某屠宰場廢水處理工藝設計課程

1、摘 要本設計是黑龍江省某屠宰場廢水處理工藝設計，采用水解酸化 SBR法處理，出水水質(zhì)達到國家一級排放標準，廢水處理后要求達到：CODCr80mg/L, BOD530mg/L,SS60mg/L,pH=6.0-8.5,植物油15mg/L,NH3-N15mg/L,大腸桿菌5000個/L。屠宰業(yè)是我國出口創(chuàng)匯和保障供給的支柱產(chǎn)業(yè)之一，屠宰廢水來自牧畜、禽類、魚類宰殺加工，是我國最大的有機污染源之一。而我國很多屠宰廠尚沒設置廢水處理裝置或?qū)ε欧诺膹U水進行綜合利用，因而污染物質(zhì)尤其是高濃度的有機物給水環(huán)境造成了極大的污染，屠宰廢水的污染已不容忽視。本設計就是針對某屠宰廢水設計了一套工藝，水解酸化SBR法，

2、該工藝處理完的水完全達到國家一級排放標準，而且處理成本低廉，管理方便的特點。關鍵字： 屠宰廢水； SBR反應器； 國家標準AbstractThe design is a shambles wastewater treatment process design in Heilongjiang Province, acid hydrolysis SBR, effluent quality to a national emission standards for the treatment of wastewater:CODCr80mg/L, BOD530mg/L, SS60m/L, pH=6.0-

3、8.5. vegetable oil less than 15mg/L, NH3-N15mg/L, E coli5000. Slaughtering industry is guaranteed supply of foreign exchange and pillar in China.Wastewater from slaughtering livestock breeding, poultry, fish slaughter processing, is the countrys largest sources of organic one. In China, many plants

4、have not been slaughtered install a waste water treatment plant or wastewater discharge composite,Thus polluting substances is particularly high concentration of organic water caused severe environmental pollution. Slaughter house wastewater pollution has not to be ignored. The design is meant to ad

5、dress a slaughterhouse wastewater design a process, Acid hydrolysis SBR，End of the Process of water to achieve a national emission standards, but also with the low cost, easy management features. Key words: Slaughterhouse wastewater； SBRpool； National Standards 目錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc170705

6、073 摘 要 HYPERLINK l _Toc170705074 Abstract HYPERLINK l _Toc170705075 第1章 屠宰廢水的現(xiàn)狀、處理方法與工藝選擇 PAGEREF _Toc170705075 h 1 HYPERLINK l _Toc170705076 1.1 引 言 PAGEREF _Toc170705076 h 1 HYPERLINK l _Toc170705077 1.2 屠宰廢水的處理方法 PAGEREF _Toc170705077 h 1 HYPERLINK l _Toc170705078 l.2.1 好氧生物處理 PAGEREF _Toc170705

7、078 h 1 HYPERLINK l _Toc170705079 1.2.2 厭氧生物處理 PAGEREF _Toc170705079 h 2 HYPERLINK l _Toc170705080 第2章 工程概況、設計原則、工藝流程的確定5 HYPERLINK l _Toc170705081 2.1 本工程概況5 HYPERLINK l _Toc170705082 2.2 設計原則、范圍與依據(jù)5 HYPERLINK l _Toc170705083 2.2.1 設計原則5 HYPERLINK l _Toc170705084 2.2.2 設計范圍5 HYPERLINK l _Toc1707050

8、85 2.2.3 設計依據(jù)5 HYPERLINK l _Toc170705086 2.3 方案確定6 HYPERLINK l _Toc170705087 2.3.1 設計水質(zhì)水量6 HYPERLINK l _Toc170705088 2.3.2 廢水處理方案的確定6 HYPERLINK l _Toc170705089 2.3.3工藝流程的確定6 HYPERLINK l _Toc170705090 第3章 主要構(gòu)筑物的設計計算8 HYPERLINK l _Toc170705091 3.1 格柵設計計算8 HYPERLINK l _Toc170705092 3.1.1 設計說明8 HYPERLIN

9、K l _Toc170705093 3.1.2 設計參數(shù)的選取8 HYPERLINK l _Toc170705094 3.1.3 格柵的間隙數(shù)n8 HYPERLINK l _Toc170705095 3.1.4 格柵寬度B9 HYPERLINK l _Toc170705096 3.1.5 柵前漸寬部分長度L19 HYPERLINK l _Toc170705097 3.1.6 柵后漸窄短長度L29 HYPERLINK l _Toc170705098 3.1.7 通過格柵水頭損失h19 HYPERLINK l _Toc170705099 3.1.8 柵后總高度H10 HYPERLINK l _To

10、c170705100 3.1.9 柵槽總長度L10 HYPERLINK l _Toc170705101 3.1.10 每日清渣量W10 HYPERLINK l _Toc170705102 3.2 調(diào)節(jié)池的計算11 HYPERLINK l _Toc170705103 3.3 隔油沉砂池12 HYPERLINK l _Toc170705104 3.3.1長度L12 HYPERLINK l _Toc170705105 3.3.2水流斷面積A12 HYPERLINK l _Toc170705106 3.3.3池總寬度b12 HYPERLINK l _Toc170705107 3.3.4 貯砂斗所需容積

11、 V12 HYPERLINK l _Toc170705108 3.3.5 貯砂斗各部分尺寸計算13 HYPERLINK l _Toc170705109 3.3.6 貯砂斗的高度h313 HYPERLINK l _Toc170705110 3.3.7池總高度H13 HYPERLINK l _Toc170705111 3.4 水解酸化池13 HYPERLINK l _Toc170705112 3.5 SBR反應器14 HYPERLINK l _Toc170705113 3.5.1 設計參數(shù)14 HYPERLINK l _Toc170705114 3.5.2 反應池運行周期各工序計算14 HYPER

12、LINK l _Toc170705115 3.5.3 反應器容積計算14 HYPERLINK l _Toc170705116 3.5.4需氧量計算16 HYPERLINK l _Toc170705117 3.5.5排泥系統(tǒng)計算18 HYPERLINK l _Toc170705118 3.6 消毒池19 HYPERLINK l _Toc170705119 3.7 污泥濃縮池19 HYPERLINK l _Toc170705120 3.7.1 濃縮池面積19 HYPERLINK l _Toc170705121 3.7.2 濃縮池直徑D20 HYPERLINK l _Toc170705122 3.7

13、.3 濃縮池深度H20 HYPERLINK l _Toc170705123 3.8 污泥干化池21 HYPERLINK l _Toc170705124 第4章 平面布置及高程布置23 HYPERLINK l _Toc170705125 4.1 平面布置原則及說明23 HYPERLINK l _Toc170705126 4.2 高程布置23 HYPERLINK l _Toc170705127 4.2.1 高程布置原則23 HYPERLINK l _Toc170705128 4.2.2 沿程阻力損失計算及標高確定23 HYPERLINK l _Toc170705129 第5章 初步技術經(jīng)濟分析26

14、 HYPERLINK l _Toc170705130 5.1 總投資26 HYPERLINK l _Toc170705131 5.2 運行成本估算26 HYPERLINK l _Toc170705132 5.2.1 人員編制26 HYPERLINK l _Toc170705133 5.2.2 成本分析26 HYPERLINK l _Toc170705134 第6章 運行中的問題和對策28 HYPERLINK l _Toc170705135 結(jié)論29 HYPERLINK l _Toc170705136 參考文獻30 HYPERLINK l _Toc170705137 致謝31第1章 屠宰廢水的現(xiàn)

15、狀、處理方法與工藝選擇1.1 引 言屠宰業(yè)是我國出口創(chuàng)匯和保障供給的支柱產(chǎn)業(yè)之一，屠宰廢水來自牧畜、禽類、魚類宰殺加工，是我國最大的有機污染源之一。據(jù)調(diào)查，屠宰廢水的排放量約占全國工業(yè)廢水排放量的6，其污染還有不斷加劇的趨勢。屠宰廢水呈紅褐色，有腥味，含有大量血污、皮毛、碎骨肉、油脂和內(nèi)臟雜物。COD、BOD、氨氮、SS等指標均較高，如COD達到600mg/L6000mg/L、BOD為5300mg/L3000mg/L、SS為400mg/L2700mg/L,可生化性優(yōu)良，無毒性。屠宰廢水受其生產(chǎn)過程的影響明顯，其水質(zhì)水量波動范圍較大。我國很多屠宰廠尚沒設置廢水處理裝置或?qū)ε欧诺膹U水進行綜合利用，

16、因而污染物質(zhì)尤其是高濃度的有機物給水環(huán)境造成了極大的污染，屠宰廢水的污染已不容忽視1。1.2 屠宰廢水的處理方法l.2.1 好氧生物處理活性污泥法是當前污水處理領域應用最廣泛的技術之一。普通活性污泥法處理屠宰廢水很難達到處理要求，普遍存在以下困難：屠宰場的水量變化大，難以滿足連續(xù)流曝氣池對水流穩(wěn)定性的要求；易發(fā)生污泥膨脹；剩余污泥量大、處置費用高；難以滿足脫氮要求。針對普通活性污泥法存在的問題，一些新的處理工藝開發(fā)并成功應用于屠宰廢水的處理。 序批式活性污泥系統(tǒng)(SBR)SBR(Sequencing Batch Reactor)工藝適應當前好氧生化處理工藝的發(fā)展趨勢，簡易、高效、低耗，廣泛地應

17、用于屠宰廢水的處理中。其主要優(yōu)點有:(1) 流程簡單，無二沉池和污泥回流設備；(2) 比普通活性污泥法可節(jié)省基建投資30、運行費用1020；(3) 不易發(fā)生污泥膨脹，具有較強的脫氮除磷能力；剩余污泥性質(zhì)穩(wěn)定，便于濃縮和脫水；(4) 耐沖擊負荷能力強。SBR間歇運行的特點很適合處理流量變化大的屠宰場廢水，已在很多國家廣泛應用于小型污水領域。此工藝處理屠宰廢水COD，BOD 的去除率分別達到80，90以上，氨氮去除率達80，90 。JKeller 等人在研究SBR處理屠宰廢水脫氮的過程中發(fā)現(xiàn)，通過控制溶解氧濃度可使約50的氮通過同步硝化反硝化去除，而控制這種脫氮過程對減少處理費用，提高出水水質(zhì)有重

18、要意義。CASS工藝是SBR的改進工藝，它在反應器前部增加了一個生物選擇器，實現(xiàn)了連續(xù)進水，剩余污泥性質(zhì)穩(wěn)定，泥量只有傳統(tǒng)活性污泥法的60左右2。 AB法AB法是生物吸附活性污泥法的簡稱,A段污泥負荷可高達26kgBOD/(kgMLSSd)，對廢水主要起生物吸附作用：而B段負荷較低，不大于0.3kgBOD/(kgMLSSd)，主要起生物氧化作用。AB法特別適用于屠宰廢水懸浮有機物濃度高、水質(zhì)水量變化大的特點，一般不設初沉池，對BOD、COD、SS、P和NH3-N的去處率一般高于常規(guī)活性污泥法，且可節(jié)省基建投資約20，節(jié)省能耗15左右3 。 氧化溝氧化溝對水質(zhì)、水溫、水量的變動有較強的適應性，污

19、泥齡長，可以產(chǎn)生硝化反硝化反應，有脫氮功能。污泥產(chǎn)率低且穩(wěn)定，勿需消化。表1-1 給出了國外采用氧化溝工藝處理屠宰廢水的參數(shù)與除污染效果。表1-1 氧化溝工藝處理屠宰廢水的參數(shù)與效果運行參數(shù)項目進水(mg/l)出水(mg/l)去除率(%)HRT/d3.6COD204026087.3容積負荷/kgBOD5/(m3.d)0.4BOD514007094.8溫度/17TSS72414280.4MLSS/(mg/l)1425VSS6364293.4DO/(mg/l)0.8NH3-N2118.31.1SVL/(ml/g)382油脂4202193.9 水解酸化一好氧生物處理針對屠宰廢水高分子有機物濃度高的特

20、點，研究者在好氧生物處理前加入酸化處理，開發(fā)出酸化一好氧生物處理工藝，酸化過程中動物性復雜大分子有機物降解成小分子溶解性有機物，為后續(xù)反應提供優(yōu)質(zhì)的底物，提高了好氧處理效果及整個系統(tǒng)的抗沖擊能力和穩(wěn)定性；同時類似于消化池的固體降解過程實現(xiàn)了污水酸化和污泥消化的集中處理，污泥產(chǎn)量低。1.2.2 厭氧生物處理一般地，厭氧生物處理CODcr 濃度大于1000mg/L的中高濃度工業(yè)廢水具有優(yōu)勢，可以回收生物能，低能耗，容積負荷率高，對環(huán)境的要求低，剩余污泥穩(wěn)定，產(chǎn)量僅為好氧系統(tǒng)的1/101/6；投資費用低、管理簡易，有廣闊的應用潛力。 （1） 普通厭氧消化池普通厭氧消化池處理屠宰廢水在美國和澳大利亞得

21、到廣泛應用。厭氧消化池處理屠宰廢水的成本低，操作和維護簡便，有機物去除率高，但反應速率慢，水力停留時間長，占地面積大，對溫度要求高，低于21效率將會大大下降，大型厭氧消化系統(tǒng)一旦由于低溫而癱瘓就很難恢復 ，因而此工藝不適合用于土地緊張或常年溫度偏低的地方。 （2） 厭氧序批式活性污泥系統(tǒng)(ASBR)ASBR較其他厭氧處理工藝具有不需要脫氣和回流設備，有機物和SS去除率高的優(yōu)勢，因而被譽為屠宰廢水處理中很有發(fā)展前途的工藝。消化產(chǎn)生的生物氣可用于系統(tǒng)攪拌，或作為能源直接利用。DIMasse 研究表明ASBR處理屠宰廢水的適宜條件是：間歇攪拌，溫度2535，反應時間24h，污泥負荷0.2kg/(kg

22、MLSSd)0.5kg/(kgMLSSd)，在此條件下COD和SS的去除率分別達到98和91。 （3） 高效厭氧反應器近年來用高效厭氧生物反應器處理屠宰廢水成為熱點。通過強化傳質(zhì)和提高污泥濃度高效厭氧反應器可在短時間內(nèi)得到良好的去除效果，較傳統(tǒng)厭氧消化池其最大的優(yōu)勢是負荷能力高、水力停留時間短、占地小。國內(nèi)外應用于屠宰廢水的工藝主要有：上流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧濾池(AF)、厭氧流化床(AFB)、厭氧折流床反應器(ABR)、厭氧固定膜反應器(AFFR)、內(nèi)循環(huán)反應器(IC)等。UASB反應器結(jié)構(gòu)緊湊、簡單、負荷能力高，因而廣受青睞。Ayoob Torkian實驗表明UASB處理屠宰廢水

23、13kgCOD/m3d30kgCOD/m3d負荷下，COD去除率為75%90。然而UASB也存在一些問題，如污泥易流失，顆粒污泥難于形成，系統(tǒng)難于啟動等。針對這些問題，研究人員不斷采用新的方案改進UASB的性能。IRuiz和Rafael aod等人分別將UASB與AF串聯(lián)使用處理屠宰廢水，使反應器同時具有UASB和AF的特點。利用AF保持生物量和耐沖擊負荷的優(yōu)點，減輕了對UASB三相分離器的性能要求，提高了系統(tǒng)抗負荷沖擊的能力。隨著系統(tǒng)附著生物量0.5gVSSL增至5gVSSL，COD 的去除率也升至90.2%93.4。Claudia ETCaixeta使用一種新型高效三相分離器也達到了提高U

24、ASB耐負荷沖擊能力和處理效果的目的。AF處理屠宰廢水的穩(wěn)定性好，在有機負荷20kgCOD/m3d25kgCOD/m3d時，CODcr去除率可達80%90%，但是AF極易堵塞，必須定時沖洗。Rdel Pozo利用AFFR處理屠宰廢水，對間歇運行的適應性優(yōu)于UASB。IC反應器也是近二十年來發(fā)展起來的高效厭氧反應器，鄧良偉采用IC工藝處理屠宰廢水總磷的去除率可達53.84。目前，國內(nèi)對上述工藝的研究也比較深入，而水解酸化SBR法在屠宰廢水中的應用是很成熟的，優(yōu)勢很明顯，實踐證明，在保證處理效果的同時，總投資、占地面積和能耗比傳統(tǒng)活性污泥工藝降低。如表1-2表1-2 SBR處理屠宰廢水試驗和工業(yè)裝

25、置全流程運行結(jié)果均值類別名稱進水CODcrmg/L出水CODcrmg/ LCODcr去除率(%)進水SSmg/ L出水SSmg/ LSS去除率(%)統(tǒng)計天數(shù)(d)酸化實驗115069839.35259581.910工業(yè)應用120070041.65001257530SBR實驗6984593.695308.410工業(yè)應用7006890.61254564.030第2章 工程概況、設計原則、工藝流程的確定2.1 本工程概況該屠宰廠位于中國黑龍江省某市郊，全年最高氣溫35，最低-30，年平均氣溫10左右。夏季主導風向為東南風，冬季西北風為主,該場地形平均坡度為0.5，地面平整。規(guī)劃污水處理廠位于主廠區(qū)的

26、南方，面積約2000m2。地坪平均絕對標高為4.80米。屠宰污水的時變化系數(shù)為1.7。2.2 設計原則、范圍與依據(jù)2.2.1 設計原則 (1) 根據(jù)屠宰廢水的特點，選擇成熟的工藝路線，既要做到技術可靠確保處理后出水達標排放，出水穩(wěn)定，還要設備簡單、操作方便、易于維護檢修，日常運行維護費用低。 (2) 在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。平面布置和工程設計時，布局力求合理、通暢、美觀，合乎工程建設標準。(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)建設時施工方便，工期短，運行時能耗低。2.2.2 設計范圍根據(jù)對屠

27、宰廢水特點的分析和處理出水水質(zhì)要求進行初步設計，經(jīng)論證選擇技術上可行、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，主要設備進行選型。根據(jù)任務書要求，進行合理的平面布置。確定自動控制及監(jiān)測方案，進行初步的技術經(jīng)濟分析，包括工程投資和人員編制、成本分析等，附必要的圖紙。 2.2.3 設計依據(jù)1.肉類加工業(yè)污染物排放標準(GB134571992)中的一級標準，廢水處理后要求達到：CODCr80 mg/L, BOD530 mg/L,SS60mg/L，pH=6.0-8.5，植物油15mg/L,NH3-N15mg/L,大腸桿菌5000個/L5.2.畢業(yè)設

28、計任務書及其他相關規(guī)范要求。2.3 方案確定2.3.1 設計水質(zhì)水量根據(jù)所給資料該廠處理工程設計最大水量為1500m3/d，處理水質(zhì)執(zhí)行肉類加工業(yè)污染物排放標準(GB134571992)表2-1 進水水質(zhì)及排放標準水質(zhì)指標COD（L）BOD（L）SS（L）NH3-N（/L）pH值進水水質(zhì)2000120041012069出水水質(zhì)80206015682.3.2 廢水處理方案的確定屠宰廢水中的BOD，COD值較高，非常有利于進行生物處理。且生物理較之物化處理，化學處理工藝成熟，處理效率高。同時，運行費用、水處理成本低。經(jīng)過對各種工藝的比較，本設計選用SBR反應器，因為該工藝技術成熟，處理效率高，占地

29、省，投資省，運行靈活，污泥的性能良好，出水水質(zhì)可達標。更重要是SBR法有除氮的功能，完全可以滿足氮的去除。水解酸化SBR工藝處理屠宰廢水，具有工藝簡單、處理流程短、操作方便、投資省和運行費用低等優(yōu)點，適合于小型肉類加工廠屠宰廢水處理。本工藝對廢水的水量及有機負荷的沖擊有較好的緩沖能力，按設計的處理程序運行，無污泥膨脹現(xiàn)象發(fā)生，系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠。 因此，本設計處理方案采用水解酸化SBR（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。 2.3.3 工藝流程的確定主工藝為水解酸化SBR工藝，格柵處理后的廢水中動植物油和有機懸浮物含量還較高，采用隔油沉砂池能很好地去除廢水

30、中的動植物油和初步去除污水中大顆粒懸浮有機污染物。在實際運行過程中，廢水中含有大量浮渣，該單元發(fā)揮重要作用，去除大部分浮渣，浮渣經(jīng)過排渣管排到污泥干化池干化，沉淀物依靠重力排至污泥濃縮池。SBR反應池主要用于降解有機物，是整個處理工藝的核心，通過調(diào)整運行方式，可以降解部分難降解有機物，是處理屠宰肉類加工廢水常用工藝，SBR法在一個反應池內(nèi)完成進水、生物降解、硝化與反硝化脫氮、重力沉淀分離(二次沉淀)等過程。其基本工序分五步完成，即進水、反應、沉淀、排水和閑置5個工序。每個池子設置曝氣系統(tǒng)、潷水系統(tǒng)和剩余污泥排出系統(tǒng)。按工程實際設計2座SBR反應池交替運行，每座反應池的運行周期為12h，其中進水

31、期為1h，邊進水邊曝氣，使污泥再生恢復其活性；反應期為47h(包括進水期)；停止曝氣進入?yún)捬鯛顟B(tài)0.5 h；厭氧狀態(tài)結(jié)束后微曝0.5h；靜止沉淀期2.0h；排水期1.5h，閑置期0.5h。根據(jù)水質(zhì)情況反應時間可靈活調(diào)整，減少曝氣時間，降低運行成本。曝氣系統(tǒng)采用羅茨鼓風機，撇水系統(tǒng)采用旋轉(zhuǎn)式撇水器，多余的污泥通過剩余污泥排放系統(tǒng)從池子中排出至污泥濃縮池3。消毒池采用CIO消毒劑，CIO消毒劑具有強氧化性、脫色作用、除臭作用和光譜殺菌消毒效果，對有機污染物有一定的氧化作用。使用CIO，發(fā)生器制作CIO，投加量2mg/L3 mg/L。SBR和沉砂池污泥定期排到污泥濃縮池，濃縮池內(nèi)設污泥提升泵，根據(jù)污

32、泥濃縮池污泥濃縮程度，將污泥提升至污泥干化池。沉砂池浮渣和污泥濃縮池污泥排至污泥干化池，在設計中，污泥干化池靠近隔油沉砂池，保證隔油沉砂池浮渣重力排入污泥干化池，污泥干化池滲出液排入至調(diào)節(jié)池。具體工藝流程圖見圖2-1 圖2-1工藝流程圖流程說明：屠宰廢水首先經(jīng)過格柵，由于水中含有大量的豬毛，內(nèi)臟碎塊等大塊雜物，如不及時清除會造成后續(xù)單元的堵塞和淤積。廢水經(jīng)過格柵，進入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池起到調(diào)節(jié)水質(zhì)的作用，在通過污水提升泵到隔油沉砂池，主要去除廢水中的油和沙粒，之后進入水解酸化池，.利用水解和產(chǎn)酸菌的反應，將難降解有機物如血紅素分解成小分子可降解物質(zhì)，進一步提高可生化性，從而降低了后續(xù)好氧單元的土建

33、造價和能耗。水解酸化池出水將進入主體設備SBR反應池，進水、反應、沉淀、排水依次在同一池里進行，在好氧的環(huán)境里污水得到極大處理，廢水再到消毒池，投加消毒劑，約停留30min，就可以排放。第3章 主要構(gòu)筑物的設計計算3.1 格柵設計計算3.1.1 設計說明格柵是一種簡單的過濾設備，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。格柵設于污水處理廠所有處理構(gòu)筑物之前，或設在泵站前，用于截留廢水中粗大的懸浮物和漂浮物，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（3-10mm）三種，按清渣方式可分為人工清渣格柵和機

34、械清渣格柵兩種。3.1.2 設計參數(shù)的選取過柵流速一般采用0.6-1.0m/s；格柵傾角一般采用45-75；通過格柵的水頭損失一般采用0.08-0.15m；柵前渠道內(nèi)水流速度一般為0.4-0.9m/s；格柵間必須設置工作臺，臺面應高出柵前最高設計水位0.5m，工作臺上應有安全和商品沖洗設施5；工作臺兩側(cè)過道寬不小于0.7m，工作臺正面過道寬度，人工清渣不小于1.2m，機械清渣不小于1.5m。3.1.3 格柵的間隙數(shù)n已知，最大設計流量Qmax=1500m3/d=1500/(63600)m3/s=0.069m3/s，假設格柵傾角=60,柵條間隙b=0.01m，柵前水深h=0.4m，過柵流速v=0

35、.5m/s，代入公式得n=28式中，n柵條間隙數(shù)，個； Qmax最大設計流量，m3/s； 格柵傾角，度； b柵條間隙，m； h柵前水深，m； v過柵流速，m/s。 3.1.4 格柵寬度B已知，柵條間隙數(shù)n=23個，柵條間隙b=0.01m，假設柵條寬度S=0.01m，代入公式得B=S(n-1)+bn=m式中，B格柵寬度，m； S柵條寬度，m； n柵條間隙數(shù)，個； b柵條間隙，m。3.1.5 柵前漸寬部分長度L1已知，格柵寬度B=0.45，假設進水渠道寬B1=0.15m，進水渠展開角度1=20，代入公式得L1=m式中，L1進水渠漸寬部分長度，m； B格柵寬度，m； B1進水渠道寬，m； 1進水渠展

36、開角度，度。 3.1.6 柵后漸窄短長度L2已知，柵前漸寬段長度L1=0.41m，代入公式得m式中，L2柵后漸窄段長度，m； L1柵前漸寬段長度，m。 3.1.7 通過格柵水頭損失h1已知，過柵速度v=0.8m/s，重力加速度g=9.84m2/s，格柵傾角=60o，柵條間隙b=0.01m，柵條寬度S=0.01m，假設格柵斷面背水面部分為半圓矩形=1.67，代入公式得=mm式中，h1通過格柵的水頭損失，m； k系數(shù)，一般取3； h0計算得出的水頭損失； 阻力系數(shù)，其值與柵條斷面形狀有關； v過柵流速，m/s； g重力加速度，m2/s； 格柵傾角，度； 系數(shù)，其值與柵條斷面形狀有關； S柵條寬度，

37、m； b柵條間隙，m。 3.1.8 柵后總高度H已知，水頭損失h1=0.14m，假設，柵前渠道超高h2=0.3m，柵槽中水深h=0.5m，代入公式得H=h1+h2+h=0.13+0.3+0.4=0.83m式中，H柵后槽總高度，m； h1水頭損失，m； h2柵前渠道超高，m； h柵槽中水深，m。3.1.9 柵槽總長度L已知，柵前漸寬段長度L1=0.41，柵后漸窄段長度L2=0.21m，柵前水深H1=0.3m，進水渠展開角度1=20o，代入公式得 m式中，L柵槽總長度，m； L1柵前漸寬段長度，m； L2柵后漸窄段長度，m； H1柵后漸窄段長度，m； 1進水渠展開角度，度。 3.1.10 每日清渣

38、量W已知，最大設計流量Qmax=0.069m3/s，格柵間隙n=28個，所以取柵渣量標準W1=0.08m3柵渣/103m3污水，假設屠宰污水量變化系數(shù)k2=1.7，代入公式得=0.20所以宜采用機械格柵清渣。式中，W每日清渣量，m3/d； Qmax最大設計流量，m3/s； W1柵渣量標準，m3柵渣/103m3污水； 當格柵間隙為16-25時， W1=0.05-0.10； 當格柵間隙為30-50時， W1=0.01-0.03； k2生活污水流量變化系數(shù)。圖3 -1 格柵示意圖3.2 調(diào)節(jié)池的計算調(diào)節(jié)池主要是用來調(diào)節(jié)水量、水質(zhì)。取調(diào)節(jié)時間為8小時，則池容積V1為：式中, Q最大日處理量（m3/h）

39、； T調(diào)節(jié)時間（h）； =333.3 m3設計中考慮增加理論調(diào)節(jié)容積的10%-20%，取15%，則 =1.5333.3 =500 m3設池內(nèi)有效水深H1=5m，則調(diào)節(jié)池的表面積為設計調(diào)節(jié)池為方形，則其長寬都為10m，超高H2=0.5m，保護水深H3=0.5m，則調(diào)節(jié)池深度H為：即調(diào)解池規(guī)格為： 。3.3 隔油沉砂池設計參數(shù)的選取:污水在池內(nèi)的最大流速為0.3m/s，最小流速為0.15m/s。最大流量時，污水在池內(nèi)的停留時間不少于30s，一般為30s60s。有效水深應不大于1.2m，一般采用0.251.0，池寬不小于0.6m。池底坡度一般為0.010.02，當設置除砂設備時，可根據(jù)除砂設備的要求

40、，考慮池底形狀。3.3.1長度LL=vt=0.1560=9.0m式中, v最大設計流量時的速度，m/s ; t最大設計流量時的停留時間，s。3.3.2水流斷面積A式中, Qmax 最大設計流量;3.3.3池總寬度b式中, h2設計有效水深，m;3.3.4 貯砂斗所需容積 V式中, X污水的沉砂量，一般采用; T排砂時間的間隔，d;k肉類污水流量總變化系數(shù)。3.3.5 貯砂斗各部分尺寸計算設貯砂斗底寬b1=0.5m，斗壁與水平面的傾角為60o，則貯砂斗的上口寬b2為：貯砂斗的容積V1：式中, 貯砂斗高度，m; 分別為貯砂斗上口和下口的面積。3.3.6 貯砂斗的高度h3設采用重力排砂，池底坡度i=

41、6%，坡向砂斗，則3.3.7 池總高度H采用超高h1=0.5，設采用機械刮泥，池底坡i=0，且池底不存泥。則H=h1+h2+h3=0.5+0.3+0.51=1.31m式中，h1超高，m;h3貯砂斗高度，m;3.4 水解酸化池水解酸化池設計主要是確定其有效容積。反應器容積計算公式為：V=QT式中, V反應器的有效容積，m3； Q廢水流量，m3/d；HRT：水力停留時間，h，取HRT8h；所以V= QT8008/24266.7m3 取267 m3設水解酸化池，尺寸為8.0m 8.0m5.0m。 池進水配水系統(tǒng) (1) 進水配水系統(tǒng)主要功能將進入反應器的原廢水均勻的分配到反應器的整個橫斷面，并均勻上

42、升，并起到水力上升的作用。(2) 本系統(tǒng)采用穿孔管進水。(3) 采用出水槽從池面出水。3.5 SBR反應器3.5.1 設計參數(shù)日處理量Q=800 ; 進水BOD：200mg/L;反應器個數(shù)：2池 ;有效水深：5m;排水比：1/4;MLSS濃度：4000mg/L;BOD污泥負荷：。3.5.2 反應池運行周期各工序計算(1) 曝氣時間h(2) 沉淀時間 (3) 排水時間=2.0h(4) 一個周期所需時間 取T為8 由于是間歇進水一天處理一次 取n=1，則每1周期為8h， 進水時間3.5.3 反應器容積計算(1) 反應器有效容積 (2) 反應池修正容積由進水時間和進水量的變動理論，求得一個循環(huán)周期的

43、最大流量變動比r=1.5,超過一個周期，進水量與V的對比為：考慮流量比，反應池的修正容量為： 反應器水深為6m，則所需水面積為取反應器長為15m寬為10m。SBR反應池設計運行水位如下圖3-2：圖3-2SBR反應池設計運行水位排水結(jié)束時水位基準水位高峰水位警報，溢流水位污泥界面3.5.4 需氧量計算 需氧量需氧量為有機物（BOD）氧化需氧量、微生物自身氧化需氧量、保持好氧池一定的溶解氧所需氧量之和。即有機物氧化需氧量式中, a去除1kgBOD的需氧量，a=0.45； 進水BOD與出水BOD，； Q進水量，。所以微生物自身氧化需氧量式中,b微生物自身氧化系數(shù)， XMLSS濃度，; V好氧池有效容

44、積，。所以維持好氧池一定溶解氧的需氧量式中,d好氧池末端溶解氧濃度，； 污泥回流濃度，； 回流混合液量，。所以所以反應池總需氧量曝氣時間3.5h,每小時需氧量 曝氣裝置(1) 供氧能力設混合液DO為1.5，池內(nèi)水深5m。查詢資料，知其水中溶解氧飽和度分別為。微孔曝氣器出口的處的絕對壓力（）為 微孔曝氣器的氧轉(zhuǎn)移效率（E）為15%，則空氣離開曝氣池時氧的百分比為曝氣池中的平均溶解氧飽和度（按最不利溫度條件考慮為）：代入數(shù)據(jù)得溫度為20時，曝氣池中的溶解氧飽和度為代入數(shù)據(jù)得溫度為20時，脫氧清水的充氧量為式中, 氧轉(zhuǎn)移折算系數(shù)，取0.85； 氧溶解折算系數(shù)，取0.97； 密度，kg/L,為1.0

45、kg/L； 廢水中實際溶解氧濃度，mg/L； 需氧量，kg/L，為14006.4kg/h。 (2) 鼓風能力 取氧利用率為15%。根據(jù)供氧能力，求得曝氣空氣量為(3) 布氣系統(tǒng)計算反應池平面面積為，設90個曝氣器，則每個曝氣器，則每個曝氣器的曝氣量設空氣干管流速為15m/s,支管流速為10m/s,小支管流速為5m/s，則空氣干管直徑選用DN200mm鋼管；設支管數(shù)量為n=3，則空氣支管直徑選用DN100mm鋼管;安裝曝氣器的小支管數(shù)量為n=10，則小支管管徑選用DN50mm鋼管。3.5.5 排泥系統(tǒng)計算SBR產(chǎn)泥量SBR的剩余污泥主要來自微生物代謝的增殖污泥，還有黑哨部分由進水懸浮物沉淀形成。

46、SBR生物代謝產(chǎn)泥量為式中 , a微生物代謝增值系數(shù)，取0.83; b微生物自身氧化率，1/d，取0.05。所以假定排泥含水率為98%，則排泥量為考慮一定安全系數(shù)，則每天排泥量為9,兩個池子的排泥量則為18。3.6 消毒池由于生物處理之后帶有部分的細菌，故設一消毒池進行滅菌，采用HCIO 消毒劑，HCIO 消毒劑具有強氧化性、脫色作用、除臭作用和光譜殺菌消毒效果，對有機污染物有一定的氧化作用。使用HCIO發(fā)生器制作HCIO，投加量23 mgL。初步采用發(fā)生器的的型號為：HBR-01 功率：1.7KW。消毒池的尺寸為10m10m5m 水力停留時間為30min。3.7 污泥濃縮池濃縮池選用輻流式濃

47、縮池。其簡圖如圖3-3。圖3-3 輻流式濃縮池計算簡圖3.7.1 濃縮池面積A設其剩余污泥含水率，即固體濃度，濃縮后使污泥固體濃度為，即污泥含水率，選取污泥固體通量為30kg/(m2d)，則 式中，污泥量（m3/d），由3.4.6章節(jié)知道； 污泥固體濃度（kg/m3）； G污泥固體通量（kg/(m2d)），這里取30kg/(m2d)。代入數(shù)據(jù) =20（m2）3.7.2 濃縮池直徑D 式中，濃縮池面積（m2）； 代入數(shù)據(jù) =5.21（m）（取6m）3.7.3 濃縮池深度H 式中，濃縮池工作部分的有效水深（m）； 濃縮時間（h），取1.5h； 污泥量（m3/d）； 濃縮池面積（m2）；代入數(shù)據(jù) =

48、2.5（m）設超高，緩沖層高度，濃縮池設機械刮泥，池底坡度，污泥斗下底直徑，上底直徑，斗壁與水平面的傾角為55，則池底坡度造成的深度式中，濃縮池直徑（m）；污泥斗上底直徑（m）；池底坡度。代入數(shù)據(jù) =0.10（m）污泥斗高度式中，污泥斗下底直徑（m）； 污泥斗上底直徑（m）。代入數(shù)據(jù) =1（m）濃縮池深度式中， 超高（m）； 濃縮池工作部分的有效水深（m）； 緩沖層高度（m）； 池底坡度造成的深度（m）； 污泥斗高度（m）。代入數(shù)據(jù) =4.2（m）3.8 污泥干化池由于每天的污泥量比較少，該廠處在市郊，可以進行把污泥堆肥，可以節(jié)約成本，故污泥濃縮后排入干化池，達到一定量后，可以運走，貯泥池的設

49、計為方形。設計參數(shù) 停留時間HRT為一周（每天實際處理時間6h），設計泥量 Q=20 m3/d污泥干化池所需體積 V=Q.HRT=140m3取高度6m，長度和寬度為5m，則污泥干化池尺寸為 5m5m6m第4章 平面布置及高程布置4.1 平面布置原則及說明 (1) 處理構(gòu)筑物應盡量按順序布置，避免管線迂回，充分利用地形，降低能耗，減少土方量。(2) 處理構(gòu)筑物的布置緊湊，縮短連接管渠，節(jié)省占地，便于管理?？紤]到在構(gòu)筑物之間輔設管渠、閥門等附屬設備，施工和運行管理的要求，構(gòu)筑物之間一定的間距。(3) 經(jīng)常有人工作、活動的建筑物，如辦公室、化驗室、中心控制室等，布置在夏季主導風向的上風向。(4) 污

50、泥構(gòu)筑物盡量集中布置，以利于安全和管理。污泥區(qū)不設在夏季主導風向的上風向，并遠離辦公樓的生活區(qū)。(5) 處理構(gòu)筑物合理設置超越管線，以便在事故或檢修時污水能超越后續(xù)構(gòu)筑物排入事故池或直接排入水體6。 4.2 高程布置4.2.1 高程布置原則(1) 充分利用地形地勢，使污水能盡量自流通過污水處理構(gòu)筑物，最后排出廠外。(2) 協(xié)調(diào)好高程布置平面布置的關系，做到既減少占地，又有利于污水、污泥輸送。(3) 做好污水高程布置與污泥高程布置的配合，盡量同時減少兩者的提升次數(shù)和高度。(4) 協(xié)調(diào)好污水處理廠總體高程布置與單體豎向設計，既便于正常排放，又有利于檢修排空。4.2.2 沿程阻力損失計算及標高確定根

51、據(jù)流量Q，確定管徑D，確定流速 v。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；具體計算結(jié)果見表4。由于在進行阻力損失計算時沒有考慮實際管網(wǎng)布置，因此在實際的高程布置時，所取的高差都將略大于表4中的計算結(jié)果7。管道及構(gòu)筑物名稱Qm3/h管渠設計參數(shù)D v Lmm m/s m水頭損失沿程 局部 構(gòu)筑物 合計m m m m格柵1330.830.83格柵至調(diào)節(jié)池1332001.082640.04190.01260.0544調(diào)節(jié)池12055調(diào)節(jié)池至隔油沉砂池1203000.456

52、2120.01470.00440.0191隔油沉砂池1201.311.31隔油沉砂池至水解酸化池1203000.456260.00730.00220.0095水解酸化池1200.50.5水解酸化池池至SBR1203000.456280.00980.00290.0127SBR1206.06.0SBR至消毒池1303000.494380.01130.00340.0147消毒池130消毒池至出水口1303000.494360.00850.00250.011表4-1 阻力損失計算一覽表表4-2 主要設備表序號設備名稱規(guī)格型號揚程/m功率/kw數(shù)量備注1污水提升泵IS80-65-125185.521用1

53、備2污泥泵20QW300-71143羅茨鼓風機TSD1502232用1備4攪拌器55電氣自控系統(tǒng)一套6廠區(qū)照明1晚間使用7次氯酸發(fā)生器HBR-01171消毒池消毒第5章 初步技術經(jīng)濟分析5.1 總投資5.1.1 土方、混凝土、鋼筋費用估算根據(jù)市場經(jīng)驗：土方投資10萬，混凝土和鋼筋30萬，施工費60萬。5.1.2 主要設備清單一臺格柵除污機共5萬元，2臺污水提升泵共15萬元，3臺污泥提升泵共15萬元，三臺羅茨鼓風機共30萬元，自動控制系統(tǒng)5萬元，消毒設備2萬元，加熱設備約5萬元，廠區(qū)照明設備1萬元，其他約10萬元，總設備投資約為103萬元。投資額約為：10+30+60+10+93=203萬元。其

54、它費用： 20310%=20.3萬元。總投資額約為：203+20.3=223.3萬元。5.2 運行成本估算5.2.1 人員編制 實行3班制，共3人。5.2.2 成本分析 成本估算有關單價 (1) 電價 0.6元/（kW.h）； (2) 工資福利平均每人每年 1.5萬元/（人年）； (3) 維修大修費率大修提成率3.1%；維護綜合費率1.0%； (4) 設備折舊費按每年2%算； (5) 運行成本估算。 動力費 (1) 格刪除污機每天工作6h用電量 611.5=9kWh； (2) 污水提升泵8h運轉(zhuǎn)，用電量 835.5=132kWh； (3) 鼓風機4h運行，用電量4222=176 kWh； (4

55、) 濃縮污泥提升泵每天運行4h，用電量4311=132 kWh；其他用電量與照明共計10 kWh；則合計每天用電量459kWh；綜合電價4590.6=275.4元/d ；每年電費10.05萬元；設備折舊費103萬元2%=2.03萬元；資福利費定員3人，共計費用為31.5=4.5萬元/年；藥劑費用0.55萬元/年；運費每天外運泥，自備汽車運輸，運價0.4元/(tkm)，費用為0.6萬元/年；維護費（修理）費用約為5萬元年；則年運行成本為10.05+2.03+4.5+0.55+0.6+5=22.73萬元；管理費為22.7310%=2.27萬元。 年運行成本 合計年運行費用為 22.73+2.27=25萬元；則處理每立方米污水成本為 250000/800/365=0.86元/m3。第6章 運行中的問題和對策 該工藝在實際運行是主要是SBR反應器有可能發(fā)生異常情況,現(xiàn)將比較常見的問題作說明，如表6-1表6-1 SBR活性污泥系統(tǒng)的異常問題及解決對策問題原因解決辦法污泥不增長或減少現(xiàn)象污泥所需養(yǎng)料不足或嚴重不平衡；污泥絮凝性差隨出水流失；已過度曝氣污泥自身氧化污泥直接在曝氣池中靜止沉淀或投加少量絮凝劑等措施提高沉淀效率；投入足夠的的營養(yǎng)量（C、N、P