[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

目 錄0引言 11 概述21.1設(shè)計任務(wù)和依據(jù)21.1.1設(shè)計任務(wù)21.1.2設(shè)計依據(jù)21.2設(shè)計要求21.2.1污水處理廠設(shè)計原則21.2.2污水處理工程運行過程中應(yīng)遵循的原則31.3設(shè)計參數(shù)31.4鞍山市城市環(huán)境條件概況31.4.1地理位置31.4.2氣象水文32 工藝比較分析 53 設(shè)計計算 83.1原始設(shè)計參數(shù)83.2格柵83.2.1設(shè)計說明83.2.2設(shè)計參數(shù)93.2.3設(shè)計計算93.3污水提升泵房113.4 泵后細(xì)格柵113.5 曝氣沉砂池123.5.1 設(shè)計說明123.5.2 設(shè)計參數(shù)133.5.3 設(shè)計計算133.6 SBR池153.6.1 設(shè)計說明153.6.2 SBR反應(yīng)池容積計算163.6.3 SBR運行時間與水位控制183.6.4 排水口高度和排水管管徑193.6.5 排泥量及排泥系統(tǒng)193.6.6 需氧量及曝氣系統(tǒng)設(shè)計計算203.6.7 空氣管計算223.6.8 潷水器233.7 鼓風(fēng)機房243.8 絮凝反應(yīng)池243.8.1 設(shè)計說明243.8.2 設(shè)計參數(shù)253.8.3 設(shè)計計算253.9 濾池273.9.1 設(shè)計說明273.9.2 設(shè)計參數(shù)283.9.3 設(shè)計計算283.10 接觸消毒池293.10.1 設(shè)計說明293.10.2 設(shè)計參數(shù)303.10.3 設(shè)計計算303.11 污泥處理系統(tǒng)313.11.1 污泥水分去處的意義和方法313.11.2 各部分尺寸計算313.11.21 集泥井313.11.22 污泥濃縮池333.11.23 污泥貯柜343.11.24 污泥脫水泵房343.11.25 污泥棚353.11.3 堆肥354附屬構(gòu)筑物規(guī)劃365污水廠平面布置375.1平面布置一般原則375.2建筑物之間的距離375.2.1 防火375.2.2 自然采光和通風(fēng)385. 3 廠內(nèi)道路385. 4 總論386污水高程布置396.1高程布置任務(wù)396.2高程布置原則397主要儀表417.1 SBR池417.2消毒池417.3污泥濃縮池418 投資估算428.1估算范圍428.2編制依據(jù)428.3材料價格428.4項目總投資429工程環(huán)境、社會、經(jīng)濟效益449.1工程環(huán)境效益449.2工程社會效益449.3工程經(jīng)濟效益4410消防、安全、土建工程和勞動定員4510.1消防4510.2安全4510.3土建工程4510.4勞動定員4511環(huán)境保護(hù)4611.1 施工過程中對環(huán)境影響及對策4611.1.1 對交通的影響及緩解措施4611.1.2 揚塵的影響4611.1.3 噪聲的影響4611.1.4 生活垃圾的影響4611.1.5 棄土的影響及對策4711.1.6 對地下水的影響4711.2 項目建成后的環(huán)境影響及對策4712安全措施4812.1抗震4812.2抗洪4812.3防不良地質(zhì)4812.4防暑4812.5合理利用風(fēng)向4812.6減振降噪4812.7防火防爆4812.8 防高溫高壓4812.9 其它49結(jié)論50致謝51參考文獻(xiàn)52附錄A54附錄B62鞍山市10萬m3/天生活污水SBR處理工藝設(shè)計摘要鞍山市是一座以鋼鐵工業(yè)為主，石油、化工、機械制造、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，將會對市民的正常生活造成影響。所以使用SBR工藝設(shè)計一個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)的動態(tài)沉淀。它的主要特征是在運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)過這個廢水處理工藝的廢水可達(dá)到設(shè)計要求，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 designAbstractAnshan is that one takes steel and iron industry 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 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 kind 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 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 technology 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 discharge 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 ；mud0 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，并從各個方面為人類服務(wù)。水的用途大致有以下幾個方面：生活用水、工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)用水、漁業(yè)用水、交通運輸用水等。一般情況下，與人類生產(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，是整個社會的共同職責(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，污染相對嚴(yán)重，給人們的生活帶來了極大的不便，生活廢水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、沉淀在一個池子中完成。一般由多個池子構(gòu)成一組，各池工作狀態(tài)輪流變換運行，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間上的分布，形成一體化的集約構(gòu)筑物，并利于實現(xiàn)緊湊的模塊布置，最大的優(yōu)點是節(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1.1 設(shè)計任務(wù)和依據(jù)1.1.1設(shè)計任務(wù)本設(shè)計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)計計算、設(shè)備選型、管道鋪設(shè)、平面布置、高程計算、經(jīng)濟技術(shù)分析。完成總平面布置圖、剖面圖、一個主要構(gòu)筑物的詳圖。1.1.2 設(shè)計依據(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)GB89781996（3）建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（CJ25.189）（4）畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書（5）畢業(yè)設(shè)計大綱（6）業(yè)主提供的有關(guān)設(shè)計文件和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)1.2 設(shè)計要求1.2.1 污水處理廠設(shè)計原則（1） 污水廠的設(shè)計和其他工程設(shè)計一樣，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)實的經(jīng)濟和技術(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)計標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)等。（2） 污水處理廠采用的各項設(shè)計參數(shù)必須可靠。設(shè)計時必須充分掌握和認(rèn)真研究各項自然條件，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，選擇好各項設(shè)計數(shù)據(jù)，在設(shè)計中一定要遵守現(xiàn)行的設(shè)計規(guī)范，保證必要的安全系數(shù)。對新工藝、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)計必須符合經(jīng)濟的要求。污水處理工程方案設(shè)計完成后，總體布置、單體設(shè)計及藥劑選用等盡可能采用合理措施降低工程造價和運行管理費用，（4） 污水廠設(shè)計應(yīng)當(dāng)力求技術(shù)合理。在經(jīng)濟合理的原則下，必須根據(jù)需要，盡可能采用先進(jìn)的工藝、機械和自控技術(shù)，但要確保安全可靠。（5） 污水廠設(shè)計必須注意近遠(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)計時應(yīng)為今后發(fā)展留有挖潛和擴建的條件。（6） 污水廠設(shè)計必須考慮安全運行的條件，如適當(dāng)設(shè)置分流設(shè)施、超越管線、甲烷氣的安全儲存等。（7） 污水廠的設(shè)計在經(jīng)濟條件允許情況下，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)注意美觀和綠化。1.2.2 污水處理工程運行過程中應(yīng)遵循的原則在保證污水處理效果同時，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，同時合理設(shè)計、合理布局，作到技術(shù)可行、經(jīng)濟合理。1.3設(shè)計參數(shù)鞍山市4166.7m3/h生活污水SBR處理工藝設(shè)計表1-1 設(shè)計要求項目進(jìn)水水質(zhì)(mg/l)出水水質(zhì)(mg/l)BODCODSSTNTP18040030530510501010 0.51.4鞍山市城市環(huán)境條件概況1.4.1地理位置鞍山市位于東經(jīng)1221012313與北緯402741 34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)向為SSW，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)向為NNE，平均風(fēng)速為2.9m/s；多年年平均風(fēng)速為2.9m/s。年平均氣溫8.310C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、運梁河、楊柳河，由東向西匯入太子河。運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）社會經(jīng)濟概況 鞍山市是一座以鋼鐵工業(yè)為主，石油、化工、機械制造、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、立山和千山四個行政區(qū)，轄管海城市、臺安縣、岫巖縣等三個市縣，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，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，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，污水中的有機物絕大部分被微生物吸附、氧化分解，生成無機物，然后進(jìn)入沉淀池。在這個過程中，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，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)活性污泥法的特點是2：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)的推動力較大，效率較高，對污水處理的方式較靈活。對懸浮物和BOD的去除率較高。運行較穩(wěn)定。推流式曝氣池沿池長均勻供氧，會出現(xiàn)池首供氧過剩，池尾供氧不足，增加動力費用；且根據(jù)設(shè)計要求，對氮的去除率較高，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、沉淀在一個池子中完成。一般由多個池子構(gòu)成一組，各池工作狀態(tài)輪流變換運行，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間上的分布，形成一體化的集約構(gòu)筑物，并利于實現(xiàn)緊湊的模塊布置，最大的優(yōu)點是節(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2-1 SBR工藝的優(yōu)點優(yōu) 點機 理沉淀性能好有機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)本身特點但是，SBR工藝也有一些缺點。它對自動化控制要求很高，并需要大量的電控閥門和機械撇水器，稍有故障將不能運行，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1.22米，出水的水位必須按最低撇水水位設(shè)計，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SBR污水處理廠。此后隨著計算機監(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)，同時也由于開發(fā)了在線溶解氧測定儀、水位計等精度高并且對過程控制比較經(jīng)濟的水質(zhì)檢測儀表，污水處理廠的運行管理逐漸實現(xiàn)了自動化，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，出水質(zhì)好，操作靈活、占地面積少等優(yōu)點而成為包括美、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)計計算3.1 原始設(shè)計參數(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)計流量 Qmax=KzQ=1.43m3/s 3.2 格柵3.2.1設(shè)計說明格柵（見圖3-1）一般斜置在進(jìn)水泵站之前，主要對水泵起保護(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1015厘米時就該清洗。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（50100mm），中格柵（1040mm），細(xì)格柵（310mm）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)計成人工清渣和機械清渣兩類，當(dāng)污染物量大時，一般應(yīng)采用機械清渣，以減少人工勞動量。本設(shè)計柵渣量大于0.2m3/d,為改善勞動與衛(wèi)生條件，選用機械清渣，由于設(shè)計流量小，懸浮物相對較少，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，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，可采用：（1） 格柵間隙1625mm ，處理0.10-0.05柵渣/103m3污水（2） 格柵間隙3050mm ，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的柵條具有強度高，阻力損失小的優(yōu)點5。3.2.2設(shè)計參數(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0.61.0m/s)（4）通過格柵的水頭損失：(取0.080.25)（5）柵前水深：h=0.4 (取0.30.5m)（6）格柵安裝傾角： (取)（7）機械清渣設(shè)備：采用鏈條式格柵除污機3.2.3設(shè)計計算（1）中格柵（3個）格柵間隙數(shù) n=46個 (3-1) Qmax最大廢水設(shè)計流量 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 驗算平均水量流速= 0.80m/s 符合(0.651.0)（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=2.5ms柵條寬度 取0.02mB2格柵寬度 mB1 =1.5(m) (3-3) B1進(jìn)水渠寬 m柵前擴大段 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 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) =0.12(m) (3-8) （4）柵渣量（總）W=3.0(m3/d) (3-9)W1取0.03, 宜采用機械清渣。選用NC400型機械格柵三臺。設(shè)備寬度400mm,有效柵寬250mm，有效柵隙30mm，運動速度3m/min,水流速度1m/s,安裝角度，電機功率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、上海惠羅環(huán)境工程有限公司。3.3污水提升泵房根據(jù)污水流量，泵房設(shè)計為LB=1010m。提升泵選型：采用LXB型螺旋泵型號： 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，5臺工作，1臺備用。3.4泵后細(xì)格柵（4個） 公式計算同上（1）格柵間隙數(shù) n=138(個)其中 b取5mm 取0.9m/s h取0.4m反帶驗算得 =1.0m/s 符合(0.61.0m/s)（2）柵渠尺寸B2=s(n-1)+nb=0.01(138-1)+0.005138=2.06(m) 圓整 2.0m柵條寬度s取0.01m進(jìn)水渠寬 B1=0.80(m)柵前擴大段 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)采用機械清渣。選用NC300型機械格柵三臺。設(shè)備寬度300mm,有效柵寬200mm，有效柵隙5mm，運動速度3m/min,水流速度1m/s,安裝角度，電機功率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是沉砂中含有15%的有機物，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6。 圖3-2 曝氣沉砂池示意圖3.5.2設(shè)計參數(shù)（1）旋流速度應(yīng)保持：0.250.3m/s（2）水平流速為0.060.12 m/s（3）最大流量時停留時間為13min（4）有效水深應(yīng)為23m，寬深比一般采用12（5）長寬比可達(dá)5，當(dāng)池長比池寬大得多時，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）空氣擴散裝置設(shè)在池的一側(cè)，距池底約0.60.9m,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)計計算（1）池子總有效容積（V） 設(shè)t=2min，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(m) (3-14)（6）每小時所需空氣量(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）每個沉砂斗容積（） 設(shè)每一分格有2個沉砂斗，則 =1.5() (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) (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)計說明設(shè)計方法有兩種：負(fù)荷設(shè)計法和動力設(shè)計法8，本工藝采用負(fù)荷設(shè)計法。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，因而選用SBR法。SBR是序批式間歇活性污泥法的簡稱。該工藝由按一定時間順序間歇操作運行的反應(yīng)器組成。 其運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)入每個池，SBR反應(yīng)器的運行操作在時間上也是按次序排列的。SBR工藝的一個完整的操作過程，也就是每個間歇反應(yīng)器在處理廢水時的操作過程，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。對于單個的SBR反應(yīng)器來說,在時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工藝特點是：(1)工程簡單，造價低；(2)時間上有理想推流式反應(yīng)器的特性；(3)運行方式靈活，脫N除P效果好；(4)良好的污泥沉降性能；(5)對進(jìn)水水質(zhì)水量波動適應(yīng)性好；(6) 易于維護(hù)管理。SBR工藝的操作過程如下： 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周期的閑置期，所以此時反應(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，即在每個運行周期之初在一個較短時間內(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）。 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)，但在時間序列上是一個理想的推流式反應(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。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沉降而不是在一定流速下沉降的，所以受干擾小，沉降時間短，效率高。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。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)池容積計算處理要求: 表3-1 處理要求項目進(jìn)水水質(zhì)(mg/l)出水水質(zhì)(mg/l)BODCODSSTNTP18040030530510501010 0.5設(shè)計處理流量 =4166.79() (3-22)BOD5/CODcr=0.45設(shè)SBR運行每一周期時間為8h，進(jìn)水1.0h，反應(yīng)(曝氣)（4.05.0h）取4h，沉淀2.0h，排水（0.5h1.0h）取1h。周期數(shù): (3-23)SBR處理污泥負(fù)荷設(shè)計為 根據(jù)運行周期時間安排和自動控制特點，SBR反應(yīng)池設(shè)置6個。(1)污泥量計算 SBR反應(yīng)池所需污泥量為MLSS=56667kg(干) =56.7(t) (3-24)設(shè)計沉淀后污泥的SVI（污泥容積指數(shù)）=90ml/g，（SBR工藝中一般取80150） 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） 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)池為滿足運行靈活及設(shè)備安裝需要，設(shè)計為長方形，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 （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 =1063.36個池總?cè)莘e =6=66250=375003.6.3 SBR反應(yīng)池運行時間與水位控制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)置是為避免排水時對沉淀及排泥的影響。(見圖3-4)圖3-4 SBR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間控制，曝氣結(jié)束由時間控制，沉淀開始與結(jié)束由時間控制，排水開始由時間控制，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的水量及時快速排出，以及排水裝置運行的需要，排水口應(yīng)在反應(yīng)池最低水位之下約0.50.7，設(shè)計排水口在最高水位之下2.5。(2)排水管管徑每池設(shè)自動排水裝置一套，出水口一個，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)則每周期（平均流量時）所需排水時間為：=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)驗數(shù)據(jù)，設(shè)=0.70，=0.05,則有：=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)計計算(1)需氧量計算SBR反應(yīng)池需氧量O2計算式為O2= (3-34)式中:微生物代謝有機物需氧率，kg/kg 微生物自氧需氧率，l/d 去除的BOD5(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)供氣量計算設(shè)計采用塑料SX-1型空氣擴散器，敷設(shè)SBR反應(yīng)池池底，淹沒深度H=4.5m。SX-1型空氣擴散器的氧轉(zhuǎn)移效率為EA=8%。查表知20，30時溶解氧飽和度分別為， 空氣擴散器出口處的絕對壓力Pb為： Pb=(Pa) (3-36)空氣離開曝氣池時，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算）=7.63()=1.177.63=8.93(mg/L) (3-38)水溫20時曝氣池中溶解氧平均飽和度為：=1.179.17=10.73(mg/L) (3-39)20時脫氧清水充氧量為： (3-40)式中: 污水中雜質(zhì)影響修正系數(shù)，取0.8(0.780.99) 污水含鹽量影響修正系數(shù)，取0.9(0.90.97) 混合液溶解氧濃度，取c=4.0 最小為2 氣壓修正系數(shù) =1曝氣池中溶解氧在最大流量時不低于2.0mg/L,即取Cj=2.0，則計算得：=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空氣管計算空氣管的平面布置如圖3-5所示。鼓風(fēng)機房出來的空氣供氣干管，在相鄰兩SBR池的隔墻上設(shè)兩根供氣支管，為6