某啤酒廠污水處理站工藝設(shè)計(jì)(終版)

1、某啤酒廠污水處理站工藝設(shè)計(jì)實(shí)施方案摘 要啤酒廢水中有機(jī)物含量較高，如直接排放，既污染環(huán)境又降低啤酒工業(yè)的原料利用率。為此，許多學(xué)者和廠家對啤酒廢水的處理和利用技術(shù)進(jìn)行研究。本文根據(jù)前人的研究成果綜述了啤酒廢水的處理和利用現(xiàn)狀，結(jié)合啤酒廢水自身的特性，根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn)，通過對幾種處理工藝的比較，確定污水處理采用uasb+cass的工藝。對格柵、調(diào)節(jié)池、uasb池、cass池、污泥濃縮池等進(jìn)行了正確的設(shè)計(jì)和計(jì)算。并參考經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行uasb+cass的處理工藝設(shè)計(jì)，采用uasb+cass工藝處理高濃度有機(jī)廢水，不但使處理流程簡潔，節(jié)省了運(yùn)行管理費(fèi)用，同時還可以回收在處理過程中所產(chǎn)沼氣作為能

2、源的利用，以便我為進(jìn)一步探討效益資源型處理技術(shù)提供借鑒。關(guān)鍵字 啤酒工業(yè)；廢水處理；uasb；cassthe control system design of 200,000t/year brewery production wastewater abstractbeing high levels of organic pollutants, brewery wastewater may not only lead to environmental pollution, but also decrease the utilization ratio of raw material used i

3、n beer production.therefore, many scholars and breweries have paid much attention to developing new techniques for treating and making use of brewery wastewater. this paper makes a comparison among various new techniques on the basis of analyzing the sources and characteristics of brewery wastewater

4、. through several treatments studying, i make the best way to treatment the wastewater from breweryuasb+cass. from this literary you can achieve a lot of ways about uasb+cass.the treatment of calculation, for example, grid accommodator; regulation tank;uasb tank;cass tank;concentrate mud pool and ma

5、ke a detailed explanation for the main building. used uasb treating wastewater of the brewery is maintain the anaerobic granular sludge .with this way, not only make the process flow simple,but also save operating costs, while reducing wastewater concentration, methane can be recycled in the process

6、 of the production as energy use, so that i can provide a reference to further investigate the effectiveness of resource-based processing technology.keywords brewery industry；wastewater treatment；uasb；cass目 錄第一部分 設(shè)計(jì)說明書11. 概述11.1 工程概況11.2 設(shè)計(jì)依據(jù)11.3 任務(wù)書的主要內(nèi)容和要求21.3.1 主要內(nèi)容21.3.2 設(shè)計(jì)要求32. 原水的水質(zhì)和水量及處理要求32.

7、1 原水水量與水質(zhì)32.1.1 建設(shè)規(guī)模32.1.2 設(shè)計(jì)原水水質(zhì)指標(biāo)32.2 處理要求43. 工藝選定43.1 水質(zhì)分析43.2 啤酒廢水處理的流行工藝43.2.1 好氧處理工藝43.2.2 水解好氧處理工藝53.2.3 厭氧好氧聯(lián)合處理技術(shù)53.3 適用于啤酒廢水處理的工藝比較64. 工藝比較64.1 比較工藝的選擇及敘述64.2 方案比較74.2.1 兩個方案的主要構(gòu)筑物比較表74.2.2 兩個方案的主要優(yōu)缺點(diǎn)84.3 處理方案的確定84.3.1 污水處理流程84.3.2 污泥處理流程85. 選定工藝的設(shè)計(jì)95.1 粗格柵95.1.1 構(gòu)筑物95.1.2 主要設(shè)備95.2 調(diào)節(jié)池95.2

8、.1 構(gòu)筑物95.2.2 主要設(shè)備95.3 uasb反應(yīng)池105.3.1 構(gòu)筑物105.3.2 主要設(shè)備105.4 cass反應(yīng)池115.4.1 構(gòu)筑物115.4.2 主要設(shè)備115.4 混凝沉淀池125.5 污泥濃縮池126. 廠區(qū)的相關(guān)布置136.1 平面布置136.1.1各處理單元構(gòu)筑物的平面布置136.1.2 輔助建筑物136.1.3 平面布置原則136.2 高程布置157. 工程投資概算157.1 估算范圍及依據(jù)157.2 第一部分費(fèi)用157.2.1 土建費(fèi)用概算157.2.2 設(shè)備費(fèi)用概算167.3 第二部分費(fèi)用177.4 第三部分費(fèi)用177.5 工程總投資177.6 成本核算17

9、7.6.1 能源消耗費(fèi)e1187.6.2 工資福利費(fèi)e2187.6.3 折舊費(fèi)e3187.6.4 大修維護(hù)費(fèi)e4187.6.5 日常檢修維護(hù)費(fèi)e5187.6.6 管理費(fèi)、銷售費(fèi)和其他費(fèi)用e6187.6.7 處理成本188. 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)198.1 設(shè)計(jì)污染物去除率和處理效果198.2 作業(yè)制度和勞動定員199. 調(diào)試、操作說明209.1 調(diào)試209.2 操作20第二部分 設(shè)計(jì)計(jì)算書201. 主要構(gòu)筑物計(jì)算201.1 格柵201.1.1格柵的作用201.1.2 設(shè)計(jì)參數(shù)201.1.3設(shè)計(jì)計(jì)算211.2 調(diào)節(jié)池251.2.1調(diào)節(jié)池作用251.2.2設(shè)計(jì)參數(shù)251.2.3設(shè)計(jì)計(jì)算251.2.4 調(diào)節(jié)

10、池的攪拌器251.3 uasb反應(yīng)器251.3.1 uasb反應(yīng)器作用251.3.2 設(shè)計(jì)參數(shù)261.3.3 設(shè)計(jì)計(jì)算261.4 cass反應(yīng)池351.4.1 cass反應(yīng)器作用351.4.2 設(shè)計(jì)參數(shù)361.4.3 設(shè)計(jì)計(jì)算361.5 混凝沉淀池451.5.1混凝沉淀池作用451.5.2 平流式沉淀池的設(shè)計(jì)461.6 污泥濃縮池501.6.1 污泥來源501.6.2 設(shè)計(jì)參數(shù)511.6.3 設(shè)計(jì)計(jì)算512. 高程計(jì)算542.1 高程布置原則542.1 水頭損失計(jì)算552.1.1 污水流經(jīng)各處理構(gòu)筑物水頭損失552.1.2 污水管渠水頭損失計(jì)算表552.1.3 高程確定573.1 污泥高程計(jì)算

11、57結(jié) 論58致 謝59參 考 文 獻(xiàn)60第一部分 設(shè)計(jì)說明書1. 概述1.1 工程概況某啤酒廠位于華東某市，地處太湖之濱。該廠的生產(chǎn)規(guī)模為40萬噸啤酒/年，啤酒生產(chǎn)工藝基本采用國內(nèi)外先進(jìn)成熟的工藝。啤酒廢水的主要來源是糖化車間（糖化、過濾洗滌廢水）、發(fā)酵車間（發(fā)酵罐洗滌、過濾廢水）、灌裝車間（洗瓶、滅菌廢水及酒瓶破碎流出的啤酒）以及生產(chǎn)用冷卻廢水等。部分車間的定期消毒和沖洗地面也要排出一些廢水。廠區(qū)也排出一定量的生活廢水。不同車間排出的廢水水質(zhì)有很大差異，麥芽在浸泡過程中，可溶出許多可容性物質(zhì)如多糖、蔗糖、葡萄糖、果膠、礦物質(zhì)鹽和外皮的蛋白朊和纖維素等，這些可容性物質(zhì)約占麥粒重量的0.51.

12、5%，其中2/3為有機(jī)物，其余為無機(jī)物。糖化、發(fā)酵和灌裝車間排出的廢水主要含有各種糖類、多種氨基酸、醇、多種維生素、各種微量元素、酵母菌、纖維素和麥糟等。建設(shè)單位提供場地基本平坦，設(shè)計(jì)范圍130×110米；此外，附近還有大塊農(nóng)田可征用。污水自場地西北角流入，流入點(diǎn)標(biāo)高為-0.8m(±0.00m以生產(chǎn)車間室內(nèi)地坪為準(zhǔn))。處理后污水要求由場地東南角排出，排出點(diǎn)標(biāo)高在-0.8米。該廠所在區(qū)域的電費(fèi)為0.63元/kwh，人員工資按2700元/人計(jì)。計(jì)算折舊時按直線折舊法，折舊率為7.8%；廠內(nèi)有鍋爐房，蒸汽成本為250元/噸。1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)啤酒工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（gb19821-

13、2005）室內(nèi)排水設(shè)計(jì)規(guī)范（gbj14-87）室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范（gbj14-1996）低壓電氣設(shè)備控制（gb/t4720-1984）機(jī)械設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（gbj23175）環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)（gb5096-93）建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)管理?xiàng)l例（國務(wù)院令第253號，1998.11.29）建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范 （gbj15-88）中華人民共和國水污染防治法(1996年修正) (1996年修正)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范gb50010-20021.3 任務(wù)書的主要內(nèi)容和要求1.3.1 主要內(nèi)容 收集和查閱參考資料，了解廢水的水質(zhì)、水量特點(diǎn)； 制訂處理方案 在對水質(zhì)、水量了解的基礎(chǔ)上，結(jié)合廢水處理要求

14、，提出可行的處理方案和工藝流程，通過論證和技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇較為合理的處理流程。 工藝設(shè)計(jì)和計(jì)算確定設(shè)計(jì)規(guī)模，選擇適宜的設(shè)計(jì)參數(shù)，對工藝流程中各構(gòu)筑物進(jìn)行工藝計(jì)算；確定構(gòu)筑物的型式、工藝尺寸和主要構(gòu)造，選擇主要設(shè)備的規(guī)格、型號及配置。 平面和高程布置進(jìn)行污水處理廠的總平面布置設(shè)計(jì)。平面布置應(yīng)按工藝流程和功能的要求合理安排處理構(gòu)筑物、廠內(nèi)管道系統(tǒng)和輔助建筑物的平面位置；進(jìn)行污水處理構(gòu)筑物的高程布置。在必要的水力計(jì)算的基礎(chǔ)上，確定流程中的處理構(gòu)筑物，泵房等的標(biāo)高；選定各連接管渠的尺寸并決定其標(biāo)高，計(jì)算定出各部分的水面標(biāo)高，保證水流通暢。 主要構(gòu)筑物的工藝施工圖設(shè)計(jì)（選34個）綜合工藝、水力、施工、

15、結(jié)構(gòu)和使用要求，對構(gòu)筑物進(jìn)行完整的工藝設(shè)計(jì)，確定各部分的幾何尺寸，構(gòu)造方式，各種管渠的空間布局，施工要求，用圖紙清楚準(zhǔn)確地表達(dá)出來，并給出該構(gòu)筑物所需設(shè)備、材料明細(xì)表。 工程的投資概算和運(yùn)行成本概算。 其它 主要設(shè)備的型號、配置、污水處理啟動，調(diào)試方法、運(yùn)行方式及控制參數(shù)，日常分析監(jiān)測項(xiàng)目和取樣點(diǎn)；勞動定員和其它必要的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。1.3.2 設(shè)計(jì)要求. 設(shè)計(jì)方案選擇合理，工藝流程具有一定靈活性,達(dá)到設(shè)計(jì)任務(wù)要求；. 設(shè)計(jì)計(jì)算概念清楚，參數(shù)選擇恰當(dāng)，計(jì)算正確；說明書簡明扼要，文字流暢，論點(diǎn)明確，書寫工整；. 圖紙表達(dá)正確，符合制圖規(guī)范；圖面整潔，布局合理，圖中線型和尺寸標(biāo)注符合要求，字體應(yīng)為工程字

16、。2. 原水的水質(zhì)和水量及處理要求2.1 原水水量與水質(zhì)2.1.1 建設(shè)規(guī)模根據(jù)廠方提供的資料，啤酒廠的廢水總量為300萬噸/年，年生產(chǎn)時間為250天。2.1.2 設(shè)計(jì)原水水質(zhì)指標(biāo)其中各種污染物濃度見下表1-1。序號指 標(biāo)濃度（mg/l）備注1ph692codcr19003bod59504ss 3205nh3-n136tn227tp82.2 處理要求廢水經(jīng)處理后要求達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)見下表1-2。序號項(xiàng) 目排放濃度（mg/l）1ph692codcr803bod5204ss 705nh3-n156tn107tp33. 工藝選定3.1 水質(zhì)分析啤酒廢水中大量的污染物是溶解性的糖類、乙醇等，這些物質(zhì)具有良好

17、的生物可降解性，處理方法主要是生物氧化法。3.2 啤酒廢水處理的流行工藝3.2.1 好氧處理工藝啤酒廢水處理主要采用好氧處理工藝，主要由普通活性污泥法、生物濾池法、接觸氧化法和sbr法。傳統(tǒng)的活性污泥法由于產(chǎn)泥量大，脫氮除磷能力差，操作技術(shù)要求嚴(yán)，目前已被其他工藝代替。近年來，sbr和氧化溝工藝得到了很大程度的發(fā)展和應(yīng)用。sbr工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)行方式靈活，脫氮除磷效果好，工藝簡單，自動化程度高，節(jié)省費(fèi)用，反應(yīng)推動力大，能有效防止絲狀菌的膨脹。cass工藝(循環(huán)式活性污泥法)是對sbr方法的改進(jìn)。該工藝簡單，占地面積小，投資較低；有機(jī)物去除率高，出水水質(zhì)好，具有脫氮除磷的功能，運(yùn)行可靠，不易

18、發(fā)生污泥膨脹，運(yùn)行費(fèi)用省。3.2.2 水解好氧處理工藝水解酸化可以使啤酒廢水中的大分子難降解有機(jī)物轉(zhuǎn)變成為小分子易降解的有機(jī)物，出水的可生化性能得到改善，這使得好氧處理單元的停留時間小于傳統(tǒng)的工藝。與此同時，懸浮物質(zhì)被水解為可溶性物質(zhì)，使污泥得到處理。水解反應(yīng)工藝式一種預(yù)處理工藝，其后面可以采用各種好氧工藝，如活性污泥法、接觸氧化法、氧化溝和sbr等。啤酒廢水經(jīng)水解酸化后進(jìn)行接觸氧化處理，具有顯著的節(jié)能效果，cod/bod值增大，廢水的可生化性增加，可充分發(fā)揮后續(xù)好氧生物處理的作用，提高生物處理啤酒廢水的效率。因此，比完全好氧處理經(jīng)濟(jì)一些。3.2.3 厭氧好氧聯(lián)合處理技術(shù) 厭氧處理技術(shù)是一種有

19、效去除有機(jī)污染物并使其碳化的技術(shù)，它將有機(jī)化合物轉(zhuǎn)變?yōu)榧淄楹投趸肌μ幚碇懈邼舛鹊膹U水，厭氧比好氧處理不僅運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，而且可回收沼氣；所需反應(yīng)器體積更小；能耗低，約為好氧處理工藝的10%15%；產(chǎn)泥量少，約為好氧處理的10%15%；對營養(yǎng)物需求低；既可應(yīng)用于小規(guī)模，也可應(yīng)用大規(guī)模。厭氧法的缺點(diǎn)式不能去除氮、磷，出水往往不達(dá)標(biāo)，因此常常需對厭氧處理后的廢水進(jìn)一步用好氧的方法進(jìn)行處理，使出水達(dá)標(biāo)。常用的厭氧反應(yīng)器有uasb、af、fasb等，uasb反應(yīng)器與其他反應(yīng)器相比有以下優(yōu)點(diǎn)：沉降性能良好，不設(shè)沉淀池，無需污泥回流不填載體，構(gòu)造簡單節(jié)省造價由于消化產(chǎn)氣作用，污泥上浮造成一定的攪拌，因而不

20、設(shè)攪拌設(shè)備污泥濃度和有機(jī)負(fù)荷高，停留時間短同時，由于大幅度減少了進(jìn)入好氧處理階段的有機(jī)物量，因此降低了好氧處理階段的曝氣能耗和剩余污泥產(chǎn)量，從而使整個廢水處理過程的費(fèi)用大幅度減少。3.3 適用于啤酒廢水處理的工藝比較不同處理方法的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)比較，見表1-3。表1-3 不同處理方法的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)比較處理方法主要技術(shù)、經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)好氧工藝生物接觸氧化法采用兩級接觸氧化工藝，可防止高糖含量廢水引起污泥膨脹現(xiàn)象；但需要填料過大，不便于運(yùn)輸和裝填，且污泥排放量大。氧化溝工藝簡單，運(yùn)行管理方便，出水水質(zhì)好，但污泥濃度高，污水停留時間長，基建投資大，曝氣效率低，對環(huán)境溫度要求高sbr法占地面積小，機(jī)械設(shè)備

21、少，運(yùn)行費(fèi)用低，操作簡單，自動化程度高；但還需曝氣能耗，污泥產(chǎn)量大。厭氧好氧工藝水解好氧技術(shù)節(jié)能效果顯著，且bod/cod值增大，廢水的可生化性能增加，可縮短總水力停留時間，提高處理效率，剩余污泥量少uasb好氧技術(shù)技術(shù)上先進(jìn)可行，投資小，運(yùn)行成本低，效果好，可回收能源，產(chǎn)出顆粒污泥產(chǎn)品，由一定收益；操作要求嚴(yán)4. 工藝比較4.1 比較工藝的選擇及敘述由以上可知，在啤酒廢水處理中，處理效率較好的為厭氧好氧組合工藝。為了更清楚的了解厭氧好氧組合工藝的處理方法的處理效果及最優(yōu)化方案，選用uasb-cass組合工藝與ic+cass進(jìn)行模擬比較。4.2 方案比較4.2.1 兩個方案的主要構(gòu)筑物比較表表

22、1-4 主要構(gòu)筑物比較表指標(biāo)ic（內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器）uasb（升流式厭氧污泥床反應(yīng)器）初期投資比較（萬）高低設(shè)備成熟性較成熟（90年代發(fā)明）最成熟（70年代發(fā)明）微生物溫度范圍要求35±335±3微生物ph范圍要求6.87.26.87.2污泥要求顆粒污泥顆粒或絮狀污泥容積負(fù)荷102458（kgcod/m3/d）長徑比4813占地面積較小較大廠家推薦設(shè)備材質(zhì)碳鋼+防腐鋼砼設(shè)備耐久性能一般較好施工難度較大一般動力消耗情況較大一般cod去除效率8590%8590%耐負(fù)荷沖擊最強(qiáng)較強(qiáng)維修維護(hù)較復(fù)雜簡單懸浮物（ss）要求較高（要求ss含量低）一般系統(tǒng)總運(yùn)行價格（元/噸）中低單個設(shè)備價

23、格稍高一般污泥是否容易解體更容易容易污泥是否容易購買不易購買易購買污泥估計(jì)價格1000元/噸400元/噸4.2.2 兩個方案的主要優(yōu)缺點(diǎn)uasb+cass法處理工藝與ic+cass處理工藝優(yōu)缺點(diǎn)比較如下表：表1-5 工藝優(yōu)缺點(diǎn)比較uasb+cassic+cass主要優(yōu)點(diǎn)uasb(1) 處理能力大，處理效率高，運(yùn)行性能穩(wěn)定，構(gòu)造比較簡單；(2) 頂部具有特殊的三相分離器；(3) 污泥無需特殊的攪拌設(shè)備；ic(1) 反應(yīng)器為立式結(jié)構(gòu)，占地面積小；(2) 有機(jī)負(fù)荷高；(3) 耐沖擊負(fù)荷性能強(qiáng)。主要缺點(diǎn)1. 進(jìn)水中懸浮物需要適當(dāng)控制，不宜過高，一般控制在100mg/l以下； 2. 污泥床內(nèi)有短流現(xiàn)象，

24、影響處理能力；1. 運(yùn)行費(fèi)用高2. 缺乏在ic反應(yīng)器水力條件下培養(yǎng)活性和沉降性能良好的顆粒污泥關(guān)鍵技術(shù)。目前國內(nèi)引進(jìn)的ic反應(yīng)器均采用荷蘭進(jìn)口的顆粒污泥接種，增加了工程造價。4.3 處理方案的確定4.3.1 污水處理流程通過上述分析比較，本案選用厭氧好氧處理。其工藝流程如下所示。廢水格柵/調(diào)節(jié)池uasb反應(yīng)器cass反應(yīng)池混凝沉淀池出水4.3.2 污泥處理流程本流程污泥的主要來源為格柵、調(diào)節(jié)池和沉淀池需要進(jìn)行濃縮和脫水的處理后才能外運(yùn)，處理流程如下：污泥污泥濃縮池污泥脫水外運(yùn)泥餅5. 選定工藝的設(shè)計(jì)5.1 粗格柵5.1.1 構(gòu)筑物功 能：放置機(jī)械格柵數(shù) 量：1座結(jié) 構(gòu)：磚混結(jié)構(gòu)尺 寸：320&

25、#215;130×920（h）mm5.1.2 主要設(shè)備機(jī)械格柵功 能：去除大顆粒懸浮物型 號：hf-500數(shù) 量：1臺柵 寬：b=20mm柵 隙：b=20mm安裝角度：= 60°電機(jī)功率：n=1.1kw5.2 調(diào)節(jié)池5.2.1 構(gòu)筑物功 能：調(diào)節(jié)水量數(shù) 量：1座尺 寸：25000×20000×8500（h）mmhrt：6.0h5.2.2 主要設(shè)備 潛水?dāng)嚢铏C(jī)功 能：使廢水混合均勻型 號：qjb7.5/6640/3-303/c/s推 力：990n數(shù) 量：3臺功 率：n=7.5kw 配水泵功 能：uasb進(jìn)水泵型 號：qxg250-11-11數(shù) 量：2臺流

26、量：q=69.5l/s揚(yáng) 程：h=15m功 率：n=11.0kw5.3 uasb反應(yīng)池5.3.1 構(gòu)筑物功 能：去除codcr、bod5、ss，產(chǎn)生沼氣池 數(shù)：6座類 型：鋼筋砼結(jié)構(gòu)尺 寸：18000×11000×6500（h）mm 容積負(fù)荷（nv）為：污泥產(chǎn)率（x）：產(chǎn)期率：cod去除率80%；bod去除率85%5.3.2 主要設(shè)備 水封功 能：保持uasb中氣相一定壓力數(shù) 量：2臺尺 寸：500×1200（h）mm 沼氣貯罐尺 寸：13000mm×h6500mm數(shù) 量：1臺5.4 cass反應(yīng)池5.4.1 構(gòu)筑物功 能：去除codcr、bod5、ss

27、結(jié) 構(gòu)：鋼筋砼結(jié)構(gòu)數(shù) 量：6座 尺 寸：45000×8500×5000（h）mmbod污泥負(fù)荷（ns）為：水充比（）：0.325.4.2 主要設(shè)備 鼓風(fēng)機(jī)功 能：提供氣源數(shù) 量：2臺（一用一備）型 號：dg超小型離心鼓風(fēng)機(jī)風(fēng) 量：q=50m3/min風(fēng) 壓：p=63.8kpa功 率：n=75.0kw 盤式膜片曝氣器功 能：充氧、攪拌數(shù) 量：1728個型 號：qmzm-300氧利用率：35%59% 潷水器功 能：排上清液型 號：xbs300數(shù) 量：6臺管 徑：dn200排水量：功 率：n=1.5kw5.4 混凝沉淀池功 能：去除ss結(jié) 構(gòu)：鋼筋砼結(jié)構(gòu)數(shù) 量：4座 尺 寸：18

28、000×11000×6500（h）mm5.5 污泥濃縮池功 能：濃縮污泥數(shù) 量：2座結(jié) 構(gòu)：鋼筋砼結(jié)構(gòu)尺 寸：d6500×h5800mm6. 廠區(qū)的相關(guān)布置6.1 平面布置6.1.1各處理單元構(gòu)筑物的平面布置處理構(gòu)筑物是污水處理的主體建筑物，在對它們進(jìn)行平面布置時，應(yīng)根據(jù)各構(gòu)筑物的功能和水力要求結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦蔚刭|(zhì)條件，確定它們在廠區(qū)內(nèi)的平面布置應(yīng)考慮：（1）貫通連接各處理構(gòu)筑物之間管道應(yīng)直通，應(yīng)避免曲折，造成管理不便。（2）土方量做到基本平衡，避免劣質(zhì)土壤地段。（3）在各處理構(gòu)筑物之間應(yīng)保持一定間距，以滿足放工要求，一般間距要求510m，如有特殊要求構(gòu)筑物其間距按有

29、關(guān)規(guī)定執(zhí)行。（4）各處理構(gòu)筑物之間在平面上應(yīng)盡量緊湊，減少占地面積。6.1.2 輔助建筑物污水處理的輔助建筑物有泵房、辦公室、集中控制室、水質(zhì)分析化驗(yàn)室等，其建筑面積按具體情況而定，輔助建筑物之間往返距離應(yīng)短而方便、安全。化驗(yàn)室化驗(yàn)室應(yīng)與處理構(gòu)筑物保持適當(dāng)距離，并應(yīng)位于處理構(gòu)筑物夏季主風(fēng)向所在的上風(fēng)向處。綜上所述，設(shè)計(jì)污水處理站平面布置圖時，要根據(jù)工藝要求滿足各種管道布置間距，滿足良好的交通功能，有良好的綠化環(huán)境，對四周環(huán)境沒有污染，又要滿足各種功能要求，節(jié)約用地的原則。本設(shè)計(jì)的平面布置詳見相關(guān)圖紙。6.1.3 平面布置原則(1) 處理構(gòu)筑物的布置應(yīng)緊湊，節(jié)約用地并便于管理。(2) 處理構(gòu)筑物

30、應(yīng)盡可能地按流程順序布置，以避免管線迂回，同時應(yīng)充分利用地形，以減少土方量。(3) 經(jīng)常有人工作的建筑物如辦公，化驗(yàn)等用房應(yīng)布置在夏季主風(fēng)向的上風(fēng)一方，在北方地區(qū)，并應(yīng)考慮朝陽。(4) 在布置總圖時，應(yīng)考慮安排充分的綠化地帶，為污水處理廠的工作人員提供一個優(yōu)美舒適的環(huán)境。(5) 總圖布置應(yīng)考慮遠(yuǎn)近結(jié)合，有條件時，可按遠(yuǎn)景規(guī)劃水量布置，將處理構(gòu)筑物分為若干系列，分期建設(shè)。(6) 構(gòu)筑物之間的距離應(yīng)考慮敷設(shè)管渠的布置，運(yùn)轉(zhuǎn)管理的需要和施工的要求，一般采用5到10米。(7) 污泥處理構(gòu)筑物應(yīng)盡可能布置成單獨(dú)的組合，以策安全，并方便管理。(8) 變電站的位置應(yīng)設(shè)在耗電量大的構(gòu)筑物附近，高壓線應(yīng) 避免廠

31、內(nèi)架空敷設(shè)。(9) 污水廠內(nèi)管線種類很多，應(yīng)綜合考慮布置，以免發(fā)生矛盾，污水和污泥管道應(yīng)盡可能考慮重力自流。(10) 如有條件，污水廠內(nèi)的壓力管線和電纜可合并敷設(shè)在一條管廊或管溝內(nèi)，以利于維護(hù)和檢修。(11) 污水廠內(nèi)應(yīng)設(shè)超越管，以便在發(fā)生事故時，使污水能超越一部分或全部構(gòu)筑物，進(jìn)入下一級構(gòu)筑物或事故溢流。綜上所述，設(shè)計(jì)污水處理站平面布置圖時，要根據(jù)工藝要求滿足各種管道布置間距，滿足良好的交通功能，有良好的綠化環(huán)境，對四周環(huán)境沒有污染，又要滿足各種功能要求，節(jié)約用地的原則。表1-6 平面布置序號名稱規(guī)格數(shù)量（座）備注l×b×h(m)d×h(m)1格柵3.2

32、5;1.3×0.9212調(diào)節(jié)池30×25×4.513uasb18×11×6.564cass45×8.5×565混凝池3×3×3.266平流式沉淀池18×11×6.547集泥井6×4×818污泥濃縮池9.5×529一體機(jī)房10×9×4110沼氣罐11×6.5111綜合樓14×8×416.2 高程布置根據(jù)要求污水處理廠流程最后一個構(gòu)筑物的出水必須保證能自流排放。同時考慮到構(gòu)筑物地基處理問題，因此污水處理廠流程最

33、后一個構(gòu)筑物平流沉淀池的設(shè)計(jì)水位為1.10m。7. 工程投資概算7.1 估算范圍及依據(jù)污水處理廠的投資包括第一部分費(fèi)用（土建費(fèi)和設(shè)備費(fèi)用）、第二部分費(fèi)用（設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試費(fèi)用）和第三部分費(fèi)用（稅收費(fèi)用）。7.2 第一部分費(fèi)用7.2.1 土建費(fèi)用概算序號名稱構(gòu)筑物尺寸大小數(shù)量體積（m3）材質(zhì)單價（萬元）造價（萬元）1格柵3.2×1.3×0.9214鋼筋砼0.050.22調(diào)節(jié)池30×25×4.513375鋼筋砼0.05168.753uasb18×11×6.567722鋼筋砼0.05386.14cass45×8.5×561

34、1475鋼筋砼0.05573.755混凝池3×3×3.26172.8鋼筋砼0.058.646平流式沉淀池18×11×6.545148鋼筋砼0.05257.47集泥井6×4×81270鋼筋砼0.0513.58污泥濃縮池d=9.5m；h=5m2708.5鋼筋砼0.0535.4259一體機(jī)房10×9×41306鋼筋砼0.0515.310綜合樓14×8×41448鋼筋砼0.0522.4合計(jì)1481.465萬元表1-7 土建費(fèi)用概算表7.2.2 設(shè)備費(fèi)用概算表1-8 設(shè)備費(fèi)用概算表名稱型號個數(shù)單價金額（萬

35、元）備注中格柵hf-500型鏈條式回轉(zhuǎn)格柵除污機(jī)110污水提升水泵200qw250-15-18.53672用1備潷水器xbs-30061.4刮泥機(jī)hjg-5刮泥機(jī)214.8曝氣器qmzm-30017280.01推流攪拌機(jī)qjb7.5/6640/3-303/c/s203.5鼓風(fēng)機(jī)rf-250a型44.23用1備污泥回流泵350qw1100-10-45泵672.6壓濾機(jī)箱式壓濾機(jī)3902用1備污泥濃縮池?cái)嚢铏C(jī)zj-470型攪拌刮泥機(jī)62.1設(shè)備費(fèi)用小計(jì)1062.88萬元直接費(fèi)用為：1481.465+1062.88=2544.345萬元7.3 第二部分費(fèi)用第二部分費(fèi)用包括建設(shè)單位管理費(fèi)、征地拆遷費(fèi)、

36、工程監(jiān)理費(fèi)、供電費(fèi)、設(shè)計(jì)費(fèi)、招標(biāo)管理費(fèi)等。按第一部分費(fèi)用的50%計(jì)算。 2544.345×50%=1272.2萬元7.4 第三部分費(fèi)用第三部分費(fèi)用包括預(yù)備費(fèi)、價格因素預(yù)備費(fèi)、建設(shè)期貸款利息、鋪底流動資金。工程預(yù)備費(fèi)按第一部分費(fèi)用的10%計(jì)，則：2544.345×10%=254.5萬元價格因素預(yù)備費(fèi)按第一部分費(fèi)用的5%計(jì)，則： 2544.345×5%=127.22萬元貸款期利息、鋪底流動資金按第一部分費(fèi)用的20%計(jì)，則：2544.345×20%=508.869萬元第三部分費(fèi)用合計(jì)： 254.5+127.22+508.869=890.589萬元7.5 工程總

37、投資項(xiàng)目總投資=第一部分費(fèi)用+第二部分費(fèi)用+第三部分費(fèi)用 ： 2544.345+1272.2+890.589=4707.134萬元7.6 成本核算污水處理廠處理成本通常包括處理后污水排放費(fèi)、能源消耗費(fèi)、藥劑費(fèi)、工資福利費(fèi)、固定資產(chǎn)折舊費(fèi)、大修理費(fèi)、檢修維修費(fèi)、行政管理費(fèi)以及污泥綜合利用收入等費(fèi)用。項(xiàng)目總投資s=4707.134萬元7.6.1 能源消耗費(fèi)e1e1=365×24n×d=8760×(90×4+45×6+100)×1.2=767.376萬元/年式中 n污水處理廠內(nèi)水泵，鼓風(fēng)機(jī)或空壓機(jī)及其他機(jī)電設(shè)備（不包括備用設(shè)備）功率，kw；

38、 d電費(fèi)單價，元/(kw·h)，取1.2元/(kw·h)。7.6.2 工資福利費(fèi)e2e2=an=2.4×46=110.4萬元/年7.6.3 折舊費(fèi)e3e3=sp3=4707.134×5%=235.357萬元/年7.6.4 大修維護(hù)費(fèi)e4e4=sp4=4707.134×2%=94.143萬元/年7.6.5 日常檢修維護(hù)費(fèi)e5e5=sp5=4707.134×1%=47.071萬元/年7.6.6 管理費(fèi)、銷售費(fèi)和其他費(fèi)用e6管理費(fèi)、銷售費(fèi)和其他費(fèi)用包括管理和銷售部門的辦公費(fèi)、取暖費(fèi)、租憑費(fèi)、保險費(fèi)、差旅費(fèi)、研究試驗(yàn)費(fèi)、會議費(fèi)、成本中列支的稅

39、金，以及其他不屬于以上項(xiàng)目的支出等，可以按以上各項(xiàng)目費(fèi)用總和的15%的比率計(jì)算。所以：e6=(e1+e2+e3+e4+e5)p6=(767.376+110.4+235.357+94.143+47.071)×15%=188.16萬元/年7.6.7 處理成本1）年處理成本：e=e1+e2+e3+e4+e5+e6=376.312萬元2）年處理量：q=300萬噸/年3）單位處理成本：e/q=1.25元/m³水8. 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)8.1 設(shè)計(jì)污染物去除率和處理效果根據(jù)處理要求和處理工藝流程，各級處理單元的污染物去除率分析如下。表1-9 各級處理單元的污染物去除率分析序號名稱項(xiàng)目codc

40、r(mg/l)bod5(mg/l)nh3-n(mg/l)ss(mg/l)tn(mg/l)tp(mg/l)1格柵+調(diào)節(jié)池進(jìn)水190095013320228去除率/-/出水190095013-2282uasb反應(yīng)器進(jìn)水190095013-228去除率80%85%/-/出水380142.513-2283cass反應(yīng)池進(jìn)水380142.513-228去除率85%88%80%-60%60%出水5717.12.6-8.84.84混凝沉淀池進(jìn)水5717.12.6-8.84.8去除率/-/80%出水5717.12.6568.80.96注：在處理廢水時，ss在生物處理中均能被去除且與產(chǎn)生的生物污泥混合去除，至出

41、水排放時可以達(dá)到出水標(biāo)準(zhǔn)，故表格中不再核算ss的去除率。8.2 作業(yè)制度和勞動定員污水處理廠全年連續(xù)運(yùn)行，實(shí)行一周五日工作制，部分工序?qū)嵭忻咳杖?，每班八小時。污水處理廠總共有員工10人，工作人員8人，管理人員2人。9. 調(diào)試、操作說明9.1 調(diào)試在工程竣工，應(yīng)有專業(yè)人員進(jìn)行調(diào)試，待運(yùn)轉(zhuǎn)正常后方可投入生產(chǎn)。主要為調(diào)試cass池的空氣進(jìn)量，以確保在cass中有足夠的溶解氧以供反應(yīng)池中反應(yīng)的正常進(jìn)行。9.2 操作操作管理人員應(yīng)該掌握基本的管理方法和檢測方法，工作的內(nèi)容為：每天三次測定cass池中的溶解氧，并調(diào)節(jié)空氣量。每天在uasb池中取樣，檢查出水中的bod、cod。每天在混凝沉淀池取樣，檢測出

42、水中的cod、bod、ss，調(diào)節(jié)混凝池中的加藥量，確保達(dá)到出水標(biāo)準(zhǔn)。第二部分 設(shè)計(jì)計(jì)算書1. 主要構(gòu)筑物計(jì)算1.1 格柵1.1.1格柵的作用格柵是污水處理廠的第一道處理構(gòu)筑物，它的作用是保護(hù)水泵，用以攔截可能堵塞水泵機(jī)組和閥們的污水中較大的懸浮物、漂染物、纖維物質(zhì)和固體顆粒物質(zhì)，從而保證后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理能正常運(yùn)行。1.1.2 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量q=300萬噸/年=12000m3/d=500m3/h=0.139m3/s；最大設(shè)計(jì)流量qmax=0.1391.5=0.2085m3/s；進(jìn)水渠內(nèi)有效水深一般為0.20.5 m，現(xiàn)取值h=0.5m；柵前流速0.40.8m/s；現(xiàn)取值為v1=0.8m/s

43、；過柵流速0.61.0m/s；現(xiàn)取值為v=0.6m/s；進(jìn)水渠道寬 ;1.1.3設(shè)計(jì)計(jì)算中格柵柵條間距為1040mm，現(xiàn)取值為b=20mm=0.020m； 柵條間隙數(shù)（n） (n取值33) 式中： 最大設(shè)計(jì)流量，m3/s； 格柵傾角，取60°； 格柵凈間距，m； 柵前水深，m； 過柵流速，m/s；圖2-1 格柵設(shè)計(jì)計(jì)算示意圖 柵槽寬度（b）設(shè)柵條斷面為銳邊圓形斷面式中：柵條寬度，m ； 柵條間隙數(shù)，個；格柵凈間距，m； 進(jìn)水渠道漸寬部分的長度（）設(shè)漸寬部分展開角度，則 式中：柵槽寬度，m；進(jìn)水渠寬，m；漸寬部分展開角度，取20°；校核柵前流速： ，符合要求 柵槽與出水渠道連

44、接處的漸窄部分長度（） 式中：進(jìn)水渠道漸寬部分的長度m 通過格柵的水頭損失（）設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面，見下表5-1查得表2-1阻力系數(shù)計(jì)算公式柵條斷面形狀公式形狀系數(shù)銳邊矩形2.42迎水面為半圓形的矩形1.83圓形1.79迎水、背水均為半圓形的矩形1.67正方形:收縮系數(shù)，一般為0.64 式中：形狀系數(shù)柵條寬度，m；格柵間距，m；過柵流速，m/s；系數(shù)，格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，一般采用數(shù)值為3； 格柵傾斜角，60°； 柵后槽總高度（h）： 式中：柵前水深，m；通過格柵的損失，m；超高，一般采用0.3m； 柵槽總長度（l）： 式中：進(jìn)水渠道漸寬部分的長度，m；柵槽與出水渠道

45、連接處的窄部分的長度，m；柵前渠道深，m； ；格柵傾角（60°）； 每日柵渣量（w）： 在格柵間隙20mm的情況下，設(shè)柵渣量為每1000污水產(chǎn)0.06 。 式中：柵渣量污水，格柵間隙為1625mm時，=0.100.05；格柵間隙為3050mm時，=0.030.01；污水流量總變化系數(shù)1.21.5，現(xiàn)取1.5；渣量大于時，為了改善勞動與衛(wèi)生條件用械清渣格柵。校核： 式中：柵前水速，；一般取0.4m/s0.9m/s；最小設(shè)計(jì)流量，；進(jìn)水?dāng)嗝婷娣e，； 設(shè)計(jì)流量，。 在之間，符合設(shè)計(jì)要求。1.2 調(diào)節(jié)池1.2.1調(diào)節(jié)池作用調(diào)節(jié)池的作用是減小和控制污水水量，水質(zhì)的波動，為后續(xù)處理提供最佳運(yùn)行條

46、件。水量及水質(zhì)的調(diào)節(jié)可以提高廢水的可處理性，減少在生化處理過程中可能產(chǎn)生的沖擊負(fù)荷，對微生物有毒的物質(zhì)可以得到稀釋，短期排出的高溫廢水還可以得到降溫處理。1.2.2設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量q=300萬噸/年=12000m3/d=500m3/h=0.139m3/s；水力停留時間t=6h1.2.3設(shè)計(jì)計(jì)算（1）調(diào)節(jié)池有效容積池子有效容積v=qt=500×6=3000（2）調(diào)節(jié)池尺寸取池總高h(yuǎn)=4.5m，其中超高0.5m，有效水深h=4m則池面積 池長取l=30m 池寬取b=25m則池子總尺寸為l×b×h=30m×25m×4.5m1.2.4 調(diào)節(jié)池的攪拌器

47、使廢水混合均勻，調(diào)節(jié)池下設(shè)潛水?dāng)嚢铏C(jī)，根據(jù)手冊查的攪拌機(jī)選型qjb7.5/6640/3-303/c/s 2臺。1.3 uasb反應(yīng)器1.3.1 uasb反應(yīng)器作用uasb，即上流式厭氧污泥床，集生物反應(yīng)與沉淀于一體，是一種結(jié)構(gòu)緊湊，效率高的厭氧反應(yīng)器。uasb反應(yīng)池由進(jìn)水分配系統(tǒng)、反應(yīng)區(qū)、三相分離器、出水系統(tǒng)、排泥系統(tǒng)及沼氣收集系統(tǒng)組成。uasb反應(yīng)池有以下優(yōu)點(diǎn)：沉降性能良好，不設(shè)沉淀池，無需污泥回流；不填載體，構(gòu)造簡單節(jié)省造價；由于消化產(chǎn)氣作用，污泥上浮造成一定的攪拌，因而不設(shè)攪拌設(shè)備；污泥濃度和有機(jī)負(fù)荷高，停留時間短。廢水在uasb反應(yīng)器中進(jìn)行厭氧分解，去除大部分cod并將難生物降解的大分

48、子物質(zhì)分解為易生物降解的小分子物質(zhì)。它的污泥床內(nèi)生物量多，容積負(fù)荷率高，廢水在反應(yīng)器內(nèi)的水力停留時間較短，因此所需池容大大縮小9。其設(shè)備簡單，運(yùn)行方便，勿需設(shè)沉淀池和污泥回流裝置，不需充填填料，也不需在反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)機(jī)械攪拌裝置，造價相對較低，便于管理，且不存在堵塞問題。1.3.2 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量q=300萬噸/年=12000m3/d=500m3/h=0.139m3/s；容積負(fù)荷（nv）為：；污泥產(chǎn)率（x）：；產(chǎn)期率：表2-2 uasb反應(yīng)器進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)指標(biāo)codcrbod5nh3-nsstntp進(jìn)水(mg/l)190095013-228去除率85%85%/-/出水(mg/l)285142

49、.513-2281.3.3 設(shè)計(jì)計(jì)算1.3.3.1 uasb反應(yīng)器結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算（1）反應(yīng)器容積計(jì)算 (包括沉淀區(qū)和反應(yīng)區(qū))uasb有效容積為：式中：v有效 - 反應(yīng)器有效容積，m3 q - 設(shè)計(jì)流量，m3/d s0 - 進(jìn)水有機(jī)物濃量，kgcod/m3 nv - 容積負(fù)荷，kgcod/(m3·d)（2）uasb反應(yīng)器的形狀和尺寸 由于進(jìn)水量較大，故設(shè)工程設(shè)計(jì)反應(yīng)器6座，考慮到經(jīng)濟(jì)因素，反應(yīng)器橫截面為矩形，且每3座反應(yīng)池共璧合建。反應(yīng)器有效高度為5m，則橫截面積 單池面積 單池從布水均勻性和經(jīng)濟(jì)性考慮，矩形池長寬比在2：1以下較為合適設(shè)池長l=18m，則寬 ，取11m 。單池截面積：設(shè)

50、計(jì)反應(yīng)池總高=6.5m，其中超高0.5 m （一般應(yīng)用時反應(yīng)池裝液量為70%-90%） 單池總?cè)莘e 單池有效反應(yīng)容積 單個反應(yīng)器實(shí)際尺寸 18m×11 m×6.5 m反應(yīng)器數(shù)量 6座總池面積 反應(yīng)器總?cè)莘e 總有效反應(yīng)容積 ， 符合要求；uasb體積有效系數(shù)，在70%-90%之間，符合要求。 水力停留時間（hrt）及水力負(fù)荷率(vr) ，符合設(shè)計(jì)要求。1.3.3.2 三相分離器構(gòu)造設(shè)計(jì)（1）設(shè)計(jì)說明三相分離器要具有氣、液、固三相分離的功能。三相分離器的設(shè)計(jì)主要包括沉淀區(qū)、回流縫、氣液分離器的設(shè)計(jì)。（2）沉淀區(qū)的設(shè)計(jì)三相分離器的沉淀區(qū)的設(shè)計(jì)同二次沉淀池的設(shè)計(jì)相同，主要是考慮沉淀

51、區(qū)的面積和水深，面積根據(jù)廢水量和表面負(fù)荷率決定。由于沉淀區(qū)的厭氧污泥及有機(jī)物還可以發(fā)生一定的生化反應(yīng)產(chǎn)生少量氣體，這對固液分離不利，故設(shè)計(jì)時應(yīng)滿足以下要求： 1）沉淀區(qū)水力表面負(fù)荷<1.0m/h2）沉淀器斜壁角度設(shè)為50°，使污泥不致積聚，盡快落入反應(yīng)區(qū)內(nèi)。 3）進(jìn)入沉淀區(qū)前，沉淀槽底逢隙的流速2m/h 4）總沉淀水深應(yīng)大于1.5m5）水力停留時間介于1.52h 如果以上條件均能滿足，則可達(dá)到良好的分離效果。本工程設(shè)計(jì)中，與短邊平行，沿長邊每池布置6個集氣罩，構(gòu)成6個分離單元，則每池設(shè)置6個三相分離器。三相分離器長度b=10m ，每個單元

52、寬度b=l/6=18/6=3m 。沉淀區(qū)的沉淀面積即為反應(yīng)器的水平面積，即1188 m2。沉淀區(qū)的表面負(fù)荷率 （3）回流縫設(shè)計(jì) 圖2-2 三相分離器結(jié)構(gòu)示意圖設(shè)上下三角形集氣罩斜面水平夾角= 55°，取h3 = 1.1m；式中：b1 下三角集氣罩底水平寬度，m; 下三角集氣罩斜面的水平夾角；h3 下三角集氣罩的垂直高度，m則相鄰兩個下三角形集氣罩之間的水平距離：則下三角形回流縫面積為：下三角集氣罩之間的污泥回流逢中混合液的上升流速()可用下式計(jì)算：，符合設(shè)計(jì)要求。式中： q1 反應(yīng)器中廢水流量，m3/h； s1 下三角形集氣罩回流逢面積，m2；設(shè)上三角形集氣罩下端與下三角斜面之間水平距離的回流縫的寬度b3=cd= 0.45 m，則上三角形回流縫面積為：上下三角形集氣罩之間回流逢中流速()可用下式計(jì)算：