t小區(qū)生活污水處理

1、摘 要建筑小區(qū)主要是指居住區(qū)、療養(yǎng)院、商業(yè)中心、機(jī)關(guān)學(xué)校等具有幾種(或一種)功能的、相對獨(dú)立的區(qū)域，其排水系統(tǒng)一般不在城市市政管網(wǎng)覆蓋范圍之內(nèi)。小區(qū)污水屬于生活污水范疇，一般水量較小，在我國通常把設(shè)計(jì)規(guī)模小于4000m3/d的污水處理稱為小區(qū)污水處理。小區(qū)污水一般水量、水質(zhì)變化較大，污染物濃度比城市污水低，可生化性好，因而易于處理，并通過消毒處理可回用，節(jié)約水資源。本設(shè)計(jì)要求處理水量為500t/d的小區(qū)生活污水（以居住小區(qū)為背景），設(shè)計(jì)方案采用序批式間歇活性污泥法。SBR是序列間歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）

2、的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法。SBR的技術(shù)關(guān)鍵是運(yùn)行周期T的控制，采用時(shí)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(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動態(tài)沉淀。它的主要特征是在運(yùn)行上的有序和間歇操作，SBR技術(shù)的核心是SBR反應(yīng)池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉池等功能于一池，無污泥回流系統(tǒng)。應(yīng)用序批式活性污泥法工藝，使出水水質(zhì)達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠新污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）標(biāo)準(zhǔn)的要求，并通過消毒回用，達(dá)到“零”排放目的?？勺鳛橹行蜆潜P生活污水處理工程的技術(shù)參考。關(guān)鍵字：小區(qū)生活污水處理，SBR，回用Abstra

3、ctionCommunity building is mainly residential, nursing homes, commercial centers, schools and other institutions have several (or a) functional.relatively independent of the region, its drainage system is generally not of urban pipe network coverage areas.Area Sewage effluent is living areas, the ge

4、neral stood smaller, China usually in the design and size of less than 4000m3/d of sewage treatment known as Area sewage treatment.Sewage water district general, the larger changes to the water quality and pollutant concentrations lower than in urban sewage, biodegradability, and therefore easier to

5、 deal with, and through disinfection can be used to save water resources.The design requirements for water treatment 500t/d the life of the sewage district (Residential Area background) design programs using sequencing batch activated sludge process.SBR is the sequencing batch reactor (Sequencing Ba

6、tch Reactor Activated Sludge Process) short is a means by intermittent aeration to the operation of activated sludge wastewater treatment technology, also known as sequencing batch reactor.SBR technology is the key to the operation cycle of T control using time-division mode of operation in space se

7、gmentation alternative mode of operation, non-stable alternative biochemical reaction steady biochemical reactions, Still precipitation ideal alternative to the traditional dynamic precipitation.Its main feature is on the run in an orderly and intermittent operation, SBR is the core technology SBR p

8、ool, The pool is set, the early Shen, biodegradable, two sedimentation tank, and other functions in a pool, returning without sludge system.Application of sequencing batch reactor process using water to <<urban sewage treatment plant new emission standards>> (GB18918-2002) Standard requi

9、rements, and through the use of disinfection to achieve "zero" emission purposes. As a medium-sized flats sewage treatment works for technical reference.Key words: Quarter sewage,treatment,SBR,Reuse目 錄1 概述21.1 設(shè)計(jì)背景21.2 設(shè)計(jì)資料2 確定污水處理量2 污水進(jìn)出水質(zhì)21.3 設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)21.4 建設(shè)原則22 處理工藝流程的確定42.1 污水處理工藝確定42.1

10、.1 小區(qū)污水處理站特點(diǎn)42.1.2 小區(qū)污水處理工藝比較42.1.3 選用SBR工藝原因52.2 污泥處理工藝確定62.3 中水處理工藝確定62.4 惡臭氣體的處理72.5 生活污水處理工藝流程83 污水處理工藝設(shè)計(jì)及計(jì)算93.1 格柵槽的設(shè)計(jì)9 格柵的設(shè)計(jì)93.1.2 分流格柵槽布置113.2 調(diào)節(jié)池113.3 SBR反應(yīng)池的設(shè)計(jì)計(jì)算113.3.1 設(shè)計(jì)說明113.3.2 設(shè)計(jì)計(jì)算133.4 鼓風(fēng)機(jī)房設(shè)計(jì)243.5 重力濃縮池243.5.1 設(shè)計(jì)說明243.5.2 設(shè)計(jì)參數(shù)253.5.3 設(shè)計(jì)計(jì)算253.6 無閥濾池273.6.1 設(shè)計(jì)說明273.6.2 設(shè)計(jì)參數(shù)273.6.3 設(shè)計(jì)計(jì)算2

11、73.7 二氧化氯消毒333.7.1 設(shè)計(jì)概述333.7.2 設(shè)計(jì)計(jì)算333.8 蓄水池343.9 惡臭處理系統(tǒng)343.10 其它設(shè)計(jì)要求和規(guī)范353.10.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)353.10.2 采用材料354 污水處理站平面布置和高程布置364.1 構(gòu)筑物和建筑物主要設(shè)計(jì)參數(shù)364.2 污水處理站平面布置364.3 污水處理站高程布置385 施工要求416 工程投資估算426.1 主要構(gòu)（建）筑物清單及報(bào)價(jià)426.2 主要設(shè)備清單及報(bào)價(jià)436.3 公用工程446.4 工程總投資457 工程運(yùn)行成本及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析467.1 運(yùn)行成本分析467.2 人員安排467.3 電耗467.4 藥劑消耗費(fèi)467.

12、5 折舊費(fèi)467.6 總運(yùn)行費(fèi)用477.7 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析477.8 靜態(tài)投資收益47總 結(jié)48參考文獻(xiàn)49致謝511 概述1.1 設(shè)計(jì)背景小區(qū)是具有一種或多種功能的相對獨(dú)立的區(qū)域，包括通常意義上的居民生活小區(qū)、醫(yī)院、公園、旅游度假村、新建大學(xué)城、高速公路的生活服務(wù)區(qū)等，其排水系統(tǒng)通常不在城市市政管網(wǎng)覆蓋范圍之內(nèi)，必須設(shè)置獨(dú)立的污水處理設(shè)施。小區(qū)污水系統(tǒng)的處理能力，各國并無統(tǒng)一的限定。美國建議將單個(gè)構(gòu)筑物的處理能力限定在3785m3/d 的范圍內(nèi)。根據(jù)我國情況，建議把污水量在4000m3/d以下的處理廠定義為小區(qū)污水處理廠。小區(qū)生活污水不同于包括部分工業(yè)廢水的城市污水，小區(qū)生活污水主要是小區(qū)居民

13、餐飲洗菜非含油污水、洗炊具含油污水、洗衣物和洗澡高含磷污水、衛(wèi)生間污水，其水質(zhì)水量特征為：水質(zhì)、水量小時(shí)變化系數(shù)較大，污染物濃度通常比城市污水低，污水可生化性好，處理難度較??；其中洗菜水稍加澄清即可回用，而洗炊具污水、洗衣物和洗澡污水、衛(wèi)生間污水由于其COD含量較高，相應(yīng)BOD含量較低等特點(diǎn)，但由于其污染來源比較簡單，從處理技術(shù)和處理成本角度考慮，具有相當(dāng)?shù)募夹g(shù)可行性和很高的回用價(jià)值。資料顯示，以生活用水為例，用于烹飪、飲用的水約占5 ，而對占2030不與人體直接接觸的生活雜用水如沖廁用水等，加上小區(qū)綠化澆灌用水、空調(diào)冷卻水、地面沖洗水以及車輛清洗等用水也可歸入生活雜用水的范疇，并無高水質(zhì)要求

14、，這種用水分布為小區(qū)生活污水的回用去向提供了可能。根據(jù)小區(qū)的功能特點(diǎn)，小區(qū)生活污水回用方向，主要應(yīng)該是廁所沖洗水、綠化澆灌水、地面沖洗水、車輛沖洗水、非接觸風(fēng)景景觀用水等。根據(jù)我國對于生活雜用水（廁所便器沖洗、城市綠化、洗車沖洗等）水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求，并參考美國制訂的水回用建議指導(dǎo)書、市政雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和日本的城市生活用水中水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于此類再生回用水的水質(zhì)要求，一般要求小區(qū)生活污水經(jīng)過二級強(qiáng)化處理并消毒后，使回用水水質(zhì)達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠新污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB189182002）標(biāo)準(zhǔn)，即可滿足對于小區(qū)生活污水的一般回用要求。小區(qū)生活污水回用不僅可以為水資源匱乏地區(qū)提供了新的“水源”，即使對水源豐沛

15、的地區(qū)，也可以起到防治污染的作用，減輕城市下水管網(wǎng)和污水處理的壓力。1.2 設(shè)計(jì)資料 確定污水處理量本設(shè)計(jì)處理能力為日處理生活污水500t/d，約500m3/d，由公式(1.1)8可得，Kz=2.2，最大時(shí)流量為46.37m3/h。(1.1)式中 Qd平均日污水流量，L/s。 污水進(jìn)出水質(zhì)本項(xiàng)目設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)根據(jù)生活污水來源和城鎮(zhèn)污水處理廠新污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB189182002）、生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（CJ25.189）和再生水回用于景觀水體的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（GB1294191），采用標(biāo)準(zhǔn)如表1.1：表1.1 設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)5主要污染物原水水質(zhì)（mg·L-1）排放標(biāo)準(zhǔn)（mg·L-

16、1）回用標(biāo)準(zhǔn)（mg·L-1）去除率()SS250201096COD600404093BOD280201096氨氮308873磷酸鹽100.50.5951.3 設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)1、中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法；2、城鎮(zhèn)污水處理廠新污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB189182002)；3、室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ1487)；4、再生水回用于景觀水體的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB1294191)；5、生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(CJ25.189)。1.4 建設(shè)原則1、污水處理設(shè)施的設(shè)計(jì)和建設(shè)必須結(jié)合小區(qū)的整體規(guī)劃和建筑特點(diǎn)，即外觀設(shè)計(jì)上要與小區(qū)建筑環(huán)境相協(xié)調(diào)，以求美觀；2、在污水處理工藝上力求簡單實(shí)用，以方便管理；3、在高程布置

17、上應(yīng)盡量采用立體布局，充分利用地下空間。平面布置上要緊湊，以節(jié)省用地；4、污水處理廠位置應(yīng)盡可能位于小區(qū)下風(fēng)向，與其它建筑物有一定的距離，以減少對環(huán)境的影響；5、設(shè)備化，定型化，模塊化，施工安裝方便，運(yùn)行簡易，設(shè)備性能穩(wěn)定，適合分期建設(shè)；6、處理程度高，污泥產(chǎn)量少，并盡可能采用節(jié)能處理技術(shù)；7、處理構(gòu)筑物對水力負(fù)荷和有機(jī)物負(fù)荷的適應(yīng)范圍較大，使系統(tǒng)有較好的經(jīng)受沖擊負(fù)荷的能力；8、小區(qū)內(nèi)的人口是逐漸增加的。因此，小區(qū)污水處理廠應(yīng)按可預(yù)期的發(fā)展規(guī)劃作為流量設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。根據(jù)我國情況，可考慮采用20年的設(shè)計(jì)周期5。2 處理工藝流程的確定小區(qū)污水處理系統(tǒng)包括四部分：污水處理，污泥處理，污水的深度處理及回

18、用和的污水處理過程中所產(chǎn)生的惡臭氣體。2.1 污水處理工藝確定 小區(qū)污水處理站特點(diǎn)無論何種規(guī)模的處理廠，在確定污水處理工藝時(shí)，除了保證處理效果這一基本條件外，主要目的是降低基建投資，節(jié)省日常的運(yùn)行費(fèi)用，以求在保證達(dá)標(biāo)排放的前提下，使經(jīng)營成本最小。要做到這一點(diǎn)，首先應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，選擇合適的處理工藝。小型污水廠處理廠往往具有這樣的特點(diǎn)：（1）由于負(fù)擔(dān)的排水面積小，污水量較小，一天內(nèi)水量水質(zhì)變化較大，頻率較高；（2）一般在城鎮(zhèn)小區(qū)或企業(yè)內(nèi)修建，由于所在地區(qū)一般不大，而且廠外污水輸送管道也不會太長。所以，其占地往往受到限制，處理單元應(yīng)當(dāng)盡量布置緊湊；（3）一般要求自動化程度較高，以減少工作人員配置，

19、降低經(jīng)營成本；（4）污水廠往往位于小區(qū)或工業(yè)企業(yè)內(nèi)，平面布置可能會受實(shí)際情況限制，有時(shí)可能靠近居民區(qū)或地面起伏不平等，平面布置應(yīng)因地置宜，變蔽為利；（5）由于規(guī)模較小，一般不設(shè)污泥消化，應(yīng)采用低負(fù)荷，延時(shí)曝氣工藝，盡量減少污泥量同時(shí)使污泥部分好氧穩(wěn)定。 小區(qū)污水處理工藝比較鑒于以上的特點(diǎn)，對于小型城市污水廠，SBR法及氧化溝法為首先考慮的工藝方案。這兩種工藝都具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）都屬完全混合型，具有較高的耐沖擊負(fù)荷的能力；（2）一般不設(shè)初沉池，工藝簡化，節(jié)省占地；（3）一般采用低負(fù)荷延時(shí)曝氣方式運(yùn)行，處理效果好，污泥好氧穩(wěn)定，同時(shí)可減少污泥產(chǎn)量（如果污泥出路可靠，也可適當(dāng)提高負(fù)荷）。氧化溝目前

20、常用的有卡魯塞爾氧化溝、奧貝爾氧化溝、三溝及雙溝等交替式氧化溝等幾種形式，其中以前兩種更為常用。氧化溝的共同特點(diǎn)是污水在循環(huán)水池中流動，曝氣方式主要采用表曝方式（近年來，也有鼓風(fēng)曝氣方式的氧化溝，也被稱作氧化溝池型的普曝，結(jié)合了氧化溝及微孔曝氣的優(yōu)點(diǎn)）。SBR工藝包括傳統(tǒng)SBR法、ICEAS工藝、DAT-IAT工藝、CAST工藝、UNITANK工藝等不同方法。從嚴(yán)格意義上講，交替式運(yùn)行的氧化溝實(shí)際上也是SBR工藝的一種6。 選用SBR工藝原因1、SBR法與氧化溝相比又具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）工藝流程簡單、造價(jià)低。主體設(shè)備只有一個(gè)序批式間歇反應(yīng)器，無二沉池、污泥回流系統(tǒng)，調(diào)節(jié)池、初沉池也可省略，布置

21、緊湊、占地面積??；（2）氧化溝的曝氣機(jī)在運(yùn)行時(shí)，濺起水花較大，對周圍環(huán)境產(chǎn)生不利影響。某些特殊情況下，對污水廠有很高的環(huán)保要求，反應(yīng)池上部需要加蓋或增設(shè)上部建筑，以隔絕臭氣，這樣則會影響表曝的曝氣效率；（3）耐沖擊負(fù)荷，由于SBR池是間歇運(yùn)行，池內(nèi)有滯留的處理水，對污水有稀釋、緩沖作用，有很較強(qiáng)的調(diào)節(jié)能力，有效抵抗水量和有機(jī)污物的沖擊，對于水質(zhì)水量變化較大的情況，也不需要調(diào)節(jié)池（實(shí)際上，SBR池本身就有調(diào)節(jié)池的作用）；（4）在北方嚴(yán)寒地區(qū)，冬季室外氣溫較低，氧化溝的表曝曝氣方式也不適宜；（5）SBR池池深也不受限制，必要時(shí)可適當(dāng)加深6。 2、另外，SBR法還有以下特點(diǎn)：（1）理想的全混流反應(yīng)器

22、，使生化反應(yīng)推動力增大，效率提高，池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，凈化效果好； （2）運(yùn)行效果穩(wěn)定，污水在理想的靜止?fàn)顟B(tài)下沉淀，需要時(shí)間短、效率高，出水水質(zhì)好； （3）工藝過程中的各工序可根據(jù)水質(zhì)、水量進(jìn)行調(diào)整，運(yùn)行靈活； （4）處理設(shè)備少，構(gòu)造簡單，便于操作和維護(hù)管理； （5）反應(yīng)池內(nèi)存在DO、BOD濃度梯度，有效控制活性污泥膨脹； （6）SBR法系統(tǒng)本身也適合于組合式構(gòu)造方法，利于廢水處理廠的擴(kuò)建和改造；（7）脫氮除磷，適當(dāng)控制運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替，具有良好的脫氮除磷效果6。3、由于上述技術(shù)特點(diǎn)，SBR系統(tǒng)進(jìn)一步拓寬了活性污泥法的使用范圍。就近期的技術(shù)條件，SBR系統(tǒng)更適合以

23、下情況： （1）中小城鎮(zhèn)生活污水和廠礦企業(yè)的工業(yè)廢水，尤其是間歇排放和流量變化較大的地方；（2）需要較高出水水質(zhì)的地方，如風(fēng)景游覽區(qū)、湖泊和港灣等，不但要去除有機(jī)物，還要求出水中除磷脫氮，防止河湖富營養(yǎng)化； （3）水資源緊缺的地方。SBR系統(tǒng)可在生物處理后進(jìn)行物化處理，不需要增加設(shè)施，便于水的回收利用； （4）用地緊張的地方； （5）對已建連續(xù)流污水處理廠的改造等；（6）非常適合處理小水量，間歇排放的工業(yè)廢水與分散點(diǎn)源污染的治理。所以，在小型污水處理廠設(shè)計(jì)中，SBR工藝比氧化溝更廣泛地被采用。2.2 污泥處理工藝確定 因?yàn)椴捎玫氖荢BR工藝，因而剩余污泥產(chǎn)生量較少且間斷，所以SBR的剩余污泥定

24、期排入間歇式重力濃縮池中。污泥在該池得以穩(wěn)定，調(diào)節(jié)池的沉渣定期由環(huán)衛(wèi)系統(tǒng)抽出外運(yùn)，同時(shí)減少工藝環(huán)節(jié)，處理效果相當(dāng)?shù)那闆r下達(dá)到降低成本與簡單化的目的。2.3 中水處理工藝確定深度處理的目的是進(jìn)一步去除無水中的懸浮物、有機(jī)物、氮、磷等。常用的方法有過濾、活性炭吸附、膜技術(shù)等。活性炭含有大量微孔，比表面積較大，可有效地去除色度、臭、大多數(shù)的有機(jī)物、無機(jī)物及部分重金屬，是深度處理中最廣泛有效的技術(shù)之一。鑒于膜技術(shù)在應(yīng)用上存在成本高，技術(shù)操作人素質(zhì)要求高，以及應(yīng)用于對水質(zhì)回用要求高的行業(yè)等特點(diǎn)，小區(qū)生活污水回用不宜采用膜處理技術(shù)。同時(shí)了解到，在深度處理中，過濾的作用如下：1、一步去除水中的生物絮體和懸浮

25、物，降低水的濁度；2、去除絮凝過程中所產(chǎn)生的各類沉積物及不溶性磷；3、 進(jìn)一步降低出水的有機(jī)物含量。高效地去除細(xì)菌、病毒、重金屬；4、為活性炭和離子交換前地預(yù)處理，提高了后續(xù)處理地安全性和處理效率；5、進(jìn)一步去除水中地污染物質(zhì)，減少消毒費(fèi)用；6、在深度處理中，過濾能克服生物和化學(xué)處理的不規(guī)則性，提高回用連續(xù)性和可靠性。所以確定中水回用工藝為過濾的深度處理6。2.4 惡臭氣體的處理惡臭處理的目點(diǎn)是凈化空氣，防止惡臭氣體給小區(qū)及戶帶來的不便。所產(chǎn)生的惡臭氣體用抽風(fēng)機(jī)收集，通過活性炭吸附得以凈化。2.5 生活污水處理工藝流程注：1-格柵；2-SBR反應(yīng)池；3-鼓風(fēng)機(jī)；4-無閥濾池；5-二氧化氯發(fā)生器

26、；6-調(diào)節(jié)池；7-提升泵；8-中水儲水池；9-中水回用泵；10-污泥泵；11-重力濃縮池；12-泥漿泵；13-脫水機(jī)房圖2-1 生活污水處理工藝流程3 污水處理工藝設(shè)計(jì)及計(jì)算3.1 格柵槽的設(shè)計(jì) 格柵的設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)說明格柵的主要作用是將污水中的大塊污物攔截，以免其對后續(xù)處理單元的機(jī)泵或工藝管線造成損害。該污水處理站僅處理生活污水，盡管SS含量不低，但較大懸浮物及較大顆粒少，格柵攔截的污染物不多，故選用人工清渣方式。柵渣作為固體垃圾隨小區(qū)垃圾處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。2、設(shè)計(jì)計(jì)算（1）最大設(shè)計(jì)污水量Qmax用下式計(jì)算8： (3.1)式中 Qmax最大日污水流量，L/s；Kz變化系數(shù)，取2.2；Qd平均日

27、污水流量，500t/d。 代入上式計(jì)算得：(m3/h)=0.012m3/s（2）柵條間隙數(shù)用下式計(jì)算2： (3.2)式中 n柵條數(shù)目；格柵的放置傾角，取60°，便于清渣操作；e柵條間距，取0.01m； h柵前水深，取0.3m；v過柵流速，取0.7m/s。代入上式計(jì)算得：(條)（3）格柵的建筑寬度用下式計(jì)算2： (3.3)式中 格柵的建筑寬度，m。代入上式計(jì)算得：柵槽的建筑寬度實(shí)取B=0.15m，柵條7根。（4）水力計(jì)算A圓形柵條阻力系數(shù)用下式計(jì)算2： (3.4)式中 格柵的阻力系數(shù)；柵條的形狀系數(shù)，選圓形柵條，故取1.79。代入上式計(jì)算得：B過柵水頭損失h2用下式計(jì)算 (3.5)式中

28、 h2通過格柵的水頭損失，m；重力加速度，m/s2；考慮到由于格柵受到污染物堵塞后，格柵阻力增大的系數(shù)，可用式：求定。一般采用。代入上式計(jì)算得：（5）柵后槽的總高度由下式?jīng)Q定 (3.6)式中 柵后槽的總高度，m；h1格柵的前的渠道超高，取0.3m；h2格柵的水頭損失。代入上式計(jì)算得：總高度實(shí)取高度H=0.5m故柵槽斷面尺寸為150mm500mm3.1.2 分流格柵槽布置在原污水溝上格柵入口下側(cè)設(shè)閘板1#(200mm500mm),污水站正常運(yùn)行時(shí)，污水由閘板截流進(jìn)入污水站。污水站發(fā)生事故時(shí)，格柵前閘板(200mm500mm)關(guān)閉，1#閘板打開，污水分流。故格柵槽總長度閘板段長度柵條段長度渣水分離

29、篩段長度(m)3.2 調(diào)節(jié)池因小區(qū)的進(jìn)水變化大，設(shè)調(diào)節(jié)池可有效地防止污水因水量變化不能及時(shí)處理而外漏的這一問題。同時(shí)設(shè)攪拌機(jī)，使得水質(zhì)得以均化和防止沉淀。調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)體積為最大時(shí)流量乘以停留時(shí)間兩小時(shí)，即：V=QmaxT=42.7×2=95.4m3， 取100m3平面尺寸為：5m×5m×4m。選DQT-075型低速潛水推流器，性能：葉輪直徑，電動機(jī)功率，轉(zhuǎn)速47r/min，尺寸。生產(chǎn)廠：安徽中聯(lián)環(huán)保設(shè)備有限公司。3.3 SBR反應(yīng)池的設(shè)計(jì)計(jì)算3.3.1 設(shè)計(jì)說明 根據(jù)工藝流程論證，SBR法具有比其他好氧處理法處理效果好、占地面積小、投資省的特點(diǎn)，因而選用SBR法。S

30、BR法的處理效果為進(jìn)水CODCr=600mg/L、BOD5=280mg/L、SS=250mg/L，出水標(biāo)準(zhǔn)：CODCr=60mg/L、BOD5=20mg/L、SS=20mg/L。以下是某小區(qū)污水處理站的進(jìn)水量變化資料，日處理量為500m3/d,最大流量42.7m3/h，最小流量3.3m3/h。具體見下表3.11。該小區(qū)污水在一個(gè)周期T(24h)內(nèi)，污水流量變化曲線（柱狀圖）如圖3.1所示。表3.1 處理站進(jìn)水的變化時(shí)間/h流量時(shí)間/流量/(m3/h)/% (占一天的)/(m3/h)/% (占一天的)0-18.380.812-1335.07.01-23.50.713-1426.75.352-33

31、.30.6514-1518.03.63-44.30.8715-1618.83.754-56.31.2516-1717.53.55-613.12.6117-1828.85.756-734.66.9118-1935.67.127-834.46.8919-2027.65.518-942.78.5420-2114.52.99-1033.56.6921-228.31.661-1139.07.822-237.01.411-1239.77.9423-244.10.81注：此圖中的曲線對應(yīng)關(guān)系與表3.1相同圖3.1 生活污水流量變化圖可見，由6時(shí)至20時(shí)，占了該小區(qū)生活污水的絕大部分，約86%，為充分發(fā)揮SB

32、R的特性，以處理水量為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，即設(shè)定SBR池的有效處理污水體積，當(dāng)進(jìn)水體積等于有效污水體積時(shí)才進(jìn)行后續(xù)工藝，而小區(qū)繼續(xù)排出的污水則流入另一SBR池，如此周期循環(huán)。每天周期數(shù)為=3。3.3.2 設(shè)計(jì)計(jì)算1、SBR反應(yīng)池容積計(jì)算根據(jù)運(yùn)行周期時(shí)間安排和自動控制特點(diǎn)，SBR反應(yīng)池設(shè)置2個(gè)。（1）污泥量計(jì)算A出水BOD5由溶解性BOD5和懸浮性BOD5組成，其中只有溶解性BOD5與工藝計(jì)算有關(guān)。出水溶解性BOD5可用下式估算1： (3.7)式中 Se出水溶解性BOD5； Sz沉淀出水總BOD5，取Sz =20mg/L； Kd活性污泥自身氧化系數(shù)，典型值為； f沉淀出水SS中VSS所占比例，?。?Ce沉

33、淀池出水SS，取Ce =20mg/L。代入上式計(jì)算得： (mg/L) (3.8)BSBR反應(yīng)池所需污泥量為：式中 混合液懸浮固體，mg/L； 混合液揮發(fā)性懸浮固體，mg/L。NSSBR處理污泥負(fù)荷設(shè)計(jì)參數(shù)，取NS =0.25kg BOD5/(kgVSSd)。代入上式計(jì)算得：C污泥體積用下式計(jì)算： (3.9)式中 VS污泥體積，m3； 活性污泥體積指數(shù)，設(shè)計(jì)沉淀后污泥的SVI=100ml/g。 代入上式計(jì)算得：(m3)(2）SBR有效反應(yīng)容積SBR反應(yīng)池容積5 式中 VSi代謝反應(yīng)所需污泥容積，m3； VF反應(yīng)池?fù)Q水容積，m3。VF為SBR反應(yīng)池每周期的進(jìn)水容積，即(m3)VS=106.67m3

34、，單池污泥容積為(m3)則 V有= VSi + VF =53.3+167=220.3 (m3)(3）SBR反應(yīng)池構(gòu)造尺寸SBR反應(yīng)池容積可由下式計(jì)算： (3.10)式中 Vb保護(hù)容積，避免排水時(shí)對沉淀及排泥的影響，m3。SBR反應(yīng)池為滿足運(yùn)行靈活及設(shè)備安裝需要，設(shè)計(jì)為長方形，一端為進(jìn)水區(qū)，另一端為出水區(qū)。SBR反應(yīng)池單池平面（凈）尺寸為m2，水深為m，池深為m。單池容積為 (m3)則保護(hù)容積為 Vb=121.7m3兩池總?cè)莘e V=600m3SBR反應(yīng)池尺寸（外形）m32、進(jìn)水管管徑進(jìn)水管管徑可由下式求得： (3.11)滿足最大流量時(shí)的管徑要求，即Qmax=0.464m3/s ，流速m/s，則，

35、取DN250mm。3、SBR反應(yīng)池運(yùn)行時(shí)間與水位控制SBR反應(yīng)池總水深m。按平均流量考慮，則進(jìn)水前水深為m，進(jìn)水結(jié)束后m。排水時(shí)水深為m，排水結(jié)束后m。m水深中，換水水深為m，存泥水深m，保護(hù)水深m。保護(hù)水深的設(shè)置時(shí)為避免排水時(shí)對沉淀及排泥的影響。表3.2 SBR反應(yīng)池水位與時(shí)間控制關(guān)系表階段時(shí)間水位曝氣量備注進(jìn)水階段TF3h2.9m<H<3.5m03.5m<H<4.0m1/4全曝氣量（防厭氧）4.0m<H<5.0m1/2全曝氣量反應(yīng)階段TA=23hH=0.5m全曝氣高峰值為2h，其余為3h沉淀階段TS=1hH=5.0m0排水階段TD=1h2.9m<H

36、<5.0m0進(jìn)水開始與結(jié)束由水位控制，曝氣開始與結(jié)束由水位和時(shí)間控制，沉淀開始與結(jié)束由時(shí)間控制，排水開始由時(shí)間控制，排水結(jié)束由水位控制。詳見表3.25：圖3.2 SBR計(jì)算示意圖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V=167m3的水量及時(shí)快速排出，以及排水裝置運(yùn)行的需要，排水口應(yīng)在反應(yīng)池最低水位之下約0.50.7m，設(shè)計(jì)排水口在最高水位之下2.6m。 (2)排水管管徑每池設(shè)浮動排裝置一套，出水口兩個(gè)，排水管一根；固定設(shè)于SBR墻上。浮動排水裝置規(guī)格，排水管管徑。由式(3.11)變形可得， （3.12）設(shè)排水管排水平均流速，則排水量為(m3/s)=280(m3/h)則每

37、周期（平均流量時(shí)）所需排水時(shí)間為(3）設(shè)備選用選用潛污泵WQP兩臺，一用一備，流量250300m3/h，揚(yáng)程35m，單機(jī)功率2.5KW。5、排泥量及排泥量系統(tǒng)(1）剩余污泥的計(jì)算 剩余污泥由生物污泥和非生物污泥組成。A剩余生物污泥計(jì)算公式1： (3.13)式中 產(chǎn)率系數(shù)，mgVSS/mgBOD5，取0.6；Kd與水溫有關(guān)，水溫為20時(shí)Kd(20) =0.06。根據(jù)室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ1987，1997年版）的有關(guān)規(guī)定1，不同水溫時(shí)應(yīng)進(jìn)行修正。本處理T=15；所以： 污泥濃度，4000mg/L。所以剩余生物污泥量：(kg/d)B剩余非生物污泥計(jì)算公式1： (3.14)式中 fb進(jìn)水中可生化部

38、分比例，設(shè)fb=0.7； C0設(shè)計(jì)進(jìn)水SS，m3/d，取C0=160mg/L； Ce設(shè)計(jì)進(jìn)水SS，m3/d，取Ce =20mg/L。將數(shù)據(jù)代入上式得：(kg/d)所以，剩余污泥總量：(kg/d)C每日產(chǎn)生污泥體積可用下式計(jì)算1： (3.15)式中 QS污泥體積，m3/d； 剩余污泥，kg/d； 污泥含水率，設(shè)剩余污泥含水率按。則排泥量為(m3/d)則每次排泥量 (m3/h) （每次排泥時(shí)間為）(2）排泥系統(tǒng)每池池底坡向排泥坑坡度，池出水端池底設(shè)()m3排泥坑一個(gè)，每池排泥坑中接出泥管DN100一根，相對于最低水位為。剩余污泥在污泥泵壓力下排入重力濃縮池。(3）設(shè)備選用選用污泥泵W兩臺，一用一備

39、，流量14 m3/h，揚(yáng)程78m，單機(jī)功率4.0KW。6、復(fù)核出水BOD5根據(jù)生物動力學(xué)原理，當(dāng)曝氣池體積，曝氣池混和液污泥濃度已知時(shí)，進(jìn)水BOD5濃度S0與出水BOD5濃度Se之間的關(guān)系可用下式表示1： (3.16)由上式可得出：式中 K2動力學(xué)參數(shù)，對于城市污水，K2=0.01680.02810。所以(mg/L)復(fù)核結(jié)果表明，出水BOD5可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求，且與設(shè)定值十分接近。7、需氧量及曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算(1）需氧量計(jì)算SBR反應(yīng)池需氧量O2計(jì)算式為1： (3.17)式中 a微生物代謝有機(jī)物需氧率，kg/kg； b微生物自養(yǎng)需氧率，1/d。根據(jù)類似工程經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，取a=0.55，b=0.15，

40、需氧量為(2）供氧量計(jì)算設(shè)計(jì)采用塑料型空氣擴(kuò)散器，敷設(shè)SBR反應(yīng)池池底，淹沒深度。型空氣擴(kuò)散器的轉(zhuǎn)移效率為EA=8%。20和30的氧飽和度分別為CS(20)=9.2mg/L、CS(30)=7.63mg/L 1?？諝鈹U(kuò)散器出口處的絕對壓力Pb計(jì)算式為1： (3.18)式中 工況下的大氣壓,取標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，Pa； 曝氣頭的淹沒水深，m。代入上式,得(Pa)空氣離開曝氣池式，氧的百分比計(jì)算式為1： (3.19)代入數(shù)據(jù)，得曝氣池中溶解氧平均飽和度計(jì)算公式為1 (3.20)所以30時(shí)曝氣池中溶解氧平均飽和度為(mg/L)水溫20時(shí)曝氣池中溶解氧平均飽和度為(mg/L)20時(shí)脫氧清水充氧量為1 (3.21

41、)式中 CS(20)水溫為20時(shí)清水溶解的飽和度，mg/L； 污水傳氧速率與清水傳氧速率之比，取0.85； 污水飽和溶解氧與清水飽和溶解氧之比，取0.95； 壓力修正系數(shù)，=工程所在地區(qū)的大氣壓/1.013×105Pa，本設(shè)計(jì)中污水處理廠所在地區(qū)實(shí)際大氣壓為1.013×105Pa，所以=1；CS(T)設(shè)計(jì)水量時(shí)，好氧反應(yīng)池中平均溶解氧的飽和度，mg/L；Cj好氧反應(yīng)池中溶解的氧濃度，取2mg/L；設(shè)計(jì)污水溫度，取30。代入式(3.21)可得(kgO2/h)SBR反應(yīng)池平均時(shí)供氣量GS為1(m3/h)=17.01(m3/min)每立方污水供氣量為1去處每千克BOD5的供氣量為

42、1/kgBOD5去處每千克BOD5的供氧量為1/kgBOD5(3)空氣管計(jì)算空氣管的平面布置圖如圖3.3所示。鼓風(fēng)機(jī)房出來的空氣供氣干管，在相鄰兩SBR池的隔墻上設(shè)兩根供氣支管，為兩SBR池供氣。在每根支管上設(shè)5條配氣豎管，為SBR池配氣，兩池供兩供氣支管，10條配氣管豎管。每條配氣管安裝SX-1型空氣擴(kuò)散器3個(gè)，每池供15個(gè)擴(kuò)散器，全池供30個(gè)擴(kuò)散器。每個(gè)擴(kuò)散器的服務(wù)面積為4m2/個(gè)。空氣支管供氣量為 (m3/min)=0.2(m3/s) 由于SBR反應(yīng)池交替運(yùn)行，兩根空氣支管不同時(shí)供氣，故空氣干管供氣量為12.0m3/min。圖3.3 空氣管的平面布置圖空氣管道的最不利管線計(jì)算，如圖3.4

43、所示圖3.4 SBR池空氣管路計(jì)算圖管路阻力計(jì)算公式3： (3.22)式中 hf管道阻力，m；摩擦系數(shù)；v流速，m/s；l管長，m；le局部阻力的當(dāng)量長度，m；d當(dāng)量直徑，m?？諝夤苈酚?jì)算結(jié)果見表3.3表3.3 空氣管路計(jì)算結(jié)果管線編號管段長度/m空氣流量/(m3/min)空氣流速/(m/s)管徑/m配件當(dāng)量長度/m計(jì)算長度/m壓力損失/mm1234567899102.00.83.0275彎頭一個(gè)2.634.637.17892.01.66.0475三通一個(gè)3.755.7535.20787.02.49.0575三通一個(gè)，彎頭二個(gè)，閘閥一個(gè)7.0514.05191.98672.02.45.0910

44、0彎頭一個(gè)3.505.516.41562.04.810.19100彎頭一個(gè)3.505.5065.63452.07.215.28100三通一個(gè)5.007.00179.76342.09.620.37100三通一個(gè)5.007.00305.05231.512.006.37200三通一個(gè)，閘閥一個(gè)11.813.326.571225.012.006.37200三通三個(gè)，彎頭一個(gè)17.0042.0071.23013.012.006.37200彎頭，閘伐，止回閥各一個(gè)28.831.861.22合計(jì)960.21計(jì)算表中包括鼓風(fēng)機(jī)房干管及支管。由計(jì)算表可得：空氣管路總水頭損失為3(mmH2O)=9420(Pa)

45、假設(shè)管路富余壓頭為0.1m，即100mmH2O，QMZM型空氣擴(kuò)散器壓力損失為200mmH2O，則曝氣系統(tǒng)總壓力損失為 (mmH2O)3.4 鼓風(fēng)機(jī)房設(shè)計(jì)1、供風(fēng)量本處理站需提供壓縮空氣的處理構(gòu)筑物及其供風(fēng)量為SBR池的12.0m3/min，5.0mH2O。2、供風(fēng)風(fēng)壓根據(jù)計(jì)算，SBR反應(yīng)池曝氣系統(tǒng)風(fēng)壓損失為0.953m3/min，則鼓風(fēng)機(jī)所需出風(fēng)壓為5 (3.23)式中 ps鼓風(fēng)機(jī)所需出風(fēng)壓，mH2O；H1SBR反應(yīng)池所需風(fēng)壓，mH2O； H2空氣管路系統(tǒng)風(fēng)壓損失，mH2O； H3曝氣系統(tǒng)富余風(fēng)壓，mH2O。即 (mH2O)3、鼓風(fēng)機(jī)的選擇綜合以上計(jì)算，鼓風(fēng)機(jī)總供風(fēng)量及風(fēng)壓為QS=12.95

46、m3/min，ps=6.05mH2O擬選用三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)CKSR兩臺，一用一備。主要規(guī)格：風(fēng)機(jī)口徑200A；風(fēng)量1015m3/min；壓力0.20.3kgf/cm2；電機(jī)功率12.5KW。3.5 重力濃縮池3.5.1 設(shè)計(jì)說明重力濃縮適用于活性污泥、活性污泥與初沉污泥的混合體裁以及消化污泥的濃縮，不宜用于脫氮除磷工藝產(chǎn)生的剩余污泥。重力濃縮根據(jù)運(yùn)行方式不同分為連續(xù)式、間歇式。前者適用于大、中型污水處理廠，后者應(yīng)用于小型污水處理廠。本工藝采用SBR工藝，屬間歇式。間歇式重力濃縮池進(jìn)泥、排泥是間歇進(jìn)行的。在池子的不同高度設(shè)置上清液排出管。運(yùn)行時(shí)，應(yīng)先排除清液，然后排除濃縮污泥，排空池容，再投入下一

47、個(gè)循環(huán)。因而在一天內(nèi)的三個(gè)同期中，每個(gè)周期18h，分兩個(gè)濃縮池輪流運(yùn)行。3.5.2 設(shè)計(jì)參數(shù)剩余污泥QS=29.7(m3/d)，即QS=10.0 (m3/T)，含水率p0=99.6%，（即固體濃度C0=4kg/m3），濃縮后使污泥固體濃度為Cu=30kg/m3（即污泥含水率pu=97%）1。圖3.3 重力濃縮池計(jì)算示意圖3.5.3 設(shè)計(jì)計(jì)算1、濃縮池面積A濃縮污泥為剩余活性污泥，污泥固體通量選用30kg/(m2d)1。濃縮池面積 (3.24)式中 Q污泥量，m3/d； C0污泥固體濃度，kg/m3； G污泥固體通量，kg/(m2d)。代入數(shù)據(jù)得(m2)2、濃縮池直徑D設(shè)計(jì)采用 個(gè)圓形輻流池。單

48、面積 (m2)濃縮池直徑 (m)，取m。3、濃縮池深度H (3.25)式中 h1超高，取h1=0.3m； h2有效水深，取h2=2.5m； h3緩沖層高度，取h3=0.3m； h4坡度造成的深度，濃縮池設(shè)機(jī)械刮泥，池底坡度，污泥斗上底直徑m，(m)； h5污泥斗高度，污泥斗下底直徑D1=0.3m，污泥斗上底直徑D2=0.8mm，污泥斗傾角為55°，(m)。代入，則濃縮池深度 (m)4、濃縮池出水口設(shè)三個(gè)出水口，管徑DN=80mm，分別離最高水位0.5m，1.0m，1.8m。5、污泥處理選用污泥泵排泥，管徑DN=100mm。采用BAS40/635-25型板框壓濾機(jī)進(jìn)行污泥脫水，經(jīng)處理的污泥含水率達(dá)，隨后泥餅外運(yùn)，進(jìn)入城市生活垃圾處理系統(tǒng)。6、設(shè)備選用選用泥漿泵YBK100兩臺，一用一備，流量10m3/h，揚(yáng)程20m，單機(jī)功率5.0KW。選用刮泥機(jī)QG4D兩臺，單機(jī)功率5.0KW。選用板框架壓濾機(jī)TL一臺，單機(jī)功率3.5KW。3.6 無閥濾池3.6.1 設(shè)計(jì)說明無閥濾池市一種不設(shè)閘閥，不需真空設(shè)備，運(yùn)行完全由水利自動控制的濾池。因沒有閘閥而得名。運(yùn)行時(shí)，來水由進(jìn)水管送入濾池，經(jīng)濾料層過濾后，清水從連通管流入上部沖洗水箱，水箱充滿后，從