抚州赖氨酸厂废水处理工程投资可研报告 71页

审核通过，归档资料。未经允许，禁止外传！忖录第一章总论41,文献综述41.1.赖氨酸生产废水及其污染特点41.2、设计资料5第2章建设规模及处理程度72.1污水处理量72.2设计进水水质和处理标准9第三章工艺方案分析123.1污水及污泥处理T艺的功能要求123.2废水质分析133.31艺方案选择133.4工艺分析153・5总工艺流程的确定15第四章投资估算174・1土建部分174.2设备部分18第五章流程概况205.1.工艺流程图如下205.2流程说明225.3主要处理设备和构筑物的设计参数235.4方案特点23第6章技术经济分析246.1人员编制246.2投资费用概算25n6.3污水处理成本概算256.41程效益分析25第七章总图布置263.1平面布置267.2高程布置267.3运输26n第一章总论b文献综述近年来，随着食品工业规模的扩大和养殖业的发展，赖氨酸的需求量迅速增加，因此国际和国内赖氨酸生产也得到快速发展。赖氨酸生产过程中产生大量的高浓度废水，如不进行有效的处理将对周围环境造成严重的污染。赖氨酸废水的处理方式有化学法、生物法和综合利用等。1.1.赖氨酸生产废水及其污染特点1・1・1,赖氨酸废水的生产赖氨酸是一种碱性氨基酸，分子式为H2NCH2CH2CH2CH2CH(NH2)COOH,是一种重要的营养强化剂，添加赖氨酸可捉高大米和面粉的蛋白质的品质，使其营养价值提高。目前工业生产赖氨酸的世界总产量约为5万吨左右，我国食用级赖氨酸生产能力仅为200吨/年。近几年，随着饲料行业的迅猛发展，对赖氨酸(饲料级)的需求量不断增加,仅国内市场年需求量就达6万吨以上，赖氨酸产品作为饲料添加剂具有较好的销售前景。赖氨酸的主要生产原料为淀粉，其生产过程分为制糖、发酵、离子交换和精制等四个阶段。直接发酵法是广泛采用的赖氨酸生产法。常用n的原料为甘蔗或甜菜制糖后的废糖蜜、淀粉水解液等廉价糖质原料。此外，醋酸、乙醇等也是可供选用的原料。直接发酵法生产赖氨酸的主要微生物有谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌、乳糖发酵短杆菌的突变株等3种。这种方法是在50年代后期开发的。70年代以来，由于育种技术的进展，选育出一些具有多重遗传标记的突变株，使工艺日趋成熟，赖氨酸的产量也得到成倍增长。工业生产中最高产酸率已提高到每升发酵液100〜120g,提取率达到80〜90%左右。1.1.2赖氨酸生产废水特征赖氨酸生产过程中产生大量含有固体悬浮物（SS）,硫酸根,COD,B0D5含量严重超标的废水。其中分为浓液，稀液以及淀粉废水。这些废水若直接排放到河流或海洋的生态环境屮，将破坏水质造成严重污染，影响我们的生活。1.1.3赖氨酸生产废水处理要求抚州赖氨酸厂生产中排放出的废水浓液中COD,BOD的含量较高，需要进行前期处理。根据《国家污水排放标准》以及《T业废水排放标准》该厂生产产纶的废水处理后水质应达到国家标准才可排放。抚州赖氨酸厂地处郊区，当地气候属于属北亚热带湿润气候区，常年为偏东南风，处理后水排入周边河流，应注意水文气候对其的影响。处理过程屮，注意避免二次污染。n1.2、设计资料1.2.1・基本情况赖氨酸是一种碱性氨基酸，分子式为H2NCH2CH2CH2CH2CH(NH2)COOH,是一种重要的营养强化剂，添加赖氨酸可提高人米和面粉的蛋白质的品质，使其营养价值提高。目前工业生产赖氨酸的世界总产量约为5万吨左右，我国食用级赖氨酸生产能力仅为200吨/年。近几年，随着饲料行业的迅猛发展，对赖氨酸(饲料级)的需求量不断增加,仅国内市场年需求量就达6万吨以上，赖氨酸产品作为饲料添加剂具有较好的销售前景。赖氨酸的主要生产原料为淀粉，其生产过程分为制糖、发酵、离子交换和精制等四个阶段。1.2.2.设计依据⑴废水水量及水质：厂内共排出三种污水，分为浓液、稀液和淀粉废水。其中浓液污水C0D浓度很高，此外还含有较高的硫酸根、氨氮和其他一些污染物。现已采用合适的方法使废水中的NH4+-N浓度降至可忽略的浓度。采用合适方法去除氨氮后，废水水质如下表nQi(nr/d)COD(mg,L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)SOj・(mgFL)PH浓液25057000291671820270003稀液1000739024635544008淀粉废水75010005009105⑵气象水文资料：抚州属北亚热带湿润气候区风向：常年为偏东南风气温：年平均气温：14.9oC地下水位：常年平均地下水位1・8米最高水位：4.26米最低水位：0.41米平均地面高程：4.2米地震烈度：6级地基承载力：各层均在120Kpa以上⑶拟建污水处理厂的场地为一30X140平方米的平洼地，位于主厂区的东方，相对工厂地平面(+0.00)的标高为-1.0米。浓液、稀液和淀粉废水均可自流至该污水厂的集水池(V=25m3,池底较洼地地平面低3.00m)o接纳处理出水的排水沟底的相对标高为-4.50m。n第2章建设规模及处理程度1.1污水处理量抚州赖氨酸废水处理厂处理规模(即现状污水量)为浓废水250m3/d,稀废水1000m7d,淀粉废水750m3/d.2.2设计进水水质和处理标准1.2.1设计进水水质设计任务书提供的资料中抚州赖氨酸废水处理厂设计进水水质为:表1污水处理厂设计进水水质Qi(m3/d)COD(mg.L)BOD5(mgL)SS(mgL)SOrXmg/L)PH浓液25057000291671820270003稀液1000739024635544008淀粉废水750100050091052.2.2出水排放标准污水处理厂的污水排放应执行《污水综合排放标准(GB8978—1996)》屮的二级标准，即出水水质应达到如下要求：表2污水处理厂出水排放标准污染物CODcrbod5SSSO4PH含量W100mg/l25mg/l70mg/l06〜9n第三章工艺方案分析3.1污水及污泥处理工艺的功能要求污水处理厂的工艺流程系指在保证处理水达到所耍求的处理程度的前提下，所采用的污水处理技术各单元的有机组合。在选定处理工艺流程的同时，还需要考虑各处理单元构筑物的形式，两者互为制约，互为影响。污水处理工艺流程的选定，主要以下列各项因素作为依据：(1)污水的处理程度；(2)工程造价与运行费用；(3)当地的各项条件；(4)原污水的水量与污水流入工程。污泥是水处理过程的副产物，包括筛余物、污泥、浮渣和剩余污泥等。污泥体积约占处理水量的0.3%〜0.5%左右，如水进行处理深度，污泥量还可能增0.5-1倍。污泥处理的口的有：确保水处理的效果，防止二次污染；使容易腐化发臭的有机物稳定化；使有毒有害的物质得到妥善处理和利用；使有用物质得到综合利用，变害为利。总之，污泥处理和处置的冃的是减量、稳定、无害化及综合利用［9］。1.2废水水质分析本项冃污水处理的特点：污水的B0D/C0D二0.51,可生化性很好，污水的各项指标都比较高，含有大量有机物，非常有利于生物处理。同吋淀粉废水中含有大量的蛋白，可以用气浮工艺分离提取。n1.3工艺方案选择根据水质情况及同行业废水治理现状，技术水平，该废水采用厌氧与好氧相结合的方法來处理，废水首先经过气浮处理，去除大部分悬浮物，特别是蛋口质；然后经过厌氧处理装置，大大降低进水有机负荷，获得能源一沼气，并使出水达到好氧处理可接受的浓度，在进行好氧处理后达标排放。3.3.1气浮气浮是利用高度分散的微小气泡作为载体去粘附废水中的污染物，使其视密度小于水而上浮到水面上面实现固液或液液分离的过程。气浮过程包括气泡产生、气泡与颗粒(固体或液滴)附着以及上浮分离等连续步骤。它是近几年发展起来的一种技术，在工业废水及生活污水处理方面得到广泛应用。3.3.2UASB上流式厌氧污泥床(UpFlowAnaerobicSludgeBlanket，简称UASB)反应器是荷兰Wageningen农业大学的Lettinga等人于1973-1977年间研制成功的。目前,在欧洲的UASB工艺已普遍形成了颗粒污泥，这使得厌氧UASB工艺在欧洲迅速得到了推广和普及。我国于1981年开始了UASB反应器的研究工作，该技术在我国已得到了实际的推广应用。UASB反应器是口前应用最为广泛的高速厌氧反应器,该技术在国内外已经发展成为厌氧处理的主流技术之一。3.3.2.1UASB反应器的基本构造和原理(1)UASB反应器的构成n图1是UASB反应器的示意图。UASB反应器的主体部分主要分为两个区域，即反应区和三相分离区。其中反应区为UASB反应器的工作主体。n沆rw区迢水分SC区三相分；az88进水水封图1UASB反应器工作原理尹您图(1)UASB反应器的工作原理在UASB反应器的反应区下部，是由沉淀性能良好的污泥(通常是颗粒污泥)形成的厌氧污泥床，污泥浓度可达到50~100g/l或更高。废水由反应器底部进入反应区，由于水的向上流动和产生的大量气体上升形成良好的自然搅拌作用，并使一部分污泥在反应区的上方形成和对稀薄的污泥悬浮区，悬浮区污泥浓度一般在5〜40g/1范围内。悬浮液进入分离区后，气体首先进入集气室被分离，含有悬浮液的废水进入分离区的沉降室，污泥在此沉降，市斜而返回反应区,澄清后的处理水溢流排出。3.3.2.1UASB反应器的工艺特点UASB反应器运行的3个重要的前提是：①反应器内形成沉降性能良好的颗粒污泥或絮状污泥；②出产气和进水的均匀分布所形成的良好的搅拌作用；③设计合理的三相分离器，能使沉淀性能良好的污泥保留在反应器内。(1)利用微牛物细胞周定化技术-污泥颗粒化UASB反应器利用微生物细胞I古In定化技术-污泥颗粒化实现了水力停留时间和污泥停留时间的分离，从而延长了污泥泥龄，保持了高浓度的污泥。颗粒厌氧污泥具有良好的沉降性能和高比产甲烷活性,且相对密度比人工载体小，靠产生的气体来实现污泥与基质的充分接触，节省了搅拌和回流污泥的设备和能耗;也无需附设沉淀分离装置。同时反应器内不需投加填料和载体，提高了容积利用率。(1)由产气和进水的均匀分布所形成的良好的自然搅拌作用在UASB反应器中，由产气和进水形成的上升液流和上窜气泡对反应区内的污泥颗粒产生重要的分级作用。这种作用不仅影响污泥颗粒化进程，同时还对形成的颗粒污泥的质量有很大的影响。同时这种搅拌作用实现了污泥与基质的充分接触。(2)设计合理的三相分离器的应用三相分离器是UASB反应器中最重要的设备。三相分离器的应用省却了辅助脱气装置，能收集从反应区产牛:的沼气，同时使分离器上的悬浮物沉淀下来，使沉淀性能良好的污泥能保留在反应器内。在众多的厌氧工艺屮选用上流式厌氧污泥床(USAB),它在处理高浓度有机废水方面与其它生物处理相比具有以下几大优点：(1)成本低。运行过程中不需要曝气，比好氧工艺节省人量电能。同时产生的沼气可作为能源进行利用。产生的剩余污泥少且污泥脱水性好，降低了污泥处置费用。(2)反应器负荷咼，体积小，占地少。(3)运行简单，规模灵活。无需设置二沉池，规模可大可小，较为灵活，特别有利于分散的点源治理。(4)二次污染少。但其出水浓度仍然比较高，还需后续好氧处理3.4工艺分析n在进行废水处理工艺选择吋，应结合该工厂所排放废水水质水量特点，充分考虑该厂的发展趋势以及经济效益，合理确定处理出水所需达到的排放标准。下面针对该厂废水处理特点，就几种比较适合于赖氨酸废水的常规处理工艺进行分析对比。3.4.1直接厌氧-好氧生物处理流程将高浓度废水与低浓度废水及淀粉废水混合后，直接进入厌氧消化池,废水在厌氧微生物的作用下会去处掉一部分的有机物和悬浮物，经初步处理后的的废水再进入接触氧化池,进一步去除废水中的COD及B0D5,出水排放。试验结果表明，(1)由于废水中的S042-很高,厌氧过程中在硫酸盐还原菌(SBR)作用下，被还原牛成硫化氢,对甲烷菌有抑制作用，厌氧处理过程将受到明显影响，以至完全停止作用，且排气中含有II2S气味，达不到预期的处理效果,COD去除率很低，约6.2%~15%o(2)混合废水经本流程处理后，出水COD401〜452mg/L，无法达标排放。3.4.2SBR工艺SBRI艺简单；布置紧凑、占地面积省；操作维修方便；抗冲击负荷能力强；污泥沉降性能好、污泥处理系统简单；岀水水质好；可防止污泥膨胀。统计结果表明,采用SBR工艺处理小城镇污水，要比普通活性污泥法节省基建投资30%以上役有研究表明，SBR法在每一个运行周期之间以及同周期进水阶段内出现急剧的水质水量变化甚至处理负荷猛增到正常负荷的两倍以上的情况下，仍可获得良好的处理效果。刘永松等人对SBR工作稳定性的分析研究结果充分表明了这-点⑸。但SBR反应器设备的闲置率高，进水和排水的阀门切换频繁，自动化程度较高，这对于技术力量和n管理水平和对较弱的小城镇来说，限制了该工艺的推广。SBR是一种间歇式的活性泥系统，其基木特征是在一个反应池内完成污水的生化反应、固液分离、排水、排泥。可通过双池或多池组合运行实现连续进出水。SBR通过对反应池曝气量和溶解氧的控制而实现不同的处理目标，具有很大的灵活性。SBR池通常每个周期运行4〜6小时，当出现雨水高峰流量时，SBR系统就从正常循环自动切换至南水运行模式，通过调整其循环周期，以适应来水量的变化。SBR系统通常能够承受3〜5倍旱流量的冲击负荷。SBR工艺具有以下特点:(1)SBR工艺流程简单、管理方便、造价低。SBR工艺只有一个反应器，不需要二沉池，不需要污泥凹流设备，一般情况下也不需要调节池，因此要比传统活性污泥工艺节省基建投资30%以上，而且布置紧凑，节省用地。由于科技进步，目前自动控制已和当成熟、配套。这就使得运行管理变得十分方便、灵活，很适合小城市采用;(2)处理效果好。SBR工艺反应过程是不连续的，是典型的非稳态过程，但在曝气阶段其底物和微生物浓度变化是连续的(尽管是处于完全混合状态中)，随时间的延续而逐渐降低。反应器内活性污泥处于一种交替的吸附、吸收及生物降解和活化的变化过程之中，因此处理效果好；(3)有较好的除磷脱氮效杲。SBR工艺可以很容易地交替实现好氧、缺氧、厌氧的环境，并可以通过改变曝气量、反应时间等方面来创造条件提高除磷脱氮效率;(4)污泥沉降性能好。SBR工艺具有的特殊运行环境抑制了污泥中丝状菌的生长，减少了污泥膨胀的可能。同时由于SBR工艺的沉淀阶段是在静止的状态下进行的，因此沉淀效果更好；n（5）SBRI艺独特的运行工况决定了它能很好的适应进水水量、水质波动。3.4・3预处理后厌氧-好氧生物处理流程高浓度废水加入石灰调节pH至10.5以上，沉淀其屮的S042-,然后与低浓度废水及淀粉废水混合后，再进行厌氧-好氧处理。试验结果表明，（1）废水经沉S042-后，降低了S042-对厌氧消化的影响，但处理效果也很差，厌氧阶段COI）去除率仅15.7%〜21・0%o（2）经本流程处理后，出水COD为322~458mg/L，无法做到达标排放。（3）由于用石灰沉淀S042-产生了硫酸钙渣，约为50t/d（含水率70%），造成了二次污染。因此该处理流程不甚理想。3.4.4分析以上废水处理效果差的原因，主要是废水中S042-.SS浓度过高,若S042-在厌氧处理过程中生成H2S（浓度达200m/L以上），抑制了甲烷菌的生长另外，好氧池弹性填料挂膜效果差，也是影响因素Z--o为此，对预处理方法进行了改进，采用调节PH废水使废水屮高浓度蛋白质胶体沉淀的方法，SS去除率可达到75%左右，然后，将沉淀后的含高浓度S042-的上清液分流，一部分与稀废水混合进行厌氧生化处理另一部分直接进好氧生化池，与厌氧处理后的废水及生活污水一起进行好氧处理。同时，好氧生化池改用软性纤维填料。釆取以上措施后，取得了良好的处理效果。生化处理岀水再经气浮处理，最终出水COD^100mg/LB0D5^25mg/LSS^70mg/LpH6为各项指标均达到国家污水排放标准。3.5总工艺流程的确定经过综合考虑确定总的工艺流程概况如下：浓废水首先经过气浮处理，去除大部分悬浮物，特别是蛋白质；然后进入调节池与稀废水混合，混合后的废水进入沉淀池在沉淀池中加入Cao,废水中的S042-与钙离子生成硫酸钙沉淀，从而可以除去S042-,经过预处理的废水再进入调节池中与淀粉废水混合，混合后的废水经过厌氧处理装置，大大降低进水有机负荷，并使出水达到好氧处理可接受的浓度，在进行好氧处理后可达标排放。n3.5.1综合污水处理、污泥处理所选定的方案，确定抚州赖氨酸废水处理厂的工艺流程3.5.2该方案特点1.本方案以低耗的生化处理工艺为主体，且处理系统有较大的灵活性，以适应污水水质、水量的变化。2.本废水处理工程技术先进实用，工艺合理，在处理水质稳定达标排放的同吋，能获得蛋口饲料和沼气，具有显著的经济效益，实现了环境效益和经济效益的统一。3.废水处理后水质达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)二级标准，可直接向外排放。nn第四章投资估算4・1土建部分表1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,2.2mX0.2mX0.5ra座31.02集水井钢筋混凝土结构,10mX6.0mX5.0m座1203一级泵房地上式砖混结构,5mX4.5mX5m座25.04气浮池钢筋混凝土结构，10.0mX3.0mX3.Om座14.05调节池钢筋混凝土结构,12mX6.0mX5.5m座2166UASB反应器钢筋混凝土结构,①10.0mX8.0m座4507沉淀池钢筋混凝土结构,12mX5.5mX5.0m座108SBR反应器钢筋混凝土结构,12.3mX5.5X5.rn座4409集泥井钢筋混凝土结构，①5.0mX4.5m座1210污泥浓缩池钢筋混凝土结构,7.0mX8.5mX5.0m座210.011污泥脱水间砖混结构，10.0mX5.0mX5.0m间13.012鼓风机房砖混结构,12.0mX6.0mX6.0m间13.013二级泵房地下为钢混结构，地上为砖混结构座110.014综合楼砖混结构，建筑而积100代115.015辅助车间砖混结构,建筑面积30m2间22.016合计18&01.2设备部分表2设备部分投资估算（单位：万元）n序号名称规格型号单位数量估算备注1一级提升泵100ZZB-15型污水泵台21.301用1备2空压机z-0.025/6型空压机台20.91川1备3溶气罐TR-3型压力洛气罐台19.34清水泵CK32/13L台10.135溶气释放器TV-1型溶气释放器台14.66刮渣机TQ-1型桥式刮渣机台13.87减压释放阀个10.658二级提升泵80WG型污水泵台32.252用1备9鼓风机TSD-150鼓风机套310.22用1备10污泥提升泵150QW100-15-11潜污泵台20.921用1备11带式压滤机DYQ-200015.3012自控液位机LZB-65、LZB100套20.8013转子转子流量计LZB-100套20.3014空气流量计LZB—100套10.1515加药系统药剂泵、流暈计等套24.0016曝气装置SX-1型曝气器、曝气管套55.317沼气柜台12.8618水封罐台10.2419螺杆泵GFN65X2A台10.5620阀与管道15.021运输费2.06取设备费3%22安装费6.86取设备费10%23合计77.483.2.1工程直接投资土建费用+设备费=188.0+77.48=265.48（力元）3.2.2其它部分费用n工程设计费：286.08XI.5%=4.3万元工程调试费：286.08XI.5%=4.3万元不可预见费：286.08X5%=14.3万元管理费：286.08X3%=8.6万元税金：286.08XO.5%=1.43万元小计：32.93万元3.2.3工程总造价(直接费用+间接费用)X1.035=(265.48+32.93)X1.035=308.85万元n第五章流程概况5.1.工艺流程图如下|岀水|n3.2流程说明该赖氨酸废水处理工艺由气浮法提取蛋口、厌氧生物处理（UASB）工艺和好氧生物处理（SBR）工艺3部分组成，提取蛋白采用气浮分离技术，赖氨酸生产车间的废水流过格栅，先去除大的悬浮物，然后进入集水井，集水井的废水由泵提升进入气浮池提取蛋白，湿蛋白经烘干制成干制成蛋白饲料。经气浮分离后的废水进入调节沉淀池，与稀废水充分混合后进入沉淀池，在沉淀池中进行沉淀，同时加入氧化钙出去硫酸根同时去除部分悬浮物。处理后的废水进入调节池与淀粉废水混合后进入厌氧生物处理池，厌氧生物处理采用UASB技术，调节沉淀池废水用泵压入UASB进行厌氧生物处理，大部分有机物在UASB反应器中降解，反应过程中产生的沼气经水封罐、气水分离器、脱硫器进入沼气储柜进行利用。UASB出水自流进入预曝沉淀池，预曝沉淀池是厌氧处理单元和好氧处理单元Z间的重要构筑物，其功能主要是去除厌氧出水的悬浮物和H?S等有害气体，增加水中的溶解氧，为好氧处理创造有利的条件。好氧生物处理采用接触氧化池，预曝沉淀池的出水自流进入接触氧化池进行好氧生物处理，以进一步降解水中的有机物，最后流入二沉池，进一步沉淀以均化水质。调节沉淀池、UASB、预曝沉淀池、二次沉淀池等处理单元产生的污泥排入集泥井，集泥井中的污泥泵入污泥浓缩池，污泥经浓缩后进入污泥脱水间进行机械脱水，产生的泥饼作为有机农肥外运。污泥浓缩池的上清液和污泥脱水间的压滤液排入集水井进行再处理。5.3主要处理设备和构筑物的设计参数5.3.1格栅设计尺寸2.5mXO.2mX0.5m,进水渠沟底标高为-2.0m,超高0.2m,栅前水深0.2m,n栅前水面标高-1.5m,栅后水面标高T・6m。5.3.2集水井集水井的尺寸为12mX6niX5・5ni,提升泵选用100ZZB-15型污水泵，它的作用是将集水井中的废水提升至气浮池中，采用自动和手动两套控制系统，2台水泵1用1备，泵的出口安装转子流量计。提升泵的技术性能参数：Q=70m7h,H=18m,电动机功率为llkW,进、出口直径100mm,自吸时间100s/5m通过固体物最大直径85mm。安装尺寸：长1500mm,宽500mm,高750mm.提升泵房设计尺寸：6mX5mX4.5mo5.3.3气浮池气浮所需空气量V二220L/h,空压机选用Z—0.025/6空压机；加压溶气水量qr=9m7h；溶气罐选用TR-3型压力溶气罐；气浮池尺寸：接触室尺寸为2.5mX0.5mX3m,分离室尺寸为5mX2.lmX3m,反应池尺寸为2.6mX2.6mX3m；溶气释放器采用TS-78-II型溶气释放器；刮渣机釆用TQ-1型桥式刮渣机。反应池水面标高+3・0m,池底标高+1.00m；气浮池水面标高+2.0m,池底标高+1.00m,池顶标高2.50mo5.3.4调节池池子的总尺寸为LXBXH-5mX3mXm；污泥斗的尺寸为：斗底尺寸为0.4mX0.4m,污泥斗倾角取45°,污泥斗的高度为3.3mo该构筑物地上2.0m,地下3.5m,最低水位设置-1.0m,则最高水位为+2.Om,池顶高程为+3.Om,池底高程为-2.5mo5.3.5UASB反应器UASB反应器尺寸为①8rnX9m，数量为6座。池底高程为土0.00m,最低水位为土0.00m,最高水位4.5m,池顶高程为5・0mn5.3.6沉淀池曝气区平面尺寸为6.5mX2.0mX3.Om,池高3.5m,其屮超高0.5m,水深3.Om。曝气区设进水配槽，尺寸6.5mX0.3mX0.8m,其深度0.8m(含超高)。沉淀区平面尺寸为6.5mX6.5mX2.0m,池总高6.0m,其中沉淀有效水深2.Om。预曝沉淀池设置地H2.5m,地上4m,曝气池水面标高+3.5m,沉淀池水面标高+3.3m,池底标高+0.5m,污泥斗底标高-2.5m。5.3.7接触氧化池1、设计说明经UASB处理后的废水，COD浓度仍较高，要达到排放标准必须进一步处理，即采用好氧处理，此工艺拟用接触氧化池，设计6座接触氧化池。2、设计水质水量(1)设计水质表3预计处理效果项LICODBODSS进水水质(mg/L)1075.5310503.75去除率(％)201050岀水水质(mg/L)860.4279252(2)设计水量:Q=1600m：7d=66.7m7h=0.019m7s3、设计计算(1)确定参数n容积负荷率取：N尸1.5kgB0D/(m3•d)填料层高度取：H二3叫分三层，每层1米；(2)接触氧化池填料的总有效容积：―鯉=1600x(437.4-31)=433曲Nw1.5x1000(3)接触氧化池总面积：A=W/H=433.5/3=144.5m2每座接触氧化池面积fW25n)2,滤池格数n二F/f二144.5/25二5.8,取6个则池长取L二5m,池宽取B二5m。(4)污水与填料的接触时间为：z=^x24=6x2^x24=675/??取了人Q1600(2)接触氧化池的高度：H0=H+hi+h2+(m-1)h3+h4其中，超高取h严0.5m,填料上部的稳定水层深取h2=0.5m,填料层间隙高度h3=0.2,填料层数m二3,配水区高度h4=0.6mo则Ho=3+O.5+0.5+(3-1)X0.2+0.6=5.Om(3)空气量D污水需气量为：Do=18m7m3则,D=D0Q=18X66.67=1200m7h=20m7min5.3.8鼓风机房设计1、供气量本处理需提供压缩空气的处理构筑物及供风量为：预曝沉淀池0.22m7min,接触氧化池20m3/min,56kPa二5.71mH20o2、供风风压预曝沉淀池的供气压力为4.0mH203、鼓风机选择综合以上计算，鼓风机总供风量及风压为Gs=20m7min,Ps=4.0mH20on所以拟选用RD-127鼓风机三台，二用一备，该鼓风机技术性能如下：转速n=1150r/min,口径DN=125mm,出风量11.4m：7min,出风升压39.2kPa,电机功率N=15kWo4、鼓风机房布置鼓风机房平面面积尺寸10.8mX5.4m,鼓风机房净高4.8m,鼓风机房含机房两间7.8m2,值班(控制)室一间3.0m鼓风机机组间距不小于1.5mo3.3.9二次沉淀池1、设计说明接触氧化池后要设二次沉淀池，以去除出水屮挟带的生物膜，保证系统出水水质。2、设计水质水量(1)水质表4预计处理效果项目CODBODSS进水水质(mg/L)860.4279251去除率(％)909575出水水质(mg/L)86.0413.9562.75(2)设计水质:Q=1600m3/d=66.7m7h=0.019m7s3、设计计算(1)参数选取：停留时间：T=6h(2)池水尺寸池子有效容积为：V二QT=66.7X6=400n?取池子总高H=3.5m,其中超高0.5m,有效水深h=3mn则池而积：A=V/h=400/3=133.3m2,池长IRL=20m,池宽取B=7m(3)理论上每Fl的污泥量:nQ(G)-CJ1000(1-^)[600竺上SA)%丄十血/〃1000x(1-0.99)1000(4)污泥斗尺寸取斗底尺寸为0.7mX0.7m,污泥斗的高度h2=l.5m每个污泥斗的容积：122V2=—/?2(tz,+a}a2+歼)=|xl.5x(72+7x0.7+0.72)=27.2m3设计1个污泥斗,5.3.10污泥部分计算1、集泥井池底高程设置-3.5m,则最低泥位为-3.Om,最高泥位T・5m。集泥井最低泥位-3.Om,浓缩池最高泥位1.5m则排泥泵抽升所需扬程为5.Om,排泥富余水头2.0mo污泥泵吸水管和出水管压力损失有2.5mo则污泥泵所需扬程为:Hh=5.0+1.5+2.5=9.00mo选用150QW100-15-11型潜污泵，该泵技术性能为Qb=100m7h,Hb=15.Om,电机功率llkW,出口直径150,重量280kg。2、污泥浓缩池池子尺寸为：5.5mX4.5mX2.5m,其中池子总高2.5m,超高0.5m,缓冲层高0.5m,有效高度1.5m；污泥斗尺寸：污泥斗下锥体边长取0.5m,高度取3m。池底高程设置-3・Om,池顶高程为1.5mo3、污泥浓缩间选用带式压滤机将污泥脱水，其型号为DYQ-2000,一套。处理能力为430kg(干)/h。设备参数：干泥生产量400〜460kg/h,泥饼含水率70%〜80%,主机调速范围0.97!4.2r/min,主机功率1.lkw,系统总功率25.2kw,滤带宽度2000mm,滤带运彳亍速度1.04^4.5r/min,夕卜形尺寸5.0mX3.0mX2.5m,重6120kg。污泥脱水间尺寸:10.0mX7.OmX5.0mon5.4方案特点1、本方案以低耗的生化处理工艺为主体，且处理系统有较大的灵活性，以适应污水水质、水量的变化。2、本废水处理工程技术先进实用，工艺合理，在处理水质稳定达标排放的同时,能获得蛋白饲料和沼气，具有显著的经济效益，实现了环境效益和经济效益的统一。3、废水处理后水质达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)二级标准，可直接排放。n第6章技术经济分析6.1人员编制污水厂人员编制系根据建设部2001年《城市污水处理工程项目建设标准》进行确定。该标准中规定：1-5万m7d二级污水厂，每万nT配备25~7A;5~10万nf/d二级污水厂，每万n?配备7~5人；10〜20万nf7d二级污水厂，每万m3配备5〜3人。由于本厂自动化程度高，因此，劳动定员大大减少，全厂劳动定员为35人，其屮管理人员4人，化验工2人，电工1人，值班室1人，其余28生产工人。污水处理厂必须连续运作，一经投产，除特殊情况外，不能停运，生产人员按“四班三运转配备”，每班生产工人7名。表5污水厂人员编制表类别机构设置人员（人）比例（％）备注管理及工程技术人员厂长114副厂长2总工程师1直接生产人员工程师672给排水、机电、自控污水处理值班工人6污泥处理值班人4中心控制室3化验室2辅助生产人员牛活区工作人员214机修、电修1n门卫1从上表可看出，在全厂29人的编制中，管理人员占14%；直接生产人员占72%；辅助生产人员占14%。为了使本厂建成后高运转，专业技术人员和技术工人应在国内和与本厂工艺类似，且运转管理好的城市污水处理厂进行时间培训。6.2投资费用概算燕郊污水处理厂工程设计总规模为50000m3/do本设计污水处理工艺采用SBR工艺。工程建设投资由单项工程投资费用、建设工程其他费用、基本预备费等费用组成。单项工程构筑物根据工程预算法及扩大单价法计算，建筑物根据设计内容及当地造价指标采用概算指标法计算。表6主要经济指标序号工程项目或费川名称费川（万元）经济指标（元/m3）占总投资比例（％）—*工程费川35007000.761建筑费用17503500.372设备费用12502500.273安装工程335670.084其他费用165330.04二工程建设其他费用7501500」6二基本预备费340680.08合计建设项目总投资45909181注：本工程基本预备费按第一、二部分的8%计算。6.3污水处理成本概算n表7运行成木分析n项目总量单价年费用（万元）备注用电量实用负荷700kW0.6元/度240.9单位电耗0.22度/吨水用水量120吨/天1.2元/吨5.26职工费用工资29人1000元/人月27.6福利500元/人刀13.8按工资的50%年修理费用工程建设费用的2.0%70固定资产基本折旧费工程建设费用的4.0%140其他费用以上费用的5%24.88运行成木0.27元/吨水含折111费运营成本0.20元/吨水不含折IH费n3.4工程效益分析3.4.1经济效益本废水处理工程处理水量为1520m7d,在运行过程屮每吨废水提取蛋白饲料5.0kg,每年可以提取蛋白饲料2736t,UASB处理过程屮每年的沼气产量201万m3o工程运行成本及运行效益见下表，本废水处理工程运行费用为171.44万元/a,运行效益为428.8万元//去除运行成本每年可以获得万元的经济效益258.78万兀/ao表8运行效益项目数量单价金额/（万元/“）工资费13人1200元/月18.72电费85kW0.76元/(kW・h)54.26药剂费1920元/d67.2维修费总投资X2%6.952折旧费总投资X7%24.332运行成本合计171.46蛋口饲料2736t/a1200元/t32&3沼气201万m7a0.57&/m3100.5运行效益合计428.86.4.2社会效益分析随着经济的发展，污染治理已成为企业的一项重要责任，该味精厂淀粉工艺废水通过此方案的处理，其对环境的污染削减到最低程度，做到了以废治废；执行了国家的环保法规，对保护当地水环境尽到了应承担的义务；必将得到当地环保部门和周围群众的认可；增加了企业的无形资产，为企业的生存、发展打下良好的基础。n第七章总图布置3.1平面布置7.1.1总平面布置原则该赖氨酸污水处理厂位于厂区的南面，处理站东西长30m,南北长140m,总占地面积5200m2o其中构（建）筑物占地面积为1610.6m2,所占比例为31.53%。布置原则：处理构筑物与设施的布置应顺应流程、集中紧凑，以便于节约用地和运行管理;工艺构筑物（或设施）与不同功能的辅助构筑物应按功能的差异，分别相对独立布置，并协调好与环境条件的关系（如地形走势、污水出口方向、风向、周围的重要或敏感建筑物等）。构（建）筑物Z间的间距应满足交通、管道（渠）敷设、施工和运行管理等方而的要求。管道（线）与渠道的平面布置，应与高程布置相协调，顺应污水处理厂各种介质输送的要求，尽量避免多次提升和迂回曲折，便于节能降耗和运行维护。协调好辅助建筑物、道路、绿化与处理构筑物的关系，做到方便生产运行，保证安全畅道，美化厂区环境。7.1.2总平面布置结果污水处理厂呈长方形，东西长30m,南北长140m综合楼、仓库、车库及其它主n要辅助建筑位于处理站的北部，正门在东北角，占地较大的水处理构筑物位于处理站南部，沿流程自东向西排开。污泥处理系统及出水消毒设施位于厂区东侧。在处理站的东面紧临现有混凝土路，故在处理站东面另设一大门，以便污泥及沉砂外运。同时为了改善处理站区环境，在空地上都铺上草皮，在主干道两旁种植常绿树木，并于中心空地设一大花坛，起到绿化环境、调节气侯、净化空气和降噪音隔臭等作用。厂区主干道宽6m,两侧构（建）筑物间距不小于14m,次干道宽4m,两侧构（建）筑物间距不小于10mo7.1.3厂区土地使用情况（见表9）表9厂区用地一览表序号项目占地而积（1『）占地比例（%）1总占地血积5200100.02构（建）筑物1610.641.533绿化川地1227.235.444道路及铺装地而1447.223.037.2高程布置7.2.1高程布置原则1、充分利用地形地势及城市排水系统，使污水经一次提升便能顺利自流通过污水处理构筑物，排出厂外。n2、协调好高程布置与平面布置的关系，做到既减少占地，乂利于污水、污泥输送，并有利于减少工程投资和运行成本。3、做好污水高程布置与污泥高程布置的配合，尽量同时减少两者的提升次数和高度。4、协调好污水处理厂总体高程布置与单体竖向设计，既便于正常排放，又有利于检修排空。7.2.2高程布置结果赖氨酸废水经提升泵一次提升后口流经过气浮池、调节沉淀池，在由二次污水提升泵提升至UASE反应器，然后自流到预曝沉淀池，最后经SBR池处理后直接排入自然水体。气浮-UASB-SBR方案高程布置图见附录设计图2O7.3运输根据本站的设计计算及运输要求，需备1辆东风牌自卸汽车和2至3部手推车。运输工具由厂部统一调配解决。n结论综上所述，采用气浮-UASB-SBRI艺合理，技术成熟，管理方便，在处理水质稳定达标排放的同时，能够得到饲料和沼气，具有显著的经济效益，实现了环境效益和经济效益的统一。对规划区内的生产废水进行集中处理，避免废水对周围水环境的严重污染。以较低的投入，可以收到良好效果，是一种合理、可靠的废水处理方案。在对两套方案进行比较吋，我们可以看到在此工程中气浮-UASB-SBRI艺从经济和技术上都占有优势，非常适合该废水的处理。通过对方案的比较，对工程做出系统的规划，为企业节省投资，对企业和社会都有巨大的经济和环境效益。本工程设计只是初步设计方案，采用的方案比较法，可以针对废水的特点做出适当的选择，然后再做出具体设计。n目录1.格栅设计计算22.集水井设计计算63.气浮池的计算24.调节池的计算95.沉淀池设计计算106.二级调节池117.UASB反应器128.二级沉淀池169.SBR反应器1910・鼓风机房2011・二级机房2112.污泥相关计算23n北京市市政工程设计研究总院•给水排水谁手册•第1册•常用资料[M]・北京：中国建筑工业出版2004年.P282主要处理设备和构筑物的设计参数1.格栅1.1计说明：格栅安装在废水渠道、集水井的进口处，用于拦截较大的悬浮物或漂浮物，防止堵塞水泵机组及管道阀门。同时，还可以减轻后续构筑物的处理负荷。由于处理量不是很大，采用人工清渣。结构为地卜•钢混结构。1.2计参数：格条间隙d二10mm；栅前水深h二0.加;过栅流速0.5m/s；安装倾角Q二45°1.1.1浓废水的格栅设计计算：设计流量：Q=250m7d=10.42m7h=0.003m7s1、设计计算(1)格栅的间隙数(n)Qyjsina0.003x7sin45°o丽.n二二二3.78取n二4dhv0.01x0.2x0.5(2)栅槽有效宽度(B)设计采用①20圆钢为栅条:即s=0.02mB=s(n-1)+dn=0.02(4-1)+0.01x4=0.Im(3)进水渠道渐宽部分长度设进水渠道内的流速为0.4m/s,进水渠道宽取Bi二0.15m,渐宽部分展开角«=20°1打二二二0.Im2tga}2x/g20°(4)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2二L|/2二0.05mn(1)过栅水头损失：取k=3,/?=!.79,y=0.6m/snS-V20.02-(0.5)_hi=k0(—p——sina二3x1.79x()3x-xsin45°=0.157md2g0.012x9.8(1)栅槽总高度II栅询槽高Hi二h+h2二0.2+0.3二0.5m栅后槽高H二h+h】+th二0.2+0.157+0.3二0.657m(2)栅槽总长度(L)L二Li+L2+0.5+1.0+上亠二0.10+0.05+0.5+1.0娥45。顾夏声、王占生•水处理工程[M]•北京：清华大学出版社，1985年+0.5/1二1.90m(3)高程布置设计尺寸2.5mX0.2mX0.5m,进水渠沟底标高为-2.0m,超咼0.2m,栅前水深0.2m,栅前水面标咼-1.5m,栅后水面标高-1.6moo1.1.2稀废水的格栅设计计算:设计流量:Q=1000m7d=41.67m3/h=0.012m3/s1、设计计算(1)格栅的间隙数5)n=dhvOgxVsin^二］o.O9取n=ll0.01x0.2x0.5(2)栅槽有效宽度(B)设计采用①20圆钢为栅条：即s=0.02mB二s(n-1)+dn二0.02(11-1)+0.01x11-0.31m(3)进水渠道渐宽部分长度设进水渠道内的流速为0.4m/s,进水渠道宽取BlO.15m,韩洪军•污水处理构筑物设计n渐宽部分展开角&二20°.B—B、0.31-0.15nQQLi=二—=0.22m2tga}2xfg20°(4)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2二L|/2二0.11m(5)过栅水头损失：取k二3,0=1.79,v=0.5m/sc-y20.02-(0.5)_hi二k0(—)彳——sinq二3x1.79x()3x-xsin45°=0.157md2g0.012x9.8(6)栅槽总高度H栅前槽高H.二h+h2二0.2+0.3二=0.5m栅后槽高H二h+hi+h2=0.2+0.157+0.3=0.657m(7)栅槽总长度(L)L二Li+1/+0.5+1.0+H-0.22+0.11+0.5+1.0+加0.5/1二2.08m(8)高程布置设计尺寸2.5mX0.2mX0.5m,进水渠沟底标高为-2.0m,超高0.2m,栅前水深0.2m,栅前水面标高-1.5m,栅后水面标高-1・6mo1・1・3淀粉废水的格栅设计计算:设计流量:Q=750m7d=31.25m7h=0.009m7s1、设计计算(1)格栅的间隙数(n)Qy/sinan二dhv0.009x妬時二乙57取n=80.01x0.2x0.5与计算[M]・哈尔滨：哈尔滨工业人学出版社，2002年.P65nh产k0(?)；工d2g(6)栅槽总高度H栅前槽高Hi二+lb二0.2+0.3二0.5m栅后槽高+h,+h2=0.2+0.157+0.3=0.657m(7)栅槽总长度(L)1.0Hl-=0.16+0.08+0.5+1.0+、45(2)栅槽有效宽度(B)设计采用①20圆钢为栅条:即s=0.02mB=s(n-1)+dn二0.02(8-1)+0.01x8二0.22m(3)进水渠道渐宽部分长度设进水渠道内的流速为0.4m/s,进水渠道宽取BlO.15m,渐宽部分展开角6/=20°TB-B,0.22-0.15nyL,=二—二0.16m2/gd]2xfg20(4)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2=Li/2=0.08m(5)过栅水头损失：取k=3,^=1.79,v=0.5m/s二sinq=3x1.79x(农)?x-^^-xsin45。=0・157m2p0.012x9.80.5/1=2.0m(8)高程布置n设计尺寸2.5mX0.2mX0.5m,进水渠沟底标高为-2.Om,超高0.2m,栅前水深0.2m,栅前水面标高-1.5m,栅后水面标高-1.6mon2集水井1、设计说明由于工业废水排放的不连续性，为了方便操作，减少施工工程量，气浮池设在地上，所以在气浮池之前和格栅之后设一集水井，其大小主要収决于提升泵的能力，目的是防止水泵频繁启动，以延长污水泵的使用寿命。具体设计时要选取适当的设计参2、参数选择数及合适的提升水泵型号，以达到要求。设计水量：Q二10.42n?/h水力停留时间：T=6h水面超高取：h严0.5m有效水深取：h尸3.0m3、设计计算(如图4-2)集水井的有效容积：V二Q・T二66.7x6=62.52m3集水井的高度:II=h1+h2=3.0+0.5=3.5m集水井的水面面积:A=V/h2=62.52/3=20.84m2,取30苏集水井的横断面积为：LxB-7x5(m2)则集水井的尺寸为：LxBxH=7x5x5(m3)所以该池的规格尺寸为7mX5mX5.3m,数量为1座。最高水位_2.0m,顶标高为_0.5m,池底标高为-3.5m。在集水井屮安装QUZ—291式浮球液位计1台，可白动控制提升水泵的启动和停止，即高水位时自动启泵，低水位时自动停泵，超高水位时双泵启动，同时连续跟踪显示水池液位。3一级泵房1、设计说明北京市市政工程设计研究总院•给水排水谁手册•第1册•常用资料[M].北京：屮国建筑工业出版社,2004年.P411唐受印、戴友芝•水处理工程师手册[M]・北京：化学工业出版社，2000年.P376一次污水泵从集水井屮吸水压至调节池,污水泵设置丁•地面上，n不能口灌,设置引水筒。采用砖混结构。2、设计计算提升流量:Q=10.42m7h扬程：H=提升最高水位一泵站吸水池最低水位一水泵水头损失二4-(-3.5)+2=9.5m选用100ZZB-15型无堵塞门吸污水泵，它的作用是将集水井屮的废水提升至气浮池中，设2台泵(1用1备)，泵的出口安装电磁流量计进行水量计量。提升泵参数:Q=70m7h,II二18m,电动机功率为llkW,进、出口直径100mm,自吸时间100s/5m,通过固体物最人直径75mni。安装尺寸：长1480mm,宽500nmi,高865mm。泵体、电机、减速机、电控柜、电磁流量计显示器室内安装，另外考虑一定的检修空间。提升泵房设计尺寸：6mX4mX4.5mo4气浮池1、设计说明由于废水的固体悬浮物含量很高,R含有大量的蛋白，所以设一气浮池，分离提取蛋白质,提高经济效益，同时减轻后续处理构筑物的压力。该气浮池采用部分冋流的平流式气浮池，并釆用压力溶气法。2、参数选取设计水量：Q=250m7d=10.42m7h=0.003m7s反应时间取15min,接触室上升流速取20mm/s,气浮分离速度取2mm/s,溶气罐过流密度取150m7(h•m2),溶气罐圧力取2.5kgf/cm2,气浮池分离室停留时间为16mino水质情况：表1预计处理效果项目C0DCrB0D5SS进水水质(mg/L)57000291671820n去除率(％)454580出水水质(mg/L)31350160413643、设计计算(1)反应池:采用穿孔旋流反应池①反应池容积W二竺二⑴虫小二3m；i6060反应池面积考虑与调节池的连接，取有效水深II二1.5m,则反应池面积F二W/H二3/1.5=2m2孔室分2格：1.3mxl.3nix4个每格面积F严F/2=2/二l.On?采用边长为1.3ni的正方形平面(2)气浮池①气浮所需的释气量:Qg=QR'ae(p250—X10%X40X1.2二50L/h24北京市市政工程设计研究总院•给水排水谁手册•第1册•常用资料[M]•北京：屮国建筑工业出版社，2004年.P310(§)所需空压机额定气量:Q；"Qs=1.4x———=0.0012〃r/皿⑴60x100060x1000故选用Z—0.025/6空压机两台，一用一备，设备参数：排气>0.025m7min,最大压力6kgf/cm2,电动机功率0.375kwo唐受印、戴友芝.水处理工程师手册[M]・北京：化学工业出版社,2000年.P112(3)气浮所产生的污(2(C0-C})_250x(1820-364)1000(1-/^)-1000x(1-0.96)n反应池水面标高+3.0m,池底标高+1.00m；气浮池水面标高+2.Om,池底标高+1.00m,池顶标高2・50m。5调节池1、设计说明工业废水的水量和水质随时间的变化幅度较大。为了保证后续处理构筑物或设备的正常运行，需对废水的水量和水质进行调节。由于浓废水屮悬浮物(SS)浓度较高，此调节池把浓废水与稀废水混合以后，应该把废水快速流入沉淀池进行沉淀。其均质作用主要靠池侧的沿程进水，使同时进入池的废水转变为前后出水，以达到与不同时序的废水相混合的H的。采用半地下钢混结构。2、参数选取停留时间:T=0.5h设计水量:Ql=250m3/d=10.42m7h=0.003m3/sQ2=1000m7d=41.67m3/h=0.012m3/s混合后水质情况：、表2预计处理效果项目CODcrbod5SO4SS水质(mg/L)12182517857205163、设计计算池子尺寸：Q二1250m7d=52.08m3/h=O.015m7s池有效容积：V二QT二52.08x0.5二26.04n?取池总高H=3m,其中超高0.5m,有效水深h=2.5m则池面积：A=V/h=26.04/2.5=10.42m2池长取L=5m,池宽取B二3m池子总尺寸为：LxBxH=5mx3mx3mn6沉淀池1、设计说明该沉淀池设有沉淀的污泥斗，有足够的水力停留时间，保证后续处理构筑物能连续运行。其均质作用主要靠池侧的沿程进水，使同时进入池的废水转变为前后出水，以达到与不同时序的废水相混合的日的。采用半地下钢混结构。2、参数选取停留时间:T=6h设计水量:Q=1250m7d=52.08m3/h=0.015m3/s水质情况：表3预计处理效果项口CODcrbod5SO4SS上水水质（mg/L）121825178527051(去除率（％）101010060:!水水质（mg/L）108734660020(3、设计计算（1）池子尺寸池有效容积:V=QT=52.08x6=312.48m3取400m3取池总高II=5m,其中超高0.5m,有效水深h二4.5m则池面积：A二V/h二400/4.5=89m理论上每口的污泥量：池长取L=14m,池宽取B二7m池子总尺寸为：LxBxH=14mx7mx5m（3）加药设备选择WA型加药设备nQ(C()-CJ1000(1_A)Q(G)-G)1000(1-P.)=9.69m3/J1250x(516—206)11000x(1-0.96)X100()1250x52701x1000x(1-0.96)1000=164.68m3所以每天的污泥总量:=W1+W2=9.69+164.68=174.37m3/d(3)污泥斗尺寸取斗底尺寸为500mmx400mm,污泥斗倾角取45°则污泥斗的高度(h2)为:h2=(4.5-0.2)*tan45°=4.3m每个污泥斗的容积：V2=-h2(at2+ala2+a22)=-x4.3x(92+9x0.4+0.42)=121.5m3设2个污泥斗，则污泥斗总容积：V总二2V2=243n?〉V故符合要求。(5)确定高程该构筑物地上3.0m,地b5.3m,最低水位设置T.Om,则最高水位为+2.5m,池顶高程为+3・0m,池底高程为-5.3叽(6)其他设置采用静水压力排泥,排泥口距地面0.2m,排泥管直径200nim,每天排泥一次。7调节池1、设计说明唐受印、戴友芝•水处理工程师手册[M]•北京：化学工业出版社,2000年.P454工业废水的水量和水质随时间的变化幅度较大。为了保证后续处理构筑物或设备的正常运行，需对废水的水量和水质进行调节。由于浓废水中悬浮物(SS)n浓度较高，此调节池把浓废水与稀废水混合以后，应该把废水快速流入沉淀池进行沉淀。其均质作用主要n靠池侧的沿程进水，使同时进入池的废水转变为前后出水，以达到与不同时序的废水相混合的目的。采用半地下钢混结构。2、参数选取停留时间:T=0.5h设计水量：Ql=250m7d=10.42n)7h=0.003m7sQ2=1000m3/d=41.67m3/h=0.012m7sQ3=750m7d=31.25m7h=0.009m7s混合后水质情况：、表4预计处理效果项FICODcrbod5SO4SS:水质(mg/L)717031000503.13、设计计算池子尺寸：Q二2000m7d=83.33i『/h二0.023m7s池有效容积:V=QT=83.33x0.5=41.665m3杜竹兰•一种简单使用的炉渣滤池[J]・节能，2003,(6)：44刘精今、李小明、杨麒.炉渣的吸附性能及在废水处理屮的应用[J].工业用水与废水，2003,34(1)：12-15取池总高H二4m,其屮超高0.5m,有效水深h二3.5m则池面积:A=V/h=41.665/3.5=11.9m2池长取L=5m,池宽取B二3m池子总尺寸为：LxBxH=5mx4mx3m8UASB反应器1、设计说明UASB(上流式厌氧污泥床)是集生物反应与沉淀于一体的一种结构紧凑效率高的厌氧反应器。为了满足池内厌氧状态并防止臭气散逸，UASB池上部采用盖板密封，出水管和出气管分别设水封装置。池内所有管道、三相分离器和池壁均做防腐处理。n肖羽堂、王继徽•纺织卬染废水的吸附脱色技术研究进展[J]・重庆环境科学,1996,18(5)：24-282、设计参数(1)参数选取:容积负荷(Nv)：6kgC0D/(m3d)污泥产率：0.lkgMLSS/kgCOD产气率：0.5n?/kgC0D(2)设计水质表5预计处理效果项目CODBODss进水水质(mg/L)71703100503.75去除率(%)8590出水水质(mg/L)1075.5310503.75(3)设计水量:Q=2000m3/d=83.33m3/h=0.023m3/s3、反应辭容积计算UASB的有效容积：吟效=坐=2000x7170x10-=仃JNv6.0将UASB设计成圆形池子，布水均匀，处理效果好取水力负荷：q=0.26[m7(m2h)]水力表面积:A二Q/q二83.33/0.26=320.5m2有效水深：h二V/A二2390/320.5=7.46m取h二8m采用4座相同的UASB反应器A】二A/6二320.5/4=80.125m2古以小/4A.)4x80」25“(卄、一〔自泾:D=J=」=10.1/?2,取D=1lmV7tV3.14横断面积:A,=-ttD2=-x3.14xll2=94.98m2一44实际表面水力负荷：q产Q/A二"7=0.22v1.0符合要求6x50.244、配水系统设计n本系统设计为圆形布水器，每个UASB反应器设36个布水点（1）参数每个池子流屋：Q］二83.33/4二20.83m：7h（2）圆环直径计算每个孔口服务面积：。二丄加屮/36=2.63加2,a在1〜3山2之4间，符合要求（3）布水器配水压力计算H4=hI+h2+h3,其中布水器配水压力最大淹没水深hi二8.5丽20；UASB反应器水头损失h2=1.0mH20；布水器布水所需自由水头h：＜二2.5mH2O,贝忸•尸12mH/）。5、三和分离器设计（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、气相分离器的设计。（2）沉淀区设计三相分离器的沉淀区的设计同二次沉淀池的设计相似。主要考虑沉淀区的面积和水深。面积根据废水量和表面负荷來决定。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V1.0m/h；②沉淀器斜壁角度约为50°,使污泥不致积聚，尽快落入反应区内；③进入沉淀区前，沉淀槽底缝隙的流速W2m/h；④总沉淀水深应Ml.5m；n朱刀海•投药与混合技术［M］北京：屮国环境科学出版社，1992①水力停留时间介于1.5〜2h；如果以上条件均能满足，则可达到良好的分离效果。沉淀器（集气罩）斜壁倾角：〃二50°沉淀区面积：A=-ttD2=-x3」4xl]2=126.65加243表而水力负荷：q=~=8333-0」64<1.0,符合要求A4x126.657、排泥系统设计产泥屋为：7170x0.85x0.1x2000x10_3=1218.9kgMLSS/d每日产泥量1218.9kgMLSS/d,每个UASB日产泥量304.73kgMLSS/d,各池排泥管选钢管DN150,四池合用排泥管选DN200mm排泥管，每天排泥一次。8、产气量计算(1)每日产气量:7170x0.85x0.5x2000x10'3=6094.5m7d每个UASB反应器产气量：Gi二G/4二6094.5/4二9181523.7m7d=63.48i『/h(2)沼气集气系统布置由于有机负荷较高，产气量大，每两台反应器设置一个水封罐，水封罐出水的沼气分别进入分离器，气水分离器设置一套两级,共三个，从分离器出來去沼气贮柜。集气室沼气出气管最小直径DN100,且尽量设置不短于300mm的立管出气，若采用横管出气，其长度不宜小于150mm,每个集气室设置独立出气管至水封罐。沼气管道压力损失一般很小，可近似认为管路圧力损失为零。8、确定高程池底高程设置±0.00m,则最低水位为±0.00m,最高水位8.5m,池顶高程为9.0mon9.二级沉淀池1、设计说明污水经UASB反应器厌氧处理后，污水中含有一部分具有厌氧活性的絮状颗粒，在UASB反应器中难以沉淀去除，故而使其在此曝气沉淀池中去除，由于经曝气作用，厌氧活性丧失，沉淀效果增强，同时在该沉淀池屮没有沼气气流影响，因而沉淀效果亦増强。另外,UASB出水中溶解氧含量几乎为零，若直接进入好氧处理构筑物，会使曝气池屮好氧污泥难以适应，影响好氧处理效果。通过预曝气亦可以去除一部分UASB反应器出水中所含的气体。预曝沉淀池参考曝气沉砂池和竖流式沉淀池设计。曝气利用穿孔管进行，压缩空气引自鼓风机房。曝气后污水从挡墙下直接进入沉淀池，沉淀后污水经池周出水。所产生的污泥出重力口排入集泥井，每天排泥一次。采用半地下钢混结构。2、设计参数(1)设计水量:Q-2000m3/d=83.33m3/h=0.023m3/s(2)设计水质：表6预计处理效果项目CODBODSS进水水质(mg/L)1075.5310503.75去除率(％)201050出水水质(mg/L)860.4279252(3)预曝沉淀池，曝气时间30min,沉淀时间2h,沉淀池表面负荷0.7〜1.0m7(m2h),曝气量为0.2m%n‘污水。3、设计计算(1)有效容积计算曝气区:Vt=83.33X0.5=41.67m3沉淀区：V2=83.33X2.0=166.7m3n(1)工艺构造设计计算n曝气区平面尺寸为7.OmX3.OmX3.Om,池高6.Om,其中超高1.Om,水采3.Om,总容积为63m3o曝气区设进水配槽,尺寸7.OmXO.3mXO.8m,其深度0・8m(含超高)。沉淀区平面尺寸为7.0mX7.0mX34.Om,池总高7.0m,其中沉淀有效水深5.Om,沉淀区总容积196.Om3沉淀池总深度:H=hi+h2+h3+h4+h5,其屮，超高hi=0.4m,沉淀区高度112=2.Om,隙injh3=0.2m,缓冲层咼丿艾也二0.4m,污泥区咼丿艾h5=3.Om,则II二6.Om。沉淀池污泥斗容积为：匕=-/75(tz12+6Z22+tz16/2)=-x4.0X(7.02+12+7.0xl.O)=76.0m3总容积：V=2Vi=152m3(1)每天污泥产量(理论泥量)预曝气沉淀池污泥主要因悬浮物沉淀产生，不考虑微生物代谢造成的污泥增量.y=QCY)=2000(503.75-252)=252/7?3“1000(1—心)1000x(1-0.98)X1000每日污泥量为25.2nf7d,则污泥斗可以容纳6天的污泥.(8)进水配水北京市市政工程设计研究总院•给水排水谁手册•第1册・常用资料[M]・北京：中国建筑工业出版社，2004年.P898唐受印、戴友为使预曝气区进水均匀，设置配水槽，配水槽长6.5m,宽0.3m,深0.8m,槽底设10个配水孔,每池5个,孔径100mm。(1)确定高程预曝沉淀池设置地下2.5m,地上4m,曝气池水面标高+3.5m,沉淀池水面标高+3.3m,池底标高+0.5m,污泥斗底标高-2.5m。10.SBR反应器1、设计说明n经UASB反应器处理的废水，C0I)含量仍然比较高，要达到排放标n芝•水处理工程师手册[M]・北京：化学工业出版社,2000年.P261准，必须进一步处理，即采用好氧处理。SBR结构简单，运行控制灵活•本设计拟采用4个SBR反应池，每个池子的运行周期为6h。2、设计水质水量表7预计处理效果项HCODBODSS进水水质(mg/L)860.4279251去除率(％)909575出水水质(mg/L)86.0413.9562.75(2)设计水量:Q二2000m7d=83.33m3/h=0.023m3/s3、设计计算(1)确定参数①污泥负荷率：Ns取值为0.15kgBOD5/(kgMLSS-d)②污泥浓度和SVI：污泥浓度采用3000mgMLSS/L；污泥体积系数SVT采用100③反应周期数：SBR周期数采用T二6h,反应器Id内周期数：n=24/6=4④周期内的时间分配反应池数N二4进水时间：T/N二6/4二1.5h反应时间：3.Oh静沉时间：l.Oh排水时间:0.5h咼E廿口、卄iz且八QT2000x6.__3⑤周期进水量：Q()===l25m324N24x4n(1)反应池有效容积：y処並=4x125x279'io/XNS3000x0.15(3)反应池最小水量：Vmin二V|-Qo二310—125二185n?(4)反应池中污泥体积“SVI-MLSS-V,100x3000x310心3Vr=L==93m106106Vmin>Vx,符合要求(5)确定单座反应池的尺寸SBR的有效水深取5m,超高0.5m,贝iJSBR总高为5.5mSBR的血积为：310/5=62m2设SBR的长宽比为2:1,则SBR的池宽为6m,池长为12mSBR反应池最低水位为：185/(6.0X12.0)=2.57mSBR反应池的污泥高度为：93/(6.0X12.0)=1.3m可见,SBR最低水位与污泥泥位之间的距离为：2・57-1.3=1.27,大于0.5m的缓冲层，符合耍求。4、鼓风曝气系统(1)确定需氧量0?由公式：o?=d'Q(s()—s』+//xz取N二0.5,//二0.15,出水Se=13.95mg/L,Xv=fX=0.75X3000=2250mg/L=2.25kg/m3V二4V严4X31O1240n?代入数据:02=0.5X2000X(279-13.95)/1000+0.15X2.25X1240=683.55kg02/d供氧速度:R=(V24二688.55/24二2&48kgO2/h(2)布气系统的计算反应池的平面面积：6.0X12.0X4二288ai?,n每个扩散器的服务面积取1.6m供气量预曝沉淀池0.22m7min,SBR反应池40.22m'7niin。供风风压预曝沉淀池的供气压力为4.OmH20,SBR反应池需供风风压为5.0mH20,鼓风机供风以SBR反应池为准.,则需288/1.6=180个，取200个扩散器,每个池子需50个。(4)污泥产量计算选取a=0.6,b=0.075,则污泥产量为AX=aQS-bVX=0.6X2000(279-13.95)/1000-0.075X1240X2.25=108.81KgMLVSS/d5、其它设计1)排泥设置每池池底坡向排泥坑坡度1=0.01,池岀水端池底(1.0X1.0X0.5)m鼓风机选择综合以上计算，鼓风机总供风屋及风压为Gs=37.83m7min,Ps二5.OniH2Oo所以拟选用TSD-150鼓风机三台，二用一备，该鼓风机技术性能如卜：转速n=1220r/min,口径DN=200mm,出风量19.8m3/min,出风升压53.9kPa,电机功率N=30kW,机组重560kg,占地尺寸为L1450nunXM550mm,机组高111650mm。排泥坑一个，每池排泥坑中接出泥管一根，排泥管安装高程和对地面为-0.5m,相对最底水位为1.2m,剩余污泥在重力作用下排入集泥井。(2)高程布置地上部分2.5m,地卜部分3.0m,水面标高+2.0m,池底标咼-3.0m,污泥出口咼度离地面-0・5in,出水口咼度离地面+0.1mo11鼓风机房设计n4、鼓风机房布置鼓风机房平面尺寸12.5mX6.Om,鼓风机房净高6.5m,鼓风机房含机房两间7.8m2,值班(控制)室一间4.On?,鼓风机机组间距不小T*l.5m。12二级泵房1、污水泵设计计算(1)污水泵扬程计算弘二H1+H2+H3+H1，其中污水泵吸水管水头损失H1二0.1m,污水泵i\水管水头损失出二3m,调节池最低水位与布水器水位Z差H3=1.5m,布水器所需压力水头乩二12叫安全水头H5=l.5m,则氏二16.6m。(2)污水泵的选用选用80WG型污水泵三台，两用一备。设备参数：流量25〜70n?/h,扬程16.5~19m,电机功率5.5kw,泵重70kg。(3)泵房布置污水泵单台占-地LI297mmXB596mm,高H530mm,污水泵房地下一*层,深1.6m,平面面积4mX7m,污水泵房地上一层高3.5m,平面面积6.5mX9.Omo设就地控制柜一组，流量计于控制柜，就地显示并远程传送至中控室。13污泥相关的计算废水处理过程产生的污泥來口以下几部分：北京市市政工程设计研究总院•给水排水谁手册•第1册•常用资料[M]・北京：中国建筑工业出版社，2004年.P328(1)调节沉淀池,QF174.37m：7d,含水率96%(2)UASB反应器，Q2=55.Im7d,含水率98%(3)预曝沉淀池，Q:}=25.2m7d,含水率98%(4)SBR反应器,Q4=19.6m3/d,含水率99%总污泥量：Q二Ql+QMs+Q尸274n?/d1、集泥井为了方便排泥及污泥重力浓缩的建设，在重力浓缩池前设置一n集泥井，通过对集泥井的最高水位的控制來达到自流排泥，反应池的污泥可利用自重流入。为半地下式，池顶加盖，由潜污泵抽送污泥。(1)参数选取：停留时间T二6h,设计总泥量Q二274m3/d采用圆形池子，池子的有效体积为：V二QT二274X6/24二68.5n?池子有效深度取4m,则池面积为：A=V/4=17.13m2则集泥井的直径:D=、国=J4X17,13=4.67m取D二5mV7tV3.14则实际面积A二19.625m2水面超高0.3m,则实际高度3.3m(2)确定高程：池底高程设置-4.5m,则最低泥位为-4.Om,最高泥位-1.0mo(3)集泥井排泥泵集泥井安装潜污泵1台，1用1备,选用150QW100-15-11型潜污泵,该泵技术性能为Q^lOOmVh,Hb=15.0m,电机功率llkW,出口直径150,重量280kgo集泥井最低泥位-4.0m,浓缩池最高泥位2.0m,则排泥泵抽升的所需扬程6.0m,排泥富余水头2.Omo污泥泵吸水管和出水管压力损失有3.Omo则污泥泵所需扬程为:Hh=6.0+2.0+3.0=11.0mo2、污泥重力浓缩池参数选収：固体负荷(固体通量)M取30kg/(m：id)；浓缩时间取T二24h；设计污泥量Q二131m7d,浓缩后污泥含水率96%污泥后的污泥体积：V严V。X(G/C)二131X[(1-98%)/(1-96%)]=65.5m7d根据要求，浓缩池的设计横断面面积应满足：A2QC/M,n式中Q—入流污泥量,m'/d;M—固体通量,Kg/(m3•d);C—入流固体深度(kg/m3).入流固体深度0的计算如下：W!=Q,X1000(1-96%)=1344kg/dW2=Q2X1000(1-98%)=1102kg/dW3=Q3X1000(1-98%)=488kg/dWfQ.,X1000(l-99%)=196kg/d那么,QC二W1+W2+W3+W尸3090kg/d二128.85Kg/hC=3090/131=23.6kg/m3浓缩后污泥浓度：Cl42.7kg/m；i(1)池子尺寸浓缩池的横断面面积：A二QC/M二3090/30二103m2设计两座正方形污泥浓缩池，则每座边长为：B=7.18m,取B二7.5m(2)高度计算停留时间，取T二24h,则有效容积：V=QT=131m3有效高度：h2=V/A=131/103=1.27m,取h2=l.5m,超高h严0.5m,缓冲层高h3=0.5m污泥斗下锥边长0.7m,高度3m,则池壁高：Hi=h1+h2+h3=2.5m,总咼度•H=5.5m(3)澄清液量V2=Q-Vl=131-65.5=65.5m3(4)确定高程：池底高程设置-3.0m,池顶高程为2.5m水面标高+2.0mo3、污泥脱水间北京市市政工程设计研究总院•给水排水谁(1)污泥产量:经浓缩池浓缩后含水P=96%的污泥共65.5m7do(2)污泥脱水机：选用带式压滤机，其型号为DYQ-2000o处理能n力为430kg（干）/h。设计参数:干泥生产量400~460kg/h,泥饼含水率70%~80%,主机调速范围0.97!4.2r/min,主机功率1.lkw,系统总功率25.2kw,滤带宽度2000mm，滤带运行速度1.04^4.5r/min,外形尺寸4.8mX3.0mX2.5m,重6120kgo污泥脱水间尺寸：12.0mX9.0mX5.0mo（3）投药设备投聚丙烯酰胺，设计投药量0.2%,则每日需药剂为2660X0.2/100=5.32kg,需用纯度为90%的固体聚丙烯酰胺为：5.32/0.90=5.91kgo选用BJQ-14-0.75溶药搅拌机一台，药液罐规格1・8mX1.5m,有效容积为2625L,搅拌电机功率为0.75kwo药液投加选用JZ-450/8计量泵,投药量为450L/h,投药压力为8.0kgf/cm3（lkgf/cm-98kPa）,计量泵外形占地尺寸为825mmX890mm,高为800mmo（4）其它设备污泥进料泵单螺杆泵一台GFN65X2A,该泵输送流量0.5^15.0m7h,输送压力为4.Okgf/cm2,电机功率7.5kw,占地尺寸2100mmX1200mm滤带清洗水泵DA1-80X5清水泵一台，该泵流量25.2〜39.6m3/h,扬程44、64mnb电机功率7.5kw,占地1400mmX700mmo手册•第1册•常用资料[M].北京：中国建筑工业出版社,2004年.P193唐受印、戴友芝•水处理工程师手册[M]•北京：化学工业出版社,2000年.P633空压机Z-0.3/7移动式空压机一台，输送空气量为0.3m7min,压力为0.7kgf/cm2on25n26n27n28