【正文】 ................................ 27 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) ........................................ 27 6 結(jié)語(yǔ) .................................................... 28 致謝 ..................................................... 29 參考文獻(xiàn) ................................................. 30 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 6 頁(yè) 共 30 頁(yè) 前言 伴隨著 制革工業(yè)快速 而穩(wěn)定的發(fā)展 ，我國(guó)正在 慢慢 成為 世界 制革生產(chǎn) 的 大國(guó)，及皮革貿(mào)易 市 場(chǎng)最活躍、最 具 發(fā)展?jié)摿Φ氖袌?chǎng)之一。本設(shè)計(jì)采用生物處理法中生物接觸氧化池工藝，工藝流程為：進(jìn)水 格柵 沉砂池 調(diào)節(jié)池 沉淀池 氣浮 2級(jí)接觸氧化 二沉池 出水，處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥通過(guò)污泥壓縮，污泥脫水，最終形成餅?zāi)嗤膺\(yùn)。本設(shè)計(jì)以漢中市某皮革廠廢水處理為設(shè)計(jì)對(duì)象，設(shè)計(jì)處理水量為 800m3/d，設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)為：BOD5≤2500mg/L， CODCr≤5000mg/L， SS≤3000mg/L， S2=30mg/L，總鉻為 20mg/L。Integrated Waste water Discharge Standard39。 制革廢水的特點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： （ 1）水量水質(zhì)波動(dòng)大； （ 2）可生化性好； （ 3）懸浮物濃度高，易腐敗，產(chǎn)生污泥量大； （ 4）廢水含 S2+和鉻等有毒化合物 。當(dāng)廢水中 Cr6+濃度含量達(dá)到 17mg/L 時(shí)，就會(huì)對(duì)活性污泥的活性產(chǎn)生影響 [2]，所以 在制革廢水 的 處理中前期預(yù)處理 是 非常重要 的 。 我國(guó)皮革行業(yè)與環(huán)境污染有關(guān)的問(wèn)題： （ 1）制革清潔生產(chǎn)工藝的研究，使污染盡量的消除在生產(chǎn)工藝中，少排或不排污染物質(zhì)，以最小的投入得到最大的產(chǎn)出； （ 2）制革污水處理技術(shù)，若排水去向不是地表水，而是城市污水處理廠，目前的污水處理技術(shù)應(yīng)該說(shuō)是可以解決制革行業(yè)的污染問(wèn)題的，主要是有些研究污染治理技術(shù)的工程技術(shù)人員對(duì)制革廢水的性質(zhì)不太了解的原因；也就是說(shuō)目前國(guó)內(nèi)的污染治理技術(shù)和制革廠的經(jīng)濟(jì)能力是不太協(xié)調(diào)的。 （ 4）鉻的回收利用研究，金屬鉻這 類 資源在南非的儲(chǔ)量最多，但也只夠開(kāi)采幾百年，而鉻用在制革的加工過(guò)程約占 其 生產(chǎn) 量的 1/3[4]， 并 且在制革的加工過(guò)程中有 1/3 都 隨著污水被排放掉了。制革 的 污泥中含有 大約 70%的有機(jī)物， 若 制革污泥中不含鉻， 其 利用前景 依然 是非常廣闊的。 表 設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì) 污染物名稱 CODCr BOD5 SS 總鉻 S2 進(jìn)水濃度 /（ mg/L） 26005000 12002500 20xx3000 20 30 排放標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)廠區(qū)所在地的水質(zhì)保護(hù)目標(biāo)可知該區(qū)水質(zhì)保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)為 Ⅱ 類，廢水經(jīng)處理后達(dá)到國(guó)家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 (GB8978－ 1996)中 的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)（見(jiàn)表 ）。 工藝流程的選擇 傳統(tǒng)的制革廢水處理技術(shù)是將各個(gè)工序 的 廢水收集混合 后 ，進(jìn)行集中處理，這種處理技術(shù)浪費(fèi) 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 8 頁(yè) 共 30 頁(yè) 資源，投資高， 并 且 在 生皮加工過(guò)程中脫毛浸灰工段產(chǎn)生的 較 高濃度含硫 廢水和鉻鞣工段產(chǎn)生的 含鉻廢水 ，對(duì)處理 綜合 廢水是 很 不利的。歸納為物理方法、化學(xué)方法、物化方法和生物方法等幾種方法組合?；厥沼椭蛇_(dá) 95%， COD 去除率可達(dá) 90%以上。處理方法有酸化法、化學(xué)沉淀法和氧化法。 鉻鞣廢水：鉻鞣廢水主要污染物是重金屬鉻離子，處理方法有堿沉淀法和直接循環(huán)利用。前處理的工藝主要有氣浮處理和混凝沉淀等。該法對(duì) BOD5 去除率在 90％以上， COD 在 60％～80％間，色度在 50％～ 90％間， S 在 85％～ 98％間 。廣東江門(mén)制革廠，揚(yáng)州制革廠 采用此法。 （ 3）氧化溝：氧化溝法是活性污泥法的一種變種工藝。但氧化溝的處理效 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁(yè) 共 30 頁(yè) 果并不穩(wěn)定，具有一定的地域性，比較適宜于溫度較高的南方，對(duì)于北方，冬季運(yùn)行就可能有問(wèn)題。該法對(duì) SS 去除率在95％， BOD5 在 98％， COD 在 90％， Cr（ Ⅲ ）在 96％以上， S 在 96％ [9]。江山制革廠 SBR 工藝對(duì) COD、 S2－ 、 SS、 Cr 的去除率分別為 %、 %、 %、 %。但此工藝用于工業(yè)廢水的處理效果得不到業(yè)內(nèi)人士的肯定。此工藝正在推廣中?；炷恋沓厮龅奈勰嘀泻兄亟饘巽t，故該部分污泥交由危險(xiǎn)品處置中心處理。 由鐵和鉻氫氧化物的 pH 值表 (表 )以及溶度積表（表 ），表明在該反應(yīng)過(guò)程中的沉淀物都可在堿性環(huán)境下完全沉淀。 除硫原理說(shuō)明 廢水中的硫化物來(lái)自脫毛浸灰工序，其中含有大量的石灰、毛渣、蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物和硫化堿。 廢水處理說(shuō)明 污水自廠區(qū)經(jīng)明溝自流入污水處理站，先經(jīng)過(guò)自動(dòng)格柵攔截大塊固體污染物，如羊毛、碎肉、革屑等。生產(chǎn)工藝中皮革處于不同的酸堿環(huán)境，產(chǎn)生 的廢水按照時(shí)段， pH 值會(huì)呈現(xiàn)出不同的變化，經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)池的調(diào)節(jié)，廢水的pH 值將維持在 6～ 9 之間，便于后續(xù)生化工藝處理。 經(jīng)混凝沉淀后的廢水自流入一體化氣浮裝置中，相對(duì)密度接近于 1 的 SS 利用浮選法原理浮到水面上，由刮渣機(jī)去除。 該工藝能最大程度去除污染物，出水達(dá)標(biāo)排放；自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)便，選用工藝設(shè)備精良，設(shè)備故障率低，維護(hù)方便，費(fèi)用少；工藝成熟，運(yùn)行可靠，沒(méi)有污泥膨脹現(xiàn)象，自動(dòng)化加藥，準(zhǔn)確、量少，運(yùn)行費(fèi)用低。格柵示意圖見(jiàn)圖 。 12H h h h? ? ? mH ???? 式中， H ——柵后槽總高度 ,m ； h ——為柵前水深， m ； 2h ——柵前渠道超高，一般采用 。 表 HF8005000 型自動(dòng)格柵的規(guī)格和性能 型號(hào) 格柵寬度 （ mm) 柵條間距 （ mm) 過(guò)柵流速 （ m/s) 功率 （ kW) 安裝角度 （ 0? ） HF8005000 800 1 ～ 60176。根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，本設(shè)計(jì)中的沉砂池用平流式沉砂池 ，主體形式就是加深加寬了的明渠， 其基本形式如圖 。 B mbB ???? 式中： B ——池總寬度， m； b ——每格寬度，設(shè)兩格， m。 在沉砂池中，廢水總停留時(shí)間為 20min，設(shè)置 1 座，連續(xù)運(yùn)行，降低廢水的流速，外形尺寸大小為 (包含格柵 )， 混凝結(jié)構(gòu)。可以減輕后續(xù)處理工段的負(fù)荷，并且防止懸浮物大量沉淀于池底減少調(diào)節(jié)池有效容積 [11]。 混凝沉淀池的計(jì)算 沉淀池是分離懸浮固體的構(gòu)筑物，作為廢水處理中的預(yù)處理構(gòu)筑物，用來(lái)去除廢水中的 SS、 COD以及各種沉淀物，可降低后續(xù)生物處理構(gòu)筑物的有機(jī)負(fù)荷。在混凝沉淀池中投加硫酸亞鐵量： 200～300mg/L， COD 去除率＞ 60% ， S2去除率 ＞ 90%， SS 去除率＞ 80%[13]。 t hq hht 110 32 ????? 式中： t ——池內(nèi)停留時(shí)間， h； 2h ——斜管上部清水區(qū)高度， m，一般取 ～ ，此處取 ； 3h ——斜管自身垂直高度， m，一般為 ～ ，此處取 。連續(xù)運(yùn)行，設(shè)計(jì)停留時(shí)間為 ，填料形式為 Ф50PVC 斜管，填料數(shù)量： 40m2。平流式氣浮池是目前最常用的一種形式，反應(yīng)池與氣浮池合建，具有池身淺、造價(jià)低、構(gòu)造簡(jiǎn)單、運(yùn)行方便的優(yōu)點(diǎn)；加壓氣浮是依靠無(wú)數(shù)氣泡去黏附絮粒，由于氣水混合物和液體之間的不平衡，產(chǎn)生了一個(gè)垂直向上的浮力，將固體懸浮物帶到水面 [14]。h)；分離室水平流速 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19 頁(yè) 共 30 頁(yè) H： mhhH ????? V 3220)60/6( mtQV R ???? h mhhhhh 4321 ?????????? 式中： 1h ——罐頂、底封頭高度 (根據(jù)罐直徑而確定 )， m； 2h ——布水區(qū)高度，一般為 ～ ，； 3h ——貯水區(qū)高度，一般取 ； 4h ——填料層高度，一般取 ～ 。設(shè)備外形尺寸 6m2m2m，溶氣罐外形尺寸 ，加藥裝置外形尺寸 。 生物接觸氧化池的計(jì)算 生物接觸氧化池內(nèi)設(shè)填料，填料上長(zhǎng)滿生物膜，污水在與生物膜接觸的過(guò)程中，水中的有機(jī)物被微生物吸附、氧化分解和轉(zhuǎn)化為新的生物膜，從而去除 COD、 BOD 等高濃度有機(jī)污染物。因此生物接觸氧化池具有較高的容積負(fù)荷 [15]。 根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和處理程度（見(jiàn)表 ）在廢水流入該階段構(gòu)筑物前的 BOD/COD 為 ＞ ，污水可生化性好，確定該設(shè)計(jì)才 用二級(jí)式生物接觸氧化工藝，具體是一級(jí)接觸氧化池 ——二級(jí)接觸氧化池。 設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)每級(jí)接觸氧化池?cái)?shù)為 1 個(gè)， 一級(jí)接觸氧化池設(shè)計(jì)停留時(shí)間： 10h； 二級(jí)接觸氧化池設(shè)計(jì)停留時(shí)間： 8h； 氣水比： 40:1； 填料容積負(fù)荷取 ( m3/d)； 超高 h1=。 t hQVt ??? 式中： Q ——設(shè)計(jì)污水處理量， m3/h。該空氣擴(kuò)散裝置的各項(xiàng)參數(shù)如下： 每個(gè)空氣擴(kuò)散器的服務(wù)面積為 ～ m2；動(dòng)力效率 ～ 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 21 頁(yè) 共 30 頁(yè) ；氧的利用率 (水深 3米 )為 %～ %。每根 支管的輸氣量為 200m3/h；每根分配管的輸氣量為 200/10=20m3/h；每根分配管上的空氣擴(kuò)散器的個(gè)數(shù)為 54/10=5 個(gè)。 二沉池的計(jì)算 二沉池設(shè)設(shè)在生物處理構(gòu)筑物后面，用于沉淀分離活性污泥或去除生物膜法中脫落的的生物膜，是生物處理工藝中的一個(gè)重要組成部分。 圖 豎流式沉淀池示意圖 設(shè)計(jì)計(jì)算 f1 與直徑 d0 20m a x1 6 0 020 mvQf ???? 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 22 頁(yè) 共 30 頁(yè) mfd . 140. 5644 10 ???? ? 式中： 1f ——中心管截面積， m2； 0d ——中心管直 徑， m； maxQ ——每組最大設(shè)計(jì)流量， m3/h； 0v ——中心管內(nèi)流速， m/s。 mhhhhhhhhH 39。31 mSSSShV ???????????? ???? 式中： 1V ——貯泥斗的容積， m3； 1S 、 2S ——貯泥斗上、下口面積， m2。 （ 1）重力濃縮 重力濃縮本質(zhì)上是一種沉淀工藝，屬于壓縮沉淀。 （ 3）離心濃縮 離心濃縮工藝的動(dòng)力是離心力，離心力是重力的 500～ 3000 倍。 （ 4）帶式濃縮機(jī)濃縮 帶式濃縮機(jī)主要用于污泥濃縮脫水一體化設(shè)備的濃縮段。污泥濃縮脫水一體化設(shè)備濃縮過(guò)程是關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)，因此水力負(fù)荷顯得更為重要。 （ 5）轉(zhuǎn)鼓機(jī)械濃縮 轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)篩機(jī)械濃縮機(jī)或類似的裝置主要用于濃縮脫水一體化設(shè)備的濃縮段，轉(zhuǎn)鼓機(jī)械濃縮是將經(jīng)化學(xué)混凝的污泥進(jìn)行螺旋推進(jìn)脫水和擠壓脫水，是污泥含水率降低的一種簡(jiǎn)便高效的機(jī)械設(shè)備。 主要用于濃縮初沉污泥；初沉污泥和剩余活性污泥的混合污泥。特別適用于濃縮過(guò)程中易發(fā)生污泥膨脹、易發(fā)酵的剩余活性污泥和生物膜法污泥。 根據(jù)該廠實(shí)際處理污泥量，本設(shè)計(jì)污泥濃縮池采用間歇式重力濃縮法。d)，故該處污泥負(fù)荷取 30kg/(m2 (5)有效池深 一般為 4m，最低不小于 3m，取 4m。 4. 濃縮池的有效容積： 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 25 頁(yè) 共 30 頁(yè) mV ??? 5. 污泥在池中停留時(shí)間： hQVT w 32?? 6. 確定泥斗尺寸： 濃縮后的污泥體積為： dmQ w / 0 0 991 0 0 3?????? 按 4h 貯泥時(shí)間計(jì)泥量，則貯泥區(qū)所需容積 32 mQV w ????? 7. 泥 斗的容積： )rrrr(hV 22212143 3 ???? 式中： h4 — 泥斗的垂直高度，取 ； r1 — 泥斗的上口半徑，取 ； r2 — 泥斗的下口半徑，取 ； 池底坡度為 ，池底坡降為： 5h =。 脫水間的設(shè)計(jì) 選用 DYJ1000 型帶式壓濾機(jī)，單機(jī)處理量 15m3/h， 2 臺(tái)， 1 用 1 備，配用電機(jī)功率 ,外形尺寸 ，處理后泥餅含固率 22%～ 23％ . LBH： 12m10m4m 機(jī)房的設(shè)計(jì) 機(jī)房用來(lái)放置風(fēng)機(jī)、 污水提升泵 、微機(jī)控制柜、加藥裝置等設(shè)備以及藥劑，并作為工作人員的值班間。將重力匯入污水站的污水提升，使進(jìn)入后續(xù)污水處理構(gòu)筑物，保證處理后污水自流出廠外，并使后續(xù)處理構(gòu)筑物埋深值處于經(jīng)濟(jì)合理范圍內(nèi)。 (2)產(chǎn)品參數(shù)： Q=， H=4000mmH2O， N=