养猪场废水处理工艺设计

'长春工业大学毕业设计中文摘要本设计的任务是养猪场污水处理工程的设计，要求是对污水处理进行整体的设计与规划。所提供的污水厂进水水质为：Q=3000m3/d,BOD5=3900-4900mg/L，CODcr=9000-13000mg/L，SS=3200-3500mg/L，NH3-N=450-650mg/L，pH=9.0～11.0。要求经过处理后出水水质为：BOD5=150mg/L，CODcr=400mg/L，SS=200mg/L，NH3-N=80mg/L，pH=6.0～9.0，最终满足《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596—2001）要求。设计中采用的主要污水处理工艺是：氨吹脱——厌氧反应——生物接触氧化——消毒——出水。所涉及的具体工作是对工艺流程中的各个构筑物进行计算，确定其尺寸，对处理工艺中需要的各种设备进行选型，并确定污水处理场的平面和高程布置。本设计还对污水处理场的建设和运行费用做了初步的估算。最终的设计成果还有多分以CAD软件绘制的工程图纸，包括：污水场平面布置图、污水场高程布置图以及几个主要的处理构筑物。关键词：养猪污水，氨吹脱塔，UASB反应器，生物接触氧化池。91 长春工业大学毕业设计PigfarmwastewatertreatmentengineeringdesignAbstractThisdesigntaskisraisingpigfactorywastewatertreatmentengineeringdesign,therequirementisonwastewatertreatmentplantforoveralldesignandplanning.Thewastewatertreatmentplantisprovidedfor:Q=incomingwater3000m3/d,BOD5=3900-4900mg/L,CODcr=90-13000mg/L,SS=32-3500mg/L,NH3-N=450-650mg/L,pH=9.0~11.0.DemandforprocessedeffluentBOD5=150mg/L,andCODcr=400mg/L,SS=200mg/L,NH3-N=80mg/L,pH=6.0~9.0Finallymeetthelivestockandpoultrybreedingstandardsforpollutantsdischarge"(GB18596-2001)requirements.Designthemajorsewagetreatingtechnologyis:ammoniatoremove-anaerobicreaction-biologicalcontactoxidation-disinfection-outofthewater.Thespecificworkisinvolvedinvariousstructuresinprocessiscalculated,determineitssize,toprocessallkindsofequipmentneededinselectionanddeterminesewagetreatmentplant,theplaneandelevationlayout.Thisdesignofsewagetreatmentplantconstructionandoperationcostsmakesapreliminaryestimates.ThefinaldesignresultsandpointstoCADsoftwarerenderingengineeringdrawings,including:sewageplantlayout,sewageplantelevationlayoutandseveralmainprocessingstructures.Keywords:Pigsewage,Ammoniatoremovetower,UASBreactor,Biologicalcontactoxidationponds.91 长春工业大学毕业设计目录第一章绪论11.1养猪污水的来源11.2养猪污水的特点11.3养猪污水对环境的危害11.4养猪污水的资源化21.5养猪污水的处理方法2第二章方案设计说明72.1工程设计资料72.1.1设计资料72.1.2设计依据72.1.3指导思想72.2养猪污水处理工艺流程的设计82.2.1方案选择82.3处理工艺流程设备说明112.3.1格栅间112.3.2沉砂池112.3.3调节池112.3.4初沉池122.3.5中间水池122.3.6氨吹脱塔122.3.7上流式厌氧污泥床（UASB）132.3.8生物接触氧化池142.3.9二沉池152.3.10污泥贮池152.3.11污泥浓缩池152.3.12污泥脱水162.3.13粪渣干化场162.3.14消毒池162.3.15计量堰162.3.16其他附属构筑物162.3.17主要设备17第三章设计计算183.1格栅183.1.1格栅设计数据183.1.2格栅设计计算193.2沉砂池243.2.1沉砂池设计主要原则243.2.2平流式沉砂池的设计参数243.2.3设计计算243.3调节池2991 长春工业大学毕业设计3.3.1设计数据293.3.2设计要点与设计要求293.3.3设计计算303.4初沉池的设计323.4.1简介323.4.2沉淀池的一般设计原则及设计参数323.4.3设计计算333.5中间水池373.5.1简介373.5.2中间水池设计计算373.6氨吹脱塔383.6.1简介383.6.2设计计算383.7上流式厌氧污泥床（UASB）423.7.1简介423.7.2设计计算433.8生物接触氧化池503.8.1简介503.8.2设计依据513.8.3设计计算513.9二次沉淀池553.9.1简介553.9.2设计参数553.9.3设计计算563.10贮泥池593.10.1贮泥池的作用593.10.2贮泥池计算593.11污泥浓缩池603.11.1简介603.11.2设计计算603.12污泥脱水机房643.12.1简介643.12.2机械脱水前预处理643.12.3带式压滤机设备选型653.13粪渣干化场673.13.1简介673.13.2设计计算673,14消毒池683.14.1简介683.14.2紫外线消毒的优点683.14.3影响紫外线消毒的因素683.14.4紫外消毒设备693.14.5设计要点693.14.6设计计算7091 长春工业大学毕业设计3.15计量设备713.15.1计量设备布置原则713.15.2咽喉式计量槽的一般规定72第四章污水处理站的平面布置与高程布置734.1污水处理站的平面布置734.1.1简介734.1.2各处理单元构筑物的平面布置734.1.3管、渠的平面布置734.1.4辅助建筑物744.2污水处理站的高程布置754.2.1简介754.2.2污水高程754.2.3污泥高程824.2.4损失计算844.2.5确定高程86第五章投资预算875.1工程建设投资预算875.1.1工程建设投资欲算875.1.2设备投资欲算87致谢89参考文献90附件9191 长春工业大学毕业设计第一章绪论1.1养猪污水的来源随着畜牧业的发展，畜产废水排放量日益增加，对农业生态环境和水体环境产生的负面影响也日益严重。养猪场污水主要是猪的排泄物（猪尿及部分猪粪）和猪舍冲洗水的混合物。据有关部门测算：１头猪日排泄粪尿按6kg计，年产粪尿达2.5t。一个千头猪场日排泄粪尿达6t，年排量达2500t。如果用水冲式清粪，１头猪日排污量约为30kg，年排污水达１万多t。污水中悬浮物、有机物及氨氮含量均较高，其中五日生化需氧量BOD5介于600～7000mg/L，化学需氧量COD浓度可达13000～17000mg/L。[1]1.2养猪污水的特点养猪场污水排水量大、污染负荷高，有机物浓度高，固液混杂。而养猪行业的利润水平又低，因而要求污水处理工程投资低、运行费用低、处理效率高。因此，我们必须研究出投资少，运行成本低，管理方便，处理效果好的装置和相配套的发酵工艺，尽可能使污水处理后得到资源化利用，既消除污染，又化害为利，促进经济发展。1.3养猪污水对环境的危害目前，我国的养猪业集约化程度较低，养猪业带来的污染问题尚未引起广泛关注，而养猪业集约化比率增高，排泄物中含有的氮、磷及剩余饲料将导致单位面积土地上的排泄量显著增加。如果不加以重视，会给环境带来严重的后果。养猪废水含有大量的氮和磷。如果氮和磷被排入水体，则容易导致水体富营养化，污染水体。以硝酸盐形式存在于水中的氮倘若被人饮用，则会对人体健康造成损害。而土壤中的养分过剩，则会使打破土地的生态平衡。排泄物中残留的抗生素等对人类健康的损害也引起了人类健康学家和畜牧业工作者的重视。规模化养猪场每天排放的污水量大、集中，并且污水中含有大量污染物，如残留的兽药以及大量的病原体等，因此如果污水不经过处理就排放于外界环境或直接农用，将会导致当地生态环境和农田的严重污染【2】。因为我国畜禽养殖企业长期以来只是片面追求经济效益，环保意识薄弱，对粪便污水处理方法落后，致使大量的粪便随冲洗水直接排放，甚至有的将粪便直接排入外界水环境中，严重污染了大江大河的水质。养猪场排放含粪尿的91 长春工业大学毕业设计污水中的生化指标极高，其中COD值和BOD值远远超过国标。高浓度的有机污水排入江河湖泊中，造成水质不断恶化，其中污水中高浓度的氮、磷是造成水体富营养化的主要原因,使水中的藻类过度生长，从而导致鱼类的大量死亡(Roland等，1993)严重威胁到了水产业的发展。畜禽粪便污水不仅污染到了地表水，至使地表水中的硝酸盐含量超出规定范围(50mg/L)，而且其有毒、有害成分还容易进入到地下水中，严重污染地下水。一旦地下水被污染了，是极难治理恢复的，将会造成较持久性的污染。养猪场在污染周围环境的同时，也污染了自身的环境，严重地威胁了畜牧养殖业的自身可持续发展。猪体内的微生物主要是包含在粪便内通过消化道排出体外，通过养猪场污物的排放进入外界环境中从而造成严重的微生物污染。如果对这些粪污不加以无害化处理，大量的有害病菌一旦进入环境，不但会直接威胁畜禽自身的生存，还会严重威胁到人体健康。【3】1.4养猪污水的资源化使养猪场的粪污得到资源化利用：畜禽养殖业污水中含有较多的氮、磷、钾等养分，污水经过适当的净化处理可以用于农田、绿地的灌溉，进入渔塘养鱼，有条件时还可考虑回用冲洗畜舍；固体粪污经处理后可作为高效有机肥。利用畜禽粪便生产有机肥，不仅可减轻畜禽粪便对环境的污染，还可提高土壤有机质含量，提高土壤肥力。1.5养猪污水的处理方法1.5.1物理处理方法物理处理是指通过物理方面的重力或机械力作用使污水水质发生变化的处理过程。物理处理方法有：格栅、沉淀、过滤等。物理方法主要是去除污水中较大的悬浮物和杂质、饲料残渣、猪毛猪尿及其它可以堵塞或磨损管道和水泵的物质，还有污水经化学处理的反应产物，污水生物处理后生成的活性污泥或生物膜【4】。1.5.2化学处理方法化学处理是利用化学反应的作用以去除水中的杂质。化学处理方法有：混凝、消毒、中和等。污水化学处理对象有：污水中溶解性的有害物质，如酸碱性有机物、和各种有机溶剂等。1.5.3生物处理方法生物处理是微生物在酶的催化作用下，利用微生物的新陈代谢功能，对污水中的污染物质进行分解和转化。91 长春工业大学毕业设计（1）厌氧生物处理技术：厌氧生物处理时在没有分子氧及化合态氧存在的条件下，兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法。【5】1水解酸化池　水解酸化池主要包括以下几个部分：①池体　一般为矩形或圆形，水解酸化池的经济高度一般为4～6m之间，另外，可以对水解酸化池进行分格，分格后，每一单元尺寸减少，可提高配水的均匀性，同时有利于维护和检修。②配水系统常用的配水方式有：一管一孔布水、一管多孔配水方式、分枝式配水方式。③出水收集装置水解酸化池的出水可以采用设于池水表面三角出水堰进行收集。④排泥系统当水解酸化池内污泥达到一定高度后应进行排泥，排泥的高度的设定应考虑排出低活性的污泥，保留高活性的污泥，通常污泥的排放点设在污泥区的中上部，可采用定时排泥方式，每日排泥一至二次。作用机理：通常把厌氧发酵过程分为四个阶段，即a、水解阶段b、酸化阶段c、酸衰退阶段d、产甲烷阶段。水解阶段：能使固体有机物降解为污水中的溶解性物质，以及将大分子有机物质降解为小分子物质，在产酸阶段，碳水化合物等有机物被降解为有机酸，主要是乙酸、丁酸等。水解和酸化反应进行得相对较快，一般不容易将它们分开，此阶段的主要微生物是水解—产酸细菌。【5】水解酸化池可将大分子物质转化为小分子物质，将环状结构转化为链状结构，进一步提高了废水的BOD/COD比，增加了废水的可生化性，为后续的消毒处理创造了良好的环境。污水经过水解反应后可提高其生化性能，降低污水pH值，减少污泥产量，为后续好氧生物处理创造有利条件。2升流式厌氧污泥床反应器（UASB）上升式厌氧污泥床反应器是由荷兰的Lettinga教授等在1972年研制，于1977年开发的。由于在反应器内可以培养出大量厌氧颗粒污泥，使反应器的负荷很大。对一般的高浓度有机污水，当水温在30℃左右时，负荷可达10-20KgCOD/(m3·d)。【5】UASB法与其它厌氧反应器相比，具有一系列的优点：（1)污泥床内生物量多；91 长春工业大学毕业设计（2）容积负荷率高，污水在反应器内的水力停留时间短，因此所需池容大大减小；（3）设备简单，操作方便，无需设污泥回流装置，不需填充填料，也不需要设置机械搅拌装置，造价相对便宜，便于管理而且不存在堵塞问题。3厌氧生物滤池厌氧生物滤池是密封的水池，池内放置填料。微生物附着生长在填料上，平均停留时间可长达100d左右。滤料可采用拳状石质滤料，如碎石、卵石等，粒径在40mm左右，也可以采用塑料填料。塑料填料具有较高的孔隙率，质量也轻，但是价格较贵。根据对一些有机污水的实验结果，当温度在25-30℃时，在使用拳状滤料时，体积负荷可达3-6KgCOD/(m3·d)；在使用塑料填料时，体积负荷可达3-10KgCOD/(m3·d)。厌氧生物滤池的主要优点是：处理能力较高；率池内可以保持很高的微生物浓度；不需另设泥水分离设备；出水SS较低；设备简单；操作方便等。厌氧生物滤池的主要缺点是：滤料费用较高；滤料容易堵塞，特别是下部，生物膜很厚，堵塞后，没有简单有效地清洗方法。（2）好氧生物处理技术：污水的好氧生物处理技术是在有氧存在的条件下，利用好氧微生物，将有机物降解的污水处理方法。污水中存在的各种有机污染物，主要是以胶体状或溶解态存在。这部分有机物经过一系列的生化反应，逐级降解，最终将转化为无机物，达到无害化。1活性污泥法性污泥法是目前污水处理中应用最广泛的好氧生物处理技术，也是一项极具发展前景的污水处理技术。近几十年以来，对其生物反应和净化机理的研究取得了长足的发展，工艺流程渐渐成熟、合理。活性污泥法适用于大规模、较高浓度的污水处理。活性污泥法是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法。活性污泥法是向废水中连续通入空气，经一定时间后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥状絮凝物。其上栖息着以菌胶团为主的微生物群，具有很强的吸附与氧化有机物的能力。【3】1)氧化沟工艺氧化沟是活性污泥法的一种变型，其曝气池呈封闭的沟渠型，所以它在水力流态上不同于传统的活性污泥法，它是一种首尾相连的循环流曝气沟渠，污水渗入其中得到净化，最早的氧化沟渠不是由钢筋混凝土建成的，而是加以护坡处理的土沟渠，是间歇进水间歇曝气的，从这一点上来说，氧化沟最早是以序批方式处理污水的技术。氧化沟的技术特点：氧化沟利用连续环式反应池（CintinuousLoop91 长春工业大学毕业设计Reator,简称CLR）作生物反应池，混合液在该反应池中一条闭合曝气渠道进行连续循环，氧化沟通常在延时曝气条件下使用。氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，向反应池中的物质传递水平速度，从而使被搅动的液体在闭合式渠道中循环。　　1)间歇式活性污泥法（SBR法） SBR是序列间歇式活性污泥法（SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。【5】2生物膜法生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物（即生物膜）进行有机污水处理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的生态系统，其附着的固体介质称为滤料或载体。生物膜自滤料向外可分为庆气层、好气层、附着水层、运动水层。生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附着水层有机物，由好气层的好气菌将其分解，再进入厌气层进行厌气分解，流动水层则将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜，如此往复以达到净化污水的目的。1）生物转盘生物转盘工艺是生物膜法污水生物处理技术的一种，是污水灌溉和土地处理的人工强化，这种处理法使细菌和菌类的微生物、原生动物一类的微型动物在生物转盘填料载体上生长繁育，形成膜状生物性污泥－－－生物膜。污水经沉淀池初级处现后与生物膜接触，生物膜上的微生物摄取污水中的有机污染物作为营养，使污水得到净化。在气动生物转盘中，微生物代谢所需的溶解氧通过设在生物转盘下侧的曝气管供给。转金表面覆有空气罩，从曝气管中释放出的压缩空气驱动空气罩使转金转动，当转金离开污水时，转金表面上形成一层薄薄的水层，水层也从空气中吸收溶解氧。2）生物流化床　生物流化床是指为提高生物膜法的处理效率，以砂（或无烟煤、活性炭等）作填料91 长春工业大学毕业设计并作为生物膜载体，废水自下向上流过砂床使载体层呈流动状态，从而在单位时间加大生物膜同废水的接触面积和充分供养，并利用填料沸腾状态强化废水生物处理过程的构筑物。构筑物中填料的表面积超过3300m2/m3填料，填料上生长的生物膜很少脱落，可省去二次沉淀池。床中混合液悬浮固体浓度达8000-40000mg/L，氧的利用率超过90%，根据半生产性试验结果，当空床停留时间为16-45分钟时BOD和氮的去除率均大于90%，此时填料粒径为1mm，膨胀率为100%，BOD负荷16.6kg(BOD5)/(m3·d)。生物硫化床工艺效率高、占地少、投资省，在美、日等国已用于污水硝化、脱氮等深度处理和污水二级处理及其他含酚、制药等工业废水处理。3）生物接触氧化法生物接触氧化法是以附着在载体（俗称填料）上的生物膜为主，净化有机废水的一种高效水处理工艺。具有活性污泥法特点的生物膜法，兼有活性污泥法和生物膜法的优点。在可生化条件下，不论应用于工业废水还是养殖污水、生活污水的处理，都取得了良好的经济效益。该工艺因具有高效节能、占地面积小、耐冲击负荷、运行管理方便等特点而被广泛应用于各行各业的污水处理系统。【3】本设计的处理废水为养猪废水，拟采用的主要工艺是：氨吹脱塔—UASB—生物接触氧化，最终给出水要达到《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596—2001）的要求。设计中将采用CAD制图，绘制污水厂平面布置图、高程图、格栅与沉砂池、氨吹脱塔、二沉池、污泥浓缩池。91 长春工业大学毕业设计第二章方案设计说明2.1工程设计资料2.1.1设计资料(1)水质水量a.水量设计规模为3000m3/d。b.污水水质表1污水水质项目pH设计浓度9000-130003900-49009-113200-3500450-650出水浓度4001506-9200802.1.2设计依据(1)污水处理场委托设计合同。《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596—2001）。2.1.3指导思想(1)设计方案必须在经济上合理，在保证出水水质条件下，尽量节省投资，安全可靠，管理方便。(2)以养殖场可持续发展为目标，即以污水处理、有机肥加工等进行优化组合，做到能量多极利用，物质良性循环，形成没有污染的农业生态系统。(3)剩余污泥是优质的有机肥料，可加工成高效有机复合肥出售。91 长春工业大学毕业设计2.2养猪污水处理工艺流程的设计2.2.1方案选择方案①格栅集水池PH调整池加药池板框过滤机厌氧池兼氧生物滤池污泥浓缩反冲洗鼓风机回水出水砂滤池沉淀池生物接触氧化池图1方案①工艺流程简述：方案①利用的是厌氧—兼氧—生物接触氧化法处理养猪污水的工艺流程。工艺流程中初级处理的设备为【6】：1)格栅：去除大块的呈悬浮状态的污染物，为后续处理构筑物或水泵机组提供保护作用。2)集水池：把污水储存起来同时均质均量，保证污水处理设备和设施的正常运行。3)板框压滤机：去除污水中较大的猪粪便和毛等。工艺流程中二级处理构筑物主要是厌氧池，兼氧生物滤池、生物氧化池和沉淀池。【6、7】1)厌氧池：主要用来去除有机物，提高污水的可生化性。2)兼氧池：兼氧池的作用，首先是反硝化，获得不含硝酸盐的污泥，进而提高释磷效率，再者是利用好氧池中的硝酸盐除磷。3)生物接触氧化池：其优点有容积负荷高，占地小，污泥少，不产生丝状菌膨胀，无需污泥回流，管理方便等。生物接触氧化池停止工作后，重新启动快，因而企业因节假日或设备检修停止生产无污水排放对其影响较小。尽管生物接触氧化法投资较高，但因其能适应企业污水管理水平较低和用地较紧张等困难处境，所以应用越来越广泛。此方案的优点：本工艺的主要优点是采用了厌氧-兼氧-好氧处理工艺，有机物及氮磷能够较完全地去除，板框压滤机用于去除水中淀粉状悬浮颗粒以及胶质。此方案的缺点：因为板框压滤机是间歇工作的，其工作时间、间隔时间需要通过实验确定，所以设计工作量就相对来说很大，不宜于计算和应用。板框压滤机是间歇式工作的，所以板框压滤机在这个位置也会影响后续构筑物的连续运行。方案②沼气空气91 长春工业大学毕业设计污水集水池PH调整池折流厌氧塘兼性塘强化好氧塘排放污泥污泥脱水污泥浓缩贮泥池图2方案②工艺流程说明：方案②采用的是“折流厌氧塘—兼氧塘—强化好氧塘工艺”对养猪污水进行处理。【5、8、7】（1）折流厌氧塘可以将可生物降解有机物质转化为CO2和CO4。此厌氧塘相对较深，混合度比较好，可以尽量减小单位体积的表面积，进而尽可能减小氧气传递、臭味扩散和表面热的损失。（2）兼性塘的厌氧状态，可将部分有机物通过厌氧过程转化为CO2和CO4。氧化塘的好氧状态，可将部分有机物好氧降解。同时好氧状态能够氧化厌氧状态产生的还原性化合物，减少臭味和氧化溶解性化合物。兼性塘容易受周围环境条件影的响而发生变化。（3）强化好氧塘与活性污泥系统相似，通过充分混合保持微生物处于悬浮状态，将有机质降解为二氧化碳和水，同时转化为生物量而去除有机物，通过好氧硝化使有机物得到稳定化。方案②的优点：本工艺较为简单，处理构筑物较少，采用了折流式厌氧塘，这是一种将可生物降解有机物质转化为二氧化碳和甲烷的厌氧工艺。此厌氧塘相对较深，混合度比较好。厌氧塘不需设置机械搅拌，有机物硝化过程中释放出来的气体能够引起一定程度的混合。该工艺可以将污水中的大部分可溶性有机物降解酸化去除。另外本工艺投资较少、运行费用较低、处理效率高。方案②的缺点：兼性氧化塘易受周围环境影响，与季节和地理有关，在寒冷地区，氧化塘在冬季易结冰，严重影响其性能。方案③粪渣干化场消毒池91 长春工业大学毕业设计粪渣污水格栅沉砂池调节池初沉池氨吹脱塔UASB生物接触氧化池二沉池污泥污泥污泥脱水污泥浓缩池贮泥池图3方案③工艺流程说明：氨吹脱塔可以用来降低污水中的高含量的氨氮。粪渣干化场：利用空地修整出干化场来处理粪渣，这样可以减轻污泥处理压力。【7】方案③优点：本工艺比其他方案多了调节池，因为猪圈的冲洗污水，开始时和最后时污水量是不一样的，所以调节池可以调节各个时间的污水量，均衡水量水质，从而使后续处理可以很好的进行。本方案的另一个优点就是它设计了氨吹脱塔，可以处理污水中高含量的。方案③采用的生物接触氧化法特点是：1生物膜微生物相丰富，包括细菌、真菌、原生动物和后生动物；2生物接触氧化法的有机负荷较高，处理效率高，占地面积小；3生物接触氧化法运行得当还可以实现脱氮，可作为深度处理技术；4操作简单，易于维护和管理，无需污泥回流，没有污泥膨胀问题，污泥生成量少，污泥颗粒较大，易于沉淀去除；5对冲击负荷有较强的适应能力，在间歇运行时仍能保持良好的处理效果，更适用于产生污水量不均匀的企业。比较：方案①与方案②相比，方案①采用的是兼性生物滤池，其缺点就是容易堵塞。因为本设计中污水的SS较高，所以生物滤池容易被破坏。而②方案采用的是氧化塘，虽然它的占地面积较大，但是它不存在堵塞问题，所以，相比较来说，方案②较好。方案②和方案③比较来说，方案③更加全面。它考虑到了氨氮的去除，采用了氨吹脱技术，同时又省掉了兼性厌氧池。所以，方案③更加简单经济。综上所述，本次设计采用方案③。91 长春工业大学毕业设计2.3处理工艺流程设备说明2.3.1格栅间格栅渠道为地下式钢筋混凝土结构，格栅间地上部分为地上式砖混结构。格栅间尺寸7.67m×1.80m附属设备机械格栅型号NC-800栅宽B=494mm栅隙b=8mm安装角度75°数量2台闸门数量4道2.3.2沉砂池①沉砂池尺寸有效水深0.38m座数1座格数2格/座②沉砂斗上口尺寸下口尺寸高度0.63m③进水渠道宽度0.6m高度0.5m④出水槽宽度0.6m有效水深0.3m⑤出水管道管径300mm材质钢管⑥排砂管道管径200mm⑦穿孔墙孔尺寸个数10个/格间距0.01m2.3.3调节池设计中，拟将泵房直接设置在调节池中，即调节池末端设置有污水提升泵。调节池尺寸有效容积500m3②布水廊道宽度11m③配水孔直径66mm个数50个/格④附属设备搅拌机型号QBG型鼓风式潜水曝气搅拌机配套电机功率4kw转速91 长春工业大学毕业设计潜污泵型号150QW-210-10-11规格Q=210m3/h，H=10m效率73%数量3台（两用一备）起重机数量1台2.3.4初沉池本设计采用平流沉淀池，可以有效地收集污泥。①沉淀池尺寸座数1座有效水深2.25m有效容积②污泥斗容积尺寸（上）（下）泥斗高度5.63m2.3.5中间水池因为氨吹脱技术要求污水由塔顶一次性经过填料后滴落下来，所以要通过水泵将水打到氨吹脱塔。因而在初次沉淀池和氨吹脱塔之间添加一个中间水池，可以将泵设在池子里，以便于对水的提升。①中间水池尺寸有效容积个数1座②水泵型号150QW-210-10-11数量2台（1备1用）2.3.6氨吹脱塔因为养猪污水中含有的量很大，所以，为了后续构筑物可以顺利工作，需要将其氨氮去除，本设计中选用氨吹脱塔来脱除氨氮。①氨吹脱塔直径6.2m②填料材质石灰层数2层高度2.5m/层间隙高度0.5m③鼓风机型号罗茨鼓风机RG-350数量2座91 长春工业大学毕业设计口径转速排气压力理论流量所需轴功率所配电机功率2.3.7上流式厌氧污泥床（UASB）①污泥床有效容积座数4座截面形状矩形单池尺寸②三相分离器单元数6个/座高度1.99m③配水系统方式多孔多管总水管直径100mm数量1根/4座支管直径50mm数量10根/座间距1.0m配水孔直径30mm孔距1m个数10个④出水系统出水槽深度0.2m宽度0.4m坡度0.001排水管管径300mm充满度0.55⑤排泥系统排泥管数量4个材质钢管管径D=200mm污泥泵型号CP（T）-51.5-65流量扬程16m电机功率1.5kw数量4台⑥回流缝上三角回流缝总面积下三角回流缝总面积91 长春工业大学毕业设计宽度0.3m⑦沼气收集系统集气管数量6个/池直径100mm沼气主管直径150mm管道坡度0.5%充满度0.8沼气总管直径500mm充满度0.62.3.8生物接触氧化池该工艺是本方案设计处理达标的核心部分。本设计中，拟定容积负荷为4.5kgBOD5/（m3·d），气水比为15m3气/m3污水，单池的面积≤25m2。①生物接触氧化池有效容积单格池子尺寸5.0m×5.0m×4.6m数量共34格池子结构形式半地下式钢筋混凝土②附属设备填料形式弹性立体填料类型ZH901弹性立体填料规格安装距离150mm成膜后重量总体积621m3鼓风机型号L52LD罗茨式转速980r/min数量3台（二用一备）配套电机型号Y225M-6功率30kw重量1190kg③空气管道干管管径40mm数量2根支管管径20mm数量24根间距200mm孔眼直径6mm数量60个/根间距80mm④进水系统进水总渠道宽度0.8m深度0.8m配水孔尺寸91 长春工业大学毕业设计数量12个/格⑤出水系统形式三角堰堰宽0.33m三角堰个数15个/池2.3.9二沉池本设计二沉池采用的是平流式沉淀池。①沉淀池有效容积尺寸②污泥斗上口尺寸下口尺寸③排泥系统排泥管直径200mm2.3.10污泥贮池污泥来源有三处即初沉池、二沉池和UASB反应器。三者排放的时间不同，所以需要一个池子来汇集这三处的污泥。①污泥贮池尺寸6.0m×5.0m×2m座数2座②污泥泵型号CP（T）-51.5-65数量2座（1用1备）2.3.11污泥浓缩池①污泥浓缩池形式竖流式浓缩池直径4.0m高度6.8m结构形式钢筋混凝土结构数量1座②中心进泥管管径0.32m③污泥斗容积高度2.5m倾角④出水系统溢流堰形式三角堰数量100个周长13.82m溢流管管径150mm出水槽宽度0.1m深度0.05m⑤排泥系统排泥管管径200mm91 长春工业大学毕业设计2.3.12污泥脱水污泥脱水是污泥处理的最后一步，拟采用带式压滤机。①污泥脱水机房尺寸10m×6m结构形式砖混结构②带式压滤机型号DYL1000功率0.75kW数量2台外型尺寸重量3200kg处理量③附属设备空气压缩机滤带冲洗泵计量泵或转子流量计污泥泵其他2.3.13粪渣干化场粪渣干化场面积180尺寸块数6块预留2块2.3.14消毒池渠道深度0.40m宽度0.45m断面积长度7.92m2.3.15计量堰长度2.85m宽度0.8m2.3.16其他附属构筑物（1）鼓风机房鼓风机房中设置安装所有的鼓风机。结构形式为砖混结构，尺寸为10.0m×5m。（2）配电室尺寸为5m×5m。（3）仓库尺寸为10m×5m。（4）化验室尺寸为10m×5m。91 长春工业大学毕业设计（5）机修间尺寸为10m×5m。2.3.17主要设备表1主要设备一览表序号设备名称规格型号单位数量备注1机械格栅NC-800台2格栅2闸门——道4格栅3鼓风机QBG040台3调节池4潜污泵150QW-210-10-11台3调节池5起重机——台1调节池7填料弹性立体填料m3621生物接触池9鼓风机L52LD罗茨式台3生物接触池10刮泥机XCG17台2二沉池11提升泵150QW-210-10-11台2中间水池12起重机——台1污泥泵房13脱水机DYL1000台2污泥脱水14紫外线设备UV3000PLUS座1消毒池91 长春工业大学毕业设计第三章设计计算3.1格栅格栅一般安装在污水处理厂、污水泵站之前，用以拦截大块的悬浮物或漂浮物，以保证后续构筑物或设备的正常工作。格栅一般由互相平行的格栅条、格栅框和清洗耙三部分组成。【5】3.1.1格栅设计数据(1)设计流量：；(2)栅前进水管道数据：栅前水深（）、进水渠宽（）与渠内流速（）之间的关系为，设栅前水深=0.20m，进水渠宽度=0.50m，渠内水流速=0.35m/s，取栅前管道超高=0.30m(3)格栅：对于养猪污水，格栅一般采用细格栅（4-10mm）。所以取格条间距b=8mm。格栅倾角通常采用45°~75°。采用人工清理格栅时，一般与水平面成45°~60°倾角放置，如果倾角小，清理时较省力，但是占地面积则较大。机械清渣的格栅，倾角一般取60°~70°。养猪污水处理中，由于污水悬浮物含量高、水量大、清除污物数量大，为了减轻工人的劳动量，一般应该考虑采用机械清渣格栅。在本设计中，拟采用机械清渣格栅，格栅的倾角为α=75°。为了防止栅条间隙堵塞，污水通过栅条间隙的流速通常采用0.6~1.0m/s，最大流量可高于1.2~1.4m/s。但如用平均流量速度为0.3m/s，需另外校核最大流量的流速。栅条断面形状、尺寸及阻力系数计算公式：格栅断面形状示意图91 长春工业大学毕业设计(4)取水管道渐宽部分展开角度α1=20°。(5)本设计中，格栅间距为8mm,所以设栅渣量为每1000m3污水产0.12m3。3.1.2格栅设计计算(1)栅条的间隙数n式中：—最大设计流量，=0.0347m3/s；—格栅倾角，=75°；—格栅间隙，=0.008m；—栅前水深，=0.5m；—过栅流速，=0.3m/s。设计中采用两格格栅。每格中：(2)栅槽宽度式中：—栅条宽度，设=0.01m；—栅条间隙，=0.008m；—栅条间隙数，=28个。每格栅宽度：取置两格格栅之间隔墙厚为0.2m。栅槽宽度91 长春工业大学毕业设计(3)进水管道渐宽部分的长度式中：—栅槽宽度，以求得=1.19m；—进水渠宽，设计采用两格格栅=0.5m；—进水管道渐宽部分展开角度，设=20°。(4)栅槽与出水管道连接处的渐窄部分长度则(5)通过格栅的水头损失式中：—阻力系数，其值与栅条断面形状有关，,设计栅条断面为锐边矩形断面，则，,b=0.008m；—过栅流速v=0.3m/s；—重力加速度g=9.8m/s2；—格栅倾角=75°；—系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用=3。(6)栅后槽总高度—栅前水深,=0.5m；—设计水头损失,m；—栅前管道超高，一般取=0.3m。91 长春工业大学毕业设计(7)栅槽总长度式中：—进水管道渐宽部分的长度,m；—栅槽与出水管道连接处的渐窄部分长度m；—栅前管道深,栅前管道深为栅前水深和超高的和,m。(8)每日栅渣量式中：—栅渣量（污水），一般当格栅间隙为0.008m时，=0.12则因为＞0.2m3/d，所以应该采用机械清渣。(9)设备选型【9】①格栅选型：通过以上计算，本设计选用NC800型机械格栅。NC型机械格栅工作原理：NC型机械格栅由机架、动力装置、齿耙和电控箱组成。斜置于污水渠道中，和地面形成一定的倾角，栅条和机架固定在一起，栅条用于拦截污水中的固体污物，以传动链条带动固定数组的除污齿耙，连续不断地将污水中固体污物提升至顶端。链条运动时，固体物均掉落到栅条后的收集箱内。NC型机械格栅特点和用途：NC型机械格栅采用的是机械清理机构，机构紧凑，采用不同的齿耙可对不同的污水进行固液分离。电器控制，操作实现自动化，能耗少，并且劳动强度低。连续除渣干净、分离效率高、噪声低。NC800型机械格栅的主要技术参数：表1NC型机械格栅的主要技术参数技术参数：电机功率：0.45kW有效栅隙b：8mm水流速度：≤1m·s-1运动速度：3m·min-1设备宽度B：800mm有效栅宽B2：680mm91 长春工业大学毕业设计表2格栅安装参数安装参数：安装角度α：75°格栅槽深度H：2000mm格栅地面高度H1：610mm支座长度L：3014mm因为格栅设备的尺寸固定，所以要适当调整格栅计算尺寸。通过上表中参数得：；则设计两格栅宽度：；渐宽部分长度：；渐窄部分长度：。整体格栅管道的尺寸都应按NC-800的实际参数相应地进行调整。②闸门：在格栅槽前后设置两道闸门，两组格栅共设置四道闸门，手电两用型。本设计中选用的是明杆式铜密封圆形闸门。91 长春工业大学毕业设计图为明杆式铜密封圆形闸门外形及安装图③启闭机：用来控制阀门的开闭，无论手动或电动，均采用螺杆启闭机。按螺杆分为明杆和暗杆，本设计中采用的是明杆式。图为蜗杆涡轮式螺杆启闭机1——电动机2——圆柱齿轮3——涡轮蜗杆91 长春工业大学毕业设计3.2沉砂池沉砂池设置的目的是去除污水中泥沙、煤渣等相对密度较大的无机颗粒，以免影响后续处理构筑物的正常运行。沉砂池的工作原理是以重力分离或离心分离为基础，即控制进入沉砂池的污水流速或旋流速度，使相对密度大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带走。沉砂池可分为平流式沉砂池，竖流式沉砂池，曝气沉砂池等三种基本形式。本设计采用的是平流式沉砂池它具有截留无机颗粒效果较好、工作稳定、构造简单、排沉砂较方便等优点。3.2.1沉砂池设计主要原则（1）污水厂的沉砂池的只数或分格数应不少于2个。（2）一般认为大于0.21mm粒径的砂粒是造成后续处理问题的主要原因，所以传统上沉砂池设计是基于去除粒径0.21mm以上，相对密度为2.65的砂粒。（3）设计流量应按分期建设考虑。①当污水自流进入时，应按每期的最大设计流量计算；②当污水为提升进入时，应按每期工作水泵的最大组合流量计算；③在合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算。（4）城镇污水的沉砂量可按每立方米污水沉砂0.03L计算，其含水率约为60%，容重约为1500kg/m3。（5）沉砂斗得容积不应大于2日沉砂量，沉砂斗壁的倾角不应小于55°，沉砂池排砂宜采用机械方式，并经砂水分离贮藏或外运。人工排砂时，排砂管径不应小于200mm，同时考虑防堵塞措施。（6）沉砂池的超高不宜小于0.3m【6】。3.2.2平流式沉砂池的设计参数(1)污水在池内的最大流速为0.3m/s，最小流速应不小于0.15m/s；（2）最高时流量时，污水在池内的停留时间不应小于30s，一般取30-60s；（3）有效水深不应大于1.2m，一般采用0.25-1.0m，每格宽度不宜小于0.6m；（4）池底坡度一般为0.01-0.02，当设置除砂设备时，可根据除砂设备的要求，确定池底的形状。3.2.3设计计算(1)沉砂部分的长度式中：—沉砂池的长度，m；91 长春工业大学毕业设计—设计流速，设；—停留时间，设。(2)水流断面面积式中：—水流断面面积，m2；—设计流速，设(3)池总宽度：取n=2格，一格使用，一格备用。式中：为单格宽度，设；(4)设计有效水深式中：—有效水深，m；—水流断面面积，；—单池宽度，m。有效水深不应大于1.2m，一般采用0.25-1.0m，每格宽度不宜小于0.6m，所以此设计符合要求。(5)沉砂室所需容积式中：—变化系数，取值为1.50；—含砂量，设其值为污水；—停留时间，设其为2d。91 长春工业大学毕业设计(6)沉砂斗高式中：—沉砂斗的高度，m；—沉砂斗上口面积，设；—沉砂斗下口面积，。校核沉砂斗角度：角约为80°，大于55°，符合要求。(7)沉砂室高度式中：—沉砂室高度，m；—沉砂池底坡度，一般采用0.01-0.02，本设计取0.02；—沉砂斗上口宽度，0.6m。(8)池总高度式中：—沉砂池总高度，m；—沉砂池超高，设为0.3m。(9)验算最小流速91 长春工业大学毕业设计式中：—最小流速m/s，一般采用—最小流量，一般采用；—沉砂池格数（个），最小流量时取1；—最小流量时的过水断面面积，设为0.6。(10)进水渠道设计设计中以格栅的出水通过DN200mm的管道，以1.1m/s的平均流速送入沉砂池的进水渠道，污水在渠道内的流速为：式中：—进水渠道水流速度，m/s；—进水渠道宽度，设为0.6m；—进水渠道水深，0.5m。沉砂池进口渐宽处长度设为1.0m。(11)出水管道设计出水采用薄壁出水堰跌落出水，出水堰可保证沉砂池内水位标高恒定，堰上水头为：式中：—堰上水头，m；—沉砂池内设计流量，；m—流量系数，一般采用0.4—0.5，本设计取0.4；—堰宽，m，等于沉砂池宽度；91 长春工业大学毕业设计—重力加速度，9.8。出水槽宽0.6m，有效水深0.3m,出水管道采用钢管，管径为DN300mm。(12)排砂管道设计：采用沉砂池底部管道排砂，排砂管道管径DN200mm（排砂管道管径不得小于200mm）。(13)吸砂机的选择沉砂经沉砂装置排除时，选择行车泵吸式吸砂机，该机型适用于平流式沉砂池的排砂。该机通过两台污水泵吸砂，并经旋流式砂水分离器将泥砂分离后排出池外。(14)穿孔墙的计算沉砂池入口处采用穿孔墙形式，每一格沉砂池的穿孔墙的宽度为0.6m，设墙上孔的尺寸为，一共设10个孔，两端距池壁均为0.005孔间距为0.01m，示意图如下：图1为沉砂池入口穿孔墙示意图孔口流速：91 长春工业大学毕业设计3.3调节池由于养猪废水排放具有非连续性，废水浓度和产生量波动均较大，猪舍冲洗前期污水浓度高，后期的浓度逐渐下降，这些特点给废水处理带来一定的难度，所以应该设一调节池以均合废水水质水量，减小后续处理中的负荷冲击。为了保证处理设备的正常运行，在废水进入设备之前，应预先进行调节。将不同时间排出的废水，贮存在调节池内，并通过机械或空气的搅拌达到出水均匀的目的。调节池根据原水的水质和水量的变化情况，具有调节水质的功能，还有调节水量的作用，调节池还具有预沉淀、预曝气、降温和贮存临时事故排水的功能。本设计中，选用矩形调节池。废水从沉砂池排水渠道直接流入调节池的配水槽，由配水孔流入调节池中。不同的时间废水经调节池进入初沉池。考虑到避免调节池中发生沉淀，拟采用空气搅拌。3.3.1设计数据（1）流量为设计流量：3000m3/d=0.0347m3/s；（2）空气搅拌：本设计采用穿孔管空气搅拌，空气量为（3）停留时间：因为冲洗时间是固定的，所以时间方面变化不大，只是在冲洗开始和结束时的水质有变化。所以不需要很长的停留时间，本设计中采用水力停留时间为T=4.0h。3.3.2设计要点与设计要求要点：（1）调节池的形状以为方形或圆形，以利形成完全混合状态，长形池宜设多个进口和出口；（2）水量调节池实际是一座变水位的贮水池，进水一般为重力流，出水用泵提升，池中最高水位不高于进水管的设计高度，水深一般为2m左右，最低水位为死水位；（3）调节池中应设冲洗装置，溢流装置，排出漂浮物和泡沫装置，以及洒水消泡装置【8、10】。要求：（1）调节池的设计应同整个污水处理工程处构筑物的布置相配合；（2）一般调节池容积较大，应适当考虑设计成半地下式或地下式；（3）调节池的埋深与污水排放口埋深有关；91 长春工业大学毕业设计（4）调节池埋入地下不宜太深，一般为进水标高以下2m左右或根据所选位置的水文地质特征来决定；(5）调节池的埋深与污水排放口埋深有关，如果排放口太深，调节池与排放口之间应考虑设置集水井，并设置一级泵站进行一级提升；(6）为使在线调节池运行良好，宜设和曝气装置，混合所需功率池容，所需曝气量约：3.3.3设计计算(1)调节池的有效容积式中：—设计水流量，125m3/h；—停留时间，设为4.0h。(2)调节池的尺寸计算调节池平面形状为矩形。其有效水深采用3.0m。那么，调节池的面积：设调节池的宽度=11m，则其长：设调节池超高为=0.5m，池总高：(3)进出水设计①进水部分：废水从沉砂池排放管道流入调节池的配水槽，然后从配水槽进入调节池，废水经配水孔流入。设配水孔流速，则配水孔面积：调节池宽为11m，取n=50孔（孔间距20cm），则单孔直径为:②出水部分：91 长春工业大学毕业设计调节池的末端设置三台提升泵（潜水泵），两用一备，即相当于集水井建于调节池中。污水直接由提升泵直接打入初沉池的配水渠中，进入处理设备中。(4)搅拌方式比较表1几种搅拌方式的比较名称工作原理优点缺点水泵强制循环搅拌在调节池底设穿孔管，穿孔管与水泵压水管相连，用压力水进行搅拌简单，易行动力消耗较多空气搅拌在池底多设穿孔管，产看过与鼓风机空气管相连，用压缩空气进行搅拌搅拌效果好，还可起到预曝气的作用运行费用高机械搅拌在池内安装机械搅拌设备，通过其进行搅拌搅拌效果好设备常年浸于水中，易受腐蚀，运行费用也较高设置搅拌机，可以使调节池内水质均匀，使其不产生沉淀。本设计采用的是空气搅拌。(5)搅拌机的选型：【4、5】根据经验曝气装置，所需功率池容，所需曝气量约：即：。设计中采用三台风机，两用一备，每台风机的曝气量为。由以上计算得：搅拌机应选QBG型鼓风式潜水曝气搅拌机，具体型号为QBG040。91 长春工业大学毕业设计3.4初沉池的设计3.4.1简介沉淀池是分离悬浮固体的一种常用处理构筑物。初沉池是一级污水处理系统的主要处理构筑物，或作为生物处理法中预处理的构筑物，对于一般污水，初沉池的去除对象是悬浮固体，可以去除SS月40%-50%，同时可去除20%-30%的BOD，可降低后续生物处理构筑物的有机负荷。沉淀池常按池内水流方向不同分为平流式、竖流式和辐流式三种。本设计初沉池采用的是平流式沉淀池。平流式沉淀池呈长方形，污水从池的一段流入，水平方向流过池子，从池的另一端流出。在池的进口处底部设贮泥斗，其他部分池底设有坡度。3.4.2沉淀池的一般设计原则及设计参数（1）在分流制的污水处理系统中，当污水是自流进沉淀池时，应按最大流量作为设计流量，当用水泵提升时，应按水泵的最大组合流量作为设计流量；（2）一般沉淀池中的水力停留时间取1.5-2.0h；（3）沉淀池的超高不应小于0.3m，有效水深宜采用2.0-4.0m，缓冲层高度非机械排泥时宜采用0.5m,贮泥斗斜壁的倾角，方斗宜为60°，圆斗宜为55°，坡向泥斗的底板坡度，平流式沉淀池不宜小于0.01,；（4）沉淀池出水部分：一般采用堰流，堰口应保持水平，初沉池的出水有堰最大负荷不宜大于2.9L/（s.m）；可采用多槽出水布置，减轻单位长度堰口水力负荷，提高出水水质；（5）贮泥斗的容积：初沉池一般按不大于2d的污泥量计算；（6）拍泥部分：沉淀池一般采用静水压力排泥，初沉池排泥静水头不应小于1.5m(H2O【11】)。91 长春工业大学毕业设计3.4.3设计计算(1)沉淀区的表面积式中：A—沉淀池总表面积，；—最大设计流量，；q—表面水力负荷，设为1.5。则(2)沉淀区有效水深式中：—沉淀池有效水深，m，多采用2—4m；q—表面水力负荷，1.5；—沉淀时间，设1.5h。则(3)沉淀区有效容积式中：—沉淀部分有效容积，；—沉淀池有效水深，2.25m；—池总表面积，83.4。则(4)沉淀池长度式中：—沉淀池长度，m，长深比一般采用8—12，长宽比不宜小于4；—最大设计流量时的水平流速，，一般不大于，取3；—沉淀时间，h，本设计为1.5h。91 长春工业大学毕业设计则(5)沉淀池宽度　　　　　　　　由于污水总量并不是很大，沉淀池所以只设两个格，每格宽度m，长21.6m；长宽比校核：，符合要求。(6)污泥所需容积式中：—分别是进水与沉淀池出水的悬浮物浓度，，设经过格栅和沉砂池SS的去除率为20%，，；—污水含水率，92%；—污泥容重，1000；—设计日流量，3000；T—两次排泥时间间隔，d；初沉池一般取为2d。则(7)污泥斗容积污泥斗底采用500mm×500mm，上口为2600mm×7000mm,污泥斗斜壁与水平面的夹角为60°，污泥斗的高度：污泥斗容积V1：式中：—污泥斗容积，；—斗上口面积，2.6×7；91 长春工业大学毕业设计—斗下口面积，0.5×0.5；—泥斗高度，5.63m。则(8)污泥斗以上梯形部分容积设池底坡度为0.01，梯形部分高度污泥斗以上梯形部分容积污泥斗部分和梯形部分污泥容积：校核：，合适。(9)初沉池的高度式中：—池子总高度，m；—超高，取0.3m；—沉淀池有效水深，2.25m；—缓冲层高度，取0.5m；泥斗高度，。则(10)进水槽设计：参考防止其发生沉淀，设进水槽速度为0.25m/s，其断面面积F：取其槽高为h=35cm，则槽宽为，在0.4m的长度上开孔，设孔的尺寸为，则设开5个孔，孔间距为2cm，则其孔面积为：91 长春工业大学毕业设计则过孔速度为：(11)出水设计：设计出水采用三角堰，设堰上水头（即三角堰口底部至上有水面的高度），每个三角堰的流量：则三角堰的个数n：取8个。三角堰宽度b：91 长春工业大学毕业设计3.5中间水池3.5.1简介氨吹脱技术要求水由上经过填料后滴落下来，所以一定要通过水泵将水打到氨吹脱塔。所以必须在初次沉淀池和氨吹脱塔之间添加一个中间水池，一方面起到集水池的作用，一方面可以将泵设在池子里，以便对水的提升。3.5.2中间水池设计计算(1)有效容积设中间水池的水力停留时间为20min，(2)水池各部分尺寸设计：设水池的有效深度为=3.0m，池面积A：设水池宽为=3.0m，池的厂L：长度取4.7m,水池的实际面积：(3)水池的总容积V取超高，池的总高总容积中间水池进水为300mm铸铁管，然后用水泵将水抽上氨吹脱塔进行再处理。(4)池底设置液下搅拌机【9】型号:JBL型螺旋式搅拌机2台，螺旋桨转速，直径1000mm，轴功率5kw，配电机功率7.5kw，工作深度。设备生产厂家：唐山清源环保机械（集团）公司。91 长春工业大学毕业设计3.6氨吹脱塔3.6.1简介吹脱法的原理是将空气通入废水中，改变有毒有害气体溶解于水中所建立的气液平衡关系，使这些挥发物质由液相转为气相，然后予以收集或排放到大气中。吹脱塔又分为填料塔和板式塔两种。本设计拟采用填料塔。填料塔内装有瓷环、栅板等填料，以促进气液两相的混合，增加传质面积。废水由塔顶送入，往下喷淋，空气由塔底送入，在塔内进行吹脱。图1对向流型氨吹脱塔在塔内按设木制或塑料制的格子填料，用以促进空气与水的充分接触。污水从塔的上部淋洒到填料上而形成水滴，在填料间隙次第下滴，用风机或空气压缩机从塔底向上吹送空气，使水气对流，在填料的作用下，水气能够充分接触，水滴不断地形成、破碎，使游离氨呈气态而从水中逸出。【8】3.6.2设计计算(1)填料表面积91 长春工业大学毕业设计式中，—填料表面积，；—设计流量，3000；—布水负荷率，，设计依据：“布水负荷率不宜超过”本设计取布水负荷率为。则(2)吹气量气液比取180，则吹气量为：设计中采用两座鼓风机，每座风机的风量为：(3)空气流速式中，—空气流速，m/s；—设计吹气量，375；—表面积，30。则(4)塔的直径(5)吹脱塔高度布置布置：填料取两层，每层厚度2.5m，两层中间相距0.5m。塔身部分尺寸如下图：91 长春工业大学毕业设计图2吹脱塔高度布置布置图(6)风机选型：本设计采用罗茨鼓风机。罗茨鼓风机是容积式气体压缩机中的一种，其特点为：在最高设计压力范围内，管网阻力变化时，流量变化很小，工作适应性较强，故在流量要求稳定而阻力变动幅度较大的工作场合，可予自动调节【9】。表1罗茨风机性能表型号：RG350口径转速排气压力理论流量进口流量所需轴功率（）所配电机功率（）55kw(7)布水设计：塔直径为6.2m，300mm的管子将中间水池的水输入氨吹脱塔中，设支管管径为100mm，支管间距为0.25m，设共15根管子。每根的长度依次为：6.0m、5.6m、5.2m、4.8m、4.4m、4.0m、3.6m、3.2m。91 长春工业大学毕业设计图3氨吹脱塔布水示意图设布水孔直径为0.008m，间距取1.0cm，则每根孔数依次是布水孔总数个。布水孔流速。91 长春工业大学毕业设计3.7上流式厌氧污泥床（UASB）3.7.1简介上流式厌氧污泥床反应器是一种处理污水的厌氧生物方法，又叫升流式厌氧污泥床，英文缩写UASB（Up-flowAnaerobicSludgeBed/Blanket）。由荷兰Lettinga教授于1977年发明。【5】污水自下而上通过UASB。反应器底部有一个高浓度、高活性的污泥床，污水中的大部分有机污染物在此间经过厌氧发酵降解为甲烷和二氧化碳。因水流和气泡的搅动，污泥床之上有一个污泥悬浮层。反应器上部有设有三相分离器，用以分离消化气、消化液和污泥颗粒。消化气自反应器顶部导出；污泥颗粒自动滑落沉降至反应器底部的污泥床；消化液从澄清区出水。UASB负荷能力很大，适用于高浓度有机废水的处理。运行良好的UASB有很高的有机污染物去除率，不需要搅拌，能适应较大幅度的负荷冲击、温度和pH变化。图1升流式厌氧污泥床污泥与液体的分离基于污泥絮凝、沉淀和过滤作用。所以在运行操作过程中，应该尽可能创造污泥能够形成絮凝沉降的水力条件，使污泥具有良好的絮凝、沉淀性能，不仅对于分离器的工作是具有重要意义，对于整个有机物去除率更加至关重要。UASB设备启动的难点是获得大量沉降性能良好的厌氧颗粒污泥。最好的办法加以驯化，一般需要3－6个月，如果靠设备自身积累，投产期最长可长达1－2年。实践表明，投加少量的载体，有利于厌氧菌的附着，促进初期颗粒污泥的形成；比重大的絮状污泥比轻的易于颗粒化；比甲烷活性高的厌氧污泥可缩短启动期。91 长春工业大学毕业设计3.7.2设计计算UASB的池形状有圆形、方形和矩形。污泥床高度一般为3－8m，大多用钢筋混凝土建造。当污水有机物浓度较高时，需要的沉淀区与反应区的容积比值较小，反应区可采用与沉淀区相同的面积和池形。当污水有机物浓度较低时，需要的沉淀面积较大，但为保证反应区的一定高度，反应区的面积不能太大，可采用反应区的面积小于沉淀区，即污泥床上部面积大于下部。(1)UASB反应器的有效容积（包括沉淀区和反应区）式中：—UASB反应器的有效容积，；—污水的设计流量，本设计为3000；—消化时间，对于厌氧法消化时间一般为0.5-3d，本设计拟采用；则(2)UASB反应器的形状和尺寸的计算：本设计拟建UASB反应器4座，槽截面为矩形。①设反应器有效高度为h=6m，则反应器总面积单个反应器的面积②单池从布水均匀性和经济性考虑，矩形池长高比在2：1以下较为合适。所以设池长L=12m，则池宽③水力负荷率：水力负荷，故符合要求。④设超高为0.5m，则池总高(3)三相分离器构造设计计算三相分离器是UASB的重要组成部分，它对污泥床的正常运行和获良好的出水水质起重要的作用，设计时应给予特别的重视【12、13】91 长春工业大学毕业设计。根据经验，三相分离器应满足以下几点要求：①混合液进入沉淀区之前，必须将其中的气泡予以脱出，防止气泡进入沉淀区影响沉淀；②沉淀器斜壁角度约可大于45度角；③沉淀区的表面水力负荷应在以下，进入沉淀区前，通过沉淀槽底缝的流速不大于；④处于集气器的液一气界面上的污泥要很好地使之浸没于水中；⑤应防止集气器内产生大量泡沫。图2单元三相分离器结构示意图1.沉淀区设计：根据设计要求，水流在沉淀室内的表面负荷率，沉淀室底部进水口表面负荷一般＜。本设计中，与短边平行，沿长边每池布置6个集气室，构成6个分离单元，则每池设置6个三相分离器。三相分离器的长度，每个单元的宽度沉淀区的表面负荷率：式中：—每个反应器的流量，；—每个反应器的横截面积，；则，符合要求。2.回流缝设计：91 长春工业大学毕业设计图3回流缝计算示意图如上图，设上下三角形集气罩斜面水平夹角为，取下三角形集气罩的垂直高度；则下三角形集气罩底的宽度；相邻两个下三角形集气罩之间的水平距离（即污泥回流缝之一）：；下三角形集气罩回流缝的总面积：式中：—下三角形集气罩回流缝的总面积，；—反应器的三相分离器的单元数，以取8；—相邻两个下三角形集气罩之间的水平距离，；、—三相分离器的长度，；则下三角集气罩之间污泥回流缝中混合液的上升流速：为使回流缝水流稳定，固液分离效果良好，污泥能顺利回流，一般，所以设计符合要求。91 长春工业大学毕业设计上三角形集气罩回流缝的总面积：式中：—上三角形集气罩回流缝的总面积，；—上三角形集气罩回流缝的宽度，设；则上三角集气罩下端与下三角斜面之间水平距离的回流缝中水流的流速：，同样符合要求。3.气液分离设计：由上图知：设AB=0.5m，则校核液气分离：假定气泡上升流速和水流速度不变，根据平行四边形法则，要使气泡分离不进入沉淀区的必要条件是：（如图所示）。沿AB方向水流速度气泡上升速度式中：—碰撞系数；g—重力加速度，取980cm/s；—污水的动力黏滞系数，；—液体密度，；91 长春工业大学毕业设计—沼气密度，；—气泡直径，cm；`—液体的运动黏滞系数，设气泡直径d=0.01cm时：由于污水动力黏滞系数值比净水的大，取=；；；可知：，所以的气泡可以去除。4.三相分离器与UASB高度设计：三相分离区总高度（上图所示）为集气罩以上的覆盖水深，取0.5m；；；；则(4)布水系统的设计计算：①配水系统形式采用多管多孔配水方式，每个反应器设1根D=100mm的总水管，21根d=50mm的支水管，支管分别位于总水管两侧，同侧每两根支管之间的中心距为0.5m，，配水孔径取，孔距1m，每根水管有10个配水孔。91 长春工业大学毕业设计②总管流速：③布水孔流速：④验证：中温度，容积负荷，满足空塔水流速度。空塔水流速度：；符合要求。(5)排泥系统设计计算：①UASB反应器中污泥总量计算：一般UASB污泥床主要由沉降性能良好的厌氧污泥组成，平均浓度为15VSS/L，则4座UASB反应器中污泥总量：②产泥量计算：厌氧生物处理污泥产量取。进水COD浓度：，设去除率E=80%；a.UASB反应器总产泥：；b.据VSS/SS=0.8，；单池产泥；c.污泥含水率为98%，当含水率>95%，取。则污泥产量：；单池产泥量：；污泥龄：(6)排泥系统设计：在距UASB反应器底部100cm和200cm高处，各设置两个排泥口，共491 长春工业大学毕业设计个排泥口。排空时由污泥泵从排泥管强排。反应器每天排泥一次，各池的污泥由污泥泵抽入污泥浓缩池中，排泥管选钢管D=200mm。由计算的污泥量选择污泥泵，型号：CP（T）-51.5-65。主要性能：流量；扬程16m；电机功率1.5KW,数量4台。(7)出水系统设计计算：出水系统的作用是把沉淀区液面的澄清水均匀的收集并排出。出水是否均匀对处理效果有很大的影响且其形式与三相分离器及沉淀区设计有关。出水槽设计：对于每个反应池，有6个单元三相分离器，出水槽共有6条，槽宽0.4m。设出水槽槽口附近水深度为0.2m，则出水槽水流速：(8)沼气收集系统的设计计算：沼气产量计算：沼气主要产生于厌氧阶段，设计产气率取。a.总产气量：单个UASB反应器产气量：b.集气管设计：取集气管直径为100mm，每个集气罩的沼气用一根集气管收集，单个池子共有6根集气管。每根集气管内最大气流量为：c.沼气主管：每池6根集气管先通到一根单池主管，然后再汇入两池之间的沼气主管。采用钢管，单池沼气主管管道坡度为0.5%。单池沼气主管内最大气流量：取单池沼气主管直径D=150mm，充满度(设计值)为0.8，则流速：沼气总管内最大气流量：取其直径D=500mm，充满度（设计值）为0.6，则流速：91 长春工业大学毕业设计3.8生物接触氧化池3.8.1简介生物接触氧化池内设置填料，填料淹没在水中，填料上长满生物膜，污水与生物膜接触过程中，水中的有机物被微生物吸附、氧化分解和转化为新的生物膜。从填料脱落的生物膜，随水流到二沉池后被去除，污水得到净化。空气通过设在池底的布气装置进入水流，随气泡上升时向微生物提供氧气。图1接触氧化池的基本构造图生物接触氧化法是介于活性污泥法和生物滤池二者之间的污水生物处理技术，兼有活性污泥法和生物膜法的特点，具有下列优点：（1）由于填料的比表面积大，池内的充氧条件良好。生物接触氧化池内单位容积的生物固体量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）生物接触氧化法不需要污泥回流，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。（3）由于生物固体量多，水流又属于完全混合型，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）生物接触氧化池有机容积负荷较高时，其F/M保持在较低水平，污泥产率较低。【14】91 长春工业大学毕业设计本设计采用的是一段法。一段法也称一氧一沉法。原水进入生物接触氧化池进行处理而后进入二次沉淀池进行泥水分离。在此处理过程中，氧化池的流态具有完全混合型的特点，全池填料上的生物膜厚度几乎相等，BOD负荷大体相同。氧化池中剩余的营养物质（F）与活性微生物重量（M）之比F/M在1.19~3.57之间，微生物处于对数生长期和生长率下降期的前期。生物膜生长较快，活性较大，降解有机物的速率较高。3.8.2设计依据（1）填料高度为3.0~3.5m,布气层高为0.6~0.7m,稳定水层0.5~0.6m,总高度约为4.5~5.0m；（2）座数一般不少于两座，按同时工作考虑；（3）池中污水的DO一般应维持在2.5~3.5mg/L，气水比约为15~20：1；（4）为了保证布水、布气均匀，每池面积一般小于25m2；（5）池水在池内的有效接触时间不小于2h；（6）接触氧化池的填料体积可按BOD的容积负荷率计算，也可按接触时间计算；（7）生物接触氧化池中的填料可采用全池布置、侧布置（中心进气、底部进水）或单侧布置（侧部进气、上部进水）；（8）生物接触氧化池进水应防止短流；（9）生物接触氧化池底部应设置排泥设施【15】；（10）生物接触氧化池的五日生化需氧量容积负荷，应根据实验资料确定，无试验资料时，碳氧化宜为,碳氧化/硝化宜为。图2生物接触氧化技术一段处理流程3.8.3设计计算(1)有效容积：式中：—有效容积，；—设计流量，3000；—进水浓度，经过多部处理此值应有所减小，取4000；—出水浓度，已知150；—填料容积负荷，查得。91 长春工业大学毕业设计则(2)滤池总面积式中：—滤池总面积，；—填料高度，一般取3m。则为了保证布气、布水均匀，每格池面积不宜大于。式中：—滤池格数，个；—每格滤池面积，25；则个，每池的尺寸均为：(3)滤池总高度式中：—滤池总高度，m；—超高，设=0.3m；—填料上水深，设=0.4m；—填料层间隙高，设=0.2m；m—填料层数，3层；—配水区高度，设（当采用多管曝气时，不考虑入检修者=0.5m，考虑入检修者=1.5m）。则(4)有效停留时间(5)所需空气量：91 长春工业大学毕业设计式中：D—需气量，；—，设为15（）；Q—设计污水量，3000。则每格池的空气量(6)空气管道布置：①设空气干管内流速，空气干管直径：取0.04。②空气支管：在生物接触氧化池中，曝气系统多采用穿孔管布气。本设计采用穿孔管管径为0.02m，每格池内设置24根穿孔管，每根长为4.8m，中心间距为0.2m。穿孔管上孔眼直径为6mm，孔眼中心间距为80mm，即每根穿孔管上开孔60个。孔口空气流速(7)鼓风机选型：式中：—为所需水头，m；—支管安装深度，为池总深度减去超高，应为4.3m；h—阻力，设为0.4m。则压力设计采用三台风机，两台使用，一台备用。每台风机的风量为：本设计采用罗茨式鼓风机，【4】其型号：L52LD；转速：980r/min；升压49kpa；流量15.6；轴功率22.4kw；配套电机：型号Y225M-6、功率30kw、重量1190kg。(8)进水系统设计：91 长春工业大学毕业设计UASB的出水通过DN300的管道送往生物接触氧化池。然后分为两条DN100的管道进入总渠道，以保证配水均匀，进水总渠道的宽度为0.8m，由进水总渠道接出两条配水支渠，向每个反应池进行配水，支渠宽度为0.5m。反应池进水采用开孔墙，设计在距每格池底200mm处墙壁开孔，孔尺寸为0.2m×0.2m,孔间距取0.2m，每格池开12个孔。孔口流速(9)出水系统设计：设计采用三角堰出水：堰上水头取，则每个三角堰的流量：设计中接触氧化池为34格，采取两组、两列，在每格池的一边均设三角堰，出水经集水槽一起排入二沉池。每格池三角堰的个数：个三角堰中距：(10)填料设计：设计中选择ZH901弹性立体填料。本设计选择填料规格（调料直径片距）为，成膜后重量为，安装距离为150mm。91 长春工业大学毕业设计3.9二次沉淀池3.9.1简介二次沉淀池（简称二沉池）是整个处理系统中很重要的组成部分。整个系统的处理效能与二沉池的设计和运行密切相关，在功能上要同时满足澄清和污泥浓缩两方面的要求。二沉池的构造与初沉池的类似，可以采用平流式、竖流式、和辐流式。表1二沉池的比较类型优点缺点适用条件平流式处理水量可大可少,有效沉淀区大,沉淀效果好；对水量水质变化适应性强；造价低,施工方便，平面布置紧凑占地面积大,排泥困难(人工排泥),工作繁杂,机械刮泥易锈蚀,配水不宜均匀地下水位高,施工困难地区；适用于流动性差，比重大的污泥,不能用静水压力排泥,污水量不限辐流式处理大水量，较为经济,排泥设备己定型系列化,运行稳定,管理方便，结构受力条件好排泥设备复杂,需具有较高的运行管理水平,施工要求严格适用处理大水量、地下水位较高的地区及工程地质条件差的地区竖流式占地面积小，不需要排泥设备，排泥方便，操作简单，适用于絮凝性能胶体沉淀池深度大，施工困难，造价高；抗水量冲击负荷和水温变化能力不强适用于处理小水量、用地紧张本设计拟采用平流式二沉池。3.9.2设计参数（1）池子的长宽比不应小于4，以4-5为宜。（2）池子的长深比不应小于8，以8-12为宜。（3）池底纵坡，采用机械刮泥时，不小于0.005，一般采用0.01-0.02。（4）按表面负荷计算时，应对水平流速进行校核，最大水平流速，初沉池为7mm/s，二次沉淀池为5mm/s【16、17】；（5）刮泥机的行进速度不应大于1.2m/min，一般采用0.6-0.9m/min；（6）生物膜法后，沉淀时间为1.5-4.0h，表面负荷为，污泥含水率为96%-98%，固体负荷，堰口负荷；91 长春工业大学毕业设计（7）池子超高至少采用0.3m；（8）缓冲层高度，一般采用0.3-0.5m；（9）污泥斗的斜壁与水平面的倾角，方斗不宜小于，圆斗不宜小于；（10）二次沉淀池的污泥斗容积按不小于2h贮泥量考虑；（11）排泥管直径不应小于200mm；（12）沉淀池的污泥一般采用井水压力排除，二次沉淀池的静水头，生物膜法后不应小于1.2m；3.9.3设计计算(1)沉淀部分水面面积式中：—沉淀池面积，；—设计流量；—沉淀池表面水力负荷，取1.0。则(2)沉淀部分有效水深式中：—沉淀时间，取3.0h；—设计水深，m。则(3)沉淀部分有效容积(4)池长式中：—沉淀池长度，m；—水平均流速，一般不大于，设；则(5)池子总宽度91 长春工业大学毕业设计由于吃宽度较小，所以设计采用一个池。(6)污泥部分所需的总容积式中：—沉淀池进出水的悬浮固体浓度，已知要求出水浓度，设进水浓度为：—污泥容重，可取；—污泥含水率，取98；—两次的排泥时间间隔，取4h；则(7)污泥斗容积式中：—污泥斗上口面积，；—污泥斗下口面积，；—污泥斗高，m；则(8)污泥斗以上梯形部分污泥容积式中：—梯形上边长，；—梯形下边长，3m；则(9)污泥斗和梯形部分容积91 长春工业大学毕业设计(10)池子总高度设超高，缓冲层高度；则(11)进水设计因为二沉池的水已经是处理后期的水，通过前面计算得知，其污泥量已经很小，所以将生物接触氧化池的出水直接通到二沉池里即可。最后处理水由溢流堰流出，可采用三角堰，要求均匀出水即可。(12)排泥设施取排泥管直径为200mm，设计中二沉池设有PGTI型抬耙式刮泥撇渣机。91 长春工业大学毕业设计3.10贮泥池3.10.1贮泥池的作用用于调节污泥量。因为污泥来源有初沉池、二沉池和UASB，所排放的时间不同，所以需要一个池子来汇集这三处的污泥在进行处理。3.10.2贮泥池计算(1)污泥总量：贮泥池用来贮存来自初次沉淀池和二次沉淀池及UASB的污泥量，初沉池的污泥量为，二沉池的污泥量为，UASB的污泥量为。污泥总量为：(2)贮泥池容积式中：—贮泥池容积，；—贮泥时间，取8h；—贮泥池个数，去2。则因为贮泥池主要是用来暂时储存污泥而用，所以只需将贮泥池设为矩形池。设池的长宽高各位。则池的容积(3)污泥泵的选择：贮泥池中的污泥由污泥泵打入污泥浓缩池中，本设计采用CP型沉水式污泥泵，由以上计算选泵型如下【9】：型号：CP（T）-51.5-65；功率：1.75KW；扬程:16m；流量：6m3/h。91 长春工业大学毕业设计3.11污泥浓缩池3.11.1简介污泥浓缩的主要目的是减少污泥体积，以便后续的处理单元。例如剩余活性污泥的含水率高达99%，若含水率较少为98%，则相应的污泥体积将为原来体积的一半。污泥浓缩的操作方式有间歇式和连续式两种。通常间歇式主要用于污泥量较小的场合，而连续式则用于污泥量较大的场合。污泥浓缩的方法有重力浓缩法、气浮浓缩法和离心浓缩法，其中重力浓缩应用最广。【18、19】表1各种浓缩方法的特点及应用浓缩方法优点缺点适用条件和应用情况重力浓缩法1.浓缩池构造简单，操作方便。2.动力消耗小，运行费用低3.贮存污泥能力强1.占地面积大2.浓缩效果不理想3.污泥量易腐化，散发臭气初沉污泥初沉污泥+剩余污泥广泛应用气浮浓缩法1.浓缩效果好，出泥含水率低2.占地面积小，只为重力法的10%3.运行效果稳定，不受季节影响1.运行费用高于重力法，但低于离心法2.操作管理要求较高3.电耗大4.污泥贮存能力小剩余污泥初沉污泥+剩余污泥发达国家开始推广使用离心浓缩法1.浓缩效果好，工作效率高2.占地面积极小3.几乎不散发臭气，工作环境好1.要求专用的离心设备2.耗电量大3.对操作人员技术要求较高，管理复杂剩余污泥很少使用本设计拟采用竖流式重力浓缩池。重力浓缩本质上是一种沉淀工艺，属于压缩沉淀，浓缩前由于污泥浓度较高，颗粒之间彼此接触支撑，浓缩开始以后，在上层颗粒的重力作用下，下层颗粒间隙中的水被挤出界面，颗粒之间相互拥挤得更加紧密，通过这种拥挤压缩过程，污泥浓度进一步提高，上层的上清液溢流排出，实现污泥浓缩。3.11.2设计计算本设计设进入浓缩池的污泥量为，采用1个浓缩池。(1)中心进泥管面积91 长春工业大学毕业设计式中：—中心进泥管面积，；—中心进泥管流速，一般采用；则中心管直径：设计中取=0.35m，进泥管采用DN200mm。则管内流速：(2)中心进泥管喇叭口与反射板之间的缝隙高度：式中：—中心进泥管喇叭口与反射板之间的缝隙高度；—污泥从中心管喇叭口与反射板之间缝隙流出速度（m/s）；一般采用0.02-0.03m/s，设计中取0.02；—喇叭口直径（m），一般采用=1.35。则取0.1ｍ。(3)浓缩后分离出的污水量式中：q—浓缩后分离出的污水量，；—进入浓缩池的污泥量，；—浓缩前污泥含水率，综合考虑取98%；—浓缩后污泥含水率，设为96%。则91 长春工业大学毕业设计(4)浓缩池水流部分面积式中：F—浓缩池水流面积，；—污水在浓缩池内上升流速，m/s，一般采用v=0.00005-0.0001m/s，设计中采用v=0.0001m/s。则(5)浓缩池直径(6)有效水深式中：—浓缩池有效水深，m；—浓缩时间，h，一般采用10-16小时，设计中采用10h；则(7)浓缩后剩余污泥量(8)浓缩池污泥斗容积污泥斗设在浓缩池的底部。污泥斗高式中：—污泥斗高度，m；—污泥斗倾角，圆型池体污泥斗倾角55°；—污泥斗底部半径m，一般采用；R—浓缩池半径，m。则污泥斗容积为：(9)污泥在污泥斗中停留时间91 长春工业大学毕业设计(10)浓缩池总高度式中：—超高，取0.3m；—缓冲层高度，设0.3m。则(11)溢流堰的设计：浓缩池溢流出水经过溢流堰进入出水槽，然后汇入出水管排出。出水槽流量，设出水槽宽，水深为0.05m，则水流速度为溢流堰周长：式中：C—溢流堰周长，m；D—浓缩池直径，4m；b—出水槽宽，0.1m。则设计中采用三角堰，由于出水量较小，所以只需在池周围均匀布置三角堰即可，设三角堰个数为100个，则堰宽度为。(12)排泥管设计：浓缩污泥量为0.0012，设采用DN=200mm排泥管，每日排泥两次，排泥时间1h，每次排泥量为52。则管道内流速v：91 长春工业大学毕业设计3.12污泥脱水机房3.12.1简介污水经过沉淀处理后会产生大量污泥，即使经过浓缩及消化处理，含水率仍高达96％，体积很大，难以消纳处置，必须经过脱水处理，提高泥饼的含固率，以减少污泥堆置的占地面积。一般大中型污水处理厂均采用机械脱水。脱水机的种类很多，按脱水原理可分为真空过滤脱水、压滤脱水及离心脱水三大类。污泥机械脱水的目的是降低含水率，减少污泥的体积，以便于进一步的处理污泥机械脱水效果好，效率高，不受气候影响，占地面积少，为目前污泥脱水较常用的方法。【19】表1各种污泥脱水机械的性能比较机械脱水性能指标折带式真空转鼓过滤机自动板框压滤机滚压带式压滤机离心脱水机脱水泥饼含水率（%）75-8065-7070-8075-80投资费用较高高较低较低运行情况自控、连续自控、间歇自控、连续自控、连续预处理有无无无适用规模中、小型中、小型大、中型大、中型本设计拟采用带式压滤机。带式压滤机受污泥负荷波动的影响小，还具有出泥含水率较低且工作稳定启耗少、管理控制相对简单、对运转人员的素质要求不高等特点。同时，由于带式压滤脱水机进入国内较早，已有相当数量的厂家可以生产这种设备。在污水处理工程建设决策时，可以选用带式压滤机以降低工程投资。目前，国内新建的污水处理厂大多采用带式压滤脱水机，例如北京高碑店污水处理厂一期工程五台脱水机全部是带式压滤脱水机，滤带、辊压筒投入运行以来情况良好，所以在二期设备选型时仍然选用了这种机型。3.12.2机械脱水前预处理预处理的目的在于提高污泥脱水性能，提高机械脱水效果。预处理主要方法有化学调节法、热处理和冷冻等。最常用的是化学调节法。化学调节法是在污泥中加入混凝剂、助凝剂等，改善脱水性能。热处理法，可使有机物分解，从而破坏胶体颗粒稳定性，将污泥内部水与吸附水被释放，脱水性能大大改善。寄生虫卵、致病菌与病毒等也可被杀灭，因此污泥热处理兼有污泥稳定，消毒和除臭等功能。91 长春工业大学毕业设计冷冻法可使污泥颗粒的结构被彻底破坏，脱水性能大大提高，颗粒沉降与过滤速度可提高几十倍，可直接进行机械脱水。本设计采用加药调节，加药剂为聚丙烯酰胺，投加量为0.15%-0.5%（污泥干重），取0.3%计算。为了省投资，拟选用人工搅拌。3.12.3带式压滤机设备选型设计中拟采用DYL型压滤机。DYL型压滤机是一种新型高效连续运行的固液分离设备，对所有类型的污泥均可适用，并易于和其他污水处理设备配套形成网络控制【9】。设备型号：DYL1000；带宽：1000mm；驱动电机功率：0.75kw；空压机功率：0.75kw；处理量：3-6.5；外型尺寸：；重量3200kg；数量2座。一般所需配套设备：空气压缩机；滤带冲洗泵；药液溶解搅拌机；计量泵或转子流量计；污泥泵；其他。表2DYL型带式压滤机主要技术参数滤带宽度B/mm10001500200025003000工作压力上张紧气缸/MPa0.45-0.8压榨区过滤面积/3.24.86.489.4下张紧气缸/MPa重力过滤面积/4681012纠偏气缸/MPa电机功率/kw1.52.245.57.5冲洗网水压力/MPa0.3-0.5最大处理量（进料）/1520303550进水污泥含水率/（%）95-98泥饼含水率/（%）60-8091 长春工业大学毕业设计表3DYL型带式压滤机安装尺寸型号DYL-10001340140016201930173014401130940364024502300650生产厂家：江苏一环集团公司91 长春工业大学毕业设计3.13粪渣干化场3.13.1简介干化场可分为自然滤层干化场和人工滤层干化场。前者适用于土质渗透性好，地下水位低的地区。后者是人工铺设的，又可分为敞开式干化场和有盖式干化场两种。人工滤层干化场由不透水底层、排水系统、滤水层、输泥管、隔墙和围堤等组成。有盖式的，设有可移开（晴天）或盖上（雨天）的顶盖。滤水层上层的细矿渣或砂层铺设厚度为200-300mm，下层用粗矿渣或砾石层厚度为200-300mm组成，滤水容易。排水管管道系统用100-150mm的陶土管或盲沟铺成，管子接头不密封，以便排水。管道之间中心距4-8m，纵坡0.002-0.003，排水管起点复土深为0.6m。不透水底层由200-400mm厚的粘土层或150-300mm厚的三七灰土夯实而成。还可用100-150mm厚的素混凝土铺成。底板有0.01-0.02度坡向排水管。【19】3.13.2设计计算年粪渣量为格栅、固液分离机和沉砂池产生的粪渣。通过计算格栅产生粪渣，沉砂池产生粪渣，固液分离机产生的粪渣，污水量为。设每次排入干化场的污泥厚度为300mm，停留时间为2ｄ，则干化场面积：，设计中取180。91 长春工业大学毕业设计3,14消毒池3.14.1简介本设计将二沉池的出水通入消毒池中进行消毒处理。设计拟采用紫外光进行消毒。紫外光是通过改变细菌、病毒以及其他微生物细胞的遗传物质（DNA），使其不能再繁殖从而达到对水和污水消毒的目的。紫外线是指波长在200nm～380nm之间的太阳光线。包括三类：UV－A波长为315nm～380nm，UV－B波长为280nm～315nm，UV－C波长200nm～280nm。到达地球表面的太阳光线（290nm—2000nm）中紫外线约占13％，其中UV－A占97％，UV－B占3％，UV－C接近于0。通过特殊工艺制成的UV－C紫外线灯，用来进行消毒灭菌。【14】其中真正具有杀菌作用的是UV-C波紫外线。紫外线可以杀灭多种微生物，包括细菌繁殖体、芽胞、病毒、真菌、立克次体和支原体等。不同波段的紫外线杀菌能力不同，只有短波紫外线（200-300nm）才有杀灭能力，在250-270nm范围杀菌力最强，不同材料制造的紫外线灯成本以及性能也不一样。高强度、长寿命的紫外线灯是采用石英玻璃制造的，叫做石英杀菌灯。它分两种类型：高臭氧型和低臭氧型。在消毒柜一般采用高臭氧型，它产生的紫外线强度高，是高硼灯的1.5倍以上，而且紫外线辐射强度寿命长。其次是高硼玻璃紫外线灯，高硼玻璃灯紫外光强度容易衰减，它点灯数百小时后其紫外光强度会大幅下降，降到初始时的50%-70%。虽然看到灯管还是亮的，但它可能已经不起作用了。【13】3.14.2紫外线消毒的优点①紫外线消毒具有广泛性，对细菌、病毒、原生动物等都有效；②紫外线消毒符合环境保护的要求，不会产生高分子诱变剂以及致癌物质；③不需要运输、使用、贮藏危险化学药剂；④消毒接触时间短，无需巨大的接触池和药剂库等建筑物，从而减少了土建费用；⑤运行成本较氯消毒低；⑥紫外线消毒，无残余消毒作用。3.14.3影响紫外线消毒的因素①紫外光穿透率（UVT）：由于水中的有些物质和颗粒吸收和分散紫外光而降低紫外光穿透率，紫外光穿透率低要达到同样的消毒效果所需的紫外剂量就大；91 长春工业大学毕业设计①悬浮物：水中的悬浮颗粒不仅可以吸收分散紫外能量，同时还使隐藏于颗粒中的微生物避免紫外光的照射，所以悬浮物浓度越高，消毒效果越差，颗粒尺寸越大，紫外剂量要求越大；②温度：紫外灯管周围的介质温度影响灯管能量的发挥，介质温度低，杀菌效果差。3.14.4紫外消毒设备紫外线消毒主要有两种方式，分别是浸水式和水面式。浸水式是把光源置于水中。特点是紫外线利用率高，杀菌效果好，但是设备的构造复杂。相反水面式紫外线消毒器构造简单，利用反射罩将紫外光，以及光线散射，但是杀菌效果不如前者。近些年来，浸水式的自外消毒设备得到很大发展。采用了低压、中压石英灯管，使用寿命从500h提高到5000-12000h；采用了机械加化学自动清洗系统和模块式的集成系统，每一个模块可独立运行。表1加拿大TROJAN公司生产的紫外消毒系统的主要参数设备型号UV3000PTPUV3000PLUSUV4000PLUS处理水量/峰值95-57005700-7600076000以上均值40-29002900-3800038000以上性能二级出水每需28根灯管二级出水每需14根灯管二级出水每需2.5根灯管出水水质要求TSS：10-30mg/LUVTTSS：10-30mg/LUVTTSS：10-100mg/LUVT每模块灯管数/根2、44、6、86-24每根灯管的功率/W442502800灯管清洗方式手动机械加化学自动清洗在线机械加化学自动清洗3.14.5设计要点（1）紫外消毒剂量是所有紫外线辐射强度和曝光时间的乘积。紫外消毒剂量的大小与出水水质、水中所含物质种类、灯管的结垢系数等多种因素有关，应该通过实验确定；（2）光照接触时间为10—100s；（3）消毒水渠中的水流应尽可能保持推流状态，水位可由固定溢流堰或自动水位控制器控制；（4）消毒器中水流速度最好不小于0.3m/s，以减小套管结垢，可采用串联运行，以保证所需的接触时间；91 长春工业大学毕业设计3.14.6设计计算(1)灯管数：设计选用UV3000PLUS紫外消毒设备，每需14根灯管，设计流量，则灯管数为：个。拟选用6根灯管为一个模块，则模块数为。(2)消毒渠设计：按设备要求渠道深度为40cm，设渠中水流速度为0.2m/s。则渠道过水面积：渠道宽度：每个模块长度为2.46m，两个灯组间距1.0m，渠道出水设堰板调节。调节堰与灯组间距1m，则渠道总长L为：图1紫外线消毒渠道布置图(3)消毒池的进出水：二沉池的出水管道进入消毒池的配水渠然后经过穿孔墙均匀进入消毒池，均匀进水有利于消毒的更加全面。设计孔的尺寸为，设8个配水孔，则孔流速：消毒池的出水进入计量堰，采用300mm的管道排水。91 长春工业大学毕业设计3.15计量设备为了提供污水厂的工作效率和运转管理水平，积累资料，总结运转经验，为今后的设计提供可靠的数据，污水厂应该设置计量设备，正确掌握污水量、污泥量、空气量和动力消耗等。3.15.1计量设备布置原则污水厂的计量设备选择布置原则如下：（1）测量污水或污泥的装置应是水头损失小、精度高并且操作简便，不易沉积杂物的；（2）分流制污水处理厂计量设备一般设在沉砂池后，初次沉淀池前的渠道上，也可以设在污水厂的总出水管道上，如果有条件可以对各主要构筑物的进水分别计量；（3）测量原水或污泥的装置应该采用不易发生沉淀的设备，例如咽喉或计量槽应用最为广泛，对二级处理出水的计量除上述设备外，也可以采用各种形式的溢流堰进行测量。【16】咽喉式计量槽最为常用，其构造如下图：图1巴氏计量槽示意图91 长春工业大学毕业设计这种计量设备的优点是水头损失小，不易发生沉淀，精确度可高达95%-98%，它的缺点是施工技术要求高，尺寸如不准确，将影响测量精度。3.15.2咽喉式计量槽的一般规定（1）计量槽应该设置在渠道的直线段上，直线段的长度不应该小于渠道宽度的8-10倍，在计量槽的上游，直线段应该不小于渠宽的2-3倍，下游不小于4-5倍，如果下游有蝶跌水而无回水影响时，可适当缩短。（2）计量槽的轴线应该与渠道中心线重合；（3）计量槽上下游渠道的坡度应保持均匀；（4）计量槽的喉宽一般采用上游渠道水面宽度的；（5）当计量槽为自由流时，只需要记上游水位，如果其为潜没流时，则需要同时记上下游水位。设计计量槽时，应尽可能做到自由流；91 长春工业大学毕业设计第四章污水处理站的平面布置与高程布置4.1污水处理站的平面布置4.1.1简介污水处理厂平面设计的任务是对各单元处理构筑物与辅助设施等的相对位置进行平面布置，包括处理构筑物与辅助构筑物（如泵站、配水井等），各种管线，辅助建筑物（如鼓风机房、办公楼、变电站等），以及道路，绿化等。污水处理厂平面布置的合理与否直接影响用地面积、日常的运行管理与维修条件，以及周围地区的环境卫生。进行平面布置时，应综合考虑工艺流程与高程布置中的相关问题，在处理工艺流程不变的前提下，可根据具体情况做适当的调整，如修正单元处理构筑物的数目或池型。【10】4.1.2各处理单元构筑物的平面布置各处理构筑物是污水厂的主要建筑物，平面布置时，应该根据各构筑物的功能要求以及水力要求，综合地形和地质条件，确定它们的平面位置，基本原则如下：（1）贯通、连接各处理构筑物之间的管、渠道、应尽量直通避免迂回；（2）土方量尽量做到基本平衡，并开劣质土壤地段；（3）在各处理构筑物之间，一般的距离可取5-10m，但是也要按实际情况而定；（4）各处理构筑物在平面布置时，应考虑适当的紧凑，以减少占地面积。4.1.3管、渠的平面布置（1）在处理构筑物之间，设有连接的管道或渠道。此外，还设有能够使各构筑物独立运行的管渠，用于某一构筑物因某些因素停止工作时，后序处理构筑物仍能够正常运行；（2）污水处理厂还应设置超越全部构筑物，直接排放水体的超越管；（3）在厂区内还应该设有：给水管道、空气管道、硝化气管道、蒸气管道以及输配电线路。这些管线有的在地下，但是大部都在地上，对于它们的布置，既要便于施工、维护管理，也要紧凑，减少用地，还可以考虑采用架空的方式布置，在污水厂区内，应该设有完善的排雨水系统，必要时应设防洪沟渠；布置管线时，管线之间以及其它构筑物之间应该留有适当的距离，给水管和排水管距构筑物不能小于3m；给水管和排水管的水平距离，当d200mm时，不小于1.5m，当d>200mm时不应小于3m。【6】91 长春工业大学毕业设计4.1.4辅助建筑物本设计中的辅助建筑物有：办公室、集中控制室、水质分析化验室、变电所、仓库、食堂等。它们都是污水处理厂不可缺少的重要组成部分。其建筑面积大小按具体情况而定。还可以设立试验车间，用以不断研究与改进污水处理工艺。辅助建筑物的位置应根据便利以及安全等原则确定。如变电所应设于耗电量大的构筑物附近；化验室应远离机器间和污泥干化场；以提供良好的工作条件；办公室、化验室等均应该与处理构筑物保持一定的距离，并且应位于处理构筑物的夏季主风向的上风向处。操作工人的值班室应该尽量布置便于观察各处理构筑物运行情况的位置。在污水处理站内应待合理的修筑道路，以方便运输，植树绿化厂区，改善环境条件，从而改变人们对污水处理站“不卫生”的看法，按规定，污水处理站的绿化面积应不得少于30%。总平面布置图可根据污水站的规模采用1:200-1:1000比例尺的地形图绘制。构筑物件的净距离，按他们中间的道路宽度和铺设管线所需要的宽度，或者按其他特殊要求来定，一般为5-20m。91 长春工业大学毕业设计4.2污水处理站的高程布置4.2.1简介高程布置的主要内容包括各处理构筑物的标高（如池顶、池底、水面等）、处理构筑物之间连接管渠的尺寸及标高，从而使污水能够沿流程在处理构筑物之间通常的流动，保证污水处理厂的正常运行。(1)污水厂高程布置原则①污水厂高程布置时，所依据的主要技术参数是构筑物高度和水头损失。表1构筑物损失估算表构筑物名称水头损失（cm）建筑物名称水头损失（cm）格栅10-25生物滤池（工作高度为2m时）沉砂池10-25沉淀池：平流20-401）装有旋转式布水器270-280竖流40-50辐流50-602）装有固定喷洒布水器450-475双层沉淀池10-20曝气池：混合池或接触池10-30污水潜流入池25-50污水跌水入池50-150污泥干化场200-350②避免处理构筑物之间跌水等浪费水头的现象，充分利用地形高差实现自流。③在计算的前提下，力求缩小全程水头损失及提升泵站的流程，以降低运行费用。④需要排放的处理水，常年大多数时间里能够自流排放水体。⑤应尽可能是污水处理工程的出水管渠高程不收洪水顶托，并能自流。4.2.2污水高程(1)各处理构筑物的水头损失计算【6、7】①格栅进入栅前渠道跌水进入污水处理站的污水管：管径400mm，流速0.60m/s，充满度0.55，管内水深度0.22m。栅前进水渠道：水深为0.20m，渠宽度0.50m，渠内流速为0.35m/s。设计中拟定进厂污水管的管内底标高与栅前渠道的渠底标高相同，即进入栅前渠道跌水为=0.22-0.20=0.02m。格栅的水头损失设通过格栅的水头损失为0.05m。91 长春工业大学毕业设计故格栅的总水头损失h=0.02+0.05=0.07m。②沉砂池穿孔墙的水头损失：式中：—局部阻力系数，直角进口取1.06；—配水孔流速，0.7m/s；—配水孔个数，10个。则③调节池配水槽的水头损失：式中：—局部阻力系数，直角进口取1.06；—配水孔流速，已知0.2m/s；—配水孔个数，50个。则④初沉池配水槽的水头损失：式中：—局部阻力系数，直角进口取1.06；—配水孔流速，已知0.39m/s；—配水孔个数，5个。则初沉池出水采用的是三角堰，已知堰上水头为0.1。⑤中间水池中间水池无需配水，它只是起到过渡的作用，所以估算其水头损失为0.2m。⑥氨吹脱塔其配水方式为上部管道配水孔均匀布水。91 长春工业大学毕业设计配水区的水头损失估算为1.0。⑦UASB配水区的水头损失：式中：—局部阻力系数，直角进口取1.06；—配水孔流速，0.1m/s；—配水孔个数，200个。则集水槽的水头损失：式中：—自由跌落水头，设为0.1m；—堰上水头，取0.05m；—起端水深，m，。则⑧生物接触氧化池配水区的水头损失：式中：—局部阻力系数，直角进口取1.06；—配水孔流速，0.03m/s；—配水孔个数，12个。则生物接触氧化池出水采用的是三角堰，已知堰上水头为0.2。⑨二沉池由于二沉池是处理工艺后期，此时污水处理已经基本完成，所以设计中并未对其进出水做特别设计，只要求进出水均匀即可，估算其水头损失为0.5。（10）消毒池配水区的水头损失：91 长春工业大学毕业设计式中：—局部阻力系数，直角进口取1.06；—配水孔流速，0.9m/s；—配水孔个数，8个。则⑩计量堰估计其水头损失为0.2。(2)管路的水头损失①由沉砂池到调节池之间是靠污水的重力流，估算他们之间的沿程损失和局部损失均为0.02m。污水由调节池到初沉池是通过泵的提升，取损失值均为0.01m。②UASB池到生物接触氧化池1．沿程损失：式中：—沿程阻力系数；—管长，m；—管径，m；—管内流速，m/s。粗糙区的希弗林松公式：工业管道当量糙粒高度，选用铸铁管，其K=0.25mm。设计中UASB池到生物接触氧化池由总管和分管，其直径反别为300mm，100mm。当D=300mm，设=0.72m/s，=25m；则当D=100mm，设=0.65m/s，=20m；则2．局部损失：91 长春工业大学毕业设计式中：ξ—局部阻力系数；—断面平均流速，m/s。D=300mm，=0.72m/s，设此管路中有二个90°弯头，ξ=0.57；则D=100mm，=0.65m/s，一个阀门（旋启示止回阀），ξ=6.5；则③生物接触氧化池到二沉池1．沿程损失：连接生物接触氧化池到二沉池的管道直径为D=300mm，设其流速，长度；2．局部损失：D=300mm，v=0.72m/s，两个90°弯头，ξ=0.57，一个45°弯头，ξ=0.36④二沉池到消毒池1．沿程损失：连接二沉池到消毒池的管路直径是D=300mm，设其长度24m，；2．局部损失：D=300mm，=0.72m/s，一个阀门（旋启示止回阀），ξ=5.591 长春工业大学毕业设计⑤消毒池到计量堰1．沿程损失：连接消毒池到计量堰的管路直径是D=300mm，设=0.72m/s，=10m；2．局部损失：D=300mm，=0.72m/s，一个阀门（旋启示止回阀），ξ=5.5(3)高程计算①高程条件：厂区竖向设计应尽量减少土方量，所以在考虑水泵提升能力的同时，兼顾到收纳水体的水位和厂区土方量的问题。1．污水处理站地形平坦，地面绝对标高为56.00米。2．进厂的污水管道：管径D=400mm，充满度为0.55，管内底标高为53.5m。②推算高程：1．泵前高程高程（m）进水管水面53.5+0.55×0.4=53.7253.720栅前渠道水位跌水0.02m53.700栅后水位过栅损失0.05m53.650沉砂池配水区水位跌水0.1m53.550沉砂池水位配水区损失0.2m管路：沿程损失0.02m，局部损失0.020m53.31调节池水位配水区损失0.11m管路：沿程损失0.02m，局部损失0.02m53.16泵提升5.9m初沉池水位配水区损失0.04m管路：沿程损失0.01m，局部损失0.01m91 长春工业大学毕业设计59.00mb．泵后高程（反推）：高程（m）出水井水位55.300计量堰水位计量堰水头损失0.2m管路：沿程损失0.02m，局部损失0.02m55.54消毒池水位配水区损失0.35m管路：沿程损失0.016m，局部损失0.15m56.056m二沉池水位配水区水头损失0.5m管路：沿程损失0.04m，局部损失0.19m56.786生物接触氧化池水位配水区损失0.001m管路：沿程损失0.02m，局部损失0.04m池子水头损失1m57.847UASB水位池子水头损失0.9m集水槽水头损失0.65m配水区损失0.11m管路：沿程损失0.15m，局部损失0.17m59.827氨吹脱塔水位配水区损失1.0m集水槽损失0.25m管路：沿程损失0.01m，局部损失0.020m61.107m泵提升6m中间水池水位管路：沿程损失0.019m，局部损失0.015m59.000（3）各构筑物的标高列表各构筑物的标高表（m）构筑物名称水面标高水深池内底标高进水管53.7200.2253.500格栅栅前53.7000.2053.500栅后53.6500.2053.450沉砂池53.3100.3852.93091 长春工业大学毕业设计调节池53.1603.0050.160初次沉淀池59.0002.2556.750中间水池59.0003.0056.000氨吹脱塔61.1071.5059.607UASB59.8278.0051.827生物接触氧化池57.8474.3053.547二沉池56.7863.0053.786消毒池56.0560.0456.016计量堰55.5400.355.240出水口55.3000.255.100(4)水泵选型此选型包括调节池与初沉池之间的水泵以及中间水池与氨吹脱塔之间的水泵【9】。①调节池与初沉池之间水泵：提升高度为5.9m，选取安全系数1.2，所以水泵应选择大于，设计拟采用QW型系列潜水排污泵，直接设置在调节池中。型号：150QW-210-10-11轴功率：4.92kW出水口直径：50mm配用功率：11kW流量：210m3/h泵效率：73%扬程：10m数量：3台（二用一备）转速：1450r/min②中间水池与氨吹脱塔之间的水泵：提升高度为6m，选取安全系数1.2，所以水泵应选择大于，设计拟采用QW型系列潜水排污泵，直接设置在中间水池中。因为两个水泵的扬程相差不大所以选择同一型号即可，此处采用两台水泵，一用一备。4.2.3污泥高程在污水处理厂中，污泥经污泥管道运输，所以应计算污泥流动过程中的水头损失，从而确定污泥处理流程高程。污泥高程的计算顺序与污水的相同，即从控制性标高点开始【6】。污泥在管道中的水头损失包括沿程水头损失以及局部水头损失。因为目前有关污泥水力特性研究还不够，所以污泥管道水力计算主要是应用的是经验公式或实验资料。（1）污泥的水力特性污泥的水力特性与含水率有着直接的关系，当含水率高达99%-99.5%时，污泥在管道中的水力特征与污水基本相似，当含水率是90%-92%时，比污水水头损失增加91 长春工业大学毕业设计的很多，当污泥管径为100mm—150mm时，污泥管道的水头损失是污水管道的6-8倍。在污泥含水率一定时，污泥中固体相对密度越小，污泥的黏度越大。污泥的黏度与污泥浓度还有挥发物的含量成正比，但与温度成反比。污泥的黏度与流速的关系比较复杂：当污泥在管道内以低速（1.0-1.5m/s）流动时，此时处于层流状态，污泥黏度较大，流动阻力比水的大；当流速大于1.5m/s以上时，处于紊流状态，流动阻力比水的小。在设计输泥管道时，尽量采用较大流速，使污泥处于紊流状态。（2）污泥管道水力计算1、重力输泥管道，设计坡度采用0.01-0.02。2、压力流管道，根据污泥含水率和管径的不同，一般采用如下表中的最小设计流速。表1压力输泥管道最小设计流速污泥含水率（%）最小设计流速污泥含水率（%）最小设计流速管径150-200mm管径300-400mm管径150-200mm管径300-400mm901.51.6951．01.1911.41.5960.91.0921.31.4970.80.9931.21.3980.70.8941.11.2当污泥在紊流流动时沿程损失按下式计算：式中：—海森-威廉系数，与污泥浓度有关，见下表：表2污泥浓度与值的关系污泥浓度（%）污泥浓度（%）污泥浓度（%）01004618.53228164510.125污泥管道的局部水头损失用下式计算：式中：—局部水头损失，m；—局部阻力系数。表3各种管件局部阻力系数91 长春工业大学毕业设计管件名称局部阻力系数值水含水率98%污泥含水率96%污泥承插街头0.40.270.43三通0.80.600.73弯头1.46（r/R=0.9)0.85(r/R=0.7)1.14(r/R=0.8)四通2.5表4各种阀门的局部阻力系数h/d局部阻力系数值h/d局部阻力系数值水含水率96%污泥水含水率96%污泥0.90.930.040.52.032.570.80.050.120.45.276.300.70.200.320.311.4213.00.60.700.900.228.7027.74.2.4损失计算（1）二沉池到贮泥池1．污泥管道的沿程损失当污泥在紊流流动时，沿程损失：式中：CH—海森-威廉系数，其值与污泥浓度有关。已知D=150mm，v=1.5m/s，含水率为98%，CH=81，管路长度约为L=27m，则2．污泥管道的局部损失①一个90°弯头：；②一个阀门：；91 长春工业大学毕业设计（2）初沉池到贮泥池1．污泥管道的沿程损失当污泥在紊流流动时，沿程损失：式中：CH—海森-威廉系数，其值与污泥浓度有关。已知D=300mm，=1.5m/s，含水率为92%，CH=30，管路长度约为L=80m，则2．污泥管道的局部损失①两个90°弯头：；②一个阀门：；（3）UASB到贮泥池a．污泥管道的沿程损失当污泥在紊流流动时，沿程损失式中：CH—海森-威廉系数，其值与污泥浓度有关。已知D=250mm，=1.5m/s，含水率为98%，CH=81，管路长度约为L=40m，则b．污泥管道的局部损失①两个90°弯头：；②一个阀门：；（4）贮泥池到污泥浓缩池a．污泥管道的沿程损失已知D=300mm，=1.5m/s，含水率为98%，CH=81，管路长度约为L=10m91 长春工业大学毕业设计则b．污泥管道的局部损失一个阀门：（5）污泥浓缩池到脱水机房a．污泥管道的沿程损失D=300mm，v=1.5m/s，含水率96%，CH=61，L=10m则b．污泥管道的局部损失一个阀门：4.2.5确定高程高程（m）（1）泵前：二沉池水位56.786贮泥池管路：沿程损失0.927m，局部损失0.844m55.015（2）UASB水位59.827贮泥池管路：沿程损失0.860m，局部损失0.942m58.025（3）初沉池水位59.000贮泥池管路：沿程损失0.523m，局部损失0.942m57.535定贮泥池水位高为56.072泵输送污泥浓缩池59.000脱水间56.00091 长春工业大学毕业设计第五章投资预算5.1工程建设投资预算5.1.1工程建设投资欲算根据实际情况估算工程建设费用如下表【20】：表1土建投资估算序号构筑物名称结构单价数量造价（万元）备注1格栅间砖混400元/m330m31.22沉砂池砖混550元/m36.0m30.333调节池砖混550元/m3500m327.5含防腐4初沉池砖混550元/m3268m314.745中间水池砖混550元/m342m32.316氨吹脱塔钢混400元/m3290m311.67UASB砖混550元/m33000m3165加盖处理8生物接触氧化池砖混550元/m32566m3141.13含防腐9二沉池砖混550元/m3390m321.4510污泥贮池砖混550元/m348m32.6411污泥浓缩池砖混550元/m361m33.35512污泥脱水机房砖混400元/m3200m38合计4005.1.2设备投资欲算本设计中所需设备估价如下表（以下均为部分厂家网上报价）：表2设备价格估算序号设备名称型号单价数量造价（万元）备注1格栅NC-80020000元/台2套4.02螺旋输送机GZ3G20000元/台1台2.03液下搅拌机QBG80000元/台2套16.01用1备4潜污泵150QW-210-10-1110万元/台3台302用1备6填料石灰100元/m3150m31.5氨吹脱塔7带式压滤机DYL100050000元/套2套10.091 长春工业大学毕业设计8管道、阀门估算10.09堰板、支架等估算5.0PVC10电气及自控部分10.0配电自控11起重机20万元/套1套20调节池12紫外线消毒器UV3000PLUS紫外消毒设备80000元/套1套8.013鼓风机罗茨鼓风机RG-35010万元/台3台30氨吹脱塔14污泥泵CP（T）-51.5-6510万元/台2台2015填料ZH901弹性立体填料100元/m3621m36.21生物接触氧化池16刮泥机行车式刮泥机70000元/套1套7.0二沉池设备总投资合计160万元本设计中污水处理厂前期建设费用与设备费用总和估算为：。91 长春工业大学毕业设计致谢毕业设计工作已接近尾声，这意味着我的四年大学生活也即将结束。回首四年光阴，无论是在学习方面还是生活方面我都学到了很多。所以我要对大学里传授我知识的所有任课老师表示深深的敬意和感谢。还要感谢那些和我一起度过四年美好时光的同学们和朋友们。毕业设计是一份极具挑战性的工作。要想顺利完成这项工作必须具有扎实的专业知识，所以，我首先要感谢环境工程专业的所有老师，是你们教会了我诸多的专业知识，是你们给予了我完成毕业设计的最基本的也是最重要的条件。在整个设计工作即将完成的时候，我还要非常感谢我的指导老师，张竹青老师。张老师在毕业设计中给了我很大的帮助。从最初的开题，到收集资料，到外文翻译，到课题的具体设计，修改，定稿，张老师都给了我细心的指导和无私的帮助。张老师认真的工作态度，诚信宽厚的为人处世态度，都给我留下了难以磨灭的印象，为我的今后树立了优秀的榜样。在此，还要感谢那些在我设计期间无论是在生活上和学习上给了帮助的同学们。没有他们的帮助，我的设计也不可能这么顺利的完成。光阴如梭，这短短的四年是最真诚的青春，是最纯真岁月，是最美丽的大学生活。值此毕业设计完成之际，我谨向所有帮助和关爱我的人表示忠心的感谢和美好的祝福。我还想对马上毕业的我们说句：大学生活是美好的，但是我们最终还是要走进社会，我们要努力奋斗，我们要努力实现自己的人生价值！最后，还要对百忙之中抽时间审阅本设计的老师们表示由衷的谢意，并祝愿所有老师培养出越来越多的优秀人才，桃李满天下。91 长春工业大学毕业设计参考文献[1]王建彬，王风勤，张会萍等.养猪废水处理工艺的研究与应用.河南省：畜牧出版社，2009[2]季明，吴长征．集约化养殖对环境的危害与预防措施.环境科学与技术，1999．（2）：32～34[3]刘志刚.养猪厂污水处理技术研究.四川农业大学.2004[4]许景文．猪舍废水的处理技术.上海环境科学.1993.12(3):35～37[5]高延耀，顾国维，周琪.水污染控制工程（上、下）.第三版.北京：高等教育出版社，2007[6]高俊发，王社平.污水处理厂工艺设计手册.北京：化学工业出版社，2003[7]黄维菊，魏星.污水处理工程设计.国防工业出版社，2008[4]闪红光．[8]陈家庆.环保设备原理与设计.第一版.中国石化出版社，2005[9]环境保护设备选用手册——水处理设备．北京：化学工业出版社，2002[10]尹世军，李亚峰.水处理构筑物设计与计算.北京：化学工业出版社，2004[11]陈家庆.环保设备原理与设计.第二版.中国石化出版社，2008[12]成官文．水污染控制工程．北京：化学工业出版社，2009[13]孙力平等．污水处理新工艺与设计计算实例．北京：科学出版社，2001[5][14]李亚峰，佟玉衡，陈立杰．实用废水处理技术．北京：化学工业出版社，2007[15](美)C.P.LeslieGrady,Jr.GlenT.DaiggerHenryC.Lim,张锡辉，刘永弟译.废水生物处理.化学工业出版社，2003[16]夏畅斌，罗彬，尹奇德.污水处理机械化与自动化.北京：化学工业出版社，2008[17]王良均，吴孟周.污水处理技术与工程实例.中国石化出版社，2007[18]尹军，谭学军.污水污泥处理处置与资源化利用.北京：化学工业出版社，2005[19]徐强.污泥处理处置技术及装置.北京：化学工业出版社，2003[20]王利平．水工程概预算与技术经济评价．北京：化学工业出版社，2004．91 长春工业大学毕业设计附件附图1：养猪污水处理厂平面布置图一张；附图2：养猪污水处理厂高程布置图一张；附图3：养猪污水处理厂格栅沉砂池设备图一张；附图4：养猪污水处理厂二沉池设备图一张；附图5：养猪污水处理厂氨吹脱塔设备图一张。附图6：养猪污水处理厂污泥浓缩池设备图一张91'