環(huán)境工程-屠宰廢水處理設計初稿

1、目 錄摘 要本設計的目的是對屠宰廢水處理進行初步的設計，針對其廢水量較大，且水質、水量在一天內的變化比較大，有機污染物含量高等特點，分析與本工程相關的資料，經過多重處理方案的比較，最終選定水解酸化SBR法。出水水質要求達到可以排入TV類水體，廢水處理后要求達到：CODCr160mg/L, BOD580mg/L,SS250mg/L, 植物油40mg/L,NH3-N40mg/L。屠宰業(yè)是我國出口創(chuàng)匯和保障供給的支柱產業(yè)之一，屠宰廢水來自牧畜、禽類、魚類宰殺加工，是我國最大的有機污染源之一。而我國很多屠宰廠尚未設置廢水處理裝置或對排放的廢水進行綜合利用，因而污染物質尤其是高濃度的有機物給水環(huán)境造成了

2、極大的污染，屠宰廢水的污染已不容忽視。經過該工藝處理的水，完全可以達到排入水體的要求，而且處理成本較低，管理方便等優(yōu)點。關鍵字： 屠宰廢水；水解酸化-SBRAbstract1 緒論1.1引言屠宰業(yè)是我國出口創(chuàng)匯和保障供給的支柱產業(yè)之一，屠宰廢水主要來自牧畜、禽類、魚類宰殺加工。隨著經濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，肉類食品加工業(yè)將會有更大的發(fā)展，因而屠宰廢水的污染還有不斷加劇的趨勢，所以目前屠宰廢水是我國最大的有機污染源之一。據(jù)調查，屠宰廢水的排放量約占廢水排放量的6%，其中含有大量血污、皮毛、碎骨肉、油脂和內臟雜物，COD、BOD、氨氮、SS等指標均較高，呈紅褐色，有腥味。如果屠宰廢水不經處理

3、直接排放水體, 大量的懸浮物和有機物將會迅速消耗水體的溶解氧, 使水體水質惡化, 影響正常的生活和生產用水, 同時廢水中的致病菌進入水體, 將會成為某些疾病的傳染源。因此, 屠宰廢水的治理對保護水體環(huán)境和人類健康具有十分重要的意義。1.2設計依據(jù)（1）肉類加工業(yè)污染物排放標準(GB134571992)中的二級標準，廢水處理后要求達到：CODCr160 mg/L, BOD580 mg/L,SS250mg/L，植物油40mg/L,NH3-N40mg/L,（2）設計任務書（3）地表水環(huán)境質量標準（GB38382002）（4）污水綜合排放標準（GB89781996）1.3設計原則（1）確保出水水質滿足

4、肉類加工業(yè)水污染物排放標準（GB13457-1992）的一級排放標準。（2）根據(jù)屠宰廢水的特點，選擇成熟的工藝路線，采用經濟合理的處理工藝，保證處理效果，并節(jié)省投資和運行管理費用。（3）設備選型兼顧通用性和先進性，處理穩(wěn)定可靠、效率高、管理方便，維修、維護工作量少，價格適中。（4）嚴格執(zhí)行國家和地方的有關標準、規(guī)范、法律、法規(guī)，力爭達到社會效益、經濟效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一。1.4設計范圍根據(jù)對屠宰廢水特點的分析和處理出水水質要求進行初步設計，經論證選擇技術上可行、經濟上合理的處理方案，然后確定具體的、符合實際的工藝流程。對所選流程中的主要構筑物進行工藝計算，主要設備進行選型。根據(jù)任務書要求，進行

5、合理的平面布置。確定自動控制及監(jiān)測方案，進行初步的技術經濟分析，包括工程投資和人員編制、成本分析等，附平面圖、高程圖及主要構筑物圖。 1.5設計任務本設計為某肉類加工企業(yè)屠宰廢水的處理工藝初步設計，其處理水量為Q=1000 m3/d。出水要求達到的肉類加工業(yè)水污染物排放標準（GB13457-1992）二級排放標準。具體進出水水質如表1-1所示。表1-1 進水水質及排放標準水質指標CODCr（L）BOD5（L）SS（L）NH3-N（/L）動植物油進水水質200010001000100100出水水質160802504040根據(jù)表1-1，可以計算出各項污染物的去除效率，結果如下：（1）CODCr去除

6、率=（2000-160)2000 = 92 % ；（2）BOD5去除率=（1000-80)1000 = 92 % ；（3）SS去除率=（1000-250)1000 = 75 % ；（4）動植物油去除率=（100-40）100=60% 。在選擇流程時，至少要保證所選的流程有如上的處理效果，才能達到本次設計的基本要求。2 屠宰廢水處理方法與工藝的選擇21污水處理方案的確定肉類加工廢水屬易于生物降解的高懸浮物有機廢水，廢水水質、水量變化范圍較大。目前對該類廢水的治理，均采用以生物法為主的處理工藝，包括好氧、厭氧、兼氧等處理系統(tǒng)。國內肉類加工廢水運行效果的統(tǒng)計資料表明，各種生物處理裝置均能有效地去除C

7、ODCr、BOD5、SS等污染物，均可達到GB13457-92的要求。只是一次性投資與運行費用上差別較大。但無論采用什么生物處理工藝，都必須重視預處理工藝，應設置撈毛機、格柵、隔油池或沉淀池等，以盡量降低進入生物處理構筑物的懸浮物和油脂含量，確保構筑物正常運行。 目前國內對肉類加工廢水的處理，常用的處理工藝如下。 2.1.1好氧生物處理活性污泥法是當前污水處理領域應用最廣泛的技術之一。普通活性污泥法處理屠宰廢水很難達到處理要求，普遍存在以下困難：屠宰場的水量變化大，難以滿足連續(xù)流曝氣池對水流穩(wěn)定性的要求；易發(fā)生污泥膨脹；剩余污泥量大、處置費用高；難以滿足脫氮要求。針對普通活性污泥法存在的問題，

8、一些新的處理工藝開發(fā)并成功應用于屠宰廢水的處理。（1）氧化溝氧化溝對水質、水溫、水量的變動有較強的適應性，污泥齡長，可以產生硝化反硝化反應，有脫氮功能。污泥產率低且穩(wěn)定，勿需消化。表1-1 給出了國外采用氧化溝工藝處理屠宰廢水的參數(shù)與除污染效果。表2-1 氧化溝工藝處理屠宰廢水的參數(shù)與效果運行參數(shù)項目進水(mg/l)出水(mg/l)去除率(%)HRT/d3.6COD204026087.3容積負荷/kgBOD5/(m3.d)0.4BOD514007094.8溫度/17TSS72414280.4MLSS/(mg/l)1425VSS6364293.4DO/(mg/l)0.8NH3-N2118.31.

9、1SVL/(ml/g)382油脂4202193.9（2）水解酸化-好氧生物處理針對屠宰廢水高分子有機物濃度高的特點，研究者在好氧生物處理前加入酸化處理，開發(fā)出酸化一好氧生物處理工藝，酸化過程中動物性復雜大分子有機物降解成小分子溶解性有機物，為后續(xù)反應提供優(yōu)質的底物，提高了好氧處理效果及整個系統(tǒng)的抗沖擊能力和穩(wěn)定性；同時類似于消化池的固體降解過程實現(xiàn)了污水酸化和污泥消化的集中處理，污泥產量低。（3）序批式活性污泥系統(tǒng)（SBR）SBR(Sequencing Batch Reactor)工藝適應當前好氧生化處理工藝的發(fā)展趨勢，簡易、高效、低耗，廣泛地應用于屠宰廢水的處理中。其主要優(yōu)點有:1) 流程簡

10、單，無二沉池和污泥回流設備；2) 比普通活性污泥法可節(jié)省基建投資30、運行費用1020；3) 不易發(fā)生污泥膨脹，具有較強的脫氮除磷能力；剩余污泥性質穩(wěn)定，便于濃縮和脫水；4) 耐沖擊負荷能力強。其流程圖如下2-1：2-1 序批式活性污泥系統(tǒng)流程圖SBR間歇運行的特點很適合處理流量變化大的屠宰場廢水，已在很多國家廣泛應用于小型污水領域。此工藝處理屠宰廢水COD，BOD 的去除率分別達80，90以上，氨氮去除率達80，90 。JKeller 等人在研究SBR處理屠宰廢水脫氮的過程中發(fā)現(xiàn)，通過控制溶解氧濃度可使約50的氮通過同步硝化反硝化去除，而控制這種脫氮過程對減少處理費用，提高出水水質有重要意義

11、。CASS工藝是SBR的改進工藝，它在反應器前部增加了一個生物選擇器，實現(xiàn)了連續(xù)進水，剩余污泥性質穩(wěn)定，泥量只有傳統(tǒng)活性污泥法的60左右。2.1.2 厭氧生物處理一般地，厭氧生物處理CODcr 濃度大于1000mg/L的中高濃度工業(yè)廢水具有優(yōu)勢，可以回收生物能，低能耗，容積負荷率高，對環(huán)境的要求低，剩余污泥穩(wěn)定，產量僅為好氧系統(tǒng)的1/101/6；投資費用低、管理簡易，有廣闊的應用潛力。（1）普通厭氧消化池普通厭氧消化池處理屠宰廢水在美國和澳大利亞得到廣泛應用。厭氧消化池處理屠宰廢水的成本低，操作和維護簡便，有機物去除率高，但反應速率慢，水力停留時間長，占地面積大，對溫度要求高，低于21效率將會

12、大大下降，大型厭氧消化系統(tǒng)一旦由于低溫而癱瘓就很難恢復 ，因而此工藝不適合用于土地緊張或常年溫度偏低的地方。（2）厭氧序批式活性污泥系統(tǒng)(ASBR)ASBR較其他厭氧處理工藝具有不需要脫氣和回流設備，有機物和SS去除率高的優(yōu)勢，因而被譽為屠宰廢水處理中很有發(fā)展前途的工藝。消化產生的生物氣可用于系統(tǒng)攪拌，或作為能源直接利用。DIMasse 研究表明ASBR處理屠宰廢水的適宜條件是：間歇攪拌，溫度2535，反應時間24h，污泥負荷0.2kg/(kgMLSS·d)0.5kg/(kgMLSS·d)，在此條件下COD和SS的去除率分別達到98和91。（3）高效厭氧反應器近年來用高效厭

13、氧生物反應器處理屠宰廢水成為熱點。通過強化傳質和提高污泥濃度高效厭氧反應器可在短時間內得到良好的去除效果，較傳統(tǒng)厭氧消化池其最大的優(yōu)勢是負荷能力高、水力停留時間短、占地小。國內外應用于屠宰廢水的工藝主要有：上流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧濾池(AF)、厭氧流化床(AFB)、厭氧折流床反應器(ABR)、厭氧固定膜反應器(AFFR)、內循環(huán)反應器(IC)等。UASB反應器結構緊湊、簡單、負荷能力高，因而廣受青睞。Ayoob Torkian實驗表明UASB處理屠宰廢水13kgCOD/m3·d30kgCOD/m3·d負荷下，COD去除率為75%90。然而UASB也存在一些問題，如

14、污泥易流失，顆粒污泥難于形成，系統(tǒng)難于啟動等。針對這些問題，研究人員不斷采用新的方案改進UASB的性能。IRuiz和Rafael aod等人分別將UASB與AF串聯(lián)使用處理屠宰廢水，使反應器同時具有UASB和AF的特點。利用AF保持生物量和耐沖擊負荷的優(yōu)點，減輕了對UASB三相分離器的性能要求，提高了系統(tǒng)抗負荷沖擊的能力。隨著系統(tǒng)附著生物量0.5gVSSL增至5gVSSL，COD 的去除率也升至90.2%93.4。Claudia ETCaixeta使用一種新型高效三相分離器也達到了提高UASB耐負荷沖擊能力和處理效果的目的。AF處理屠宰廢水的穩(wěn)定性好，在有機負荷20kgCOD/m3·

15、d25kgCOD/m3·d時，CODcr去除率可達80%90%，但是AF極易堵塞，必須定時沖洗。Rdel Pozo利用AFFR處理屠宰廢水，對間歇運行的適應性優(yōu)于UASB。IC反應器也是近二十年來發(fā)展起來的高效厭氧反應器，鄧良偉采用IC工藝處理屠宰廢水總磷的去除率可達53.84。目前，國內對上述工藝的研究也比較深入，而水解酸化SBR法在屠宰廢水中的應用是很成熟的，優(yōu)勢很明顯，實踐證明，在保證處理效果的同時，總投資、占地面積和能耗比傳統(tǒng)活性污泥工藝降低。如表2-2表2-2 SBR處理屠宰廢水試驗和工業(yè)裝置全流程運行結果均值類別名稱進水CODcrmg/L出水CODcrmg/ LCODcr

16、去除率(%)進水SSmg/ L出水SSmg/ LSS去除率(%)統(tǒng)計天數(shù)(d)酸化實驗115069839.35259581.910工業(yè)應用120070041.65001257530SBR實驗6984593.695308.410工業(yè)應用7006890.61254564.0302.2 廢水處理方案的確定屠宰廢水中的BOD，COD值較高，非常有利于進行生物處理。且生物處理較之物化處理，化學處理工藝成熟，處理效率高。同時，運行費用、水處理成本低。經過對各種工藝的比較，本設計選用SBR反應器，因為該工藝技術成熟，處理效率高，占地省，投資省，運行靈活，污泥的性能良好，出水水質可達標。更重要是SBR法有除氮

17、的功能，完全可以滿足氮的去除。水解酸化SBR工藝處理屠宰廢水，具有工藝簡單、處理流程短、操作方便、投資省和運行費用低等優(yōu)點，適合于小型肉類加工廠屠宰廢水處理。本工藝對廢水的水量及有機負荷的沖擊有較好的緩沖能力，按設計的處理程序運行，無污泥膨脹現(xiàn)象發(fā)生，系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠。 因此，本設計處理方案采用水解酸化SBR（厭氧好氧相結合）工藝，既滿足出水要求，又盡可能的節(jié)約了投資，節(jié)省了運行費用。 2.3 工藝流程的確定主工藝為水解酸化SBR工藝，格柵處理后的廢水中動植物油和有機懸浮物含量還較高，采用隔油沉砂池能很好地去除廢水中的動植物油和初步去除污水中大顆粒懸浮有機污染物。在實際運行過程中，廢水中含有大

18、量浮渣，該單元發(fā)揮重要作用，去除大部分浮渣，浮渣經過排渣管排到污泥干化池干化，沉淀物依靠重力排至污泥濃縮池。SBR反應池主要用于降解有機物，是整個處理工藝的核心，通過調整運行方式，可以降解部分難降解有機物，是處理屠宰肉類加工廢水常用工藝，SBR法在一個反應池內完成進水、生物降解、硝化與反硝化脫氮、重力沉淀分離(二次沉淀)等過程。其基本工序分五步完成，即進水、反應、沉淀、排水和閑置5個工序。每個池子設置曝氣系統(tǒng)、潷水系統(tǒng)和剩余污泥排出系統(tǒng)。按工程實際設計2座SBR反應池交替運行，每座反應池的運行周期為12h，其中進水期為2h，邊進水邊曝氣，使污泥再生恢復其活性；反應期為47h(包括進水期)；停止

19、曝氣進入?yún)捬鯛顟B(tài)0.5 h；厭氧狀態(tài)結束后微曝0.5h；靜止沉淀期2.0h；排水期1.5h，閑置期0.5h。根據(jù)水質情況反應時間可靈活調整，減少曝氣時間，降低運行成本。曝氣系統(tǒng)采用羅茨鼓風機，撇水系統(tǒng)采用旋轉式撇水器，多余的污泥通過剩余污泥排放系統(tǒng)從池子中排出至污泥濃縮池3。消毒池采用CIO消毒劑，CIO消毒劑具有強氧化性、脫色作用、除臭作用和光譜殺菌消毒效果，對有機污染物有一定的氧化作用。使用CIO，發(fā)生器制作CIO，投加量2mg/L3 mg/L。SBR和沉砂池污泥定期排到污泥濃縮池，濃縮池內設污泥提升泵，根據(jù)污泥濃縮池污泥濃縮程度，將污泥提升至污泥干化池。沉砂池浮渣和污泥濃縮池污泥排至污泥

20、干化池，在設計中，污泥干化池靠近隔油沉砂池，保證隔油沉砂池浮渣重力排入污泥干化池，污泥干化池滲出液排入至調節(jié)池。具體工藝流程圖見圖2-1圖2-2工藝流程圖流程說明：屠宰廢水首先經過格柵，由于水中含有大量的豬毛，內臟碎塊等大塊雜物，如不及時清除會造成后續(xù)單元的堵塞和淤積。廢水經過格柵，進入調節(jié)池，調節(jié)池起到調節(jié)水質的作用，在通過污水提升泵到隔油沉砂池，主要去除廢水中的油和沙粒，之后進入水解酸化池，.利用水解和產酸菌的反應，將難降解有機物如血紅素分解成小分子可降解物質，進一步提高可生化性，從而降低了后續(xù)好氧單元的土建造價和能耗。水解酸化池出水將進入主體設備SBR反應池，進水、反應、沉淀、排水依次在

21、同一池里進行，在好氧的環(huán)境里污水得到極大處理，廢水再到消毒池，投加消毒劑，約停留30min，就可以排放。3 主要構筑物的設計計算3.1 格柵的設計3.1.1 設計說明格柵是一種簡單的過濾設備，由一組或數(shù)組平行的金屬柵條、塑料齒鉤或金屬篩網、框架及相關裝置組成，傾斜安裝在污水渠道、泵房集水井的進出口處或污水處理廠的前端，用來截留污水中較粗大的漂浮物和懸浮物，防止其后處理構筑物的管道閥門或水泵堵塞，從而保證后續(xù)處理構筑物的處理能正常運行。按柵條間隙，可分為粗格柵（50-100mm）、中格柵（10-40mm）、細格柵（1.5-10mm）三種，按清渣方式可分為人工清渣格柵和機械清渣格柵兩種。在本流程中

22、，采用一中一細兩道格柵來確保處理效果。3.1.2設計參數(shù)的選取過柵流速一般采用0.6-1.0m/s；格柵傾角一般采用45°-75°；通過格柵的水頭損失一般采用0.08-0.15m；柵前渠道內水流速度一般為0.4-0.9m/s；格柵間必須設置工作臺，臺面應高出柵前最高設計水位0.5m，工作臺上應有安全和商品沖洗設施5；工作臺兩側過道寬不小于0.7m，工作臺正面過道寬度，人工清渣不小于1.2m，機械清渣不小于1.5m。3.1.3 中格柵的設計計算（1）設計參數(shù)已知，設計的最大流量根據(jù)以上范圍確定設計的參數(shù)，參數(shù)如下：設計流量Qmax=0.02m3/s； 柵前流速為v=0.4m/

23、s；過柵流速v2=0.6m/s； 格柵傾斜角=70°；柵條寬度s=0.01m； 格柵凈間距b=0.01m；柵前寬度0.5m； 柵前渠道超高h2=0.3m； 柵前水深為h=0.2m； 柵前槽寬為0.2m；漸寬部分展開角度； 單位柵渣量=0.04m3 柵渣/103m3污水（2）設計計算1）柵條間隙數(shù)n 式中：格柵傾斜角，；格柵凈間距，m；柵前水深，m；過柵流速，m/s。經驗修正系數(shù)2）柵槽寬度： 式中：柵條寬度，m；柵條間隙數(shù)，個；格柵凈間距，m。3） 進水渠道漸寬部分的長度: 式中：柵槽總寬度，m；柵前槽寬，m；漸寬部分展開角度，20°。4）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度

24、: 5）格柵水頭損失 設柵條斷面為銳邊矩形，則 式中：阻力系數(shù)，；形狀系數(shù)，取2.42；系數(shù)，格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，一般取3。6）柵后槽總高: 式中：柵前水深，m；格柵水頭損失，m；超高，一般采用0.3m。7）格柵總長度為 8）每日柵渣量 式中：柵渣量，污水，取值為0.04 污水流量總變化系數(shù)。 由于柵渣量小于0.2m3/d，故采用人工清渣。格柵的設計參數(shù)及簡圖如圖3-1所示。圖3-1 格柵設計計算示意圖3.1.4 細格柵的設計計算為了保證處理的水質少含雜質,增設一細格柵,進一步去除懸浮物，可保證后續(xù)處理設施的正常運行和減少后續(xù)處理設施的工作量。(1)設計參數(shù)格柵凈間距b=0.00

25、8m； 柵前流速為v=0.6m/s；過柵流速v2=0.7m/s； 格柵傾斜角=60°；單位柵渣量=0.1m3 柵渣/103m3污水； 柵條寬度S=0.01m其它參數(shù)及設計方法參見3.1.3中格柵設計。（2）設計計算1)柵條間隙數(shù)（n） 2)柵槽寬度 3)進水漸寬部分長度為 4)柵槽出水渠道連接處的漸寬部分長度為 5)格柵水頭損失設柵條斷面為迎水、背水面均為半圓形的矩形，則 式中： 形狀系數(shù)，取1.67；6)柵后槽總高 7)格柵總長度為 每日柵渣量 所以采用人工清渣。3.2 調節(jié)池的設計由于肉類加工工業(yè)廢水的水質、水量的波動很大，這種波動對污水處理設施的正常運行和管理不利，嚴重影響處理

26、效率。所以在進行污水處理前設置調節(jié)池，均化水質和調節(jié)水量，以使后續(xù)處理系統(tǒng)能在良好的環(huán)境下運行。調節(jié)池主要是用來調節(jié)水量、水質，保證后續(xù)處理的穩(wěn)定性要求。調節(jié)池設事故溢流管，池底設泄空管。3.2.1調節(jié)池容積 =式中：最大日處理量（m3/h）； T調節(jié)時間（h），取調節(jié)時間6小時； 調節(jié)池設計尺寸：設調節(jié)池的有效水深=5m,3.2.2 調節(jié)池的平面積；取池長10m，則池寬9m；3.2.3 調節(jié)池的實際池深設計調節(jié)池為長方形，則其長為10m，寬為9m，超高H2=0.5m，保護水深H3=0.5m，則調節(jié)池深度H為：式中：調節(jié)池的超高，m即調節(jié)池的規(guī)格為：。3.3 隔油沉砂池設計參數(shù)的選取:污水在池

27、內的最大流速為0.3m/s，最小流速為0.15m/s。最大流量時，污水在池內的停留時間不少于30s，一般為30s60s。有效水深應不大于1.2m，一般采用0.251.0，池寬不小于0.6m。池底坡度一般為0.010.02，當設置除砂設備時，可根據(jù)除砂設備的要求，考慮池底形狀。3.3.1長度L 式中, v最大設計流量時的速度，m/s ; t最大設計流量時的停留時間，s。3.3.2水流斷面積A式中, Qmax 最大設計流量;3.3.3池總寬度B式中, h2設計有效水深，m;、 3.3.4 貯砂斗所需容積 V 式中, X污水的沉砂量，一般采用; T排砂時間的間隔，d;k肉類污水流量總變化系數(shù)。3.3

28、.5 貯砂斗各部分尺寸計算設貯砂斗底寬b1=0.5m，斗壁與水平面的傾角為60o，則貯砂斗的上口寬b2為：貯砂斗的容積V1：式中, 貯砂斗容積， 貯砂斗高度，m; 分別為貯砂斗上口和下口的面積，。3.3.6 貯砂斗的高度假設采用重力排砂，池底坡度i=6%，坡向砂斗，則3.3.7 池總高度H采用超高h1=0.5，設采用機械刮泥，池底坡i=0，且池底不存泥，則：式中，H池總高度，m；超高，m;設計有效水深，m；貯砂斗高度，m;所以隔油沉砂池的尺寸為3.3.8 總沉砂量沉沙量 式中：x沉沙量，3.4 水解酸化池3.4.1水解酸化池作用水解酸化池是利用水解發(fā)酵菌在微氧條件下完成有機物降解的過程。由于屠

29、宰廢水COD含量較高且含有大量難降解有機物，通過水解酸化反應，可以將難降解有機物分解為小分子、易降解的有機物，提高廢水的可生化性，還可以去除一部分COD，減輕后續(xù)好氧處理的負荷。由于肉類加工工業(yè)廢水的有機物濃度很高，含SS也比較多。所以進行SBR反應前先進行水解酸化反應。經過水解酸化，可以將大量的懸浮物水解成可溶性物質，大分子降解為小分子。提高了污水的可生化性。COD去除率可達50%，BOD去除率可達45%。3.4.2設計計算水解酸化池設計主要是確定其有效容積。反應器容積計算公式為：式中, V反應器的有效容積，m3； Q廢水流量，m3/d；(經過調節(jié)池的調節(jié)之后，水質水量均勻，Q取設計流量15

30、00 m3/d)HRT：水力停留時間，h，此處取HRT8h；取水解酸化池的超高為h=0.3m，有效水深為5m所以水解酸化池尺寸為10m ×10m×5.3m3.4.3 水解酸化池的進水配水系統(tǒng)(1) 進水配水系統(tǒng)主要功能將進入反應器的原廢水均勻的分配到反應器的整個橫斷面，并均勻上升，并起到水力上升的作用。(2) 本系統(tǒng)采用穿孔管進水。(3) 采用出水槽從池面出水。3.5 SBR反應器根據(jù)運行周期時間安排和自動控制特點，SBR反應池設置2個，每個SBR池每天運行2個周期，以下計算均按單個SBR池單個周期計算。每個SBR池進水時間為2h，曝氣時間為6h，沉淀時間為2h，排水時間為

31、2h，共12h。如下圖3-2所示：進水2h（2h）曝氣（6h）沉淀(2h)排出(2h)3.5.1 污泥量計算SBR反應池所需污泥量MLSS（混合液懸浮固體，即活性污泥總量）取3000mg/L,BOD負荷Ns取0.4kg(BOD5)/kg(MLSS)d對于城市污水來說，SVI(污泥體積指數(shù))值一般為50150 mL/g；若SVI值過低，則表明污泥粒徑小、密實、無機成分含量高；若SVI值過高，則表明污泥沉降性能不好，將要發(fā)生或已經發(fā)生污泥膨脹。而SBR工藝能有效控制活性污泥膨脹，所以設計沉淀后的污泥SVI取100mL/g。則，在20%-30%之間，符合要求。3.5.2 SBR反應池的容積(V)SB

32、R反應池容積 V=VSI+VF+Vb其中:VSI-代謝反應所需污泥容積 VF-反應池換水容積 Vb-保護容積VF為SBR反應池進水容積，即VF SBR反應池污泥容積: VSI= 式中：Ns=0.4kg(BOD5)/kg(MLSS)dMLSS=3000mg/L每天單池進水量：Q=m³/d Sr=So-Se=550-55=495mg/L（進水BOD為So=550mg/L ，已知此步驟的BOD去除率約為90%，所以算出來的出水BOD為Se=55mg/L）假設保護容積SBR反應池容積 實際取500 m33.5.3 SBR反應池構造設計尺寸反應池的形式為完全混合型，反應池十分緊湊，占地很少。形

33、狀以矩形為準，池寬與池長之比大約為1：11：2，水深46米。 反應池水深過深，基于以下理由是不經濟的：如果反應池的水深大，排出水的深度相應增大，則固液分離所需的沉淀時間就會增加。專用的上清液排出裝置受到結構上的限制，上清液排出水的深度不能過深。 反應池水深過淺，基于以下理由是不希望的：在排水期間，由于受到活性污泥界面以上的最小水深限制，上清液排出的深度不能過深。與其他相同BODSS負荷的處理方式相比，其優(yōu)點是占地面積較少。 每池容積為V=500定水面深度為5m，超高取0.5m，則池的面積為池寬與池長之比大約為則池長L=10m，池寬B=10m兩個池的總容積為則每個SBR反應池尺寸為（10

34、5;10×5.5）m33.5.4 需氧量及曝氣系統(tǒng)(1)需氧量計算設計參數(shù)設計流量（日平均水量Q）：1500； 進水濃度：550（在上一步的水解酸化池中的去除率為45%，即進入到SBR池的濃度為）出水濃度為55 污泥濃度:2.7污泥負荷：0.4 系數(shù)=0.55 =0.16 容積:1）日平均需氧量：按最大流量計算時的容積為:2）最大時需氧量：最大時需氧量與日平均需氧量之比為：采用可變微孔曝氣器，氧轉移效率（）設計為20%，則空氣離開SBR池時的百分比為18.43%，溫度為20時清水中的溶解氧飽和濃度為10.17。 取=0.82，=0.95，=1.0，=2.0(mg/l) 3）充氧量：

35、式中：氧轉移折算系數(shù)，取0.82； 氧溶解折算系數(shù)，取0.95，T常年平均溫度為12.24）日平均供氣量 5）最大時供氣量 （2）曝氣器單個曝氣器的曝氣量為3，則曝氣器的數(shù)量為：由于SBR池設了兩個，所以每個池的曝氣器數(shù)量：464/2=232（個）3.5.5 排泥量及排泥系統(tǒng)SBR的剩余污泥主要來自微生物的代謝，還有少部分來自進水懸浮物沉淀形成。SBR生物代謝產泥量為：式中 a-微生物代謝系數(shù) b-微生物自身氧化率根據(jù)經驗數(shù)據(jù)，取 a0.83，b0.05假定污泥含水率為99,排泥量為：則SBR池每天排泥兩池合計為3.6 消毒池設計說明：由于生物處理之后帶有部分的細菌，故設一消毒池進行滅菌。處理

36、廢水要經過消毒處理才能排放。增設可投氯的清水池作消毒池，保證出水水質合格。加氯量的計算設計最大投氯量為 max3.0mg/L，則每日投氯量為： WmaxQ3.0×1500×1.2/10005.4kg/d設清水池停留時間為2h即 V=QT=(1500/24) ×2=125取超高為h=0.3m所以尺寸為.選用貯氯量為50kg的液氯鋼瓶，每日加氯機一臺，投氯量為4-6kg/d。配置注水泵兩臺，一用一備，注水量Q=8-10m3/h，揚程不小于40mH2O4 附屬構筑物的計算4.1 污泥濃縮池濃縮池選用輻流式濃縮池。其簡圖如下示：輻流式濃縮池計算簡圖4.1.1 參數(shù)的選取前

37、面的隔油沉砂池的總沉砂量加上SBR池的每天排泥量就是此步驟的總的污泥量，即設計污泥量 濃縮后污泥含水率為：97% 污泥濃度：C=6濃縮時間：T=12h 濃縮池固體通量：濃縮池數(shù)量：1座 濃縮池池型：圓形輻流式4.1.2 濃縮池面積A面積：式中：污泥量（m3/d）， 污泥固體濃度（kg/m3）； M污泥固體通量（kg/(m2·d)），4.1.3 濃縮池直徑D式中：濃縮池面積（m2）；4.1.4濃縮池深度H 式中，濃縮池工作部分的有效水深（m）； 濃縮時間（h），取12h； 污泥量（m3/d）； 濃縮池面積（m2）；設超高，緩沖層高度，濃縮池設機械刮泥，池底坡度，污泥斗下底直徑，上底直徑

38、，斗壁與水平面的傾角為55°，則池底坡度造成的深度：式中，濃縮池直徑（m）；污泥斗上底直徑（m）；池底坡度。污泥斗高度：式中，污泥斗下底直徑（m）； 污泥斗上底直徑（m）。濃縮池深度:式中， 濃縮池工作部分的有效水深（m）； 超高（m）； 緩沖層高度（m）； 池底坡度造成的深度（m）； 污泥斗高度（m）。所以濃縮池的規(guī)格為4.2 污泥干化池 由于每天的污泥量比較少，該廠處在市郊，可以進行把污泥堆肥，可以節(jié)約成本，故污泥濃縮后排入干化池，達到一定量后，可以運走，貯泥池的設計為方形。設計參數(shù) 停留時間HRT為一周（每天實際處理時間8h），設計泥量： Q=126.0432m3/d=污泥干化

39、池所需體積 ：V=Q.HRT= 為了建設的需要，取干化池所需體積約為45。取高度H=5m，長度和寬度為3m則污泥干化池尺寸為 3m×3m×5m4.3 提升泵站污水總泵站接納來自整個城市排水管網來的所有污水，其任務是將這些污水抽送到污水處理廠，以利于處理廠各構筑物的設置。因采用城市污水與雨水分流制，故本設計僅對城市污水排水系統(tǒng)的泵站進行設計。排水泵站的基本組成包括：機器間、集水池、格柵和輔助間4.3.1 泵站設計的原則（1）污水泵站集水池的容積，不應小于最大一臺水泵5min的出水量；如水泵機組為自動控制時，每小時開動水泵不得超過6次。（2）集水池池底應設集水坑，傾向坑的坡度不

40、宜小于10%。（3）水泵吸水管設計流速宜為0.71.5 m/s。出水管流速宜為0.82.5 m/s。（4）其他規(guī)定見GB500142006室外排水規(guī)范。4.3.2 泵房形式及工藝布置 本設計采用地下濕式矩形合建式泵房，設計流量選用最高日最高時流量。（1）泵房形式為運行方便，采用自灌式泵房。自灌式水泵多用于常年運轉的污水泵站，它的優(yōu)點是：啟動及時可靠，管理方便。該泵站流量小于2m3/s，且鑒于其設計和施工均有一定經驗可供利用，故選用矩形泵房。由于自灌式啟動，故采用集水池與機器間合建，前后設置。大開槽施工。（2）工藝布置本設計采用來水為一根污水干管，無滯留、渦流等不利現(xiàn)象，故不設進水井，來水管直接

41、經進水閘門、格柵流入集水池，經機器間的泵提升污水進入出水井，然后依靠重力自流輸送至各處理構筑物。4.3.3 泵房設計計算(1)設計參數(shù)設計流量為，集水池最高水位為-0.125m，出水管提升至細格柵，出水管長度為5m，細格柵水面標高為5.704m。泵站設在處理廠內。1）集水池的設計計算設計中選用2臺污水泵（1用1備），則每臺污水泵的設計流量為：Q=20L/s，按一臺泵最大流量時5min的出水量設計，則集水池的容積為： 取集水池的有效水深為集水池的面積為： 集水池保護水深0.5m，實際水深為1.0+0.5=1.5m （2）水泵總揚程估算1）集水池最低工作水位與所需提升最高水位之間的高差為： 5.7

42、04-（-0.125-1）=6.829m2）出水管管線水頭損失泵單用一根出水管，其流量為，選用的管徑為的鑄鐵管，查給水排水設計手冊第一冊常用資料得流速（介于0.82.5之間），。出水管出水進入一進水渠，然后再均勻流入細格柵。 設局部損失為沿程損失的30%，則總水頭損失為： 泵站內的管線水頭損失假設為1.0m，考慮自由水頭為1.0，則水泵總揚程為： （3）選泵本設計單泵流量為，揚程。查給水排水設計手冊第11冊常用設備，選用100WL65-12-5.5型的立式污水泵。該泵的規(guī)格性能見下表。100WL65-12-5.5型的立式污水泵的規(guī)格性能流量Q揚程H轉度n電動機功率N效率氣蝕余量r出口直徑DN（

43、mm）650.021210005.5453.031505 主要構筑物及設備一覽表5.1 構筑物一覽表表5.1 構筑物一覽表名稱技術參數(shù)平面尺寸高度m備注數(shù)量中格柵2.0×0.330.63鋼筋混凝土1細格柵2.0×0.30.651調節(jié)池10.0×9.06.0鋼筋混凝土1隔油沉砂池9.0×0.62.0鋼筋混凝土1水解酸化池10.0×10.05.3鋼筋混凝土1SBR反應池10.0×10.05.5鋼筋混凝土2消毒池5.0×5.05.0磚混1加氯間在控制室內1控制室5.2×4.03.5磚混1鼓風機房6.0×4.03

44、.5磚混1污泥濃縮池D=6.04.0磚混1污泥干化池3.0×3.05.0磚混1提升泵房6.0×4.0磚混2（一用一備）5.2 主要機械設備一覽表表5.2設備一覽表名稱設計參數(shù)主要設備中細格柵設計流量Qd1500m3/d =1800 m3/dQh62.5m3/h中格柵的柵條間隙b10mm細格柵的柵條間隙b=8mm柵前水深h0.4m過柵流速v0.6m/s隔油池設計流量Qh62.5m3/h調節(jié)池設計流量Qh62.5m3/h水解酸化池設計流量Q62.5m3/hSBR反應池設計流量Q62.5m3/h停留時間T12h日均需氧量O230.8(kgO2/h)最大日均需氧量=36.9(kgO

45、2/h)曝氣設施：氧轉移效率EA20%充氧量=76.13kg/h每個SBR反應池需膜片式微孔曝氣器232個，共464個清水池設計流量Q62.5m3/h停留時間為2h加氯間設計最大投氯量為 max=3.0mg/L每日投氯量為wd1.26kg/d貯氯量為50kg的液氯鋼瓶，每日加氯機一臺，注水泵兩臺，一用一備鼓風機房3L21WD羅茨鼓風機兩臺，一用一備提升泵房100WL65-12-5.5潛水泵6 平面布置及高程布置污水處理廠的平面布置包括：生產性的處理構筑物和泵房、鼓風機房、藥劑間、化驗室等輔助性建筑物以及各種管線等的布置。在廠區(qū)內還有道路系統(tǒng)、室外照明系統(tǒng)和美化的綠地設施。根據(jù)處理廠的規(guī)模大小，

46、一般采用比例尺的地形圖繪制總平面圖。6.1 平面布置原則及說明 (1) 處理構筑物應盡量按順序布置，避免管線迂回，充分利用地形，降低能耗，減少土方量。(2) 處理構筑物的布置緊湊，縮短連接管渠，節(jié)省占地，便于管理?？紤]到在構筑物之間輔設管渠、閥門等附屬設備，施工和運行管理的要求，構筑物之間一定的間距。(3) 經常有人工作、活動的建筑物，如辦公室、化驗室、中心控制室等，布置在夏季主導風向的上風向。(4) 污泥構筑物盡量集中布置，以利于安全和管理。污泥區(qū)不設在夏季主導風向的上風向，并遠離辦公樓的生活區(qū)。(5) 處理構筑物合理設置超越管線，以便在事故或檢修時污水能超越后續(xù)構筑物排入事故池或直接排入水

47、體6。 6.2 高程布置6.2.1 高程布置原則 (1) 充分利用地形地勢，使污水能盡量自流通過污水處理構筑物，最后排出廠外。(2) 協(xié)調好高程布置平面布置的關系，做到既減少占地，又有利于污水、污泥輸送。(3) 做好污水高程布置與污泥高程布置的配合，盡量同時減少兩者的提升次數(shù)和高度。(4) 協(xié)調好污水處理廠總體高程布置與單體豎向設計，既便于正常排放，又有利于檢修排空。6.2.2 沿程阻力損失計算及標高確定 根據(jù)流量Q，確定管徑D，確定流速 v。管路水力損失計算：直管水頭損失Hr=L管件局部水頭損失Hf=x·2/2g管道總阻力損失h=HrHf局部損失：管道進口局部損失系數(shù)x1=0.5；管道出