片距离池内壁为
所需曝气转碟组数，取
每组转碟安装碟片数，取
校核单碟片充氧能力：

满足设计要求
所以中沟道共安装4组曝气转碟，每组上有40片碟片。
③ 内沟道
内沟道标准需氧量
所需要碟片数量
每米轴安装碟片数为4个，最外侧碟片距离池内壁为
所需曝气转碟组数，取
每组转碟安装碟片数
为安装方便，拟定设备型号一致，且内沟道所需溶解氧浓度高，故选与外沟道、中沟道相匹配，取
校核单碟片充氧能力：

满足设计要求
所以内沟道共安装2组曝气转碟，每组上有40片碟片。
为使表面较高流速转入池底，同时降低混合液表面流速，在每组曝气转碟下游处设置导流板，与水平成角倾斜安装，板顶部距水面0.5m。导流板采用玻璃钢材料，宽0.9m，长10m（与沟道宽度相同）。为防止导流板翻转或变形，在每块导流板后设两根的钢管支撑。
根据上述计算，每座氧化沟的曝气机数量为：
外沟道：
中沟道：
内沟道：
为设备安装标准化，选用标准型号设备共16组。
整机工作性能参数：
①氧化沟宽
②转碟安装片数
③整机充氧能力
④电机功率
⑤转盘直径
⑥动力效率
⑦转速
⑧转盘标准浸水深度
⑨适用工作水深
1.7二沉池
拟选用周边进水周边出水辐流式二次沉淀池，一期建造2座。
1. 设计参数
设计流量
设计回流比R=100%，总变化系数，氧化沟中悬浮固体浓度，二沉池底留生物固体浓度,表面负荷，固体负荷
2.进水配水槽设计计算
采用环形平底配水槽，等间距设有布水孔，孔径，并加短管。配水槽底部配水区设挡水裙板，高。
配水槽的配水量：

设配水槽宽1.0m，水深0.8m，则配水槽流速为：

设配水孔孔距为，则配水孔数量为：

配水孔孔眼流速为：

槽底环形配水区平均流速为：

环形配水平均速度梯度G：

式中：
G——导流絮凝区的平均速度梯度
t——导流絮凝区的平均停留时间，s。池边有效水深为2~4m时，取360~720s
——污水的运动黏度，与水温有关。水温20时
取t=600s，则：

介于之间

符合要求。
3.池体尺寸计算
池计算示意图如下：
图1-6 二沉池池体计算示意图
①沉淀部分水面面积F
根据生物处理段的特性，选择二沉池表面负荷，设2座沉淀池，n=2，

②池体直径D

③校核固体负荷G

该值介于之间，故设计合理。
④沉淀部分有效水深h2
拟定沉淀时间为t=2.5h
则：h2=qt=1.0×2.5=2.5m
⑤污泥区容积V
为保证污泥回流浓度，污泥在二沉池的存泥时间应不小于2h，取T=2.0h
氧化沟中混合液污泥浓度为，设计污泥回流比采用R=100%，则回流污泥浓度为

每座容积
⑥污泥区高度h4
a.污泥斗高度
拟污泥斗上部直径D1=2.0m，底部直径D2=1.0m，倾角为600
则：

b.圆锥体高度
拟圆锥体的母线坡度为i=0.01
则：

c.竖直段污泥部分高度

d.污泥区总高度h4

⑦沉淀池总高度H
设沉淀池超高h1=0.3m，缓冲层高度在h3 =0.5m

⑧校核堰口负荷

⑨校核径深比
a. 二沉池直径与水深比

b. 二沉池直径与池边水深

均符合要求。
⑩二沉池实际固体负荷

3.出水渠设计计算
池周边设出水总渠一条，距池边2.5m处设溢流渠一条，溢流渠与出水总渠之间设辐流式流通渠，在溢流渠两侧及出水总渠一侧设溢流堰板。
出水总渠宽1.0m，水深0.8m
则总出水渠流速
取出水堰溢流负荷
则溢流堰总长为：

每一池溢流堰长度
每一堰口长为150mm，每一池设有堰口数为：

单块堰板长3.0m，共53.1块。
每堰堰口流量为：

每堰水头为：

实际堰上水深介于之间。