2006级环境工程课程设计。
指导书。题目： 某工业废水处理工程设计
系别：__环境工程系 _
专业： 环境工程
年级： 2 0 0 6级
设计指导书。
一、确定废水处理工艺流程。
在对工业废水的水质特点，生产过程以及废水的产生情况的调研基础上，参考典型工艺流程，通过方案比较，确定工艺流程。
在选取工艺流程过程中，要考虑污水的水质、水量特点，污水中污染物状况，可生化性，污水处理程度，经处理后污水的排放问题。这是污水处理工艺流程选定的主要依据，根据处理水的排放去向及国家或地方制定的污水各类排放标准，确定应去除的污染物及其处理程度，再选择处理方法。
二、构筑物的设计计算。
1. 格栅。
栅槽内流速一般为0.4~0.9 m/s，即保证不淤流和不冲流。
过栅流速v一般在0.6~1.0 m/s。
并由此计算出栅槽宽、栅条间隙数目和格栅宽度。同时考虑栅渣堵塞因素会使过栅断面减少，在计算值基础上增加25%~43%，这样计算可以减少过栅流速，降低水头损失。
2. 调节池。
纺织染整废水因水质、水量变化较大，一般都设置调节池。
调节池可以和格栅合建；可在调节池内设置潜水提升泵，代替泵房。调节池有效水深一般为3~5 m，最小水力停留时间可以采用一个生产周期。
调节池容积可根据水力停留时间计算；也可以根据调节池进、出水流量曲线计算，调节池最小容积等于一个生产周期内排水泵累计出水量与累计进水量之差。
3. 沉淀池。
沉淀池有效水深2.0~4.0 m。
用污泥斗排泥时，每个泥斗均应设单独的闸阀和排泥管。泥斗的斜壁与水平面的斜角：方斗为60o，圆斗为55o。
排泥管的直径不应小于200 mm。当采用静水压力排泥时，除尘池的静水头不应小于1.5 m，二沉池的静水头生物膜法不低于1.2 m，活性污泥池后不低于0.9 m。
平流式沉淀池每格的长宽比不小于4，长度与有效水深的比值不小于8；竖流式沉淀池的直径与有效水深的比值不大于3；辐流式沉淀池的直径与有效水深的比值宜为6~12。
4. 厌氧/兼氧池（区）
厌氧/兼氧池（区）对于含有大量难降解污染物的纺织染整废水，通过在0.1mg/l＜do＜0.5 mg/l的条件下利用胞外酶的水解作用，破坏难降解大分子有机物长链或环状结构，可以提高废水的可生化性，同时通过污泥回流，可以实现污泥减量化。
对于一般纺织染整废水，在厌氧/兼氧池（区）中的水力停留时间为18~24 h，对于聚乙烯醇、聚酯废水，停留时间不小于3天，并采用厌氧折板反应器等传质效果好、去除效率高的反应器形式。
5. 活性污泥池。
活性污泥池为满足其功能需要，对于机械曝气池，有效水深一般采用4.0~6.0 m，条件许可时，还可以加深。廊道式池宽与有效水深比宜采用1：1~1：2。
6. 曝气生物滤池。
在纺织染整废水中，曝气生物滤池是达标处理的最后关键的措施，具有重要意义。
曝气生物滤池进水悬浮物浓度不宜大于60 mg/l，滤料宜选用颗粒活性炭、球形轻质多孔陶粒滤料或塑料滤料，强度大、孔隙率高、物化性能稳定、生物附着性强。
7. 污泥浓缩池。
污泥浓缩宜采用重力浓缩，也可以采用气浮浓缩和离心浓缩。浓缩后的污泥含固率应满足选用脱水机械的进机浓度要求，且不低于2%。重力浓缩池面积可按固体通量计算，并按液面符合校核。
辐流式浓缩池的固体通量可取0.5~1.0 kg/(m2·h)，液面负荷不大于1.
0 m3/(m2·h)。水力停留时间不小于24 h；有效水深不超过4 m；二沉池进入浓缩池的污泥含水率为99.2%~99.
6%，浓缩后污泥含水率可为97%~98%。
8. 污泥脱水设备。
污泥脱水设备有板框压滤机、带式压滤机和离心脱水机三种。离心脱水机操作环境全封闭，脱水机周围没有污泥、废水和恶臭气体，脱水后泥饼含固率高达65%~80%，但能耗高、投资高、受污泥负荷波动影响大等；板框压滤机无法连续运行，污泥处理能力低，产生大量废水和恶臭，适用于小型污水处理厂。但适用于处理难脱水污泥的脱水，如聚酯废水、碱减量废水的剩余污泥和物化污泥的压滤能力为5~10 kg(干)/(m2h)，脱水后污泥含水率为70%~75%；带式压滤机能连续运行，运行效果稳定，处理能力强，且能与污泥浓缩联用，污泥脱水后泥饼含水率为70%~80%，是大型纺织染整废水处理厂主要的脱水设备。
三、污水处理厂布置。
一）污水处理厂的平面布置。
污水处理厂平面布置直接影响污水厂占地面积大小、运行是否安全可靠、管理与检修是否方便及厂区环境卫生状况等多项问题。
1、布置的原则。
l）平面布置必须按室外排水设计规范所规定的各项条款进行设计。
2）总体布置应根据厂内各建筑物和构筑物的功能和流程要求．结合厂址地形，气候与地质条件等因素，并考虑便于施工、操作与运行管理，力求挖填土方平衡，并考虑扩建的可能性，留有适当的扩建余地。通过技术经济比较来确定。
3）生活设施与生产管理建筑物宜集中布置，即位置和朝向应力求合理，并与处理构筑物保持一定距离。
4）各处理构筑物布置应紧凑，节省占地，缩短连接管线，同时还应考虑到敷设管线、闸阀等附属设备、构筑物地基的相互影响以及施工、操作运行与检修方便，构筑物之间必须留有5～10m的间距，消化池及消化气罐等特殊构筑物的间距应按有关规定确定。
5）污水与污泥的流向应充分利用原有地形、各个构筑物的连接管渠应简单而便捷，避免迂回曲折，符合排水畅通、降低能耗、平衡土方要求。
6）污泥处理构筑物应尽可能集中布置并单独组合，以利于安全并便于管理。污泥消化池应距离初次沉淀池较近，以缩短污泥管线，但消化他与其它构筑物之间的距离不得少于20m。储气罐、余气燃烧装置、消化气管到与其它危险品仓库的位置与设汁，应符合国家或地区的防火规范要求。
7）联系各处理构筑物管渠布置应使各处理系统自成体系，以保证各处理单元能够独立运行，当某一处理构筑物因故停止运行时，不致影响其它构筑物的正常运行。
8）应合理地布置处理构筑物的超越管渠，以便在发生事故或检修时，污水能超越后续构筑物或进入事故池或直接排入水体。
9）处理构筑物宜设放空管道，排出的水应回流处理。
10）各处理构筑物与辅助建筑的位置应根据安全、运行方便与节能的原则确定。如变电所宜设于耗电量大的构筑物附近。鼓风机房宜设于曝气池附近；化验室与办公室应远离污泥处理设施，并与其它处理构筑物保持适当的距离，位于其夏季主风向的上风向处；操作运行的值班室应尽量布置在使操作管理人员能够便于观察各种处理构筑设施运**况的位置等。
11）污水厂区内应设置联通各构筑物和附属建筑物的必要通路。
12）城市污水处理厂周围应设置围墙。
2、布置的内容。
1）生产性构筑物。包括各种污水处理构筑物、污泥处理构筑物、泵房、鼓风机房、投药间、消毒间、变电所、中心控制室等。
各处理构筑物的个数同平面布置有密切关系，在设计各处理构筑物时已作考虑。但是，在平面布置时，如发现不妥，应予调整。
在考虑一种处理构筑物有多个池子时，要使配水均匀。为此，在平面布置时，常为每组构筑物设置配水井。
此外，应在适当的位置上设置污水、污泥、气体等的计量设备。
2）辅助建筑物、包括办公楼、机修车间、化验室、仓库，食堂。
3）各种管线。包括污水与污泥的管渠、空气管、消化气管等。
4）其它。包括道路、围墙、大门、绿化设施等。
3、其它。1）污水处理厂总平面图的比例。根据污水处理厂规模大小，宜采用1：200—l：1000的比例绘制。
2）辅助建筑所需要的面积可根据有关规范和工具书选用。
二）污水处理厂的高程布置。
污水处理厂高程布置的主要任务是确定各处理构筑物和泵房标高，确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高，通过计算确定各部位的水面标高。
1、布置原则。
l）为了使污水与污泥在各构筑物间按重力流动或减少提升次数，以减少提升设备与运行费用。必须精确计算各构筑物之间的水头损失，避免不必要的跌水。
2）应注意污水流程与污泥流程的配合，尽量减少需提升的污泥量，污泥脱水间、浓缩池、消化池等高程确定，应注意其污泥水能自流人其它构筑物的可能性，考虑污泥处理设施排出的污水能自流流入泵站集水池和其它污水处理构筑物。
2、计算内容。
1）污水处理高程计算内容：
a.各处理构筑物的水头损失（包括进出水渠道的水头损失）
b.构筑物之间的连接管渠中的沿程与局部水头损失；
c.各处理构筑物的高程。
2）污泥处理高程计算内容：
a.各处理构筑物的水头损失（包括进出泥渠道的水头损失）
b.构筑物之间的连接管渠中的沿程与局部水头损失。
c.各污泥处理构筑物的高程。
3、计算方法。
1）污水处理流程计算方法：
a.计算水头损失时，以最大流量（涉及远期流量的管渠与设备，按远期最大流量考虑）作为构筑物与管渠的设计流量。还应考虑当某座构筑物事故停止运行时，与其并联运行的其他构筑物与有关连接管渠能通过全部的流量。
b.高程计算时，常以受纳水体的最高水位作为起点，逆污水处理流程向上倒推计算，以使处理后的污水在洪水季节也能自流排出，或以格栅为起点，顺污水处理流程推求各后续处理构筑物的高程，并校核是否满足重力排放要求和埋深的要求。如果排放水体最高水位较高时，应在污水处理水排人水体前设计泵站，水体水位高时抽水排放。
如果水体最高水位很低时，可在处理水排人水体前设跌水井，处理构筑物可按最适宜的埋深来确定标高。
c.对于平原城市可采用上述方法，即以受纳水体的最高水位作为起点，逆污水处理流程向上倒推计算，这可使污水厂水泵需要的扬程较小，运行费用也较小、但对于山地城市，如污水厂址远高于受纳水体的最高水位，则应先确定流程中最大构筑物的埋深，再依次推求各处理构筑物的标高，而使得整个处理流程埋深最小。
d.在进行工艺设计时，由于处理构筑物的水头损失主要是水流在进出水渠中的损失和跌水的水头损失，应根据处理构筑物的构造与进出水渠的尺寸详细计算。
e.在绘制流程图时采用的比例尺：横向与总平面图相同，纵向为1：50～1：100。
四、工程图纸绘制。
设计的图纸均按初步设计的要求绘制。
1、平面图绘制。
采用比例尺1：200～1：500。图上表示出指北针．现有的和设计的构（建）筑物、主要管道、围墙、绿地、道路的平面位置。
构筑物布置既要紧凑，又要保证一定的施工间距，并且有发展的余地。可以用单线绘制，但要定位，矩形或正方形构筑物应标出对角的位置坐标，圆形构筑物应标注圆心的位置坐标。远期建设的构（建）筑物可以用虚线绘制并加以说明。
主要管线包括：污水管、污泥管、空气管、放空管、超越管、事故排放管、上清液回流管等，图中应标明这些管线的走向及管径。除平面布置图外，图中还应有构（建）筑物一览表、图例、说明等。
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