20000m3/d城鎮(zhèn)生活污水處理工藝設(shè)計摘要：本文根據(jù)任務(wù)說明書，查詢相關(guān)資料后發(fā)現(xiàn)城鎮(zhèn)生活污水中含有大量致病微生物和有害物質(zhì)。但經(jīng)過一級二級處理后可達到排放標(biāo)準(zhǔn)，三級處理甚至可以達到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。在此說明書中，對比了很多中水處理方法工藝，像氧化溝法，A2/O法，SBR等。經(jīng)過綜合考慮污水日流量、場地費用、凈化效果等因素，發(fā)現(xiàn)SBR是最適合本設(shè)計的，SBR占地面積小，成本低，且工藝嫻熟，這種經(jīng)濟又有效的特點，是我選擇它的重要原因。本說明書結(jié)尾時引入了整體工藝的水力結(jié)構(gòu)計算過程，然后對各構(gòu)筑物進行具體的水力計算。最后將SBR等構(gòu)筑物進行搭配。借鑒《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-2002排放一級B標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計。主要污染指標(biāo)有BOD5、CODCr、SS、氨氮、TP、TN等，BOD5含量為每升318.3毫克，CODCr為492.8mg/L，每升水中固體懸浮物可達173.4mg/L。去除率分別可以達到93.72%、87.83%和88.47%?？梢赃_到標(biāo)準(zhǔn)安全排放。關(guān)鍵詞：SBR；GB18918-2002Processdesignof20000m3/durbandomesticsewagetreatmentAbstract:inthispaper,accordingtothemissionstatement,afterqueryingtherelevantinformation,itisfoundthattherearealotofpathogenicmicroorganismsandharmfulsubstancesinurbandomesticsewage.However,thedischargestandardcanbereachedafterprimaryandsecondarytreatment,andeventhedrinkingwaterstandardcanbereachedaftertertiarytreatment.Inthisspecification,variouswatertreatmentprocessesarecompared,mainlyincludingoxidationditchmethod,A2/Omethod,sequencingbatchactivatedsludgemethod(SBR),adsorptionbiodegradationmethod,biofilmmethodandaerationbiofiltrationtechnology.Aftercomprehensiveconsiderationofdailysewageflow,sitecost,purificationeffectandotherfactors,itisfoundthatSBRisthemostsuitableforthisdesign.SBRoccupiesasmallarea,haslowcost,andisskilledintechnology,whichisaneconomicandeffectivefeature,whichisanimportantreasonformetochooseit.Attheendofthisspecification,thehydraulicstructurecalculationprocessoftheoverallprocessisintroduced,andthenthespecifichydrauliccalculationiscarriedoutforeachstructure.Finally,SBRandotherstructureswillbematched.ThedesigniscarriedoutinaccordancewithGB18918-2002dischargeclassIBstandardofdischargestandardforpollutantsofurbanpollutiontreatmentplant.ThemainpollutionindexesareBOD5,CODCr,SS,ammonianitrogen,TP,TN,etc.thecontentofBOD5is318.3mg/L,CODcris492.8mg/L,andthesolidsuspensioninthewatercanreach173.4mg/L.Theremovalrateswere93.72%,87.83%and88.47%respectively.Itcanmeetthestandardofsafedischarge.Keywords:SBR;GB18918-2002目錄4912_WPSOffice_Level1第一章緒論 111948_WPSOffice_Level21.1研究的目的和意義 12892_WPSOffice_Level21.2國內(nèi)城鎮(zhèn)生活污水處理的現(xiàn)狀 12892_WPSOffice_Level21.3城鎮(zhèn)生活污水處理技術(shù)的研究進展 12892_WPSOffice_Level21.4處理工藝比較 13683_WPSOffice_Level31.4.1氧化溝法 11967_WPSOffice_Level31.4.2A2/O 227588_WPSOffice_Level31.4.3序批式活性污泥法（SBR） 31967_WPSOffice_Level31.4.4吸附生物降解法 21967_WPSOffice_Level31.4.5生物膜法 21967_WPSOffice_Level31.4.6曝氣生物過濾技術(shù) 227741_WPSOffice_Level21.5工藝選擇及流程選擇 74836_WPSOffice_Level1第二章城鎮(zhèn)生活污水處理構(gòu)筑物設(shè)計與計算 826622_WPSOffice_Level22.1工程概況 89367_WPSOffice_Level22.2污水處理程度計算 922025_WPSOffice_Level22.3格柵的設(shè)計與計算 924991_WPSOffice_Level32.3.1中格柵設(shè)計 924991_WPSOffice_Level32.3.2細格柵設(shè)計 922025_WPSOffice_Level22.4污水泵房的設(shè)計與計算 922025_WPSOffice_Level22.5平流式沉砂池的設(shè)計與計算 922025_WPSOffice_Level22.6SBR設(shè)計計算 924991_WPSOffice_Level32.6.1SBR反應(yīng)池尺寸 924991_WPSOffice_Level32.6.2潷水器 924991_WPSOffice_Level32.6.3鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng) 922025_WPSOffice_Level22.7接觸消毒池 924991_WPSOffice_Level32.7.1設(shè)計參數(shù) 924991_WPSOffice_Level32.7.2設(shè)計以及計算 913390_WPSOffice_Level1第三章污泥處理構(gòu)筑物設(shè)計與計算 3223857_WPSOffice_Level23.1污泥泵房 3323857_WPSOffice_Level23.2重力濃縮池的設(shè)計計算 3315371_WPSOffice_Level33.2.1設(shè)計參數(shù) 3314482_WPSOffice_Level33.2.2設(shè)計計算 3416368_WPSOffice_Level23.3污泥脫水間 356764_WPSOffice_Level33.3.1設(shè)計參數(shù) 3517580_WPSOffice_Level33.3.2設(shè)計計算 369465_WPSOffice_Level1第四章平面布置與高程布置 373455_WPSOffice_Level24.1平面布置 3718519_WPSOffice_Level34.1.1平面布置的基本理論 3718559_WPSOffice_Level24.2高程布置 3719496_WPSOffice_Level34.2.1高程布置原則 3712860_WPSOffice_Level34.2.2水頭損失計算 3729829_WPSOffice_Level1第五章成本估算 4020112_WPSOffice_Level25.1主要建筑物及設(shè)備費用 405431_WPSOffice_Level25.2管理費用 4121709_WPSOffice_Level1第六章總結(jié)與討論 4321709_WPSOffice_Level1參考文獻 451020_WPSOffice_Level1致謝 46鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書(2020)第一章緒論1.1研究的目的和意義和傳統(tǒng)污水處理工藝的區(qū)別是，SBR技術(shù)采用按時間交替運行的方式代替按空間交替運行的操作方式，非穩(wěn)定生物化學(xué)反應(yīng)代替穩(wěn)態(tài)生物化學(xué)反應(yīng)，靜止放置的理想沉淀代替過去的動態(tài)方式沉淀。它最大的特點是運行過程的有序和運行方式的間斷，SBR曝氣池是SBR反應(yīng)的關(guān)鍵點，該池集污水均化、初次沉淀、有效生物降解污染物、二次沉淀等功能在一身，沒有污泥往回流動的系統(tǒng)。SBR在很多面有巨大優(yōu)勢。例如，合適的推流讓生物化學(xué)反應(yīng)推動力加大，增大效率，池內(nèi)的好氧和厭氧狀態(tài)交替存在，對污水的處理效果比較好。運行是不易出錯，污水在SBR池的靜止?fàn)顟B(tài)下進行沉淀，效果比較好。SBR池內(nèi)有余留水，可以對排入的污水進行稀釋，這樣就可以具有一定的沖擊負(fù)荷。工藝的各個參數(shù)可以根據(jù)水質(zhì)水量進行調(diào)整，比較靈活。SBR相比較于其他工藝，它需要的設(shè)備量是相對較少的，而且流程也比較簡單，比較經(jīng)濟劃算。只有一個曝氣池是最關(guān)鍵的設(shè)備，沒有二次沉淀池和污泥回流系統(tǒng)，及調(diào)節(jié)池，初沉池也可省略，布置緊湊，占用土地面積比較。人類的任何科技進步都會帶動工業(yè)及農(nóng)業(yè)的發(fā)展，從而改善人類的生產(chǎn)生活環(huán)境。以工業(yè)革命為例子，那之后世界各國的不可再生自然資源被不斷開采利用。如果這些資源被利用后所產(chǎn)生的污染物得不到處理，那么生態(tài)環(huán)境早晚會面臨毀滅性的打擊。我國約300個城市缺水，其中嚴(yán)重缺水城市有50個，根據(jù)中國信息網(wǎng)的數(shù)據(jù)來看，全國各地區(qū)按正常的供水量，每年大約缺少300億~400億立方米的水，缺水造成了大約2300億元的經(jīng)濟損失。水成了我國人民健康與經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸。特別是我國北方城市，如北京，天津沈陽等城市水資源更為短缺。如此令人失望的前提下，我們更加不可以把城鎮(zhèn)污水隨便排出。建立中國特色的污水治理自動控制系統(tǒng)等多專業(yè)相結(jié)合的污水處理方法就顯得很重要。1.2國內(nèi)城鎮(zhèn)生活污水處理的現(xiàn)狀中國是世界上人口最多的國家，隨著中國經(jīng)濟的不斷進步，污水的排放量也日益增多。我國農(nóng)村的污水排放量達到了280m3/d,而污水處理程度不過才達到一成。這一令人尷尬的狀況，引起了我國很多有識之仕的憤慨，加大污水處理力度顯得刻不容緩。當(dāng)前，我國的污水處理技術(shù)也有了一定的進步，但與此同時污水的數(shù)量和種類也逐年上升，污水中的一些污染物很不穩(wěn)定，今天多明天少，對處理工藝的靈活性要求極高，因此困擾了我國環(huán)境工作人員良久。生活污水只有經(jīng)過污水處理站的處理，達到排放標(biāo)準(zhǔn)后才能流放到大江大湖里，或者回收利用，例如美國人從糞便中提取的水就是用來喝的。此外，污水的處理畢竟是水污染治理的最后環(huán)節(jié)，要想全面改善水體質(zhì)量必須要從各方面入手，比如提高居民保護水資源的意識等。1.3城鎮(zhèn)生活污水處理技術(shù)的研究進展抗生素耐藥基因（ARGs）是一個讓全球人頭疼的嚴(yán)重的環(huán)境問題?；钚晕勰啵ˋS）在污水處理廠（WWTPs）中的應(yīng)用已成為研究的熱點?？剐缘呢S度和結(jié)構(gòu)，每兩到三年都會發(fā)生顯著的變化[9]?，F(xiàn)在比較常用的污水處理技術(shù)是活性污泥法、吸附生物降解法、生物膜法處理技術(shù)、曝氣生物過濾技術(shù)等。目前這有些方法用于城鎮(zhèn)生活污水的處理還處于探索階段，隨著相關(guān)技術(shù)問題的完善，其廢水處理技術(shù)在城鎮(zhèn)生活污水方面將會有較好應(yīng)用前景。城鎮(zhèn)生活污水的組成成分和工業(yè)廢水大相徑庭，但是城鎮(zhèn)生活污水的一部分也來自于工業(yè)廢水，其中也包含一些相似的成分。人們每天都會產(chǎn)生大量糞便，糞便又造成大量的污水。當(dāng)前污水的治理難點主要是污水的成分不穩(wěn)定，其中部分成分處理費用過高。城鎮(zhèn)生活污水的主要處理方法有氧化溝法、A2/O法、序批式活性污泥法（SBR）、吸附生物降解法、生物膜法、曝氣生物過濾法等。1.4處理工藝的比較1.4.1氧化溝法氧化溝方法是活性污泥方法的一種，其曝氣池呈封閉的溝渠型，所以它在水力流態(tài)上不同于傳統(tǒng)的活性污泥法，它的首部和后部相互連通，形成一種相互循環(huán)的方式，所以又稱循環(huán)曝氣池。最早的氧化溝不需另設(shè)初次沉淀池、二次沉淀池和污泥回流設(shè)備。后來處理規(guī)模和范圍逐漸擴大，它通常采用延時曝氣，連續(xù)進出水，所產(chǎn)生的微生物污泥在污水曝氣凈化的同時得到穩(wěn)定，不需設(shè)置初沉池和污泥消化池，處理設(shè)施大大簡化。李來俊和呂秀民[1]在東營市實施的氧化塘工藝來看，COD平均去除率57%，BOD5平均去除率76.1%，NH3-N平均為71.2%,TP平均為47.1%。1.4.2A2/OA2/O工藝是一項可以同時脫氮除磷的處理工藝。根據(jù)張君來[2]的實驗報告，A2/O的BOD5去除率為90%,COD去除率為80%,SS去除率為93.3，TN去除率為70%，TP去除率為90%，氨氮去除率為77.1%。這個工藝的污染物去除率高，運行穩(wěn)定，有較好的耐沖擊負(fù)荷，污泥沉降性能好。但是反應(yīng)池污泥處理能量消耗高，花費較大。所以不適合城鎮(zhèn)生活污水的處理。1.4.3序批式活性污泥法SBR技術(shù)采用按時間交替運行的方式代替按空間交替運行的操作方式，非穩(wěn)定生物化學(xué)反應(yīng)代替穩(wěn)態(tài)生物化學(xué)反應(yīng)，靜止放置的理想沉淀代替過去的動態(tài)方式沉淀。它最大的特點是運行過程的有序和運行方式的間斷，SBR曝氣池是SBR反應(yīng)的關(guān)鍵點，該池集污水均化、初次沉淀、有效生物降解污染物、二次沉淀等功能在一身，沒有污泥往回流動的系統(tǒng)。與同樣的BOD-SS負(fù)荷的其它方式相比較，占地面積較??；耐沖擊負(fù)荷，處理有毒或高濃度有機廢水的能力強。根據(jù)楊銓大和沈耀良的研究，COD去除率可以達到令人滿意的90％以上，BOD去除率可以達到令人滿意的98％上。氯去除率可以達到令人滿意的75％以上，磷的去除率可以達到令人滿意的90％左右是適臺中小規(guī)模城鎮(zhèn)生活污水脫氮除磷行之有效的技術(shù)之一。1.4.4吸附生物降解法吸附生物降解法是活性污泥法的一種改進，可以處理高濃度的工業(yè)廢水和難降解的生活污水。AB法的工作原理及構(gòu)思主要是利用微生物種群的特性，使不同的生物群在不同的環(huán)境中生長繁殖,通過生物化學(xué)的共同作用凈化污水。A級為高負(fù)荷生物吸附級,利用活性污泥的絮凝能力將污水中有機物吸附,產(chǎn)生眾多生物污泥在隨后的A級沉降池中去除。B級以低負(fù)荷運行,多用延時曝氣形式。由于A級的作用,B級低負(fù)荷、低功耗的運行得以實現(xiàn)。總體上,AB法是一種處理效率高、運行穩(wěn)定、投資和運行費用比較節(jié)省的污水處理技術(shù)C。根據(jù)馬云鵬[4]的吸附生物降解法污水處理工藝處理高濃度生活污水的試驗可知，平均COD去除率，A級為55.7%，B級為93.2%。1.4.5生物膜法生物膜法處理技術(shù)是水中微生物沿著載體表面生長成粘膜狀的生物處理方法。生物膜與污水和空氣交替接觸，生物膜達到一定厚度后，會由于轉(zhuǎn)盤表面的切應(yīng)力而掉落，免去了人工處理的費用。根據(jù)王春雨,王淦芮,喬瑞平等人的[5]實驗研究,CODcr去除率在88%-95%之間，氨氮去除率在87%-97%之間。1.4.6曝氣生物過濾技術(shù)曝氣生物過濾技術(shù)結(jié)合了很多常用的污水處理技術(shù)于一身，比如吸附。生物膜中微生物可清除污水中的氨氮物質(zhì)。除碳、硝化和反硝化反應(yīng)同時進行。曝氣生物濾池是一種比較新的污水處理技術(shù)，集生物氧化、生物絮凝、過濾、反沖洗更新等功能于一體，與我國污水治理短板的現(xiàn)狀很切合。不同的曝氣時間和間歇時間對有機物、氨氮的去除效果和效率明顯不同，選擇合適的時間能夠使去除效果達到最好。根據(jù)林曉蘭,彭小虎.間歇曝氣生物濾池處理生活污水的試驗研究[6],可知曝氣生物濾池的COD去除率為88%，氨氮去除率為90%。1.5工藝選擇及流程選擇污水通過格柵過濾部分大固體顆粒后到達泵房，通過提升泵到達細格柵。廢水進入沉砂池進一步去除大顆粒物，然后進入SBR曝氣池進行序批式活性污泥法處理。整個過程由流程圖顯而易見。第二章城鎮(zhèn)生活污水處理構(gòu)筑物設(shè)計計算2.1工程概況進水水質(zhì)：序號水質(zhì)種類CODBOD5SS氨氮TNTP1市政廢水492.8318.3173.472.1959.8注：污水指標(biāo)單位均為mg/L出水水質(zhì)：監(jiān)測項目CODBOD5SS氨氮TNTP標(biāo)準(zhǔn)<60mg/L<20mg/L<20mg/L<8mg/L<20mg/L<1mg/L出水水質(zhì)：滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-2002排放一級B標(biāo)準(zhǔn)。2.2污水處理程度計算表2-2城鎮(zhèn)污水處理程度污水處理標(biāo)準(zhǔn)（mg/L）BOD5CODCrSS氨氮TNTP進水318.3492.8173.472.1959.8出水<20<60<20<8<20<1去除率（％）93.787.888.5898089.8如表所示污水經(jīng)過處理后，各個指標(biāo)在水中的含量均可達到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，正常排放。2.3格柵的設(shè)計計算2.3.1中格柵設(shè)計參數(shù)原水水量：Q=20000m3/d=0.231m3/s流量變化系數(shù)為：kz=2.7Q0.11=2.7/2310.108設(shè)計流量為：Qmax=kzQ=0.231×1.48=0.342m3/s設(shè)過刪流速為：v=0.7m/s柵前水深：h=0.8m格柵安裝傾角：a=70o柵條寬：S=10mm柵條間隙：b=20mm柵渣量：w1=0.07m3/103m3設(shè)計計算格柵間隙數(shù)：n=QmaxQmax---最大設(shè)計流量m3/sa----格柵安裝傾角取70oh----柵前水深0.8mb----柵條間隙寬度取20mmv----過柵流速0.7m/s柵槽寬度BB=S(n-1)+bn=0.01×(30-1)+0.02×30=0.89m取0.90ms------柵條的寬度取0.01mB-----格柵的寬度單位m進水渠寬漸寬部分長度l1,設(shè)進水渠道寬B1=0.7m,漸寬部分展開角度a1=20ol1=B-B12tana1=0.9-0.7柵槽與出水渠道連接處漸窄部分l2l2=l1/2=0.1375m經(jīng)過格柵的水頭損失(銳邊矩形斷面)h1=β(Sb)4/3u^22gsinaK=2.42(0.010.02)4/3×0.7^219.6柵后槽總高度:設(shè)刪前渠道超高h2=0.5mH=h+h1+h2=0.8+0.068+0.5=1.368m柵槽總長度L=l1+l2+0.5+1.0+H1tan70柵渣量(總)W=86400QmaxW1W1------柵渣量，由格柵間隙決定，查表得0.07W=1.28m3/d>0.2m3/d宜采用機械清渣。構(gòu)筑物長與寬尺寸：2.38×0.90m2.3.2細格柵設(shè)計(1)功能 去除污水中較小的顆粒物(2)設(shè)計參數(shù)原水水量：Q=20000m3/d=0.231m3/s流量總變化系數(shù)為：kz=2.7/Q0.11=2.7/2310.108=1.48設(shè)計流量：Qmax=kzQ=0.231×1.48=0.342m3/s柵前水深h=0.8m過柵流速v=0.7m/s柵條間隙b=10mm柵條寬S=10mm格柵安裝傾角a=70o (3)設(shè)計計算間隙數(shù)n=Qmaxsina驗算符合柵槽寬度BB=S(n-1)+bn=0.01×(60-1)+0.01×60=1.19m進水渠寬漸寬部分長度l1,設(shè)進水渠道寬B1=0.7m,漸寬部分展開角度a1=20ol1=B-B12tana1=1.19-0.7柵槽與出水渠道連接處漸窄部分l2l2=l1/2=0.3365m經(jīng)過格柵的水頭損失(銳邊矩形斷面)h1=β(Sb)4/3u^22gsinaK=2.42(0.010.01)4/3×0.7^219.6柵后槽總高度:設(shè)刪前渠道超高h2=0.5mH=h+h1+h2=0.8+0.17+0.5=1.47m柵槽總長度L=l1+l2+0.5+1.0+H1tan70柵渣量(總)W=86400QmaxW1W1------柵渣量，由格柵間隙決定，查表得0.07W=2.6m3/d>0.2m3/d宜采用機械清渣。(4)構(gòu)筑物長與寬數(shù)量：2尺寸：2.977×1.19m2.4污水泵房的設(shè)計與計算(1)功能提升污水高度，實現(xiàn)重力流(2)設(shè)計參數(shù)原水水量：Q=20000m3/d=0.231m3/s流量總變化系數(shù)為：kz=2.7/Q0.11=2.7/2310.108=1.48設(shè)計流量：Qmax=kzQ=0.231×1.48=0.342m3/s選兩臺泵正常使用，一臺備用，則每臺污水泵的設(shè)計流量為：Q1=Q/2=0.342/2=0.171m3/s提升泵選型:采用300QW800-12型潛水排污泵轉(zhuǎn)速:980r/min流量Q:800m3/h，提升高度：12m功率:45Kw(3)構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)及主要工藝尺寸尺寸:10×8m數(shù)量:1座2.5平流式沉砂池的設(shè)計與計算功能 污水初步處理，去除水中大顆粒物。參數(shù)設(shè)計 原水水量：Q=20000m3/d=0.231m3/s流量總變化系數(shù)為：kz=2.7/Q0.11=2.7/2310.108=1.48設(shè)計流量：Qmax=kzQ=0.231×1.48=0.342m3/s最大流量時停留時間t=30s最大流量時水平流速v=0.25m/s有效水深h2=0.9m清除沉砂間隔時間T=2d設(shè)計計算 總長L=vt=30×0.25=7.5m水流橫截面積AA=Qmax/v=0.342/0.25=1.368m2池總寬度值BB=A/h2=1.368/0.9=1.52m設(shè)兩個池子，每格池子寬度b=1.52/2=0.76m沉沙斗容積V計算V=QmaxXT86400Kz×10^6=0.342×30×2×86400/1.48X------取30m3/106m3(污水)T-------取2dKz-------2d每個沉砂斗容積Vo=1.2/4=0.3m3各部分尺寸計算沉砂斗底部寬度a1=0.5m,斗壁與平面傾角60o,斗高h3’=0.6m沉砂斗上口寬a=2h3’/tan60o+a1=1.2m沉砂斗容積Vo=h3’(2a2+2aa1+2a12)/6=0.504m3>0.3m3此設(shè)備采用重力排砂，池底坡度為0.06則，坡方向沉砂斗的長度為L2=(L-2a)/2=2.55m沉砂所用的房間高度為h3=h3’+0.06l2=0.5+0.06×2.55=0.653m設(shè)池的超高h1=0.3mH=h1+h2+h3=1.853m(4)構(gòu)筑物尺寸及數(shù)量尺寸:7.5×1.6m數(shù)量:1座,2格2.6SBR設(shè)計計算2.6.1SBR反應(yīng)池尺寸取周期數(shù)n為3設(shè)此SBR進水期1小時，曝氣期為4小時，沉淀期為2小時，排水期為1小時設(shè)置4個SBR反應(yīng)池污泥量：MLSS=MLVSS0.75=29600×(200-20)×103/(0.75×設(shè)沉淀后污泥的SVI=90ml/g,則可得污泥體積為Vs=1.2×SVI×MLSS=1.2×90×0.001×17760=1920m3則SBR的反應(yīng)池容積為反應(yīng)池?fù)Q水容積VF=2960024×單池污泥容積Vsi=Vs/4=480m3V=Vsi+VF+Vb=480+308.4+Vb=788.4+Vb(2)SBR曝氣池構(gòu)造尺寸為運行靈活及設(shè)備安裝靈活，設(shè)計為長方形，一端進水一端出水。一個SBR反應(yīng)池平面積:22m×10m=220m2設(shè)水深5m,池深5.5m一個SBR池的容積:V=22×5×10=1100m3推出Vb=311.6m3,4個SBR池總?cè)莘e為4400m3排水口設(shè)計:在池底以上2.5m處，每個SBR池設(shè)置自動排水裝置一套，出水口一個，排水管一個，固定在墻上，管徑為DN700,排水平均流速為0.9m/s,則排水量q為3.14×0.72×0.9/4=0.34m/s每周期換水時間:VF/q=308.4/1246=0.25h<1h排泥量和排泥系統(tǒng):SBR工藝中微生物新陳代謝產(chǎn)生的污泥量:△X=a*Q*Sr–b*XrV=(a-b/Ns)QSra--------微生物代謝增系數(shù)b--------微生物自身氧化率參考類似設(shè)計后，設(shè)置a=0.7,b=0.05,則:△X=(0.7–0.05/0.4)×20000×1.5×180×0.001=3105kg/d污泥含水率設(shè)為98%，則排泥量為:Qs=△X1000(1-p)=31051000×考慮到安全系數(shù)后，設(shè)每天排泥量為400m3/d排泥:剩余污泥由于重力作用通過污泥管路排入集泥井。曝氣系統(tǒng)及需氧量設(shè)計計算:SBR反應(yīng)池需要的O2量計算公式為:O2=a’QSr+b’XV=a’QSr+b’(QSr/Ns)a’-----------微生物代謝有機需氧率Sr-----------去除的BOD5b’--------------微生物自氧需氧率查閱資料得，a’=0.5,b’=0.19,需氧量R=O2=0.5×20000×1.5×180×0.001+0.19×(20000×1.5×180)/0.4×0.001=219.4kgO2/h計算供氣量:本設(shè)計采用SX-1型空氣擴散器，安置在SBR反應(yīng)池池底，淹沒深度為4.5m。氧轉(zhuǎn)移效率EA為8%。在20oC,30oC時溶解氧飽和度分別為9.17mg/l,7.63mg/l空氣擴散器出口處的絕對壓力為:Pb=1.013×105+9.8×103×H=1.454×105pa空氣剛離開曝氣池時，氧的百分比為Ot=21(1-Ea)79+21(1-Ea)×100%=21(1-8%)79+21(1-8%)曝氣池中溶解氧平均飽和度為(最壞溫度計算):Csb(30)=Cs(Pb2.006×水溫20oC時曝氣池中溶解氧平均飽和度為:Csb(20)=1.17Cs(20)=1.17×9.17=10.73mg/l20oC時脫氧的清水沖氧量為:Ro=RCsb(20)a-------------污水中雜質(zhì)影響修正系數(shù)，0.8β------------污水含鹽量影響修正系數(shù)，0.9Cj-------------混合液溶解氧濃度，2ρ------------氣壓修正系數(shù)，1Ro=1.75Q2=385.94m3/hSBR反應(yīng)池的供氣量為:Gs=R00.3EA=18998m3/h=266.6m3每立方米污水供氣量為:Gs/1250=18998/1250=15.2m3/m3污水去除每千克BOD5的供氣量為:GsVFSr=189981250×0.18去除每千克BOD5的供氧量為R0VFSr=383.9501250×空氣管布置：從鼓風(fēng)機房通出來的供氣干管，在相鄰兩個SBR池的隔墻上設(shè)兩根供氣支管，四個SBR池由此供氣。每根支管上設(shè)30條配氣豎管，4池共2根供氣支管，60條配氣豎管。每條配氣管安裝SX-1擴散器13個，每池共195個擴散器，全池共780個擴散器。空氣支管供氣量為:Gsi=266.6×1.25×0.25=83.3m3/min=1.39m3/s由于SBR反應(yīng)池交替運行，2根空氣支管不同時供氣，故空氣干管供氣量也是1.39×2=2.78m3/s。(3)構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)及主要工藝尺寸尺寸:22×10m數(shù)量:42.6.2潷水器潷水器(Waterdecanter)是SBR工藝中經(jīng)常使用的一種設(shè)備，在排水時可以隨著水位的升高降低而自動地變化，排出上清液，而表面的雜質(zhì)被有效地截留在反應(yīng)池內(nèi)。一個合格的潷水器應(yīng)該滿足一下功能，(1)潷水器的機動性要好且可以隨著水位變化而變化；(2)潷水器運作時應(yīng)不擾動沉淀的污泥，又不將池中的浮渣帶出；(3)潷水器在排水或停止排水的運行中，有序的動作應(yīng)正確平穩(wěn)，安全可靠，耗能小，使用壽命長。本工藝采用旋轉(zhuǎn)式潷水器，旋轉(zhuǎn)式潷水器屬于有動力式潷水器，應(yīng)用廣泛，適合大型污水處理場。具體采用XB-1800型旋轉(zhuǎn)式潷水器。2.6.3鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)鼓風(fēng)機房向SBR反應(yīng)池供氣。(1)設(shè)計計算選擇TSD-150型鼓風(fēng)機3臺，工作2臺，一臺備用。流量20.41m3/min,升壓44.1kPa。電機Y200L-4型,30kW,1220r/min,最重730kg(2)構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)及尺寸數(shù)量:1尺寸:10.8×5.42.7接觸消毒池2.7.1設(shè)計參數(shù)設(shè)水力停留時間T=0.5h，投氯量為7mg/l設(shè)計消毒池一座，容積V=QT=0.342×30×60=615.6m3取620m3設(shè)消毒池長L為20m，寬B為15m，分3格，每格寬b1=5m。有效水H1深取3m則，實際消毒池容積為20×15×3=900m3，滿足有效停留時間的要求。2.7.2設(shè)計及計算(1)設(shè)計說明城鎮(zhèn)污水在經(jīng)過一級處理,二級處理后,會因為生化作用而產(chǎn)生大腸桿菌等細菌,排放標(biāo)準(zhǔn)里對細菌的數(shù)量有一定的要求。所以,污水排放前因進行消毒處理,特別是醫(yī)院,生物公司等涉及生化行業(yè)的場所所排放的污水,更應(yīng)該進行嚴(yán)格的消毒。氯氣與其他消毒方式相比,具有貨源充足,價格低廉,是目前最常用的消毒方法。但是氯對細菌細胞殺滅效果好,同樣,對其他生物體細胞、人體細胞也有嚴(yán)重的影響。，添加氯作為一種有效的殺毒手段，目前被全世界80%的水廠使用著。自來水中一般會保持一定的余氯，以保證自來水使用時，微生物指標(biāo)能達標(biāo)。液氯適用于大、中規(guī)模的污水處理廠。其效果可靠，投配設(shè)備簡單，投量準(zhǔn)確價格便宜。加藥和消毒設(shè)備詳見《給排水設(shè)計手冊*材料設(shè)備》(續(xù)冊)第4冊。(2)設(shè)計計算每日投氯量為W=ρmaxQ=7×10-6×20000×1000=100kg/d=5.838kg/h選用儲氯量為200kg的液氯鋼瓶，選用加氯機兩臺。在消毒池第一格和第二格起端設(shè)置混合攪拌機兩臺。選擇JBK-2200框式調(diào)速攪拌機，攪拌直徑2200mm，高2000mm，電動機功率4kW。(3)構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)及主要工藝尺寸數(shù)量:1尺寸:20×15m(4)工藝裝置貯氯瓶:200kg液氯鋼瓶加氯機:2臺攪拌機:JBK-2200攪拌機第三章污泥處理構(gòu)筑物設(shè)計與計算3.1污泥泵房(1)作用:污泥泵房的作用是將SBR池中流出的污泥輸送至污泥濃縮池(2)選用:選用1PN污泥泵，Q=16m3/h,H=12mH2O,N=2.6KW。3.2重力濃縮池的設(shè)計計算3.2.1設(shè)計參數(shù)(1)作用:使污泥含水率減小(2)設(shè)計參數(shù):污泥量Q=400m3/d3.2.2設(shè)計計算設(shè)污泥含水率99%，污泥密度1000kg/m，污泥體積V=Q(1-99%)=4m3/d濃縮池占地面積A=QCM=400×4.6C---------固體污泥濃度,4.6g/LM---------濃縮池污泥固體通量,取40kg/m2*d單個池的面積為A/2=23m2。濃縮池的直徑D=4A1Π工作部分有效水深H1=QT24A有效水深Hz=H1+H2+H3=5.8+0.4+0.3=6.50m超高H2取0.4m,緩沖層高度H3取0.3m刮泥裝置需要池底坡度得到的深度H4=(D-D2)/2×i=3.5/2×0.05=0.09mD---------濃縮池直徑,mD2--------污泥斗上底直徑，取2mi---------池底坡度，取0.05泥斗深度H5=(D2-D1)/2×tan55o=1.4m污泥濃縮池總高度H=Hz+H4+H5=6.5+0.09+1.4=7.99m濃縮后污泥體積V2=Q(1-P1)1-P1=133.3m尺寸和數(shù)量數(shù)量:2尺寸:直徑D=5.5m設(shè)備型號刮泥機3.3污泥脫水間3.3.1功能污泥經(jīng)過壓縮后，含水率依然有96%左右，體積任然過大，需要進一步去除水，才能節(jié)約污泥處理成本。本設(shè)計采用機械脫水，也是目前較常用的一種脫水方式。污泥機械脫水方式有壓濾法，離心法，真空吸濾法等。本設(shè)計采用滾壓帶式壓濾機。3.3.2構(gòu)筑物尺寸尺寸:10*6m數(shù)量:13.3.2工藝設(shè)備型號為DYT1000,濾帶寬度1100mm,濾帶速度為1.3~8.2,平均氣流量為16L/min.第四章平面布置與高程布置4.1平面布置1、各處理單元構(gòu)筑物的平面布置構(gòu)筑物的安置時具體實施的工作，應(yīng)該根據(jù)具體的海拔，地質(zhì)等因素選取最合適的布置方案。對此，應(yīng)考慮：各個管路應(yīng)該相互自然聯(lián)通，不要有大彎頭，不要增加水祖。地基應(yīng)該建設(shè)在平穩(wěn)優(yōu)質(zhì)的土壤上，不要建在劣質(zhì)土壤上。（3）在處理構(gòu)筑物之間，應(yīng)保持一定距離，以保證敷設(shè)連接管、渠的要求，一般的間距可取值5~10m，某些有特殊要求的構(gòu)筑物，如污泥消化池、沼氣貯罐等，其間距應(yīng)按有關(guān)規(guī)定確定。（4）各個構(gòu)筑物應(yīng)該在平面上進行布置，各個構(gòu)筑物之間應(yīng)該緊湊布置。（5）污泥處理的構(gòu)筑物必須單獨布置，以方便管理，應(yīng)該布置在夏天的下風(fēng)向方向。2、管、渠的平面布置（1）各個水處理構(gòu)筑物應(yīng)該設(shè)置相互連通的管道溝渠，但是意外是不可避免的，安置管道時還是應(yīng)該多安置一個臨時排放管道或者溝渠，以防止意外發(fā)生時對構(gòu)筑物造成不可逆性損傷。（2）從進水處設(shè)置一個大口徑管道，用于不經(jīng)處理直接排水，以防止發(fā)生洪災(zāi)時水流量猛增的現(xiàn)象。（3）在廠區(qū)內(nèi)還應(yīng)設(shè)有空氣管路、沼氣管路、給水管路及輸配電線路。上述管線一部分安置在地下，大部分安置在地上，還是要遵行占地小的原則。3、輔助建筑物的平面布置污水廠內(nèi)的輔助建筑物有中央控制室、配電間、機修間、倉庫、食堂、宿舍、綜合樓等。它們是污水處理廠不可缺少的組成部分。（1）輔助構(gòu)筑物的安置比較靈活，從方便員工的角度出發(fā)靈活布置即可。同時應(yīng)該兼顧安全這一原則，如緊急通道等設(shè)施。（2）員工宿舍應(yīng)該和水處理設(shè)施相隔一大段距離，以防止污水的惡臭困擾員工日常生活。（3）值班室應(yīng)該布置在一覽眾山小的位置，以縱觀全局，在危險發(fā)生時能掌握局勢動向。4、廠區(qū)綠化水多的地方，植物一般比較茂盛，所以廠區(qū)綠化時很容易做到的，綠化可以為員工的心情做保障。5、道路布置在污水廠內(nèi)應(yīng)合理的修建道路，方便運輸，要設(shè)置通向各處理構(gòu)筑物和輔助建筑物的必要通道，道路的設(shè)計應(yīng)符合如下要求：（1）主要車行道的寬度：單車道為3~4m，雙車道為6~7m，并應(yīng)有回車道。（2）車行道的轉(zhuǎn)彎半徑不宜小于6m。（3）人行道的寬度為1.5~2.0m。（4）通向高架構(gòu)筑物的扶梯傾角不宜大于45o。（5）天橋?qū)挾炔灰诵∮?m。4.2高程布置4.2.1高程布置基本原則各處理單元構(gòu)筑物的平面布置處理構(gòu)筑物是污水處理廠的主體建筑物，在做平面布置時應(yīng)根據(jù)各構(gòu)筑物的功能要求和水力要求，結(jié)合地形和地質(zhì)條件，確定它們在廠區(qū)內(nèi)的平面位置。對此，應(yīng)考慮：（1）貫通、連接各處構(gòu)筑物之間的管、渠，使之便捷、直通，避免迂回曲折。（2）土方量做到基本平衡，并避開劣質(zhì)土壤地段。（3）在處理構(gòu)筑物之間，應(yīng)保持一定距離，以保證敷設(shè)連接管、渠的要求，一般的間距可取值5~10m，某些有特殊要求的構(gòu)筑物，如污泥消化池、沼氣貯罐等，其間距應(yīng)按有關(guān)規(guī)定確定。（4）各處理構(gòu)筑物在平面上布置，應(yīng)考慮盡量緊湊。（5）污泥處理構(gòu)筑物應(yīng)考慮盡可能單獨布置，以方便管理，應(yīng)布置在廠區(qū)夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向。2、管、渠的平面布置（1）在各處理構(gòu)筑物之間，設(shè)有貫通、連接的管、渠。此外，還應(yīng)設(shè)有能夠使各處理構(gòu)筑物能夠獨立運行的管、渠，當(dāng)某一處構(gòu)筑物因故停止工作時，其后接處理構(gòu)筑物仍能夠保持正常的運行。（2）應(yīng)設(shè)超越全部處理構(gòu)筑物，直接排放水體的超越管。（3）在廠區(qū)內(nèi)還應(yīng)設(shè)有空氣管路、沼氣管路、給水管路及輸配電線路。這些管線有的敷設(shè)在地下，但大都在地上，對它們的安裝既要便于施工和維護管理，又要緊湊，少占用地。4.2.1水頭損失計算1.出水口至消毒池選擇DN700鋼管，局部水頭損失取沿程損失的30%;DN700mm時1000i=2.054，v=1.09m/s，管長L=20m。水頭損失為：h=(1+0.3)iL=(1+0.3)×2.054×20/1000=0.054m。2.消毒池水頭損失取0.3m3.消毒池至SBR池選擇DN400mm鋼管，h=(1+0.3)iL=(1+0.3)×2.054×20/1000=1.3m4.SBR池取0.5m5.SBR池至平流式沉砂池輸水管采用DN400mm的鋼管，局部損失取沿程損失的30%。h=(1+0.3)iL=(1+0.3)×2.048×15/1000=0.50m6.平流式沉砂池取0.3m7.沉砂池至細格柵輸水管采用DN500mm鋼管，h=(1+0.3)iL=(1+0.3)×10.946×10/1000=0.63m8.細格柵知為0.169m9.細格柵至提升泵房輸水管采用DN300的鋼管，h=(1+0.3)iL=(1+0.3)×10.946×15/1000=0.213m10.提升泵房水有升高20m11.中格柵水頭損失為0.06m12．進水渠至中格柵取0.12m第五章成本估算5.1主要構(gòu)筑物及設(shè)備費用中格柵：3000元細格柵：3000元泵房：5000元SBR池：2萬元潷水器：1萬元消毒池：3萬元污泥濃縮池：3萬元鼓風(fēng)機房：5000元污泥脫水間：5000元場地費用：200萬元建筑工人費用：50萬元其他費用：2萬元總費用：263萬1千元5.2管理費用員工工資：15萬/月藥品：2000/月老化管道維修：2000/月總：15萬2千員第六章總結(jié)與討論SBR這個污水處理工藝確實含金量很高，以后肯定會有很多變種工藝出現(xiàn)。值得一提的是，在研究SBR的過程中，挑戰(zhàn)也不少，比如SBR池的具體設(shè)計，廠區(qū)應(yīng)該怎么布置等。這些問題都被我在文獻中找到，感謝我的指導(dǎo)老師給我指明道路，感謝同