新《污水處理施工方案資料》水解酸化+SBR的設(shè)計計算8

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1前言SBR工藝早在20世紀初已有應(yīng)用，由于人工管理的困難和煩瑣未于推廣應(yīng)用。此法集進水、曝氣、沉淀在一個池子中完成。一般由多個池子構(gòu)成一組，各池工作狀態(tài)輪流變換運行，單池由撇水器間歇出水，故又稱為序批式活性污泥法?！　≡摴に噷鹘y(tǒng)的曝氣池、沉淀池由空間上的分布改為時間上的分布，形成一體化的集約構(gòu)筑物，并利于實現(xiàn)緊湊的模塊布置，最大的優(yōu)點是節(jié)省占地。另外，可以減少污泥回流量，有節(jié)能效果。典型的SBR工藝沉淀時停止進水，靜止沉淀可以獲得較高的沉淀效率和較好的水質(zhì)。由SBR發(fā)展演變的又有CASS和CAST等工藝，在除磷脫氮及自動控制等方面有新的特點。但是，SBR工藝對自動化控制要求很高，并需要大量的電控閥門和機械撇水器，稍有故障將不能運行，一般必須引進全套進口設(shè)備。由于一池有多種功能，相關(guān)設(shè)備不得已而閑置，曝氣頭的數(shù)量和鼓風機的能力必須稍大。池子總體容積也不減小。另外，由于撇水深度通常有1.2—2米，出水的水位必須按最低撇水水位設(shè)計，故總的水力高程較一般工藝要高1米左右，能耗將有所提高。　　SBR工藝一般適用于中小規(guī)模、土地緊張、具有引進設(shè)備條件的場合。我國自九十年代中期開始，國家建設(shè)部屬市政設(shè)計研究院和上海、北京、天津等市政設(shè)計研究院，開始了SBR工藝技術(shù)的研究和應(yīng)用，但大部分處于試驗研究和小型污水處理廠的應(yīng)用階段。目前，只有幾座城市污水處理廠采用SBR法工藝處理城市混合污水，其處理效果較好，如：昆明市日處理污水量15萬噸的第三污水處理廠，其工藝為SBR法ICEAS技術(shù)，自投產(chǎn)以來，運行正常，出水水質(zhì)穩(wěn)定，達到了設(shè)計標準。

1天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)污水處理廠所采用的DAT-IAT工藝是一種SBR法的變形工藝和中國目前最大的SBR法城市污水處理廠。該工藝為方案的確定是根據(jù)天津市政工程設(shè)計研究院和開發(fā)區(qū)、以及國內(nèi)有關(guān)污水處理專家共同完成的，經(jīng)過對國內(nèi)外污水廠的考察并充分論證，認為SBR法DAT-IAT工藝能夠克服天津開發(fā)區(qū)工業(yè)廢水比重大、水質(zhì)水量變化幅度大的水質(zhì)特征，其處理后的水質(zhì)能夠滿足國家的排放標準。2概述2.1設(shè)計任務(wù)本設(shè)計方案的編制范圍是城市污水處理廠，日處理能力為35000,內(nèi)容包括設(shè)計計算說明書一份、污水處理廠工藝總平面圖1張、污水處理廠污水和污泥高程圖1張、主體構(gòu)筑物平剖面圖1張。2.2設(shè)計依據(jù)(1)《中華人民共和國環(huán)境保護法》和《水污染防治法》(2)《污水綜合排放標準GB8978－1996》(3)《城市污水處理及污染防治技術(shù)政策》(4)《室外排水設(shè)計規(guī)范(1997年版)》GBJ14-87(5)《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》GHZB1-1999(6)《污水排入城市下水道水質(zhì)標準》CJ3082-1999(7)《城市污水處理工程項目建設(shè)標準》建標［2001］77號(8)《污水綜合排放標準》DB8978-1996(9)《遼寧省污水與廢氣排放標準》DB21-60-89(10)《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》GB50282-98(11)《城市污水處理廠污水污泥排放標準》CJ3025-93(12)《城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設(shè)備設(shè)計標準》CJJ31-892.3阜新市概況2.3.1城市概況阜新市位于中國遼寧省的西北部，是一座新興的工業(yè)城市，遼寧省的畜牧、油料、產(chǎn)糖基地和重點產(chǎn)糧地區(qū)，中國重要的能源基地之一，素有“煤電之城”之稱。阜新市總面積10362km/m2

2，轄阜新蒙古族自治縣、彰武縣和海州、太平、新邱、清河門、細河五個區(qū)。海州區(qū)是全市政治、經(jīng)濟和文化的中心。全市現(xiàn)有人口190萬人，其中市區(qū)人口77萬人。阜新境內(nèi)有漢、蒙古、滿回、錫伯等24個民族。少數(shù)民族人口有27萬人，其中蒙古族居多，達20萬人，占全市總?cè)丝诘?1%。阜新氣候?qū)儆诒睖貛Т箨懠撅L氣候區(qū)，四季分明，雨熱同季，光照充足。2.3.2廢水來源及主要污染物城市污水來源主要包括家庭污水、工業(yè)廢水、礦業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)廢水、畜牧廢水、及滲入之地下水等。由城市排水管網(wǎng)匯集并輸送到污水處理廠進行處理。對于收集后的城市污水，含有家庭、工業(yè)、排泄和其它來源排放的各種污染物。主要包括有：固體懸浮污染物、持久有機污染物(POPs)、溶解鹽(TDS)、營養(yǎng)物(N,P)、病原菌、病毒、寄生蟲等。工業(yè)污水主要來自啤酒廠、化工廠以及其他工廠，工業(yè)廢水包括生產(chǎn)污水和冷卻水。這兩種廢水性質(zhì)截然不同。冷卻水要由工廠回收循環(huán)使用，一般不應(yīng)排入城市排水管網(wǎng)。生產(chǎn)污水首先應(yīng)由工廠綜合利用，盡量減少排出量。生產(chǎn)污水中含有損害管道、妨礙城市污水處理工藝以及影響處理后的污水和污泥利用的污染物，工廠應(yīng)進行預(yù)處理，水質(zhì)達到排放標準后再排入城市排水管網(wǎng)。城市污水的污染，一般經(jīng)歷三個歷史時期：病源污染期、總體污染期和新污染期。在病源污染期，城市污水主要是生活污水。由于污水中含有病菌和病毒，污水排入水體后往往會傳染疾病。在總體污染期，隨著工業(yè)的發(fā)展和人口的集中，城市污水量及所含的污染物種類不斷增加。污水排入水體后，造成水體中懸浮物數(shù)量和生化需氧量越來越高，水體缺氧，水生生物滅絕。在新污染期，由于工業(yè)的高度發(fā)展，污水所含的污染物種類更加復雜。工業(yè)廢水已日益成為城市污水處理中的主要對象。2.4設(shè)計規(guī)模、數(shù)據(jù)及相關(guān)資料2.4.1設(shè)計規(guī)模及要求

3日處理量為3.5000m3/d進水水質(zhì)：150mg/l300mg/l200mg/l出水水質(zhì)：30mg/l100mg/l30mg/l2.4.2氣象資料氣溫：年平均氣溫8.7℃，夏季最高氣溫37.5℃，冬季最低氣溫-23.0℃。主導風向：西南最大風速：1.6m/s年平均降雨量：457.1mm年蒸發(fā)量：1941.8mm無霜期：180天最大凍土深度：1.4m2.4.3自然地理阜新市位于遼寧省西北部，東與鐵嶺毗鄰，西與朝陽接壤，南與錦州、沈陽為鄰，北與內(nèi)蒙古相望，總面積10355km/m2。地理坐標為東經(jīng)120°10`之間，北緯41°41`至42°56`之間，城市位于自東北向西南傾斜的盆地中，南有醫(yī)巫閭山脈，北有小松嶺山。新義鐵路和細河東西橫穿市區(qū)。阜新市海拔較高，地貌按其成因及形態(tài)組合分為平原、山地、丘陵三大類，其中平原較少，丘陵面積所占比重較大。市區(qū)是一個以盆地、丘陵為主體的地區(qū)，土壤較為貧瘠，天然植被殘存較少，現(xiàn)已被大片人工植被所代替。阜新市接近內(nèi)蒙古地區(qū)，屬于大陸性氣候，其特點是：春季干旱多風，夏季炎熱少雨，秋季冷涼早霜，冬季嚴寒少雪。最大風速為16.0m/s全年日照時間為2903.8h。

43工藝流程方案的選擇污水處理工藝選擇正確與否直接關(guān)系到工程的投資、經(jīng)營成本，出水水質(zhì)的達標，以及運行是否可靠。因此，選擇適當?shù)奈鬯幚砉に囀俏鬯幚砉こ痰年P(guān)鍵。3.1工藝流程方案選擇原則城市污水處理廠的工藝選擇一般應(yīng)遵循三條原則：(1)技術(shù)合理。

5應(yīng)正確處理技術(shù)的先進性和成熟性的辨證關(guān)系。一方面，應(yīng)當重視工藝所具備的技術(shù)指標的先進性，同時必須充分考慮適合中國的國情和工程的性質(zhì)。城市污水處理工程不同于一般點源治理項目，它作為城市基礎(chǔ)設(shè)施工程，具有規(guī)模大、投資高的特點，且是百年大計，必須確保百分之百的成功。工藝的選擇更注重成熟性和可靠性，因此，我們強調(diào)技術(shù)的合理，而不簡單提倡技術(shù)先進。必須把技術(shù)的風險降到最小程度。(2)經(jīng)濟節(jié)能。節(jié)省工程投資是城市污水處理廠建設(shè)的重要前提。合理確定處理標準，選擇簡捷緊湊的處理工藝，盡可能地減少占地，力求降低地基處理和土建造價。同時，必須充分考慮節(jié)省電耗和藥耗，把運行費用減至最低。對于我國現(xiàn)有的經(jīng)濟承受能力來說，這一點尤為重要。(3)易于管理。城市污水處理是我國的新興行業(yè)，專業(yè)人才相對缺乏。在工藝選擇過程中，必須充分考慮到我國現(xiàn)有的運行管理水平，盡可能做到設(shè)備簡單，維護方便，適當采用可靠實用的自動化技術(shù)。應(yīng)特別注重工藝本身對水質(zhì)變化的適應(yīng)性及處理出水的穩(wěn)定性。任何一種工藝總是有利有敝，關(guān)鍵在于適用性如何。在工程實踐中，應(yīng)該具體情況具體分析，因地制宜，綜合比較，取長補短，作出較為優(yōu)化的選擇。3.2城市污水處理廠工藝方案比較及選擇3.2.1工藝流程確定的原則①工藝流程在達標條件下，采用成熟可靠的工藝，技術(shù)先進且運行穩(wěn)定。②布置合理，投資省，占地少，處理成本低。③盡量降低能耗，充分考慮給水，污泥的資源化，且能夠綜合利用。④盡量選用先進，高效設(shè)備，提高自動化水平，設(shè)置必要的監(jiān)控設(shè)備。3.2.2污水處理工藝流程的確定污水處理工藝的選擇正確與否直接關(guān)系到工程的投資，經(jīng)營成本，出水水質(zhì)的達標，以及運行是否可靠。因此，選擇適當?shù)奈鬯幚砉に囀俏鬯幚砉こ痰年P(guān)鍵。3.2.3污水二級處理工藝的比較

6方案一與方案二主要差別在有否使用沉砂池和曝氣池(方案一：普通活性污泥法，方案二：沉砂+SBR法)所采用的類型。平流沉砂池的作用是處理格柵沒能處理掉的細小的懸浮物，減小后續(xù)處理構(gòu)筑物的負荷，同時提高處理效果。另外，SBR反應(yīng)池采用一個池子完成多道工序，不僅提高了處理效率，而且其體積小，無須設(shè)置大規(guī)模的污泥回流系統(tǒng)和二次沉淀池，減小了施工量。3.2.4本設(shè)計工藝流程的確定整個路線由預(yù)處理+生化處理工藝組成。主要設(shè)備選用高效，運行穩(wěn)定操作維護容易的設(shè)備，以提高廢水的處理效果，降低處理費用，使廢水處理后達到排放標準的要求。預(yù)處理包括格柵+平流沉砂池主要是去除90%以上的SS和50%左右的COD以減輕生化處理的負荷。廢水生化處理采用SBR活性污泥法處理工藝，不僅處理效果好，而且不用設(shè)置二次沉淀池和大規(guī)模污泥回流系統(tǒng)，節(jié)省資金。其流程見圖3.1。圖3-1流程圖4主體構(gòu)筑物的設(shè)計4.1粗格柵

7圖4-1格柵示意圖格柵作為污水處理中的預(yù)處理方法，應(yīng)用廣泛，可以有效去除污水中的較大懸浮物，保護后續(xù)處理設(shè)備穩(wěn)定運行及提升泵的運轉(zhuǎn)。[1]由于城市污水中含有大量較大的懸浮物，為此首先選用格柵作為去除較大懸浮物的手段，以保護提升泵的運轉(zhuǎn)。Q=35000m3/d=0.405m3/s=1458m3/hKz=2.7/Q0.11=1.395Qmax=KzQ=1.395m3/s(1)柵條的間隙數(shù)(n)設(shè)柵前水深h=0.6m，過柵流速v=0.9m/s，柵條間隙b=50mm，格柵傾角α=60°：(4-1)圓整取17個刪條數(shù)為18(2)柵槽寬度(B)取扁鋼，柵條寬度S=10mmm(4-2)(3)進水渠道漸寬部分長度(L)

8其漸寬部分展開角1=20°m(4-3)m(4-4)(4)柵槽與出水渠連接處的漸窄部分長度(2)lm(4-5)(5)通過格柵的水頭損失(h1)設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面,刪條形狀系數(shù)，增大系數(shù)K=3m(4-6)(6)柵槽總寬度(H)設(shè)柵前渠道超高h2=0.3mm(4-7)(7)柵槽總長度(L)m(4-8)(8)每日柵渣量(W)在格柵間隙50mm的情況下，設(shè)柵渣量為0.02m3/1000m3污水m3/d>0.2m3/d(4-9)所以采用機械清渣。選用BLQ-1500型格柵清污機，其技術(shù)參數(shù)為：格柵外型寬1500mm，柵條有效間隙15～100mm，安裝角度60～90°，齒耙額定載荷100kg/m，適用井深4～12m，升降電機功率1.5kW，翻耙電機功率1.5～2.2kW，由江蘇一環(huán)集團公司生產(chǎn)。

94.2泵房選用500WL2490-9型潛水排污泵，其技術(shù)參數(shù)為：流量2490m3/h，揚程9m，轉(zhuǎn)速490r/min，軸功率76.3kW，配用功率1kW10，效率80%，重量2800kg，由揚州市亞太特種水泵廠生產(chǎn)。4.3細格柵(1)柵條的間隙數(shù)(n)采用兩組細格柵，設(shè)柵前水h=0.6m，過柵流速v=0.9m/s，柵條間隙b=10mm，格柵傾角=60°圓整取82刪條數(shù)為83(2)柵槽寬度(B)取扁鋼，柵條寬度S=0.010mm格柵分兩組并聯(lián)運行m(3)進水渠道漸寬部分長度(l1)其漸寬部分展開角α1=20°,刪前流速mmm(4)柵槽與出水渠連接處的漸窄部分長度(l2)m(5)通過格柵的水頭損失(h1)

10設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面m(6)柵槽后寬度(H)設(shè)柵前渠道超高h2=0.3mm(7)柵槽總長度(L)m(8)每日柵渣量(W)在格柵間隙10mm的情況下，設(shè)柵渣量為0.1m3/1000m3污水m3/d>0.2m3/d所以采用機械清渣。選用HG-1000型回轉(zhuǎn)式格柵除污機，其技術(shù)參數(shù)為：耙齒間隙10mm，耙齒節(jié)距100mm，電機功率1.5kW，耙齒線速度2m/min，柵寬1000mm，設(shè)備總寬1180mm，安裝角度60°，排渣口高度800mm，由杭州行氧環(huán)保成套設(shè)備有限公司生產(chǎn)4.4曝氣沉砂池沉砂池的作用使從廢水中分離密度較大的無機顆粒。常用的有平流式沉砂池和曝氣沉砂池。平流式沉砂池由入流渠、出流渠、閘板、水流部分及沉砂斗組成。它具有阻截無機顆粒效果好、工作穩(wěn)定、構(gòu)造簡單和排砂方便等優(yōu)點。設(shè)計計算⑴設(shè)計參數(shù)①最大設(shè)計流量時的流速m/s②最大設(shè)計流量時的流行時間s③池子格數(shù)④池子每格寬m

11⑤清除沉砂的時間間隔d⑥城市污水沉砂量m3m3污水⑦沉砂斗斗底寬m⑧沉砂斗斗高m⑨超高m曝氣沉砂池計算示意圖見圖4-2。ab圖4—2曝氣沉砂池計算圖a平面圖b橫剖面圖

12計算過程①長度()m(4-10)②水流斷面面積()m2(4-11)③池子總寬()m(4-12)④有效水深()m2(4-13)⑤沉砂斗所需容積()m3(4-14)⑥每個沉砂斗容積設(shè)每個分格有2個砂斗m3⑦沉砂斗各部分尺寸設(shè)斗壁與水平面的傾角為60o砂斗上口寬m(4-15)沉砂斗容積m3(4-16)m

13⑧沉砂室高度()采用重力排砂，設(shè)計池底坡度為0.02，坡向砂斗m(4-17)⑨池子總高()m4.5水解酸化池圖4-3水解酸化池示意圖考慮到廢水中有機物含量較高，直接通過SBR池難以達到要求去除的效果，而水解酸化池具有改善污水可生化性的特點，能使廢水中的大分子、難降解的有機物轉(zhuǎn)變?yōu)橐捉到獾男》肿佑袡C物，同時也可去除廢水中的部分有機物并減少最終排放的剩余污泥量，所以廢水在進入SBR池前先通過水解酸化池。設(shè)計參數(shù)：水力停留時間：2.5~4.5h，取2.5h反應(yīng)器高度：4~6m，取4.4m反應(yīng)器的升流速度：0.5~1.8m/h4.5.1反應(yīng)器的體積4.5.2水解池的有效截面積

14考慮到有效截面積太大不利于布水，同時考慮到設(shè)備檢修，池體清洗，擬將水解池分為五格，每格面積：取單池寬10m，則單格池長24m。水解酸化池的五格為聯(lián)體建造，并在每兩格間設(shè)計有一道隔墻。4.5.3水解池上升流速核算(m/h)符合要求式中：―上升流速，m/h―反應(yīng)器高度，m―水力停留時間，h4.5.4BOD去除效率根據(jù)相關(guān)資料確定，去除率為25%750-75025%563(mg/L)4.5.5COD去除效率根據(jù)相關(guān)資料確定，去除率為30%1000-100030%=700(mg/L)4.5.6SS去除效率根據(jù)相關(guān)資料確定，去除率為70%500-50070%=150(mg/L)4.5.7產(chǎn)泥量式中：―產(chǎn)泥系數(shù)―進水COD濃度，kg/m3

15―COD去除效率取污泥含水率99.2%，則(m3/h)4.5.8配水方式采用穿孔管布水器，配水支管出水口距池底200mm，位于服務(wù)面積的中心，出水管孔徑為20mm。4.5.9出水收集出水采用鋼板矩形堰。4.5.10排泥系統(tǒng)采用靜壓排泥裝置，沿距形池縱向多點排泥，排泥點設(shè)在污泥區(qū)中上部。污泥排放采用定時排泥，每日1~2次。另外，由于反應(yīng)池底部可能回積累顆粒物質(zhì)和小砂礫，需要在水解池底部設(shè)排泥管[5]。4.6SBR池曝氣或不曝氣曝氣靜止曝氣排水排泥污泥活化圖4-3SBR工藝流程圖4.6.1工藝介紹SBR是序批式間歇活性污泥法的簡稱。隨著工業(yè)和自動化控制技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是監(jiān)控技術(shù)自動化程度及污水處理廠自動化管理要求的提高。SBR法在工業(yè)廢水處理中得到了廣泛的應(yīng)用。

16序批式間歇活性污泥工藝由按一定時間順序間歇操作運行的反應(yīng)器組成。所謂間歇，有兩種含義：一是運行操作在空間上是按序排列、間歇的，由于污水大都是連續(xù)排放，且流量波動很大，這時SBR反應(yīng)器應(yīng)至少為兩個，污水連續(xù)按順序進入每個池，是空間上的間歇。二是SBR反應(yīng)器的運行操作，在時間上也是按次序排列的。SBR工藝的一個完整的操作過程，也就是每個間歇反應(yīng)器在處理廢水時的操作過程，包括進水期、反應(yīng)期、沉淀期、排水排泥期、閑置期五個階段。這種操作周期是周而復始進行的，以達到不斷進行污水處理的目的。對于單個的SBR反應(yīng)器來說，不存在空間上的控制要求，只存在時間上的有效控制和變換，即達到多種功能的要求，非常靈活。4.6.1.1SBR工藝特點是：(1)工程簡單，造價低。(2)時間上有理想推流式反應(yīng)器的特性。(3)運行方式靈活，脫N除P效果好。(4)良好的污泥沉降性能。(5)對進水水質(zhì)水量波動適應(yīng)性好。4.6.1.2SBR工藝的操作過程：(1)進水期進水期是反應(yīng)池接納污水的過程。由于充水開始是上個周期的閑置期，所以此時反應(yīng)器中剩有高濃度的活性污泥混合液，這也就相當于活性污泥法中污泥回流作用。SBR工藝間歇進水，即在每個運行周期之初在一個較短時間內(nèi)將污水投入反應(yīng)器，待污水到達一定位置停止進水后進行下一步操作。因此，充水期的SBR池相當于一個變?nèi)莘磻?yīng)器?；旌弦夯|(zhì)濃度隨水量增加而加大。充水過程中逐步完成吸附、氧化作用。SBR工藝由于投入時間短，量大，易造成污染物積累，應(yīng)控制進水時間。SBR充水過程，不僅水位提高，而且進行著重要的生化反應(yīng)。充水期間可進行曝氣、攪拌或靜止。曝氣方式包括非限制曝氣(邊曝氣邊充水)、限制曝氣(充完水曝氣)半限制曝氣(充水后期曝氣)。

17(2)反應(yīng)期進水期后或充滿水后，進行曝氣或攪拌達到處理的目的(去除BOD、除N、P等)。在反應(yīng)階段，活性污泥微生物周期性地處于高濃度、低濃度的基質(zhì)環(huán)境中，反應(yīng)器相應(yīng)地形成厭氧—缺氧—好氧的交替過程。反應(yīng)階段值得一提的是，雖然SBR反應(yīng)器內(nèi)的混合液呈完全混合狀態(tài)，但在時間序列上是一個理想的推流式反應(yīng)器裝置。SBR反應(yīng)器的濃度階梯是按時間序列變化的，而不是傳統(tǒng)的活性污泥法按空間變化控制，不同批污泥不混合。能提高處理效率，抗沖擊負荷，防止污泥膨脹。(3)沉淀期相當于傳統(tǒng)活性污泥法中的二次沉淀池，停止曝氣攪拌后，污泥絮體靠重力沉降和上清液分離。本身作為沉淀池，避免了泥水混合液流經(jīng)管道，也避免了使剛剛形成絮體的活性污泥破碎。此外，SBR活性污泥是在靜止時沉降而不是在一定流速下沉降的，所以受干擾小，沉降時間短，效率高。(4)排水期活性污泥大部分為下周期回流使用，過剩污泥進行排放，一般這部分污泥僅占總污泥的30%左右，污水排出，進入下道工序。(5)閑置期作用是通過攪拌、曝氣或靜止使其中微生物恢復其活性，并起反硝化作用而進行脫水。4.6.2設(shè)計計算設(shè)計參數(shù)：進水BOD5=150mg/LLs取0.3周期數(shù)取3次/天排除比m取2X取3000mg/L反應(yīng)器水深5.0m安全高度m排水時間TD取2h設(shè)反應(yīng)器個數(shù)N=4污泥容積負荷kgBOD5/(m3d)

18污泥體積指數(shù)SVI=70水深H=5m污泥產(chǎn)率Y=0.55污泥齡d內(nèi)源代謝系數(shù)進水TKN=45污泥含氮率12.4%揮發(fā)性污泥VSS=150mg/l進水mg/l出水mg/l[1]曝氣時間(TA)h(4-18)[2]沉淀時間(TS)℃m/h(4-19)h(4-20)[3]周期數(shù)的確定(n)1個周期所需時間h取8h(4-21)[4]進水時間(TF)h(4-22)[5]反應(yīng)器容積(V)

19m3(4-23)m3(4-24)m3(4-25)m3(4-26)m3(4-27)均符合要求[6]單座反應(yīng)池尺寸m2(4-28)取反應(yīng)器寬度B=14mm(4-29)[7]反應(yīng)池的設(shè)計運行水位

20.m(4-30)m(4-31)mmm[8]需氧量AOR

215.污泥處理5.1設(shè)計說明濃縮的目的是降低污泥的含水率，減少污泥體積，以利于后續(xù)處理與利用。選擇污泥濃縮方法時，除考慮方法本身特點外，還應(yīng)考慮污泥本身性質(zhì)、來源和最終處置方法等。常用的方法及其特點如下：重力濃縮法優(yōu)點：貯泥能力強，動力消耗小，運行費用低，操作簡便。缺點：占地面積大，濃縮效果差，濃縮后污泥含水率高，易發(fā)酵產(chǎn)生臭氣。適用范圍：用于濃縮初沉池污泥，初沉污泥和剩余活性污泥的混合污泥。氣浮濃縮法優(yōu)點：占地面積小，濃縮效果好。缺點：動力消耗、操作要求高。適用范圍：濃縮過程中易發(fā)生污泥膨脹、易發(fā)酵的活性污泥和生物膜法污泥。③離心濃縮法優(yōu)點：占地面積很小，處理能力大，濃縮后污泥含水率低，全封閉，無臭氣發(fā)生。缺點：專用離心機價格高，操作管理要求高。適用范圍：用于難以濃縮的活性污泥，和場地小衛(wèi)生要求高、濃縮后污泥含水率很低的場合。綜合考慮各種因素后，決定選用重力濃縮法。5.2污泥處理系統(tǒng)設(shè)計計算5.2.1污泥濃縮池污泥系統(tǒng)處理工藝流程圖根據(jù)各種條件選擇污泥工藝流程見圖5.1

22圖5-1污泥工藝流程污泥量m3/h(按一小時計)污泥的濃縮(采用重力濃縮池)(1)濃縮池總面積A，(5-1)Q—污泥量m3/hC—進入濃縮池的污泥固體密度kg/m3它與含水率P%的關(guān)系為kg/m3(5-2)G—固體通量kg/m3.d。對于剩余污泥G=30~60，對于初沉污泥G=80~120m2(2)單池面積n—濃縮池數(shù)取2個所以=62.1m2(3)濃縮池直徑D所以m(4)濃縮池工作部分高度

23(5-3)(5)T—設(shè)計濃縮時間h，一般為16h左右故m取3m(6)濃縮池有效水深H故m—緩沖層高度一般為0.3m(7)濃縮池總高度—超高取0.3m故m(8)濃縮后污泥體積m3(5-4)分別為進泥和濃縮后污泥含水率，對于剩余活性污泥(9)澄清液量m3(10)濃縮后污泥有效容積m3(5-5)其中t排泥間隔取8h(11)設(shè)計污泥斗容積1)取斗壁與水平面傾角為，污泥斗高度m，m

24m(5-6)m31)設(shè)計污泥斗以上圓錐體部分污泥容積(5-7)m(5-8)m3(5-9)m3>符合要求（12）濃縮池總高度m污泥濃縮池構(gòu)造見圖5-2。5.2.2污泥脫水間設(shè)計污泥濃縮后，其含水率為97％，呈流動狀，體積很大，因此還需要進行污泥脫水。濃縮池后的污泥量為1840m3/d。擬選用DY－2000型帶式壓濾機2臺。圖5-2污泥濃縮池構(gòu)造

256污水廠平面布置及高程布置6.1污水處理廠平面布置6.1.1布置原則(1)污水處理廠構(gòu)筑物及輔助構(gòu)筑物的布置應(yīng)緊湊，節(jié)約用地和便于管理。①．池形的選擇應(yīng)考慮減少占地，利于構(gòu)筑物及輔助構(gòu)筑物之間的協(xié)調(diào)；②．構(gòu)筑物及輔助構(gòu)筑物單體數(shù)量除按計算要求確定外，亦應(yīng)利于相互間的協(xié)調(diào)和總圖的協(xié)調(diào)；③

26．構(gòu)筑物及輔助構(gòu)筑物的布置除按工藝流程和進出水方向順捷布置外，還應(yīng)考慮與外界交通、氣象、人居環(huán)境和發(fā)展規(guī)劃的協(xié)調(diào)，做好功能劃分和局部利用。(2)構(gòu)筑物及輔助構(gòu)筑物之間的間距應(yīng)按交通、管道敷設(shè)、基礎(chǔ)施工和運行管理需要考慮。(3)管線布置盡量沿道路與構(gòu)筑物及輔助構(gòu)筑物平行布置，便于施工與檢修。(4)做好建筑、道路、綠地與工藝構(gòu)筑物的協(xié)調(diào)，做到即使生產(chǎn)運行安全方便，又使廠區(qū)環(huán)境美觀，向外界展現(xiàn)優(yōu)美的形象。(5)具體做好以下布置。①污泥濃縮池應(yīng)與辦公區(qū)或廠前區(qū)分離；②配電應(yīng)靠近引入點或耗電量大的構(gòu)筑物及輔助構(gòu)筑物，并便于管理；③重力流管線應(yīng)盡量避免迂回曲折。6.1.2平面布置特點平面布置特點有：布置緊湊，構(gòu)筑物及輔助構(gòu)筑物占地面積比例大于40%。重點突出，運行及重點區(qū)域放置合理。美化環(huán)境，集水井，污泥濃縮池設(shè)于廠后部。6.2污水處理廠高程布置6.2.1布置原則(1)盡可能利用地形坡度，使污水按處理流程在構(gòu)筑物之間能自流，盡量減少提升次數(shù)和水泵所需揚程。(2)協(xié)調(diào)好廠區(qū)平面布置與各單體埋深，以免工程投資增大、施工困難和污水多次提升。(3)注意污水流程和污泥流程的配合，盡量減少提升高度。(4)協(xié)調(diào)好單體構(gòu)造設(shè)計與各構(gòu)筑物埋深，便于正常排放，又利檢修排空。6.2.2高程布置任務(wù)①確定泵房，構(gòu)筑物及連接管道標高；

27②確定各構(gòu)筑物內(nèi)液面標高。原則：①保證污水在各構(gòu)筑物之間順利自流；②需算各構(gòu)筑物之間的水頭損失；③按最大水流，最大損失計算6.2.3高程計算(1)各構(gòu)筑物的損失各構(gòu)筑物的損失見下表表6-3各構(gòu)筑物水頭損失表構(gòu)筑物名稱序號水頭損失(m)粗格柵60.15污水提升泵房50.20細格柵40.25沉砂池30.30水解池SBR池20.70(2)各段管路的水頭損失各段管路的水頭損失見表6表6-4管路水頭損失計算表管段流量(m3/h)管徑(mm)管長(m)1000i流速(m/s)局部水頭損失(m)沿程水頭損失(m)1—21656500155.2613.22.260.253.452—3828.0400135.381.091.800.300.803—4849.640022.211.51.820.0360.2654—516565003.7413.22.260.0450.0395—616565002.0813.22.260.0350.022則總損失為

28=0.25+3.45+0.35+0.30+0.80+0.704+0.036+0.265+0.3+0.045+0.039+0.25+0.035+0.022+0.20+0.15=9.29m由于水頭損失小于所選污水提升泵的揚程，所以所選的污水提升泵滿足要求。

297勞動定員及經(jīng)濟分析7.1勞動定員（1）生產(chǎn)產(chǎn)組織污水處理廠隸屬于公用事業(yè)部門，生產(chǎn)受市環(huán)保部門監(jiān)督，根據(jù)國家《城鎮(zhèn)污水廠和附屬設(shè)備設(shè)計標準》CJJ139—89。結(jié)合該廠具體情況，設(shè)立如下機構(gòu)及人員：生產(chǎn)機構(gòu)，管理科室，技術(shù)人員，生產(chǎn)工人。（2）人員編制根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模、工藝要求及設(shè)備的自動化程度，污水處理廠定員163人，詳見下表表7-1人員編制表部門崗位生產(chǎn)班次編制/人定員生產(chǎn)部門污水處理設(shè)施2938污泥處理設(shè)施2618發(fā)電設(shè)施2520控制室3624化驗室3915技術(shù)行政管理——12424輔助生產(chǎn)及勤雜人員——12424總計——————163(3)人員培訓為了使本廠建成后能穩(wěn)定、高效運行，專業(yè)技術(shù)人員和技術(shù)工人應(yīng)在國內(nèi)和本廠工藝類似且運行管理好的城鎮(zhèn)污水處理廠進行培訓。(4)工程總投資工程總投資為40000萬元，則每立方米污水投資為：元7.2運行費用(1)電費污水處理廠日耗電8471kw·h，電費按0.8元/(kw·

30h)計算，則電費為元/天。(2)人工費污水廠定員163人，人均工資收入按800元/月計算，則每天支出費用為：元/天(3)折舊費元/天(4)維修費按折舊費的10%計算，則維修費為元/天(5)運行費運行費用包括電費、人工費、折舊費及維修費，則運行費用合計16341.9元/天。

318安全措施8.1抗震該地區(qū)地震度為VI度，因此污水處理廠設(shè)計按照VI度設(shè)防，本工程的建、構(gòu)筑物均按照《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定進行。8.2抗洪污水處理廠內(nèi)設(shè)有相應(yīng)的廠區(qū)雨水排放系統(tǒng)及雨水泵站。8.3防暑采用如下的防暑措施：在生產(chǎn)廠房采取自然通風或機械通風換氣措施，在綜合樓(化驗室、辦公室等)設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)。8.4合理利用風向設(shè)計中將綜合樓、食堂等建筑物避開廠區(qū)的下風向，以避免由于風帶來的不良影響。8.5減振降噪鼓風機在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生噪音過大，除選用低噪音型的鼓風機外，還用隔音罩將鼓風機罩起來。強振設(shè)備與管道采用柔性連接方式，防止振動造成的傷害。通過平面布置來將噪音降到最低。根據(jù)聲傳播的方向性，建筑物的屏蔽作用和綠化植物的吸收等因素進行布置，減少噪音的不良影響。

328.6防火防爆在生產(chǎn)廠區(qū)，裝置以及建筑物的布置均留有足夠的防火安全距離，道路設(shè)計滿足消防車對通道的要求。在廠區(qū)設(shè)置相應(yīng)的移動式滅火器，設(shè)置消防給水網(wǎng)及室內(nèi)外消防栓。污泥處理系統(tǒng)的設(shè)備及管道均設(shè)有跨接和靜電接地裝置。8.7防氯泄露儲氯間應(yīng)建在夏季的下風向，制定合理的規(guī)章制度和使用的注意事項。9結(jié)論本次設(shè)計中，根據(jù)設(shè)計要求及設(shè)計條件，在指導老師的指導下查閱了大量的相關(guān)資料，結(jié)合國內(nèi)現(xiàn)有的水處理工藝及已有的技術(shù)水平提出水處理方案:SBR工藝水處理方案。首先提出幾個可行方案，然后從方案的技術(shù)及經(jīng)濟等進行比較，選擇最優(yōu)的方案為本次設(shè)計中所選的水處理工藝。結(jié)合當?shù)厮男再|(zhì)和處理水的性質(zhì)，根據(jù)要求達到的處理效果，選擇相對應(yīng)的處理構(gòu)筑物和停留時間機管道長度，算出各構(gòu)筑物和管道的尺寸。根據(jù)環(huán)境因素布設(shè)整個處理系統(tǒng)，在這基礎(chǔ)上可求得相應(yīng)的處理設(shè)備及其他組成部分所損耗的動力，選擇相應(yīng)的動力裝置及其他的附屬設(shè)施。

33在設(shè)計中我們僅從理論上考慮問題，與實踐的差距還很大，為了更好地把理論知識應(yīng)用于實踐中去，我們應(yīng)該多參加實踐，在實踐中深化知識，這樣所學的專業(yè)理論知識才能更好地指導生產(chǎn)實踐。在本次設(shè)計中還有很多的問題有待于解決，特別是工藝過程的選擇與運行中所造成的局部阻力損失的計算等。在以后的研究中不僅要從現(xiàn)有的技術(shù)出發(fā)，我們還要在實踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，有效地把理論知識越實踐相結(jié)合起來，充分發(fā)揮我們的聰明才智，研究出一個確實有效的水處理方案，為我國的環(huán)保事業(yè)作出自己應(yīng)有的貢獻。致謝通過這次畢業(yè)設(shè)計我又加深了對環(huán)境工作艱巨性的認識。這就需要我們多了解環(huán)境知識，通過學習我了解了水處理方面仍需要進一步改進和更新技術(shù)，最主要的是我在設(shè)計中學到了很多有用的東西，為我將來的工作打下了良好的基礎(chǔ)，這要多感謝各位老師的悉心指導和同學的幫助，還有專家老師介紹給我們的知識和經(jīng)驗，這讓我在環(huán)境治理方面多了解了很多知識?？傊兄x在這次設(shè)計中耐心幫助過我的人。

34參考文獻［1］平井，正直.間歇式連續(xù)式活性污泥水處理特性比較.環(huán)境保護科學[M]，1990，16(2)：65～75［2］金人中.田憶凱，吳生，等.用SBR生化系統(tǒng)處理苯胺類有機廢水的研究[M].上海環(huán)境科學，1988，7(7)：8～10［3］朱浩川.序批式低氧-好氧活性污泥法處理慶大霉素發(fā)酵廢液的研究[M].給水排水，1992(1)：24～28[4]秦麟源．廢水處理工程[M]．上海：同濟大學出版社，1989，168～198．[5]李海，孫端正．城市污水處理及工程實例[M]．北京：化學工業(yè)出版社，2002，256～270．[6]肖錦．城市污水處理及回用技術(shù)[M]．北京：化學工業(yè)出版社，2002，341～348．[7]曾科．污水處理廠設(shè)計與運行[M]．北京：化學工業(yè)出版社，2001，270～285．[8]王洪臣．城市污水處理廠運行控制與維護管理[M]．北京：科學出版社，1997，172～185[9]韓洪軍．污水處理構(gòu)筑物設(shè)計與計算[M]．哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2002，20～38．［10］郝瑞霞，趙英，羅人明.鐵屑過濾-SBR工藝處理印染廢水的研究[M].環(huán)境科學，1998，19(3)：54～57[11]高延耀，顧國維．水污染控制工程（下冊）[M]．北京：高等教育出版社，1999，240～268．[12]鐘理．環(huán)境工程專業(yè)英語[M]．北京：化學工業(yè)出版社，1999，320～331．[13]魏先勛．環(huán)境工程設(shè)計手冊[M]．長沙：湖南科學技術(shù)出版社，2002，203～224．[14]化學工業(yè)出版社組織編寫．水處理工程典型設(shè)計實例[M]．北京：化學工業(yè)出版社，2000，196～214．[15]彭永臻.SBR法的五大優(yōu)點[M].北京:中國給水排水,1993,190~230.[16]沈耀良,王寶貞.廢水生物處理新技術(shù)[M].北京:中國環(huán)境科學出版社,1996,120~132.[17]MichaelRichand,OliverHao,DavidJenkins.GrowthKineticsofSphaerotilusSpeciesandtheirSignificanceinActivatedSludgeBulking.JournalWPCF[M].1985,320~341.[18]MikkelG,Mandt,BruceABell.OxidationDitchesinWastewaterTreatment[M].1982,230~243.[19]S.W.Hermanavicz,DyanmicChangesinPopulationoftheActivatedSludge

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