化纤废水处理工程设计.docx
化纤废水处理工程设计仇红废水是指在化纤生产过程中产生的各类废水，如PET废水、PTA废水、棉浆粕黑液、粘胶废水等。废水中有机物含量高，COD在1000T0000mgL之间，废水可生化性差，BOD/COD一般均小于0.2。废水呈酸性或碱性，且含有醛类、鼠类、苯类等有毒物质，易对微生物产生毒害作用。废水若不经处理或仅经预处理直接排放，将会对受纳水体及周边环境造成严重危害。本设计拟对某化工厂的化纤废水进行处理，其进水水质：CODcr1000-4000mgL;BODs200-600mgL;TN830mg/LSS190270mg/L；TP59mg/L；NH1-N2144mg/LpH57O经处理后，出水水质要求达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB189182002)中的一级标准或中水回用标准(城市杂用水水质标准GB/T18920-2002,景观环境用水的再生水水质指标，GBT18921-2002)o1.2.5曝气沉砂池1.池子总有效容积V(m3)V=ma×60式中OmaX一设计流量，m3s,max=0.250m3st一设计流量下的流行时间，min,取t=2min则V=0.250×2×60=30m32 .水流断面面积A(m?)A=v式中K为设计流量时的水平流速，ms,JRv1=0.1msoA=Z=萼=2.5-V10.13 .池总宽度B(m)Ah2式中均为设计有效深度，m,取=2m。25则：=-=-=1.25nh22每个池子宽b,mR1OC取n=2格，b=0.63m,取n2V30池长L,mL=1ItnA2.54 .每小时所需空气量q(m3h)=Jmax×3600式中d为每立方米污水所需空气量，,取d=0.2m3m2污水贝J：q=0.2X0.250X3600=180(m2h)取曝气干管管径DNlO0,支管管径DN50。18%U干=幺=7-=3.2m/s5 3600xX0%18Q/y支=W=7=2.Iw/56 3600x;r°05/1 .沉砂室沉砂斗体积V(n?)设T=2d,贝J:y二xTx86400ZZXK)6式中X-城市污水的含沙量，取X=30m3106n3v_QmaXXXxTx86400_0,250×30×2×86400×1061.442XlO6设每I个分格有1个沉砂斗w0.9nzic3V0=0.45m沉砂斗各部分尺寸设斗底宽al=0.4m,斗高h3=0.5m,沉砂斗上口宽为:a=2m沉砂斗容积为：V0二号(+q)L=三(2+0.4)xl2=7.2m3>.5(符合要为2 .池总高度H（m）设超高hl=0.5mH=hi+h2+%=0.5+2+0.5=3.Ow机械选型:选择BX-5000型泵吸砂机1台功率3kW,行走功率l.lkW；选择LSF-355行螺旋砂水分离器1台，功率3kW.6Orbal氧化沟1.设计说明拟用Orbal氧化沟祛除CoDCr与BOD之外，还应该具备硝化和一定的脱氮作用，使出水NHr-N低于排放标准，故污泥负荷和污泥龄应分别低于0.2依3OOGVSSd）和高于20.CW。氧化沟采用水平轴转碟曝气机进行搅拌、推进、充氧（部分曝气机配置变频调速器）。2.设计条件1）设计水量：Q=IlOOo机3/=57924/a2）设计进水水质：BoD§浓度S0=215mgL;75S浓度XO=250mgL；VSS=175mgL（VSS/TSS=0.7TKN=45mgL（进水中认为不含硝态氮）；NH3-N=35mgL;Slk=280mg/以CaCo3计，一般城市污水常采用此值）；最低水温工=14,最高水温丁2=25o3）设计出水水质：BODs浓度S,=215mgL;TSS浓度Xe=250mgL;TKN=20ngL;NH3-N=5mgLo3.设计计算1)基本设计参数污泥产率系数V=0.487混合液悬浮固体浓度(MLSS)X=4000mgL混合液挥发性悬浮固体浓度(MLVSS)Xv=300Omg/L污泥龄生=25d内源代谢系数Kd=O.05520。C时的脱氮率%,=0.035依(还原的NO3-N)/(kgMLVSSd)2)去除BOD计算氧化沟出水溶解性BOL浓度为S,为了保证二级出水BOD-浓度Se20wg/L,必须控制氧化沟出水所含溶解性BOD5浓度：S=Se-A2×()×Xe=20-1.42×0.7×20×(l-产乂)=6.4(mg/L)好氧区容积(一期以Q/2流量设计)V1,m3JcQ(S.-S),"Xy(Kd%)0.487X25X55000x(0.2150.00641)3.0×(1+0.055×25)=18194尸好氧区水力停留时间Sh1819455000= 0.3314 = 7.94剩余污泥量X,kg/dAX=Q(S。一S)FT-+Q(XZ)1 +tU(7X-进水悬浮固体惰性部分的浓度Xl=TSS-VSS=250-0.7X250=75mg/L=0.075依/m3故AX=55000×(0.215-0.00641)×丝又一+(0.075-0.02)1+0.055x25=5208.3依/d去除UgBoa,产生的干污泥量AXQ(S0-Se)5208.355000x(0.215-0.02)= 0.487(依OS/依BOR)3）脱氮计算氧化的氨氮量Nl假设总氮中非氨态氮没有硝酸盐的存在形式，而是大分子中的化合态氮，其在氧化过程中需要经过氨态氮这一形式。另外，氧化沟产生的剩余生物污泥中含氮率为12.4%,则用于生物合成的总氮为：= 0.124×Y(So-S) + tA= 0.124×0.487x(215-6.41)1+0.055x25=530mg/L需要氧化的氨氮量M=进水TKN-出水N“3-N-生物合成所需氮量NO=45-15-5.30=24.70(mgL)脱氮量N,需要脱去的氮量Nr=进水TKN-出水TKN-生物合成所需氮量NO=45-20-5.30=19.70(mg/L)碱度平衡氧化Img的氨氮需消耗7.14mg/L的碱度；氧化ImgBODS产生/L的碱度；还原ImgN0；-N产生3.57mgL碱度。则剩余碱度：SALK、=原水碱度-硝化消耗碱度+反硝化产生碱度+氧化80Z产生碱度=280-7.14x24.70+3.75x19.70+0.1x(215-6.41)=194.83GnglE)脱氮所需池容匕及停留时间L脱硝率为“”)=%3)X1.08e2°)(保证最低水温下的脱氮容积)14。CW。加(M)=O035x1.08"4-2°)=o.22%g(还原的NO；-N)/&gML侬脱氮所需容积：=16417m3二QNr55000x19.702 -v0.022×3000停留时间:I2V2 16417Q 55000= 0.298 = 7.164）氧化沟总容积V及总停留时间tV=V1+=18194+16417=3461Iw3r=r1+r2=7.94+7.16=15.1/?校核污泥负荷:= 0.1139 kgBOD5 / kgMLVSS dyvQ55000×0.215XV3×34611设计规程规定氧化沟污泥负荷为0.05O5kgBOD5/ZgMLWSSW,故设计符合要求。5)需氧量计算设计需氧量AoR氧化沟设计需氧量AOR=去除8。&需氧量-剩余污泥中8。&需氧量+去除N%-N耗氧量-剩余污泥中N%-N耗氧量-脱硝产氧量a.去除BOQ需氧量DlDl=a,Q(S0-S)+b,VX式中："微生物对有机物氧化分解的需氧率，取0.52；bt活性污泥微生物自身氧化的需氧率，取0.12D1=0.52×55000×(0.215-0.00641)+0.12×34611×3=18426依/db.剩余污泥8。口需氧量4D、=1.42X=1.42X)ZQ(SS).1+K网0.487×55000×(0.215-0.00641)=1.42×11+0.055x25=3340依/dc.去除N”3-N需氧量2每IkgNH3-N硝化需要消耗4.6依O?Q=4.6x进水TXN-出水N&N=4.6×(45-15)1000×55000=7590Jd.剩余污泥中N"3-N耗氧量2D4=4.6X().124XAS1+K21 + 0.055 × 25=4.6×0J24x0487×55000×(0215-qq0641)=1342依/de.脱硝产氧量还原1版No；N产生2.86依O?1970Z=2.86××55000=3099依/df.总需氧量AORAoR理论=D1-D2+Dy-D4-D5=18426-3340+7590-1342-3099=18235依/d考虑安全系数为L4,贝J:AOR=1.4×AoR理论=1.4×18235=25529依/d25529校核去除MgBOR的需氧量二-CeC八八233kg。/kgBOD,555000x(0.215-0.00641)氧化沟设计规程规定该值在1.6!.SkgO2IkgBOD5,故设计符合要求。标准状态下的需氧量SOKAOR,。5(20)SOR=-i-(如G(r)_C)1.O24U20)式中：G(2o)-20°C时氧的饱和度，取Cs(20)=9.17mgL丁一进水最高温度，取25。CG一FYM氧的饱和度，取G(25)=8.38帆g/LC溶解氧浓度，mg/La修正系数，取0.85；用一修正系数，取0.95；P=上一工L一,本地区海拔891”，气压为9.3加水柱，标压为10.3加水柱标准大气压93贝J:=0.90310.3氧化沟采用三沟道系统，计算溶解氧浓度按照外沟道：中沟道：内沟道=0.2：1：2,夕卜沟道溶解氧0.4mgL,则中沟道和内沟道计算分别取2mgL和4mgL计算充氧量按照外沟道：中沟道：内沟道二65：25：10则供氧量分别为：外沟BAOK=0.65AOR=0.65X25529=16594kg/d中沟道AOR2=0.25AoR=0.25×25529=6382Zg/d内沟道AoR3=0.1OAO/?=0.10×25529=2553kg/d各沟道标准需氧量分别为：SOR二AOKCS)«(C5(r)-C)1.024(T-20)16594x9.17-0.85×(0.95X0.903×8.38-0.4)X1.024(25-20)=22780依O2/d=950kgO2hSOR二AO.CS(20)20(如CSC)l.0240-2°)6382x9.17-0.85X(0.95X0.903X8.38-2)xl.024(25-20)=8769依O2/d=365.4依。2/hsqr二一。6.。5(20
