毕业设计说明书-水产品加工废水处理工艺.doc

摘 要水产品加工废水具有有机物浓度高，含有蛋白质、油脂等大分子有机物质多的特点。废水排放的季节性较强，水质水量波动也较大。具有水温低，生化降解速率慢的特点。并且若是进行海产品加工，含盐废水的排放会造成十分严重的环境污染，也会严重干扰城市污水处理厂的正常运行。本课题选用水解CASS的工艺处理此废水。因为水产品加工废水具有季节性、水质/水量波动较大等特点，而CASS工艺耐冲击负荷能力强，并且对有机物的去除率高的同时还能同步进行脱氮除磷，出水水质好，污泥产量低。对于企业来说，CASS工艺的占地面积少，建设费用低（可省去初沉池、二沉池），污水处理设备的数量较少，控制系统比较简单，而工艺本身决定了不发生污泥膨胀，所以系统的管理简单，运行可靠。在整个工艺流程中，在CASS池前设置一个隔油池以及一个水解酸化池。隔油池将流进的废水中的大量浮油除去，废水再流入水解酸化池中通过水解作用使水中的大分子有机物分解成小分子有机物以提高污水的可生化性，为后面的CASS池减轻负荷并且有利于CASS池降解大量有机物和提高CASS池脱氮除磷的功能。关键词： 水产品加工废水； 水解酸化； CASS工艺AbstractThe characteristics of aquatic products processing wastewater were high concentration of organic matter, containing proteins, lipids and a large number of macromolecular organic matters. The quality and quantity of wastewater discharge was varied with different seasons, also the biochemical degradation rate was low with low water temperature. Besides, the emission of salinity wastewater would lead great environmental pollution with seafood processing. It could seriously interfere with the normal operation of urban sewage treatment plants, too.This process of hydrolysis-CASS was used in this project intends to deal with this waste water according to the characteristics above. As strong resistance to shock loading capacity, the process of hydrolysis-CASS was high removal rate, also simultaneously nitrogen and phosphorus removal, better discharge, and low sludge production. For enterprises, the process needed less earth area, low construction cost(eliminating primary sedimentation tank, secondary settling tank),and few sewage treatment equipments. Also the control system was relatively simple, no sludge bulking, and the management of the system was simple and reliable.In the whole process, a grease trap and a pool acid hydrolysis pool was set up before the water flowing to the CASS pool. A large number of oil slicks could be removed in the grease traps. Then, the wastewater flowed into acid hydrolysis pool and much of the organic molecule was broken down into small organic molecules by hydrolysis. To improve the biodegradability of the sewage and reducing the load of the following CASS pool. They could improve the CASS pool of nitrogen and phosphorus removal.Key words: Aquatic products processing wastewater; Hydrolysis and acidification; CASS process目 录前 言11 废水概况21.1 水产品废水介绍21.1.1 水产品加工废水来源及特点21.1.2 国内外研究现状21.2 废水处理工艺介绍21.2.1 生物接触氧化法21.2.2 厌氧反应器31.2.3 强化A段一AO工艺31.2.4 A/O结合CASS工艺41.2.5 厌氧+三级好氧处理组合工艺51.2.6 深井曝气法51.2.7 生物流化床61.2.8 氧化沟61.2.9 序批式活性污泥法 (SBR)及其变体 CASS61.3 工艺选择82 设计计算92.1 设计流量的确定92.2 格栅92.2.1 设计参数92.2.2 设计计算92.3 集水池112.3.1 设计说明112.3.2 设计计算112.4 污水提升泵站122.4.1 设计说明122.4.2 设计计算122.5 隔油池122.5.1 设计参数122.5.2 设计计算132.6 酸化水解池142.6.1 设计参数142.6.2 设计计算152.7 CASS池162.7.1 容积162.7.2 外形尺寸172.7.3 选择区容积182.7.4 连通孔口尺寸182.7.5 剩余污泥量计算182.7.6 需氧量计算192.7.7 CASS池运行模式设计192.7.8 排水系统设计202.8 接触消毒池202.8.1 设计说明202.8.2 设计参数202.8.3 设计计算202.9 污泥泵房212.9.1 设计说明212.9.2 设计计算212.10 浓缩池设计计算212.10.1 污泥量的计算212.10.2 浓缩池池体计算222.11 污泥脱水车间242.11.1 设计说明242.11.2 脱水机选型243 污水厂总体布置及高程水力计算253.1 污水处理厂的平面布置253.1.2 污水厂平面布置原则253.1.2 污水厂的平面布置253.1.3 总平面管网布置253.2 污水厂的高程布置263.2.1 污水厂高程布置原则263.2.2 污水厂高程水力计算264 投资估算284.1 技术经济指标284.1.1 综合技术经济指标284.1.2 单项构筑物技术经济指标284.2 基本建设投资估算284.2.1 基本建设投资284.2.2 基建投资估算范围284.2.3 投资估算294.3 生产成本计算294.3.1 能源消耗费用294.3.2 日常维护费检修费用294.3.3 其它费用294.3.4污水、污泥综合利用收入29结束语31参考文献32致 谢33IV前 言目前工业废水中污染物成分极其复杂多样，任何一种处理方法都难以达到完全净化的目的，而常常要几种方法组成处理系统，才能达到处理的要求。按处理程度的不同，废水处理系统可分为一级处理、二级处理和深度处理。 一级处理只除去废水中的悬浮物，以物理方法为主，处理后的废水一般还不能达到排放标准。对于二级处理系统而言，一级处理是预处理。二级处理最常用的是生物处理法，它能大幅度地除去废水中呈胶体和溶解状态的有机物，使废水符合排放标准。但经过二级处理的水中还存留一定量的悬浮物、生物不能分解的溶解性有机物、溶解性无机物和氮磷等藻类增值营养物，并含有病毒和细菌。因而不能满足要求较高的排放标准，如处理后排入流量较小、稀释能力较差的河流就可能引起污染，也不能直接用作自来水、工业用水和地下水的补给水源。 三级处理是进一步去除二级处理未能去除的污染物，如磷、氮及生物难以降解的有机污染物、无机污染物、病原体等。废水的三级处理是在二级处理的基础上，进一步采用化学法（化学氧化、化学沉淀等）、物理化学法（吸附、离子交换、膜分离技术等）以除去某些特定污染物的一种“深度处理”方法。显然，废水的三级处理耗资巨大，但能充分利用水资源。 排放到污水处理厂的污水及工业废水可利用各种分离和转化技术进行无害化处理。通过对废水处理工艺方案的设计进行优化，提高水资源的综合利用水平，降低新鲜水的消耗，减少废水排放，对于水资源严重匮乏的地区建设具有重要意义。1 废水概况1.1 水产品废水介绍1.1.1 水产品加工废水来源及特点水产品加工废水主要来自于水产品加工过程中的原料解冻和清洗工序。很多沿海企业使用深海海水进行原料清洗。虽然节约了大量淡水资源，但也产生了大量的高盐度水产品加工废水。水产品加工废水具有量大，有机物浓度高，蛋白质、油脂等大分子有机物质多等特点。废水排放的季节性较强，水质水量波动也很大。具有水温低，生化降解速率慢的特点。并且含盐废水的排放会造成十分严重的环境污染，也会严重干扰城市污水处理厂的正常运行。以及在某些工厂的水产品生产中采用次氯酸钠消毒剂消毒，废水中的有效氯质量浓度会过高会严重地影响废水的生化处理效果；为解决这个问题可以用FeSO4做混凝剂对含有次氯酸钠的水产品加工废水进行预处理。1.1.2 国内外研究现状现在已经有一系列经实践证明处理效果良好的工艺，应用到水产品加工废水治理工程实践中；在相关科研领域，也取得了一些研究成果。国内已经运用的比较多的是生物接触氧化法、序批式活性污泥法（SBR）、CASS、强化A段-A/O工艺以及水解+接触氧化法都是较为常用的工艺。国外，例如日本，这样一个水产品为主要产业的国家，在进行水产品加工废水的处理时会采用深井曝气池系统来处理废水。这种方法的占地小、氧的传递效率和利用率高，污泥沉降性好污泥产量小。因为水产品加工厂规模的限制，这种处理方式会很适合在国内使用，不会占用过多的土地资源，又能将生产过程中的废水进行有效处理。关键在于这种处理方式的运行费用和工程费用都较低，也可以为企业省去些许开销。在开发新工艺方面，若能较好地解决膜污染问题，联合采用膜技术与生物处理技术，也将是一种颇具前景的处理方法。对于高盐度海产品加工废水，这种极难处理的废水，厌氧法可能成为该种废水较有效的治理技术。1.2 废水处理工艺介绍1.2.1 生物接触氧化法查阅资料中提到这样一个实例，设计原水水质为：COD 12001600mg/L，BOD5 600700mg/L，SS 500900mg/L， NH4-N3O40mg/L。采用接触氧化法作为主体工艺进行处理，取得了较好的效果1。出水符合污水综合排放标准(GB89781996)二级标准，工艺运行稳定，产泥量少。原水 格网调节池泵提升曝气池部分污泥回流 排放过滤二沉池生物接触氧化池一沉池 图1.1 生物接触氧化法工艺流程运行结果表明，在进水水质COD1400mg/L，BOD5700mg/L，SS50mg/L， NH3-N60mg/L的情况下，出水水质为COD100mg/L，BOD520mg/L，SS70mg/L，NH3-N15mg/L，满足一级排放标准。也有用接触氧化工艺处理高盐度海产品加工废水的研究报道2，试验废水水质为：COD 1200mg/L， SS 500mg/L， 氨氮 80mg/L， Cl- 12000mg/L。试验结果表明：在氯离子浓度为12000mg/L时，COD 的去除率仍能达到80 ；硝化细菌、亚硝化细菌的生物活性在Cl-为10000mg/L时，开始显著降低，最终将失去活性，脱氮能力显著下降。并提出一套接种挂膜、驯化的方案，培养出耐盐微生物。研究结果表明，耐盐污泥驯化可在普通活性污泥基础上进行。利用生物接触氧化法处理废水，通常在所需的BOD5去除率为60%左右时比较经济，在废水流量小、有机负荷较低时更为如此。与活性污泥法相比，该法通常具有运行简便、抗冲击能力强的优点。生物接触氧化法最常见的故障是填料结球，其主要原因有填料选择不合理，填料空隙过于细密、曝气强度太低、有机负荷太高等。1.2.2 厌氧反应器据报道，采用降流式厌氧生物滤池处理高蛋白质含量的鱼品加工废水，容积负荷可达10kgCOD/(md)，COD去除率可达90。在处理COD为5000mg/L的废水的生产性实验中，已证明出水的回流可使系统抗pH值变化和有毒物的冲击，并减少中和所需费用，回流对含易沉淀悬浮物的废水有利3。有报道认为，含盐有机废水(包括海产品加工废水)采用厌氧法处理更具实用性。海产品加工废水中含有高浓度的Na+、Cl-和SO42-。当阴阳离子同时存在时，产生拮抗作用，从而降低了钠离子的毒性4。RMendez用厌氧法处理加工海产品废水(Cl-浓度15000mg/L)，不但可处理来自多个工厂的海产品废水，且在水质水量变化时，处理效果仍很稳定。COD有机负荷在4kg/(md)时，COD去除率达76805。1.2.3 强化A段一AO工艺AB法的某些变体工艺不仅能有效去除废水中含碳有机物，也能与脱氮、除磷单元组合，具有脱氮、除磷或同时脱氮除磷的功能。强化A段A/O工艺是AB法的变体工艺之一。有人报道了强化A段A/O (缺氧好氧)工艺处理水产加工废水的工程实例6,废水水质为：COD36007600mg/L，BOD520002300mg/L，NH3-N 80160mg/L，TP 4mg/L，Cl- 2300mg/L，盐分、有机物浓度和色度均较高。调节池涡凹气浮池隔油池转鼓过滤机粗格栅集水井二沉池缺氧/好氧（A/O）池中沉池A池图1.2 强化A段-A/O工艺流程强化A段由A池及中沉池构成。二沉池污泥一部分回流至A/O池，一部分回流至A池，中沉池污泥也回流A池，对A段起了强化作用。污泥负荷Ns=1.3kgCOD/ (kgMLSSd)，HRT为8h。该工艺在A段后设置A/O系统取代常规的B段，总HRT为27h。通过调整系统的运行参数，系统具有脱氮和除磷功能。出水可稳定达到GB89781996二级排放标准。但该工艺有2套污泥回流系统，势必增加相应设备及运行和维护管理的复杂性。1.2.4 A/O结合CASS工艺表1.1 废水水质CODCr（mg/L）BOD5（mg/L）NH3-N（mg/L）SS（mg/L）色度（倍）pH原水30001600851503507589设计废水处理量为1600m /d，废水中含有COD、BOD 和高浓度的鱼油、氨氮。废水的BOD/COD=0.52，可生化性较好。针对氨氮含量高的特点，采用两段A/O结合CASS单元工艺，处理水达到GB8978-1996二级排放标准，系统有很好的脱氮效果和抗冲击负荷能力。流程图：A/O池气浮池隔油集水池A/O池回转格栅废水 回用排放清水池CASS池 图1.3 A/O工艺流程图该工艺处理构筑物少，全面采用自动化控制，日常处理成本约为1.7元/m3。1.2.5 厌氧+三级好氧处理组合工艺主要产品为速冻鳕鱼片、速冻扇贝串、速冻鱿鱼卷、速冻菜虾饼及其它海产品、畜品的综合加工，废水处理系统废水设计排放量600m3/d，废水水质平均值为：COD 1100mg/L，BOD 468mg/L，氨氮10.8mg/L，SS 120mg/L，项目执行当时的GB8978-88三级标准6。厌氧池泵调节池沉砂池粗格栅细格栅污水排放好氧池3好氧池2稳定池好氧池1空气鼓风池图1.4 厌氧+三级好氧组合工艺流程通过厌氧阶段可提高废水的可生化性。设3个好氧池，利用了活性污泥法、生物膜法2种去除机制，使有机物经生物吸附、氧化得到降解。处理系统产生的污泥在厌氧池内进行厌氧消化，无剩余污泥产生，不需设置专门污泥处理系统。出水水质远优于原三级标准值，同时也满足现行的GB8978-1996二级标准要求。工程采用地埋式布置，占地面积少，该处理系统日常运行仅需1人兼职管理。但是，如废水中消毒液多，将影响生化处理效果，因此，污泥培养、驯化过程中应考虑消毒液的问题。1.2.6 深井曝气法深井曝气法的核心是深井曝气池，深井直径一般为16m，深度50150m。该法的主要优点是：氧的传递效率和利用率高；生物固体浓度高，系统可在很高的有机负荷下运行；节省基建费用和运行费用，占地面积小；深井曝气法的污泥沉降性能好，污泥产量小7。值得注意的是，当井壁腐蚀或受损时污水是否会通过井壁渗透进而污染地下水，这个问题必须严肃认真对待。目前，我国还没有采用深井曝气法处理水产品加工废水的报道。1.2.7 生物流化床流化床工艺的主要优点有：容积负荷高，抗冲击负荷能力强；微生物活性高；传质效果好8。据报道，“日本栗田公司” 曾采用三相流化床处理水产品加工废水。以活性炭为载体，空气为气源，运行温度为6.2，HRT为6h。进床废水COD为363mg/L，出水66.7mg/L，COD去除率为81.4 ；进水BOD5为1240mg/L，出水321mg/L，BOD5去除率为74.1 ，BOD5的容积负荷为3.61kgBOD/(md)。但是，该床的HRT太长，能耗亦高。生物流化床的主要缺点：设备的磨损较固定床严重，载体颗粒在湍动过程中会被磨损变小。此外，在设计时还存在生产放大方面的问题。如防堵塞、曝气方法、进水配水系统的选用和生物颗粒流失等。因此，目前国际上还少有工业性应用的实例。1.2.8 氧化沟处理流程简单，基建费用较省，处理效果好，有较稳定的脱氮除磷功能；对高浓度工业废水有很大的稀释能力；有抗冲击负荷能力；能处理不易降解的有机物，污泥生成少；技术先进成熟，管理维护较简单。但其缺点在于氧化沟池长较长，占地面积大；回流污泥溶解氧较高，对除磷有一定的影响；容积及设备利用率不高。1.2.9 序批式活性污泥法 (SBR)及其变体 CASS 有人报道了用 SBR法处理水产品冷藏加工废水的工程实例9。工艺运行周期为6.83h：进水30min，曝气3h，沉淀 2.5h，排水50min。在进水水质SS700mg/L、COD 1500mg/L和BOD5 800mg/L的情况下，SS去除率为 84，COD去除率 91，BOD5去除率94，处理水可达标排放。工程总投资20余万元，电耗 025元/t。循环式活性污泥系统(CASS)，是SBR法的一种变型工艺，是将可变容积的活性污泥工艺与生物选择器 (bioselector)原理有机结合的SBR工艺。CASS是一种具有脱氮除磷功能的循环间隙废水处理技术，每个CASS反应器由3个区域组成，即生物选择区、缺氧区和主反应区。生物选择区是设置在CASS前端的容积约为反应器总容积的10%，水力停留时间为0.5-1.0h，通常在厌氧或兼氧条件下运行，生物选择其实根据活性污泥反应动力学原理而设置的。通过主反应区污泥的回流并与进水混合，不仅充分利用了活性污泥的快速吸附作用而加速对溶解性底物的去除并对难降解有机物也起到了良好的水解作用，同时可是污泥中的磷在厌氧条件下得到有效的释放。设置选择器还有利于改善污泥的沉降性能，防止污泥膨胀问题的发生。此外，选择器中还可发生比较明显的反硝化作用（回流污泥混合液中通常含2mg/L左右的硝态氮），其所去除的氮可占总去除氮的20%左右。选择器可定容运行或者变容运行，多池系统中的进水配水井也可用作选择器。CASS工艺的生物选择器的设置对进水水质、水量、pH值和有毒有害物质起到了较好的缓冲作用，并能通过生物酶的快速转移吸收去除部分易降解的溶解溶解性有机物，产生了底物积累和再生的过程，有利于选择出絮凝性细菌。生物选择器的工艺过程遵照活性污泥的底物积累再生理论，是活性污泥在生物选择区中经历一个高负荷的吸附过程后再在主反应区经历一个较低负荷的底物降解阶段，已完成整个底物祛除过程。预反应区的体积仅占CASS池总体积的10%-15%，因此，该部分活性污泥在高BOD5负荷条件下运行，一方面强化了生物吸附作用，另一方面，促进了微生物的增殖。一般污泥膨胀是由于丝状细菌的过量繁殖造成的。丝状细菌比菌胶团的比表面积大，而有利于摄取较低浓度的底物，在高底物浓度下菌胶团和丝状细菌都以较大速率降解底物以及增殖，而丝状细菌的比增殖速率比非丝状细菌的小，因此其增殖量也较小，从而非丝状细菌占有优势。CASS工艺生物选择器就是利用底物作为推动力选择性的培养菌胶团细菌，使其成为曝气池中的优势菌体。所以，CASS工艺的预反应区不但可以连续进水，同时又发挥了生物选择器的作用，即能有效抑制丝状细菌的生长和繁殖，避免污泥发生丝状菌膨胀，提高了系统运行的稳定性。另外，在这个区内的难降解大分子物质易发生水解作用，这是提高有机物的去除率的一种有效的方法。缺氧区不仅具有辅助厌氧或兼氧条件下运行的生物选择区对进水水质，水量变化的缓冲作用，同时还具有促进林的进一步释放和强化反硝化作用。主反应区即好氧区，是去除营养物质的主要场所，通常溶解氧DO在2.5mg/L。运行过程中，通常将主反应区的曝气程度加以控制使反映区内主体溶液处于好氧状态，完成降解有机物的过程，而活性污泥内部则基本处于厌氧状态，溶解氧向污泥絮体内的传递受到限制而硝态氮由污泥内向主体溶液的传递不受限制，从而使主反应区中同时发生有机污染物的降解以及同时硝化和反硝化作用。有人对 CASS工艺处理高盐度海产品加工废水进行了试验研究。试验结果表明：进水 Cl-的浓度在 6300mg/L以下时，系统可稳定运行：Cl-的质量浓度超过 8100mg/L时，出水水质变坏，无法稳定运行；进水Cl-的浓度在 4500mg/L以下时，处理系统的抗盐度波动能力较强，遇到Cl-的浓度梯度为3600mg/L的冲击，系统可在 1个运行周期内恢复正常。废水中Cl-浓度超过 4500mg/L后，处理系统抗海水浓度波动能力减弱。1.3 工艺选择本次设计是对三桥淡水产品大市场废水进行处理，废水水质为：水量Q=1800T/D、COD=1700mg/L，BOD=900 mg/L、SS=650 mg/L、NH3-N=60 mg/L、TP= 4mg/L、油脂= 80mg/L。此废水的BOD/COD=900/1700=0.529。可生化程度好。现拟用水解CASS的工艺处理此废水。因为水产品加工废水具有季节性、水质、水量波动较大等特点，而CASS工艺耐冲击负荷能力强，并且对有机物的去除率高的同时还能同步进行脱氮除磷，出水水质好，污泥产量低。对于企业来说，CASS工艺的占地面积少，建设费用低（可省去初沉池、二沉池），污水处理设备的数量较少，控制系统比较简单，而工艺本身决定了不发生污泥膨胀，所以系统的管理简单，运行可靠。再则，在CASS前设置一个隔油池和一个水解酸化池。隔油池将流进的废水中大量浮油除去，然后流入水解酸化池中的废水通过水解的作用是水中的大分子有机物分解成小分子有机物以提高污水的可生化性，为后面的CASS池减轻负荷并有利于CASS池降解大量有机物和脱氮除磷功能的提高。 水解酸化池CASS池 曝气隔油池格栅集水池 提升泵 排水 污泥 污泥回流污泥浓缩池污泥脱水房 泵 剩余污泥图1.5 水解酸化+CASS工艺流程2 设计计算2.1 设计流量的确定 污水流量：Q=1800m3/d=0.021m3/s2.2 格栅泵前格栅用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷，用来去除那些可能堵塞水泵机组驻管道阀门的较粗大的悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行的装置。本设计只有一座格栅，拟用回转式固液分离机。2.2.1 设计参数1)设计流量Q=0.021m3/s2)栅前流速v1=0.5/s，过栅流速v2=0.6m/s3)栅条宽度s=0.01m，格栅间隙e=16mm4)栅前部分长度0.5m，格栅倾角=605)单位栅渣量1=0.12m3栅渣/103m3污水2.2.2 设计计算1)确定格栅前水深：栅前水深h取为0.3m；栅条间隙数n （2.1）格栅的间隙数为11条。2)栅槽有效宽度 （2.2） =0.01(11-1)+0.01611=0.28m3)进水渠道渐宽部分长度 （2.3）其中1为进水渠展开角为，进水渠宽B1=0.15m。4)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 （2.4）5)过栅水头损失（h1）因栅条边为圆形截面，取k=3，则 （2.5）其中: h0计算水头损失；K系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3；阻力系数，与栅条断面形状有关，当为圆形断面时=1.79。 （2.6）6)栅后槽总高度（H）取栅前渠道超高 h2=0.3m栅后槽总高度:=0.3+0.046+0.3=0.646m7)格栅总长度L8)每日栅渣量W （2.7）宜采用机械清渣。设计草图：图2.1格栅2.3 集水池2.3.1 设计说明废水集水池的作用是汇集、储存和均衡废水的水质水量。各个车间的生产废水，废水水量和水质一般来说是不均衡的，生产时有废水，不生产时就没有废水，甚至在一日之内或班次之间都可能有很大的变化，如果清浊废水不分流则工艺废水与轻污染废水的水质水量变化很大，这种变化对废水处理设施设备的正常操作及处理效果是很不利的，甚至是有害的。因此废水在进入主要污水处理系统前，都要设置一个有一定容积的废水集水池，将废水储存起来并使其均质均量，以保证废水处理设备和设施的正常运行。2.3.2 设计计算对于集水池其总流量设水力停留时间t=4h，水面超高h1=0.3，池深h=3.3m，表面积，设长宽尺寸为2.5m2.5m，则池子结构尺寸为2.5m2.5m3m2.4 污水提升泵站2.4.1 设计说明 污水处理工艺采用水解酸化+CASS处理，污水处理系统简单，对于新建污水处理厂，工艺管线可以充分优化，故污水只考虑一次提升。污水经提升后进入平流沉砂池，然后自流通过厌氧池、接触池、沉淀池及消毒池，最后由出水渠道排入河道。设计流量Q=0.021m3/s。2.4.2 设计计算污水提升前水位-1.45m（既泵站集水池最底水位）,提升后水位2.08m（即隔油池前水面标高）。所以，提升净扬程Z=2.08-（-1.45）=3.53m水泵水头损失取2m从而需水泵扬程H=Z+h=5.53m采用PW系列污水泵（4PW）该泵提升流量72m3/h，扬程12m，转速960r/min，功率67.5Kw，效率59%。设置3台，一台备用。占地面积为4m4m16m2，高7.2m，泵房为半地下式，地下埋深4.16m，水泵为自灌式。图2.2 污水提升泵房示意图2.5 隔油池隔油池设计参考沉淀池设计计算。由于设计的辐流沉淀池直径小于16m，由环境工程设计手册有，不宜采用辐流沉淀池。中小型污水厂宜用竖流式或者平流式。竖流式照价较贵，故采用平流沉淀池方式进行设计。该隔油池要同时满足隔除浮油和污泥沉降两方面要求，采用机械刮泥并同时进行刮油。2.5.1 设计参数设计进水量：Q= 75m3/h表面负荷：q范围为1.53.0 m3/ m2h，取q=2 m3/ m2h则 （2.8）沉淀时间：一般为1.5h至2.5h，本次设计取T=2h。2.5.2 设计计算1）沉淀部分有效水深 2）沉淀部分有效容积 3）池长：设水平流速为v=2.5mm/s则 L=3.6vt=3.62.52=18m 4）池子总宽度： B=A/L=38/18=2.1m。5）校对长宽比和长深比长宽比L/b=18/2.1=8.64，符合要求。6）污泥部分需要的总容积：由SS产生的污泥量为/d （2.9）式中： Q设计水量，1800m3 SSS含量，650mg/L aSS去除率，44% r污泥浓度，1kg/m3 P污泥含水率，98%排泥周期为6H，则一天排泥4次。每次排泥量为7）污泥斗容积设斗高度设挡板距离出口为0.5m泥斗高为 上面积口A1，设斗底宽为0.5m所以A1=0.52=0.25m2下面积口为A2A2=2.12=4.41 所以 （2.10）8）污泥斗以上梯形部分污泥容积设池底坡度为0.01，出口挡板的淹没深度为0.3m上底长18+0.3+0.5=18.8m 下底长L2 =2.6m 梯形部分污泥容积为9）污泥斗和梯形部分污泥容积10）池子总高度取池子超高h1为0.3m，缓冲层高度h3为0.5m污泥层高为H=h1+h2+h3+h4=设计草图：图2.3 隔油池2.6 酸化水解池 酸化水解池目的是提高废水可生化性，能将大分子有机物转化为小分子。以及去除废水中部分的COD。本设计采用聚乙烯软式填料，定期排泥。2.6.1 设计参数 设计流量Q=1800m3/d，设计入水COD=1700mg/LCOD去除率S=30%配水孔流速v=0.2m/s容积负荷NV=3kgCOD/m3.d2.6.2 设计计算 原污水的COD为1700mg/L，经过一级处理后，COD降低约30%，考虑到小型污水厂流量变化大，则按原污水的COD设计。1）池子总容积，即： （2.11）式中：SCOD去除率 Q设计流量 NVCOD容积负荷。取NV3kgCOD/m3.d代入各值得：水力停留时间校核：2）表面积，填料规格和高度则设计酸化水解池规格6m6m。填料层一般为2.5m至3.5m，设为2.5m。填料距离池边出水口2.1m，所以：3）污泥量依照环境工程设计手册，生物膜法污泥量一般为每千克COD产生约0.2千克干污泥。则按照湿污泥含水率为98%计算。污泥量为： （2.12）排泥周期设定为8h，则每日排泥3次，每次排泥量为4）污泥斗容积设斗高度为h4” h4”= （2.13）上面积口A1，设斗底宽为0.5m则A1=0.52=0.25m2下面积口为A2A2=22=4m2 所以 （2.14）因为酸化水解池宽度有6m，所以并排设置两个污泥斗，则污泥斗的蓄泥量为V1=2v1=22.27=4.54m35）污泥斗以上矩形部分污泥容积在池底距离出水口2 m处设置一厚度0.1m高1.5m的水下挡板作为填料支撑及蓄泥用，则污泥斗以上矩形部分污泥容积为 V2=26=12m36）污泥斗和矩形部分污泥容积 V1+V2=4.54+12=16.54m3总高度为H=h1+h2+h3+ h4” +h0 =1+2.5+0.5+1.3+0.3=5.6m其中： h1配水曝气区高度； h2填料高度； h3填料上水区（稳水区）高度； h4”泥斗高度； h0超高。2.7 CASS池CASS反应池沿长度方向分为两部分，前部为生物选择区也称预反应区，后部为主反应区，在主反应区后部安装了可升降的滗水装置，实现了连续进水间歇排水的周期循环运行，集曝气、沉淀、排水于一体。CASS工艺是一个好氧/缺氧/厌氧交替运行的过程，具有一定脱氮除磷效果，废水以推流方式运行，而各反应区则以完全混合的形式运行以实现同步硝化反硝化和生物除磷。2.7.1 容积采用容积负荷法计算： （2.15）式中： Q设计水量，1800m3/d； Nw混合液MLSS污泥浓度（kg/m3），一般取2.5-4.0 kg/m3，设计为3.5 kg/m3； NeBOD5-泥负荷，一般为0.05-0.2(kgBOD5/kgMLSSd),设计为0.12 kgBOD5/kgMLSSd； Sa进水BOD5浓度，900mg/L； Se出水BOD5浓度，30mg/L； f混合液中挥发性悬浮固体浓度与总悬浮固体浓度的比值，一般为0.7-0.8，设计为0.74。则：，取5050m3设计为池子个数N15（个）。一期建设2个，二期建设3个。则单池容积为505051010m3。2.7.2 外形尺寸池内最大水深一般为3-5m，设计为H=5.0m。则单格池面积A：=202m2 （2.16）运行周期设计为4h，则1日内循环的周期数N2244=6；则池内设计最高水位至滗水机排放最低水位之间的高度H1：，取0.4m （2.17）池内混液污泥浓度设计为Nw =3.5g/L；污泥体积指数SVI=150；则滗水结束时泥面高度H2：H2=HNwSVI10-3=5.03.515010-3=2.63m （2.18）撇水水位和泥面之间的安全距离H3：H3=H-(Hl+H2)=5.0-(0.4+2.63)=1.97m池子超高取H4=0.5m；则池总高度H0=H+0.5=5.5m；宽高比要求B:H=1-2，长宽比要求L:B=4-6；取宽B=7.5m，则长L=2027.527m。2.7.3 选择区容积CASS池中间设1-2道隔墙，将池体分隔成微生物选择区和主反应区两部分。靠进水端为生物选择区，其容积为CASS池总容积的20%左右，另一部分为主反应区。选择器的类别不同，对选择器的容积要求也不同。设计在CASS池内设两道隔墙，按长度方向分为厌氧区，兼氧区，好氧区，长度比要求按1:5:30设计，分别为1.0m，4.0m，22.0m。各部分有效容积为28m3，140m3,842m3。2.7.4 连通孔口尺寸在厌氧区和好氧区的隔墙底部设置连通孔，连通预反应区与主反应区水流，连通孔数的确定为n3=2。孔口面积 （2.19）式中：H1设计最高水位至滗水机排放最低水位之间的高度，0.4m； V孔口流速（20-50m/h），取v=30m/h； L1选择区的长度，5.0m。则：孔口尺寸设计为：1.0m0.52m。2.7.5 剩余污泥量计算1) CASS产泥量CASS的剩余污泥主要来自微生物代谢的增值污泥，还有很少部分由进水悬浮物沉淀形成。SBR生物代谢产泥量为x =aQSrbXrV （2.20） =a=()Q式中： a 微生物代谢增系数，kgVSS/kgBOD；b 微生物自身氧化率，l/d。根据污泥性质，参考类似经验数据，设a=0.80，b=0.05,则有：(kg/d)假定排泥含水率为98%，则排泥量为Qs= （2.21） =(P=98%)或， Qs=(m/d)(P=99.2%) 两座CASS池总的排泥量为 282.22=164.44m3/d。2.7.6 需氧量计算 （2.22）式中： Q2混合液需氧量，kg/d； a活性污泥微生物对有机污染物氧化分解过程的需氧率，即活性污泥微生物每代谢1kgBOD所需氧量，以kg计，取0.5； Q污水流量，1800m3/d； Sr经活性污泥微生物代谢活动被降解的有机污染物量，以BOD计，Sr=（90030）10-3； b活性污泥微生物通过内源代谢的自身氧化过程的需氧率，即每kg活性污泥每天自身氧化所需氧量，以kg计，取0.15； V曝气池容积，5050m3； Xv单位曝气池容积内的挥发性悬浮固体（MLVSS）量，取2.5kg/m3。则：2.7.7 CASS池运行模式设计CASS池运行周期设计为4h，其中曝气2h，沉淀1.0h，滗水0.5h,闲置0.5h，正常的闲置期通常在滗水器恢复待运行状态4min后开始。池内最大水深5.0m，换水水深0.4m，存泥水深2.63m，保护水深1.97m，进水的开始与结束由水位控制，曝气的开始由水位和时间一齐控制，排水的结束由水位控制。主反应区是好氧区，是去除营养物质的主要场所，ORP通常控制在100150mV，溶解氧02.5mg/L。运行过程中，通常将主反应区的曝气程度加以控制使反应区内混合溶液处于好氧状态，完成对有机物的降解过程，而活性污泥内部则基本处于缺氧状态，污泥絮体溶解氧向内的传递受到限制而硝态氮由污泥内向外界溶液的传递不受限制，从而使主反应区中同时发生有机污染物的降解以及硝化、反硝化作用。2.7.8 排水系统设计为了保证每次换水水量及时排除以及排水装置运行需要，将排水口设在最低水位以下0.6m，最高水位以下1.0m处。单池每周期排水量为：7.5270.4=81m3；排水时间设计为0.5h；每池设一个滗水器,滗水器流量为:810.5=162m3/h；选择排水管管径为DN200。滗水器排水过程中能随水位的下降而下降，使排出的上清液始终是上层清液。为防止水面浮渣进入滗水器被排走，滗水器排水口一般都淹没在水下一定深度。2.8 接触消毒池2.8.1 设计说明工业污水经过一级或二级处理后，水质改善，细菌含量也大幅度减少，但其绝对值仍很可观，并有存在病源菌的可能。因此，污水排入水体前应进行消毒。目前，用消毒剂消毒会产生