【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 物圖示，以及污水處理站的平面布置圖和高程布置圖，同時(shí)對(duì)該污水處理站進(jìn)行了投資經(jīng)濟(jì)概算，驗(yàn)證污水不僅得到有效處理，且經(jīng)濟(jì)可行，符合可持續(xù)發(fā)展要求。 本次設(shè)計(jì)，不僅為使污水得到有效處理，減小或消除了污水對(duì)環(huán)境 的污染，達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的，同時(shí)也提高自己的學(xué)習(xí)和工作能力。由于時(shí)間倉(cāng)促和自身專業(yè)水平的不足，以及本工藝設(shè)計(jì)限于理論研究，本文肯定存在尚未發(fā)現(xiàn)的缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，敬請(qǐng)大家批評(píng)指正。 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)原始資料 2 1 設(shè)計(jì)原始資料 設(shè)計(jì)進(jìn)水水量、水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn) 設(shè)計(jì)進(jìn)水水量、水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)如表 所示： 表 廢水量、水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn) 水質(zhì)特點(diǎn)分析 該污水水量較大，污染物濃度較高，含難降解有機(jī)物、以及硫化物 和有毒重金屬鋅等影響生化處理的污染物。 堿性污水中含有大部分 COD、 SS 和部分硫化物。 COD 主要通過生化處理去除，但硫化物會(huì)對(duì)生物處理的正常進(jìn)行產(chǎn)生干擾，致使污泥膨脹，出水水質(zhì)變壞，所以要對(duì)堿性污水進(jìn)行預(yù)處理，去除硫化物。 酸性污水酸度高、腐蝕性強(qiáng)，其主要污染物是 COD 部分 SS 和有毒重金屬Zn2+，含 Zn2+污水若直接進(jìn)入生化系統(tǒng)會(huì)抑制微生物的新陳代謝，因此在生化處理 COD 之前必須進(jìn)行預(yù)處理除去 Zn2+。 該生產(chǎn)黏膠纖維的企業(yè)的生產(chǎn)廢水有機(jī)物含量高、可生化性差、含有毒物質(zhì)，另外還有部分 SS 和石油類物質(zhì)，這些 都對(duì)主體生物處理產(chǎn)生嚴(yán)重干擾，所以要使該化纖污 水的水 質(zhì)得到好 的改善， 出水達(dá) 到《污水 綜合排 放標(biāo)準(zhǔn)（ GB189182020）》中的一級(jí) B 排放標(biāo)準(zhǔn)要求（如表 11 排放標(biāo)準(zhǔn)），就必須對(duì)其進(jìn)行良好的物化預(yù)處理，從而有利于后續(xù)生物處理的穩(wěn)定性和總體處理效果。 水量 (m3/d) PH CODcr (mg/L) SS (mg/L) 硫化物 (mg/L) Zn2+ (mg/L) 石油類 (mg/L) 酸性廢水 4000 3~5 500 150 200 10 堿性廢水 8000 10~12 3000 400 10 5 出水標(biāo)準(zhǔn) 12020 6~9 60 20 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 污水處理工藝設(shè)計(jì)方案的分析和確定 3 2 污水處理工藝設(shè)計(jì)方案的分析和確定 污水處理工藝設(shè)計(jì)方案的分析 SS、石油類物質(zhì)的去除 污水中 SS、石油類物質(zhì)用傳統(tǒng)的氣浮法即可得到去除，所以在該污水處理工藝中可設(shè)置曝氣沉砂池，同時(shí)去除較大無(wú)機(jī)砂粒和相對(duì)密度較小的懸浮物和石油類污 染物。 硫化物、鋅的去除 ① 硫化鋅沉淀法 硫化鋅沉淀法可用于： 1）去除廢水中硫化物。 鋅和廢水中的硫化物在 70~90℃條件下作用 1h，形成硫化鋅沉淀 2）去除廢氣中的 H2S 和廢水中的 Zn2+： a. NaOH 吸收廢氣中 H2S： 2NaOH+H2S→ Na2S+2H2O 式（ ） b. Na2S 與 ZnSO4沉淀反應(yīng)： Na2S+ ZnSO4→ ZnS↓ + Na2SO4 式 （ ） 硫化鋅難溶于水，但易溶于酸，該化纖污水的酸性污水酸度大，酸堿水混合后呈酸性，硫化鋅沉淀難形成。而且一般硫化物濃度不高時(shí)，生成的硫化鋅沉淀少且細(xì)小，泥水分離難，需要投加太多沉淀劑，處理費(fèi)用高，目前該方法在實(shí)際應(yīng)用中比較少。在該化纖污水中，混合污水呈酸性，鋅，硫化物濃度并不高，所以硫化鋅沉淀法處理該污水中的硫化物、鋅的方案不可取。 ② 分別去除硫化物和鋅 酸性條件最利于硫化物轉(zhuǎn)化成揮發(fā)性氣體，從而達(dá)到去除目的。本工藝將含硫化物的污水調(diào)節(jié) PH 至偏酸性，通過曝 氣吹脫去除產(chǎn)生的硫化氫，二硫化碳等氣體。 含鋅污水通過投加石灰乳溶液調(diào)節(jié) PH 至偏堿性，生產(chǎn)難溶于水的氫氧化鋅，同時(shí)投加 PAM 混凝劑溶液使生成的氫氧化鋅混凝沉淀實(shí)現(xiàn)泥水分離。 含硫化物污水和含鋅污水分別物化預(yù)處理使硫化物和鋅都分別得到較好去除，有利于后續(xù)處理的順利進(jìn)行。 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 污水處理工藝設(shè)計(jì)方案的分析和確定 4 COD 的處理 污水處理的主要任務(wù)是降低水中有機(jī)物含量，降低有機(jī)物濃度最有效的處理方法必然是生物處理。在該工藝過程中，干擾主體生物反應(yīng)的硫化物， Zn2+都在預(yù)處理中得到有效去除，預(yù)處理之后的酸性污水和堿性污水混合，但有機(jī)物可生化性仍 然差，難降解，用傳統(tǒng)生物處理方法難以達(dá)到處理要求。 氧化溝是延時(shí)曝氣法的一種特殊形式，水力停留時(shí)間，污泥泥齡比一般生物處理長(zhǎng)，抗負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)，處理效率高，故該工藝選擇處理效率高抗沖擊負(fù)荷強(qiáng)的氧化溝法能有效的降解 COD。 污水處理工藝設(shè)計(jì)方案的確定 根據(jù)本文 設(shè)計(jì)方案的分析，確定該化纖污水處理工藝為酸性污水和堿性污水分別預(yù)處理后混合進(jìn)行生化反應(yīng)處理，最后進(jìn)行污泥處置。 含硫化物的堿性污水首先經(jīng)過格柵，曝氣沉砂池的物理處理去除 SS 和石油類物質(zhì)。堿性污水含有硫化物，酸性條件最有利于硫化物的去除，所以 要向堿性廢水中加入酸，調(diào)節(jié) pH 到偏酸性，再用曝氣吹脫去除產(chǎn)生的硫化氫、二硫化碳等氣體。 含鋅的酸性污水也首先經(jīng)過格柵，曝氣沉沙池的物理處理去除 SS 和石油類物質(zhì)。酸性污水中的 Zn2+在堿性條件下生成難溶于水的氫氧化鋅，所以再將含鋅酸水進(jìn)入加速澄清池通過投加石灰乳溶液調(diào)節(jié) PH 致堿性使得 Zn2+和 OH— 生成難溶于水的 Zn(OH)2，同時(shí)投加 PAM 絮凝劑溶液使生成的氫氧化鋅混凝沉淀實(shí)現(xiàn)泥水分離，從而達(dá)到除鋅的目的。 將預(yù)處理后的酸水和堿水混合進(jìn)入氧化溝反應(yīng)池進(jìn)行生化處理，有效去除有機(jī)物，大大降低 COD 濃度。工藝流程 中產(chǎn)生的所有生物剩余污泥和非生物剩余污泥集中收集，進(jìn)行重力濃縮，而后壓濾脫水，最后干泥外運(yùn)。 污水處理工藝流程 根據(jù) 和 的污水處理工藝設(shè)計(jì)方案的分析和確定，該化纖污水處理 采用見圖 21 所示的工藝流程。 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 污水處理工藝設(shè)計(jì)方案的分析和確定 5 圖 21 污水處理工藝流程 ① 格柵：截留污水中的較大顆粒和懸浮物。 ② 集水井：匯集污水，準(zhǔn)備輸送污水到其他構(gòu)筑物，貯存盈余，補(bǔ)充 短缺，使后續(xù)處理設(shè)施得到均勻的進(jìn)水量，保證正常運(yùn)行。 ③ 曝氣沉砂池：污水中相對(duì)密度較大的無(wú)機(jī)砂粒下沉與水分離，相對(duì)密度較小的 SS 和石油類物質(zhì)則上浮與水分離。 ④ 調(diào)節(jié)池：調(diào)節(jié)水量，使后續(xù)處理設(shè)施得到適當(dāng)、均勻的進(jìn)水量。 ⑤ 加速澄清池：池中安裝潛水?dāng)嚢铏C(jī)攪動(dòng)，保證投加石灰乳 PAM 絮凝劑溶液與污水混合反應(yīng)均勻，污水中 Zn2+轉(zhuǎn)化成 Zn(OH)2沉淀，與水分離。 ⑥ 曝氣混合池：通過曝氣將 堿水以及投加的 PH 調(diào)節(jié)藥劑充分混合，硫化物轉(zhuǎn)化成硫化氫和二硫化碳?xì)怏w被吹出水體。 ⑦ 氧化 溝：生化降解有機(jī)物，有效降低污水 COD 濃度 。 ⑧ 二沉池：將生物處理產(chǎn)生的活性污泥與水分離，澄清氧化溝出水，濃縮污泥用于回流至氧化溝。 ⑨ 集泥井：收集各構(gòu)筑物產(chǎn)生的污泥，便于集中處理。 ⑩ 污泥濃縮：濃縮污泥 使其體積變小，含水率降低，便于污泥的運(yùn)輸、儲(chǔ)存。 酸性廢水 格柵 提升泵房 曝氣沉砂池 加速澄清池 堿性廢水 格柵 提升泵房 曝氣沉砂池 曝氣混合池 氧化溝 二沉池 排水 污泥 集泥井 污泥泵房 污泥濃縮 污泥脫水 污水管路 污泥管路 調(diào)節(jié)池 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 主要構(gòu)筑物及工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 6 3 主要構(gòu)筑物及工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 格柵的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)說明 格柵主要是截留廢水中的較大顆粒和懸浮物，以確保后續(xù)處理的順利進(jìn)行。該化纖污水的 SS 含量不是很高，格柵攔截的污染物不多，故選用兩道矩形細(xì)格柵分別用于酸性污水和堿性污水的預(yù)處理。 酸水格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算 據(jù)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)，化學(xué)工業(yè) 污水流量變化系數(shù) ~, 紡織工業(yè)污水流量變化系數(shù) ~，綜合考慮在此取水量變化系數(shù) K=。 酸性污水流量 Qmax= 4000m3/d K = 4000m3/d =7200 m3/d = ① 柵槽寬度 B： 設(shè)柵條間隙： e=10mm=，柵前水深 h=，過柵流速 ? =，安裝傾角 ??60? （便于除渣操作） 柵條的間隙數(shù) n= ehv ?sinQmax = 60sin0. 084 ?? ?? = 式 （ ） 取 n =28 柵槽寬度： B=s (n1)+en=(281)+ 28= 式 （ ） 式中： B— — 柵槽寬度， m； s— — 柵條寬度，取 ； e— — 柵條間隙， m（細(xì)格柵 3— 10mm，中格柵 10— 40mm，粗格柵50— 100mm）； n— — 柵條的間隙數(shù)， m； Qmax— — 最大設(shè)計(jì)流量， m3/s； ? — — 柵條傾角，度； h— — 柵前水深， m； ?— — 過柵流速， m/s；平均設(shè)計(jì)流量時(shí) m/s，最大設(shè)計(jì)流量~ m/s； ?sin — — 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 主要構(gòu)筑物及工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 7 柵槽總長(zhǎng)度 L： 取進(jìn)水渠寬度 B1=，則進(jìn)水渠水流速度為： V1=h1maxBQ= .? =（ ） 取漸寬部分展開角 1? =20176。，則進(jìn)水渠漸寬部分長(zhǎng)度 L1為： L1=112tanBB ? = ? = 式 （ ） 柵槽與出水渠連接處的漸窄部分長(zhǎng)度 L2為： L2= 2L1 = = 式 （ ） 取柵前渠道超高 h1為 ， 則柵前槽高為： H1=h+h1= 則柵槽總長(zhǎng)度： L=L1+L2+++ ?tanH1 =++++ = 式 （ ） 式中 ： L— — 柵槽總長(zhǎng)度， m； L1— — 進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度， m； L2— — 進(jìn)水渠道漸縮部分長(zhǎng)度， m； H1— — 柵前槽高， m； B1— — 進(jìn)水渠道寬度， m； ? — — 柵條傾角， 60176。； 1? — — 進(jìn)水渠道展開角，一般用 20176。 ② 柵槽總高度 H： 計(jì)算水頭損失 h0= ??? sin22g= 60s 2? = 式 （ ） 過柵水頭損失： h2=K1 h0=3 = 式中 ： h0— — 過柵水頭損失， m； ? — — 阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān) ? = 34es???????= ??????= 式 （ ） 該格柵為矩形斷面， ? =； 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 主要構(gòu)筑物及工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 8 v— — 過柵流速，取 ； g— — 重力加速度， ； h2— — 過柵水頭損失， m； K1— — 格柵受污染物堵塞，水頭損失增大的倍數(shù)，一般 K1取 3。 柵槽總高度 H=h+ h1+ h2=++= 式中： H— — 柵槽總高度， m； h— — 柵前水深， m； h1— — 柵前渠道超高， m； h2—— 過柵水頭損失， m。 ③ 每日柵渣 W= K100 086 400WQ 1m ax = 1 0 0 01 . 5 8 6 4 0 . 0 8 4 ? ?? 式 （ ） =＞ m3/d 式中： W— — 每日柵渣量， m3/d； W1— — 柵渣量 m3/ 103m3污水，取 ~，粗格柵用小值，細(xì)格柵用大值，中格柵用中值，此處取 ； K— —