1、制革废水处理工艺设计1 / 1410000 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
2、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/d0.1157m 3/s，总变化系数 Kz 为 1.60，最大设计流量为：Qmax=QKz=0.11571.60=0.185m3/s666.7m 3/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 BOD5 CODcr SS NH3-N 色度进水 1000 2100 2090 240 200出水 20 60 20
3、 15 0.5制革废水处理工艺设计2 / 14三、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(GB8979 1996)中的一级标准。（二）工艺流程：（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
4、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
5、 /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格栅 预沉调节池 水解酸化池 A/O池 二沉池 氧化池 进水 出水絮凝剂 Fenton 试剂污泥回流污泥浓缩池 剩余污泥污泥脱水 污泥外运图 1 工艺流程图集水池 上清液回流 制革废水处理工艺设计3 / 14管线造成损害的。
6、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 0maxsin.185sin624.7Qehv2、格栅宽度：设栅条宽度 S=0.01mm(1)0.(61).061.3BSnb3、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 m11.290.45Bltgt4、栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度m1223l5、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 =2.42m2 24/3 4/31
7、 0.1.7()sin.2()sin60.19Svhkbg6、栅后槽总高度设栅前渠道超高 h2=0.3mm120.416.308Hh7、格栅的栅槽总长m112 .4.05.52.5Lltgtg8、每日栅渣量在格栅间隙 10 毫米的情况下，设栅渣量取 W10.1 m 3 栅渣1000 m 3 污水m3/d 0.2 m3/dmax18640.5.8640.ZQWK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=10000m 3/d容量：t=10min图 2 格栅示意图制革废水处理工艺设计4 / 14集水池体积： 3107246Vm取：池长=6m 池宽=
8、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 3max6.736.7VQt m2、池子表面积设有效水深 h2=2.5m，
9、 2.6.725A3、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：3030515011aMQkgt取聚合氯化铝的相对密
10、度为 1.2，则聚合氯化铝所需体积为： 35.2m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 2110故药库平面尺寸取 52(m)。制革废水处理工艺设计5 / 147、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 3max10925024QVtmn2、水解酸化池尺寸确定：设有效深度 h=5 米，则其表面积为 2875AH取池子长为 25 米，宽 10 米。水解池加盖，设
11、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
12、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、BOD 5 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=1.06610103/()()5RrXmgLSVI3、TN 去除率 1249%0e4、内回流倍数 .1.61094Re内制革废水处理工艺设计6 / 14设计中，R 内 取为 16 可以满足脱氮
13、要求。5、曝气池有效容积取进水 BOD5 浓度 Sa=300mg/L，Q=10000m 3/d 310605asQVmNX6、A/O 池的平面尺寸池子有效水深 H 取 4.2m 260.148.72F取池子个数 N=4，则每座曝气池有效面积为 21.35.4mNA/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1750FLnB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 60.24241.1VThQ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
14、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/L1()0.(32)104g/14/aeWYSQdk9、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/L20.72560.150/15./dV gdkgd10、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 3()30%(20)3109/90/eWQgdk11、剩余污泥量图 3 A/O 池平面布置图图 3 A/O
15、 平面布置图制革废水处理工艺设计7 / 14设污泥的含水率 =99.2%1234015.901245/Wkgd32.6/0()(.)q m12、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 kWPN1 7.216 1412 313、污泥泥龄（满足要求）60.316.0245sVXt dW14、最大需氧量BOD 去除量 308/1rSkgNH4+N 全部被转化去除，则其去除量 2401240/rNkgdNHxN 的脱氮率为 66.7%，则 6.7%6.8/D取系数 a、b 和 c 分别为 1、4
16、.6 和 1.42，故2 2804.(01.)421570.4/rDOSWkgd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： 37./6 .5/min03Q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4708.19cOhq个每座曝气池面积为 357.2m2，故纵的曝气头数为 1090357.2/0.5=778696 个二沉池制革废水处理工艺设计8 / 14（一）二沉池说明：1、构造：二沉池由进水装置，沉淀区，出水装
17、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。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/（m 2h）m2max1046.72.QFq2、池子直径 41.3.0D3、沉淀部分有效水深取沉淀时间 t=2h 212mhqt4、径深比（满足要求）2/3/.5D5、污泥部分所需容积污水平均流量 Q0=0.115m3/s，污泥
18、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66101.20/54.rr mgLSVIR3012()()36621102)rQXVN6、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 4()(1.50)53ir m图 4 辐流式沉淀池制革废水处理工艺设计9 / 14故沉淀池底部圆锥体容积 V2 为 22324()0.53(1510.
19、)8.3iVhr m则沉淀池污泥区高度 h5 为 1268.47VmF7、沉淀总高度 123450.32.0531.4HhhFenton 氧化池（一）Fenton 氧化池说明深度处理工艺为 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。（二）Fenton 氧化设计计算方法1、氧化池的有效容积取停留时间 t=3h，分 2 个氧化池，V 1=125/2=62.5m3310524VQtm2、氧化池的面积取有效水深为 2.5m 26.A3、氧化池尺寸设氧化池长为 5.0m，宽为 5.0m，池深超高 0.5m，故氧化池尺寸为 553（m） 。氧化池采用机械搅拌
20、，使反应充分。4、氧化剂的选用Fenton 试剂中，使用 H2O2 为氧化剂，根据文献报道值，投加 30%H2O2 的量为500mg/L，水量为 416.7m3/h，故此 H2O2 加入量为 208.3kg/h，由计量泵定量加入。5、双氧水计量泵计算根据氧化剂的用量计算，可以确定计量泵的大小，双氧水的密度为 1.14g/L。则计量泵的流量为，3208./ 182.7/14kghQLhm考虑计量泵的放大，选 40%的格度，计算知计量泵的大小为 456.7L/h，考虑设备选型的便利，因此选用 260L/h 的计量泵 3 台，2 台工作 1 台备用，型号为 J-X-260/0.2。污泥浓缩池制革废水
21、处理工艺设计10 / 14（一）污泥池说明：污泥浓缩池的对象是颗粒间的孔隙水，浓缩的目的是在于缩小污泥的体积，便于后续污泥处理。一般采用浓缩池处理的剩余污泥浓缩前污泥含水率为 99%，处理后含水率97%。（二）污泥池设计计算方法：1、日产污泥量计算取预沉调节池每日污泥产量为 V1=37.5m3/d，曝气池每日污泥产生量 V2=155.6 m3/d，二沉池每日湿污泥产生量为 V3=58.8m3/d，故日产污泥量 312 7.5.68251.6/Wd2、浓缩池面积 A设污泥固体浓度 C0=6kg/m3，所用重力浓缩池固体通量为 30kg/(m2d)01.0.3mG因浓缩池面积较小，故设计采用 1
22、个竖流浓缩池3、中心管面积设中心管内流速 v0=0.03m/s，采用 n=1，则每池最大设计流量3maxa25.60.29/34Qqsn2ax07f mv4、中心管直径 04.90.351fd5、中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度取污泥从中心管喇叭口与反射板之间缝隙流出速度 v1=0.02m/s，喇叭口直径 d1 为10.35.350.47dmmax3129.8qhv6、浓缩后分离出的污水量取浓缩前含水率 P=99%，浓缩后含水率 P0=97% 3097.20.19/11qQms7、浓缩池水流部分面积去污水在浓缩池内上升流速 v=0.000067m/s 20.9867qFv制革废水处理工艺设计
23、11 / 148、浓缩池直径取 D=6.0m4()4(280.97)5.8FfDm9、有效水深取 t=10h，则 20.1360.hvt10、浓缩后剩余污泥量 331097/8.52/PQmsd 11、浓缩池污泥斗容积污泥斗设在污泥池底部，采用重力排泥。取污泥斗倾角 55，污泥斗底部半径r=0.25m，且污泥池半径 R=3.0m，则污泥斗高度5t()5(30.2).9hgRrt故污泥斗容积为 222235().(30.5)40.63Vhr m12、污泥在污泥斗中停留时间 14.61.3360097VThQ13、污泥池总高度取超高 h1=0.3m，缓冲层高度 h4=0.3m235.36.8.32
24、8.m14、压滤机的选择压滤机过滤能力 W 采用 3kg 干泥/ m3d，并且每天工作 24h，其压滤面积为：2.51097%34.8A选用 BAJ20-635/25 型压滤机 3 台（两用一备） ，其性能参数如下：型号 过滤面积 框内尺寸 滤板 外形尺寸 mmBAJ20-635/25 20 635635 45 377012601200污泥贮槽：浓缩后的污泥进入污泥贮池，加入适当药剂，进行调理，故污泥贮池需搅拌。假设浓缩前污泥固体浓度 C0=6kg/m3，浓缩后污泥固体浓度 Cu=30kg/m3，压缩后每日的污泥产量制革废水处理工艺设计12 / 1430251.60./3uWCmd取污泥贮池的
25、尺寸为 5m3m3.5m（超高 0.5m）调理后的污泥进入污泥脱水间，采用带式压滤机，进行污泥脱水，脱水后的泥饼运往垃圾填满场。五污水处理流程及平面布置图1占地面积及厂区选址2. 主要构筑物3. 厂区道路和管道布置4. 构筑物位置及高度5绿化带6人员编制六. 主要设备选型： 1.主要构筑物一览表序号 名称 参数 规格(m) 数量 说明1 格栅 LBH 2.581.230.86 1 座 钢砼2 集水池 LBH 6.06.02.8 1 座 钢砼3 预沉调节池 LBH 22123 3 座 钢砼、防腐4 水解酸化池 LBH 25105.3 3 座 钢砼、防腐5 A/O 池 LBH 14.35.04.5
26、 4 座 钢砼6 二沉池 DH 23.04.43 1 座 钢砼7 Fenton 氧化池 LBH 5.05.03.0 2 座 钢砼、防腐8 污泥浓缩池 DH 6.08.22 1 座 钢砼9 污泥贮槽 LBH 5.03.03.5 1 座 钢砼2.主要设备一览表序号 名称 型号 数量 说明1 计量泵 J-X-260/0.2 3 台 两用一备2 污泥泵 PN1 2 台 一用一备JBK- 型框架式搅拌器 2 台 两用一备3 搅拌器JBK- 型框架式搅拌器 26 台 -制革废水处理工艺设计13 / 144 罗茨鼓风机 D2216-7/2000 2 台 一用一备5 压滤机 BAJ20-635/25 3 台
27、两用一备6 污水泵 250S-14 2 台 一用一备D=550mm - 污水管道7 管道D=200mm - 污泥管道七、 建筑与结构设计1建筑设计2结构设计混凝土等级不低于 C253建筑材料和施工条件八、 供配电设计1设计依据和范围设计依据设计范围2电气负荷计算3功率因素及其补偿4厂区配电，厂区线路，照明5电气控制6电能计算7接地九、 分析化验及分析仪器1主要分析化验指标2分析仪器器材设备清单十、 投资与经济分析1投资估算方法以浙江省建筑安装 94 定额和市场咨询价为基本依据。废水处理厂工程费用保持建筑工程费用、设备器材费用、安装费用及设计调试费用等。2工程直接投资估算3工程间接费用估算4工程总造价5运行费用6技术经济指标汇总制革废水处理工艺设计14 / 14十一、 环境保护、安全卫生及节能1环境保护2安全卫生十二、 建议
