屠宰场废水处理毕业设计

word摘要本设计为某某省某屠宰场的废水处理设计。屠宰场在运行生产过程中会产生大量含有高浓度有机物的废水，主要来自于各种牧畜、禽类、鱼类宰杀和加工，是我国最大的有机污染源之一。该屠宰废水处理厂的处理水量为1000m3/d，污水中的各项污染物的指标为BOD为1000mg/L，COD为2000mg/L,NH3-N为30mg/L以与SS为1500mg/L。由于该废水COD和BOD的浓度较大，所以我们要求处理后的污水达到国家的一级排放标准即：BOD25mg/L，COD100mg/L，NH3-N15，SS70mg/L。经分析可知该屠宰场的废水主要包含的是易沉淀的悬浮物和无机物和易生化降解的有机物，所以我们可以采用物理处理和生物处理相结合的方式来进展污水的净化。首先采用物理处理来去除污水中容易沉淀的悬浮物和无机物，然后采用水解酸化-SBR工艺来去除污水中的有机物。具有投资和处理本钱低廉，工艺简单和管理方便等很多方面的优点。关键字：屠宰场废水；水解酸化；SBR工艺30 / 35ABSTRACTThe slaughterhouse waste water is treatment in this design in Hubei Province. A large amount of waste water containing high concentration of organic matter is produce in running of slaughterhouse，The slaughterhouse Waste water is one of the countrys largest organic pollution sources，which main e from slaughtering livestock breedingpoultryfish slaughter processing. The water which needs to treatment in the slaughterhouse waste water treatment plant is 1800m3/d. Various target in the raw waste water is: the concentration of BOD is 1000mg/L, the concentration of COD is 1800mg/L, the concentration of SS is 800mg/L. for the slaughterhouse waste waters COD and BOD is high,so it request the slaughterhouse waste water to meet the national first discharge standards after processing：BOD25mg/LCOD100mg/LSS70mg/LNH3-N15mg/L. After the analysis,the quality of this processing water belongs to the waste water that easy sedimentation of suspended solids and easy biochemical degradation of organic matter. So we can adopting the bination of physical treatment and biological treatment methods to deal with the waste water. Firstly，we can adopting physical treatment to remove the easy sedimentation of suspended solids in waste water，after that，use the process of hydrolytic acidification-SBR to remove the organic matter in waste water. Has the advantages of low processing cost，simple process，easy to management and so on.Keywords：slaughterhouse wastewater； hydrolytic acidification；SBR technology 目 录摘 要IABSTRACTII前 言1第一章 概论21.1 设计任务21.2 设计要求21.3 设计原如此和依据221.3.2 设计依据3第二章 屠宰废水的处理方法32.1 物理处理32.2 生物处理32.2.1 氧化沟42.2.2 间歇式活性污泥处理系统SBR42.2.3 AB法52.2.4 厌氧生物处理5第三章 屠宰场废水处理工艺流程63.1 废水处理工艺确实定63.2 废水处理的工艺流程7第四章 主要构筑物的设计与计算84.1 格栅的设计与计算84.1.1 设计说明884.1.3 格栅的设计计算84.2 调节池的设计114.2.1 调节池的作用114.2.2 调节池的设计与计算114.3 隔油沉砂池的设计124.3.1 设计参数的选择124.3.2 隔油池的计算124.4 水解酸化池的设计144.4.1 设计参数的选择154.4.2 水解酸化池的计算154.5 SBR反响池的设计与计算164.5.1 设计参数的选择164.5.2 反响池各反响周期的计算161718194.5.6 产泥量的计算214.5.7 滗水器224.6 污泥处理局部各构筑物的设计与计算224.6.1 集泥井224.6.2 污泥浓缩池的设计与计算234.6.3 机械脱水间24第五章 污水处理厂的平面布置和高程布置255.1 平面布置255.2 高程布置255.2.1 高程布置原如此255.2.2 高程的计算265.2.3 污水提升泵的设计与选择27第六章 投资估算与运行本钱276.1 投资估算276.1.1 土建局部286.1.2 设备局部286.2 运行本钱28第七章 结论29参考文献30谢 辞31前 言随着我国生活水平的不断提高，人民对物质的追求也不断提高，屠宰行业也在飞快的开展，但由于我国大多数屠宰场并没有设置废水处理与回收利用装置，所以其产生的高浓度的有机废水也对我国环境产生了很严重的影响，成为了我国最大的有机污染源之一。屠宰场所产生的污水主要来自于各种牲畜的屠宰和加工环节，具有水量大，颜色深和有机物浓度高等特点。废水中主要以高浓度含氮有机化合物悬浮物溶解性固体物质油脂蛋白质等为主。1废水中含有大量的固体悬浮物：毛发肉屑骨屑内脏未消化的食物和粪便等，因此有利于运用物理沉淀的方法进展去除。同时废水中的有机物含量高，含有大量的氮磷化合物，可生化性好，利于运用生物方法进展处理。运用物理和生物相结合的处理工艺，同时吸取国外的一些先进的方法，以此来达到处理效果最优的流程。第一章 概论1.1 设计任务1确定工业废水处理站的处理工艺流程与处理构筑物或设备的类型和数量。2对工艺流程中的主要构筑单元的设计与计算，如：格栅、沉砂池、沉淀池、生化反响池、曝气池、SBR反响池、消毒池、污泥浓缩池等。3工业废水处理站平面布置、高程布置设计。4管道水力阻力的计算，水泵、风机等主要设备选型。5工业废水处理工程初步经济核算分析，如人工、药品、设备运行费用等。6采用CAD制图，所需制作图纸：工业废水站平面布置图；工业废水站的工艺流程、高程布置图；主要单体构筑物的三视图。1.2 设计要求1设计选定工艺流程合理，构筑物尺寸计算准确，构筑物选型与主要参数计算准确；2配套设备选型合理；3工业废水处理的经济分析合理；4图纸规X，绘制准确，布局合理；全部要求计算机绘图工业废水处理站平面布置合理，有运输道路和辅助建筑物，泥水处理分区明显；工业废水处理站高程布置合理、水力计算准确；1.3 设计原如此和依据 根据对屠宰场废水的分析和净化后污水的水质要达到要求进展初步的设计，经过计算认证后选择技术上可行，经济上划算合理的方案，最后制定出具体的流程。在保证污水处理效果的同时，还要合理的安排各种资源的综合循环利用，节约废水处理厂的用地，节约劳动力。同时应当合理设计、合理布局，做到技术可行、运行可靠、经济合理。 1.3.2 设计依据 1.国家污水排放的一级标准，废水处理后要求达到：COD100mg/L, BOD525mg/L,SS70mg/L，pH=6.0-9.0，NH3-N15mg/L。第二章 屠宰废水的处理方法 因为废水中含有大量的悬浮物和固体小颗粒，同时含有大量的有机物。所以国内外一般采用物理处理与生物处理相结合的方式来达到污水净化的目的。2.1 物理处理 废水中含有大量的毛发，和较大颗粒的固体废物，因此我们需要先用格栅来进展先期的水质过滤。格栅有一组平行的金属栅条或者栅网制成，安装在污水渠道的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物和漂浮物，如纤维，碎皮，毛发，果皮蔬菜塑胶制品等，一遍减轻后续处理构筑物的处理负荷并使之正常运行。 由于屠宰场废水的水质水量波动较大，所以应设置调节池。可以保证废水不受顶峰流量和浓度变化的影响，使后续管道和构筑物能够正常的运行。 屠宰场废水中含有大量的生物油脂，所以普通的沉淀方法不能满足其需要，所以这里我们选择的是可以去除油脂的隔油沉砂池，在去除废水中固体颗粒的同时，保证生物油脂也能被净化，利于后续操作的正常进展。2.2 生物处理 在当前污水处理技术领域中，活性污泥法是应用最为广泛的生物处理技术之一。活性污泥法于1914年在英国曼切斯特建成实验厂开创以来，已经有100年的历史，随着在实际生产上的广泛应用和技术上的不断改革创新，特别是近几十年随着对生化反响和净化机理进入了深入的研究，活性污泥法在生物写和反响动力学的理论方面都得到了很好的开展，当前活性污泥法已经成为生活污水，城市污水和有机工业废水的主体处理技术。 但传统的活性污泥处理系统还有很多待解决的问题，如反响器的体积庞大，占地面积大，电耗高，管理复杂等。针对这些问题，一些新的处理工艺研发并成功，可以很好的运用到我们今天对屠宰场废水的处理中。2.2.1 氧化沟 氧化沟又称氧化渠或循环曝气池。是常规活性污泥法的一种改型和开展。1954年荷兰建成了世界上第一座氧化沟污水处理厂。氧化沟污水处理的整个过程如进水、曝气、沉淀、污泥稳定和出水等全部集中在氧化沟内完成，最早的氧化沟不需另设初次沉淀池、二次沉淀池和污泥回流设备。后来处理规模和X围逐渐扩大，它通常采用延时曝气，连续进出水，所产生的微生物污泥在污水曝气净化的同时得到稳定，不需设置初沉池和污泥消化池，处理设施大大简化。 氧化沟一般由沟体、曝气设备、进出水装置、导流和混合设备组成，沟体的平面形状一般呈环形，也可以是长方形、L形、圆形或其他形状，沟端面形状多为矩形和梯形。氧化沟由于其独特的水流形态，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以将其分为缺氧区和富氧区，用以进展硝化和反硝化，从而达到脱氮的效应。氧化沟具有出水水质好、抗冲击负荷能力强、除磷脱氮效率高、污泥易稳定、能耗省、便于自动化控制等优点，所以被越来越多的污水处理厂所应用。22.2.2 间歇式活性污泥处理系统SBR SBR是序列间歇式活性污泥法的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反响替代稳态生化反响，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。 间歇式活性污泥处理系统的间歇式运行，是通过其主要的反响容器-曝气池的运行操作来实现的。曝气池的运行操作，主要是由1流入：2反响：3沉淀：4排放：5待机等5个工序组成，这5个工序都在曝气池最后一个反响容器中进展和实施。2 1流入工序 污水注入，注满后再进展反响，从这个方面说，反响容器起到了调节池的作用，因此反响器对水质和水量的变化有一定的适应性。同时在注入阶段，根据工艺上的其他要求，也可以配合进展其他的操作，如曝气，搅拌等 2反响工序 这是本工艺最重要的一道工序，污水注入到达预定高度后，反响即开始进展，根据污水处理的目的，如BOD去除，硝化和反硝化等，才去不同的技术措施。BOD去除-硝化反响的阶段，所需曝气的时间较长，而在进展反硝化反响时，应该停止曝气，是反响器处于缺氧和厌氧状态，同时进展缓慢的搅拌。 3沉淀工序 本工序相当于活性污泥连续处理系统的二次沉淀池。应该停止曝气和搅拌，是反响器处于静止阶段，使活性污泥和水进展别离。沉淀的时间一般为1.5-2.0h。 4排放工序 经过沉淀后产生的上清液，做为处理水排放。一直降到最低水位，在反响器残留一局部活性污泥，作为种泥。 5待机工序 也称闲置工序，即在处理水排放后，反响器处于静止状态，等待下一个操作周期开始的阶段。 SBR工艺是一种系统简单，但处理效果很好的污水生物处理系统。同时也是一种新型的污水处理工艺，有些地方可以得到改良，以此来产生更好的处理结果。将其与水解酸化反响相结合，简称水解酸化-SBR工艺，通过水解酸化反响能够改善污水的可生化性，有利于提高低一步工序曝气反响的效果，使处理结果可以达到更优。2.2.3 AB法 AB法污水处理工艺，是吸附-生物降解工艺的简称。主系统主要由A段和B段组成，A段由吸附池和中间沉淀池组成，B段由曝气池和二次沉淀池组成，两段都设有独立的污泥回流系统，并且完全分开，互不影响。所以每段都能培育出各自独特的，适合于本段水质特性的微生物种群。 A段的负荷高，污泥产率也高。A段对污染物的去除主要通过生物的吸附作用，这样很多重金属和难降解的有机物以与一些含氮磷的营养物质都能通过A段得到一定的去除，因此，大大减轻了B段的负担。B段承受经过A段处理过的水，水质和水量都比拟稳定，有利于B段的生化功能的展开。22.2.4 厌氧生物处理 厌氧生物处理是利用厌氧微生物对废水处理的方法。有机物不能完全降解，有一局部转化为甲烷，可以作为能源利用。 在厌氧条件下,形成了厌氧微生物所需要的营养条件和环境条件,利用这类微生物分解废水中的有机物并产生甲烷和二氧化碳的过程。 高分子有机物的厌氧降解过程可以被分为四个阶段：水解阶段、发酵(或酸化)阶段、产乙酸阶段和产甲烷阶段。 1水解阶段水解可定义为复杂的非溶解性的聚合物被转化为简单的溶解性单体或二聚体的过程。 2发酵或酸化阶段发酵可定义为有机物化合物既作为电子受体也是电子供体的生物降解过程，在此过程中溶解性有机物被转化为以挥发性脂肪酸为主的末端产物，因此这一过程也称为酸化。 3产乙酸阶段在产氢产乙酸菌的作用下，上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以与新的细胞物质。 4产甲烷阶段，乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇被转化为甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。 目前应用比拟广泛一些厌氧生物处理工艺主要是普通消化池、厌氧接触消化池、升流式厌氧污泥床、厌氧颗粒污泥膨胀床。随着世界上能源问题的越来越紧X，厌氧处理也越来越多的被应用于很多污水的处理，体系也越来越完善，具有动力消耗少，无需供氧等很多优点。第三章 屠宰场废水处理工艺流程3.1 废水处理工艺确实定 由于屠宰场的废水中含有BOD和COD浓度很高，所以主要的处理工艺我们选择生物处理，相较于物化处理，生物处理能够更有效的去除水中的BOD和COD。而且本钱更小，运行效率更高。 经过对于各种处理工艺的比拟，本设计主要的处理工艺选择SBR与水解酸化相结合的工艺。水解酸化-SBR做为一种很成熟的工艺，在很多屠宰场的废水处理中得到了应用，因为其投资本钱相对较低，工艺流程简单，占地面积少，出水的水质完全可以达到要求。3最重要的是其除氮的效果也十分理想，所以十分适合对屠宰场的废水进展处理。 水解酸化-SBR工艺采用的是厌氧和好氧相结合的工艺，本工艺对废水的水量和有机负荷的冲击有较好的缓冲能力，而且工艺流程简单，处理本钱低廉，十分适合小型的肉类屠宰场的废水处理。3.2 废水处理的工艺流程 污水先通过格栅过滤，去除污水中的毛发与较大的固体颗粒物，然后进入到调节池稳定废水的水质和水量，因为废水中含有大量的生物油脂，所以我们需要用隔油沉淀池来对废水中动物油脂和大颗粒的有机物进展沉淀去除，沉淀的废渣排入到污泥浓缩池进展后续的处理。 通过隔油沉淀池的污水，继续通入到水解酸化池里，在厌氧的环境中将废水中非溶解性的有机物转化为转变为可以溶解的有机物，使其中难于生化降解的有机物转变为易降解的。从而改变了污水的可生化性，有利于后续SBR工艺的进展。水解酸化后的污水继续排放到SBR反响池内，经过流入，反响，沉淀，排放，静置5个工艺程序，具体的就是进展进水，生物降解，硝化和反硝化除氮，最后沉淀别离这几个过程。本工艺产生的污泥排放到污泥浓缩池内，再通过脱水后外运。鼓风机 具体的处理工艺流程见如下图外运排水进水上清液污泥污泥污泥污泥脱水间污泥浓缩池SBR水解酸化池隔油沉砂池调节池格栅图3-1 工艺流程图表3-2 各主要处理单元的去除率CODmg/lBODmg/lSSmg/lNH3-Nmg/l色度倍隔油沉砂池进水水质200010001500305000出水水质1600750750304000去除率20%25%50%020%水解酸化池进水水质1600750750304000出水水质800450300211000去除率50%40%60%30%75%SBR反响池进水水质800450300211000出水水质1002570550去除率87.50%94%77%76%95%出水水质1002570550第四章 主要构筑物的设计与计算4.1 格栅的设计与计算4.1.1 设计说明格栅是一种截留废水中粗大污物的预处理设施。是由一组平行的金属栅条制成的金属框架，斜置在废水流经的渠道上，或泵站集水池的进口处，用以截阻大块的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物，以免堵塞水泵和沉淀池的排泥管。截留效果取决于缝隙宽度和水的性质。按栅条间隙，可分为粗格栅50-100mm、中格栅10-40mm、细格栅3-10mm三种，按清渣方式可分为人工清渣格栅和机械清渣格栅两种。 过栅流速采用0.3m/s； 栅条净间隙本设计取e=10mm； 格栅的安装倾角一般采用450-750；4.1.3 格栅的设计计算2（1） 最大设计流量 平均日流量 式4-1 即 取污水的总变化系数K总 最大设计流量 式4-2 代入可得1格栅的间隙数 最大设计流量Qmax3/s，假设格栅倾角=60,栅条间隙e=0.01m，栅前水深h=0.4m，过栅流速v=0.3m/s，代入公式得 式4-3式中，n栅条间隙数，个； Qmax最大设计流量，m3/s； 格栅倾角，度； e栅条间隙，m； h栅前水深，m； v过栅流速，m/s。 即 取20个 2格栅宽度 B (式4-4) 代入可得3进水渠道渐宽局部长度 L1 假如进水渠宽B1=0.25m；渐宽局部展开角度a1=20，代入公式可得： 式4-5 即4栅槽与出水渠连接处的渐宽局部长度 L2 5过栅的水头损失 h 因为格栅条为矩形断面，所以我们取k=3，2。代入公式可得： 式4-6 式4-7m 式4-8 式中，h1通过格栅的水头损失，m； k系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般取3； h0计算得出的水头损失； 阻力系数，与栅条断面形状有关； g重力加速度，m2/s；系数，与栅条断面形状有关。 6栅槽总高度 H 取栅前渠道超高h2=0.3m，代入公式可得 式中，H栅后槽总高度，m； h1水头损失，m； h2栅前渠道超高，m； h栅槽中水深，m。 (7) 栅槽的总长度L ，进水渠道渐宽段长度L1=0.2m.，出水渠道渐窄段长度L2=0.1m，栅前高度H1=h+h2=0.7m，进水渠展开角度=600 ，代入公式得： 式4-9 （8） 每日栅渣量 W 因本设计最大流量Qmax3/s，所以取污水量总变化系数K总3格栅渣/103m3废水，代入公式得： 式4-10m33/d 所以应该采用人工清渣的方式来进展清理。 式中，W每日清渣量，m3/d； Qmax最大设计流量，m3/s； W1栅渣量标准，m3栅渣/103m3污水，取0.1-0.01，粗格栅用小值，细格栅用大值； K总生活污水流量总变化系数。4.2 调节池的设计4.2.1 调节池的作用 无论是工业废水，还是城市污水和生活污水，水量水质在一天24小时内都有变化，而对于有些反响对水质、水量和冲击负荷较为敏感，所以对于废水处理作用以适当尺寸的调节池，对水质、水量的调节是后续反响稳定运行的保证。调节池的作用是均质和均量，使某一时段高浓度的酸性或碱性的废水可以得到稀释，短期排除的高温废水可以能够混合降温，可以减轻后续后续构筑物处理的负担，为生物处理创造一个良好的环境。24.2.2 调节池的设计与计算 调节时间这里我们取为T=4h，所以调节池的容积 式4-11 假设池的有效深度为h=2.5m，其中超高为0.5m，如此池的外表积 式4-12 设计调节池为长方形，取长宽各为12m，12m，保护水深h1位0.5m，即调节池的深度H为 综上所述：调节池的规格为12m12m3m。 在池底设置集水坑，水池底以i=0.01的坡度坡向集水坑，集水坑内设置潜污泵。4.3 隔油沉砂池的设计 隔油沉沙池主要是用来别离污水中的浮油和泥沙的构筑物，它是利用油与水之间的密度差异来进展油水别离的。在池中，相对密度大于1的油上浮于水面，相对密度大于1的泥沙如此沉于池底，所以隔油池又有沉淀池的作用，但其主要的功能还是用于别离污水中的浮油。 国内外目前普遍采用的是平流式隔油池和斜板斜管隔油池，本次设计我们采用平流式隔油池来进展油水别离。平流式隔油池由池体，刮油刮泥机和集油管组成。废水从一端流进，另一端流出，由于在池内水的流速很慢，相对密度小于1的油杂质在浮力的作用下上浮，并且聚集在池的外表，通过设在次外表的集油管和刮油机收集浮油，而密度大于1的杂质如此沉于贮砂斗中。4.3.1 设计参数的选择1停留时间T，一般取用1.5h-2h，本设计取T=2h； 2水平流速v，一般采用2-5mm/s，本设计采用v=2mm/s； 3隔油池超高h1，一般不应小于0.4m，本设计采用h1=0.5m； 4工作水深一般在1.5-2.0m之间； 5隔油池每格的宽度B，一般为整数； 6隔油池的间隔数n，不得小于24.3.2 隔油池的计算4 1隔油池的有效容积V 式4-13 式中：Qmax废水最大流量，m3/h； T废水在隔油池内的停留时间，h。 2隔油池的过水断面面积 A 式4-14 式中 v废水在隔油池内的水平流速，本次设计取3mm/s。 代入可得 3 隔油沉沙池的总高度 本次设计采用机械去除浮油，所以设隔油池每格的宽度B=4.5m，间隔数n=2，代入公式可以可得隔油沉砂池的工作水深 式4-15 式中：A过水断面积，m2； B隔油池每个格间的宽度，m； h隔油池工作水深，m； n隔油池间隔数。 假如池子的超高h1为0.5m，如此池子的总高度 4隔油池的有效池长L 式4-16 5贮砂斗各局部尺寸计算 由于采用机械刮泥，所以池底无需坡度，在进水口的方向设置污泥斗，由于池子被分为两格，每个格子里我们设计一个污泥斗，所以一共设置两个污泥斗，排泥周期为1d，所以产泥量 式4-17 式中：B0，B1污水进出水的悬浮物浓度，kg/L； t排砂时间的间隔，d 本设计取t=1；污泥的容重，取其为1000kg/m3； P0污泥的含水率，取其为97%。 代入可得 如此每座沉淀池的污泥量 取贮砂斗的上口长宽各为a1=2，b1=2m；贮砂斗的下底长宽a2=1m，b2=1m,斗壁的倾角取为600 贮砂斗的高 式4-18 所以单个贮砂斗的容积 式4-192=13.4W=12.5，所以设计满足要求 7除油除渣设备 隔油池内设一台机械刮油刮泥机，上撇浮油，将浮油推向池的末端，并通过集油管收集浮油，达到油水别离的目的；下刮沉沙，使其进入池前端的污泥斗内，再送入污泥浓缩池，经过脱水后外运。4.4 水解酸化池的设计 水解酸化工艺属于升流式厌氧污泥床反响器技术X畴。水解池内分污泥床区 和清水层区，待处理污水以与滤池反冲洗时脱落的剩余微生物膜由反响器底部进入池内，并通过带反射板的布水器与污泥床快速而均匀地混合。污泥床较厚，类似于过滤层，从而将进水中的颗粒物质与胶体物质迅速截留和吸附。由于污泥床内含有高浓度的兼性微生物，在池内缺氧条件下，被截留下来的有机物质在大量水解产酸菌作用下，将不溶性有机物水解为溶解性物质，将大分子、难于生物降解的物质转化为易于生物降解的物质。54.4.1 设计参数的选择 1废水的停留时间T，一般为2.5-4.5h，这里我们取4h； 2池内上升流速：一般控制在0.8-1.8 m/h 较适宜； 3清水区高度的选择，0.5-1.5m为宜； 4反响器分格，本设计分为2格； 5配水方式，采用穿孔管布水器，配水支管出水口距池底200mm。4.4.2 水解酸化池的计算4 水解酸化池的有效容积V 式4-20 式中：Qmax流量，m3/s； T废水在池内的停留时间。 假如池的有效水深h为4m，其中超高为0.5m，所以池子的外表积S 因为本设计中池子被分为两格，所以设每格的长宽各为10m，4.5m。所以本设计中水解酸化池的尺寸为：10m9m 由于反响池的底部可能会积累颗粒物质，砂粒和污泥，需要在池底设置排泥管，将污泥运送至污泥浓缩池内。假如排除污泥含水率P13，如此每日沉淀干污泥重为W1为 式4-21 式中：SO，SP进水和出水的BOD浓度 湿污泥的体积V1为 式4-224.5 SBR反响池的设计与计算5SBR工艺处理污水, 其处理核心处理设备是一个序批式间歇反响器, SBR 省去了许多处理构筑物, 所有反响都在一个SBR 反响器中运行, 通过时间控制SBR反响器各个阶段工艺的进展, 在流态上属于完全混合式, 实现了时间上的推流, 有机污染物随着时间的推移而降解。SBR工艺整个运行周期由进水、反响、沉淀、出水和闲置5个根本工序组成, 都在一个设有曝气器的反响器内依次进展。在整个处理过程中,不断循环这种操作周期, 以实现污水处理目的。 SBR工艺具有的优越性：.工艺流程简单, 运转灵活, 建筑费用低；.对水质水量比变化的适应性强；.较好的除磷脱氮效果；.污泥沉降性能良好；.处理效果良好, 出水可靠。4.5.1 设计参数的选择进水BOD:450mg/L，进水COD:800mg/L；由于SBR为间歇性进水，所以设计2个反响池；反响池的有效高度设为4m，其中超高为0.5m；排水比m：4；MLSS浓度：4000mg/L；BOD污泥负荷：LS=0.18Kg BOD/(Kg MLSSd)。4.5.2 反响池各反响周期的计算 1曝气时间 式4-23 取曝气时间为4h 式中：C0-进水的BOD浓度； m-排水比； LS-MLSS的浓度； X-BOD的污泥负荷。 2沉淀时间 式4-24 取沉淀时间为1h 式中：Vmax104X； h-反响池的有效高度，4m； h1-反响池的超高，0.5m。 即 3进水和排水时间 反响池的运行周期T=3+1+1.5+1.5=8h 即反响周期数 设f=0.85，SVI=90,进水和出水BOD浓度分别为450mg/l，25mg/l如此 污泥的沉降体积为 式4-25 每个池子的有效容积为 式4-26 选定每个池子的尺寸为；长宽都为11m，高度为4m SBR反响池设计运行水位如如下图4-1警报，溢流水位H顶峰水位h5基准水位h4排水完毕水位h3污泥界面h2 图4-1 SBR反响池设计运行水位图 排水完毕时的水位 式4-27 基准水位 式4-28 顶峰水位即为有效水深，所以h5=4m 污泥界面 总需氧量Oa为有机物BOD的氧化需氧量O1、微生物的自身氧化需氧量O2、保持反响池一定的溶解氧O3它们的需氧量之和。即 1有机物氧化需氧量 式4-29 式中：a-去除每1.0kgBOD的需氧量，kgO2/kgBOD,取a=0.5； S0,Sa-进水BOD与出水BOD的浓度，kg/m3； Q-每个池子每个周期的进水量，m3/d。 代入可得 2微生物自身氧化所需要的需氧量 式4-30 式中：b微生物自身氧化系数，kgO2/kgMLSS，b=0.12；= XMLSS浓度，kg/m3； V好氧池有效容积，485m。 即 3维持反响池一定溶解氧的需氧量 式4-31 式中：d好氧池末端溶解氧浓度，取其为1.5mg/L； QR污泥回流浓度，本设计无回流装置，其为0； QT回流混合液量，为0。 即 即反响池的总需氧量 曝气的时间为4h，所以反响池每小时的需氧量 (1) 供氧能力 设混合液的溶解氧DO为1.5mg/L，池内水深4.5m。 查询资料，知其水中溶解氧饱和度在200和300分别为CS(20)=9.17mg/L，CS(30)=7.63mg/L。 微孔曝气器出口的处的绝对压力Pb为 式4-32 假如微孔曝气装置的氧转移效率EA为15%，如此空气离开反响池时氧的百分比为 式4-33 反响池中的平均溶解氧饱和度按最不利温度条件考虑，即温度为30度为 式4-33 温度为20时，反响池中的溶解氧饱和度为 式4-35 水温为300时，标准需氧量 式4-36 式中：氧转移总系数，取其为0.85；氧在污水中饱和溶解度修正系数，取其为0.95；因海拔高度不同而引起的压力系数，此处取其为1； CJ曝气池内平均溶解氧的浓度，取其为2mg/L。 2鼓风能力 取氧利用率 EA为15%，求得曝气空气量为 式4-37 即每小时反响池内需要的空气量为16322=3264m33/min 3布气系统的计算 每个曝气池由一个曝气干管通入空气，然后被分流成5个空气支管，每根空气支管上设计30个曝气器，如此每个曝气器的曝气量为 假如空气干管流速v1为15m/s，支管流速v2为10m/s，小支管流速v3为5m/s .空气干管直径 式4-38 选用DN为200mm的钢管.空气支管直径 式4-39 选用DN为100mm的钢管.空气小支管直径 式4-40 选用DN为60mm的钢管4.5.6 产泥量的计算 SBR的剩余污泥主要来自微生物代谢的增殖污泥，还有一局部是由进水悬浮物沉淀形成。SBR生物代谢产泥量为 式4-41 式中：a微生物代谢增值系数，kgVSS/kgBOD，取其为0.7； b微生物自身氧化率，取其为0.05。代入可得 假如排出污泥的含泥量为99.7%，如此排泥量为 式4-42 由于考虑到一定的安全系数，如此每天的排泥量为25m3/d4.5.7 滗水器 现在的SBR工艺一般都采用滗水器排水。滗水器排水过程中能随水位的下降而下降，直至到达设计最低排水位，上清液通过滗水器排出。滗水器排水均匀，不会扰动以沉淀的污泥层。滗水器在运行过程中设有线位开关，保证滗水器在安全行程内工作。为防止水面浮渣进入滗水器被排走，滗水器排水口一般都淹没在水下一定深度。6 目前SBR使用的滗水器主要有螺旋式滗水器、套管式滗水器和虹吸式滗水器三种。本设计采用旋转式滗水器，采用XPS200旋转式滗水器，滗水深度最大为3.0m，处理流量为200m3/h，满足本次设计的需要。4.6 污泥处理局部各构筑物的设计与计算 污水在各个构筑物的处理过程中大局部污染物质转化为污泥，由于生污泥含水率高，有机物含量较高，不稳定，还含有致病菌和寄生虫卵，假如不妥善处理，将造成二次污染。因此，必须对污泥进展处理。由于污泥中的含水率高达99%以上，导致污泥的体积非常大，对污泥的后续处理造成很大的困难。所以我们必须先要对污泥进展浓缩，降低其含水率，然后通过脱水机进展脱水处理，最后外运进展填满或者回收利用等处理。4.6.1 集泥井 根据前边计算所知，每日排泥量V 为隔油沉砂池，水解酸化池，SBR反响池所排出污泥的综合 V=W+Qs+V1=25+25+26=76m3/d 每天产生的污泥需要在2h内抽完，集泥井的容积定为污泥提升泵20min提升污泥的体积 设计有效泥深为2.2m，设计池子的长宽各为3m，2m，集泥井为地下式，池顶加盖，潜污泵抽送泥，池子超高为0.3m 如此集泥井尺寸：3m2m2.5m。 选用NL769型立式污泥提升泵，其处理流量为50-70m3/h，扬程为9-10m，功率为3kw/h，机泵重量为90kg。4.6.2 污泥浓缩池的设计与计算5 1设计说明 通过污泥浓缩可以降低污泥中的含水率，从而减少污泥的体积，大大减少后续中机械脱水设备所需的容量，同时可减少运送污泥管道和泵的尺寸，降低了运行的本钱。污泥浓缩的主要工艺有重力浓缩，气浮浓缩和离心浓缩。根据实际需要，本工艺选择重力浓缩的方法对污水进展浓缩处理。 2设计参数的选择 假如进水污泥污泥固体浓度C1=8kg/m3，浓缩后使污泥固体浓度为C2=30kg/m3，污泥含水率P2为97%，选取污泥固体通量为30kg/(m2d)，污泥的浓缩时间为16h。 3设计与计算 浓缩池污泥的总流量即为隔油沉砂池与水解酸化池和SBR反响池产生的污泥总和，即污泥总量Qt=76m3/d 浓缩池的外表积 式4-43 设计浓缩池为圆形，如此池子的直径为 式4-44 浓缩池的有效水深h1为 式4-45 式中：h1浓缩池工作局部的有效水深 ，m； T浓缩时间，h，取16h； Q污泥量，m3/d。 即 设超高h2=0.3m，缓冲层高度h3=，浓缩池设机械刮泥，池底坡度i=0.05，污泥斗上底直径D1=3.0m，下底直径D2=1.5m，斗壁与水平面的倾角为55，如此池底坡度造成的深度h4为 式4-46 污泥斗的高度h5为 式4-47 浓缩池的总高度H 浓缩池上层产生的上清液排入到调节池中，底部浓缩后的污泥通入到污泥脱水机中进展脱水处理，浓缩池每天可以产生的污泥为 式4-484.6.3 机械脱水间 污泥经浓缩后，还有96%的含水率，体积仍很大，为了综合利用和最终处理，需对污泥做脱水处理。33/h，滤带运行速度为0.66m/s，主机功率为0.75kw，设备质量为2200kg，外形尺寸为4500mm2230mm1150mm。第五章 污水处理厂的平面布置和高程布置5.1 平面布置 在污水厂厂区内有各处理单元构筑物、连通个处理构筑物的管渠以与其他管线、辅助性构筑物、道路以与绿地等。总体上布置原如此应该遵循：处理构筑物布置紧凑，节约用地；最大可能减少沿程和局部水头损失；处理构筑物应尽可能的按流程布置，充分的利用地形。污水和污泥管道，应尽可能利用重力自流7。同时具体布置应遵循以下的原如此7： 1各处理单元构筑物的平面布置.贯穿连接各处理构筑物之间的管渠要便捷直通防止迂回曲折。 .土方量做到根本平衡，并避开劣质土壤地段。 .在处理构筑物之间应该保持一定的距离，以保证连接收渠的要求，一般间距可取210m。某些特殊构筑物间距按规X规定。 .各处理构筑物在平面上应该考虑适当的紧凑。 2管渠的平面布置 .在各处理单元构筑物之间，设有贯穿连接收的管渠。此外还应设有能使各处理构筑物独立运行的管渠，当某一处理构筑物因故停工时，使其后续构筑物仍能正常运行。 .应该设有超越全部处理构筑物的直接排放水体的排放管。 .在厂区内还应设有给水管，污水管以与输配电管线。 3辅助性建筑物的平面布置 辅助性建筑物的位置应根据方便，安全等原如此来布置。在污水内应该合理的修筑道路，方便运输。应该扩大植树绿化美化厂区，改善卫生条件。按照规定污水处理厂的绿化面积不得少于30%。总上所述，污水处理厂的平面布置见污水厂的平面布置图。 5.2 高程布置5.2.1 高程布置原如此 污水处理厂高程布置的任务是：确定各处理构筑物和泵房等的标高，选定各连接收渠的尺寸并决定其标高。计算决定各局部的水面标高，以使污水能按处理流程在处理构筑物之间通畅地流动，保证污水处理厂的正常运行。 污水厂高程布置原如此： 1应该考虑远期的开展需要，增加水量的预留水头。 2协调好高程布置平面布置的关系，做到既减少占地，又有利于污水、污泥输送。 3防止各个处理构筑物之间跌水等浪费水头的现象，应该充分的利用地势的差异，实现水体的自流。 4应尽可能使污水处理工程的出水管渠高程不受洪水顶托，并能自流。 水处理厂的水流常依靠重力流动，以减少运行费用。因此，必须要准确计算其水头损失。水力计算时，应选择一条距离最长、水头损失最大的流程来进展计算，而且还应适当留有余地，以使实际运行时能有一定的灵活性。5.2.2 高程的计算 本设计以地面的相对标高为0.00m，进水管道的标高为0.5m，废水最后通过埋地管道排出，满地管道标高为0.8m。各构筑物的水头损失以现阶段的经验和研究来看，沿程损失可以由公式5-1计算，局部损失可以由公式5-2计算，总损失由5-3来计算9 管道沿程水头损失为 式5-1 式中：i水力坡度； L构筑物的间距。 局部水头损失为 式5-2 式中：局部阻力系数，取1.5； v水流流速，m/s。 总损失H为 式5-3 式中：h1构筑物的水头损失。 构筑物自身的