合成洗滌劑生產(chǎn)廢水的處理工藝設(shè)計(共29頁)

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上設(shè)計總說明洗滌劑廢水污染是指洗滌劑生產(chǎn)過程、日常生活洗滌及工業(yè)洗滌等未經(jīng)處理而大量排入水體所造成的污染。洗滌劑中含有很高的含磷有機物，水體富營養(yǎng)化主要就是由于該類污染的存在，其中尤以洗滌劑工廠生產(chǎn)廢水和日常生活廢水對水體的污染嚴(yán)重。隨著我國工業(yè)化和城市化進程的加快，洗滌劑污染廢水的產(chǎn)生量在不斷的增大，水體富營養(yǎng)化污染在不斷的加重，已經(jīng)嚴(yán)重的制約了我國經(jīng)濟社會的可持續(xù)性發(fā)展。當(dāng)然隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)建成有一大批城市污水處理廠來解決日常生活所產(chǎn)生該類污染，同時也從法律法規(guī)的程度來要求各洗滌劑生產(chǎn)工廠對其生產(chǎn)廢水進行有效的處理。從而改善水質(zhì)，減少其對環(huán)境的污染。本次

2、畢業(yè)設(shè)計的題目為3000m³/d合成洗滌劑生產(chǎn)廢水的處理工藝設(shè)計，本次設(shè)計的主要任務(wù)是設(shè)計一套采用生物接觸氧化池技術(shù)處理合成洗滌劑生產(chǎn)廢水的工藝流程方案。生物接觸氧化池法對洗滌劑廢水的凈化效果比較好，LAS的去除率可以達到90%以上。本文在查閱了大量期刊、書籍等文獻，對各種處理洗滌劑生產(chǎn)廢水的方法進行了比較分析的基礎(chǔ)上設(shè)計了生物接觸氧化池法處理合成洗滌劑生產(chǎn)廢水的工藝。對主要的處理單元的設(shè)計參數(shù)采用了合理的選擇。對各主要單元的結(jié)構(gòu)、平面布置和高程布置等進行了設(shè)計，并采用AutoCAD繪圖工具來進行工程圖紙的繪制。城市生活污水處理廠進水流量為：3000m3/d；進水水質(zhì)為LAS：180

3、mg/L；CODCr：750mg/L； BOD5：190mg/L；SS：300mg/L；pH：10.8經(jīng)處理后，出水水質(zhì)達到了：LAS：10mg/L；CODCr <200mg/；BOD5<95mg/L；SS<150mg/L；pH：6-9的出水標(biāo)準(zhǔn)。該設(shè)計中的污水處理基本流程如下：從廢水管道進入廢水處理廠的廢水，pH很高，所以在經(jīng)過格柵后必須先進入調(diào)節(jié)池進行pH的調(diào)節(jié)再進入初次沉淀池，在初次沉淀池中一部分沙粒等被去除同時加入混凝劑促進LAS的分離，隔油池是將LAS、油和部分有機物去除掉。再進入水解酸化池，對廢水進行污泥混合及污染物的初次分解緩和后，進入生物接觸氧化池。生物接觸氧

4、化池填料層中的生物膜，在底部供氧充足的條件下，對廢水中的有機物等進行比較徹底的分解，污水得以凈化，是整個處理流程的關(guān)鍵所在。處理的廢水經(jīng)過生物接觸氧化池后進入二沉池，在二沉池內(nèi)泥水分離，澄清后的廢水經(jīng)過清水池后排出系統(tǒng)。而經(jīng)濃縮的污泥從沉淀池底部回流到水解酸化池中作為接種污泥。剩余污泥則在濃縮池中進行初步濃縮后干燥脫水，體積被大大的縮小后外運。經(jīng)處理工藝后的出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)符合一般的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，同時完全可以作為中水回用，對水環(huán)境的改善和減少工廠水質(zhì)性缺水具有很好的促進作用。關(guān)鍵詞：合成洗滌劑生產(chǎn)廢水；廢水處理；生物接觸氧化池Design InstructionDetergent wastewat

5、er pollution is refer to the water pollution that lead by the untreated water in the detergent production process, daily cleaning and industrial washing. Detergents contain very much phosphorus organic matters, water eutrophication is mainly caused by the existence of such pollution. And especially

6、the waste water pulled by the detergent factory and daily life causes serious pollution of water bodies. As Chinese industrialization and urbanization process accelerated, the amount of detergent waste water continues to increase, water eutrophication in constant increase. It has been seriously rest

7、ricted the development of Chinese economic and social sustainability. With the development of Chinese science and technology, while, our country has built a large number of urban sewage treatment plants to solve such pollution arising from daily life, and also some laws and regulations require the d

8、etergent factory an effective treatment of waste water. Then, the water quality has been improved and environmental pollution has been reduced. My graduation project was titled 3000m³/d synthetic detergent wastewater treatment process design, this design's main task is to design a wastewate

9、r treatment process which has used the technology of biological contact oxidation pond to treat the synthetic detergent solution. Biological contact oxidation pond has a very good result in the purification of the detergent waste water, and LAS can be removed to 90%. For this paper I have skinned a

10、wide range of journals, books and other literature and designed the biological contact oxidation pond to treat the waste water based on the comparative analysis of many methods to treat the wastewater caused by the production process of synthetic detergent. I have a reasonable choice to the design p

11、arameters of the main processing unit. And designed the major elements of the structure, layout and elevation design layout and used AutoCAD drawing tools to draw engineering drawings. Municipal sewage treatment plant influent flow rate: 3000m3/d, water quality for the LAS: 180mg/L, CODCr: 750 mg/L,

12、 BOD5: 190 mg/L, SS: 300 mg/L, pH: 10.8 after treatment, water quality Reached LAS: 10 mg/L, CODCr <200 mg/L, BOD5 <95 mg/L, SS <150 mg/L, pH 6-9 effluent standards.The basic design of the sewage treatment process is as follows:Effluent from the waste pipe into the wastewater treatment plan

13、t has a high pH, so after enter through the grille, its pH must be adjusted in the adjustment tank and then enter into the primary sedimentation tank. Some sand was removed in the primary sedimentation tank and at the same time pulling coagulant into it to promote the separation of LAS, then LAS, oi

14、l and some organic can be removed in the part of grease traps .In the hydrolysis acidification tank, the effluent is mixed with sludge and pollutions are initial break. Then it eases into the biological contact oxidation pond. With the supply oxygen support, biofilm in the filler layer of biological

15、 contact oxidation tank can decompose the organic matters very well. Then the sewage can be purified. It is the key part of the whole process. Effluent and mud can be separated in the secondary sedimentation tank after the above process. The treated water finally discharged out of the system after e

16、ntering into the clean water tank. And the concentrated sludge from the settling tank will be back to the hydrolysis acidification tank as a sludge seed. The other sludge will be concentrated and dehydrated. Then sinotrans after the volume reduced.The effluent water quality after the treatment proce

17、ss consistent with the general wastewater discharge standards. The water can also be used as water reuse. It can be good to the improvement of water environment and the solve of out of the demand of water in the water plant Key words：Synthetic Detergent Wastewater; Wastewater Treatment; Biological C

18、ontact Oxidation Pond目 錄專心-專注-專業(yè)1 前言1.1 洗滌劑廢水概況在當(dāng)今時代，電視等主要媒體中充斥著無數(shù)的洗滌劑類廣告，洗滌劑給我們的生活帶來了太多的潔凈和便利，同時卻也給我們的水生系統(tǒng)帶來了極大的破壞，甚至危害到我們的健康狀況。洗滌劑大多是人工合成的有機化合物，如洗衣粉、洗滌靈等。其中含磷（磷酸鈉）量較高，工廠生產(chǎn)的和洗滌劑被使用后的含磷的廢水流入江河湖泊，引起水體富營養(yǎng)化，致使水體中藻類旺盛繁殖消耗大量溶解氧，造成魚類及其他水生生物缺氧死亡，繼而引起一系列的水體變質(zhì)反應(yīng)直至水質(zhì)變壞甚至變質(zhì)發(fā)臭。另外高磷洗滌劑對皮膚有直接刺激作用，可引發(fā)多種皮膚病。因此，現(xiàn)在許多

19、國家對洗滌劑作了禁磷、限磷的規(guī)定，大力提倡人們使用無磷洗滌劑。我們國家也著力于無磷洗滌劑的推廣與使用工作。但就目前狀況來，看效果還遠達不到無磷標(biāo)準(zhǔn)。大量的洗滌劑生產(chǎn)和生活廢水中含有大量的洗滌劑有害物質(zhì)。洗滌劑的主要有效成分是表面活性劑和增凈劑，除此外，還有漂白劑、熒光增白劑、抗腐蝕劑、泡沫調(diào)節(jié)劑、酶等輔助成分。商業(yè)洗滌劑一般含有一種或幾種表面活性劑及若干種增凈劑。表面活性劑按其分子構(gòu)型和極性基團的類型，可分為陽離子型、陰離子型和非離子型三類。后兩種在工業(yè)和生活中大量使用。陰離子型表面活性劑可形成水溶性重金屬鹽或酸，包括各種烷基苯磺酸鹽、烷基磺酸鹽、伯烷基硫酸鹽和仲烷基硫酸鹽。非離子型表面活性劑

20、發(fā)泡較少，主要是乙氧基烷基酚類、乙氧基高級脂肪醇類、乙烯和丙烯共聚物、單乙醇酰胺羥基乙二醇酯等。這兩類表面活性劑具有乳化和可濕的性質(zhì)。陽離子型表面活性劑主要是鹵化烷基銨類，是有效的金屬凈化劑，用量很小。而我國生產(chǎn)生活中洗滌劑主要以LAS類最為普遍。由于直鏈烷基苯磺酸鹽(Linear Alkylbenzene Sulfonates，LAS)的廣泛運用，LAS已成為環(huán)境中最常見的具有代表性的一類有機污染物，自然環(huán)境下LAS須20-22天方能100%降解1，其環(huán)境行為與環(huán)境效應(yīng)也受到社會的普遍關(guān)注。有研究表明LAS在低濃度條件下對魚類產(chǎn)生慢性毒性。LAS在不同的環(huán)境中的吸附、沉降和生物降解等遷移轉(zhuǎn)化

21、行為十分復(fù)雜。本文主要側(cè)重于合成洗滌劑生產(chǎn)廢水方面的研究與處理。1.2 洗滌劑生產(chǎn)廢水研究現(xiàn)狀合成洗滌劑生產(chǎn)廢水的污染防治可分為廠內(nèi)和場外治理2。場內(nèi)治理與生產(chǎn)工藝過程相聯(lián)系，包括綜合利用、循環(huán)套用、回收再用和工段間的處理等。場內(nèi)治理 可以有一定的經(jīng)濟效益，如回收能源、原料、化工材料、節(jié)約用水等。場外治理是指生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染，經(jīng)過工藝過程等之后的剩余部分，在工廠排放口排放以前所采取的治理措施。1.2.1合成洗滌劑生產(chǎn)廢水的物理化學(xué)處理法 （1）中和法合成洗滌劑生產(chǎn)廢水中往往偏堿性，對后續(xù)進一步處理具有很大影響。對于酸堿性廢水，除予以利用外，常用的就是中和法處理。中和法的原理就是：用堿或堿性

22、物質(zhì)中和酸性廢水時或用酸或酸性物質(zhì)中和堿性廢水時，把廢水的pH調(diào)節(jié)到7左右3。主要有濕投加法和過濾法兩種。（2）化學(xué)混凝法化學(xué)混凝所處理的對象主要是水中的微小懸浮固體和膠體雜質(zhì)。大顆粒的懸浮物可以由于重力作用沉淀下來被去除，但是微小粒徑的懸浮物和膠體，能在水中保持很長一段時間而不被分離，這就需要通過投加化學(xué)藥劑改變水體中的膠體的結(jié)構(gòu)以改變膠體的穩(wěn)定性，從而使其失衡沉淀下來。（3）離子交換法離子交換法時水處理中軟化和除鹽的主要方法之一，離子交換的實質(zhì)是不溶性離子化合物上的交換離子與溶液中的其它同性離子的交換反應(yīng)，是一種特殊的吸附過程。在洗滌劑廢水處理中，可以通過投加鈣鹽而使廢水中穩(wěn)定的LAS鈉水

23、包油結(jié)構(gòu)變成易于分離的LAS鈣油包水結(jié)構(gòu)使得廢水中相當(dāng)部分的LAS得到分離而被去除4。（4）膜吸法膜吸法是利用天然的或人工合成膜以外界能量或化學(xué)電位差做推動力對水溶液中的某些物質(zhì)進行分離、分級、提純和富集的方法目前有擴散滲析法、電滲析法、反滲析法、超濾法等。1.2.2合成洗滌劑生產(chǎn)廢水的化學(xué)氧化處理法 （1）水熱氧化法 水熱氧化法這種技術(shù)是一種相當(dāng)有效的新型化學(xué)氧化技術(shù)，它是在高溫高壓這種條件下，可以在熱水相中利用空氣或氧氣以及其它氧化劑把洗滌劑生產(chǎn)廢水中的溶解態(tài)和懸浮態(tài)的有機物或還原態(tài)的無機物在熱水相中氧化分解，它的一個非常明顯的特征就是反應(yīng)需要在熱水相中進行，因此它的能耗較高5。 （2）光

24、催化氧化由于TiO2具有無毒、化學(xué)穩(wěn)定性好、光催化活性高等優(yōu)點，可以讓其用于脫色等環(huán)節(jié)，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各種有毒有害生物還有一些難降解有機物的光催化降解過程6?？梢詫iO2和ZnO固定在玻璃上來處理合成洗滌劑生產(chǎn)廢水，能夠使水中高分子有機物基本上完全被降解。將其用于處理洗滌劑生產(chǎn)廢水，降解效果也是比較好的，對LAS的氧化分解效果很不錯。可以利用亞甲基藍光催化氧化法來處理高濃度的合成洗滌劑生產(chǎn)廢水，處理效率高、易控制并且不需熱源，同時亞甲基藍還具有可重復(fù)使用等優(yōu)點，固而顯示出良好的應(yīng)用前景。 （3）FeC填料法鐵碳填料是目前處理高濃度有機廢水的一種理想工藝，又稱內(nèi)電解/微電解填料。它是在不

25、通電的情況下，利用填充在廢水中的微電解材料自身產(chǎn)生1.2V電位差對廢水進行電解處理，以達到降解有機污染物的目的。當(dāng)系統(tǒng)通水后，設(shè)備內(nèi)會形成無數(shù)的微電池系統(tǒng)，在其作用空間構(gòu)成一個電場。在處理過程中產(chǎn)生的新生態(tài)H、Fe2+等能與廢水中的許多組分發(fā)生氧化還原反應(yīng)，比如能破壞有色廢水中的有色物質(zhì)的發(fā)色基團或助色基團，甚至斷鏈，達到降解脫色的作用；生成的Fe2 +進一步氧化成Fe3+，它們的水合物具有較強的吸附-絮凝活性，特別是在加堿調(diào)pH值后生成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵膠體絮凝劑，它們的吸附能力遠遠高于一般藥劑水解得到的氫氧化鐵膠體，能大量吸附水中分散的微小顆粒，金屬粒子及有機大分子。其工作原理基于電化學(xué)

26、、氧化-還原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用對行處理。該法具有適用范圍廣、處理效果好、成本低廉、操作維護方便，不需消耗電力資源等優(yōu)點。該工藝用于難降解高色度廢水的處理不但能大幅度地降低COD和色度，而且可大大提高廢水的可生化性7。（4）超臨界水氧化法 超臨界水氧化技術(shù)是一種可以有效的破壞有機物結(jié)構(gòu)的新型氧化技術(shù)。在超臨界狀態(tài)條件下水會成為非極性有機物以及氧的良好溶劑，這樣的話有機污染物的氧化反應(yīng)就可在富氧的均相中進行，這樣反應(yīng)就會不受相間轉(zhuǎn)移的限制從而使合成洗滌劑生產(chǎn)廢水中所含有機物被氧氣并且分解成水、二氧化碳等這些簡單的無害小分子化合物，從而達到凈化目的，但該技術(shù)對設(shè)備和操作的條件要求都比較

27、苛刻8。 1.2.3合成洗滌劑生產(chǎn)廢水的生物處理法 （1）生物膜法 生物膜法是利用附著生長于某些固體物表面的微生物（即生物膜）進行有機的方法，該工藝對水量、水質(zhì)、水溫變動適應(yīng)性強，產(chǎn)生的污泥量?。s為活性污泥法的34）且易于固液分離并且動力費用省。適合對合成洗滌劑生產(chǎn)廢水的處理使用。（2）厭氧硝化法處理 厭氧法是在厭氧條件下，形成了厭氧微生物所需要的營養(yǎng)條件和環(huán)境條件，利用這類微生物分解廢水中的有機物并產(chǎn)生甲烷和二氧化碳的過程。合成洗滌劑生產(chǎn)廢水中的pH值、COD和色度相對都比較高，同時 BOD5/CODcr較低，所以直接好氧生化對于生物所需營養(yǎng)的要求可能會不滿足9。 所以采用厭氧硝化法對于某

28、些廢水會更合適些。（3）穩(wěn)定塘穩(wěn)定塘是一種利用天然凈化能力對污水進行處理的構(gòu)筑物的總稱。其凈化過程與自然水體的自凈過程過程相似。由于自然環(huán)境下LAS須20-22天方能100%降解，固可以采用穩(wěn)定塘對廢水進行處理。具有造價低廉，管理容易，后續(xù)生產(chǎn)費用低的優(yōu)點。不過占地面積大。1.3 關(guān)于處理合成洗滌劑生產(chǎn)廢水的建議（1）優(yōu)先發(fā)展無磷洗滌劑的生產(chǎn)和應(yīng)用。（2）新型環(huán)境友好型洗滌劑的研究開發(fā)。（3）企業(yè)清潔生產(chǎn)中備選方案財務(wù)評估的標(biāo)準(zhǔn)化及電算化軟件工具包的研制使用。（4）促進我國合成洗滌劑生產(chǎn)行業(yè)實施清潔生產(chǎn)與循環(huán)經(jīng)濟的系統(tǒng)研發(fā)與運用。（5）不斷淘汰技術(shù)落后、用水量大、污染嚴(yán)重的生產(chǎn)線，不斷改進技術(shù)

29、努力實現(xiàn)“零排放”10。2 方案的分析和選擇2.1 方案比較當(dāng)今洗滌劑行業(yè)廢水的處理工藝主要有：氧化溝工藝、SBR工藝、接觸生物氧化池工藝等。合成洗滌劑廢水處理應(yīng)該采用二級處理，高效除磷，對污水沖擊負荷具有很強的適應(yīng)性，能夠較低F/M下支持整個設(shè)施的運行。2.1.1 氧化溝工藝氧化溝又稱氧化渠或循環(huán)曝氣池，在城市生活污水和工業(yè)廢水的處理中得到了廣泛的應(yīng)用，它是20世紀(jì)50年代由荷蘭的巴斯韋爾開發(fā)出來的，也可以說是活性污泥法的一種變型11。它采用的是連續(xù)式反應(yīng)池來作為其生化反應(yīng)裝置，其中的奧貝爾氧化溝被應(yīng)用得較為廣泛，混合液可以在其中連續(xù)循環(huán)的流動。這種工藝對水溫、水量和水質(zhì)的變動具有相當(dāng)強的適

30、應(yīng)力；同時還有結(jié)合了推流和完全混合的特點，有利于克服污水短流同時提高其緩沖能力。因為氧化溝的運行成本相對來說比較低、構(gòu)造也簡單、方便維護管理，出水的水質(zhì)也比較好，氧化溝可以在其空間上形成好氧區(qū)、缺氧區(qū)和厭氧區(qū)這3個分區(qū)，不同的區(qū)具有不同的作用，氧化溝具有良好的脫氮功能。運行起來也很穩(wěn)定。一般來說，池體比較狹長，還可以進行脫氮除磷的工作，因此漸漸的受到了人們的重視，還因為它產(chǎn)生的污泥量少，而逐步得到了推廣，尤其是適用于南方的延時曝氣。氧化溝工藝可以不需要建造初沉池和污泥消化池，而且由于進出水裝置很簡單，有時甚至我們還可以把曝氣池和二沉池一起建，這樣就可以省去了污泥回流系統(tǒng)，常用的氧化溝工藝流程如

31、下面圖所示：1 進水；2沉淀池；3轉(zhuǎn)刷；4中心墻；5導(dǎo)流板；6導(dǎo)流墻；7出水堰；8邊壁；9刮泥機；10回流污泥圖2.1 氧化溝工藝流程圖2.1.2 SBR工藝SBR工藝也被稱為序批式活性污泥處理系統(tǒng)，就其本質(zhì)來說是一個好氧反應(yīng)過程。它和傳統(tǒng)的活性污泥法的不同之處主要就在于它的排水是間歇性的而不是連續(xù)的,所以它比連續(xù)流法的反應(yīng)速度要快，處理的效率也很高，流程相對較短，裝置結(jié)構(gòu)也較簡單，耐負荷沖擊的能力相當(dāng)強12。一直到20世紀(jì)80年代后期，伴隨著各種新型浮動式出水堰以及新型不堵塞曝氣器和用于監(jiān)測控制的相關(guān)硬件以及相應(yīng)的軟件技術(shù)的出現(xiàn)和飛速發(fā)展，并且在計算機技術(shù)和生物技術(shù)的同時支撐下，SBR處理工

32、藝才能夠得到極快的發(fā)展，同時也在SBR處理技術(shù)的基礎(chǔ)上衍生出許多種新型的SBR處理工藝。它分為進水、曝氣、沉淀和潷水四個階段，而且這四個階段都發(fā)生在同一個SBR反應(yīng)池中，所以還可以不需要設(shè)置二沉池，也不需要回流污泥。SBR技術(shù)具有以下優(yōu)點：布置相對緊湊，系統(tǒng)相互獨立，工藝流程比較簡單，基建費用也相對較低；處理效果良好，檢修方便，可以避免污泥的短路排出而影響出水的水質(zhì)。圖2.2 SBR反應(yīng)池裝置平面示意圖2.1.3 生物接觸生物氧化池工藝生物接觸氧化法又稱浸沒式曝氣生物濾池，是在生物濾池的基礎(chǔ)上發(fā)展演變而來的。生物接觸氧化池內(nèi)設(shè)置填料，填料淹沒水中，填料上長滿生物膜，污水與生物膜接觸過程中，水中

33、的有機物被微生物吸附、氧化分解和轉(zhuǎn)化為新的生物膜。從填料上脫落的生物膜，隨水流到二沉池后被去除，污水得到凈化?？諝馔ㄟ^設(shè)在池底的布氣設(shè)施進入水流，隨氣泡上升時向微生物提供氧氣見圖2.3。生物接觸氧化法介于活性污泥法和生物濾池間的一種污水生物處理技術(shù)，兼有活性污泥法和生物膜法的特點：由于填料的比表面積大，池內(nèi)的充氧條件很好生物接觸池內(nèi)單位容積的生物固體量高于活性污泥法曝氣池和生物濾池12。因此，生物接觸氧化池具有很高的容積負荷；由于生物固體量多，水流有屬完全混合型，因此生物接觸氧化池對水質(zhì)水量的驟變有較強的適應(yīng)能力；生物接觸氧化池有機容積負荷較高時，其F/M保持在較低水平，污泥產(chǎn)率較低13。圖2

34、.3 接觸氧化池構(gòu)造示意圖2.2 污水處理方案的確定通過對以上的幾個工藝流程的分析，同時根據(jù)進水水質(zhì)和出水水質(zhì)的要求，最終選擇生物接觸氧化法附帶一套污泥回流系統(tǒng)。根據(jù)所給出的進水水質(zhì)：LAS 180mg/L、COD 750mg/L、BOD5 190mg/L、SS 300mg/L、pH 10.8及出水水質(zhì)：LAS<=10mg/L、COD <=200mg/L、BOD5 <=95mg/L、SS 150mg/L、pH 6-9，可知進水中BOD5很小，F(xiàn)/M水平很低。假如采用前兩種工藝的話，生物所需營養(yǎng)得不到滿足。而接觸氧化池工藝剛好具有克服這一限制的優(yōu)點，另外多增加一套污泥回流系統(tǒng)可

35、以充分稀釋穩(wěn)定廢水對接觸氧化池的負荷沖擊，同時還可以不斷的為接觸氧化池提供有效地足夠的氧化分解菌和分解菌可利用的有機營養(yǎng)物并且還可以提高廢水中的各種有機污染物的降解率。選定的工藝流程如下圖：圖2.4 污水處理工藝流程3 處理構(gòu)筑物計算3.1 機械格柵 圖3.1 機械格柵結(jié)構(gòu)草圖機械格柵設(shè)計3個，二用一備。格柵主要設(shè)計參數(shù)： 合成洗滌劑生產(chǎn)廢水最大流量30000.0347 柵條寬度取S=10 ，柵條間隙寬度b=5，過柵流速V=0.8/s ，柵前渠道流速V1=0.4/s，柵前渠道水深h=0.5，格柵安裝傾角=60°。 格柵間隙數(shù)： n=16.15 （3-1）式子中：最大廢水設(shè)計流量 格柵

36、安裝傾角取60°h柵前水深 mb柵條間隙寬度 取5mm過柵流速 m/s水通過細格柵之后的水頭損失：（假設(shè)柵條斷面迎水面為半圓形的矩形斷面） （3-2） =1.83 ，k=3 ，則，h1=0.155柵渠的尺寸： 柵條寬度s取0.01mB2=0.01(17-1)+0.00517=0.245 取B2 =0.25進水渠寬：B1= 0.186 取B1=0.2柵前擴大段：L1= 0.03柵后收縮段：L2= = 0.03柵條總長度：=0.03+0.5+1.0+0.03=1.95 計算柵后槽總高度：H=h1+h2+h=0.155+0.3+0.5= 0.95每日柵渣量W： （3-4） = 0.25 3

37、/d >0.13/d 在b=5情況下，設(shè)柵渣量W1為0.1m3/（1033污水）（一般取0.010.1，細格柵取大值，粗格柵取小值，由于工業(yè)廢水固體懸浮物較小故需選擇細格柵所以本處取0.1），由結(jié)果W=0.25m3/d可知，采用機械清渣。選用NC300型機械格柵三臺，設(shè)備寬度為300，有效柵寬為130，有效柵隙為5，運動速度為3/min，水流速度1/s，安裝角度為60°，電機功率是0.18kw，支座長度960，格柵槽的深度500，格柵地面高度360。3.2 廢水提升泵由于調(diào)節(jié)池具有對廢水進行蓄積，緩沖流量不均造成的沖擊負荷的作用。所以注定了調(diào)節(jié)池的進水從超高處進、出水從池底部出

38、水的性質(zhì)。為了不影響后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運行，保證整個處理系統(tǒng)的連貫單向工作，就必須對調(diào)節(jié)池的進水和出水處各設(shè)置3臺廢水提升泵兩用一備。提升泵1理論做功：=1.37 kJ/s每臺水泵做功0.76 kJ/s，可以選用PSB氟塑料合金離心泵。提升泵2理論做功。為使整個處理流程的順利完成，就必須保證整個流程的水位差。本設(shè)計擬采用后續(xù)每個構(gòu)筑物的水程差皆為0.5。則由調(diào)節(jié)池后主處理線上有6個構(gòu)筑物的存在，所以提升泵所提水程高度為3.5。每臺水泵做功0.60 kJ/s，可以選用PSB氟塑料合金離心泵。3.3 調(diào)節(jié)池考慮到后續(xù)反應(yīng)池的穩(wěn)定運行，以及進水時間進水水量不穩(wěn)定的限制，需要在此設(shè)計一個調(diào)節(jié)池，適當(dāng)

39、蓄積廢水、調(diào)節(jié)流量、初步改變廢水的生物生存條件，從而保證后續(xù)反應(yīng)池特別是生物接觸氧化池能夠順利進行14。3.3.1 pH調(diào)節(jié)系統(tǒng)由于進水pH=10.8堿度很高，不利于生物生長降解有機污染物，故需要對廢水進行pH調(diào)節(jié)至中性，本設(shè)計采用對廢水投加氯氣來改變pH，同時生成的HClO還可以氧化分解水中的有機污染物，而生成的HCl則用來中和水中的高pH：=71.0 kg/d3.3.2 調(diào)節(jié)池的尺寸計算根據(jù)流量Q=3000m3/d，選擇蓄水4小時流量，所以設(shè)計池體為15m×10m×4.0m，超高0.5m，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。3.4 初次沉淀池初次沉淀池是中第一次沉淀的構(gòu)筑物，主要用以降低污

40、水中的懸浮固體的濃度。主要分為平流式沉砂池和豎流式沉砂池兩種沉淀池。本設(shè)計選用平流式沉砂池。沉砂池長度L：設(shè)計流速v=0.2m/s，最大設(shè)計停留時間t=50sL=水流斷面面積：A=池總寬度：設(shè)計有效水深h2=0.3mB= 取B=0.6貯沙斗所需容積v：設(shè)計清斗周期T=10d貯沙斗各部分尺寸設(shè)計計算：設(shè)貯沙斗底寬b1=0.5m，斗壁與水平面的傾角為60°，貯沙斗高度h3=1.5m，則貯沙斗的上口寬為 b2=。貯沙斗的容積：V1=貯砂池高度：h3=池總高度H并在廢水要流進隔油池時投加混凝劑鈣鹽，以改變LAS鈉的水包油結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)為LAS鈣的油包水結(jié)構(gòu)，便于下一步的LAS的去除。3.5 隔油池隔

41、油池是利用油與水的差異，分離去除污水中顆粒較大的懸浮油的一種處理。隔油池是自然浮上分離裝置，常用的隔油池有：平流式隔油池(API油分離器)，平行板式隔油池(PPI油分離器)和傾斜板式隔油池(CPI油分離器)15。本設(shè)計中采用平流式隔油池主要以之前加入鈣鹽使得LAS鈉鹽的水包油可溶水結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)長AS鈣鹽的油包水不溶水結(jié)構(gòu)。從而與水分離浮出表面而被去除。3.6 水解酸化池考慮到洗滌劑生產(chǎn)廢水中的物質(zhì)含量，以及出水要求，為了減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的負荷，并且使污固體有機物降解為溶解性物質(zhì)，大分子有機物質(zhì)降解為小分子物質(zhì)，提高其可生化性，因此涉及本池。由于污泥回流比R=0.5，所以最大流量為：=1.5Q=

42、4500 m3/d，池表面負荷取q=1.03/（m2·h），池子個數(shù)取n=2，則表面積：A=4500/48=93.75 m2設(shè)計水力停留時間t=4h，有效水深：h=qt=4m，有效容積為：V=Ah=375 m3設(shè)池子長度為12m，則寬為8m。布水點服務(wù)區(qū)面積：0.5 m2/個，則總布水點個數(shù)為：N=2A/0.5=375，取380個。為增強處理效果，可以在池中安裝彈性填料，對廢水量進行水力切割，同時為了保證設(shè)施的穩(wěn)定運行，必須要保證均勻進水，污泥回流量只需控制在總污泥量為池容1/3即可。3.7 生物接觸氧化池生物接觸氧化池是本設(shè)計的靈魂部分，廢水中的LAS、高COD和BOD5等各種復(fù)雜

43、的有機污染物主要在該處理階段被氧化分解轉(zhuǎn)化。生物接觸氧化池內(nèi)設(shè)置填料，填料淹沒在污水中，填料上長滿生物摸，污水與生物膜接觸過程中，水中有機物被微生物吸附、氧化分解和轉(zhuǎn)化為新的生物膜。從填料上脫落的生物膜，隨水流到二沉池后被去除，污水得到凈化。空氣通過設(shè)在池底的布氣裝置進入水流，隨著氣泡上升時向微生物提供氧氣，如圖3.2。本設(shè)計采用水面離填料0.5m，布氣管道離填料層0.3m，安裝距離池底0.5m處。有效體積：填料容積負荷，取=2kgCOD/2進水COD氧化池面積：Ah3填料層高度，一般在3.0m，本設(shè)計采用為3.0m。n接觸氧化池的個數(shù)，本設(shè)計為3個。取池寬b1=10m，則氧化池長度：L=取L

44、=13池底設(shè)置6個布水點，分別間距為2.6。剩余污泥量：在生物接觸氧化池設(shè)計規(guī)程中推薦該工藝系統(tǒng)污泥產(chǎn)率為0.30.4 kgDS/ kgBOD5，含水率96%98%，本設(shè)計取Y=0.4kgDS/kgBOD5，含水率97%。干污泥重：濕污泥量計算： 13200/1000=13.23供氣量計算：計算接觸氧化池的需氧量供氣量采用穿孔管擴散設(shè)備，安裝在距池底0.5處，淹沒水深為3.820時，氧的飽和溶解度為Cs9.17 mg/L穿孔管出口處的絕對壓力為P1.013×1059.8×3.8×10001.385×105(Ph)假如穿孔管的氧利用率EA為6，則空氣離開水

45、面時的氧百分濃度為： ×100×10020 (3-6)20接觸氧化池中的平均氧飽和度為： Cs ()9.17×（）10.64 mg/L20下?lián)Q算成脫氧清水的充氧量：（取0.8；0.9，1；C2 mg/L）Os=2662.8 kg/d=110.9（kg/h）接觸氧化池的平均供氣量：（m3/h）鼓風(fēng)機： 根據(jù)所需氣量和壓力，選擇鼓風(fēng)機3臺，一備二用，每臺鼓風(fēng)機所需供氣量：3300.5m3/h。鼓風(fēng)機出口風(fēng)壓計算：選擇一條最不利空氣管路計算空氣管沿程和局部壓力損失，如果管路壓力損失5.5kPa,擴散器壓力損失4kPa，安全余量3kPa，出口風(fēng)壓p：填料：填料采用YCDT

46、立體彈性材料，YCDT型立體彈性材料是聚烯烴類和聚酰胺中的幾種耐溫、耐腐、耐老化的優(yōu)質(zhì)品種，掛膜性能好，而且比表面積大圖3.2接觸氧化池的構(gòu)造3.8 二沉池為了使出水更好的泥水分離，減少活性污泥懸浮物含量，根據(jù)需要，設(shè)計輻流式二沉池。設(shè)計的污泥回流比R=0.5，設(shè)計流量 Q=（1+R）×Qmax=4500m3/d，表面負荷q=2m3/m2，沉淀部分水面面積：F=池子直徑：D= 取D=12m實際水面面積：F=實際表面負荷：校核堰口負荷：校核固體負荷：澄清區(qū)高度：設(shè)沉淀時間t=1h按在沉淀區(qū)澄清區(qū)最小允許深度1.5m考慮，取污泥區(qū)高度：設(shè)污泥停留時間t=1.5h池邊高度：池的超高0.3m

47、h2=h2+h2”+0.3=1.5+1.87+0.3=3.67m 取h2=3.8m沉淀池高度：設(shè)計池底坡度為0.06，污泥斗直徑d=2m，則池中心與池邊落差：h3=0.06超高h1=0.3m，污泥斗高度h4=1.0mH=h1+h2+h3+h4=0.3+3.8+0.3+1=5.4m刮泥設(shè)備選用雙周邊傳動全跨虹吸式吸泥機，CX20B-4000，運行一周用時28min，電機功率為0.25×2Kw。3.9 清水池清水池本是為貯存水廠中凈化后的清水，以調(diào)節(jié)水廠制水量與供水量之間產(chǎn)差額，并為滿足加氯接觸時間而設(shè)置的水池。本設(shè)計中采用清水池主要的由于二沉池的出水還有部分的懸浮物未被去除而必須通過該

48、步驟來去除以滿足出水SS<150mg/L的要求。主要作用是用來沉淀水并儲存水量以滿足本廠的用水需求。清水池的有效容積包括調(diào)節(jié)容積、消防用水量和水廠自用水和安全儲量16。調(diào)節(jié)容積可憑運轉(zhuǎn)經(jīng)驗，按照本廠最高日用水量的估算。尺寸設(shè)計為15m×10m×6m，標(biāo)準(zhǔn)水深5m。鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)。4 總體布局4.1平面布置污水處理廠的平面布置應(yīng)該包括：處理構(gòu)筑物、化驗室、辦公樓以及其它輔助構(gòu)筑物，還有以及各種管道、綠化、道路等的布置。所以作平面布置時，首先應(yīng)該根據(jù)各構(gòu)筑物的功能要求以及水力要求，同時也應(yīng)結(jié)合地形和地質(zhì)條件，確定它們在廠區(qū)內(nèi)的平面位置。平面布置原則：（1）貫通、連接各處理

49、構(gòu)筑物它們之間的一些管、渠應(yīng)當(dāng)便捷、直通，盡量避免迂回曲折； （2）在處理構(gòu)筑物之間，我們應(yīng)保持一定的間距，從而來保證敷設(shè)連接管、渠的要求，一般的間距可取在5至10m之間，某些有特殊要求的構(gòu)筑物，比如消化池、消化氣貯罐等，這些構(gòu)筑物的間距應(yīng)該根據(jù)有關(guān)規(guī)定來確定； （3）土方量應(yīng)當(dāng)盡量做到基本平衡，并要避開劣質(zhì)土壤地段； （4）考慮到安全的問題，廠區(qū)的高壓線之間也應(yīng)該盡量減少長度，所以變配電間等構(gòu)筑物得設(shè)置在廠區(qū)邊緣并與泵房相近17。 （5）各處理構(gòu)筑物在平面布置上，應(yīng)該考慮讓他們緊湊。 （6）較深的構(gòu)筑物因為地下部分較深，它們的周圍及附近最好不要設(shè)置其他構(gòu)筑物，距離最好在10米以上。4.1.1

50、 管、渠的平面布置 （1）在各個處理構(gòu)筑物之間，原則上還應(yīng)該設(shè)有用于貫通、連接的管、渠。此外，還應(yīng)當(dāng)設(shè)有能夠使使各個處理構(gòu)筑物能獨立運行的管、渠，而且當(dāng)某一處理構(gòu)筑物由于故障而停止工作的時侯，應(yīng)當(dāng)保證它的后續(xù)處理構(gòu)筑物，還能夠保持連續(xù)正常的運行。 （2）在廠區(qū)內(nèi)應(yīng)該選擇性的設(shè)有：空氣管、給水管、蒸汽管、消化氣管以及輸配電線路。這些管線有的需要敷設(shè)于地下，但是絕大部分都會被設(shè)置在地上，對它們的安排，不僅需要便于施工管理，也要做到緊湊，少占用地，同時適當(dāng)情況下還應(yīng)該考慮采用架空的方式進行敷設(shè)。 （3）應(yīng)該設(shè)置超越全部的處理構(gòu)筑物，能夠直接進行排放水體的超越管。 （4）在污水處理廠區(qū)之內(nèi)，應(yīng)該具有完

51、善的雨水排放管道系統(tǒng)，而且必要得時侯還應(yīng)當(dāng)考慮設(shè)置防洪溝渠。 4.1.2 附屬建筑物 污水處理廠內(nèi)的附屬建筑物如下：鼓風(fēng)機房、泵房、水質(zhì)量分析化驗室、綜合辦公樓、倉庫、維修間、食堂等。它們也是廢水處理廠不可或缺的組成部分?？傮w廠區(qū)的建筑面積大小應(yīng)該按照具體情況和條件來確定。4.2 高程布置高程布置的原則：廢水處理廠流程高程布置的主要任務(wù)就是計算并確定主要控制點(包括水高、接管等)的標(biāo)高，從而來保證污廢水能夠沿著流程的方向在各個處理構(gòu)筑物之間通暢地流動，使得污水處理廠能夠正常的運行。高程圖上的垂直方向和水平方向的比例尺般是不相同的，一般性的，垂直的比例大(取1：100)，而水平的比例會小些(1：

52、500)，這樣可以使圖紙更醒目、協(xié)調(diào)。污水廠處理高程布置，主要的技術(shù)參數(shù)依據(jù)就是構(gòu)筑物的高度和水頭損失。高程布置時的有關(guān)注意事項：應(yīng)當(dāng)選擇一條距離最長的、水頭損失最大的流程線來進行水力計算、同時應(yīng)適當(dāng)?shù)牧粜┯嗟貋肀ＷC在特殊情況下，處理系統(tǒng)還能夠正常的運行；污水也要盡量通過一次提升就可以靠重力通過各凈化構(gòu)筑物，而在這中間最好不要再次加壓提升；計算水頭損失的時侯，一般應(yīng)該以設(shè)計時間內(nèi)近期最大的流量作為各處理構(gòu)筑物和管渠設(shè)計計算流量的確定；經(jīng)處理后的污水應(yīng)當(dāng)能夠完全依靠重力自流而排入下水道或水體，包括洪水季節(jié)(一般是按25年一遇的防洪標(biāo)準(zhǔn)考慮)；高程布置不僅要考慮某些處理構(gòu)筑物(如沉淀池、沉砂池、調(diào)

53、節(jié)池等)的排空，而且還要考慮構(gòu)筑物的挖土深度又不能太大，以免土建投資過大同時增加施工的困難；高程布置時還應(yīng)注意污水流程和污泥流程的配合，盡可能減少抽升的污泥量。污泥干化場、消化池、污泥濃縮池等構(gòu)筑物的高程的決定，同時還應(yīng)該注意它們的污泥水能夠自動的排入污水入流干管里或其他處理構(gòu)筑物的可能性；進行構(gòu)筑物高程布置時，應(yīng)當(dāng)和廠區(qū)的地形、地質(zhì)條件相聯(lián)系。當(dāng)廠區(qū)地形有自然坡度時，這樣的地形有利于高程布置；當(dāng)?shù)匦蜗鄬^為平坦時，既要避免二沉池可能埋入地下過深，同時也要避免沉砂池在地面上架得太高，否則極有可能會導(dǎo)致構(gòu)筑物的造價大為增加，特別是地質(zhì)條件較差同時地下水位較高時，我們可以根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)以及相應(yīng)的公式

54、求出相應(yīng)的水力損失和高程。繪制污水與污泥的縱斷面圖或是工藝流程圖時，橫向比例尺和總平面圖的比例尺要相同，縱向比例尺一般是1:501:100。表4.1 污泥處理構(gòu)筑物計管渠水面標(biāo)高計算表名稱水面標(biāo)高(m)池底標(biāo)高(m)機械格柵-0.3-0.955調(diào)節(jié)池3.50.0初沉池3.00.58隔油池2.50.5水解酸化池2.02.0接觸氧化池1.5-2.8二沉池1.0-4.1清水池0.5-4.5結(jié) 論本設(shè)計采用的是水解酸化加生物接觸氧化池工藝，在確保達標(biāo)排放的情況下，不僅僅可以降低處理成本而且還能節(jié)約能源，目前該組合已經(jīng)在實踐中被很多的企業(yè)所應(yīng)用，經(jīng)濟效益也是不錯。在能源和環(huán)境問題日益突出的現(xiàn)代，這種工藝

55、方法值得推廣。生物接觸氧化池這種工藝不僅具有較高的容積負荷而且不存在捂泥膨脹的問題，運行管理簡便，對水質(zhì)水量的驟變有較強的適應(yīng)能力，污泥產(chǎn)率低等優(yōu)點，隨著科學(xué)技術(shù)的進步，這種工藝也必定會越來越得到重視，并不斷衍生出多種好的改良型的新工藝，從而滿足不同目的、不同場合、不同企業(yè)的要求，是一種非常有使用前景和廣闊空間的生化處理工藝。我國環(huán)境污染和資金短缺的矛盾目前十分突出，生物接觸氧化池工藝正是一種適合我國國情的合成洗滌劑生產(chǎn)廢水處理工藝，所以在企業(yè)中必定會具有廣泛的研究和應(yīng)用前景。參 考 文 獻1 高廷耀等. 水污染控制工程M. 北京: 高等教育出版社, 2007. 2 丁忠浩等. 有機廢水處理技

56、術(shù)M. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2002.3 肖錦等. 城市污水處理及回用技術(shù)M. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2002.4 于爾捷等. 給水排水工程快速設(shè)計手冊M. 北京: 中國建筑工業(yè)出版社, 1996.5 馬承愚等. 高濃度難降解有機廢水的治理與控制M. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2006.6 代學(xué)民等. J. , : 11-13.7 張自杰. 排水工程M. 北京: 中國建筑工業(yè)出版社, 2000.8 崔玉川等. 城市污水廠處理設(shè)施設(shè)計計算M. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2004.9 陶俊杰等. 城市污水處理技術(shù)及工程實例M. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2005.10 高俊發(fā)等. 污水處

57、理廠工藝設(shè)計手冊M. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2003.11 Wang hailei. The effect of bioaugmentation on the performance of sequencing batch reactor and sludge in the treatment process of papermaking wastewaterJ. , 2000,23(5): 94-97.12 SusanaPenha. Evaluation of an anaerobic/aerobic SBR system for the treatment of wool dyeing

58、 effluentsJ. , 2005,16(1): 306-310.13 趙慶良等. 特種廢水處理技術(shù)M. 哈爾濱: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社, 2003.14 陳忠明等. 工業(yè)水污染控制M. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2005.15 買文寧等. 有機廢水生物處理技術(shù)及工程設(shè)計M. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2008.16 陶俊杰等. 城市污水處理技術(shù)及工程實例M. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2005.17 劉紅. 水處理工程設(shè)計M. 北京: 中國環(huán)境科學(xué)出版社, 2003.致 謝在本次畢業(yè)設(shè)計的整個過程中，國偉林老師不論從設(shè)計的選題、資料匯總，還是設(shè)計完成等各個環(huán)節(jié)，都給了我很大幫助。盡管國老師工作相當(dāng)繁忙，但是他仍然在百忙中密切關(guān)注著設(shè)計的進展，及時給我們答疑解惑，隨時解決設(shè)計過程中出現(xiàn)的問題，才保證了整個設(shè)計能夠按時、順利的完成。同樣，本次設(shè)計也得到其他老師和同學(xué)的幫助。為此，謹(jǐn)向各位老師和同學(xué)表達我由衷的謝意與敬意！同時感謝電子閱覽室的老師提供的良好的上機環(huán)境；在資料收集過程中得到其他老師和同學(xué)以及圖書館老師們的熱情幫助，在此一并表示感謝！學(xué)生 董麗華 2011年5月16日附 錄