纺织工业废水处理设计.docx

目录

第一章 文献综述 3
一、纺织印染行业快速发展 3
二、纺织印染废水的特点和危害 3
1.废水的特点 3
2.水质与水量 3
3.废水的危害 4
三、纺织废水污染现状 5
四、纺织废水治理现状 6
1. 减少印染废水污染对策 6
2. 印染行业废水处理现状 6
3.印染行业废水处理中存在问题 7
第二章 总体设计 8
一、设计方案的选择与确定 8
1.设计规范 8
2.方案分类 8
3.方案比选 10
4.方案论证 15
二、工艺流程说明 15
第三章 工艺流程计算 16
一、污水处理部分 16
1.格栅 16
2.调节池 17
3.污水泵房 17
4.水解酸化池 18
5.生物接触氧化池 19
6.沉淀池 20
7.污泥泵房 20
8.污泥浓缩池 20
9．污泥脱水车间 21
二、污泥处理部分 22
1．处理目的及处理方法 22
2. 污泥处理工艺 22
3. 污泥处置 23
4.水力计算 23
第四章 附属构筑物的确定 26
第五章 污水处理厂的总体布置 27
一、平面布置 27
二、 高程布置 27
第六章 结论 30
参考文献 31

第一章 文献综述
一、纺织印染行业快速发展
在当前国内外市场需求不断增长前提下，近五年纺织工业获较大发展。2005年我国纤维加工量达1800万t，已占世界总量的36%。其中化纤、纱、布、呢绒、丝织品、服装等主要纺织品均居世界第一位。纺织工艺和装备也在不断改善和提高，我国正处于由纺织大国向强国转变。
印染行业是纺织工业中重要的行业，其中棉、棉混纺、化纤织物的染色和印花布量2005年已达370亿m。另外，毛纺、麻纺、丝绸印染产品也近50亿m。
二、纺织印染废水的特点和危害
1.废水的特点
(1)水量大 (2)浓度高 (3)水质波动大 (4)以有机物污染为主(5)处理难度大 (6)部分废水含有毒有害物质。
2.水质与水量

印染废水的水质随釆用的纤维种类和加工工艺的不同而异，污染物组分差异很大。一般印染废水PH值为6～10，CODcr为400～1000mg/L，BOD5为100～400mg/L，SS为100～200mg/L，色度为100～400倍。但当印染工艺及采用的纤维种类和加工工艺变化后，废水水质将有较大变化。如，当废水中含有涤纶仿真丝印染工序中产生的碱减量废水时，废水的CODcr将增大到2000～3000mg/L以上，BOD5增大到800mg/L以上，PH值达11.5～12，并且废水水质随涤论仿真丝印染碱减量废水的加入量增大而恶化。当加入的碱减量废水中CODcr的量超过废水中CODcr的量20%时，生化处理将很难适应。印染各工序的排水情况一般是：
(1)退浆废水：水量较小，但污染物浓度高，其中含有各种浆料、浆料分解物、纤维屑、淀粉碱和各种助剂。废水呈碱性，PH值为12左右。上浆以淀粉为主的（如棉布）退浆废水，其COD、BOD值都很高，可生化性较好；上浆以聚乙烯醇(PVA)为主的(如涤棉经纱）退浆废水，COD高而BOD低，废水可生化性较差。
(2)煮炼废水：水量大，污染物浓度高，其中含有纤维素、果酸、蜡质、油脂、碱、表面活性剂、含氮化合物等，废水呈强碱性，水温高，呈褐色。
（3）漂白废水：水量大，但污染较轻，其中含有残余的漂白剂、少量醋酸、草酸、硫代硫酸钠等。
（4）丝光废水：含碱量高，NaOH含量在3%～5%，多数印染厂通过蒸发浓缩回收NaOH，所以丝光废水一般很少排出，经过工艺多次重复使用最终排出的废水仍呈强碱性，BOD、COD、SS均较高。
(5)染色废水：水量较大，水质随所用染料的不同而不同，其中含浆料、染料、助剂、表面活性剂等，一般呈强碱性，色度很高，COD较BOD高得多，可生化性较差。
(6)印花废水：水量较大，除印花过程的废水外，还包括印花后的皂洗、水洗废水，污染物浓度较高，其中含有浆料、染料、助剂等，BOD、COD均较高。
（7）整理废水：水量较小，其中含有纤维屑、树脂、油剂、浆料等。

3.废水的危害
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。印染废水的色泽深，严重影响受纳水体外观。有色水体还会 影响日光的透射，不利于水生物的生长。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。

三、纺织废水污染现状
纺织印染行业排放的印染废水是我国工业系统中重点污染源之一。据国家环保总局统计，印染行业排放的印染废水总量位于全国各工业部门排放总量的第5位。2004年全行业废水排放量为13.6亿m3，而其废水中污染物排放总量（以COD计）则位于各工业部门第6位。
印染废水属于含有一定量难生物降解物质的有机性废水。其污染物浓度高（COD值高），色度深，氮磷含量低，是难处理的工业废水之一。
近些年来，随着市场对印染产品需求的多样化，印染产品中小批量、多品种产品的产量加大，生产设备中间歇式印染设备占有较大比重。由于产品品种的变化及染料和助剂投配量的自动化控制水平较低，其废水排放量和废水水质浓度均高于以往连续式染色工艺，这给已建废水处理工程增加了处理难度，也对传统的污染治理达标排放技术提出了挑战。
总体上看，我国印染行业工艺设备水平在“十五”期间有较大提高，特别是东部沿海地区，为了参与世界纺织品市场竞争，增加出口创汇，很多企业已从国外进口了一定数量的当代先进印染设备，这些设备在节能降耗上效果较明显，与原有印染设备的能耗相比有较大降低，但国内印染企业在生产工艺创新和生产管理水平方面与发达国家仍有较大差距。
我国中西部地区的印染企业，其工艺和设备相对较落后。据调查，我国印染企业生产的棉印染产品的取水量在3.0 t/百米～6.0t/百米，我国东部沿海地区部分大型棉印染企业的取水量在3.0t/百米，已处于较先进水平，其余企业一般在4.0 t/百米～4.5t/百米。而中西部地区大部分企业的单位产品取水量在4.5 t/百米～5.5t/百米，个别企业则高达8.0t/百米。从上面分析看出，我国印染企业总体上与国外相比单位产品取水量是发达国家的2～3倍，能源消耗量则为3倍左右。因此，我国印染行业节能降耗的任务很重。

四、纺织废水治理现状
1. 减少印染废水污染对策

纺织印染行业这些年来积极推行清洁生产工艺，重点是前处理工艺和染色工艺。诸如：在前处理工艺上采用高效退煮漂短流程生物酶前处理技术，环保型前处理助剂的改进型工艺，以及无水和少用水的前处理技术。在染色工艺上采用环保型低碱固色的活性染料，冷轧堆染色、湿短程染色、超临界流体染色、微悬浮体染色等，以及喷墨印花等数码新技术均有不同程度的应用。这些工艺对节能降耗、减少污染的产生量均有较明显的作用。目前，这些技术正在逐步推广和应用。
在印染行业较发达地区积极开展清洁生产审核。特别是在我国沿海发达地区（浙江、江苏等省）很多老企业已开展清洁生产审核，有的企业还开展了持续清洁生产审核，都取得了较明显的节能降耗效果。
通过清洁生产审核，已实施了中费、高费方案（先进生产工艺、设备改造、增加计量设备等）的企业，减少了资源消耗，使生产成本下降，一般可减少废水排放量20%～30%，减少污染物排放量（COD量）15%～30%。但是，能源审核仅在个别企业进行，对有自备锅炉的印染企业，由于锅炉出力与生产需要不相匹配，在运行控制上有一定困难。但对集中供热的印染企业，通过增加计量设备和加强管理，也有明显的节能降耗的效果。
2. 印染行业废水处理现状

目前比较常用的印染污水处理工艺，一般采用物化、生化(或絮凝一生化一吸附)工艺技术路线．包括生物活性污泥处理法、物理化学处理法和膜过滤法等。一级处理以絮凝为主，二级处理主要采 用生化技术。从现有情况看，印染废水生物处理法中以表面加速曝气和接触氧化法占多数。此外，鼓风曝气活性污泥法、射流曝气活性污泥法、生物转盘等也有应用．生物流化床尚处于试验性应用阶段。常用的物化处理工艺主要是混凝沉淀法与混凝气浮法。电解 法、生物活性炭法和化学氧化法等有时也用于印染废水处理中。由于近年来化纤织物的发展和印染后整理技术的进步，使用PVA浆料、 新型助剂等难生化降解有机物大量进入印染废水，造成的COD占印染废水总COD的比例相当大，给处理增加了难度。
3.印染行业废水处理中存在问题

（1）资金投入不足
印染产品的档次比较低。集中在中低档产品，利润很低，对于废水处理的投入不足。目前一些印染废水处理厂处理1 t印染废水仅 1000～1200元，由于投入不足，部分印染厂废水很难达标排放。
（2）能耗和资源回收利用率低
印染行业年用水量3～5t/100m，大部分印染企业，工艺设备更落 后。企业单位产品取水量在4．5～5．5t/l00m，个别企业则更高,达8．0t／lOOm;印染万米布耗标准煤约为国际先进水平的1．8倍，总耗能为国际先进水平的3倍，且废水回用率不足10％。
(3)租放式管理有待改进
受经济水平、环保意识以及地方保护等因素的制约。国内印染行业的管理水平较国外有很大差距。 严格的管理制度，一方面可以避免物耗能耗的过度损耗。另一方面也可大幅度降低废水中洗涤剂、碱量、染料、浆料，从而使废水中的污染物浓度下降30％。
(4)治理技术不过关。
印染废水COD高，主要不是由染料所造成，加工生产中运用的大量助剂(渗透剂、助染剂等)95%以上滞留在印染混合废水中，是造成COD浓度高的主要原因。在处理工艺技术上，由于染料废水以有机物组成形式为主，理论上虽大部分可生化，但其水质BOD(生物需氧 量)与COD比值一般较低河生化而又不易生化。同时，曝气池活性污泥对多变化的染料中间体废水的驯化、适应也较难．影响生物降解 能力。这些原因是印染废水难以被有效降解．净化后的水质COD值仍然偏高的症结所在。

第二章 总体设计
一、设计方案的选择与确定
1.设计规范
（1）《室外排水设计规范》（GBJ14-87）
（2）《污水综合排放标准》（GB8978-96）
（3）《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》（CJJ31-89）
（4）《城市污水处理厂污水污泥排放标准》（CJ3025-93）
（5）《地面水环境质量标准》（GHZB1-1999）
（6）《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082-1999）
（7）《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）
（8）《纺织染整工业水污染排放标准》（ GB4287-92）
（9）公司提供的污水水质水量资料及有关基础资料
2.方案分类
纺织废水主要是原料蒸煮、漂洗、漂白、上菜等过程中产生的合天然杂质、脂肪以及淀粉等有机物的废水。近年来随着对印染产品需求的多样化，印染产品在品中所占比例加大。印染废水是洗染、印花、上奖等多道工序中产生的，含有大量染料、淀粉、纤维素、木质素、洗漆剂等有机物，以及碱、硫化物、各类盐类等无机物，污染物浓度高，色泽深，并伴随有恶臭气味，是难处理的工业废水之一。根据使用技术措施的作用原理和去除对象，废水处理法可分为物理处理法、化学处理法和生物处理法三类。具体如下：

2.1 废水的物理处理法
利用物理作用进行废水处理，主要目的是分离去除废水中不溶性的悬浮颗粒物。主要工艺有：
（1）格栅和筛网：格栅是一组平行金属栅条制成的有一定间隔的框架。把它竖直或倾斜放置在废水渠道上，用来去除废水里粗大的悬浮物和漂浮物，以免后面装置堵塞。筛网是穿孔滤板或金属网制成的过滤设备，用以去除较细小的悬浮物。
（2）沉淀法：利用重力作用，使废水中比水重的固体物质下沉，与废水分离。主要用于（a）在沉砂池中除去无机砂粒（b）在初期沉淀中去除比水重的悬浮状有机物（c）在二次沉淀中去除生物处理出水中的生物污泥（d）在混凝工艺以后去除混凝形成的絮状物（e）在污泥浓缩池中分离污泥中的水分，浓缩污泥。此法简单易行而且效果好。
（3）气浮法：在废水中通入空气，产生细小气泡，附着在细微颗粒污染物上，形成密度小于水的浮体，上浮到水面。主要用来分离密度与水接近或比水小，靠重力无法沉淀的细微颗粒污染物。
（4）离心分离利用离心作用，使质量不同的悬浮物和水体分离。分离设备有施流分离器和离心机。

2.2 废水的化学处理法
（1）酸性废水的中和处理法
酸性废水处理可以用投药中和法、天然水体及土壤碱度中和法、碱性废水和废渣中和法等。药剂有石灰乳、苛性钠、石灰石、大理石、白云石等。其优点是：可处理任何浓度、任何性质的酸性废水。废水中允许有较多的悬浮物，对水质水量的波动适用性强，中和剂利用率高，过程容易调节。
缺点：劳动条件差、设备多、投资大、泥渣多且脱水难。天然水体及土壤碱度中和法采用时要慎重，应从长远利益出发，允许排入水体的酸性废水量应根据水体或土体的中和能力来确定。
（2）碱性废水和废渣中和法
投酸中和法可用药剂：硫酸、盐酸、及压缩二氧化碳（用二氧化碳做中和剂，由于值低于因此不需要值控制装置）酸性废水及废气中和法如烟道气中有高达的二氧化碳，可用来中和碱性废水。
优点可把废水处理与烟道气除尘结合起来，缺点是处理后的废水中硫化物、色度和耗氧量均有显著增加。清洗由污泥消化获得的沼气（含25%～35%的二氧化碳气体）的水也可用于中和碱废水。
2.3 废水的生物处理法
利用微生物可以把有机物氧化分解为稳定的无机物的这一功能，经常采用一定人工措施大量繁殖微生物。
（1）好氧生物处理法
应用好氧微生物，在有氧环境下，把废水中的有机物分解成二氧化碳和水的方法，主要处理工艺有：活性污泥法、生物滤池、生物转盘、生物接触氧化等，这种方法处理效率高，应用面广。
（2）厌氧生物处理法
应用兼性厌氧菌和专性厌氧菌在无氧条件下降解有机污染物，最后生成二氧化碳、甲烷等物质的方法。主要用于有机污泥、高浓度有机工业废水的处理。如啤酒厂、屠宰厂。
（3）自然生物处理法
应用在自然条件下生长，繁殖的微生物处理废水的方法。工艺简单，建设费用和运行成本都比较低，但其净化功能受自然条件的限制，处理技术有氧化塘和土地处理法。
3.方案比选

目前，国内的印染废水处理手段以生化法为主，有的还将化学法与之串联。国外也是基本如此。由于近年来化纤织物的发展和印染后整理技术的进步，使装料、新型助剂等难生化降解的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%。
针对上述问题，近年来国内外都开展了一些研究工作，主要是新的生物处理工艺和高效专门细菌以及新型化学药剂的探索和应用研究。下面从物理法、化学法和生物法三个方面的评述着手，介绍目前印染废水处理的方法及研究的状况。

（1）印染废水处理的物理法--吸附法
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。SaitoT.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500mgCOD/g炭，污水如先曝气，则会加快吸附速率。但若废水，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PH=12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%。
高岭土也是一种吸附剂，研究表明经长链有机阳离子处理，高岭土能有效地吸附废水中的黄色直接染料。此外，国内也应用活性硅藻土和煤渣处理传统印染工艺废水，费用较低，脱色效果较好，其缺点是泥渣产生量大，且进一步处理难度大。

（2）印染废水的化学处理法

① 混凝法
主要有混凝沉淀法和混凝气浮法，所采用的混凝剂多半以铝盐或铁盐为主，其中以碱式氯化铝（PAC）的架桥吸附性能较好，而以硫酸亚铁的价格为最低。近年来，国外采用高分子混凝剂者日益增加，且有取代无机混凝剂之势，但在国内因价格原因，使用高分子混凝剂者还不多见。据报道，弱阴离子性高分子混凝剂使用范围最广，若与硫酸铝合用，则可发挥更好的效果。混凝法的主要优点是工艺流程简单、操作管理方便、设备投资省、占地面积少、对疏水性染料脱色效率很高；缺点是运行费用较高、泥渣量多且脱水困难、对亲水性染料处理效果差。
② 氧化法
臭氧氧化法在国外应用较多，ZimaS.V.等人总结出了印染废水臭氧脱色的数学模式。研究表明，臭氧用量为0.886gO3/g染料时，淡褐色染料废水脱色率达80%;研究还发现，连续运转所需臭氧量高于间歇运行所需臭氧量，而反应器内安装隔板，可减少臭氧用量16.7%。因此，利用臭氧氧化脱色，宜设计成间歇运行的反应器，并可考虑在其中安装隔板。
臭氧氧化法对多数染料能获得良好的脱色效果，但对硫化、还原、涂料等不溶于水的染料脱色效果较差。从国内外运行经验和结果看，该法脱色效果好，但耗电多，大规模推广应用有一定困难。
光氧化法处理印染废水脱色效率较高，但设备投资和电耗还有待进一步降低。

③ 电解法
电解对处理含酸性染料的印染废水有较好的处理效果，脱色率为50%～70%，但对颜色深、CODcr高的废水处理效果较差。对染料的电化学性能研究表明，各类染料在电解处理时其CODcr去除率的大小顺序为：硫化染料、还原染料〉酸性染料、活性染料〉中性染料、直接染料〉阳离子染料。目前这种方法正在推广应用。

(3)印染废水的生物处理法

① 传统活性污泥法

特点： 利用曝气池中的好氧微生物，依靠鼓风机曝气供给的氧来分解污水中的有 机物。混合液进行沉淀分离，活性污泥回流到曝气池中去，原污水从池首端进 入池内，回流污泥也同步注入，废水在池内呈推流形式流动至池的末端，流出 池外至二沉池[6]。
优点： a．处理污水效果好，BOD5 的去除率可达 90%；
b．有丰富的技术资料和成熟的管理经验；
c．适宜处理大量污水，运行可靠，水质稳定。
缺点： a．运行费用高，由于在曝气池的末端造成了浪费，故提高了运行成本；
b．基建费用高，占地面积大；
c．对外界条件的适应性差。

② 氧化沟工艺

特点： 氧化沟又名氧化渠或循环曝气池，基本特征是曝气池呈封闭的沟渠形。污水和活性污泥的混合液在其中不停地循环流动，其水力停留时间一般较长，为 15～16h，泥龄长达 15～30 天，属于延时曝气法，由于氧化沟水深较浅（一般 3 米左右），而流程较长，可以按照曝气器前作缺氧与曝气器后作富氧段的方式 设计运行，提供兼氧菌与好氧菌交替作用的条件，在缺氧段脱硝，在好氧段除碳源需氧量及达到脱氮的目的。

优点： a．氧化沟内循环流量很大，进入沟内的原污水立即被大量的循环水锁混合 和稀释，因此具有很强的承受冲击负荷的能力，对不易降解的有机物也有较好的处理效果；
b．处理效果稳定可靠，不仅可满足 BOD5、SS 的排放标准，还可以达到脱 氮除磷的效果；
c．由于氧化沟的水力停留时间和泥龄都很长，悬浮物、有机物在沟内可获 得较彻底的降解；
d．活性污泥产量少且趋于稳定，一般可不设初沉池和污泥消化池，有的甚 至取消二沉池和污泥回流系统，简化了处理流程，减少了处理构筑物，使其基 建费用和运行费用都低于一般活性污泥法；
e．承受水质、水量、水温能力强，出水水质好。

缺点：氧化沟运行管理费用高；占地面积大。

③ 生物接触氧化法

特点： 生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺， 其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流 动状态以保证污水同浸没在污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存 在污水与填料接触不均的缺陷。生物接触氧化法中微生物所需的氧常通过鼓风 曝气供给，生物膜生长至一定厚度后，近填料壁的微生物由于缺氧而进行厌氧 代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，脱落的生物膜 将随出水流出池外。

优点： a．BOD5 负荷高，MLSS 量大，相对地效率较高，并且对负荷的急剧变动 适应性强；
b．处理时间短。在处理水量相同的情况下，所需装置设备较小，因而占地 面积小；
c．维护管理方便，无污泥回流，没有活性污泥法中所容易产生的污泥膨胀；
d．易于培菌驯化，较长时期停运后，若再运转时生物膜恢复快；
e．适应于低浓度污水处理；
f．剩余污泥量少。

缺点： a.填料上的生物膜数量需视 BOD 负荷而异。BOD 负荷高，则生物膜数量多；反之亦然。因此不能借助于运转条件的变化任意地调节生物量和装置的效能；
b．生物膜量随负荷增加而增加，负荷过高，则生物膜过厚，易于堵塞填料。 所以，必须要有负荷界限和必要的防堵塞冲洗措施；
c．大量产生后生动物（如轮虫类等）。若生物膜瞬时大块地脱落，则易影 响处理水水质；
d．组合状的接触填料会影响均匀地曝气与搅拌。

4.方案论证

通过对以上三种工艺的比较，再结合一些基本情况，选择生物接触氧化工艺作为污水处理方案。本工程设计污水水量为Q=600m3/d，规模较小。
二、工艺流程说明
综上所述：在本次设计中采用生物接触氧化法，因其产生的污泥量少，维护方便，较前几种处理工艺占地面积小等优点。流程图如下:

纺织废水
格栅
调节池
水解酸化池
接触氧化池
沉淀池
脱色池
出水
H2SO4
污泥浓缩池
泥饼外运

滤液
上清液
脱水车间

简易流程图
第三章 工艺流程计算
一、污水处理部分
1.格栅
格栅是一种最简单的过滤设备，由一组或多组平行的栅条制成的框架，设 于污水处理所有构筑物之前，用以去除废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物 质和固体颗粒物质，以保证后续处理单元和水泵的正常运行，减轻后续处理单元的负荷，防止阻塞排泥管道。对于印染厂的废水，水中含有大量的长约 1～200mm 的纤维类杂物，所以在格栅的选择上采用 15～25mm 的栅条间距，本设计选用 16mm 的栅条间距。格栅简图见图

由于格栅机为浅水位，且格栅的规格为中格栅，查《给水排水设计手册》 第 11 册，选用 HGS—1300 型回转式弧形格栅除污机一台，当除污机维修时， 采用人工清渣。除污机性能规格：格栅半径 1300mm，过栅流速 0.8m/s，齿耙转速 2.14r/min，栅条组宽 1000mm，电动机功率 0.37KW。
格栅井尺寸：L×B×H=2.4m×1.5m×1.2m=4.32m3。

2.调节池

为减少水量和水质变动对废水处理工艺过程的影响，在废水处理系统之前宜设置调节池，以调节水量、均衡水质及储存水量，使后续处理构筑物在运行期间内能得到均衡的进水量和稳定的水质，并达到理想的处理效果。调节池的另一目的是为酸碱中和提供环境。

（1）本设计采用空气搅拌的调节池，选用矩形池，空气用量为 4m3/(m3d)， 池的有效水深一般为 5.0m；
（2）水力停留时间为 8h；
（3）气水比取 4:1；
（4）管内流速 V1为 12.7m/s；
（5）支管内的空气流速 V2 为 5.6m/s。
调节池的尺寸 L×B×H=10m×8m×5.5m=440m3。

3.污水泵房

污水处理厂的运行费用大部分来自于电能，其中40%的电能为水泵消耗，所以，确定合理的水泵及泵站是污水处理厂的关键所在。本设计考虑到造价、自动化控制等因素，以及施工的方便与否，采用自灌式半地下式圆形泵房。

设计泵站尺寸为L×B×H=8m×6m×16m =768m3´ ´=´´

地下埋深为 8.00m

选用 2 台 100QW25-15-5.5 污水离心泵，流量 25m3/h，扬程为15m，转速为 1440r/min， 功率为 5.5kw，效率为 71.4%。
4.水解酸化池

水解酸化池可将大分子物质转化为小分子物质，水解酸化处理有机废水， 不需密封及搅拌，在常温下进行即可提高废水的可生化性。

（1）反应器的升流速度
a．水解反应器的上升流速 v=0.8m/h；
b．最大上升流速在持续时间超过 3h 的情况下 Vmax≤1.8m/h。

（2）反应器的配水系统
a．确保各单位面积的进水量基本相同，以防止短路等现象发生；
b．尽可能满足水力搅拌的需要，保证进水有机物与污泥迅速混合；
c．很容易观察到进水管的堵塞状况；
d．当发现着色后，很容易被清除。

（3）管道设计
a．进水采用重力流；
b．出水孔处需设置 45°导流板；
c．为了增强污泥和废水之间的接触和减少在底部进水管的堵塞，进水点距反应池底 200mm。

（4）出水收集
a．汇水槽上加设三角堰；
b．出水装置应设在水解池顶部，尽可能均匀地收集处理过的废水；
c．要避免出水堰过多，导致堰上水头低，形成三角堰配漂浮固体堵塞。
本设计采用两个酸化池，每个池的表面积为 32m2，池宽 B1=4m，池长 L1= 8m，池深 H=7m，两池公用一面墙。

5.生物接触氧化池

生物接触氧化池具有容积负荷高，停留时间短，有机物去除效果好，运行管理简单和占地面积小等优点。淹没式生物滤池的填料有硬性的、软性的和半软性的等多种形式，其中以蜂窝型硬性填料应用较多。
本设计采用两座一段式生物接触氧化池，每座分为八格，单独生物池内分三层，每层一米的高度，曝气池采用鼓风曝气的方式，填料采用蜂窝型玻璃钢填料。

浸没式生物滤池设计中常采用如下数据和措施：
a．池子个数为 2，采用 8 格氧化池，按同时并联工作设计；
b．设计污水量按平均日污水量计算；
c．填料的容积负荷理应通过试验确定。当无试验资料时，对于生活污水及其类似的污水，容积负荷可取 1500gBOD5/(m3d)；
d．污水在滤池内的有效接触时间为 3h；
e．填料层总高度一般为 3m，对蜂窝填料等为了支持和维修方便应从下到上分段填装，每段高度 1m 左右；
f．蜂窝填料的孔径取 32mm；
g．每个滤池面积为 3.2m2；
h．供气量与进气量之比为 15:1。
生物接触氧化池尺寸 L×B×H=6.4m×4m×6.2m=158.72m3
选择三台鼓风机，两用一备。 每台风量15.63m3/min，压力为80.4KPa，选用 RD—125 型罗茨鼓风机，性能参数为：口径 125mm，转速 2500r/min，压力 82.4KPa，流量 22.94m3/min，所需电动机功率 32.6KW，进口流量 Qs为 17.9m3/min。

6.沉淀池
沉淀池的作用是从污水中去除沙子等比重较大的颗粒，以免这些杂质影响 后续处理构筑物的正常运行。
沉淀池由五个部分组成，即：进水区、出水区、沉淀区、贮泥区及缓冲区。 进水区和出水区的功能是使进水和出水均保持均匀稳定，以提高沉淀效率。沉淀区是池子的主要部分。贮泥区是存放污泥的地方，它起到贮存、浓缩与排放的作用，缓冲区介于沉淀区和贮泥区之间，缓冲区的作用是避免水流带走沉在池底的污泥。
本设计采用 2 个竖流式沉淀池，尺寸 D×H=Φ5.1m×8.32m=42.432m2。

7.污泥泵房
满足污泥的自流到污泥泵房，浓缩池的上清液、脱水机滤液自流到水解酸化池，初略计算，水头损失为15m，查《给水排水设计手册》第 11 册知，转速在 200～400r/min，选用 EH164 型单螺杆泵两台，一用一备。
其性能：压力 0.2MPa，流量 0.95m3/h，转速 284r/min，轴功率 0.11kW，电动机型号 YCJ71， 电动机功率 0.55kW。
泵房平面尺寸：L×B=4m×3m=12m2。

8.污泥浓缩池
污泥处理系统产生的污泥，含水率很高，体积很大，输送、处理或处置都不方便。污泥浓缩可使污泥初步减容，从而为后续处理或处置带来方便。经浓缩之后，可使污泥管的管径减小，输送泵的容量减小。浓缩之后直接脱水，可减少脱水机台数。
本设计采用重力浓缩池，尺寸D×H=Φ4.8m×4.315m=20.712m2。
查《给水排水设计手册》第 11 册，选 ZXG—5 型中心传动刮泥机。刮泥机规格性能：型号 ZXG—5，池经 5m，刮泥板外缘线速度 2.6m/min，电动机功率 0.55kW。

9．污泥脱水车间
本设计采用机械脱水，采用板框式压滤机。选择 BAJZ15A/800—50 型自动 板框压滤机两台，每天运行 2 次。其性能规格为：过滤面积15m2，滤室容积750L， 框内尺寸 1000m×1000m，滤框厚度 60mm，滤板数 16，滤框数 15，滤室厚度 25mm，滤布规格 51mm×1.13mm，过滤压力≤0.6MPa，电动机功率 11kW。脱水车间平面尺寸：L×B=10m×5m=50m2。

各处理单元处理效果

处理单元名称
BOD（mg/l）
进水
出水
去除效率%
调节池
190
190
0
水解酸化池
190
150
20
接触氧化池
150
30
80
沉淀池
30
15
50
气浮池
15
9
40
出水
9
达标标准
40

二、污泥处理部分
1．处理目的及处理方法
污泥包含固体和液体两部分。污泥中水分的存在形式有三种：游离水、毛 细水、内部水。游离水存在于污泥颗粒间隙，约占污泥水分的70%左右，这部分水一般借助外力可以与泥粒分离。毛细水存在于污泥颗粒间的毛细管中，约占污泥水分的 20%左右，也有可能用物理方法分离出来。内部水只有干化才能分离，但也不完全。污泥中含有有害、有毒物质以及有用物质。
（1）污泥处理的目的
a．使污水处理站能够正常运行，确保污水处理效果；
b．使有害、有毒物质得到妥善处理或利用；
c．使容易腐化发臭的有机物得到稳定处理；
d．使有用物质能够得到综合利用。
（2）常用的污泥处理方法
a．污泥浓缩
污泥浓缩的主要目的是减少污泥体积，以便后续的单元操作。通常，污泥浓缩只能去除游离水的一部分。污泥浓缩的方法有重力浓缩（沉降浓缩）、气浮浓缩和离心浓缩三种，以重力浓缩最常用。

b．污泥消化
污泥稳定采用的工艺为消化工艺，分为好氧消化和厌氧消化。从节能和资源再利用两方面考虑，通常采用厌氧消化。污泥在厌氧条件下由兼性菌和专性厌氧菌降解污泥中有机物，生成二氧化碳和甲烷，使污泥得到稳定。

c．污泥脱水
污泥脱水是指将污泥含水率降低到 80%以下的操作。脱水后的污泥具有固 体特性，成泥块状，能装车运输，便于最终处置与利用。

2. 污泥处理工艺
污泥处理方案的选择，应根据污泥的性质与数量；投资情况与运行管理费用；环境保护要求及有关法律与法规；城市农业发展情况及当地气候条件等情况，综合考虑后选定。
污泥浓缩的主要目的是分离污泥中的间隙水，减少污泥体积，以便后续的操作。本工程采用板框式压滤机进行污泥的浓缩脱水。

3. 污泥处置

污泥的最终处置，目前我国城市污水处理厂都经无害化处理随意堆放或用 于农田，国外许多国家对污泥处置采用较多的方法是焚烧、填埋、堆肥和投海。
焚烧技术虽然具有处理迅速、减容多（70％～90％）、无害化程度高、占地面积小等优点；但一次性投资巨大，操作管理复杂，且能耗高，不太适合我国的国情。
污泥卫生填埋，是污水处理厂脱水污泥较为有效的方案，但其渗滤液的COD 和BOD值较高，需进行处理，否则会造成二次污染。 根据本工程实际情况，采用将脱水泥饼外运。
4.水力计算
排水管渠的流量，应按下列公式计算：
Q=Av
式中：Q－设计流量（m3/s）；
A－水流有效断面面积（m2）；
v－流速（m/s）。
排水管渠的流速，应按下列公式计算：

式中：v—流速（m/s）；
R—水力半径（m）；
I—水力坡降；
n—粗糙系数。
排水管渠粗糙系数，宜按下表的规定取值

管 渠 类 别
粗糙系数
n
管 渠 类 别
粗糙系数
n
UPVC管、PE管、玻璃钢管
0.009~0.01
浆砌砖渠道
0.015
石棉水泥管、钢管
0.012
浆砌块石渠道
0.017
陶土管、铸铁管
0.013
干砌块石渠道
0.020~0.025
混凝土管、钢筋混凝土管、水泥砂浆抹面渠道
0.013~0.014
土 明 渠
（包括带草皮）
0.025~0.030

排水管渠的最大设计充满度和超高，应符合下列规定：
重力流污水管道应按非满流计算，其最大设计充满度，应按下表的规定取值：

管径或渠高（mm）
最大设计充满度
200~300
0.55
350~450
0.65
500~900
0.70
≥1000
0.75
注：在计算污水管道充满度时，不包括短时突然增加的污水量，但当管径小于或等于300mm时，应按满流复核。
2 雨水管道和合流管道应按满流计算；
3 明渠超高不得小于0.2 m。
排水管道的最大设计流速，宜符合下列规定：
1 金属管道为 10.0 m/s;
2 非金属管道为5.0 m/s。
排水明渠的最大设计流速，应符合下列规定：
当水流深度为0.4～1.0 m时，宜按下表的规定取值：

明 渠 类 别
最大设计流速（m/s）
粗砂或低塑性粉质粘土
0.8
粉质粘土
1.0
粘土
1.2
草皮护面
1.6
干砌块石
2.0
浆砌块石或浆砌砖
3.0
石灰岩和中砂岩
4.0
混凝土
4.0

排水管渠的最小设计流速，应符合下列规定：
1 污水管道在设计充满度下为0.6 m/s；
2 雨水管道和合流管道在满流时为0.75 m/s；
3 明渠为0.4m/s。
污水厂压力输泥管的最小设计流速，一般可按下表的规定取值：
污泥含水率（%）
最小设计流速（m/s）
管径150~250mm
管径300~400mm
90
1.5
1.6
91
1.4
1.5
92
1.3
1.4
93
1.2
1.3
94
1.1
1.2
95
1.0
1.1
96
0.9
1.0
97
0.8
0.9
98
0.7
0.8
排水管道采用压力流时，压力管道的设计流速宜采用0.7~2.0m/s。

排水管道的最小管径与相应