环境与设备工程系《水质工程学》课程设计题目：水质工程学课程设计学生：李小方指导老师：杨卫身马立艳专业：给水排水工程班级：给水排水0803学号： 0908103326第一章设计任务书1.1设计题目染废水处理工艺设计1.2设计资料（1）工程概况福州某印染公司，位于长乐市金峰开发区厚凤片区，占地总面积为95000m2，新建综合性办公大楼一幢7500 m2，拥有现代化生产厂房四幢，面积为42000 m2。
该公司引进世界先进的德国染整成套设备，机台总数达100多台，现有固定资产达1.2亿多元。
主要工艺处理过程包括预处理、染色、印花和整理等。
由于印染废水具有水量大、色度高、组织成份复杂并含高浓度有毒物物质，且来自染料、化学助剂、油料、浆料的带色基团以及纤维原料本身夹带物形成的果胶物质、多糖类及其水解产物使得印染废水的污染物成份极其复杂。
为了保护环境，按照当地环保局意见，必须将废水处理达到《污水综合排放标准》（GW8978－1996）中规定的排放标准，方可外排。
（2）废水来源印染加工的四个工序都要排出废水，预处理阶段（包括烧毛、退浆、煮炼、漂白、丝光等工序）要排出退浆废水、煮炼废水、漂白废水和丝光废水，染色工序排出染色废水，印花工序排出印花废水的混合废水和皂洗废水，整理工序则排出整理废水。
印染废水是以上各类废水的混合废水，或除漂白废水以外的综合废水。
（3）废水水量设计水量：2000m3/d时平均水量：85m3/h（4）废水水质废水水质见下表：（5）处理后的水质标准排放标准执行《污水综合排放标准》（GW8978－1996）中一级排放标准，其主要水质指标应达到下列要求：（6）设计基础资料1）气象资料最高温度39.3ºC 最低温度-2ºC年平均温度18.2ºC 冬季平均温度12ºC主导风向为东北风，夏季偏南风为主。
2）水文与水文地质资料河流位于城市的西南部，废水处理厂厂址所在河段的常水位为32.00m，最低水位为30.80m，20年一遇洪水位35.00m。
3）厂址地形、地质资料①厂区附近地势：厂区地面基本平坦，高程为38.00m。
②工程地质情况：土质基本是沙砾石层，无不良工程地质现象。
③地下水水位埋深：-4.00m，地下水对混凝土无腐蚀现象。
1.3、设计内容通过课程设计实践，灵活应用废水处理基本原理、基本工艺方法，结合相关文献资料的查阅以及本项目实际情况，系统掌握印染废水处理工艺，设计出一套可行的废水处理方案。
具体为：（1）通过查阅相关资料和文献，熟悉印染废水来源以及水质水量。
（2）查阅相关资料和文献，深入了解国内外印染废水处理方法及工艺流程。
（3）确定处理方案，进行详尽的设计计算，即对各构筑物设计计算、总平面布置设计和流程布置设计。
（4）用CAD制图，包括：总平面布置图、工艺流程图。
（5）总结各部分数据，参考相关资料，撰写设计说明书。
第二章废水的处理方案和工艺流程2.1废水性质印染加工的四个工序都要排出废水，预处理阶段（包括烧毛、退浆、煮炼、漂白、丝光等工序）要排出退浆废水、煮炼废水、漂白废水和丝光废水，染色工序排出染色废水，印花工序排出印花废水的混合废水和皂洗废水，整理工序则排出整理废水。
印染废水是以上各类废水的混合废水，或除漂白废水以外的综合废水。
印染废水具有水量大、色度高、组织成份复杂并含高浓度有毒物物质，且来自染料、化学助剂、油料、浆料的带色基团以及纤维原料本身夹带物形成的果胶物质、多糖类及其水解产物使得印染废水的污染物成份极其复杂。
2.2方案选择：常用的印染废水处理工艺流程有：生物接触氧化—混凝沉淀工艺、炉渣—化学凝聚工艺、厌氧—好氧—生物炭处理工艺其中炉渣—化学凝聚工艺适用于小型印染厂废水处理，而厌氧—好氧—生物炭处理工艺处理负荷较低，本印染厂废水有机物浓度，色度，浊度都比较高，所以也不采用此法。
生物接触氧化—混凝沉淀工艺与其他两种工艺相比，生物活性好，F/M 值大，处理负荷高，处理时间短，不需要污泥回流并可间歇进行，有一定脱氮除磷能力，占地面积少。
但是该工艺也有一定缺点，即难降解有机物去除率低，脱色效果处理欠佳。
所以在此工艺上进行改进,对于难降解有机物处理一般采用水解酸化，水解酸化将污水中的染料、助剂、纤维类等难降解的苯环类或长链大分子物质分解为小分子物质，同时有效降解废水中的表面活性剂，较好的控制后续好氧工艺中产生的泡沫问题。
经水解酸化池处理后的出水进入接触氧化池。
所选工艺为水解酸化—生物接触氧化—混凝沉淀工艺气浮法以及沉淀法均能有效降低废水的浊度，色度。
本印染废水水体中含有各种果胶，及各种微小粒子，气浮法对于比重小于或接近1的漂浮和悬浮物质，果胶类物质处理较好。
所以本工艺选用气浮法。
2.3工艺流程图：本设计所选择的工艺流程图第三章 设计与计算3.1废水处理程度计算 3.1.1 SS 值SS 处理程度=%67.7630070300=- 3.1.2 BOD 5 BOD 5处理程度=%9650020500=- 3.1.3 COD Cr COD Cr 处理程度=%33.9315001001500=-3.1.4色度色度处理程度=%9050050500=- 3.2 格栅 3.2.1作用：在污水中混有纤维、木材、塑料制品和纸张等大小不同的杂物。
为了防止水泵和处理构筑物的机械设备和管道被磨损或堵塞，使后续处理流程能顺利进行，作此规定。
3.2.2根据规定：①粗格栅栅条间隙宽度：机械清除时为 16～25mm ，人工清除时为 25～40mm ，特殊情况下最大栅条间隙可采用100mm ②过栅流速：0.6～1.0m/s ，栅前流速大于0.4 m/s③格栅倾角：机械清除格栅的安装角度宜为60°～90°。
人工清除格栅的安装角度宜为30°～60°④纺织废水时变化系数1.5~2.0 3.2.3格栅计算:设计中选用粗格栅，取设栅前水深h=0.3m ，过栅流速v=0.8m/s ，栅条间隙宽度b=0.03m ， 格栅倾角α=60°，设计格栅组数N=1，纺织废水时变化系数取1.8 (1) 格栅的间隙数)/(043.03600/8.1853h s m K Q Q MAX =⨯=⨯=81.58.03.003.0160sin 043.0sin n =⨯⨯⨯︒⨯==Nbhv Q MAX α，n 取6式中n —格栅栅条间隙数（个） Q —设计流量（s /m 3） (2) 格栅槽宽度栅条宽度S=0.015m ，栅条横截面选矩形0.39m 90.031)-0.015(9b 1)-S(n B =⨯+=+=n式中B —格栅槽宽度（m ）(3) 进水渠道渐宽部分的长度设进水明渠宽度m B 3.01=渐宽处角度︒=201α,进栅流速大于0.4m/s 可行m 13.020tg 23.039.0tg 2111=︒-=-=αB B l 式中1l —进水渠道渐窄部分的长度（m ）1α—渐窄处角度（°）(4)出水渠道部分的长度m 13.020tg 23.039.0tg 2212=︒-=-=αB B l 式中2l —出水渠道渐窄部分的长度（m ）2α—渐窄处角度（°），1α=2α (5)通过格栅的水头损失01kh h =，3/4⎪⎭⎫ ⎝⎛=b S βεm081.060sin 81.928.003.0015.042.23sin 2sin 223/423/420=︒⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛==αβαεg v b S k g v h 式中1h —过栅水头损失0h —计算水头损失 g —重力加速度，9.812m/sk —系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大倍数，一般k=3当为矩形断面时，条断面形状有关，格栅的阻力系数，与栅—,3/4⎪⎭⎫⎝⎛=b S βεε=β 2.42（6）栅后明渠的总高度m m h h h H 68.0681.03.0081.03.021≈=++=++=）栅后明渠总高度（—m Hm 3.02明渠超高，一般采用—h （7）格栅槽总长度m 11.260tan 3.03.00.15.013.013.00.15.0121=︒+++++=++++=αtg H l l L （8）每日栅渣量d m d m W Q W MAX /2.0/13.0100005.0043.086400100086400331＜=⨯⨯==33313333110/05.0,10/06.0~04.01000m m W m m m W =设计中用污水的栅渣量，一般采每日每—W —每日栅渣量（d m /3）所以用人工除渣3.2.4 格栅示意图3.3调节池（1）废水停留时间为8h （2）调节池有效容积312248153m t Q V MAX =⨯== （3）调节尺寸设计调节池有效水深h=5m 调节池面积28.2445/1224m A ==设调节池长L=16m ，调节池宽m L A B 3.15/==池子的总高度为H 设超高m h 5.01=，则池总高度 5.5m 0.55h h H 1=+=+= （4）搅拌采用潜水搅拌机进行搅拌根据调节池的有效容积，搅拌功率一般按13m 污水4~8W 选配搅拌设备。
该设计取5W ，调节池选用潜水搅拌机的总功率为6120W,选用QJB75/4-E5型潜水搅拌机，其性能参数如下3.4污水提升泵选择两台IP150-125-250型潜污泵，一用一备，泵参数如下图3.5气浮池本系统选择平回流气浮池，加压溶气气浮系统3.4.1气浮池计算通常溶气绝对压力取0.2~0.4 Mpa 本设计取溶气罐绝对压强为P =a 1035P ⨯ 回流比取5%~25%，本设计取R=15%，气浮池水力停留时间t=20min ，接触室上升水流速度一般取10~20mm/s ，本设计取s v =15mm/s ，分离室本设计表面负荷率取p =3()h m m ∙23/ （1）回流溶气水量=⨯=∙=%15153R Q Q R 22.95h m /3 （2）总流量()95.17515.01153)1(1=+⨯=+=R Q Q h m /3 (3) 分离室 分离室表面积21c 65.58395.175m p Q A ===分离室体积3165.58602095.17560m t Q V =⨯==分离室有效高度m A V h c 165.5865.58===分离室的长度 1L ，气浮池采用平流式，且为一组两格，为刮渣机配套，取每格宽B=3m ，m .103265.58B2A L 11≈⨯=⨯=分离室的总高度H ，取超高 m 5.01=h 则m 5.15.01h H 1=+=+=h （4）接触室 接触室表面积21s 26.35495.175m v Q A s ===已知接触室宽为2B=6m ，长度为54.02s2==BA L m,由于过小，取最小值为2L =0.8m （5）气浮池总长m L L L 3.118.05.1021=+=+=，宽为2B=6m ，高度H=1.5m （6）溶气罐溶气罐停留时间取3min容器罐容积 315.160/395.22m t Q W R =⨯== 取溶气罐直径为D =1M ，溶气罐高度 m DWH 5.1m 46.142≈==π3.6水解酸化池 水解酸化池计算 1）池表面积水解酸化池一般表面负荷取0.8~1.5()h m m ∙23/，本设计取q =1()h m m ∙23/21531153m q Q A MAX ===2)有效深度水解酸化池停留时间一般取4~5h ，本设计取5h 有效深度m t q h 551=⨯=∙=，设超高1h =0.5m 水解酸化池高度m h h H 5.55.051=+=+= 3）有效容积37655153m h A V =⨯=∙=设池宽为B=11m ，则池长m B A L 1411153=== 4)配水方式本设计采用大阻力配水系统，为了配水均匀一般对称布置，各支管出水口向下距池底约200mm ，位于所服务面积的中心。