污水處理廠SBR工藝設計

/榮成市污水處理廠初步設計摘要榮成市地處山東半島最東端，三面環(huán)海，海岸線長500公里。擁有石島、龍眼兩個一類開放口岸，山東省GDP排名第一的縣級市（威海市代管），中國魅力城市，優(yōu)秀旅游城市，生態(tài)園林城市，人居范例城市，環(huán)保模范城市，新興工業(yè)強市，沿海開放城市，海洋經濟大市，國家級海洋食品名城，人口較多。所以運用SBR工藝設計一個榮成市的污水處理廠。SBR是序列間歇式活性污泥法（SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess）的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術，又稱序批式活性污泥法

和傳統(tǒng)污水處理工藝不同，SBR技術接受時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應替代穩(wěn)態(tài)生化反應，靜置志向沉淀替代傳統(tǒng)的動態(tài)沉淀。它的主要特征是在運行上的有序和間歇操作，SBR技術的核心是SBR反應池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無污泥回流系統(tǒng)。經過這個廢水處理工藝的廢水可達到設計要求，可以干脆排放。產生的污泥經過濃縮、壓濾等處理后，進行堆肥產生確定的經濟效益。關鍵詞：榮成市；SBR工藝；生活污水；污泥City25,000m3/dsanitarysewageSBRofRongchengdealswithtechnologicaldesignAbstractRongchengislocatedintheeasterntipofShandongPeninsula,surroundedbythesea,acoastlineof500km.RongchenghasShidao,longanwhichareone-classopenport,anditisthefirstcounty-levelcityGDPrankings(WeihaiCityhosted)inShandongProvince.ItwasHewasknownastheChinesecharmofthecity,excellenttouristcity,eco-gardencity,livingexamplescities,environmentalprotectionmodelcity,theemergingstrongcity,coastalopencities,theGreatCityNationalOceanmarinefoodcity.However,ithaslagerpopulation.SousetheSBRprocessdesignofasewagetreatmentplantinRongcheng.SBRistheabbreviationoftheintermittencetypeactivemudlaw(SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess)ofthearray,itisonekindthatexposestothesuntheactivemudsewagetreatmenttechnologythattheangrywayoperatesaccordingtotheintermittence,alsocalledthecriticizingtypelawofactivemudofpreface.Differentfromtraditionalsewagedisposalcraft,SBRtechnologyadoptoperationmodethattimecutapartsubstituteoperationmodethatspacecutapart,stabilizebiochemistryisitsubstitutestablestatebiochemistryreact,quiettoputidealprecipitateandsubstitutethetraditionaldynamicsedimenttoreact.Onmaincharacteristicofitoperateinorderandintermittenceoperate,core,SBRoftechnologythatSBRreactsinthepool,thispoolcollectsmelting,sinkingforthefirsttime,functionthatbiodegradation,twosink,etc.inonepond,thereisnomudbacksetcurrentsystem.Canreachthedesigningrequirementthroughthewastewaterofthiswastewatertreatmentcraft,candischargedirectly.Mudthatproduceafterconcentrating,pressingandstrainingetc.dealingwith,gooncompostproducesureeconomicbenefits.Keywords:Rongcheng；SBRcraft；sanitarysewage；mud

TOC\o"1-3"\h\u0引言 11概述 21.1設計任務和依據(jù) 21.1.1設計任務 21.1.2設計依據(jù) 21.2設計要求 21.2.1污水處理廠設計原則 21.2.2污水處理工程運行過程中應遵循的原則 31.3原始數(shù)據(jù) 31.4榮成市城市環(huán)境條件概況 41.4.1地理位置 41.4.2氣象水文 42工藝比較分析 53設計計算 83.1原始設計參數(shù) 83.2中格柵 83.2.1設計說明 83.2.2設計參數(shù) 83.3污水提升泵房和集水井 113.3.1提升泵 113.3.2集水井 113.5沉砂池 143.5.1設計說明 143.5.2設計參數(shù) 143.5.3設計計算 143.6配水井設計 163.6.1配水井設計要求 163.6.2配水井設計計算 173.7SBR反應池 183.7.1設計說明 183.7.2SBR反應池容積計算 203.7.3SBR反應池運行時間和水位限制 213.7.4排水口高度和排水管管徑 223.7.5排泥量及排泥系統(tǒng) 223.7.6需氧量及曝氣系統(tǒng)設計計算 233.7.7空氣管計算 253.7.8潷水器 263.8鼓風機房 263.9接觸消毒池 273.9.1設計說明 273.9.2設計參數(shù) 283.9.3設計計算 283.10污泥處理系統(tǒng)的設計 293.10.1污泥水分去除的意義和方法 293.10.2產泥量 293.10.3集泥井 304污水處理站平面布置和高程布置 314.1污水處理廠平面布置 314.1.1平面布置原則 314.1.2平面布置 334.1.3構筑物和建筑物主要設計參數(shù) 354.2污水處理廠高程布置 354.2.1主要任務 354.2.2高程布置原則 354.2.3水頭損失計算 364.2.4污水處理廠高程計算表： 385結論 396參考文獻 407致謝 418附表 42附表一構筑物和建筑物主要設計參數(shù) 42附表二污水處理廠高程計算表 430引言水是人類的生命之源。它孕育和滋養(yǎng)了地球上的一切生物，并從各個方面為人類服務。水的用途大致有以下幾個方面：生活用水、工業(yè)用水、農業(yè)用水、漁業(yè)用水、交通運輸用水等。一般狀況下，和人類生產和生活密切相關的前三種用水不能大規(guī)模取用海洋咸水，而只能取用淡水。但是，水環(huán)境中的淡水資源卻很少，僅占總量的2.53％，而目前能供人類干脆取用的淡水資源僅占0.22％，加之自然水源的季節(jié)變更和地區(qū)差異，以及自然水體遭到的普遍污染，致使可能干脆取用的優(yōu)質水量日益短缺，難以滿足人們生活和工農業(yè)生產日益增長的需求，因此愛惜和珍惜水資源，是整個社會的共同職責。就我國而言，淡水資源人均不超過2545立方米，不到世界人均值的1/4，因此我們更應當愛惜和珍惜水資源。SBR工藝早在20世紀初已有應用，由于人工管理的困難和繁瑣未于推廣應用。此法集進水、曝氣、沉淀在一個池子中完成。一般由多個池子構成一組，各池工作狀態(tài)輪番變換運行，單池由撇水器間歇出水，故又稱為序批式活性污泥法。該工藝將傳統(tǒng)的曝氣池、沉淀池由空間上的分布改為時間上的分布，形成一體化的集約構筑物，并利于實現(xiàn)緊湊的模塊布置，最大的優(yōu)點是節(jié)約占地。另外，可以削減污泥回流量，有節(jié)能效果。典型的SBR工藝沉淀時停止進水，靜止沉淀可以獲得較高的沉淀效率和較好的水質。本次設計選擇SBR工藝作為榮成市生活污水處理廠工藝的方案。

1概述1.1設計任務和依據(jù)1.1.1設計任務本設計方案的編制范圍是榮成市生活污水處理工藝，處理實力為25000m3/d,內容包括處理工藝的確定、各構筑物的設計計算、設備選型、管道鋪設、平面布置、高程計算。完成總平面布置圖、剖面圖、一個主要構筑物的詳圖。1.1.2設計依據(jù)（1）《中華人民共和國環(huán)境愛惜法》和《水污染防治法》（2）《污水綜合排放標準GB8978－1996》（4）《畢業(yè)設計任務書》（5）《畢業(yè)設計大綱》（6）業(yè)主供應的有關設計文件和基礎數(shù)據(jù)1.2設計要求1.2.1污水處理廠設計原則污水廠的設計和其他工程設計一樣，應符合適用的要求，首先必需確保污水廠處理后達到排放要求。考慮現(xiàn)實的經濟和技術條件，以及當?shù)氐木唧w狀況（如施工條件）。在可能的基礎上，選擇的處理工藝流程、構（建）筑物形式、主要設備設計標準和數(shù)據(jù)等。污水處理廠接受的各項設計參數(shù)必需牢靠。設計時必需充分駕馭和細致探討各項自然條件，如水質水量資料、同類工程資料。依據(jù)工程的處理要求，全面地分析各種因素，選擇好各項設計數(shù)據(jù)，在設計中確定要遵守現(xiàn)行的設計規(guī)范，保證必要的平安系數(shù)。對新工藝、新技術、新結構和新材料的接受主動慎重的看法。污水處理廠（站）設計必需符合經濟的要求。污水處理工程方案設計完成后，總體布置、單體設計及藥劑選用等盡可能接受合理措施降低工程造價和運行管理費用，污水廠設計應當力求技術合理。在經濟合理的原則下，必需依據(jù)須要，盡可能接受先進的工藝、機械和自控技術，但要確保平安牢靠。污水廠設計必需留意近遠期的結合，不宜分期建設的部分，如配水井、泵房及加藥間等，其土建部分應一次建成；在無遠期規(guī)劃的狀況下，設計時應為今后發(fā)展留有挖潛和擴建的條件。污水廠設計必需考慮平安運行的條件，如適當設置分流設施、超越管線、甲烷氣的平安儲存等。污水廠的設計在經濟條件允許狀況下，場內布局、構（建）筑物外觀、環(huán)境及衛(wèi)生等可以適當留意美觀和綠化。1.2.2污水處理工程運行過程中應遵循的原則在保證污水處理效果同時，正確處理城市、工業(yè)、農業(yè)等各方面的用水關系，合理支配水資源的綜合利用，節(jié)約用地，節(jié)約勞動力，考慮污水處理廠的發(fā)展前景，盡量接受處理效果好的先進工藝，同時合理設計、合理布局，作到技術可行、經濟合理。1.3原始數(shù)據(jù)榮成市25000生活污水SBR處理工藝設計項目進水水質(mg/l)出水水質(mg/l)BODCODSSNH-NTP240390220357.5≤30≤100≤30≤25≤3設計要求1.4榮成市城市環(huán)境條件概況1.4.1地理位置榮成市位于北緯36°58′—37°25′，東經122°23′—122°35′，地處山東半島最東端，三面環(huán)海，海岸線長500公里。擁有石島、龍眼兩個一類開放口岸，3個一類作業(yè)區(qū)，6個臨時開放港口碼頭，擁有8處商港、12個萬噸級以上碼頭，開啟了13條國際國內航線；深水良港多，港灣腹地大，水深坡陡，終年不凍，最近處距國際主航道僅5海里，對外開放和發(fā)展造船業(yè)條件優(yōu)越。陸地面積1495平方公里。轄兩區(qū)、12鎮(zhèn)、10個街道、826個行政村、125個居委會，66.8萬人。1.4.2氣象水文（1）氣象氣候榮成地處暖溫帶季風性潮濕氣候區(qū)，四季分明，年平均氣溫為12℃左右，年均日照2600小時左右，年均降水量800毫米左右。常年受蒙古風和太平洋氣流影響，年均風速5.4米/秒，沿海70米高處平均風速6.5米/秒，是全國風能資源最豐富的地區(qū)之一。（2）工程地質資料成土母質大部分為酸性巖風化物，土壤酸堿度在5.2～8.1之間，平均為6.4。土壤代換量平均在6.5me/100g土，保肥實力弱。（3）水文資料河網平均密度為0.22公里/平方公里。多年平均年徑流系數(shù)為0.36左右，2005年徑流系數(shù)為0.51。2工藝比較分析（1）傳統(tǒng)活性污泥法傳統(tǒng)活性污泥法，又稱推流式活性污泥法，它是依據(jù)污水的自凈作用發(fā)展而來的。污水在經過沉砂、初沉等工序進行一級處理后，進入推流式曝氣池，在曝氣和水力條件下，曝氣池中的水勻整地流淌，污水從入口流向出口，前端液流不和后端液流混合。在曝氣池中，污水中的有機物絕大部分被微生物吸附、氧化分解，生成無機物，然后進入沉淀池。在這個過程中，隨著環(huán)境的變更，生物反應速度是變更的，F(xiàn)/M值也是不斷變更的，微生物群的量和質不斷地變動，后行污泥的吸附、絮凝、穩(wěn)定作用不斷的變更，其沉降－濃縮性能也不斷地變更。傳統(tǒng)活性污泥法工藝流程圖傳統(tǒng)活性污泥法的特點是：曝氣池內污水濃度從池首至池尾是慢慢下降的，由于在曝氣池內存在這種濃度梯度，污水降解反應的推動力較大，效率較高，對污水處理的方式較靈敏。對懸浮物和BOD的去除率較高。運行較穩(wěn)定。推流式曝氣池沿池長勻整供氧，會出現(xiàn)池首供氧過剩，池尾供氧不足，增加動力費用；且依據(jù)設計要求，對氮的去除率較高，而傳統(tǒng)活性污泥法達不到要求。（2）SBR工藝SBR工藝早在20世紀初已有應用，由于人工管理的困難和繁瑣未于推廣應用。此法集進水、曝氣、沉淀在一個池子中完成。一般由多個池子構成一組，各池工作狀態(tài)輪番變換運行，單池由撇水器間歇出水，故又稱為序批式活性污泥法。中格柵集水井中格柵集水井細格柵平流沉砂池集泥井SBR反應池加氯接觸池污泥濃縮一體機池SBR工藝流程圖

該工藝將傳統(tǒng)的曝氣池、沉淀池由空間上的分布改為時間上的分布，形成一體化的集約構筑物，并利于實現(xiàn)緊湊的模塊布置，最大的優(yōu)點是節(jié)約占地。另外，可以削減污泥回流量，有節(jié)能效果。典型的SBR工藝沉淀時停止進水，靜止沉淀可以獲得較高的沉淀效率和較好的水質。SBR工藝一次性投資較少，SVI值較低，易于沉淀，一般不會出現(xiàn)污泥膨脹，自動化程度較高。運行得當，處理效果優(yōu)于連續(xù)式。并且SBR系統(tǒng)可在生物處理后進行物化處理，不須要增加設施，便于水的回收利用，并且工藝流程簡潔、造價低。主體設備只有一個序批式間歇反應器，無二沉池、污泥回流系統(tǒng)，調整池、初沉池也可省略，布置緊湊、占地面積省，適用于中小城鎮(zhèn)的工程設計。但是，SBR工藝也有一些缺點。它對自動化限制要求很高，并須要大量的電控閥門和機械撇水器，稍有故障將不能運行，一般必需引進全套進口設備。由于一池有多種功能，相關設備不得已而閑置，曝氣頭的數(shù)量和鼓風機的實力必需稍大。池子總體容積也不減小。另外，由于撇水深度通常有1.2~2米，出水的水位必需按最低撇水水位設計，故總的水力高程較一般工藝要高1米左右，能耗將有所提高。SBR（序批式活性污泥法）工藝早在1914年即已開發(fā)，但由于當時監(jiān)測手段落后，并沒有得到推廣應用。1979年美國的L.Irvine對SBR工藝進行了深化的探討，并于1980年在印第安那州的Culver改進并投產了一個SBR污水處理廠。此后隨著計算機監(jiān)控技術、各種新型不堵塞曝氣器和軟件技術的出現(xiàn)，同時也由于開發(fā)了在線溶解氧測定儀、水位計等精度高并且對過程限制比較經濟的水質檢測儀表，污水處理廠的運行管理慢慢實現(xiàn)了自動化，加之SBR具有均化水質、工藝簡潔，處理效果穩(wěn)定，耐沖擊負荷力強，出水質好，操作靈敏、占地面積少等優(yōu)點而成為包括美、德、日、澳、加等在內的許多工業(yè)發(fā)達國家競相探討和開發(fā)的熱門工藝。以澳大利亞為例，近10多年來建成接受SBR工藝的污水處理廠就達近600座之多。SBR工藝一般適用于中小規(guī)模、土地驚惶、具有引進設備條件的場合。所以選用SBR工藝。

3設計計算3.1原始設計參數(shù)原水水量Q=25000m3/d=0.289m3/s取流量總變更系數(shù)為設計流量3.2中格柵3.2.1設計說明格柵一般斜置在進水泵站之前，主要對水泵起愛惜作用，截去生活水中較大的懸浮物，它本身的水流阻力并不大，水頭損失只有幾厘米，阻力主要產生于篩余物堵塞柵條，一般當格柵的水頭損失達到10~15厘米時就該清洗。格柵按形態(tài)可分為平面格柵和曲面格柵兩種，按格柵柵條間隙可分為粗格柵（50~100mm），中格柵（10~40mm），細格柵（3~10mm）三種。依據(jù)清洗方法，格柵和篩網都可設計成人工清渣和機械清渣兩類，當污染物量大時，一般應接受機械清渣，以削減人工勞動量。本設計柵渣量大于0.2m3/d,為改善勞動和衛(wèi)生條件，選用機械清渣，由于設計流量小，懸浮物相對較少，接受一組中格柵，既可達到愛惜泵房的作用，又經濟可行，設置一套帶有人工清渣格柵的旁通事故槽，便于解除故障。3.2.2設計參數(shù)設過柵流速：=0.9m/s(取0.6~1.0m/s)柵前水深：h=0.4(取0.3~0.5m)格柵安裝傾角：(取~)機械清渣設備：選擇旋轉式格柵除污機3.2.3設計計算（3個，2用1備）（1）格柵間隙數(shù)個Qmax——最大廢水設計流量m3/sα——格柵安裝傾角~取h——柵前水深0.4mb——柵條間隙寬度取30mmv——過柵流速0.9m/s驗算平均水量流速v=0.87m/s符合(0.4—0.9m/s)柵槽寬度Bs——柵條寬度取0.02mB——格柵寬度m進水渠道漸寬部分長度l進水渠寬B，漸寬部分綻開角度——近水渠內流速取0.7m/s柵槽和出水渠道連接處漸窄部分l(5)柵槽總長度——柵前渠道超高，接受0.3m（6）過柵的水頭損失——阻力系數(shù)——設柵條斷面為銳邊矩形斷面取2.42求出（7）柵后槽總高度H（8）柵渣量（總）——柵渣量，由格柵間隙確定，查表得0.03,W=0.75m3/d＞0.2m3/d宜接受機械清渣。選擇旋轉式格柵除污機GH-1000一臺格柵寬度（mm）柵條間距（mm）整機功率（KW）柵條截面積（mm×mm）格柵傾角100010--500.75--310×5060o--75o3.3污水提升泵房和集水井3.3.1提升泵依據(jù)污水流量，泵房設計為L×B=10×8m。提升泵選型：接受300QW800-12型潛水排污泵

轉速：980r/min

流量Q：875m3/h

提上升度：12m

功率：45Kw

購買3臺，2臺工作，1臺備用。3.3.2集水井設計中選用3臺污水泵（2用1備），則每臺污水泵的設計流量為：按一臺泵最大流量時5min的出水量設計，則集水池的容積：V=Q取集水池的有效水深為集水池的面積為：F=集水池尺寸：接受寬度為5m，則集水池長度7m。集水池愛惜水深0.5m，實際水深為2.5+0.5=3.0m。3.4泵后細格柵（3個，2用1備）公式計算同上。參數(shù)選?。簴徘八頷=0.4m過柵流速v=0.8m/s柵條間隙寬b=10mm格柵安裝傾角格柵間隙數(shù)個驗算平均水量流速v=0.8m/s符合(0.4—0.9m/s)（2）柵槽寬度B（3）進水渠道漸寬部分長度l進水渠寬B，漸寬部分綻開角度——近水渠內流速取0.7m/s（4）柵槽和出水渠道連接處漸窄部分l(5)柵槽總長度——柵前渠道超高，接受0.4m（6）過柵的水頭損失——阻力系數(shù)——設柵條斷面為圓形斷面取1.79（7）柵后槽總高度H（8）柵渣量（總）——柵渣量，由格柵間隙確定，查表得0.10,W=2.49m3/d＞0.2m3/d宜接受機械清渣。選擇旋轉式格柵除污機FH-1400格柵寬度（mm）柵條間距（mm）整機功率（KW）柵條截面積（mm×mm）格柵傾角140010--500.75--310×5060o--75o3.5沉砂池3.5.1設計說明沉砂池有4種：平流式、豎流式、曝氣式、鐘式和多爾式。本設計接受平流式沉砂池，其具有截留無機顆粒效果好，工作穩(wěn)定，結構簡潔，排沙便利等特點。3.5.2設計參數(shù)設計流量最大流量時停留時間t=30s最大流量時水平流速v=0.25m/s有效水深清除沉砂間隔時間T=2d3.5.3設計計算（1）長度L（2）水流斷面積（A）（3）池總寬度（B）（4）每格池子寬度（b）設n=2格，則（5）沉砂斗所需容積VX——城市污水沉砂量，取T——清除沉砂時間間隔，2d——1.45V=1.50m3每個沉砂斗容積，每一個分格有兩個沉砂斗=1.50/2×2=0.375m3（6）沉砂斗各部尺寸斗底寬，斗壁和平面傾角60°，斗高沉砂斗上口寬沉砂斗容積＞0.375（7）沉砂室高度本設計接受重力排砂，設池底坡度為0.06坡向沉砂斗的長度（8）池總高度H，設超高（9）驗算最小流速在最小流量時只用一格工作。——最小流量——最小流量沉砂池水流斷面面積，為＞0.15m/s平流式沉砂池計算草圖3.6配水井設計3.6.1配水井設計要求水力配水設施基本的原理是保持各個配水方向的水頭損失相等。配水渠道中的水流速度應不大于1.0m/s，以利于配水勻整和削減水頭損失。從另外一個方向和用其中的圓形入口通過內部為圓筒形的管道，向其引水的環(huán)形配水池，當從一個方向進水時，保證支配勻整的條件是：應取中心管管徑等于引水管管徑。①中心管下的環(huán)形孔高應取0.25～0.5D②當污水從中心管流出時，不應當有配水池直徑和中心管直徑之比（D/D1）大于1.5的突然擴張。③在配水池上部必需考慮液體通過寬頂堰自由出流。④當進水流量為設計負荷，配水勻整度誤差為±1%；當進水流量偏離設計負荷25%時，配水勻整誤差為2.9%。3.6.2配水井設計計算在沉砂池后設一配水井，負責向六個SBR池配水。1、設計參數(shù)：最大設計流量水力停留時間：t=1min設計計算：有效容積（2）池面積取有效水深h=3m池平面尺寸（取3.3m）池總高度取超高h1=0.5mH=h+h1=3.0+0.5=3.5m（5）矩形寬頂堰進水從配水井底部中心進入，經等寬度堰流入6個水斗由管道接入，每個后續(xù)處理構筑物的處理水量，配水渠接受矩形寬頂溢流堰至配水管，①過堰水深h因為單個出水溢流堰的流量為q＝0.0699（m3/s）＝69.9（L/s），一般大于100L/s接受矩形堰，一般小于100L/s接受三角堰，所以本設計接受三角堰。h過堰水深計算得h=0.30m②配水管管徑D2設配水管管徑D2=400mm，流量接受q＝0.0699（m3/s）③配水渠斗上口徑D依據(jù)配水井內徑的1.5倍設計D=1.5D1=1.5×3300=4950（mm）3.7SBR反應池3.7.1設計說明依據(jù)工藝流程論證，SBR法具有比其他好氧處理法效果好，占地面積小，投資省的特點，因而選用SBR法。SBR是序批式間歇活性污泥法的簡稱。該工藝由按確定時間依次間歇操作運行的反應器組成。其運行操作在空間上是按序排列、間歇的。污水連續(xù)按依次進入每個池，SBR反應器的運行操作在時間上也是按次序排列的。SBR工藝的一個完整的操作過程，也就是每個間歇反應器在處理廢水時的操作過程，包括進水期、反應期、沉淀期、排水排泥期、閑置期五個階段，如圖3-3。這種操作周期是周而復始進行的，以達到不斷進行污水處理的目的。對于單個的SBR反應器來說,在時間上的有效限制和變換，即達到多種功能的要求，特殊靈敏。進水期反應期沉淀期排水期閑置期SBR工藝操作過程SBR工藝特點是：(1)工程簡潔，造價低；(2)時間上有志向推流式反應器的特性；(3)運行方式靈敏，脫N除P效果好；(4)良好的污泥沉降性能；(5)對進水水質水量波動適應性好；(6)易于維護管理。SBR工藝的操作過程如下：①進水期進水期是反應池接納污水的過程。由于充水起先是上個周期的閑置期，所以此時反應器中剩有高濃度的活性污泥混合液，這也就相當于活性污泥法中污泥回流作用。SBR工藝間歇進水，即在每個運行周期之初在一個較短時間內將污水投入反應器，待污水到達確定位置停止進水后進行下一步操作。因此，充水期的SBR池相當于一個變容反應器?；旌弦夯|濃度隨水量增加而加大。充水過程中逐步完成吸附、氧化作用。SBR充水過程，不僅水位提高，而且進行著重要的生化反應。充水期間可進行曝氣、攪拌或靜止。曝氣方式包括非限制曝氣（邊曝氣邊充水）、限制曝氣（充完水曝氣）半限制曝氣（充水后期曝氣）。②反應期在反應階段，活性污泥微生物周期性地處于高濃度、低濃度的基質環(huán)境中，反應器相應地形成厭氧—缺氧—好氧的交替過程。雖然SBR反應器內的混合液呈完全混合狀態(tài)，但在時間序列上是一個志向的推流式反應器裝置。SBR反應器的濃度階梯是按時間序列變更的。能提高處理效率，抗沖擊負荷，防止污泥膨脹。③沉淀期相當于傳統(tǒng)活性污泥法中的二次沉淀池，停止曝氣攪拌后，污泥絮體靠重力沉降和上清液分別。本身作為沉淀池，避開了泥水混合液流經管道，也避開了使剛剛形成絮體的活性污泥裂開。此外，SBR活性污泥是在靜止時沉降而不是在確定流速下沉降的，所以受干擾小，沉降時間短，效率高。④排水期活性污泥大部分為下周期回流運用，過剩污泥進行排放，一般這部分污泥僅占總污泥的30%左右，污水排出，進入下道工序。⑤閑置期作用是通過攪拌、曝氣或靜止使其中微生物復原其活性，并起反硝化作用而進行脫水。3.7.2SBR反應池容積計算處理要求:項目進水水質(mg/l)出水水質(mg/l)BODCODSSTP240390220357.5≤30≤100≤30≤25≤3參數(shù)選取設計流量周期數(shù):SBR處理污泥負荷設計為設SBR運行每一周期時間為8h，進水1.0h，反應(曝氣)（4.0~5.0h）取4h，沉淀2.0h，排水（0.5h~1.0h）取1h。依據(jù)運行周期時間支配和自動限制特點，SBR反應池設置4個。污泥量計算SBR反應池所需污泥量為設計沉淀后污泥的SVI（污泥容積指數(shù)）=90ml/g，（SBR工藝中一般取80~150）SVI在100以下沉降性能良好。則污泥體積為(2)SBR反應容積——代謝反應所需污泥容積m3——反應池換水容積（進水容積）m3——愛惜容積m3則單池污泥容積為SBR反應池構造尺寸SBR反應池為滿足運行靈敏及設備安裝須要，設計為長方形，一端為進水區(qū)，另一端為出水區(qū)SBR反應池單池平面（凈）尺寸為24m×12m（長比寬在~）水深為5.0m池深5.5m單池容積為則愛惜容積為6個池總容積3.7.3SBR反應池運行時間和水位限制SBR池總水深5.0m,按平均流量考慮，則進水前水深為3.2m，進水結束后5.0m,排水時水深5.0m,排水結束后3.2m。5.0m水深中，換水水深為1.8m,存泥水深2.0m,愛惜水深1.2m,愛惜水深的設置是為避開排水時對沉淀及排泥的影響。進水起先和結束由水位限制，曝氣起先由水位和時間限制，曝氣結束由時間限制，沉淀起先和結束由時間限制，排水起先由時間限制，排水結束由水位限制。3.7.4排水口高度和排水管管徑(1)排水口高度為保證每次換水的水量剛好快速排出，以及排水裝置運行的須要，排水口應在反應池最低水位之下約0.5~0.7，設計排水口在最高水位之下2.5。(2)排水管管徑每池設自動排水裝置一套，出水口一個，排水管1根；固定設于SBR墻上。排水管管徑DN700。設排水管排水平均流速為0.9m/s，則排水量為：則每周期（平均流量時）所需排水時間為：3.7.5排泥量及排泥系統(tǒng)(1)SBR產泥量SBR的剩余污泥主要來自微生物代謝的增值污泥，還有很少部分由進水懸浮物沉淀形成。SBR生物代謝產泥量為a——微生物代謝增系數(shù)，kgVSS/kgBOD;b——微生物自身氧化率，l/d依據(jù)生活污泥性質，參考類似閱歷數(shù)據(jù)，設a=0.70，b=0.05,則有：假定排泥含水率為98%，則排泥量為或，考慮確定平安系數(shù)，則每天排泥量為500m3/d(2)排泥系統(tǒng)剩余污泥在重力作用下通過污泥管路排入集泥井。3.7.6需氧量及曝氣系統(tǒng)設計計算(1)需氧量計算SBR反應池需氧量O2計算式為——微生物代謝有機物需氧率，kg/kg——微生物自氧需氧率，1/d——去除的BOD5(kg/m3)經查有關資料表，取=0.50，=0.190,需氧量為：(2)供氣量計算設計接受塑料SX-1型空氣擴散器，敷設SBR反應池池底，沉沒深度H=4.5m。SX-1型空氣擴散器的氧轉移效率為EA=8%。查表知20℃，30℃時溶解氧飽和度分別空氣擴散器出口處的確定壓力Pb為：空氣離開曝氣池時，氧的百分比為曝氣池中溶解氧平均飽和度為：（按最不利溫度條件計算）水溫20℃時曝氣池中溶解氧平均飽和度為：20℃時脫氧清水充氧量為：式中:——污水中雜質影響修正系數(shù)，取0.8(0.78~0.99)——污水含鹽量影響修正系數(shù)，取0.9(0.9~0.97)——混合液溶解氧濃度，取2——氣壓修正系數(shù)，取1SBR反應池供氣量為:每立方污水供氣量為:去除每千克BOD5的供氣量為:去除每千克BOD5的供氧量為3.7.7空氣管計算空氣管的平面布置如圖所示。鼓風機房出來的空氣供氣干管，在相鄰兩SBR池的隔墻上設兩根供氣支管，為4個SBR池供氣。在每根支管上設30條配氣豎管，為SBR池配氣，4池共2根供氣支管，60條配氣管豎管。每條配氣管安裝SX-I擴散器13個，每池共195個擴散器，全池共780個擴散器。SBR池底擴散器示意圖空氣支管供氣量為：1.25——平安系數(shù)由于SBR反應池交替運行，2根空氣支管不同時供氣，故空氣干管供氣量亦為117.5×2=235m3/min。選用SX-I型盆形曝氣器，氧轉移效率6~9%，氧動力效率1.5~2.2kg/(kWh),供氣量20~25m3/h,服務面積1~2m2/個。3.7.8潷水器現(xiàn)在的SBR工藝一般都接受潷水器排水。潷水器排水過程中能隨水位的下降而下降，使排出的上清液始終是上層清液。為防止水面浮渣進入潷水器被排走，潷水器排水口一般都沉沒在水下確定深度。目前SBR運用的潷水器主要有旋轉式潷水器，套筒式潷水器和虹吸式潷水器三種。本工藝接受旋轉式潷水器。旋轉式潷水器屬于有動力式潷水器，應用廣泛，適合大型污水處理廠運用。旋轉式潷水器示意圖本工藝接受XB-1800型旋轉式潷水器。3.8鼓風機房鼓風機房要給曝氣沉砂池和SBR池供氣，選用TS系列羅茨鼓風機。選用TSD-150型鼓風機3臺，工作2臺，備用一臺。設備參數(shù)：流量20.40m3/min升壓44.1kPa配套電機型號Y200L-4功率30kW轉速1220r/min機組最大重量730kg設計鼓風機房占地LB=10.8×5.4=58.32m2。3.9接觸消毒池3.9.1設計說明城市污水經過一級或二級處理后，水質改善，細菌含量也大幅度削減，但其確定值仍很可觀，并有存在病源菌的可能。因此，污水排入水體前應進行消毒，特殊是醫(yī)院、生物制品以及屠宰場等有致病菌污染的污水，更應嚴格消毒。目前，用消毒劑消毒能產生有害物質，影響人們的身體健康已廣為人知，氯化是當今消毒接受的普遍方法。氯和水中有機物作用，同時有氧化和取代作用，前者促使去除有機物或稱降解有機物，而后者則是氯和有機物結合，氯取代后形成的鹵化物是有致突變或致癌活性的。所以，目前污水消毒一是要限制恰當?shù)耐秳┝?，二是接受其他消毒劑代替液氯或游離氯，以削減有害物的生成。消毒設備應按連續(xù)工作設置。消毒設備的工作時間、消毒劑代替液氯或游離氯，以削減有害物的生成。消毒設備應按連續(xù)工作設置，消毒設備的工作時間、消毒劑投加量，可依據(jù)所排放水體的衛(wèi)生要求及季節(jié)條件駕馭。一般在水源的上游、旅游日、夏季應嚴格連續(xù)消毒，其他狀況時可視排出水質及環(huán)境要求，經有關單位同意，接受間斷消毒或酌減消毒劑投量。目前常用的污水消毒劑是液氯，其次是漂白粉、臭氧、次氯酸鈉、氯片、氯氨、二氧化氯和紫外線等。其中液氯效果牢靠、投配設備簡潔、投量精確、價格便宜。其他消毒劑如漂白粉投量不精確，溶解調制不便。臭氧投資大，成本高，設備管理困難。其他幾種消毒劑也有很明顯的缺點，所以目前液氯照舊是消毒劑首選。3.9.2設計參數(shù)（1）水力停留時間T=0.5h（2）設計投氯量一般為3.0~5.0mg/l本工藝取最大投氯量為3.9.3設計計算（1）設計消毒池一座，池體容積設消毒池池長L=20m，有3格，每格池寬b=5.0m。設有效水深H1=4m，接觸消毒池總寬實際消毒池容積滿足有效停留時間的要求。（2）加氯量的計算最大投氯量為則每日投加氯量為：選用貯氯量為200kg的液氯鋼瓶，每日加氯量1瓶，選用加氯機兩臺。（3）混合裝置在消毒池第一格和其次格起端設置混合攪拌機兩臺。選用JBK-2200框式調速攪拌機，攪拌直徑2200mm，高2000mm，電動機功率4.0kW。接觸池結構示意圖3.10污泥處理系統(tǒng)的設計3.10.1污泥水分去除的意義和方法污水處理廠的污泥是由液體和固體兩部分組成的懸浮液。污泥處理最重要的步驟就是分別污泥中的水分以削減污泥體積，否則其他污泥處理步驟必需擔當過量不必要的污泥體積負荷。污泥中的水分和污泥固體顆粒是緊密結合在一起的，一般依據(jù)污泥水的存在形式可分為外部水和內部水，其中外部水包括孔隙水、附著水、毛細水、吸附水。污泥顆粒間的孔隙水占污泥水分的絕大部分（一般約為70%~80%），其和污泥顆粒之間的結合力相對較小，一般通過濃縮在重力的作用下即可分別。附著水（污泥顆粒表面上的水膜）和毛細水（約10%~22%）和污泥顆粒之間的結合力強，則須要借助外力，比如接受機械脫水裝置進行分別。吸附水（5%~8%，含內部水）則由于特殊堅實的吸附在污泥顆粒表面上，通常只能接受干燥或者焚燒的方法來去除。內部水必需事先破壞細胞，將內部水變成外部水后，才能被分別。3.10.2產泥量依據(jù)前面計算所知，有以下構筑物排泥。SBR反應池500m3/dP=99%則每日的總排泥為V=500（m3）3.10.3集泥井參數(shù)選取：停留時間HRT=6h，設計總泥量Q=500接受圓形池子，池子的有效體積為池子有效深取7m，則池面積為：則集泥井的直徑：取D=5m，實際面積A=19.6m2水面超高0.3m，則實際高度為7.3m3.10.4污泥濃縮脫水一體機（1用1備）本設計接受FNDY1500濃縮脫水一體機具體技術參數(shù)如下濾帶寬度（mm）：1600泥餅含水率（%）：66—81有效率帶面積（㎡）：29.8履帶運行速率（m/min）：接受無級調速，正常運行速度濃縮段為3—18.5，壓榨段為1.3—6.5主機功率（KW）：0.75+1.5外形尺寸（mm）(L×W×H)：3750×2050×1950

4污水處理站平面布置和高程布置在污水處理廠的廠區(qū)內有各處理單元的構筑物；連通各處理構筑物之間的管、渠極其他管線；幫助性建筑物；道路以及綠地等。因此，要對污水處理廠廠區(qū)內各種工程設施進行合理的平面規(guī)劃。4.1污水處理廠平面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、化驗室等幫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。4.1.1平面布置原則1、污水廠的廠區(qū)面積，應按項目總規(guī)模限制，并作出分期建設的支配，合理確定近期規(guī)模，近期工程投入運行一年內水量宜達到近期設計規(guī)模的60％。2、污水廠的總體布置應依據(jù)廠內各建筑物和構筑物的功能和流程要求，結合廠址地形、氣候和地質條件，優(yōu)化運行成本，便于施工、維護和管理等因素，經技術經濟比較確定。3、污水廠廠區(qū)內各建筑物造型應簡潔美觀，節(jié)約材料，選材適當，并應使建筑物和構筑物群體的效果和四周環(huán)境協(xié)調。4、生產管理建筑物和生活設施宜集中布置，其位置和朝向應力求合理，并應和處理構筑物保持確定距離。5、污水和污泥的處理構筑物宜依據(jù)狀況盡可能分別集中布置。處理構筑物的間距應緊湊、合理，符合國家現(xiàn)行的防火規(guī)范的要求，并應滿足各構筑物的施工、設備安裝和埋設各種管道以及養(yǎng)護、修理和管理的要求。6、污水廠的工藝流程、豎向設計宜充分利用地形，符合排水通暢、降低能耗、平衡土方的要求。7、廠區(qū)消防的設計和消化池、污泥濃縮脫水機房、及其他緊急品倉庫等的位置和設計，應符合國家現(xiàn)行有關防火規(guī)范的要求。8、污水廠內可依據(jù)須要，在適當?shù)攸c設置堆放材料、備件、燃料和廢渣等物料及停車的場地。9、污水廠應設置通向各構筑物和附屬建筑物的必要通道，通道的設計應符合下列要求：主要車行道的寬度：單車道為3.5～4.0m，雙車道為6.0～7.0m，并應有回車道；車行道的轉彎半徑宜為6.0～10.0m；人行道的寬度宜為1.5～2.0m；通向高架構筑物的扶梯傾角一般宜接受30°，不宜大于45°；天橋寬度不宜小于1.0m；車道、通道的布置應符合國家現(xiàn)行有關防火規(guī)范要求，并應符合當?shù)赜嘘P部門的規(guī)定。10、污水廠四周依據(jù)現(xiàn)場條件應設置圍墻，其高度不宜小于2.0m。11、污水廠的大門尺寸應能容運輸最大設備或部件的車輛出入，并應另設運輸廢渣的側門。12、污水廠并聯(lián)運行的處理構筑物間應設勻整配水裝置，各處理構筑物系統(tǒng)間宜設可切換的連通管渠。13、污水廠內各種管渠應全面支配，避開相互干擾。管道困難時宜設置管廊。處理構筑物間輸水、輸泥和輸氣管線的布置應使管渠長度短、損失小、流行通暢、不易堵塞和便于清通。各污水處理構筑物間的管渠連通，在條件適宜時，應接受明渠。管廊內宜敷設儀表電纜、電信電纜、電力電纜、給水管、污水管、污泥管、再生水管、壓縮空氣管等，并設置色標。管廊內應設通風、照明、廣播、電話、火警及可燃氣體報警系統(tǒng)、獨立的排水系統(tǒng)、吊物孔、人行通道出入口和維護須要的設施等，并應符合國家現(xiàn)行有關防火規(guī)范要求。14、污水廠應合理布置處理構筑物的超越管渠。15、處理構筑物應設排空設施，排出水應回流處理。16、污水廠宜設置再生水處理系統(tǒng)。17、廠區(qū)的給水系統(tǒng)、再生水系統(tǒng)嚴禁和處理裝置干脆連接。18、污水廠的供電系統(tǒng)，應按二級負荷設計，重要的污水廠宜按一級負荷設計。當不能滿足上述要求時，應設置備用動力設施。19、污水廠附屬建筑物的組成及其面積，應依據(jù)污水廠的規(guī)模，工藝流程，計算機監(jiān)控系統(tǒng)的水平和管理體制等，結合當?shù)貙嶋H狀況，本著節(jié)約的原則確定，并應符合現(xiàn)行的有關規(guī)定。20、位于寒冷地區(qū)的污水處理構筑物，應有保溫防凍措施。21、依據(jù)維護管理的須要，宜在廠區(qū)適當?shù)攸c設置配電箱、照明、聯(lián)絡電話、沖洗水栓、浴室、廁所等設施。22、處理構筑物應設置適用的欄桿，防滑梯等平安措施，高架處理構筑物還應設置避雷設施。4.1.2平面布置1、工藝流程布置工藝流程布置依據(jù)設計任務書供應的面積和地形，接受直線型布置。這種布置方式生產聯(lián)絡管線短，水頭損失小，管理便利，且有利于日后擴建。2、構（建）筑物平面布置依據(jù)功能，將污水處理廠布置分成三個區(qū)域：1）污水處理區(qū)，由各項污水處理設施組成，呈直線型布置。包括：污水總泵站、格柵間、平流沉砂池、SBR反應池、消毒池、鼓風機房。2）污泥處理區(qū)，位于廠區(qū)主導風向的下風向，由污泥處理構筑物組成，呈直線型布置。包括：集泥井、污泥濃縮脫水機房等。3）生活區(qū)，該區(qū)是將辦公室、宿舍、食堂、鍋爐房、浴房等建筑物組合的一個區(qū)，位于主導風向的上風向。3、污水廠管線布置污水廠管線布置主要有以下管線的布置：1）污水廠工藝管道污水經總泵站提升后，依據(jù)處理工藝經處理構筑物后排入水體。2）污泥工藝管道污泥主要是剩余污泥，依據(jù)工藝處理后運出廠外。3）廠區(qū)排水管道廠區(qū)排水管道系統(tǒng)包括構筑物上清液和溢流管、構筑物放空管、各建筑物的排水管、廠區(qū)雨水管。對于雨水管，水質能達到排放標準，可以干脆排放，而構筑物上清液和溢流管和構筑物放空管及各建筑物的排水管，這些污水的污染物濃度很高，水質達不到排放標準，不能干脆排放，設計中把它們收集后接入泵前集水池接著進行處理。4）空氣管道5）超越管道6）廠區(qū)該水管道和消火栓布置由廠外接入送至各建筑物用水點。廠區(qū)內每隔120.0m的檢間距設置1個室外消火栓。4、廠區(qū)道路布置1）主廠道路布置由廠外道路和廠內辦公樓連接的帶路為主廠道路，道寬6.0m，設雙側1.5m的人行道，并植樹綠化。2）車行道布置廠區(qū)內各主要構（建）筑物布置車行道，道寬4.0m呈環(huán)狀布置。3）步行道布置對于無物品、器材運輸?shù)慕ㄖ?，設步行道和主廠道或車行道相連、廠區(qū)綠化布置，在廠區(qū)的一些地方進行綠化。4.1.3構筑物和建筑物主要設計參數(shù)見附表一4.2污水處理廠高程布置為使污水能在各處理構筑物之間通暢流淌，以保證處理廠的正常運行，需進行高程布置，以確定各構筑物及連接管高程。為降低運行費用和便于維護管理，污水在處理構筑物之間的流淌已按重力流考慮為宜；污泥也最好利用重力流淌，若需提升時，應盡量削減抽升次數(shù)。為保證污泥的順當自流，應精確計算處理構筑物之間的水頭損失，并考慮擴建時預留的儲備水頭。4.2.1主要任務污水處理廠污水處理流程高程布置的主要任務是：1、確定各處理構筑物和泵房的標高；2、確定處理構筑物之間連接管渠的尺寸及其標高；3、通過計算確定各部分的水面標高，從而能夠使污水沿處理流程在處理構筑物之間暢通地流淌，保證污水處理廠的正常運行。4.2.2高程布置原則1、保證污水在各構筑物之間順當自流。2、細致計算管道沿程損失、局部損失，各處理構筑物、計量設備及聯(lián)絡管渠的水頭損失；考慮最大時流量、雨天流量和事故時流量的增加，并留有確定的余地；還應考慮當某座構筑物停止運行時，和其并聯(lián)運行的其余構筑物及有關的連接管渠能通過全部流量。3、考慮遠期發(fā)展，水量增加的預留水頭。4、選擇一條距離最長，水頭損失最大的流程進行水力計算。5、計算水頭損失時，一般應以近期最大流量作為構筑物和管渠的設計流量；計算涉及遠期流量的管渠和設備時，應以遠期最大流量為設計流量，并酌加擴建時的備用水頭。6、設置終點泵站的污水廠，水力計算常以接受處理后污水水體的最高水位作為起點，逆污水處理流程向上倒推計算，以防處理后的污水不能自由流出。二泵站須要的揚程較小，運行費用較低。但同時應考慮挖土深度不宜過大，以免土建投資過大和增加施工上的困難。7、在作高程布置時，還應當留意污水流程和污泥流程的協(xié)作，盡量削減須要提升的污泥量。8、協(xié)調好高程布置和平面布置的關系，做到既削減占地，又有利于污水、污泥輸送，并有利于削減工程投資和運行成本。4.2.3水頭損失計算本設計中構筑物的標高為和構筑物的相對標高。設計地面的標高為0.0m（相對污水廠地面標高）,然后依據(jù)各處理構筑物的之間的水頭損失，推求其它構筑物的設計水面標高，同時考慮遠期發(fā)展，為水量增加確定的預留水頭。⑴出水口至接觸池，選擇DN700mm鋼管，局部水頭損失取沿程損失的30%；查《新編建筑給水排水工程師手冊》,得，又管長則水頭損失為：⑵接觸池查有關手冊，水頭損失本設計取0.3m；⑶接觸池至SBR池，選擇DN700mm鋼管，局部水頭損失取沿程損失的30%；查《新編建筑給水排水工程師手冊》,得，又管長則水頭損失為：⑷SBR池查相關資料，水頭損失本設計取0.5m。⑸SBR池至配水井輸水管接受DN400mm的鋼管，局部損失取沿程損失的30%；查《新編建筑給水排水工程師手冊》,得，又管長則