污水处理课程设计

污水处理课程设计

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目录

设计说明书···················································································································· 3

第一章 方案比选·········································································································· 5 1、1工艺处理原则································································································ 5 1、2方案预选········································································································ 5 1、3污水处理工艺选择························································································ 8

第二章构筑物的选择与计算······················································································ 10 2、1 格栅的选择与计算····················································································· 10 2、2 调节池的选择与计算················································································· 12 2、3 气浮池的选择与计算················································································· 13 2、4 厌氧UASB 的选择与计算 ········································································ 15 2、5预曝沉淀池·································································································· 16 2、6 SBR的计算 ································································································· 17 2、7 污泥量的计算····························································································· 19 2、8 构筑物统计································································································· 20

第三章 构筑物高程计算···························································································· 22 3、1 各构筑物间的水头损失：········································································· 22 3、2 各构筑物间的水头损失计算表：····························································· 22

第四章 总图布置······································································································ 24 4、1平面布置······································································································ 24 4、2高程布置······································································································ 24 结 论······················································································································ 26

设计说明书

1. 设计题目

西安某淀粉厂废水处理工程课程设计

2. 设计目的

通过课程设计进一步消化和巩固《排水工程》（下）所学内容，使学生的基本理论、基本知识、基本技能得到一次综合性训练，巩固和深化对所学知识的理解和应用。

通过课程设计，使学生能够更好的掌握工业废水处理的各种方法和构筑物的设计计算。

3. 设计任务和内容

3.1 设计任务

1、根据水质、水量、地区条件、施工条件和一些污水处理厂运转情况选定处理方案和确定处理工艺流程。

2、通过对比选定具体的构筑物。

3、拟定各种构筑物的设计流量及工艺参数。

4、计算的构筑物的有关尺寸，数目。（设计时要考虑到构筑物及其构造、施工上的可能性。

5、根据各构筑物的确切尺寸，确定个构筑物在平面布置上的确切位置，结合附属构筑物、厂区道路、绿化，最后完成平面图布置。

6、根据平面布置，计算确定各个主要构筑物水面及管线的高程。最后完成工艺高程图布置。

7、写出设计说明书。

3.2设计要求

基本要求：完成设计说明书一份，工艺扩初设计图纸两张（1#），其中污水处理厂平面布置图一张，污水和污泥处理工艺高程布置图一张。

4. 设计背景及处理要求

4.1 设计背景

4.1.1 气象条件：

厂区年平均温度13.1C ——13.4C ，。年极端最高气温35至41.8℃；极端最低-16至-20℃。年平均降水636mm ，最大冻土深度45cm 。最大积雪深度22cm. 冬季主导风向为西北风，夏季主导风向为南风。

4.1.2 地质地震：

该厂区为温陷性黄土地区，地震烈度8度。

4.1.3设计水量与水质：

最大设计水量125 m /h设计平均水量：Q=100m/h，时变化系数K=1.21，每日生产时间为24h.

设计进水水质：PH:4.3—6.3， BOD5:4000mg/L,COD：6000——13000mg/L，SS ： 1100 mg/L,

0水温32——40C.

4.2 出水水质 3300

出厂水质达到DB61—224—2006渭河水系（陕西段）污水综合排放标准（执行一级标准即生化需氧量(B0D5)：20 ；化学需氧量(COD)：80）和GB8978—1996污水综合排放标准一级标准要求。（执行一级标准即PH:6~9；色度：50；SS ：10；生化需氧量(BOD5) ：20，化学需氧量(COD)：100）。

综上所述，得之出水水质为：

PH:6~9

色度：50

SS：10

生化需氧量(BOD5) ：25

化学需氧量(COD)：80

5. 设计依据

《污水综合排放标准》

《渭河水系(陕西段) 污水综合排放标准》

《室外排水设计规范》

《城市污水处理工程项目建设标准》

《排水工程》

《给水排水设计手册》 GB8978-2002） DB61—224—2006 GBJ50014-2006） 2001年修订版） 第一、五、十一册 （ （ （（第四版）教材（下册）

第一章 方案比选

1、1工艺处理原则

为了同时达到污水处理厂高效稳定运行和基建投资省、运行费用低的目的，依据下列原则进行了污水处理工艺方案选择。

（1）技术成熟，处理效果稳定，保证出水水质达到排放标准；

（2）投资低，运行费用省，以尽可能少的投入取得尽可能高的效益；

（3）选定工艺的技术设备先进、可靠，一致性好；

1、2方案预选

1、2、1备选方案如下：

氧化沟

严格地说，氧化沟不属于专门的生物除磷脱氮工艺。但是随着氧化沟技术的发展，它早已超出原先的实践范围，出现了一系列除磷脱氮技术与氧化沟技术相结合的污水处理工艺流程。按照运行方式，氧化沟可以分为连续工作式、交替工作式和半交替工作式。连续工作式氧化沟，如帕斯韦尔氧化沟、卡鲁塞尔氧化沟。奥贝尔氧化沟在我国应用比较多，这些氧化沟通过设置适当的缺氧段、厌氧段、好氧段都能取得较好的除磷脱氮效果。连续工作式氧化沟又可分为合建式和分建式。交替工作式氧化沟一般采用合建式，多采用转刷曝气，不设二沉池和污泥回流设施。交替工作式氧化沟又可分为单沟式、双沟式和三沟式，交替式氧化沟兼有连续式氧化沟和SBR 工艺的一些特点，可以根据水量水质的变化调节转刷的开停，既可以节约能源，又可以实现最佳的除磷脱氮效果。

氧化沟具有以下特点：

(1)工艺流程简单，运行管理方便。氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池。有些类型氧化沟还可以和二沉池合建，省去污泥回流系统。

(2)运行稳定，处理效果好。氧化沟的BOD 平均处理水平可达到95%左右。

(3)能承受水量、水质的冲击负荷，对浓度较高的工业废水有较强的适应能力。这主要是由于氧化沟水力停留时间长、泥龄长和循环稀释水量大。

(4)污泥量少、性质稳定。由于氧化沟泥龄长。一般为20～30 d ，污泥在沟内已好氧稳定，所以污泥产量少从而管理简单，运行费用低。

(5)可以除磷脱氮。可以通过氧化沟中曝气机的开关，创造好氧、缺氧环境达到除磷脱氮目的，脱氮效率一般＞80%。但要达到较高的除磷效果则需要采取另外措施。

A 2/O

A 2/O处理工艺是Anaerobic －Anoxic －Oxic 的英文缩写，它是厌氧－缺氧－好氧生物脱氮除磷工艺的简称，A 2/O工艺是在厌氧－好氧除磷工艺的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能。

A 2/O工艺的特点：

(1)：厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类的微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷功能；

(2)：在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其它工艺。

(3)：在厌氧-缺氧-好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI 一般小于100，不会发生污泥膨胀。

(4)：污泥中含磷量高，一般为2.5%以上。

SBR

SBR 是一种间歇式的活性泥泥系统，其基本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雨水运行模式，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，不需要污泥回流设备，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，目前自动控制已相当成熟、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)有很好的除磷脱氮效果。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。

(5)SBR工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。

厌氧生物滤池

厌氧生物滤池是填装滤料的厌氧反应器。厌氧微生物以生物膜的形态生长在滤料表面，废水淹没地通过滤料，在生物膜的吸附作用和微生物的新陈代谢作用以及滤料的截留作用下，废水中有机污染物被去除。

性能特点：

(1)生物滤池的处理效果非常好，在任何季节都能满足各地最严格的环保要求。

(2)厌氧生物滤池适宜于处理有机废水的处理，但进水悬浮物SS 不宜大于200。

(3)生物量浓度高，因此，有机负荷率较高。

(4)生物滤池缓冲容量大，能自动调节浓度高峰使微生物始终正常工作，耐冲击负荷的能力强。

(5)勿需污泥回流。

(6)生物滤池的池体采用组装式，便于运输和安装；在增加处理容量时只需添加组件，易于实施；也便于气源分散条件下的分别处理。

(7)此类过滤形式的生物滤池能耗非常低，在运行半年之后滤池的压力损失也只有500Pa 左右。

厌氧生物处理的其他设备-厌氧接触法

厌氧生物接触法是在普通污泥消化池的基础上，并受活性污泥系统的启示而开发的。 性能特点：

(1) 厌氧反应器后设沉淀池，污泥进行回流，使厌氧反应器内维持较高的污泥浓度，

大大降低水力停留时间。

(2) 对有污泥回流回流系统来说，提高了混合液的微生物浓度，同时，减少出水微生

物浓度。

(3) 厌氧接触法的问题有：厌氧反应器排除混合液中含大量气泡，在沉淀池中易上浮

并被带走，进入沉淀池的污泥仍有产甲烷菌活动，并产生沼气，污泥上翻，因此

固液分离不佳，SS ，BOD,COD 指标升高，徐后续采取方案来降低。

厌氧生物处理的其他设备-升流式厌氧污泥床（UASB ）

升流式厌氧污泥床在构造上的特点是集生物反应和沉淀于一体，是一种结构紧凑的厌氧反应器。

性能特点：

(1) 污泥床内生物量多，折合浓度可达20~30g/L；

(2) 污泥负荷率高，水力停留时间短，所需溶池大大缩小。

(3) 设备简单，运行方便，无需设沉淀池和污泥回流装置，不需充填填料，造价低，

易于管理，不存在堵塞问题。

(4) 进水中悬浮物需要适当控制，不宜过高，一般控制在100mg/l以下；

(5) 污泥床内有短流现象，影响处理能力；

(6) 对水质和负荷突然变化较敏感，耐冲击力稍差

方案分析：按《城市污水处理和污染防治技术政策》要求推荐， 10-20万t/d污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR 、AB 法等工艺，小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。对脱氮除磷有要求的城市，应采用二级强化处理，如A 2 /O工艺，A/O工艺，SBR 及其改良工艺，氧化沟工艺，以及水解好氧工艺，生物滤池工艺等。由于该设计中的污水属于生活污水对脱氮除磷有要求故选取二级强化处理可供选取的工艺：氧化沟工艺，SBR 及其改良工艺等。

分析所需处理的污水水质：原水有机污染物浓度高，BOD 和COD 均比较高，有机负荷率高，水量变化大（工业生产所决定），投资费用不应该很大（厂内污水处理）

好氧选择SBR 。

1、3污水处理工艺选择

1、3、1 污水处理流程选择

根据该地区污水水质特征，污水处理工程没有脱氮除磷的特殊要求，主要的去除目的

是BOD 5，COD Cr 和SS ，本设计采用厌氧生物滤池加好氧处理，曝气池选择见上文。

备注：

①：因淀粉厂固体颗粒物少，故格栅选择细格栅，机械除渣。断面采用矩形（刚度大）。 ②：调节池中加搅拌，调节池之后加泵调升至气浮池。

③：因USAB 要求适宜SS 小于100mg/L，故USAB 前加气浮池用来降低SS 。

④：沉淀池设一个。

⑤：沉淀池之后检测，若达不到出水水质要求，污水回流至气浮池（因为出水水质要求SS 为10，要求比较高，故回流至气浮池而不是USAB ）。

⑥：调节池设在地下，气浮池设在地下，USAB 反应器设在半地下（升流式，下部进水），曝气池和沉淀池均设在地下。

⑦：曝气池选用完全混合式。 1、3、2污泥处理流程选择

污泥生物处理过程中将产生大量的生物污泥，有机物含量较高且不稳定，易腐化，并含有寄生虫卵，若不妥善处理和处置，将造成二次污染。

污泥处理要求如下：

⑴减少有机物，使污泥稳定化；

⑵减少污泥体积，降低污泥后续处置费用；

⑶减少污泥中有毒物质；

⑷利用污泥中有用物质，化害为利；

常用污泥处理的工艺流程 ：

（1）：生污泥→浓缩→消化→机械脱水→最终处置

（2）：生污泥→浓缩→机械脱水→最终处置

（3）：生污泥→浓缩→消化→机械脱水→干燥焚烧→最终处置

（4）：生污泥→浓缩→自然干化→堆肥→农田

由于该工艺处理污水中污泥较少，不稳定，且污水中BOD 及COD 较高，不易采用农田处置方式，干燥焚烧方式没有必要，因此综合比较各处理工艺选用（生污泥→重力浓缩机械脱水→最终处置）如下图。其中污泥浓缩，机械脱水污泥含水率能达到80%以下。

备注：

①：设重力浓缩池是因为污泥量少，含水率太高。

②：因为污泥量少，所以贮泥池中污泥不必每天清理进入厌氧消化池，时间可推延至15-20D/次。

③：在浓缩池后，由于含水率还是很高，故进行机械脱水，然后泥饼外运。

第二章 构筑物的选择与计算

2、1 格栅的选择与计算

2.1.1 格栅的选择

格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常进行。被截留的物质称为栅渣。栅渣的含水率约为70%~80%，容重约为kg/m3。

设计中格栅的选择主要是决定栅条断面、栅条间隙、栅渣清除方式等。

格栅断面有圆形、矩形、正方形、半圆形等。圆形水力条件好，但刚度差，故一般多采用矩形断面。格栅按照栅条形式分为直棒式格栅、弧形格栅、辐流式格栅、转筒式格栅、活动格栅等；按照格栅栅条间距分为粗格栅和细格栅（1.5～10mm ）；按照格栅除渣方式分

为人工除渣格栅和机械除渣格栅，目前，污水处理厂大多都采用机械格栅。

因淀粉厂固体颗粒物少，本设计选择细格栅，机械除渣。断面采用矩形（刚度大）。

2.1.2格栅的计算

a. 格栅的设计，应符合下列要求：

经初步核算每日栅渣量W=除渣。

我国过栅流速一般采用0.6-1.0m/s。此次设计采用0.8m/s。

格栅倾角一般采用45°-75°。机械清除国内一般采用60°~70°，人工清渣一般采用30°~45°本设计采用60°。

格栅前渠道内水流速度一般取0.4-0.9 m/s。本设计取0.8 m/s。 b. 设计参数：

设计流量：Qmax=125 m3/h=3000 m3/d=0.0347 m3/s. 过栅流速:v1=0.80m/s; 栅条宽度:s=0.01m; 格栅间隙:e=10mm; 栅前水深h=0.3m 格栅倾角:α=60°;

单位栅渣量W 1=0.1m栅渣/10m 污水

表2-1 预计处理效果

3

33

Q max W 1*86400

=0.248m 3/d ＞0.2 m3/d。所以采用机械

K 总*1000

计算：

（1）格栅的间隙数（n ） n =

Q sin 0. 0347⨯60︒

= = 13.45 取n =14

e h ν0. 01⨯0. 3⨯0. 8

（2） 栅槽有效宽度(B)

B = s (n – 1) + en = 0.01 (14 - 1) + 0.01⨯14 = 0.27m （3） 进水渠道渐宽部分长度

设进水渠道内的流速为0.8m/s，进水渠道宽取B 1=0.15m，渐宽部分展开角α=200 L 1 =

B -B 10. 27-0. 15

= = 0.165m 0

2⨯tg 202tg α1

（4） 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 L 2 = L1/2 = 0.082m

（5） 过栅水头损失：取k=3,β=2.42,ν=0.6m/s

0. 013(0. 6) 2s 3ν2

h 1=kβ() ) ⨯⨯sin 60︒=0.12m sin α=3⨯2. 42⨯(

0. 012⨯9. 8e 2g

（6） 栅槽总高度H

栅前槽高 H 1 = h + h2 = 0.3 + 0.3 = 0.6m

栅后槽高 H = h + h1 + h2 = 0.3 + 0.12 + 0.3 = 0.0.72m （7） 栅槽总长度(L) L = L1 + L2 + 0.5 + 1.0 +

44

H 1

= 0.165 + 0.082 + 0.5 + 1.0 + 0.6/1.732 = 2.10m 0

tg 60

2、2 调节池的选择与计算

2.2.1 调节池的选择

从工业企业和居民区排出的废水，其水质和水量都是随时间变化的，工业废水的变化幅度一般比城市污水大。调节池在此工艺中主要用来调节水量和水质，保证后续处理构筑物或设备的正常运行。

采用普通水质调节池，原因是采用管道输运废水，流程问题忽略，没有周期性冲击负荷。 调节池搅拌采用水泵强制循环搅拌。 调节池加石灰以调节PH 。 原因：

水泵强制循环搅拌的特点：简单易行，动力消耗多。 空气搅拌的特点：搅拌效果好，运行费用高。

机械搅拌的特点：搅拌效果好，但设备常年浸于水中，易腐蚀，运行费用也高。 综合考虑企业污水量小，负荷低，经济的原因，选择水泵强制循环搅拌。 因污水量小，单设泵站不经济，故调节池后加潜水泵，以提升水位。

2.2.2 调节池的计算

参数选择：停留时间：T=6h

设计水量：Ｑ=1600m3/d=66.7m3/h=0.019m3/s 计算： （1） 池子尺寸

池有效容积：V=QT=125×6=800m3

取池总高H=3.0m，其中超高0.5m ，有效水深h=2.5m 则池面积：A=V/h=800/3=200m2 池长取L=18m，池宽取B=15m 池子总尺寸为：L×B×H=18m×15m×4m （2）进水系统

进水起端两侧设进水堰，堰长为池长的1/2。

2、3 气浮池的选择与计算

2.3.1气浮池的选择

气浮法是固液分离或者液液分离的一种技术。

根据废水水质、处理成都及其他情况，目前开发了很多种气浮池。应用比较广泛的有平流式气浮池和竖流式气浮池。目前用的最广泛的是平流式气浮池。废水从池下部进入气浮接触区，保障气泡与废水有一定的接触时间，废水经隔板进入气浮分离区进行分离后，从池底集水管排出。浮在水面的浮渣用刮渣设备刮入集渣槽，优点是：池深浅，造价低，构造简单，管理方便。缺点:分离区容积利用率不高。

由于废水的固体悬浮物含量很高, 且含有大量的蛋白，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。该气浮池采用部分回流的平流式气浮池，并采用压力溶气法。

2.3.1气浮池的计算

设计参数：

A ：气浮池的有效水深：，一般取2.0~2.5m,长宽比一般为1:1~1:1.5，表面负荷率一般取5~10m/(m.h) ，水力停留时间一般为10~20min。

B ：接触区下端水流上升速度，一般取20mm/s，上端为5~10mm/s，水力停留时间不小于2min 。隔板角度一般为60°。

C ：分离区水流向下流速：1~3mm/s。 D ：浮渣机械刮除，行车速度不大于5m/min。

E ：溶气罐过流密度取150m 3/(h²m 2), 溶气罐压力取2.5kgf/cm2，气浮池分离室停留时

3

2

间为16min

水质情况：

预计处理效果

计算：

① 气浮所需的释气量：

Q g = QR 'αe ϕ = 125³10%³40³1.2 = 600L/h

αe ——选定容器压力下的释气量，根据试验数据为40ml/L

2所需空压机额定气量： ○

Q g =ϕ'

'

Qg 600

=1. 3⨯=0. 013m 3/min

60⨯100060⨯1000

3加压溶气所需水量： ○

Q p = Q*R’=12.5m3/h

4气浮池接触尺寸：接触室上升流速νc =20mm/s，则接触室平面面积 ○ A c =

Q +Q p

νc

=

125+12. 5

=1. 91m 2

20⨯0. 001⨯3600

接触室宽度选用b c =0.50m，则接触室长度(气浮池宽度) B=

A c 1. 91==3. 82m b c 0. 5

接触室出口的堰上流速ν1选取20mm/s，则堰上水位H 2=bc =0.5m○5 6气浮池分离尺寸：气浮池分离室流速νs =2mm/s，则分离室平面面积 ○ A s =

Q +Q p

νs

=

125+12. 5

=19. 1m 2

2⨯0. 001⨯3600

分离室长度 L s =As /B=19.1/3.82=5m

7气浮池水深 H=νs t=2³10-3³16³60=1.92m ○

8气浮池的容积 W=(Ac +As )H=(1.91+19.1)³1.92=40.34m3 ○

2、4 厌氧UASB 的选择与计算

2.4.1厌氧UASB 的选择

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。 2.4.2厌氧UASB 的计算

（1）参数选取：容积负荷（N V ）：6kgCOD/(m3. d)

污泥产率：0.1kgMLSS/kgCOD 产气率：0.5m 3/kgCOD

（2）设计水质

预计处理效果

（3）设计水量：Q=125m3/h

反应器容积计算 UASB 的有效容积：V 有效

QS 0125⨯24⨯8100⨯10-3

===4050m 3 N V 6. 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[m3/(m2. h)] 水力表面积：A=Q/q=125/0.26=480.8m2

有效水深：h=V/A=4050/480.8=8.42m 取h=9m 采用６座相同的UASB 反应器

A 1=A/6=480.8/6=80.1m2

直径：D =

4A 1

π

=

4⨯80. 1

=10. 10m ，取D=11m

3. 14

横断面积：A 2=

121

πD =⨯3. 14⨯112=94. 99m 2 44

125

=0. 22

实际表面水力负荷：q 1=Q/A =（4）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9.0m 。

（5）排泥量计算

产泥量为：7800×0.85×0.1×3000×10-3=1989kgMLSS/d

每日产泥量1989kgMLSS/d，每个UASB 日产泥量331.5kgMLSS/d, 各池排泥管选钢管DN150，六池合用排泥管选DN200mm 排泥管，每天排泥一次。

2、5预曝沉淀池

2、5、1 设计参数

（1）设计水量：2Q=6000m3/d=250m3/h =0.07m3/s （2）设计水质：

预计处理效果

（3） 预曝沉淀池，曝气时间30min ，沉淀时间2h ，沉淀池表面负荷0.7～1.0m 3/(m2. h) ，曝气量为0.2m 3/m3污水。 3、设计计算

（1） 有效容积计算

曝气区：V 1=250³0.5=125 m3

沉淀区：V 2=250³2.0=500 m3

（2） 工艺构造设计计算

曝气区平面尺寸为12m ³3m ³4.0m ，池高4m ，其中超高0.5m ，水深3.5m ，总容积为172m 。曝气区设进水配槽，尺寸12m ³0.3m ³1.0m ，其深度1.0m （含超高）。

沉淀区平面尺寸为12m ³12m ³4.0m ，池总高6.0m ，其中沉淀有效水深2.0m ，沉淀区总容积576 m3，沉淀池负荷为250/(12³12³2.0)=0.873/(m2. h) ，满足要求。

沉淀池总深度：H=h1+h2+h3+h4+h5，其中，超高h 1=0.4m，沉淀区高度h 2=2.0m，隙高度h 3=0.2m，缓冲层高度h 4=0.4m，污泥区高度h 5=3.0m，则H=6.0m。 （3） 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.

3

V =

Q (C 1-C 2) 6000(56. 93-28. 5)

==8. 5m 3/d

1000(1-P 0) 1000⨯(1-0. 98) ⨯1000

2、6 SBR的计算

2.6.1设计说明

经UASB 处理后的废水,COD 含量仍然很高, 要达到排放标准, 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，本设计采用6个SBR 反应池，每个池子的运行周期为6h 。

SBR 是序列间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process ）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。在运行方式和反应过程上有别于传统的活性污泥法，它集进水、厌氧、好氧、沉淀于一池, 无污泥回流系统，以灵活地变换运行方式以适应不同类型废水的处理要求。SBR 工艺采用间歇运行方式, 污水间歇进入处理系统, 间歇排出。一般来说, 它的一个运行周期包括5个阶段：

第1 阶段, 进水期( Fill)。污水在该时段内连续进入处理池, 直到达到最高运行液位, 并且借助于池底泵的搅动, 使废水和池中活性污泥充分混合。此时活性污泥中菌胶团(由细菌、藻类、原生动物、后生动物等组成) 将对废水中的有机物产生吸附作用,COD 和BOD 为最大值。

第2 阶段, 反应期(React )。进水达到设定的液位后, 开始曝气, 采用推流曝气或完全混合曝气方式, 使废水中的有机物与池中的微生物充分吸收氧气, 水中的溶解氧(DO) 达到最大值,COD 不断降低。

第3 阶段, 静置期(Settle)。既不曝气也不搅拌, 反应池处于静沉状态, 进行高效的泥水分离。COD 降为最小值, 随着水中的溶解氧不断降低, 厌氧反应也在进行。

第4 阶段, 排水期(Decant)。上清液由滗水器排出。

第5 阶段, 闲置期( Idle ) 。性污泥中微生物充分休息, 恢复活性, 为了保证污泥的活性, 防止出现污泥老化现象, 还须定期排出剩余污泥, 为新鲜污泥提供足够的空间生长繁殖。

预计处理效果

设计水量： 2Q=6000m3/d=250m3/h =0.07m3/s 2.6.2设计计算 （１）确定参数

① 污泥负荷率：N S 取值为0.10kgBOD 5/(kg MLSS. 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100 ③ 反应周期数：SBR 周期数采用T=6h，反应器1d 内周期数：n=24/6=4 ④ 周期内的时间分配 反应池数N=6 进水时间：T/N=6/6=1h 反应时间：3.0h 静沉时间：1.0h 排水时间：0.5h ⑤ 周期进水量：Q 0=

QT 6000⨯6

==250m 3 24N 24⨯6

（２）反应池有效容积：V 1=

nQ 0S 04⨯250⨯114

==380m 3 XN S 3000⨯0. 10

（３）反应池最小水量：Ｖmin=Ｖ1-Ｑ0=380－250=130m3 （４）反应池中污泥体积

V x =

SVI ⋅MLSS ⋅V 1100⨯3000⨯3803==114m 66

1010

Ｖmin ＞Ｖx ，符合要求。 （4）确定单座反应池的尺寸

SBR 的有效水深取5m ，超高0.5m ，则SBR 总高为5.5m SBR 的面积为：380/5=76m

设SBR 的长宽比为2:1，则SBR 的池宽为6m ，池长为12m SBR 反应池最低水位为：130/(6³12)=1.8m SBR 反应池的污泥高度为：114/(6³12)=1.21m

可见，SBR 最低水位与污泥泥位之间的距离为：1.8-1.21=0.59m，大于0.5m 的缓冲层，符合要求。 （5）空气管计算

假设空气管路水头损失为0.15m ，管路富余压头为0.1m ，即100mmH 2O ，SX-1型空气扩散器压力损失为200 mmH 2O ，则曝气系统总压力损失为h=0.15+0.1+0.20=0.45 mmH 2O 。

鼓风机房出来的空气供气干管，在相邻两SBR 池的隔墙上设两根供气支管，为两SBR

2

供气。在每根支管上设5条配气竖管，为SBR 池配气。 （ 6）污泥产量计算

根据淀粉厂废水性质，选取a=0.83,b=0.05,V=4V 1则污泥产量为：

△X=aQSr-bVXv=aQSr-bQSr/N S =(a-b/ NS )QSr

=(0.83-0.05/0.1)³6000³(114-6)/1000 =213.8kg/d=0.2138t/d

2、7 污泥量的计算

淀粉工业废水处理过程产生的污泥来自以下几部分： （１）UASB 反应器，Q 1=99.45m/d，含水率98% （２）SBR 反应器，Q 2=8.5m/d，含水率98%

（3）SBR 反应器，Q 3=21.38m/d，含水率99% 总污泥量：Q=Q1+Q2+Q3=129.33m/d １、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集泥井，通过对集泥井的最高水位的控制来达到自流排泥，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=6h，设计总泥量Q=130 m/d

采用圆形池子，池子的有效体积为：V=QT=130³6/24=32.5m 池子有效深度取3m ，则池面积为：A=V/3=10.8m 则集泥井的直径：D =则实际面积A=12.56m2

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-4.0m ，最高泥位-1.0m 。 （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 b =100m3/h，H b =15.0m，电机功率11kW ，出口直径150，重量280kg 。

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2.0m 。污泥泵吸水管和出水管压力损失有3.0m 。

则污泥泵所需扬程为：H h =6.0+2.0+3.0=11.0m。 ２、污泥重力浓缩池

2

3

3

333

3

4A

π

=

4⨯10. 8

=3. 70m 取D=4m

3. 14

参数选取：固体负荷（固体通量）M 取30 kg/(m3. d) ；浓缩时间取T=24h；设计污泥量Q=125 m/d，浓缩后污泥含水率96%

污泥后的污泥体积：V 1=V0³(C0/C)=130³[(1-98%)/(1-96%)]=65m/d 根据要求，浓缩池的设计横断面面积应满足：A ≥QC/M， 式中 Q ─入流污泥量, m 3/d; M ─固体通量,Kg/(m3²d);

C ─入流固体深度(kg/m).

入流固体深度（Ｃ）的计算如下：C = W 1=Q1³1000(1-98%)=1989kg/d W2=Q2³1000(1-99%)=168.48kg/d

那么，QC=W1+W2+W3=2157.48kg/d=89.90Kg/h，C=2157/215.75=10kg/m 池子尺寸

浓缩池的横断面面积：A=QC/M=2157.48/30=71.92m 设计两座正方形污泥浓缩池，则每座边长为：B=6m,取B=6m （１） 高度计算

停留时间，取T=24h，则有效容积：V=QT=215.75m

有效高度：h 2=V/A=215.75/71.92=3m，取h 2=3m，超高h 1=0.5m，缓冲层高h 3=0.5m 污泥斗下锥边长0.7m, 高度3m ，则池壁高：H 1=h1+h2+h3=4m，总高度：H=7m ３、污泥脱水间

(1) 污泥产量 ：经浓缩池浓缩后含水P=96%的污泥共65.5m 3/d。

（2）污泥脱水机：选用带式压滤机，其型号为DYQ-2000。处理能力为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1.1kw ，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4.8m ³3.0m ³2.5m ，重6120kg 。 污泥脱水间尺寸：12.0m ³9.0m ³5.0m 。

32

3

3

3

3

W 1+W 2+W 3+W 4Q 1+Q 2+Q 3+Q 4

2、8 构筑物统计

各构筑物统计见下表

构筑物统计

第三章 构筑物高程计算

3、1 各构筑物间的水头损失：

1、 格栅到调节池的局部水头损失：

沿线设有1个闸阀，进口和出口，局部阻力系数分别为0.06，1.0，1.0，流速v=0.70m/s。

h =∑

0. 72u 2

=（0.06+1.0+1.0）³=0.05m ε

2⨯9. 812g

1、 气浮池到UASB 池的局部水头损失：

沿线设有3个闸阀，进口和出口，3个90º弯头. 3个丁字管，局部阻力系数分别为0.06，1.0，1.0，1.05，1.05

h =∑

0. 72u 2

=（3³0.06+1.0+1.0+3³1.05+3³1.05）³=0.21m ε

2⨯9. 812g

3、UASB 池到预曝沉淀池的局部水头损失：

沿线设有4个闸阀，进口和出口，3个90º弯头. 3个丁字管，局部阻力系数分别为

0.06，1.0，1.0，1.05，1.05 h =

∑

0. 692u 2

=（4³0.06+1.0+1.0+3³1.05+3³1.05）³=0.21m ε

2⨯9. 812g

4、预曝沉淀池到SBR 池的局部水头损失：

沿线设有3个闸阀，进口和出口，1个90º弯头. 2个丁字管，局部阻力系数分别为0.06，1.0，1.0，1.05，1.05

h =∑

0. 692u 2

=（3³0.06+1.0+1.0+1.05+2³1.05）³=0.13m ε

2⨯9. 812g

3、2 各构筑物间的水头损失计算表：

水处理构筑物高程计算表

第四章 总图布置

4.1 平面布置

4.1.1 总平面布置原则

布置原则：

①．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； ②．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）。

③．构（建）筑物之间的间距应满足交通、管道（渠）敷设、施工和运行管理等方面的

要求。

④．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。

⑤．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。

4.1.2 总平面布置结果见图

气浮-UASB-SBR 方案总平面布置见附图1。

4.2 高程布置

4.2.1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。

2、协调好高程布置与平面布置的关系，做到既减少占地，又利于污水、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。

4.2.2 高程布置结果

淀粉废水经提升泵一次提升后自流经过调节池、气浮池，在由二次污水提升泵提升至

UASB 反应器，然后自流到SBR ，最后经SBR 池处理后直接排入城市污水管网。气浮-UASB-SBR

方案高程布置图见附图2。

结 论

综上所述，采用气浮-UASB-SBR 工艺合理，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时，我们可以看到在此工程中气浮-UASB-SBR 工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。