各處理單元設計計算

1、摘要本設計主要對食品廢水的處理進行初步設計，以解決其帶來的環(huán)境污染問題。針對該廢水有機污染物濃度較高，易生化降解，懸浮物含量高的特點，經(jīng)過多種方案的比較，本設計最終采用SBR為主體的工藝流程。流程簡述為：首先對污水進行預處理和一級處理，主要有格柵、調(diào)節(jié)池等構筑物。其目的是去除部分懸浮顆粒。繼而進行生化處理，主要采用的是SBR反應池，其目的是去除水中大部分有機物。流程中產(chǎn)生的污泥通過濃縮和脫水處理后外運。 本流程對處理食品廢水具有處理效果高、操作簡單、運行穩(wěn)定、費用低、污泥產(chǎn)量少的特點。并且初步預算表明該工藝能帶來較好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。 本設計對格柵、調(diào)節(jié)池、鼓風機房、SBR反應池、污泥濃縮

2、池等構筑物進行了詳細的計算編制設計說明書一份且繪制了廠區(qū)總平面圖、工藝流程圖、高程圖各一張及主要構筑物SBR反應池和污泥濃縮池圖各一張。 關鍵詞：格柵、調(diào)節(jié)池、水解酸化池、SBR反應池、曝氣、二沉池 Abstract This design mainly carries on the preliminary design to food waste waters processing, solves the environmental pollution problem which it brings. Against the characteristics of high concentra

3、tion of organic matters, easy biodegradation and high levels of suspended solids，the sequencing batch reactor (SBR) process was finally adopted by comparison. The process can be summarized as follows:First, pretreatment was carried out to remove suspended particles and the main structures including

4、grille，regulating pool and so on. And then the SBR tank was used as biological treatment and the majority of organic matter were removed here. Sludge generated by the flow was moves away after concentration and dehydration. This flow to processes food waste water to have the processing effect to be

5、high, the simplicity of operator, the movement are stable, the expense is low, sludge output few characteristics. And the preliminary estimate indicated that this craft can bring the good economic efficiency and the environment benefit. Some detailed calculations of constructions including grid，SBR

6、tank，sludge thickener and other structures were completed in the design. A design instruction booklet and five blueprints including district layout，flow chart, elevation chart，SBR tank and sludge concentration tank were also accomplished.Keywords：Sequencing batch reactor（SBR)；aeration;sludge thickne

7、r and so on.第一部分 設計說明書引 言隨著工業(yè)的迅速發(fā)展,許多如印染廢水、食品廢水、醫(yī)藥廢水、固體廢物填埋場滲瀝液等。具有排放量大、污染面廣、難生物降解等特點。而這些工業(yè)廢水中食品廢水是一大主要廢水。食品工業(yè)原料廣泛,制品種類繁多,排出廢水的水量、水質(zhì)差異很大。 序批式活性污泥法（SBRSequencing Batch Reactor）是早在1914年就由英國學者Ardern和Locket發(fā)明了的水處理工藝。70年代初，美國Natre Dame 大學的R.Irine 教授采用實驗室規(guī)模對SBR工藝進行了系統(tǒng)深入的研究，并于1980年在美國環(huán)保局（EPA）的資助下，在印第安那州的Cu

8、lwer城改建并投產(chǎn)了世界上第一個SBR法污水處理廠。SBR工藝的過程是按時序來運行的，一個操作過程分五個階段：進水、反應、沉淀、潷水、閑置。 由于SBR在運行過程中，各階段的運行時間、反應器內(nèi)混合液體積的變化以及運行狀態(tài)等都可以根據(jù)具體污水的性質(zhì)、出水水質(zhì)、出水質(zhì)量與運行功能要求等靈活變化。對于SBR反應器來說，只是時序控制，無空間控制障礙，所以可以靈活控制。因此，SBR工藝發(fā)展速度極快，并衍生出許多種新型SBR處理工藝。 SBR法其對有機物的去除機理為：在反應器內(nèi)預先培養(yǎng)馴化一定量的活性污泥當廢水進入反應器與活性污泥混合接觸并有氧存在時，微生物利用廢水中的有機物進行新陳代謝，將有機物降解并

9、同時使微生物細胞增殖。將微生物細胞物質(zhì)與水沉淀分離，廢水即得到處理。其處理過程主要由初期的去除與吸附作用、微生物的代謝作用、絮凝體的形成與絮凝沉淀性能幾個凈化過程完成。SBR工藝運行靈活，可以間歇運行，停產(chǎn)長達3個月后，重新啟動SBR池時，污泥活性可很快恢復。該工藝十分適用中、小型制革企業(yè)的廢水處理。目前，國內(nèi)將SBR工藝列為廢水處理中的重要工藝進行研究和應用。但SBR工藝尚處于發(fā)展完善階段,SBR的興起不過十幾年的時間,許多研究還屬于剛剛起步階段，在基礎理論研究方面存在著很多疑問。在工程應用方面缺乏科學、可靠的設計模式及成熟的運行管理經(jīng)驗，而SBR自身的特點一間歇運行、自動化要求高，又增加了

10、解決問題的難度和應用的局限性。但是由于SBR法以它獨特的優(yōu)點，使近年來得到迅速推廣，通過不斷改進、完善，使其成為目前世界上采用較多的污水處理工藝。SBR工藝在我國工業(yè)廢水處理領域應用也比較廣泛。已經(jīng)建成的應用SBR工藝處理的廢水包括：屠宰廢水、苯胺廢水、含酚廢水、啤酒廢水、化工廢水、淀粉廢水等。北京、上海、廣州、無錫、揚州、山西、福州、昆明等地已有多座SBR處理設施投入運行。第1章 總論 1.1設計依據(jù)及設計原則 1.1.1設計依據(jù) （1）污水排入城市下水道水質(zhì)標準（CJ343-2010）； （2）污水綜合排放標準（GB8978-1996）； （3）釀造工業(yè)廢水治理工程技術規(guī)范（HJ575-2

11、010）； （4）室外排水設計規(guī)范（GB50101-2005）； （5）建設方提供的水質(zhì)水量和處理要求等相關資料 ；（6）給水排水工程和污水處理工程建設有關技術規(guī)范 ；（7）根據(jù)同類工程所取得的實際經(jīng)驗和實際工程參數(shù)。 1.1.2設計原則（1）廢水處理后符合當?shù)丨h(huán)保要求及國家排放標準； （2）在確保處理工藝效果可靠、穩(wěn)定的情況下，采用先進的技術工藝和設備； （3）盡量采用二次污染少，低噪音處理設施； （4）能對水質(zhì)水量做出及時調(diào)節(jié)，盡量避免人為操作的隨意性； （5）所選工藝能耐受短時間內(nèi)沖擊負荷，并可適應季節(jié)產(chǎn)生的變化； （6）本著厲行節(jié)約的原則，盡量簡化處理流程，做到投加藥劑量準確，方便操作

12、管理； （7） 在以上原則的基礎上，保證處理設施經(jīng)濟實用。 1.2設計廢水特性參數(shù) 1.2.1廢水來源（1） 食品加工廢水；（2） 生活廢水；（3） 保潔廢水；（4） 鍋爐廢水等其他廢水。其中主要以食品加工廢水為主，成產(chǎn)產(chǎn)生廢水為4000t/d。 1.2.2處理廢水前特性參數(shù)處理前的廢水特性參數(shù)如下表：表1.1 處理前廢水特性參數(shù)序號污染物指標原水濃度1700mg/L2350mg/L3SS200mg/L4pH67 1.2.3處理后的廢水特性參數(shù) 根據(jù)當?shù)丨h(huán)保要求，經(jīng)廠區(qū)污水站處理后的污水滿足污水處理廠接管標準情況下排入城市污水處理廠集中處理。其中主要污染物指標達到污水排入城市下水道水質(zhì)標準（C

13、J343-2010）要求，詳見下表：表1.2 處理后廢水特性參數(shù)序號污染物指標原水濃度1100mg/L230mg/L3SS70mg/L4pH69 1.3設計范圍和設計規(guī)模 1.3.1設計范圍（1）廢水處理站的工藝流程設計和主要設施的平面布置； （2）廢水處理站的處理構筑物的設計及設備選型； （3）廢水處理站內(nèi)的工藝管道和線路設計； （4）廢水處理站內(nèi)動力設備的動力配線和界區(qū)照明配線的設計。 1.3.2設計規(guī)模 污水站的處理水量為4000（未考慮時變化系數(shù)）。取時變化系數(shù)Kh=1.5。 即最大設計流量Qmax=166.7。 第2章 水質(zhì)分析與處理工藝比較 2.1概述 食品廢水中主要污染物有(1)

14、漂浮在廢水中固體物質(zhì)，如菜葉、果皮、碎肉、禽羽等；(2)懸浮在廢水中的物質(zhì)有油脂、蛋白質(zhì)、淀粉、膠體物質(zhì)等；(3)溶解在廢水中的酸、堿、鹽、糖類等：(4)原料夾帶的泥砂及其他有機物等；(5)致病菌毒等。食品工業(yè)廢水的特點是有機物質(zhì)和懸浮物含量高，易腐敗，一般無大的毒性。其危害主要是使水體富營養(yǎng)化，以致引起水生動物和魚類死亡，促使水底沉積的有機物產(chǎn)生臭味，惡化水質(zhì)，污染環(huán)境1。食品工業(yè)廢水處理除按水質(zhì)特點進行適當預處理外，一般均宜采用生物處理。 生化法采用活性污泥法和生物膜法，活性污泥法一般用完全混合式曝氣池，生物膜法一般用曝氣生物濾池和生物接觸氧化池。 2.2食品廢水處理工藝比較 工藝一：SB

15、R（間歇式活性污泥法） SBR法它是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥處理技術。它采用時間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應替代穩(wěn)態(tài)生化反應，靜置沉淀代傳統(tǒng)的動態(tài)沉淀2。 廢水初沉池SBR反應器過濾出水SBR工藝優(yōu)點 ： (1)理想的推流過程使生化反應推動力增大，效率提高，池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，凈化效果好。 (2)運行效果穩(wěn)定，污水在理想的靜止狀態(tài)下沉淀，需要時間短、效率高，出水水質(zhì)好。 (3)耐沖擊負荷，池內(nèi)有滯留的處理水，對污水有稀釋、緩沖作用，有效抵抗水量和有機污物的沖擊。 (4)工藝過程中的各工序可根據(jù)水質(zhì)、水量進行調(diào)整，運行靈活。 (5)處理設備少，構造簡單，便于操作和維護管理。

16、(6)反應池內(nèi)存在DO、BOD5濃度梯度，有效控制活性污泥膨脹。 (7)SBR法系統(tǒng)本身也適合于組合式構造方法，利于廢水處理廠的擴建和改造。 (8)脫氮除磷，適當控制運行方式，實現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替，具有良好的脫氮除磷效果。 (9)工藝流程簡單、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(diào)節(jié)池、初沉池也可省略，布置緊湊、占地面積省。 其缺點：不能進行連續(xù)進水的廢水處理。但可以用多個池子并用的方式進行改進。SBR系統(tǒng)的適用范圍： 由于上述技術特點，SBR系統(tǒng)進一步拓寬了活性污泥法的使用范圍。就近期的技術條件，SBR系統(tǒng)更適合以下情況： (1)中小城鎮(zhèn)生活污水和廠礦企

17、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，如風景游覽區(qū)、湖泊和港灣等，不但要去除有機物，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)可在生物處理后進行物化處理，不需要增加設施，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)廢水與分散點源污染的治理3。 工藝二：曝氣生物濾池 廢水格柵初沉池一級曝氣生物濾池二級曝氣生物濾池排放 曝氣生物濾池具有占地面積小、臭氣少、具有模塊化結構和便于自動控制等優(yōu)點。應用領域包括城市污水處理、生活污水處理、工業(yè)污水處理

18、和中水處理。其缺點為： (1)進水有機物過高可能造成細菌大量繁殖，容易培塞濾料，進水的懸浮物濃度太高亦會出現(xiàn)同樣的情況，如反沖洗次數(shù)過多會影響正常運作，因此一般需進行預沉淀處理，或化學預處理。 (2)現(xiàn)階段BIOSTYR。系統(tǒng)主要使用化學除磷工藝。生物除磷尚在研究階段。 (3)曝氣生物濾池需要氣水聯(lián)合反沖洗，自控要求高，手動操作略顯復雜。 工藝三：生物接觸氧化法 廢水格柵初沉池生物接觸氧化池二沉池出水 生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法處理工藝：又成為淹沒式生物濾池。是曝氣池和生物濾池綜合在一起的處理構筑物，兼有兩者優(yōu)點4。 其缺點為： (1)生物膜的厚度隨負荷的增高而

19、增大,負荷過高則生物膜過厚,引起填料堵塞.故負荷不易過高,同時要有防堵塞的沖洗措施。 (2)大量產(chǎn)生后生動物(如輪蟲類)，后生動物容易造成生物膜瞬時大塊脫落,則易影響出水水質(zhì)。 (3)填料及支架等往往導致建設費用增加5。 工藝四：A/O工藝（缺氧好氧工藝） 廢水格柵沉砂池初沉池缺氧池好氧池二沉池排放 該工藝把反硝化反應器設置在流程的前端，而去除BOD、進行硝化反應的綜合好氧反應器則設置在流程后端；因此，可以實現(xiàn)進行反硝化反映時，可以利用原廢水中的有機物直接作為有機碳源，將從好氧反應器回流回來的含有硝酸鹽的混合液中的硝酸鹽反硝化成為氨氣7。 其缺點為： (1)內(nèi)循環(huán)量一般以2Q為限，不宜太高，否

20、則增加運行費用。 (2)對沉淀池要保持一定的濃度的溶解氧，減少停留時間，防止產(chǎn)生厭氧狀態(tài)和污泥釋放磷的現(xiàn)象出現(xiàn)，但溶解 濃度也不宜過高。以防止循環(huán)混合液對缺氧反應器的干擾。 2.3食品廢水處理工藝的確定食品廢水的處理應根據(jù)食品污水處理廠的具體情況，首先抓住工藝改革和綜合利用，最大限度地減少廢水排放量。在考慮上述綜合治理的情況下，再來確定食品廢水的處理工藝。食品廢水包括酒精、啤酒、味精、淀粉、乳糖、檸檬酸、蔬菜加工及飲料加工過程中排出的廢水，廢水水質(zhì)普遍較差，處理難度較大，投資及運行費用高。而在大量的食品廢水處理的工程家道中落中已逐漸證明，SBR工藝的可行性和優(yōu)越性，該工藝應用于食品廢水的處理已

21、取得了滿意的效果。而且根據(jù)上述工藝比較，可以發(fā)現(xiàn)在對于此類食品廢水處理，以SBR工藝最為好。所以選擇用SBR工藝。 2.4 工藝流程方案的確定 方案一： 廢水粗格柵污水提升泵房細格柵初沉池SBR反應池出水污泥濃縮池污泥脫水外運泥餅 方案二： 廢水細格柵潛水提升泵曝氣調(diào)節(jié)池水解酸化池SBR反應池沉淀池出水污泥濃縮池污泥脫水外運泥餅 兩個方案雖說都是采用SBR工藝來做的，但是方案一中，初沉池在這個工藝中并沒有太大的用處，而方案二中的曝氣調(diào)節(jié)池，卻可以在調(diào)節(jié)水質(zhì)水量下，還可以調(diào)節(jié)PH，同時也可以達到去除少許BOD和COD的效果。由以上分析可知方案二比方案一好，故本設計選用方案二。 2.5 工藝流程簡

22、述 食品污水經(jīng)過粗格柵和細格柵兩道格柵去除體積較大的懸浮物和漂浮物。然后流入曝氣調(diào)節(jié)池，用以分進行廢水PH值的調(diào)節(jié)，平衡水溫，以及水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)。然后進入SBR反應池中，去除BOD，COD，SS達到出水要求，直接排放到渾河。各處理單元的剩余污泥集中到污泥濃縮池中進行濃縮泥水分離，再經(jīng)污泥脫水機處理后泥餅外運。具體工藝流程見圖1。圖1 流程圖第三章 廢水處理系統(tǒng)工藝設計說明 3.1 格柵 格柵是由一組平行的剛性柵條制成的框架，是污水處理廠的第一道處理構筑物，它的作用是保護水泵，避免雜物堵塞管道和攔截廢水中較大的懸浮物、漂染物、纖維物質(zhì)和固體顆粒物質(zhì)，從而保證后續(xù)處理構筑物的處理負荷8。國內(nèi)外經(jīng)驗

23、證明，在新建的污水處理廠的設計中，宜采用一粗一細兩道格柵。 根據(jù)排水制度、廢水中漂浮的情況，柵條形狀、柵條間隙、格柵高度，柵曹底至工作平臺高度、柵渣排出高度等來選擇。表3 格柵各個類型及特點類型適用范圍優(yōu)點缺點鏈條式主要用粗、中格柵深度不大的中小型格柵主要清除長纖維及條狀物構造檢點，制造方便占地面積小雜物進入鏈條于鏈輪是容易卡住套筒滾字鏈造價高，容易腐蝕移動伸縮式主要用于粗、中格柵，深度中等的寬大格柵，耙斗式適于較深格柵設備全部在水面上鋼繩在在水面上運行壽命長可不停水檢修移動不見構造復雜移動時耙齒與柵條間隙對位困難鋼繩牽引式主要用語中，細格柵，固定式用于中小格柵移動式用于寬大格柵水下無固定部件

24、者，維修方便適用范圍廣水下有固定部件者，維修檢查需停水鋼絲繩容易腐蝕回轉(zhuǎn)式主要用于中，細格柵耙鉤式用于較深中小格柵背耙式用于較淺格柵用不銹鋼或塑料制造耐腐蝕封閉式傳動鏈，不易被雜物卡住耙鉤易磨損，造價高塑料件易破損旋轉(zhuǎn)式主要用于中、細格柵深度淺的中小格柵構造簡單，制造方便運行穩(wěn)定，容易檢修筒形梯形柵條制造技術要求較高根據(jù)表3，本次設計所采用的格柵勻為鏈條式格柵。本次設計共采用一個格柵即可。 3.2調(diào)節(jié)池 因為工業(yè)廢水的波動很大，甚至在一日內(nèi)或班產(chǎn)之間都可能有很大的變化，這種變化對污水處理設備，特別是生物處理設備正常發(fā)揮其凈化功能是不利的，甚至還可能遭到破壞。同樣對于物化處理設備也會因為廢水波動

25、過大，使參數(shù)難以控制，從而破壞了處理效果。在這種情況下應在廢水處理系統(tǒng)前設置調(diào)節(jié)池，用以保證廢水處理的正常進行。此外，也可以在調(diào)節(jié)池內(nèi)進行廢水PH值的調(diào)節(jié)，平衡水溫，控制向市政系統(tǒng)的廢水排放，防止高濃度有毒物質(zhì)進入生物處理系統(tǒng)9。 此次設計采用矩形地下式調(diào)節(jié)池，利用潛水提升泵將水提升到SBR反應池中。在調(diào)節(jié)池中加入微孔曝氣器，對廢水進行微曝氣以及攪拌，以提高廢水中的生化性能。氣源由鼓風機房提供。并在此調(diào)節(jié)池內(nèi)投放石灰石進行調(diào)節(jié)PH。而且能去除25%27%的COD和BOD。 3.3 SBR反應池 SBR工藝的過程是按時序來運行的，一個操作過程分五個階段：進水、反應、沉淀、潷水、閑置。 由于SBR

26、在運行過程中，各階段的運行時間、反應器內(nèi)混合液體積的變化以及運行狀態(tài)等都可以根據(jù)具體污水的性質(zhì)、出水水質(zhì)、出水質(zhì)量與運行功能要求等靈活變化。對于SBR反應池來說，只是時序控制，無空間控制障礙，所以可以靈活控制。因此，SBR反應池無法進行連續(xù)進水處理，所以采用多個反應池一起并用來進行廢水處理。 本設計中安排一周期時間為，進水時間為，反應即曝氣時間為，沉淀和潷水分別為2h和1h。由于不用去除氨氮，所以可以不用閑置。而在此設計中，共采用了2個反應池并列使用。2個反應池運行程序安排如表4所示。由于SBR間歇運行的特殊性，其曝氣設施也有其特殊要求，要求具有防堵塞、抗瞬間的強度沖擊等。因此在此選擇用球冠型

27、膜片式微孔曝氣器。還由于SBR工藝的特殊性，所以必須用潷水器進行潷水。能去除90%的COD、BOD和SS。表4 4個SBR反應池周期運行程序安排時段（h)1.5h1.5h2h1hSBR反應池1進水曝氣反應沉淀排水時段（h)1.5h2h1h1.5hSBR反應池2曝氣反應沉淀排水進水時段（h)2h1h1.5h1.5hSBR反應池3沉淀排水進水曝氣反應時段（h)1h1.5h1.5h2hSBR反應池4排水進水曝氣反應沉淀 3.4 鼓風機房 曝氣調(diào)節(jié)池及SBR反應池所需空氣由鼓風機房供給，選用羅茨鼓風機NSR250，1用1備用，共兩臺，其技術參量如下：風量129，風壓58kPa，功率為160kw。 3.

28、5 污泥濃縮池 本設計污泥濃縮池采用重力濃縮池，根據(jù)污泥量，可設計為53 3.6 污泥脫水間 根據(jù)所需處理的污泥量，選用ZQWT-2000型帶式壓濾機,按每天工作5h設計，則處理量為9.064. 污泥提升泵選用32ZW-10-20型自吸式無堵塞污泥泵。其主要技術參數(shù)如下：流量：10；揚程：20m；功率：20kw；效率：55%；轉(zhuǎn)速：2900r/min；數(shù)量：2臺，1用1備。第四章 平面布置原則 污水處理廠平面布置原則，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，又能滿足各種功能要求，節(jié)約用地的原則10。 廠區(qū)內(nèi)設一個入口，主要用于管理人員、工作人

29、員和外來人員出入和生產(chǎn)性車輛出入口，主要運輸污泥等，設門衛(wèi)一座。大門為不銹鋼電動伸縮門，它的控制可設在門衛(wèi)。根據(jù)功能要求廠區(qū)可分為生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)，生產(chǎn)區(qū)按工藝流程合理的布置各個構筑物，不僅滿足平面尺寸的要求，同時考慮了豎向標高的合理及各種管線之間的距離要求。生活區(qū)入口主要布置在主入口處，即考慮了使用功能，又考慮了景觀要求以及出口方便等，其主要建筑物為綜合樓，它不僅是污水廠管理中心，水廠的中心控制室就設在此，又是對外聯(lián)系的窗口，在綜合樓門對面空地上做了籃球場和噴泉。同時考慮了停車場、自行車棚等交通功能。車行道做成瀝青鋪路，人行路為彩色鋪裝，入口兩側種植樹木及草坪。為滿足夜間生產(chǎn)值班等需要，夜間照

30、明除考慮道路照明外，還增設庭院燈，讓生產(chǎn)工人夜間對生產(chǎn)構筑物運行情況的了解，在各種池上設有設備照明燈。污水廠總占地面積20公頃，除考慮一級處理工藝外，還預留對將來污水回用留有位置。第五章 高程布置原則 污水處理廠地處細河岸邊，綜合考慮土方平衡、防洪的影響，以及常水位條件下處理廠出水可以自流排入細河水體的要求，確定食品廢水處理廠設計地面標高為。 處理構筑物標的確定，即要保證排水順暢，又要考慮造價、施工管理等多方面因素，污水處理廠各部分高程詳見工藝相關圖紙。第二部分 計算說明書第六章 各處理單元設計計算 6.1排水管道設計 6.1.1流速要求 最大允許設計流速：非金屬管5m/s； 最小允許設計流速

31、：污水管道在設計充滿度下為0.7m/s。 6.1.2參數(shù)選擇 管徑：200mm； 流量：0.046； 設計坡度：0.005； 設計充滿度：0.5. 6.1.3設計計算校核 流速為大于0.7m/s符合要求 按滿流度校核：小于5m/s符合要求。 6.1.4管道選型 選擇玻璃鋼/聚氯乙烯（FRP/PVC)復合管，規(guī)格如下： 公稱直徑DN200mm； 公稱壓力PN0.6MPa； 外徑； 壁厚4mm。 6.2格柵 6.2.1設計參數(shù) 取中格柵，采用圓鋼為柵條； 設計流量Q=4000=0.046； 柵條間隙b=20mm，柵條寬度s=40mm； 柵前流速，過柵流速； 安裝傾角；進水渠道漸寬部展開角度； 單位

32、柵渣量（污水）；污水總變化系數(shù)。 6.2.2設計計算 （1）柵前槽寬和柵前水深h 根據(jù)最優(yōu)水利斷面公式可得： ，取 圖2.1格柵水力計算示意圖 （3）柵條間隙數(shù)n和格柵寬度B ，取n=11條 （4）過柵水頭損失 取增大系數(shù)K=3，阻力系數(shù)，故： 計算水頭損失 （5）柵后槽總高度H 取柵前渠道超高，則： 柵前槽總高度 柵后槽總高度 （6）格柵的總建筑長度L 進水渠道漸寬部位，取 格柵槽與出水渠道連接處漸窄部位長度 總長度 （7）每日柵渣量W采用人工清渣。 6.3調(diào)節(jié)池 6.3.1設計參數(shù) 水力停留時間HRT=8h；設計流量Q=4000=0.046.表2.1 調(diào)節(jié)沉淀池進出水水質(zhì)指標水質(zhì)指標SS進

33、水水質(zhì)(mg/l）700350200去除率(%)101070出水水質(zhì)（mg/l)63031540 6.3.2設計計算（1） 尺寸確定 有效容積V=Q*HRT=166.7*8=1333.3，有效水深h=4.5m 可以分為2個池子，每個池子729 池子外形尺寸 實際容積 總表面積（2） 理論每日污泥量W進水懸浮物濃度，出水懸浮物濃度，污泥含水率，則： （3） 污泥斗尺寸（4）調(diào)節(jié)沉淀池設計計算 取，污泥斗傾角取，則： 污泥斗的高度 污泥斗的容積 符合設計要求，每個污泥斗采用DN200排泥管，每天排泥兩次。(5）曝氣裝置： 設計流量 曝氣量：，（氣水比為1：5）12；則 調(diào)節(jié)池所需空氣量： 則供氣量

34、為。供氣壓為。選用采用穿孔管曝氣，曝氣管設在出水池寬一側，采用管徑為的穿孔管，孔出口氣速為，孔口直徑為9。則 一個孔的平均出氣量 孔數(shù)，取整。 孔間隔為，在之間，符合要求。（6）進出口整流措施 進水起端兩側設進水堰，堰長為池長的2/3,。出水堰前設置當渣板。 6.4水解酸化池 6.4.1設計參數(shù) 水力停留時間HRT=8h，設計流量Q=4000=0.046表2.2水解酸化池進水出水指標水質(zhì)指標SS進水水質(zhì)（mg/l）63031540去除率（%)30405出水水質(zhì)（mg/l）44118938 6.4.2水解酸化池的容積 V水解池的容積，； 總變化系數(shù)，1.5； Q設計流量，； HRT水力停留時間，

35、取10h。 廢水中水解池分為2格，每格長為25，寬為10m，設備中有效水深5m。每格水解池容積為250，超高取0.5m。 6.4.3水解池上升流速校核 設反應器高度為H=6m；反應器高度與上升流速之間的關系如下： 式中： v: 上升水流速度（m/h）； Q: 設計流量，； V： 水解池的容積，； A： 反應器的表面積，； HRT:水力停留時間，取10h； 則： 水解池反應器的上升流速v=0.5m/s-1.8m/h，v符合設計要求。 6.4.4配水方式 采用總管進水，管徑為DN100mm，池底分支式配水，支管為DN50mm，支管上均勻排布小孔為出水口，支管距離池底100mm，均勻布置在池底。 6

36、.4.5污泥量 經(jīng)調(diào)節(jié)池去除率10%，進水為，水解酸化池的去除率為40%，則出水 6.5 SBR池 6.5.1 設計參數(shù)（1） 設計水量Q=0.046，水溫T=15（2） 污泥負荷（3） 污泥濃度（4） 污泥體積指數(shù)SVI=100（5） 充水比m=0.3：活性污泥界面以上最小深度（6） 反應池數(shù)N=4;反應池水深h=5m表2.3 SBR反應器進出水水質(zhì)指標水質(zhì)指標SS進水水質(zhì)（mg/L)44118938去除率(%)808047出水水質(zhì)(mg/L)88.3820 6.5.2 單座反應池主體設計 6.5.2.1各工藝段時間確定（1） 反應時間 ，?。?） 沉淀時間 初期沉降速度 ，（3） 排水時間

37、（4） 一個周期所需要的時間 （5） 取進水時間（6） 所以每個周期為，周期次數(shù)為：次（7） 周期進水量 根據(jù)以上結果，采用限制曝氣，即進水時間不能曝氣，一個周期的工作如下： 6.5.2.2反應池容積及主要尺寸設計（1） 反應池有效容積 （2） 反應池最小水量 （3) 反應池污泥體積 ，符合設計要求。（4） 校核周期進水量 周期進水量應滿足下式： 而，符合設計要求。（5） 反應池尺寸設計 反應池表面積 SBR反應池長寬比在2:1左右較為合適，則取反應池長L=18m、寬為B=8m。 反應池設計運行方位如下圖所示： 排水結束時水位： 基準水位： 高峰水位： 溢流水位：SBR運行方位示意圖 污泥界面

38、： 反應池最低水位與污泥位之間距離，符合設計要求。 反應池總高度H=6m；單座反應池尺寸。 6.5.3曝氣系統(tǒng)設計（1） 需氧量 式中： 為微生物對有機污染物氧化分解過程的需氧率，取； 為微生物通過內(nèi)源代謝的自身氧化過程的需要率，取=0.15； 為單位曝氣池容積內(nèi)的揮發(fā)性懸浮國體量, ； 。 則 每池每周期需氧量/周期 每池每小時需氧量（2） 充氧量采用鼓風曝氣，曝氣擴散器安裝距池底0.3m，淹沒深度4.7m。選用HYL-26型微孔曝氣器，其主要參數(shù)如下表所示：微孔曝氣器技術特性技術性能指標單位產(chǎn)品型號（HYL-260)CJ/T3015.4-1996膜片直徑mm曝氣量27服務面積/個0.40.

39、8氧利用率%充氧能力0.210.42理論動力效率6.28.66阻力損失Pa30003500 A值取0.85，值取0.95，曝氣設備堵塞系數(shù)F取0.8，微孔曝氣器，；C=2.0mg/l，。則： 擴散器出口處絕對壓力： 空氣離開曝氣池面時，氣泡含氧體積分數(shù)： 20時曝氣池混合液中平均氧飽和度： 每池每小時需氧量換算為標準條件下（20，脫氧清水）每池每小時充氧量：（3） 供氣量 每個周期最多有三個池同時，則： （4） 布氣系統(tǒng)設計布氣系統(tǒng)設計如圖所示SBR反應池布氣系統(tǒng)設計示意圖 反應池總面積：，取每個擴散器服務面積：；擴散器個數(shù)：576/0.8=720，每個池需720/4=180個擴散器，取200

40、個擴散器；每個擴散器實際服務面積：576/800=072，每池按布置擴散器。（5） 空氣管路設計 在相鄰的兩個SBR池的隔墻上設一根干管，共兩根干管，在每根干管上設10對配氣豎管，共20條配氣豎管。 則每根配氣干管的供氣量： 每根配氣豎管的供氣量： 每個空氣擴散器配氣量： 滿足HYL-260型微孔曝氣器曝氣量27的設計要求。 選擇一條從鼓風機房開始的最遠最長管路作為計算管路，如圖所示?？諝夤艿纼?nèi)的空氣流通的選定為：干支管1015m/s；通向空氣擴散器的豎管、小支管45m/s,。 小支管直徑：，取 豎管直徑：，取 干管直徑：，取 總管直徑：，取 管道采用鋼管，粗糙度 ，空氣密度；則各管段長：，：

41、各管段空氣流速：，；各管段風量：，。 管道摩擦系數(shù)由尼古拉茲公式計算，得：，。 管道沿程阻力由公式：計算，得：， 故 各管件局部壓損系數(shù)：彎頭，三通，四通，風機出口。 管道局部阻力損失計算，得：， 故 所以空氣管道系統(tǒng)的總壓力損失為：；而空氣擴散器的壓力損失為PA=2500Pa，則鼓風曝氣系統(tǒng)總壓力損失為：，為安全起見，設計取。 則風機所需的風壓為，且。由此條件，選用羅茨鼓風機NSR250，1用1備用，共兩臺，其技術參量如下：風量129，風壓58kPa，功率為160kw。 6.5.4潷水系統(tǒng)設計 每池潷水負荷 潷水深度： 由此，選用MRD400型潷水器，其主要參數(shù)如下：處理量400，排水時間4

42、0min，堰長3.5m，最大潷水深度2.5m，電機功率0.55kw，排水管徑250mm，堰口出水負荷23.1L/m.s。 6.5.5排泥系統(tǒng)設計（1） 剩余污泥量W 式中： Y為產(chǎn)率系數(shù)，及微生物每代謝1kg所合成的MLVSS，取Y=0.6; 為內(nèi)源代謝系數(shù)，取=0.075. 為單位曝氣池容積內(nèi)揮發(fā)性懸浮固體量， ； 。 則則含98%水量的濕泥46.47t/d.（2） 排泥管設計 污泥濃度取960,則： 每池產(chǎn)泥量為Q/4=12.1,故每個反應器采用一根DN150排泥管，每天排泥一次。 6.6出水池 6.6.1尺寸設計 SBR池出水經(jīng)出水管道匯集到出水池，以調(diào)出水流太。顧選定HRT=2h，則：

43、 出水池的有效容積：，取350； 出水池的外形尺寸：； 出水池的有效水深：3.5m。 6.6.2污水計量設備 為了提高污水廠的工作效率和運轉(zhuǎn)管理水平，積累技術資料，應準確掌握污水量的變化情況。測量污水流量的設備和裝置要求應當是水頭損失小、精度高、操作簡便且不易沉淀雜物。本設計中采用電磁流量計，安置于出水池后排放口前。 6.7二沉池表2.8二沉池進出水指標水質(zhì)指標SS進水水質(zhì)（mg/L)883820去除率(%)77.247.450出水水質(zhì)(mg/L)202010 6.7.1設計計算（1）池子總表面積及每個池子的表面積 式中： 為池子總表面積，； Q為進水流量，； 為表面負荷，,取1.5 則. 設

44、計分為兩個池子，每個池子A=55.2。（2) 沉淀部分有效水深 式中 h為沉淀部分有效水深，m； t為沉淀時間，h，取2h 則 =3m。（3） 沉淀部分有效容積及每個池的有效容積 每個池的體積V=165.6.（4） 池長及每個池的長度 式中： 為二沉池總長度，m； V為最大設計流量的水平流速，mm/s，取2mm/s 則. 則每個池子的長度為L=25.92m。取26m。（5） 每個池的寬度 式中： B為每個池子的寬度，m； 則B=6.4m，取6.5m。 池子總寬度：，取13m。（6） 池子個數(shù)n=2（7） 每日沉淀泥渣的干泥量： 式中：q為每池設計水量，； 沉淀池進水懸浮物的含量，mg/L; 為

45、沉淀池出水懸浮物的含量，mg/L則：G=19.87kg。（8） 每日沉淀泥渣之泥漿體積： 式中： 為泥漿的密度 ，；取960 為泥漿的含水率，%；取97%則.（9） 泥斗貯泥部分體積： 式中：泥斗上底部底面面積，；??； 泥斗下底部底面面積，；?。?泥斗高度，1m。則。（10） 平均排泥周期： （11） 二沉池總高度： 式中： 為池子超高，取0.5m； 池子有效深度，m； 為池子緩沖層高度，取0.5m； 為池子貯泥斗高度，取1m； 則H=5m。（12） 池底坡度取i=0.001. 6.7.2進水堰的設計（1） 每個沉淀池的進水流量 （2) 堰長的設計 取出水堰的負荷 式中： L為堰長，m； Q為

46、設計流量，； Q為出水堰負荷。 則L=15.3m，取16m。（3）出水堰的形式及尺寸 出水收集器采用UPVC自制三角堰出水，查給排水手冊： 當時，過堰水深h由得，h=0.193m。去出水堰負荷1.5，設計三角堰，堰高400mm，堰口寬400mm，三角堰的總數(shù)n： 每條堰的三角堰個數(shù)，且設計出水溢流堰4條： 故每個堰的出水率 堰上水頭h； （4） 集水槽寬B 式中： B為水槽寬，m； Q為每個沉淀池的流量，； 為了確保安全集水槽的設計流量。（5） 集水槽深度 集水槽臨界水深： 集水槽的起端水深： 設出水槽的自由跌落高度： 則集水槽的總深度。 6.8污泥濃縮池本設計采用間歇式重力濃縮池。 6.8.1設計泥量 食品廢水處理過程產(chǎn)生的污泥來自以下幾部分： 調(diào)節(jié)池沉淀池，含水率96%； 水解酸化池，含水率97%； SBR反應器，含水率98%； 二沉池，含水率97%； 總污泥量： 平均含水率： 污泥固體濃度： 其中， 則 6.8.2設計參數(shù) 污泥固體通量； 污泥濃縮池數(shù)量n=1； 濃縮時間T=12h； 濃縮后污泥含水率95%； 濃縮后污泥體積。 6.8.3尺寸設計（1） 濃縮池面積A 則，濃縮池的直徑：，取D=5m 實際單池面積：（2) 濃縮池的高度 工作部分的高度：，取2m 超高 緩沖區(qū)高度 故濃縮池高度（3） 濃縮池總高度H 污泥斗下錐體取直徑0.