糖厂废水毕业设计（生物选择器+氧化沟）.doc

摘摘 要要 本次设计的内容是糖厂废水的处理 主要的处理对象主要包括车间生产废水和部 分制糖工艺冷却循环水 设计每天处理水量为 14400m3 d 进水水质为 COD 800 mg L BOD 400 mg L SS 100 mg L 要求处理后的污水达到 COD 100 mg L BOD 20 mg L SS 70 mg L 符合污水综合排放标准 GB 8978 1996 中的一级 标准 依据该糖厂的水质水量特点及糖厂废水处理技术现状 排放标准 本处理工程的 主体工艺确定氧化沟工艺 工艺流程为 废水格栅调节池 出水沉淀池氧化沟 生物选择池 泵 污泥池 污泥 污泥回流 剩余污泥排回 厂里沉灰池 泵 从沉淀池中排出的污泥经过排泥管收集到糖厂内的锅炉沉灰池 采用该工艺总投资为 746 39 万元 废水处理成本为 0 354 元 采用氧化沟工艺可 有效地保护周边水环境 而且该工艺还有易于管理等优点 关键词 关键词 糖厂废水 氧化沟 污水处理 The method design for Sugar factory waste water Abstract This project is designed for Sugar factory waste water treatment The main targets include the processing workshop production of wastewater and some sugar water cooling cycle Everyday it treated wastewater14400m3 The quality of water which enter the wastewater treatment plant as follow COD 800mg L BOD5 400mg L SS 100 mg L The effluent is expected to satisfy the requirement COD 100 mg L BOD 20 mg L SS 70 mg L which reach to Inregrated wastewater discharge standard GB8978 1996 in A standard According to the water qulity and water volume in this Sugar factory with the treatment technique conditions and discharge standard we decide to adopt Oxidation Ditch the main treatment process wastewaterlattice Regulate tank water outletsedimentation tankoxidation ditch Selection tank pump Sludge tank sludge sludge recirculation Excess sludge blow down to PFA tank pump Particular process is as follow The sluge which discharged from the secondary sediment tank is collected to Sugar factory Precipitation PFA tank by sluge pipe The total construction expenditure of this project is 7 46 million and the cost of the wastewater treatment is 0 354 yuan per cubic meter Adopting the Oxidation Ditch can protect the water environment around the area The character of this process is easy to operate and so on Keywords Sugar factory waste water Oxidation Ditch sewage treatment 目目 录录 摘摘 要要 1 ABSTRACT 2 第一部分第一部分 设计说明书设计说明书 5 1 绪论绪论 5 2 工程概况工程概况 6 2 1 设计水量 6 2 2 设计进水水质 6 2 3 处理后排放水质 6 2 4 执行的主要设计规范和标准 7 3 工艺方案的选择工艺方案的选择 8 3 1 制糖废水处理常用的工艺 8 3 1 1 厌氧处理 8 3 1 2 好氧处理 9 3 1 3 土地处理 9 3 2 适合本设计工艺 10 4 废水处理工艺流程及其描述废水处理工艺流程及其描述 11 4 1 废水简易工艺流程图 11 4 2 工艺流程的描述 11 第二部分第二部分 计算书计算书 13 1 主要构筑物和设计参数主要构筑物和设计参数 13 1 1 格栅 13 1 2 调节池 14 1 3 生物选择池 14 1 4 氧化沟 15 1 5 沉淀池 17 1 6 污泥池 21 2 主要设备的设计参数和选择主要设备的设计参数和选择 22 2 1 氧化沟内曝气机 22 2 2 沉淀池刮泥机 23 2 3 污水提升泵 23 2 4 污泥回流泵 23 2 5 配药设备 23 2 6 剩余污泥泵 23 3 污水厂高程布置污水厂高程布置 24 3 1 高程计算 24 3 1 1 水头损失计算 24 3 1 2 构筑物高程 26 4 污水厂平面布置污水厂平面布置 28 5 供配电设计供配电设计 30 6 劳动定员及人员培训劳动定员及人员培训 31 6 1 劳动定员 31 6 2 人员培训 31 7 投资概算投资概算 32 7 1 土建工程部分投资估算表 32 7 2 工艺设备投资估算 34 7 3 材料配件费用估算 35 7 4 安装及技术服务费用 36 7 5 税金 36 7 6 运行经济分析 36 8 结论结论 38 致谢 致谢 39 参考文献 参考文献 40 第一部分第一部分 设计说明书设计说明书 1 绪论绪论 水是生命之源 是人类和其它一切生物生存和发展的物质基础 又是社会经济发 展重要而宝贵的资源 随着经济的发展和人口的增长 水资源的短缺已成为当代社会 突出的环境问题 目前我国有 60 以上的水源用于农业 工业用水约占 20 主要工业产品的平 均用水量比发达国家高几十倍甚至上百倍 不仅加剧了用水的紧张 而且产生大量污 水污染环境 根据国家环保总局发布的 2002 年全国环境统计公报 显示 2002 年 全国废水排放总量为 439 5 亿吨 比上年增加 1 5 其中工业废水排放量 207 2 亿吨 占废水排放总量的 47 1 废水化学需氧量 CODcr 排放量 1367 万吨 其中工业废水 中化学需氧量排放量 584 万吨 占化学需氧量排放总量的 42 7 重金属 砷 氰化 物 挥发酚等的排放量也呈上升趋势 目前制糖废水的治理主要采用物化法和生化法 用物化法对废水进行预处理 然 后再进入生化系统 最后依次经物化处理及生物滤池后达标排放 物化法处理包括 沉淀法 吸附法 电化学法 磁分离法 高级氧化法 蒸发浓缩法等 制糖废水的可 生化性好 因此国内外对此废水的处理常采用生化法 主要有好氧法 厌氧处理法 UASB 法 二段厌氧法 厌氧一好氧处理法 厌氧一光合细菌处理法等 2 工程概况工程概况 广西永凯糖业有限责任公司大桥分公司设计日榨甘蔗量为 10000 吨 该项目产生 的废水主要包括车间生产废水和部分制糖工艺冷却循环水 预计废水产生量为 14400m3 d 生产车间产生的生产废水 主要来源于蒸发 煮糖工段喷淋废水 洗箱灌 污水 洗机污水 洗地污水 制糖工艺冷却循环水由于生产过程中的蒸汽带出糖分及 跑冒滴漏等使其有机物浓度增高 为保持冷却水清洁以适用于循环使用 因此必须不 断排出部分循环水并补充新鲜水 为保护环境 公司决定对项目投产后产生的废水进 行处理后达标排放 2 1 设计水量设计水量 废水水量为 14400m3 d 600m3 h 2 2 设计进水水质设计进水水质 根据该公司提供的水质资料及工艺要求 废水来源包括蒸发 煮糖工段汽凝水 洗 箱罐污水 洗机污水 洗地污水等 设计进水水质如下 CODCr 800mg l BOD5 400mg l SS 100mg l pH6 9 T 35 2 3 处理后排放水质处理后排放水质 处理后的水质达到国家标准 污水综合排放标准 GB8978 1996 中的一级排 放标准 即 CODCr 100mg l BOD5 20mg l SS 70mg l pH 6 9 T 35 出水感官清澈 无色 无异味 2 4 执行的主要设计规范和标准执行的主要设计规范和标准 1 中华人民共和国国家标准 污水综合排放标准 GB8978 1996 一级标准 2 中华人民共和国国家标准 室外排水设计规范 GBJ14 87 1997 年版 3 中国工程建设标准化协会标准 氧化沟设计规程 CECS 112 2000 3 工艺方案的选择工艺方案的选择 3 1 制糖废水处理常用的工艺制糖废水处理常用的工艺 3 1 1 厌氧处理厌氧处理 废水的厌氧处理在有机物含量较高时是很适用的 由于厌氧处理时 去除 1kgCOD 能产生 0 35m3 的甲烷 反应器不受氧传递的限制 其中的固体停留时间 SRT 比水 力停留时间 HRT 高出约 10 100 倍 单位体积负荷远高于好氧系统 污泥产生量少 运行费用低 上流式厌氧污泥床反应器 UASB 是厌氧处理的一个有代表性的形式 在这种反应 器中 废水从底部均匀进入并向上运动 反应器下部为浓度较高的污泥床 上部为浓 度较低的悬浮污泥床 正常情况下 有机物负荷可达到 15kgCOD m3 天 COD 去除率 为 90 左右时 其污泥负荷可高达 30 50kgCOD m3 天 在利用 UASB 反应器处理甘蔗糖蜜废水时 有机物体积荷率 营养平衡状况和碱度 对厌氧污泥粒化特性的影响很大 通过控制碱度和微量元素来使 甘蔗糖蜜为基质的厌 氧污泥形成颗粒状 在 UASB 反应器中 基质浓度调节到 COD 为 3750mg L 碱度 COD 为 1 06 N COD 为 0 018 P COD 为 0 0028 的情况下 30 天后形成厌氧生 物颗粒 通过调节其他条件 在 90 天后形成了平均粒度达 3 1mm 的最大颗粒 在其 他条件不变的情况下 碱度 COD 降为 0 4 时 加入的营养物可使形成的颗粒自动悬 浮分散 对于改善工艺条件大有裨益 有关的实验是在 2 83m3 的 UASB 反应器中进行 的 在甘蔗制糖废水的水利停留时间为 5 5 小时 平均有机物负荷率为 13kgCOD m3 天 COD 去除率 75 80 在温度为 34 时 产生甲烷的回收率约为 0 22m3 CH4 kgCOD 用悬浮固定化细胞生物反应器厌氧处理糖蜜酒精发酵废水时 应用青霉菌属进行好氧前处理可以明显改善随后的厌氧处理另一种非常有效的前处理 方法 制糖废水在经过多层介质过滤去除率分别达到 98 92 新型厌氧反应器以美国 BiothaneSystems 公司研发的 BiobedEGSB 反应器 商品名 实质上为一种膨胀颗粒污泥床 较为突出 其反应介质与 UASB 中的颗粒载体上的微生 物生长特性相似 但它的最大的特点是并未使用载体介质 而完全使用生物颗粒 在 制糖废水这样的高浓度负荷的情况下 此反应器非常适用 而对反应器的设计 处理 流程的选择有一定指导意义的是 Starkenburg 1997 的研究报告 废水的 BOD 值是生物处理工艺的重要参数 但是其测量的周期为 5 天 很难为设 备控制提供及时的参考 而 COD 值的测量大约只需要 3 小时 所以能找到两者之间的 关系 就可更好地进行污水处理流程的控制 Murugappanetal 1997 进行了制糖废水 中的 BOD 和 COD 的相关研究 对特定的制糖废水可以得出两者之间的线性关系 其实 验测定方法可以借鉴于其它的处理流程 另一个指示反应器性状的量 消化污泥中的 甲烷细菌量 Nishiharaetal 1995 通过脂质分析得到了简便易行的解决方法 但甘蔗制糖业为季节性生产 且其运行条件复杂 启动速度慢 根据该厂条件 不合适采用厌氧方式 3 1 2 好氧处理好氧处理 好氧降解是利用活性污泥在废水中的凝聚 吸附 氧化 分解和沉淀等作用 来 去除水体中的有机污染物 其最终产物是合成的细胞体 水和 CO2 由于好氧降解工艺 的投资较低 操作条件简单 所以是有机污染废水处理的首选 但是对于像制糖废水 这样的包含高浓度有机物的情况 好氧处理仍然存在着许多原理和工艺上的限制条件 因而在实际应用上不如厌氧处理普遍 但是也有较为成功的研究 充气固定膜生物处 理系统 ASFF 用于处理制糖废水是一种较新的技术 在水利停留时间为 6 8 小时的情 况下 处理效果可以达到 BOD88 5 97 9 COD67 8 73 6 通过对体系中的好氧降解生物种群的研究和筛选 可以进一步提高活性污泥对高 浓度有机废水的处理能 Pathadeetal 1999 基于甘蔗糖蜜酒精厂产生的大量高浓度 有机废水 建议好氧生物处理利用改进的混合微生物菌种接种进行污泥培养 从另一 个角度 如生物转盘处理制糖废水时系统中的纤毛虫的差异性比较 制糖废水中绿藻 的生长特性 都可以为好氧处理提供一些参考数据 高浓度有机废水的好氧处理的另一大难题是在二沉池中的活性污泥的特性极差 如何有效地降低污泥的 SVI 值是处理可行性的一个依据 Prendletal 1998 用一好氧分 离器预防制糖废水污泥膨胀效果非常显著 污泥的 SVI 值由使用前的 300 600mg g 下降到 60 90 mg g 本次设计就是采用用好氧处理中的氧化沟工艺来处理 3 1 3 土地处理土地处理 利用土地来进行有机污水的处理 主要是利用土地 植物的净化功能 在治理废 水的同时 同时又利用其中的水分和肥分来促进作物 林木的生长 故而具有投资少 能耗低 易管理和净化效果好的特点 Wangetal 1999 在台湾的三个地区的蔗田中实 施实验 评价制糖废水的土地处理情况 污水灌溉量为 100kg m3 土地均属于慢速 过滤系统 并对土层厚度 地下水位 坡度 水利传导度进行了分析 为制糖废水的 土地处理的工程的设计提出了科学的方法 并发现其中的两处地方非常适合于制糖废 水的处理 对甘蔗无不良影响 增加产量 而且甘蔗的含糖量并未因制糖废水的施用 而降低 另一个研究发现 制糖工业的废水在未稀释的情况下灌溉小麦和绿豆对叶绿 素含量和干物质产量的影响效果不同 小麦的叶绿素含量和干物质产量均有增加 而 绿豆的情况则相反 Paulsen et al 1997 则对制糖废水在 德国 可耕地上灌溉的法 律规定的可行性以及因此而产生的生态效应进行了较详尽的论述 可操作性的部分对 我国在制糖的高浓度废水土地处置的管理方面有可借鉴性 但是占地面积大 不符合 中国国情 3 2 适合本设计工艺适合本设计工艺 针对项目排放的废水具有水量大 污染物平均浓度不高但波动大 污染负荷冲击 性强但可生化性好 而且处理后的排放标准要求高的特点 目前广泛采用好氧生物处 理技术 即生物膜法和活性污泥法两种方法 经过相关资料的调查和研究 活性污泥 法更适合项目废水的处理 1 由于项目属于季节性生产 生产时生物膜法需要 20 30 天重新挂膜驯化才能 正常运行 而活性污泥法在生产榨季开机时只需按照一定的程序开机 3 5 天即可投入 正常运行 2 活性污泥法在运行过程中有多种监控手段 能及时发现问题及时调整运行状态 而生物膜法除镜检外 相对于活性污泥法监控和调整手段少 生物膜出现问题后不容 易被发现 调整运行的灵活性差 3 糖厂废水水量和污染物负荷变化大 活性污泥法在受冲时 可以通过 SVI 污 泥沉降比 污泥浓度等多种方法调节运行状况 预防冲击事故 确保废水处理达标 4 活性污泥法建设费用相对生物膜法也较低 在处理效率上 有资料表明 50 的活性污泥法处理厂 BOD5的去除率高于 92 50 的生物膜法处理厂 BOD5的去除率为 83 左右 综上所述 本项目拟采用活性污泥法的工艺方案 并采用抗负荷冲击性强氧化沟 的曝气池型以增强处理效果 确保废水处理后可靠稳定达标 处理后的废水如需要可 做进一步深度处理 全部回用 4 废水处理工艺流程及其描述废水处理工艺流程及其描述 4 1 废水简易工艺流程图废水简易工艺流程图 如下图 1 所示 废水格栅调节池 出水沉淀池氧化沟 生物选择池 泵 污泥池 污泥 污泥回流剩余污泥排回 厂里沉灰池 泵 图 1 简易工艺流程 图 4 2 工艺流程的描述工艺流程的描述 1 格栅 废水通过格栅截留大颗粒有机物和漂浮物 由于截污量较小 采用人工 清渣方式 2 调节池 可调节水质 水量 使污水水质均匀 同时承受由于生产排水不规律 产生的冲击负荷 废水自厂区流入到调节池 3 生物选择池 即将进入曝气生化池的废水和从沉淀池回流的活性污泥在此相互 混合接触 生物选择池作用原理是按照选择器的动力学选择性理论 积累 再生理论 饥饿理论而设置的 由于菌胶团的吸附储存能力比丝状菌强得多 从而在选择池中可 以大量储存有机物 在后续的曝气池中得到大量的增殖而成为绝对优势菌 实现回流微 生物的淘劣选优培养和驯化 有效克服污泥膨胀 提高生物系统运行的稳定性 生物 选择器是对付丝状菌膨胀的设计 由于丝状菌是严格的好养型 大部分菌胶团是兼氧 型 所以在进水时增设一座 HRT 在 8 25min 的池子将二沉池回流污泥与进水混合 采 用桨板搅拌快速混合 让菌胶团优先获取营养 达到抑制丝状菌膨胀的目的 4 生化池 本设计的曝气生化池形式为环形曝气池 为氧化沟工艺的一种改良 形式 对进入生化池中的污染物进行生化处理 达到去除污染物的目的 5 沉淀池 采用辐流式沉淀池 沉淀池的作用是使处理后废水与活性污泥从混合 液中分离开来 澄清液从排水堰达标外排 或者进一步深度处理后回用 沉降到沉淀 池底部的污泥采用刮泥机刮出排到污泥池 再用泵送到生物选择池与调节池来的废水 进行混合后进入曝气池 剩余部分污泥送到锅炉沉灰池与灰渣一同沉淀处理 6 营养盐投加系统 由于废水中以碳水化合物为主 营养不均衡 因此需要加一 定量的营养盐以提高废水处理效果 采用投加泵连续调节池及曝气生化池投加碱液与 营养源 7 污泥池 储存中转沉淀池的沉淀排出的污泥 各工段处理效果预测如下表 1 所示 表表 1 1 各工段处理效果预测各工段处理效果预测 项目工序COD mg L BOD5 mg L SS mg L 原水800 400100 出水56028080 调节池 去除率 303020 出水5622 448 氧化沟 去除率 909240 出水 421445 二沉池 去除率 252550 外排水4216 824 排放标准 100 20 70 第二部分第二部分 计算书计算书 1 主要构筑物和设计参数主要构筑物和设计参数 1 1 格栅格栅 安装在废水渠道的进口处 主要是拦截废水中的较大颗粒和漂浮物 以确保后续 处理的顺利进行 由于糖厂废水大漂浮物及较大颗粒少 格栅拦截的污染物不多 故 在本设计中采用人工清渣方式 1 格栅设计计算 栅条选圆钢 栅条宽度 S 0 01m 栅条间隙 e 0 01m 格栅安装倾角 60 便于 除渣操作 设计污水流量为 Qmax 600m3 h 0 167m3 s 设计污水渠断面尺寸为 600mm 600mm 设栅前水深 h 0 6m 过栅流速 0 7m s 栅条间隙数 n 37 7 06 001 0 167 0 sin 60sin max ehu aQ n 2 栅槽断面尺寸 B s n 1 en 0 01 37 1 37 0 02 1 11m 栅槽实取宽度 B 1 2m 栅条 37 根 3 进水渠渐宽部分长度 设进水渠道内的流速为 0 8m s 进水渠宽为 1 0m 渐宽部分展开角 1 30 L1 0 173m 60 2 0 12 1 tg 栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度 L2 L1 2 0 087m 4 过栅水头损失 取 k 3 1 79 0 7 m s ma g u e s kh134 0 8 92 79 1 3sin 2 sin 7 0 01 0 01 0 23 4 2 3 4 1 5 取栅前渠道超高 h2 0 3m 则栅前槽高 H1 h h2 0 6 0 3 0 9m 栅后槽总高度 H 0 9 0 134 1 034m 栅槽总长度 L L1 L2 0 5 1 0 0 9 tg60 0 173 0 087 0 5 1 0 0 9 tg60 2 28m 在进水渠入格栅处设闸板 污水站正常运行时 此闸门打开 当出现事故或停产 检修时 关闭此闸门 污水由 DN350 超越管直接排出 见图 2 图 2 格栅示意图 1 2 调节池调节池 根据现场场地条件 利用原有氧化塘改造 有效容积约为 1125 m2 4 m 4500m3 取超高 0 5m 取面积形状为 30 40 1200m2 水力停留时间 7 5h 去除率为 30 COD 800 1 30 560 mg L BOD 400 1 30 280 mg L 每日理论污泥量 取 0 96 SS 去除率为 25 则 W Qm C0 C1 1000 1 0 14400 100 25 1000 1 0 96 103 9m3 1 3 生物选择池生物选择池 1 回流污泥量 回流比 r f COD Xr FL 0 3 800 8 150 47 回流污泥流量 Qr r Qi 47 600 282 m3 h 2 选择器容积 取停留时间 20min V Qi Qr 20 600 282 20 60 300 m3 取 L B H 14m 6m 4m V有效 336 m3 取超高 0 5m 总高度为 4 5m 1 4 氧化沟氧化沟 氧化沟中废水停留时间一般为 10 40h 之间 本设计结合本项目实际情况 采用 1 组氧化沟设计 设计流量 Q 600 m3 h 14400 m3 d 设计污泥龄 20d 使污泥更加稳定 以便之后的污泥处理效果更好 为提高系统抗 负荷变化的能力 选择混合液污泥浓度 MLSS 为 3000mg L 2500 4500 f MLVSS MLSS 0 7 0 70 0 80 溶解氧浓度 C 2 0mg L 污泥含水率 p 99 2 1 计算硝化菌的生长速率 n硝化所需最小污泥平均停留时间 cm 取最低温度 35 氧的半数常数 KO2取 2 0mg L PH 按 7 2 考虑 2 7 833 0 1 10 47 0 2 158 1051 0 15 098 0 pH DOK DO N N en O T T 得出 1 54 0 dn 因此满足硝化最小污泥停留时间 d n cm 9 1 54 0 11 由于考虑对污泥进行部分的稳定 实际设计泥龄 20d 对应的生长速率 1 05 0 20 1 d n实际 2 计算去除有机物及硝化所需的氧化沟体积 污泥内源呼吸系数 Kd取 0 05d 1 污泥产率系数 Y 取 0 5kgVSS kg 去除 BOD5 30 10698 3005 01 7 03000 30 4 22280 144005 0 1 m KX SSYQ V d e 3 计算反硝化所要求增加的氧化沟的体积 如假设 反硝化条件时溶解氧的浓度 DO 0 2mg L 计算温度仍采用 35 20 反硝化 速率 rDN取 0 07NO3 N mgVSS d 则 2 01 09 107 0 1 09 1 203520 DOrr T DNDN 0 204 NO3 N mgVSS d 根据 MLVSS 浓度和计算所得的反硝化速率 反硝化所要求增加的氧化沟的体积 由于合成的需要 产生的生物污泥中约有 12 的氮 因此首先计算这部分的氮量 每日 产生的生物污泥量为 VSS dKg K Y SSQ d eVSS 74910 3005 0 1 5 0 4 22280 14400 1 3 0 由此 生物合成的需氮量为 12 749 90kg d 折合每单位体积进水用于生物合成的氮量为 90 1000 14400 6 25mg L 反硝化 NO3 N 量 NO3 38 6 6 25 20 12 35 mg L 所需去除氮量 S NO3 12 35 14400 1000 178 kg d 因此 反硝化所需求增加的氧化沟的体积为 33 415 204 01 2 178 m Xr S V DN NO 所以氧化沟总体积为 3 1111341510698 mVVV 总 氧化沟设计水力停留时间为 HRT V总 Q 11113 600 18 5 h 取池子总体积 11500m3 则停留时间 HRT 19 h 4 确定氧化沟的工艺尺寸 采用 4 沟道曝气池型 沟道的端口采用圆角设计 以利于水力条件 避免池中产生 短流死角现象 具体池型见附图 设计有效水深 5 5m 宽度 8 0m 则所需沟的总长度 为 65m 超高取 0 5m 总高为 6 0m 5 回流污泥量计算 根据物料平衡 进水 TSS Q XRQR Q QR X 式中 QR 回流污泥量 m3 d XR 回流污泥浓度 根据公式 SVI X R 6 10 SVI 取 150 取 1 2 XR 为 8571mg L 100 14400 8571 QR 14400 QR 3000 QR 7496 m3 d 回流比 R 为 52 取 50 6 氧化沟剩余污泥量计算 QXQX Kf Y SQX e cd 1 1 14400201440030 3005 01 7 0 5 0 4 22280 14400 dkg 1214 湿污泥量为 含水率 P 0 99 hmdm p X QS 1 5 4 121 1000 99 0 1 1214 1000 1 33 7 污泥负荷 在 0 05 0 15 之间 所以符合要求 8 污泥龄 Q VX 进水 SS Q 10648 3000 100 14400 23d 1 5 沉淀池沉淀池 通过对工业污水处理中污泥沉降性的实验对比 采用中心进水周边出水的辐流式 沉淀池 池子个数 n 1 个 采用水力负荷 q 0 85 m3 m2 h 1 沉淀部分水面面积 计算公式 F Q nq Q 为日平均流量 m3 h q 为水力负荷 m3 m2 h 145 0 75 0 300011500 4 22280 14400 5 0 dkgMLSSkgBOD XV SSQ N V e s 则 沉淀池水面面积 F 706 m2 2 沉淀池直径 m F D30 14 3 7064 3 沉淀部分有效水深 设 t 2h h2 qt 0 85 2 1 7m 4 沉淀部分有效容积 V Qt 600 2 1200m3 5 存泥区所需容积 Vw 氧化沟中混合液污泥浓度 X 3000mg l 设计污泥回流比采用 R 50 则回流污泥 浓度为 Xr Xr 9000 mg l 50 0 50 0 1 3000 为保证污泥回流的浓度 污泥在二沉池的存泥时间不宜小于 2 0h 即 Tw 2 0h 二沉池污泥区所需存泥容积为 Vw XrX QXRTw VW 1 2 3 900 90003000 3000600 50 0 1 22 m 则存泥区高度 h2为 m A Vw h27 1 30 4 1 900 2 2 6 二沉池总高度 H 取二沉池缓冲层高度 H3 0 5m 二沉池超高 H4 0 5m 则二沉池池边总高度 H 为 H H1 H2 H3 H4 1 7 1 27 0 5 0 5 4 0m 设计二沉池池底坡度 I 0 05 则池底坡降为 H5 H5 30 2 0 08 0 75m 池中心污泥斗深度为 H6 0 7m 预留 1 0m 为进水管位置 则二沉池总深度 H 为 H7 H H6 4 0 0 75 0 7 1 6 45m 7 校核径深比 二沉池直径与水深之比为 D H1 H3 30 1 7 0 5 13 64 二沉池直径与池边总水深之比为 D H1 H2 H3 30 3 47 8 11 符合要求 8 二沉池固体负荷 G 二沉池固体负荷 G 按下式计算 G A QXR 1 G1 92 706 0 314400 50 0 1 2 dmkgSS 符合要求 9 二沉池进水系统计算 采用环形平底配水槽 等距设计布水孔 孔径 DN100mm 并加 DN100 L150mm 短管 配水槽底配水区设挡水裙板 高 0 8m 配水槽配水流量 Q 1 R Qh 1 0 5 600 900 m3 h 0 25m3 s 设配水槽宽 0 8m 水深 0 6m 则配水槽流速为 smu 53 0 6 08 0 25 0 1 设 DN100 配水孔孔距为 S 1 0m 则配水孔数量为 n 06 91 0 1 14 3 130 1 S D n 取 n 92 个 则实际 S 0 990m 配水孔孔眼流速为 u2 sm n Q u d 346 0 1 0 4 14 3 92 25 0 4 2 2 2 槽底环形配水区平均流速 u3为 sm BD Q LB Q u 1043 3 8 014 3 0 130 25 0 0 1 3 3 环形配水平均速度梯度 G 1 6 22 2 1 41 9 1006 1 6002 00343 0 346 0 2 3 2 2 2 sG t uu 且 20 s 1 GT 8 46 600 5646400mm 时取 1 0 1 8m s 2 水头损失计算 沿程水头损失 h1 h1 iL 式中 L 计算管段长度 m i 每米管段的水头损失 水头坡度 当 v 1 2m s 时 3 1 2 00107 0 d i 当 vH 符合 h4 H 不符合 出水至沉淀 池 10 0 0030 010 060 20 273 0 符合要求 沉淀池至氧 化沟 250 600 100 0030 080 120 50 701 0 符合要求 氧化沟至选 择池 0 20 21 5 符合要求 选择池至泵 房 250 350 120 0020 050 100 200 30 用泵符合要求 泵房至调节 池 50 350 120 0020 010 040 200 24 用泵符合要求 3 1 2 构筑物高程构筑物高程 1 污泥池 污泥池采用地下式 埋深 4 50m 则集泥池池底标高 37 50 4 50 33 00m 污泥池池沿标高 33 00 5 50 38 50m 污泥池水面标高 39 00 0 50 38 00m 2 幅流沉淀池 辐流沉淀池采用半地下式 埋深 4 00m 则辐流沉淀池池底标高 37 50 4 00 33 50m 辐流沉淀池池沿标高 33 50 6 45 39 95m 辐流沉淀池水面标高 39 95 0 50 39 45m 3 氧化沟 氧化沟为半地下结构 埋深 3 00m 则氧化沟底标高 37 00 3 00 34 50m 氧化沟池沿标高 34 50 6 00 40 50m 氧化沟水面标高 40 50 0 50 40 00m 4 选择池 采用半地下结构 埋深 1 50m 则选择池底标高 37 50 1 50 36 00m 选择池池沿标高 36 00 4 50 40 50m 选择池水面标高 40 5 0 50 40 00m 5 调节池 调节池采用地下钢筋混凝土结构 挖深 4 50m 则调节池池底标高 37 50 4 50 33 00m 调节池池沿标高 33 00 4 50 37 50m 调节池水面标高 37 50 0 50 37 00m 6 格栅 格栅采用地下钢筋混凝土结构 挖深 0 50m 则格栅栅沿标高 37 50 1 10 0 50 38 10m 栅前槽底标高 38 10 0 90 37 20m 栅后槽底标高 38 10 1 10 37 00m 栅前水面标高 37 00 0 60 37 60m 栅后水面标高 37 60 0 10 37 50m 4 污水厂平面布置污水厂平面布置 废水处理厂的平面布置就是厂区内各种生产构筑物及其附属建筑和设施的相对位置 的平面布置 废水处理厂的平面布置与占地面积大小 运行管理与检验是否安全可靠 方便 以及厂区环境卫生状况等多项问题有关 它与工艺流程选择 含处理构筑物型式的确 定 是密切相关的 为了使平面布置更经济合理 应遵循下列原则 1 平面布置必须按 室外排水设计规范 所规定的各项条款进行设计 2 若有远期规划 应按远期规划布局 做出分期建设的安排 3 总体布局应根据厂内各建筑物和构筑物的功能和流程要求 结合厂址地形 气 候与地质条件等因素 并考虑便于施工 操作与运行管理 通过技术经济比较来确定 4 生活设施与生产管理建筑宜集中布置 其位置和朝向应力求适用 合理 并与 处理构筑物保持一定的防护距离 5 各构筑物布置应紧凑 同时应考虑管线敷设 构筑物施工开槽相互影响 以及 今后运行 操作 检修距离 构筑物之间必须 留有 5 10m 的净距 特别是污泥消化 池 沼气池 储气柜等易燃易爆的构筑物的安全距离 应按建筑防火的有关规定确定 6 废水与污泥处理的流向应充分利用原有地形 各构筑物之间的连接管渠应尽量 简单而便捷 避免迂回曲折 减少水力损失 降低能耗 厂区的竖向高程设计应尽量 作到全厂的土方平衡 7 各单元处理构筑物的座 池 数 应根据处理厂规模 处理厂的平面尺寸 各 处理设施的相对位置与关系 池型等因素来确定 同时考虑到运行 管理机动灵活 而且 联系各处理构筑物的管渠布置应使各处理系统自成体系 以保持个处理单元能 够独立运行 并设置必要的跨越管线 当某一处理构筑物因故停止运行时 不致影响 其他单元构筑物的运行 以及发生事故或停运检修时 能使废水跨越后续处理构筑物 而进入其他池子或直接排入水体 8 在设计处理厂平面布置时 应考虑设置厂内各池池空时的池空管 此管可与厂 内废水管合一 统称厂区污水管 将排出的废水和厂内废水一并回流至泵前水池回流 处理 9 各处理构筑物与附属建筑的位置关系 应根据安全 运行管理方便与节能的原 则来确定 如总变电站宜设在耗电大的构筑物附近 鼓风机房应尽量靠近曝气池 办 公室与化验室应远离机器间并应有隔离带等 10 废水厂区内应设置连通各构筑物和建筑物的道路 厂区应有一定的绿化面积 其比例应不小于全厂总面积的 30 详细布置见附图 5 供配电设计供配电设计 本工程用电负荷为二级 低压配电电压采用 380V 设备装机总容量为 388 47kW 其中使用 336 47kW 备用为 52kW 本工程低压配电采用电动机控制中心 MCC 控制方式 以放射式方式向各主要用电 设备供电 对少数容量不大 比较分散的次要负荷 则采用链式方式配电 电动机现 场设紧急停机按钮 直接起动 照明系统采用绿色 节能 环保照明灯具产品 车间 内设有事故照明 指示系统 电缆采用穿管埋地敷设或铠装电缆直接埋地敷设 本工程的建构筑物按三级防雷等级设防 建构筑物一般采用避雷带 避雷针保护 并尽量利用建构筑物柱 壁及基础的主钢筋作为引下线或接地体 接地系统采用联合 接地装置 即工作接地 防雷接地 保护接地接地共用接地装置 接地电阻要求不大 于 4 欧 电气设备选型遵循安全 可靠 高效 节能 实用的原则 低压柜选用国内大厂 品牌开关柜 该产品安全可靠 结构紧凑 操作灵活 电力电缆采用 WDZ YJV 1KV 或 YGC 1KV 该产品重量轻 弯曲性能好 且耐油 耐酸碱腐蚀 配电室设备布置均应符合国家有关设计规范要求的距离 低压开关设备选用无油 化产品 采用国家推荐使用的节能型机电产品 电动机控制中心 MCC 柜 接触器采用全 节能机械锁扣器 照明灯具尽可能选用高效节能灯具和新型光源 根据工艺要求及环境特点 设置必要的电气防火装置 事故照明及疏散指示标志 6 劳动定员及人员培训劳动定员及人员培训 6 1 劳动定员劳动定员 操作人员每班 1 人 三班四人轮班共计 4 人 技术员 1 人 6 2 人员培训人员培训 废水处理站是专门处理全厂制糖废水的独立机构 所有上岗人员必须经过专业培训 熟练掌握岗位技能后方可上岗 7 投资概算投资概算 7 1 土建工程部分投资估算表土建工程部分投资估算表 表表 3 3 土建概算土建概算 序号项目名称单位数量 参考基价 元 合价 万元 备注 1 机械挖运土 运距 1km 以内 1000m38 8078546 91 2 土方回填 运距 1km 以内 100m320 1915613 15 A 3 间接费 1 2 11 74 10 06 0 1174 1 18 间接费 1 管理费 4 02 2 利润 2 0 3 养老保险 2 04 4 定额测定 0 13 5 其他 1 75 6 环境保护 0 08 7 文明施工 0 45 8 安全施工 0 30 9 临时设施 0 72 10 雨季施 工 0 25 合计 11 74 4 M10 水泥砂浆砌 240 墙 10m311 919172 28 5混凝土拌制10m3329 52157 08 6 C30 防水砼池底板 浇捣 10m393 4205319 18 7 C30 防水砼池壁浇 捣 10m399 6229522 86 8 10 以内钢筋制作 安装 t69 3338723 47 9 10 以上钢筋制作 安装 t418 23562148 96 B 10C30 悬挑走道板浇10m31 421100 30 间接费 1 管理费 8 05 2 利润 4 00 3 养老保险 4 08 4 定额测定 0 13 5 其他 3 49 6 环境保护 0 16 7 文明施工 0 9 8 安全施工 0 6 捣 11 C30 砖墙构造柱砼 浇捣 10m30 821420 17 12 20 厚 1 2 防水砂 浆抹内隔墙 100m29 969530 95 13双排钢管脚手架100m265 996063 40 14 池底板砼浇捣运输 道 100m243 306402 77 15池底板模板100m22 5619320 49 16池壁模板100m257 0916719 54 17C10 砼池底板垫层10m333 315385 12 18配电 值班室m2558004 40 19C30 砼柱浇捣10m39 721832 07 20C30 砼有梁板浇捣10m357 4194311 15 21 C30 砼满堂基础浇 捣 10m3 41 219037 84 22柱模板制作安装100m27 7519411 50 23梁模板制作安装100m27 2927552 01 24板模板制作安装100m214 6727604 05 25 间接费 4 24 22 85 279 59 0 2285 63 89 C 五项税 费 A B 3 5 11 24 343 48 0 03512 42 9 临时设施 1 44 合计 22 85 D工程总造价11 24 343 48 12 42367 14未计材料价差 7 2 工艺设备投资估算工艺设备投资估算 表表 4 4 工艺设备投资估算工艺设备投资估算 序 号 设备名称规格型号 数 量 金额 万元 备注 1曝气机 50HP N 37 5kw 充氧量 78 8 h 推流距离 141 2 71 8m 7 台 175 00 2刮泥机 ZBG 30 30m 跨度 30m 水下部分为不锈钢 导流筒由全不锈钢制作 周边驱动 P 2 2kw 1 台36沉淀池 3污泥回流泵 SP221 2 25D Q 575m3 h H 9 5m N 22kw 2 台9 00污泥池 4污水提升泵 SP221 2 25C Q 625m3 h H 11 5 m N 30kw 2 台9 00调节池 5加药系统 4 605 5 5 1营养盐罐 1720 13001 台1 20加药罐 5 2碱液罐 1400 13001 台1 00 5 3搅拌电机N 2 2kw2 台0 40加药罐 5 4计量加药泵N 0 37kw1 台1 00加药罐 5 5电动阀 1 个1 00 6配电系统 1 套9 456 1 6 4 6 1配电柜XL 212 面6 00 6 2配电箱海神曝气机专用7 面2 45 6 3水泵配电箱 2 面0 70 6 4搅拌机配电箱 1 面0 30 7自动控制系统 23 307 1 7 11 7 1工业计算机 1 台1 50 7 2系统软件含编程软件 组态软件等 所有 PLC 软件 1 套3 50西门子配 套 7 3PLC 硬件系统西门子 200 系列1 套2 50 7 4PLC 控制柜 1 面1 50 7 5超声波流量计 1 台1 50 7 6电磁流量计 1 台1 50 7 7PH 计 1 台2 00德国 E H 7 8溶解氧仪 1 台2 50德国 E H 7 9仪表箱 6 面1 80 7 10信号线缆 1 批3 00 7 11其它 2 00 8剩余污泥泵 SZA 50 250D Q 50m3 h H 45m N 15kw 1 台3 50污泥池 9格栅 10 3 10合计 270 15 7 3 材料配件费用估算材料配件费用估算 表表 5 5 材料配件投资估算材料配件投资估算 序 号 名称规格数量 金额 万元 备注 DN7004 15t2 70 DN5001 97t1 28 DN3503 02t1 96 1钢管 DN10010 80t7 02 D341X 10C DN3506 个2 10 2蝶阀 D341X 10C DN1002 个0 14 3自吸器 1000 15002 个1 00 4管件 1 批2 50 25mm2 铜芯700m5 40 16 mm2 铜芯300m1 74 5电力电缆 4mm2 铜芯800m1 60 6固定钢丝绳 14mm66m0 32不锈钢 7安全护栏 8