環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計-生物制藥廠畢業(yè)設(shè)計

1、1 本工程概況該生物制藥廠位于中國南部某城鎮(zhèn)，全年最高氣溫 40 ，最低 12 ，年平均氣溫：20左右。夏季主導(dǎo)風向為東南風，冬季西北風為主。該鎮(zhèn)地形由南向北略有坡度，平均坡度為 0.5 ，地面平整，。規(guī)劃污水處理廠位于主廠區(qū)的南方，面積約6500 m 2 。地坪平均絕對標高為 4.80 米。工業(yè)污水的時變化系數(shù)為 1.3。要求出水水質(zhì)符合?生物制藥工業(yè)污染物排放標準?(GB198212005)。1.1 設(shè)計原那么 (1) 根據(jù)生物制藥生產(chǎn)排放廢水的特點，選擇成熟的工藝路線，既要做到技術(shù)可靠確保處理后出水達標排放，出水穩(wěn)定，還要設(shè)備簡單、操作方便、易于維護檢修，日常運行維護費用低。 (2) 在

2、保證處理效果前提下，充分考慮城市寸土寸金的現(xiàn)實，盡量減少占地面積，降低基建投資。平面布置和工程設(shè)計時，布局力求合理、通暢、美觀，符合工程建設(shè)標準。(3) 具有一定的自動控制水平，在確定自控程度時兼顧經(jīng)濟合理性。(4)整個處理系統(tǒng)建設(shè)時施工方便、工期短；運行時能耗低。1.2 設(shè)計范圍 根據(jù)對生物制藥廢水特點的分析和處理出水水質(zhì)要求，經(jīng)論證選擇技術(shù)上可行、經(jīng)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(gòu)筑物進行工藝計算，主要設(shè)備進行選型。 根據(jù)任務(wù)書要求，進行合理的平面布置。確定自動控制及監(jiān)測方案，進行初步的技術(shù)經(jīng)濟分析，包括工程投資和人員編制、本錢分析等。附必要的圖

3、紙。1.3 設(shè)計水質(zhì)水量 根據(jù)所給資料該廠處理工程設(shè)計水量為3400td，處理水質(zhì)執(zhí)行?生物制藥工業(yè)污染物排放標準?(GB198212005)表1 進水水質(zhì)及排放標準水 質(zhì) 指 標CODLBODLSSLPH 值進 水 水 質(zhì)13162641221996.5設(shè)計出水水質(zhì)300200200691.4 廢水處理方案確實定該廠廢水中的BODCOD值正常，約，有利于進行生物處理。且較之物化處理，化學處理工藝成熟，處理效率高。同時，運行費用、水處理本錢低。又廢水BOD、COD 值均比擬高，廢水中大分子有機物較多，所以首先考慮厭氧工藝先將大分子有機物分解為易好氧生化降解的小分子有機物，同時減少局部BOD和C

4、OD，然后再經(jīng)好氧單元大幅度降解有機物，使出水到達排放要求。工藝選型：方案一：主工藝為UASB+SBR工藝，由于生物制藥廢水中含有大量浮渣，需在各處理單元之前設(shè)格柵，格柵出水收集到集水井，再用泵提升至澄清池，澄清池的出水經(jīng)泵提升進入UASB反響器進行厭氧處理，再經(jīng)豎配水井，進行泥水別離后，上清液進入SBR反響器，在SBR反響器中進行好氧處理，其出水到達國家一級排放標準，可直接排放到受納水體。由于廢水SS含量高，產(chǎn)泥量較大，因此需對污泥進行后續(xù)處理：各反響器出來的污泥收集至集泥井，再由污泥泵提升至污泥濃縮池濃縮，濃縮后的污泥進入貯泥池，再由泵提升至污泥脫水間脫水，脫水后的污泥可直接外運。濃縮池的

5、上清液及脫水間的濾液返回至澄清池繼續(xù)處理。具體工藝流程圖見圖： 方案二： 在工藝流程確定的過程中，主要考慮以下幾條原那么：1藥類生產(chǎn)廢水含有機質(zhì)多，濃度、色度高，同時本工程中廢水排放要求較高。2藥類生產(chǎn)廢水可生化性較好，易于生物降解。3本工程要求低運行本錢。根據(jù)上述原那么，確定采用圖所示的處理工藝流程。生產(chǎn)工藝廢水通過格柵池進入污水處理段調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，在絮凝劑的作用下，去除廢水中的懸浮物和膠體物質(zhì)等污染物，降低后續(xù)處理單元的工作負荷。經(jīng)泵定量提升進入二相厭氧反響器，在厭氧微生物的作用下，將廢水中的各種復(fù)雜有機物分解轉(zhuǎn)化成小分子有機物,甲烷和二氧化碳等物質(zhì)，剩余污泥進入污泥沉淀池。消化后

6、的廢水再進入接觸氧化池，與附著在生物填料上的好氧微生物的進一步作用，去除剩余的有機物，局部隨水流帶出的懸浮物在斜管沉淀池中得以沉淀出來，出水再經(jīng)過生物陶粒反響器BAF曝氣生物濾池后廢水達標排放。調(diào)節(jié)池、厭氧接觸池、接觸氧化池及沉淀池的剩余污泥通過污泥泵進入污泥儲存池，參加絮凝劑后，經(jīng)過板框壓濾機脫水處理后運走。濾液回流到調(diào)節(jié)池進行循環(huán)處理。2 設(shè)計原那么經(jīng)過對各種厭氧工藝的比擬，本設(shè)計選用UASB反響器，因為該工藝技術(shù)成熟，耐沖擊負荷好，處理能力大，能去除大局部的有機物，可以回收沼氣，降低能源消耗，占地面積較小，可以降低建設(shè)費用和運行費用，由于應(yīng)用較廣泛，所以實際運行經(jīng)驗較多。好氧處理單元選擇

7、SBR法，它的處理效率高，占地省，投資省，運行靈活，污泥的性能良好，出水水質(zhì)可達標。因此，本設(shè)計處理方案采用UASBSBR厭氧好氧相結(jié)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。 2.1工藝流程確實定主工藝為UASB+SBR工藝，由于生物制藥生產(chǎn)廢水中含有大量浮渣，需在各處理單元之前設(shè)格柵，格柵出水收集到集水井，再用泵提升至澄清池，澄清池的出水經(jīng)泵提升進入UASB反響器進行厭氧處理，再經(jīng)豎配水井，進行泥水別離后，上清液進入SBR反響器，在SBR反響器中進行好氧處理，其出水到達國家一級排放標準，可直接排放到受納水體。由于生物制藥廢水SS含量高，產(chǎn)泥量較大，因此需對污泥進行后續(xù)處

8、理：各反響器出來的污泥收集至集泥井，再由污泥泵提升至污泥濃縮池濃縮，濃縮后的污泥進入貯泥池，再由泵提升至污泥脫水間脫水，脫水后的污泥可直接外運。濃縮池的上清液及脫水間的濾液返回至澄清池繼續(xù)處理。具體工藝流程圖見圖1：圖1 生物制藥廢水處理工藝流程示意圖3 主要構(gòu)筑物的設(shè)計計算3.1 格柵的設(shè)計計算設(shè)計說明 格柵是一種簡單的過濾設(shè)備，由一組或多組平行的金屬條制成的框架，斜置于廢水流經(jīng)的渠道中。格柵設(shè)于污水處理廠所有處理構(gòu)筑物之前，或設(shè)在泵站前，用于截留廢水中粗大的懸浮物或漂浮物，防止其后處理構(gòu)筑物的管道閥門或水泵堵塞。按柵條間隙，可分為粗格柵50-100mm、中格柵10-40mm、細格柵3-10

9、mm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3。3.1.2 設(shè)計參數(shù)的選??；格柵傾角一般采用45-75；格柵間必須設(shè)置工作臺，臺面應(yīng)高出柵前最高設(shè)計水位0.5m，工作臺上應(yīng)有平安和商品沖洗設(shè)施；工作臺兩側(cè)過道寬不小于0.7m，工作臺正面過道寬度：a，人工清渣 不小于1.2m；b，機械清渣 不小于1.5m。參數(shù)確定： (1) 設(shè)計采用細格柵(2) 柵條間隙b=8mm；(3) 柵前水深h=0.4m； (4) 過柵流速v=0.7m/s;(5) 格柵傾角a=60；(6) 設(shè)計流量Q= 3400m333/s3.1.3 設(shè)計計算 (1) 柵條間隙數(shù)：n個(2) 柵條有效寬度BmB=S(n-1)

10、+bn(3) 進水渠道漸寬局部的長度l1(m) B1進水渠寬m1進水渠道漸寬局部的展開角度，一般可采用20；設(shè)B1 =0.2m， 那么進水渠道內(nèi)的流速為0.49m/s；(4) 柵槽與出水渠道連接處的漸窄局部長度l2(m)l2=l1/2=0.18m(5) 通過格柵的水頭損失h1 設(shè)柵條斷面為圓形h1(6) 柵槽總高度H(m) 取柵前渠道超高=0.3m, (7) 柵槽總長L(m) 柵前渠道深 H=h+h2L=l1+l2+0.5+1.0+H1圖2 格柵結(jié)構(gòu)設(shè)計計算圖(8) 每日柵渣量Wm3/d 柵渣量 W13/103m3污水 宜采用機械清渣3.2 事故池的設(shè)計計算3.2.1 設(shè)計說明 由于生物制藥廠

11、廢水出水水質(zhì)、水量不穩(wěn)定，波動較大，為防止出現(xiàn)惡性事故，破壞污水廠后續(xù)處理單元的正常運行，需設(shè)置一事故池，儲留事故出水。事故池在生物制藥廠廢水水量超過設(shè)計水量時啟用，當后續(xù)處理單元出現(xiàn)故障時，也可啟用事故池。3.2.2 設(shè)計計算 取停留時間T=12小時 設(shè)計流量為 Q1=34001.33400=1020m3/d 取有效水深h1=5m，超高h2 底面積A=102012/24/5=102m2， 3.3 集水池的設(shè)計計算3.3.1設(shè)計說明 生物制藥廢水的水量和水質(zhì)隨時間的變化幅度較大，為了保證后續(xù)處理構(gòu)筑物或設(shè)備的正常運行，防止水泵頻繁啟動，以延長水泵的使用壽命，需對廢水的水量和水質(zhì)進行調(diào)節(jié)，集水池

12、的設(shè)計遵循以下原那么：最小池容：集水池的最小容積，不應(yīng)小于最大一臺污水泵6min的出水量；集水池應(yīng)設(shè)置沖洗或清泥設(shè)施；集水池的布置：應(yīng)考濾水泵洗水管的水力條件，減少滯留或渦流。3.3.2 設(shè)計參數(shù)的選取 水力停留時間HRT=1h,有效水深h1=4.0m , 超高h2=0.5m;3.3.3 設(shè)計計算 (1) 集水池容積 3 (2) 集水池的總高 H=h1h2=4.00.5=4.5m,(3) 集水池的面積 A=V/H=141.586m2 取A=35m2 集水池的橫截面為： LB=75m 那么集水池的尺寸為： LBH=75m3(4) 一次提升泵選?。禾嵘髁縌=150，揚程10m，選泵。3.4水力循

13、環(huán)澄清池的設(shè)計計算3.4.1 設(shè)計說明 由于生物制藥廢水中懸浮物SS濃度較高，加藥后利用水力進行攪拌，絮凝沉淀，此池兼有沉淀的作用，有足夠的水力停留時間，保證后續(xù)處理構(gòu)筑物能連續(xù)運行。 3.4.2 設(shè)計參數(shù)的選取 (1) mms； (2) m；(3) 懸浮層高度34 m；(4)(6) 參數(shù)選取 設(shè)計流量Q=3400 m3/d=141.67 m3/h=0.039 m3 回流比為2 設(shè)計循環(huán)總流量 喉管流速s；第一絮凝室出口流速ms 第二絮凝室出口流速s;清水區(qū)上升流速 mms； 喉管混合時間(7)澄清池進出水水質(zhì)指標如表2所示：表2 澄清池進出水水質(zhì)指水 質(zhì) 指 標CODLBODLSSL進水水質(zhì)

14、1316264122199設(shè)計去除率10%10%90%設(shè)計出水水質(zhì)3.4.3 設(shè)計計算各局部尺寸見以下圖3 圖3 澄清池設(shè)計計算草圖(1) 水射器的計算： 取83mm s，那么進水管直徑 取187mm 設(shè)噴嘴收縮角為斜壁高=mm 取194mm 噴嘴直段長度取65mm 那么 噴嘴管長258mm 噴嘴的實際流速： =3.80 m(2)喉管的計算 實際喉管流速： 喉管長度 取1520mm 取喇叭口直徑 喇叭口斜邊采用傾角，那么喇叭口高度為 噴嘴與喉管的距離S=266m(3)第一絮凝室的計算: 上口直徑 取 m 上口面積 實際出口流速 設(shè)第一絮凝室高度為,錐形角取，那么 (4)第二絮凝室的計算 第二絮

15、凝室進口斷面積 第二絮凝室直徑實際進口斷面積=2實際進口流速 第二絮凝室高度取2.7m; 其中第二絮凝室至第一絮凝室上口高度第一絮凝室上口水深0.3m; (5)澄清池直徑的計算別離室面積 =澄清池直徑 10.5m 取 11 m 實際上升流速 取0.5 (6)澄清池高度的計算 喉管喇叭口距池底0.46m,噴嘴與喉管間距0.14 m,，超高0.3m; H=m (7)坡腳的計算 池底直徑采用，池底坡角采用，池底斜壁局部高度為 = 池子直壁局部的高度為 (8)澄清池各局部容積及停留時間的計算a 第一絮凝池 21 sb 第二絮凝池 ； C 別離室停留時間 6750 s D水在池內(nèi)凈水歷時 E澄清池總體積

16、 直壁局部體積 錐體局部體積 池的總體積 F總停留時間 =2.58 h(9) 排泥設(shè)施的計算 泥渣室容積按澄清池容積的1%計，即 設(shè)置一個排泥斗，采用倒立正四棱錐體，其錐底邊長和錐高均為Z 3.5 UASB反響器的設(shè)計計算3.5.1 設(shè)計參數(shù)(1) 污泥參數(shù)設(shè)計溫度T=25容積負荷NV=8.5kgCOD/(m3.d) 污泥為顆粒狀污泥產(chǎn)率0.1kgMLSS/kgCOD,3/kgCOD (2) 設(shè)計水量Q=2800m33/h=0.032 m3/s。(3) 水質(zhì)指標表3 UASB反響器進出水水質(zhì)指標水 質(zhì) 指 標CODLBODLSSL進 水 水 質(zhì)設(shè)計去除率85%90%/設(shè)計出水質(zhì)3.5.2 UA

17、SB反響器容積及主要工藝尺寸確實定(1) UASB反響器容積確實定 本設(shè)計采用容積負荷法確立其容積V V=QS0/NV V反響器的有效容積(m3)S0進水有機物濃度(kgCOD/L)V=34003 取有效容積系數(shù)為0.8,那么實際體積為1868m3(2) 主要構(gòu)造尺寸確實定UASB反響器采用圓形池子，布水均勻，處理效果好。取水力負荷q13/m2d 反響器外表積 A=Q/q12 反響器高度 H=V/A=1868/236.12=7.9m 取H=8m采用4座相同的UASB反響器，那么每個單池面積A1為：A12 取D=9m那么實際橫截面積 A22/4=63.6 m2 實際外表水力負荷 q1=Q/4A2

18、q1在0.51.5m/h之間，符合設(shè)計要求。3.5.3 UASB進水配水系統(tǒng)設(shè)計 (1) 設(shè)計原那么 進水必須要反響器底部均勻分布，確保各單位面積進水量根本相等，防止短路和外表負荷不均； 應(yīng)滿足污泥床水力攪拌需要，要同時考慮水力攪拌和產(chǎn)生的沼氣攪拌； 易于觀察進水管的堵塞現(xiàn)象，如果發(fā)生堵塞易于去除。本設(shè)計采用圓形布水器，每個UASB反響器設(shè)30個布水點。設(shè)計參數(shù)每個池子的流量 Q13/h(3) 設(shè)計計算查有關(guān)數(shù)據(jù)6，對顆粒污泥來說，容積負荷大于4m3/(m2.h)時，每個進水口的負荷須大于2m2 那么 布水孔個數(shù)n必須滿足 D2/4/n2 即nD299/8=32 取n=30個 那么 每個進水口

19、負荷 a=D292 可設(shè)3個圓環(huán)，最里面的圓環(huán)設(shè)5個孔口，中間設(shè)10個，最外圍設(shè)15個，其草圖見圖4 內(nèi)圈5個孔口設(shè)計 效勞面積： S1=52折合為效勞圓的直徑為： 用此直徑用一個虛圓，在該圓內(nèi)等分虛圓面積處設(shè)一實圓環(huán)，其上布5個孔口那么圓環(huán)的直徑計算如下： d12/4=S1/2 中圈10個孔口設(shè)計 效勞面積： S1=102 折合為效勞圓的直徑為： 那么中間圓環(huán)的直徑計算如下：2d22)/4=S2/2 那么 d2 外圈15個孔口設(shè)計 效勞面積： S3=152 折合為效勞圓的直徑為 (92d32)=S3/2 那么 d3布水點距反響器池底120mm；孔口徑15cm 圖4 UASB布水系統(tǒng)示意圖 三

20、相別離器的設(shè)計(1) 設(shè)計說明 UASB的重要構(gòu)造是指反響器內(nèi)三相別離器的構(gòu)造，三相別離器的設(shè)計直接影響氣、液、固三相在反響器內(nèi)的別離效果和反響器的處理效果。對污泥床的正常運行和獲得良好的出水水質(zhì)起十分重要的作用，根據(jù)已有的研究和工程經(jīng)驗， 三相別離器應(yīng)滿足以下幾點要求：沉淀區(qū)的外表水力負荷1.0m/h；三相別離器集氣罩頂以上的覆蓋水深可采用0.51.0m；沉淀區(qū)四壁傾斜角度應(yīng)在4560之間，使污泥不積聚，盡快落入反響區(qū)內(nèi)；沉淀區(qū)斜面高度約為0.51.0m；進入沉淀區(qū)前，沉淀槽底縫隙的流速2m/h；總沉淀水深應(yīng)1.5m；水力停留時間介于1.52h；別離氣體的擋板與別離器壁重疊在20mm以上；以

21、上條件如能滿足，那么可到達良好的別離效果。(2) 設(shè)計計算本設(shè)計采用無導(dǎo)流板的三相分 沉淀區(qū)的設(shè)計沉淀器集氣罩斜壁傾角 =50D22外表水力負荷q=Q/A=141.67/(43/(m2.h)1.0 m3/(m2.h) 符合要求 回流縫設(shè)計 h2的取值范圍為0.51.0m, h1 取h1=0.5m h2=0.7m h3=2.4m 依據(jù)圖8中幾何關(guān)系，那么 b1=h3/tanb1下三角集氣罩底水平寬度，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，mb12=b2b1=92下三角集氣罩之間的污泥回流縫中混合液的上升流速v1,可用下式計算：V1=Q1/S1=4Q12Q1反響器中廢水流量m3/s

22、S1下三角形集氣罩回流縫面積m2 符合要求上下三角形集氣罩之間回流縫流速v2的計算： V2=Q1/S2S2上三角形集氣罩回流縫面積m2EH=CEEQ=CF+2EH=6.0+2 S2(6.0+7.53) 2v2 v2v12.0m/h , 符合要求確定上下集氣罩相對位置及尺寸 HG=(CFb2 BE=CE DI=CDsin50=ABh4h5氣液別離設(shè)計 由圖5可知，欲到達氣液別離的目的，上、下兩組三角形集氣罩的斜邊必須重疊，重疊的水平距離AB的水平投影越大，氣體別離效果越好，去除氣泡的直徑越小，對沉淀區(qū)固液別離效果的影響越小，所以，重疊量的大小是決定氣液別離效果好壞的關(guān)鍵。由反響區(qū)上升的水流從下三

23、角形集氣罩回流縫過渡到上三角形集氣罩回流縫再進入沉淀區(qū)，其水流狀態(tài)比擬復(fù)雜。當混合液上升到A點后將沿著AB方向斜面流動，并設(shè)流速為va，同時假定A點的氣泡以速度Vb垂直上升，所以氣泡的運動軌跡將沿著va和vb合成速度的方向運動，根據(jù)速度合成的平行四邊形法那么，那么有：要使氣泡別離后進入沉淀區(qū)的必要條件是：在消化溫度為25，沼氣密度=1.12g/L；水的密度3；水的運動粘滯系數(shù)v=0.008910-4m2根據(jù)斯托克斯Stokes公式可得氣體上升速度vb為vb氣泡上升速度cm/sg重力加速度cm/s2廢水的動力粘度系數(shù)，g/(cm.s) =v水流速度,校核： ， 故設(shè)計滿足要求。圖5 三相別離器設(shè)

24、計計算草圖 排泥系統(tǒng)設(shè)計每日產(chǎn)泥量為=37350.850.13400103=1079MLSS/d那么 每個UASB每日產(chǎn)泥量為W=1097/4=269.75MLSS/d可用200mm的排泥管，每天排泥一次。 產(chǎn)氣量計算每日產(chǎn)氣量 G=37260.850.53400103 =5397 m3/d=224.9 m3/h 儲氣柜容積一般按照日產(chǎn)氣量的25%40%設(shè)計，大型的消化系統(tǒng)取高值，小型的取低值，本設(shè)計取38%。儲氣柜的壓力一般為23KPa，不宜太大。3.6、配水井UASB后污水進入配水井向SBR配水，設(shè)26.0m。配水井設(shè)分水鋼閘門三座，選用SYZ型閘門規(guī)格為直徑為800毫米，配手搖式啟閉機三

25、臺。3.7 SBR反響器的設(shè)計計算3.7.1 設(shè)計說明 經(jīng)UASB處理的廢水,COD含量仍然很高.必須經(jīng)過進一步處理才能到達排放標準,即采用好氧處理。本設(shè)計采用4個SBR反響器,運行周期T=8h.3.7.2 設(shè)計參數(shù)(1) 水質(zhì)指標 表5 SBR反響器進出水水質(zhì)指標水 質(zhì) 指 標CODLBODLSSL進 水 水 質(zhì)設(shè)計去除率85%92%15%設(shè)計出水水質(zhì)(2) 確定參數(shù)污泥容積負荷NV=0.15kgBOD/(m3d)污泥沉降指數(shù)SVI采用150反響周期T=8h，一天內(nèi)反響周期數(shù)n=24/8=3 反響器數(shù)量nB=4周期內(nèi)時間分配:進水時間T/nB=8/4=2h 反響時間4 h 其中缺氧時間tan

26、oxa 排水時間0.5h 3.7.3 反響器的設(shè)計計算(1) 污泥泥齡和剩余污泥量確實定 硝化所需量低好氧污泥齡的計算SN(15-t) fsSN消化所需最低好氧污泥齡d消化菌比生長速率d-1-1 fs平安系數(shù)，其值取決于污水廠規(guī)模，一般地，fs值應(yīng)取2.33.0左右，本設(shè)計取fs t污水溫度，25(15-25)活性污泥利用硝態(tài)氮中的氧的能力即反硝化能力m0活性污泥在好氧條件下每去除1kgBOD氧的消耗量kg, SR包括硝化階段和反硝化階段的有效污泥泥齡d=反硝化能力，即每利用1kgBOD所能反硝化的氮量(kg)a修正系數(shù)，當反響器交替連續(xù)進水時，a=1系統(tǒng)所需反硝化的氮量可根據(jù)氮量平衡求得：N

27、O3NDTNiTNeBOD BOD 微生物增殖過程中結(jié)合到體內(nèi)的氮量，隨剩余污泥排出系統(tǒng)mg/L TNi 、TNe 進、出水總氮濃度(mg/L)NO3ND80122340.04=59 mg/L系統(tǒng)的總污泥泥齡STST=SR tC/tR tR有效反響時間h tR =4h tC循環(huán)時間h tS沉降時間h tS=1h td排水時間h tdtC = tR + tS + tdST以干固體計的剩余污泥量(kg/d)Q進水設(shè)計流量m3/d BOD進水有機物濃度kg/m3 SSi、SSe曝氣池進出水懸浮固體SS濃度kg/ m3 YH異氧微生物的增殖率kgDS/kgBOD YH YSS能水解的懸浮固體固體部份，

28、YSS =0.50.6,本設(shè)計取0.6 SR有效污泥泥齡(d) bH異養(yǎng)微生物的內(nèi)源呼吸速率(自身氧化率), bH-1fTH異養(yǎng)性微生物生長溫度修正系數(shù)； fTH( t-15)每個SBR反響器中所貯存的污泥總量STP = SPST/nB = 4527/4 =791kg/d(2) SBR反響器貯水容積確實定每個SBR反響器的貯水容積V(m3)V=Qt=Qtc/nB3(3) 污泥沉降速度的計算和反響器尺寸確實定污泥的沉降速度vs(m/h) 根據(jù)邊界條件用試算法可求得下式中反響器反響器高度HTWL,用下式即可求得面積AHS 假設(shè)HTWL=5.0m 由上式知2 反響器的有效容積 V=AHTWL2vS6

29、50/(MLSSSVI ) MLSS 在最高水位HTWL時MLSS的濃度(kg/m3)MLSS =STP3vs單座SBR反響器的尺寸 SBR反響器 SBR反響器2 設(shè)SBR反響器的長寬比為2:1 那么反響器(4) 曝氣系統(tǒng)和撇水系統(tǒng)的設(shè)計4 需氧量確實定rW O混合液每日需氧量(kgO2/d) a氧化每公斤BOD需氧公斤數(shù)(kgO2 b污泥自身氧化需氧率 (kgO2 Lr去除的BOD濃度(kg/m3)Lr=(23418.7)10-3=0.215 kg/m3 NW混合液揮發(fā)性懸浮物(MLVSS)濃度(kg/m3) NWW f系數(shù),一般0.70.8,本設(shè)計取0.7(kg/m3) NW 混合液懸浮物

30、(MLSS)濃度那么 2/h 供氧量的計算采用鼓風曝氣方式,用SX-1型曝氣器,其技術(shù)參數(shù)為：氧轉(zhuǎn)移效率6%-9%，氧動力效率1.52.2%,效勞面積12m2/個，曝氣器出口高出池底350500mm，適合曝氣池水深45m。本設(shè)計取氧轉(zhuǎn)移效率為8%，曝氣口安裝在距池底0.4m高處,故淹沒深度為4.6m,據(jù)資料2查得計算溫度為20時,溶解氧飽和度Cs(20)=9.17mg/L，最高水溫采用25, Cs(25)=8.38 mg/L。擴散器出口處的絕對壓力為:空氣離開曝氣池水面時氧的百分濃度Qt Qt =Ea曝氣器的氧轉(zhuǎn)移效率, 本設(shè)計取Ea =8% Qt =19.65%反響器中溶解氧的飽和度為： 那

31、么脫氧清水的充氧量為: 氧轉(zhuǎn)移折算系數(shù), d氧溶解度折算系數(shù) 氣壓修正因子 取d=0.8, =0.95, Ct=2mg/L, 供氣量的計算: 布氣系統(tǒng)的計算22 取200個擴散器，每個反響器需50個 布氣系統(tǒng)設(shè)計草圖如以下圖8 (5排，每排10個) 圖8 SBR反響器布氣系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計草圖 空氣管路系統(tǒng)計算 按SBR的平面圖，布置空氣管道，在相鄰的兩個SBR反響器的隔墻上設(shè)一根配氣干管，共設(shè)兩根，在每根干管上設(shè)5對配氣豎管，共20根豎管3/h3/h 空氣管路的計算草圖見以下圖 見下表8：表6 空氣管道計算表管段編號管段長度L(m)空氣流量 (m3/h)空氣流速v(m/s)管徑D(mm)配件當量長

32、度L0(m)L+L0(m)損失h1+h2 (mm)1-291848250三通1彎頭1大小頭12-3924200閘門1彎頭1四通13-4200四通1大小頭14-5150四通15-6150四通1大小頭16-7100四通1大小頭17-885閘門1三通18-955其中：L0 L0管道當量長度(m) D管徑(m) k-長度折算系數(shù),按管件不同類型確定 h1+h2=i(L+L0/d由上表可知：空氣管道系統(tǒng)的總壓力損失為： (h1+h2 擴散器的壓力損失取5.0 kPa。為平安起見，設(shè)計取值為9.8 kPa P損=9.8 kPa那么鼓風機所需壓力為P=50.49.8+9.8=55 kPa，又 Gs3/min

33、根據(jù)所需壓力和空氣量采用以下規(guī)格的鼓風機：羅茨鼓風機3L-150 三臺兩用一備，其主要設(shè)計參數(shù)如下表7 羅茨鼓風機技術(shù)參數(shù)型號、口徑進口流量m3/min升壓kPa轉(zhuǎn)速r/min軸功率kW3L150-13803.8 污泥處理裝置的設(shè)計計算及設(shè)備選型3.8.1 設(shè)計說明 污水處理系統(tǒng)各構(gòu)筑物所產(chǎn)生污泥每日排泥一次除SBR反響器外，集中到污泥集泥井，然后再由污泥打至污泥濃縮池，經(jīng)濃縮后送至貯泥柜暫放，再由污泥泵送至脫水機房脫水，形成的泥餅外運作農(nóng)肥因為污泥中無有害污染物，而有機質(zhì)含量較高。污泥濃縮池為間歇排泥，運行周期為24h。其中各構(gòu)筑物排泥，污泥泵抽送污泥時間1.01.5h除SBR反響器外。污泥

34、濃縮時間20h，濃縮池排水與排泥2h，閑置時間0.51.0h。設(shè)計泥量以下污泥量都以體積表示，以質(zhì)量表示的可通過下式換算： VSS=PSS100/(100P) VSS剩余活性污泥量，m3/d ；PSS產(chǎn)生的懸浮固體量，KgSS/dP含水率，%生物制藥廢水的處理過程所產(chǎn)生的污泥來自以下幾個局部：澄清池 Q1=69m3/ d， 含水率95%UASB反響器 Q2=54 m3/ d 含水率98%豎配水井 Q3=24 m3/ d 含水率98%SBR反響器 Q4=45.2 m3/ d 含水率99%總污泥量為 Q=Q1Q2Q33/ d 平均含69 95%/192.2+5498%/192.2+2498%/19

35、2.2+45.299%/192.2=97.2% 3.8.2 集泥井的設(shè)計計算為了方便排泥及污泥重力濃縮的建設(shè)，在重力濃縮池前設(shè)置一集泥井，通過對集泥井的最高水位的控制來到達自流排泥，反響池的污泥可利用自重流入。集泥井水力停留時間HRT=8h；設(shè)計停留總泥量Q=192.2 m3/d；采用圓形池子，池子的有效體積為 V=QHRT/24=192.28/24=64.07 m32那么集泥井的直徑 D= 那么實際面積A=16 m23. 重力濃縮池的設(shè)計計算(1) 設(shè)計說明為方便使污泥的后續(xù)處理機械脫水，減小機械脫水中污泥的混凝藥劑用量，需要對污泥進行濃縮處理，以降低污泥的含水率。(2) 設(shè)計參數(shù)：固體負荷

36、M一般為1035kg/(m3d), 取M=35 kg/(m3d)濃縮時間取T=24h3/d濃縮后污泥含水率95%濃縮后污泥體積V13/d (3) 設(shè)計計算 池子邊長根據(jù)要求，濃縮池和設(shè)計斷面面積應(yīng)滿足： AQc/MQ入流污泥量，m3/d M固體通量，kg/(m3d) C入流固體濃度，kg/m3入流固體濃度c的計算如下：C= (W1+W2+W3+W4)/ QW1=Q11000(195%)=3450kg/dW2=Q21000(198%)=1080kg/dW3=Q31000(198%)=480kg/dW4=Q41000(199%)=452kg/d那么，Qc= W1+W2+W3+ W43濃縮后污泥濃度

37、c1=5462/107.6=50.8 kg/m3濃縮池的橫斷面積 A= Qc/M=5462/35=156 設(shè)計兩座方形污泥濃縮池，那么每座池邊長為B=8.8m，取B=9m那么實際每池面積A1=81m2 總面積 A=162m2 池子高度停留時間，取HRT=24h有效高度，h2=1.2m，取h2超高 取h1緩沖層高 取h3池壁高 H1=h1+h2+h3 污泥斗污泥斗下錐體邊長取0.5m，高度取5m。3.8.4 貯泥池的設(shè)計計算濃縮后的污泥進入貯泥池，以便集中進行壓濾。貯泥池的設(shè)計為圓形。設(shè)計參數(shù) 停留時間HRT=12h3/d3取高度.5m，那么3.9m，取m 3.8.5 污泥脫水間的設(shè)計計算(1)

38、 設(shè)計說明污泥經(jīng)濃縮后，尚有95%的含水率，體積仍很大，為了綜合利用和最終處置，需對污泥作脫水處理。擬采用帶式壓濾機使污泥脫水，它有如下特點：濾帶能夠回轉(zhuǎn)，脫水效率高；噪聲小，節(jié)省能源；附屬設(shè)備少，維修方便，但必需正確使用有機高分子混凝劑，形成大而強度高的絮凝污泥。(2) 設(shè)計參數(shù)33/h, 含水率為95% (3) 設(shè)計計算 根據(jù)設(shè)計泥量，帶式壓濾機采用DY-1000型，帶寬1m，主機功率2.2kW，濾餅含水率為7080%，生產(chǎn)量為50100kg/h/m, 按每天工作12個小時設(shè)計。 外形尺寸：長寬高=452021901750(4) 物料衡算表表8 各處理單元物料衡算表進水隔柵出水集水井出水澄

39、清池出水UASB出水配水井出水SBR出水污泥濃縮池BODmg/l641264126412CODmg/l131621316213162SS mg/l219921992199PH6-96-96-96-9排氣m3/h225排泥m3/d6954244平面布置及高程布置沿程阻力損失計算及標高確定根據(jù)流量Q，確定管徑D，選擇設(shè)計滿度h/D，查水力算圖，確定流速 v， 管底坡度i。流量Q=39L/s取管徑D=300mm,設(shè)計滿度為0.55由水力計算圖可查出：v= 1.02m/s, i =0.0057。流量Q=9.75 L/s,取管徑D=200mm,設(shè)計滿度為0.50, 由水力計算圖可查出： v=0.62m/

40、s, i =0.0043。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=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)1=0.5。 管道出口局部損失系數(shù)2=1.0。管道及構(gòu)筑物名稱 QL/s 管渠設(shè)計參數(shù) D h /D i v Lmm m m m水頭損失沿程 局部 構(gòu)筑物 合計m m m m格柵集水井至澄清池393002澄清池39澄清池至UASB3002001230UASBUASB至豎配水井200250412配水井配水井至SBR25030SBRSBR至出水口3930030表9 阻力損失計算一覽表4.2污水泵及污泥泵選型根據(jù)高程布置，對污水泵、污泥泵的選型如下

41、其經(jīng)濟技術(shù)參數(shù)如下表12表10 ISG125-100型污水泵的經(jīng)濟技術(shù)參數(shù)型號流量m3/h揚程m效率轉(zhuǎn)速r/min電機功率kW重量kgISG125-10016082%290011180(2) 污泥泵的技術(shù)參數(shù)如下表134：表11 2PNL型污泥泵的經(jīng)濟技術(shù)參數(shù)型號流量m3/d揚程m電機功率kW2PNL17305初步技術(shù)經(jīng)濟分析 5.1 總投資估算5 總投資估算 (1) 土方估算整個工程土方約為6000m3，土方本錢約為300元m3，那么本工程土方投資約為180萬元(2) 混凝土、鋼筋費用估算混凝土總體積約為5000m3，以混凝土成分體積比例水泥：砂石：石灰1:4:1 算總費用約為100萬元，鋼

42、筋約100噸，100500050萬元。根據(jù)當今市場價格，施工費估算為400萬元。由于本人經(jīng)驗缺乏，只能根據(jù)別人工程實例估算。(3) 主要設(shè)備清單：兩臺格柵除污機共20萬元，六臺污水提升泵共50萬元，六臺污泥提升泵共55萬元，三臺羅茨鼓風機共45萬元，兩臺帶式壓濾機共50萬元，自動控制系統(tǒng)20萬元，加藥計量設(shè)備5萬元，加熱設(shè)備約10萬元，廠區(qū)照明設(shè)備2萬元，其他約50萬元，總設(shè)備投資約為307萬元。投資額約為：180+100+50+400+307=1037萬元。其它費用：1037萬元?？偼顿Y額約為：1037+103.7=1141萬元。5.2 運行本錢估算5.2.1 人員編制 廢水處理站實行三班三

43、人制，加上站長1人，化驗員1人共11人。6.2.2 本錢分析(1) 本錢估算有關(guān)單價 電價 0.8元/kW.h； 工資福利平均每人每年 1.5萬元/人年； 維修大修費率 大修提成率%；維護綜合費率1.0%； 設(shè)備折舊費按每年10%算。(2) 運行本錢估算 動力費 格刪除污機每天工作4h用電量 411.5=6kWh； 污水提升泵24h運轉(zhuǎn)，用電量 24311=792kWh； 鼓風機24h運行，用電量24243=2046 kWh； 濃縮污泥提升泵每天運行12h，用電量12310=360 kWh； 污泥脫水機每天運行12h，用電量122.2=26.4 kWh； 其他用電量與照明共計 150 kWh；那么合計每天用電量 3380.4 kWh綜合電價 3380.40.8=元/d ；每年電費萬元；設(shè)備折舊費:307萬元10%=30.7萬元；資福利費:定員11人，共計費用為111.5=1萬元/年；水費按每日用水30m3；藥劑費用:；運費 (tkm)，；維護費修理 維修費率按%