《环境工程概论》课程教学资源（教案讲义）第七章 水处理工程设计实例

环境工程概论 第七章水处理工程设计实例 实例一印染废水处理工程设计实例 基础资料 1,废水水量;10000m3d 2,废水水质: 表9-1印染废水水质 BODs CODcr TSs SS P酚 Cu Cr Pb硫化物 3001.80.133.01.2220.80.04 设计原则和工艺流程的确定 染废水回节医水丹区國匡化國圖出水 脱水泥饼 印染废水处理工艺流程 三、全过程设计计算 调节池 设计流量为Q=1000mn/d=4167m/h,设调节时间为3h,则所需调节池有效容积为 V=3×4167m3=1250.1m3,取调节池有效水深为5m,则池表面积A=1250/5=250m2,设 计时采用每格尺寸为11.2m×11,2m,则设计需要250/12×11.2=199格,实际采用2格。 2集水井 设计流量Q=1000mnd,总变化系数为1.2,则设计流量Qmax=12000m3/d=500 m3/h=1389Ws。设污水泵房选三用一备泵,则每台泵的流量为1389/3=463(/s)。集水井 有效容积按照一台泵流量的5min水量进行计算,则V=46.3×60×5/1000=13.89m3 取集水井有效水深为2m,则其表面积A=13.89/2=694m,取集水井宽度为B=1.5m, 则其长度L=7/1.5=47m,取超高为10m、浮渣高0.5m,则实际深度为H=2.0+1.0+0.5=3.5m 3污水泵 选用三用一备,则每台工作泵的设计流量为16668m3/h=46.3/s。泵所需自由水头H1l 2m,从集水井底到曝气池高H2=3.5+45=8m,管路水头损失H3=20m,未计水头损失 H4=1.0m,则泵需要的总扬程高度为H=2+8+2+1=13m。 4曝气池 采用分建式矩形回流管曝气池。设计流量Q=10000m3/d=4167m3/h进水BODs=300 mg/l,曝气时间为T=5h,污泥负荷率Ls取0.3 kabOBs/ kgMLss.d,污泥浓度 MLSS=4g。采用6座曝气池,则每座曝气池的处理流量为100006166637~m3d/69.5 m3/h。 曝气区设计:有效容积为ⅥI=69.5×5=34725m3,底部锥体容积V2按照曝气区容积 的2%计算为2%×347.25=6.95m3,则总有效容积为V=V1+V2=347.25=695=3542m3

环境工程概论 152 第七章水处理工程设计实例 实例一 印染废水处理工程设计实例 一、基础资料 1，废水水量；10000m3 /d 2，废水水质： 表 9－1 印染废水水质 PH BOD5 CODcr TSS SS 色度 N P 酚 Cu Cr Pb 硫化物 11.5 300 700 1200 100 300 1.8 0.13 3.0 1.2 2.2 0.8 0.04 二、设计原则和工艺流程的确定 印染废水 格栅 调节池 集水井 泵房 曝气池 二沉池 氧化池 泵房 气浮 出水 上清液 污泥浓缩池 凝聚池 脱水机 泥饼 滤液 图 9－1 印染废水处理工艺流程 三、全过程设计计算 1 调节池 设计流量为 Q＝10000m3 /d＝416.7m3 /h，设调节时间为 3h, 则所需调节池有效容积为 V＝3×416.7m3=1250.1m3，取调节池有效水深为 5m,则池表面积 A＝1250.1/5=250m2，设 计时采用每格尺寸为 11.2m×11.2m，则设计需要 250/11.2×11.2＝1.99 格，实际采用 2 格。 2 集水井 设计流量 Q＝10000m3 /d，总变化系数为 1.2，则设计流量 Qmax＝12000m3 /d=500 m3 /h=138.9 l/s。设污水泵房选三用一备泵，则每台泵的流量为 138.9/3=46.3(l/s)。集水井 有效容积按照一台泵流量的 5min 水量进行计算，则 V＝46.3×60×5/1000=13.89m3。 取集水井有效水深为 2m,则其表面积 A＝13.89/2=6.94m，取集水井宽度为 B=1.5m， 则其长度 L=7/1.5=4.7m,取超高为 1.0m、浮渣高 0.5m，则实际深度为 H=2.0+1.0+0.5=3.5m。 3 污水泵 选用三用一备，则每台工作泵的设计流量为 166.68m3 /h=46.3l/s。泵所需自由水头 H1 ＝2m，从集水井底到曝气池高 H2＝3.5+4.5=8m，管路水头损失 H3=2.0m, 未计水头损失 H4=1.0m，则泵需要的总扬程高度为 H＝2+8+2+1=13m。 4 曝气池 采用分建式矩形回流管曝气池。设计流量 Q＝10000 m3 /d=416.7m3 /h,进水 BOD5＝300 mg/l，曝气时间为 T＝5h, 污泥负荷率 Ls 取 0.3 kgBOD5 / kgMLss.d，污泥浓度 MLSS=4g/l。采用 6 座曝气池，则每座曝气池的处理流量为 10000/6=1666.7 m3 /d /69.5 m3 /h。 曝气区设计：有效容积为 V1＝69.5×5=347.25m3，底部锥体容积 V2 按照曝气区容积 的 2％计算为 2%×347.25=6.95 m3，则总有效容积为 V=V1+V2=347.25=6.95=354.2 m3

环境工程概论 取曝气池有效水深H1=4.5m,则每池表面积为Fl=VH1=35424.5=78.17m2。采用 正方形池型,尺寸为9m×9m=81m2。实际曝气时间为T=9×9×456945=525h 去曝气池超高H2为1.2m,则池总高度为H=4.5+1.2m=57m。 实际每个曝气池总容积为57×9×9=461.7m3。 污泥回流设计:污泥回流倍数R=MLSS/RSS-MLSS,其中混合液活性污泥浓度 MLSS=4g/,回流污泥浓度RSS=6g(含水率为994%)则R=46-4=2,回流比为200%。 导流窗:导流水量Q1=(1+2)×Q=3×6945=20835m3/h。设窗口区水流速度为 v1=100mm/s=360m/h,则窗口总过水面积为F4=Q/v1=208.35/360=0.58m。设每池采用 两个回流窗口,则每个回流窗口的面积为F5=0.58/2=029m。设窗口深度bl=0.7m,则窗 口水深H4=F5/bl=0.29/0.7=0414m,采用042 导流区设计:设导流区混合液水流下降速度2=36mh,则导流区过流面积 F2=Ql/2=208.35/36=579m,设导流区的宽度与曝气池相同,则导流区长度 L=F2/b=5799=0.64m,采用0.65m。则导流区尺寸为:065m×9m×1.7m 5曝气设备的选择与设计 每池每天去除BOD5的总量为(BOD5进一BOD出)×Q1×24=(0.3-0.03)×6945× 24=450 kgBOD5/d。需氧量计算公式为:R=a(BODs进一BODs出)+ bmlsS。对于印染废 水a=06,b=0.06。则R=06×450+0.06×3542×4=355kgO/=148kgO2/h。实际考虑 安全系数为1.5,则R=1.5×148=22.2kg/h。根据R=Ro×(Csw-C)×1.024(T20)×a /CSo,式中水温T=30℃,Cl=1.0mg/,Cso=76mg/,a=0.5,Csw=Cso×BxP/760 =76×0.85×745/760=633mg/。则Ro=51.9kgO2/h。曝气叶轮直径与其供氧能力的关系 式为:Ro=0.379V28D8kd,式中ⅴ为叶轮搅拌速度,取4.5m/s,kd取1.11,则计算结果 叶轮直径D=1.38m,实际取1.5m。叶轮功率N畔=0.0804wm3D205=16.85kw,选择PE150 型高强度表面曝气机,直径为1.5m,叶片数为6,当v=4.5m/s时其供氧能力为52kgO2/h 稍对于51.91kgO2/h。配备电机功率为30kw 6二沉池设计 每池处理水量为6945m3/h,设沉淀时间为1.5h,在MLSS为49时二沉池内水流上 升流速采用0.28mm/s=1.0lm/h。则沉淀池容积为=69.45×1.5=104.2m3,沉淀池的表面积 为F=6945/101=6876m2,设二沉池的宽度与曝气池相同,则其长度为6876/9=765m 有效水深为104175/9×765=1.5lm。二沉池超高取03m,缓冲层高度为0.5m,污泥斗采 用一只,上部尺寸为9m、下部尺寸为2m,则其高度为3.5m,实际取4.95m,则污泥斗 容积=[(9×9)+(2×2)×4952=19924m3。二沉池总高度为H 0.3+152+0.5+495=72m。混合液及回流污泥的总流量为69.45×(1+2)=20.8.35m3/h,污 水中浓度为4g/,则每h沉淀的污泥量为20834×4=8335kg,若含水率为995%,则污 泥的体积为8335/5=1667m3,则污泥储存时间为19924166.7=12h 7剩余污泥计算 按照一般理论计算数值偏大,按照经验公式计算:剩余污泥量为=进水BOD总量 (0.55-0.65),则剩余污泥量为=10000×300×065=1800kg/d,采用2000kgd。设其 含水率为994%,则每天排放的剩余污泥量为2000/6=333.3m3d,=13.89mh (1)营养物质计算

环境工程概论 153 取曝气池有效水深 H1＝4.5m，则每池表面积为 F1=V/H1=354.2/4.5=78.17m2。采用 正方形池型，尺寸为 9m×9m＝81 m2。实际曝气时间为 T=9×9×4.5/69.45=5.25 h。 去曝气池超高 H2 为 1.2 m，则池总高度为 H＝4.5+1.2m=5.7 m。 实际每个曝气池总容积为 5.7×9×9=461.7 m3。 污泥回流设计：污泥回流倍数 R＝MLSS / RSS-MLSS，其中混合液活性污泥浓度 MLSS＝4 g/l，回流污泥浓度 RSS=6 g/l(含水率为 99.4%)。则 R＝4/6-4=2，回流比为 200％。 导流窗：导流水量 Q1＝(1+2) ×Q＝3×69.45=208.35m3 /h。设窗口区水流速度为 v1=100mm/s=360 m/h，则窗口总过水面积为 F4=Q1/v1=208.35/360=0.58 m。设每池采用 两个回流窗口，则每个回流窗口的面积为 F5＝0.58/2=0.29m。设窗口深度 b1=0.7m,则窗 口水深 H4=F5/b1=0.29/0.7=0.414 m，采用 0.42 m。 导流区设计：设导流区混合液水流下降速度 v2=36 m/h，则导流区过流面积 F2=Q1/v2=208.35/36=5.79 m ，设导流区的宽度与曝气池相同，则导流区长度 L=F2/b=5.79/9=0.64 m，采用 0.65 m。则导流区尺寸为：0.65m×9m×1.7m。 5 曝气设备的选择与设计 每池每天去除 BOD5 的总量为(BOD5 进－BOD5 出)×Q1×24＝(0.3-0.03)×69.45× 24=450 kgBOD5/d。需氧量计算公式为：R=a'(BOD5 进－BOD5 出)＋b'MLSS。对于印染废 水 a'=0.6,b'=0.06。则 R＝0.6×450＋0.06×354.2×4＝355 kgO2/d=14.8 kgO2/h。实际考虑 安全系数为 1.5，则 R'=1.5×14.8=22.2 kg/h。根据 R'=Ro×(Csw－Cl)×1.024(T-20)×α /Cso，式中水温 T＝30℃，Cl=1.0 mg/l，Cso＝7.6 mg/l，α＝0.5，Csw＝Cso×β×P/760 ＝7.6×0.85×745/760=6.33 mg/l。则 Ro=51.9 kgO2/h。曝气叶轮直径与其供氧能力的关系 式为：Ro=0.379V2.8D1.88.kd，式中 v 为叶轮搅拌速度，取 4.5m/s，kd 取 1.11，则计算结果 叶轮直径 D＝1.38m，实际取 1.5m。叶轮功率 N 叶＝0.0804vm3D2.05＝16.85kw，选择 PE150 型高强度表面曝气机，直径为 1.5m，叶片数为 6，当 v=4.5m/s 时其供氧能力为 52 kgO2/h， 稍对于 51.91 kgO2/h。配备电机功率为 30kw。 6 二沉池设计 每池处理水量为 69.45m3 /h，设沉淀时间为 1.5h，在 MLSS 为 4g/l 时二沉池内水流上 升流速采用 0.28mm/s=1.01m/h。则沉淀池容积为＝69.45×1.5=104.2m3，沉淀池的表面积 为 F＝69.45/1.01=68.76m2，设二沉池的宽度与曝气池相同，则其长度为 68.76/9=7.65m。 有效水深为 104.175/9×7.65=1.51m。二沉池超高取 0.3m，缓冲层高度为 0.5m，污泥斗采 用一只，上部尺寸为 9m、下部尺寸为 2m，则其高度为 3.5m，实际取 4.95m，则污泥斗 容积＝ [(9 × 9) ＋ (2 × 2)] × 4.95/2 ＝ 199.24m3 。二沉池总高度为 H ＝ 0.3+1.52+0.5+4.95=7.2m。混合液及回流污泥的总流量为 69.45×(1+2)＝20.8.35m3 /h，污 水中浓度为 4g/l，则每 h 沉淀的污泥量为 208.34×4＝833.5 kg，若含水率为 99.5%，则污 泥的体积为 833.5/5=166.7m3 ,则污泥储存时间为 199.24/166.7=1.2h。 7 剩余污泥计算 按照一般理论计算数值偏大，按照经验公式计算：剩余污泥量为＝进水 BOD5 总量 ×(0.55～0.65)，则剩余污泥量为＝10000×300×0.65＝1800 kg/d，采用 2000 kg/d。设其 含水率为 99.4%，则每天排放的剩余污泥量为 2000/6＝333.3m3 /d，＝13.89m3 /h。 (1)营养物质计算

环境工程概论 投加比例按照BODs:N:P=100:5:1计算。废水中BOD5为300mg/,按照去除 100%计算,则N需要量为10000×300×5/100×24=625kg/h=150kg/d。相应地P的需 要量为30kg/d。印染废水中含有的N、P,根据有关资料为:N=1.8mg/,P=0.17mg/ 则废水中含:N=18kg/d=0.75kg/hP=1.7kg/d=0.07kg/h。生活污水中含有的N、P 按照工厂4200人计算,男女比例为1:1,排水量标准为每人每天50则生活污水总量为 4200×0.05=210m3d=8.75m/h,考虑安全系数取9m3/h=2l6m3d。根据一般资料,生活 污水中的N含量为172~30.1mg/,取25mg/;P含量为85~18.2mg/,取15mgl。 则生活污水N、P总含量为:N=54kgdP=3.24kg/d。需要添加的N、P量:N=150 18-54=126kg/;P=30-1.7-324=2506kgd。加入N物质为硫酸铵,分子量为132 N为28,则硫酸铵需要量为126×132/28=594kg/d:加入P物质为磷酸三钠,分子量为 164,P=31,则需要量为25.06×164/31=132.58kgd 8氧化脱色系统设计 污水流量Q=1000m3/d=416.7m3/h。加氯量按照60mg/计算,则每天加氯量为600 kg/d。加氯级为ZJ一L型转子加氯机 9污泥浓缩池设计 采用间断静止浓缩池,设计浓缩时间为10h,每天排放的剩余污泥量为333m/d 3.89m3/h,浓缩后污泥含水率为98%。则浓缩池所需总容积为13.89×10=1389m3。采 用二只浓缩池,交替使用,则每池容积为6945m3,采用的尺寸为直径为48m,有效深 度为4m,则实际容积为314×48×48×4/4=72.3m3。浓缩后的污泥量为1389×(100 994)(100-98)=417m3/h=100m3/d。 10脱水设备设计 选用板框压滤机二台,根据经验数据酶h每m2滤布可出干污泥3.15kg,则按照每天 24h运转计算每台板框压滤机所需的过滤面积为2000kg/315×24×2=1325m2,采用 15m2。污泥预处理时投加混凝剂进行调理,根据经验数据投加三氯化铁(有效含量为45%) 是,投加量按照3~5kgT污泥计算。实际取用4kgT污泥;投加固体聚合铝时投加量为 0.5~0.6kg/T污泥,取用0.55kgT污泥;投加液体聚合铝,有效含量为8~10%,投加 量为25~3.0kgT污泥,取用28kg/T污泥。则:投加的三氯化铁量为=4167×4=1667 kgh=400kg/d:;投加的聚合铝量为=4167×0.55=229kgh=55kgd;投加的液体聚合 铝量为=4.167×28=1167kg/h=280kg/d。脱水后的污泥量:浓缩后的污泥量为 4167m3/h,脱水前的含水了为98%,脱水后的含水率取84%,则脱水后的污泥量为4.167 ×(100-98)(100-84)=0.521m3/h=-12.25m3/d。若储存7天,则所需污泥堆场面积为90m2。 1药剂及储存设计 ①营养物质储存:N采用硫酸铵,每天用量为594kg,即213.84U/年,按照储存15 天计算,则每次需要储存594×15=89,硫酸铵的比重为1.77,则每次需要储存的体积 为89/1.77=503m3,设堆高1m,则所需的堆场面积为5m2,实际需要8m2的用地。P采 用磷酸三钠(12个结晶水),每天用量为132.58kg,储存15天,则每次储存量为13258 ×15=199,其比重为1.62,则每次需要堆放的体积为199/1.66=1.228m3,设堆高为05m 则所有堆场面积为12280.5=246m3,实际需要5m2的用地。 ②凝聚剂储存:采用液体的PAC,每天用量为280kg,储存30天,则每次需要储存

环境工程概论 154 投加比例按照 BOD5：N：P＝100：5：1 计算。废水中 BOD5 为 300 mg/l，按照去除 100％计算，则 N 需要量为 10000×300×5/100×24＝6.25 kg/h＝150 kg/d。相应地 P 的需 要量为 30 kg/d。印染废水中含有的 N、P，根据有关资料为：N＝1.8 mg/l，P＝0.17 mg/l。 则废水中含：N＝18 kg/d=0.75 kg/h;P=1.7 kg/d=0.07 kg/h。生活污水中含有的 N、P 按照工厂 4200 人计算，男女比例为 1：1，排水量标准为每人每天 50l,则生活污水总量为 4200×0.05＝210m3 /d=8.75m3 /h，考虑安全系数取 9m3 /h=216m3 /d。根据一般资料，生活 污水中的 N 含量为 17.2～30.1 mg/l，取 25 mg/l；P 含量为 8.5～18.2 mg/l，取 15 mg/l。 则生活污水 N、P 总含量为：N＝5.4 kg/d;P＝3.24 kg/d。需要添加的 N、P 量：N＝150－ 18－5.4=126 kg/l；P＝30－1.7－3.24＝25.06 kg/d。加入 N 物质为硫酸铵，分子量为 132， N 为 28，则硫酸铵需要量为 126×132/28＝594 kg/d；加入 P 物质为磷酸三钠，分子量为 164，P＝31，则需要量为 25.06×164/31＝132.58 kg/d。 8 氧化脱色系统设计 污水流量 Q＝10000m3 /d=416.7m3 /h。加氯量按照 60 mg/l 计算，则每天加氯量为 600 kg/d。加氯级为 ZJ－L 型转子加氯机。 9 污泥浓缩池设计 采用间断静止浓缩池，设计浓缩时间为 10h，每天排放的剩余污泥量为 333.3m3 /d＝ 13.89m3 /h，浓缩后污泥含水率为 98％。则浓缩池所需总容积为 13.89×10＝138.9m3。采 用二只浓缩池，交替使用，则每池容积为 69.45m3，采用的尺寸为直径为 4.8m，有效深 度为 4m，则实际容积为 3.14×4.8×4.8×4/4＝72.3m3。浓缩后的污泥量为 13.89×(100－ 99.4)/(100－98)＝4.17m3 /h＝100m3 /d。 10 脱水设备设计 选用板框压滤机二台，根据经验数据酶 h 每 m2 滤布可出干污泥 3.15 kg，则按照每天 24h 运转计算每台板框压滤机所需的过滤面积为 2000 kg/3.15×24×2=13.25m2，采用 15m2。污泥预处理时投加混凝剂进行调理，根据经验数据投加三氯化铁(有效含量为 45％) 是，投加量按照 3～5 kg/T 污泥计算。实际取用 4 kg/T 污泥；投加固体聚合铝时投加量为 0.5～0.6 kg/T 污泥，取用 0.55 kg/T 污泥；投加液体聚合铝，有效含量为 8～10％，投加 量为 2.5～3.0 kg/T 污泥，取用 2.8 kg/T 污泥。则：投加的三氯化铁量为＝4.167×4＝16.67 kg/h＝400 kg/d；投加的聚合铝量为＝4.167×0.55＝2.29 kg/h＝55 kg/d；投加的液体聚合 铝量为＝4.167×2.8＝11.67 kg/h＝280 kg/d。脱水后的污泥量：浓缩后的污泥量为 4.167m3 /h，脱水前的含水了为 98％，脱水后的含水率取 84％，则脱水后的污泥量为 4.167 ×(100－98)/(100－84)＝0.521m3 /h=12.25m3 /d。若储存 7 天，则所需污泥堆场面积为 90m2。 11 药剂及储存设计 ①营养物质储存：N 采用硫酸铵，每天用量为 594 kg，即 213.84t/年，按照储存 15 天计算，则每次需要储存 594×15＝8.9t，硫酸铵的比重为 1.77，则每次需要储存的体积 为 8.9/1.77＝5.03m3，设堆高 1m，则所需的堆场面积为 5m2，实际需要 8m2 的用地。P 采 用磷酸三钠(12 个结晶水)，每天用量为 132.58 kg，储存 15 天，则每次储存量为 132.58 ×15＝1.99t，其比重为1.62，则每次需要堆放的体积为1.99/1.66＝1.228m3，设堆高为0.5m， 则所有堆场面积为 1.228/0.5＝2.46m3，实际需要 5m2 的用地。 ②凝聚剂储存：采用液体的 PAC，每天用量为 280 kg，储存 30 天，则每次需要储存

环境工程概论 280×30=84t,PAC液体比重为120,则所需体积为841.2=7m3。需要10m3的储存池。 ③液氯:每天加氯量为600kg,储存15天,共计储存9,采用t的液氯钢瓶1l只,则 所需仓库面积为12m 12气浮池设计 废水理流量为1000ud,分成3组,每组处理废水量为4167/3=1389m/h。采用全加 压工艺、溶气时间为3~4min,取3.5min。则溶气罐容积为1389×3.5/60=8.1m3。设高度 为4.5m,则直径为1.5m。则实际溶气时间为343这。溶气所需空气量按照处理水量的3% 计算,则所需气量为1389×3%=4167m3/h。实际溶气量:水温为25℃,溶气压力为3.5 kgcm2,空气在水中的溶解度为60m/,而当压力为0时的空气溶解度为174ml则实 际溶气量为(60-174)×1389=5917m/h,设溶气效率为60%(一般为50~65%),则需 要的空气量为5917/06=0.165m3/min。选用Z-0.1847型空压机三台。溶气水泵的选用 流量为1389mh,扬程为41.3m(溶气压力为35m、管道损失3m、气浮池高度3.3m)。选 用6sh-9A水泵六台,三用三备。流量为1116~180m3/h;扬程为43.8~35m,功率为 28kw 气浮池池体的设计:表面负荷率设为4m3/m2h,停留时间为40min。则气浮池容积为 389×4060=926m3。气浮池表面积为A=138.914=347m2。有效水深为926/347 2.67m,采用3m。设超高0.3m,则总高3.3m。取气浮池宽度为4.5m,则池长为L= 34.7/4.5=7.7m。 穿孔集水管:取每根集水管出水流量为25m/h,则需要138925=6根集水管。选用 释放器:每只释放器流量为42m3/h,则需要138.9/42=33.1只,采用34只,分两排布 置,则每排为17只 药剂储存及高位药剂箱:投加PAC,浓度为8-10%,投加量为300mg,则每天使 用量为10000×0.3=3000kgd=125kg/h,按照储存20天计算,则每次储存60t。PAC的 比重为1.2,则所需储存池容积为60/1.2=50m3。高位塑料药剂箱容积按照一班考虑。则 每班需要的PAC为125×8=1000kg,所需容积为t/12=0.833m3,采用1m×12m×07m 的塑料箱一只。碱药剂:30%的NaOH,投加量为100mg/,每天用量为It,储存20天, 则每次储存量为20t。液碱比重为1.33,则储存池容积为20/1.33=15m3。高位碱药剂箱, 按照一班考虑。需要量为41.7×8=3336kg。则需要高位药剂象容积为333611.33= 0.26m3。 13电耗、原料消耗计算 ①电耗:装机367kw,使用268kw。 ②原料消耗:磷酸三钠4π/年;硫酸铵214u/年;液体PACl0lU/年:液氯216U年。 废水处理成本分析: ③药剂消耗费用:(1)液氯:单价为540元t,则每天324元:;(2)液体PAC:单价为 00元/t,则每天为100元:(3)磷酸三钠,单价900元t,则每天119元;硫酸铵单价185 元/t,则每天110元 电费:设照明用电功率为80kw班,则总用电量为268×24+80×2=6603kwh,按照每 度电04元计算,则每天电费2641元 工资:10人,600元/月。则每天200元

环境工程概论 155 280×30＝8.4t，PAC 液体比重为 1.20，则所需体积为 8.4/1.2＝7m3。需要 10m3 的储存池。 ③液氯：每天加氯量为 600 kg，储存 15 天，共计储存 9t，采用 1t 的液氯钢瓶 11 只，则 所需仓库面积为 12m2。 12 气浮池设计 废水理流量为 1000t/d，分成 3 组，每组处理废水量为 416.7/3=138.9m3 /h。采用全加 压工艺、溶气时间为 3～4min，取 3.5min。则溶气罐容积为 138.9×3.5/60=8.1m3。设高度 为 4.5m，则直径为 1.5m。则实际溶气时间为 3.43 这。溶气所需空气量按照处理水量的 3％ 计算，则所需气量为 138.9×3％=4.167m3 /h。实际溶气量：水温为 25℃，溶气压力为 3.5 kg/cm2，空气在水中的溶解度为 60ml/l，而当压力为 0 时的空气溶解度为 17.4ml/l。则实 际溶气量为(60－17.4)×138.9＝5.917m3 /h，设溶气效率为 60％(一般为 50～65％)，则需 要的空气量为 5.917/0.6=0.165m3 /min。选用 Z－0.184/7 型空压机三台。溶气水泵的选用： 流量为 138.9m3 /h，扬程为 41.3m(溶气压力为 35m、管道损失 3m、气浮池高度 3.3m)。选 用 6sh－9A 水泵六台，三用三备。流量为 111.6～180m3 /h；扬程为 43.8～35m，功率为 28kw。 气浮池池体的设计：表面负荷率设为 4m3 /m2 .h，停留时间为 40min。则气浮池容积为 138.9×40/60=92.6m3。气浮池表面积为 A＝138.9/4＝34.7m2。有效水深为 92.6/34.7＝ 2.67m，采用 3m。设超高 0.3m，则总高 3.3m。取气浮池宽度为 4.5m，则池长为 L＝ 34.7/4.5=7.7m。 穿孔集水管：取每根集水管出水流量为 25m3 /h，则需要 138.9/25＝6 根集水管。选用 释放器：每只释放器流量为 4.2m3 /h，则需要 138.9/4.2＝33.1 只，采用 34 只，分两排布 置，则每排为 17 只。 药剂储存及高位药剂箱：投加 PAC，浓度为 8－10％，投加量为 300 mg/l，则每天使 用量为 10000×0.3＝3000 kg/d＝125 kg/h，按照储存 20 天计算，则每次储存 60t。PAC 的 比重为 1.2，则所需储存池容积为 60/1.2＝50m3。高位塑料药剂箱容积按照一班考虑。则 每班需要的 PAC 为 125×8＝1000 kg，所需容积为 1t/1.2=0.833m3，采用 1m×1.2m×0.7m 的塑料箱一只。碱药剂：30％的 NaOH，投加量为 100 mg/l，每天用量为 1t，储存 20 天， 则每次储存量为 20t。液碱比重为 1.33，则储存池容积为 20/1.33＝15m3。高位碱药剂箱， 按照一班考虑。需要量为 41.7×8＝333.6 kg。则需要高位药剂象容积为 333.6/1.33＝ 0.26m3。 13 电耗、原料消耗计算 ①电耗:装机 367kw，使用 268kw。 ②原料消耗：磷酸三钠 47t/年；硫酸铵 214t/年；液体 PAC101t/年；液氯 216t/年。 废水处理成本分析： ③药剂消耗费用：(1)液氯：单价为 540 元/t，则每天 324 元；(2)液体 PAC：单价为 400 元/t，则每天为 100 元；(3)磷酸三钠，单价 900 元/t，则每天 119 元；硫酸铵单价 185 元/t，则每天 110 元。 电费：设照明用电功率为 80kw/班，则总用电量为 268×24＋80×2＝6603kw.h，按照每 度电 0.4 元计算，则每天电费 2641 元。 工资：10 人，600 元/月。则每天 200 元

总计费用为:324+100+119+110+2641+200=3494元/天。每处理lt废水0.35元。 四、设计小结 通过设置调节池对印染废水的水质和水量有很好的均衡作用,保证了后续处理设施 的高效运行;(2)合建式曝气池具有结构紧凑、耐冲击负荷能力较强及处理效果较好等优 点;(3)加氯化学氧化可以确保废水达标排放(特别是废水的色度):(4)污泥经过浓缩、脱 水等处理大大较少了污泥的处置量,可有效地防治二次污染 实例二腈纶废水处理工程设计 基础资料 某大型油田化工总厂因丙烯腈工程的扩建和3万吨腈纶工程的新建将产生350m/h 含氰污水。污水水量和水质情况: 表9-2腈纶废水水质 序号 项目 丙烯腈 腈纶装置 装置聚合溶剂回纺丝 1流量(m3/h) 100 2pH值 6-12 3 BODs( mg/l) 480 1033 CODer( mg/) 15003030240 5总碳(TOC(mg/) 683 6总悬浮物( TSS)( mg) 120 343 7总氮(TNmg) 0 8氨氮(NH3-N(mg/) 150 9硫氰酸钠( NaSCN(mg/) 10丙烯腈( ACN)( mg/l) 356 低聚物(βSPN)(mg/) 12氰化物( Cyanide)(mg/) 0.1 13硫化物( SulpHate)(mg/) 1365 14氯化物( Chloride(mg/) 899 15温度(℃) 常温35-4035-4035-40 设计原则和工艺流程确定 1污水处理工艺的确定 (1)处理要求 表9-3腈纶废水主要污染物去除效果分析 污染物种进水*(mgL)出水(mg)去除量(mgL)去除率(%) CODer 1323 100 BOD 49 NH3一N*率 138 氰化物 2.6 0.5 2.1 80.8 硫化物 76 1.0 75 98.7

环境工程概论 156 总计费用为：324＋100＋119＋110＋2641＋200＝3494 元/天。每处理 1t 废水 0.35 元。 四、设计小结 通过设置调节池对印染废水的水质和水量有很好的均衡作用，保证了后续处理设施 的高效运行；(2)合建式曝气池具有结构紧凑、耐冲击负荷能力较强及处理效果较好等优 点；(3)加氯化学氧化可以确保废水达标排放(特别是废水的色度)；(4)污泥经过浓缩、脱 水等处理大大较少了污泥的处置量，可有效地防治二次污染。 实例二 腈纶废水处理工程设计 一、基础资料 某大型油田化工总厂因丙烯腈工程的扩建和 3 万吨腈纶工程的新建将产生 350m3 /h 含氰污水。污水水量和水质情况： 表 9－2 腈纶废水水质 序号 项 目 丙烯腈 装置 腈纶装置 聚合 溶 剂 回 收 纺丝 1 流量(m3 /h) 125 70 55 100 2 pH 值 6.81 4-5 6-12 6-8 3 BOD5( mg/l) 480 1033 180 11 4 CODcr( mg/l) 1500 3030 240 55 5 总碳(TOC)( mg/l) 683 180 70 6 总悬浮物(TSS)( mg/l) 120 343 36 11 7 总氮(TN)( mg/l) 0 250 120 20 8 氨氮(NH3-N)( mg/l) 150 0 0 0 9 硫氰酸钠(NaSCN)( mg/l) 40 360 40 10 丙烯腈(ACN)( mg/l) 356 0 0 11 低聚物(SPN)( mg/l) 200 36 20 12 氰化物(Cyanide)( mg/l) 5 3 0.6 0.1 13 硫化物(SulpHate)( mg/l) 1365 90 118 14 氯化物(Chloride)( mg/l) 899 30 14 15 温度(℃) 常 温 35-40 35-40 35-40 二、设计原则和工艺流程确定 1 污水处理工艺的确定 (1)处理要求 表 9－3 腈纶废水主要污染物去除效果分析 污染物种 类 进水*（ mg/L） 出水（ mg/L） 去除量（ mg/L） 去除率（％） CODcr 1323 100 1223 92.4 BOD5 449 50 399 88.9 NH3－N** 138 25 113 81.9 氰化物 2.6 0.5 2.1 80.8 硫化物 76 1.0 75 98.7