第1章概述上海市英特爾乳品有限公司位于上海浦東新區(qū)，是以生產(chǎn)乳制品為主的企業(yè)，每天因生產(chǎn)乳制品而產(chǎn)生的乳品廢水約3200m3。乳品廢水中含有大量的洗滌消毒劑、懸浮固體顆粒物、動(dòng)物油等污染物，因此廢水中有機(jī)污染物的含量較高。如果將廢水直接排放到地表水中，會(huì)對(duì)受納水體和周邊環(huán)境造成嚴(yán)重的污染和影響，所以必須要進(jìn)行有效的處理才能排放。1.1上海市概況1.1.1地理狀況上海市位于中國(guó)華東地區(qū)，界于東經(jīng)120°52′-122°12′，北緯30°40′-31°53′之間，地處長(zhǎng)江入?？?，東隔東中國(guó)海與日本九州島相望，南瀕杭州灣，北、西與江蘇、浙江兩省相接，上海市總面積6340.5平方千米[1]。1.1.2氣象狀況上海屬亞熱帶季風(fēng)性氣候，溫和濕潤(rùn)，四季分明，日照充分，雨量充沛。常年風(fēng)向以東南風(fēng)為主，年平均氣溫16.3℃，極端最低氣溫-3.5℃，極端最高氣溫39.6℃，土壤最大凍結(jié)深度1.2m。1.2設(shè)計(jì)指標(biāo)英特爾乳品有限公司該公司主要生產(chǎn)乳制品奶粉、鮮奶、調(diào)制乳飲料、發(fā)酵酸奶、調(diào)制酸奶、奶油、冰激凌、雪糕、干酪、乳糖、煉乳等幾大類產(chǎn)品，乳品生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生高濃高度的有機(jī)廢水。設(shè)計(jì)流量Q=3200m3/d，流量變化系數(shù)KZ=2.0，進(jìn)水水質(zhì)為：CODcr=2500mg/L，BOD5=1460mg/L,SS=345mg/L，TN=52mg/L，TP=2mg/L，動(dòng)植物油=160mg/L。要求處理出水達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。1.2.1設(shè)計(jì)要求及處理程度（1）設(shè)計(jì)流量Q=3200m3/d，KZ=2.0，Qmax=6400m3/d.（2）處理程度本設(shè)計(jì)處理后水質(zhì)滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，出水排入浦東區(qū)污水處理廠集中處理，進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)及去除率見(jiàn)表1-1.表1-1廢水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)CODcrBOD5NH3-NSS動(dòng)植物油原水（mg/L）2500146052345160出水（mg/L）10030157010去除率（%）9697.9571.279.793.75BOD5/CODcr=0.5>0.3，屬于可生化性較好的高濃度有機(jī)廢水。1.2.2設(shè)計(jì)基本要求設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)：要求內(nèi)容系統(tǒng)完整、計(jì)算準(zhǔn)確、運(yùn)算簡(jiǎn)潔明了、文理通順、書(shū)寫(xiě)工整，圖表規(guī)范、裝訂整齊，字?jǐn)?shù)不得少于2.0萬(wàn)字；參考文獻(xiàn)不少于15篇，外文文獻(xiàn)不少于2篇，近5年的參考文獻(xiàn)不少于三分之一；翻譯與專業(yè)相關(guān)的英文文獻(xiàn)1篇，譯成中文字?jǐn)?shù)不少于3000字。工藝圖紙：要求能準(zhǔn)確地表達(dá)設(shè)計(jì)意圖，圖面力求布局合理、正確清晰，符合制圖標(biāo)準(zhǔn)、專業(yè)規(guī)范及有關(guān)規(guī)定，用工程字注文，圖紙不少于8張（按A1圖紙計(jì)）。1.3設(shè)計(jì)的原則與依據(jù)1.3.1設(shè)計(jì)原則考慮到上海市浦東區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有條件，在確定方案時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮到以下原則：1.確保處理后的廢水達(dá)到相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)，考慮到當(dāng)前的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件，以及當(dāng)?shù)氐木唧w情況，并在可能實(shí)施的基礎(chǔ)上，選擇適當(dāng)?shù)墓に嚵鞒獭?gòu)筑物、設(shè)備、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和參考數(shù)據(jù)等；并且最大程度地滿足廢水處理站的功能，使處理后的污水符合相應(yīng)的要求；2.廢水處理站設(shè)計(jì)要符合一定經(jīng)濟(jì)效益；3.處理站設(shè)計(jì)采用的各項(xiàng)數(shù)據(jù)來(lái)源具有一定的可靠性；4.廢水處理站的設(shè)計(jì)應(yīng)力求在技術(shù)合理以及經(jīng)濟(jì)合理的條件下，必須盡可能采用先進(jìn)的工藝、機(jī)械和自控技術(shù)，但要確保安全可靠；5.污水廠設(shè)計(jì)必須注意近遠(yuǎn)期的結(jié)合，不易分期建設(shè)的部分，在無(wú)遠(yuǎn)期規(guī)劃的情況下，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)為以后的發(fā)展留下擴(kuò)建基礎(chǔ)。6.污水廠的設(shè)計(jì)在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下，廠內(nèi)布局、構(gòu)（建）筑物外觀、環(huán)境衛(wèi)生等可以適當(dāng)注意美觀和綠化。1.3.2設(shè)計(jì)依據(jù)1.《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50014-2006）；2.《CAD工程制圖規(guī)則》(GB/T18229-2000)；3.《環(huán)境工程制圖標(biāo)準(zhǔn)》（HKB10001-2013）；4.《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）；5.《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》（1、3、5、6、8、9、10、11）；6.《生物接觸氧化池設(shè)計(jì)規(guī)范》（HJ2009-2011）；7.《水解酸化設(shè)計(jì)規(guī)范》（HJ2047-2015）。第2章設(shè)計(jì)方案論證2.1設(shè)計(jì)目的和意義近些年來(lái)，隨著生活水平的不斷提高，乳制品已成為生活必需品，其種類已經(jīng)從傳統(tǒng)的牛奶，奶粉，奶酪擴(kuò)展到免疫奶等技術(shù)含量較高的乳制品，乳制品工業(yè)得到了迅猛發(fā)展，隨著乳制品總產(chǎn)量和生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量的增加，污染物排放總量也隨之增加，而乳制品行業(yè)主要環(huán)境問(wèn)題是廢水的排放[2]。在據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017年我國(guó)乳制品年產(chǎn)量達(dá)3148.6萬(wàn)t，而一般情況下，液態(tài)奶在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水量大約是總產(chǎn)量的2.5倍[3]。在乳品加工過(guò)程中，容器，設(shè)備和管道清潔消毒水構(gòu)成高濃度的乳品加工廢水，其COD值可超過(guò)20000mg/L。通常，它也高于5000mg/L，每處理1噸生乳，廢水量約為1.0立方米。廢水量隨生產(chǎn)，產(chǎn)量，工廠管理和其他因素的變化而變化。乳品廠洗滌車間的地表水和其他水（例如辦公室水，生活用水等）構(gòu)成低濃度廢水。一般的COD值低于1000mg/L。每處理1噸原奶，就會(huì)產(chǎn)生大約3~4立方米的低濃度廢水。可以看出，乳制品廢水量很大。作為一種典型的工業(yè)廢水，如果不經(jīng)處理或不適當(dāng)?shù)奶幚韺⒛填悘U水排入水體，肯定會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害，因此必須對(duì)廢水進(jìn)行處理并排放到標(biāo)準(zhǔn)水平。英特爾乳品有限公司位于上海浦東新區(qū)，該公司主要生產(chǎn)乳制品奶粉、鮮奶、調(diào)制乳飲料、發(fā)酵酸奶、調(diào)制酸奶、奶油、冰激凌、雪糕、干酪、乳糖、煉乳等幾大類產(chǎn)品，乳品生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生高濃度的有機(jī)廢水。廢水中的主要污染物包括乳脂肪，乳糖，乳蛋白，椰子油，巧克力，可可粉等，水污染指標(biāo)COD，NH3-N，SS較高[4]，如果處置不合理，排人水體后導(dǎo)致水體中的溶解氧的大量消耗，嚴(yán)重影響水生動(dòng)植物的生長(zhǎng)，廢水中有機(jī)氮在缺氧條件下分解產(chǎn)生氨氮，可使水體發(fā)臭，嚴(yán)重情況下導(dǎo)致水生生物死亡[5]。該項(xiàng)目將所有乳制品生產(chǎn)過(guò)程中的污水收集起來(lái)，進(jìn)行排放濃縮后，不僅大大改善了城市環(huán)境質(zhì)量，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展，大大提高了城市污水處理效率，還可以減少污水對(duì)下游水的輸送人體污染，因此建設(shè)乳品廢水處理工程非常必要。2.2國(guó)內(nèi)外處理現(xiàn)狀2.2.1廢水的來(lái)源與特點(diǎn)乳制品工業(yè)廢水主要來(lái)源于兩個(gè)方面，一個(gè)是乳品加工設(shè)備及廠房清洗廢水，另一個(gè)來(lái)源是乳制品產(chǎn)品加工產(chǎn)生的廢水[6]。如圖1所示，清洗廢水主要來(lái)自原料奶儲(chǔ)罐，加工設(shè)備（包括滅菌，均質(zhì)，發(fā)酵，干燥，冷卻等設(shè)備）和管道清潔，以及乳品加工車間的清潔廢水。乳制品加工廢水主要來(lái)自各種乳制品（液態(tài)奶，酸奶，奶粉，奶酪等）的不同處理單元的生產(chǎn)，例如消毒，均質(zhì)化，廢水標(biāo)準(zhǔn)化處理和原奶損失。對(duì)于這兩種乳業(yè)廢水的來(lái)源，大多數(shù)乳業(yè)公司在收集時(shí)沒(méi)有嚴(yán)格區(qū)分，都是采用收集，集中處理的策略，導(dǎo)致廢水成分復(fù)雜，一般來(lái)講，主要乳業(yè)廢水中含有不同含量的蛋白質(zhì)，脂肪，乳糖，碳水化合物，無(wú)機(jī)鹽等物質(zhì)，屬于工業(yè)廢水中營(yíng)養(yǎng)豐富的物質(zhì)，直接排放很容易對(duì)環(huán)境造成污染。乳制品廢水中含有可溶性有機(jī)物，懸浮固體，微量有機(jī)物。所有這些成分都極大地促進(jìn)了其高生物需氧量（BOD5）和化學(xué)需氧量（COD）[7]。乳制品廢水的特征包括溫度，顏色，pH（6.5~8.0），BOD，COD，溶解固體，懸浮固體，氯化物硫酸鹽，油脂。乳制品的廢水中除了用于洗滌的洗滌劑和消毒劑外，還含有大量的乳成分，例如酪蛋白，無(wú)機(jī)鹽[8]。乳品廢水水質(zhì)特點(diǎn)主要有以下幾個(gè)：（1）廢水的水質(zhì)和水量有很大的波動(dòng)。廢水常常是間歇式排放，水質(zhì)、水量隨時(shí)間、生產(chǎn)班次有較大的波動(dòng)[9]。（2）有機(jī)物含量高。乳蛋白，乳糖和乳脂的存在決定了廢水中有機(jī)物的高濃度，這也使乳品廢水中的化學(xué)需氧量（COD）很高。一些乳品廠廢水中的COD高達(dá)20g/L，但一般而言，COD在2~3g/L之間，屬于高濃度的工業(yè)有機(jī)廢水。（3）具有良好的可生化性。乳品廢水的B/C基本都在0.5以上，為極易生物降解的有機(jī)廢水，而且基本不含對(duì)微生物有很大毒害的物質(zhì)，適宜用生物法處理。（4）有機(jī)氮含量高。雖然乳品廢水中的NH3-N含量不高，但是含有大量的有機(jī)氮類物質(zhì)，如乳蛋等，這些物質(zhì)在一定條件下發(fā)生氨化作用，從而使廢水中的NH3-N濃度增大[10]。乳制品廢水來(lái)源如圖2-1所示：圖2-1乳品廢水來(lái)源2.2.2廢水處理工藝乳制品廢水水質(zhì)，水量波動(dòng)較大，廢水中BOD5/COD大于0.5，具有良好的生化性能，所以國(guó)內(nèi)外對(duì)其處理多采用生物處理技術(shù)[11]。1.好氧生物處理技術(shù)（1）傳統(tǒng)活性污泥法活性污泥法是處理中低濃度有機(jī)廢水中使用最廣泛，最可靠的方法。具有節(jié)省投資，處理效果好的優(yōu)點(diǎn)。該處理過(guò)程的主要部分是曝氣池和沉淀池。廢水進(jìn)入曝氣池后，與活性污泥混合。在人工氧合作用的條件下，活性污泥吸收，氧化并分解廢水中的有機(jī)物，而污泥和水的分離則通過(guò)沉淀池完成。該方法適用于高純度和高穩(wěn)定性的廢水處理。但是，它對(duì)水質(zhì)和水量變化的適應(yīng)性較差，操作結(jié)果容易受到水質(zhì)和水量變化的影響，因此反硝化和脫磷效果不理想。（2）間歇式活性污泥法(SBR)SBR是序列間歇式活性污泥法（SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess）的簡(jiǎn)稱，是一種按間歇曝氣方式來(lái)運(yùn)行的活性污泥法水處理技術(shù)，又稱序列式活性污泥法。SBR工藝極為簡(jiǎn)單,一個(gè)SBR反應(yīng)器替代了普通活性污泥法中的厭氧池、曝氣池、二沉池和污泥回流系統(tǒng)[12]。典型的SBR系統(tǒng)分為進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水與閑置五個(gè)階段運(yùn)行[13]。通常不需調(diào)節(jié)池，多數(shù)情況下可以節(jié)省池塘，因此節(jié)省投資，耐沖擊負(fù)荷且運(yùn)行方式靈活，可以從時(shí)間上安排曝氣，缺氧和厭氧的不同狀態(tài)，達(dá)到生物脫氮的目的，但由于各池曝氣及輸配水系統(tǒng)的需要，導(dǎo)致間歇性排水頭損失大，池容利用不理想。Jaiprakashkushwaha等[14]在他的論文“乳制品廢水處理的各種技術(shù)概述”中總結(jié)了不同作者對(duì)乳制品廢水的好氧處理。他聲稱，在各種好氧技術(shù)中，順序間歇式反應(yīng)器（SBR）似乎是處理乳品廢水最有前途的技術(shù)。這是一個(gè)填充和抽取活性污泥系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，廢水被添加到單批反應(yīng)器中，經(jīng)過(guò)處理以去除不良成分，然后排出。（3）循環(huán)式活性污泥法（CASS）CASS工藝是當(dāng)前SBR工藝的改進(jìn)版本。其流程是進(jìn)水，反應(yīng)，沉淀，排水等基本過(guò)程，并在每個(gè)階段形成一個(gè)循環(huán)。CASS工藝的獨(dú)特之處在于，它提供了廢水處理的時(shí)間過(guò)程，而不是連續(xù)流動(dòng)提供的空間廢水處理過(guò)程。該工藝具有以下特點(diǎn)：反應(yīng)池，沉降性能好，能有效控制污泥膨脹。沉降時(shí)，無(wú)進(jìn)出水，是理想的靜態(tài)下沉方式，分離效果好。CASS反應(yīng)池是間歇性的流入和流出，其本身具有耐沖擊負(fù)荷性能。同時(shí)，高濃度的污水逐漸進(jìn)入反應(yīng)池，需要數(shù)小時(shí)的進(jìn)水時(shí)間，而進(jìn)入反應(yīng)池的原污水僅占反應(yīng)池容積的2/3，具有稀釋作用，因此還可以抵抗水質(zhì)的影響。一方面，CASS反應(yīng)池污泥活性高，底物降解速度快。另一方面，它具有一定的硝化反應(yīng)作用，可以去除氮和磷，因此出水水質(zhì)好。CASS系統(tǒng)不需要二次沉淀池，減少了占地面積和成本。另外，在入水開(kāi)始時(shí)不進(jìn)行曝氣，不需要額外的碳源用于生物脫氮，并且溶解氧的濃度梯度大。（4）生物接觸氧化生物接觸氧化工藝是一種完全成熟的工藝，它容積負(fù)荷高，具有硝化、脫氮的功能，運(yùn)行管理上更具有優(yōu)勢(shì)，同時(shí)由于設(shè)備已完全國(guó)產(chǎn)化，因此，在乳業(yè)選擇好氧工藝進(jìn)行廢水處理時(shí)，生物接觸氧化是最佳選擇。生物接觸氧化處理技術(shù)的主要特點(diǎn)如下：在工藝方面，采用各種形式的填料，可生長(zhǎng)大量的微生物群體，微生物之間可以相互依存，使接觸氧化池內(nèi)的生物量恒定；填料的比表面積比較大，有利于微生物與廢水的傳質(zhì)，有利于有機(jī)物的去除。同時(shí)由于絲狀菌的存在，可在填料間形成生物網(wǎng)，對(duì)污水起到一定的過(guò)濾效果；再加上采用曝氣系統(tǒng)，可充分保證填料上生物膜的活性。因此，從生物接觸氧化技術(shù)工藝方面的特點(diǎn)來(lái)看，選擇接觸氧化技術(shù)處理乳制品廢水是比較合理的。在運(yùn)行方面，抗沖擊負(fù)荷能力比較強(qiáng)，尤其在間歇運(yùn)行的條件下，凸顯其優(yōu)勢(shì)，同時(shí)產(chǎn)生的污泥量很少，沉降性能好，易于在沉淀池內(nèi)沉淀；該工藝由于不產(chǎn)生污泥膨脹，因此該技術(shù)在操作過(guò)程中相對(duì)簡(jiǎn)單、運(yùn)行效果好，易于管理。（5）新型一體化生物轉(zhuǎn)盤(pán)新型一體化生物轉(zhuǎn)盤(pán)是將水解酸化區(qū)、生物轉(zhuǎn)盤(pán)區(qū)、接觸氧化區(qū)和沉淀區(qū)集成在一個(gè)裝置中，其主要特點(diǎn)是采用新型聚乙烯網(wǎng)狀生物轉(zhuǎn)盤(pán)材料和不同功能區(qū)的一體化設(shè)計(jì)[15]。該工藝操作穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)單，污泥產(chǎn)量少，運(yùn)行成本低。新型生物轉(zhuǎn)盤(pán)解決了傳統(tǒng)生物轉(zhuǎn)盤(pán)工藝中的一系列問(wèn)題，如活性污泥易脫落，轉(zhuǎn)盤(pán)比表面積低，生物附著量有限，不耐腐蝕，強(qiáng)度差，抗沖擊負(fù)荷能力差等。它采用新型的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)盤(pán)，具有比表面積大，強(qiáng)度高，耐腐蝕性強(qiáng)等特點(diǎn)，可以大大增加生物附著量，且生物膜不易脫落?；谵D(zhuǎn)盤(pán)特殊設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)，它可以在轉(zhuǎn)盤(pán)的表面和內(nèi)層形成各種環(huán)境，例如好氧，缺氧和厭氧，適合處理高含量食品工業(yè)廢水。2.厭氧生物處理技術(shù)（1）升流式厭氧污泥床(UASB)升流式厭氧污泥床(UASB)由于具有厭氧過(guò)濾及厭氧活性污泥法的雙重特點(diǎn)，作為能夠?qū)⑽鬯械奈廴疚镛D(zhuǎn)化成再生清潔能源——沼氣的一項(xiàng)技術(shù)[16]。UASB的主要組成部分是反應(yīng)器，其底部為絮凝和沉淀性能良好的厭氧污泥構(gòu)成的污泥床，上部設(shè)置了專用的氣—液—固三相分離系統(tǒng)，廢水由反應(yīng)器底部加入，向上流入，通過(guò)生物顆粒污泥床降解，同時(shí)產(chǎn)生沼氣。氣體，液體和固體（懸浮的污泥顆粒）一起進(jìn)入三相分離室，氣體被收集在氣罩中，而污泥顆粒沉入反應(yīng)器底部，重力水流過(guò)堰，UASB成功處理高濃度乳品廢水的關(guān)鍵是培養(yǎng)出沉降性能良好的厭氧顆粒污泥，顆粒污泥的形成是厭氧細(xì)菌群不斷繁殖，積累的結(jié)果，較多的污泥負(fù)荷有利于細(xì)菌獲得足夠的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)，對(duì)發(fā)展顆粒污泥的形成和促進(jìn)具有決定性作用；適當(dāng)?shù)母咚ω?fù)荷將對(duì)污泥進(jìn)行水力篩分，消除沉降性能較差的絮凝污泥，而使污泥具有良好的沉降性能。UASB具有效率高，處理成本低，能耗低，投資少，占地面積小等一系列優(yōu)點(diǎn)，完全適用于高濃度乳品廢水的處理。它的不足之處在于，廢水中的COD濃度仍然很高，需要對(duì)其進(jìn)行處理或與好氧處理串聯(lián)以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。P.SankarGanesh等[17]研究了UASB反應(yīng)器對(duì)乳制品工業(yè)洗滌水的處理，結(jié)果表明，在6hHRT下，COD濃度為1200~2000mg/L的乳制品洗滌水，進(jìn)入U(xiǎn)ASB后去除了約75%~85%的COD。（2）水解酸化法水解和酸化是一種傳統(tǒng)的厭氧生物處理方法。水解和酸化方法具有較高的懸浮固體去除率，并且在水解細(xì)菌的作用下，可將部分懸浮物水解成溶解性物質(zhì)。與傳統(tǒng)的污水處理工藝相比，水解酸化可減少四分之一的產(chǎn)泥量，與此同時(shí)可以完成污水和污泥的同時(shí)處理。實(shí)現(xiàn)了一次性處理污水和污泥的目的。水解酸化池對(duì)水質(zhì)和水溫變化具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。在進(jìn)水COD有較大波動(dòng)的情況下，出水水質(zhì)基本穩(wěn)定變化不大。在相同條件下，水解酸化更有利于污染物的去除，同時(shí)有機(jī)物的性質(zhì)在水解酸化的作用下發(fā)生變化，強(qiáng)大的生物降解能力，為有氧生物處理創(chuàng)造了條件。水解酸化發(fā)生在厭氧處理的前兩個(gè)階段，反應(yīng)迅速，減少反應(yīng)的容積，節(jié)省基建投資，同時(shí)反應(yīng)過(guò)程中不產(chǎn)生沼氣，因此不需要密閉池體，也不需要三相分離器，降低工程造價(jià)。3.厭氧+好氧生物處理技術(shù)水解酸化-SBR工藝工藝流程如圖2-2所示：圖2-2水解酸化-SBR工藝流程圖其主要處理設(shè)備是水解酸化池和SBR反應(yīng)池。水解酸化池是有機(jī)物不完整的厭氧轉(zhuǎn)化過(guò)程。水解酸化可分為兩個(gè)階段：水解和酸化。水解階段是降解大分子有機(jī)物的必要過(guò)程。酸化階段是有機(jī)降解的加速過(guò)程，該過(guò)程進(jìn)一步將水解的有機(jī)小分子轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的化合物，并將其分泌到細(xì)胞外，細(xì)菌將其用于制備易于氧化和分解的有機(jī)底物。用于隨后的好氧處理。因此，水解酸化通常在需氧生物處理之前用作預(yù)處理。如圖2所示，通過(guò)格柵去除懸浮物后，廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水質(zhì)和水量。在混凝沉淀池沉淀后后，廢水的可生化性得到改善。與傳統(tǒng)的連續(xù)活性污泥法相比，SBR反應(yīng)池可節(jié)省沉淀池和污泥回流設(shè)備。在每個(gè)工作周期中，微生物處于需氧/缺氧的周期性變化中，具有良好的脫氮效果。SBR反應(yīng)池具有運(yùn)行穩(wěn)定、凈化效率高、出水水質(zhì)好、耐沖擊負(fù)荷和避免污泥膨脹等優(yōu)點(diǎn)[18]。目前，SBR技術(shù)從生活污水到工業(yè)廢水等各領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。河北某公司是一家以生產(chǎn)乳制品為主的企業(yè)，廢水量為600m3/d，主要來(lái)自容器設(shè)備和場(chǎng)地的清洗水，雜質(zhì)主要成分為乳制品原料。原水水質(zhì)COD=1268mg/L，BOD5=607mg/L，NH3-N=61mg/L。該乳品廠廠采用水解酸化-SBR工藝進(jìn)行廢水處理，COD、BOD5、NH3-N去除率分別75%、90%、55%。根據(jù)環(huán)保要求，出水水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。但是水解酸化-SBR工藝適合處理水量較小的企業(yè)，不適合我的設(shè)計(jì)水量。UASB-CASS工藝工藝流程如圖2-3所示：圖2-3UASB-CASS工藝流程圖本處理工藝將UASB和CASS兩種處理單元進(jìn)行組合，利用UASB反應(yīng)器高微生物濃度、高容積負(fù)荷等特點(diǎn)，使經(jīng)過(guò)預(yù)處理的廢水中的大部分有機(jī)污染物在此階段被分解去除，好氧系統(tǒng)采用循環(huán)式活性污泥法(CASS)工藝。CASS工藝系統(tǒng)的前置裝置—生物選擇器正好符合UASB厭氧系統(tǒng)出水的厭氧條件,在厭氧或缺氧條件下,生物選擇器抑制絲狀菌的過(guò)度增長(zhǎng),防止產(chǎn)生污泥膨脹。通過(guò)控制曝氣強(qiáng)度以使反應(yīng)器中主體溶液處于好氧階段,最終完成降解有機(jī)物的過(guò)程,達(dá)到去除有機(jī)物的目的[19]。在如圖3所示，廢水通過(guò)格柵后，通過(guò)提升泵將進(jìn)入調(diào)節(jié)池均衡水質(zhì)，調(diào)節(jié)池中的充氧預(yù)曝氣，以防止污泥沉降和預(yù)處理進(jìn)水。隔油池將油脂從水中去除后，進(jìn)入U(xiǎn)ASB反應(yīng)器進(jìn)行厭氧處理，為后續(xù)過(guò)程提供了可靠的保證?？梢源蟠鬁p少處理時(shí)間，并且可以減少后續(xù)處理結(jié)構(gòu)的負(fù)荷。廢水從UASB反應(yīng)器流到CASS反應(yīng)器進(jìn)行缺氧和好氧處理。UASB反應(yīng)器和CASS反應(yīng)器產(chǎn)生的污泥進(jìn)入污泥濃縮池，然后通過(guò)壓濾機(jī)制成泥餅外運(yùn)。UASB-CASS組合工藝特點(diǎn)：有機(jī)負(fù)荷高，COD去除率高；布水均勻，確保微生物與底物充分接觸；抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)；能耗非常低；不會(huì)出現(xiàn)酸化現(xiàn)象；系統(tǒng)不易出現(xiàn)污況物長(zhǎng)現(xiàn)象；運(yùn)行穩(wěn)定，處理效果好，管理簡(jiǎn)單；系統(tǒng)氧氣利用率高，能耗比其他處理低約15％。除了該系統(tǒng)對(duì)有機(jī)物有益之外，對(duì)氮和磷的去除率也很高。該工藝適用于高濃度有機(jī)廢水的處理，在大型，中型和小型污水處理項(xiàng)目中比SBR工藝更廣泛。陜西某乳制品企業(yè)是一家生產(chǎn)高品質(zhì)液態(tài)奶產(chǎn)品的乳飲品企業(yè)。其生產(chǎn)工藝過(guò)程中產(chǎn)生的廢水主要來(lái)源于容器、管道、設(shè)備清洗所產(chǎn)生的高濃度廢水，生產(chǎn)車間與場(chǎng)地的清洗低濃度生產(chǎn)廢水，以及冷卻水。生產(chǎn)性廢水排放量為1850t/d，生活性污水排放量為200t/d。原水水質(zhì)COD=2240mg/L，BOD5=1219mg/L，NH3-N=34.6mg/L，SS=389mg/L。該乳品廠采用UASB-CASS工藝進(jìn)行廢水處理，COD、BOD5、NH3-N、SS去除率分別為96.4%、98.8%、98.3%、83%，出水水質(zhì)滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。水解酸化-生物接觸氧化工藝工藝流程如圖2-4所示：圖2-4水解酸化-生物接觸氧化工藝流程圖

該處理工藝主要采用生物化學(xué)法為主體，以物理化學(xué)處理為輔的處理工藝。如圖4所示，污水通過(guò)格柵，攔截水中較大的漂浮物和懸浮物后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，然后通過(guò)提升泵進(jìn)入氣浮反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行絮凝物化處里，去除部分COD，BOD和SS，然后通過(guò)集水池用泵的提升作用，通過(guò)將廢水均勻分配到水解酸化池和生物接觸氧化池中，可以去除大部分污染物。通過(guò)生物接觸氧化池強(qiáng)化處理效果，以確保廢水符合排放標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)生的污泥進(jìn)入污泥濃縮池，通過(guò)壓濾機(jī)制成泥餅外運(yùn)。污泥濃縮后產(chǎn)生的上清液含有懸浮物。這些水將流至調(diào)節(jié)池，并繼續(xù)進(jìn)行處理，直到排放達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)為止。該處理工藝且有耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、處理效果穩(wěn)定、操作管理簡(jiǎn)單、不產(chǎn)生污泥膨脹，剩余污泥產(chǎn)量少、工程投資小，運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)[20]。目前，水解酸化-生物接觸氧化工藝適用于生活污水和城市污水的處理，食品加工工業(yè)廢水的處理以及建筑物回用水產(chǎn)生的微污染生物飲用水的預(yù)處理。江西某乳業(yè)集團(tuán)主要利用牛奶為原料，生產(chǎn)加工成鮮牛奶、酸奶等產(chǎn)品，該企業(yè)產(chǎn)生廢水中的污染物主要含有乳蛋白、乳脂肪、酪蛋白、乳糖、無(wú)機(jī)鹽。洗滌劑等。該廢水屬于高濃度的有機(jī)型污染廢水且可生化性能較好，BOD/COD值約為0.5。生產(chǎn)性廢水排放量為1000m3/d，原水水質(zhì)COD=2540mg/L，BOD5=1218mg/L，SS=289mg/L。該乳品廠采用水解酸化-生物接觸氧化工藝進(jìn)行廢水處理，COD、BOD5、SS、去除率分別為96.7%、97.7%、86.9%，出水水質(zhì)滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。2.3方案比選2.3.1工藝選擇本項(xiàng)目污水的設(shè)計(jì)水量為Q=3200m3/d，主要污染物指標(biāo)BOD、COD、SS、氨氮和動(dòng)植物油，屬于高濃度有機(jī)廢水，BOD/COD=0.5>0.3，可生化性比較好，可采用水解酸化-SBR工藝、UASB-CASS工藝、水解酸化-生物接觸氧化池工藝這三種厭氧好氧組合工藝。在上述三種工藝中水解酸化-SBR工藝適合處理水量小的項(xiàng)目，不適合我的設(shè)計(jì)水量。因此本項(xiàng)目選擇以下兩種工藝進(jìn)行比選：方案一：水解酸化-生物接觸氧化工藝方案二：UASB-CASS工藝工程實(shí)例一徐州君樂(lè)寶國(guó)潤(rùn)乳業(yè)有限公司廢水治理該廢水日平均排放量為1200m3/d，原水水質(zhì)COD=2500mg/L，BOD5=1300mg/L，NH3-N=40mg/L，SS=300mg/L，動(dòng)植物油=100mg/L。該乳品廠廠采用水解酸化-生物接觸氧化工藝進(jìn)行廢水處理，COD、BOD5、NH3-N、SS去除率分別為97.1%、98.8%、75%、98.5%、96%，出水水質(zhì)滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。工程實(shí)例二太原某乳業(yè)有限公司是一家生產(chǎn)液態(tài)奶的乳飲品企業(yè)。其生產(chǎn)工藝過(guò)程中產(chǎn)生的廢水主要來(lái)源于容器、管道、設(shè)備清洗所產(chǎn)生的高濃度廢水，生產(chǎn)車間與場(chǎng)地的清洗低濃度生產(chǎn)廢水。生產(chǎn)性廢水排放量為3000m3/d，原水水質(zhì)COD=2800mg/L，BOD5=1500mg/L，NH3-N=30mg/L，SS=300mg/L，動(dòng)植物油=150mg/L。該乳品廠采用UASB-CASS工藝進(jìn)行廢水處理，COD、BOD5、NH3-N、SS、動(dòng)植物油去除率分別為97.1%、98.8%、96.7%、82.0%、94.7%，出水水質(zhì)滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)結(jié)合設(shè)計(jì)任務(wù)的要求處理水質(zhì)，以上述兩個(gè)工程實(shí)例為參考，從處理效果、投資運(yùn)行費(fèi)用、運(yùn)行管理以及適用范圍進(jìn)行工藝方案的論證選擇。處理效果兩種工藝處理效果對(duì)比見(jiàn)表2-5。表2-5兩種工藝的水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)指標(biāo)去除率CODBOD5NH3-NSS動(dòng)植物油水解酸化-生物接觸氧化97.1%98.8%75%98.5%96%UASB-CASS97.1%98.8%96.7%82%94.7%從處理效果上看，兩種工藝均能滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）的排放限制要求。但水解酸化-生物接觸氧化工藝在去除COD、BOD5，SS和動(dòng)植物油方面要比UASB-CASS的處理效果更好，因此水解酸化-生物接觸氧化更適合處理高濃度有機(jī)廢水。投資運(yùn)行費(fèi)用兩種工藝投資運(yùn)行費(fèi)用對(duì)比見(jiàn)下表2-6。表2-6兩種工藝的工程投資名稱工藝占地投資運(yùn)行費(fèi)用處理成本水解酸化-生物接觸氧化小低低0.74元/噸UASB-CASS小較低較低0.95元/噸兩種工藝的占地面積差不多；但在投資方面，UASB-CASS工藝略高于水解酸化-生物接觸氧化工藝；就運(yùn)行成本而言，水解酸化-生物接觸氧化工藝比UASB-CASS工藝要低，因?yàn)樗馑峄瘞缀鯖](méi)有運(yùn)行成本。另外，水解酸化-生物接觸氧化在每噸水處理的成本方面更便宜。因此，水解酸化-生物接觸氧化適合于污水處理廠的長(zhǎng)期發(fā)展。工藝特點(diǎn)及運(yùn)行管理兩種工藝特點(diǎn)及運(yùn)行管理對(duì)比見(jiàn)表2-7。表2-7兩種工藝比較及管理比較工藝項(xiàng)目UASB-CASS水解酸化-生物接觸氧化運(yùn)行管理比較簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單污染物去除率較好好容積負(fù)荷率中高能耗低低水質(zhì)穩(wěn)定性穩(wěn)定穩(wěn)定在操作管理方面，水解酸化-生物接觸氧化工藝更加簡(jiǎn)單易管理。從污染物去除率來(lái)看，水解酸化和生物接觸氧化工藝去除率更高。就容積負(fù)荷而言，水解酸化-生物接觸氧化工藝也優(yōu)于UASB-CASS工藝。盡管這兩個(gè)過(guò)程的出水水質(zhì)穩(wěn)定且能耗低，但整個(gè)水解酸化-生物接觸氧化過(guò)程更適合于項(xiàng)目設(shè)計(jì)。結(jié)論：通過(guò)比較UASB-CASS工藝和水解酸化-生物接觸氧化工藝的處理效果，投資運(yùn)行成本，運(yùn)行管理以及適用范圍，可知兩個(gè)工藝均可以滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）的排放限制要求。但水解酸化-生物接觸氧化法的投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用較少，更經(jīng)濟(jì)，對(duì)于廢水的去除效果更好。因此，綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益，環(huán)境效益和社會(huì)效益，本設(shè)計(jì)在廢水處理工藝中采用水解酸化-生物接觸氧化工藝較為合理。2.3.2工藝流程及說(shuō)明經(jīng)工藝比選，確定本設(shè)計(jì)采用水解酸化-生物接觸氧化工藝，工藝流程如圖2-8所示。圖2-8工藝流程圖工藝流程說(shuō)明：由圖2-8可知，通過(guò)細(xì)格柵（除去大部分懸浮固體和浮子）進(jìn)行污水處理后自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池（均衡水質(zhì)水量），通過(guò)潛水排污泵將調(diào)節(jié)池內(nèi)污水提升至進(jìn)入氣浮池（隔油和除去懸浮物），氣浮池中的水依靠重力流入水解酸化池（蛋白質(zhì)等大分子轉(zhuǎn)化為小分子有機(jī)化合物并去除COD），在重力作用下，水進(jìn)入生物接觸氧化池進(jìn)行好氧處理，經(jīng)處理后的廢水進(jìn)入豎流沉淀池沉淀，沉淀后的廢水達(dá)標(biāo)排放。豎流沉淀池的部分污泥回流至水解酸化池，剩余部分排入污泥濃縮脫水機(jī)房，再經(jīng)污泥濃縮脫水一體機(jī)進(jìn)行濃縮脫水。脫水污泥可作為土壤改良劑的綜合利用或作為處理廠和附近發(fā)電廠發(fā)電的燃料。由于濃縮的脫水濾液中的還存在懸浮物，這些水將流到調(diào)節(jié)池中進(jìn)行再處理。在此過(guò)程中，采用了氣浮工藝，可以通過(guò)氣浮工藝回收廢水中的乳渣進(jìn)行綜合利用，如牲畜精飼料，蛋白發(fā)酵原料等。第3章污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算3.1格柵的設(shè)計(jì)3.1.1設(shè)計(jì)說(shuō)明本工程為乳制品廢水處理工程，根據(jù)廢水的來(lái)源和水質(zhì)可知，廢水中含有較大的懸浮物和固體物質(zhì)，在廢水進(jìn)入水泵和其它處理構(gòu)筑物之前，采用機(jī)械細(xì)格柵，把加大的懸浮物和固體顆粒物質(zhì)去除，保證后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運(yùn)行，減少構(gòu)筑物的處理負(fù)荷和管道的淤積。在本流程中，采用細(xì)格柵來(lái)確保處理效果。3.1.2設(shè)計(jì)計(jì)算1.設(shè)計(jì)計(jì)算（1）計(jì)算最大流量max式中：max——最大設(shè)計(jì)流量，m3/s污水過(guò)柵流速，m3/s，取v=0.8m/s根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式則柵前水深（2）柵條間隙數(shù)n式中：——格柵傾斜角；——格柵間隙，m，取0.021m；——柵前水深，m；——過(guò)柵流速，0.6~1.0m/s，取0.8m/smax——最大設(shè)計(jì)流量，m3/s，取n=18個(gè)（3）柵槽寬度式中：s——柵條寬度，m；n——柵條間隙數(shù)，個(gè)；b——格柵凈間距，m；B——格柵槽寬度，m,取柵槽寬為0.6m格柵水頭損失設(shè)柵條斷面為銳邊矩形,β=2.42式中：h1——格柵的水頭損失，m；v——污水流經(jīng)格柵的速度，0.6~1.0m/s，本次設(shè)計(jì)取0.8m/s；——格柵傾斜角；g——重力加速度，取9.8m/s2；k——系數(shù)，一般取k=3。（5）柵后槽總高式中：h——柵前水深，m；h1——格柵前渠道超高，一般取0.3m；h2——格柵的水頭損失，m。（6）進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度1式中：B——柵槽總寬度，m；B1——柵前槽寬，m；1——漸寬部分展開(kāi)角度，一般取1=20°；1——進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度，m。（7）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度2式中：1——進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度，m；2——柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度，m。（8）格柵總長(zhǎng)度為式中：——格柵前槽高，m，；——格柵傾斜角；1——進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度，m；2——柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度，m；——格柵總長(zhǎng)度，m。（9）每日柵渣量式中：——柵渣量（污水）取0.1-0.01，粗格柵用小值，細(xì)格柵用大值，中格柵用中值——污水流量總變化系數(shù)。3.1.3設(shè)備選型由于柵渣量大于0.2m3/d，故采用機(jī)械清渣；考慮到設(shè)備的維護(hù)及排除隱患，選用2臺(tái)（一用一備）GH-1000型鏈條式回轉(zhuǎn)格柵除污機(jī)，其性能參數(shù)見(jiàn)表3-1。表3-1GH-1000型鏈條式回轉(zhuǎn)格柵除污機(jī)性能參數(shù)型號(hào)柵槽寬度B（mm）安裝角度柵條間隙（mm）電機(jī)功率（KW）過(guò)柵流速（m/s）GH-1000100060°210.75＜1格柵的設(shè)計(jì)參數(shù)及簡(jiǎn)圖如圖3-2所示。圖3-2格柵設(shè)計(jì)計(jì)算示意圖3.2調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)3.2.1設(shè)計(jì)說(shuō)明根據(jù)乳業(yè)廢水的特性，應(yīng)通過(guò)調(diào)節(jié)池來(lái)平衡乳業(yè)廢水的水質(zhì)和水量，以保證后續(xù)處理結(jié)構(gòu)和設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。調(diào)節(jié)池的主要功能如下：首先，調(diào)節(jié)水量并為后續(xù)的污水處理系統(tǒng)提供穩(wěn)定的運(yùn)行條件；其次，考慮到由于時(shí)間順序不同導(dǎo)致生產(chǎn)線排水中污染物濃度的差異，因此后續(xù)污水處理系統(tǒng)中污水的水質(zhì)是平衡的。水力停留時(shí)間：取T=6h設(shè)計(jì)水量：max=6400m3/d3.2.2設(shè)計(jì)計(jì)算調(diào)節(jié)池有效容積：（1）有效容積式中：T——停留時(shí)間，h。經(jīng)驗(yàn)值4~12小時(shí)，本次取6小時(shí)。（2）調(diào)節(jié)池尺寸調(diào)節(jié)池的面積：式中：2——有效水深，m。取4m。池寬取16m，則池長(zhǎng)為25m。保護(hù)高h(yuǎn)1取1m，則池總高H為5m。調(diào)節(jié)池尺寸為25.6m×16.6m×5m。3.2.3設(shè)備選型為了后續(xù)處理單元水可以自流，根據(jù)進(jìn)水水量和揚(yáng)程，選擇2臺(tái)150WL145-10型污水泵，1用1備，其性能參數(shù)如表3-3所示。表3-3150WL145-10型污水泵性能參數(shù)型號(hào)流量(m3/h)揚(yáng)程(m)轉(zhuǎn)速(r/min)功率(kW)效率(%)150WL145-101451014507.5733.3氣浮池的設(shè)計(jì)3.3.1設(shè)計(jì)說(shuō)明本工藝采用溶氣氣浮法，因?yàn)槿軞鈿飧》üに嚦墒欤こ探?jīng)驗(yàn)豐富，負(fù)荷率高，處理效果好,處理能力大.可以做到全自動(dòng)連續(xù)運(yùn)行.泥渣含水率低,出水水質(zhì)好。本設(shè)計(jì)采用空氣壓縮機(jī)供氣、部分回流加壓溶氣工藝，該流程優(yōu)點(diǎn)是在相同的能耗下溶氣壓力可大大提高，形成的氣泡更小更均勻更能得到充分利用。且本設(shè)計(jì)中用到混凝劑，而該流程可以充分利用混凝劑，減少投藥量，并避免絮凝體破壞。1.設(shè)計(jì)進(jìn)水量max=6400m3/d=266.7m3/h2.氣浮池有效水深，一般取2.0~2.5m，平流式長(zhǎng)寬比一般為2:1~3:1，一般單格不宜超過(guò)6m，長(zhǎng)度不宜超過(guò)15m。3.接觸區(qū)水流上升流速，下端取20mm/s，上端5~10mm/s，水力停留時(shí)間大于1min。4.分離區(qū)表面負(fù)荷宜為4～6m3/(m2·h)，水力停留時(shí)間為10~20min；5.通常溶氣罐壓力一般為0.2~0.4MPa。3.3.2設(shè)計(jì)計(jì)算：1．供氣量（1）氣浮所需的空氣量g：式中：max——?dú)飧〕刈畲笤O(shè)計(jì)水量，m3/h；R——試驗(yàn)條件下的回流比，%，一般為15%~30%，取20%；—空氣容重，取設(shè)計(jì)水溫20℃時(shí)為1.164g/L；f—加壓系統(tǒng)的溶氣效率（0.8-0.9），取0.85；Cs—空氣溶解度，取設(shè)計(jì)水溫20℃時(shí)為18.7g/L；P——溶氣壓力，絕對(duì)壓力，atm，2.96atm。（2）加壓溶氣所需水量r：式中：——?dú)飧〕卦O(shè)計(jì)水量，m3/h；R——試驗(yàn)條件下的回流比，%，一般為15%~30%，取20%。（3）所需空壓機(jī)額定氣量g′：式中：g——?dú)飧∷璧目諝饬浚琇/h；—空氣容重，取設(shè)計(jì)水溫20℃時(shí)為1.164g/L；—安全系數(shù)（1.2~1.5），取1.3。2．溶氣罐（1）壓力溶氣罐直徑Dd：式中：Dd——壓力溶氣罐直徑，m；I——單位罐截面積的水力負(fù)荷，填料罐選用100～200m3/(m2﹒h)，取150m3/(m2﹒h)；r——加壓溶氣水量，m3/h；（2）溶氣罐高度Z：式中：Z——溶氣罐高度，m；Z1——罐頂，底封頭高度（根據(jù)罐直徑而定），m；Z2——布水區(qū)高度，一般取0.2~0.3m,取0.2m；Z3——貯水區(qū)高度，一般取1.0m；Z4——填料層高度，當(dāng)采用階梯環(huán)時(shí)，可取1.0~1.3m，取1.2m。3．氣浮池：（1）接觸池的表面積Ac：式中：——?dú)飧〕卦O(shè)計(jì)水量，m3/h；r——加壓溶氣水量，m3/h；vc——水流平均速度,通常取10~20mm/s，取15mm/s。（2）接觸室長(zhǎng)度L1：接觸室的長(zhǎng)與分離室的寬一樣為3.85m，則式中：Bc——接觸室寬度，m。接觸室堰上水深（3）接觸室氣水接觸時(shí)間tc：式中：H1——?dú)飧〕胤蛛x室水深，通常為1.8~2.2m，取2m。（4）分離室的表面積As：式中：——?dú)飧〕卦O(shè)計(jì)水量，m3/h；r——加壓溶氣水量，m3/h；vs——分離室水流向下平均速度,通常為1~1.5mm/s，取1.5mm/s。（6）分離室長(zhǎng)度L2：式中：Bs——分離室寬度，m，Bs=3.85m；對(duì)矩形池,分離室的長(zhǎng)寬比一般取2∶1~3∶1，取長(zhǎng)寬比2:1。（7）氣浮池高：氣浮池有效水深2.0m~2.5m，取H=2.0m，超高取0.5m，則總高H總=2.5m。（8）氣浮池容積W：式中：H——?dú)飧〕厮?，m；As——分離室表面積，m2；Ac——接觸室表面積，m2。（9）總停留時(shí)間T校核：式中：——?dú)飧〕卦O(shè)計(jì)水量，m3/h；r——加壓溶氣水量，m3/h；W——?dú)飧〕厝莘e，m3。，滿足15~30min。設(shè)計(jì)氣浮池的墻厚度為300mm，接觸室和分離室間的隔斷厚度為200mm，則氣浮池總寬度：氣浮池總長(zhǎng)度：氣浮池尺寸：4．集水裝置（1）進(jìn)水裝置氣浮池的進(jìn)水方式為底部進(jìn)水。廢水在接觸室中的上升流速較小，在接觸室中的停留時(shí)間應(yīng)大于60s。進(jìn)水管內(nèi)徑：DN=200mm出水管內(nèi)徑：DN=200mm溶氣水采用穿孔布水器，配水管中心距離池底20cm，出水孔徑為20mm，（一般在15mm~20mm），相鄰兩孔中心距為0.365m。所需出水孔的數(shù)量，沿配水管布10個(gè)孔。（2）集水裝置設(shè)計(jì)氣浮池的集水裝置采用DN=150mm的鑄鐵穿孔管，集水管中心線距離池底20cm，相鄰量管的中心距為0.5m，沿池長(zhǎng)方向排列。集水管數(shù)，取n=6每根集水管流量管內(nèi)流速0.46m/s<0.5m/s,符合設(shè)計(jì)要求。集水孔孔口流速：取則：集水管的孔口總面積：取單格孔面積：取d0=18mm=0.018m每根集水管的孔眼數(shù)：由于孔眼沿管長(zhǎng)開(kāi)兩排，兩排孔的中心線呈45°夾角。集水管的有效長(zhǎng)度L=7.3m，則孔距：3.3.3空壓機(jī)選型根據(jù)額定供氣量，選擇2臺(tái)（1用1備）Z-0.056/7型空氣壓縮機(jī)。性能參數(shù)見(jiàn)表3-4。表3-4空壓機(jī)性能參數(shù)型號(hào)供氣量（m3/min）功率（KW）最大壓力（MPa）Z-0.056/70.0560.5溶氣罐選型選擇1臺(tái)TR-5型壓力罐，具體參數(shù)見(jiàn)表3-5。表3-5TR-4型壓力罐性能參數(shù)型號(hào)直徑（mm）適用流量（m3/h）壓力范圍（MPa）罐總高（mm）TR-550020~300.2-0.530003.3.5刮渣機(jī)選型氣浮池寬度為3.85m，氣浮池壁厚取300mm。本設(shè)計(jì)為矩形氣浮池，所以采用GM-4型刮沫機(jī)1臺(tái)，具體性能參數(shù)見(jiàn)表3-7.表3-7GM-4型刮沫機(jī)性能參數(shù)型號(hào)配用池寬（m）功率（KW）行走速度（m/min）軌道中心距GM-4.733.4水解酸化池的設(shè)計(jì)3.4.1設(shè)計(jì)說(shuō)明水解酸化池是在微氧氣條件下通過(guò)水解發(fā)酵細(xì)菌降解有機(jī)物的過(guò)程。由于乳品廢水中CODcr含量高，有機(jī)大分子可以通過(guò)水解和酸化反應(yīng)分解為小分子有機(jī)物，從而可以提高廢水的可生化性，去除一部分COD并減少后續(xù)好氧處理的負(fù)荷。本設(shè)計(jì)采用升流式水解酸化反應(yīng)器，即在單一反應(yīng)器中，污水自反應(yīng)器底部的布水裝置均勻地自下而上通過(guò)污泥層上升至反應(yīng)器頂部的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)水解酸化、去除懸浮物等功能的水解酸化反應(yīng)器。1.廢水水力停留時(shí)間取4小時(shí)。2.水解反應(yīng)池上升流速V（0.5~2.08m）/h。3.有效水深4~6m，取有效水深5m。4.反應(yīng)器池體要求一般可采用矩形和圓形結(jié)構(gòu)，圓形反應(yīng)器在同樣的面積下，其周長(zhǎng)比正方形的少12%。但是圓形反應(yīng)器的這一優(yōu)點(diǎn)僅僅在單個(gè)池子時(shí)才成立。當(dāng)設(shè)有兩個(gè)或兩個(gè)以上反應(yīng)器時(shí)，矩形反應(yīng)器可以采用共用池壁。從運(yùn)行方面考慮，高流速增加污水系統(tǒng)擾動(dòng)，因此可增加污泥與進(jìn)水有機(jī)物之間的接觸。但過(guò)高的流速會(huì)引起污泥流失，并且在大多數(shù)情況下這是系統(tǒng)最優(yōu)的運(yùn)行范圍?？紤]布水均勻性和經(jīng)濟(jì)性時(shí)，池型長(zhǎng)寬比一般采用2：1是合適的。從目前的實(shí)踐看，最經(jīng)濟(jì)的反應(yīng)器高度是在4~7m之間。5.設(shè)計(jì)水質(zhì)水解酸化池進(jìn)出水水質(zhì)見(jiàn)表3-8。表3-8水解酸化池水質(zhì)指標(biāo)CODcrBOD5SSNH3-N進(jìn)水水質(zhì)（mg/L）16251095103.552去除率(%)303030/出水水質(zhì)（mg/L）1137.5766.582.8526.配水方式設(shè)計(jì)依據(jù)（1）水解酸化池的布水系統(tǒng)形勢(shì)有多種，布水裝置宜采用多點(diǎn)式布水裝置，每個(gè)點(diǎn)布水面積不宜大于2m2，根據(jù)需要可采用一管一孔式布水，一管多孔式布水、支狀布水以及脈沖式布水等。（2）位于所服務(wù)面積的中心，一般單孔服務(wù)面積約0.5~1.5m。（3）一管一孔式宜采用布水器布水，從布水器到布水口宜采用直管，管道頂部垂直段流速應(yīng)控制在0.2m/s~0.4m/s。（4）布水裝置進(jìn)水點(diǎn)距反應(yīng)池池底宜保持在150~200mm的距離。（5）出水適宜采用堰式出水，出水堰口負(fù)荷不應(yīng)大于2.9L/(s·m)。（6）出水應(yīng)該在會(huì)水槽上加設(shè)三角堰；堰上水頭大于25mm。（7）配水支管出水口向下距池底約200mm，位于所服務(wù)面積的中心，一般單孔服務(wù)面積約0.5~1.5m2。3.4.2設(shè)計(jì)計(jì)算1．有效池容積式中：V——水解酸化反應(yīng)器有效容積，m3；——設(shè)計(jì)流量，m3/h；Kz——總變化系數(shù)，2.0；HRT——水力停留時(shí)間，h。水解酸化池表面積設(shè)置2個(gè)單元格，取n=2，則：水解池尺寸取長(zhǎng)寬比2:1，長(zhǎng)為14.8m，池寬為7.4m，超高取0.5m，總高為5.5m每格水解酸化池外形尺寸為L(zhǎng)1×B1×H=14.8m×7.4m×5.5m水解酸化池總尺寸為L(zhǎng)×B×H=14.8m×14.8m×5.5m4．水解酸化池上升流速校核已知反應(yīng)器高度為：H=6m，反應(yīng)器高度與上升流速之間的關(guān)系：式中：v——上升流速，m/h；V——水解酸化反應(yīng)器有效容積，m3；Q——設(shè)計(jì)流量，m3/h；A——反應(yīng)器表面積，m2；HRT——水力停留時(shí)間，h。升流式水解酸化反應(yīng)器污水上升流速宜為0.5m/h～2.0m/h,v符合設(shè)計(jì)要求。5．配水方式本次設(shè)計(jì)采用總管進(jìn)水，管徑為DN250，池底分支式配水，支管為DN150，DN80，DN50，支管上均勻排布小孔為出水口，孔徑為30mm，配水支管出水口距池底200mm，均勻布置在池底。6．出水堰設(shè)計(jì)（1）已知進(jìn)水流量Q=3200m3/d=0.037m3/s（2）設(shè)計(jì)堰長(zhǎng)取出水堰負(fù)荷q=2L/(s·m)<2.9L/(s·m)單個(gè)池子進(jìn)水流量Q=1600m3/d=0.0185m3/s式中：——堰長(zhǎng)m；——出水堰負(fù)荷，，取；——設(shè)計(jì)流量，每格流量為。（3）出水收集過(guò)堰水深：h1=0.05m每個(gè)三角堰的流量：（4）堰口數(shù)量本次設(shè)計(jì)取堰口a=400mm，堰口間凈距b=200mm，堰口端預(yù)留長(zhǎng)度c=200mm，堰口高度d=0.5m。（5）集水槽寬度B式中：——堰上水頭m；——設(shè)計(jì)流量，m3/s。為了確保安全集水槽設(shè)計(jì)流量，，取250mm。（6）集水槽深度集水槽的臨界水深：式中：——堰上水頭m；——安全設(shè)計(jì)流量，m3/s；則。集水槽的起端水深：式中：h0——起端水深m；則；設(shè)出水槽自由跌落高度：。則集水槽總深度。集水槽簡(jiǎn)略圖見(jiàn)圖3-9.圖3-9集水槽剖面圖排泥設(shè)計(jì)根據(jù)《水解酸化池設(shè)計(jì)規(guī)范》中的規(guī)定，升流式水解反應(yīng)器污泥層應(yīng)維持在出水堰下1.0m~1.5m，否則系統(tǒng)一旦完全充滿污泥或在較高水力負(fù)荷條件下，由于供污泥層的空間有限，則會(huì)因?yàn)槿魏挝⑿〉奈勰嗯蛎?，而造成?yán)重的污泥流失。故水解反應(yīng)器排泥可采用污泥界面計(jì)控制排泥。本次設(shè)計(jì)兩個(gè)水解酸化池故需要兩個(gè)污泥界面計(jì)。3.5生物接觸氧化池的設(shè)計(jì)3.5.1設(shè)計(jì)說(shuō)明生物接觸氧化池是一種好氧生物膜污水處理方法，它由浸入污水中的填料，填料表面的生物膜，曝氣系統(tǒng)和池體組成。在有氧條件下，污水和固定在包裝材料表面的生物膜完全接觸，污水中的有機(jī)物和營(yíng)養(yǎng)鹽通過(guò)生物降解被去除，從而可以凈化污水。表3-10生物接觸氧化池水質(zhì)指標(biāo)CODcrBOD5SSNH3-N進(jìn)水水質(zhì)（mg/L）1137.5766.582.852去除率(%)8893.32575出水水質(zhì)（mg/L）136.551.462.1133.5.2設(shè)計(jì)計(jì)算1．生物接觸氧化池容積式中：V——接觸氧化池的有效容積，m3；——接觸氧化池的設(shè)計(jì)流量，m3/d；La——接觸氧化池進(jìn)水五日生化需氧量，mg/L；Lt——接觸氧化池出水五日生化需氧量，mg/L；M——接觸氧化池填料去除有機(jī)污染物的五日生化需氧量容積負(fù)荷，kgBOD5/(m3﹒d)，一般為0.2~2.0kgBOD5/(m3﹒d)。2．生物接觸氧化池總面積：設(shè)H=3m，分三層，每層高1m，式中：F——接觸氧化池的總面積，m2；H——填料層總高度，m3/d；V——接觸氧化池的有效容積，m3；3．每格氧化池面積式中：f——每格氧化池面積，m2；F——接觸氧化池的總面積，m2；n——接觸氧化池格數(shù)，取n=24。4．有效接觸時(shí)間式中：t——氧化池有效接觸時(shí)間，h；f——每格氧化池面積，m2；n——接觸氧化池格數(shù)，取n=24?！佑|氧化池的設(shè)計(jì)流量，m3/h；H——填料層總高度，m3/d；5．氧化池總高度式中：H——填料層高度，m；h1——超高，m，h1=0.5~0.6m，取h1=0.5m；h2——填料上水深，m，h2=0.4~0.5m，取h2=0.5m；h3——填料層間隙高，m，h3=0.2~0.3m，取h3=0.2m；h4——配水區(qū)高度，m，當(dāng)采用多孔管曝氣時(shí)，不進(jìn)入檢修者，h4=0.5m；進(jìn)入檢修者，h4=1.5m；m——填料層數(shù)，m3/d。6．污水在池內(nèi)的實(shí)際停留時(shí)間式中：t——氧化池有效接觸時(shí)間，h；f——每格氧化池面積，m2；n——接觸氧化池格數(shù)，取n=24。——接觸氧化池的設(shè)計(jì)流量，m3/h；H——填料層總高度，m3/d；7.填料選擇選用半軟性填料，此填料布水布?xì)夂?，掛膜較易，運(yùn)輸方便，安裝簡(jiǎn)單，不易堵塞，空隙率較大，但比表面積略小。所需填料總體積式中：V′——填料總體積，m3；f——每格氧化池面積，m2；n——接觸氧化池格數(shù)，取n=24。H——填料層總高度，m3/d；每格氧化池尺寸：8.曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）平均每日曝氣池需氧量式中：——每日系統(tǒng)的需氧量，kg/d；a′——有機(jī)物代謝的需氧系數(shù)，kg/kgBOD，一般0.25～0.76，取平均0.47；b′——污泥自身氧化系數(shù)，kg/(kgMLSS﹒d)，一般0.1～0.37，取平均0.17；——接觸氧化池的設(shè)計(jì)流量，m3/d；V——接觸氧化池的有效容積，m3；Sr——被降解的BOD濃度（g/L）。（2）最大需氧量在不利條件下，最大需氧量與平均需氧量的比為1.5，則（3）供氣量設(shè)計(jì)計(jì)算采用鼓風(fēng)曝氣，微孔曝氣器。曝氣池敷設(shè)于池底，距池底0.3m，淹沒(méi)深度5.3m，氧轉(zhuǎn)移效率EA=20%，設(shè)計(jì)計(jì)算溫度T=25℃。（4）空氣曝氣器出口處的絕對(duì)壓力Pb式中：H—擴(kuò)散器上淹沒(méi)深度，m。（5）空氣離開(kāi)接觸池時(shí)氧的百分比Ot（6）平均溶解氧飽和度：式中：Cs（25）—25℃時(shí)，解氧飽和度（mg/L），查表得Cs（25）=8.38。（7）標(biāo)準(zhǔn)需氧量式中：Cs（20）——20℃時(shí)，溶解氧飽和度（mg/L），查表得Cs（20）=9.17；α、β——修正系數(shù)，α取0.8，β取0.9；ρ——壓力修正系數(shù)，取1.0；CL——曝氣池出口處溶解氧濃度（mg/L），取2.0。相應(yīng)最大時(shí)標(biāo)準(zhǔn)需氧量：（8）平均供氣量相應(yīng)最大時(shí)供氣量：9.空氣管路的計(jì)算與布置為了保證生物接觸氧化池供氣充分，采用微孔曝氣頭進(jìn)行曝氣，主要參數(shù)見(jiàn)表3-11。表3-11微孔曝氣頭參數(shù)型號(hào)直徑(mm)膜片厚度（mm）充氧能力（kgO2/(h個(gè))）服務(wù)面積（m2）KBB21520.150.2~0.6采用KBB型可變微孔曝氣器，安裝在距池底0.3m處，淹沒(méi)深度H=4.5m，曝氣器氧利用效率EA=20%，服務(wù)面積0.2~0.6m2,充氧能力qc=0.15kgO2/(h個(gè))（1）按供氧能力計(jì)算所需曝氣器數(shù)量n以微孔曝氣器服務(wù)面積進(jìn)行校核:（2）空氣管路布置按曝氣池平面布置圖布置空氣管道，設(shè)一根空氣總管，共6根干管，在每根干管上設(shè)8條配氣豎管。供氣管路布置圖如圖3-12。圖3-12空氣管路圖10.供風(fēng)管路的計(jì)算供風(fēng)干管采用樹(shù)狀布置干管直徑計(jì)算式中：v—空氣流速，取10m/s。取干管直徑350mm。（2）支管直徑采用單側(cè)供氣（向單側(cè)廊道供氣），則支管流量：支管管徑：式中：v—空氣流速，取10m/s。取干管直徑250mm。鼓風(fēng)機(jī)的計(jì)算根據(jù)前面設(shè)計(jì)計(jì)算可知鼓風(fēng)量為：沿程損失計(jì)算公式：局部損失計(jì)算公式：式中：L—管道長(zhǎng)度，m；D—管道直徑，m；ρ—煙氣密度（kg/m3）,取1kg/m3；v—管道中氣流平均速度，m/s；λ—摩擦阻力系數(shù)，金屬管道可取0.02。本設(shè)計(jì)采用鑄鐵管，根據(jù)《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》第1冊(cè)，可查得主干管中當(dāng)流量=1743.45m3/h時(shí)，DN=350mm，v=10m/s，距離L=32.0m，其中DN350mm的閘閥1個(gè)（ζ=0.07），DN350mm的標(biāo)準(zhǔn)鑄鐵90°彎頭1個(gè)（ζ=0.59），1個(gè)等徑分支流丁字管1個(gè)（ζ=1.5），DN350mm的直路十字管5個(gè)（ζ=2.0）。支干管中當(dāng)流量=145.3m3/h時(shí)，DN=250mm，v=10m/s，L=5m，其中DN250mm的閘閥1個(gè)（ζ=0.08），DN250mm的十字管7個(gè)（ζ=2.0），DN250mm×DN100mm的異徑丁字管一個(gè)（ζ=1.5）。支管中=18.2m3/h時(shí)，DN=100mm,v=5m/s，L=1.75m，DN100mm的標(biāo)準(zhǔn)鑄鐵90°彎頭8個(gè)（ζ=0.42）則：沿程損失局部損失曝氣孔的淹沒(méi)深度H=4.5m，空氣壓力估算選用的曝氣器最大壓損為：P2=3kPa總的壓力損失為3.5.3設(shè)備選型鼓風(fēng)機(jī)房要給生物接觸氧化池供氣，選用L系列羅茨鼓風(fēng)機(jī)選用L63LD型鼓風(fēng)機(jī)3臺(tái)，2用1備,設(shè)備性能見(jiàn)表3-14.設(shè)備參數(shù)：風(fēng)量29.1升壓48.77KPa。表3-14L63LD型鼓風(fēng)機(jī)性能參數(shù)型號(hào)額定功率(kW)轉(zhuǎn)速(r/min)理論流量(m3/min)升壓(KPa)L63LD40.173029.2493.6豎流沉淀池的設(shè)計(jì)3.6.1設(shè)計(jì)說(shuō)明豎流沉淀池，也稱為立式沉淀池，是廢水在其中垂直流動(dòng)的沉淀池。水從位于池中心的進(jìn)水管從上到下進(jìn)入池中。管道下方設(shè)有一個(gè)傘形擋板，以使廢水均勻地分布在水池中，并沿整個(gè)過(guò)水?dāng)嗝婢徛仙腋∥锍寥氤氐椎腻F形沉泥斗中，澄清水沿著周圍的溢流堰從池中流出。堰前設(shè)置擋板和浮渣槽，以截留浮渣并確保水質(zhì)。池的一邊靠池壁設(shè)排泥管靠靜水壓將泥定期排出。在豎流沉淀池中，流動(dòng)方向與顆粒的沉淀方向相反，攔截速度等于水流的上升速度。上升速度等于沉降速度，顆粒將懸浮在混合物中形成懸浮層，對(duì)上升的顆粒進(jìn)行攔截和過(guò)濾。3.6.2設(shè)計(jì)計(jì)算1.中心管進(jìn)水面積：式中：f——中心管進(jìn)水面積，m2；v0——中心管進(jìn)水流速，m/s，不大于0.03m/s，取0.02m/s；max——最大設(shè)計(jì)流量，m3/s。n——豎流沉淀池個(gè)數(shù)，個(gè)，取n=2。qmax——每池最大設(shè)計(jì)流量，m3/s。2.中心進(jìn)水管直徑:式中：f——中心管進(jìn)水面積，m2；，取1.6m。3.中心進(jìn)水管喇叭口與反射板之間的縫隙高度:式中：v1——污水由中心進(jìn)水管喇叭口與反射板之間的縫隙流出速度，m/s，不大于0.15m/s，取0.15m/s；qmax——每池最大設(shè)計(jì)流量，m3/s。d1——喇叭口直徑，m，d1=1.35d0=1.35×1.6=2.16m。，取0.4m。反射板直徑：d2=1.3d1=1.3×2.16=2.808m4.沉淀池部分有效斷面面積：設(shè)表面負(fù)荷，式中：qmax——每池最大設(shè)計(jì)流量，m3/s。Kz——污水流量總變化系數(shù)；v——污泥在沉淀池中流速，m/s，；5.沉淀池直徑：式中：F——沉淀池部分有效斷面面積，m2；f——中心管進(jìn)水面積，m2。，取8m。6.沉淀池部分有效水深：設(shè)沉淀時(shí)間t=2h，式中：v——污泥在沉淀池中流速，m/s，；t——沉淀時(shí)間，h。7.污泥斗部分所需總?cè)莘e：式中：qmax——每池最大設(shè)計(jì)流量，m3/s。C1——進(jìn)水懸浮物濃度，t/m3；C2——出水懸浮物濃度，t/m3；T——兩次清除污泥間隔時(shí)間，d；Kz——污水流量總變化系數(shù)；——污泥密度，t/m3，值約為1；P0——污泥含水率。每個(gè)池子所需污泥斗容積：8.圓錐截部分容積：設(shè)圓錐截體下底直徑為0.4m，式中：V1——污泥斗以上圓錐體部分污泥容積，m3；h5——污泥圓截錐部分的高度，m；r——圓錐截下部半徑，m，；R——圓錐截上部半徑，m。9.沉淀池總高度：式中：h1——沉淀池超高，m，一般采用0.3~0.5m，取0.3m；h2——有效水深，即中心進(jìn)水管淹沒(méi)深度m；h3——中心進(jìn)水管下端至反射板底面垂直高度，m；h4——緩沖層高度，m，（因泥面很低）取0m；h5——污泥圓截錐部分的高度，m；3.7計(jì)量設(shè)備3.7.1設(shè)計(jì)說(shuō)明在豎流沉淀池之后，為提高污水廠的運(yùn)行管理水平，需準(zhǔn)確掌握該廠的進(jìn)出的污水量，并結(jié)合其它運(yùn)行資料進(jìn)行分析后，才可做到，需準(zhǔn)確對(duì)污水廠的污水量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。對(duì)污水計(jì)量設(shè)備要求其精度高、操作簡(jiǎn)單，不沉積雜物，且能配備自動(dòng)記錄裝置。綜合選擇后采用電磁流量計(jì)，它基于法拉第電磁感應(yīng)原理，通過(guò)電磁流量變送器和電磁流量轉(zhuǎn)換器來(lái)測(cè)量?jī)x表的流量。安裝在需要測(cè)量的管道上。當(dāng)液體流過(guò)管道時(shí)，磁力線被切斷以產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，該電勢(shì)通過(guò)電報(bào)信號(hào)傳輸?shù)睫D(zhuǎn)換器進(jìn)行放大和輸出。

電磁流量計(jì)可與其它儀表配套使用，進(jìn)行記錄、指示、計(jì)算、調(diào)節(jié)控制等。具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）變送器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，內(nèi)部無(wú)活動(dòng)部件，維護(hù)清洗方便；（2）壓力損失小，不易堵塞；（3）測(cè)量精度不受被測(cè)污水的性質(zhì)影響；（4）無(wú)機(jī)械慣性，反應(yīng)靈敏，可測(cè)脈動(dòng)流量；（5）安裝方便，對(duì)前置管段沒(méi)有嚴(yán)格的要求。3.7.2設(shè)備選型本設(shè)計(jì)采用電子計(jì)量裝置，對(duì)出水進(jìn)行計(jì)量，依據(jù)流量=3200m3/d選擇一臺(tái)LDG-65S型號(hào)的電磁流量計(jì)裝置，其性能參數(shù)見(jiàn)表3-15。表3-15電子計(jì)量裝置的性能參數(shù)型號(hào)公稱通徑（mm）最大流量（m3/h）LDG-65S651793.8事故池設(shè)計(jì)計(jì)算3.8.1設(shè)計(jì)說(shuō)明由于本工程是處理生產(chǎn)廢水，在工廠的生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)因操作、設(shè)備泄露等原因產(chǎn)生事故排水。事故排放水污染物濃度相當(dāng)高，若直接進(jìn)入終端廢水處理系統(tǒng)將會(huì)影響處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致處理系統(tǒng)的癱瘓。因此，有必要修建事故處理池，用以收集突發(fā)事件引起的事故排水，然后分批送入終端廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，避免事故廢水對(duì)外界環(huán)境的污染。3.8.2設(shè)計(jì)計(jì)算事故池有效容積：（1）有效容積式中：T——停留時(shí)間，h。經(jīng)驗(yàn)值4-12小時(shí)，本次取12小時(shí)。事故池尺寸事故池的面積：式中：2——有效水深，m。取4m。池寬取25m，則池長(zhǎng)為32m。保護(hù)高h(yuǎn)1取1m，則池總高H為5m。事故池墻厚300mm，事故池實(shí)際外形尺寸為32.6m×25.6m×5m。第4章污泥處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算4.1污泥量計(jì)算4.1.1設(shè)計(jì)說(shuō)明處理的污泥包含兩部分，一部分來(lái)自水解酸化池，一部分來(lái)自沉淀池。來(lái)自沉淀池的污泥主要是生物接觸氧化池產(chǎn)生的污泥且全部沉淀。4.1.2設(shè)計(jì)計(jì)算1.水解酸化池污泥計(jì)算式中：——污泥產(chǎn)生量，kg/d；——設(shè)計(jì)流量，m3/d；SS——固體懸浮物濃度，kg/m3；f——懸浮固體的去除率，%；fa——污泥水解率，%，本設(shè)計(jì)取30%。式中：——污泥產(chǎn)生量，kg/d；P——污泥含水率，%，本設(shè)計(jì)取98%。2.生物接觸氧化池污泥計(jì)算式中：——剩余污泥量，kg/d；S0——生物反應(yīng)池進(jìn)水五日生化需氧量，kg/m3，取0.2kg/m3；Se——生物反應(yīng)池出水五日生化需氧量，kg/m3，取0.01kg/m3；SS0——生物反應(yīng)池進(jìn)水懸浮物濃度，kg/m3，取0.25kg/m3；SSe——生物反應(yīng)池出水懸浮物濃度，kg/m3，取0.01kg/m3；——設(shè)計(jì)流量，m3/d；Y——污泥產(chǎn)率系數(shù)，取0.4；f——進(jìn)水懸浮物中無(wú)機(jī)部分，取0.6。式中：——剩余污泥量，kg/d；P——污泥含水率，%，本設(shè)計(jì)取98%。3.加藥量計(jì)算污泥脫水時(shí)，需要投加有機(jī)高分子絮凝劑PAM，投加濃度為0.5%，投加量一般為0.1%~0.3%，取0.2%計(jì)算，故每日藥劑投加量：51231.2×0.2%=102.46kg/d。4.2濃縮脫水間4.2.1設(shè)計(jì)說(shuō)明污水處理過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量污泥，污泥非常不穩(wěn)定，需要及時(shí)處理。處理的目的是確保處理廠的正常運(yùn)行，及時(shí)處理有毒物質(zhì)，利用有用物質(zhì)，減少后續(xù)處理建筑物污泥中許多有毒物質(zhì)和植物營(yíng)養(yǎng)素的負(fù)荷，從而達(dá)到變害為利，綜合利用，保護(hù)環(huán)境的目的。為了綜合利用污泥，必須對(duì)污泥進(jìn)行脫水處理，以使其含水量降至60％~80％。本設(shè)計(jì)采用轉(zhuǎn)鼓式濃縮脫水一體機(jī)。污泥濃縮脫水一體機(jī)優(yōu)點(diǎn)：（1）污泥濃縮脫水一體機(jī)，集成濃縮、壓濾、脫水，設(shè)備體積小，重量輕，占地面積小，電耗低，出泥餅效率高。（2）污泥濃縮脫水一體機(jī)采用機(jī)械無(wú)級(jí)變速調(diào)節(jié)濾帶運(yùn)行速度。（3）壓榨輥、導(dǎo)向輥采用外包膠結(jié)構(gòu)，布局緊湊、耐腐蝕、使用壽命長(zhǎng)。（4）污泥濃縮脫水一體機(jī)采用氣動(dòng)糾偏，設(shè)有報(bào)警及緊急停機(jī)系統(tǒng)。4.2.2設(shè)備選型本設(shè)計(jì)采用污泥濃縮帶式一體脫水機(jī)，對(duì)污泥進(jìn)行濃縮脫水，選擇2臺(tái)（1用1備）Z-NTY500型轉(zhuǎn)鼓式濃縮脫水一體機(jī)裝置，其性能參數(shù)見(jiàn)表4-1。表4-1Z-NTY500型轉(zhuǎn)鼓式濃縮脫水一體機(jī)性能參數(shù)型號(hào)功率（KW）濾帶寬度（mm）處理量（m3/h）濾餅含水率（%）長(zhǎng)度×寬度×高度（mm）Z-NTY5001.55008~1265-752830×990×1550第5章總平面布置5.1總平面布置污水處理廠的平面布置包括：處理構(gòu)筑物、辦公樓、配電間、維修間等輔助建筑物，各種管路、道路、綠化帶等的布置。本次設(shè)計(jì)包括：處理構(gòu)筑物，集辦公區(qū)、中控室、化驗(yàn)室等于一體的綜合辦公樓，鍋爐房，食堂，宿舍以及各種管路、道路、綠化帶等。5.1.1總平面布置的原則1.處理構(gòu)筑物的布置應(yīng)盡量緊湊，減少用地。2.應(yīng)考慮占地、構(gòu)造、造價(jià)等因素，也應(yīng)考慮水利條件，以及設(shè)備維修等因素。3.處理構(gòu)筑物盡量按流程順序布置，充分利用地形，減少土方量。4.構(gòu)筑物之間的距離應(yīng)考慮管道的布置及施工的要求，一般采用5~10m。5.經(jīng)常有人工作的地方如辦公樓、化驗(yàn)室等地方應(yīng)布置在夏季主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向，在北方應(yīng)考慮朝陽(yáng)。6.在進(jìn)行布置時(shí)，應(yīng)考慮安裝充分的綠化帶。7.污泥處理構(gòu)筑物應(yīng)盡量布置成單獨(dú)的組合，以確保安全，方便管理。8.變電站的位置宜設(shè)在耗電量較大的構(gòu)筑物附近，高壓線應(yīng)避免在廠內(nèi)架空敷設(shè)。9.污水廠內(nèi)管線種類較多，應(yīng)考慮綜合布置，以免發(fā)生矛盾。污水和污泥管道應(yīng)盡可能考慮重力自流。10.污水廠應(yīng)設(shè)超越管道或事故池，以便在發(fā)生事故時(shí)可以采取有效處理措施。5.1.2總平面布置的注意事項(xiàng)1.考慮人行，貨物運(yùn)輸?shù)纫蛩?，合理安排道路寬度?.根據(jù)使用功能不同，分區(qū)布置，合理安排綠化帶。3.相鄰構(gòu)筑物之間距離要滿足各類管道布置施工，并能進(jìn)行人工維修。4.根據(jù)夏季主導(dǎo)風(fēng)向及全年風(fēng)頻，合理布置各功能區(qū)。5.設(shè)置事故池，應(yīng)對(duì)特殊情況發(fā)生時(shí)以便及時(shí)采取措施。6.構(gòu)筑物布置緊湊，合理占用土地，節(jié)約用地便于管理。7.滿足消防安全要求。5.1.3總平面布置根據(jù)廢水處理站污水處理量，以及本次設(shè)計(jì)項(xiàng)目需建在英特爾乳制品有限公司廢水處理站內(nèi)，因此本設(shè)計(jì)的輔助設(shè)施與主廠區(qū)合用，不獨(dú)立設(shè)置。因此本著節(jié)約土地的原則，在保證出水水質(zhì)的條件下，盡量使處理構(gòu)筑物緊湊，總平面占地17786.80m2，綠化面積占地7729.78m2，綠化率43.46%。本設(shè)計(jì)污水處理廠的平面布置采用分區(qū)的方法，共分三區(qū)：污水處理區(qū)、污泥處理區(qū)、辦公生活區(qū)。1.污水處理區(qū)：工藝流程布置中，水線采用直線型布置，以減少水頭損失，包括細(xì)格柵間、調(diào)節(jié)池、氣浮池、水解酸化池、生物接觸氧化池等水處理設(shè)施；2.污泥處理區(qū)：上海常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)，考慮到空氣污染，將泥區(qū)布置在常年主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向；3.辦公生活區(qū)：將綜合樓、維修間等有人員活動(dòng)的地方設(shè)置在主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向，為考慮職工的生活在辦公區(qū)設(shè)置了食堂、職工宿舍等生活休閑區(qū)域，該區(qū)靠近污水廠大門，便于外來(lái)人員聯(lián)系。第6章污水處理廠高程布置6.1污水處理廠高程布置為了確定各種處理結(jié)構(gòu)之間的標(biāo)高和連接管道的尺寸與標(biāo)高需要對(duì)污水處理廠高程進(jìn)行布置，污水處理廠的高度通過(guò)計(jì)算并確定每個(gè)處理單元結(jié)構(gòu)的水位，使工廠污水在各個(gè)處理結(jié)構(gòu)之間流動(dòng)安全，確保污水處理廠工藝正常運(yùn)行。為了降低成本并促進(jìn)工廠的維護(hù)和管理，應(yīng)允許工廠內(nèi)的污水通過(guò)重力在處理過(guò)的結(jié)構(gòu)之間自由流動(dòng)。6.1.1高程布置原則認(rèn)真計(jì)算管道沿程阻力損失、局部阻力損失，各處理構(gòu)筑物、計(jì)量設(shè)備及聯(lián)絡(luò)管渠的水頭阻力損失。應(yīng)考慮最大時(shí)流量和事故時(shí)流量的增加，并留有一定的余地。還應(yīng)考慮當(dāng)某個(gè)處理構(gòu)筑物因故障等因素停止運(yùn)行時(shí)，與其并聯(lián)運(yùn)行的其余構(gòu)筑物及有相關(guān)連接的管渠能夠有效通過(guò)全部流量。考慮遠(yuǎn)期發(fā)展，應(yīng)該設(shè)置水量增加的預(yù)留水頭。影避免處理構(gòu)筑物之間跌水，減少浪水頭阻力損失，充分利用地形高度差，實(shí)現(xiàn)污水重力自流。在認(rèn)真計(jì)算并留有余量的前提下，力求縮小全程水頭損失及提升泵站的揚(yáng)程，以降低廠區(qū)運(yùn)行費(fèi)用。6.1.2高程布置規(guī)定1.選擇一條距離最長(zhǎng)，水頭損失最大的水線流程進(jìn)行水頭損失計(jì)算，并應(yīng)適當(dāng)留有余地，以保證在任何情況下，處理系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。2.廠區(qū)內(nèi)的污水盡量經(jīng)一次提升后能夠靠重力通過(guò)各個(gè)處理構(gòu)筑物單元，在處理流程中間不應(yīng)在設(shè)置二次污水提升。3.計(jì)算水頭損失時(shí)，一般以近期最大流量作為處理構(gòu)筑物和管渠的設(shè)計(jì)計(jì)算流量。6.2構(gòu)筑物高程計(jì)算6.2.1各構(gòu)筑物自身水頭損失構(gòu)筑物水頭損失表見(jiàn)表6-1。表6-1構(gòu)筑物水頭損失表構(gòu)筑物名稱水頭損失（m）構(gòu)筑物名稱水頭損失（m）細(xì)格柵0.20生物接觸氧化池0.25氣浮池0.2豎流沉淀池0.4水解酸化池0.301.出水口—豎流沉淀池出水口到豎流沉淀池設(shè)計(jì)采用鑄鐵管，流量Q=133.3m3/h，根據(jù)《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》第1冊(cè)，查表可得DN=250mm，i=0.00413，v=0.77m/s，距離L=23.8m，共有2個(gè)彎頭（=0.58），2個(gè)閘閥（=0.08），1個(gè)等徑匯合流丁字管（ζ=3.0），則則：沿程損失：局部損失：2.豎流沉淀池—生物接觸氧化池豎流沉淀池到生物接觸氧化池設(shè)計(jì)采用鑄鐵管，流量Q=66.65m3/h，根據(jù)《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》第1冊(cè)，查表可得DN=250mm，i=0.0012，v=0.39m/s，距離L=6.0m，共有2個(gè)彎頭（=0.58），2個(gè)閘閥（=0.08），則沿程損失：局部損失：豎流沉淀池自身?yè)p失：3.生物接觸氧化池—水解酸化池生物接觸氧化池到水解酸化池設(shè)計(jì)采用鑄鐵管，流量Q=133.3m3/h，根據(jù)《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》第1冊(cè)，查表可得DN=250mm，i=0.00413，v=0.77m/s，距離L=27.0m，共有2個(gè)彎頭（=0.58），2個(gè)閘閥（=0.08），1個(gè)等徑分支流丁字管（ζ=1.5），則沿程損失：局部損失生物接觸氧化池自身?yè)p失：4.水解酸化池—?dú)飧〕厮馑峄氐綒飧〕卦O(shè)計(jì)采用鑄鐵管，流量Q=133.3m3/h，根據(jù)《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》第1冊(cè)，查表可得DN=250mm，i=0.00413，v=0.77m/s，距離L=10.0m，共有2個(gè)彎頭（=0.58），2個(gè)閘閥（=0.08），1個(gè)等徑分支流丁字管（ζ=1.5），則沿程損失：局部損失：水解酸化池自身?yè)p失：5.氣浮池—調(diào)節(jié)池氣浮池到調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)采用鑄鐵管，流量Q=133.3m3/h，根據(jù)《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》第1冊(cè)，查表可得DN=250mm，i=0.00413，v=0.77m/s，距離L=6.0m，共有2個(gè)彎頭（=0.58），2個(gè)閘閥（=0.08），則沿程損失：局部損失：氣浮池自身?yè)p失：6.調(diào)節(jié)池—細(xì)格柵調(diào)節(jié)池到細(xì)格柵設(shè)計(jì)采用鑄鐵管，流量Q=133.3m3/h，根據(jù)《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》第1冊(cè)，查表可得DN=250mm，i=0.00413，v=0.77m/s，距離L=6.0m，共有2個(gè)彎頭（=0.58），2個(gè)閘閥（=0.08），則沿程損失：局部損失細(xì)格柵自身?yè)p失：6.2.2水面標(biāo)高以調(diào)節(jié)池有效液面高度與在地面持平為基準(zhǔn)計(jì)算各構(gòu)筑物液面標(biāo)高，各構(gòu)筑物高程損失計(jì)算表見(jiàn)下表6-2.表6-2各構(gòu)筑物高程損失計(jì)算表名稱間距m連接管道水力損失總損失m水面標(biāo)高m地面標(biāo)高m流量m3/h管徑mm流速m/s沿程損失m局部損失m出水口4.5↓23.8133.32500.770.0980.1760.274豎流沉淀池↓666.652500.390.00720.0220.0292生物接觸氧化池0.256.004.5↓27133.32500.74水解酸化池0.36.704.5↓10.0133.32500.770.04130.130.1713氣浮池0.27.104.5↓6.0133.32500.770.0250.0850.11調(diào)節(jié)池4.504.5↓6.0133.32500.770.0250.0850.11細(xì)格柵0.24.904.56.3污泥水力計(jì)算1.豎流沉淀池—污泥濃縮脫水一體機(jī)房設(shè)計(jì)采用鑄鐵管，根據(jù)《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》第1冊(cè)，選用DN=50mm，Q=56.726m3/d，經(jīng)豎流沉淀池壓力自流進(jìn)入污泥濃縮脫水一體機(jī)房下的集泥池。2.集泥池—污泥濃縮脫水一體機(jī)本設(shè)計(jì)選擇FG30-1型螺桿泵2臺(tái)，1用1備，F(xiàn)G30-1型螺桿泵性能參數(shù)見(jiàn)表6-3。表6-3FG30-1型螺桿泵性能參數(shù)型號(hào)流量(m3/h)揚(yáng)程(m)轉(zhuǎn)速(r/min)功率(kW)壓力(Mpa)FG30-15609602.20.6第7章工程概算與成本分析7.1企業(yè)組織7.1.1企業(yè)情況英特爾乳制品有限公司廢水處理站隸屬于公用事業(yè)主管部門，生產(chǎn)受環(huán)保部門監(jiān)督。根據(jù)國(guó)家《城鎮(zhèn)污水處理廠和附屬設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ131-89），結(jié)合廠區(qū)具體情況，設(shè)立如下機(jī)構(gòu)和人員。生產(chǎn)機(jī)構(gòu)：包括生產(chǎn)科、技術(shù)科、動(dòng)力科、機(jī)修科與化驗(yàn)科。7.1.2勞動(dòng)定員該廠規(guī)模為3200m3/d，且本廠自動(dòng)化程度高，因此，勞動(dòng)定員大幅減少，全廠勞動(dòng)定員為15人，其中管理人員2人，化驗(yàn)員3人，電工2人，值班室2人，其余6人。7.1.3人員培訓(xùn)為了使本廠建成后高運(yùn)轉(zhuǎn)，專業(yè)技術(shù)人員和技術(shù)工人應(yīng)在國(guó)內(nèi)和與本廠工藝類似，且運(yùn)轉(zhuǎn)管理好的工業(yè)廢水處理廠進(jìn)行一定時(shí)間的培訓(xùn)。7.2投資概算1.建筑安裝工程費(fèi)用主體及附屬構(gòu)筑物的建筑安裝工程費(fèi)用是根據(jù)《給水排水手冊(cè)》第10冊(cè)經(jīng)濟(jì)分析冊(cè)計(jì)算得出的，廠區(qū)內(nèi)的主體構(gòu)筑物及工程造價(jià)見(jiàn)表7-1。主體構(gòu)筑物建安工程費(fèi)：表7-1廠區(qū)內(nèi)主體構(gòu)筑物建筑安裝工程費(fèi)用名稱尺寸(L×B×H)體積(m3)單價(jià)(元/m3)數(shù)量(個(gè))總價(jià)(萬(wàn)元)事故池32×25×54000200180調(diào)節(jié)池25×16×520005501110氣浮池9.27×4.45×2.565.1250013.256水解酸化池14.8×14.8×5.51067450148.015生物接觸氧化池29.14×12×51748.4434.192151.83豎流沉淀池Φ8×10.4312.375811.96250.73污泥濃縮脫水機(jī)房8×8×5320674121.568總計(jì)465.399附屬構(gòu)筑物建安工程費(fèi)：廠區(qū)內(nèi)的輔助構(gòu)筑物及工程造價(jià)見(jiàn)表7-2。表7-2廠區(qū)內(nèi)輔助構(gòu)筑物建筑安裝工程費(fèi)用名稱尺寸(L×B)面積(m2)單價(jià)(元/m3)數(shù)量(個(gè))總價(jià)(萬(wàn)元)格柵間15×10150875.65113.14鼓風(fēng)機(jī)房8×864817.6915.24污泥濃縮脫水機(jī)房8×86467414.31配電間12×1012069718.364維修間6×