淀粉工業(yè)廢水處理工程設(shè)計

v1.0可編輯可修改v1.0可編輯可修改PAGEPAGEPAGE2v1.0可編輯可修改PAGE前言我國生物化工行業(yè)經(jīng)過長期發(fā)展，已有一定的基礎(chǔ).特別是改革開放以后，生物化工的發(fā)展進入了一個嶄新的階段。目前生物化工產(chǎn)品已涉及食品、醫(yī)藥、保健、飼料和有機酸等幾個方面。但是，隨著生物化工的發(fā)展，其環(huán)境污染問題也日趨嚴重，已經(jīng)成為我國的環(huán)境污染大戶。在生物化工的各個行業(yè)中，由于淀粉、啤酒、酒精、味精、檸檬酸、抗生素的產(chǎn)值較大，環(huán)境污染嚴重，尤其引起人們重視。食品工業(yè)是以糧食和農(nóng)副產(chǎn)品為主要原料的加工工業(yè)。這類行業(yè)用水量大，廢水排放量也大，尤其以淀粉工業(yè)廢水的排放量占首位。我國淀粉行業(yè)有600多家企業(yè)。在國內(nèi)，每生產(chǎn)1m3淀粉就要產(chǎn)生10～20m3廢水，有的甚至更多。廢水中主要含有淀粉、糖類、蛋白質(zhì)、廢酸和廢堿等污染物，隨生產(chǎn)工藝的不同，廢水中的COD濃度在2000～20000mg/l之間。這些淀粉廢水若不經(jīng)過處理直接排放，其水中所含有的有機物，進入水體后迅速消耗水中的溶解氧，造成水體缺氧而影響魚類和其他水生動物的生存，同時廢水中懸浮物易在厭氧條件下分解產(chǎn)生臭氣，惡化水質(zhì)。某味精廠以玉米為原料生產(chǎn)淀粉，然后以淀粉為原料生產(chǎn)味精，生產(chǎn)過程中排放大量淀粉廢水，影響周圍環(huán)境，為適應(yīng)當?shù)丨h(huán)保工作的需要和工業(yè)項目應(yīng)同時設(shè)計、同時施工、同時投入使用的三同時原則，也使出水水質(zhì)達到國家污水綜合排放二級標準，故投資興建此配套污水處理設(shè)施。根據(jù)某味精廠排放的廢水特點及提供的占地面積，本設(shè)計方案通過UASB—序批式活性污泥處理工藝和UASB—生物接觸氧化處理工藝的對比,選擇一套高效，穩(wěn)定和經(jīng)濟技術(shù)合理的處理工藝，保證廢水達到國家污水綜合排放二級標準，同時使投資、占地面積、運行管理度達到最佳設(shè)置。根據(jù)畢業(yè)設(shè)計的要求，本人承擔了該項目工藝等部分的初步設(shè)計任務(wù)。敬請各位老師審查指教！PAGE第一章概述設(shè)計背景某味精廠是該省規(guī)模最大的味精廠，該廠位于某市郊區(qū)，以玉米為原料生產(chǎn)味精，味精產(chǎn)量為4萬t/a，每生產(chǎn)1t味精消耗玉米，玉米制淀粉過程中產(chǎn)生大量的淀粉廢水，每消耗1t玉米排出淀粉廢水5t，該廠每天排放的淀粉廢水為1520t,廢水直接排放，影響周圍環(huán)境，為適應(yīng)當?shù)丨h(huán)保工作的需要和建設(shè)項目三同時規(guī)定，也使出水水質(zhì)達到《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)二級排放標準，投資興建此配套污水處理設(shè)施。水質(zhì)水量和處理要求該淀粉廢水排放量為1520m3/d，廢水處理工程的設(shè)計規(guī)模1600m3/d，處理后水質(zhì)要求達到《污水綜合排放標準》（GB8978—1996）二級排放標準，進水水質(zhì)和排放標準見表1。表1-1進水水質(zhì)和排放標準項目PH值SS/(mg/L)CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)進水水質(zhì)4～67000150009000排放標準6～915015030工程設(shè)計依據(jù)及規(guī)范1、可行性研究報告的批準文件和工程建設(shè)單位的設(shè)計委托書；2、廠家提供的有關(guān)設(shè)計文件和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；3、本工程執(zhí)行《污水綜合排放標準》（GB8978—1996）二級排放標準；4、《市外排放設(shè)計規(guī)范》1997年修訂（GBJ14—87）；5、《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》（GBJ15—88）；6、《給水排水設(shè)計手冊》（1—11冊）。設(shè)計范圍1、生產(chǎn)廢水流入污水處理場界區(qū)至全處理流程出水達標排放為止，設(shè)計內(nèi)容包括水處理工藝、土建、排水等；2、污水處理站的設(shè)計主要分為污水處理和污泥處理及處置兩部分。設(shè)計原則根據(jù)國家和當?shù)赜嘘P(guān)環(huán)境保護法規(guī)的要求，對某味精廠在生產(chǎn)過程中排出的淀粉廢水進行有效處理，使之符合國家和當?shù)貜U水排放標準，取得明顯的環(huán)境和社會效益，使企業(yè)樹立良好社會形象。1、嚴格執(zhí)行有關(guān)環(huán)境保護的各項規(guī)定，使處理后的各項指標達到或優(yōu)于《污水綜合排放標準》（GB8978—1996）二級排放標準；2、針對廢水水質(zhì)特點采用先進、合理、成熟、可靠的處理工藝和設(shè)備，最大可能的發(fā)揮投資效益，采用高效穩(wěn)定的水處理設(shè)施和構(gòu)筑物，盡可能的降低工程造價，同時結(jié)合企業(yè)的生產(chǎn)情況，對污水進行綜合治理；３、工藝設(shè)計與設(shè)備選型能夠在生產(chǎn)過程具較大的靈活性和調(diào)節(jié)余地，能適應(yīng)水質(zhì)水量的變化，確保出水水質(zhì)穩(wěn)定、達標排放；４、工藝運行過程中考慮操作自動化，減少勞動強度，便于操作、維修；５、建筑構(gòu)筑物布置合理順暢，降低噪聲，消除異味，改善周圍環(huán)境。基本資料廠區(qū)地形廢水處理站在廠區(qū)的南面，目前是一片空地，東西長95m，南北長70m，地勢基本平坦。其西側(cè)為廠區(qū)圍墻，東側(cè)為現(xiàn)有混凝土路，北側(cè)為廠區(qū)，海拔高度：。氣象資料年平均氣溫：；極端最高氣溫：；極端最低氣溫：；最熱月月平均氣溫：；最冷月月平均氣溫：；全年平均降水量：；全年主導(dǎo)風向：北北東風。工程地質(zhì)資料1）地質(zhì)構(gòu)造：廠區(qū)地質(zhì)良好，為亞砂土、亞粘土、砂卵石組成，厚度~11m，地基承載能力在1kg/cm2，2）地震：沒有相關(guān)的地震資料，設(shè)計地震烈度按8度計算。3）地下水位：4）最大凍土深度：第二章淀粉廢水的來源和特點小麥淀粉和玉米淀粉是我國淀粉的兩大主要品種，目前國內(nèi)淀粉加工一般為濕磨法，小麥淀粉和玉米淀粉的生產(chǎn)工藝流程大致分別如圖2-1和圖2-2所示。干燥黃漿水干燥黃漿水大包裝生粉平篩定量分裝成品計量后加水振動篩分拌和小麥粉沉降圓筒篩分去麩皮離心上清夜面筋淀粉乳液圖2-1小麥淀粉生產(chǎn)工藝圖產(chǎn)品產(chǎn)品離心分離清洗脫水干燥工藝水工藝水一次碎解工藝水清洗玉米原料輸送清洗浸泡水二次碎解圖2-2玉米淀粉生產(chǎn)工藝圖從工藝流程看，小麥淀粉廢水由兩部分組成：沉降池里的上清液和離心后的黃漿水。前者的有機含量較低，后者則含有大量有機物，生產(chǎn)中通常將兩部分廢水混合后集中排放。玉米淀粉廢水主要來自含有大量有機物（不溶蛋白質(zhì)，可溶蛋白質(zhì)，無機鹽及糖類）的工藝水（中間產(chǎn)品的洗滌水，各種設(shè)備的沖洗水）和玉米浸泡水。我國淀粉生產(chǎn)企業(yè)眾多，原料不同，工藝不同，使得淀粉廢水污染指標間的差異也很大，盡管如此，淀粉廢水有著以下共同特點：化學耗氧量（COD）、生物耗氧量（BOD）以及濁度都非常高。第三章工藝方案分析廢水水質(zhì)分析本項目污水處理的特點：污水的BOD/COD=,可生化性很好，污水的各項指標都比較高，含有大量有機物，非常有利于生物處理。同時淀粉廢水中含有大量的蛋白，可以用氣浮工藝分離提取。工藝方案選擇根據(jù)水質(zhì)情況及同行業(yè)廢水治理現(xiàn)狀，技術(shù)水平，該廢水采用厭氧與好氧相結(jié)合的方法來處理，廢水首先經(jīng)過氣浮處理，去除大部分懸浮物，特別是蛋白質(zhì)；然后經(jīng)過厭氧處理裝置，大大降低進水有機負荷，獲得能源—沼氣，并使出水達到好氧處理可接受的濃度，在進行好氧處理后達標排放。氣浮是利用高度分散的微小氣泡作為載體去粘附廢水中的污染物，使其視密度小于水而上浮到水面上面實現(xiàn)固液或液液分離的過程。氣浮過程包括氣泡產(chǎn)生、氣泡與顆粒（固體或液滴）附著以及上浮分離等連續(xù)步驟。它是近幾年發(fā)展起來的一種技術(shù)，在工業(yè)廢水及生活污水處理方面得到廣泛應(yīng)用。在眾多的厭氧工藝中選用上流式厭氧污泥床(USAB)，它自70年代以來得到不斷改進和發(fā)展，它在處理高濃度有機廢水方面與其它生物處理相比具有以下幾大優(yōu)點：（1）成本低。運行過程中不需要曝氣，比好氧工藝節(jié)省大量電能。同時產(chǎn)生的沼氣可作為能源進行利用。產(chǎn)生的剩余污泥少且污泥脫水性好，降低了污泥處置費用。（2）反應(yīng)器負荷高，體積小，占地少。（3）運行簡單，規(guī)模靈活。無需設(shè)置二沉池，規(guī)?？纱罂尚?，較為靈活，特別有利于分散的點源治理。（4）二次污染少。但其出水濃度仍然比較高，還需后續(xù)好氧處理。通過以上分析及廢水水質(zhì)水量情況，擬采用“氣浮—UASB—SBR法”和“氣浮—UASB—接觸氧化法”兩套工藝進行比較，選擇一最佳方案作為最終方案。第四章氣浮-UASB-SBR工藝設(shè)計工藝流程框圖UASB淀粉廢水UASB淀粉廢水泵調(diào)節(jié)沉淀池預(yù)曝沉淀池出水SBR沼氣泥餅泵上清液壓濾液污泥濃縮池污泥脫水間集泥井泵集水井氣浮池蛋白圖4-1氣浮+UASB+SBR法污水及污泥處理工藝流程流程說明該淀粉廢水處理工藝由提取蛋白、厭氧生物處理和好氧生物處理3部分組成。提取蛋白采用氣浮分離技術(shù)，淀粉生產(chǎn)車間的廢水流過格柵，先去除大的懸浮物，然后進入集水井，集水井的廢水泵入氣浮池提取蛋白飼料，濕蛋白飼料經(jīng)烘干制成干蛋白飼料。氣浮分離后的廢水流入調(diào)節(jié)沉淀池，以調(diào)節(jié)水量并沉淀去除部分懸浮物。厭氧生物處理采用UASB技術(shù)，調(diào)節(jié)沉淀池廢水用泵壓入UASB進行厭氧生物處理，大部分有機物在UASB反應(yīng)器中降解，反應(yīng)過程中產(chǎn)生的沼氣經(jīng)水封罐、氣水分離器、脫硫器處理后進入沼氣儲柜進行利用。UASB出水自流進入預(yù)曝沉淀池，預(yù)曝沉淀池是厭氧處理單元和好氧處理單元之間的重要構(gòu)筑物，其功能主要是去除厭氧出水的懸浮物和H2S等有害氣體，增加水中的溶解氧，為好氧處理創(chuàng)造有利的條件。好氧生物處理采用SBR技術(shù)，預(yù)曝沉淀池的出水自流進入SBR進行好氧生物處理，以進一步降解水中的有機物。調(diào)節(jié)沉淀池、UASB、預(yù)曝沉淀池、SBR等處理單元產(chǎn)生的污泥排入集泥井，集泥井中的污泥泵提升至污泥濃縮池，污泥經(jīng)濃縮后進入污泥脫水間進行機械脫水，產(chǎn)生的泥餅作為有機農(nóng)肥外運。污泥濃縮池的上清液和污泥脫水間的壓濾液排入集水井進行再處理。主要處理設(shè)備和構(gòu)筑物的設(shè)計參數(shù)格柵1、設(shè)計說明：格柵安裝在廢水渠道、集水井的進口處，用于攔截較大的懸浮物或漂浮物，防止堵塞水泵機組及管道閥門。同時，還可以減輕后續(xù)構(gòu)筑物的處理負荷。由于處理量不是很大，采用人工清渣。結(jié)構(gòu)為地下鋼混結(jié)構(gòu)。2、設(shè)計參數(shù)：格條間隙d=10mm；柵前水深h=；過柵流速s；安裝傾角=450設(shè)計流量：Q=1600m3/d=h=s3、設(shè)計計算（1）格柵的間隙數(shù)（n）n===取n=9（2）柵槽有效寬度(B)設(shè)計采用20圓鋼為柵條：即s=B=s(n–1)+dn=(9-1)+=（3）進水渠道漸寬部分長度設(shè)進水渠道內(nèi)的流速為s，進水渠道寬取B1=，漸寬部分展開角=200L1===（4）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度L2=L1/2=（5）過柵水頭損失：取k=3,=,=sh1=k==（6）柵槽總高度H柵前槽高H1=h+h2=+=柵后槽高H=h+h1+h2=++=（7）柵槽總長度(L)L=L1+L2+++=++++1=（8）高程布置進水渠溝底標高為，超高，柵前水深，柵前水面標高，柵前頂標高，柵后水面標高。集水井1、設(shè)計說明4500氣浮池4500氣浮池50013000進水圖4-2２、參數(shù)選擇設(shè)計水量:Ｑ=h水力停留時間：T=6h水面超高?。篽1=有效水深?。篽2=3、設(shè)計計算（如圖4-2）集水井的有效容積：V=Q·T=×6=400m3集水井的高度：H=h1+h2=+=5m 集水井的水面面積:A=V/h2=400/=，取90m2集水井的橫斷面積為：L×B=13×7(m2)則集水井的尺寸為：L×B×H=13×7×5(m3)所以該池的規(guī)格尺寸為13m×7m×，數(shù)量為1座。最高水位，頂標高為，池底標高為。在集水井中安裝QUZ—291式浮球液位計1臺，可自動控制提升水泵的啟動和停止，即高水位時自動啟泵，低水位時自動停泵，超高水位時雙泵啟動，同時連續(xù)跟蹤顯示水池液位。一級泵房1、設(shè)計說明一次污水泵從集水井中吸水壓至調(diào)節(jié)池,污水泵設(shè)置于地面上,不能自灌,設(shè)置引水筒。采用磚混結(jié)構(gòu)。2、設(shè)計計算提升流量：Q=h揚程：Ｈ=提升最高水位－泵站吸水池最低水位－水泵水頭損失=4-+2=選用100ZZB-15型無堵塞自吸污水泵，它的作用是將集水井中的廢水提升至氣浮池中，設(shè)2臺泵（1用1備），泵的出口安裝電磁流量計進行水量計量。提升泵參數(shù)：Q=70m3/h，H=18m，電動機功率為11kW，進、出口直徑100mm，自吸時間100s/5m，通過固體物最大直徑75mm。安裝尺寸：長1480mm，寬500mm,高865mm。泵體、電機、減速機、電控柜、電磁流量計顯示器室內(nèi)安裝，另外考慮一定的檢修空間。提升泵房設(shè)計尺寸：6m×4m×。氣浮池1、設(shè)計說明由于廢水的固體懸浮物含量很高,且含有大量的蛋白，所以設(shè)一氣浮池,分離提取蛋白質(zhì),提高經(jīng)濟效益，同時減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的壓力。該氣浮池采用部分回流的平流式氣浮池，并采用壓力溶氣法。２、參數(shù)選取設(shè)計水量：Ｑ=1600m3/d=h=s反應(yīng)時間取15min，接觸室上升流速取20mm/s，氣浮分離速度取2mm/s，溶氣罐過流密度取150m3/(h·m2),溶氣罐壓力取cm2，氣浮池分離室停留時間為16min。水質(zhì)情況：表4-1預(yù)計處理效果項目CODCrBOD5SS進水水質(zhì)（mg/L）1500090007000去除率（％）404080出水水質(zhì)（mg/L）9000540014003、設(shè)計計算(1)反應(yīng)池：采用穿孔旋流反應(yīng)池eq\o\ac(○,1)反應(yīng)池容積W===反應(yīng)池面積考慮與調(diào)節(jié)池的連接，取有效水深H=，則反應(yīng)池面積F=W/H==孔室分4格:個每格面積F1=F/4=4=采用邊長為的正方形平面取用1=s,2=s,中間孔口流速=孔口旋流反應(yīng)池計算如下:表4-2孔口旋流反應(yīng)池計算孔口反應(yīng)歷時t(min)孔口流速（m/s）孔口面積(m2)水頭損失(m)進口處0一、二格間T/4=二、三格間2T/4=三、四格間3T/4=出口處T=15注：表中孔口流速(m/s)孔口面積(m2)水頭損失(m)則G=GT=29（2）氣浮池①氣浮所需的釋氣量：Qg=Q=×10%×40×=320L/heq\o\ac(○,2)所需空壓機額定氣量：故選用Z—6空壓機兩臺，一用一備，設(shè)備參數(shù)：排氣量min，最大壓力6kgf/cm2，電動機功率。eq\o\ac(○,3)加壓溶氣所需水量：Qp==h故選用CK32/13L，設(shè)備參數(shù)：流量9m3/h，揚程H=5m，轉(zhuǎn)速1450r/min，軸功率，電動機功率。eq\o\ac(○,4)壓力溶氣罐直徑：因壓力溶氣罐的過流密度I取150m3/(h·m2)故溶氣罐直徑d=選用TR—3型標準填料罐，規(guī)格d=，流量適用范圍7~12，壓力適用范圍~，進水管直徑70mm,出水管直徑80mm，罐總高(包括支腳)2580mm。eq\o\ac(○,5)氣浮池接觸尺寸：接觸室上升流速=20mm/s，則接觸室平面面積Ac=接觸室寬度選用bc=，則接觸室長度(氣浮池寬度)B=接觸室出口的堰上流速選取20mm/s，則堰上水位H2=bc=eq\o\ac(○,6)氣浮池分離尺寸：氣浮池分離室流速=2mm/s，則分離室平面面積As分離室長度Ls=As/B==5meq\o\ac(○,7)氣浮池水深H=t=2×10-3×16×60=eq\o\ac(○,8)氣浮池的容積W=(Ac+As)H=+×=總停留時間T=接觸室氣水接觸時間tcHc=H–H2eq\o\ac(○,9)氣浮池集水管：集水管采用穿孔管,全池共用兩根(管間距，每根管的集水量，選用直徑Dg=200mm,管中最大流速為s。如允許氣浮池與后續(xù)調(diào)節(jié)沉淀池有的水位落差(即允許穿孔集水管孔眼有近于的水頭損失)則集水孔口的流速每根集水管的孔口總面積設(shè)孔口直徑為15mm，則每孔面積=孔口數(shù)n=只氣浮池長為5m，穿孔管有效長度L取，則孔距釋放器的選擇與布置：溶氣壓力cm2，及回流溶氣水量h，采用TS-78-Ⅱ型釋放器的出流量為h。則釋放器的個數(shù)N=≈12只，釋放器分兩排交錯布置，行距，釋放器間距（×2）/12=.，接口直徑25mm，重。（3）確定高程設(shè)備總高3m，反應(yīng)池水面標高+，池底標高+；氣浮池水面標高+，池底標高+，池頂標高。（4）氣浮系統(tǒng)的其他設(shè)備刮渣機采用TQ-1型橋式刮渣機，其技術(shù)參數(shù)：氣浮池池凈寬2～，軌道中心距～，驅(qū)動減速器型號：SJWD減速器附帶電機，電機功率。調(diào)節(jié)沉淀池1、設(shè)計說明工業(yè)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，需對廢水的水量和水質(zhì)進行調(diào)節(jié)。由于淀粉廢水中懸浮物（SS）濃度較高，此調(diào)節(jié)池也兼具有沉淀的作用。該池設(shè)有沉淀的污泥斗，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。其均質(zhì)作用主要靠池側(cè)的沿程進水，使同時進入池的廢水轉(zhuǎn)變?yōu)榍昂蟪鏊赃_到與不同時序的廢水相混合的目的。采用半地下鋼混結(jié)構(gòu)。２、參數(shù)選取停留時間：T=6h設(shè)計水量：Ｑ=1600m3/d=h=s水質(zhì)情況：表4-3預(yù)計處理效果項目CODCrBOD5SS進水水質(zhì)（mg/L）900054001400去除率（％）101060出水水質(zhì)（mg/L）810048605603、設(shè)計計算（1）池子尺寸池有效容積：V=QT=×6=400m3取池總高H=5m，其中超高，有效水深h=則池面積：A=V/h=400/=89m2池長取L=14m，池寬取B=7m池子總尺寸為：L×B×H=14m×7m×5m（2）理論上每日的污泥量：（3）污泥斗尺寸取斗底尺寸為400㎜×400㎜,污泥斗傾角取450則污泥斗的高度（h2）為：h2=每個污泥斗的容積：設(shè)２個污泥斗，則污泥斗總?cè)莘e：Ｖ總=2V2=>V故符合要求。（4）進水系統(tǒng)進水起端兩側(cè)設(shè)進水堰，堰長為池長的1/2。（5）確定高程該構(gòu)筑物地上，地下，最低水位設(shè)置，則最高水位為+，池頂高程為+，池底高程為。（6）其他設(shè)置采用靜水壓力排泥，排泥口距地面，排泥管直徑200mm，每天排泥一次。UASB反應(yīng)器１、設(shè)計說明UASB（上流式厭氧污泥床）是集生物反應(yīng)與沉淀于一體的一種結(jié)構(gòu)緊湊效率高的厭氧反應(yīng)器。為了滿足池內(nèi)厭氧狀態(tài)并防止臭氣散逸，UASB池上部采用蓋板密封，出水管和出氣管分別設(shè)水封裝置。池內(nèi)所有管道、三相分離器和池壁均做防腐處理。２、設(shè)計參數(shù)（1）參數(shù)選取：容積負荷（NV）：6kgCOD/污泥產(chǎn)率：kgCOD產(chǎn)氣率：kgCOD（2）設(shè)計水質(zhì)表4-4預(yù)計處理效果項目CODBODSS進水水質(zhì)(mg/L)81004860560去除率(%)8590出水水質(zhì)(mg/L)1215486560（3）設(shè)計水量：Q=1600m3/d=h３、反應(yīng)器容積計算UASB的有效容積：將UASB設(shè)計成圓形池子，布水均勻，處理效果好取水力負荷：q=[m3/]水力表面積：A=Q/q==有效水深：h=V/A=2160/=取h=9m采用６座相同的UASB反應(yīng)器A1=A/6=6=直徑：，取D=8m橫斷面積：實際表面水力負荷：q1=Q/A=符合要求４、配水系統(tǒng)設(shè)計本系統(tǒng)設(shè)計為圓形布水器，每個UASB反應(yīng)器設(shè)36個布水點參數(shù)每個池子流量：Q1=6=h圓環(huán)直徑計算每個孔口服務(wù)面積：，a在１～３m2之間，符合要求可設(shè)３個圓環(huán)，最里面的圓環(huán)設(shè)6個孔口，中間的圓環(huán)設(shè)12個，最外的圓環(huán)設(shè)18個孔口①內(nèi)圈6個孔口設(shè)計服務(wù)面積：S1=6×=折合為服務(wù)圓的直徑為：用此直徑作一虛圓，在該虛圓內(nèi)等分虛圓面積處設(shè)一實圓環(huán)，其上布6個孔口則內(nèi)圓的直徑計算如下：，則②中圈12個孔孔口設(shè)計服務(wù)面積：S2=12×=折合為服務(wù)圓的直徑為：中間圓環(huán)的直徑計算如下：，則③外圈18個孔口設(shè)計服務(wù)面積：S3=18×=折合為服務(wù)圓的直徑為：則外圓環(huán)的直徑計算如下：，則eq\o\ac(○,4)布水器配水壓力計算H4=h1+h2+h3，其中布水器配水壓力最大淹沒水深h1=；UASB反應(yīng)器水頭損失h2=mH2O；布水器布水所需自由水頭h3=mH2O，則H4=12mH2O。５、三相分離器設(shè)計（１）設(shè)計說明三相分離器要具有氣、液、固三相分離的功能，三相分離器的設(shè)計主要包括沉淀區(qū)、回流縫、氣相分離器的設(shè)計。（２）沉淀區(qū)設(shè)計三相分離器的沉淀區(qū)的設(shè)計同二次沉淀池的設(shè)計相似。主要考慮沉淀區(qū)的面積和水深。面積根據(jù)廢水量和表面負荷來決定。由于沉淀區(qū)的厭氧污泥及有機物還可以發(fā)生一定的生化反應(yīng)，產(chǎn)生少量氣體，這對固液分離不利，故設(shè)計時應(yīng)滿足以下要求：①沉淀區(qū)水力表面負荷＜h；②沉淀器斜壁角度約為500,使污泥不致積聚，盡快落入反應(yīng)區(qū)內(nèi)；③進入沉淀區(qū)前，沉淀槽底縫隙的流速≤2m/h；④總沉淀水深應(yīng)≥；⑤水力停留時間介于～2h；如果以上條件均能滿足，則可達到良好的分離效果。沉淀器（集氣罩）斜壁傾角：=500沉淀區(qū)面積：表面水力負荷：，符合要求（３）回流縫設(shè)計取超高h1=；h2=；下三角形集氣罩的垂直高度：h3=下三角形集氣罩斜面的水平夾角：=500下三角形集氣罩底水平寬度：b1=h3/tan=tan500=b2=×=下三角形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：＝Q1/S1，式中Q1反應(yīng)器中廢水流量，m3/hS1下三角形集氣罩回流縫面積，m2＜2m/h，符合要求上下三角形集氣罩之間回流縫中流速（v2）可用下式計算：=Q1/S2，式中S2—為上三角形集氣罩回流縫之面積取回流縫寬：CD=，上集氣罩下底寬：CF=則DH=CDsin500=S2=(CF+DE)/2=++2×/2=v2=Q1/S2=(6×=h＜v1＜2m/h確定上下三角形集氣罩相對位置及尺寸CH=CDsin400=×sin400=DE=2DH+CF=2×+=又h4=CH+AI=+=，h5=由上述尺寸可計算出上集氣罩上底直徑為：BC=CD/sin400=sin400=DI=(DE-b2)/2=（４）氣液分離設(shè)計d=(氣泡)，T=200C，ρ1=cm3，ρg=×10-3g/cm3，β=γ=s，μ=γρ1=×=(cm·s)一般廢水的μ＞凈水的μ，故取μ=g/(cm·s)由斯托克斯公式可得氣體上升速度為：則,,,＞,符合要求6、出水系統(tǒng)設(shè)計采用鋸齒形出水槽，槽寬，槽高7、排泥系統(tǒng)設(shè)計產(chǎn)泥量為：8100×××1600×10-3=d每日產(chǎn)泥量d，每個UASB日產(chǎn)泥量d,各池排泥管選鋼管DN150，六池合用排泥管選DN200mm排泥管，每天排泥一次。８、產(chǎn)氣量計算（1）每日產(chǎn)氣量：8100×××1600×10-3=5508m3/d每個UASB反應(yīng)器產(chǎn)氣量：Gi=G/6=5508/6=918m3/d=h（2）沼氣集氣系統(tǒng)布置由于有機負荷較高，產(chǎn)氣量大，每兩臺反應(yīng)器設(shè)置一個水封罐，水封罐出水的沼氣分別進入分離器，氣水分離器設(shè)置一套兩級，共三個，從分離器出來去沼氣貯柜。集氣室沼氣出氣管最小直徑DN100，且盡量設(shè)置不短于300mm的立管出氣，若采用橫管出氣，其長度不宜小于150mm，每個集氣室設(shè)置獨立出氣管至水封罐。沼氣管道壓力損失一般很小，可近似認為管路壓力損失為零。（3）水封罐的設(shè)計計算設(shè)于反應(yīng)器和沼氣柜之間，起到調(diào)整和穩(wěn)定壓力，兼作隔絕和排除冷凝水之用。UASB反應(yīng)器中大小集氣罩壓力差為：△p=p2-p1=mH2O=H2O。故水封罐中該兩收氣管的水封深度為H2O，取沼氣柜壓力p≤H2O。則水封罐所需最大水封為H0=p2-p=mH2O取水封罐總高度為H=,直徑φ1800mm，設(shè)進氣管DN100鋼四根，出氣管

DN150鋼一根，進水管DN52鋼一根，放空管DN50鋼一根，并設(shè)液面計。（4）氣水分離器對沼氣起干燥作用，選用φ500mm×H1800mm,鋼制氣水分離器2個，串聯(lián)使用，預(yù)裝鋼絲填料，出氣管上裝設(shè)流量計，壓力表及溫度計。（5）沼氣柜容積日產(chǎn)氣量5508m3，則沼氣柜容積應(yīng)為平均時產(chǎn)氣量的2h體積來確定，即2×5508/24=459m3,設(shè)計選用500m3鋼板水槽內(nèi)導(dǎo)軌濕式貯氣柜（C-1416A）。9、其它設(shè)計（1）取樣管設(shè)計為掌握UASB運行情況，在距反應(yīng)器底位置,污泥床內(nèi)分別設(shè)置取樣管4根,各管相距左右,取樣管采用DN50鋼管,取樣口設(shè)于距地坪處,配球閥取樣。（2）人孔為便于檢修,各UASB反應(yīng)器在距地坪處設(shè)φ800mm人孔一個。（3）通風為防止部分容重大的沼氣在UASB反應(yīng)器內(nèi)聚集,影響檢修和發(fā)生危險，檢修時間可向UASB反應(yīng)器中通入壓縮空氣,故在UASB反應(yīng)器一側(cè)預(yù)埋空氣管(由鼓風機房引來)。10、確定高程池底高程設(shè)置±，則最低水位為±，最高水位，池頂高程為。預(yù)曝沉淀池１、設(shè)計說明污水經(jīng)UASB反應(yīng)器厭氧處理后，污水中含有一部分具有厭氧活性的絮狀顆粒，在UASB反應(yīng)器中難以沉淀去除，故而使其在此曝氣沉淀池中去除，由于經(jīng)曝氣作用，厭氧活性喪失，沉淀效果增強，同時在該沉淀池中沒有沼氣氣流影響，因而沉淀效果亦增強。另外，UASB出水中溶解氧含量幾乎為零，若直接進入好氧處理構(gòu)筑物，會使曝氣池中好氧污泥難以適應(yīng)，影響好氧處理效果。通過預(yù)曝氣亦可以去除一部分UASB反應(yīng)器出水中所含的氣體。預(yù)曝沉淀池參考曝氣沉砂池和豎流式沉淀池設(shè)計。曝氣利用穿孔管進行，壓縮空氣引自鼓風機房。曝氣后污水從擋墻下直接進入沉淀池，沉淀后污水經(jīng)池周出水。所產(chǎn)生的污泥由重力自排入集泥井，每天排泥一次。采用半地下鋼混結(jié)構(gòu)。２、設(shè)計參數(shù)（1）設(shè)計水量：Q=1600m3/d=h=s（2）設(shè)計水質(zhì)：表4-5預(yù)計處理效果項目CODBODSS進水水質(zhì)(mg/L)1215486560去除率(%)201050出水水質(zhì)(mg/L)972437280（3）預(yù)曝沉淀池，曝氣時間30min，沉淀時間2h，沉淀池表面負荷～，曝氣量為m3污水。3、設(shè)計計算（1）有效容積計算曝氣區(qū)：V1=×=沉淀區(qū)：V2=×=（2）工藝構(gòu)造設(shè)計計算曝氣區(qū)平面尺寸為××，池高，其中超高，水深，總?cè)莘e為78m3。曝氣區(qū)設(shè)進水配槽，尺寸××，其深度（含超高）。沉淀區(qū)平面尺寸為××，池總高，其中沉淀有效水深，沉淀區(qū)總?cè)莘e，沉淀池負荷為××=，滿足要求。沉淀池總深度：H=h1+h2+h3+h4+h5，其中，超高h1=，沉淀區(qū)高度h2=，隙高度h3=，緩沖層高度h4=，污泥區(qū)高度h5=，則H=。沉淀池污泥斗容積為：總?cè)莘e：V=2Vi=（3）每天污泥產(chǎn)量（理論泥量）預(yù)曝氣沉淀池污泥主要因懸浮物沉淀產(chǎn)生,不考慮微生物代謝造成的污泥增量.每日污泥量為d,則污泥斗可以容納4天的污泥.（4）曝氣裝置設(shè)計計算設(shè)計流量Q=h，曝氣量為m3污水,則供氣量為×60=min，單池曝氣量取m3/min,供氣壓力為～(1mH2O=9800pa)。曝氣裝置利用穿孔管曝氣,曝氣管設(shè)在進水一側(cè)。供氣管供氣量min，則管徑選DN50時，供氣流速約為2m/s，曝氣管供氣量為min，供氣流速為s時，管徑為DN32。曝氣管長，共兩根，每池一根。在曝氣管中垂線下側(cè)開φ4mm孔，間距280mm，開孔20個，兩側(cè)共40個，孔眼氣流速度為4m/s。（5）沉淀池出水渠計算A．溢流堰計算設(shè)計流量單位為h，即s設(shè)計溢流負荷~(m·s)設(shè)計堰板長1300mm，共5塊，總長6500mm.。堰板上共設(shè)有900三角堰13個，每個堰口寬度為100mm，堰高50mm，堰板高150mm。每池共有65個堰，每堰出流率為q/n=65=s則堰上水頭損失為：則每池堰口水面總長為：×2×65=校核堰上負荷為：=[L/(m?s)].符合要求。B．出水渠計算每池設(shè)計處理流量s，即×10-3m3/s。每池設(shè)出水渠一條,長。出水渠寬度渠內(nèi)起端水深h1==末端渠內(nèi)深h2==假設(shè)平均水深h=則渠內(nèi)平均流速設(shè)計出水渠斷面尺寸b×h=×出水渠過水斷面面積A=×=過水斷面濕周x=2h+b=水力半徑R=A/x==流量因素C水力坡降渠中水頭損失hi=i?L=×10-3×=(7)排泥設(shè)計預(yù)曝氣沉淀池內(nèi)污泥貯存1~2天后，每天排泥一次，采用重力排泥，流入集泥井，排泥管管徑為200mm。(8)進水配水為使預(yù)曝氣區(qū)進水均勻，設(shè)置配水槽,配水槽長，寬，深，槽底設(shè)10個配水孔，每池5個，孔徑φ100mm。(9)確定高程預(yù)曝沉淀池設(shè)置地下，地上4m，曝氣池水面標高+，沉淀池水面標高+，池底標高+，污泥斗底標高。SBR反應(yīng)器１、設(shè)計說明經(jīng)UASB反應(yīng)器處理的廢水，COD含量仍然比較高，要達到排放標準，必須進一步處理，即采用好氧處理。SBR結(jié)構(gòu)簡單,運行控制靈活.本設(shè)計擬采用４個SBR反應(yīng)池，每個池子的運行周期為6h。設(shè)計水質(zhì)水量表4-6預(yù)計處理效果項目CODBODSS進水水質(zhì)(mg/L)972437280去除率(%)909570出水水質(zhì)(mg/L)972284（２）設(shè)計水量：Q=1600m3/d=h=s3、設(shè)計計算（１）確定參數(shù)①污泥負荷率：NS取值為(kgMLSS.d)②污泥濃度和SVI：污泥濃度采用3000mgMLSS/L；污泥體積系數(shù)SVT采用100③反應(yīng)周期數(shù)：SBR周期數(shù)采用T=6h，反應(yīng)器1d內(nèi)周期數(shù)：n=24/6=4④周期內(nèi)的時間分配反應(yīng)池數(shù)N=4進水時間：T/N=6/4=反應(yīng)時間：靜沉時間：排水時間：⑤周期進水量：（２）反應(yīng)池有效容積：（３）反應(yīng)池最小水量：Ｖmin=Ｖ1-Ｑ0=－100=（４）反應(yīng)池中污泥體積Ｖmin＞Ｖx，符合要求（５）校核周期進水量周期進水量應(yīng)滿足下式：＜，Ｑ0=100m3，符合要求（６）確定單座反應(yīng)池的尺寸SBR的有效水深取5m，超高，則SBR總高為SBR的面積為：5=設(shè)SBR的長寬比為2:1，則SBR的池寬為，池長為SBR反應(yīng)池最低水位為：×=SBR反應(yīng)池的污泥高度為：×=可見，SBR最低水位與污泥泥位之間的距離為：，大于的緩沖層，符合要求。４、鼓風曝氣系統(tǒng)確定需氧量O2由公式：取=，=，出水=22mg/L，=fX=×3000=2250mg/L=m3V=4V1=4×=代入數(shù)據(jù)：O2=×1600×(437-22)/1000+××=d供氧速度：R=O2/24=24=kgO2/h（２）供氣量的計算采用SX—１型曝氣器，曝氣口安裝在距池底處，淹沒深度為，計算溫度取250C，性能參數(shù)為：EA=8%，EP=2kgO2/kWh，服務(wù)面積：１～３m2，供氧能力：20～25m3/(h.個)，氧在水中飽和溶解度為：CS(20)=L，CS(25)=L擴散器出口處絕對壓力為：Pb=P0+×103H=×105+×103×=×105Pa空氣離開反應(yīng)池時氧的百分比為：反應(yīng)池中的溶解氧的飽和度：取α=，β=,C=2，ρ=1,則20℃時脫氧清水的充氧量：供氣量：（３）布氣系統(tǒng)的計算反應(yīng)池的平面面積：××4=318m2，每個擴散器的服務(wù)面積取m2，則需318/=199個,取200個擴散器，每個池子需50個。(4)污泥產(chǎn)量計算選取α=,b=,則污泥產(chǎn)量為△X=αQSr-bVXv=×1600(437-22)/××=d=d5、其它設(shè)計（1）空氣管計算假設(shè)空氣管路水頭損失為，管路富余壓頭為，即100mmH2O，SX-1型空氣擴散器壓力損失為200mmH2O，則曝氣系統(tǒng)總壓力損失為h=++=mmH2O。鼓風機房出來的空氣供氣干管，在相鄰兩SBR池的隔墻上設(shè)兩根供氣支管，為兩SBR供氣。在每根支管上設(shè)5條配氣豎管，為SBR池配氣。（2）排泥設(shè)置每池池底坡向排泥坑坡度i=，池出水端池底（××）m3排泥坑一個，每池排泥坑中接出泥管一根，排泥管安裝高程相對地面為，相對最底水位為，剩余污泥在重力作用下排入集泥井。（3）高程布置地上部分，地下部分，水面標高+，池底標高m，污泥出口高度離地面m，出水口高度離地面+m。鼓風機房設(shè)計1、供氣量本處理需提供壓縮空氣的處理構(gòu)筑物及供風量為：預(yù)曝沉淀池min，SBR反應(yīng)池min。2、供風風壓預(yù)曝沉淀池的供氣壓力為，SBR反應(yīng)池需供風風壓為，鼓風機供風以SBR反應(yīng)池為準.3、鼓風機選擇綜合以上計算，鼓風機總供風量及風壓為Gs=min，Ps=。所以擬選用TSD-150鼓風機三臺，二用一備，該鼓風機技術(shù)性能如下：轉(zhuǎn)速n=1220r/min，口徑DN=200mm，出風量min，出風升壓，電機功率N=30kW,機組重560kg，占地尺寸為L1450mm×M550mm,機組高H1650mm。4、鼓風機房布置鼓風機房平面尺寸×，鼓風機房凈高，鼓風機房含機房兩間，值班（控制）室一間，鼓風機機組間距不小于。二級泵房設(shè)計說明該泵設(shè)置于調(diào)節(jié)池之后，緊貼調(diào)節(jié)池出水段，直接于調(diào)節(jié)池中吸水，泵房采用半地下形式，污水泵軸線標高，污水泵提升流量按平均時流量設(shè)計，污水泵自灌運行，自動啟動，并于總出水水管上設(shè)置流量計。污水泵設(shè)計計算（1）污水泵揚程計算H5=H1+H2+H3+H4，其中污水泵吸水管水頭損失H1=，污水泵出水管水頭損失H2=3m，調(diào)節(jié)池最低水位與布水器水位之差H3=，布水器所需壓力水頭H4=12m，安全水頭H5=，則H5=。（2）污水泵的選用選用80WG型污水泵三臺，兩用一備。設(shè)備參數(shù)：流量25~70m3/h，揚程~19m，電機功率，泵重70kg。（3）泵房布置污水泵單臺占地L1297mm×B596mm，高H530mm,污水泵房地下一層，深，平面面積4m×7m，污水泵房地上一層高，平面面積×。設(shè)就地控制柜一組，流量計于控制柜，就地顯示并遠程傳送至中控室。污泥部分計算淀粉工業(yè)廢水處理過程產(chǎn)生的污泥來自以下幾部分：（１）調(diào)節(jié)沉淀池，Q1=d，含水率96%（２）UASB反應(yīng)器，Q2=d，含水率98%（３）預(yù)曝沉淀池，Q3=d，含水率98%（４）SBR反應(yīng)器，Q4=d，含水率99%總污泥量：Q=Q1+Q2+Q3+Q4=131m3/d集泥井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達到自流排泥，反應(yīng)池的污泥可利用自重流入。為半地下式，池頂加蓋，由潛污泵抽送污泥。（１）參數(shù)選取：停留時間T=6h，設(shè)計總泥量Q=131m3/d采用圓形池子，池子的有效體積為：V=QT=13×6/24=池子有效深度取3m，則池面積為：A=V/3=則集泥井的直徑：取D=4m則實際面積A=水面超高，則實際高度（２）確定高程：池底高程設(shè)置，則最低泥位為，最高泥位。集泥井排泥泵集泥井安裝潛污泵1臺，1用1備，選用150QW100-15-11型潛污泵，該泵技術(shù)性能為Qb=100m3/h，Hb=，電機功率11kW，出口直徑150，重量280kg。集泥井最低泥位，濃縮池最高泥位，則排泥泵抽升的所需揚程，排泥富余水頭。污泥泵吸水管和出水管壓力損失有。則污泥泵所需揚程為：Hh=++=。污泥重力濃縮池參數(shù)選取：固體負荷（固體通量）M取30kg/；濃縮時間取T=24h；設(shè)計污泥量Q=131m3/d，濃縮后污泥含水率96%污泥后的污泥體積：V1=V0×(C0/C)=131×[(1-98%)/(1-96%)]=d根據(jù)要求，濃縮池的設(shè)計橫斷面面積應(yīng)滿足：A≥QC/M，式中Q─入流污泥量,m3/d;M─固體通量,Kg/(m3·d);C─入流固體深度(kg/m3).入流固體深度（Ｃ）的計算如下：W1=Q1×1000(1-96%)=1344kg/dW2=Q2×1000(1-98%)=1102kg/dW3=Q3×1000(1-98%)=488kg/dW4=Q4×1000(1-99%)=196kg/d那么，QC=W1+W2+W3+W4=3090kg/d=h，C=3090/131=m3濃縮后污泥濃度：C1=kg/m3池子尺寸濃縮池的橫斷面面積：A=QC/M=3090/30=103m2設(shè)計兩座正方形污泥濃縮池，則每座邊長為：B=,取B=高度計算停留時間，取T=24h，則有效容積：V=QT=131m3有效高度：h2=V/A=131/103=，取h2=，超高h1=，緩沖層高h3=污泥斗下錐邊長,高度3m，則池壁高：H1=h1+h2+h3=，總高度：H=澄清液量V2=Q-V1==確定高程：池底高程設(shè)置，池頂高程為水面標高+。污泥脫水間(1)污泥產(chǎn)量：經(jīng)濃縮池濃縮后含水P=96%的污泥共d。（2）污泥脫水機：選用帶式壓濾機，其型號為DYQ-2000。處理能力為430kg(干)/h。設(shè)計參數(shù)：干泥生產(chǎn)量400~460kg/h，泥餅含水率70%~80%，主機調(diào)速范圍!min，主機功率，系統(tǒng)總功率，濾帶寬度2000mm，濾帶運行速度~min，外形尺寸××，重6120kg。污泥脫水間尺寸：××。（3）投藥設(shè)備投聚丙烯酰胺，設(shè)計投藥量%，則每日需藥劑為2660×100=，需用純度為90%的固體聚丙烯酰胺為：=。選用溶藥攪拌機一臺，藥液罐規(guī)格×φ，有效容積為2625L，攪拌電機功率為。藥液投加選用JZ-450/8計量泵，投藥量為450L/h，投藥壓力為cm3(1kgf/cm3=98kPa)，計量泵外形占地尺寸為825mm×890mm，高為800mm。（4）其它設(shè)備污泥進料泵單螺桿泵一臺GFN65×2A，該泵輸送流量~h，輸送壓力為cm2，電機功率，占地尺寸2100mm×1200mm濾帶清洗水泵DA1-80×5清水泵一臺，該泵流量~m3/h，揚程44~64mm，電機功率，占地1400mm×700mm?？諌簷C7移動式空壓機一臺，輸送空氣量為m3/min，壓力為kgf/cm2，方案特點本方案以低耗的生化處理工藝為主體，且處理系統(tǒng)有較大的靈活性，以適應(yīng)污水水質(zhì)、水量的變化。本廢水處理工程技術(shù)先進實用，工藝合理，在處理水質(zhì)穩(wěn)定達標排放的同時，能獲得蛋白飼料和沼氣，具有顯著的經(jīng)濟效益，實現(xiàn)了環(huán)境效益和經(jīng)濟效益的統(tǒng)一。廢水處理后水質(zhì)達到《污水綜合排放標準》（GB8978—1996）二級標準，可直接向外排放。投資估算編制依據(jù)依據(jù)《某省市政工程費用定額》標準，及《某省市政工程費用定額的補充規(guī)定》中工業(yè)排放工程費率。土石方工程計取地區(qū)材料基價系數(shù)，按《某省市政工程費用定額》中土石方工程費率計算。構(gòu)筑物材料價格根據(jù)市場當時（2004年）價格。國內(nèi)設(shè)備按廠家出廠價格另加運雜費用，引進設(shè)備按岸價另加國內(nèi)運雜費用。土建部分表4-7土建部分投資估算（單位：萬元）序號名稱規(guī)格型號單位數(shù)量估算1格柵鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，××座12集水井鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，13m××座13一級泵房地上式磚混結(jié)構(gòu)，6m×4m×座14氣浮池鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，××3m座15調(diào)節(jié)沉淀池鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，14m××座16UASB反應(yīng)器鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，Φ×座67預(yù)曝沉淀池鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，13m××座18SBR反應(yīng)器鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，××座49集泥井鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),Φ×座110污泥濃縮池鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，××座211污泥脫水間磚混結(jié)構(gòu)，××間112鼓風機房磚混結(jié)構(gòu)，×6m×間113二級泵房地下為鋼混結(jié)構(gòu)，地上為磚混結(jié)構(gòu)座114綜合樓磚混結(jié)構(gòu)，建筑面積160m2座115輔助車間磚混結(jié)構(gòu)，建筑面積40m2間216設(shè)備基礎(chǔ)17道路與草坪18合計設(shè)備部分表4-8設(shè)備部分投資估算（單位：萬元）序號名稱規(guī)格型號單位數(shù)量估算備注1一級提升泵100ZZB-15型污水泵臺2１用1備2空壓機6型空壓機臺2１用1備3溶氣罐TR-3型壓力溶氣罐臺14清水泵CK32/13L臺15溶氣釋放器TV-I型溶氣釋放器臺16刮渣機TQ-1型橋式刮渣機臺17減壓釋放閥個18二級提升泵80WG型污水泵臺32用1備9鼓風機TSD-150鼓風機套32用1備10污泥提升泵150QW100-15-11潛污泵臺21用1備11帶式壓濾機DYQ-2000套112自控液位機LZB-65、LZB100套213轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子流量計LZB-100套214空氣流量計LZB—100套115加藥系統(tǒng)藥劑泵、流量計等套216曝氣裝置SX-１型曝氣器、曝氣管套517沼氣柜臺118水封罐臺119螺桿泵GFN65×2A臺120閥與管道21運輸費取設(shè)備費3%22安裝費取設(shè)備費10%23合計工程直接投資土建費用+設(shè)備費=+=（萬元）其它部分費用工程設(shè)計費：×%=萬元工程調(diào)試費：×%=萬元不可預(yù)見費：×5%=萬元管理費：×3%=萬元稅金：×%=萬元小計：萬元工程總造價（直接費用+間接費用）×=（+）×=萬元工程效益分析經(jīng)濟效益本廢水處理工程總投資萬元，處理水量為1520m3/d，在運行過程中每噸廢水提取蛋白飼料，每年可以提取蛋白飼料2736t，UASB處理過程中每年的沼氣產(chǎn)量201萬m3。工程運行成本及運行效益見下表，本廢水處理工程運行費用為萬元/a，運行效益為萬元／a，去除運行成本每年可以獲得萬元的經(jīng)濟效益萬元/a。全年運行350天。表4-9運行效益項目數(shù)量單價金額／（萬元／a）工資費12人1200元/月電費92kW元/(kW·h)藥劑費1735元/d維修費總投資×2%折舊費總投資×7%運行成本合計蛋白飼料2736t/a1200元/t沼氣201萬m3/a元/m3運行效益合計社會效益分析隨著經(jīng)濟的發(fā)展，污染治理成為企業(yè)的一項重要責任，該味精廠淀粉工藝廢水通過此方案的處理，其對環(huán)境的污染削減到最低程度，作到了以廢治廢；執(zhí)行了國家的環(huán)保法規(guī)，對保護當?shù)厮h(huán)境盡到了應(yīng)承擔的義務(wù)；必將得到當?shù)丨h(huán)保部門和周圍群眾的認可。第五章氣浮-UASB-接觸氧化法工藝流程框圖出水出水泵預(yù)曝沉淀池淀粉廢水泵集水井氣浮池蛋白厭氧反應(yīng)器沼氣調(diào)節(jié)沉淀池泥餅泵上清液壓濾液污泥濃縮池污泥脫水間集泥井接觸氧化池二沉池圖5-1氣浮+UASB+SBR法（第一方案）污水及污泥處理工藝流程流程說明該淀粉廢水處理工藝由提取蛋白、厭氧生物處理和好氧生物處理3部分組成，提取蛋白采用氣浮分離技術(shù)，淀粉生產(chǎn)車間的廢水流過格柵，先去除大的懸浮物，然后進入集水井，集水井的廢水泵入氣浮池提取蛋白，濕蛋白經(jīng)烘干制成干制成蛋白飼料。經(jīng)氣浮分離后的廢水進入調(diào)節(jié)沉淀池，以均化水質(zhì)并沉淀去除部分懸浮物。厭氧生物處理采用UASB技術(shù)，調(diào)節(jié)沉淀池廢水用泵壓入UASB進行厭氧生物處理，大部分有機物在UASB反應(yīng)器中降解，反應(yīng)過程中產(chǎn)生的沼氣經(jīng)水封罐、氣水分離器、脫硫器進入沼氣儲柜進行利用。UASB出水自流進入預(yù)曝沉淀池，預(yù)曝沉淀池是厭氧處理單元和好氧處理單元之間的重要構(gòu)筑物，其功能主要是去除厭氧出水的懸浮物和H2S等有害氣體，增加水中的溶解氧，為好氧處理創(chuàng)造有利的條件。好氧生物處理采用接觸氧化池，預(yù)曝沉淀池的出水自流進入接觸氧化池進行好氧生物處理，以進一步降解水中的有機物，最后流入二沉池，進一步沉淀以均化水質(zhì)。調(diào)節(jié)沉淀池、UASB、預(yù)曝沉淀池、二次沉淀池等處理單元產(chǎn)生的污泥排入集泥井，集泥井中的污泥泵入污泥濃縮池，污泥經(jīng)濃縮后進入污泥脫水間進行機械脫水，產(chǎn)生的泥餅作為有機農(nóng)肥外運。污泥濃縮池的上清液和污泥脫水間的壓濾液排入集水井進行再處理。主要處理設(shè)備和構(gòu)筑物的設(shè)計參數(shù)格柵設(shè)計尺寸××，進水渠溝底標高為，超高，柵前水深，柵前水面標高，柵后水面標高。集水井集水井的尺寸為13m×7m×，提升泵選用100ZZB-15型污水泵，它的作用是將集水井中的廢水提升至氣浮池中，采用自動和手動兩套控制系統(tǒng)，2臺水泵1用1備，泵的出口安裝轉(zhuǎn)子流量計。提升泵的技術(shù)性能參數(shù)：Q=70m3/h，H=18m，電動機功率為11kW,進、出口直徑100mm，自吸時間100s/5m通過固體物最大直徑75mm。安裝尺寸：長1480mm，寬500mm,高865mm.提升泵房設(shè)計尺寸：6m×4m×。氣浮池氣浮所需空氣量V=320L/h，空壓機選用Z—6空壓機；加壓溶氣水量q′=9m3/h；溶氣罐選用TR-3型壓力溶氣罐；氣浮池尺寸：接觸室尺寸為××3m，分離室尺寸為5m××3m，反應(yīng)池尺寸為××3m；溶氣釋放器采用TS-78-Ⅱ型溶氣釋放器；刮渣機采用TQ-1型橋式刮渣機。反應(yīng)池水面標高+，池底標高+；氣浮池水面標高+，池底標高+，池頂標高。調(diào)節(jié)沉淀池池子的總尺寸為L×B×H=14m×7m×5m；污泥斗的尺寸為：斗底尺寸為×，污泥斗傾角取450，污泥斗的高度為。該構(gòu)筑物地上，地下，最低水位設(shè)置，則最高水位為+，池頂高程為+，池底高程為。UASB反應(yīng)器UASB反應(yīng)器尺寸為Φ8m×9m，數(shù)量為6座。池底高程為±，最低水位為±，最高水位，池頂高程為9m預(yù)曝沉淀池曝氣區(qū)平面尺寸為××，池高，其中超高，水深。曝氣區(qū)設(shè)進水配槽，尺寸××，其深度（含超高）。沉淀區(qū)平面尺寸為××，池總高，其中沉淀有效水深。預(yù)曝沉淀池設(shè)置地下，地上4m，曝氣池水面標高+，沉淀池水面標高+，池底標高+，污泥斗底標高。接觸氧化池１、設(shè)計說明經(jīng)UASB處理后的廢水，COD濃度仍較高，要達到排放標準必須進一步處理，即采用好氧處理，此工藝擬用接觸氧化池，設(shè)計6座接觸氧化池。２、設(shè)計水質(zhì)水量設(shè)計水質(zhì)表5-1預(yù)計處理效果項目CODBODSS進水水質(zhì)(mg/L)972437280去除率(%)859340出水水質(zhì)(mg/L)14631168（２）設(shè)計水量：Q=1600m3/d=h=s３、設(shè)計計算（１）確定參數(shù)容積負荷率?。篘W=(m3·d)填料層高度?。篐=3m，分三層，每層1米；（２）接觸氧化池填料的總有效容積：（３）接觸氧化池總面積：A=W/H=3=每座接觸氧化池面積f≤25m2，濾池格數(shù)n=F/f=25=，取6個則池長取L=5m，池寬取B=5m。（４）污水與填料的接觸時間為：，取7h（５）接觸氧化池的高度：H0=H+h1+h2+(m-1)h3+h4其中，超高取h1=，填料上部的穩(wěn)定水層深取h2=，填料層間隙高度h3=，填料層數(shù)m=3，配水區(qū)高度h4=。則H0=3+++(3-1)×+=（６）空氣量Ｄ污水需氣量為：D0=18m3/m3則，D=D0Q=18×=1200m3/h=20m3/min鼓風機房設(shè)計1、供氣量本處理需提供壓縮空氣的處理構(gòu)筑物及供風量為：預(yù)曝沉淀池min,接觸氧化池20m3/min，56kPa=。2、供風風壓預(yù)曝沉淀池的供氣壓力為3、鼓風機選擇綜合以上計算，鼓風機總供風量及風壓為Gs=20m3/min，Ps=。所以擬選用RD-127鼓風機三臺，二用一備，該鼓風機技術(shù)性能如下：轉(zhuǎn)速n=1150r/min，口徑DN=125mm，出風量min，出風升壓，電機功率N=15kW。4、鼓風機房布置鼓風機房平面面積尺寸×，鼓風機房凈高，鼓風機房含機房兩間，值班（控制）室一間，鼓風機機組間距不小于。二次沉淀池１、設(shè)計說明接觸氧化池后要設(shè)二次沉淀池，以去除出水中挾帶的生物膜，保證系統(tǒng)出水水質(zhì)。２、設(shè)計水質(zhì)水量水質(zhì)表5-2預(yù)計處理效果項目CODBODSS進水水質(zhì)(mg/L)14631168去除率(%)151550出水水質(zhì)(mg/L)1232784（２）設(shè)計水質(zhì)：Q=1600m3/d=h=s３、設(shè)計計算（１）參數(shù)選?。和Ａ魰r間：T=6h（２）池水尺寸池子有效容積為：V=QT=×6=400m3取池子總高H=，其中超高，有效水深h=3m則池面積：A=V/h=400/3=，池長取L=20m，池寬取B=7m（３）理論上每日的污泥量：（４）污泥斗尺寸取斗底尺寸為×,污泥斗的高度h2=每個污泥斗的容積：設(shè)計1個污泥斗，污泥部分計算１、集泥井池底高程設(shè)置，則最低泥位為，最高泥位。集泥井最低泥位，濃縮池最高泥位則排泥泵抽升所需揚程為，排泥富余水頭。污泥泵吸水管和出水管壓力損失有。則污泥泵所需揚程為：Hh=++=。選用150QW100-15-11型潛污泵，該泵技術(shù)性能為Qb=100m3/h，Hb=，電機功率11kW，出口直徑150，重量280kg。２、污泥濃縮池池子尺寸為：××，其中池子總高，超高，緩沖層高，有效高度；污泥斗尺寸：污泥斗下錐體邊長取，高度取3m。池底高程設(shè)置，池頂高程為。３、污泥濃縮間選用帶式壓濾機將污泥脫水，其型號為DYQ-2000，一套。處理能力為430kg(干)/h。設(shè)備參數(shù)：干泥生產(chǎn)量400~460kg/h，泥餅含水率70%~80%，主機調(diào)速范圍!min，主機功率，系統(tǒng)總功率，濾帶寬度2000mm，濾帶運行速度~min，外形尺寸××，重6120kg。污泥脫水間尺寸：××。方案特點1、本方案以低耗的生化處理工藝為主體，且處理系統(tǒng)有較大的靈活性，以適應(yīng)污水水質(zhì)、水量的變化。2、本廢水處理工程技術(shù)先進實用，工藝合理，在處理水質(zhì)穩(wěn)定達標排放的同時，能獲得蛋白飼料和沼氣，具有顯著的經(jīng)濟效益，實現(xiàn)了環(huán)境效益和經(jīng)濟效益的統(tǒng)一。3、廢水處理后水質(zhì)達到《污水綜合排放標準》（GB8978—1996）二級標準，可直接排放。投資估算編制依據(jù)依據(jù)《某省市政工程費用定額》標準，及《某省市政工程費用定額的補充規(guī)定》中工業(yè)排放工程費率。土石方工程計取地區(qū)材料基價系數(shù)，按《某省市政工程費用定額》中土石方工程費率計算。構(gòu)筑物材料價格根據(jù)市場當時（2004年）價格。國內(nèi)設(shè)備按廠家出廠價格另加運雜費用，引進設(shè)備按岸價另加國內(nèi)運雜費用。土建部分表5-3土建部分投資估算（單位：萬元）序號名稱規(guī)格型號單位數(shù)量估算1格柵鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，××座12集水井鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，13m××座13一級泵房地上式磚混結(jié)構(gòu)，6m×4m×座14氣浮池鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，9m××3m座15調(diào)節(jié)沉淀池鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，14m××座16UASB反應(yīng)器鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，Φ×座67預(yù)曝沉淀池鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，13m××座18接觸氧化池鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，××座69二次沉淀池鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，20m××座19集泥井鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，Φ×座110污泥濃縮池鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，××座211污泥脫水間磚混結(jié)構(gòu)，建筑面積108m2間112鼓風機房磚混結(jié)構(gòu)，×6m×間113二級泵房地下為鋼混結(jié)構(gòu)，地上為磚混結(jié)構(gòu)座114綜合樓磚混結(jié)構(gòu)，建筑面積160m2座115輔助車間磚混結(jié)構(gòu)，建筑面積24m2間216設(shè)備基礎(chǔ)17道路與草坪18合計設(shè)備部分表5-4設(shè)備部分投資估算（單位：萬元）序號名稱規(guī)格型號單位數(shù)量估算備注1一級提升泵100ZZB-15型污水泵臺2１用1備2空壓機6型空壓機臺2１用1備3溶氣罐TR-3型壓力溶氣罐臺14清水泵CK32/13L臺15溶氣釋放器TV-I型溶氣釋放器臺16刮渣機TQ-1型橋式刮渣機臺17減壓釋放閥個18二級提升泵80WG型污水泵臺32用1備9鼓風機TSD-150鼓風機套32用1備10污泥提升泵150QW100-15-11潛污泵臺21用1備11帶式壓濾機DYQ-2000套112自控液位機LZB-65、LZB100套213轉(zhuǎn)子流量計LZB-100套214空氣轉(zhuǎn)子流量計LZB—100套115加藥系統(tǒng)藥劑泵、流量計等套216曝氣裝置穿孔曝氣管套117沼氣柜臺118水封罐臺119填料20螺桿泵GFN65×2A臺121閥與管道22其它22運輸費取設(shè)備費3%23安裝費取設(shè)備費10%24合計工程直接投資土建費用+設(shè)備費=+=萬元其它部分費用工程設(shè)計費：×%=萬元工程調(diào)試費：×%=萬元不可預(yù)見費：×5%=萬元管理費：×3%=萬元稅金：×%=萬元小計：萬元工程總造價（直接費用+間接費用）×=（+）×=萬元工程效益分析經(jīng)濟效益本廢水處理工程處理水量為1520m3/d，在運行過程中每噸廢水提取蛋白飼料，每年可以提取蛋白飼料2736t，UASB處理過程中每年的沼氣產(chǎn)量201萬m3。工程運行成本及運行效益見下表，本廢水處理工程運行費用為萬元/a，運行效益為萬元／a，去除運行成本每年可以獲得萬元的經(jīng)濟效益萬元/a。表5-5運行效益項目數(shù)量單價金額／（萬元／a）工資費13人1200元/月電費85kW元/(kW·h)藥劑費1920元/d維修費總投資×2%折舊費總投資×7%運行成本合計蛋白飼料2736t/a1200元/t沼氣201萬m3/a元/m3運行效益合計社會效益分析隨著經(jīng)濟的發(fā)展，污染治理已成為企業(yè)的一項重要責任，該味精廠淀粉工藝廢水通過此方案的處理，其對環(huán)境的污染削減到最低程度，做到了以廢治廢；執(zhí)行了國家的環(huán)保法規(guī)，對保護當?shù)厮h(huán)境盡到了應(yīng)承擔的義務(wù)；必將得到當?shù)丨h(huán)保部門和周圍群眾的認可；增加了企業(yè)的無形資產(chǎn)，為企業(yè)的生存、發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。第六章技術(shù)經(jīng)濟比較技術(shù)比較氣浮—UASB—SBR法SBR法是序批式活性污泥法（SequencingBatchReactor）的簡稱，早在1914年就已開發(fā)，后經(jīng)美國Irvine教授等的研究改進，并于1980年在印地安那州實施，取得滿意的效果從而得到廣泛的推廣。序批式活性污泥法工藝由按一定時間順序間歇作運行的反應(yīng)器組成。SBR工藝的一個完整的操作過程，亦即每個間歇反應(yīng)器在處理廢水時的操作過程包括如下五個階段：進水期；反應(yīng)期；沉淀期；排水排泥期；閑置期。SBR反應(yīng)器的特點：（1）運行操作靈活，效果穩(wěn)定。SBR法在運行操作過程中，可以根據(jù)廢水水量水質(zhì)的變化、出水水質(zhì)的要求來調(diào)整一個運行周期中各個工序的運行時間、反應(yīng)器的混合液的容積變化和運行狀態(tài)來滿足多功能的要求；（2）工藝簡單，運行費用低。SBR原則上不需要二沉池、回流污泥及設(shè)備，一般情況下不必設(shè)調(diào)節(jié)池，多數(shù)情況下可以省去初沉池。SBR法的工藝簡單，便于自動控制。SBR系統(tǒng)構(gòu)筑占地面積少、節(jié)省投資；（3）反應(yīng)推動力大，凈化速率高。在采用限制曝氣和半限制曝氣方式運行時，有機物濃度的變化在時間上是一個理想的推流過程，從而使它保持了最大的反應(yīng)推動力。（4）能有效防止絲狀菌膨脹。限制曝氣的SBR最不容易出現(xiàn)污泥膨脹；（5）SBR法的運行效果穩(wěn)定，即無完全混合的跨越流，也無接觸氧化法中的溝流；（6）對水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)性強，耐沖擊負荷。氣浮—UASB—接觸氧化法生物接觸氧化法是具有活性污泥與生物濾池優(yōu)點的生物膜法，生物接觸氧化池內(nèi)設(shè)置填料，填料淹沒在廢水中，填料上長滿生物膜，廢水與生物膜接觸過程中，水的有機物被微生物吸附、氧化分解和轉(zhuǎn)化成新的生物膜。從填料上脫落的生物膜，隨水流到沉淀池后被除去，廢水得到凈化．1、優(yōu)點：（1）由于填料的比表面積大，池內(nèi)充氧條件好，氧化池內(nèi)單位容積的生物量高于活性污泥法曝氣池及生物濾池，可以達到較高的容積負荷；（2）因污泥濃度高，當有機容積負荷較高時，其Ｆ／Ｍ仍保持在一定水平，因此污泥產(chǎn)量與活性污泥法相當．2、缺點：（1）使用生物接觸氧化池時，如果設(shè)計或者運行不當，易引起填料堵塞，影響處理效果；（2）此方案所需構(gòu)筑物過多，占地面積大，建設(shè)投資大；（3）處理后的出水較渾濁，有機物去除率較低；（4）需要較多的填料和填料支撐結(jié)構(gòu)。經(jīng)濟比較表6—1工藝方案技術(shù)經(jīng)濟比較表序號項目氣浮-UASB-SBR法氣浮-UASB-接觸氧化法1處理能力（m3/d）160016002進水水質(zhì)（mg/L）BOD590009000COD1500015000SS70007000PH4～64～63出水水質(zhì)(mg/L)BOD5≤22≤27COD≤97≤125SS≤84≤84PH6～96～94要求管理水平較簡單較復(fù)雜5總占地面積(m2)單位占地[m3/(m2?d)]6工程總投資（萬元）單位投資[萬元/（m3?d）]比較結(jié)果由以上內(nèi)容知，兩種工藝從技術(shù)上來說，都能達到預(yù)期的處理效果，而且工藝簡單，污泥處理的難度小，在技術(shù)上都是可行的，且都為成熟工藝，但是氣浮—UASB—SBR法要比氣浮—UASB—接觸氧化法管理簡單，避免了產(chǎn)生二次污染，適合該市污水處理管理技術(shù)水平現(xiàn)狀。從經(jīng)濟上來說，可知氣浮—UASB—SBR法的基礎(chǔ)建設(shè)投資較低，在單位處理成本費用上氣浮—UASB—SBR法較省，考慮在單位處理成本費用上，SBR法處理工藝略低，人員使用較少。方案確定綜合以上對比分析，本工程以采用氣浮—UASB—SBR方案工藝方案作為最終方案。第七章總圖布置平面布置總平面布置原則該淀粉廠污水處理站位于廠區(qū)的南面，處理站東西長，南北長69m，總占地面積6286m2。其中構(gòu)（建）筑物占地面積為，所占比例為%。布置原則：處理構(gòu)筑物與設(shè)施的布置應(yīng)順應(yīng)流程、集中緊湊，以便于節(jié)約用地和運行管理；工藝構(gòu)筑物（或設(shè)施）與不同功能的輔助構(gòu)筑物應(yīng)按功能的差異，分別相對獨立布置，并協(xié)調(diào)好與環(huán)境條件的關(guān)系（如地形走勢、污水出口方向、風向、周圍的重要或敏感建筑物等）。構(gòu)（建）筑物之間的間距應(yīng)滿足交通、管道（渠）敷設(shè)、