环境工程课程设计书文档格式.docx
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3200m3/d（133.33m3/h）
设计水质：
pH11~12，CODCr1000~1400mg/L
处理要求：
处理出水达到GB4287-92表3Ⅰ级排放标准。
1.2工艺流程高程布置图
工艺流程及高程布置见图1-1。
1.3工艺流程说明
1.3.1水量水质调节
印染污水的水质、水量大，是其一显著的特点。
印染生产过程中的废水常常间歇排放，印染加工过程中的产品织物薄厚不同、批量规模不同等都会导致废水排放不均匀，生产废水量产生中高度较大变化。
由于污水处理装置都是按一定的水质和水量标准设计的，要求进水均匀。
为了保证污水处理厂的稳定运行，减少冲击负荷对处理单元的不利影响,要设一调节池。
同时在进入处理系统前还应设置适当容量的污水调节池，对进厂污水进水量均衡和水质调节。
1.3.2进水pH值的调节
由于印染废水pH在11~12之间，如直接进入厌氧水解处理系统，会对厌氧水解处理产生不利影响，在厌氧池前处理单元设置加酸调pH装置，稳定进入厌氧水解池的pH，根据实际经验，进入厌氧水解池的pH控制在10以下即可。
经过厌氧水解酸化处理，出水pH在降低1~1.5左右，这样厌氧出水pH可控制在8.5~9.0左右。
1.3.3厌氧水解—好氧生物处理
生化处理系统可分为厌氧生物处理和好氧生物处理，在印染废水处理方面采用厌氧处理与好氧处理联合工艺已取得了很多经验，得到了成熟应用。
由于印染废水中含有一定量的PVA退浆废水及不同碱减量废水，即使废水的pH值和COD浓度较高。
厌氧酸化处理的主要作用是将大分子、难生物降解或不溶性固形物降解为小分子，可生化有机物，提出高废水的可生化性。
好氧处理的主要作用是去除剩余的大部分有机物。
经厌氧处理后的污水的COD浓度依然很高，并且在进水及经过水解酸化转化部分有机物的污水中，慢速和难生物降解的COD所占比例仍然很高，因此好氧段仍需要较长的时间。
1.3.4物化处理
在本设计中，设置了二级物化处理单元，第一级混凝处理放在厌氧水解池出水以后，好氧生化系统之前，即将通常设计中间沉淀池用作一级物化沉淀池，去除废水中不可生化有机物及固体颗粒物，使废水的COD降至较低的程度。
根小试研究结果，该工序COD的支出除率可达到40~50%，最高可达到60%以上。
二级混凝没淀设置在好氧生物处理之后，作为把关工序，确保出水达标排放，经过对类似印染废水的试验研究及工程实际运行情况，CODCr去除率可达到30~40%左右。
1.4污水处理系统预期处理效果
污水处理系统预期处理效果见表4-1。
表4-1污水处理系统预期处理效果
序号
处理单元
CODCr（mg/L）
BOD5（mg/L）
SS（mg/L）
色度（倍）
出水
去除率（%）
1
调节池
＜1400
＜500
400
＜400
2
厌氧水解池
＜1120
＞20%
/
＜200
＞50%
3
中间物化沉淀池
＜560
＜70
＞83%
＜40
＞80%
4
好氧生化、
二沉池出水
＜196
＞65%
＜25
＞93%
5
二级物化处理池出水
＜100
6
最终出水
1.5主要建构筑物及设计参数
1.5.1格栅井
格栅井与调节池合建，设置于调节池的前端，主要用于拦截汛不中的漂浮物。
采用钢筋混凝土结构，共一座。
选用GH300回转式格栅除污机一台，主要技术参数：
、
栅宽300mm
栅条间距6mm
过栅流速0.6m/s
栅前水深2m
格栅与水平的倾角α=70°
1.5.2调节中和池
用水量、水质及pH的调节，主要设计参数为：
停留时间3.45hr
有效水深3m
总深3.5m
水池容积700m3
水池尺寸20×
10×
3.5m
调节池采用现浇钢砼结构，内做防腐处理。
内分五格，每格尺寸为10m×
3.5m。
在进水端设5m×
3.5m的稳流区，后经格栅除污机进入调池。
调节池内设穿孔曝气管进行搅拌，以加强水质的混合。
硫酸投加设置于第三格的前端，中和区平面尺寸3.5×
10m×
3.5m，中和时间为38min。
污水提升泵设置于最后一格的末端，配置潜污泵三台，流量Q=70m3/h，扬程15m，电机功率7.5KW，二用一备，上部配手动、电动二用葫芦一只，以方便维修。
潜污泵根据调节池液位自动控制开启。
印染厂排入调节池前的污水管上设电磁流量计一只，以对每个厂排入的污水量进行计量。
1.5.3厌氧水解酸化池
厌氧水解酸化池可有效防止生化过程中产生的污泥膨胀，缓冲调节进水水质和水量的冲击负荷，使印染废水中某些难降解物和有色物质及转化，从而提高处理系统的COD去除率及脱色率。
好氧处理产生的污泥全部回流到厌氧生化段，使污泥进行厌氧消化，减少系统的剩余污泥量。
为了保持池内有一定的生物量，内挂弹性立体填料。
厌氧池采用钢筋混凝土结构，共一座，分二路进水。
每路处理水量为1600m3/d，内设6条廊道，每条廊道宽3m，长15m。
为了使池内污泥呈完全混合状态，使池内生物量与污染物完全接触，有效防止短流现象，每条廊道分二格。
每格内设潜水搅拌器2台，共24台,单台功率5.5KW。
主要工艺参数为：
停留时间13.8hr
MLSS2.5~3g/L
有效池容1890m3
总池容945m3
水池尺寸20m×
18m×
填料数量1100m3
在厌氧水解池最后一个廊道的最后一格内设计一折流式反应池，平面尺寸为2.0×
1.6m，反应时间为20min。
1.5.4中间沉淀池
在常规设计中，中间沉淀池的主要功能是进行厌氧池混合液的固液分离，有效控制厌氧水解池内微生物量，提高泥法厌氧池运行效果。
在本设计中，当进水CODCr较高时，中间沉淀池作为一级化学混凝沉淀池，通过投加混凝剂去除厌氧出水中的大量CODCr，但调试期间或进水浓度、水量较低时，可将中间沉淀池用作常规设计意义的中间沉淀池。
增加了运行管理的灵活性。
中间沉淀池采用幅流式，上部设周边传动刮泥机一台，现浇钢砼结构，设计参数为：
表面负荷0.8m3/m2·
h
有效水深2.5m
池径Ф10m
数量2座
沉淀池用作物化沉淀池时，污泥排入污泥浓缩池；
当用于厌氧水解池固液分离时，污泥回流至厌氧池。
污泥的回流采用潜污泵，型号为50QW20-10-1.5流量为Q=20m3/h,扬程H=10m,电机功率1.5KW。
1.5.5好氧生化池
好氧生化处理采用传统活性污泥法，主要功能是去除废水中大部分有机物，池型为推流式曝气池。
与厌氧池相对应，分二路进水，每路分8个廊道，每廊道尺寸为1.5m×
18m，水流为推流式。
池内安装微孔曝气器，数量为2000只，主要设计参数为：
停留时间17.3hr
污泥负荷0.15kgBOD5/kgMLSS·
d
污泥浓度0.1~0.15g/L
泥龄30d
总深:
3.5m
水池尺寸22m×
20m×
水池容积1540m3
数量1座
1.5.6二沉池
二沉池采用幅流式，共二座，设周边传动刮泥机一台，现浇钢砼结构，主要设计参数为：
每座沉淀池各设一只污泥井，排泥由设置于污泥井内的潜污泵全部回流至厌氧水解池、好氧池，沉淀池出水可视水质情况排入二级化学混凝沉淀池或直接经计量排放。
污泥回流量以进水量的20%计,污泥泵型号为:
50QW20-10-1.5流量为Q=20m3/h,扬程H=10m,电机功率1.5KW，共4台,二用二备。
1.5.7折流式反应池
共一座，分二路进水，每组分5格，第1格为混合池，混合时间为2min，总反应时间为20min，折板内流速分别为：
0.6m/s、0.5m/s、0.4m/s、0.3m/s、0.2m/s，总平面尺寸为6m×
3.5m（H），有效水深3m，现浇钢砼结构。
1.5.8二级混凝沉淀池
采用辐流式，共二座，设周边传动刮泥机一台，现浇钢砼结构，主要工艺参数为：
沉淀池各设污泥井一只，污泥由污泥井内的潜污泵排入污泥浓缩池。
为了污泥泵维护方便，污泥井上部设电动葫芦一只。
污泥发生量，根据同类废水处理试验及类似实际工程运行情况，排泥量为10m3/h（含水率99%），污泥泵型号为50QW15-15-2.5,性能参数为:
流量Q=15m3/h,扬程H=15m,功率2.5KW，共4只（二用二备）。
1.5.9风机房
风机房主要向好氧池供气，平面尺寸20×
15m，高度6m，总供气量最大为150m3/min，选用多级离心风机，共2台（1用1备），该风机具有体积小、效率高、噪音低、性能调节范围大等优点。
单台风机参数为：
风量Q=150m3/min
出口升温0.065MPa
电机功率185kw
1.5.10污泥浓缩池
用于化学沉淀污泥及生化剩余污泥的浓缩，化学混凝污泥发生量与混凝剂的投加量有关，投加量越大，污泥发生也就越大。
污泥浓缩池采用辐流式浓缩池现浇钢砼结构，主要设计参数为：
固体负荷10-15kg（干）/m2·
池径Φ10m
池深2.5m
停留时间12hr
污泥含水率（浓缩前）99%
污泥含水率（浓缩后）97%
池上部设周边传动刮泥机一台。
1.5.11集水池
用于污水处理系统的集水，由于调节池高出地面，污水处理区排水无法直接排入调节池，设集水池收集后由泵排入调节池。
集水池平面尺寸：
5m×
5m，有效水深3m，总深3.5m,现浇钢砼结构,内设潜污泵二台,流量Q=50m3/h,扬程H=10m,功率5.5KW。
1.5.12综合房
1、污泥脱水间
浓缩后的污泥在污泥脱水间脱水，脱水间平面尺寸为10×
8m，内置DYQ2000带式压滤机1台，带宽2m，24h连续工作，进泥含水率97%，脱水后污泥含水率25~80%。
脱水间内设反冲洗水泵1台，流量Q=25m3/h，扬程50m，功率7.5kW。
污泥输入用2台螺杆泵（一用一备），单台泵性能参数为：
Q=25m3/h，H=20m,功率5.5kw。
污泥脱水前投加PAM进行调质，PAM投加量以干泥量的2%计，投加浓度为1‰，PAM的贮量按10天考虑。
PAM投加系统设液体搅拌罐1只，尺寸为Ф1000×
800mm，内设搅拌机一只，药剂投加采用2台计量泵投加（一用一备），单台计量泵性能为Q=50L/h，H=0.8Mpa。
污泥脱水后由皮带输送机送至室外，由汽车外运处置。
2、加药间
加药间主要用于向中间物化处理系统及二级物化处理系统加药，总平面尺寸为10m×
8m，其中药剂堆场60m2，溶药、加药区平面尺寸5m×
5m。
投加的药剂有二种，一种为混凝剂，选用硫酸铝[（Al2（SO4）3·
18H2O），中间沉淀池投加量为400~500mg/L，投加浓度为5%，投加流量为0.67m3/h。
二级物化沉淀池投加量为300~400mg/L，投加浓度为5%，投加流量为0.4m3/h。
另一种药剂为PAM，投加量为5~20mg/L,投加浓度为5‰,投加流量为0.05m3/h。
设硫酸铝溶药池二座，尺寸为2m×
2m×
1.5m，内设空气搅拌。
PAM溶药池二只，设机械搅拌机二只，溶药池尺寸为1.5m×
1.5m×
2.5m，均采用埋地现浇钢砼结构，内做防腐处理。
设混凝剂投加泵2台，一用一备，流量Q=20m3/h，扬程20m，功率2.2kW。
PAM投加量计量泵2台，一用一备，Q=2m3/h，H=0.8MPa，P=1.5kW。
3、电控室
用于放置电气及控制设备，平面尺寸：
15m。
4、值班室
平面尺寸：
污泥脱水间、加药间、电控室、值班室合建。
80m×
单层砖混结构。
1.5.13办公楼
总平面尺寸20m×
12m，二层共计480m2，内设化验室、公用室。
1.6主要设备
主要设备见表1-2。
表1-2主要设备表
设备名称
主要技术参数
数量（台）
功率（kW）
备注
GH300格栅除污机
有效栅宽0.3m
0.5
硫酸贮罐
10m3
2只
pH调节系统
1套
3.0
提升泵:
100QW70-15-7.5
Q=70m3/h
H=15m
3台
7.5
二用一备
厌氧水解酸化池
潜水推流器
4680型
24台
5.5
弹性立体填料
DT
1100m3
好氧池
7
微孔曝气器
2000只
二沉池
刮泥机
Ф10m
2台
污泥回流泵:
50QW20-10-1.5
Q=20m3/h
H=10m
4台
1.5
二用二备
风机房
多级离心风机
185
一用一备
中间沉淀池
污泥回流泵
二级物化沉淀池
污泥泵
50W15-15-2.5
Q=15m3/h
2.5
加药间
搅拌机
JB-1
加药系统
2套
污泥脱水间
带式压滤机脱水系统
DYQ2000
1台
18.5
螺杆泵
15
JB-2
2.2
集水池污水泵
电控系统
水质监测
COD在线监测仪
PH在线监测仪
第二章电气、自控设计
2.1电气
本设计负责污水处理扩建工程内变配电、动力、照明、控制、防雷及接地。
工程总装机容量630.2KW,实际使用容量411.7KW,由厂内变压器接入。
2.2自控系统
污水处理工程可根据工艺要求设计先进和现代化的自控系统，控制系统选国际先进的集散控制系统（DistributedControlSystem，简称DCS），大型动态模拟屏的控制可选用可编程控制器（PLC）。
DCS可对工艺过程参数、电器参数及机泵等设备运行状况的监视、控制、联锁、报警及报表打印。
根据工艺要求，设一个中央控制室，四个就地控制室，各控制室控制范围见图5-1。
现场分析仪表采用国外引进，其他仪表可采用国产，现场仪表均安装在仪表保护箱内。
1．控制内容：
（1）调节池pH的自动调节与控制；
（2）调节池内提升泵启停的自动控制；
（3）好氧生化池溶解氧的控制与调节；
（4）各沉淀池污泥泵的自运控制；
（5）进水流量及排水流量的自动测量与记录；
（6）处理出水的自动在线监测。
2．现场仪表
流量仪表：
污水流量测量采用电磁流量计，空气、水等流量测量采用涡流流量计，小口径流量仪表采用全屏转子流量计。
液位仪表：
液位测量采用超声波液位计，污泥界面采用泥面计。
压力仪表：
一般介质采用弹簧管压力表，污水、污泥和药剂等采用隔膜式压力表。
温度仪表：
采用双金属温度计。
分析仪表：
主要有pH计、溶解氧分析仪、污泥浓度仪、COD分析仪。
二
图2-1污水处理控制系统示意图
第三章水质监测与控制
根据环保部门的要求，对污水处理出水进行COD实行连续在线监测，配进口COD在线监测仪一套。
第四章给排水设计
污水处理区块内的给水由市政给水管总管引入,管径DN100。
排水经收集后排入污水处理集水池，由泵提升至调节池，进入污水处理系统。
第五章劳动定员
本工程属中型污水处理厂、生产岗位采用四班三倒制。
参照中华人民共和国建设部标准《城镇污水处理厂附属设备设计标准》（G8831-89）以及国内同类污水处理厂的实际运行情况，扩建工程定员总数20人，其中生产工人14人，管理和技术人员6人。
第六章工程投资
6.1土建费用
土建费用见表6-1。
表6-1土建费用一览表
建构筑物名称
数量（m3）
单价（元）
总价（万元）
700
150
10.5
1260
18.9
393
180
7.1
好氧生化池
1540
23.1
折流式反应池
210
200
4.2
8
污泥浓缩池
196
3.52
9
溶药池
112
250
2.8
10
300m2
800
24
11
综合房
1200m2
1000
120
12
二层办公楼
480
38.4
13
道路及绿化
100
合计
586.72
6.2设备费用
设备费用见表6-2。
表6-2设备费用一览表
单价
调节池提升泵
5万元/台
潜水推流搅拌器
15万元/台
360
风机
35万元/台
70
Ф10m周边传动刮泥机
10万元/台
60
填料
150元/m3
16.5
120元/只
中间沉淀池污泥泵
3万元/台
二沉池污泥回流泵
2万元/台
二级物化沉淀池污泥泵
带式压滤机系统
反冲水泵
溶药系统设备
3套
5万元/套
14
加药系统设备
4套
15万元/套
45
电磁流量
1只
16
50万元/套
50
17
PH调节系统
20万元
20
18
电气及自控
19
管道及阀门
300
1192.5
6.3试验、设计、调试费
（1）试验费3万元
（2）设计费50万元
（3）调试费15万元
合计68万元
6.4工程总费用
工程总费用为：
586.72+1192.5+68.0=1847.22万元
第七章处理成本
处理成本包括：
药剂费、电费、人工费、维修费等。
1．药剂费
（1）中间物化沉淀池加药费用
本程所使用的药剂费为Al2（SO4）3.18H2O，投加量以400mg/L计，药剂价格为500元/t，则处理单位废水的处理成本为0.2元/m3
废水。
（2）二级物化处理药剂费
二级物化处理投药量较低低，以0.12元/m3废水计。
（3）污泥脱水药剂费
污泥的处理量以100m3/d计，处理单位污泥的PAM投加费用以1元/m3废水计。
折算到单位废水的处理成本为0.03元/m3废水。
以上各项药剂费为0.35元/m3废水。
2．电费
本工程实际使用容量为411.7KW,电价以0.7元/度计,处理单位废水的电费为0.72元/m3废水。
3．人工费
年人工工资以8000元计，处理单位废水的人工费为0.13元/m3废水。
4．维修费
年维修费以工程总投资的3%计，则处理单位废水的维修费为0.47元/m3废水。
以上各项合计总处理成本为:
1.67元/m3废水,年运行费为195.06万元。
第八章主要技术经济指标
1．污水处理规模：
3200m3/d，116.8万t/a。
2总投资：
1847.22万元。
3处理单位废水投资：
15.81元/m3废水.
4．占地面积：
8500m2
5．装机容量：
630.2KW,
6．实际使用容量：
411.7KW.
7．劳动定员:
20人
8．处理成本:
1.67元/m3废水
7运行费用:
195.61万元/a
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