味精厂淀粉废水处理工程设计

/某味精厂淀粉1100m3/d废水处理工程设计说明书和计算书设计说明书1概述1.1设计任务依据工业园区总体规划及相关资料进行某味精厂1100万m3/d污水处理工程设计，具体内容有：1、污水处理工艺设计；2、污水处理构筑物设计；3、污泥处理构筑物设计。1.2设计依据1.2.1规范标准1、污水处理工程毕业设计设计任务书；2、《建筑制图标准汇编》，中国建筑工业出版社，1996；3、《污水综合排放标准》（GB8978—1996）二级排放标准；4、《市外排放设计规范》1997年修订（GBJ14—87）；5、《建筑给水排水设计规范》（GBJ15—88）；6、《淀粉工业水污染物排放标准编制说明》；1.2.2参考文献1、《水质工程学》，李圭白主编，中国建筑工业出版社，2005；2、《环保设备设计和应用》，罗辉主编，高等教化出版社，1997；3、《污水处理工艺技术手册》，2005；4、《污水处理厂工艺设计手册》，北京化学工业出版社，2003；5、《给水排水设计手册》（1—11册）。1.3厂区概况该味精厂是该省规模最大的味精厂，该厂位于某市郊区，以玉米为原料生产味精，该厂每天排放的淀粉废水为1100t，废水干脆排放，废水处理站在厂区的南面，目前是一片空地，东西长95m，南北长70m，地势基本平坦。其西侧为厂区围墙，东侧为现有混凝土路，北侧为厂区，海拔高度67.3m。1.4自然条件1.4.1污水水质特征味精废水具有COD，SO42-，NH3-N浓度高，PH低等特点，同时在TP和SS方面的污染也比较明显。传统淀粉厂排水主要工段集中在玉米清洗输送、浸泡车间、纤维榨水、浮选浓缩、蛋白压滤等工艺。其中浮选浓缩工段排水量最大，占总水量的60%～70%，CODCr在12000～15000mg/L(含浸泡水)。而目前各大淀粉厂在排水方面主要集中在浮选浓缩工艺及冷凝水，其他工段用水基本可实现闭路循环，车间运用清水的工艺也只有在淀粉洗涤工序，其他工序则都用工艺水。亚硫酸浸泡液一般浓缩做玉米浆或做菲汀，其CODCr浓度在15000～18000mg/L。但由于水循环次数增加，废水中的CODCr、N、P以及无机盐都有比较严峻的积累，对原有工艺的稳定运行产生了许多不利因素，淀粉废水中污染物浓度相应增加，造成污染治理的困难。本项目污水处理的特点：污水的BOD/COD=0.6,可生化性很好，污水的各项指标都比较高，含有大量有机物，同时淀粉废水中含有大量的蛋白。1.4.2气象资料年平均气温：17.90C；极端最高气温：41.90C；极端最低气温：-3.00C；最热月月平均气温：32.50C；最冷月月平均气温：-0.520C；全年平均降水量：1034.5mm；全年主导风向：北北东风。1.4.3工程地质特点1）地质构造：厂区地质良好，为亚砂土、亚粘土、砂卵石组成，厚度4.5~11m，地基承载实力在1kg/cm2，2）地震：没有相关的地震资料，设计地震烈度按8度计算，3）地下水位：相对地面高度-8m，4）最大冻土深度：0.7m。1.5工程建设的必要性和工程内容1.5.1工程建设的必要性近几年来，随着科技的进步和工业的快速发展，各种工厂相继兴建起来，大量的污水未经处理排入河流湖泊，大大的污染了水质，破坏了环境，影响了人们的生活。为了响应国家的号召，适应当地环保工作的须要和建设项目三同时规定，爱惜好我们的环境，使出水水质达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)二级排放标准，该厂确定建立一污水处理配套设施，将污水处理达标后再进行排放。1.5.2工程建设的内容1、污水处理工艺设计；2、污水处理构筑物设计；3、污泥处理构筑物设计。2污水处理站设计2.1规模和处理程度的确定2.1.1处理规模该淀粉废水排放量为1100m3/d废水处理工程的设计规模，废水处理站在厂区的南面，目前是一片空地，东西长95m，南北长70m，地势基本平坦。其西侧为厂区围墙，东侧为现有混凝土路，北侧为厂区，海拔高度：67.3m。2.1.2设计进出水水质依据任务书确定该味精厂进水水质如下表1表1污水进水水质项目值PHSS/(mg/L)CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)NH3-NTP进水水质4～670001500090006020处理后水质要求达到《污水综合排放标准》（GB8978—1996）二级排放标准，出水水质及去除率，具体标准见下表。表2污水进出水水质及去除率项目值PHSS/(mg/L)CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)NH3-NTP进水水质4～670001500090006020排放标准6～915015030251.0去除率——97.86%99%99.67%58.3%5%污水处理程度确定污水处理站的去除率可以依据进出水水质的差额来确定，依据下面公式计算：2.2污水处理方案的确定2.2.1确定污水处理方案的原则确定污水处理方案的原则：污水处理应接受先进的技术设备，要求经济合理，平安牢靠，出水水质好；保证出水水质，效益高；污水厂的处理构筑物要求布局合理，建设投资少，占地少；自动化程度高，便于科学管理，力求达到节能和污水资源化，进行回用水设计；为确保处理效果，接受成熟牢靠的工艺流程和处理构筑物提高自动化程度，为科学管理创建条件；提高管理水平，保证运转中最佳经济效果；充分利用沼气资源，把沼气作为燃料。查阅相关资料确定其方案。最佳处理方案要体现以下优点：技术合理。先进成熟，效益高，对水质变更适应性强，出水达标且稳定性高，污泥易于处理。经济节能。耗电少，造价低，占地少。易于管理。操作管理便利，自动化程度高，设备牢靠。重视环境。厂区平面布置和四周环境相协调，留意厂内噪声限制和臭气的治理，绿化、道路和分期建设结合好。2.2.2工艺方案选择依据水质状况及同行业废水治理现状，技术水平，该废水接受厌氧和好氧相结合的方法来处理，废水首先经过气浮处理，去除大部分悬浮物，特殊是蛋白质；然后经过厌氧处理装置，大大降低进水有机负荷，获得能源—沼气，并使出水达到好氧处理可接受的浓度，在进行好氧处理后达标排放。气浮是利用高度分散的微小气泡作为载体去粘附废水中的污染物，使其视密度小于水而上浮到水面上面实现固液或液液分别的过程。气浮过程包括气泡产生、气泡和颗粒（固体或液滴）附着以及上浮分别等连续步骤。它是近几年发展起来的一种技术，在工业废水及生活污水处理方面得到广泛应用。在众多的厌氧工艺中选用上流式厌氧污泥床(USAB)，它自70年头以来得到不断改进和发展，它在处理高浓度有机废水方面和其它生物处理相比具有以下几大优点：（1）成本低。运行过程中不须要曝气，比好氧工艺节约大量电能。同时产生的沼气可作为能源进行利用。产生的剩余污泥少且污泥脱水性好，降低了污泥处置费用。（2）反应器负荷高，体积小，占地少。（3）运行简洁，规模灵敏。无需设置二沉池，规模可大可小，较为灵敏，特殊有利于分散的点源治理。（4）二次污染少。但其出水浓度照旧比较高，还需后续好氧处理。2.2.3污水处理方案的比选（1）依据污水水质水量及最终处理要求的特点，本节对其处理工艺流程进行方案筛选，通过比较，初步选SBR序批是活性污泥法和生物接触氧化法两种方法进行比较：①SBR工艺间歇式活性污泥法，简称SBR工艺，又称序批式活性污泥法（SequencingBatchReactor），是近年来国内外被广泛应用的一种污水生物处理技术。SBR工艺早在1914年就已开发，后经美国Irvine教授等的探讨改进，并于1980年在印地安那州实施，取得满意的效果从而得到广泛的推广。序批式活性污泥法工艺由按确定时间依次间歇作运行的反应器组成。SBR工艺的一个完整的操作过程，亦即每个间歇反应器在处理废水时的操作过程包括如下五个阶段：进水期；反应期；沉淀期；排水排泥期；闲置期。优点：可不设初沉池和污泥消化池；不须要污泥回流及其设备和动力消耗，不设二次沉淀池；工艺流程简洁，基建及运行费用低；生化反应推动力大，速度快，效率高，出水水质好；通过对运行方式的调整，在单一的曝气池内能够进行脱氮和除磷；耐冲击负荷实力较强，处理有毒或高浓度有机废水的实力强，尤其按非限制曝气时，不易产生污泥膨胀现象，是防止污泥膨胀的最好工艺；应用电动阀、液位计、自动计时器及可编程序限制器等自控仪表，能使本工艺过程实现全部自动化的操作和管理；加深池深时，和同样的BOD、SS负荷的其他方式相比较，占地面积较小；SBR法系统本身适用于组建式构造方法，有利于废水处理厂的扩建和改造。综上所述，SBR法定工艺特征顺应了当代污水处理所要求的简易、高效、节能、灵敏、多功能的发展趋势，也符合“三低一少”技术要求，即低建设费用、低运行费用、低操作管理需求，二次污染物排放少的污水处理技术。②生物接触氧化法生物接触氧化法是由生物滤池和接触曝气氧化池演化而来的。它是具有活性污泥和生物滤池优点的生物膜法，生物接触氧化池内设置填料，填料沉没在废水中，填料上长满生物膜，废水和生物膜接触过程中，水的有机物被微生物吸附、氧化分解和转化成新的生物膜。从填料上脱落的生物膜，随水流到沉淀池后被除去，废水得到净化．它有较高的容积负荷和适用实力，可以更好的使污水达标排放。优点在工艺方面，运用多种型式的填料，利于丝状菌的大量滋生，从而形成一个呈立体结构的密集的生物网，污水在其中通过，起到类似“过滤”的作用，提高净化效果；通过曝气，在池内形成液、固、气三相共存体系，有利于氧的转移，适于微生物存活及增值，使池内保持较高浓度的活性生物量。在功能方面，生物接触氧化处理技术具有多种净化功能，除有效地去除有机污染物外，如运行得当还能够用以脱氮。在运行方面，对冲击负荷有较强的适用实力，在间歇运行条件下，仍能够保持良好的处理效果；操作简洁、运行便利、易于维护管理，勿需污泥回流，不产生污泥膨胀现象，也不产生滤池蝇；污泥生成量少，污泥颗粒较大，易于沉淀。缺点去除有机物效率不如活性污泥法高，工程造价也较高，如设计或运行不当，填料可能堵塞且填料易老化，一般4－6年需更换一次。此外，布水、曝气不易匀整，可能在局部出现死角，同时产生大量的后生动物简洁造成生物膜瞬时大量脱落，影响出水水质。设计方案比选对象SBR工艺生物接触氧化池BOD5处理效果好比较好COD处理效果好比较好SS处理效果好比较好脱氮效果好一般除磷效果好无二次污染强度无小二次沉淀池不须要须要管理技术成熟简洁成熟较简洁单位处理成本低较低前景好需更换填料综上所述：在本次设计中接受在国内外广泛运用，技术相对成熟，运行操作灵敏，效果稳定，工艺简洁，运行费用低，对水质、水量变更的适应性强，耐冲击负荷的SBR工艺。经SBR工艺处理后，COD的去除率可达90%，BOD5的去除率可达95%，SS的去除率可达70%，同时SBR还具有很好的脱氮除磷效果，可以满意该污水处理后排放要求。（2）深度工艺方案的确定在二级生物处理工艺确定后，深度处理工艺的选择便成为保证本工程出水水质的关键一步。因此，针对深度处理工艺，有必要依据确定的标准和原则，从整体优化的角度动身，结合设计规模，进水水质特征和出水水质要求以及当地的实际条件和要求，选择切实可行且经济合理的深度处理工艺方案，经全面技术经济比较后优选出最佳的工艺方案。深度处理工艺方案的确定中，拟遵循以下原则：1）技术成熟，处理效果稳定，保证出水水质达到设计要求；2）基建投资和运行费用低，以尽可能少的投入取得尽可能高的处理效果；运行管理便利，运转灵敏，并可依据不同的进水水质和出水水质要求调整运行方式和工艺参数，最大限度的发挥处理装置和处理构筑物的处理实力；3）选定的工艺技术及设备先进牢靠；4）便于实现工艺工程的自动限制，提高管理水平，降低劳动强度和人工费用。（3）污泥的处理污水处理过程中产生的污泥有机物含量较高且不易稳定，易腐化，并含有寄生虫卵，处理不好会造成二次污染，污泥处理要求：削减有机物，使污泥稳定化；削减污泥体积，降低污泥后续处理费用；削减污泥有害物质，利用污泥中可用物质；尽量削减或避开二次污染。目前，我国污泥浓缩脱水一体设备已实现了国产化，因此国内许多已建成的污水厂多数接受干脆浓缩脱水，有效削减污泥在贮泥池的停留时间及磷的释放机会，加上本污水厂建设规模较小，进水水质浓度不高，污泥量较少，故接受干脆浓缩脱水的污泥处理工艺。2.2.4设计方案的确定通过分析废水水质水量状况，接受“气浮—UASB—SBR法”，工艺流程框图UASBUASB淀粉废水泵调整池曝气池出水SBR沼气泥饼泵上清液压滤液污泥浓缩池污泥脱水间集泥井泵集水井气浮池蛋白图1气浮+UASB+SBR法污水及污泥处理工艺流程流程说明该淀粉废水处理工艺由提取蛋白、厌氧生物处理和好氧生物处理3部分组成。提取蛋白接受气浮分别技术，淀粉生产车间的废水流过筛网，先去除大部分悬浮物，然后进入集水井，集水井的废水泵入气浮池提取蛋白饲料，湿蛋白饲料经烘干制成干蛋白饲料。气浮分别后的废水流入调整池，以调整水量并沉淀去除部分悬浮物。厌氧生物处理接受UASB技术，调整池废水用泵压入UASB进行厌氧生物处理，大部分有机物在UASB反应器中降解，反应过程中产生的沼气经水封罐、气水分别器、脱硫器处理后进入沼气储柜进行利用。UASB出水自流入曝气池，曝气池是厌氧处理单元和好氧处理单元之间的重要构筑物，其功能主要是去除厌氧出水的悬浮物和H2S等有害气体，增加水中的溶解氧，为好氧处理创建有利的条件。好氧生物处理接受SBR技术，曝气池的出水自流进入SBR进行好氧生物处理，以进一步降解水中的有机物。调整池、UASB、曝气池、SBR等处理单元产生的污泥排入集泥井，集泥井中的污泥泵提升至污泥浓缩池，污泥经浓缩后进入污泥脱水间进行机械脱水，产生的泥饼作为有机农肥外运。污泥浓缩池的上清液和污泥脱水间的压滤液排入集水井进行再处理。其方案特点为:本方案以低耗的生化处理工艺为主体，且处理系统有较大的灵敏性，以适应污水水质、水量的变更。本废水处理工程技术先进好用，工艺合理，在处理水质稳定达标排放的同时，能获得蛋白饲料和沼气，具有显著的经济效益，实现了环境效益和经济效益的统一。废水处理后水质达到《污水综合排放标准》（GB8978—1996）二级标准，可干脆向外排放。2.3污水处理站工艺设计2.3.1筛网1、设计说明筛网是一种简洁、高效、维护便利的去除固体杂质的装置。同时筛网对于BOD的去除率还约相当于初次沉淀池。将它安装在集水井的进口处，用于拦截部分的悬浮物或漂移物，防止堵塞水泵机组及管道阀门。同时，还可以减轻后续构筑物的处理负荷。2、其运行参数设计参数：设计流量：Q=1100m3/d=45.83m3/h=0.013m3/s3、设计结果依据味精淀粉废水的特点，选用不锈钢的金属丝的筛网，因为其具有机械强度大，便于过滤后清洗污物的特点，而且其运用寿命长。此处接受10目/英寸，其孔径为2.00mm，丝径为0.56um，重量为1.55Kg。2.3.2集水井1、设计说明由于工业废水排放的不连续性，为了便利操作，削减施工工程量,所以在调整池之前和筛网之后设一集水井，其大小主要取决于提升泵的实力，目的是防止水泵频繁启动，以延长污水泵的运用寿命。具体设计时要选取适当的设计参数及合适的提升水泵型号，以达到要求。２、其运行参数设计参数选择：设计水量:Ｑ=45.83m3/h水力停留时间：T=6h水面超高取：h1=0.5m有效水深取：h2=4.5m3、设计结果集水井的尺寸L×B×H=9m×7m×5m2.3.3一级泵房1、设计说明一次污水泵从集水井中吸水压至调整池,污水泵设置于地面上,不能自灌,设置引水筒。接受砖混结构。2、设计计算提升流量：Q=45.83m3/h扬程：Ｈ=12.7m泵房设计尺寸：4m×3m×3.5m。3、设备选型选用100ZZB-15型无堵塞自吸污水泵，它的作用是将集水井中的废水提升至气浮池中，设2台泵（1用1备），泵的出口安装电磁流量计进行水量计量。提升泵参数：Q=70m3/h，H=18m，电动机功率为11kW，进、出口直径100mm，自吸时间100s/5m，通过固体物最大直径75mm。安装尺寸：长1480mm，宽500mm,高865mm。泵体、电机、减速机、电控柜、电磁流量计显示器室内安装，另外考虑确定的检修空间。提升泵房设计尺寸：6m×4m×4.5m。2.3.4气浮池1、设计说明由于废水的固体悬浮物含量很高，且含有大量的蛋白，所以设一气浮池，分别提取蛋白质，提高经济效益，同时减轻后续处理构筑物的压力。该气浮池接受部分回流的平流式气浮池，并接受压力溶气法。２、参数选取设计水量：Ｑ=1100m3/d=45.83m3/h=0.013m3/s反应时间取15min，接触室上升流速取20mm/s，气浮分别速度取2mm/s，溶气罐过流密度取150m3/(h·m2)，溶气罐压力取2.5kgf/cm2，气浮池分别室停留时间为16min。水质状况：表4-1预料处理效果项目CODCr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）PHNH3-NTP进水水质15000900070004～66020去除率（％）404080出水水质9000540014003、设计结果气浮所需空气量V=320L/h，空压机选用Z—0.025/6空压机；加压溶气水量q´=9m3/h；溶气罐选用TR-3型压力溶气罐；气浮池尺寸：接触室尺寸为2.1m×0.5m×3m，分别室尺寸为5m×2.1m×3m，反应池尺寸为2.6m×2.6m×3m；溶气释放器接受TS-78-Ⅱ型溶气释放器；刮渣机接受TQ-1型桥式刮渣机。反应池水面标高+3.50m，池底标高+1.00m；气浮池水面标高+2.92m，池底标高+1.00m，池顶标高4.00m。2.3.5调整池1、设计说明工业废水的水量和水质随时间的变更幅度较大。为了保证后续处理构筑物或设备的正常运行，需对废水的水量和水质进行调整。由于淀粉废水中悬浮物（SS）浓度较高，此调整池也兼具有沉淀的作用。该池设有沉淀的污泥斗，有足够的水力停留时间，保证后续处理构筑物能连续运行。其均质作用主要靠池侧的沿程进水，使同时进入池的废水转变为前后出水，以达到和不同时序的废水相混合的目的。接受半地下钢混结构。２、参数选取停留时间：T=6h设计水量：Ｑ=1100m3/d=45.83m3/h=0.013m3/s水质状况：表4-3预料处理效果项目CODCr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）PHNH3-NTP进水水质9000540014004～66020去除率（％）101060出水水质810048605603、设计结果池子的总尺寸为L×B×H=14m×7m×5m；污泥斗的尺寸为：斗底尺寸为0.4m×0.4m，污泥斗倾角取450，污泥斗的高度为3.3m。该构筑物地上3.0m，地下5.3m，最低水位设置-1.0m，则最高水位为+2.5m，池顶高程为+3.0m，池底高程为-5.3m。2.3.6UASB反应器１、设计说明UASB（上流式厌氧污泥床）是集生物反应和沉淀于一体的一种结构紧凑效率高的厌氧反应器。为了满意池内厌氧状态并防止臭气散逸，UASB池上部接受盖板密封，出水管和出气管分别设水封装置。池内全部管道、三相分别器和池壁均做防腐处理。２、设计参数（1）参数选取：容积负荷（NV）：6kgCOD/(m3.d)污泥产率：0.1kgMLSS/kgCOD产气率：0.5m3/kgCOD（2）设计水质表4-4预料处理效果项目CODCr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）PHNH3-NTP进水水质810048605604～66020去除率（％）8590出水水质1215486560（3）设计水量：Q=1100m3/d=45.83m3/h3、设计结果UASB反应器尺寸为Φ8m×9m，数量为6座。池底高程为±0.00m，最低水位为±0.00m，最高水位8.5m，池顶高程为9m2.3.7曝气池１、设计说明污水经UASB反应器厌氧处理后，污水中含有一部分具有厌氧活性的絮状颗粒，在UASB反应器中难以沉淀去除，故而使其在此曝气池中去除，由于经曝气作用，厌氧活性丢失，沉淀效果增加，同时在该沉淀池中没有沼气气流影响，因而沉淀效果亦增加。另外，UASB出水中溶解氧含量几乎为零，若干脆进入好氧处理构筑物，会使曝气池中好氧污泥难以适应，影响好氧处理效果。通过预曝气亦可以去除一部分UASB反应器出水中所含的气体。曝气池参考曝气沉砂池和竖流式沉淀池设计。曝气利用穿孔管进行，压缩空气引自鼓风机房。曝气后污水从挡墙下干脆进入沉淀池，沉淀后污水经池周出水。所产生的污泥由重力自排入集泥井，每天排泥一次。接受半地下钢混结构。２、设计参数（1）设计水量：Q=1100m3/d=45.83m3/h=0.013m3/s（2）设计水质：表4-5预料处理效果项目CODBODSSPHNH3-NTP进水水质(mg/L)12154865604～66020去除率(%)201050出水水质(mg/L)972437280（3）曝气池，曝气时间30min，沉淀时间2h，沉淀池表面负荷0.7～1.0m3/(m2.h)，曝气量为0.2m3/m3污水。3、设计结果曝气区平面尺寸为6.5m×2.0m×3.0m，池高3.5m，其中超高0.5m，水深3.0m。曝气区设进水配槽，尺寸6.5m×0.3m×0.8m，其深度0.8m（含超高）。沉淀区平面尺寸为6.5m×6.5m×2.0m，池总高6.0m，其中沉淀有效水深2.0m。曝气池设置地下2.5m，地上4m，曝气池水面标高+3.5m，沉淀池水面标高+3.3m，池底标高+0.5m，污泥斗底标高-2.5m。2.3.8SBR反应器１、设计说明经UASB反应器处理的废水，COD含量照旧比较高，要达到排放标准，必需进一步处理，即接受好氧处理，同时SBR还能较好的进行脱氮除磷处理，以满意出水水质的要求。SBR结构简洁，运行限制灵敏，处理效果好。本设计拟接受４个SBR反应池，每个池子的运行周期为6h。2、设计参数①污泥负荷率：Ns取值为0.15kgBOD5/(kgMLSS.d)②污泥浓度和SVI：污泥浓度接受3000mgMLSS/L；污泥体积系数SVI接受100③反应周期数：SBR周期数接受T=6h，反应器1d内周期数：n=24/6=4④周期内的时间支配反应池数N=4进水时间：T/N=6/4=1.5h反应时间：3.0h静沉时间：1.0h排水时间：0.5h⑤周期进水量：Q0=QT/(24N)=1100×6/(24×4)=68.75m⑥设计水质水量表4-6预料处理效果项目CODcr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）PHNH3-NTP进水水质9724372804~66020去除率（％）909570出水水质972284设计水量：Q=1100m3/d=45.83m3/h=0.013m3/s3、设计结果2.3.9鼓风机房1、供气量本处理需供应压缩空气的处理构筑物及供风量为：曝气池0.22m3/min，SBR反应池37.63m3/min。2、供风风压曝气池的供气压力为4.0mH2O，SBR反应池需供风风压为5.0mH2O，鼓风机供风以SBR反应池为准.3、鼓风机选择4、设计结果2.3.10二级泵房1、设计说明该泵设置于调整池之后，紧贴调整池出水段，干脆于调整池中吸水，泵房接受半地下形式，污水泵轴线标高-1.05m，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，并于总出水水管上设置流量计。2、污水泵设计计算扬程=16.6m，Q=1100m3/d=45.83m3/h=0.013m3/3、污水泵的选用4、设计结果2.4污泥部分计算2.4.1集泥井1、设计说明为了便利排泥及污泥重力浓缩的建设，在重力浓缩池前设置一集泥井，通过对集泥井的最高水位的限制来达到自流排泥，反应池的污泥可利用自重流入。为半地下式，池顶加盖，由潜污泵抽送污泥。2、参数选取接受圆形池子，停留时间T=6h，设计总泥量Q=131m3/d3、设计结果2.4.2污泥重力浓缩池1、参数选取固体负荷（固体通量）M取30kg/(m3.d)；浓缩时间取T=24h；设计污泥量Q=131m3/d，浓缩后污泥含水率96%2、设计结果2.4.3污泥脱水间1、设计参数干泥生产量400~460kg/h，泥饼含水率70%~80%，主机调速范围0.97~4.2r/min，主机功率1.1kw，系统总功率25.2kw，滤带宽度2000mm，滤带运行速度1.04~4.5r/min，外形尺寸4.8m×3.0m×2.5m，重6120kg。污泥脱水间尺寸：12.0m×9.0m×5.0m。2、设计结果3污水站总平面布置3.1平面布置及总平面图污水处理站的平面布置包括：处理构筑物的布置；其它帮助建筑物的布置以及道路、绿化等的布置。3.2平面布置的一般原则处理构筑物和设施的布置应顺应流程、集中紧凑，以便于节约用地和运行管理；工艺构筑物或设施和不同功能的帮助构筑物应按功能的差异，分别相对独立布置，并协调好和环境条件的关系，如地形走势、污水出口方向、风向、四周的重要或敏感建筑物等；经常有人工作的地方如办公、化验等用房应布置在夏季主导风的上风向，在北方地区也应考虑朝阳，设绿化带和工作区隔开；构（建）筑物之间的间距应满意交通、管道（渠）敷设、施工和运行管理等方面的要求；管道（线）和渠道的平面布置，应和高程布置相协调，顺应污水处理厂各种介质输送的要求，尽量避开多次提升和迂回曲折，便于节能降耗和运行维护；在布置总图时，应考虑支配充分的绿化地带，为污水处理工作人员供应一个漂亮舒适的环境；污泥处理构筑物应尽可能布置成单独的组合，已备平安，并便利管理，同时污水和污泥管道应尽可能考虑重力自流；协调好帮助建筑物、道路、绿化和处理构筑物的关系，做到便利生产运行，保证平安畅道，美化厂区环境。3.3污水处理站平面布置的具体内容A处理构筑物的平面的布置工艺流程：依据设计任务书供应的厂区面积和地形，直线型布置，依据污水厂进水管和常年风向，确定水处理构筑物位于处理站南部，沿流程自东向西排开。B附属构筑物的平面的布置生活区：综合楼、仓库、车库及其它主要帮助建筑位于厂区门旁边，便于外来人员联系。污泥处理系统应在下风向，生活区在上风向，同时污泥处理系统应位于道路旁，便于污泥外运。C道路及绿化带的布置厂区道路布置厂区主干道宽6m，两侧构（建）筑物间距不小于14m，次干道宽4m，两侧构（建）筑物间距不小于10m。道路两侧均绿化。厂区绿化布置绿地：在厂门旁边及其它预留空地修建草坪。花坛：在道路交界中心处设一花坛用于车辆回转，同时美化环境、净化空气和降噪音隔臭的作用。绿带:在生活区和构筑物区之间的带状空地进行绿化。行道树：在道路两旁种植常绿树木。平面图的布置见设计图，整个设计面积为:95m（长）×70m（宽）3.4高程布置污水处理站污水处理高程布置的主要任务是：确定各构筑物和泵房的标高，确定处理构筑物之间连接管(渠)的尺寸及其标高，通过计算确定各部位的水面标高，从而能够使污水沿处理流程在处理构筑物之间通畅的流淌，保证污水处理厂的正常运行。高程布置的一般原则：为了保证污水在各构筑物之间能够顺当自流，必需精确计算构筑物之间的水头损失，包括沿程水损和局部水损。水力计算时，应选择距离最长，损失最大的流程，并按最大流量计算。污水厂的出水管渠高程，须不受水体洪水顶托，并能自行流出。污水厂的高程应考虑土方平衡，并且有利排水。充分利用地形地势及城市排水系统，使污水经一次提升便能顺当自流通过污水处理构筑物，排出厂外。协调好高程布置和平面布置的关系，做到既削减占地，又利于污水、污泥输送，并有利于削减工程投资和运行成本。做好污水高程布置和污泥高程布置的协作，尽量同时削减两者的提升次数和高度。协调好污水处理厂总体高程布置和单体竖向设计，既便于正常排放，又有利于检修排空。各构筑物高程见表4工程概算和成本分析4.1工程概况该污水处理厂工程总规模为1100m3/d，本工程投资估算依据相像工程资料进行编制，编制范围包括污水处理厂内工程、厂内污水管线及污水提升泵站等。投资范围包括建设规模内的建筑安装工程费、设备购置费、厂区土方平整、厂内配套管网；工程建设其他费用、基本预备费、建设期贷款利息及铺底流淌资金。4.2编制依据依据《某省市政工程费用定额》标准，及《某省市政工程费用定额的补充规定》中工业排放工程费率。土石方工程计取地区材料基价系数，按《某省市政工程费用定额》中土石方工程费率计算。构筑物材料价格依据市场当时（2011年）价格。国内设备按厂家出厂价格另加运杂费用，引进设备按岸价另加国内运杂费用。4.3投资概算4.3.1投资说明依据设计手册第10分册《技术经济》中关于污水厂处理构筑物投资估算指标的相关规定。污水厂水处理构筑物及附属构筑物依据如下指标计算。工程建设规模污水厂处理规模1100m3/d。污水厂占地面积6650m2。投资范围包括建设规模内的建筑安装工程费、设备购置费、配套管网；工程建设其他费用、基本预备费。成本费用计算土建部分土建部分投资估算（单位：万元）序号名称规格型号单位数量估算1筛网钢筋混凝土结构，2.5m×0.3m×0.6m座10.62集水井钢筋混凝土结构，13m×7.0m×5.0m座113.53一级泵房地上式砖混结构，6m×4m×4.5m座16.14气浮池钢筋混凝土结构，9.0m×2.6m×3m座13.85调整沉淀池钢筋混凝土结构，14m×7.0m×8.3m座115.66UASB反应器钢筋混凝土结构，Φ8.0m×9.0m座667.27预曝沉淀池钢筋混凝土结构，13m×8.5m×6.0m座17.68SBR反应器钢筋混凝土结构，12.6m×6.3×5.5m座441.39集泥井钢筋混凝土结构,Φ4.0m×4.3m座12.3510污泥浓缩池钢筋混凝土结构，7.5m×7.5m×5.5m座210.911污泥脱水间砖混结构，12.0m×9.0m×5.0m间13.612鼓风机房砖混结构，12.5m×6m×6.5m间13.113二级泵房地下为钢混结构，地上为砖混结构座114.714综合楼砖混结构，建筑面积160m2座18.7515帮助车间砖混结构，建筑面积40m2间22.916设备基础2.117道路和草坪4.518合计208.62设备部分表4-8设备部分投资估算（单位：万元）序号名称规格型号单位数量估算备注1一级提升泵100ZZB-15型污水泵台21.30１用1备2空压机z-0.025/6型空压机台20.9１用1备3溶气罐TR-3型压力溶气罐台19.34清水泵CK32/13L台10.135溶气释放器TV-I型溶气释放器台14.66刮渣机TQ-1型桥式刮渣机台13.87减压释放阀个10.658二级提升泵80WG型污水泵台32.252用1备9鼓风机TSD-150鼓风机套310.22用1备10污泥提升泵150QW100-15-11潜污泵台20.921用1备11带式压滤机DYQ-2000套15.3012自控液位机LZB-65、LZB100套20.8013转子转子流量计LZB-100套20.3014空气流量计LZB—100套10.1515加药系统药剂泵、流量计等套24.0016曝气装置SX-１型曝气器、曝气管套55.317沼气柜台12.8618水封罐台10.2419螺杆泵GFN65×2A台10.5620阀和管道15.021运输费2.06取设备费3%22安装费6.86取设备费10%23合计77.483工程干脆投资土建费用+设备费=208.6+77.48=286.08（万元）4其它部分费用工程设计费：286.08×1.5%=4.3万元工程调试费：286.08×1.5%=4.3万元不行预见费：286.08×5%=14.3万元管理费：286.08×3%=8.6万元税金：286.08×0.5%=1.43万元小计：32.93万元5工程总造价（干脆费用+间接费用）×1.035=（286.08+32.93）×1.035=330.18万元4.4工程效益分析4.4.1经济效益本废水处理工程总投资330.18万元，处理水量为1520m3/d，在运行过程中每吨废水提取蛋白饲料5.0kg，每年可以提取蛋白饲料2736t，UASB处理过程中每年的沼气产量201万m3。工程运行成本及运行效益见下表，本废水处理工程运行费用为166.45万元/a，运行效益为428.8万元／a，去除运行成本每年可以获得万元的经济效益262.35万元/a。全年运行350天。表运行效益项目数量单价金额／（万元／a）工资费12人1200元/月17.28电费92kW0.76元/(kW·h)58.73药剂费1735元/d60.73修理费总投资×2%6.6折旧费总投资×7%23.11运行成本合计166.45蛋白饲料2736t/a1200元/t328.3沼气201万m3/a0.5元/m3100.5运行效益合计428.84.4.2社会效益分析随着经济的发展，污染治理成为企业的一项重要责任，该味精厂淀粉工艺废水通过此方案的处理，其对环境的污染削减到最低程度，作到了以废治废；执行了国家的环保法规，对爱惜当地水环境尽到了应担当的义务；必将得到当地环保部门和四周群众的认可。5厂区概况5.1厂区污水厂区内的污水经过处理站的处理后达标，可以干脆排放。5.2噪声污水厂内产生噪声的主要来源是泵房。设计时接受减振隔音等措施加以解决，车间内值班室的门窗应接受双层窗，以达到隔音减噪的目的，同时，提升泵房远离厂前区，使得厂前区不受噪音污染。厂区噪声主要通过绿化来实现降噪。5.3固体废弃物厂区内格栅，调整池，UASB反应器，曝气沉淀池，SBR反应器及污泥脱水机房均有废弃物产生。在设计时将这几部分废弃物分别进行处置，然后统一外运，因而避开了对厂区环境卫生污染。同时在设计及运行管理中尽量做到废弃物干脆进入废弃物箱或干脆装车外运，避开造成废弃物落地后的二次污染。污泥外运时接受半封闭式自卸车，送到市内指定区域进行处置。5.4平安生产和消防设施1.平安生产在污水处理厂运转之前，须对操作人员、管理人员进行平安教化，制定必要的平安操作规程和管理制度，除此之外，还需考虑如下措施。（1）各处理构筑物走道和临空天桥均设置爱惜拦杆，且接受不锈钢制作，其走道宽度、栏杆高度和强度均符合国家劳动爱惜规定。（2）在产生有毒气体的工段，设置报警仪和通风系统，并配备防毒面具。（3）厂内配置救生衣、救生圈、平安带、平安帽等劳动防护用品。（4）厂区管道、闸阀均须考虑阀门井或接受操作杆接至地面，以便操作。（5）水泵、电机等易产生噪声的设备，设置隔振垫，削减噪声，同时，将管理用房和机房分开，并实行有效的隔声措施。（6）机械设备的紧急部分必需安装防护装置。2.消防设施（1）厂区设置消防系统，由消防水泵和室外消火栓组成，接受低压给水系统，最不利点的消火栓水压不低于10m。消防按同一时间内发生火灾1次考虑，室外消火栓用水量为15L/s。（2）主要建筑物每层设室内消火栓，及消防通道，仪表限制室设有自动喷水灭火装置。（3）变配电所内设置干粉灭火器。5.5经营管理（1）建立健全完备的生产管理机构，由污水处理厂负责污水厂的运营和管理。（2）组织操作人员上岗前的专业技术培训。（3）聘请有阅历的专业技术人员负责厂内的技术管理工作。（4）建立健全包括岗位责任制和平安操作规程在内的工厂管理规章制度。（5）对职工进行定期考核实行奖惩制度。（6）组织专业技术人员提前进岗，参和施工安装，调试验收的全过程。5.6人员编制人员编制表人员类别总人员（人）备注一、操作工人1、干脆操作工人2、其它操作工人二、管理和工程技术人员1、管理人员2、技术人员三、其它人员总计6结论及存在问题和建议综上所述，接受气浮-UASB-SBR工艺合理，技术成熟，管理便利，在处理水质稳定达标排放的同时，能够得到饲料和沼气，具有显著的经济效益，实现了环境效益和经济效益的统一。对规划区内的生产废水进行集中处理，避开废水对四周水环境的严峻污染。以较低的投入，可以收到良好效果，是一种合理、牢靠的废水处理方案。在对两套方案进行比较时，我们可以看到在此工程中气浮-UASB-SBR工艺从经济和技术上都占有优势，特殊适合该废水的处理。通过对方案的比较，对工程做出系统的规划，为企业节约投资，对企业和社会都有巨大的经济和环境效益。本工程设计只是初步设计方案，接受的方案比较法，可以针对废水的特点做出适当的选择，然后再做出具体设计。7参考文献污水处理工程毕业设计设计任务书；《建筑制图标准汇编》，中国建筑工业出版社，1996；《污水综合排放标准》（GB8978—1996）二级排放标准；《市外排放设计规范》1997年修订（GBJ14—87）；《建筑给水排水设计规范》（GBJ15—88）；《淀粉工业水污染物排放标准编制说明》；《水质工程学》，李圭白主编，中国建筑工业出版社，2005；《环保设备设计和应用》，罗辉主编，高等教化出版社，1997；《污水处理工艺技术手册》，2005；《污水处理厂工艺设计手册》，北京化学工业出版社，2003；《有机废水生物处理技术及工程设计》，买文宁，刑传宏，徐洪斌编，化学工业出版社，2005；《给水排水设计手册》（1—11册）。其次篇设计计算书1设计资料1.1设计题目及任务某味精厂1100万m3/d污水处理工程设计，要求出水水质达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)二级排放标准，依据当地环保工作的须要和建设项目规定，具体内容有：1、污水处理工艺设计；2、污水处理构筑物设计；3、污泥处理构筑物设计。1.2进出水水质及处理程度本设计处理出水排放标准接受《污水综合排放标准》（GB8978—1996）二级排放标准，即PH=6~9，SS=150mg/L，CODCr=150mg/L，BOD5=30mg/L，NH3-N=25，TP=1.0进出水水质和去除率见表1。进出水水质和去除率项目值PHSS/(mg/L)CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)NH3-NTP进水水质4～670001500090006020出水水质6～915015030251.0去除率——97.86%99%99.67%58.3%5%2污水站设计计算2.1污水处理站处理规模某味精厂是该省规模最大的味精厂，该厂位于某市郊区，以玉米为原料生产味精，该厂每天排放的淀粉废水为1100t。2.2污水处理程度依据《污水综合排放标准》（GB8978-1996）二级排放标准，确定设计污水处理站的进出水水质及去除率。污水处理站的去除率可以依据进水水质的差额来确定，依据下面公式，计算结果见上表：η=（进水某物质浓度-出水某物质浓度）/进水某物质浓度2.3污水处理站工艺设计依据味精厂污水的特点及出水水质和去除率的要求，该污水符合高浓度有机废水的处理方法，同时，此到处理对氨氮的去除率要求并不高，总磷的去除率要求达到95%，设计时接受二级生物处理的方式。依据水质状况及同行业废水治理现状，技术水平，该废水接受厌氧和好氧相结合的方法来处理，废水首先经过气浮处理，去除大部分悬浮物，特殊是蛋白质；然后经过厌氧处理装置，大大降低进水有机负荷，获得能源—沼气，并使出水达到好氧处理可接受的浓度，在进行好氧处理后达标排放。在众多的厌氧工艺中选用上流式厌氧污泥床(USAB)，因为它和其它生物处理相比具有成本低、负荷高、体积小、运行简洁、二次污染少等优点。初步确定的工艺见下图：UASBUASB淀粉废水泵调整池曝气池出水SBR沼气泥饼泵上清液压滤液污泥浓缩池污泥脱水间集泥井泵集水井气浮池蛋白2.4污水处理构筑物的设计计算2.4.1筛网筛网安装在污水管道上、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂移物，如纤维、碎皮、等。防止堵塞水泵机组及管道阀门。同时，还可以减轻后续构筑物的处理负荷。1设计参数：设计流量：Q=1100m3/d=45.83m3/h=0.013m3/s2设计结果依据味精废水的特点，选用不锈钢的金属丝的筛网，因为其具有机械强度大，便于过滤后清洗污物的特点，而且其运用寿命长。此处筛网接受10目/英寸，其孔径为2.00mm，丝径为0.56um，重量为1.55Kg。2.4.2集水井由于工业废水排放的不连续性，为了便利操作，削减施工工程量，气浮池设在地上,所以在气浮池之前和筛网之后设一集水井，其大小主要取决于提升泵的实力，目的是防止水泵频繁启动，以延长污水泵的运用寿命。具体设计时要选取适当的设计参数及合适的提升水泵型号，以达到要求。２、参数选择4500气浮池50090004500气浮池5009000进水图4-2水力停留时间：T=6h水面超高取：h1=0.5m有效水深取：h2=4.5m3、设计计算（如图4-2）集水井的有效容积：V=Q·T=45.83×6=275m3集水井的高度：H=h1+h2=4.5+0.5=5m 集水井的水面面积:A=V/h2=275/4.5=61.1m2，取63m2集水井的横断面积为：L×B=9×7(m2)则集水井的尺寸为：L×B×H=9×7×5(m3)所以该池的规格尺寸为9m×7m×5.0m，数量为1座。最高水位-2.2m，顶标高为-1.4m，池底标高为-6.7m。在集水井中安装QUZ—291式浮球液位计1台，可自动限制提升水泵的启动和停止，即高水位时自动启泵，低水位时自动停泵，超高水位时双泵启动，同时连续跟踪显示水池液位。2.4.3一级泵房1、设计说明一次污水泵从集水井中吸水压至调整池，污水泵设置于地面上，不能自灌，设置引水筒。接受砖混结构。2、设计计算提升流量：Q=45.83m3/h扬程：Ｈ=提升最高水位－泵站吸水池最低水位－水泵水头损失=4-(-6.7)+2=12.7m选用100ZZB-15型无堵塞自吸污水泵，它的作用是将集水井中的废水提升至气浮池中，设2台泵（1用1备），泵的出口安装电磁流量计进行水量计量。提升泵参数：Q=70m3/h，H=18m，电动机功率为11kW，进、出口直径100mm，自吸时间100s/5m，通过固体物最大直径75mm。安装尺寸：长1480mm，宽500mm,高865mm。泵体、电机、减速机、电控柜、电磁流量计显示器室内安装，另外考虑确定的检修空间。提升泵房设计尺寸：6m×4m×4.5m。2.4.4气浮池1、设计说明由于废水的固体悬浮物含量很高，且含有大量的蛋白，所以设一气浮池，分别提取蛋白质，提高经济效益，同时减轻后续处理构筑物的压力。该气浮池接受部分回流的平流式气浮池，并接受压力溶气法。２、参数选取设计水量：Ｑ=1100m3/d=45.83m3/h=0.013m3/s反应时间取15min，接触室上升流速取20mm/s，气浮分别速度取2mm/s，溶气罐过流密度取150m3/(h·m2)，溶气罐压力取2.5kgf/cm2，气浮池分别室停留时间为16min。水质状况：表4-1预料处理效果项目CODCrBOD5SSNH3-NTP进水水质（mg/L）15000900070006020去除率（％）404080出水水质（mg/L）9000540014003、设计计算(1)反应池：接受穿孔旋流反应池eq\o\ac(○,1)反应池容积W===11.5m3反应池面积考虑和调整池的连接，取有效水深H=2.0m，则反应池面积F=W/H=11.5/2.0=5.75m2孔室分4格：1.2m1.2m4个每格面积F1=F/4=5.75/4=1.44m2接受边长为1.2m的正方形平面取用1=1.0m/s，2=0.2m/s，中间孔口流速=孔口旋流反应池计算如下:孔口旋流反应池计算孔口反应历时t(min)孔口流速（m/s）孔口面积(m2)水头损失(m)进口处01.000.0130.054一、二格间T/4=3.750.670.0190.024二、三格间2T/4=7.50.480.0270.012三、四格间3T/4=11.250.350.0370.007出口处T=150.20.0650.002注：表中孔口流速(m/s)孔口面积(m2)水头损失(m)则G=GT=29（2）气浮池①气浮所需的释气量：Qg=Q=×10%×40×1.2=220L/heq\o\ac(○,2)所需空压机额定气量：故选用Z—0.025/6空压机两台，一用一备，设备参数：排气量0.025m3/min，最大压力6kgf/cm2，电动机功率0.375kw。eq\o\ac(○,3)加压溶气所需水量：Qp==6.15m3/h故选用CK32/13L，设备参数：流量9m3/h，扬程H=5m，转速1450r/min，轴功率0.211kw，电动机功率0.55kw。eq\o\ac(○,4)压力溶气罐直径：因压力溶气罐的过流密度I取150m3/(h·m2)故溶气罐直径d=选用TR—3型标准填料罐，规格d=0.3m，流量适用范围7~12，压力适用范围0.2~0.5MPa，进水管直径70mm,出水管直径80mm，罐总高(包括支脚)2580mm。eq\o\ac(○,5)气浮池接触尺寸：接触室上升流速=20mm/s，则接触室平面面积Ac=接触室宽度选用bc=0.50m，则接触室长度(气浮池宽度)B=接触室出口的堰上流速选取20mm/s，则堰上水位H2=bc=0.5meq\o\ac(○,6)气浮池分别尺寸：气浮池分别室流速=2mm/s，则分别室平面面积As分别室长度Ls=As/B=7.2/1.44=5meq\o\ac(○,7)气浮池水深H=t=2×10-3×16×60=1.92meq\o\ac(○,8)气浮池的容积W=(Ac+As)H=(0.72+7.2)×1.92=15.21m3总停留时间T=接触室气水接触时间tcHc=H–H2eq\o\ac(○,9)气浮池集水管：集水管接受穿孔管,全池共用两根(管间距1.04m)，每根管的集水量，选用直径Dg=200mm,管中最大流速为0.51m/s。如允许气浮池和后续调整沉淀池有0.3m的水位落差(即允许穿孔集水管孔眼有近于0.3m的水头损失)则集水孔口的流速每根集水管的孔口总面积设孔口直径为15mm，则每孔面积=0.000177m2孔口数n=只取30只气浮池长为5m，穿孔管有效长度L取4.7m，则孔距释放器的选择和布置：溶气压力2.5kgf/cm2，及回流溶气水量8.42m3/h，接受TS-78-Ⅱ型释放器的出流量为0.76m3/h。则释放器的个数N=6.15/0.76≈9只，释放器分两排交织布置，行距0.3m，释放器间距（1.44×2）/9=0.32m.，接口直径25mm，重0.70kg。（3）确定高程设备总高3m，反应池水面标高+3.50m，池底标高+1.00m；气浮池水面标高+2.92m，池底标高+1.00m，池顶标高4.00m。（4）气浮系统的其他设备刮渣机接受TQ-1型桥式刮渣机，其技术参数：气浮池池净宽2～2.5m，轨道中心距2.23～2.73m，驱动减速器型号：SJWD减速器附带电机，电机功率0.75kW。2.4.5调整池1、设计说明工业废水的水量和水质随时间的变更幅度较大。为了保证后续处理构筑物或设备的正常运行，需对废水的水量和水质进行调整。由于淀粉废水中悬浮物（SS）浓度较高，此调整池也兼具有沉淀的作用。该池设有沉淀的污泥斗，有足够的水力停留时间，保证后续处理构筑物能连续运行。其均质作用主要靠池侧的沿程进水，使同时进入池的废水转变为前后出水，以达到和不同时序的废水相混合的目的。接受半地下钢混结构。２、参数选取停留时间：T=6h设计水量：Ｑ=1100m3/d=45.83m3/h=0.013m3/s水质状况：预料处理效果项目CODCrBOD5SSNH3-NTP进水水质（mg/L）9000540014006020去除率（％）101060出水水质（mg/L）810048605603、设计计算（1）池子尺寸池有效容积：V=QT=45.83×6=275m3取池总高H=5m，其中超高0.5m，有效水深h=4.5m则池面积：A=V/h=275/4.5=62m2池长取L=12m，池宽取B=6m池子总尺寸为：L×B×H=12m×6m×5m（2）理论上每日的污泥量：（3）污泥斗尺寸取斗底尺寸为400㎜×400㎜，污泥斗倾角取450则污泥斗的高度（h2）为：h2=(3.5-0.2)tan450=3.3m每个污泥斗的容积：设２个污泥斗，则污泥斗总容积：Ｖ总=2V2=114.3m3>V故符合要求。（4）进水系统进水起端两侧设进水堰，堰长为池长的1/2。（5）确定高程该构筑物地上3.0m，地下5.3m，最低水位设置-1.0m，则最高水位为+2.5m，池顶高程为+3.0m，池底高程为-5.3m。（6）其他设置接受静水压力排泥，排泥口距地面0.2m，排泥管直径200mm，每天排泥一次。2.4.6UASB反应器１、设计说明UASB（上流式厌氧污泥床）是集生物反应和沉淀于一体的一种结构紧凑效率高的厌氧反应器。为了满意池内厌氧状态并防止臭气散逸，UASB池上部接受盖板密封，出水管和出气管分别设水封装置。池内全部管道、三相分别器和池壁均做防腐处理。２、设计参数（1）参数选取：容积负荷（NV）：6kgCOD/(m3.d)污泥产率：0.1kgMLSS/kgCOD产气率：0.5m3/kgCOD（2）设计水质表4-4预料处理效果项目CODBODSSNH3-NTP进水水质(mg/L)810048605606020去除率(%)8590出水水质(mg/L)1215486560（3）设计水量：Q=1100m3/d=45.83m3/h３、反应器容积计算UASB的有效容积：将UASB设计成圆形池子，布水匀整，处理效果好取水力负荷：q=0.26[m3/(m2.h)]水力表面积：A=Q/q=45.83/0.26=176.3m2有效水深：h=V/A=1485/176.3=8.42m取h=9m接受６座相同的UASB反应器A1=A/6=176.3/6=29.4m2直径：，取D=7m横断面积：实际表面水力负荷：q1=Q/A=符合要求４、配水系统设计本系统设计为圆形布水器，每个UASB反应器设36个布水点参数每个池子流量：Q1=45.83/6=7.64m3/h圆环直径计算每个孔口服务面积：，a在１～３m2之间，符合要求可设３个圆环，最里面的圆环设6个孔口，中间的圆环设12个，最外的圆环设18个孔口①内圈6个孔口设计服务面积：S1=6×1.07=6.42m2折合为服务圆的直径为：用此直径作一虚圆，在该虚圆内等分虚圆面积处设一实圆环，其上布6个孔口则内圆的直径计算如下：，则②中圈12个孔孔口设计服务面积：S2=12×1.07=12.84m2折合为服务圆的直径为：中间圆环的直径计算如下：，则③外圈18个孔口设计服务面积：S3=18×1.07=19.26m2折合为服务圆的直径为：则外圆环的直径计算如下：，则eq\o\ac(○,4)布水器配水压力计算H4=h1+h2+h3，其中布水器配水压力最大沉没水深h1=8.5mH2O；UASB反应器水头损失h2=1.0mH2O；布水器布水所需自由水头h3=2.5mH2O，则H4=12mH2O。５、三相分别器设计（１）设计说明三相分别器要具有气、液、固三相分别的功能，三相分别器的设计主要包括沉淀区、回流缝、气相分别器的设计。（２）沉淀区设计三相分别器的沉淀区的设计同二次沉淀池的设计相像。主要考虑沉淀区的面积和水深。面积依据废水量和表面负荷来确定。由于沉淀区的厌氧污泥及有机物还可以发生确定的生化反应，产生少量气体，这对固液分别不利，故设计时应满意以下要求：①沉淀区水力表面负荷＜1.0m/h；②沉淀器斜壁角度约为500,使污泥不致积聚，尽快落入反应区内；③进入沉淀区前，沉淀槽底缝隙的流速≤2m/h；④总沉淀水深应≥1.5m；⑤水力停留时间介于1.5～2h；假如以上条件均能满意，则可达到良好的分别效果。沉淀器（集气罩）斜壁倾角：=500沉淀区面积：表面水力负荷：，符合要求（３）回流缝设计取超高h1=0.3m；h2=0.5m；下三角形集气罩的垂直高度：h3=2.2m下三角形集气罩斜面的水平夹角：=500下三角形集气罩底水平宽度：b1=h3/tan=2.2/tan500=1.85mb2=×1.85=4.3m下三角形集气罩之间的污泥回流缝中混合液的上升流速v1，可用下式计算：＝Q1/S1，式中Q1反应器中废水流量，m3/hS1下三角形集气罩回流缝面积，m2＜2m/h，符合要求上下三角形集气罩之间回流缝中流速（v2）可用下式计算：=Q1/S2，式中S2—为上三角形集气罩回流缝之面积取回流缝宽：CD=0.9m，上集气罩下底宽：CF=4.8m则DH=CDsin500=0.69mS2=(CF+DE)/2=3.14(4.8+4.8+2×0.69)/2=15.51m2v2=Q1/S2=45.83/(6×15.51)=0.49m/h＜v1＜2m/h确定上下三角形集气罩相对位置及尺寸CH=CDsin400=0.9×sin400=0.58mDE=2DH+CF=2×0.69+4.8=6.18m又h4=CH+AI=0.58+1.12=1.70m，h5=1.2m由上述尺寸可计算出上集气罩上底直径为：BC=CD/sin400=0.9/sin400=1.40mDI=(DE-b2)/2=(6.18-4.3)/2=0.94mAD=DI/cos500=0.94/cos500=1.47mBD=DH/cos500=0.69/cos500=1.08mAB=AD-BD=1.47-1.08=0.39m（４）气液分别设计d=0.01cm(气泡)，T=200C，ρ1=1.03g/cm3，ρg=1.2×10-3g/cm3，β=0.95γ=0.0101cm2/s，μ=γρ1=0.0101×1.03=0.0104g/(cm·s)一般废水的μ＞净水的μ，故取μ=0.02g/(cm·s)由斯托克斯公式可得气体上升速度为：则,,,＞,符合要求6、出水系统设计接受锯齿形出水槽，槽宽0.2m，槽高0.2m7、排泥系统设计产泥量为：8100×0.85×0.1×1100×10-3=757.4kgMLSS/d每日产泥量757.4kgMLSS/d，每个UASB日产泥量126.3kgMLSS/d,各池排泥管选钢管DN150，六池合用排泥管选DN200mm排泥管，每天排泥一次。８、产气量计算（1）每日产气量：8100×0.85×0.5×1100×10-3=3787m3/d每个UASB反应器产气量：Gi=G/6=3787/6=631m3/d=26.39m3/h（2）沼气集气系统布置由于有机负荷较高，产气量大，每两台反应器设置一个水封罐，水封罐出水的沼气分别进入分别器，气水分别器设置一套两级，共三个，从分别器出来去沼气贮柜。集气室沼气出气管最小直径DN100，且尽量设置不短于300mm的立管出气，若接受横管出气，其长度不宜小于150mm，每个集气室设置独立出气管至水封罐。沼气管道压力损失一般很小，可近似认为管路压力损失为零。（3）水封罐的设计计算设于反应器和沼气柜之间，起到调整和稳定压力，兼作隔绝和解除冷凝水之用。UASB反应器中大小集气罩压力差为：△p=p2-p1=2.5mH2O-1.0mH2O=1.5mH2O。故水封罐中该两收气管的水封深度为1.5mH2O，取沼气柜压力p≤0.4mH2O。则水封罐所需最大水封为H0=p2-p=2.5-0.4=2.1mH2O取水封罐总高度为H=2.5m,直径φ1800mm，设进气管DN100钢四根，出气管

DN150钢一根，进水管DN52钢一根，放空管DN50钢一根，并设液面计。（4）气水分别器对沼气起干燥作用，选用φ500mm×H1800mm,钢制气水分别器2个，串联运用，预装钢丝填料，出气管上装设流量计，压力表及温度计。（5）沼气柜容积日产气量3787m3，则沼气柜容积应为平均时产气量的2h体积来确定，即2×3787/24=316m3,设计选用500m3钢板水槽内导轨湿式贮气柜（C-1416A）。9、其它设计（1）取样管设计为驾驭UASB运行状况，在距反应器底1.2m位置,污泥床内分别设置取样管4根,各管相距1.0m左右,取样管接受DN50钢管,取样口设于距地坪1.0m处,配球阀取样。（2）人孔为便于检修,各UASB反应器在距地坪1.7m处设φ800mm人孔一个。（3）通风为防止部分容重大的沼气在UASB反应器内聚集,影响检修和发生紧急，检修时间可向UASB反应器中通入压缩空气,故在UASB反应器一侧预埋空气管(由鼓风机房引来)。10、确定高程池底高程设置±0.00m，则最低水位为±0.00m，最高水位8.5m，池顶高程为9.0m。2.4.7曝气沉淀池１、设计说明污水经UASB反应器厌氧处理后，污水中含有一部分具有厌氧活性的絮状颗粒，在UASB反应器中难以沉淀去除，故而使其在此曝气沉淀池中去除，由于经曝气作用，厌氧活性丢失，沉淀效果增加，同时在该沉淀池中没有沼气气流影响，因而沉淀效果亦增加。另外，UASB出水中溶解氧含量几乎为零，若干脆进入好氧处理构筑物，会使曝气池中好氧污泥难以适应，影响好氧处理效果。通过曝气亦可以去除一部分UASB反应器出水中所含的气体。曝气沉淀池参考曝气沉砂池和竖流式沉淀池设计。曝气利用穿孔管进行，压缩空气引自鼓风机房。曝气后污水从挡墙下干脆进入沉淀池，沉淀后污水经池周出水。所产生的污泥由重力自排入集泥井，每天排泥一次。接受半地下钢混结构。２、设计参数（1）设计水量：Q=1100m3/d=45.83m3/h=0.013m3/s（2）设计水质：表4-5预料处理效果项目CODBODSSNH3-NTP进水水质(mg/L)12154865606020去除率(%)201050出水水质(mg/L)972437280（3）曝气沉淀池，曝气时间30min，沉淀时间2h，沉淀池表面负荷0.7～1.0m3/(m2.h)，曝气量为0.2m3/m3污水。3、设计计算（1）有效容积计算曝气区：V1=45.83×0.5=22.9m3沉淀区：V2=45.83×2.0=91.66m3（2）工艺构造设计计算曝气区平面尺寸为6.5m×2.0m×3.0m，池高3.5m，其中超高0.5m，水深3.0m，总容积为78m3。曝气区设进水配槽，尺寸6.5m×0.3m×0.8m，其深度0.8m（含超高）。沉淀区平面尺寸为6.5m×6.5m×3.0m，池总高6.0m，其中沉淀有效水深2.0m，沉淀区总容积169.0m3，沉淀池负荷为66.7/(6.5×6.5×2.0)=0.793/(m2.h)，满意要求。沉淀池总深度：H=h1+h2+h3+h4+h5，其中，超高h1=0.4m，沉淀区高度h2=2.0m，隙高度h3=0.2m，缓冲层高度h4=0.4m，污泥区高度h5=3.0m，则H=6.0m。沉淀池污泥斗容积为：总容积：V=2Vi=94.6m3（3）每天污泥产量（理论泥量）曝气沉淀池污泥主要因悬浮物沉淀产生,不考虑微生物代谢造成的污泥增量.每日污泥量为15.07m3/d,则污泥斗可以容纳6天的污泥.（4）曝气装置设计计算设计流量Q=45.83m3/h，曝气量为0.2m3/m3污水,则供气量为45.83×0.2/60=0.15m3/min，单池曝气量取0.12m3/min,供气压力为4.0～5.0mH2O(1mH2O=9800pa)。曝气装置利用穿孔管曝气,曝气管设在进水一侧。供气管供气量0.24m3/min，则管径选DN50时，供气流速约为2m/s，曝气管供气量为0.12m3/min，供气流速为2.0m/s时，管径为DN32。曝气管长6.0m，共两根，每池一根。在曝气管中垂线下侧开φ4mm孔，间距280mm，开孔20个，两侧共40个，孔眼气流速度为4m/s。（5）沉淀池出水渠计算A．溢流堰计算设计流量单位为22.9m3/h，即6.36L/s设计溢流负荷2.0~3.0L/(m·s)设计堰板长1300mm，共5块，总长6500mm.。堰板上共设有900三角堰13个，每个堰口宽度为100mm，堰高50mm，堰板高150mm。每池共有65个堰，每堰出流率为q/n=6.36/65=0.10L/s则堰上水头损失为：则每池堰口水面总长为：0.022×2×65=2.86m校核堰上负荷为：6.36/2.86=2.22[L/(m•s)].符合要求。B．出水渠计算每池设计处理流量22.9m3/s，即6.36×10-3m3/s。每池设出水渠一条,长6.5m。出水渠宽度渠内起端水深h1=0.75b=0.10m末端渠内深h2=1.25b=0.16m假设平均水深h=0.13m则渠内平均流速设计出水渠断面尺寸b×h=0.2m×0.3m出水渠过水断面面积A=0.20×0.14=0.028m2过水断面湿周x=2h+b=0.48水力半径R=A/x=0.028/0.48=0.058m流量因素C水力坡降渠中水头损失hi=i•L=1.2×10-3×6.5=0.008m(7)排泥设计曝气沉淀池内污泥贮存1~2天后，每天排泥一次，接受重力排泥，流入集泥井，排泥管管径为200mm。(8)进水配水为使预曝气区进水匀整，设置配水槽,配水槽长6.5m，宽0.3m，深0.8m，槽底设10个配水孔，每池5个，孔径φ100mm。(9)确定高程预曝沉淀池设置地下2.5m，地上4m，曝气池水面标高+3.5m，沉淀池水面标高+3.3m，池底标高+0.5m，污泥斗底标高-2.5m。2.4.8SBR反应器１、设计说明经UASB反应器处理的废水，COD含量照旧比较高，要达到排放标准，必需进一步处理，即接受好氧处理。SBR结构简洁,运行限制灵敏.本设计拟接受４个SBR反应池，每个池子的运行周期为6h。设计水质水量表4-6预料处理效果项目CODBODSSNH3-NTP进水水质(mg/L)9724372806020去除率(%)909570出水水质(mg/L)972284（２）设计水量：Q=1100m3/d=45.83m3/h=0.013m3/s3、设计计算（１）确定参数①污泥负荷率：NS取值为0.15kgBOD5/(kgMLSS.d)②污泥浓度和SVI：污泥浓度接受3000mgMLSS/L；污泥体积系数SVT接受100③反应周期数：SBR周期数接受T=6h，反应器1d内周期数：n=24/6=4④周期内的时间支配反应池数N=4进水时间：T/N=6/4=1.5h反应时间：3.0h静沉时间：1.0h排水时间：0.5h⑤周期进水量：（２）反应池有效容积：（３）反应池最小水量：Ｖmin=Ｖ1-Ｑ0=267.1－68.75=198.4m3（４）反应池中污泥体积Ｖmin＞Ｖx，符合要求（５）校核周期进水量周期进水量应满意下式：＜，Ｑ0=68.75m3，符合要求（６）确定单座反应池的尺寸SBR的有效水深取4m，超高0.5m，则SBR总高为4.5mSBR的面积为：267.1/4=66.78m2设SBR的长宽比为2:1，则SBR的池宽为5.8m，池长为11.6mSBR反应池最低水位为：198.4/(5.8×11.6)=2.95mSBR反应池的污泥高度为：80.1/(5.8×11.6)=1.19m可见，SBR最低水位和污泥泥位之间的距离为：2.95-1.19=1.76m，大于0.5m的缓冲层，符合要求。４、鼓风曝气系统确定需氧量O2由公式：取=0.5，=0.15，出水=22mg/L，=fX=0.75×3000=2250mg/L=2.25kg/m3V=4V1=4×267.1=1068.4m3代入数据：O2=0.5×1100×(437-22)/1000+0.15×2.25×1068.4=588.84kgO2/d供氧速度：R=O2/24=588.84/24=24.54kgO2/h（２）供气量的计算接受SX—１型曝气器，曝气口安装在距池底0.3m处，沉没深度为4.7m，计算温度取250C，性能参数为：EA=8%，EP=2kgO2/kWh，服务面积：１～３m2，供氧实力：20～25m3/(h.个)，氧在水中饱和溶解度为：CS(20)=9.17mg/L，CS(25)=8.38mg/L扩散器出口处确定压力为：Pb=P0+9.8×103H=1.013×105+9.8×103×4.7=1.47×105Pa空气离开反应池时氧的百分比为：反应池中的溶解氧的饱和度：取α=0.85