3萬(wàn)噸城市污水處理廠SBR工藝設(shè)計(jì)Word版

設(shè)計(jì)總說(shuō)明本設(shè)計(jì)是3×104m3/d城市污水二級(jí)處理廠工藝設(shè)計(jì)。該處理廠處理城市污水,根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門水質(zhì)調(diào)查及其他城市水質(zhì)比調(diào)查，本城市對(duì)污水的處理主要包括COD、BOD5，對(duì)脫氮除磷也有要求。污水經(jīng)處理后排入污水廠東側(cè)的受納水體排污渠，出水最終排入某河，該河段為《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中的Ⅲ類功能水域，出水水質(zhì)應(yīng)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水廠污水排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)B標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，該污水處理工程進(jìn)水中氮磷含量偏高，在去除BOD5和COD的同時(shí)，還需要進(jìn)行脫氮除磷處理，同時(shí)，本污水廠處理水量較小，故采用SBR序列間歇式活性污泥法，SBR是一種按間歇曝氣方式來(lái)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。本工藝的主要構(gòu)筑物包括格柵、污水泵房、曝氣沉砂池、厭氧池、SBR、接觸消毒池、濃縮池、污泥脫水機(jī)房等。污水進(jìn)入污水廠經(jīng)過(guò)中隔柵后經(jīng)污水泵房提升進(jìn)入細(xì)格柵，在進(jìn)入曝氣沉砂池曝氣沉砂，隨后進(jìn)入?yún)捬醭貙?duì)污水進(jìn)行水解酸化，再進(jìn)入SBR池反應(yīng)，然后進(jìn)入接觸消毒池消毒，污水達(dá)到水質(zhì)要求，經(jīng)過(guò)計(jì)量槽后排出污水。SBR的剩余污泥經(jīng)過(guò)污泥泵房提升后進(jìn)入集泥井，再進(jìn)入濃縮池濃縮，濃縮后的污泥含水量減少再進(jìn)入貯泥池，隨后進(jìn)入污泥縮水車間進(jìn)行脫水，脫水后的污泥外運(yùn)。本設(shè)計(jì)污水處理采用了SBR工藝，它的主要特征是在運(yùn)行上的有序和間歇操作，SBR工藝的核心是SBR反應(yīng)池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無(wú)污泥回流系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)這個(gè)廢水處理工藝的廢水可達(dá)到設(shè)計(jì)要求，可以直接排放。產(chǎn)生的污泥經(jīng)過(guò)濃縮、壓濾等處理后，進(jìn)行堆肥產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益。本設(shè)計(jì)書的主要內(nèi)容為設(shè)計(jì)資料、污水污泥處理工藝的選擇、污水污泥的計(jì)算、污水廠平面布置的選擇、人員的配置以及工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)的分析。關(guān)鍵詞：城市污水處理；SBR工藝；脫氮除磷；污泥DesignDescriptionThisdesignis3x104m3/dcitysewagetreatmentplantprocessdesign2.Thesewagetreatmentplant,accordingtolocalenvironmentalprotectiondepartmentsurveyofwaterqualityandwaterthanothercities,thecityofsewagetreatmentismainlyincludeCOD,BOD5,alsohasaskedfornitrogenandphosphorus.Treatedsewagebackintothesewageplantontheeastsideofthereceivingwatersoutfall,thewatereventuallydischargedintoariver,theriverto"surfacewaterenvironmentqualitystandard"(GB18918-2002)inthewatersⅢclassfunction,effluentwaterqualityshouldreachthetownsewagefactorywastewaterdischargestandard"(GB18918-2002)levelofBstandard.Accordingtodesignrequirements,thehighcontentofnitrogenandphosphorusinwater,sewagedisposalengineeringatthesametimeofremovalofBOD5andCOD,Nitrogenphosphorusremovalprocessisneeded,atthesametime,watervolumesmall,thesewagetreatmentplantisadoptedSBRsequencingbatchactivatedsludgeprocess,SBRisakindofaccordingtothewayofintermittentaerationtooperationoftheactivatedsludgewastewatertreatmenttechnology,alsoknownassequencingbatchtypeactivatedsludgeprocess.Mainstructureofthisprocessincludegrille,sewagepumproom,aeratedgritchamber,bio-ptank,SBR,contactdisinfectionpond,thickenerandsludgedewateringmachineroom,etc.Sewageintothesewagefactoryafterbarrierinthesewagepumproomtoascendintofinegrille,enteredtheaeratedgritchamberaerationsettling,thenenterthebio-ptanktohydrolysisacidification,thesewagereactstoSBRpool,andthenenterthecontactpooldisinfection,disinfectionofsewagemeetwaterqualityrequirements,afterthebacktankoutofthewater.SBRofexcesssludgeaftersludgepumproomascensionintothemudcollectingWells,againintothethickenerconcentration,concentratedsludgewatercontentreducestorageintothemudpool,thenenterthedewatersludgeshrinkworkshop,afterthedehydrationofsludgesinotrans.ThisdesignadoptedSBRwastewatertreatmentprocess,themaincharacteristicofitisontherunorderlyandintermittentoperation,sinkingforthefirsttime,functionthatbiodegradation,twosink,etc.inonepond,thereisnomudbacksetcurrentsystem.Canreachthedesigningrequirementthroughthewastewaterofthiswastewatertreatmentcraft,candischargedirectly.Mudthatproduceafterconcentrating,pressingandstrainingetc.dealingwith,gooncompostproducesureeconomicbenefits.Themaincontentofthisdesigndocumentfordesign,selectionofsewagesludgetreatmentprocess,thecalculationofsewagesludge,sewageplantlayoutselection,configurationofpersonnelandengineeringtechnicalandeconomicanalysis.Keywords:Urbansewagetreatment,SBRcraft,Takingoffthenitrogenandthephosphorus,mud目錄1緒論 =78根每根支管的進(jìn)口流量m3/s所以采用管徑為DN50mm的布水支管，則流速為介于1.5～2.5m/s之間每根支管的長(zhǎng)度為：3.1.6SBR反應(yīng)池1.設(shè)計(jì)說(shuō)明根據(jù)工藝流程論證，SBR法具有比其他好氧處理法效果好，占地面積小，投資省的特點(diǎn)，因而選用SBR法。SBR是序批式間歇活性污泥法的簡(jiǎn)稱。該工藝由按一定時(shí)間順序間歇操作運(yùn)行的反應(yīng)器組成。其運(yùn)行操作在空間上是按序排列、間歇的。污水連續(xù)按順序進(jìn)入每個(gè)池，SBR反應(yīng)器的運(yùn)行操作在時(shí)間上也是按次序排列的。SBR工藝的一個(gè)完整的操作過(guò)程，也就是每個(gè)間歇反應(yīng)器在處理廢水時(shí)的操作過(guò)程，包括進(jìn)水期、反應(yīng)期、沉淀期、排水排泥期、閑置期五個(gè)階段，如圖3-3。這種操作周期是周而復(fù)始進(jìn)行的，以達(dá)到不斷進(jìn)行污水處理的目的。對(duì)于單個(gè)的SBR反應(yīng)器來(lái)說(shuō),在時(shí)間上的有效控制和變換，即達(dá)到多種功能的要求，非常靈活。SBR工藝特點(diǎn)是：(1)工程簡(jiǎn)單，造價(jià)低；(2)時(shí)間上有理想推流式反應(yīng)器的特性；(3)運(yùn)行方式靈活，脫N除P效果好；(4)良好的污泥沉降性能；(5)對(duì)進(jìn)水水質(zhì)水量波動(dòng)適應(yīng)性好；(6)易于維護(hù)管理。SBR工藝的操作過(guò)程如下：①進(jìn)水期進(jìn)水期是反應(yīng)池接納污水的過(guò)程。由于充水開始是上個(gè)周期的閑置期，所以此時(shí)反應(yīng)器中剩有高濃度的活性污泥混合液，這也就相當(dāng)于活性污泥法中污泥回流作用。SBR工藝間歇進(jìn)水，即在每個(gè)運(yùn)行周期之初在一個(gè)較短時(shí)間內(nèi)將污水投入反應(yīng)器，待污水到達(dá)一定位置停止進(jìn)水后進(jìn)行下一步操作。因此，充水期的SBR池相當(dāng)于一個(gè)變?nèi)莘磻?yīng)器。混合液基質(zhì)濃度隨水量增加而加大。充水過(guò)程中逐步完成吸附、氧化作用。SBR充水過(guò)程，不僅水位提高，而且進(jìn)行著重要的生化反應(yīng)。充水期間可進(jìn)行曝氣、攪拌或靜止。曝氣方式包括非限制曝氣（邊曝氣邊充水）、限制曝氣（充完水曝氣）半限制曝氣（充水后期曝氣）。②反應(yīng)期在反應(yīng)階段，活性污泥微生物周期性地處于高濃度、低濃度的基質(zhì)環(huán)境中，反應(yīng)器相應(yīng)地形成厭氧—缺氧—好氧的交替過(guò)程。雖然SBR反應(yīng)器內(nèi)的混合液呈完全混合狀態(tài)，但在時(shí)間序列上是一個(gè)理想的推流式反應(yīng)器裝置。SBR反應(yīng)器的濃度階梯是按時(shí)間序列變化的。能提高處理效率，抗沖擊負(fù)荷，防止污泥膨脹。③沉淀期相當(dāng)于傳統(tǒng)活性污泥法中的二次沉淀池，停止曝氣攪拌后，污泥絮體靠重力沉降和上清液分離。本身作為沉淀池，避免了泥水混合液流經(jīng)管道，也避免了使剛剛形成絮體的活性污泥破碎。此外，SBR活性污泥是在靜止時(shí)沉降而不是在一定流速下沉降的，所以受干擾小，沉降時(shí)間短，效率高。④排水期活性污泥大部分為下周期回流使用，過(guò)剩污泥進(jìn)行排放，一般這部分污泥僅占總污泥的30%左右，污水排出，進(jìn)入下道工序。⑤閑置期作用是通過(guò)攪拌、曝氣或靜止使其中微生物恢復(fù)其活性，并起反硝化作用而進(jìn)行脫水。2.SBR工藝各工序的時(shí)間計(jì)算本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)流量本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)反應(yīng)池的數(shù)量4個(gè)，并且均為并聯(lián)設(shè)計(jì)。四個(gè)SBR池每個(gè)周期進(jìn)水量水43200/4=10800m3一個(gè)SBR池一天進(jìn)水4次，每次進(jìn)水2700m3（1）進(jìn)水時(shí)間計(jì)算（3—28）==1.5h式中tF——每池每周期所需要的進(jìn)水時(shí)間，h；t——一個(gè)運(yùn)行周期需要的時(shí)間，h；n——每個(gè)系列反應(yīng)池個(gè)數(shù)。（2）反應(yīng)時(shí)間計(jì)算（3—29）==1.783取tR=2h式中：m——充水比，取0.5。So——反應(yīng)池進(jìn)水五日生化需氧量，mg/L；LS——反應(yīng)池的五日生化需氧量污泥負(fù)荷，kgBOD5/（kgMLSS·d）；X——反應(yīng)池內(nèi)混合液懸浮固體（MLSS）平均濃度，kgMLSS/m3。（3）沉淀時(shí)間ts宜為1h。（4）排水時(shí)間tD宜為1.0h～1.5h，本設(shè)計(jì)取1.5h。（5）一個(gè)周期所需時(shí)間可按下式計(jì)算：t=tF+tR+tS+tD（3—30）=1.5+2+1+1.5=6h式中：tF——進(jìn)水時(shí)間；tR——反應(yīng)時(shí)間；tS——沉淀時(shí)間；tD——排水時(shí)間。3.反應(yīng)池有效反應(yīng)容積計(jì)算（3—31）=21600m3每個(gè)反應(yīng)池容積為=5400m3式中：V1——反應(yīng)池有效容積，m3；Q——每個(gè)周期進(jìn)水量，m3；So——反應(yīng)池進(jìn)水五日生化需氧量，mg/L；LS——反應(yīng)池的五日生化需氧量污泥負(fù)荷，kgBOD5/（kgMLSS·d）；X——反應(yīng)池內(nèi)混合液懸浮固體（MLSS）平均濃度，kgMLSS/m3；tR——每個(gè)周期反應(yīng)時(shí)間，h。4．SBR反應(yīng)池構(gòu)造尺寸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(zhǎng)方形，一端為進(jìn)水區(qū)，另一端為出水區(qū)本設(shè)計(jì)建四個(gè)SBR反應(yīng)池設(shè)每個(gè)SBR反應(yīng)池單池平面（凈）尺寸為46m×24m（長(zhǎng)比寬在1:1~2:1）水深為5.0m，池深5.5m，其中超高為0.5m。單池容積為V=46×24×5.5=6072m3則保護(hù)容積為Vb=46×24×0.5=552m34個(gè)池總?cè)莘eΣV=4V=4×4851=24288m35．SBR反應(yīng)池運(yùn)行時(shí)間與水位控制SBR池總水5.0m,按平均流量考慮，則進(jìn)水前水深為2.5m，進(jìn)水結(jié)束后5.0m，排水時(shí)水深5.0m，排水結(jié)束后2.5m。5.0m水深中，換水水深為2.5m，存泥水深1.5m，保護(hù)水深1m，保護(hù)水深的設(shè)置是為避免排水時(shí)對(duì)沉淀及排泥的影響。進(jìn)水開始與結(jié)束由水位控制，曝氣開始由水位和時(shí)間控制，曝氣結(jié)束由時(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。6．排水口高度和排水管管徑（1）排水口高度為保證每次換水的水量及時(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0.5~0.7，設(shè)計(jì)排水口在最高水位之下3。（2）排水管管徑每池設(shè)自動(dòng)排水裝置一套，出水口一個(gè)，排水管1根；固定設(shè)于SBR墻上。排水管管徑DN800。設(shè)排水管排水平均流速為1.71m/s，則排水量為：則每周期（平均流量時(shí)）所需排水時(shí)間為：7．SBR產(chǎn)泥量SBR的剩余污泥主要來(lái)自微生物代謝的增值污泥，還有很少部分由進(jìn)水懸浮物沉淀形成。SBR生物代謝產(chǎn)泥量為Δx=a?Q?Sr?b?Xr?V（3—32）=(a-b/Ns)Q?Sr式中:a——微生物代謝增系數(shù)，kgVSS/kgBOD5b——微生物自身氧化率，l/d設(shè)a=0.70，b=0.05,則有：Δx==3080.16kg/d假定排泥含水率為98%，則排泥量為Qs==154m3（P=98%）或，Qs==385.02m3（P=99.2%）考慮一定安全系數(shù)，則每天排泥量為400m3/d。排泥系統(tǒng)剩余污泥在重力作用下通過(guò)污泥管路排入集泥井。8．需氧量計(jì)算（1）需氧量計(jì)算SBR反應(yīng)池需氧量O2計(jì)算式為O2=a'?Q?Sr+b?X?V=a'?Q?Sr+b'（Q?Sr/Ns）（3—33）式中:a′——微生物代謝有機(jī)物需氧率，kg/kgO2b′——微生物自氧需氧率，l/dSr——去除的BOD5(kg/m3)經(jīng)查有關(guān)資料表，取a′=0.50，b′=0.190,需氧量為：R=O2=（0.5+0.190×）×0.5×86400×124×10-3=5222.88kgO2/d=217.62kgO2/h（2）供氣量計(jì)算設(shè)計(jì)采用塑料SX-1型空氣擴(kuò)散器，敷設(shè)SBR反應(yīng)池池底，淹沒(méi)深度H=4.5m。SX-1型空氣擴(kuò)散器的氧轉(zhuǎn)移效率為EA=8%。查表知20℃，30℃時(shí)溶解氧飽和度分別空氣擴(kuò)散器出口處的絕對(duì)壓力Pb為：空氣離開曝氣池時(shí)，氧的百分比為曝氣池中溶解氧平均飽和度為：（按最不利溫度條件計(jì)算）水溫20℃時(shí)曝氣池中溶解氧平均飽和度為：20℃時(shí)脫氧清水充氧量為：（3—34）式中:——污水中雜質(zhì)影響修正系數(shù)，取0.8(0.78~0.99)；——污水含鹽量影響修正系數(shù)，取0.9(0.9~0.97)；——混合液溶解氧濃度，取2；——?dú)鈮盒拚禂?shù)，取1。=1.75217.62=380.835m3/hSBR反應(yīng)池供氣量為:每立方污水供氣量為:去除每千克BOD5的供氣量為:去除每千克BOD5的供氧量為9．空氣管計(jì)算鼓風(fēng)機(jī)房出來(lái)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，4個(gè)SBR池供氣。在每根支管上6條配氣豎管為SBR池配氣，4池共4根供氣支管，24條配氣管豎管。每條配氣管安裝SX-I擴(kuò)散器120個(gè)，每池共720個(gè)擴(kuò)散器，全池共2880個(gè)擴(kuò)散器?？諝庵Ч芄饬繛椋?.25——安全系數(shù)由于SBR反應(yīng)池交替運(yùn)行，2根空氣支管不同時(shí)供氣，故空氣干管供氣量亦為96.71×2=193.42m3/min。選用SX-I型盆形曝氣器，氧轉(zhuǎn)移效率6~9%，氧動(dòng)力效率1.5~2.2kg/(kWh),供氣量20~25m3/h,服務(wù)面積1~2m2/個(gè)。10．潷水器現(xiàn)在的SBR工藝一般都采用潷水器排水。潷水器排水過(guò)程中能隨水位的下降而下降，使排出的上清液始終是上層清液。為防止水面浮渣進(jìn)入潷水器被排走，潷水器排水口一般都淹沒(méi)在水下一定深度。目前SBR使用的潷水器主要有旋轉(zhuǎn)式潷水器，套筒式潷水器和虹吸式潷水器三種。本工藝采用旋轉(zhuǎn)式潷水器。旋轉(zhuǎn)式潷水器屬于有動(dòng)力式潷水器，應(yīng)用廣泛，適合大型污水處理廠使用。本工藝采用XB-1800型旋轉(zhuǎn)式潷水器。3.1.7鼓風(fēng)機(jī)房鼓風(fēng)機(jī)房要給曝氣沉砂池和SBR池供氣，選用TS系列羅茨鼓風(fēng)機(jī)。選用TSD-150型鼓風(fēng)機(jī)三臺(tái)，工作兩臺(tái)，備用一臺(tái)。設(shè)備參數(shù)：流量20.40m3/min升壓44.1kPa配套電機(jī)型號(hào)Y200L-4功率30kW轉(zhuǎn)速1220r/min機(jī)組最大重量730kg設(shè)計(jì)鼓風(fēng)機(jī)房占地L×B=8×5=40m2。3.18接觸池城市污水經(jīng)過(guò)一級(jí)或二級(jí)處理后，水質(zhì)改善，細(xì)菌含量也大幅度減少，但其絕對(duì)值仍很可觀，并有存在病源菌的可能。因此，污水排入水體前應(yīng)進(jìn)行消毒，特別是醫(yī)院、生物制品以及屠宰場(chǎng)等有致病菌污染的污水，更應(yīng)嚴(yán)格消毒。目前，用消毒劑消毒能產(chǎn)生有害物質(zhì)，影響人們的身體健康已廣為人知，氯化是當(dāng)今消毒采用的普遍方法。氯與水中有機(jī)物作用，同時(shí)有氧化和取代作用，前者促使去除有機(jī)物或稱降解有機(jī)物，而后者則是氯與有機(jī)物結(jié)合，氯取代后形成的鹵化物是有致突變或致癌活性的。所以，目前污水消毒一是要控制恰當(dāng)?shù)耐秳┝?，二是采用其他消毒劑代替液氯或游離氯，以減少有害物的生成。消毒設(shè)備應(yīng)按連續(xù)工作設(shè)置。消毒設(shè)備的工作時(shí)間、消毒劑代替液氯或游離氯，以減少有害物的生成。消毒設(shè)備應(yīng)按連續(xù)工作設(shè)置，消毒設(shè)備的工作時(shí)間、消毒劑投加量，可根據(jù)所排放水體的衛(wèi)生要求及季節(jié)條件掌握。一般在水源的上游、旅游日、夏季應(yīng)嚴(yán)格連續(xù)消毒，其他情況時(shí)可視排出水質(zhì)及環(huán)境要求，經(jīng)有關(guān)單位同意，采用間斷消毒或酌減消毒劑投量。目前常用的污水消毒劑是液氯，其次是漂白粉、臭氧、次氯酸鈉、氯片、氯氨、二氧化氯和紫外線等。其中液氯效果可靠、投配設(shè)備簡(jiǎn)單、投量準(zhǔn)確、價(jià)格便宜。其他消毒劑如漂白粉投量不準(zhǔn)確，溶解調(diào)制不便。臭氧投資大，成本高，設(shè)備管理復(fù)雜。其他幾種消毒劑也有很明顯的缺點(diǎn)，所以目前液氯仍然是消毒劑首選。本設(shè)計(jì)采用1個(gè)5廊式平流式消毒接觸池，計(jì)算如下：1．消毒接觸池容積（3—35）式中：——接觸池單池容積，；——消毒接觸時(shí)間，一般取。設(shè)計(jì)中取，設(shè)計(jì)投氯ρmax=5mg/L。V=Qt=0.5m3/sQUOTE30min=900m32．消毒接觸池表面積（3—36）式中：——消毒接觸池有效水深，。設(shè)計(jì)中取=300m23．消毒接觸池池長(zhǎng)（3—37）式中：——消毒接觸池廊道總長(zhǎng)，；——消毒接觸池廊道單寬，。設(shè)計(jì)中取消毒接觸池采用5廊道，消毒接觸池長(zhǎng)為：消毒池長(zhǎng)寬比，合乎要求4．池高設(shè)計(jì)中取超高為：5．接觸池總體積V=3.3×3×100=990m36.每日投加氯量W=ρmaxQmax=5mg/L×0.5m3/s=216kg/d（3—38）式中：ρmax——最大投藥量；Qmax——最大污水量。6.加氯設(shè)備液氯由真空轉(zhuǎn)自加氯機(jī)加入，加氯機(jī)設(shè)計(jì)二臺(tái)，采用一用一備。每小時(shí)的加氯量為：。設(shè)計(jì)中采用型轉(zhuǎn)子加氯機(jī)。3.1.9巴氏計(jì)量槽1.計(jì)量槽主要尺寸計(jì)算設(shè)計(jì)中取計(jì)量槽喉部寬度為：b=1m計(jì)量槽的漸縮部分的長(zhǎng)度：A1=0.5b+1.2=1.7m計(jì)量槽的喉部長(zhǎng)度：A2=0.6m計(jì)量槽的漸擴(kuò)部分的長(zhǎng)度：A3=0.9m計(jì)量槽的上游渠道長(zhǎng)度：B1=1.2b+0.48=1.68m計(jì)量槽的下游渠道長(zhǎng)度：B2=b+0.3=1.3m2.計(jì)量槽總長(zhǎng)度計(jì)量槽應(yīng)設(shè)在渠道的直線段上，直線段的長(zhǎng)度不應(yīng)小于渠道寬度的8—10倍，在計(jì)算量槽上游，直線段不小于渠道寬度的2—3倍，下游不小于4—5倍。則計(jì)量槽上游直線段長(zhǎng)度為：L1=3B1=5.04m計(jì)量槽下游直線段長(zhǎng)度為：L2=5B2=6.5m計(jì)量槽總長(zhǎng)度為：L=L1+A1+A2+A3+L2=14.74m3.計(jì)量槽的水位當(dāng)b=1m時(shí)：（3—39）=0.500式中：——上游水深，，=0.443m。當(dāng)時(shí)，時(shí)為自由流；4.渠道水力計(jì)算設(shè)計(jì)中取粗糙度為0.013。上游渠道計(jì)算：過(guò)水?dāng)嗝婷娣e：濕周：水利半徑：流速：水利坡度：下游渠道計(jì)算：過(guò)水?dāng)嗝婷娣e：濕周：水利半徑：流速：水利坡度：5．計(jì)量堰水頭損失計(jì)算上游水頭損失為：下游水頭損失為：總水頭損失為：h=h1+h2=0.00043m3.2污泥構(gòu)筑物計(jì)算3.2.1污泥水分去除的意義和方法污水處理廠的污泥是由液體和固體兩部分組成的懸浮液。污泥處理最重要的步驟就是分離污泥中的水分以減少污泥體積，否則其他污泥處理步驟必須承擔(dān)過(guò)量不必要的污泥體積負(fù)荷。污泥中的水分和污泥固體顆粒是緊密結(jié)合在一起的，一般按照污泥水的存在形式可分為外部水和內(nèi)部水，其中外部水包括孔隙水、附著水、毛細(xì)水、吸附水。污泥顆粒間的孔隙水占污泥水分的絕大部分（一般約為70%~80%），其與污泥顆粒之間的結(jié)合力相對(duì)較小，一般通過(guò)濃縮在重力的作用下即可分離。附著水（污泥顆粒表面上的水膜）和毛細(xì)水（約10%~22%）與污泥顆粒之間的結(jié)合力強(qiáng)，則需要借助外力，比如采用機(jī)械脫水裝置進(jìn)行分離。吸附水（5%~8%，含內(nèi)部水）則由于非常牢固的吸附在污泥顆粒表面上，通常只能采用干燥或者焚燒的方法來(lái)去除。內(nèi)部水必須事先破壞細(xì)胞，將內(nèi)部水變成外部水后，才能被分離。3.2.2集泥井1.集泥井容積的計(jì)算:產(chǎn)泥量根據(jù)前面計(jì)算所知，有以下構(gòu)筑物排泥。SBR反應(yīng)池400m3/dP=99。2%則每日的總排泥為V=400m3考慮構(gòu)筑物的每日排泥量為400m3，需在2.0h內(nèi)抽完，集泥井容積定為污泥泵提升流量的10min的體積：m32.集泥井尺寸的計(jì)算設(shè)有效泥深為4m，平面面積12m2，設(shè)計(jì)尺寸L×B=4×3=12m2，集泥井為地下式，池頂加蓋，有潛污泵抽送污泥，池底相對(duì)標(biāo)高-4.5m，最高泥位-0.5m，最低泥位-4.0m。3.2.3濃縮池本設(shè)計(jì)中采用間歇式重力濃縮池。進(jìn)入豎流濃縮池的剩余污泥量為400=0.00463m3/s，設(shè)計(jì)中選用2座濃縮池，單池流量為：Q1=0.0023。設(shè)計(jì)中濃縮前污泥含水率為P=99.2%，濃縮后污泥含水率為。運(yùn)行周期22h，其中進(jìn)泥2.0h，濃縮15.0h，排水和排泥3.0h，閑置2.0h。濃縮前污泥量為400m3，含水率p=99.2%。1容積計(jì)算濃縮15.0h后，污泥含水率為97%，則濃縮后污泥體積為V=（3—40）==106.67m3式中：Q1——單池流量；P——濃縮前污泥含水率；P1——濃縮后污泥含水率。則污泥濃縮池所需要的容積應(yīng)不小于106.67+400=506.67m32.工藝構(gòu)造尺寸設(shè)計(jì)污泥濃縮池2個(gè)，單池容積不應(yīng)小于253.34m3，取260m3。設(shè)計(jì)濃縮池平面尺寸為8×8m2，則面積為64m2。設(shè)計(jì)濃縮池上部柱體高度為5.0m，其中泥深為4.0m，超高1m，柱體部分污泥容積為320m3。濃縮池下部為錐斗，上口尺寸(8×8)m2，下口尺寸為(1×1)m2，錐斗高為4.0m，則污泥斗容積為=97.42m3積為320+97.42m3=417.42m3>260m3滿足要求。4.排水和排泥（1）排水濃縮后池內(nèi)上清液利用重力排放，由站區(qū)溢流管道排入調(diào)節(jié)池。濃縮池設(shè)4根排水管于池壁，管徑DN100mm。于濃縮池最高水位處置一根，向下每隔1.5m、1m、1m處設(shè)置一根排水管，下面三根安裝蝶閥。（2）排泥濃縮后污泥泵抽送污泥貯柜。污泥泵抽升流量123.8m3/h。濃縮池最低泥位?6.41m,污泥貯柜最高泥位為0.59m，則污泥泵所需靜揚(yáng)程為7.0m。3.2.4貯泥池的計(jì)算貯泥池用來(lái)貯存來(lái)自濃縮池的污泥，濃縮后排出污泥106.67m3/d。由于污泥量不大，本設(shè)計(jì)采用1座貯泥池，貯泥池采用豎流沉淀池構(gòu)造。1.貯泥池的容積（3—41）式中：——貯泥時(shí)間，一般采用。設(shè)計(jì)中取V==35.33m3貯泥池體積應(yīng)不小于35.33m3貯泥池設(shè)計(jì)容積：（3—42）式中：——貯泥池設(shè)計(jì)容積，；——污泥貯池邊長(zhǎng)，；——污泥斗底邊長(zhǎng)，；——貯泥池有效水深，；——污泥斗高度，；——污泥斗傾角，一般采用。設(shè)計(jì)中取，a=4m，h2=2m，污泥斗底為正方形，邊長(zhǎng)為=4.33m==40.98m2＞35.33m22.貯泥池高度計(jì)算式中——貯泥池超高，。設(shè)計(jì)中取H=0.3+2+4.22=6.52m3.2.5污泥脫水計(jì)算污水處理過(guò)程中所產(chǎn)生的污泥，一般是帶水的顆?；蛐鯛钍杷山Y(jié)構(gòu)。污泥經(jīng)濃縮后，尚有97%的含水率，體積仍然龐大。因此，為了綜合利用和最終處置，需要對(duì)污泥進(jìn)行干化和脫水處理，使污泥含水率降到以下，以縮減污泥體積。1．脫水后污泥量（3—43）式中：——脫水后污泥含水率。設(shè)計(jì)中q=106.67m3/d×=63.6m3/d脫水后干污泥重量為：M=q(1-P2)×1000==15900kg/d=662.5kg/h2.加藥量計(jì)算本設(shè)計(jì)中用帶式壓濾機(jī)脫水的污泥，采用聚丙烯酰胺絮凝劑，對(duì)于混合污水污泥投加量按干污泥重的計(jì)算，設(shè)計(jì)中取計(jì)算。則W=0.4%M=0.004×15900=63.6kg/d3.脫水機(jī)型號(hào)的選擇設(shè)計(jì)中選用3臺(tái)DY—3000型帶式壓濾機(jī)，2用1備，帶式壓濾機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)為，泥餅含水率。工作周期定為12小時(shí)。則每次處理的泥量為：4.溶藥系統(tǒng)（1）溶藥罐容積（3—44）式中：——溶藥罐容積，；——每天配藥次數(shù)；——溶藥罐個(gè)數(shù)；——溶液池藥劑濃度，一般采用。設(shè)計(jì)中取次，個(gè)，采用JYB型玻璃鋼溶藥罐，外形尺寸，有效容積。溶解池容積：設(shè)計(jì)中取2個(gè)溶解池凈尺寸為：。聚丙烯酰胺溶劑困難，水解時(shí)間較長(zhǎng)，設(shè)計(jì)中以聚丙烯酰胺水解時(shí)24h計(jì)。（2）攪拌裝置按每立方米池容輸入功率計(jì)算，所需功率為：攪拌器總效率采用0.75，攪拌器傳動(dòng)效率采用0.8，則攪拌軸所需電動(dòng)機(jī)功率為（3）加藥泵采用四臺(tái)耐腐蝕加藥泵，溶藥罐、溶解池各設(shè)2臺(tái)，型號(hào)為50PWF，電機(jī)功率為1.1kW。4污水處理廠總體布置4.1污水廠廠址選擇遵循原則1.應(yīng)與選定的工藝相適應(yīng)2.盡量少占農(nóng)田3.應(yīng)位于水源下游和夏季主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)向4.應(yīng)考慮便于運(yùn)輸5.充分利用地形4.2污水廠平面布置污水處理廠平面布置原則1.處理單元構(gòu)筑物的平面布置處理構(gòu)筑物事務(wù)水處理廠的主體建筑物，在作平面布置時(shí)，應(yīng)根據(jù)各構(gòu)筑物的功能要求和水力要求，結(jié)合地形和地質(zhì)條件，確定它們?cè)趶S區(qū)內(nèi)平面的位置，對(duì)此，應(yīng)考慮：（1）貫通、連接各處理構(gòu)筑物之間的管、渠便捷、直通，避免迂回曲折；（2）土方量做到基本平衡，并避開劣質(zhì)土壤地段；（3）在處理構(gòu)筑物之間，應(yīng)保持一定的間距，以保證敷設(shè)連接管、渠的要求，一般的間距可取值5-10m，某些有特殊要求的構(gòu)筑物，如污泥消化池、消化氣貯罐等，其間距應(yīng)按有關(guān)規(guī)定確定；（4）各處理構(gòu)筑物在平面布置上，應(yīng)考慮適當(dāng)緊湊。（5）考慮到安全問(wèn)題，廠內(nèi)的高壓線盡量減少其長(zhǎng)度，所以變配電間設(shè)置在廠區(qū)邊緣與泵房相近。（6）較深的構(gòu)筑物由于地下部分較深，其周圍附近不宜設(shè)其他構(gòu)筑物，距離最好10米以上。2.管、渠的平面布置在各處理構(gòu)筑物之間，設(shè)有貫通、連接的管、渠。此外，還應(yīng)設(shè)有能夠使處理構(gòu)筑物獨(dú)立運(yùn)行的管、渠，當(dāng)某一處理構(gòu)筑物因故障停止工作時(shí)，其后接處理構(gòu)筑物，仍能夠保持正常的運(yùn)行。應(yīng)設(shè)超越全部處理構(gòu)筑物，直接排放水體的超越管。在廠區(qū)內(nèi)還設(shè)有：給水管、空氣管、消化氣管、蒸汽管以及輸配電線路。這些管線有的敷設(shè)在地下，但大部都在地上，對(duì)它們的安排，既要便于施工和維護(hù)管理，但也要緊湊，少占用地，也可以考慮采用架空的方式敷設(shè)。在污水處理廠區(qū)內(nèi)，應(yīng)有完善的排雨水管道系統(tǒng)，必要時(shí)應(yīng)考慮設(shè)防洪溝渠。輔助建筑物污水處理廠內(nèi)的輔助建筑物有：泵房、鼓風(fēng)機(jī)房、辦公室、綜合樓、水質(zhì)分析化驗(yàn)室、變電所、維修間、倉(cāng)庫(kù)、食堂等。他們是污水處理廠不可缺少的組成部分。其建筑面積大小應(yīng)按具體情況與條件而定。有可能時(shí)，可設(shè)立試驗(yàn)車間，以不斷研究與改進(jìn)污水處理技術(shù)。輔助構(gòu)筑物的位置應(yīng)根據(jù)方便、安全等原則確定。在污水處理廠內(nèi)應(yīng)合理的修筑道路，方便運(yùn)輸，廣為植樹綠化美化廠區(qū)，改善衛(wèi)生條件，改變?nèi)藗儗?duì)污水處理廠“不衛(wèi)生”的傳統(tǒng)看法。按規(guī)定，污水處理廠廠區(qū)的綠化面積不得少于30%。3.本設(shè)計(jì)污水處理廠的平面布置根據(jù)污水處理廠平面布置的原則，本設(shè)計(jì)污水處理廠的平面布置采用分區(qū)的方法，共分三區(qū)：廠前區(qū)、水區(qū)、泥區(qū)。（1）廠前區(qū)布置：設(shè)計(jì)力爭(zhēng)創(chuàng)造一個(gè)舒適、安全、便利的條件，以利于工作人員的活動(dòng)。設(shè)有綜合樓、車庫(kù)、維修車間、食堂、浴室及傳達(dá)室等。建筑物前留有適當(dāng)空地可作綠化用。（2）水區(qū)布置：設(shè)計(jì)采用“一”型布置，其優(yōu)點(diǎn)是布置緊湊、分布協(xié)調(diào)、條塊分明。同時(shí)對(duì)輔助構(gòu)筑物的布置較為有利。（3）泥區(qū)布置：考慮到空氣污染，將泥區(qū)布置在主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向，同時(shí)，遠(yuǎn)離人員集中地區(qū)。脫水機(jī)房接近廠區(qū)后門，便于污泥外運(yùn)。4.3污水處理廠構(gòu)筑物高程布置計(jì)算在污水處理工程中，為簡(jiǎn)化計(jì)算一般認(rèn)為水流是均勻流。管渠水頭損失主要有沿程水頭損失和局部水頭損失。沿程水頭損失按下式計(jì)算：（3—16）式中——為沿程水頭損失，；——為管段長(zhǎng)度，；——為水力半徑，；——為管內(nèi)流速，；——為謝才系數(shù)。局部水頭損失為：式中——局部阻力系數(shù)。1．構(gòu)筑物水頭損失由于各構(gòu)筑物的水頭損失比較多，計(jì)算起來(lái)比較煩瑣，本設(shè)計(jì)中若在設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程中計(jì)算了的就用計(jì)算的結(jié)果，若在設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程中沒(méi)計(jì)算的就用經(jīng)驗(yàn)數(shù)值。構(gòu)筑物水頭損失見(jiàn)表4-1。表4-1構(gòu)筑物水頭損失表構(gòu)筑物名稱水頭損失（m）構(gòu)筑物名稱水頭損失（m）中格柵0.1SBR反應(yīng)池0.3細(xì)格柵0.157接觸池0.3曝氣沉砂池0.2巴氏計(jì)量槽0.13厭氧池0.22．管渠水力計(jì)算管道入口ζ=0.48，出口ζ=0.973，有一個(gè)彎頭ζ=0.63計(jì)量槽至出水，局部阻力系數(shù)為：0.973。接觸池至計(jì)量槽，局部阻力系數(shù)為：0.48+0.973=1.453。SBR至接觸池，局部阻力系數(shù)為：0.48+0.973=1.453。配水井至SBR，局部阻力系數(shù)為：0.48+0.63+0.973=2.083。厭氧池至配水井，局部阻力系數(shù)為：0.48+0.63×2+0.973=3.056。配水井至厭氧池，局部阻力系數(shù)為：0.48+0.63+0.973=2.083。曝氣沉沙沉砂池至配水井，局部阻力系數(shù)為：0.48+2×0.63+0.973=2.713。細(xì)格柵至曝氣沉砂池，局部阻力系數(shù)取為：0.48+0.973=1.453。中隔柵至泵房，局部阻力系數(shù)取為：0.973。進(jìn)水口至中格柵，局部阻力系數(shù)為：0.48。管渠水力計(jì)算見(jiàn)表4-2。表4-2污水管渠水力計(jì)算表管渠及構(gòu)筑物名稱流量管渠設(shè)計(jì)參數(shù)水頭損失（‰）沿程局部合計(jì)出水口至計(jì)量槽50080031.717.60.0330.1440.177計(jì)量槽至接觸池50080031.719.50.0290.2150.243接觸池至SBR50080031.711350.1470.2150.362SBR至厭氧池50080031.71300.1080.3080.416厭氧池至配水井25060031.52200.0600.2430.303配水井至曝氣沉砂池25060031.52170.1200.3170.437曝氣沉砂池至細(xì)格柵25060031.5210.0240.1700.194細(xì)格柵泵房1674001.4960.0360.10.136泵房至中隔柵50080031.4310.0030.1000.103中格柵至控制井50080031.4370.0360.0500.0863．污水處理高程計(jì)算及布置構(gòu)筑物及管渠水力計(jì)算表見(jiàn)表4-3。表4-3構(gòu)筑物及管渠水力計(jì)算表管渠及構(gòu)筑物名稱（m）水面上游標(biāo)高（m）水面下游標(biāo)高（m）構(gòu)筑物水面標(biāo)高（m）地面標(biāo)高（m）出水口至計(jì)量槽0.0-40.0計(jì)量槽0.130.00.130.0計(jì)量槽至接觸池0.370.130.0接觸池0.670.370.670.0接觸池至SBR1.030.670.0SBR3.531.033.530.0SBR至厭氧池4.643.533.950.0厭氧池4.844.644.840.0厭氧池至配水井5.144.845.140.0配水井至曝氣沉砂池5.585.140.0曝氣沉砂池5.785.585.780.0曝氣沉砂池至細(xì)格柵5.975.780.0細(xì)格柵6.135.976.130.0細(xì)格柵至提升泵房-4.836.130.0提升泵房-4.836.13-4.830.0中格柵-3.61-3.71-3.610.0控制井至中隔柵-3.51-3.630.04.污泥處理構(gòu)筑物高程布置（1）污泥管道的水頭損失管道沿程損失按下式計(jì)算：（3—17）管道局部損失計(jì)算：式中：——污泥濃度系數(shù)；——污泥管管徑，；——管內(nèi)流速，；——管道長(zhǎng)度，；——局部阻力系數(shù)。查《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知：當(dāng)污泥含水率為97%時(shí)，污泥濃度系數(shù)=71，污泥含水率為95%時(shí)，污泥濃度系數(shù)為=53。各連接管道的水頭損失見(jiàn)下表4-4。表4-4連接管道的水頭損失管渠及構(gòu)筑物名稱流量管渠設(shè)計(jì)參數(shù)水頭損失（）（‰）沿程局部合計(jì)集泥池至濃縮池4.632000.201.2250.00960.210.22濃縮池至貯泥池1.231500.101150.0160.0830.10貯泥池至脫水機(jī)房1.231500.10180.0300.0570.09（2）污泥處理構(gòu)筑物水頭損失當(dāng)污泥以重力流排出池體時(shí)，污泥處理構(gòu)筑物的水頭損失以各構(gòu)筑物的出流水頭計(jì)算，濃縮池一般取1.5m，SBR一般取1.2m。（3）污泥高程布置設(shè)計(jì)中污泥只是在SBR到污泥集泥池提升，后面的按重力流考慮。脫水機(jī)房采用地面式（即有效容積在地面，污泥斗設(shè)在地下），其污泥泥面標(biāo)高為0m。污泥高程布置計(jì)算如下表4-5表4-5污泥高程布置計(jì)算表管渠及構(gòu)筑物名稱上游泥面標(biāo)高（m）下游泥面標(biāo)高（m）構(gòu)筑物泥面標(biāo)高（m）地面標(biāo)高（m）脫水機(jī)房00貯泥池至脫水機(jī)房0.5900貯泥池0.590濃縮池至貯泥池0.190.090濃縮池1.690集泥池至濃縮池-3.001.690集泥池-3.0005人員配置和管理污水處理廠隸屬于公用事業(yè)主管部門，生產(chǎn)受環(huán)保部門監(jiān)督。根據(jù)國(guó)家《城鎮(zhèn)污水處理廠和附屬設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ131-89）第六十五條：污水廠、泵站和管渠的勞動(dòng)組織與勞動(dòng)定員的確定，應(yīng)以有利生產(chǎn)、提高經(jīng)濟(jì)效益為原則，做到分工合理、職責(zé)分明、精簡(jiǎn)高效。勞動(dòng)定員應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目的工藝特點(diǎn)、技術(shù)水平和自動(dòng)控制水平，并按照企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理的要求合理確定。根據(jù)國(guó)家《城鎮(zhèn)污水處理廠和附屬設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ131-89）第六十五條，本污水廠屬于二級(jí)污水廠中的V類標(biāo)準(zhǔn)，人員應(yīng)定為30人左右。污水廠的勞動(dòng)定員可分為生產(chǎn)人員、輔助生產(chǎn)人員和管理人員。根據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠和附屬設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ131-89）規(guī)定，本廠初步定為30人，其中：（1）生產(chǎn)人員20人；（2）輔助生產(chǎn)人員7人；（3）管理人員3人。其中：（1）生產(chǎn)人員主要指直接從事生產(chǎn)的人員，包括污水處理工段、污泥處理工段、中心控制、水質(zhì)化驗(yàn)、動(dòng)力工段的工人和技術(shù)人員。（2）輔助生產(chǎn)人員包括從事維修、環(huán)衛(wèi)與綠化、交通、材料與污泥的運(yùn)輸、物資儲(chǔ)存與保管、安全保衛(wèi)等人員。（3）管理人員包括行政管理與技術(shù)管理人員。6工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析6.1土建費(fèi)用及主要設(shè)備材料費(fèi)用6.1.1土建費(fèi)用造價(jià)列表土建費(fèi)用造價(jià)列表見(jiàn)表6-1。表6-1土建費(fèi)用造價(jià)列表名稱規(guī)格數(shù)量造價(jià)(萬(wàn)元)曝氣沉砂池長(zhǎng)×寬×高=11m×4.4m×2.68m體積=130m311.90厭氧池長(zhǎng)×寬×高=30m×30m×5.5m，體積=4950272.3SBR反應(yīng)池長(zhǎng)×寬×高=46m×24m×5.5m體積=7196.9m34105.2造價(jià)總和567．196.1.2主要設(shè)備清單主要設(shè)備清單見(jiàn)表6-2。表6-2主要設(shè)備清單名稱規(guī)格數(shù)量功率kW中格柵FH型旋轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)22.5螺旋泵300QW800-123用1備45細(xì)格柵JT型階梯式格柵除污機(jī)32.2倒傘形葉輪表曝器DB4002110鼓風(fēng)機(jī)TSD-1502用1備30污泥泵4/3C-AH230脫水機(jī)GD-1000型帶式壓濾機(jī)18.8加藥泵50PWF41.1脫水機(jī)DY—30002用1備6.5輸送機(jī)水平螺旋直接投資費(fèi)用由于商家的資料不全且涉及到估計(jì)數(shù)值，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值和同水量的水廠進(jìn)行比較基本設(shè)備費(fèi)用在40%左右，考慮未計(jì)算的構(gòu)筑物取3000萬(wàn)元。因此，本污水處理廠總計(jì)一次性基建投資為：567．19＋300=867.19萬(wàn)元此為直接投資?？紤]到不可預(yù)見(jiàn)費(fèi)用及調(diào)試費(fèi)用的存在，乘以1.2的系數(shù)，從而得出直接投資為：867.19×1.2=1040.63萬(wàn)元。6.2運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算6.2.1成本估算1.電價(jià)：基本電價(jià)為0.5元/（kWh）。2.工資福利：每人每年1.2萬(wàn)元。6.2.2運(yùn)行費(fèi)用1動(dòng)力費(fèi)用表7-3主要電器消耗電力設(shè)備一覽表設(shè)備名稱單機(jī)功率（kW）數(shù)量（個(gè)）工作時(shí)間（h）總功率（kW/h）螺旋泵453用1備244320表曝機(jī)1102245280潛水?dāng)嚢铏C(jī)414241344潛水污泥泵302241440單螺桿泵7.5124180螺旋輸送機(jī)1.522472其他1000電機(jī)總功率13636電表綜合電價(jià)（元/d）為：13636×0.5=6816，即每月電費(fèi)（元）為：6816×30=204480，每年電費(fèi)為245.4萬(wàn)元。6.3工資福利開支全廠30人，共計(jì)費(fèi)用（萬(wàn)元/年）為：30×1.2=36。6.4生產(chǎn)用水水費(fèi)開支污水廠每天用水50m3，水費(fèi)（萬(wàn)元）為：50×365×1.0=1.83。6.5運(yùn)費(fèi)每天外運(yùn)含水率75%的濕泥64m3（1m3泥約為1t），運(yùn)價(jià)為0.4元/（t·km），費(fèi)用（萬(wàn)元/年）為：64×0.4×10×365=9.34。6.6維護(hù)維修費(fèi)維護(hù)維修費(fèi)取率按3.