2000立方米日食品废水处理工程设计 49页

2000立方米/日食品废水处理工程设计摘要食品废水是属于高浓度的有机废水，基本上废水中的绝大部分有机物都是可采用生物法处理，普遍采用厌氧——好氧的处理方法，因此我们本次设计的方案同样遵循此原则，采用国内及国际领先的具体工艺、技术为本工程的根本要求。针对果汁废水特性并结合其它同类工程经验，着重考虑整个工程投资及占地面积、废水的治理效果、固形物的处理、经济回收效益等，工艺分为四个部分：预处理、厌氧段、好氧段、污泥及沼气处理单元。主体工艺采用UASB+接触氧化工艺在确定工艺流程后，对各构筑物进行了选型和工艺参数取值。本设计处理规模为2000m3/d。说明书中对整个废水处理工艺中的整个构筑物进行了必要的工艺计算。关键词UASB、好氧—厌氧、接触氧化、食品废水处理45n2000m3/DayWastewaterTreatmentEngineeringDesignofFoodSummaryFoodwasteisahighconcentrationoforganicwaste,basicallythemajorityoforganicmatterinwastewaterbiologicaltreatmentcanbeusedaregenerallyanaerobic-aerobicapproach,sowedesignedthisprogramalsofollowthisprinciple,usingdomesticandinternationalleaderinthespecifictechnology,technology-basedengineeringfundamentalrequirement.Forfruitjuicewastewatercharacteristicsandexperienceincombinationwithothersimilarprojects,focusingoninvestmentandtoconsidertheentireprojectarea,wastewatertreatmenteffect,treatmentofsolideconomicrecoveryeffectiveness,processisdividedintofourparts:pretreatment,anaerobic,aerobic,sludgeandgasprocessingunit.ThemainprocessbyUASB+contactoxidationprocessIndeterminingtheprocess,theselectionofthevariousstructuresandprocessesfortheparameters.Thedesigncapacityis2000m3/d.Thedescriptionoftheentirewastewatertreatmentprocessintheentirestructurewasnecessarytoprocesscalculation.KeywordsUASB,Aerobic-Anaerobic,ContactOxidation,AoodAastewaterAreatment45n目录1.概述11.1前言11.2工程概况31.3设计原则51.4设计依据51.5.原始资料及排放标准52.工艺设计62.1设计范围62.2工艺选择62.3方案比较92.4工艺流程112.5工艺简介：122.6处理单元去除效率表133.计算说明书133.1格栅133.2进水泵房153.3初沉池163.4调节池193.5UASB设计计算213.6中沉池263.7生物接触氧化池293.8二沉池343.9污泥浓缩池373.10高程计算384.污水厂平面及高程布置414.1平面布置414．2高程布置415.工程概算415.1编制依据415.2土建部分4245n5.3设备部分425.3运行费用4345n1.概述1.1前言随着世界经济的高速发展，环境问题更是以惊人的速度“高速发展”。环境保护是我国的基本国策。世界经济发展的实践证明，为实现经济的持续稳定发展，必须解决发展和环境保护的矛盾。事实上，近代工业的飞速发展所产生的严重问题，已经直接或潜在的威胁着人类的生存和发展。我国的经济发展较晚，水污染情况严重，废水排放量逐年增加，其中主要为工业废水。废水中的有机物始终是造成水污染最严重的污染物，它是水域变质、发黑发臭的主要罪魁祸首。废水的有机物中有不乏有毒的化合物。因此在环境保护、控制污染的工作中废水有机物的处理非常重要的。有机物在废水中以悬浮物、胶体物或溶解性有机物的方式存在，在水污染控制中以TSS（悬浮物）、化学需氧量（COD）和生化需氧量（BOD）作为主要的监测手段。一般讲，生物方法是去除废水中有机物最经济最有效的方法，特别是对于BOD含量较高的有机废水更为适宜，利用微生物生命的、过程中的代谢活动，将有机物分解为简单的无机物从而去除有机物污染物的过程称为废水的生物处理。根据代谢过程中对氧的需求情况，微生物可以分为好氧微生物、厌氧微生物和介于两者之间的兼性微生物。因此相应的废水处理工艺也可以分为三大类。好氧生物处理利用好氧微生物的代谢活动来处理废水，它需要不断的向废水中补充大量的空气或氧气，以维持其中好氧微生物所需要的作够的溶解氧和浓度。在好氧条件下，有机物被最终化为水和CO2等，部分有机物被微生物同时以产生新的细胞，活性污泥法、生物转盘法和好氧滤器等都属于好氧处理工艺。厌氧生物处理利用厌氧微生物的代谢过程，在无需提供氧气的情况下把有机物转化为无机物和少量的细胞物质，这些无机物主要包含大量的生物气和水。沼气的主要成分是约2/3的甲烷和1/3的CO2，是一种可挥手的能源。废水的厌氧处理是一种低成本的废水处理技术，45n它又是把废水的处理和能源的回收利用想结合的一种技术。包括中国在内的大多数发展中国家面临严重的环境问题、能源短缺以及经济发展与环境治理所面临的资金不足。这些国家需要既有效、简单又费用低廉的技术。厌氧废水处理技术因而是特别适合我国国情的一种技术。厌氧废水处理技术同时可以作为能源生产和环境保护体系的一个核心部分。其产物可以被积极利用而产生经济价值，例如，处理过洁净水能被利用于鱼塘养鱼、灌溉和施肥；产生的沼气可作为能源；剩余污泥可以作为肥料并用于土壤改良。考虑到我国作为发展中国家的国情、污染的现状以及激素后的可行性，厌氧废水处理有明显的优点。（1）厌氧废水处理可作为把环境保护、能源挥手与生态良性循环结合起来的综合系统的核心技术，具有交好的环境与经济效益；（2）厌氧废水处理技术是非常经济的技术，在给水处理成本上比好氧处理便宜的多，特别是对中等以上浓度的废水更是如此，其成本的降低主要由于动力的大量节省，营养物添加费用和污泥脱水费用的减少。即使不计沼气作为能源带来的利益，厌氧法也仅为好氧法的约1/3。如所产生的沼气能被利用，则费用更会大大的降低，甚至带来相当的利润。（3）厌氧处理不但能源需求很少而且能长生大量的能源。其产出具有很高的经济价值，大大降低了其处理费用。（4）厌氧法处理设备负荷高，占地少。厌氧反应器容积负荷比好氧法要高的多，单位反应器的容积的有机物去除量也因此高的多，特别是使用新一代的高速厌氧反应器更是如此。因此其反应器体积小，占地少。这一优点对于人口密集、地价昂贵的地区是非常重要的。（5）厌氧方法产生的剩余污泥量比好氧法少的多，且剩余污泥的脱水性能好，浓缩时可不使用脱水剂，因此剩余污泥处理要容易的多。由于厌氧微生物增殖缓慢，因而处理同样数量的废水仅产生相当于好氧法1/10~1/6的剩余污泥。厌氧法所产生的污泥高度有机化，可用做农田肥料或作为新运行的废水处理厂的种泥出售。（6）厌氧方法对营养的需求量小。一般认为，若以可以生物降解的COD（CODBD）为计算根据，好氧法氮和磷的需求量为CODBD：N：P=100：5：1，而厌氧法为（350~500）：5：1。有机废水一般已喊有一定量的氮和磷及多种微量元素，因此厌氧方法可以不添加或少添加厌氧盐。（7）45n厌氧方法可处理高浓度的有机废水。当废水浓度较高时，不需要大量稀释水。（1）厌氧方法的菌种可以在中止供给废水和营养的情况下保留其生物活性与良好的沉淀性能至少一年以上。它的这一特性为其间断的或季节性的运行提供了有利条件，厌氧颗粒污泥因此可作为新建厌氧处理厂的种泥出售。（2）厌氧系统规模灵活，可大可小，设备简单，易于制作，无需昂贵的设备，目前处理工业废水的内循环厌氧反应器。由几十立方米到上万立方米的规模运行。综上所述，厌氧处理虽然有出水COD浓度高，需加好氧作后续处理、初次启动过程慢、对有毒物敏感等缺点，但它的种种优点适合于我国的实际情况。1.2工程概况果汁由于其营养价值高，易于吸收利用，为消费者所喜爱。随着人民生活水平的提高,我国果汁饮料消费量急剧增大。中国饮料协会调查显示，今年中国果汁饮料产量增长也将超过50%，达到300多万吨，增长速度有望位居饮料行业第一。2002年中国果汁饮料的产量为210多万吨，比2001年增长了45%。费者对果汁饮料的青睐从2002年夏天就开始了。2002年，消费者对果汁饮料的选择率已经超过了35%。市场增长速度超过了纯净水、碳酸饮料和茶饮料达到44%。我国专家预测2010年我国水果总产将达到9300万吨，人均占有量达67.7公斤。果汁一般的生产过程如下：生产原料一洗涤一破碎一压榨取汁一灭酶—过滤-浓缩—灭菌—罐装。在这生产过程中产生了大量的废水，果汁废水含有较高浓度的有机物,如未经处理直接排入自然水体后,在自然降解的过程中使水中的微生物大量繁殖,从而消耗了自然水体中的溶解氧,造成水体缺氧,最终导致水质发黑变臭,严重污染环境。果汁废水主要有三个来源:(1)水果洗涤废水,来自前处理工序。(2)生产废水,包括生产过程中的筛滤、浓缩工序排水及车间设备清洗、地面冲洗排水。(3)少量生活污水。果汁废水的特性：45n（1）具有有机物浓度高、SS含量高、pH低、水质变化大等特点。（2)果汁废水一般可能容易被生物利用。（3)果汁废水一般可能C、H、O不缺乏,但N、S、P和微量元素缺乏。（4)可能有杀菌剂杀虫剂保鲜剂防腐剂催熟剂等等化学农药。（5)水温低,秋冬生产的多。（6)季节性生产,一年只生产几个月,浓度也是越来越高。（7)可能有果胶粘附后在池壁管壁设备表面上。废水中COD含量平均在1000～5000mg/L,BOD5为1000～2500mg/L,SS为300～1000mg/L,pH值为4-6,需经过废水处理才能排放。乳业已成为中国现代化食品制造业之一，中国乳制品产量和总产值在最近的10年内增长了10倍以上。2005年，中国乳制品产量达到1204．4万吨，与1995年相比增长了10．5倍；乳制品工业总产值达891．2亿元，与1995年相比增长10．6倍。中国目前年人均奶类产品占有量达至lJ21．7公斤，但在总的消费量、品种结构和企业规模方面与世界先进水平尚存在差距。因此，在今后一段时问内随着我国经济的高速增长，我国的乳制品工业还会有较大的发展。乳制品废水分未污染水和污染水两大类pI。冷却水且前在大多数工厂的总捧水量中占60％以上．这类水实际上未被污染，可以循环使用。污染水是直接来源于加工过程的，主要来自乳品收集和加工过程中的器皿、设备、管道的洗涤工序，加工场地的卫生清洁以及少量生活污水，还有原料及不合格产品的处理不当而导致的流失等，具有废水水量波动大的特性；另外水量随季节变化也很大，典型的特点是夏高冬低。一般乳制品废水中，CODo的质量浓度平均为800mg／L～2500mg／L，BOD5质量浓度平均为600mgm～1500mg／L，总氮质量浓度平均为60mg几～Z00mg／L，BOD5/COD大于0．5，属可生化性较好的废水。乳制品废水的主要成分有蛋白质、乳糖、乳脂等，属于富含营养废水，CODo和BOD5含量都较高。新鲜废水呈碱性，易产生腐化，腐化后变为酸性，含乳酸和丁酸。这种废水排入水体，可引起藻类大量繁殖，能迅速消耗水体中的溶解氧，恶化水质，因而对水生动物造成危害，所以研究乳制品废水的资源化是非常必要的。45n1.3设计原则1、执行国家环境保护的政策，符合国家和地方有关的法规、规范及标准，污水经处理后达标排放。2、根据企业规划和实际情况，力求做到系统布局合理，节省投资，又便于运行管理，充分发挥工程投资效益（沼气回收）。3、采用高效、节能、先进、可靠的污水处理新工艺、新技术，实现污水处理站的低耗高效。4、在已建成相同类型处理站的基础上进行优化，尽可能降低投资和运行费用。5、操作管理方便，操作人员的劳动强度低。1.4设计依据1、《室外排水设计规范》GBJ14—872、《污水综合排放标准》GB8978-19963、《建筑抗震设计规范》GBJ11—894、《建筑设计防火规范》GBJ16—875、《给水排水工程结构设计规范》GBJ69—846、其他有关设计规范1.5.原始资料及排放标准1、方案的水量应该以《环评报告书》为准，贵公司提出设计基准水量按2000m3/d设计，原水指标：CODcr=2000mg/LBOD=1000mg/LSS=800mg/LPH=4-645n2、地理位置其地质条件良好，出水直接排入厂边的河流中。污水厂地面相对标高±0.00m，接纳河流标高-2.00m，来水标高-1.003、排放标准根据环保部门批复的该厂的环评报告书的要求，废水应达到：《污水综合排放标准》（GB8978－1996）一级排放标准CODcr≤100mg/LBOD≤20mg/LSS≤70mg/LPH=6-92.工艺设计2.1设计范围本工程的设计范围为：1．生产废水自流入污水处理场界区始至系统出水为止的各处理单元的工程内2．经废水处理单元排放的固形渣及污泥处理的工程内容；3．从厌氧系统产生的沼气经气柜贮存、脱硫装置的工程内容；2.2工艺选择食品加工有机废水，基本上说废水中的绝大部分有机物都是可采用生物法处理，普遍采用厌氧——好氧的处理方法，因些我们本次设计的方案同样遵循此原则，采用国内及国际领先的具体工艺、技术为本工程的根本要求。针对食品废水特性并结合其它同类工程经验，着重考虑整个工程投资及占地面积、废水的治理效果、固形物的处理、经济回收效益等，工艺分为四个部分：预处理、厌氧段、好氧段、污泥及沼气处理单元。45na)预处理预处理的主要功能是去除废水中的漂浮物和悬浮物(碎果屑等)，调节水质水量、降温等，主要通过选择格删，沉淀池，去除这些不易生化降解的物质。调节池：由于生产车间单位时间内污水排放水质、水量变化大，因此需设调节池调节水质、水量，保证后续污水处理构筑物的连续运行；由于食品生产废水缺乏氮磷营养元素,pH值波动较大,往调节池投加碳酸氢钠将废水pH值调整到6-8;投加量尿素、磷酸二铵将废水的COD∶N∶P比例调整为500∶5∶1。b)厌氧段食品废水属于高浓度可生化的有机废水，普遍采用以厌氧处理为主，厌氧工艺采用的有消化罐、UASB、IC系列等。第一代厌氧反应器（消化罐）内部结构简单，对进水中SS要求较低，可采用全糟发酵，因此在酒精行业中使用较多，但反应器的容积负荷较低，一般要求有较大的反应器体积和占地面积，在运行中还需用泵进行机械回流，运行费用较高，现已很少使用。第二代厌氧反应器（以UASB、EGSB等为代表）的容积负荷和去除率较消化罐有所提高，因此建设的UASB反应器特别是用于高浓度废水处理的很多，但布水器要求进水中SS相对较低，常遇到该类反应器因堵塞或操作控制不当等问题不能正常运行，伴随容积负荷下降、产气量减少、污泥流失等现象常有发生。现在正被第三代厌氧反应器所替代。第三代厌氧反应器（IC系列）是在第二代厌氧反应器基础上开发出来的，克服了上述问题，在我国已有一些厂家采用国外进口的IC，效果也较好，但造价较高，使得国内多数企业难以接受。为此，我们自行研制出“MIC”是“多级内循环厌氧反应器”（Multi-InternalCirculation）的简称，打破了国外垄断，处理效果和国外IC处理于同等水平，在国内设计、制造并用国产厌氧污泥接种，与国外IC相比造价和启动费用等都大大降低，实现了真正的“技术国际化、价格国产化”的特点。C）好氧处理目前采用的有生物接触氧化法，活性污泥法，生物转盘和塔式生物滤池等。45n好氧处理技术中生物接触氧化法和活性污泥法应用较广泛。活性污泥法主要是水中繁殖的大量微生物凝聚成的絮体。具有很强的吸附性和分解有机物的能力。活性污泥净化废水是很复杂的过程，主要有两个阶段：第一阶段：吸附阶段，即废水中胶态物质及一些溶解性有机物能被其所吸附，而且吸附阶段同时进行吸收和氧化作用。第二阶段：氧化阶段，即微生物通过氧化还原、合成等过程，把被吸收的有机物氧化成简单的无机物，同时继续吸附和吸收溶解物质。活性污泥法适合于有机物浓度高及BOD较高的印染废水。但是，活性污泥法去除COD不完全，脱色效果也不理想，还有污泥膨胀现象发生，引起出水水质波动，甚至系统运转中断。采用活性污泥法时对于污泥的培养和运行管理的要求是较高的。生物接触氧化法：生物接触氧化法基本原理：生物接触氧化法在池内设有填料，部分微生物以生物膜的形式固着生长于填料表面，部分则是絮状悬浮生长于水中。因此，它兼有活性污泥法与生物滤池二者的特点。生物接触氧化法中微生物所需的氧常通过人工曝气供给。生物膜生长至一定厚度后，近填料壁的微生物将由于缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的新陈代谢，脱落的生物膜将随出水流出池外。生物接触氧化法的主要特点：(1)由于填料的比表面积大，池内的充氧条件良好，生物接触氧化法内单位容积的生物固体量高于活性污泥法曝气池的生物固体量，因而，生物接触氧化池具有较高的容积负荷；(2)由于相当一部分微生物固着生长在填料表面，生物接触氧化池不需要设污泥回流系统，也不存在污泥膨胀问题，运行管理简便；(3)由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流属完全混合型，因此，生物接触氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力；(4)由于生物接触氧化池内生物固体量多，当有机容积负荷较高时，其F/M比可以保持在一定水平，因而，污泥产量可相当于或低于活性污泥法。可见，生物接触氧化池是一种具有活性污泥法特点的生物膜法，它综合了曝气池和生物滤池的优点，避免了两者的缺点，因此深受人们重视。综合考虑，本设计采用生物接触氧化池。生物接触氧化法系统由接触氧化池和二沉池组成。d)45n在生物法处理过程中将产生剩余污泥、沼气等，这些也是需要对其进行处理或处置的，其中污泥通过重力浓缩后经加药调质后脱水处理，可与前面分离的果渣一起去焚烧处理，焚烧后的残渣、灰可用于堆肥或运至垃圾处理场。沼气主要通过厌氧段产生，也是本废水处理系统的最大经济回收方法之一。根据贵公司提出要求，需建一专门沼气柜进行贮存，沼气可用于燃烧或发电，但是在厌氧反应时将有部分硫化物或杂质产生，脱硫是主要的除杂对象，因些初步设计采用湿法脱硫工艺处理，经脱硫调压后的沼气送去利用。2.3方案比较厌氧-好氧处理废水方案厌氧处理技术适合于高浓度有机废水，运行能耗低，容积负荷高，剩余污泥少，一般去除每公斤CODcr只产生0.02-0.15公斤生物量，而好氧处理技术产生0.4-0.6公斤生物量，产生沼气可利用，一般沼气发电时30%为发动机利用，10%损耗，30%变为烟气，30%变为热能，可用于给水加温一、厌氧技术可采用：(一)UASB反应器优点：1.污泥浓度高，平均污泥浓度20-40个gVSS/l2.有机负荷高，水里停留时间短，中温发酵一般有机负荷可达10CODcr/m3*d以上。3.设三相分离器，一般不另设沉淀池，且无须污泥回流设备。4.无混合搅拌设备，靠发酵过程中产生的沼气的上流运动搅拌。5.污泥床内不填载体，避免因填料发生堵塞。缺点：1．进水悬浮物浓度不宜过高，一般控制在1000mg/l以下。2．污泥床内有短流现象，影响处理能力。(二)MIC反应器MIC45n从结构上可看成是由两个上下重叠的UASB反应器串联组成，利用厌氧反应所产生的沼气作为动力，将废水、污泥提升至反应器顶部，再从中心回流管回流至反应器底部，实现了混合液的内循环，缓冲了底部进水对污泥的冲击，同时提高了反应器的水力负荷，保证泥水的充分混合，使废水获得稳定的处理效果。本MIC技术已通过江苏省环境保护厅技术鉴定。MIC的优点：1.比UASB占地面积小。2.有机负荷可达到20kg(COD/m3.d)，COD去除率在90%以上。3.可以用国产厌氧污泥作为种泥进行启动。4.适用于处理中、高浓度有机废水5.抗负荷冲击能力强、操作管理简单。缺点：目前尚处于初级阶段，技术不太成熟。鉴于MIC与UASB比较有更高的耐冲击负荷能力和更高的有机负荷，因此，在本次的初步设计方案中采用MIC作为厌氧阶段的主体工艺。。二、好氧技术可采用(一)接触氧化法优点：1.由于填料的比表面积大，池内的充氧条件好，生物接触氧化池内单位面积的生物固体同量都高于活性污泥法曝气池及生物滤池，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷；2.由于相当一部分微生物附着生长在填料表面，生物接触氧化法不需设污泥回流系统，也不存在污泥膨胀问题，运行管理简便；3.由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流输完全混合型，因此生物接触氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力；4.由于生物接触氧化池内生物固体量多，当有机容积负荷较高时，其F/M比可保持在一定水平，因此污泥产量可相当于或低于活性污泥法。5.生物接触氧化法负荷高，水里停留时间短，BODcr去除效率高，可减少池容积，降低基建投资。缺点：池内填料间的生物膜有时发生堵塞现象。(二)氧化沟法：45n优点：1.处理能力强，装置结构简单；2.运行方式简单，操作管理方便；3.不设沉淀池和污泥回流装置，节省投资使用；4.具有良好的脱氮除磷效果；5.耐冲击负荷能力强，不存在活性污泥膨胀。缺点：其构造及运行经验正在完善及研究中。(一)SBR法：SBR工艺与连续流活性污泥工艺相比有如下优点：1.工艺系统组成简单，不设二沉池，曝气兼具有二沉池的功能，无污泥回流设备；2.耐冲击负荷，在一般情况下无需设置调节池；3.反映推动力大，易于得到由于连续流系统的出水水质；4.运行操作灵活，通过适当调节各单元操作的状态可达到脱氮除磷的效果；5.污泥沉降性能好，SVI值较低，能有效防止丝状菌膨胀；经比较并结合本设计的实际情况，如水质、水量，投资费用及工厂可提供的用的面积。本设计采用接触氧化法处理工艺本设计采用“UASB+生物接触氧化”为核心的工艺处理该生产废水。2.4工艺流程45n2.5工艺简介：1.格栅：废水经过格栅，去除碎果屑、果胶等大颗粒固体物质，出水经提升泵房进入初沉池。另外，为了使泵能自动控制，在格栅井中安装了浮球电源控制。当水位低于最低水位时，下浮球脱离水面，水泵自动停止；当集水达到某一水位时，上浮球接触水面，水泵自动开启。2.提升泵：格栅井中水位较低,且变化较大,因此对池内污水进行提升,使污水尽可能依靠重力流到后续的构筑物中进行处理,提升泵采用WQ潜污泵,一用一备3.初沉池：采用平流式沉淀池，进一步沉淀微细果屑及悬浮物，保证后续处理构筑物正常运行。4.调节池：将一段时间内车间排放废水的水量、水质浓度、酸碱、温度等进行均质均量调节，不受废水高、低峰流量或浓度变化影响，确保废水处理构筑物正常运行，并在此投加营养物。5.UASB厌氧反应器：利用反应器内高活性厌氧微生物有效地去除废水中的有机污染物，使可厌氧降解的物质尽可能地去除，减少后继单元负荷，产生的沼气用于回收。6.中沉池：采用竖流式沉淀池，通过重力过滤等一系列措施将大颗粒污泥沉降下来，以便回收利用，确保好氧的正常进水做好水质、水量、水温的调节。基本是一个沉淀池。7.接触氧化池　在好氧微生物的新陈代谢作用下,进一步分解污水中的溶解性有机物,降低BOD5浓度。本工艺采用的接触氧化,池内安装蜂窝填料,采用微空曝气器。8.二沉池　采用竖流式沉淀池,沉淀分离接触氧化池出水中脱落的生物膜。9.固体处理系统:将预处理分离出来的固体物和经好气、厌氧系统排放经脱水的污泥一起到专用焚烧炉处理，焚烧后的灰渣可作堆肥当地农用或运到垃圾处理场处置。分离出的果渣也可部分作为饲料等用，或采用其它处理、处置方法。10.沼气系统:本系统主要包括沼气的贮存和脱硫，建设一座气柜，碳钢结构，内外防腐。建脱硫系统一套，采用湿法脱硫技术，主体脱硫塔初步设计总尺寸：φ3×2m，钢结构。45n2.6处理单元去除效率表不考虑各种回流操作，仅考虑“宏观流动方向”，各单元的初步设计的进出水浓度和去除率情况见下表：处理单元项目PH温度（℃）主要污染物SS(mg/L)CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)格栅进水4-63080020001000出水4-63072020001000去除率（%）10初沉池进水4-63072020001000出水4-6303201800800去除率(%)55.6调节池进水4-6303201800800出水4-6353201800800去除率(%)UASB进水4-6353201800800出水6-93510030080去除率(%)68.883.390中沉池进水6-93510030080出水6-9354030080去除率(%)60生物接触氧化池进水6-9354030080出水6-9351207512去除率(%)7585二沉池进水6-9351207512出水6-935127512去除率(%)90总去除率(%)98.596.298.83.计算说明书3.1格栅参考资料：主要参考水污染控制工程下P11，高廷耀主编：1.设计参数：45n考虑到流量有波动，前无调节池，设计流量需乘上一个流量变化系数K，取K=1.5（对于食品工业而言K=1.5-2,污水处理新工艺与设计计算实例P20，孙力平等主编）设计流量Q=1.5*2000m3/d=0.035m3/s过栅流速v2=0.4m/s栅条宽度s=0.01m，格栅间隙e=10mm栅前部分长度0.5m，格栅倾角α=60°单位栅渣量ω1=0.08m3栅渣/10m3污水(根据排水工程P59栅渣量取0.1-0.01,粗格栅取小值，中格栅取中值，细格栅取大值)2.设计计算（1）栅条间隙数（取n=28）（2）栅槽有效宽度B2=s（n-1）+en=0.01（28-1）+0.01×28=0.55m,格栅两侧护臂宽0.25m，栅槽宽度取0.8m（3）进水槽宽取0.7m进水渠道渐宽部分长度（其中α1为进水渠展开角）（4）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（5）过栅水头损失（h1）因栅条边为矩形截面，取k=3，则其中ε=β（s/e）4/3h0：计算水头损失k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3ε：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42（6）栅后槽总高度（H）取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.3+0.3=0.6m栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.3+0.08+0.3=0.68m（7）格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+0.6/tanα=0.14+0.07+0.5+1.0+0.6/tan60°=2.06m45n（8）中格栅栅渣量W1取0.08m3/103m3污每日栅渣量ω=Qω/kz=3000*0.08/1000*1.3=0.18m3/d（9）计算草图如下：3.2进水泵房进水泵房为钢筋混凝土结构，共建1座，与粗格栅井合建。水泵选择污水提升前水位-2.00m,提升后水位2.30m。水泵的水头损失1.5m。考虑到局部水头损失，则所需水泵的扬程为6.0m。设计水量3000m3/d，选择WQ60-13-4A型潜水排污泵(南京汪洋制泵有限公司制造)三台,两用一备扬程/m流量/(m3/h)转速/(r/min)轴功率/kw叶轮直径/mm效率/%45n1360290046557集水井⑴容积按一台泵最大流量时12min的出流量设计，则集水池的有效容积⑵面积取有效水深，则面积设水面标高为-2m,井有效深为2.5m，加上泵高，总高度为4.46m,集水池尺寸：5.0*3.0*4.4m⑶泵位及安装潜水泵直接置于集水井内，电泵检修采用移动吊架。泵房尺寸：4.4*3.2*5.0m3.3初沉池参考资料：排水工程下册P78-84,张自杰主编;采用平流式沉淀池平流式沉淀池由流入装置，流出装置，沉淀区，缓冲区，污泥区及排泥装置等组成。流入装置由穿孔花墙组成，起均匀布水和消能的作用，进水经配水井进配水渠再进集水槽，利用穿孔花墙将水均匀分配到两个池中并对进水进行整流。流出装置有集水槽与档板组成.出流处的档板距出水口0.3m，高出水面0.15m，档板的浸没深度为0.4m。缓冲层的作用是避免以沉的污泥被水流搅起以及缓解冲击负荷。排泥采用静水压力法，利用池内的静水位，将污泥排出池外，排泥管采用DN200,静水压力h=1.5m.为使池底污泥能滑入污泥斗，池底有I=0.02的坡度。45n1、设计参数（根据排水工程下册P81，表3-10）设计流量：Q=125m3/h=0.035m3/s表面负荷：q=1.5m3/（m2.h）水力停留时间：t=1.0h2、设计计算（1）池子总表面积A=Q/q=125/1.5=83.3m2（2）沉淀部分有效水深h2=qt=1.5*1.0=1.5m（3）沉淀部分有效容积V1=Qt=125*1=125m3（4）池长，设水平流速v=3.0mm/s(一般不大于5mm/s)L=vt*3.6=4.0*1.0*3.6=14.4m（5）池子总宽度B=A/L=83.3/14.4=5.8m　（6）池子个数设2个池，每个池宽b=5.8/2=2.9m(7)校核长宽比、校核长深比L/b=14.4/2.9=5.0（为保证污水在池内分布均匀，池长与池宽比不小于4，以4-5为宜，所以符合要求）L/h=14.4/1.5=9.645n（为保证污水在池内分布均匀，池长与有效水深比不小于8，所以符合要求）(8)污泥部分需要的总容积(排泥量较大，排泥周期T=1d)V=Q(C1-C2)T100/r（100-P）=1.5*2000*（720-320）*1*100/（100-95）*1000*1000=24m3(9)每个池污泥所需要容积V’=24/2=12m3(10)污泥斗容积污泥斗采用500mm*500mm,上口采用2900mm*2900mm,污泥斗斜壁与水平面夹角为600）泥斗高度h，，4=(2.9-0.5)*tan60/2=2.1mV2=1*2.1*(2.9*2.9+0.5*0.5+2.9*0.5)/3=7.1m3(11)污泥斗以上梯形部分污泥容积(设池底坡度为0.02)h4，=(14.4+0.3-2.9)*0.02=0.24mV3=(14.4+2.9)*0.24*2.9/2=6.0m3(12)污泥斗和梯形部分污泥容积V2+V3=7.1+6.0=13.1m3>12m3（符合要求）(13)池子总高设超高h1=0.3m,缓冲层高度h3=0.5mH=h1+h2+h3+h4=0.3+1.5+0.5+0.24+2.1=4.64m沉淀池尺寸：14.4*2.9*4.64m*2池校核：表面负荷=3000/（14.4*2.9*2）=36m3/(m2.d)(在20-50之间)停留时间=14.4*2.9*1.5*2*24/3000=1.0h(在0.5-1.5之间，符合要求)（14）进水系统（工业废水处理技术，邹家庆主编P49）①已知条件Q=0.035m3/s,池宽2.9m,有效水深h2=1.5m②进水穿孔墙计算采用砖砌进水穿孔墙，孔眼型式采用矩形的半砖孔洞.穿孔墙的开孔率应在10%-20%,取开孔率为10%。则开孔面积为2.9*1.5*15%=0.65m2.孔口的边长应为50-150mm,取边长为150mm.A1=0.15*0.15=0.022m245n孔眼总数取32个污泥部分（15）初沉池产生污泥量W=Q（So-Se）/(1-p)=3000*(720-320)*10-6/(1-0.95)=24T/dW—污泥量，T/dQ—设计流量，m3/dSo—进水SS浓度，T/m3Se--出水SS浓度，T/m3P—污泥含水率，%(16)污泥排放(水处理构筑物设计与计算P14，李亚峰主编)采用静压排泥，静水压力为1.5m，排泥管径为150mm.3.4调节池主要功能：将一段时间内排放废水的水量、水质浓度、酸碱、温度等进行均质均量调节，不受废水高、低峰流量或浓度变化影响，投加适量营养和钙物质，确保废水处理构筑物正常运行。采用钢筋混凝土结构。在调节池的四角上分别设一台搅拌机。一台自动加药系统装置和加热装置。45n1.设计参数设计进水量:Q=125m3/h停留时间t：t＝8h2.设计计算（1）有效容积V：V＝Qt＝125×8.0＝1000（m3）（2）有效水深h：有效水深采用h＝5.0m（3）池子的面积F：F＝V/h＝1000/5.0＝200（m2）（4）池子的平面尺寸：采用L×B＝10m×20m（5）池子的总高度H：设超高h1＝0.5m∴H＝h＋h1＝5.0＋0.5＝5.5（m）（6）池子的几何尺寸：采用L×B×H＝20.0m×10m×5.5m(7)搅拌机的选择在调节池的对角线上设两台搅拌机，型号为QJB5/12-620/3-480/S。（环境保护设备选用手册-水处理）(8)泵的选择调节池至UASB反应器提升泵提升前水位1.70m，提升后水位5.0m,提升净扬程Z=3.3m水泵水头损失取2m从而需水泵扬程H=Z+h=5.3m,Q=84m3/h选择AP型离心污水泵AP100,一用一备。45n扬程/m流量/(m3/h)转速/(r/min)轴功率/kw叶轮直径/mm效率/%101082900745061（9）加热装置加热装置采用预热器蒸汽管，将水温加热到35度，蒸汽管管经为DN100。3.5UASB设计计算UASB有效容积为：V有效=式中：V有效-------------反应器有效容积，m3Q-------------设计流量，m3/dS0-------------进水有机物浓量,kgCOD/m3Nv-------------容积负荷,kgCOD/(m3·d)设计参数：Q=2000m3/d=83.3m3/hS0=1.800kgCOD/m3Nv=3.0kgCOD/(m3·d)V有效==1200m3停留时间T=V有效24/Q=120024/2000=14.4h取表面水力负荷q1=0.5m3/m2·h有效高度h=Tq1=14.40.5=7.2mA===166.7m2采用4座相同的UASB反应器,则:A1===41.7m245n采用公壁建造四边行池比圆形池较经济，有关资料显示，当长宽比在2：1左右时，基建投资最省。取长L=9.0m，宽B=5.0m，则实际横截面积为：A2=L×B=9.0×5.0=45m2实际表面水力负荷为:q1===0.463<1.0，故符合设计要求。3.4.2.2三相分离器设计三相分离器设计计算草图见图2.1：1.设计说明三相分离器要具有气、液、固三相分离的功能。三相分离器的设计主要包括沉淀区、回流缝、气液分离器的设计。2.沉淀区的设计三相分离器的沉淀区的设计同二次沉淀池的设计相同，主要是考虑沉淀区的面积和水深，面积根据废水量和表面负荷率决定。由于沉淀区的厌氧污泥及有机物还可以发生一定的生化反应产生少量气体，这对固液分离不利，故设计时应满足以下要求：①沉淀区水力表面负荷<1.0m/h②沉淀器斜壁角度设为50°,使污泥不致积聚，尽快落入反应区内。③进入沉淀区前，沉淀槽底逢隙的流速≦2m/h④总沉淀水深应大于1.5m⑤水力停留时间介于1.5～2h45n图2.1：三相分离器几何尺寸图如果以上条件均能满足，则可达到良好的分离效果。沉淀区面积为：A=L×B=9×5=45m2表面水力负荷为：q===0.46<1.0，符合设计要求。3.回流缝设计设单元三相分离器的宽度b=3.0m,上下三角行集气罩斜面水平夹角为θ＝55°，取保护水层高度h1=0.5m,下三角形高度h3=1.5m，上三角形顶水深h2=0.5m，设每个UASB池的回流缝的数目为3，则下三角形集气罩底部宽为：b1=h3/tgθ式中：b1----------下三角集气罩底水平宽度，m;θ----------下三角集气罩斜面的水平夹角；h3----------下三角集气罩的垂直高度，m;45nb1==1.05m则相邻两个下三角形集气罩之间的水平距离：b2=b-2b1=3.0–2×1.05=0.9m则下三角形回流缝面积为：S1=b2·l·n=0.9×5×3=13.5m2下三角集气罩之间的污泥回流逢中混合液的上升流速(V1)可用下式计算：V1=Q1/S1式中：Q1----------反应器中废水流量，m3/h；S1----------下三角形集气罩回流逢面积，m2；V1==1.54m/h<2.0m/s,符合设计要求。设上三角形集气罩回流缝的宽度b3=0.4m,则上三角形回流缝面积为：S2=b3·l·2n=0.4×5×2×3=12m2上下三角形集气罩之间回流逢中流速(V2)可用下式计算：V2=Q1/S2，式中：Q2----------反应器中废水流量，m3/h；S2----------上三角形集气罩回流逢之间面积，m2；V2==1.74m/hV1净水的μ,故取μ=0.02g/cm·s。由斯托克斯工式可得气体上升速度为：Vb=（ρ1—ρg）d2=0.266cm/s=9.58m/hVa=V2=1.74m/h，则：=9.58/1.74=5.5,=0.7/0.4=1.75>,故满足设计要求。3.4.2.3进水系统设计采用穿孔管配水，每个反应器设置6根，直径D=150mm,每根管之间的中心距离为1.5m,配水孔径采用15mm,孔距1.6m。每孔服务面积为1.6x1.5=2.4m2，孔径向下，穿孔管距离反应池底0.20m,每个反应器有18个出水孔，采用连续进水，每孔流速为2.66m/s。3.4.2.4出水系统设计采用锯齿形出水渠，渠宽0.2m,高0.3m，每个反应器设计3条出水渠，基本保证出水均匀。3.4.2.5排泥系统设计设污泥产率kgMLSS/kgCOD=0.1每日产生的悬浮固体：PSS=1500×0.1×2000×10-3=300kgvss/d每日产泥量为：W=式中：Pss----------产生的悬浮固体，kgvss/dP-----------污泥含水率，以98%计45n-----------污泥密度，以1000kg/m3计W=100*300/(100-98)*1000=15m3/d每日产泥量15m3/d，则每个USAB日产泥量3.75m3/d,设排泥管一根，管径为d=150mm，排泥间隔视需要而定(给排水快速设计手册2P173)。3.4.2.6产气量计算（1）采用每去除1千克COD产生0.5立方米沼气做参数，则每日产气量为：1500×0.5×2000×10-3=1500m3/d（2）沼气集气系统布置由于有机负荷较高，产气量大，设置一个水封罐，水封罐出水的沼气分别进入脱硫塔，脱硫塔出来去沼气贮柜。（3）水封罐的设计计算设于反应器和沼气柜之间，起到调整和稳定压力，兼作隔绝和排除冷凝水之用。反应器中大小集气罩压力差为：△p=p2-p1=2.5mH2O-1.0mH2O=1.5mH2O。故水封罐中该两收气管的水封深度为1.5mH2O，取沼气柜压力p≤0.4mH2O。则水封罐所需最大水封为H0=p2-p=2.5-0.4=2.1mH2O取水封罐总高度为H=2.5m,直径φ2000mm，设进气管DN50两根，出气管 DN50一根，进水管DN50一根，放空管DN50钢一根，并设液面计。3.6中沉池参考资料：排水工程下册P89-93,张自杰主编.水污染控制工程下册P42-57，高廷耀顾国维周琪主编采用竖流式沉淀池主要功能：厌氧出水进入该池，将活性好的微生物有针对性的进行回流等途径分配到厌氧反应器，剩余的污泥排到贮泥池，同时对UASB出水进行泥水分离。设中心管内流速不大于30mm/s，中心管下口设有喇叭口和反射板，喇叭口直径及高度为中心管直径的1.3倍，反射板的直径为喇叭口直径的1.3倍，反射板表面积与水平面的倾角为170。1、设计参数共设2个池，采用共壁合建。45n设计流量Q=2000m3/d=0.023m3/s；每个池子=41.7m3/h表面负荷q=1.8m3/(m2.h)有效水力停留时间t=1.5h;中心管内流速取30mm/s(中心管内流速不大于30mm/s);2、中心管截面积与直径中心管断面积：中心管径，取=0.7m；喇叭口直径：=1.35=0.945m，反射板直径：=1.30=1.23m。3、喇叭口与反射板之间的间隙高度中心管和反射板的结构尺寸根据设计手册，喇叭口与反射板间的出流速度取=20mm/s，，取=0.25m。4、沉淀池面积和边长沉淀池每池面积，A=+=23.56m2；沉淀池采用方形，则：，采用5.0m。5、沉淀区高度废水上升流速：＝1.8m/h，则；有效直径与沉淀区高度比值：5/2.7=1.85（<3）。6、污泥斗尺寸根据设计说明书，令污泥斗底边长0.5m，污泥斗上部边长5.045nm，污泥斗壁与水平面倾角55o；h5=(D/2-d/2)tana=(5.0/2-0.5/2)tan55=3.2m，污泥斗容积V1=3.14*3.2*(2.5*2.5+0.25*0.25+2.5*0.25)/3=23.24m3（泥斗体积满足污泥体积要求）。7、沉淀池总高度根据设计手册，本处超高采用：=0.4m，沉淀区高度：=2.7m，喇叭口与反射板间高度：=0.25m，缓冲层高度：=0.4m，污泥斗的深：=3.2m。沉淀池总高度：。8、其他设施的确定（1）、进水方式进水管道输水采用对称布置，设2个支管同时向构筑物中进水，以达到均匀配水的目的，同时设阀门控制水流。45n选取进水主管管径DN200mm，设一配水井，长1m，宽1m，高1.3m。竖流式沉淀池采用中心进水，水流在反射板的阻挡下，由垂直向下变成向四周均匀的分布。（2）、出水方式为了保证出水均匀，在沉淀池四周设集水槽，然后通过集水井出水。沉淀池出水堰负荷：此处采用数值为4m3/（m·h），沉淀池出水堰沿周边设置排水槽出水，槽宽采用0.3m，槽周长为17.6m。出水堰负荷=41.7/17.6=2.36m3/（m·h）（合适）。单池设计流量环形集水槽内流量环形集水槽设计采用周边集水槽槽宽取0.3,水深0.3m,集水槽总高为0.46m采用出水三角堰（90°），堰上水头（三角口底部至上游水面的高度）H1=0.04m(H2O).每个三角堰的流量三角堰个数集水槽设计：槽高40cm，宽30cm，长17.6m，跌水高度10cm。设2个集水井，深1.4m，长1m，宽1m。（3）、排泥方式本竖流式沉淀池采用静压排泥，排泥静水头采用1.4m（H2O），排泥管直径采用200mm。3.7生物接触氧化池参考资料：排水工程（第四版）张自杰主编P248-251；给排水快速设计手册（2）第五册城市排水P238-242；选型：选用直流式鼓风接触氧化池（适用BOD5=100-300mg/L的废水45n），其特点在填料下直接曝气，生物膜受到上升气液的冲击，搅动，加速脱落、更新，使其经常保持较好的活性，可避免堵塞。生物接触氧化池由的主要组成部分有池体、填料和布水布气装置。池体用于设置填料、布水布气装置支撑填料的栅板和格栅，池体可为钢筋结构和钢筋混凝土结构。池底设有集泥设备、以便排泥。填料要求比表面积大、空隙率大、阻力小、化学和生物稳定性好、能经久耐用。为安装检修方便，填料常用料框组装，带框放入池中，当需要检修时，可逐框轮换取出，池子无需停止工作。布气管可布置在池子中心、侧面和全池。①生物接触氧化池一般不应少于2座；②污水在池中停留时间不应小于2h（按有效容积计）；③进水BOD5浓度过高时，应考虑出水回流系统，现BOD5=180~290mg/L不需考虑；④填料层高度一般大于3.0m，当采用蜂窝填料时，应分层装填，每层高度为1m，蜂窝孔径应不小于25mm，当采用小孔经填料时，应加大曝气强度，增加生物膜脱落速度；⑤每单位接触氧化池面积不宜大于25m²以保证布水、布气均匀；气水比控制在（15~20）：1。1.设计参数设计流量Q=2000m3/d,进水BOD5=80mg/L，出水BOD5=12mg/L，容积负荷Nv=0.3kgBOD5/m3*d（根据排水工程P249城市污水二级处理，当处理水BOD的值要求达到30mg/l以下时，采用的负荷率为0.8kgBOD/(m3.d),当处理水BOD的值要求达到10mg/l以下时，采用的负荷率为0.12-0.2kgBOD/(m3.d),本工程要求出水BOD达到20mg/l以下，宜采用Nv=0.3kgBOD5/m3*d）45n(1)生物接触氧化池的容积V（即滤料体积）氧化池有效容积V=Q(La-Lt)/M=2000*（80-12）/0.3=453m3式中Q—平均日污水量，L—进水BOD浓度mg/L.L—出水BOD浓度,mg/LM—容积负荷取为(2)每个氧化池面积FF=V/nH，F25m²式中V—有效容积H—滤料层总高,即有效水深,一般H≥3m，取4mn—氧化池个数，n2,本设计设n=8F=453/(48)=14.1m每个氧化池平面尺寸采用3.8mⅩ3.8m(3)校核接触时间tt=24=24814.14/2000=5.4h,要求t2,符合要求45n(4)氧化池总高度总高度H0=H+h1+h2+(m-1)h3+h4式中H—氧化池总高度,mh—超高,h1=0.5-0.6mh2—填料上水深，h2=0.4-0.5mh3—填料层间格高，h3=0.2-0.3mm—填料层数h4—曝气区高度,与曝气设备有关，对于多孔曝气设备不进人检修时，h4=0.5m,需进人检修时，取为1.5m。这里取1.5mH—有效水深一般≥3mH0=4+0.55+0.45+3*0.25+1.5=7.25m(5)填料与安装采用蜂窝填料，分四层，每层填料高1m所需填料容积为V=814.14=453m³(6)每池空气量q=15=1510.41=156m³/h,总需气量为1250m³/h其中15为1m³污水需气量（m²/m³）(7)空气干管及支管直径取管中风速为10m/s，d===0.074m取d=80mm每池设4根支管，直径为d1==0.037mm,取40mm(8)曝气头的布置采用BZO.W球冠型可张微孔曝气器，适用工作空气量为：0.8-3m3/(h.只)，服务面积为0.6m2,氧利用率为24%-31%，阻力损失为0.0032MPa,则每池所需曝气器个数为：14.1/0.6=23.5个，共需192个。45n(10)鼓风机的选择P=h1+h2+h3+h4+h1—供风管道沿程阻力;h2—供风管道的局部阻力；h3—曝气器淹没水头；h4—曝气器阻力，微孔曝气h4≤0.004-0.005MPa-富余水头；=0.003-0.005MPah1+h2=0.002MPa=0.005MPaP=h1+h2+h3+h4+=0.002+0.064+0.004+0.005=0.075MPa=75KPa根据最大风压75KPa，最大风量为21m3/min,选择鼓风机：口径为125A，型号为罗茨鼓风机RD-127；转速为2000r/min轴功率为42.2KW，所配电机功率为：45KW。选两台一用一备。(11)进水布置采用配水渠配水，因为两池并联运行，配水渠设在氧化池中间，两侧开窗口，污水从窗口流入池内。池内有一挡板将填料与池壁隔开，同时挡板起导流作用，挡板与池壁相距100mm。污水沿挡板进入池底部，然后竖直向上流动。(12)配水渠计算a.渠宽：B=0.9,计算得B=0.20m，考虑到空气管的布置，取B=0.8mb.渠深：H=1.25B=1.250.8=1.0m(13)窗口计算取过水流速v=0.03m/s,则需开窗口面积为S=Q/（86400×v）=2000/（86400×0.03）=0.77m²取S=0.8m.开8个窗，则每个面积0.10m，取窗口尺寸为0.32m0.32m(14)出水堰的设计出水采用三角溢流堰出水，汇集至出水槽出水，集水槽宽为0.5m,深为0.8m。(15)污泥计算对于好氧处理而言，取产泥系数为0.4kgMLSS/kgCOD，膜生物处理污泥含水率96%-98%，取98%则每天产生的湿泥W=2000*0.4（0.3-0.075）/1000(1-98%)=9m3/d.45n3.8二沉池参考资料:排水工程下册P89-93,张自杰主编水污染控制工程下册P42-57，高廷耀顾国维周琪主编采用竖流式沉淀池设中心管内流速不大于30mm/s，中心管下口设有喇叭口和反射板，喇叭口直径及高度为中心管直径的1.3倍，反射板的直径为喇叭口直径的1.3倍，反射板表面积与水平面的倾角为170。1、设计参数共设2个池，采用共壁合建。设计流量Q=2000m3/d=0.023m3/s；每个池子=41.7m3/h表面负荷q=1.5m3/(m2.h)有效水力停留时间t=2.0h;中心管内流速取30mm/s(中心管内流速不大于30mm/s);2、中心管截面积与直径中心管断面积：中心管径，取=0.7m；喇叭口直径：=1.35=0.945m，反射板直径：=1.30=1.23m。3、喇叭口与反射板之间的间隙高度中心管和反射板的结构尺寸根据设计手册，喇叭口与反射板间的出流速度取=20mm/s，，取=0.25m。4、沉淀池面积和边长45n沉淀池每池面积，A=+=28.19m2；沉淀池采用方形，则：，采用5.4m。5、沉淀区高度废水上升流速：＝0.42mm/s，则；有效直径与沉淀区高度比值：5.4/3=1.8（<3）。6、污泥斗尺寸根据设计说明书，令污泥斗底边长0.5m，污泥斗上部边长5.4m，污泥斗壁与水平面倾角55o；h5=(D/2-d/2)tana=(5.4/2-0.5/2)tan55=3.49m，取3.5m污泥斗容积V1=3.14*3.5*(2.7*2.7+0.25*0.25+2.7*0.25)/3=29.41m3（泥斗体积满足污泥体积要求）。7、沉淀池总高度45n根据设计手册，本处超高采用：=0.4m，沉淀区高度：=3.0m，喇叭口与反射板间高度：=0.25m，缓冲层高度：=0.4m，污泥斗的深：=3.5m。沉淀池总高度：。8、其他设施的确定（1）、进水方式进水管道输水采用对称布置，设2个支管同时向构筑物中进水，以达到均匀配水的目的，同时设阀门控制水流。选取进水主管管径DN200mm，支管管径DN150mm，设一配水井，长1m，宽1m，高1.3m。竖流式沉淀池采用中心进水，水流在反射板的阻挡下，由垂直向下变成向四周均匀的分布。（2）、出水方式45n为了保证出水均匀，在沉淀池四周设集水槽，然后通过集水井出水。沉淀池出水堰负荷：此处采用数值为4m3/（m·h），沉淀池出水堰沿周边设置排水槽出水，槽宽采用0.3m，槽周长为20m。出水堰负荷=41.7/20=2.1m3/（m·h）（合适）。单池设计流量环形集水槽内流量环形集水槽设计采用周边集水槽槽宽取0.3,水深0.3m,集水槽总高为0.46m采用出水三角堰（90°），堰上水头（三角口底部至上游水面的高度）H1=0.04m(H2O).每个三角堰的流量三角堰个数集水槽设计：槽高40cm，宽30cm，长20m，跌水高度10cm。设2个集水井，深1.4m，长1m，宽1m。（3）、排泥方式本竖流式沉淀池采用静压排泥，排泥静水头采用1.2m（H2O），排泥管直径采用200mm。3.9污泥浓缩池(1)污泥量初沉池污泥量23m3/d厌氧产污泥量15m3/d好氧污泥量9m3/d总污泥量47m3/d，含水率为97.5%。（2）贮泥池容积设计贮泥池周期1d，则贮泥池容积（3）贮泥池尺寸45n(4)泥斗确定排泥时间8h,污泥浓缩前的含水率P1=97.5%，假设浓缩后的含水率P2=94%浓缩后污泥体积V2===19.58m3泥斗尺寸上口L1=4m下口L2=0.5m倾角α=50οh4==2.1m则泥斗体积V=2.1*()/3=12.775>2m3(符合要求)(6)总高度取超高h2为0.5m,缓冲层h3为0.5m，泥斗高2.1mH=h1+h2+h3+h4=3.0+0.5+0.5+2.1=6.1m3.10高程计算主要参考资料：给排水设计手册第一册常用资料P61，P558）1、格栅到提升泵房格栅的本身水头损失为0.25m.2、提升泵房到平流式沉淀池污水提升前水位-2.00,提升后水位2.3,水泵的水头损失1.5m。考虑到局部水头损失，则所需水泵的扬程为6.0m。45n3、平流式沉淀池至调节池(设计流量为3000m3/d)平流式沉淀池本身的水头损失：h=0.4m平流式沉淀池至调节池之间的管道（DN200铸铁管V=1.1m/si=11.2‰）长约6m,则沿程阻力损失为：=0.0112×6=0.07mD200的90°弯头2个，其损失系数=0.48；D200的闸阀一个，局部损失系数=0.08。管道局部阻力损失=0.06m总水头损失为：=0.53m取0.6m4、调节池到UASB调节池本身的水头损失：h=0.2m沿程管道D200铸铁管（V=0.76m/si=5.35‰）长约20m,则=0.00535×20=0.107mD200的90度弯头4个，局部损失系=0.48；D200的闸阀2个，局部损失系数=0.01。总局部阻力损失=0.062m总水头损失=0.37m,取0.4m5、UASB到中沉池UASB本身水头损失：h=0.4mD200的90度弯头5个，局部损失系数=0.48；D200的闸阀一个，局部损失系数=0.08。沿程管道DN200铸铁管（V=0.76m/si=5.35‰）长约35m,0.00535×35=0.187m总的局部阻力损失0.073m总水头损失=0.66m，取0.7m6、中沉池到接触氧化池中沉池本身水头损失：h=0.6mD200的90度弯头2个，局部损失系数=0.48；D200的闸阀一个，局部损失系数=0.08。沿程管道DN200铸铁管（V=0.76m/si=5.35‰）长约10m，则=0.00535×10=0.054m45n总局部损失0.03m总水头损失=0.68m，取0.7米7、接触氧化池到二沉池接触氧化池本身水头损失：h=0.5mD200的90度弯头2个，局部损失系数=0.48；D200的闸阀一个，局部损失系数=0.08。沿程管道D200铸铁管（V=0.76m/si=5.35‰）长约8m，则=0.00535×8=0.043m总局部损失0.03m总水头损失=0.58m，取0.6m8、二沉池到接纳河流二沉池本身的水头损失h=0.5D200的90度弯头2个，局部损失系数=0.48；D200的闸阀一个，局部损失系数=0.08。沿程管道D200铸铁管（V=0.76m/si=5.35‰）长10m，则=0.00535×10=0.054m总局部损失0.03m总水头损失=0.59m，取0.6m根据水力计算，另外考虑布置的经济合理及美观，各构筑物高程布置如下：（接纳河流标高-2.00m，来水标高-1.00m，地平面相对标高定为+0.00m）二沉池：液面标高：+2.00m接触氧化池：液面标高：+2.60中沉池：液面标高：+3.35mUASB反应器：液面标高：+5.00m调节池：液面标高：+1.70m平流式沉淀池：液面标高：+2.20m提升泵房：液面标高：-2.00m格栅后：液面标高：-1.55m格栅前：液面标高：-1.30m45n4.污水厂平面及高程布置4.1平面布置1.各处理单元构筑物的平面布置：处理构筑物是污水处理厂的主体建筑物，在对它们进行平面布置时，应根据各构筑物的功能和水力要求结合当地地形地质条件，确定它们在厂区内的平面布置应考虑：（1）贯通，连接各处理构筑物之间管道应直通，应避免迂回曲折，造成管理不便。（2）土方量做到基本平衡，避免劣质土壤地段（3）在各处理构筑物之间应保持一定产间距，以满足放工要求，一般间距要求5～10m，如有特殊要求构筑物其间距按有关规定执行。（4）各处理构筑物之间在平面上应尽量紧凑，在减少占地面积。2．管线布置（1）应设超越管线，当出现故障时，可直接排入水体。（2）厂区内还应有给水管，生活水管，雨水管，消化气管管线。3.辅助建筑物：污水处理厂的辅助建筑物有泵房，鼓风机房，办公室，集中控制室，水质分析化验室，变电所，存储间，其建筑面积按具体情况而定，辅助建筑物之间往返距离应短而方便，安全，变电所应设于耗电量大的构筑物附近，化验室应机器间和污泥干化场，以保证良好的工作条件，化验室应与处理构筑物保持适当距离，并应位于处理构筑物夏季主风向所在的上风中处。在污水厂内主干道应尽量成环，方便运输。主干道宽4m以上，人行道宽1.5m～2.0m曲率半径9m，有30%以上的绿化。4．2高程布置为了降低运行费用和使维护管理，污水在处理构筑物之间的流动以按重力流考虑为宜，厂内高程布置的主要特点是先确定最大构筑物的地面标高，然后根据水头损失，通过水力计算，递推出前后构筑物的各项控制标高。根据氧化沟的设计水面标高，推求各污水处理构筑物的水面标高，根据和处理构筑物结构稳定性，确定处理构筑物的设计地面标高。5.工程概算5.1编制依据依据《某省市政工程费用定额》标准，及《某省市政工程费用定额的补充规定》中工业排放工程费率。土石方工程计取地区材料基价系数，按《某省市政工程费用定额》中土石方工程费率计算。45n构筑物材料价格根据市场当时（2009年）价格。国内设备按厂家出厂价格另加运杂费用，引进设备按岸价另加国内运杂费用。5.2土建部分土建部分投资估算（单位：万元）序号名称规格型号单位数量估算1格栅钢筋混凝土结构3.85m×0.8m×3.7m座11.12一级泵房砖混结构，4.4m×3.2m×5.0m间13.53初沉池钢筋混凝土结构，14.4m×2.9m×4.6m座216.94调节池钢筋混凝土结构，10m×20m×5.5m座118.55UASB钢筋混凝土结构，9m×5m×7.75m座4326中沉池钢筋混凝土结构，5.0m×5.0m×6.95m座113.47接触氧化池钢筋混凝土结构，3.8m×3.8m×7.25m座824.48二沉池钢筋混凝土结构，5.4m×5.4m×7.55m座115.29贮泥池钢筋混凝土结构，4.0m×4.0m×6.1m座12.810污泥脱水间砖混结构，10m×5.8m×6.0m间14.811鼓风机房砖混结构，7.0m×5.8m×5.0m间12.512剩余污泥泵房砖混结构，5.0m×5.8m×6.3m间13.513道路与草坪8.514合计147.15.3设备部分设备部分投资估算（单位：万元）序号名称规格型号单位数量估算备注1格栅FH型台11.12提升泵WQ70-13-4型潜水排污泵台31.32用1备3刮渣机TQ-1型桥式刮渣机台23.84鼓风机RC100离心鼓风机套261用1备5曝气头BZO.W微孔曝气器个19266填料塑料蜂窝填料m33649．87填料支架吊装m38.50.538污泥提升泵80QW50-12.5A潜污泵台31.32用1备LXB-300螺旋泵台21.31用1备45nLXB-400螺旋泵台21.31用1备9带式压滤机DY-500套14.0DY-1000套14.110转子流量计LZB-100套20.3011沼气柜座12.8612水封罐台10.2413自控液位机LZB-65、LZB100套20.8014脱硫塔座22.015搅拌机QJB5/12-620/3-480/s台43.216阀与管道13.017安装费5.018合计100.33则工程直接投资：土建费用+设备费=147.1+100.33=247.43万元工程设计费：247.43×6%=14.85万元工程调试费：247.43×6%=14.85万元管理费：247.43×5%=12.37万元总的投资估计为289.49万元5.3运行费用电费：本系统总装机容量约为148kw，其中24小时运行功率约为95kw，电费按0.80元/kwh计算：则电费为：95×0.8×24/2000=0.91元/吨水人工费操作共8人，人员月均工资2000元/月。则人工费为：(8×2000)/30/2000= 0.27元/吨水致谢45n本设计可以如期顺利完成，要非常感谢蒋京东、马三剑、刘峰和吴建华老师。在我毕业设计期间，他们给了我提供了很大的指导和帮助，在此对他们给予的帮助和支持表示衷心的感谢。同时在设计过程中还得到了其他同学的帮助，使得设计更加完善。在此，对那些给予我帮助的老师和同学们表示感谢！最后感谢环保系的全体老师在这四年里给我无限的关怀和帮助，谢谢！参考文献1.孙力平等主编.《污水处理新工艺与设计计算实例》.科学出版社，200145n1.刘红主编.《污水处理工程设计》.中国环境科学出版社，20032.张忠祥、钱易主编.《废水生物处理新技术》.清华大学出版社,20043.高俊发、王社平主编.《污水处理厂工艺设计手册》.化学工业出版社，20034.北京市市政工程设计研究总院主编.《给水排水设计手册》（第一、六册）.中国建筑工业出版社，20025.高廷耀、顾国维主编.《水污染控制工程》（下册，第二版）.高等教育出版社，19996.纪轩编.《废水处理技术问答》.中国石化出版社，20038.邹家庆.《工业废水处理技术》.化学工业出版社，20039.沈耀良、王宝贞编著.《废水生物处理新技术——理论与应用》.中国环境科学出版社，200610．贺延龄主编.《废水的厌氧生物处理》.北京:中国轻工业出版社,199711．高俊发、王社平编著.《污水处理厂工艺设计手册》.化学工业出版社，200345