制革废水处理工艺设计10000 m3/d制革废水处理工艺设计一、总论(一) 概况1.制革废水概况2.制革废水造成的危害3.该制革废水自立工程概况4.该工程设计单位(二) 设计原则1.工艺简单成熟，运行稳定，出水达标2.投资、运行、管理可行、经济3.平面布置美观、紧凑4.近远期排水要求兼顾，体现最优化设计5.改善水质，保护水体，满足地区要求(三) 编制依据1.中华人民共和国水污染防治法2.中华人民共和国生活污水排放标准3.室外排水工程设计规范4.中华人民共和国环境保护法5. 同类型厂的水量、水质指标及设计标准6. 给水排水设计规范和标准(四) 设计范围本设计方案范围为废水处理工程内的总图布置、废水及污泥处理工艺及流程图、设备材料、部分建筑构筑物图等。二、污水的水量、水质及出水排放标准（一）污水水量：处理规模为10000 m3/d0.1157m3/s，总变化系数Kz为1.60，最大设计流量为：Qmax=QKz=0.11571.60=0.185m3/s666.7m3/h（二）污水水质及出水排放标准：根据对污水水质、水量的监测，该污水厂出水水质按污水综合排放标准（GB89791996）一级水质标准执行。表1 污水水质及出水水质指标（mg/L）类别BOD5CODcrSSNH3-N色度进水100021002090240200出水206020150.5三、处理工艺设计（一）水质分析：制革废水的特点主要是水量水质波动大、可生化性好、悬浮物浓度高，易腐败，产生污泥量大、废水含无机有毒化合物，充分考虑制革废水的特点，并根据国内外制革废水处理的设计和实践经验，采用物化处理与生化处理相结合的工艺：A/A/O生化处理+Fenton深度处理工艺对废水进行处理，处理后的COD、SS 、BOD 、氨氮、Cr 、总铬、硫化物的最大日均浓度均达到污水综合排放标准(GB89791996)中的一级标准。（二）工艺流程：污泥回流絮凝剂预沉调节池 Fenton试剂水解酸化池 进水集水池 格栅 出水氧化池 二沉池 A/O池 上清液回流 剩余污泥污泥外运污泥脱水 污泥浓缩池 图1 工艺流程图（三）工艺流程说明：1、本处理系统采用独特的污泥回流共絮凝技术，即将后段生化处理产生的剩余污泥回流至沉淀池作为生物絮凝剂对废水中的悬浮物质和胶体物质进行吸附絮凝作用，在沉淀池中进行沉淀去除，显著提高沉淀池的有机物去除率，从而节省工程运行费用。2、生化处理系统是本废水处理的核心构筑物，主要是通过生物氧化降解作用去除废水中的胶体物质和溶解性有机物，同时通过活性污泥对无机物质的吸附作用也能够去除部分无机物质，使废水得到比较彻底的处理。生化处理方法较多，但工程应用证明A/O工艺处理高氨氮废水是比较实用有效的技术。A/O工艺主要有以下特性：工艺流程简单，运行管理方便；处理效果稳定，出水水质好；基建费用省，运行费用低；污泥产量少，污泥性质稳定；能够承受水质、水量的冲击负荷。为了提高废水中BOD /COD的比值，提高废水的可生化性，为反硝化细菌提供合适的有机碳源，在A/O工艺前设置水解酸化段，从而组成A/A/O生物硝化、反硝化脱氮工艺。3、深度处理工艺为Fenton试剂氧化对A/A/O工艺出水进行深度处理，外排废水稳定达到一级排放标准。四、构筑物设计格栅（一）格栅说明：1、格栅作用：格栅是用来拦截污水中的粗大悬浮物，以避免对后续处理单元的机泵或工艺管线造成损害的。2、格栅设置：细格栅（二）格栅设计计算方法（示意图如图2所示）：1、 格栅间隙数设栅前水深h=0.4m，过栅流速v=0.7m/s，栅条间隙宽度b=0.01m，格栅倾角=60图2 格栅示意图2、格栅宽度：设栅条宽度S=0.01mm3、进水渠道渐宽部分的长度设进水渠道宽B1=0.9m，其渐宽部分展开角度1=20 m4、栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度m5、通过格栅的水头损失设栅条断面为锐边矩形断面，取水头增大系数k=3，格栅条阻力系数=2.42m6、栅后槽总高度设栅前渠道超高h2=0.3mm7、格栅的栅槽总长m8、每日栅渣量在格栅间隙10毫米的情况下，设栅渣量取W10.1 m3栅渣1000 m3污水 m3/d 0.2 m3/d故应采用机械清渣及皮带输送机，采用机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。集水池：日处理水量：Q=10000m3/d容量：t=10min集水池体积：取：池长=6m 池宽=6m 池深=2.8m 有效水深H=2m，形式：全地下式集水池。预沉调节池（一）预沉调节池说明：本处理系统采用独特的污泥回流共絮凝技术，即将后段生化处理产生的剩余污泥回流至沉淀池作为生物絮凝剂对废水中的悬浮物质和胶体物质进行吸附絮凝作用，在沉淀池中进行沉淀去除，显著提高沉淀池的有机物去除率，从而节省工程运行费用。预沉调节池设计计算的主要内容是确定调节池的容积，该容积应当考虑能够容纳水质变化一个周期所排放的全部水量。（二）预沉调节池设计计算方法：1、池子总有效容积设停留时间t=3h，池子数n=3，则每个池子的容积为2、池子表面积设有效水深h2=2.5m，3、调节池尺寸 根据池体表面积为268m2，每个调节池选择池长为22m，池宽为12m，池深超高0.5m。调节池尺寸为22123(m)4、搅拌设备在调节池中增加搅拌设备，以充分混合，提高絮凝效率。选用机械搅拌，在池的对角上设置两个潜水搅拌器。选用3台JBK-型框架式搅拌器，两用一备。5、絮凝剂的投加量设所用的絮凝剂为聚合氯化铝，且其在调节池中的含量为50mg/L，则水量为666.7m3/h，故聚合氯化铝的投加量为33.4kg/h。6、药库 药剂按最大投加量的30天存储，且每天投加一次，则聚合氯化铝所需重量为：取聚合氯化铝的相对密度为1.2，则聚合氯化铝所需体积为：实际所需面积按理论的1.2倍计算，药品的堆积高度为1.5m，则实际所需药库的面积为故药库平面尺寸取52(m)。7、水泵设计根据进水量，选用型号为250S-14，流量为485m3/h，扬程为14m的S型双吸离心泵2台（1台使用，1台备用）水解酸化池1、反应区容积：设水力停留时间t=9h，池子数n=3，则每个池子的容积为2、水解酸化池尺寸确定：设有效深度h=5米，则其表面积为取池子长为25米，宽10米。水解池加盖，设超高为0.3m，则实际高度H=5.3m。水解酸化池尺寸为25105.3(m)3、搅拌器水下设搅拌装置，从水解池下部进水，上部出水，出水管中心距池底高度为6m处。选用24台JBK-型框架式搅拌器（4台备用，22台使用），用于水解酸化池。A/O池（一）A/O池说明：在A/O活性污泥法中，污水首先进入缺氧池，再进入好氧池。好氧池的混合液与二沉池的沉淀污泥同时回流到缺氧池中，保证了缺氧池和好氧池中有足够的生物量，并使好氧池中硝化作用的产物回流到缺氧池中，污水直接进入，为缺氧池中反硝化过程提供了充足的碳源，这都为反硝化创造了良好的条件。缺氧池的出水，在好氧池中又可进一步进行有机物的降解和发生硝化作用。A/O脱氮工艺具有流程简单、构筑物少、占地面积小、基建和运行费用等优点。（二）A/O池设计计算方法：1、BOD5污泥负荷率 缺氧好氧池生物脱氮工艺BOD5污泥负荷率Ns一般采用0.10.17kgBOD5/kgMLSSd，设计中取Ns=0.15 kgBOD5/kgMLSSd，取SVI值为1502、曝气池内混合液污泥浓度 取污泥回流比R=100%，系数r=1.03、TN去除率4、内回流倍数 设计中，R内取为16可以满足脱氮要求。5、曝气池有效容积 取进水BOD5浓度Sa=300mg/L，Q=10000m3/d6、A/O池的平面尺寸 池子有效水深H取4.2m 取池子个数N=4，则每座曝气池有效面积为A/O池采用推流式，取池子廊道数n=5，池子宽度B=5.0m，则池长为取超子超高0.3m，则A/O池的尺寸为14.354.5（m），共有4个。7、停留时间设A段与O段停留时间比为1:4，则A段停留时间为2.88h，O段停留时间为11.52h。A/O的平面布置图如图3。8、每日生成的污泥量 取Y=0.5，出水BOD5浓度Se=20mg/L图3 A/O平面布置图图3 A/O池平面布置图9、每日消耗的污泥量 取Kd=0.07，有机活性污泥浓度XV=f X=0.753333=2500mg/L10、不可生物降解和惰性的悬浮物量进入A/O池的物质中，设不可生物降解惰性的悬浮物量约占总SS的30%，取即进水SS浓度Pa=320mg/L,出水SS浓度Pe=20mg/L 11、剩余污泥量 设污泥的含水率=99.2%12、污泥泵的选用根据计算，每天产生剩余污泥1245kg/d，选择PN型泥浆泵，型号为PN1,主要参数见下表型号流量m3/h扬程m功率kWPN17.2161412313、污泥泥龄（满足要求）14、最大需氧量BOD去除量NH4+N全部被转化去除，则其去除量NHxN的脱氮率为66.7%，则取系数a、b和c分别为1、4.6和1.42，故本设计中选取氧的利用率为30%，安全因素采用1.5，设计所需空气量为：选用FSL20WC型三叶罗茨鼓风机，其进气量为16.64m3/min，功率为11kW，一备一用。15、曝气器所需数量 选择钟罩式微孔曝气器，服务面积为0.5m2，按供氧能力所需曝气器个数为每座曝气池面积为357.2m2，故纵的曝气头数为1090357.2/0.5=778696个二沉池（一）二沉池说明：1、构造：二沉池由进水装置，沉淀区，出水装置和污泥区组成。该处理厂采用中心进水周边出水得辐流式沉淀池（如图4）。进水中污泥主要由脱落的衰老的生物膜组成，浓度较低，一般为150250mg/L，沉降性能不如活性污泥，故取其表面负荷为1.0m3/m2h，沉淀时间t=2h，1座二沉池。图4 辐流式沉淀池2、功能：二沉池用以澄清混合液，并回收，浓缩活性污泥。（二）二沉池设计计算方法：1、沉淀部分水面面积设表面负荷q=1.0m3/（m2h）m22、池子直径3、沉淀部分有效水深取沉淀时间t=2h4、径深比 （满足要求）5、污泥部分所需容积污水平均流量Q0=0.115m3/s，污泥回流比R=50%，去SVI=100.，系数r=1.2，则曝气池中污泥浓度X和二沉池排泥浓度Xr分别为6、沉淀池污泥区高度 取沉淀池超高h1=0.3m，沉淀池缓冲层高度h3=0.3m，h2=2m，采用机械刮泥机进行连续排泥，池底坡度为i=0.05，沉淀池进水竖井半径ri=1.0m，且池半径r=11.5m，则沉淀池底部圆锥体高度h4为故沉淀池底部圆锥体容积V2为则沉淀池污