毕业设计 XX市排水工程扩大初步设计.docx
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毕业设计XX市排水工程扩大初步设计
目录
1总论2
1.1企业概况2
1.2生产工艺及废水的排放情况2
1.3设计依据2
1.4设计原则2
2设计要求3
3废水处理工艺及说明3
3.1废水处理工艺的确定3
3.2废水处理工艺流程简介4
3.3预期达到的处理效果4
4主要建(构)筑物及工艺设备设计参数5
4.1建(构)筑物5
4.2工艺设备8
5公用工程10
5.1给水排水10
5.2供配电10
5.3环境保护10
5.4定员11
5.5占地面积11
6工程投资估算11
7综合效益分析12
7.1环境效益分析12
7.2经济损益分析12
7.3综合技术经济指标13
8工作进度13
结论14
参考文献15
1总论
1.1企业概况
某纺织印染有限公司是一对棉布、涤纶棉布进行漂白染色的生产厂家,年生产能力为漂白染色布匹2000万米,采用的染料主要为还原染料和部分活性染料。
在生产过程中排放的印染废水色度深,有机物浓度较高,不能满足国家规定的排放标准。
某纺织印染有限公司为了消除污染、保护环境,以利于企业的可持续发展,决定对生产过程中排放的废水进行净化处理,实现所排废水的达标排放。
受*****纺织印染有限公司的委托编制了该厂废水处理技术方案。
1.2生产工艺及废水的排放情况
根据企业的生产规模及企业提供的资料,考虑到生产过程中废水排放的波动性,废水处理站的设计规模为700m3/d。
设计进水水质:
pH=8~10;COD=1200mg/L;BOD5=400mg/L;SS=310mg/L;色度=450倍。
设计出水水质:
废水处理后,出水水质达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)表2一级标准值:
pH6~9;COD≤100mg/L;BOD5≤30mg/L;SS≤70mg/L;色度≤40倍。
1.3设计依据
(1)《建设项目环境保护设计规定》;
(2)《给水排水设计手册》;
(3)《给水排水标准规范实施手册》;
(4)《给水排水工程概预算与经济评价手册》;
(5)《建筑结构设计标准》BGJ9-89
(6)《建筑地基基础设计规范》BGJ17-89
(7)《污水综合排放标准》GB8978-96表2一级标准;
(8)石家庄凯罗纺织印染有限公司提供的有关资料。
1.4设计原则
(1)废水处理方案应符合国家有关方针政策的规定和要求,处理后的水质应达到国家规定的排放标准。
(2)选取的处理工艺技术先进成熟,运行稳定可靠,易于运行管理,占地面积小,工程投资少,运行费用低。
(3)选取的处理工艺应符合本企业的实际情况,便于实施和管理。
2设计要求
(1)设计规模
根据企业提供的资料,废水处理站处理能力为700m3/d。
(2)设计进水水质
pH8~10;COD=1200mg/L;BOD5=400mg/L;SS=310mg/L。
色度=450倍。
(3)设计出水水质
废水处理后,出水水质达到《污水综合排放标准》GB8978-96表2一级标准值:
pH6~9;COD≤100mg/L;BOD5≤30mg/L;SS≤70mg/L;色度≤40倍。
3废水处理工艺及说明
3.1废水处理工艺的确定
印染废水有机污染物种类多、含量高、色度高、碱性和pH值变化大、水质变化剧烈,BOD5/CODCr值低,可生化性差,一直是国内外难处理的工业废水之一[1,2]。
因此对于印染废水的处理,多采用组合工艺。
根据企业的生产特点和废水的产生情况,所产生的废水中含有碱性物质。
因此,用酸调节废水的pH值后,采用以好氧生化为主的净化措施可取得良好的净化效果。
本工程拟采用“水解酸化+两级好氧[3-6]”工艺对印染废水进行处理。
水解酸化的适应范围非常广,一般能在pH:
3.5~10之间正常工作,但为了保证后续好氧处理工序能够更好工作,达到更好的处理效果,一般控制pH在5.5~6.5之间[7,8]。
好氧处理采用生物接触氧化法[9]。
根据实际经验,该方法具有BOD容积负荷高,污泥生物量大,相对而言处理效率较高,而且对进水冲击负荷(水力冲击负荷及有机浓度冲击负荷)的适应力强。
维护管理方便,不需要回流污泥。
由于微生物是附着在填料上形成生物膜,生物膜的剥落与增长可以自动保持平衡,所以无需回流污泥,运转十分方便。
剩余污泥量少[10]。
根据以往经验和综合考虑,最终确定采用“水解酸化+两级生物接触氧化法”为最终工艺,对石家庄凯罗纺织印染有限公司所产生的印染废水进行处理。
3.2废水处理工艺流程简介
废水处理工艺流程示意图如图1所示:
图1废水处理工艺流程示意图
废水首先经过筛网,截留一部份污水中悬浮物和漂浮物,保护水泵的正常工作,进入集水池;再经泵房提升后,污水进入中和池,调节污水pH值;出水后进入水量调节池,均化进水水量;调节池出水流入水解酸化反应池,水解酸化池主要是分解大的有机物,经水解酸化池后污水进入竖流沉淀池沉淀,然后进入二级好氧池进行生物处理,二级好氧池主要去除COD,色度。
经泥水分离后即可达到国家一级排放标准。
二沉池的剩余污泥浓缩,与初沉池污泥一起进入浓缩池,浓缩后的污泥通过带式压滤机进行脱水,泥饼外运,浓缩池的上清液及脱水的滤液则回流至污水处理系统。
3.3预期达到的处理效果
采用以上工艺预期达到的净化效果见表1。
表1处理工艺预期达到的净化效果
单位名称
PH
COD
BOD5
色度
浓度(mg/L)
去除率(%)
浓度(mg/L)
去除率(%)
倍数
去除率
(%)
系统进水
10
1200
400
450
水解酸化池出水
8
840
30
320
20
360
20
一级好氧池出水
8
320
62
128
60
240
33
二级好氧池出水
8
100
68
30
75
150
30
生物活性炭池出水
40
71.4
排放标准
6~9
≤100
91.6
≤30
92.5
40
91
4主要建(构)筑物及工艺设备设计参数
4.1建(构)筑物
(1)集水池
数量:
1座
水力停留时间:
HRT=1h
有效容积:
29.2m3
尺寸:
有效水深:
h=3m,
直径:
D=6.1m
保护高度:
h1=0.3m
结构形式:
钢砼结构
(2)中和池
数量:
1座
水力停留时间:
HRT=1h
有效容积:
V=29.2m3
保护高度:
h1=0.3m
尺寸:
L×B×h=5m×2m×3.3m
结构形式:
钢砼结构
(3)调节池
数量:
1座
有效容积:
V=60m3
水力停留时间:
HRT=8h
有效水深:
h=6m
保护高度:
h1=0.6m
外形尺寸:
L×B×h=8m×5m×6.6m
结构形式;地埋式钢砼结构
(4)水解酸化池
数量:
1座
水力停留时间:
HRT=13.7h
有效容积:
V=400m3
容积负荷:
NV=2.2kgCOD/(m3·d)
配水孔流速:
v=0.2m/s
进水COD:
1200mg/L
有效水深:
h=6m
保护高度:
h1=0.3m
配水孔数;m=15
孔径:
d=41mm
填料容积:
V1=266.7m3
外形尺寸:
L×B×h=8.4m×8m×6.3m(分两大格)
结构形式:
地埋式钢砼结构
(5)竖流沉淀池1
数量:
1座
水力停留时间:
HRT=1.5h
中心管面积:
A=0.27m2
中心管直径:
d0=0.58m
缝隙高度:
h3=0.17m
沉淀区有效断面积:
F=25m2
沉淀池直径:
D=5.7m
中心管高度:
h2=1.78m
污泥斗深度:
h5=2.6m
污泥斗容积:
V=24.2m3
保护高度:
h1=0.3m
缓冲高度:
h4=0.3m
沉淀池总高度:
H=5.15m
结构形式:
地埋式钢砼结构
(6)一级生物接触氧化池
数量:
1座
水力停留时间;HRT=2h
容积负荷:
NV=3kgBOD5/(m3·d)
填料:
φ25mm塑料蜂窝填料
有效容积:
66m3
有效水深:
h=5.9m
外形尺寸:
L×B×H=3m×2m×6.2m(单池)
结构形式:
地埋式钢砼结构
(7)竖流沉淀池2
数量:
1座
水力停留时间:
HRT=2h
中心管面积:
A=0.27m2
中心管直径:
d0=0.58m
缝隙高度:
h3=0.17m
沉淀区有效断面积:
F=25m2
沉淀池直径:
D=5.7m
中心管高度:
h2=2.4m
污泥斗深度:
h5=2.6m
污泥斗容积:
V=24.2m3
保护高度:
h1=0.3m
缓冲高度:
h4=0.3m
沉淀池总高度:
H=5.77m
结构形式:
地埋式钢砼结构
(8)二级生物接触氧化池
数量:
1座
水力停留时间;HRT=1h
容积负荷:
NV=2kgBOD5/(m3·d)
填料:
φ25mm塑料蜂窝填料
有效容积:
32m3
有效水深:
h=5.9m
外形尺寸:
L×B×H=3m×2m×6.2m
结构形式:
地埋式钢砼结构
(9)竖流沉淀池3
数量:
1座
水力停留时间:
HRT=2h
中心管面积:
A=0.27m2
中心管直径:
d0=0.58m
缝隙高度:
h3=0.17m
沉淀区有效断面积:
F=25m2
沉淀池直径:
D=5.7m
中心管高度:
h2=2.4m
污泥斗深度:
h5=2.6m
污泥斗容积:
V=24.2m3
保护高度:
h1=0.3m
缓冲高度:
h4=0.3m
沉淀池总高度:
H=5.77m
结构形式:
地埋式钢砼结构
(10)生物活性炭池
数量:
1座
表面积:
F=10m2
有效容积:
V=29.2m3
炭床直径:
D=3.6m
炭层高度:
H=3m(分为两层)
冲洗强度:
q=8L/(m2·s)
冲洗时间:
t’=10min
承托层高度:
h4=0.4m
保护高:
h1=0.3m
炭床总高度:
H0=4.7m
结构形式:
钢结构
(11)污泥浓缩池
数量:
1座
浓缩池面积:
A=15m2
浓缩池直径:
D=4.4m
浓缩池高度:
H=4.35m
结构形式:
钢结构
4.2工艺设备
(1)提升泵
型号:
50WQ/D242-1.5
主要技术参数:
流量:
30m3/h扬程:
10m
功率:
1.5kw
转速:
2840r/min
泵重:
58kg
排出口径:
50mm
台数:
共2台,1开1备
(2)风机
型号:
MFSR150H
主要参数:
口径:
150A;转速:
1110rpm;
风压:
39.2Kpa;
进风状态风量(QS):
16.15m3/min;
所需动力(La):
16.5kw
台数:
共2台,1开1备
(3)污泥泵
型号:
NL25A-3
主要参数:
转速:
1430r/min;
流量:
5~4m3/h;
扬程:
3m;
效率:
50%;
电机功率:
6.37kw;
全机泵重:
19kg;
泵全长:
830mm
台数:
共2台,1开1备
(4)潜水搅拌器
型号:
JBSI型
主要参数:
转速:
20.2r/min;
功率:
1kw
(5)带式压率机
型号:
DYQ1000C
主要参数:
带宽(mm):
1000处理量(m3/h):
5~10
功率(kw):
1.1带速(m/min):
1.5~7
冲洗水耗量(m3/h):
14冲洗水压(Mpa):
≥0.5
气压(Kpa):
0.3~0.7泥饼含水率(%):
70~78
(6)污泥回流泵
型号:
NL25-10
主要参数:
转速:
2800r/min;流量:
10~8m3/h
扬程:
10m;功率:
0.55kw
泵重:
19kg;效率:
54%
全长:
830mm
台数:
共4台;1备3开
5公用工程
5.1给水排水
(1)给水
废水处理站正常运行时主要为化验室、设备清洗及职工卫生用水,用水量按3m3/h设计。
废水处理站消防用水按大于20L/s设计。
上述用水均由公司供水系统供给。
为保证厌氧处理系统启动及减缓运行过程中废水浓度的冲击,须配备专门的管路,输送公司其它生产工序所排低浓度废水用于所处理废水的调配,供水能力为50m3/h。
(2)排水
废水处理站采取雨污分流制,设雨水收集系统与厂区雨水管网相连。
废水处理产生的废水主要为污泥脱水及生活排水,设专用排水沟入调节池。
废水处理站处理达标后的废水排放。
5.2供配电
本工程装机总容量57.94kw,常用功率31.02kw,供电按三类电负荷设计,单回路供电,380伏四线制。
配电情况见表4。
表4工程配电情况表
设备名称
数量
总装机容量(kw/h)
常用功率(kw/h)
提升泵
2
3.0
1.5
风机
2
33.0
16.5
污泥泵
2
12.74
6.37
潜水搅拌泵
4
4.0
4.0
带式压滤机
1
1.1
1.1
污泥回流泵
2
1.1
0.55
照明
3.0
1.0
合计
57.94
31.02
5.3环境保护
废水处理属环境保护工程,工程本身产生污染主要是风机、水泵的设备噪声和废水处理过程中产生的污泥。
主要噪声设备安装在工房内,不会对周围环境产生影响;脱水后的污泥可沤制农肥。
5.4定员
废水处理站运行按照3班制度,每班操作人员2人,管理人员1人,化验室1人,共8人。
5.5占地面积
工程占地面积约2280m2。
附平面布置图。
6工程投资估算
根据《河北省建设工程材料预算价格》、《河北省建筑工程预算定额》、《河北省建筑工程预算补充定额》、《河北省常用项目单位估价汇总表》,并参考同类处理设计,本工程总投资153.8万元,其中设备投资37.5万元,土建投资77.67万元。
设备投资估算见表3,土建投资估算见表4,工程总投资见表5。
表3主要设备价格估算一览表
序号
设备名称
规格型号
数量
单价(万元)
总价(万元)
备注
1
筛网
0.4m2
1
0.10
0.10
2
提升泵
50WQ/D242-1.5
Q:
30m3/hH:
9m
2
0.60
1.20
1开1备
3
鼓风机
MFSR150H0.99m3/h29.4kpa
2
6
12.0
1开1备
4
污泥泵
NL25A-3
2
0.5
1.0
1开1备
5
潜水搅拌器
JBSI型
4
0.8
3.2
6
压滤机
DYQ1000C
1
15
15
7
管道、阀门
5
8
蜂窝填料
108m3
0.015
1.62
9
污泥回流泵
NL25-10
4
0.5
1.0
3开1备
小计
40.12
表4土建投资估算一览表
序号
名称
规格
数量
结构
造价(万元)
1
集水池
Ф6100×3300
1
钢砼
3
2
中和池
5000×2000×3300
1
钢砼
3
3
调节池
5000×3000×4600
1
钢砼
4.7
4
水解酸化池
8400×4000×6300
1
钢砼
21.54
5
生物接触氧化池
3000×2000×6200(单池)
2座(6小池)
钢砼
15.75
6
初沉池.
Ф5700×5150
1
钢砼
11.52
7
竖流沉淀池
5700×5770
2
钢砼
8
竖流沉淀池中心管
Ф580×1780
3
钢
1.08
9
污泥浓缩池
4400×2720
1
钢
5.52
10
生物活性炭
Ф2500×4700
2组
钢
4.56
11
操作间、化验室
5000×6300×4000
1
砖混
2
12
泵房、鼓风机房
5000×4000×4000
2
砖混
4
13
合计
77.67
表5废水处理站投资估算
项目
内容
总价(万元)
直接工程费
设备投资
40.12
土建投资
77.67
菌种费
8.0
小计
119.79
间接工程费
工程安装(比例)
15.0
设计费
3
人员培训、调试费
5.0
不可预见费
5
小计
28
合计
153.8
7综合效益分析
7.1环境效益分析
采用“厌氧(水解酸化)+两级好氧(生物接触氧化)”工艺,日处理废水700m3,处理后排水的COD、BOD5、SS分别为100mg/L、30mg/L、70mg/L,满足《污水综合排放标准》GB8978-1996表2一级标准值的要求,整体系统COD、BOD5、SS去除率分别为92%、92.5%和77.4%,具有明显的环境效益。
7.2经济损益分析
运行费用
本工程的经济损益分析主要指废水处理的运行费用。
废水处理工程的运行费用具体包括:
工人工资、电费。
计算基准:
年生产330天;
工人工资1000元/月;
电费按0.5元/kwh;
工资费用=月工资×职工人数=1000×12×8=1.33万元
电费=0.5×31.02(kw)×24×330=0.5×19.8×24×100=12.3万元
全年运行费用=1.33+12.3=13.63万元
废水处理费用为:
0.6元/m3废水。
7.3综合技术经济指标
废水处理站综合技术经济指标见表8。
表8综合技术经济指标一览表
项目
综合技术经济指
废水处理能力
700m3/d
占地面积
150m2
工程总投资
153.8万元
运行费用
年运行费用13.63万元
0.6元/m3废水
环境效益
COD削减量0.77t/d
BOD5削减量0.26t/d
8工作进度
设计阶段:
1个月
土建施工:
3个月
设备加工安装:
2个月
运行调试:
3个月
具体进度待项目确定后按排。
结论
采用“厌氧——好氧生化”工艺处理印染废水,日处理废水700m3。
工程实施后,处理后排水的COD、BOD5分别为100mg/L、30mg/L,满足《污水综合排放标准》GB8978-1996表4二级标准值的要求,整体系统COD、BOD5去除率分别为92%、92.5%,去除COD、BOD5分别为0.77t/d和0.26t/d,具有明显的社会效益和环境效益。
本工程总投资153.8万元,运行费用为27.72万元,吨水处理费用为0.6元。
从技术、经济指标看,该技术工艺是可行的。
附图与附件:
工艺流程图
厂区平面布置图
专利说明书、鉴定成果、获奖证书、设计资质等
工程业绩(图片)
参考文献
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中国科学技术出版社,1993
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