毕业设计（论文）-某1.5万立方米每天生活污水处理工艺设计

说明书某县县城生活污水处理工艺设计学生姓名：学号：学院：专业：指导教师：年月

某1.5万立方米每天生活污水处理工艺设计摘要本次设计的生活污水处理厂规模为1.5万立方米每天。由于生活污水中的主要污染物为有机污染物以及氮磷等，故在设计时，从实际出发选取生物法中的生物膜法来处理，且根据任务书的要求，最终选择某县县城生活污水处理厂的污水处理主要工艺为SBR工艺。一方面是因为SBR反应池有效的改变了普通的生物反应池具有较大的占地面积的缺点。在通过把时间分割来提高池子的利用效率，并不需要污泥回流系统来进一步对出水进行处理，另一方面是出于从工厂设计考虑，SBR工艺自动化高，占用的地比较少，节约用地减少了厂区工程量，节约了政府在该工程上的投资。关键词；SBR工艺，脱氮除磷，生活污水AbstractThescaleofthesewagetreatmentplantdesignedforthisgraduationprojectis1.150millioncubicmetersperday.Becausethemainpollutantsindomesticsewageareorganicpollutantsandnitrogenandphosphorus,inthedesign,thebiofilmprocessinbiologicalmethodisselectedfromthereality,andaccordingtotherequirementsofthetask,themainprocessofsewagetreatmentinacountytownsewagetreatmentplantisselectedasSBRprocess.Ontheonehand,theSBRreactiontankisthedomesticsewagetreatmentprocessofFunction,primarysedimentation,biodegradation,secondarysedimentationandotherfunctions,doesnotneedthesludgereturnsystemtofurthertreattheeffluent,ontheotherhand,fromfactorydesignconsiderations,theSBRprocessautomationishigh,occupieslessland,savesthesiteoftheproject,savesthegovernmentinvestmentintheproject.Keywords；SBRprocess，nitrogenremovalandphosphorusremoval，domesticwastewater页共35页1绪论1.1设计背景高速发展的现代都市以及始终增长的城市人口总数，使得城市用水需求愈加的高，随之而来得更重要的是对水量的需求也越来越高，使得生活污水的处理量也日益增多。污水处理是控制水污染的主要手段[1]。城市生活污水与工业污水相比较，拥有两大显著的区别；一时用水种类繁多、二是生活污水的排放量相对而言较大。然而这些污水在流经地表与下渗地下水的过程中会产生严重的污染，这种污染会使得地表水以及浅层地下水的利用效率不高。水资源各种突出问题；严重污染、低下的利用效率以及严重的浪费。而这些突出问题一定程度上成为城市发展进程中的瓶颈。而我们想要突破这瓶颈，就要做到水资源的合理利用，对于各种排水考虑其再循环利用的可能性，尤其重要的是在城市污水这一方面要做到深层次的处理，实现水资源的可循环利用，提倡建设城市污水处理厂，引进国外先进的污水处理工艺，并在其基础上做到创新与改进，使其更加的适合我国的国情与特殊情况。在对污水进行无害化的处理过程中，我们一方面能够保护环境，提高水资源的循环再生利用，另一方面还可以带来更多的经济利益，保障水资源的高利用率。但就我国的实际情况而言，现在污水处理设备，管理，费用，维修和制度方面存在着不小的漏洞。1985年上海建成了第一座SBR废水处理设施[2-4]。1.2污水来源和性质生活污水就是在人们平常生活使用过后排出来的水。它是从单元楼、住宅区、公共设施（譬如食堂、旅店、电影院、健身房、话剧院、政府大楼、超市等）和制造厂的餐厅、卫生间等生活设施中排出的水。按照生物法处理就可达到很好的处理效果。在一般的生活污水中含有少量的泥沙、清洗食用肉的油脂、洗完衣物水果的皂液、脱落的少量毛发、致病细菌和粪尿等。1.3污水处理设计的一般原则再设计计算等过程中我们要严格遵守国家的各项规章制度和法律法规，在合理合法的前提下去进行各工艺的选择与计算。我们要切实地从实际情况出发，综合考量该城市的经济发展状况，积极响应该城市地方政府的响应，使得工程建设与社会的进步发展相呼应，相得益彰。最大程度的实现工程建设预期的目的。严格遵守行业出水的各项规章，在此大前提下，选择工艺时争取选择国内外先进技术，同时还要确保最终的处理效果，考虑工程项目的投资以及后期的设备维修资金。4.对于在处理过程中产生的栅渣，污泥等要安排好合理的处理过程，避免产生再次污染。为确保工程的高效运行，降低成本投资，减少工作量，提高处理效率，故工程中的关鍵设备选型尤为重要，应选择质量高的。在本工程中选用技术含量高的现代化工具，实现自动化的操作和运行。为了确保污水处理厂的运行，在用电方面要做到安全用电，取保工人生命安全以及设备的安全运行，还要制定备用方案以防各种突发的情况，购置备用发电机。在整个的污水处理厂工程设计时，应充分考虑土地的利用效率，以及工厂的绿化，在施工，安装，维修都便捷的情形下使得各构筑物集中紧凑，并且要有一定的发展眼光，为工厂今后的工艺改进等留有空余地区。9.在设计中尽量避免工程量过于庞大，节省工厂不必要的投资费用。10.整个工厂的设计与建造要求风格简单大方，力求与人类居住环境相适应。为工人们提供舒适的生活和工作氛围。1.4国内外研究现状迄今为止我国的环境所面临的问题与压力愈演愈烈。水体污染的危害主要有危害人体健康，易引发传染病，影响水生生物的生长，导致河道内鱼类大量死亡，此外，还有制约经济发展，阻碍工业发展的弊端等[5,6]。据不完全统计在中国每年排放的各种污水高达五百多亿吨，然而在不断地提倡与要求下我国的污水处理量任然不足五分之一。在面对这样严峻的环境问题下，我们政府应该起到模范带头作用，在过去，国内对于生活污水的处理还仅仅是单注重处理有机物，你并没有意识到脱氮除磷的必要与不可或缺。随着后来国门打开，对外贸易的往来，因此才出现了一批能够有效去除污水呈胶质和溶解状态的有机物的可行设备。正是由于这些设备的出现使得我国在对于生活污水的处理上取得了很大的进步。因为如此，相对于小型污水处理厂，大型污水处理厂不得不说有了得天独厚的优势，不单单是在投资方面，使得性价比更高，而且因为规模的较大，使得单位处理的成本也有所下降。但由于目前我国的专业技术操作人员偏少，对于环保的重视程度不像外国发达国家那样，就严重使得污水处理厂该有的实际功效没有发挥出来。污水处理设施对污染物减排的贡献率不断提升[7]。SBR，是一种针对于氮磷处理有明显功效的污水处理方法，又称序批式活性污泥法。是活性污泥中的一种。它相较于传统的处理工艺的改良之处在空间和时间更加充分的利用了起来，不同时间段分割以提高利用效率。从而使得在SBR反应池中进行的生物化学反应由稳态转变为非稳态，而且在传统的沉淀方式由动态改进为静置理想状态下的。SBR法区别于其他处理方法的是在运行操作过程中的交替和间歇。因为SBR反应池是拥有着多种功能于一池的生活污水处理工艺，并不需要污泥回流系统来进一步对出水进行处理。SBR反应池的出水可直接打到排放的标准，因此无需更多的工艺来组合，只需对处理过程中的副产物（譬如污泥，栅渣，沉沙等）进行再一步的处理即可，实现循环利用再生。SBR工艺流程简单、造价低、管理方便[8]。目前我们所提倡的污水处置方法主要是通过大力兴建污水处理厂来解决我国水资源紧缺的问题，和水资源污染严重的问题。通过查阅资料和实践的证明不难看出这是一种有显著效果的途径用于解决当前的水资源难问题。我们不难看出国外不断地在普及污水处理厂，政府和国家不断地加大执行和推广的力度，力求把普及率提高到百分之百。从处理途径中寻找出用最小的能耗换取最好的处理效果的处理方法。并将其在人们中推广出来，为大家所接受，从而能更好的树立环保理念。预计能适应这一要求的SBR工艺在这方面将有较大的发展潜力和良好的推广应用前景[9]。1.5生活污水处理工艺介绍在我们平时的日常中，没有一个污水处理厂是运用单一的处理工艺就可以将污水处理至排放要求。都是通过将两种或两种以上的处理工艺结合创新。形成一系列的污水处理工艺流程。在污水处理厂往往包含着两种工艺流程；污水处理流程和污泥处理流程，而在设计的该污水处理厂时应充分考虑，该组合工艺主要用来去除五日生化需氧量、生化需氧量、悬浮物、同时还对氮磷的处理有一定要求。优先考虑生物法来组合工艺处理。1.5.1活性污泥法活性污泥法来处理生活污水的原理来自于人们通过学习水体的自我净化过程所得出的。只是比自净过程的强度要大得多，活性污泥法是一种被广泛应用到生产生活当中的传统污水生物处理工艺，也是十分具有发展可能性的技术。活性污泥是由多种微生物群体组成，用来吸附并通过一定的作用去处污水中的有机物、无机物，且具有一定生命活力的可以用来净化污水的絮状污泥。通过自身的生命活动来消耗所吸附的有机物，同时通过絮凝和沉淀及吸附来去除其他污染物。在这个过程中，随着环境的变化，活性污泥的性质和数量也在不断的发生变化，所以造成活性污泥的的活性和作用处理效果也在不断的发生改变。SBR工艺SBR是将五个反应进程（进水、反应、沉淀、排水、闲置）置于同一个池子之中，有效的改变了普通的生物反应池具有较大的占地面积的缺点。在通过把时间分割来提高池子的利用效率。SBR反应池从污水流进到闲置是一个周期，所有的处理过程均在一个拥有曝气或搅拌装置的反应器中依次进行中，是拥有者着均化、初次沉淀、生物降解、二次沉淀等功能于一池的生活污水处理工艺，并不需要污泥回流系统来进一步对出水进行处理。大大的节省了工程量，和投资资金。但是SBR工艺有一个很大的前提，就是对于操作技术人员的素质要求比较高，因为SBR的自动化程度要比其他传统工艺的程度要高。一旦操作不当，会产生不良的影响。SBR最大的特点是在单一的反应池内按进水、曝气、沉淀、排水周期运行[10]。氧化沟工艺设计上最先将氧化沟工艺投资建厂的是荷兰，氧化沟工艺的反应池做到了一池两用的的效果，白天通过管道曝气起曝气池的功效，而到了晚上则停止曝气，让反应池中的污水在重力作用下自由沉降，起沉淀池的功效。这第一座氧化沟污水处理厂在当时的世界上掀起了不小的风浪，世界各地的环保技术人员都对于它超高的生化需氧量去除率所震惊。早期的不成熟氧化沟工艺对于进水和出水，出泥并没有过多的处理。后来随着技术的进步和人们意识的不断提高，氧化沟工艺也在不断进步，不论在处理量还是处理范围方面也不断改进，在曝气方面采用了延时曝气，持续的进水与出水，使得氧化沟处理工艺的工艺大大进行了简化。简化后的氧化沟工艺在国际上取得了巨大的反响，和推广，普及了欧美的大部分城市。奥贝尔氧化沟应用于城市污水处理时出水指标均达到国家规定的排放标准[11]。增加氧化沟的曝气量，可以使污水在处理过程中出现流动分层现象[12]。氧化沟相较于其他工艺的显著不同在于，它的布气迎合硝化反硝化的氮去除流程，阶段布气使得氧气的分布恰到好处，水中氧的利用率有了很大的提高。氧化沟由于式环形跑道的设计在一定程度上还克服了功的损失。该方法处理效果好、运行稳定，污泥量少，构筑物少运行管理方便，运行费用低等[13-15]。氧化沟工艺也不是十全十美的，它的不足之处在于污泥膨胀，对于低生化学需痒量的污水处理没有什么效果。A2/O工艺A2/O工艺或称AAO工艺，是生物脱氮除磷工艺（anaerobic-aanoxic-oxic）的简称。在同一个处理工艺里同时兼有三个分区。在A2/O工艺中能对水中的氮磷以及有机物有一定程度上的去处。A2/O工艺具有如下特点：该工艺的工艺流程是所有的同类氮磷处理工艺中可谓是简单的，而且该工艺也比一般工艺要更节省时间。在该工艺的处理过程中，由于较好的处理操作使得污泥体积指数一般不会超过100，具有较好的污泥沉降性能。避免出现污泥膨胀，细菌大量繁殖的问题处理剩下的污泥因为有聚磷菌的存在使得污泥的磷含量要高，可以二次回用，用于农业的土地施肥。在厌氧区和缺氧区只需搅拌，注意监测反应器中的氧含量。也存在如下各项的待解决问题：回流污泥中含有硝酸盐进入厌氧区，对于之后进行的除磷有一定的影响。由于最后的脱氮效果受回流污泥的量的影响，回流的污泥量不宜太高，也不宜太低。进入沉淀池的处理水要有一定的碳源和氮源，因为聚磷菌和反硝化细菌都需要一定的有机物转化为自身的能量来维持微生物的活动。AB法在预处理阶段一般采用的工艺有粗细格栅、沉砂池等设备，而不设初沉池。COD去除率是80%、BOD去除率是90%[16]。A级具有较高的负荷，能够适应高浓度污水的冲击，具有一定的调节效果，在B级有较低的负荷，曝气时间为2~4小时，处理稳定性能高，而且AB法可根据自身经济实力进行分期建设。由于A段高强度的去除有机物可能会使得在B段的微生物生长缺少必需的能源，会使得脱氮的效果不佳。AB法也有一些缺点，譬如A段由于是高负荷状态下的处理，稍有不慎会产生刺激性气味，影响周围居民的日常生活，而且AB法会产生大量的污泥，使得后续污泥浓缩、污泥脱水有较大的工作量，和不少的投资。AB法不适用于出水氮磷要求高的污水处理。1.5.2生物膜法生物膜法是指微生物在反应池中生长，生长环境为滤料或填料表面上，由此形成一种特殊的结构——生物膜，在生物膜与污水充分接触后，污染物经微生物的吸附与转化使其得到净化，去除水中的污染物。能够适应水质水量变化大的进水，处理低浓度污染物污水的效果明显，产泥量少、操作简单便捷。生物滤池滤料上的生物膜结构如图1.1所示。生物膜法处理污水所运用的是生物膜的表面积大，因此与其他的吸附设备相比拥有更强的吸附能力。且有一定的更新脱落替换，使得微生物的处理能力稳定。生物膜法包含有各种各样的工艺形式。目前大部分的生物膜法为好氧工艺，少数为厌氧工艺。现今大部分使用的滤料为高强度、轻质、比表面积大、孔隙率高的各种塑料滤料，有效的提高了处理效率。图1.1生物滤池滤料上生物膜的基本结构1.6设计目的及意义最近的两个世纪以来，对于污水的处理技术由原来简单单一的工艺发展成为越来越完善深度的工艺，譬如CASS工艺、UASB工艺、高级氧化工艺、活性炭吸附工艺等、不断成出不穷的涌出。虽然科技和经济在不断的进步，但国内的处理工艺发展还是不够成熟，与国外有较大差异，国内的先进环保人员不断地向国外学习，从理念到技术各个方面。结合我国国情寻找适合的处理办法。我国城镇污水处理厂中，二级生化处理工艺占据主导地位[17]。先进完善的处理工艺为我国的可持续发展的落实起到了至关重要的作用，污水处理技术的发展程度在一定方面反映着我国在世界上的国际地位，同时还体现着我国的综合国力与科技发展水平，也反映了国民的环保意识与理念，节约资源，提高资源的循环利用率。

2生活污水处理工艺设计2.1设计任务与内容污水处理构筑物计算确定适当的污水处理工艺流程并寻找合适的单体工艺，做到高效，连续的运作。并对其进行相应的参数选择与计算，以及处理效果的计算。污泥处理构筑物计算根据各单体构筑物的产泥量与泥的品质，对污泥进行进一步的处理，设计相应的工艺并计算。平面布置对污水处理厂中各构筑物的位置进行合理安排，对空间进行最大程度的利用。2.2原始资料和基本参数设计日处理量:1.5万m3/d。进水水质：选取了某县县城的生活污水。具体数据见表2.1。出水水质：《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）中的一级B标准。表2.1污水厂设计进出水水质对照表单位（mg/L）CODCrBOD5NH3-NTNTPSS进水30015040503.6200出水≤60≤20≤8≤20≤1≤20去除率/%≥80≥87≥80≥60≥72≥902.3某县县城的环境概述2.3.1地质资料工程地质良好，适宜于工程建设。污水厂地势基本平坦。最大积雪深度15厘米，最大冻土深度3厘米，地震等级：5级以下。2.3.2气象资料风向及风速：常风向为东南风，最大风速8m/s。气温：月平均最高气温是三十九摄氏度，最低气温是零下五摄氏度。2.3.3管道要求污水处理厂污水进水总管的最低端应在地下4.12米。2.4污水处理工艺分析及其确定经分析某县县城的污水具有以下特点：（1）污水中BOD5/COD=0.5>0.3，通过查阅相关的资料可知该污水的可可以通过生物法来处理，且效果较好；（2）污水中主要污染物指标五日生化需氧量BOD5、化学需氧量COD、悬浮物SS含量都比较低，选用一般的生物处理即可；（3）进水中氮含量略高于普通污水，所以整个工艺的选择应基于这一点，在适合有脱氮处理的工艺中选择；（4）本设计是某县县城要充分考虑地区经济发展状况，结合实际来设计工程量与投资资本。所以污水处理工艺采用二级生化处理[18]。故该设计采用的处理方法为SBR法。2.5工艺流程图2.1生活污水处理工艺流程示意图2.6污泥处理工艺的选择悬浮物以及脱落或衰老的生物菌群在经过一系列的处理后生成了污泥。污泥作为污水处理工艺中的主要副产物通常含有大量的坏物质，若不好好处理将会带来二次污染，危害人类及其居住环境。一般的污泥处理工艺讲求的是降低污泥中的水的含量，减小其占地体积，并对污泥中的物质进行稳定化，避免再次污染。随着我国污水处理率的不断提高，污泥产量也急剧增加[19]。污泥在浓缩过程中有的是依靠污泥的自身重力进行污泥的浓缩，还有的是依靠气体的浮力来对污泥的含水量进行降减，还有的是依靠外力来强制对其进行压缩，来减小体积和水的含量。2.6.1污泥处理的目的污泥处理的用途如下：改变污泥的物理性质，减少污泥所占用的体积，为后期的搬运处置提供便利。使污泥的化学性质发生改变，去除有毒有害的物质使其实现“三化”。减少致病菌，减少刺激性气味的产生。对污泥进行二次利用，合理开发污泥中的生物质能。对不同种类、不同性质的污泥分别进行针对性处理。污泥具有较高浓度的有毒有害废物,若污泥得不到合理科学的处置会对周围的人类居住环境造成很大的伤害。故政府和机关以及相关处理部门要提高相关的重视程度。

3设计计算3.1原始设计参数3.1.1原水量 (式3.1)3.1.2流量总变化系数 (式3.2)3.1.3设计流量 (式3.3)3.2格栅3.2.1设计说明格栅是一种被现在大多数污水处理厂所普遍应用到的一种用来去除污水中各种各样杂物的污水处理专用设备，它的最终处理效果是用来去除污水中的较大密度的悬浮物及固体废物。减轻污水处理厂处在格栅之后的各种设备处理污水的负荷。以防拥堵各种管道，减少后续产生的栅渣以确保设备的运作。一般的污水处理厂往往都采用机械格栅，而且对于产生的栅渣要定期及时的清理，不然会对格栅造成一定的破坏、堵塞。影响格栅的使用。格栅（见图3.1）的放置方式一般是倾斜放置，倾斜角度一般为60O至75O。栅渣的清理方式有人力法和自动化的两类，设计一组格栅，选择的清渣方式为自动化清渣。对于一般城镇污水处理厂的设计时当间隙在16毫米至25毫米产生的栅渣在0.10到0.05之间取值。图3.1格栅结构示意图3.2.2设计参数最大日流量：0.266()设过栅流速：=0.9m/s(取0.6~1.0m/s)栅前水深：h=0.4(取0.3~0.5m)格栅安装倾角：(取~)机械清渣设备：采用链条式格栅除污机3.2.3设计计算格栅间隙数(式3.4)式中；Qmax—最大废水设计流量：—格栅安装倾角60-70，取60：—栅前水深0.4：—栅条间隙宽度取20：—过栅流速0.9。栅渠尺寸(式3.5)圆整取式中；—栅条宽度，取0.01；—格栅宽度，。(式3.6)圆整取=0.80B1—进水渠宽，。(式3.7)式中；—渐宽部分的展开角，一般采用；(式3.8)（3）通过格栅的水头损失h2(式3.9)式中；—计算水头损失，；—重力加速度；—水头损失增大的倍数，一般取3；—阻力系数，本次设计的选择为。（4）栅后槽总高度H(式3.10)式中；—栅前渠超高，一般取0.3。（5）栅槽总长度L(式3.11)式中；—进水渠宽，；—栅槽与出水渠连接渠的渐窄部分长度，；—进水渠宽，；—进水渠道展开角，一般取20º。（6）栅渣量W(式3.12)式中；—每日栅渣量，；—单位体积污水栅渣量，，取0.05；—生活污水流量总变化系数。3.3提升泵房3.3.1设计说明本次设计计算的主要处理工艺为SBR，对污水进行一次提升。设计流量：Q=0.174。（1）进水角度小于等于45度。（2）在相邻两组设备之间留有一定空隙，不小于0.8米，保证后期出现故障或定期检修时，有一定的空间进行拆卸。3.3.2设计计算根据污水流量，泵房设计为L×B=10×5。表3.1提升泵相关参数型号转速(r/min)流量(m3/h)扬程(m)功率(KW)300QW800-12980870245购买4台，3台工作，1台备用。流量：（式3.13）3.4平流式沉砂池本设计选取平流式沉砂池3.4.1池长设v=0.25，t=30；（式3.14）式中；—池长，；v—最大设计流量时的流速，；—最大设计流量时的流行时间，。3.4.2水流断面积（式3.15）式中；—水流断面积,；—最大设计流量,；v—最大设计流量时的流速,。3.4.3池总宽度B(式3.16)取每格宽=1.2，=3格。（一格备用）3.4.5有效水深（式3.17）3.4.6沉砂斗的所需容积V砂（式3.18）式中：—生活污水沉砂量，一般用。—清除沉砂间隔时间，设为1.5。—生活污水流量变化系数，1.53。3.4.7每个沉砂斗的容积V1设每一分格有两个沉砂斗，则（式3.19）3.4.8沉砂斗各部分尺寸取斗底宽为，倾角，斗高，上口宽；（式3.20）3.4.9贮砂斗容积(式3.21)3.4.10沉砂室高度设采用重力排沙，池底坡度i=6%，坡向砂斗，则(式3.22)3.4.11池总高度H设超高h2=0.3，则(式3.23)式中；—沉砂室高度，；—超高，。3.4.12核算最小流速v(式3.24)3.5初沉池本次设计的是平流式沉淀池。3.5.1设计参数表面负荷。设计流量。水平流速，一般不大于5mm/s。沉淀时间。每人每日污泥量S=。3.5.2初沉池总面积A(式3.25)式中：—沉淀区表面积，；—最大设计流量,；—表面负荷，取。3.5.3沉淀部分的有效水深h1(式3.26)式中：—沉淀部分有效水深，；—沉淀时间，取1.5。3.5.4沉淀部分的有效容积V1(式3.27)式中；—沉淀区有效容积，。3.5.5池长L(式3.28)式中；—沉淀池长度，；—水平流速，,一般不大于5。3.5.6池总宽度B(式3.29)3.5.7初沉池个数n设每格小池子的宽度b=5，则(式3.30)取整为4个。3.5.8校核长宽比、长深比符合。3.5.9污泥部分需要的总容积V取两次清除污泥的间断时间，城镇的人口数为20万，则(式3.31)式中；—每人每日产生的污泥量，；—设计人口数，人；—两次排泥的时间间隔，。3.5.10每格池污泥所需容积V2(式3.32)3.5.11污泥斗容积V斗(式3.33)式中；—污泥斗的容积，；—污泥斗的上，下口面积，。—污泥斗高度，。3.5.12梯形部分污泥容积V斗2(式3.34)式中；—污泥斗以上梯形部分污泥容积，；—梯形上，下底边长，；—梯形部分的高度，。3.5.13污泥斗和梯形部分污泥体积V斗符合3.5.14初沉池总高度H取缓冲层高度=0.5，超高=0.3。则(式3.35)取整为8m。式中；—初沉池总高度，；—沉淀区的有效水深，；—沉淀池超高，；—缓冲层高度，，无机械刮泥设备时为0.5，有机械刮泥设备时，其上缘应高出刮板0.3。3.6SBR反应池3.6.1设计说明在计算SBR反应池的相关尺寸时，可通过池体所承载的污水负荷，或者通过进入反应池的污水动能来计算。下了计算采用的是污水负荷的计算方法来计算。SBR处理工艺有着严苛的时间流程，一个周期从进水开始，到闲置为止，一个周期周而复始的运作，故SBR工艺通常有着很高的自动化程度，在一定程度上需要对操作技术人员素质有一定的要求与标准。操作过程类似于循环活性污泥法CASS(cyclicactivatedsludgesystem)[20]。研究表明，采用SBR工艺对小型污水处理厂及垃圾渗滤液的废水进行生物脱氮除磷处理，具有较高地去除效率[21]。SBR池子的操作也要严格遵守次序，SBR反应池的操作过程如图所示。图3.2SBR工艺操作过程3.6.2SBR反应池容积计算项目进水水质(mg/l)出水水质(mg/l)BODCODSSTNTP150300300305≤20≤60≤20≤10≤0.5表3.2处理要求设计处理流量(式3.36)本次设计SBR运行一个周期所用的时间为八小时，进水时长一小时，反应时间为四个小时，沉淀两小时，排水一个小时。周期数:(式3.37)SBR处理污泥负荷设计为3.6.3污泥量计算SBR反应池所需污泥量(式3.38)SVI取值为90。（SBR工艺中一般取80-150）。则污泥体积为：(式3.39)3.6.4SBR反应容积(式3.40)式中；—代谢反应所需污泥容积；—反应池换水容积（进水容积）；—保护容积。(式3.41),则单池污泥容积为(式3.42)则(式3.43)3.6.5SBR反应池构造尺寸单池平面尺寸为126，水深为5.0，池深5.5，其中超高为0.5。单池容积；则保护容积；池总容积；3.6.6SBR反应池时间控制为避免排水时产生对已经反应完的池子发生影响所以会留有一定的保护水深。通过实时监测水位来决定进水与否，通过水位和时间的同时两者监测来控制SBR反应池曝气的开始。曝气的时长是一定的。总之，SBR反应池很大的程度上进程的把控是依赖于时间的。所以通常是数控的机型。3.6.7排水口高度和排水管管径(1)排水口高度为了保证每次SBR反应池处理完的污水能够及时高效的排除，对于排水口的位置选择是有一定要求的，通常我们在反应池中安置排水口，距离最低水面还要低0.5米至0.7米，同时还要在最高水位下面，距离不小于2.5米。(2)排水管管径选择排水管尺寸DN700。设平均流速为0.5，则排水量为：(式3.44)排水时间为：(式3.45)3.6.8排泥量及排泥系统SBR产泥量(式3.46)式中；—微生物代谢增系数，；—微生物自身氧化率，；—去除的，。设，，则有；假定含水率为98%，则排泥量为(式3.47)或，考虑一定安全系数，则每天排泥量为200。3.6.9需氧量及曝气系统设计计算(1)需氧量计算SBR反应池需氧量计算式为(式3.48)式中；—微生物代谢有机物需氧率，—微生物自氧需氧率，1/d——去除的，取=0.50，=0.190,需氧量为：(2)供气量计算本次设计选择的扩散器应均匀分散在整个池底，设计扩散器淹没在池底4.5米，设备选型为SX-1型。由设备参数可得知氧转移效率为百分之八，且已知溶解氧饱和度在二十摄氏度时为。在三十摄氏度时溶解氧饱和度为。扩散器出口处绝对压力Pb：(式3.49)空气离开曝气池时，氧的百分比为(式3.50)曝气池中溶解氧平均饱和度为：（按最不利温度条件计算）(式3.51)水温20℃时曝气池中溶解氧平均饱和度为：(式3.52)20℃时脱氧清水充氧量为：(式3.53)式中:—杂质修正系数，取0.8(0.78~0.99)；—含盐量修正系数，取0.9(0.9~0.97)；—混合液溶解氧浓度，取=4.0最小为2；—气压修正系数，==1。曝气池中溶解氧在最大流量时不低于2.0,即取，则计算得：SBR反应池供气量为:(式3.54)每立方米污水供气量为:(式3.55)式中；—反应池进水容积()。去除每千克BOD5的供气量为:(式3.56)—去除的；去除每千克BOD5的供氧量为(式3.57)3.6.10空气管计算空气管的平面布置如图3.3所示。扩散器布置如图3.4所示。供气支管供气主管图3.3SBR池空气管平面布置图图3.4SBR池底扩散器示意图空气支管供气量为：(式3.58)1.25—安全系数3.6.11滗水器本设计选用旋转式滗水器，来排出SBR反应池中的上清液，同时滗水器在安装时要注意的出水口要低于水面，以防水面漂浮着的细微残渣流走。图3.5旋转式滗水器示意图3.7接触消毒池根据国家的相关法律法规和行业的标准，为了不能影响当地居民的日常生活，和保护相关水中生物，预防传染性疾病的爆发，保障某县县城的公共卫生安全。无论哪一种的接触消毒池都是通过加入适量的化学试剂来杀死水中的病原体，从而达到消毒的作用。在一系列的城市污水工艺处理后，尤其是经SBR反应池处理后，水中所含污染物的浓度有了很大的降低。如是直接排放的话细菌的含量会有点高，所以出水不能直接排放，需要经过接触消毒池处理再排放。污水的处理时间不能少于30分钟[22]。本设计通过向经SBR反应池的污水中投加液氯来消毒。只是因为液氯的在水中的持久发挥作用时间长，对细菌的抑制效果很明显，而且液氯的运输方式也比较的简单便捷。3.7.1设计参数设计流量：Q=15000m3/d设计水力停留时间：t=0.5h=30min设计投氯量：ρ=5mg/L平均水深：h=2.5水平流速：v=0.3m/s3.7.2反应池尺寸计算消毒接触池容积(式3.59)式中；—接触池单池容积，；—消毒接触时间，一般取。设计中取，设计投氯=5mg/L。消毒接触池表面积(式3.60)式中；—消毒接触池有效水深，。设计中取消毒接触池池长(式3.61)式中；—消毒接触池廊道总长，；—消毒接触池廊道单宽，。设计中取消毒接触池设为两个隔板，隔板宽度取0.2m；故池长为：消毒池长宽比，合乎要求。池高设计中取超高为：接触池总体积每日投加氯量(式3.62)式中：—最大投药量；—最大污水量。加氯设备选用贮氯量为200kg的液氯钢瓶.设计中采用型转子加氯机。3.8污泥浓缩池悬浮物以及脱落或衰老的生物菌群在经过一系列的处理后生成了污泥。污泥作为污水处理工艺中的主要副产物通常含有大量的不良物质，若不好好处理将会带来二次污染，危害人类及其居住环境。废水处理工艺产生的污泥具有含量高、不稳定、易产生臭气的特点，因此要对污泥的处理特别关注，污泥浓缩是处理污泥的重要环节。一般的污泥处理工艺讲求的是降低污泥中的水的含量，减小其占地体积，并对污泥中的物质进行稳定化，避免再次污染。污泥在浓缩过程中有的是依靠污泥的自身重力进行污泥的浓缩，还有的是依靠气浮来对污泥的含水量进行降减，还有的是依靠外力来强制对其进行压缩，本设计采用重力浓缩池。3.8.1设计参数由每天剩余污泥总量知，污泥总体积Q=200m3/d设计参数：污泥含水率P=99%，浓缩后含水率P1=97%；（2）污泥浓缩时间T=16h，贮泥时间t=4h。浓缩池面积A(式3.63)式中；Q—污泥量，m3/d；C1—污泥固体浓度，取3g/L；M—浓缩池污泥固体量，取30kg/m2·d。半径R为，即直径D=5浓缩池高度(式3.64)有效水深(式3.65)式中；h2—浓缩池超高，取0.3；H3—缓冲层高度，取0.3。池底坡度造成的深度(式3.66)式中；i—坡度，取0.02；r1—上口半径，取2m。泥斗容积泥斗深度为(式3.67)式中；r2—下口半径，取0.5m；—泥斗倾斜角度，取60º。泥斗容积为(式3.68)泥斗以上锥体部分的体积(式3.69)总深度(式3.70)污泥体积 (式3.71)设污泥每隔四个小时清理一次，则污泥量为检验：，符合要求3.10去除效率表3.2各构筑物去除效率工艺流程水质指标COD（mg/L）BOD5(mg/L)NH3-N(mg/L)SS(mg/L)TN(mg/L)TP(mg/L)格栅进水（mg/L）30015040200503.6去除率（％）———33——出水（mg/L）30015040154503.6沉砂池进水（mg/L）30015040154503.6去除率（％）11.5—40——出水（mg/L）297147.754092.4503.6沉淀池进水（mg/L）297147.754092.4503.6去除率（％）1.51—80——出水（mg/L）292.55146.284018.48503.6SBR反应池进水（mg/L）292.55146.284018.48503.6去除率（％）839089—7875出水（mg/L）49.7314.634.418.48110.9

4平面布置4.1布置原则(1)污水处理厂的主要核心技术污水及污泥处理工艺。还应及时考虑整个工程的资本投资。合理考虑整个工程的安排布局。合理利用天然的地理地势。尽量依靠地势的自然高度，减少构筑物的投资。相邻构筑物应当安排紧凑但又不失一定的安全距离。(2)要注意使得维修和维护的路线在简洁，在发生任何设备的故障时抢修及时。(3)使得工作人员主要办公区应该处在上风区，避免污水处理过程中产生不良气体时对人员的影响危害最小。(4)运输管道应尽量采取表露在外的。这样维修起来方便，快捷。在管道设计上应当设计的简扼明了。(5)污水处理厂应当配备有相应的备用电源，以防出现各种突发情况。(6)还要有相应的避绕管道，以防万一该构筑物出现故障时，不会影响整个污水处理厂的运作，或进入准备好的水渠，以便之后进一步处理。(7)在污水处理厂应当配套有相应的绿化、休闲区。(8)在污水处理厂的整个设计计划中应空出一部分的预留地，以备后续工艺的改进和增健。(9)提高各构筑物的操作数字化，更多地是依靠电脑程序控制，减少人员的工作量。(10)应充分考虑当地的气象参数。做好相应的措施。4.1.2管、渠的平面布置在一个污水处理厂中一般我们都会见到管道的不同用处，将其划分为不同的管道，譬如运输污水的管道、运输污泥的管道、用来越过一故障构筑物进入下一正常运行的构筑物的管道。用来排疏降雨的管道、对厂区进行攻击生活使用用水的管道、用来运输厂区内生活办公区产生的废水的管道等，要遵循一定的设计原则；污水管道在污水处理厂中用来传送污水由一个构筑物到下一各构筑物还有用来运输厂区生活办公区产生废水的管道，这类的管道在施工时应深埋。污泥管道在本设计中污泥管道的主要用途是SBR反应池所产生的污泥的运输以便捷处理，由于经污泥浓缩处理过得污泥在管道运输时容易造成管道堵塞。设计是应当考虑有一定的倾斜坡度。超越管主要用于在构筑物发生故障时有应急处理的工艺处置。(4)雨水管道避免在暴雨天气下影响污水处理厂构筑物正常运作。4.1.3辅助建筑物在一个运作完整的污水处理厂的设计过程中应该配备有相应的辅助构筑物，以便污水处理厂的工作人员日常的生活工作、休闲娱乐等。还应有相应的对构筑物工艺改进的相关实验室和实验设备。还有用于构筑物日常检查和维修的维修间，还要设置一个用于试验的独立车间。在污水处理厂还要建设一定的绿化场地，以求美观和优化环境，改善污水处理厂的相关美化程度。4.2建筑物之间的距离4.2.1防火在相邻的厂房之间应预留一定的距离，以防出