[優(yōu)秀畢業(yè)論文]鞍山市10萬立方米每天生活污水SBR處理工藝設(shè)計(jì)

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1、 目 錄 0引言 ……………………………………………………………………………1 1 概述……………………………………………………………………………2 1.1設(shè)計(jì)任務(wù)和依據(jù)………………………………………………………………2 1.1.1設(shè)計(jì)任務(wù)……………………………………………………………………2 1.1.2設(shè)計(jì)依據(jù)……………………………………………………………………2 1.2設(shè)計(jì)要求………………………………………………………………………2 1.2.1污水處理廠設(shè)計(jì)原則………………………………………………………2 1.2.2污水處理工程運(yùn)行過程中應(yīng)遵循的原則……………………

2、……………3 1.3設(shè)計(jì)參數(shù)………………………………………………………………………3 1.4鞍山市城市環(huán)境條件概況……………………………………………………3 1.4.1地理位置……………………………………………………………………3 1.4.2氣象水文……………………………………………………………………3 2 工藝比較分析 …………………………………………………………………5 3 設(shè)計(jì)計(jì)算 ………………………………………………………………………8 3.1原始設(shè)計(jì)參數(shù)…………………………………………………………………8 3.2格柵……………………………………………………………………

3、………8 3.2.1設(shè)計(jì)說明……………………………………………………………………8 3.2.2設(shè)計(jì)參數(shù)……………………………………………………………………9 3.2.3設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………………………………9 3.3污水提升泵房………………………………………………………………11 3.4 泵后細(xì)格柵…………………………………………………………………11 3.5 曝氣沉砂池…………………………………………………………………12 3.5.1 設(shè)計(jì)說明…………………………………………………………………12 3.5.2 設(shè)計(jì)參數(shù)………………………………………………

4、…………………13 3.5.3 設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………………………13 3.6 SBR池…………………………………………………………………………15 3.6.1 設(shè)計(jì)說明…………………………………………………………………15 3.6.2 SBR反應(yīng)池容積計(jì)算………………………………………………………16 3.6.3 SBR運(yùn)行時(shí)間與水位控制…………………………………………………18 3.6.4 排水口高度和排水管管徑………………………………………………19 3.6.5 排泥量及排泥系統(tǒng)………………………………………………………19 3.6.6 需氧量及曝

5、氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………20 3.6.7 空氣管計(jì)算………………………………………………………………22 3.6.8 潷水器……………………………………………………………………23 3.7 鼓風(fēng)機(jī)房……………………………………………………………………24 3.8 絮凝反應(yīng)池…………………………………………………………………24 3.8.1 設(shè)計(jì)說明…………………………………………………………………24 3.8.2 設(shè)計(jì)參數(shù)…………………………………………………………………25 3.8.3 設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………………………25 3

6、.9 濾池…………………………………………………………………………27 3.9.1 設(shè)計(jì)說明…………………………………………………………………27 3.9.2 設(shè)計(jì)參數(shù)…………………………………………………………………28 3.9.3 設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………………………28 3.10 接觸消毒池………………………………………………………………29 3.10.1 設(shè)計(jì)說明………………………………………………………………29 3.10.2 設(shè)計(jì)參數(shù)………………………………………………………………30 3.10.3 設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………

7、……………30 3.11 污泥處理系統(tǒng)……………………………………………………………31 3.11.1 污泥水分去處的意義和方法…………………………………………31 3.11.2 各部分尺寸計(jì)算………………………………………………………31 3.11.2．1 集泥井………………………………………………………………31 3.11.2．2 污泥濃縮池…………………………………………………………33 3.11.2．3 污泥貯柜……………………………………………………………34 3.11.2．4 污泥脫水泵房………………………………………………………34 3.11.2．5 污泥棚………

8、………………………………………………………35 3.11.3 堆肥……………………………………………………………………35 4附屬構(gòu)筑物規(guī)劃………………………………………………………………36 5污水廠平面布置………………………………………………………………37 5.1平面布置一般原則…………………………………………………………37 5.2建筑物之間的距離………………………………………………………37 5.2.1 防火………………………………………………………………………37 5.2.2 自然采光和通風(fēng)…………………………………………………………38 5. 3 廠內(nèi)道路…………

9、…………………………………………………………38 5. 4 總論…………………………………………………………………………38 6污水高程布置…………………………………………………………………39 6.1高程布置任務(wù)………………………………………………………………39 6.2高程布置原則………………………………………………………………39 7主要儀表………………………………………………………………………41 7.1 SBR池…………………………………………………………………………41 7.2消毒池………………………………………………………………………41 7.3污泥濃縮池…………

10、………………………………………………………41 8 投資估算………………………………………………………………………42 8.1估算范圍……………………………………………………………………42 8.2編制依據(jù)……………………………………………………………………42 8.3材料價(jià)格……………………………………………………………………42 8.4項(xiàng)目總投資…………………………………………………………………42 9工程環(huán)境、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益……………………………………………………44 9.1工程環(huán)境效益………………………………………………………………44 9.2工程社會(huì)效益…………………

11、……………………………………………44 9.3工程經(jīng)濟(jì)效益………………………………………………………………44 10消防、安全、土建工程和勞動(dòng)定員…………………………………………45 10.1消防…………………………………………………………………………45 10.2安全…………………………………………………………………………45 10.3土建工程……………………………………………………………………45 10.4勞動(dòng)定員……………………………………………………………………45 11環(huán)境保護(hù)………………………………………………………………………46 11.1 施工過程中對(duì)環(huán)境影

12、響及對(duì)策…………………………………………46 11.1.1 對(duì)交通的影響及緩解措施……………………………………………46 11.1.2 揚(yáng)塵的影響……………………………………………………………46 11.1.3 噪聲的影響……………………………………………………………46 11.1.4 生活垃圾的影響………………………………………………………46 11.1.5 棄土的影響及對(duì)策……………………………………………………47 11.1.6 對(duì)地下水的影響………………………………………………………47 11.2 項(xiàng)目建成后的環(huán)境影響及對(duì)策…………………………………………47 12安全

13、措施………………………………………………………………………48 12.1抗震…………………………………………………………………………48 12.2抗洪…………………………………………………………………………48 12.3防不良地質(zhì)…………………………………………………………………48 12.4防暑…………………………………………………………………………48 12.5合理利用風(fēng)向………………………………………………………………48 12.6減振降噪……………………………………………………………………48 12.7防火防爆……………………………………………………………………48 1

14、2.8 防高溫高壓………………………………………………………………48 12.9 其它………………………………………………………………………49 結(jié)論………………………………………………………………………………50 致謝………………………………………………………………………………51 參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………52 附錄A……………………………………………………………………………54 附錄B……………………………………………………………………………62 鞍山市10萬m3/天生活污水SBR處理工藝設(shè)計(jì) 摘要 鞍山市是一座以鋼鐵工業(yè)為主，石油

15、、化工、機(jī)械制造、紡織等行業(yè)兼?zhèn)涞木C合性工業(yè)城市，是遼寧省中部的重要工業(yè)城市之一。這里人口稠密，污水排放量大，如果不能得到很好的處理與處置，將會(huì)對(duì)市民的正常生活造成影響。所以使用SBR工藝設(shè)計(jì)一個(gè)鞍山市的污水處理廠。 SBR是序列間歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法。 與傳統(tǒng)污水處理工藝不同，SBR技術(shù)采用時(shí)間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)沉淀。它的主要特征

16、是在運(yùn)行上的有序和間歇操作，SBR技術(shù)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，無污泥回流系統(tǒng)。經(jīng)過這個(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。 關(guān)鍵詞：鞍山；SBR工藝；生活污水；污泥 City 100,000m3/d sanitary sewage SBR of Anshan deals with technological design Abstract Anshan is that one takes steel and iron indu

17、stry as the core, such diversified industrial cities where the trade combines with as petroleum , chemical industry , machine-building , textile ,etc., it is one of the important industrial cities of the middle part of Liaoning Province. Here is populous, the sewage is large in emission, if cant get

18、 very good treatment and handle , will cause influence on citizens normal life. So use a sewage treatment plant of Anshan of technological design of SBR. SBR is the abbreviation of the intermittence type active mud law (Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process ) of the array, it is one kin

19、d that exposes to the sun the active mud sewage treatment technology that the angry way operates according to the intermittence , also called the criticizing type law of active mud of preface. Different from traditional sewage disposal craft, SBR technology adopt operation mode that time cut apart

20、substitute operation mode that space cut apart, stabilize biochemistry is it substitute stable state biochemistry react , quiet to put ideal precipitate and substitute the traditional dynamic sediment to react. On main characteristic of it operate in order and intermittence operate, core, SBR of tec

21、hnology that SBR reacts in the pool, this pool collects melting , sinking for the first time , function that biodegradation , two sink ,etc. in one pond, there is no mud backset current system. Can reach the designing requirement through the waste water of this waste water treatment craft , can disc

22、harge directly . Mud that produce after concentrating , pressing and straining etc. dealing with , go on compost produce sure economic benefits. Key words: Anshan ；SBR craft；sanitary sewage ；mud 0 引言 水是人類的生命之源。它孕育和滋養(yǎng)了地球上的一切生物，并從各個(gè)方面為人類服務(wù)。水的用途大致有以下幾個(gè)方面：生活用水、工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)用水、漁業(yè)用水、交通運(yùn)輸用水等。一般情況下，與人類

23、生產(chǎn)和生活密切相關(guān)的前三種用水不能大規(guī)模取用海洋咸水，而只能取用淡水。 但是，水環(huán)境中的淡水資源卻很少，僅占總量的2.53％，而目前能供人類直接取用的淡水資源僅占0.22％，加之自然水源的季節(jié)變化和地區(qū)差異，以及自然水體遭到的普遍污染，致使可能直接取用的優(yōu)質(zhì)水量日益短缺，難以滿足人們生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)日益增長的需求，因此保護(hù)和珍惜水資源，是整個(gè)社會(huì)的共同職責(zé)。就我國而言，淡水資源人均不超過2545立方米，不到世界人均值的1/4，因此我們更應(yīng)該保護(hù)和珍惜水資源。 鞍山市地處遼寧省中部，是遼寧省的交通要塞。作為遼寧省的第三大城市，鞍山人口稠密，污染相對(duì)嚴(yán)重，給人們的生活帶來了極大的不便，生活廢水

24、造成的污染問題亟待解決。 SBR工藝早在20世紀(jì)初已有應(yīng)用，由于人工管理的困難和繁瑣未于推廣應(yīng)用。此法集進(jìn)水、曝氣、沉淀在一個(gè)池子中完成。一般由多個(gè)池子構(gòu)成一組，各池工作狀態(tài)輪流變換運(yùn)行，單池由撇水器間歇出水，故又稱為序批式活性污泥法。 　　該工藝將傳統(tǒng)的曝氣池、沉淀池由空間上的分布改為時(shí)間上的分布，形成一體化的集約構(gòu)筑物，并利于實(shí)現(xiàn)緊湊的模塊布置，最大的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省占地。另外，可以減少污泥回流量，有節(jié)能效果。典型的SBR工藝沉淀時(shí)停止進(jìn)水，靜止沉淀可以獲得較高的沉淀效率和較好的水質(zhì)。本次設(shè)計(jì)選擇SBR工藝作為鞍山生活污水處理廠工藝的方案。 1概述 1

25、.1 設(shè)計(jì)任務(wù)和依據(jù) 1.1.1設(shè)計(jì)任務(wù) 本設(shè)計(jì)方案的編制范圍是鞍山市生活污水處理工藝，處理能力為10萬m3/d,內(nèi)容包括處理工藝的確定、各構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算、設(shè)備選型、管道鋪設(shè)、平面布置、高程計(jì)算、經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析。完成總平面布置圖、剖面圖、一個(gè)主要構(gòu)筑物的詳圖。 1.1.2 設(shè)計(jì)依據(jù) （1）《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》和《水污染防治法》 （2）《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978－1996》 （3）建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ25.1—89） （4）《畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書》 （5）《畢業(yè)設(shè)計(jì)大綱》 （6）業(yè)主提供的有關(guān)設(shè)計(jì)文件和基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 1.2 設(shè)計(jì)要求 1.2.1 污水處

26、理廠設(shè)計(jì)原則 （1） 污水廠的設(shè)計(jì)和其他工程設(shè)計(jì)一樣，應(yīng)符合適用的要求，首先必須確保污水廠處理后達(dá)到排放要求?？紤]現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件，以及當(dāng)?shù)氐木唧w情況（如施工條件）。在可能的基礎(chǔ)上，選擇的處理工藝流程、構(gòu)（建）筑物形式、主要設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)等。 （2） 污水處理廠采用的各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)必須可靠。設(shè)計(jì)時(shí)必須充分掌握和認(rèn)真研究各項(xiàng)自然條件，如水質(zhì)水量資料、同類工程資料。按照工程的處理要求，全面地分析各種因素，選擇好各項(xiàng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，在設(shè)計(jì)中一定要遵守現(xiàn)行的設(shè)計(jì)規(guī)范，保證必要的安全系數(shù)。對(duì)新工藝、新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)和新材料的采用積極慎重的態(tài)度。 （3） 污水處理廠（站）設(shè)計(jì)必須符合經(jīng)濟(jì)的要求。污水處

27、理工程方案設(shè)計(jì)完成后，總體布置、單體設(shè)計(jì)及藥劑選用等盡可能采用合理措施降低工程造價(jià)和運(yùn)行管理費(fèi)用， （4） 污水廠設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)力求技術(shù)合理。在經(jīng)濟(jì)合理的原則下，必須根據(jù)需要，盡可能采用先進(jìn)的工藝、機(jī)械和自控技術(shù)，但要確保安全可靠。 （5） 污水廠設(shè)計(jì)必須注意近遠(yuǎn)期的結(jié)合，不宜分期建設(shè)的部分，如配水井、泵房及加藥間等，其土建部分應(yīng)一次建成；在無遠(yuǎn)期規(guī)劃的情況下，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)為今后發(fā)展留有挖潛和擴(kuò)建的條件。 （6） 污水廠設(shè)計(jì)必須考慮安全運(yùn)行的條件，如適當(dāng)設(shè)置分流設(shè)施、超越管線、甲烷氣的安全儲(chǔ)存等。 （7） 污水廠的設(shè)計(jì)在經(jīng)濟(jì)條件允許情況下，場內(nèi)布局、構(gòu)（建）筑物外觀、環(huán)境及衛(wèi)生等可以適當(dāng)注意美觀

28、和綠化。 1.2.2 污水處理工程運(yùn)行過程中應(yīng)遵循的原則 在保證污水處理效果同時(shí)，正確處理城市、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各方面的用水關(guān)系，合理安排水資源的綜合利用，節(jié)約用地，節(jié)約勞動(dòng)力，考慮污水處理廠的發(fā)展前景，盡量采用處理效果好的先進(jìn)工藝，同時(shí)合理設(shè)計(jì)、合理布局，作到技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理。 1.3設(shè)計(jì)參數(shù) 鞍山市4166.7m3/h生活污水SBR處理工藝設(shè)計(jì) 表1-1 設(shè)計(jì)要求 項(xiàng)目 進(jìn)水水質(zhì)(mg/l) 出水水質(zhì)(mg/l) BOD COD SS TN TP 180 400 305 30 5 ≤10 ≤50 ≤10 ≤10 ≤0.5 1.4鞍山市城市環(huán)境

29、條件概況 1.4.1地理位置 鞍山市位于東經(jīng)122ｏ10＇~123ｏ13＇與北緯40ｏ27＇~41 ｏ34＇之間，地處遼寧省中部，遼東半島北部，其北距沈陽89km，南距大連308km，通過沈大高速公路及中長鐵路與南北兩大城市連接，地理位置優(yōu)越，對(duì)外交通十分便利。 1.4.2 氣象水文 （1）氣象氣候 本地區(qū)屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明。夏季炎熱多雨，多南風(fēng)；冬季寒冷干燥，多北風(fēng)。常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)镾SW，春季盛行SSW，平均風(fēng)速為4.3m/s；夏季為SSE，平均風(fēng)速為2.9m/s；秋季主導(dǎo)風(fēng)為SE，平均風(fēng)速為2.1m/s；冬季多風(fēng)向?yàn)镹NE，平均風(fēng)速為 2.9m/s；多年年平均風(fēng)速為

30、2.9m/s。年平均氣溫8.3~10ｏC最冷月（一月）平均氣溫-10.3℃，極端最低氣溫-30.4℃，最熱月（七月）平均氣溫29.4℃，極端最高氣溫36.9℃，該區(qū)常年降水量為713.5mm。 （2）地面水系及水文地質(zhì) 鞍山市境內(nèi)的河流有南沙河、運(yùn)梁河、楊柳河，由東向西匯入太子河。運(yùn)梁河穿過鞍山市鐵東、鐵西河郊區(qū)，南沙河則流經(jīng)鞍山北部市區(qū)及西部郊區(qū)。 太子河發(fā)源于遼寧省東部山區(qū)，流經(jīng)新賓縣、本溪市、遼陽市、鞍山市和海城市五個(gè)市縣，在三岔河與渾河匯合后成為大遼河，由營口市流入渤海。 鞍山市目前用水主要取自于遼陽市湯河水庫，其地下水源主要位于海城市。 地質(zhì)構(gòu)造系以古生代前寒武紀(jì)的淺肉

31、色混合花崗巖、燕山期花崗巖為主，其次為震旦紀(jì)的石英巖紀(jì)太古代和元古代的千枚巖、片巖紀(jì)含磁鐵的石英巖等，地下水屬孔隙水和微承壓水。 （3）社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況 鞍山市是一座以鋼鐵工業(yè)為主，石油、化工、機(jī)械制造、紡織等行業(yè)兼?zhèn)涞木C合性工業(yè)城市，是遼寧省中部的重要工業(yè)城市之一。 鞍山市行政區(qū)劃分為鐵東、鐵西、立山和千山四個(gè)行政區(qū)，轄管海城市、臺(tái)安縣、岫巖縣等三個(gè)市縣，總面積為9251km2，人口339.60萬，城市規(guī)劃控制區(qū)面積624.29 km2，總?cè)丝?45.60 萬。其中：城市人口128.60萬，中心城市的城市人口為121.00 萬，農(nóng)業(yè)人口17.00萬，市區(qū)煤氣化率達(dá)95％以上。 鞍山市是

32、全國聞名的鋼鐵基地，1998年生產(chǎn)總值以達(dá)到482.67億元。近些年隨著城市的發(fā)展，除鋼鐵工業(yè)外，機(jī)械、紡織、輕工、電子、化工、建材、醫(yī)藥等行業(yè)逐漸形成支柱行業(yè)，加之以千山風(fēng)景區(qū)為龍頭的眾多旅游點(diǎn)，旅游設(shè)施的日趨完善，使鞍山市已經(jīng)形成了門類齊全的工業(yè)體系和較發(fā)達(dá)的旅游業(yè)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也逐步趨于合理。 2 工藝比較分析 （1）傳統(tǒng)活性污泥法 傳統(tǒng)活性污泥法，又稱推流式活性污泥法，它是依據(jù)污水的自凈作用發(fā)展而來的。污水在經(jīng)過沉砂、初沉等工序進(jìn)行一級(jí)處理后，進(jìn)入推流式曝氣池，在曝氣和水力條件下，曝氣池中的水均勻地流動(dòng)，污水從入口流向出口，前端液流不與后端液流混合。在曝氣池中

33、，污水中的有機(jī)物絕大部分被微生物吸附、氧化分解，生成無機(jī)物，然后進(jìn)入沉淀池。在這個(gè)過程中，隨著環(huán)境的變化，生物反應(yīng)速度是變化的，F(xiàn)/M值也是不斷變化的，微生物群的量和質(zhì)不斷地變動(dòng)，后行污泥的吸附、絮凝、穩(wěn)定作用不斷的變化，其沉降－濃縮性能也不斷地變化[1]。 圖2-1傳統(tǒng)活性污泥法工藝流程圖 傳統(tǒng)活性污泥法的特點(diǎn)是[2]： ①曝氣池內(nèi)污水濃度從池首至池尾是逐漸下降的，由于在曝氣池內(nèi)存在這種濃度梯度，污水降解反應(yīng)的推動(dòng)力較大，效率較高，對(duì)污水處理的方式較靈活。 ②對(duì)懸浮物和BOD的去除率較高。 ③運(yùn)行較穩(wěn)定。 ④推流式曝氣池沿池長均勻供氧，會(huì)出現(xiàn)池首供氧過剩，池尾供氧不足，增加動(dòng)

34、力費(fèi)用；且根據(jù)設(shè)計(jì)要求，對(duì)氮的去除率較高，而傳統(tǒng)活性污泥法達(dá)不到要求。 （2）SBR工藝 SBR工藝早在20世紀(jì)初已有應(yīng)用，由于人工管理的困難和繁瑣未于推廣應(yīng)用。此法集進(jìn)水、曝氣、沉淀在一個(gè)池子中完成。一般由多個(gè)池子構(gòu)成一組，各池工作狀態(tài)輪流變換運(yùn)行，單池由撇水器間歇出水，故又稱為序批式活性污泥法。 圖2-2 SBR工藝流程圖 　　該工藝將傳統(tǒng)的曝氣池、沉淀池由空間上的分布改為時(shí)間上的分布，形成一體化的集約構(gòu)筑物，并利于實(shí)現(xiàn)緊湊的模塊布置，最大的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省占地。另外，可以減少污泥回流量，有節(jié)能效果。典型的SBR工藝沉淀時(shí)停止進(jìn)水，靜止沉淀可以獲得較高的沉淀效率和較好的水質(zhì)。 表

35、2-1 SBR工藝的優(yōu)點(diǎn) 優(yōu) 點(diǎn) 機(jī) 理 沉淀性能好 有機(jī)物去除效率高 提高難降解廢水的處理效率 抑制絲狀菌膨脹 可以除磷脫氮，不需要新增反應(yīng)器 不需二沉池和污泥回流，工藝簡單 理想沉淀理論 理想推流狀態(tài) 生態(tài)環(huán)境多樣性 選擇性準(zhǔn)則 生態(tài)環(huán)境多樣性 結(jié)構(gòu)本身特點(diǎn) 但是，SBR工藝也有一些缺點(diǎn)。它對(duì)自動(dòng)化控制要求很高，并需要大量的電控閥門和機(jī)械撇水器，稍有故障將不能運(yùn)行，一般必須引進(jìn)全套進(jìn)口設(shè)備。 由于一池有多種功能，相關(guān)設(shè)備不得已而閑置，曝氣頭的數(shù)量和鼓風(fēng)機(jī)的能力必須稍大。池子總體容積也不減小。另外，由于撇水深度通常有1.2~2米，出水的水位必須按最低撇水水位設(shè)

36、計(jì)，故總的水力高程較一般工藝要高1米左右，能耗將有所提高[3]。 SBR（序批式活性污泥法）工藝早在1914年即已開發(fā)，但由于當(dāng)時(shí)監(jiān)測手段落后，并沒有得到推廣應(yīng)用。1979年美國的L.Irvine對(duì)SBR工藝進(jìn)行了深入的研究，并于1980年在印第安那州的Culver改進(jìn)并投產(chǎn)了一個(gè)SBR污水處理廠。此后隨著計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)、 各種新型不堵塞曝氣器和軟件技術(shù)的出現(xiàn)，同時(shí)也由于開發(fā)了在線溶解氧測定儀、水位計(jì)等精度高并且對(duì)過程控制比較經(jīng)濟(jì)的水質(zhì)檢測儀表，污水處理廠的運(yùn)行管理逐漸實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，加之SBR具有均化水質(zhì)、工藝簡單，處理效果穩(wěn)定，耐沖擊負(fù)荷力強(qiáng)，出水質(zhì)好，操作靈活、占地面積少等優(yōu)點(diǎn)而成為包

37、括美、德、日、澳、加等在內(nèi)的許多工業(yè)發(fā)達(dá)國家競相研究和開發(fā)的熱門工藝。以澳大利亞為例，近10多年來建成采用SBR工藝的污水處理廠就達(dá)近600座之多[4]。 SBR工藝一般適用于中小規(guī)模、土地緊張、具有引進(jìn)設(shè)備條件的場合。所以選用SBR工藝。 3 設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1 原始設(shè)計(jì)參數(shù) 原水水量 Q=100000m3/d=4166.7m3/h 取流量總變化系數(shù)為 Kz==1.24 設(shè)計(jì)流量 Qmax=KzQ==1.43m3/s

38、 3.2 格柵 3.2.1設(shè)計(jì)說明 格柵（見圖3-1）一般斜置在進(jìn)水泵站之前，主要對(duì)水泵起保護(hù)作用，截去生活水中較大的懸浮物，它本身的水流阻力并不大，水頭損失只有幾厘米，阻力主要產(chǎn)生于篩余物堵塞柵條，一般當(dāng)格柵的水頭損失達(dá)到10~15厘米時(shí)就該清洗。格柵按形狀可分為平面格柵和曲面格柵兩種，按格柵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。 圖3-1 格柵結(jié)構(gòu)示意圖 根據(jù)清洗方法，格柵和篩網(wǎng)都可設(shè)計(jì)成人工清渣和機(jī)械清渣兩類，當(dāng)污染物量大時(shí)，一般應(yīng)采用機(jī)械清渣，以減少人工勞動(dòng)量。本設(shè)計(jì)柵渣量大于0.2m3/d,為改善勞動(dòng)與

39、衛(wèi)生條件，選用機(jī)械清渣，由于設(shè)計(jì)流量小，懸浮物相對(duì)較少，采用一組中格柵，既可達(dá)到保護(hù)泵房的作用，又經(jīng)濟(jì)可行，設(shè)置一套帶有人工清渣格柵的旁通事故槽，便于排除故障。 柵渣量與地區(qū)特點(diǎn)，格柵的間隙大小，污水流量以及下水道系統(tǒng)的類型等因素有關(guān)，在無當(dāng)?shù)刭Y料時(shí)，可采用： （1） 格柵間隙16~25mm ，處理0.10-0.05柵渣/103m3污水 （2） 格柵間隙30~50mm ，處理0.03-0.01柵渣/103m3污水 柵渣的含水率一般為80%，容重約為960kg/ m3。 柵條的斷面形狀有圓形、銳邊矩形、迎水面為半圓形的矩形、迎水面背水面均為半圓的矩形幾種。而其中迎水面為半圓形的矩形

40、的柵條具有強(qiáng)度高，阻力損失小的優(yōu)點(diǎn)[5]。 3.2.2設(shè)計(jì)參數(shù) （1）變化系數(shù) 平均日流量： =100000=4166.7 =1.157() （2）最大日流量： =1.244166.7=5166.7 ()=1.43() （3）設(shè)過柵流速：=0.8m/s (取0.6~1.0m/s) （4）通過格柵的水頭損失：(取0.08~0.25) （5）柵前

41、水深：h=0.4 (取0.3~0.5m) （6）格柵安裝傾角： (取~) （7）機(jī)械清渣設(shè)備：采用鏈條式格柵除污機(jī) 3.2.3設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）中格柵（3個(gè)） 格柵間隙數(shù) n==46個(gè) (3-1) Qmax——最大廢水設(shè)計(jì)流量 m3/s ——格柵安裝傾角 ~ 取 h——柵前水深 m b——柵條間隙寬度 取30mm ——過柵流速 m/s 驗(yàn)算平均水量流速= 0.80m/s 符合(0.65~1

42、.0) （2）柵渠尺寸 B2=s(n-1)+nb=0.02(46-1)+0.0346=2.28(m) (3-2) 圓整取B2=2.5m s——柵條寬度 取0.02m B2——格柵寬度 m B1 ===1.5(m) (3-3) B1——進(jìn)水渠寬 m 柵前擴(kuò)大段 L1===1.37(m) (3-4) ——漸寬部分的展開角，一般采用 柵后收縮段 L2=0.5L1=0.67(m) (3-5) 柵條總長度

43、 L=L1+0.5++1.0+L2 =1.37+0.5++1.0+0.67 =3.94(m) (3-6) ——柵前渠道超高，采用0.3m （3）水通過格柵的水頭損失 設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面 =2.42 k=3 (3-7)

44、 =0.12(m) (3-8) （4）柵渣量（總） W===3.0(m3/d) (3-9) W1取0.03, 宜采用機(jī)械清渣。 選用NC—400型機(jī)械格柵三臺(tái)。 設(shè)備寬度400mm,有效柵寬250mm，有效柵隙30mm，運(yùn)動(dòng)速度3m/min,水流速度≤1m/s,安裝角度，電機(jī)功率0.25kw,支座長度960mm，格柵槽深度500mm,格柵地面高度360mm；生產(chǎn)廠：上海南方環(huán)保設(shè)備有限公司、上?；萘_環(huán)境工程有限公司。 3.3污水提升泵房 根據(jù)污水

45、流量，泵房設(shè)計(jì)為LB=1010m。 提升泵選型： 采用LXB型螺旋泵 型號(hào)： LXB-1100 螺旋外徑D： 1100mm 轉(zhuǎn)速： 48r/min 流量Q： 875m3/h 提升高度： 5m 功率： 15Kw 購買6臺(tái)，5臺(tái)工作，1臺(tái)備用。 3.4泵后細(xì)格柵（4個(gè)） 公式計(jì)算同上 （1）格柵間隙數(shù) n===138(個(gè)) 其中 b取5mm 取0.9m/s h取0.4m 反帶驗(yàn)算得 =1.0m/s 符合(0.6~1.0m/s) （2）柵渠尺寸 B2=s(n-1)+nb=0.01(138-1)+0.005138=2.06(m)

46、圓整 2.0m 柵條寬度s取0.01m 進(jìn)水渠寬 B1===0.80(m) 柵前擴(kuò)大段 L1===1.04(m) 取 柵后收縮段 L2=0.5 L1=0.52m 柵條總長度 =3.52(m) （3）水通過格柵的水頭損失 設(shè)柵條斷面為圓形斷面 =1.83 =0.50m （4）每日柵渣量W： 在b=5mm情況下，設(shè)柵渣量為0.05m3/103m3污水 >0.2(m3/d) 采用機(jī)械清渣。 選用NC—300型機(jī)械格柵三臺(tái)。 設(shè)備寬度300mm,有效柵寬

47、200mm，有效柵隙5mm，運(yùn)動(dòng)速度3m/min,水流速度≤1m/s,安裝角度，電機(jī)功率0.18kw,支座長度960mm，格柵槽深度500mm,格柵地面高度360mm；生產(chǎn)廠：上海南方環(huán)保設(shè)備有限公司、上?；萘_環(huán)境工程有限公司。 3.5 曝氣沉砂池 3.5.1設(shè)計(jì)說明 沉砂池有4種：平流式、豎流式、曝氣式、鐘式和多爾式。普通平流沉砂池的主要缺點(diǎn)是沉砂中含有15%的有機(jī)物，使沉砂的后續(xù)處理難度增加。采用曝氣沉砂池（見圖3-2）可以克服這一缺點(diǎn)[6]。 圖3-2 曝氣沉砂池示意圖 3.5.2設(shè)計(jì)參數(shù) （1）旋流速度應(yīng)保持：0.25~0.3m/s （2）水平流速為0.06~0

48、.12 m/s （3）最大流量時(shí)停留時(shí)間為1~3min （4）有效水深應(yīng)為2~3m，寬深比一般采用1~2 （5）長寬比可達(dá)5，當(dāng)池長比池寬大得多時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)置橫向擋板 （6）1m3污水的曝氣量為0.2m3空氣 （7）空氣擴(kuò)散裝置設(shè)在池的一側(cè)，距池底約0.6~0.9m,送氣管應(yīng)設(shè)置調(diào)節(jié)氣量的閘門 （8）池子的形狀應(yīng)盡可能不產(chǎn)生偏流或死角，在集砂槽附近可安裝縱向擋板 （9）池子的進(jìn)口和出口布置應(yīng)防止發(fā)生短路，進(jìn)水方向應(yīng)與池中旋流方向一致，出水方向應(yīng)與進(jìn)水方向垂直，并宜考慮設(shè)置擋板 （10）池內(nèi)應(yīng)考慮設(shè)消泡裝置[7] 3.5.3設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）池子總有效容積（V） 設(shè)t=2mi

49、n，則 () (3-10) （2）水流斷面積（A） 設(shè)=0.1m/s（水平流速），則 A===14.3() (3-11) （3）池總寬度（B） 設(shè)（設(shè)計(jì)有效水深），則 B===5.72(m) (3-12) （4）每格池子寬度（b）設(shè)n=2格，則 ==3.0(m) (3-13) （5）池長（L） L===12(

50、m) (3-14) （6）每小時(shí)所需空氣量(q)設(shè)d=0.2（1污水所需空氣量），則 =0.21.433600=1029.6() (3-15) （7）沉砂室所需容積（V） 設(shè)T=2d（清除沉砂的間隔時(shí)間），則 V===5.9786() (3-16) 式中， X——城市污水沉砂量[(污水)] 取30 ——生活污水流量總變化系數(shù) （8）每個(gè)沉砂斗容積（） 設(shè)每一分格有2個(gè)沉砂斗，則 ==1.5()

51、 (3-17) （9）沉砂斗各部分尺寸 設(shè)斗底寬=0.5m，斗壁與水平面的傾角為 斗高=0.35m，沉砂斗上口寬： +=+0.5=1.0(m) (3-18) 最終定沉砂斗容積： = ==0.2() (3-19) （10）沉砂室高度() 采用重力排砂，設(shè)池底坡度為0.06，坡向砂斗，則， =+0.062.65=0.35+0.159=0.5 (m)

52、 (3-20) （11）池總高度(H) 設(shè)超高=0.3m,則 H=++=0.3+2.5+0.5=3.3(m) (3-21) 3.6 SBR反應(yīng)池 3.6.1設(shè)計(jì)說明 設(shè)計(jì)方法有兩種：負(fù)荷設(shè)計(jì)法和動(dòng)力設(shè)計(jì)法[8]，本工藝采用負(fù)荷設(shè)計(jì)法。 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

53、的。SBR工藝的一個(gè)完整的操作過程，也就是每個(gè)間歇反應(yīng)器在處理廢水時(shí)的操作過程，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)器來說,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。 進(jìn)水期 反應(yīng)期 沉淀期 排水期 閑置期 圖3-3 SBR工藝操作過程 SBR工藝特點(diǎn)是： (1)工程簡單，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；

54、 (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工藝的操作過程如下： ① 進(jìn)水期 進(jìn)水期是反應(yīng)池接納污水的過程。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?；旌弦夯|(zhì)濃度隨水量增加而加大。充水過程中逐步完成吸附、氧化作用。SBR充水過程，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

55、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

56、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。 3.6.2 SBR反應(yīng)池容積計(jì)算 處理要求: 表3-1 處理要求 項(xiàng)目 進(jìn)水水質(zhì)(mg/l) 出水水質(zhì)(mg/l) BOD COD SS TN TP 180 400 305 30 5 ≤10 ≤50 ≤10 ≤10 ≤0.5 設(shè)計(jì)處理流量 =4166.79()

57、 (3-22) BOD5/CODcr=0.45 設(shè)SBR運(yùn)行每一周期時(shí)間為8h，進(jìn)水1.0h，反應(yīng)(曝氣)（4.0~5.0h）取4h，沉淀2.0h，排水（0.5h~1.0h）取1h。 周期數(shù): (3-23) SBR處理污泥負(fù)荷設(shè)計(jì)為 根據(jù)運(yùn)行周期時(shí)間安排和自動(dòng)控制特點(diǎn)，SBR反應(yīng)池設(shè)置6個(gè)。 (1)污泥量計(jì)算 SBR反應(yīng)池所需污泥量為 MLSS== ===56667[kg(干)] =56.7(t)

58、 (3-24) 設(shè)計(jì)沉淀后污泥的SVI（污泥容積指數(shù)）=90ml/g， （SBR工藝中一般取80~150） SVI在100以下沉降性能良好[9]。 則污泥體積為： Vs=1.2SVIMLSS=1.29010-356667=6120(m3) (3-25) (2) SBR 反應(yīng)容積 SBR反應(yīng)池容積 = (3-26) 式中 ——代謝反應(yīng)所需污泥容積 ——反應(yīng)池?fù)Q水容積（進(jìn)水容積）

59、 ——保護(hù)容積 ==4166.7() (3-27) =6120,則單池污泥容積為 ==1020() (3-28) 則 =1020+4166.7+=5186.7+ (3-29) (3) 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)為長方形，一端為進(jìn)水區(qū)，另一端為出水區(qū) SBR反應(yīng)池單池平面（凈）尺寸為5025 （

60、長比寬在~） 水深為5.0m 池深5.5m 單池容積為 =50255=6250() 則保護(hù)容積為 =1063.3 6個(gè)池總?cè)莘e =6=66250=37500 3.6.3 SBR反應(yīng)池運(yùn)行時(shí)間與水位控制 SBR池總水深5.0m,按平均流量考慮，則進(jìn)水前水深為3.2m，進(jìn)水結(jié)束后5.0m,排水時(shí)水深5.0m,排水結(jié)束后3.2m。 5.0m水深中，換水水深為1.8m,存泥水深2.0m,保護(hù)水深1.2m,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。(見圖3-4) 圖3-4 S

61、BR池高程控制圖 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。 3.6.4排水口高度和排水管管徑 (1)排水口高度 為保證每次換水=4166.7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2.5。 (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DN1000。 設(shè)排水管排水平均流速為1.5，則排水量為： ==0.106()=360.4() (3-30) 則

62、每周期（平均流量時(shí)）所需排水時(shí)間為： ==0.961() (3-31) 3.6.5排泥量及排泥系統(tǒng) (1) SBR產(chǎn)泥量 SBR的剩余污泥主要來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[10]。SBR生物代謝產(chǎn)泥量為 == (3-32) 式中: ——微生物代謝增系數(shù)，kgVSS/kgBOD; ——微生物自身氧化率，l/d 根據(jù)生活污泥性質(zhì)，參考類似經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，設(shè)=0.70，=0.05,則有：

63、=9775(kg/d) 假定排泥含水率為98%，則排泥量為 ==488.75(m3/d) (P=98%) (3-33) 或，=1221.9(m3/d) (P=99.2%) 考慮一定安全系數(shù)，則每天排泥量為1300m3/d。 (2)排泥系統(tǒng) 剩余污泥在重力作用下通過污泥管路排入集泥井。 3.6.6需氧量及曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)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== (3-34) 式中:——微生物代謝有機(jī)物需氧率，kg/kg ——微生物自氧需氧率，l/d ——去除的BOD5

64、(kg/m3) = 經(jīng)查有關(guān)資料表，取=0.50，=0.190,需氧量為： R=O2= =16575(kgO2/d) =690.6(kgO2/h) (3-35) (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)溶解氧飽和度分別為， 空氣擴(kuò)散器出口處的絕對(duì)壓力Pb為： Pb=

65、 ==(Pa) (3-36) 空氣離開曝氣池時(shí)，氧的百分比為 Ot===19.6% (3-37) 曝氣池中溶解氧平均飽和度為：（按最不利溫度條件計(jì)算） =7.63()=1.177.63=8.93(mg/L) (3-38) 水溫20℃時(shí)曝氣池中溶解氧平均飽和度為： =1.179.17=10.73(mg/L) (3-39) 20℃時(shí)脫氧清水充氧量為： (3-40) 式中: ——污水中雜質(zhì)影響修正系數(shù)，取0

66、.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c=4.0 最小為2 ——?dú)鈮盒拚禂?shù) ==1 曝氣池中溶解氧在最大流量時(shí)不低于2.0mg/L,即取Cj=2.0，則計(jì)算得： =1.38=1.38690.6=953.0(kgO2/h) SBR反應(yīng)池供氣量為: ===39708.3()=661.8() (3-41) 每立方污水供氣量為: ==9.53() (3-42) ——反應(yīng)池進(jìn)水容積() 去除每千克BOD5的供氣量為: ==56.1() (3-43) ——去除的BOD5() 去除每千克BOD5的供氧量為 ==1.35() (3-44) 3.6.7空氣管計(jì)算 空氣管的平面布置如圖3-5所示。鼓風(fēng)機(jī)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6