淀粉厂污水处理设计说明书(共41页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上淀粉厂废水处理厂设计学院（部）： 地球与环境学院 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 年 月 日安徽理工大学课程设计（论文）任务书 地球与环境学院 院系 环境工程 教研室学 号学生姓名专业（班级）设计题目 淀粉厂废水处理厂设计设计技术参数  设计依据废水水量及水质：废水水量：2300m3/d,COD=9500mg/L,BOD5=4500mg/L,SS=350mg/L,pH：56,水温30oC气象水文资料：风向：春季：南风（东南）,夏季：南风（东南、西南）,气温：年平均气温：78 oC,最高气温：34 oC,最低气温：-10 oC,冻土深度：60cm,地下水位

2、：4-5m,地震裂度：6级,地基承载力：各层均在120Kpa以上拟建污水处理厂的场地为80*30平方米的平坦地，位于主厂区的南方。生产车间排水经管道自流到污水厂边的集水池（V=50m3，池底较污水厂地平面低4.00m）。处理水排水管的管底标高比主厂区低5米设计要求1.确定废水处理站的工艺流程，选择处理构筑物并通过计算确定其尺寸（附必要的草图）；2废水处理站的工艺平面布置图，内容包括：标出水厂的范围、全部处理构筑物及辅助建筑物、主要管线的布置、主干道及处理构筑物发展的可能性（A3号纸打印）；3. 废水处理站工艺流程高程布置，表示原水、各处理构筑物的高程关系、水位高度以及污水厂排放口的标高（A3号

3、纸打印）；工作量1.设计计算说明书1份；2.图纸2张；3.设计成果打印并装订好，与图纸一起放入档案袋中。工作计划1.资料收集与整理3天；2.资料分类与整理3天；3.绘制有关图纸3天；4.编写设计说明书3天参考资料1水污染控制工程第三版 下册 高等教育出版社2给水排水设计手册 北京:中国建筑工业出社指导教师签字教研室主任签字学生姓名： 学号： 专业班级 课程设计题目： 淀粉厂废水处理厂设计 指导教师评语： 成绩： 指导教师： 2015 年 月 日目录11概述 1.1淀粉厂概述该淀粉厂以玉米为原料生产淀粉，原料玉米经高温浸泡，然后破碎，再进行胚芽分离、细磨和离心分离，可以得到玉米皮浆、黄浆水和淀粉

4、乳。黄浆水送至贮存沉淀池，未沉淀黄浆水作为废水排放，沉淀下来的黄浆水由泵打入板框压滤机中脱水，产生黄浆水（排放）和湿黄蛋粉（作精饲料）。玉米皮浆送入卧式离心分离机，滤出物生产上烘干得到粗渣（去做粗饲料），同时滤出液作为黄浆水排放。这一系列淀粉及副产品生产过程中，在离心分离、沉淀、板框压滤等过程会产生大量高浓度的黄浆水，另在浸泡、破碎、细磨等过程亦生产出大量废水。黄浆水的COD浓度高达800010000mg/L，直接外排会严重污染环境。若采用厌氧发酵工艺处理，可生产出沼气，变废为宝。因排出口废水的COD、BOD5、SS等指标大大超过国家的排放标准，为保护环境，该淀粉厂拟建废水处理站来处理包括黄浆

5、水在内的生产废水。2工艺设计 2.1设计水量的确定根据该厂的生产规模可确定污水水量为：日处理淀粉废水2300m3 /d 2.2污水水质及处理程度据测定，该淀粉厂的污水水质如下：pH值：4.06.0水温：2232COD：9500 mg/LBOD5：4500 mg/LSS：350 mg/L根据环保部门要求，废水处理站投入运行后，外排废水应达到国家标准污水综合排放标准GB8978-1996中规定的二级标准，即：COD100 mg/LBOD520 mg/LSS70 mg/LpH值：6.09.0根据设计进、出水水质，确定本工程处理程度见下表 表1-1 污水处理程度表 指标水质BOD5SSCOD pH进水

6、（mg/l）4500350950056出水（mg/l）207010069处理程度（%）998098/ 2.3污水处理工艺方案选择 2.3.1 常规二级处理工艺 根据我国现行室外排水设计规范(GBJl487)，污水处理厂的处理效率见下表。表1-2 污水处理厂的处理效率表处理级别处理方法主要工艺处理效率(%)SSBOD5一级沉淀法沉淀40502030二级生物膜法初次沉淀、生物膜法、二次沉淀60906590活性污泥法初次沉淀、曝气、二次沉淀70956595从上表可见，二级活性污泥法的处理效率最高。 2.3.2 污水处理工艺选择据分析，在淀粉生产中，来自于玉米浸泡、剥离、离心分离、黄浆水沉淀与压滤，玉

7、米皮浆的离心分离过程的生产废水，会有淀粉、糖类、有机酸等溶解性有机物质，含有蛋黄粉、玉米芯、玉米皮等不溶性细小颗粒有机物，另外还含有泥砂等无机物。其中主要以有机物为主，并不含有害物质，具有较好的可生化性，属高浓度可生化有机废水。由于进水水质和处理去除率均很高（表1-1），应采用厌氧-好氧的处理路线，废水首先通过厌氧处理装置，大大降低进水有机负荷，获得可利用的能源沼气，并使出水达到好氧处理可接受的浓度，再进行好氧处理后达标排放。（1）厌氧处理工艺选择上流式厌氧污泥床（UASB）属采用滞留型厌氧生物处理技术，在底部有污泥床，依据进水与污泥的高效接触提供高的去除率，依靠顶部的三相分离器，进行气、液、

8、固分离，能使污泥维持在污泥床内而很少流失。因而生物污泥停留时间长，处理效率高，适合于处理生化降解，COD和SS浓度均较高的废水（一般要求进水SS不大于4000mg/L）。常温条件下，对于较易生物降解的有机废水，容积负荷可达48kgCOD/（m3·d），结合类似工程资料，本工程废水厌氧处理装置采用UASB。（2）好氧处理工艺选择有机废水经厌氧处理，出水的BOD5/COD会降低，出水可生化性较原污水差。采用一般好氧生物处理方法，处理厌氧处理出水，其COD去除率约只有60%，而处理同等浓度的原有机废水，COD去除率可达80%。尽管采用生物膜法处理效果可能会稍好，但难以适应BOD5大于250

9、mg/L的污水浓度，近年来开发了一些处理此类废水（进水浓度较高，可生化性较差，不易生化降解）的工艺技术，如A-B法活性污泥工艺、氧化沟活性污泥法、SBR法等。这些方法均能对不易生化降解有机废水或厌氧处理出水有较好的处理效果。以上三种方法中，SBR法具有特别显著的特点：首先由于采用间歇运行，运行周期每一阶段有适应基质特征的优势菌群存在；污泥不断内循环，排泥量少，生物固体平均停留时间长；沉淀和排水时水流处于静止状态，故处理效率高于一般的活性污泥法。其次由于进水、曝气、沉淀、排水等工序在一个池内进行，省去了沉淀池和污泥回流设施，故而其工程投资和占地面积均小于一般活性污泥法。综合以上分析，本工程好氧处

10、理采用SBR法工艺。 2.3.3 污水处理工艺流程该淀粉厂生产废水处理工艺流程如图1-1所示。对该处理工艺流程作以下说明。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。雨季或生产不正常时排出雨水或事故废水，通过分流格栅槽中溢流口闸板控制。一次污水提升泵，设置集水井，污水泵设置地面上露天放置（考虑环境气温不低于-3），污水泵配套引水筒。调节沉淀池在调节水量的同时，去除一部分格栅无法截留的悬浮颗粒有机物，如玉米碎粒、玉米皮、泥砂等。该池采用半地下式结构，便于沉淀物的排除。二次污水提升泵泵房为地下式泵房，自灌启动，直接从调节池吸水，泵房出水干管上设置流量计。为保证UASB运

11、行所需水温，在污水泵吸水井中设置蒸汽管，直接加热污水，并在水泵出水总管上设置水温自控装置，冬季污水温度偏低时，通过加热维持在2426左右。UASB为主要的生化处理装置，全钢结构，地上式，考虑保温。沼气部分，设计水封罐、气水分离器。SBR池为半地下式，钢筋混凝土结构，运行中采用自动控制。处理出水排入市政污水管。淀粉废水各级处理效果如下表：表1-4 淀粉废水各级处理效果表进水浓度（mg/L）出水浓度（mg/L）去除率（%）调节沉淀池CODCr9500750025BOD54500405010SS35021040UASBCODCr750090088SBRCODCr90010088.8BOD540502

12、098SS2107066.7原污水 分流格栅槽 污水提升泵 调节沉淀池 出水 SBR UASB 污水提升泵 集泥井3处理工艺构筑物设计 3.1分流格栅槽的设计 3.1.1 格栅的设计（1）设计说明：格栅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。该厂处理站仅处理生产废水，尽管SS含量不低，但较大漂浮物及较大颗粒少，格栅拦截的污染物不多，故选用人工清渣方式。栅条选圆钢，栅条宽度S=0.01m，栅条间隙b=0.02m。格栅安装倾角=60°，便于除渣操作。（2）设计计算设计污水量Q=2300m3/d=0.027m3/s,对食品工业来说所产生的废水的时变化系数=1.52.0

13、，取=1.8，且日变化系数=1,故总变化系数所以最大时量。即最大时量为污水沟断面尺寸为300mm×450mm设栅前水深h=0.3m，过栅流速v=0.7m/s 确定水深h： 格栅的间隙数（n）： ，取18。栅槽的有效宽 B=S(n-1)+b*n=0.01×(18-1)+0.02×18=0.53(m)栅槽实取宽度B=0.53m，栅条19根。 进水渠道渐宽部分长度 进水渠道宽取B1=0.37 m，渐宽部分展开角=20° 故栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 =1/2=0.11m 通过格栅的水头损失h1圆形栅条阻力系数 过栅水头损失 ，故取 格栅后槽总高度H:超

14、高采用h2=0.3 格栅前槽高 H1=h+h2=0.185+0.3=0.485m 格栅后槽高 H=H1+h1=0.485+0.1=0.585m 格栅总长度(L) L=l1+l2+0.5+1.0+= 0.22+0.11+0.5+1.0+0.485/tan60°=2.11m 每日格栅渣量（b为格栅间隙）当b为1625mm时，格栅渣量为0.100.05m3/1000m3污水；当b为3040mm时，格栅渣量取0.030.01m3/1000m3污水。格栅间隙b取20mm，故W1=0.078m3/103W=所以采用人工清除。综上，设两组粗格栅，每组n=18；一用一备。 3.2调节池的设计 3.2

15、.1 设计说明根据生产废水排放规律，后续处理构筑物对水质水量稳定性的要求，调节池停留时间取8.0h。调节池采用半地下式，便于利用一次提升的水头，并便于污泥重力排入集泥井，并有一定的保温作用，由于调节池内不安装工艺设备或管道，考虑土建结构可靠性高时故障少，只设一个调节池。3.2.2 设计计算调节池调节周期T=8.0h调节池应有容积V=TQH=8×2300/24=8×95.8=766.4m3调节池有效水深h有效=4m调节池规格14m×14m×5m，V有效=14×14×4= 784m3调节池设污泥斗四个，每个污泥斗的上口面积7m×

16、7m，下口面积0.7m×0.7m，泥斗倾角45°，泥斗高3.15m。每个泥斗容积 泥斗容积共V=4Vi=228.4m3调节池每日沉淀污泥重为W=2500mg/L×40%×2300m3/d=2.3t/d湿污泥体积约为V=2.3/2.5%=92m3（设污泥密度为1t/m3，污泥含水率97.5%）泥斗可存约两天半污泥。（图1-2）调节池最高水位设置为+3.50m，超高为0.50m，顶标高为4.00m。最低水位-0.50m，池低标高-3.70m。调节池出水端设吸水段。 3.3一次污水泵设计计算 3.3.1 设计说明一次污水泵从集水井中吸水压至调节池，污水泵设置于

17、地面上，不能自灌，设置引水筒。 3.3.2 集水井计算污水泵总提升能力按考虑，即，选三台泵，则每台流量为，取60m3/h。选80WGF污水泵三台，另备用一台，单泵提升能力70.0 m3/h，扬程16.5m，电动机功率5.5kw，占地尺寸1100mm×500mm。集水井容积按最大一台泵5min出流量计算，则其容积为 集水井最高水位（与格栅槽连接）-0.5m，最低水位-2.5m，井低-3.0m，平面尺寸5.0m×1.5m，安装三台80WGF污水泵于集水井一侧地面上，平均流量时相当于一用二备。 3.3.3 污水泵计算（1）污水泵流量 取60m3/h（2）污水泵扬程污水泵吸水管水头

18、损失（不记引水筒水头损失）管径DN150，v=0.93m/s，i=0.011，L=3.0m局部阻力系数：吸水管入口 1=1.0 引水筒出口 2=0.20沿程阻力损失：hL1=iL=0.011×3=0.033m局部阻力损失：hM1=0.053m引水筒出水管水头损失管径DN125，v=1.32m/s，i=0.026，L=1.0m局部阻力系数：引水筒出水管闸阀 =0.10沿程阻力损失：hL2=iL=0.026×1=0.026m局部阻力损失：hM2=0.009m污水管出水管水头损失管径DN100，Q=58.32m3/h，v=2.0m/s，i=0.081，L=5.0m局部阻力系数：异

19、径管DV80mm×100mm 1=0.03 止回阀DN100 mm 2=7.5 闸阀DN100 mm 3=0.2 90°弯头DN100 mm 4=0.6沿程阻力损失：hL3=iL=0.081×5=0.41m局部阻力损失：hM3=1.7m污水泵管路总水头损失： h1=hL+hM=(0.033+0.026+0.41)+(0.053+0.009+1.7)=2.23m污水泵的扬程污水泵提升高度：h2=3.0-(-2.5)=5.5m出水管出水自由水头：h3=2.0m则污水泵所需扬程H= h1+ h2+ h3=2.23+5.5+2.0=9.73m（3）一次污水泵的启动集水井最

20、高水位-0.5m，最低水位-2.5m，中间水位-2.0m和-1.0m，通过手动和电动两种方式控制，使水位为-2.0m和-1.0m时启动一台和两台污水泵，当水位为-2.5m时，泵全部停止工作。 3.4 UASB设计计算 3.4.1 设计说明UASB反应器是有荷兰瓦赫宁根农业大学的G·Lettinga等人在20世纪70年代研制的。80年代以后，我国开始研究UASB在工业废水处理中的应用，90年代该工艺在处理工程中被广泛采用。UASB一般包括进水配水区、反应区、三相分离区、气室等部分。UASB反应器的工艺基本出发点如下：为污泥絮凝提供有利的物理-化学条件，厌氧污泥即可获得并保持良好的沉淀性

21、能；良好的污泥床常可形成一种相当稳定的生物相，能抵抗较强的冲击。较大的絮体具有良好的沉降性能，从而提高设备内的污泥浓度；通过在反应器内设置一个沉淀区，使污泥细颗粒在沉淀区的污泥层内进一步絮凝和沉淀，然后回流入反应器。UASB处理有机工业废水具有以下特点：污泥床污泥浓度高，平均污泥浓度可达2040gVSS/L；有机负荷高，中温发酵时容积负荷可达812kgCOD/(m3·d)；反应器内无混合搅拌设备，无填料，维护管理较简单；系统较简单，不需另设沉淀池和污泥回流设施。本工程所处理淀粉生产废水，属高浓度有机废水，生物降解性好，UASB反应器作为处理工艺的主题，拟按下列参数设计。设计流量 23

22、00m3/d，即95.8m3/h；=4140m3/d进水浓度 COD=9500mg/L容积负荷：Nv=9.8kgCOD/(m3·d)产气率：r=0.4 m3/COD污泥产率：X=0.15kg/kgCOD 3.4.2 UASB反应器工艺构造设计计算（1）UASB总容积计算UASB总容积 式中 Q设计处理流量，m3/dSr去除的有机污染物浓度，kg/m3Nv容积负荷，kgCOD/(m3·d)则 将UASB设计成圆形池子，布水均匀，处理效果比较好水力负荷：q=0.20m3/(m2.h)，故水力表面积：A=Q/q=95.8/0.20=479m2有效水深：h=V/A=2810/479

23、=5.86m ，可取h=6m此设计中采用2座相同的UASB反应器，故A1=A/2=479/2=239.5m2直径 ，取D=13mUASB反应器的横断面积： 实际表面的水力负荷：因为在0.10.9 m3/(m2h)之间，故符合设计要求。(2)配水系统设计与计算本系统设计为圆形布水器，UASB反应器设36个布水点。布水系统设计计算草图见图UASB布水系统设计草图圆环直径计算：每个孔口服务面积为： 处在0.5-2范围内，符合设计要求。可设3个圆环，最里面的圆环设6个孔口，中间设12个，最外围设18个孔口。1)内圈6个孔口设计服务面积： 折合为服务圆的直径为： 用此直径作一个虚圆，在该圆内等分虚圆面积

24、处设一实圆环，其上布6个孔口，则圆的直径计算如下： 则： 2）中圈12个孔口设计服务面积： 折合成服务圆直径为： 中间圆环直径计算如下： 则： 3）外圈18个孔口设计服务面积： 折合成服务圆直径为： 外圆环的直径计算如下： 则： 4）配水区高度可按下式计算： 式中：-进水支管管径，m。则配水区高度为：(3)出水系统的设计： 出水渠的设计采用锯齿形出水渠，渠宽0.2m，渠高0.2m，每个反应器设2条出水渠，基本可保持出水均匀。（4）排泥系统的设计: 在UASB三相分离器下0.5m和底部400高处，各设置一个排泥口，共两个排泥口。每天排泥一次。（5）气体产量计算UASB的COD按98%计，厌氧产率

25、系数Y取，由经验数据及计算方式得知，每去除可以产生，由公式得产量：取占沼气体积的55%，则沼气体积（标准状态）为： （6）产泥量计算UASB的最大设计流量，进水COD浓度为9500mg/l，COD去除率为98%，污泥产率为，则剩余污泥量为：假定排泥含水率为98%，则排泥量为：3.4.3三项分离器的设计和计算三相分离器设计计算草图见下图（1）设计说明三相分离器要具有气、液、固三相分离的功能。三相分离器的设计主要包括沉淀区、回流缝、气液分离器的设计。（2）沉淀区的设计三相分离器的沉淀区的设计同二次沉淀池的设计相同，主要是考虑沉淀区的面积和水深，面积根据废水量和表面负荷率决定。由于沉淀区的厌氧污泥及

26、有机物还可以发生一定的生化反应产生少量气体，这对固液分离不利，故设计时应满足以下要求：1）沉淀区水力表面负荷<1.0m/h2）沉淀器斜壁角度设为 50°，使污泥不致积聚，尽快落入反应区内3）进入沉淀区前，沉淀槽底逢隙的流速2m/h4）总沉淀水深应大于 1.5m5）水力停留时间介于1.5-2h如果以上条件均能满足，则可达到良好的分离效果。沉淀器（集气罩）斜壁倾角 50°（3）二级UASB三相分离器设计1）沉淀区面积为：表面水力负荷为：< 符合设计要求。2）回流缝设计的取值范围为0.5-1.0，取， 式中：-下三角集气罩底水平宽度，； -下三角集气罩斜面的水平夹角；

27、 -下三角集气罩的垂直高度，。则： 下三角集气罩之间的污泥回流缝中混合液的上升流速可用下式计算：式中：-UASB处理的设计流量，； -下三角形集气罩回流缝面积，。则： ，符合设计要求。上下三角形集气罩之间回流缝中流速可用下式计算：式中：-经过一级UASB处理后的设计流量，； -上三角形集气罩回流缝之间面积，。取回流缝宽，上集气罩下底宽，则：则：故符合设计要求。确定上下三角形集气罩相对位置及尺寸，故：由上述尺寸可计算出上集气罩上底直径为：三相分离器高度3）气液分离设计取设计参数为：，则： 由于一般废水的，故取。由斯托克斯公式可得气体上升速度为：式中：-气泡上升速度， -重力加速度， -碰撞系数，

28、取0.95 -废水的动力粘度系数，则： 水流速度则： 故满足设计要求。UASB总高H =7.33m，沉淀区高2.0m，污泥区高1m，悬浮区高1m，超高0.5m。3.4.4SBR的设计和计算SBR草图如下：设计参数(1)参数选择范围本设计采用高负荷间歇进水，参数拟定:取值为;污泥浓度CA取 ;反应池数目 N=2；活性污泥界面以上最小水深 =0.5m；排除比1/m=1/4;反应池水深H=5m；（2）设计水量水质 设计水量为：Qmax=0.0486m3/s表3-4SBR反应器处理水质指标水质指标CODBODSS进水水质9004050210去除率(%)88.89888.8出水水质1002070（3）反

29、应池运行周期各工序时间计算1)曝气时间 式中：CS-进水BOD浓度 LS-BOD污泥负荷 CA-污泥浓度，取5000mgMLSS/L水温为20时： 初期沉淀速度： 水温为30时： 初期沉淀速度： 式中：t-水温 CAMLSS浓度，mgMLSS/L水温为20时的必要沉降时间： 水温为30时的必要沉降时间： 2)排出时间 沉淀时间在2.3h左右变化，排出时间取1h左右，则总的沉淀时间取4h3)一个周期所需要的时间为： 取一周期为16小时 则周期数位: 4)进水时间 （4） 反应池设计计算1） 反应池有效容积 反应池容量 式中： n-反应器一天的周期数 -最大进水量反应池水深取6m，则必要的水面积为

30、445.52）确定单座反应池尺寸SBR有效水深取6m，超高0.5m，则SBR总高为6.5m，SBR面积为445.5设SBR的长宽比为2:1，则SBR的长为29.8m，取30m，宽为14.9m，取15m， 设计面积为：（5）需氧量及供气量计算式中：-微生物对有机污染物氧化分解过程的需氧率，取0.5kgO2/kg -污水设计流量， -进水BOD5含量， Se-出水BOD含量， b-微生物通过内源代谢的自身氧化过程的需氧率，取0.15kgO2/kg Xv- 单位曝气池容积内的挥发性悬浮固体浓度，2 V-曝气池容积, 设计采用塑料SX-1型空气扩散器，敷设SBR反应池池底，水下淹没深度为，SX-1型空

31、气扩散器的氧转移效率为SBR反应池的供气量G为： （6）污泥产量计算 式中：a-微生物自身代谢系数，0.5-0.7，取0.5 b-微生物自身氧化率， - ，BOD进出水浓度mg/L -污泥负荷率，取设排泥含水率为98%，则排泥量为： （7）滗水器选型现在的SBR工艺一般都采用滗水器排水。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会淹没在水下一定的深度。本工艺选择采用旋转式滗水器。旋转式滗水器属于有动力式滗水器，应用广泛，适合大中型污水处理厂使用。选用两台滗水器，每台滗水器的排水量为：基础尺寸：出水管径：350mm 排水

32、量：100方v 3.4.5 风机的设计（1）鼓风机房只需给SBR池供气，则总供气量为：选用六台（四用二备），则每台鼓风机供气量为： 根据计算选择RG-400系列罗茨鼓风机，设备参数为： 口径：400A 转速：630 排气压力：9.8 进口流量：258 (2)风机房根据所选取的鼓风机的型号和大小，设计风机房的占地面积为，高。3.4.6 UASB的其他设计（1）取样管设计为掌握UASB运行情况，在每个UASB上设置取样管。在距反应器底1.11.2m位置，污泥床内分别设置取样4根，各管相距1.0m左右，取样管选用DN50钢管，取样口设于距地坪1.0m处，配球阀取样。（2）UASB的排空 由UASB池

33、底排泥临时接上排泥泵强制排空。（3）检修人孔为便于检修，各UASB反应器在距地坪1.0m处设800mm人孔一个。通风为防止部分容重过大的沼气在UASB反应器内聚集，影响检修和发生危险，检修时可向UASB反应器中通入压缩空气，因此在UASB反应器一侧预埋压缩空气管（由鼓风机房引来）。采光为保证检修的采光，除采用临时灯光处，还可移走UASB反应器的活动顶盖，或不设UASB顶盖。（4）给排水在UASB反应器布置区设置一根DN32供水管供补水、冲洗及排空中使用。（5）通行在距UASB反应器顶面之下1.1m处设置钢架、钢板行走平台，并连接上台钢梯。（6）安全要求UASB反应器的所有电器设施，包括泵、阀、

34、灯等一律采用防爆设备；禁止明火火种进入该布置区域，动火操作应远离该区及沼气柜；保持该区域良好通风。3.5 二次污水提升泵设计计算 3.5.1 设计说明该泵设置于调节池之后，紧贴调节池出水段，直接于调节池中吸水。泵房采用半地下式形式，污水泵轴线标高-0.85m。污水泵提升流量按平均时流量设计，污水泵自灌运行，自动启动，并于总出水管上设置流量计。 3.5.2 污水泵设计计算（1）水泵扬程计算 设污水泵扬程为H6，则 H6=H1+H2+H3+H4式中 H1污水泵吸水管水头损失，m；H2污水泵出水管水头损失，m；H3调节池最低水位与布水器水位之差，m；H4布水器所需压力，m。 H1的计算 取吸水管DN

35、100，管长3.0m查水力计算表得：v=1.01m/s，q=8.68L/s，i=0.0208则吸水管沿程水头损失hL13.0× 0.06(m)汲水管局部阻力系数：进口1=0.45，闸阀2=0.2，渐缩管3=0.16则 hM1(m)故 H1=hL1+hM1=0.10(m) H2的计算 总出水管DN100，管长10.0m。查水力计算表：DN100，q=17.4L/s，v=2.02m/s，i=0.082，则出水管沿程水头损失为hL210× 0.82(m)出水管局部阻力系数：渐放管1=0.03，弯头五个2=0.63，闸阀3=0.2，止回阀4=7.0，丁字管5=1.5，闸阀6=0.2

36、，蝶阀7=0.2，流量计8=0.3（参考蝶阀），合计局部阻力系数为12.6，则局部阻力损失为hM2(m)故 出水管水头损失为 H2=hL+hM=3.4m H3的计算 调节池最低水位-0.50m，布水器设计高程为0.0m，则两者水位差H3=0.5m H4布水器所需配水压力为H4=12.8m则 H6=H1+H2+H3+H4=16.8(m)（2）污水泵的选用污水泵扬程H10=16.8MH2O流量为Q6=62.5m3/h×1/2=31.3 m3/h可选用80WG污水泵三台，二用一备。污水泵性能：Q=2570 m3/h，H=16.519.0m；N=5.5kW，n=1850r/min，W=70k

37、g。（3）污水泵房污水泵单台占地L1297mm×B596mm，高H530mm。污水泵房底下一层，深1.4m，平面面积（4.5×6.8）m2，设积水坑300mm×500mm×500mm一个，地面排水由污水泵汲水管预留管排出。污水泵房地上一层，高3.6m，平面面积为（8.4×9.0）m2，设手动葫芦及单轨小车。污水泵设就地控制柜一组，设流量计于控制柜，就地显示，并远程传至中控室。3.6 SBR反应池设计计算 3.6.1 设计计算说明 根据工艺流程论证，SBR法具有比其他好氧处理法处理效果好、占地面积小、投资省的特点，因而选用SBR法。SBR法的处理

38、效果为：进水CODCr=600mg/L，BOD5=260mg/L，SS=270m3/h。由于SBR法处理对象为经过厌氧处理后的淀粉废水，其可生化性亦不如原污水，但BOD5/CODCr仍为0.43。而且该废水中不含特别难降解的污染物和有害物质，SBR运行周期中反应时间，根据类似工程经验确定为45h，且运行周期中不设闲置阶段。SBR运行每一周期时间为8.0h，其中进水2.0h，反应（曝气）4.05.0h，沉淀1.0h，排水0.5h1.0h。SBR处理污泥负荷设为N3=0.15kgBOD5/(kgVSS·d) 3.6.2 SBR反应池容积计算根据运行周期时间安排和自动控制特点，SBR反应池

39、设置4个。（1）污泥量计算 SBR反应池所需污泥量为=2773.3kg（干）=28t设计沉淀后污泥的SVI=150ml/g则污泥体积为 Vs=1.2VI·MLSS=1.2×150×10-3×2773.3=499.2(m3)（2）SBR反应容积SBR反应池容积 V=Vsi+VF+Vb式中 Vsi代谢反应所需污泥容积，m3；VF反应池换水容积，m3；Vb保护容积，m3；VF为SBR反应池的进水容积，即VF=（1500/24）×2.0=125(m3)Vs=499.2m3单池污泥容量为Vsi=Vs/=124.8 m3则V=125+124.8+Vb=25

40、0+Vb（3）SBR反应池构造尺寸SBR反应池为满足运行灵活及设备安装需要，设计为长方形，一端为进水区，另一端为出水区。SBR反应池单池平面（净）尺寸为（12.0×6.0）m2，水深为5.0m，池深为5.5m。单池容积为V=12×6×5=360（m3）则保护容积为Vb=110 m3四池总容积V=4V=1440 m3SBR反应池尺寸（外形）（25.5×12.6×5.5）m3 3.6.3 SBR反应池运行时间与水位控制SBR反应池总水深为5.0 m。按平均流量考虑，则进水前水深为3.2 m，进水结束后5.0m。排水时水深为5.0m，排水结束后3.2

41、m。5.0m水深中，换水水深为1.8m，存泥水深为2.0m，保护水深1.2m。保护水深的设置是为避免排水时对沉淀及排泥的影响。见图8-15。进水开始与结束由水位控制，曝气开始由水位和时间控制，曝气结束由时间控制，沉淀开始与结束由时间控制，排水开始由时间控制，排水结束由水位控制。 3.6.4 排水口高度和排水管管径（1）排水口高度为保证每次换水V=125 m3的水量及时快速排出，以及排水装置运行的需要，排水口应在反应池最低水位之下约0.50.7m，设计排水口在最高水位之下2.5m，设计池内底埋深1.5m，则排水口相对地坪标高为1.0m，最低水位相对地面标高为1.7m。见图1-8。（2）排水管管径

42、每池设浮动排装置一套，出水口两个，排水管一根；固定设于SBR墙上。浮动排水装置规格DN200mm，排水管管径DN300mm。设排水管排水平均流速为1.1m/s，则排水量为（m3/s）则每周期（平均流量时）所需排水时间为（h） 3.6.5 排泥量及排泥系统（1）SBR产泥量SBR的剩余污泥主要来微生代谢的增殖污泥，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 式中 a微生物代谢系数，kgVSS/kgBOD； b微生物自身氧化率，1/d。根据淀粉废水性质，参考类似经验数据，设计a=0.83，b=0.05，则有（kg/d）假定排泥含水率为98%，则排泥量为（m3/d）或 （m3/d）(P

43、=99%)考虑一定安全系数，则每天排泥量为18 m3/d。（2）排泥系统每池池底坡向排泥坑坡度i=0.01，池出水端池底设（1.0×1.0×0.5）m3排泥坑一个，每池排泥坑中接出泥管DN200一根，排泥管安装高程相对地面为0.4m，相对于最低水位为1.3m。剩余污泥在重力作用下排入集泥井。 3.6.6 需氧量及曝气系统设计计算（1）需氧量计算SBR反应池需氧量O2计算式为式中 a微生物代谢有机物需氧率，kg/kg；b微生物自氧需氧率，1/d。根据类似工程经验数据，取a=0.55，b=0.15，需氧量为 O2=0.55×1500×0.208+0.15&#

44、215;（1/0.15）×1500×0.208 =483.6（kgO2/d） =20（kgO2/d）（2）供氧量计算设计采用塑料SX-1型空气扩散器，敷设SBR反应池池底，淹没深度4.5m。SX-1型空气扩散器的氧转移效率为EA=8查表知20、30时溶解氧饱和度分别为Cs(20)=9.17mg/L、Cs(30)=7.63mg/L空气扩散器出口的绝对压力pb为pb=1.013×105+9.8×103×H=1.013×105+9.8×103×9.8=1.454×105（Pa）空气离开曝气池时，氧的百分比为=1

45、9.6%曝气池中溶解氧平均饱和度为（按最不利温度条件计算）水温20时曝气池中溶解氧平均饱和度为(mg/L)20时脱氧清水充氧量为计算时取值=0.82，=0.95，Cj=2.0，P=1.0，则计算得(kgO2/h)SBR反应池供气量Gs为=22.08(m3/min)每立方污水供气量为去除每千克BOD5的供气量为去除每千克BOD5的供氧量为（3）空气管计算空气管的平面布置如图1-9所示。鼓风机房出来的空气供气干管，在相邻两SBR池的隔墙上设两根供气支管，为两SBR池供气。在每根支管上设6条配气竖管，为SBR池配气，四池共四根供气管，24条配气管。每条配气管安装SX-1扩散器3个，每池共18个扩散器

46、，全池共72个扩散器。每个扩散器的服务面积为72m2/18个=4m2/个。扩散器布置如图1-10。空气支管供气量为( m3/min)=0.12 m3/s由于SBR反应池交替运行，四根空气支管不同时供气，故空气干管供气量亦为13.8m3/min。空气管道的最不利管线计算，如图1-11所示。1110945637821图1-11 SBR空气管路计算图空气管路计算结果见表1-5。表1-5 空气管路计算表管段编号管段长度/m空气流量/(m3/min)空气流速/(m/s)管径/m配件当量长度/m计算长度/m压力损失9.8/(Pa/m)9.8/PaLGsvDl0L+ l0ih10/112.00.383.25

47、0弯头一个0.762.760.421.169/102.00.766.650三通一个0.502.501.704.258/96.01.159.650三通一个，弯头两个，闸阀一个1.647.643.4627.87/82.01.152.0100弯头一个4.666.660.100.676/72.02.35.0100三通一个2.104.100.401.645/62.03.457.2100三通一个2.104.100.803.284/52.04.69.8100三通一个2.104.101.455.953/42.05.7512.1100三通一个2.104.102.158.822/31.56.914.3100三通、

48、闸阀各一个2.984.483.1514.111/240.013.87.2200三通三个，闸阀一个25.165.100.3321.480/13.06.914.3100弯头、闸阀、止回阀各一个12.515.503.1548.83合 计138.0由计算表可得：空气管路总水头损失为h=138.0mmH2O=1352.4Pa假设管路富余压头为0.10m，即100mmH2O，SX-1型空气扩散器压力损失为200 mmH2O，则曝气系统总压力损失为h=0.138+0.10+0.20=0.438mH2O3.7 鼓风机房设计 3.7.1 供风量本处理站需提供压缩空气的处理构筑物及其供风量为预曝气沉淀池0.21m

49、3/min，4.0mH2O；SBR反应池13.8 m3/min，4.5 m3/min 3.7.2 供风风压预曝气沉淀池供风风压为3.54.0 mH2O，SBR反应池需供风风压为4.51m3/min，鼓风机供风以SBR反应池为准。根据计算，SBR反应池曝气系统风压损失为0.3381m3/min，则鼓风机所需出风压力为ps=H1+H2+H3式中 H1SBR反应池所需风压；H2空气管路系统风压损失；H3曝气系统富余风量；即 ps=H1+H2+H3=4.5+0.338+0.1=4.938mH2O 3.7.3 鼓风机的选择综合以上计算，鼓风机总供风量即风压为拟选用TSC-100鼓风机三台，二用一备。该鼓风机技术性能如下：转速n1450r/min，口径DN100mm，出风量8.0m3/min，出风升压ps49.0kPa，电机功率N15kw，机组重量W330kg。机组占地（安装尺寸）面积L1010mm×M500mm，机组高H1150mm。 3.7.4 鼓风机房布置鼓风机房平面尺寸（10.8×5.4）m2，鼓风机房净高4.8m。鼓风机房含机房两间7.8 m2，值班（控制）室一间3.0 m2。鼓风机机组间距不小于1.5m。鼓风机不专设风道，新鲜空气直接从建