屠宰場廢水處理工藝設(shè)計課程

69/80摘要本設(shè)計是黑龍江省某屠宰場廢水處理工藝設(shè)計，采納水解酸化—SBR法處理，出水水質(zhì)達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)，廢水處理后要求達(dá)到：CODCr≤80mg/L,BOD5≤30mg/L,SS≤60mg/L,pH=6.0-8.5,植物油≤15mg/L,NH3-N≤15mg/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(jī)污染源之一。而我國專門多屠宰廠尚沒設(shè)置廢水處理裝置或?qū)ε欧诺膹U水進(jìn)行綜合利用，因而污染物質(zhì)尤其是高濃度的有機(jī)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(shè)計確實是針對某屠宰廢水設(shè)計了一套工藝，水解酸化—SBR法，該工藝處理完的水完全達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)，而且處理成本低廉，治理方便的特點。關(guān)鍵字：屠宰廢水；SBR反應(yīng)器；國家標(biāo)準(zhǔn)AbstractThedesignisashambleswastewatertreatmentprocessdesigninHeilongjiangProvince,acidhydrolysis—SBR,effluentqualitytoanationalemissionstandardsforthetreatmentofwastewater:CODCr≤80mg/L,BOD5≤30mg/L,SS≤60m/L,pH=6.0-8.5.vegetableoillessthan15mg/L,NH3-N≤15mg/L,Ecoli≤5000.SlaughteringindustryisguaranteedsupplyofforeignexchangeandpillarinChina.Wastewaterfromslaughteringlivestockbreeding,poultry,fishslaughterprocessing,isthecountry'slargestsourcesoforganicone.InChina,manyplantshavenotbeenslaughteredinstallawastewatertreatmentplantorwastewaterdischargecomposite,Thuspollutingsubstancesisparticularlyhighconcentrationoforganicwatercausedsevereenvironmentalpollution.Slaughterhousewastewaterpollutionhasnottobeignored.Thedesignismeanttoaddressaslaughterhousewastewaterdesignaprocess,Acidhydrolysis—SBR，EndoftheProcessofwatertoachieveanationalemissionstandards,butalsowiththelowcost,easymanagementfeatures.Keywords:Slaughterhousewastewater；SBRpool；NationalStandards目錄TOC\o"1-3"\h\u摘要 ⅠAbstract Ⅱ第1章屠宰廢水的現(xiàn)狀、處理方法與工藝選擇 11.1引言 11.2屠宰廢水的處理方法 1l.2.1好氧生物處理 11.2.2厭氧生物處理 2第2章工程概況、設(shè)計原則、工藝流程的確定 52.1本工程概況 52.2設(shè)計原則、范圍與依據(jù) 52.2.1設(shè)計原則 52.2.2設(shè)計范圍 52.2.3設(shè)計依據(jù) 52.3方案確定 62.3.1設(shè)計水質(zhì)水量 62.3.2廢水處理方案的確定 62.3.3工藝流程的確定 6第3章要緊構(gòu)筑物的設(shè)計計算 83.1格柵設(shè)計計算 83.1.1設(shè)計講明 83.1.2設(shè)計參數(shù)的選取 83.1.3格柵的間隙數(shù)n 83.1.4格柵寬度B 93.1.5柵前漸寬部分長度L1 93.1.6柵后漸窄短長度L2 93.1.7通過格柵水頭損失h1 93.1.8柵后總高度H 103.1.9柵槽總長度L 103.1.10每日清渣量W 103.2調(diào)節(jié)池的計算 113.3隔油沉砂池 123.3.1長度L 123.3.2水流斷面積A 123.3.3池總寬度b 123.3.4貯砂斗所需容積V 123.3.5貯砂斗各部分尺寸計算 133.3.6貯砂斗的高度h3 133.3.7池總高度H 133.4水解酸化池 133.5SBR反應(yīng)器 143.5.1設(shè)計參數(shù) 143.5.2反應(yīng)池運行周期各工序計算 143.5.3反應(yīng)器容積計算 143.5.4需氧量計算 163.5.5排泥系統(tǒng)計算 183.6消毒池 193.7污泥濃縮池 193.7.1濃縮池面積 193.7.2濃縮池直徑D 203.7.3濃縮池深度H 203.8污泥干化池 21第4章平面布置及高程布置 234.1平面布置原則及講明 234.2高程布置 234.2.1高程布置原則 234.2.2沿程阻力損失計算及標(biāo)高確定 23第5章初步技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 265.1總投資 265.2運行成本估算 265.2.1人員編制 265.2.2成本分析 26第6章運行中的問題和對策 28結(jié)論 29參考文獻(xiàn) 30致謝 31第1章屠宰廢水的現(xiàn)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(jī)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(biāo)均較高，如COD達(dá)到600mg/L～6000mg/L、BOD為5300mg/L～3000mg/L、SS為400mg/L～2700mg/L,可生化性優(yōu)良，無毒性。屠宰廢水受其生產(chǎn)過程的阻礙明顯，其水質(zhì)水量波動范圍較大。我國專門多屠宰廠尚沒設(shè)置廢水處理裝置或?qū)ε欧诺膹U水進(jìn)行綜合利用，因而污染物質(zhì)尤其是高濃度的有機(jī)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(dāng)前污水處理領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的技術(shù)之一。一般活性污泥法處理屠宰廢水專門難達(dá)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。針對一般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(yīng)用于屠宰廢水的處理。序批式活性污泥系統(tǒng)(SBRSBR(SequencingBatchReactor)工藝適應(yīng)當(dāng)前好氧生化處理工藝的進(jìn)展趨勢，簡易、高效、低耗，廣泛地應(yīng)用于屠宰廢水的處理中。其要緊優(yōu)點有:(1)流程簡單，無二沉池和污泥回流設(shè)備；(2)比一般活性污泥法可節(jié)約基建投資30％、運行費用10～20％；(3)不易發(fā)生污泥膨脹，具有較強(qiáng)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(fù)荷能力強(qiáng)。SBR間歇運行的特點專門適合處理流量變化大的屠宰場廢水，已在專門多國家廣泛應(yīng)用于小型污水領(lǐng)域。此工藝處理屠宰廢水COD，BOD的去除率分不達(dá)到80％，90％以上，氨氮去除率達(dá)80％，90％。J．Keller等人在研究SBR處理屠宰廢水脫氮的過程中發(fā)覺，通過操縱溶解氧濃度可使約50％的氮通過同步硝化反硝化去除，而操縱這種脫氮過程對減少處理費用，提高出水水質(zhì)有重要意義。CASS工藝是SBR的改進(jìn)工藝，它在反應(yīng)器前部增加了一個生物選擇器，實現(xiàn)了連續(xù)進(jìn)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(fù)荷可高達(dá)2～6kgBOD/(kgMLSS·d)，對廢水要緊起生物吸附作用：而B段負(fù)荷較低，不大于0.3kgBOD/(kgMLSS·d)，要緊起生物氧化作用。AB法特不適用于屠宰廢水懸浮有機(jī)物濃度高、水質(zhì)水量變化大的特點，一般不設(shè)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)約基建投資約20％，節(jié)約能耗15％左右[3]。氧化溝氧化溝對水質(zhì)、水溫、水量的變動有較強(qiáng)的適應(yīng)性，污泥齡長，能夠產(chǎn)生硝化反硝化反應(yīng)，有脫氮功能。污泥產(chǎn)率低且穩(wěn)定，勿需消化。表1-1給出了國外采納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(jìn)水(mg/l)出水(mg/l)去除率(%)HRT/d3.6COD204026087.3容積負(fù)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4202.4水解酸化一好氧生物處理針對屠宰廢水高分子有機(jī)物濃度高的特點，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(fù)雜大分子有機(jī)物降解成小分子溶解性有機(jī)物，為后續(xù)反應(yīng)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，能夠回收生物能，低能耗，容積負(fù)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1/10—1/6；投資費用低、治理簡易，有寬敞的應(yīng)用潛力。（1）一般厭氧消化池一般厭氧消化池處理屠宰廢水在美國和澳大利亞得到廣泛應(yīng)用。厭氧消化池處理屠宰廢水的成本低，操作和維護(hù)簡便，有機(jī)物去除率高，但反應(yīng)速率慢，水力停留時刻長，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專門難恢復(fù)，因而此工藝不適合用于土地緊張或常年溫度偏低的地點。（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(shè)備，有機(jī)物和SS去除率高的優(yōu)勢，因而被譽(yù)為屠宰廢水處理中專門有進(jìn)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。D．I．Masse研究表明ASBR處理屠宰廢水的適宜條件是：間歇攪拌，溫度25℃—35℃，反應(yīng)時刻24h，污泥負(fù)荷0.2kg/(kgMLSS·d)—0.5kg/(kgMLSS·d)，在此條件下COD和SS的去除率分不達(dá)到98％和（3）高效厭氧反應(yīng)器近年來用高效厭氧生物反應(yīng)器處理屠宰廢水成為熱點。通過強(qiáng)化傳質(zhì)和提高污泥濃度高效厭氧反應(yīng)器可在短時刻內(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(fù)荷能力高、水力停留時刻短、占地小。國內(nèi)外應(yīng)用于屠宰廢水的工藝要緊有：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(yīng)器(ABR)、厭氧固定膜反應(yīng)器(AFFR)、內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器(IC)等。UASB反應(yīng)器結(jié)構(gòu)緊湊、簡單、負(fù)荷能力高，因而廣受青睞。AyoobTorkian實驗表明UASB處理屠宰廢水13kgCOD/m3·d—30kgCOD/m3·d負(fù)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，研究人員不斷采納新的方案改進(jìn)UASB的性能。I．Ruiz和Rafaelaod．等人分不將UASB與AF串聯(lián)使用處理屠宰廢水，使反應(yīng)器同時具有UASB和AF的特點。利用AF保持生物量和耐沖擊負(fù)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(fù)荷沖擊的能力。隨著系統(tǒng)附著生物量0.5gVSS．L增至5gVSS．L，COD的去除率也升至90.2%—93.4％。ClaudiaE．T．Caixeta使用一種新型高效三相分離器也達(dá)到了提高UASB耐負(fù)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(jī)負(fù)荷20kgCOD/m3·d—25kgCOD/m3·d時，CODcr去除率可達(dá)80%—90%，然而AF極易堵塞，必須定時沖洗。R．delPozo利用AFFR處理屠宰廢水，對間歇運行的適應(yīng)性優(yōu)于UASB。IC反應(yīng)器也是近二十年來進(jìn)展起來的高效厭氧反應(yīng)器，鄧良偉采納IC工藝處理屠宰廢水總磷的去除率可達(dá)53.8％[4]。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(yīng)用是專門成熟的，優(yōu)勢專門明顯，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1-2SBR處理屠宰廢水試驗和工業(yè)裝置全流程運行結(jié)果均值類不名稱進(jìn)水CODcrmg/L出水CODcrmg/LCODcr去除率(%)進(jìn)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(yīng)用120070041.65001257530SBR實驗6984593.695308.410工業(yè)應(yīng)用7006890.61254564.030第2章工程概況、設(shè)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(dǎo)風(fēng)向為東南風(fēng)，冬季西北風(fēng)為主,該場地形平均坡度為0.5‰，地面平坦。規(guī)劃污水處理廠位于主廠區(qū)的南方，面積約2000m2。地坪平均絕對標(biāo)高為4.80米。屠宰污水的時變化系數(shù)為1.7。2.2設(shè)計原則、范圍與依據(jù)2.2.1設(shè)計原則(1)依照屠宰廢水的特點，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(dá)標(biāo)排放，出水穩(wěn)定，還要設(shè)備簡單、操作方便、易于維護(hù)檢修，日常運行維護(hù)費用低。(2)在保證處理效果前提下，充分考慮都市寸土寸金的現(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，合乎工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。(3)具有一定的自動操縱水平，在確定自控程度時兼顧經(jīng)濟(jì)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。2.2.2設(shè)計范圍依照對屠宰廢水特點的分析和處理出水水質(zhì)要求進(jìn)行初步設(shè)計，經(jīng)論證選擇技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理的處理方案，然后確定具體的、符合實際的工藝流程。對所選流程中的要緊構(gòu)筑物進(jìn)行工藝計算，要緊設(shè)備進(jìn)行選型。依照任務(wù)書要求，進(jìn)行合理的平面布置。確定自動操縱及監(jiān)測方案，進(jìn)行初步的技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(shè)計依據(jù)1.《肉類加工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13457－1992)中的一級標(biāo)準(zhǔn)，廢水處理后要求達(dá)到：CODCr≤80mg/L,BOD5≤30mg/L,SS≤60mg/L，pH=6.0-8.5，植物油≤15mg/L,NH3-N≤15mg/L,大腸桿菌≤5000個/L[5].2.畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書及其他相關(guān)規(guī)范要求。2.3方案確定2.3.1設(shè)計水質(zhì)水量依照所給資料該廠處理工程設(shè)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(biāo)準(zhǔn)》(GB13457－1992)表2-1進(jìn)水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)指標(biāo)COD（㎎∕L）BOD（㎎∕L）SS（㎎∕L）NH3-N（㎎/L）pH值進(jìn)水水質(zhì)200012004101206～9出水水質(zhì)≤80≤20≤60≤156～82.3.2廢水處理方案的確定屠宰廢水中的BOD，COD值較高，特不有利于進(jìn)行生物處理。且生物理較之物化處理，化學(xué)處理工藝成熟，處理效率高。同時，運行費用、水處理成本低。通過對各種工藝的比較，本設(shè)計選用SBR反應(yīng)器，因為該工藝技術(shù)成熟，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(dá)標(biāo)。更重要是SBR法有除氮的功能，完全能夠滿足氮的去除。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(jī)負(fù)荷的沖擊有較好的緩沖能力，按設(shè)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(shè)計處理方案采納水解酸化—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)約了運行費用。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(jī)懸浮物含量還較高，采納隔油沉砂池能專門好地去除廢水中的動植物油和初步去除污水中大顆粒懸浮有機(jī)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，浮渣通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(yīng)池要緊用于降解有機(jī)物，是整個處理工藝的核心，通過調(diào)整運行方式，能夠降解部分難降解有機(jī)物，是處理屠宰肉類加工廢水常用工藝，SBR法在一個反應(yīng)池內(nèi)完成進(jìn)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。其差不多工序分五步完成，即進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水和閑置5個工序。每個池子設(shè)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(shè)計2座SBR反應(yīng)池交替運行，每座反應(yīng)池的運行周期為12h，其中進(jìn)水期為1h，邊進(jìn)水邊曝氣，使污泥再生恢復(fù)其活性；反應(yīng)期為4～7h(包括進(jìn)水期)；停止曝氣進(jìn)入?yún)捬鯛顟B(tài)0.5h；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。依照水質(zhì)情況反應(yīng)時刻可靈活調(diào)整，減少曝氣時刻，降低運行成本。曝氣系統(tǒng)采納羅茨鼓風(fēng)機(jī)，撇水系統(tǒng)采納旋轉(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]。消毒池采納CIO消毒劑，CIO消毒劑具有強(qiáng)氧化性、脫色作用、除臭作用和光譜殺菌消毒效果，對有機(jī)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/L～3mg/L。SBR和沉砂池污泥定期排到污泥濃縮池，濃縮池內(nèi)設(shè)污泥提升泵，依照污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(shè)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工藝流程圖流程講明：屠宰廢水首先通過格柵，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。廢水通過格柵，進(jìn)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，要緊去除廢水中的油和沙粒，之后進(jìn)入水解酸化池，.利用水解和產(chǎn)酸菌的反應(yīng)，將難降解有機(jī)物如血紅素分解成小分子可降解物質(zhì)，進(jìn)一步提高可生化性，從而降低了后續(xù)好氧單元的土建筑價和能耗。水解酸化池出水將進(jìn)入主體設(shè)備SBR反應(yīng)池，進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水依次在同一池里進(jìn)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，就能夠排放。第3章要緊構(gòu)筑物的設(shè)計計算3.1格柵設(shè)計計算3.1.1設(shè)計講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和漂移物，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(xì)格柵（3-10mm）三種，按清渣方式可分為人工清渣格柵和機(jī)械清渣格柵兩種。3.1.2設(shè)計參數(shù)的選取過柵流速一般采納0.6-1.0m/s；格柵傾角一般采納45°-75°；通過格柵的水頭損失一般采納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(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)有安全和商品沖洗設(shè)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(jī)械清渣不小于1.5m。3.1.3格柵的間隙數(shù)n已知，最大設(shè)計流量Qmax=1500m3/d=1500/(6×3600)m3/s=0.069m3/s，假設(shè)格柵傾角α=60°,柵條間隙b=0.01m，柵前水深h=0.4m，過柵流速v=0.5m/s，代入公式得n===28式中，n—柵條間隙數(shù)，個；Qmax—最大設(shè)計流量，m3/s；α—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(shè)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(shè)進(jìn)水渠道寬B1=0.15m，進(jìn)水渠展開角度α1=20°，代入公式得L1=m式中，L1—進(jìn)水渠漸寬部分長度，m；B—格柵寬度，m；B1—進(jìn)水渠道寬，m；α1—進(jìn)水渠展開角度，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α=60o，柵條間隙b=0.01m，柵條寬度S=0.01m，假設(shè)格柵斷面背水面部分為半圓矩形β=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；ε—阻力系數(shù)，其值與柵條斷面形狀有關(guān)；v—過柵流速，m/s；g—重力加速度，m2/s；α—格柵傾角，度；β—系數(shù)，其值與柵條斷面形狀有關(guān)；S—柵條寬度，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(shè)，柵前渠道超高h(yuǎn)2=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(jìn)水渠展開角度α1=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；α1—進(jìn)水渠展開角度，度。3.1.10每日清渣量W已知，最大設(shè)計流量Qmax=0.069m3/s，格柵間隙n=28個，因此取柵渣量標(biāo)準(zhǔn)W1=0.08m3柵渣/103m3污水，假設(shè)屠宰污水量變化系數(shù)k2=1.7，代入公式得=＞0.20因此宜采納機(jī)械格柵清渣。式中，W—每日清渣量，m3/d；Qmax—最大設(shè)計流量，m3/s；W1—柵渣量標(biāo)準(zhǔn)，m3柵渣/103當(dāng)格柵間隙為16-25時，W1=0.05-0.10；當(dāng)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)池要緊是用來調(diào)節(jié)水量、水質(zhì)。取調(diào)節(jié)時刻為8小時，則池容積V1為：式中,Q—最大日處理量（m3/h）；T—調(diào)節(jié)時刻（h）；=333.3m設(shè)計中考慮增加理論調(diào)節(jié)容積的10%-20%，取15%，則=1.5×333.3=500m設(shè)池內(nèi)有效水深H1=5m，則調(diào)節(jié)池的表面積為設(shè)計調(diào)節(jié)池為方形，則其長寬都為10m，超高H2=0.5m，愛護(hù)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(shè)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)的停留時刻許多于30s，一般為30s—60s。有效水深應(yīng)不大于1.2m，一般采納0.25—1.0，池寬不小于0.6m。池底坡度一般為0.01—0.02，當(dāng)設(shè)置除砂設(shè)備時，可依照除砂設(shè)備的要求，考慮池底形狀。3.3.1長度LL=vt=0.15×60=9.0m式中,v—最大設(shè)計流量時的速度，m/s;t─最大設(shè)計流量時的停留時刻，s。3.3.2水流斷面積A式中,Qmax─最大設(shè)計流量;3.3.3池總寬度b式中,h2—設(shè)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，一般采納;T—排砂時刻的間隔，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(shè)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;—分不為貯砂斗上口和下口的面積。3.3.6貯砂斗的高度h3設(shè)采納重力排砂，池底坡度i=6%，坡向砂斗，則3.3.7池總高度H采納超高h(yuǎn)1=0.5，設(shè)采納機(jī)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(shè)計要緊是確定其有效容積。反應(yīng)器容積計算公式為：V=Q×T式中,V—反應(yīng)器的有效容積，m3；Q—廢水流量，m3/d；HRT：水力停留時刻，h，取HRT＝8h；因此V=Q×T＝800×8/24＝266.7m3取設(shè)水解酸化池，尺寸為8.0m×8.0m×5.0m。池進(jìn)水配水系統(tǒng)(1)進(jìn)水配水系統(tǒng)要緊功能將進(jìn)入反應(yīng)器的原廢水均勻的分配到反應(yīng)器的整個橫斷面，并均勻上升，并起到水力上升的作用。(2)本系統(tǒng)采納穿孔管進(jìn)水。(3)采納出水槽從池面出水。3.5SBR反應(yīng)器3.5.1設(shè)計參數(shù)日處理量Q=800;進(jìn)水BOD：200mg/L;反應(yīng)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(fù)荷：。3.5.2反應(yīng)池運行周期各工序計算(1)曝氣時刻h(2)沉淀時刻(3)排水時刻=2.0h(4)一個周期所需時刻取T為8由因此間歇進(jìn)水一天處理一次取n=1，則每1周期為8h，進(jìn)水時刻3.5.3反應(yīng)器容積計算(1)反應(yīng)器有效容積(2)反應(yīng)池修正容積由進(jìn)水時刻和進(jìn)水量的變動理論，求得一個循環(huán)周期的最大流量變動比r=1.5,超過一個周期，進(jìn)水量與V的對比為：考慮流量比，反應(yīng)池的修正容量為：反應(yīng)器水深為6m，則所需水面積為取反應(yīng)器長為15m寬為10m。SBR反應(yīng)池設(shè)計運行水位如下圖3-2：圖3-2 SBR反應(yīng)池設(shè)計運行水位排水結(jié)束時水位基準(zhǔn)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(jī)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(jī)物氧化需氧量式中,a——去除1kgBOD的需氧量，a=0.45；——進(jìn)水BOD與出水BOD，；Q——進(jìn)水量，。因此微生物自身氧化需氧量式中,b——微生物自身氧化系數(shù)，X——MLSS濃度，;V——好氧池有效容積，。因此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，。因此因此反應(yīng)池總需氧量曝氣時刻3.5h,每小時需氧量曝氣裝置(1)供氧能力設(shè)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不為。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1.0kg/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(fēng)能力取氧利用率為15%。依照供氧能力，求得曝氣空氣量為(3)布?xì)庀到y(tǒng)計算反應(yīng)池平面面積為，設(shè)90個曝氣器，則每個曝氣器，則每個曝氣器的曝氣量設(shè)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(shè)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的剩余污泥要緊來自微生物代謝的增殖污泥，還有黑哨部分由進(jìn)水懸浮物沉淀形成。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。因此假定排泥含水率為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(xì)菌，故設(shè)一消毒池進(jìn)行滅菌，采納HCIO消毒劑，HCIO消毒劑具有強(qiáng)氧化性、脫色作用、除臭作用和光譜殺菌消毒效果，對有機(jī)污染物有一定的氧化作用。使用HCIO發(fā)生器制作HCIO，，投加量2～3mg／L。初步采納發(fā)生器的的型號為：HBR-01功率：1.7KW。消毒池的尺寸為10m×10m×5m水力停留時刻為30min。3.7污泥濃縮池濃縮池選用輻流式濃縮池。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(shè)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/(m2·d)，則式中，——污泥量（m3/d），由3.4.6章節(jié)明白；——污泥固體濃度（kg/m3）；G——污泥固體通量（kg/(m2·d)），那個地點取30kg/(m2·d)。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）；——濃縮時刻（h），取1.5h；——污泥量（m3/d）；——濃縮池面積（m2）；代入數(shù)據(jù)=2.5（m）設(shè)超高，緩沖層高度，濃縮池設(shè)機(jī)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，能夠進(jìn)行把污泥堆肥，能夠節(jié)約成本，故污泥濃縮后排入干化池，達(dá)到一定量后，能夠運走，貯泥池的設(shè)計為方形。設(shè)計參數(shù)停留時刻HRT為一周（每天實際處理時刻6h），設(shè)計泥量Q=20m污泥干化池所需體積V=Q.HRT=140m3取高度Ｈ＝6m，長度和寬度為5m，則污泥干化池尺寸為5m×5m×6m第4章平面布置及高程布置4.1平面布置原則及講明(1)處理構(gòu)筑物應(yīng)盡量按順序布置，幸免管線迂回，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)約占地，便于治理。考慮到在構(gòu)筑物之間輔設(shè)管渠、閥門等附屬設(shè)備，施工和運行治理的要求，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、中心操縱室等，布置在夏季主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向。(4)污泥構(gòu)筑物盡量集中布置，以利于安全和治理。污泥區(qū)不設(shè)在夏季主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向，并遠(yuǎn)離辦公樓的生活區(qū)。(5)處理構(gòu)筑物合理設(shè)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(guān)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(shè)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(biāo)高確定依照流量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=Hr＋Hf局部損失：管道進(jìn)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(jìn)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(shè)計參數(shù)DvLmmm/sm水頭損失沿程局部構(gòu)筑物合計mmmm格柵133—————0.830.83格柵至調(diào)節(jié)池1332001.082640.04190.0126—0.0544調(diào)節(jié)池120—————55調(diào)節(jié)池至隔油沉砂池1203000.4562120.01470.0044—0.0191隔油沉砂池120—————1.311.31隔油沉砂池至水解酸化池1203000.456260.00730.0022—0.0095水解酸化池120—————0.50.5水解酸化池池至SBR1203000.456280.00980.0029—0.0127SBR120—————6.06.0SBR至消毒池1303000.494380.01130.0034—0.0147消毒池130———————消毒池至出水口1303000.494360.00850.0025—0.011表4-1阻力損失計算一覽表表4-2要緊設(shè)備表序號設(shè)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備2污泥泵20QW300-7—114—3羅茨鼓風(fēng)機(jī)TSD150—2232用1備4攪拌器———5—5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-01—171消毒池消毒第5章初步技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析5.1總投資5.1.1依照市場經(jīng)驗：土方投資10萬，混凝土和鋼筋30萬，施工費60萬。5.1.2要緊設(shè)備清單一臺格柵除污機(jī)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(fēng)機(jī)共30萬元，自動操縱系統(tǒng)5萬元，消毒設(shè)備2萬元，加熱設(shè)備約5萬元，廠區(qū)照明設(shè)備1萬元，其他約10萬元，總設(shè)備投資約為103萬元。投資額約為：10+30+60+10+93=203萬元。其它費用：203×10%=20.3萬元?？偼顿Y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(guān)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(hù)綜合費率1.0%；(4)設(shè)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(jī)每天工作6h用電量6×1×1.5=9kW·h；(2)污水提升泵8h運轉(zhuǎn)，用電量8×3×5.5=132kW·h；(3)鼓風(fēng)機(jī)4h運行，用電量4×2×22=176kW·h；(4)濃縮污泥提升泵每天運行4h，用電量4×3×11=132kW·h；其他用電量與照明共計10kW·h；則合計每天用電量459kW·h；綜合電價459×0.6=275.4元/d；每年電費10.05萬元；設(shè)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3×1.5=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/(t·km)，費用為0.6萬元/年；維護(hù)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；治理費為22.73×10%=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要緊是SBR反應(yīng)器有可能發(fā)生異常情況,現(xiàn)將比較常見的問題作講明，如表6-1．表6-1SBR活性污泥系統(tǒng)的異常問題及解決對策問題緣故解決方