城市生活污水SBR法处理设计计算书

'摘要众所周知，城市污水是水污染大户。据不完全统计，2005年全国城市废水年排放总量已超过500亿m3。由此可见，为了控制污染，保护环境，迫切需要解决城市污水同环境保护协调发展的问题。根据城市污水产生的特点和污水的性质，将废水处理同废水回用结合起来作为一个完整的系统加以考虑，似更为合理，使废水处理更能适应环境保护和生产发展的要求。本设计针对城市生活污水水质特征，同时要求脱磷除氮。对SBR、氧化沟和A2/O工艺进行比选，选择SBR作为主体工艺。污水通过格栅→调节池→SBR池工艺处理后，达到《城市污水再生利用杂用水水质标准》（GB-T18920-2002）、《城市污水再生利用景观环境用水水质》（GB-T18921-2002）和《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准的一级排放标准。关键词：城市生活污水；设计；SBR法处理；脱氮除磷50 AbstractAseveryoneknows,citysewagewaterpolluters.Accordingtoincompletestatistics,in2005thenationalcitywastewaterdischargegrossalreadyexceeded50000000000m3.Therefore,inordertocontrolpollution,protectenvironment,urgentneedtosolvethecitysewageandthecoordinateddevelopmentofenvironmentalprotectionproblem.Accordingtothecitysewageandwastewatercharacteristicsofcharacters,willwastewatertreatmentandwastewaterreuseasacombinationofacompletesystemintoconsideration,amorereasonable,sothatthewastewatertreatmentcanadapttotheenvironmentprotectionandtherequirementsofproductionanddevelopment.Thedesignforthecitysewagewaterqualitycharacteristics,atthesametimedephosphorizationnitrogendischarge.OnSBR,oxidationditchtechnologyandA2/Oisselected,selectSBRasthemainprocess.Sewagethroughthegrille,regulatingpond→SBRpoolprocess,achieve"sewagetreatmentplantpollutantdischargestandard"onegradedischargestandard.Keywords:citylifesewage；design；SBRprocess；nitrogenandphosphorusremova50 目录第一章引言.....................................................51.1本课题研究背景................................................51.2生活污水概念.................................................51.3生活污水的回收的意义.........................................61.3.1开辟城市第二水源，缓解淡水资源的严峻形势..................61.3.2减轻对水环境的污染，保护水资源不受破坏.....................61.4中水回用国内外现状..........................................61.4.1国内研究情况...............................................61.4.2国外研究状况..............................................81.5城市生活污水的来源与组成..................................101.5.1生活污水....................................................101.5.2工业废水....................................................101.5.3城市污水....................................................102毕业设计（论文）的主要内容......................................122.1设计目的......................................................122.2设计原始资料..................................................122.2.1地理位置....................................................122.2.2建设情况....................................................122.2.3气象资料....................................................122.2.4建设选址....................................................122.2.5水文........................................................13第三章工程设计说明..............................................133.1设计排水量计算................................................143.2污水处理系统的选择..........................................16第四章水处理方案的确定..........................................174.1污水处理厂位置的确定.........................................174.2小区污水处理工艺比较以及工艺流程确定.........................174.2.1氧化沟工艺.................................................174.2.2AB工艺....................................................174.2.3普通生物滤池...............................................184.2.4SBR工艺...................................................18第五章水处理构筑物的平面布置....................................22第六章水处理构筑物的计算........................................236.1格栅........................................................236.1.1格栅的设计与参数..........................................236.1.2格栅计算..................................................236.2沉砂池.....................................................256.2.1设计要求...................................................266.2.2设计计算...................................................266.3污水提升泵站.................................................286.3.1一般规定...................................................286.3.2选泵.......................................................2850 6.4SBR处理工艺计算.............................................296.4.1沉淀时间（TS）..............................................306.4.2曝气时间（TA）..............................................316.4.3排水时间（TD）..............................................316.4.4周期数（n）................................................316.4.5进水时间（TF）.............................................316.4.6反应器容积（V）............................................316.4.7需氧量（AOR）.............................................326.4.8供氧量（SOR）.............................................326.4.9滗水器....................................................336.5蓄水池......................................................336.6消毒接触池..................................................336.6.1消毒剂的选择..............................................336.6.2消毒剂的投加..............................................336.6.3消毒接触池尺寸计算........................................346.7鼓风设备....................................................346.8污泥的处理流程及计算........................................356.8.1污泥浓缩..................................................356.8.2污泥脱水与干化............................................356.8.3污泥浓缩池选型...........................................356.8.4重力浓缩池设计计算.......................................366.8.5剩余污泥量计算...........................................36第七章高程计算................................................397.1参数设计...................................................397.1.1污水流经各处理构筑物的水头损失...........................397.1.2处理构筑物及构筑物间连接管渠水力计算.....................39第八章污水厂工程概预算......................................418.1生产班次和人员安排.........................................418.2投资估算...................................................418.2.1直接费...................................................418.2.2间接费...................................................448.2.3第二部分费用.............................................448.2.4工程预备费................................................448.2.5总投资...................................................44致谢...........................................................45参考文献.......................................................4650 第一章引言1.1本课题研究背景水资源问题不仅影响、制约现代化社会的可持续发展，而且直接威胁到人类的生存与发展，已成为全球环境的首要问题。中国水资源问题更加严峻：一方，往过是世界上严重缺水的12个国家和地区之一，人均拥有淡水量居世界第88位，全国近80%的城市均有不同程度的缺水，年缺水量达60亿m3，北方尤为严重；另一方面，大量污水未经处理或部分处理排入个大小水体，造成水环境污染，形成恶性循环。毫无疑问，水资源不足将成为制约我国国民经济和社会发展的重要因素，水资源问题能否得到安全解决关系到中华民族的伟大复兴大计。因此，开辟非传统的水资源，改善水环境成为倍受关注的热点[1]。实施中水回用，属于污水再生利用，是“开源节流”，一举多得的节水措施，从而成为世界节水方式的一大趋势之一。对于中水这个术语的解释，在污水处理方面称为再生水，在工业生产领域叫作循环水或回用水，一般以水质作为划分标志。中水，顾名思义，即指水质界于上水与下水之间，经过一定深度处理后，可回用于冲洗喷洒、绿化、冷却等范围内的非饮用水[2]。因此，无论大、中、小城市，实施中水回用都有着深远意义。1.2生活污水的概念人类生活过程中产生的污水，是水体的主要污染源之一。主要是粪便和洗涤污水。城市每人每日排出的http://baike.baidu.com/picview/638151/638151/0/9c57e3fa0f1628b4b48f3197.html生活污水量150—400L，其量与生活水平有密切关系。生活污水中含有大量有机物，如纤维素、淀粉、糖类和脂肪蛋白质等；也常含有病原菌、病毒和寄生虫卵；无机盐类的氯化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸氢盐和钠、钾、钙、镁等。总的特点是含氮、含硫和含磷高,在厌氧细菌作用下，易生恶臭物质。人们应该保护水资源。50 1.3生活污水的回收的意义1.3.1开辟城市第二水源，缓解淡水资源的严峻形势犹豫全球性水资源危机正威胁着人类的生存和发展，世界上许多国家和地区都已对污水再生利用作了总体规划，把经处理后的再生污水作为一种新水源，以弥补淡水资源的不足。城市污水就近可得，易于收集输送，水质水量稳定可靠，处理较简单易行，作为第二水源比海水可靠得多。据有关资料统计，城市供水量的80%变为污水排入下水道，至少有70%的污水可以通过再生处理后回用。因此，实施中水回用，开辟非传统水源，实现污水资源化，对解决水资源危机具有重要的战略意义。1.3.2减轻对水环境的污染，保护水资源不受破坏如果水体受到污染，势必降低水资源的使用价值。目前，一些国家和地区已经出现因水源污染不能使用而引起的“水荒”，即所谓的“水质性缺水”。因为污水即使经一定程度的处理后排入外界水体，还是存在着污染水环境的潜在可能。但如果经处理后回用，不仅可以回收水资源以及污水中的其他有用物质，而且可以大幅度地减少污水排放量，从而减轻对受纳水体的污染，经济效益与环境效益都十分显著。1.4中水回用国内外现状1.4.1国内研究情况我国也是缺水国家之一，全国接近80%的城市存在着不同的缺水问题，缺水总量达1200亿m3/a，我国有50%面积属于干旱和半干旱地区，即便雨量充沛的一些沿海城市如大连、天津、青岛等城市，淡水资源也很紧张。我国水资源短缺的严峻形势，已经引起国家各级领导人和各级政府的重视，也迫使人们不得不把水资源开发的重点转向污水处理回用，并且这个问题的认识也由被动转为主动。几年来，国家有关部门相继对城市污水处理回用提出工作要求。如：1996年2月建设部发布了《城市中水设施管理暂行办法》，对中水设施的建设与管理提出了明确的要求；1992年中国工程建设标准化协会颁布了《中水设施规范》；1996年12月建设部、经贸委、国家纪委印发的《节水型城市目标导则》，提出城市污水会用率60%的目标要求。北京市人民政府（1987）60批准了“北京市中水设施建设管理试行办法”，其中规定：新建的面积20000m3以上的旅馆、饭店、公寓等，新建的面积50 30000m3以上的机关、科研单位、大专院校、大型文化体育建筑，按规定应配套建设中水设施的住宅小区、集中建设区等都配套建设污水处理设施；现有建筑属前两项的可根据条件逐步配建设施。这些标志着我国污水处理回用工作，已经由自发变为有序、由自愿变成强制，进入了一个新的发展时期。同时，随着优质供水价格的提高，污水处理回用工程的经济效益日益突出，这将有利的调动人们建设污水回用工程的积极性。我国从20世纪70年代中期开始探索以回用为目的的城市污水深度处理技术，北京市环保所于1985年在所内建成的120m3/d规模的中水设施是我国早期中水回用工程之一。目前，北京市已建成北京市首都机场、万泉公寓、劲松宾馆、方庄小区、中国国际贸易中心、清华浴池等几十项中水工程，总设计能力约3000m3/d。1982年，青岛市开展了城市污水回用于养殖和市政用水的试点工作。天津这性研究，处理厂出水已经广泛的用于养鱼。太原市北郊污水治理厂已经建成回用于工业冷却水的回用设施，水量为10000m3/d。长沙有30万m3/d的污水厂出水用于养鱼，鱼塘面积达1430公顷。我国在20世纪80年代以来开始对SBR工艺进行研究。1985年，上海市政设计院为上海吴松肉联厂投产了第一座SBR污水处理站，设计处理水量2400t/d。1989年湖南省湘潭大学完成了应用SBR工艺处理啤酒废水的试研究。自90年代中期开始，国家建设部属市政设计院和上海、北京、天津等市政设计研究院开始了SBR工艺技术的研究和应用。我国城市污水年排放量已经打到414亿立方米，目前，已建污水处理设施400余座，城市污水处理率达到30%，二级处理率达到15%。根据“十五”计划纲要要求，2005年城市污水集中处理率达到45%。这就给污水回用创造了基本条件，凡是污水处理厂都可以将污水再次适当处理后回用。全国污水回用率平均达到20%，“十五”末期年回用量可达40亿立方米，是正常年份缺水60亿立方米的67%。即通过污水回用，可解决全国城市缺水量的一半多，回用规模回用潜力之大，足以缓解一大批缺水城市的供水紧张。经专家论证，只要搞好污水回用，就可以缓上南水北调工程。作为城市污水回用技术的研究早在“七五”已经展开，“八五”在大连、太原、天津和北京等地建立了950 套实验基地。通过系统的盛行和实用性工程研究，提供了城市污水回用于工业工艺、冷却、化工、石化和钢铁工业和市政景观等不同用途的技术规范和相关水质标准。大连春柳河回用工程1万m3/d，用于太原刚厂直流高炉冷却水。北京高啤店和天津东郊污水厂分别将1和0.4万m3/d的回用水站，经微滤膜处理后用于冲洗汽车。山东枣庄和泰安分别建成3和2万京高啤店污水回用一期工程投产，将20万m3/d二级处理后的污水送到高啤店湖，作为热电厂的冷却水源，10万m3/d二级处理后的污水送到自来水六厂，利用原有设施处理后，其中5万m3/d用于东郊工业区，另5万m3/d送至南护城河沿岸，用于公园、道路两岸绿地、浇洒道路及河湖补水。总的来讲，我国城市污水回用刚刚起步，目前运行的回用水项目规模除北京外均较小，在1万m3/d左右，回用的范围也是局部的。目前正在建设的污水回用项目规模有所增大。国家计委在天津、大连、青岛、西安和牡丹江五个北方缺水城市进行污水水回用示范工程情况。其他一些城市如鞍山西部回用水工程8万m3/d和石家庄桥西10万m3/d利用国债建设。保定鲁岗回用水工程4万m3/d和西安纺织城5万m3/d，正在做前期准备。正在建设的回用水工程规模均在5~10万m3/d之间，处理工艺多采用传统深度处理，应用范围也多集中在工业冷却、工业工艺、城市道路、绿化、景观水体用水。几年也在纪庄子污水处理厂开展污水再生回用的探索。1.4.2国外研究状况城市污水一般是由生活污水和工业废水两者混合组成的，其水量很大，约占城市用水的50%到80%，水质污染较轻，污染物仅占0.1%左右，其中绝大部分是可以再利用的清水，同时水质相对稳定，不受气候等自然条件的影响，而且城市污水就近可取，易于收集，不需长距离引水，其再生处理比海水淡化成本低廉的多，处理技术也比较成熟，建设投资比远距离引水更为经济当今世界各国在解决缺水问题时，不少城市把污水回用作为开发新水源的途径之一，有人称其为“污水资源化”或“第二水源”。污水净化后的主要用途有：一是作为城市自来水的补充源；二是作为工业用水和城市杂用水；三是作为灌溉用水；四是作为人工回灌的水源。作为缓解城市水资源危机的途径之一，日本早在1962年就开始了中水回用，70年代已初见规模。90年代，日本在全国范围内进行了废水再生回用的调查研究与工艺设计，对污水回用在日本的可行性进行了深入的研究和示范工程，在严重缺水的地区广泛推广回用水技术，使日本今年来的取水量逐年减少，节水初见成效。濑户内海地区污水回用已经达到该地区所用淡水总量的2/350 ，新鲜取水量仅为淡水量的1/3，大大缓解了濑户内海地区水资源严重短缺的问题。经过大量的示范工程后，在1994年日本的“造水计划”中明确将污水回用技术作为最主要的开发研究内容加以资助，开发了很多污水处理厂生产的中水恢复了一条干涸的小河，收到了良好的生态环境效益。美国也是世界上采用污水再生利用最早的国家之一。间歇式活性污法于1914年开创于英国曼彻斯特，试验证明处理效果优于连续式活性污泥法，但是当时由于运行管理繁琐而逐渐被连续式所取代。20世纪70年代，由于计算机与自动化控制技术迅猛发展，SBR法又逐步引起各国的重视。与此同时，美国Naturedame大学的Irvine教授及其同事对SBR法重新进行了试验研究，试验证明该工艺有较好的脱氮除磷效果，并于1980年在美国EPA的资助下，在印第安纳州的Culver城改建并投产了世界上第一个污水处理厂。继后，日本、德国、法国、澳大利亚等国都对SBR工艺进行了研究。澳大利亚是最为广泛利用SBR的国家之一，BHP公司声称拥有世界上最先进的SBR法脱氮除磷工艺。美国最大处理厂的规模为11。法国的Degrement公司还将SBR反应器最为定型产品供小型污水处理站使用。美国利用回收水始于1926年，70年代初开始大规模建设污水处理厂，随后开始回用污水。80年代开始有近30家工厂连续使用处理后的城市污水，年用量约为3亿m3。加利福尼亚每年利用净化污水2.7亿m3，相当于100万人口一年的用水量，净化污水主要用于灌溉、浇灌公园花木。1992年美国国家环保局制定的水再生利用导则中列举了大量的示范工程，并制定了相应的政策、法规和标准，以便更好的推广此项节水措施。目前，有357个城市回用污水，再生用水、工艺用水、工业冷却水、锅炉补充水以及回灌地下水和娱乐养鱼水等多种用途。尽管20世纪70年代以来30余年，总用水量增加了1.4倍，但总取水量反而减少了，中水利用使美国这一工业和农业大国的水资源利用取得了骄傲人的成绩。以色列也是中水回用方面具有特色的国家。它地处干旱半干旱地区，是个水资源极其贫乏的国家，人口600多万，水资源总量19.69亿m3，人均水资源占有仅300m3左右。因此，中水回用也就成了解决水资源与用水需求间矛盾的重要措施。以色列占全国污水处理量46%的出水直接用于灌溉，其余33.3%和约20%分别回灌于地下或排入河道用于补水，最终又被间接用于各个方面。50 除日本、美国和以色列外，俄罗斯、欧西各国、印度南非等国家的污水回用事业也很普遍。莫斯科市东南区有36家工厂用污水总量达5.5105m3/d；南非和纳米比亚等国甚至建起了饮用再生水制造厂，南非的约翰内斯堡每天有0.94105m3饮用水来自再生水工厂；纳米比亚于1968年建成了世界上第一个再生水工厂，日产水量6200m3，水质达到世界卫生组织和美国环保标准。1.5城市生活污水的来源与组成在人们的生活和生产活动中，每天都在使用和接触着水。在这一过程中，水受到人类活动的影响，其物理性质与化学性质发生了变化，就变成了污染过的水，简称污水。污水主要包括生活污水和工业废水。1.5.1生活污水生活污水是人们日常生活中排出的水。它是从住户、公共设施（饭店、宾馆、影剧院、体育馆、机关、学校、商店等）和工厂的厨房、卫生间、浴室及洗衣房等生活设施中排出的水。生活污水中通常含有泥沙、油脂、皂液、果核、纸屑和食物屑、病菌、杂物和粪尿等。这些物质按其化学性质来分，可以分为无机物和有机物，通常无机物为40%，有机物为60%，按其物理性质来分可分为不溶性物质、胶体物质、和溶解性物质。相比较于工业废水生活污水的水质一般比较稳定浓度较低，也较容易通过生物化学方法进行处理。1.5.2工业废水工业废水是从工业生产过程中排出的水，它来自工厂的生产车间与厂矿。由于各种工业生产的工艺、原材料、使用设备的用水条件等等不同，工业废水的性质千差万别。相比较于生活污水，工业废水水质水量差异大，通常具有浓度大、毒性大等的性质，不易通过一种通用的技术或工艺来治理，往往要求其在排出前在厂内处理到一定的程度。1.5.3城市污水城市污水是通过下水道收集到所有的排水，是排入下水道系统的各种生活污水、工业废水和城市融雪、降雨水的混合水，是一种混合污水。50 正是由于城市污水是一种混合水，各座城市之间的城市污水的水质存在一定的差异，主要决定于工业废水所占比例的影响，也受到城市规模、居民生活习惯气候条件及下水道系统形式的影响50 第二章毕业设计（论文）的主要内容2.1设计目的本设计是在学生经过专业课程学习后，在掌握污水和废水处理理论，处理工艺、处理方法和构筑物设计计算及其他相关课程学习的基础上，对学生的基本理论、基本知识、基本技能的一次综合性训练。通过毕业设计使学生了解废水的来源、特点；掌握废水处理工程设计的方法和步骤；学习利用各种资料确定设计方案的方法；熟悉构筑物工艺设计计算方法；熟悉废水处理站总体布置方法和原则；加强工程制图能力。2.2设计原始资料2.2.1地理位置崇阳一中位于崇阳县城西电力大道旁。2.2.2建设情况崇阳一中校舍占地400余亩，现共有教职工268人，在校学生4300人，学校设施可容纳6000名学生。学生全部住学生公寓，实行封闭式管理。现有教职工住宅3栋，108户，拟增建住宅2栋，72户。学校建有1栋二层的饮食中心、3栋教学楼，另有2个化学实验室、2个物理实验室、1个生物实验室及微机房等。校园污水需处理排放。处理水用于校园道路及绿地浇洒，多余尾水通过校园景观小溪进入排水港，最终进入隽水河。污水排放执行《城市污水再生利用杂用水水质标准》（GB-T18920-2002）、《城市污水再生利用景观环境用水水质》（GB-T18921-2002）和《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准。2.2.3气象资料崇阳县属亚热带季风气候，日照充足，雨量充沛，四季分明。年平均气温16.6℃，极端最高气温40.7℃，极端最低气温-14.9℃。无霜期259天，年雨量1395毫米。最大冻土深度9.3㎝。冬季北风，夏季南风，平均风速2.3m/s。2.2.4建设选址位于天城镇西边，污水站用地面积约为2亩。厂址已三通一平，地面标高约68.10m（黄海）。地基岩石分布均匀，无不良地质现象。地质岩性构成为第四纪粘性红壤。地震基本烈度为6度。50 2.2.5水文白石港南向北进入隽水。排污口处河水历年最高水位59.07m，多年平均水位45.11m。隽水自西南向东北流，汇集千溪万壑，冲出瓶瓮之喉的壶头峡，流入赤壁境内陆水水库，最后注入长江。50 第三章工程设计说明3.1设计排水量计算规划期内学生6000名,住宅5栋,共180户,按每户3人计算,该中学位于一区的中小城市,因实验室用水需回收处理,故不计算在内,按人均综合生活用水定额250L/d,计算,排水按用水定额90%计,则日平均排水量为:Q均=(6000+180×3)×250×90%=1471500L/d=17.03L/s查给排水设计手册可知该流量对应的生活污水量总变化系数为1.9，则最高日最高时排水量为：Qmax=17.03×1.9=32.36L/s=0.0324m3/s每人每天排放的BOD5克数（g/(cap·d)），一般取30g/(cap·d)，则BOD5的含量为：取生活污水SS为40g/(人·d)，则SS浓度为：根据任务书要求，污水处理后应满足《城市污水再生利用杂用水水质标准》（GB-T18920-2002）、《城市污水再生利用景观环境用水水质》（GB-T18921-2002）和《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准。《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准见表1。表1 《标准》基本控制项目最高允许排放浓度(日均值)序号基本控制项目一级标准二级标准三级标准A标准B标准1化学需氧量（COD）（mg/l）50／6060100／1201202生化需氧量（BOD）（mg/l）10／202030603悬浮物（SS）（mg/l）10／202030504动植物油（mg/l）1／203／205／20205石油类（mg/l）1／103／105／10156阴离子表面活性剂（mg/l）0.5／51／52／5550 7总氮（以N计）（mg/l）1520－－8氨氮（以N计）（mg/l）5(8)/158(15)/1525(30)/25－9总磷(以P计)（mg/l）2005年12月31日前建设的11.5352006年1月1日起建设的0.513510色度（稀释倍数）30／5030／5040／805011pH6－912粪大肠菌群数（个/L）103104104－《城市污水再生利用杂用水水质标准》（GB-T18920-2002）见表2。表2城市杂用水水质标准序号项目冲厕道路清扫、消防城市绿化车辆冲洗建筑施工1pH6.0-9.02色/度　　　　　　　　≤303嗅无不快感4浊度/NTU　　　　　　≤510105205溶解性总固体/（mg/L)≤1500150010001000-6五日生化需氧量（BOD5）/（mg/L)　　≤10152010157氨氮/（mg/L)　　　　≤10102010208阴离子表面活性剂/（mg/L)1.01.01.00.51.09铁/(mg/L)　　　　　　≤0.3---0.3--10锰/（mg/L)　　　　　　≤0.1---0.1--11溶解氧/（mg/L)　　　　≥1.012总余氯（mg/L)接触30min后≥1.0，管网末端≥0.213总大肠菌群/（个/L)≤350 3.2污水处理系统的选择本污水处理厂的设计要求BOD、SS浓度达到国家一级排放标准，即生物化学需氧量（BOD），污水中悬浮固体浓度（SS）均低于20mg/L。并且应满足环境容量的要求。因此，本设计需要采用完整的二级处理工艺。因为对于校园生活污水其处理的主要对象是BOD物质，进水BOD的浓度为133mg/L,而一级处理工艺，即物理处理法，只能去除25%的BOD物质，不能达到国家一级排放标准。而二级处理工艺可将BOD去除90%以上。因此必须采用完整的二级处理工艺，并经过过滤、消毒。从而达到回用排放标准。50 第四章水处理方案的确定4.1污水处理厂位置的确定处理厂位于天城镇西边，污水站用地面积约为2亩。厂址已三通一平，地面标高约68.10m（黄海）。地基岩石分布均匀，无不良地质现象。地质岩性构成为第四纪粘性红壤。地震基本烈度为6度。处理水用于校园道路及绿地浇洒，多余尾水通过校园景观小溪进入排水港，最终自南向北进入隽水河。排污口处河水历年最高水位59.07m，多年平均水位45.11m。隽水自西南向东北流，汇集千溪万壑，冲出瓶瓮之喉的壶头峡，流入赤壁境内陆水水库，最后注入长江。4.2小区污水处理工艺比较以及工艺流程确定传统活性污泥是开发较早的最典型的污水处理技术，主体结构由曝气池和二沉池组成，主要适用于大型污水处理系统，特别适用于处理要求高而水质较稳定的污水。其运行方式有很多种，一般采用推流式延时曝气工艺。它的主要优点是效率较高，处理效果好；缺点是进水浓度尤其是有抑制物质的浓度较低，抗冲击能力较差，进水水质的变化对活性污泥的影响较大，另曝气池的容积负荷率低，体积大，占地面积大，基建费用高，容易出现污泥膨胀，管理技术要求高。4.2.1氧化沟工艺其主要优点是：（1）运行灵活，能承受水量、水质冲击负荷，对高浓度工业废水有很大的稀释能力；（2）独特的水流特性有利于生物絮凝体得形成，出水水质好，处理效果稳定，并可实现脱氮；污泥产量少，污泥性质稳定；（4）工艺流程简单，便于管理。其缺点是容易形成污泥膨胀，产生大量泡沫，发生污泥上浮等问题。4.2.2AB工艺其主要优点是：（1）不设初沉池，使A段成为一个不断由外界补充具有高浓度活性微生物的开放性系统；50 （2）A段和B段分别在负荷极为悬殊的情况下运行，A段负荷率高，抗冲击负荷能力强，对污水有毒物质和PH有很大的缓冲作用，从而保证真个系统的稳定性；污泥沉降性能好，无污泥膨胀；（3）运行控制灵活，A段可以以缺氧或者好氧的方式运行，并可根据需要控制A段得BOD5去除率以达到有利于B段得有效运行。其主要缺点是污泥产量打，需要配套较强的污泥处理系统，这在某些程度上也增加了污泥处理技术的难度和人力物力消耗；另外，AB因其技术上的特点，对氮磷的去除效果不佳。4.2.3普通生物滤池生物滤池属于生物膜法的一种，它最初以土壤自净原理为依据，在污水灌溉的实践基础上，经较原始的间歇砂滤池和接触滤池而发展起来的人工生物处理技术。经过多年的发展，主要行程了三种类型：普通生物滤池、高负荷生物滤池和曝气生物滤池。普通生物滤池的主要优点是：（1）处理效果良好，BOD5的去除率可达95%以上；（2）运行稳定，易于管理、节省能源。其主要缺点是：占地面积大，不适于处理量大的污水；滤料易赌赛，散发臭味，滋生滤池蝇，恶化环境卫生。4.2.4SBR工艺1.SBR工艺流程简介序批式活性污泥法（即SequeneingBatehAetivatedSludgeProeess），是近来在国内外被引起广泛重视和研究日趋增多的一种间歇运行的污水生物处理新技术，是从充排式(fill&draw)反应器发展而来，为现行的活性污泥法的一个变型。初期受当时自控技术发展所限，仅仅用于处理间歇排放或者农村的污水处理。SBR的运行工艺以间歇操作为特征，按一定时间顺序间歇操作运行的反应器组成。SBR工艺的一个完整的操作过程，亦即每个间歇反应器在处理废水时的一个运行周期包括如下5个阶段:进水期、反应期、沉淀期、排水排泥期、闲置期。原则上，主体工艺设备只有一个间歇反应池，与连续活性污泥法相比，不需要专设二沉池、污泥回流设备;50 一般情况下，不必设调节池，并可省去初沉池。在一个运行周期中，各个阶段的运行时间、反应器内混合液体积的变化及运行状态等都可以根据具体污水的性质、出水水质、及运行功能要求等灵活掌握。在单一池内，可通过创造缺氧和好氧及厌氧交替的环境，即可完成脱氮除磷过程。工艺流程简单，管理方便。可在社区、中小城镇推广使用。SBR工艺虽然是传统活性污泥法的发展，其反应机制以及污染物质的去除机理和传统活性污泥法基本相同，但运行操作不一样。传统活性污泥法是在空间上设置不同设施进行固定地连续操作，但SBR是在单一的反应池内，在时间上进行各种目的的不同操作。SBR的操作是将初沉池的出水引入曝气池，按照时间顺序进行进水期——加入基质、反应期——基质降解、沉淀期——泥水分离、排水（泥）期——排出上清液和待机闲置期——污泥恢复活性等5个阶段的基本操作。从污水流入开始到待机结束算做一个周期，上述过程完成后进入下一个工作周期。在一个周期内，一切过程都在一个反应池内一次进行，这种操作周期周而复始反复进行，以达到不断进行污水处理的目的。在SBR运行过程中，各阶段的运行时间、反应器混合液体的变化以及运行状态都可以根据具体的污水性质、出水水质、出水质量与运行刚能要求等灵活变化。在大多数情况下（包括工业废水处理），无需设置调节池；SVI值较低，污泥易于沉淀，一般情况下，不产生污泥膨胀现象；通过对运行方式的调节，在单一的曝气池内能够进行脱氮和除磷反应；应用电动阀、液位计、自动计时器及可编程序控制器等自控仪表，可能使本工艺过程实现全部自动化，而由中心控制室控制；运行管理得当，处理水水质优于连续式；加深池深时，与同样的BOD-SS负荷的其它方式相比较，占地面积较小；耐冲击负荷，处理有毒或高浓度有机废水的能力强。其主要优点是：（1）理想的推流过程使生化反应推力大、效率高，运行效果稳定，出水水质好；（2）耐冲击负荷，能有效抵制水量和有机污染物的冲击；（3）运行灵活，工艺过程中的各工序根据水质、水量进行调整，并且可通过适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果；（4）处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理；（5）反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀；（6）工艺流程简单，造价低，也利于扩建和改造。50 其主要缺点是工艺复杂，自动化要求高，管理复杂。蓄水池SBR池沉砂池格栅本污水厂进厂的最大流量为32.36L/S。原污水BOD5浓度为133mg/L，SS浓度为262mg/L，处理后污水BOD5浓度不大于15mg/L，S浓度不大于10mg/L，因此必须采用完整的二级处理工艺，并经过过滤、消毒。从而达到回用排放标准。处理系统流程见图一。进水浓缩池上清液回流压滤机房接触池回用或排放加氯消毒外运图一污水处理系统图3.SBR工艺设备构造SBR工艺的主要设备如下：1.鼓风设备SBR工艺多采用鼓风曝气系统提供微生物生长所需空气。2.曝气装置SBR工艺常用的曝气设备为微孔曝气器，微孔曝气器可分为固定式和提升式两大类。3.滗水器SBR工艺最根本的特点是单个反应器的排水形式均采用静止沉淀、集中排水的方式运行；为了保证排水时不会扰动池中各水层，使排出的上清液始终位于最上层，这就要求使用一种能随水位变化可调节的出水堰，又叫滗水器。滗水器有很多种类型，其组成为收水装置、排水装置及传动装置。（1）水下推进器水下推进器的作用使搅拌和推流，一方面使混合液搅拌均匀；另一方面，在曝气供氧停止，系统转至兼氧状态下运行时，能使池中活性污泥处于悬浮状态。50 （1）自动控制系统SBR采用自动控制技术，把用人工操作难于实现的控制通过计算机、软件、仪器设备的有机结合自动完成，并创造满足微生物生存的最佳环境。第五章水处理构筑物的平面布置50 本污水处理厂在满足工艺流程的前提下，利用原有地形布置，主要分为办公区，污水处理区，污泥处理区三个区域。在污水处理厂内有：各处理单元构筑物：连同各处理构筑物的管线及给水，辅助性构筑物；道路及绿化地。本平面布置的特点是：流线清楚，布置紧凑。由于处理水量较小，不需要较为完善的设施。满足日常工作及检修需要即可。污泥回流泵房设在距离曝气池和浓缩池相对较近的地方，以方便污泥的回流，节省动力。厂区内设置一定绿化，已待扩建或改建之用。水处理构筑物的高程设计本设计污水处理厂经过各处理构筑物的污水依靠重力流动，理由为：重力流动可以减少运行费用便于维护和管理。为此需要计算的水头损失有：水流通过各处理构筑物的水头损失（包括从进池到出池的所有水头损失）；水流通过连接两构筑物的管渠，集配水井的水头损失，其中包含局部水头损失，和沿程水头损失两部分；水流流过计量设备的水头损失。本设计水力计算以使处理后的污水在洪水季节也能自流排出，而且满足水泵要求的扬程较小，运行费用也较低。但同时考虑到构筑物的挖土深度不宜过大，以免土建投资过大，增加施工的困难。还考虑到因维修等原因需将水池放空而在高程上提出的要求。第六章水处理构筑物的计算6.1格栅6.1.1格栅的设计与参数50 格栅的设计主要包括栅室，栅槽的设计与计算，格栅栅条断面，栅条间隙以及栅渣清除方式的选择和过栅水头损失。设计参数过栅流速：0.6～1.0m/s栅前渠道内流速：0.4～0.9m/s栅前倾角：45°～75°，90°栅渣量标准：与格栅间间隙大小有关栅条间隙b16～25mm：0.10～0.05m3渣/103m3污水30～50mm：0.03～0.01m3渣/103m3污水当栅渣量>0.2m3/h则应采用机械清渣6.1.2格栅计算本设计在污水提升泵站前设置2座中格栅。中格栅是污水进入泵站前必须设置的构筑物之一，它的作用是拦截进厂污水中的大部分悬浮固体，防止污水泵的叶轮被磨损。进入污水厂的设计流量为=0.0324m3/s。当一座格柵检修时另一座可以正常工作，以保证处理厂的正常运行。由于水量较小，故采用一备一用两个格栅。通过中格栅的污水流速为0.6m/s，栅条间隙宽度b=0.02米，格栅安装倾角为60°，栅条采用锐角矩形截面，栅条的宽度S=0.01。进入格栅的设计流量为Qmax=0.0324。1、柵条的间隙数设过柵流速v=0.6m/s确定柵前水深h：由最优水力断面公式Q=B1v/2,得进水渠宽B/1=0.11m，采用B1=0.5m，h=0.3m格柵间隙e=20mm=0.02m（中格柵），格柵安装倾角条2、柵槽宽度50 设柵条宽度S=0.01m栅槽太小不宜施工，故选用栅条30条，则B=0.9m柵条至外边框距离b=[B-0.01n-(n-1)e]/2=10mm3、进水渠道渐宽部分的长度进水渠道宽B1=0.50m，其渐宽部分展开角度φ=300进水渠道内流速4、柵槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2=L1/2=0.35/2=0.175m取0.20m5、通过格柵的水头损失设柵条断面为锐角矩形断面：k=3β=2.42h1=kh0=kζv2sinα/2g≈0.1m6、柵后槽总高度设柵前渠道超高则柵前总高度为H1=h+h2=0.25+0.3=0.55m柵后总高度为H1=h+h1+h2=0.3+0.3+0.1=0.7m7、柵槽总长度L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tgα=0.35+0.2+0.5+1.0+0.32=2.37m8、每日柵渣量在格柵间隙e=20mm的情况下，设每日柵渣量为每1000的污水产渣0.05（生活污水流量总变化系数）W=QmaxW1×8600/1000KZ=0.0324×0.05×8600/(1000×1.9)=0.0073m3/d因为0.0073<0.20，宜采用人工清渣。9、进水与出水渠道设计中取进水渠道宽度B1=0.5m,进水水深h1=h=0.3m，出水渠道B2=B1=0.5m,出水水深h2=h1=0.3m。格栅构造图2。50 图二格栅构造图6.2沉砂池沉砂池的功能的去除比重较大的无机颗粒。沉砂池一般设于泵站倒虹吸管前，以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损；也可设于初沉池前，以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件，本工艺采用平流沉砂池，其优点是沉淀效果好，耐冲击负荷，适应温度变化。工作稳定，构造简单，易于施工，排沉沙较为方便，便于管理。图三平流式沉砂池6.2.1设计要求50 1.水处理厂一般均应设置沉砂池；2.沉砂池按去除比重2.65，粒径0.2mm以上的沙粒设计；3.设计流量的确定：(1)当污水为自流进入时，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.沉砂池个数或分格数不应少于两个，并宜按并联系列设计；5.最大设计流速为0.3m/s，最小设计流速为0.15m/s；6.最大设计流量时停留时间不小于30s，一般采用30—60s；7.有效水深应不大于1.2m，一般采用0.25—1.0m，每格宽度不宜小于0.6m；8.进水头部应采取消能和整流措施，池底坡度一般为0.01—0.02，当设置除砂设备时，可根据设备要求考虑池底形状。9.污水的沉砂量可按3m3/105m3计算，其含水率为60%，容重为1500kg/m3；10.砂斗容积一应按不大于2日的沉砂量计算，斗壁与水平面的倾角不应小于55º；11.除砂一般宜采用机械方法，并设置贮砂池或晒砂厂，排砂管直径不应小于200mm；当采用重力排砂时，沉砂池和贮砂池应尽量靠近，以缩短排砂管长度，并设排砂闸门于管首端，使排砂管畅通和易于养护管理；12.沉砂池的超高一般不小于0.3m。本设计采用并联两个沉沙尺，其中一个作为备用。最大流速设为0.2m/s,流量为0.0324m3/s，水力停留时间30s。采用重力排沙6.2.2设计计算1.沉砂池水流部分的长度：L=V·T式中：L——水流部分长度；V——最大设计流量时的流速m/s；T——最大设计流量时的流行时间。L=0.2×30=6m2.水流断面积：A=Qmax/v50 式中：A——水流断面积，m3；Qmax——最大设计流量，m3/s。A=0.0324/0.2=0.162m23.池总宽度：采用两个并联，B=n·b式中：B——池总宽，m；b——每格池宽，取为1m。B=2×1=2.0m4.有效水深：h2=A/bh2=A/b=0.162/1=0.162,取0.5m＜1.2m5.沉砂室所需容积：式中：V——沉砂室所需容积，m3；X——城市污水沉砂量，采用3m3/105m3污水；T——清除沉砂的时间间隔，取T=2d；Kz——生活污水总变化系数，Kz=1.9。V=6.每个沉砂斗容积：设每一池有两个沉砂斗7.沉砂斗各部分尺寸计算：设斗底宽a1=0.5m，斗壁与水平面的倾角为55º，斗高h/3=0.8m沉砂斗上口宽：50 沉砂斗容积：=0.96m3＞0.45m38.沉砂室高度：采用重力排砂，设池底坡度为0.06，坡向砂斗则：h3=h/3+0.06L1L1=L/2－a－0.1=6/2-1.6-0.1=1.3mh3=0.8+0.06×1.3=0.9m9.池总高度：设超高h1=0.3m则：H=h1+h2+h3+0.3+0.5+0.9=1.7m；进水部分采用0.5m渐宽进水头部，出水采用减缩出水，金所致0.5m。6.3污水提升泵站6.3.1一般规定（1）应根据远近期污水量，确定污水泵站的规模，泵站设计流量一般与进水管设计流量相同；（2）应明确泵站是一次建成还是分期建设，是永久性还是半永久性，以决定其标准和设施。（3）根据污水经泵站抽升后，出口入河道、灌渠还是进处理厂处理来选择合适的泵站位置；（4）污水泵站的集水池与机器间在同一构筑物内时，集水池和机器间须用防水隔器间要保持的施工距离，其中集水池多为圆形，机器间多为方形；（5）泵站构筑物不允许地下水渗入，应设有高出地下水位0.5米的防水措施。6.3.2选泵1.污水泵站选泵应考虑因素(1)50 选泵机组泵站泵的总抽升能力，应按进水管的最大时污水量计，并应满足最大充满度时的流量要求；(2)尽量选择类型相同（最多不超过两种型号）和口径相同的水泵，以便维修，但还须满足低流量时的需求；(3)由于生活污水，对水泵有腐蚀作用，故污水泵站尽量采用污水泵，在大的污水泵站中，无大型污水泵时才选用清水泵。2选泵方法污水提升泵站的主要作用是把进入污水处理厂的污水提升到所需高度，以保证处理流程可以依靠重力流完成，以进水管设计流量为准进行计算确定泵站尺寸。地上部分为砖结构，地下部分为钢筋混凝土结构，以节省泵站造价。集水池容积一般不小于最大一台泵5分钟出水量，当水泵机组为人工管理时，每小时开停次数不宜多于3次。容积不宜过大，以免造成维护上的困难，本设计采用最大一台泵10分钟的出水量。本设计采用立式离心泵，可以避免机器内机组与附属设备布置较困难，当泵房很深时工人上下不方便，且电动机容易受潮等缺点。并且这种设计能减少泵房面积，降低工程造价，并使电气设备的运行条件和工人的操作条件得到改善。但是立式离心泵安装技术要求较高。故综合利弊选择此型泵。上面根据各构筑物及连接管线的损失已经确定了各构筑物高程，根据高程图可知需要扬程H=(71.88-64.5)+1.5+0.55+0.039+0.007=9.5mQmax=32.36L/s本设计拟定选用2台泵（1用1备），则每台泵的设计流量为：根据所需要扬程和设计流量，查给水排水设计手册.第11册常用设备，本设计最终选用200—wL600—25型立式排污泵2台，一用一备。该泵设计参数如下：额定流量：Q0=35L/S,扬程：H0=10m，转速：r0=730r/min,轴功率：N=30kw，配用功率65KW。提升泵房详图见图三。50 6.4SBR处理工艺计算6.4.1沉淀时间（TS）活性污泥界面的沉降速度与MLSS浓度、水温的关系：Vmax=7.4104tX-1.7（MLSS3000mg/L）式中Vmax——活性污泥界面的初始沉降速度；t——水温，0C；X0——沉降开始时的MLSS浓度，mg/L。代入数据：水温100C时Vmax=7.4104102000-1.7=1.8（m/h）水温250C时Vmax=7.4104252000-1.7=4.5（m/h）必要的沉淀时间（TS）可用下式求得。式中H——反应器水深，m；1/m——排水比；ε——活性污泥界面上的最小水深；Vmax——活性污泥界面的初始沉降速度，m/h。代入数据取1.4h6.4.2曝气时间（TA）式中TA——曝气时间，h；50 S0——进水平均BOD5，mg/L；LS——BOD-SS负荷kgBOD/(kgSS·d)；1/m——排水比；X——反应器内混合液平均MLSS浓度，mg/L带入数据：=2.6（h）6.4.3排水时间（TD）在排水期间，就单次必须排出的处理水量来说，每一周期的排水时间可以通过增加排水装置的台数或扩大溢流负荷来缩短。另一方面，为了减少排水装置的台数，必须将排水时间尽可能延长。沉淀时间在0.7-1.4h之间变化，排出时间取1h，待机取0.5h。6.4.4周期数（n）一个周期所需时间TCTA+TS+TD+0.5=2.6+1.4+1+0.5=5.5(h)式中TA——曝气时间，h；TS——沉淀时间，h；TD——排水时间，h。取周期为三个周期，则TC=8h6.4.5进水时间（TF）TF=TC/N式中TC——一个周期所需时间，h；N——反应器个数。代入数据TF=8/2=4(h)则池子各程序时间分配为：进水：4h曝气：2.6h（进水2.5h开始）静沉：1.4h排水：1h50 待机：0.5h6.4.6反应器容积（V）通过查资料确定采用污泥负荷为0.5kgBOD5/（kgMLSS•d）,f=0.85，SV=150mL/g（m3/t）。故污泥沉降体积为每个池子的有效容积为选定每个池子尺寸为：L×B×H1=10×10×5.4=540m3采用池子超高H2=0.5m，底部设置0.01的坡度，坡向排泥口,池子高为H=5.9m排水口底为5.4-（安全）6.4.7需氧量（AOR）按去除1kgBOD需要1kgO2计算AOR=2800×（133-15）×10-3×1=331(kgO2/d)6.4.8供氧量（SOR）式中CS（16.6）——清水中200C饱和溶解氧浓度，mg/L；CS(T)——清水中T0C饱和溶解氧浓度，mg/L；T——混合液的水温（7-8月的平均水温），0C；CL——混合液的溶解氧浓度，mg/L；α——KLa的修正系数，高负荷法取0.83，低负荷法取0.93；β——处理厂位置的大气压，mmHg；t——1d的曝气时间；γ——曝气头水深的修正，且满足，式中HA为曝气头水深，m。代入数据SOR=50 =360（kgO2/d）设曝气头距池底0.2m，则淹没水深为5.4m，曝气阶段应该供给的氧量为SOR/(6×2.6)=23.1[kgO2/(h·池)]氧气占空气的1/5,要供给的空气量为23.1÷1.429×5=80.8m3,则供给空气量为Q=80.8/60=1.4m3/min查表知采用40mm管径PVC管供给氧气至SBR池。6.4.9滗水器每池滗水负荷Qd按下式来计算：每池设两台滗水器，则每个滗水器的负荷为：6.5蓄水池由于SBR是间歇出水，为减小消毒池尺寸，使消毒液连续供给和消毒池均匀进水，故在消毒池和SBR反应器之间设置蓄水池，蓄水池容积采用SBR一次排水量，及V=467m3，蓄水池采用圆形，直径为11m，高5m，超高0.3m，底部预留0.2m，底部设坡度0.01,坡向放空管。6.6消毒接触池污水经一级处理或二级处理后（包括活性污泥法和生物膜法），水质得到改善，细菌含量也大幅度减少，但其绝对值仍很可观，并有存在病原菌的可能，因此污水作为中水回用前应进行消毒，目前最常用的污水消毒剂是液氯，其次还有漂白粉、氯片、紫外线等。本设计受纳水体卫生条件无特殊要求，采用液氯作为消毒剂对污水进行消毒。加氯管线直接接入消毒接触池进水管，为增强混合效果，加氯点后接静态混合器。消毒设施设计计算。6.6.1消毒剂的选择污水消毒的主要方法是向污水中投加消毒剂，目前用于污水消毒的常用消毒剂主要有液氯、次氯酸钠、臭氧、二氧化氯、紫外线。50 本设计受纳水体卫生条件无特殊要求，采用液氯作为消毒剂对污水进行消毒。6.6.2消毒剂的投加（1）、加氯量计算二级处理出水采用液氯消毒时，本设计中取液氯投加量8.0mg/L。则每日加氯量为（2）、加氯设备液氯由真空转子加氯机加入，加氯机设计二台，采用一用一备。处理污水经SBR反应池处理出水时在出水管中加入液氯，则每次出水1h每天共6次出水，则出水时每小时加氯量为22.4/24=1.0m3/min设计中采用ZJ-1型转子加氯机。6.6.3消毒接触池尺寸计算（1）、消毒接触池容积：V=Qt设计中采用消毒接触时间t=30min则V=0.032×30×60=60m3（2）、消毒池接触表面积：设计中取消毒接触池有效水深h2=2.5m则消毒池表面积为F=V/h=60/2.5=24m2（3）、消毒接触池池长：设计中取消毒接触池宽B=3m。则L=F/B=8m为使消毒剂与处理的污水充分接触，在消毒池长度方向上每隔1m设置隔山，使水流采用回廊式流动，共设置三个隔山。每条隔山长2.5（4）、池高：设计中取超高h1=0.3m，底部设置0.01的坡度，坡向放空管。H=h1+h2则H=h1+h2=0.3+2.5=2.8m，（5）、进水部分消毒接触池的进水管管径DN200mm，V=0.58m/s50 6.7鼓风设备鼓风曝气亦称压气曝气，其设施包括风机、风机房、风管系统、充氧装置（或曝气头）。采用LG60型空气压缩机2台。该型鼓风机风压70Kpa，风量为20m3/h正常条件下一台工作一台台备用。6.8污泥的处理流程及计算设计污泥量较小,污泥处理流程为：浓缩→脱水→干化→处置。6.8.1污泥浓缩污泥中含有大量的水分，为了便于处理和运输，需要减少污泥的含水量，缩小其体积。污泥浓缩是指通过污泥增稠来降低污泥的含水率，压缩污泥的体积，以利于后期处理。污泥浓缩的方法主要有重力浓缩，离心浓缩和气浮浓缩三种。中小型规模主要采用重力浓缩。根据它的运行方式，污泥浓缩池可分为连续式和间歇式两种。6.8.2污泥脱水与干化污泥经浓缩后，仍含有95%～97%的水分，体积很大，可用管道输送。为了综合利用和进一步处置，必须对污泥进行干化处理。经脱水后的污泥含水率为65%～85%，污泥由流体转换为潮湿的固体，形成泥饼，体积减少。污泥脱水的方法有自然干化和机械脱水两种方式。①污泥的自然干化污泥自然干化的构筑物是干化场，利用自然力量将污泥脱水。干化场的脱水作用包括：上部蒸发、底部渗透、中部放泄。根据自然条件及渗水层特征，干化期由数周到数月，干化污泥的含水率可降至65%～75%。干化场的优点是简单易行、污泥含水率低，缺点是占地面积大、卫生条件差、铲运污泥的劳动强度大。②机械脱水由于污泥干化场的上述缺点，所以目前国内外都在大力发展各种机械脱水技术。机械脱水的特点是占地面积小，工作效率高，卫生条件好。机械脱水的设备类型较多，常用的有真空过滤机，压力过滤机和离心脱水等。③污泥干燥与焚烧污泥经浓缩和脱水后，含水率约为60%～80%50 ，可经过干燥进一步脱水，使含水率降低为20%左右。有机污泥可以直接焚烧，一方面可以去除水分，另一方面还可以同时氧化污泥中的有机物质。焚烧后的有机污泥变成稳定的灰渣，可用以筑路材料或其他建筑填充材料等。6.8.3污泥浓缩池选型污水处理过程中所产生的污泥含水率很高，体积较大，不利于后续处理，因此应采取有效措施进行减容处理。污泥浓缩就是最有效、最经济的减容方法，其主要目的是去除污泥颗粒的空隙水（约占总水分70%），减少污泥体积，从而降低后续处理构筑物和设备的负荷，减少处理费用。污泥浓缩常用的方法有重力浓缩法、气浮浓缩法和离心浓缩法。各种浓缩方法的优缺点比较如表4.13所示。从下面的表格，经过比较可知重力浓缩池是用来进行小区废水污泥浓缩的最佳处理方法。故而，本设计决定采用重力浓缩法进行污泥浓缩。各浓缩方法比较如表4.13所示表4.13各种浓缩方法的优特点比较浓缩方法优点缺点重力浓缩方法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污泥易腐化，散发臭气气浮浓缩法1浓缩效果好，出泥含水率低2占地面积小，只为重力法的1/103运行效果稳定，不受季节影响4产生臭气少5能去除油类1运行费用高于重力法，但低于离心法2操作管理要求高3电耗大4污泥贮存能力小离心浓缩法1浓缩效果好，工作效率高2占地面积小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6.8.4重力浓缩池设计计算50 间歇式重力污泥浓缩池是一种圆形水池，底部有污泥斗。间歇式重力污泥浓缩池在工作时，先将污泥充满浓缩池，经静置沉降及浓缩压密后，池内形成上清液区、沉降区和污泥区。然后，从侧面分层排出上清液，浓缩后的污泥从底部泥斗排出。间歇污泥浓缩池用于污泥量较小的系统，浓缩池一般不少于两个，一个用于工作，另一个进入污泥。6.8.5剩余污泥量计算（式4.25）Qmax==0.058m3/s式中：——剩余污泥量；Qmax——最大流量；C1——进水悬浮物质量浓度；C2——出水悬浮物质量浓度；T——排泥周期数，取1d；K2——安全系数，一般取1.5；P0——污泥含水率，96%~98%，取97%r——污泥密度，当P0>95%时，r=1000kg/m3n——所需池子数，n=1；带入数据得：=28m3/d（2）浓缩池尺寸根据水力负荷计算浓缩池表面积F′，取水力负荷为0.15kg/m2h，则表面积为：代入数据得：8m2浓缩池直径：代入数据得：D=3.2m50 （1）浓缩池工作部分高度：h1=式中：T——污泥浓缩时间，T=12h；——污泥量；代入数据得：h1==1.75m（4）取浓缩池超高取0.3m，缓冲层高取0.3m。圆锥顶部直径为2m，底部直径为0.6m，圆锥倾角为60°，池底坡度造成的深度约0.1m。则圆锥高度：代入数据得：（5）浓缩池总高度：代入数据得：H=1.75+0.3+0.3+0.1+1.21=3.66（6）浓缩后污泥流量：代入数据得：=9.4m3/d50 第七章高程计算7.1参数设计本设计污水处理厂经过个处理构筑物的水依靠重力流动，理由为：重力流动可以减少运行费用便于维护和管理。7.1.1污水流经各处理构筑物的水头损失需要计算的水头损失有：水流通过各处理构筑物的水头损失（包括从进池到出池的所有水头损失）；水流通过连接两构筑物的管渠，集配水井的水头损失，其中包含局部水头损失，和沿程水头损失两部分；水流流过计量设备的水头损失。设计方案是选择一条距离最长，水头损失最大的流程进行水力计算。并适当的留有余地，以保证在任何情况下，处理系统都可以正常运行。本设计水力计算以接纳处理后的污水水体的最高水位作为起点，逆污水处理厂流程向上倒推计算，以使处理后的污水在洪水季节也能自流排出，而且满足水泵要求的扬程较小，运行费用也较低。但同时考虑到构筑物俄挖土深度不宜过大，以免土建投资过大，增加施工的困难。还考虑到因维修等原因需将水池放空而在高程上提出的要求。7.1.2处理构筑物及构筑物间连接管渠水力计算处理构筑物及构筑物间连接管渠水力计算如表三：表三污水管渠水利计算表污水管渠水利计算表构筑物名称流量L／s管径mm1000iVm／s管长m沿程损失局部损失合计50 接触池32.40.250.080.33蓄水池至接触池32.42503.180.6740.0130.0180.108蓄水池32.40.040.0120.052SBR池至蓄水池1304502.150.8230.0070.0040.011SBR池32.40.150.090.024沉砂池至SBR池32.42503.180.676.50.0210.0040.025沉砂池32.40.050.0060.056泵站至沉砂池32.42503.180.67120.0390.0070.046水泵站32.41.50.551.323)由各构筑物和连接管的水头损失可得出各构筑物的高程，其高程见图纸2。50 第八章污水厂工程概预算8.1生产班次和人员安排污水处理厂规模约1700立方米每天，通常需要配备厂长1人，财务1人，人事行政仓管1人，工艺技术2人，班长1人，操作工4人，化验2人，电工1人，机修1人，共16人。8.2投资估算8.2.1直接费1土建计算钢筋混凝土结构，墙体宽度取250mm，底部取300mm。（1）平流式沉砂池a.钢筋混凝土体积2×(7.5×1.89×0.25×2+2.2×1.89×0.25×2+7.5×2.2×0.3+7.5×0.25×1.89)=35.32m3（2）SBR生化池a.钢筋混凝土体积2×(38×2.4×0.25×2+35×2.4×0.25×2+38×2.4×0.25×4+38×35×0.3)=1155.6m3b.挖方量计算2×38×35×2.1=5586m3（3）二沉池50 a.钢筋混凝土体积24×3.14×0.25×1.8×2=67.82m3b.挖方量计算2×(12×12×3.14×4.95)=4476.38m3（4）浓缩池a.钢筋混凝土体积11×3.14×0.25×2.2×2=37.99m3b.挖方量计算2×(5.5×5.5×3.14×2.94)=558.51m3（5）贮泥池a.钢筋混凝土体积2×(7.5×1.9×0.25×2+6×1.9×0.25×2+7.5×6×0.3)=52.65m3b.挖方量计算2×(7.5×6×3.1)=279m3综合以上数据：表四各构筑物土建面积平流式沉砂池SBR反应池浓缩池贮泥池合计（m3）砼35.321155.637.9952.651281.56挖方05586558.512796423.51钢筋混凝土按每立方300元计，挖方按每立方40元计，则：钢筋混凝土费用：1251.56×300=38.45万元挖方费用：6423.51×40=25.69万元（7）地面建筑为砖混结构，其造价按每平米300元计。表五建筑面积面积名称建筑面积（m2）名称建筑面积（m2）提升泵房150216污泥回流泵房4820050 污泥提升泵房4850污泥脱水车间80150加氯消毒间150180机修间100300综合楼450150食堂56100合计2428建筑面积费用：2428×300=72.84万元（8）土地费用：按每平方米1000元计，40000×1000=132.6万元（9）土建工程总费用：42.95+44.67+72.84+132.6=293.06.46万元2.1.2设备费用表6设备费用名称型号数量单位单价（万元）总价（万元）格栅除污机FH–6002台12污水提升泵100WL65-12-5.52台3.16.2扩散器YMB－2型40个0.052潜水搅拌机SM–7.512台1.518污泥提升泵50QW18-153台0.51.5浓缩池刮泥机NG22–35C2台816带式压滤机DYL–20002台100200管道及附件60合计276另外还要计算机修车间设备费和化验室设备费：估计：机修设备：8万元，化验设备：10万元所以，直接费=293.06+276+8+10=647.06万元8.2.2间接费间接费=直接费×30%=647.06×30%=194.12万元50 8.2.3第二部分费用第二部分费用=直接费用×10%=647.06×10%=64.71万元8.2.4工程预备费工程预备费=（第一部分费用+第二部分费用）×10%=（647.06+194.12+64.71）×10%=90.59万元8.2.5总投资总投资=第一部分费用+第二部分费用+工程预备=647.06+194.12+64.71+90.59=994.48万元50 致谢在整个大学学习期间，特别是在毕业设计选题、查询资料到最后提交，都自始自终得到指导教师的谆谆教诲和悉心指导，导师坦诚的学者风范，严谨忘我的治学态度，孜孜不倦的钻研精神，我将铭记终生。在此，谨向导师致以崇高的敬意并表示最衷心的感谢。其次还要感谢所有的指导老师，你们一丝不苟的作风，严谨求实的态度踏踏实实的精神，不仅授我们以文，而且教我们做人，虽历时几个月，却给以终生受益无穷之道。在此，我要向诸位老师深深地鞠上一躬。另外还要感谢和我一起做毕业设计的同学和朋友们，我们一起讨论，一起分析，一起研究。最后，向我的父母和家人表示诚挚的感谢，父母和家人的支持帮助我圆满完成了学业，他们的期望将激励我继续前进。50 参考文献[1]高廷耀主编．水污染控制工程(下册).北京：高等教育出版社，1989：145~146[2]肖雨堂，中国水资源与水工业的可持续发展，长江流域资源与环境，1998（1）：8~9[3]刘正美,周妙秋.关于城市中水回用中几个值得重视的问题[J].城市供水,2002，16(2):15～17[4]焦瑞虎，许振东.广东省污水处理厂适用工艺优化分析[J].广州环境科学，2005，20[5]陈秉钊，城市系统规划工程学[M].上海：同济大学出版社，1999:26~27[6]龙腾锐，郭劲松，党清平.临界距离优化城市污水系统研究[J].中国给排水，1998，14（2）:16~18[7]肖雨堂，中国水资源与水工业的可持续发展，长江流域资源与环境，1998（1）：36~37[8]颜春兰，小区中水回用及中水过滤消毒一体化设备的实验研究[D].重庆大学硕士学位论文，2005[9]房发俐，小区生活污水中水回用的研究2007，4~6[10]包晨雷中水回用的现状和发展趋势[J].上海建设科技，2004（2）：14~15[11]周彤，污水回用-解决城市缺水的有效途径建设科技，2002（1）：43~45[12]刘士永，污水回用的探讨石油化工环境保护1995（3）：32~34位论文，2004[13]李建国，住宅小区中水回用系统的研究2003，15~17[14]朱兆亮，生活小区水处理与中水回用实验研究，西安建筑科技大学硕士学0（1）：15~17[15]彭永臻.非稳定状态下活性污泥法处理系统最优控制的研究[J].中国给水排水,1989(1):14-20[16]朱静平,柴立民.氧化沟工艺技术的发展[J]四川环境,2004，23(4):57-60[17]张志刚,孟广明,刘志强,等.AB法污水处理工艺的特点及技术管理[J].青岛建筑工程学院学报,2003，24(3):57-60[18]陈汉辉,孙国胜.生物接触氧化法处理微污染源水的研究进展与应用[J].50 环境污染治理技术与设备,2000，1(3):55-60[19]庞煜,龙腾锐.污水处理工艺系统优化设计理论的研究与发展[J].环境污染治理技术与设备,2003，4(3):42-49[20]程晓如,魏娜.SBR工艺研究进展[J].工业水处理,2005，25(5):10-13[21]张统，候瑞琴，间歇式活性污泥法污水处理技术及工程实例[M]，化学工业出版社。[22]给水排水设计手册1-12册。50 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：　　　　　日　期：　　　　　指导教师签名：　　　　　日　　期：　　　　　使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：　　　　　日　期：　　　　　50 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　　　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日50 注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它50'