1、1 前言SBR 工藝早 在 20 世 紀初已 有應用 ，由于 人工 管理的 困難和 煩瑣未 于推 廣應用。此法集進水、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 進水，靜止沉淀 可以獲 得較高的沉淀效率 和較好 的水質(zhì)。由 SBR 發(fā)展演變的 又 有 CASS 和 CAST 等 工 藝 ， 在

2、除 磷 脫 氮 及 自 動 控 制 等 方 面 有 新 的 特點 。 但 是 ， SBR 工 藝 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 進全套 進口 設備。 由于一 池有多種功能， 相關(guān)設備不得已而閑置，曝氣頭的數(shù)量和鼓風機的能力必須稍大。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。SBR 工藝一般適 用于中 小規(guī)模 、土 地緊張 、具有 引進設 備條 件的場 合。我國自九十

3、年代中期開始，國家建設部屬市政設計研究院和上 海、北京、天津等市政設計研究院，開始了SBR工藝技術(shù)的研究和 應用，但大部分處于試驗研究和小型污水處理廠的應用階段。目前， 只有幾 座城 市污 水處 理 廠采 用SBR法工 藝處 理城 市混 合污 水 ，其處 理效果較好，如：昆明市日處理污水量15萬噸的第三污水處理廠， 其工藝 為SBR法ICEAS技術(shù) ，自投 產(chǎn) 以來 ， 運行正 常， 出水 水 質(zhì)穩(wěn) 定，達到了設計標準。天津 經(jīng) 濟技術(shù)開發(fā) 區(qū)污水 處理 廠所 采用 的DAT-IAT工 藝是 一種SBR法 的變形工藝和中 國目前最 大的SBR法 城市污 水處 理廠 。該 工 藝為方 案的 確定

4、 是根 據(jù) 天津 市政 工程 設計 研究 院和 開發(fā) 區(qū)、以 及 國內(nèi) 有關(guān)污 水處 理專 家共 同 完成 的，經(jīng) 過對 國內(nèi) 外污 水廠 的考 察并 充 分論 證 ，認 為SBR法DAT-IAT工 藝 能 夠 克 服 天 津 開發(fā) 區(qū) 工 業(yè) 廢 水 比 重 大 、 水質(zhì)水 量變 化幅 度大 的 水質(zhì) 特征 ，其處 理后 的水 質(zhì)能夠滿 足國 家 的排 放標準。2 概述2.1設 計任 務本設計方案的編制范圍是城市污水處理廠，日處理能力為3500 0m3,內(nèi)容包括設計計算說明書一份、污水處理廠工藝總平面圖1張、污水處理廠污水和污泥高程圖1張、主體構(gòu)筑物平剖面圖1張。2.2設 計依 據(jù)(1)中華

5、人民共和國環(huán)境保護法和水污染防治法(2)污水 綜合排放 標準GB89781996(3)城市污水處理及污染防治技術(shù)政策(4)室外排水設計規(guī)范(1997年版)GBJ14-87(5)地表水環(huán)境質(zhì)量標準GHZB1-1999(6)污水排入城市下水道水質(zhì)標準CJ3082-1999(7)城市污水處理工程項目建設標準建標200177號(8)污水 綜合排放 標準DB8978-1996(9)遼寧省污水與廢氣排放標準DB21-60-89(10)城市給水工程規(guī)劃規(guī)范GB50282-98(11)城市污水處理廠污水污泥排放標準CJ3025-93(12)城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設備設計標準CJJ31-892.3阜 新市

6、 概 況2.3.1城 市概況阜新市位于中國遼寧省的西北部，是一座新興的工業(yè)城市，遼寧 省的畜牧、油料、產(chǎn)糖基地和重點產(chǎn)糧地區(qū)，中 國重要的能源基地之 一，素有“煤電之城”之稱。阜新市總面積10362km/m2，轄阜新蒙 古族自治縣、彰 武縣和海州、太 平、新 邱、清河門、細河五個區(qū)。海 州區(qū)是全市政治、經(jīng) 濟和文化的中心。全市現(xiàn)有人口190萬人，其中 市區(qū)人口77萬人。阜新境內(nèi)有漢、蒙古、滿回、錫伯等24個民族。 少數(shù)民族人口有27萬人，其 中蒙古族居多，達20萬人，占全市總?cè)?口的11%。阜 新氣候?qū)儆诒睖貛Т箨懠撅L氣候區(qū)，四 季分明，雨熱同 季，光照充足。2.3.2廢水來源 及主要污染 物

7、城市污水來源主要包括家庭污水、工業(yè)廢水、礦業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)廢 水、畜 牧廢水、及 滲 入之 地下 水等。由 城市 排水 管網(wǎng) 匯集 并輸 送 到污 水處理廠進行處理。對 于收集后的城市污水，含 有家庭、工 業(yè)、排 泄 和其它來源排放的各種污染物。主 要包括有：固 體懸浮污染物、持久 有機污染物（POPs）、溶解鹽（TDS）、營養(yǎng)物（N, P）、病原菌、病毒、寄 生蟲等。工業(yè)污水主要來自啤酒廠、 化工廠以及其他 工廠，工業(yè)廢水包括 生產(chǎn)污水和冷卻水。這兩種廢水性質(zhì)截然不同。冷卻水要由工廠回收 循環(huán)使用，一般不應排入城市排水管網(wǎng)。生產(chǎn)污水首先應由工廠綜合 利 用 ，盡 量 減 少 排 出 量 。生 產(chǎn)

8、 污 水 中 含 有 損 害 管 道 、妨 礙城 市 污 水 處 理工藝以及影響處理后的污水和污泥利用的污染物，工廠應進行預處 理，水質(zhì)達到排放標準后再排入城市排水管網(wǎng)。城市污水的污染，一般經(jīng)歷三個歷史時期：病源污染期、 總體污 染期和新污染期。在 病源污染期，城市污水主要是生活污水。由 于污 水中含有病菌和病毒，污水排入水體后往往會傳染疾病。在總體污染 期 ，隨 著 工 業(yè) 的 發(fā) 展 和 人 口 的 集 中 ，城 市 污 水 量 及 所 含 的污 染 物 種 類 不斷增加。污水排入水體后，造成水體中懸浮物數(shù)量和生化需氧量越 來越高，水體缺氧，水 生生物滅絕。在 新污染期，由 于工業(yè)的高度發(fā)

9、 展 ，污 水 所 含 的 污 染 物 種 類更 加 復 雜 。工 業(yè) 廢 水 已 日 益 成 為 城 市 污 水 處理中的主要對象。2.4設 計規(guī) 模、 數(shù)據(jù) 及相關(guān)資 料2.4.1設計規(guī)模 及要求日 處 理 量 為3.5000m3/d進 水 水 質(zhì) ：BOD5150mg/l出 水 水 質(zhì) ：BOD530mg/lCODcr100mg/lSS30mg/l2.4.2氣 象資料氣溫：年平均氣溫8.7C,夏季最高氣溫37.5C,冬季最低氣溫-23.0C。主 導風 向： 西南最 大風 速：1.6m/s年 平 均 降 雨 量 ：457.1mm年 蒸發(fā) 量：1941.8mm無 霜 期 ：180天最 大凍

10、土深 度：1.4m2.4.3自 然地 理阜新 市位于 遼寧 省西 北部 , 東 與鐵 嶺毗 鄰, 西與 朝陽 接壤 , 南與 錦 州、 沈 陽為鄰 , 北與內(nèi)蒙 古 相望, 總 面 積10355km/m2。 地理 坐標 為東經(jīng)12010之間，北緯4141至4256之間，城市位于自東北 向西南傾斜的盆地中,南有醫(yī)巫閭山脈,北有小松嶺山。新義鐵路和 細河東西橫穿市區(qū)。阜新市海拔較高，地貌按其成因及形態(tài)組合分為平原、山地、丘陵三大類，其中平原較少，丘陵面積所占比重較大。市區(qū)是一個以盆地、丘陵為主體的地區(qū)，土壤較為貧瘠，天然植被殘存較少，現(xiàn)已被大片人工植被所代替。阜新市接近內(nèi)蒙古地區(qū)， 屬于大陸性氣候

11、， 其特點是： 春季干旱 多風， 夏季炎熱少雨，秋季冷涼早霜， 冬季嚴寒少雪。 最大風速為16.0m/s全年日照時間為2903.8h。CODcr300mg/lSS 200mg/l3 工藝流程方案的選擇污水處理工藝選擇正確與否直接關(guān)系到工程的投資、經(jīng)營成本，出水水 質(zhì)的達標，以及運行是否可靠。因此，選擇適當?shù)奈鬯幚砉に囀俏鬯幚?工程的關(guān)鍵。3.1工 藝流 程方 案選 擇原則城市污水處理廠的工藝選擇一般應遵循三條原則：(1)技術(shù)合理。應正確處理技術(shù)的先進性和成熟性的辨證關(guān)系。一方面，應當重 視工藝 所具 備的 技術(shù) 指標的 先進 性，同 時必 須充 分考 慮適 合中 國 的國 情和工程的性質(zhì)。

12、城 市污水處理工程不同于一般點源治 理項目，它 作 為城市基礎設施工程，具有規(guī)模大、投資高的特點，且是百年大計， 必須確 保百 分之 百的 成 功。工藝 的 選擇 更注 重成 熟性 和可 靠性 ，因此， 我們強調(diào)技術(shù)的合理，而 不簡單提倡技術(shù)先進。必須把技術(shù)的風險降 到最小程度。(2)經(jīng) 濟節(jié) 能。節(jié)省工程投資是城市污水處理廠建設的重要前提。合 理確定處理 標 準 ，選 擇 簡 捷 緊湊 的 處 理 工 藝 ，盡 可 能 地 減 少 占 地 ，力 求 降 低 地 基 處理和土建造價。同 時，必 須充分考慮節(jié)省電耗和藥耗，把運行費用 減至最低。對于我國現(xiàn)有的經(jīng)濟承受能力來說，這一點尤為重要。(3

13、)易于管理。城市污水處理是我國的新興行業(yè)，專業(yè)人才 相對缺乏。在工藝選 擇過程 中 ，必 須 充分考慮 到我 國現(xiàn) 有的 運 行管 理水 平，盡 可能 做 到設 備簡單，維護方便，適當采用可靠實用的自動化技術(shù)。應 特別注重工 藝本身對水質(zhì)變化的適應性及處理出水的穩(wěn)定性。任何一種工藝總是有利有敝，關(guān)鍵在于適用性如何。在工程實踐 中 ，應 該 具 體 情 況 具體 分 析 ，因 地 制 宜 ，綜 合 比 較 ，取 長 補 短 ，作 出 較為優(yōu)化的選擇。3.2城 市污 水處 理廠 工藝方案 比較 及 選擇3.2.1工藝流程 確定的原則工藝流程在達標條件下，采用成熟可靠的工藝，技術(shù)先進且運行穩(wěn)定。2布

14、置合理，投資省，占地少，處理成本低。3盡 量 降 低 能 耗 ，充 分 考 慮 給 水 ，污 泥 的 資 源 化 ，且 能 夠 綜 合 利用。4盡量選用先進，高效設備，提高自動化水平，設置必要的監(jiān)控 設備。3.2.2污水處理 工藝流程的 確定污水處理工藝的選擇正確與否直接關(guān)系到工程的投資， 經(jīng)營成 本，出水水質(zhì)的達標，以及運行是否可靠。因此，選擇適當?shù)奈鬯?理工藝是污水處理工程的關(guān)鍵。3.2.3污水二級 處理工藝的 比較方案一與方案二主要差別在有否使用沉砂池和曝氣池（方案一：普通活性污泥法，方案二：沉砂+SBR法）所采用的類型。平流沉砂池 的作用是處理格柵沒能處理掉的細小的懸浮物，減小后續(xù)處

15、理構(gòu)筑物 的負荷，同時提高處理效果。另外，SBR反應池采用一個池子完成多 道工序，不僅提高了處理效率，而且其體積小，無須設置大規(guī)模的污 泥回流系統(tǒng)和二次沉淀池，減小了施工量。324 本設計工藝流程的確定整個路線由預處理+生化處理工藝組成。主要設備選用高效，運 行穩(wěn)定操作維護容易的設備，以提高廢水的處理效果，降低處理費用， 使廢水處理后達到排放標準的要求。預處理包括格柵+平流沉砂池主要是去除90%以上的SS和50%左右的COD以減輕生化處理的負荷。廢水生化處理采用SBR活性污泥法處理工藝，不僅處理效果好， 而且不用設置二次沉淀池和大規(guī)模污泥回流系統(tǒng)，節(jié)省資金。其流程見圖3.1o脫水間干污泥外運圖

16、 3-1 流程圖4 主體構(gòu)筑物的設計4.1 粗格柵提升泵房平流沉砂池細格柵接觸池剩余污泥濃縮池溢流水圖 4-1 格柵示意圖格柵作為污水處理中的預處理方法，應用廣泛，可以有效去除污 水中的較大懸浮物，保護后續(xù)處理設備穩(wěn)定運行及提升泵的運轉(zhuǎn)。1由于城市污水中含有大量較大的懸浮物，為此首先選用格柵作為去除 較大懸浮物的手段，以保護提升泵的運轉(zhuǎn)。Q= 35000m3/d = 0.405m3/s = 1458 m3/h0 11Kz= 2.7/ Q= 1.395Qmax= KzQ=1.3950.405 0.565m3/s(1)柵條的間隙數(shù)(n)設柵前水深h=0.6m，過柵流速v=0.9m/s，柵條間隙b=

17、50mm，格柵傾 角a=60 :Qmaxsin0.565- sin 60n16.24(4-1)bhv0.050.9 0.6圓整取17個刪條數(shù)為18柵槽寬度(B)取扁鋼，柵條寬度S=10mmB S n 1 bn 0.0118 1 180.051.07m(4-2)進水渠道漸寬部分長度(L)其漸寬部分展開角1=20進水渠寬 BiQmax05650.94m(4-3)hv 2hvB B11.07 0.94刪前擴大段 li10.177m(4-4)2ta n12 ta n20柵槽與出水渠連接處的漸窄部分長度(2)l120.1770.088m(4-5)2 2通過格柵的水頭損失(h1)設柵條斷面為銳邊矩形斷面,

18、刪條形狀系數(shù)1.83，增大系數(shù)S4323v40.01空0.92(4-6)sink 1.83 -sin 600.024mb2g0.052 9.81柵槽總寬度(H)設柵前渠道超高h2=0.3mH h h1h20.22 0.3 0.60.922m(4-7)柵槽總長度(L)(4-8)(8)每日柵渣量(W)在格柵間隙50mm的情況下，設柵渣量為0.02m3/1000m3污水所以采用機械清渣選用BLQ-1500型格柵清污機，其技術(shù)參數(shù)為：格柵外型寬1500mm，柵 條有效間隙15100mm，安 裝角度6090。，齒 耙額定 載荷100kg/m，適用井深412m，升降電機功率1.5kW，翻耙電機 功率1.5

19、2.2kW，由江蘇一環(huán)集團公司生產(chǎn)。K=3h2hL 110.5-1.0 l3tan 600.1770.50.3 0.6tan 601.0 0.088 2.2886400QmaxW11000Kz86400 0.565 0.021000 1.3950.70m3/d 0.2m3/d(4-9)4.2 泵房選用500WL2490-9型潛水排污泵，其技術(shù)參數(shù)為：流量2490m3/h，揚程9m，轉(zhuǎn)速490r/min，軸 功率76.3kW，配用功率1kW10, 效率80%，重量2800kg，由揚州市亞太特種水泵廠生產(chǎn)。4.3 細格柵柵條的間隙數(shù)(n)采用兩組細格柵，設柵前水h=0.6m，過柵流速v=0.9m/

20、s，柵條間隙b = 10mm，格柵傾角=60QmaxUs in nbhv0.565“sin 6081.20.01 0.9 0.6圓整取82刪條數(shù)為83柵槽寬度(B)取扁鋼，柵條寬度S=0.010mB S n 1 bn0.0182 182 0.011.63m格柵分兩組并聯(lián)運行0.815 m進水渠道漸寬部分長度(11)其漸寬部分展開角a1=20,刪前流速v 0.5m/sB1B10.47m2柵槽與出水渠連接處的漸窄部分長度(l2)進水渠寬 B1Qmax2hv0.5652 0.6 0.50.94m刪前擴大段 l1B B12ta n10.815 0.472 tan 200.48ml丄0.482 20.2

21、4m通過格柵的水頭損失(h1)設柵條斷面為銳邊矩形斷面柵槽后寬度（H）設柵前渠道超高h2=0.3mH h h1h20.196 0.3 0.6 1.096m柵槽總長度(L)（8）每日柵渣量（W）所以采用機械清渣。選用HG-1000型回轉(zhuǎn)式格柵除污機，其技術(shù)參數(shù)為：耙齒間隙10mm，耙齒節(jié)距100mm，電機功率1.5kW，耙齒線速度2m/min，柵 寬1000mm，設備總寬1180mm，安裝角度60。，排渣口高度800mm， 由杭州行氧環(huán)保成套設備有限公司生產(chǎn)4.4 曝氣沉砂池沉砂池的作用使從廢水中分離密度較大的無機顆粒。常用的有 平流式沉砂池和曝氣沉砂池。平流式沉砂池由入流渠、出流渠、閘板、 水

22、流部分及沉砂斗組成。它具有阻截無機顆粒效果好、工作穩(wěn)定、構(gòu) 造簡單和排砂方便等優(yōu)點。設計計算設計參數(shù)1最大設計流量時的流速v 0.3m/s2最大設計流量時的流行時間t 40s3池子格數(shù)n 24池子每格寬b 2m5清除沉砂的時間間隔T 2dhi440.92S3v2,0.01 3sink 1.83sin 600.196mb2g0.012 9.81li0.5h2htan 600.3 0.61.0 I30.480.51.00.242.74mtan 60在格柵間隙10mm的情況下，設柵渣量為0.1m3/1000m3污水86400QmaxW11000Kz86400 0.565 0.101000 1.395

23、3.50m3/d 0.2m3/d6城市污水沉砂量X 30m3/l06m3污水7沉砂斗斗底寬印0.7m8沉砂斗斗高h30.7m9超高h,0.3m曝氣沉砂池計算示意圖見圖4-2。1 (1 /1rjab圖42曝氣沉砂池計算圖a平面圖b橫剖面圖6砂 斗 上 口2ha0a1tg6030.7 1.51.732(4-15)沉砂斗容積V。2 2(2 a 2aa12a1)0.76(221.52 1.520.72 0.7 )0.88m3(4-16)計算過程長度（I）vt 0.3 40 12(4-10)水流斷面面積(A).Qmax0.633. _ _Amax1.06v 2 0.3(4-11)池子總寬（B ）nb 2

24、 2 4(4-12)有效水深（h2）m2m2(4-13)沉砂斗所需容積（V）VQmaxT 86400V6Kz10633 2 30 864002.4461.34 10m3(4-14)每個沉砂斗容積Vo設每個分格有2個砂斗2.44門3v00.61 m302 2沉砂斗各部分尺寸設斗壁與水平向砂斗（4-17）池子總高（H ）h,h2h30.3 0.265 0.788 1.353m4.5 水解酸化池排水管三布水官 -圖 4-3 水解酸化池示意圖考慮到廢水中有機物含量較高，直接通過SBR池難以達到要求去除的效果， 而水解酸化池具有改善污水可生化性的特點，能使廢水中的大分子、難降解的有 機物轉(zhuǎn)變?yōu)橐捉到獾男?/p>

25、分子有機物，同時也可去除廢水中的部分有機物并減少最 終排放的剩余污泥量，所以廢水在進入SBR池前先通過水解酸化池。設計參數(shù)：水力停留時間HRT:2.54.5h,取2.5h反應器高度H:46m,取4.4m反應器的升流速度V:0.51.8m/h4.5.1 反應器的體積Vl 2a 0.212 2 1.5 0.24.4m沉砂室高度（h3）采用重力排砂，設計池底坡度為0.02,坡h3h30.02120.70.02 4.40.788V KzQHRT 1.3935000242.550683 21J4.5.2 水解池的有效截面積S水解池分為五格，每格面積：S11525230.4m23 23取單池寬10m，則單

26、格池長24m。水解酸化池的五格為聯(lián)體建造， 并在每兩 格間設計有一道隔墻。4.5.3 水解池上升流速核算Q VH 4 4V1.76 ( m / h )符合要求3 24S HRT S HRT 2.5式中：V上升流速，m/hH反應器高度，mHRT水力停留時間，h4.5.4 BOD 去除效率根據(jù)相關(guān)資料確定，去除率為25%7 5 0 - 7 5 02 5 %563(mg/L)3 254.5.5 COD 去除效率根據(jù)相關(guān)資料確定，去除率為30%1 0 0 0 - 1 0 0 030% = 700(mg/L)3 264.5.6 SS 去除效率根據(jù)相關(guān)資料確定，去除率為70%5 0 0 - 5 0 070

27、%=150(mg/L)3 274.5.7 產(chǎn)泥量WV 50684.41152考慮到有效截面積太大不利于布水,mi3 22同時考慮到設備檢修，池體清洗，擬將W QS0E 0.15 35000 1.2 30%1890kg . d3 28式中：一產(chǎn)泥系數(shù)So進水COD濃度，kg/m3ECOD去除效率取污泥含水率99.2%,則W237(m3/h)3 2910001 99.2%4.5.8 配水方式采用穿孔管布水器，配水支管出水口距池底200mm,位于服務面積的中心, 出水管孔徑為20mm。4.5.9 出水收集出水采用鋼板矩形堰。4.5.10 排泥系統(tǒng)采用靜壓排泥裝置，沿距形池縱向多點排泥，排泥點設在污泥

28、區(qū)中上部。污泥排放采用定時排泥，每日12次。另外，由于反應池底部可能回積累顆 粒物質(zhì)和小砂礫，需要在水解池底部設排泥管5。4.6 SBR 池圖 4-3 SBR 工藝流程圖4.6.1工藝介紹SBR是序批式間歇活性污泥法的簡稱。隨著工業(yè)和自動化控制技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是監(jiān)控技術(shù)自動化 程度及污水處理廠自動化管理要求的提高。SBR法在工業(yè)廢水處理中 得到了廣泛的應用。曝氣或不曝氣 曝氣靜止曝氣 排水排泥 污泥活化序批式間歇活性污泥工藝由按一定時間順序間歇操作運行的反 應器組成。所謂間歇，有 兩種含義：一 是運行操作在空間上是按序排 列 、間 歇 的 ，由 于 污 水 大 都 是 連 續(xù) 排 放 ，且

29、 流 量 波 動 很 大 ，這 時SBR反應器應至少為兩個，污水 連續(xù)按順序進入每個池，是 空間上的間歇。 二 是SBR反 應 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 器在 處理 廢水 時 的操 作過程，包 括進水期、反 應期、沉 淀期、排 水排泥期、閑置期五個階 段 。這 種 操 作 周 期 是周 而 復 始 進 行 的 ，以 達 到 不 斷 進 行 污 水 處 理 的 目 的。對 于單 個的SBR反應器 來說 ，不 存在 空間 上的 控制 要求 ， 只存 在時間上的有效控制和變換，

30、即達到多種功能的要求，非常靈活。461.1 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 水 水 質(zhì) 水 量 波 動 適 應 性 好 。4.6.1.2 SBR工藝 的操作過程：(1)進 水 期進水期是反應池接納污水的過程。由于充水開始是上個周期的閑 置期，所 以此時反應器中剩有高濃度的 活性污泥混合液 ，這也就相當 于活性污泥法中污泥回流作用。SBR工藝間歇進水，即在每個運行周期之初在一個較短時間內(nèi)將 污水投入反應器，待污水到達一定位置停止進水后進行下一步操作。 因此， 充水 期的

31、SBR池 相當 于一 個變 容反應器 ?；?合液 基質(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工藝由 于投入時間短，量大，易造成污染物積累，應控制進水時間。SBR充水過程，不僅水位提高，而且進行著重要的生化反應。 充水期間可進行曝氣、 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)。(2)反 應 期進水期后或充滿水后，進行曝氣或攪拌達到處理的目的(去除BOD、 除N、P等)。在反應階段，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，反應器相應地形成厭氧缺氧好氧的交替過程。反應 階段 值得 一提 的是

32、，雖 然SBR反 應器 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器裝置。SBR反應 器的濃度階梯是按時間序列變化的，而不是傳統(tǒng)的活性污泥法按空間 變化控制，不同批污泥不混合。能提高處理效率，抗沖擊負荷，防 止 污泥膨脹。(3)沉 淀期相當于傳統(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。(4)排 水期活性污泥大部分為下周期回流使用， 過剩污泥進

33、行排放， 一般 這部分污泥僅占總污泥的30%左右， 污水排出， 進入下道工序。(5)閑置期作用是通 過攪拌 、曝 氣或靜止使其中微生物恢 復其 活性， 并起 反硝化作用而進行脫水。4.6.2設 計計算設計參 數(shù)： 進水BOD5=150mg/L周期數(shù)取3次/天X取3000mg/L反 應 器 水 深5.0m安全高 度0.7m排水時間TD取2h設反應器個數(shù)N=4Ls取0.3污泥容積負荷Nv0.3kgBOD5/(m3d)污泥體 積指數(shù)SVI =70水深H=5m污泥產(chǎn)率Y=0.55污泥齡c30d(4-18)2沉淀時間(TS)T 20C41 741 7Vmax7.4 10 t X07.4 1020 300

34、0.1.8(4-19)15.010.721.8(4-20)3周期數(shù)的確定(n)1個周期所需時間4進水時間(TF)內(nèi)源代謝系數(shù)Kd0.055進水TKN =45污泥含氮率12.4%進水BOD5150mg/l揮發(fā)性污泥VSS=150mg/l出水BOD520mg/l1曝氣時間(TA)TA24S。Lsmx24 1500.3 2 3000=2hm/hH (1/m)Vmax人 TATsTD2 2 26h取8h(4-21)n24243Tc8(4-23)(4-24)(4-25)較核周期進水量和有效容積(4-26)(4-27)均符合要求單座反應池尺寸(4-28)取反應器寬度B=14m則反應器長度LI25(4-29

35、)7反應池的設計運行水位TFTcN(4-22)反應器容積（V）周期進水量Q0QT24N5520U 460024 4m3反應器面積V 6900H 4 5345m2反應池有效容積n Q0S0Nv10006900m3反應池最小水量VminSVIMLSS106彰00069001061449m31 周期進水量 Qop 1SVI MLSSV106170 300010669005451m32有效容積VQ。Vmin460014496049m3水汕頂HHVL（鮎，溢流水位）HWL（高蜂水位）1MWL （基準水位）L?。ㄅ潘Y(jié)束時水位）hj污泥界面hihilh,11排水結(jié)束時水位 LWL1 2 1h 52.31.

36、2 2m(4-30)基準水位 MWL1h254.17m1.2 (4-31)高峰水位 HWLh35m警報溢流水位 HHWLh45 0.55.5m污泥界面hsh|0.52.3 0.51.8m8需氧量AOR1去除BOD5需氧量Di5. 污泥處理5.1設 計 說 明濃 縮 的 目 的 是 降 低 污 泥 的 含 水 率 ，減 少 污 泥 體 積 ，以 利 于 后 續(xù) 處理與利用。選 擇污泥濃縮方法時，除考慮方法本身特點外，還 應考慮 污泥本身性質(zhì)、來源和最終處置方法等。常用的方法及其特點如下： 重力濃縮法優(yōu)點：貯泥能力強，動力消耗小，運行費用低，操作簡便。缺 點 ：占 地 面 積 大 ，濃 縮 效 果

37、 差 ，濃 縮 后 污 泥 含 水 率 高 ，易 發(fā) 酵產(chǎn)生臭氣。適 用 范 圍 ：用 于 濃 縮 初 沉 池 污 泥 ，初 沉 污 泥 和 剩 余 活 性 污 泥 的 混合污泥。氣浮濃縮法優(yōu) 點： 占地 面積 小，濃縮 效 果好 。缺點：動力消耗、操作要求高。適 用 范 圍 ：濃 縮 過 程 中 易 發(fā) 生 污 泥 膨 脹 、易 發(fā) 酵 的 活 性 污 泥 和 生物膜法污泥。離 心 濃縮 法優(yōu) 點 ：占 地 面 積 很 小 ，處 理 能 力 大 ，濃 縮 后 污 泥 含 水 率 低 ，全 封閉，無臭氣發(fā)生。缺點：專用離心機價格高，操作管理要求高。適 用 范 圍 ：用 于 難 以 濃 縮 的

38、活 性 污 泥 ，和 場 地 小 衛(wèi) 生 要 求 高 、濃 縮后污泥含水率很低的場合。綜合考慮各種因素后，決定選用重力濃縮法。5.2污 泥處 理系 統(tǒng)設 計計算5.2.1污泥濃縮 池污泥系統(tǒng)處理工藝流程圖根據(jù) 各種條件 選擇污泥 工藝流 程見 圖5.1污泥量Q55223m3/h(按一小時計)24污泥的濃縮(采用重力濃縮池)濃縮池總面積A，(5-1)Q污泥量m3/hC進入濃縮池的污泥固體密度kg/m它與含水率P%的關(guān)系為(5-2)G固體通量kg/m3.d。對于剩余污泥G=3060，對于初沉污泥G=80120102A 552100 99.1124.2m240單池面積AA Ann濃縮池數(shù)n 2取2個

39、所以A=62.1m濃縮池直徑D濃縮池工作部分高度h1圖 5-1 污泥工藝流程100 P10 kg/m所以D 9 mT設計濃縮時間T 12h，一般為16h左右濃縮池有效水深HH A h2故H 3 0.3 3.3mh2緩沖層高度一般為0.3m濃縮池總高度H總h-ih2h3h3超咼取0.3m故H總3 0.3 0.33.6m(8)濃縮后污泥體積Q 1 P 5521 99.5%V11921 F21 97%(5-4)R,P2分別為進泥和濃縮后污泥含水率，對于剩余活性污泥P 99.5%,巳97%(9) 澄清液量V2Q V1552 92460m3(10) 濃縮后污泥有效容積V。V1923V0- t 8 15.

40、4m324n2(5-5)其中t排泥間隔取8h(11) 設計污泥斗容積Vh1TQ.24A(5-3)16 55224 124.22.96m取3m1)取斗壁與水平面傾角為55,污泥斗高度hs1.4m , a0.8mh5ri- Gtan60 tan (5-6)V-r1r2r2220.821.7 0.8 1.728.19m3332)設計污泥斗以上圓錐體部分污泥容積V hd22V-R Rr1r13(5-7)其中hdi R r10.1 4.7 1.70.3m(5-8)即V034.724.7 1.7 1.7210.4m33(5-9)VV10.4 8.19 18.59m3V符合要求(12)濃縮池總高度H總h1h

41、2h3h4h53 0.3 0.3 0.3 1.4 5.3m污泥濃縮池構(gòu)造見圖5-2。5.2.2 污泥脫水間設計污泥濃縮后，其含水率為97%，呈流動狀，體積很大，因此還需要進行污泥脫水。濃縮池后的污泥量為1840m3/d。擬選用DY2000型帶式壓濾機2臺。ir1A ?.1.40.8 1.7m圖 5-2 污泥濃縮池構(gòu)造6 污水廠平面布置及高程布置6.1污 水處 理廠 平面 布置6.1.1布 置原則(1)污 水 處 理 廠 構(gòu) 筑 物 及 輔 助 構(gòu) 筑 物 的 布 置 應 緊 湊 ， 節(jié) 約 用 地 和便于管理。1池 形 的 選 擇 應 考 慮 減 少 占 地 ，利 于 構(gòu) 筑 物 及 輔 助

42、構(gòu) 筑 物 之間 的協(xié)調(diào)；2構(gòu)筑物及輔助構(gòu)筑物單體數(shù)量除按計算要求確定外，亦 應利 于相互間的協(xié)調(diào)和總圖的協(xié)調(diào)；3構(gòu) 筑 物 及 輔 助 構(gòu) 筑 物 的 布 置 除 按 工 藝 流 程 和 進 出 水 方 向 順捷布置外，還應考慮與外界交通、氣象、人居環(huán)境和發(fā)展規(guī)劃的協(xié)調(diào)， 做好功能劃分和局部利用。(2)構(gòu) 筑物及輔助構(gòu)筑物之 間的間距應 按交通、管道 敷設 、基礎 施工和運行管理需要考慮。(3)管 線布置盡量沿道路與 構(gòu)筑物及輔 助構(gòu)筑物平行 布置 ，便于 施工與檢修。(4)做 好建筑、道路、綠地 與工藝構(gòu)筑 物的協(xié)調(diào)，做 到即 使生產(chǎn) 運行安全方便，又使廠區(qū)環(huán)境美觀，向外界展現(xiàn)優(yōu)美的形象。

43、(5)具 體做好以 下布置。1污泥濃縮池應與辦公區(qū)或廠前區(qū)分離；2配 電 應 靠 近 引 入 點 或 耗 電 量 大 的 構(gòu) 筑 物 及 輔 助 構(gòu) 筑 物 ，并 便 于 管理；3重力流管線應盡量避免迂回曲折。6.1.2平面布置 特點平面布置特點有：布置緊湊，構(gòu) 筑物及輔助構(gòu)筑物占地面積比 例 大 于40%。重 點 突 出 ，運 行 及 重 點 區(qū) 域 放 置 合 理 。美 化 環(huán) 境 ，集 水 井，污泥濃縮池設于廠后部。6.2污 水處 理廠 高程 布置6.2.1布 置原則(1)盡可能利用地形坡度，使污水按處理流程在構(gòu)筑物之間能自 流，盡量減少提升次數(shù)和水泵所需揚程。(2)協(xié)調(diào)好廠區(qū)平面布置與

44、各單體埋深，以免工程投資增大、施 工困難和污水多次提升。(3)注意污水流程和污泥流程的配合，盡量減少提升高度。(4)協(xié)調(diào)好單體構(gòu)造設計與各構(gòu)筑物埋深，便于正常排放，又利 檢修排空。6.2.2高程布置 任務1確定泵房，構(gòu)筑物及連接管道標高；2確定各構(gòu)筑物內(nèi)液面標高。原則：1保證污水在各構(gòu)筑物之間順利自流；2需算各構(gòu)筑物之間的水頭損失；3按最大水流，最大損失計算623 高程計算(1)各構(gòu)筑物的損失各構(gòu)筑物的損失見下表表 6-3 各構(gòu)筑物水頭損失表構(gòu)筑物名稱序號水頭損失(m)粗格柵60.15污水提升泵房50.20細格柵40.25沉砂池30.30水解池SBR 池20.70各段管路的水頭損失各段管路的水

45、頭損失見表6表 6-4 管路水頭損失計算表局部水沿程水流量管徑流速管段管長(m)1000i頭頭(m3/h)(mm)(m/s)損失(m)損失(m)1 21656500155.2613.22.260.253.452 3828.0400135.381.091.800.300.803 4849.640022.211.51.820.0360.2654 516565003.7413.22.260.0450.0395 616565002.0813.22.260.0350.022則總損失為Hhi=0.25+3.45+0.35+0.30+0.80+0.70 4+0.036+0.265+0.3+0.045+0.0

46、39+0.25+0.035 +0.022+0.20+0.15=9.29m由于水 頭損 失小 于所 選 污水 提升 泵的 揚程 ，所以 所選 的污 水提 升 泵滿 足要求。7 勞動定員及經(jīng)濟分析7.1 勞動定員(1)生產(chǎn)產(chǎn)組織污水處理廠隸屬于公用事業(yè)部門，生產(chǎn)受市環(huán)保部門監(jiān)督，根據(jù)國家 城鎮(zhèn)污水廠和附屬設備設計標準CJJ13989。結(jié)合該廠具體情況， 設立如下機構(gòu)及人員：生產(chǎn)機構(gòu)，管理科室，技術(shù)人員，生產(chǎn)工人。(2)人員編制根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模、工藝要求及設備的自動化程度，污水處理廠定員163人，詳見下表表 7-1 人員編制表部門崗位生產(chǎn)班次編制/人宀口 疋員污水處理設施2938污泥處理設施2618生產(chǎn)

47、部門發(fā)電設施2520控制室3624化驗室3915技術(shù)行政管理12424輔助生產(chǎn)及勤雜人員12424總計163(3)人員培訓為了使本廠建成后能穩(wěn)定、高效運行，專業(yè)技術(shù)人員和技術(shù)工人應在 國內(nèi)和本廠工藝類似且運行管理好的城鎮(zhèn)污水處理廠進行培訓。工程總投資工程總投資為40000萬元，則每立方米污水投資為：40000000 55200 724.6元7.2 運行費用(1)電費污水處理廠日耗電8471kwh，電費按0.8元/(kwh)計算，則電費為8471 0.8 6776.8元/天 。(2)人 工費污水廠定員163人，人均工資收入按800元/月計算， 則每天支 出費 用為：163 800 30 4346

48、.7元/天(3)折 舊費4000 90% 4.81% 365 1044744元/天(4)維 修費按折舊費的10%計算，則維修費為4744 10% 474.4元/天(5)運 行 費 運行費用包括電費、人工費、折舊費及維修費，則運行費用合計16341.9元/天 。8 安全措施8.1抗 震該地區(qū)地震度為VI度，因此污水處理廠設計 按照VI度設 防， 本工程的建、構(gòu)筑物均按照建筑抗震設計規(guī)范的有關(guān)規(guī)定進行。8.2抗 洪污水處理廠內(nèi)設有相應的廠區(qū)雨水排放系統(tǒng)及雨水泵站。8.3防 暑采用如 下 的防 暑措 施：在 生產(chǎn) 廠房 采取 自然 通風 或機 械通 風 換氣 措施，在綜合 樓（化驗室、辦公室等）設置

49、空調(diào)系統(tǒng)。8.4合 理利 用風 向設 計 中 將 綜 合 樓 、食 堂 等 建 筑 物 避 開 廠 區(qū) 的 下 風 向 ，以 避 免 由 于 風帶來的不良影響。8.5減 振降 噪鼓風機在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生噪音過大，除選用低噪音型的鼓風機 外，還用隔音罩將鼓風機罩起來。強振設備與管道采用柔性連接方式，防止振動造成的傷害。 通過平面布置來將噪音降到最低。根據(jù)聲傳播的方向性，建筑 物的屏 蔽作 用和 綠化 植 物的 吸收 等因 素進 行布 置，減 少噪 音的 不良影 響。8.6防 火防 爆在生產(chǎn)廠區(qū)，裝置以及建筑物的布置均留有足夠的防火安全距 離，道路設計滿足消防車對通道的要求。在廠區(qū)設置相應的移動式滅

50、火器，設置消防給水網(wǎng)及室內(nèi)外消 防栓。污泥處理系統(tǒng)的設備及管道均設有跨接和靜電接地裝置。8.7防 氯泄 露儲氯間應建在夏季的下風向，制定合理的規(guī)章制度和使用的注 意事項。9 結(jié)論本次設計中，根據(jù)設計要求及設計條件，在指導老師的指導下 查閱了 大量 的相 關(guān)資 料 ，結(jié)合 國內(nèi) 現(xiàn)有 的水 處理 工藝 及已 有的 技 術(shù)水 平提出水處理方案:SBR工藝水處理方案。首先提出幾個可行方案，然后從方案的技術(shù)及經(jīng)濟等進行比較， 選擇最 優(yōu)的 方案 為本 次 設計 中所 選的 水處 理工 藝。結(jié) 合當 地水 的 性質(zhì) 和處理水的性質(zhì)，根 據(jù)要求達到的處理效果，選擇相對應的處理構(gòu)筑 物和停留時間機管道長度，算出各構(gòu)筑物和管道的尺寸。根 據(jù) 環(huán) 境 因 素 布 設 整 個 處 理 系 統(tǒng) ，在 這 基 礎 上 可 求 得 相 應 的 處