某居民小区生活的污水处理工程设计工艺b 57页

'西南林业大学本科毕业（设计）论文（2013届）题目：某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B教学院系环境科学与工程学院专业环境工程学生姓名韩鹏指导教师武淑文（副教授）评阅人梁启斌（讲师）2013年05月15日-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B韩鹏（西南林业大学环境科学与工程学院环境工程云南昆明650224）摘要：某居民生活小区每天产生生活污水10000吨，若不经处理而直接排放，会污染水体以致破坏生态环境，影响人们的生活与健康。生活污水含有BOD5、CODcr、SS、氨氮、TP，动植物油、其中BOD/COD=0.67，可生化性较好。设计采用CASS工艺去除污水中有机污染物。该工艺具有占地面积小，异味小，有机物去除率高、出水水质好，污泥产量低、性质稳定，管理简单，运行费用低等优点。污水经该工艺处理后出水水质能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)之一级A标准排放要求。工程预计总投资273.4万元，运营期污水处理费用0.4元/m3。关键词：生活污水；CASS工艺；污水处理-49- ThePrimaryDesignofDomesticSewageTreatmentEngineeringofaResidentialAreaPark-ProcessBHanpeng(SouthwestForestryUniversity，DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering，EnvironmentalEngineering，YunnanKunming，650224)Abstract：TheResidentialAreaarelocateatthesuburbofacityofourcountryinsouthandproduceddomesticwaterabout1000tonseveryday,andthispartofdomesticsewagewilldisturbtheecologicalenvironment,thepeople"slifeandhealth,ifnottreatedandemitteddirectly.Majorsourcesofwastewateriswastewaterofthepark,majorpollutantindicatorsBOD5,CODCr,SS,TP,animalandvegetableoil,andBOD/COD=0.67,Ithasbetterbiodegradability.ThispaperadoptsCASSprocesstoremovetheorganicmatterinthesewage.Thesmallareacovering,highremovalefficiencyontheorganicmatter,smallamountofsludgeoutput,stableproperty,simplemanagementandlowoperationfeesaretheadvantagesofthisprocess.Byusingthistechnology,achieveLevelAofthefirstunderthestandardofstandardforwaterpollutiondischargeofUrbansewagetreatmentGB18918-2002.Thetotalinvestmentofthisengineeringis273.4millionYuan,thecostofoperatingsewagetreatmentis0.4millionYuanpercubicmeter.Keywords：domesticsewage；CASSprocess；sewagetreatment-49- 目录1总论-1-1.1设计题目-1-1.2设计依据-1-1.4设计原则-1-1.5进水水质水量-2-1.6设计污水出水水质-2-2污水处理工艺方案-4-2.1污水特征-4-2.2工艺方案分析-4-2.3工艺方案的提出-6-2.4工艺方案筛选-8-2.5工艺流程及说明-8-2.5.1工艺流程图-8-2.5.2工艺流程图说明-9-2.6CASS工艺优缺点-9-2.6.1CASS工艺的优点-9-2.6.2CASS工艺的缺点-10-3单体构筑物的选择与确定-12-3.1格栅-12-3.2调节池与集水池-12-3.3沉砂池-13-3.4污泥浓缩罐与污泥浓缩池-13--49- 3.5综合工房-14-4主要构筑物设计-15-4.1污染物去除率-15-4.2格栅井-15-4.1.1设计计算-15-4.1.2主要设备-17-4.1.3格栅草图-17-4.3隔油池-18-4.2.2主要设备-20-4.3调节池-20-4.2.1设计计算-20-4.2.2主要设备-20-4.3平流沉砂池-21-4.3.1设计计算-21-4.3.2主要设备-23-4.3.3平流沉砂池草图-23-4.4CASS反应池-24-4.4.1设计原理-26-4.4.2设计计算-26-4.5污泥浓缩罐-35-4.5.1设计计算-35-4.5.2加药量计算-38-4.6接触消毒池-38--49- 4.6.1设计计算-38-4.7脱水机-39-5污水处理厂总体布置-40-5.1厂区各污水处理设施平面设计-40-5.1.1各处理单元的平面布置-40-5.1.2管渠的平面布置-40-5.1.3厂区总平面布置遵循原则-40-5.2高程设计-41-6工程估算-42-6.1估算依据-42-6.2投资估算-42-6.3运行成本估算-43-7结论-45-参考文献-46-指导老师简介-47-致谢-48-附图-49--49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B1总论1.1设计题目某居民区生活污水处理工程设计—工艺B1.2设计依据⑴《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）之一级A标准；⑵《污水综合排放标准》（GB8978—96）；⑶《中华人民共和国环境保护法》⑷《室外排水设计规范》（GB50014-2006）⑸《给排水设计手册1.常用资料》⑹《给排水设计手册10.技术经济》⑺《给排水设计手册11.常用设备》⑻《给排水设计手册2.建筑给排水》⑼《水处理工程师手册》⑽《生活杂用水水质标准》(CJ25-1-89)⑾《建筑中水设计规范》（GB50336-2002）⑿《地表水环境质量标准》（GB3838—2002）1.4设计原则（1）根据城市总体规划，结合城市给排水工程现状，统一布局，统一考虑；（2）污水处理工程设计需遵循国家和地方政府颁布的各项法规、政策、因地制宜，合理布局。（3）污水处理工程设计必须符合经济的要求。废水处理工程方案设计完成后，总体布置、单体设计及药剂选用等要尽可能采取合理措施降低工程造价和运行管理费用。（4-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B）考虑现实的经济和技术条件，以及当地的具体情况，确定处理工艺流程、构筑物形式、主要设备、设计标准和数据等，应最大限度的满足污水站功能的实现，使处理后废水符合水质要求。（5）污水厂应实现科学管理、运行简便、灵活、可靠、成本低、逐步实现污水处理资源化，从而发挥较好的投资效益；（6）污水处理工程设计采用的各项设计参数必须可靠。设计时必须充分掌握和认真研究各项自然条件，如水质水量资料、同类工程资料。在设计中一定要遵守现行的设计规范，保证必要的安全系数。（7）污水处理工程设计必须考虑安全运行的条件，如适当设置分流设施、超越管线、甲烷气的安全贮存等。（8）污水处理设计应当力求技术合理。在经济合理的原则下，必须根据需要，尽可能采用先进的工艺、机械和自控技术，但要确保安全可靠。（9）设计时要选用适用且先进的技术，同时应充分考虑资源的保护。（10）污水处理工程设计在经济条件允许情况下，厂内布局、构筑物外观、环境及卫生可以适当注意美观和绿化[1]。1.5进水水质水量根据所提供数据，生活污水排放量为10000m3/d，每天按24小时计，则污水排放量为416.67m3/h。设计进水水质如下表1-1所示：表1-1生活污水进水水Table1-1sewagefeedwaterquality污水类型pHCODcrBOD5SSNH3-NTp动植物油生活污水6～930020015028618注：除pH外，单位均为mg/L。1.6设计污水出水水质处理后排放水水质指标符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）之一级A标准要求，如表1-2所示：-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B表1-2生活污水出水水质Table1-2sewageeffluentwaterquality污染物指标pHCODcrBOD5SSNH3-NTp动植物油标准值6～9≤50≤10≤10≤5≤0.5≤1注：除pH外，单位均为mg/L。-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B2污水处理工艺方案2.1污水特征⑴该污水主要以有机污染物为主BOD5/COD=0.67﹥0.3,可生化性好；⑵该污水中主要污染物指标有BOD5、CODcr、SS，而氨氮、动植物油、TP值都比较低，属普通城市生活污水；⑶该污水处理量为10000吨/日，处理量较大，所以在满足污水处理要求的前提下，需着重考虑工程占地面积和污水处理费用的节省。2.2工艺方案分析目前，国我城市污水处理厂采用的工艺有普通活性污泥法、生物膜法、A/O生物脱氮活性污泥法、A2/O生物脱氮除磷工艺、AB工艺、氧化沟法（循环混合式活性污泥法）、SBR间歇时活性污泥法等工艺。而当前流行的二级处理工艺有：SBR法、AB法、氧化沟法、CASS工艺、普通曝气法、A2/O等[2]，这几种工艺都是从活性污泥法派生出来的，且各有其特点。⑴SBR法((SequencingBatchReactor)SBR是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，集进水、曝气、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四个或三个池子构成一组，轮流运转，一池一池地间歇运行，故称序批式活性污泥法。现在又开发出一些连续进水连续出水的改良性SBR工艺，如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。这种一体化工艺的特点是工艺简单，由于只有一个反应池，不需二沉池、回流污泥及设备，一般情况下不设调节池，多数情况下可省去初沉池，故节省占地和投资，耐冲击负荷且运行方式灵活，可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态，实现除磷脱氮的目的，污泥沉降性能良好，对水质水量变化的适应性强。但因每个池子都需要设曝气和输配水系统，采用滗水器及控制系统，间歇排水水头损失大，池容的利用率不理想。不连续的出水，要求后续构筑物容积较大，有足够的接受能力。而且不连续出水，使得SBR工艺串联其它连续处理工艺时较为困难。⑵AB法(Adsorption—Biooxidation)-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B该法由德国Bohuke教授首先开发。该工艺对曝气池按高、低负荷分二级供氧，A级负荷高，曝气时间短，产生污泥量大，污泥负荷2.5kgBOD/(kgMLSS·d)以上，池容积负荷6kgBOD/(m3·d)以上；B级负荷低，污泥龄较长。A级与B级间设中间沉淀池。二级池子F/M(污染物量与微生物量之比)不同，形成不同的微生物群体。AB法尽管有节能的优点，但不适合低浓度水质，A级和B级亦可分期建设。⑶氧化沟法氧化沟是延时曝气法的一种特殊形式，一般采用圆形或椭圆形廊道，池体狭长，池深较浅，在沟槽中设有机械曝气和推进装置。池体的布置和曝气、搅拌装置都有利于廊道内的混合液单向流动。具有较长的水力停留时间、较低的有机负荷和较长的污泥龄。因此相比传统活污泥法、可以省略调节池、初沉池、污泥消化池、有的还可以省略二沉池。氧化沟能保证较好的处理效果，这主要是因为曝气装置特定的定位布置是氧化沟具有独特水力学特征和工作特性。而且流程简单、操作灵活、适应性强、处理效率稳定、操作管理方便，是连续运行、连续进水连续出水，污泥沉降性能好，污泥在氧化沟内有一定好氧稳定性，无需进行污泥消化。⑷CASS工艺(CyclicActivatedSludgeSystem)CASS(CyclicActivatedSludgeSystem)是周期循环活性污泥法的简称，又称为循环活性污泥工艺CAST(CyclicActivatedSludgetechnology)，是在SBR的基础上发展起来的，即在SBR池内进水端增加了一个生物选择器，实现了连续进水(沉淀期、排水期仍连续进水)，间歇排水。设置生物选择器的主要目的是使系统选择出絮凝性细菌，其容积约占整个池子的10%。生物选择器的工艺过程遵循活性污泥的基质积累--再生理论，使活性污泥在选择器中经历一个高负荷的吸附阶段(基质积累)，随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解阶段，以完成整个基质降解的全过程和污泥再生。⑸普通曝气法-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B本工艺出现最早，至今仍有较强的生命力。普曝法处理效果好，经验多，可适应大的污水量，对于大厂可集中建污泥消化池，所产生沼气可作能源利用。传统普曝法的不足之处是只能作为常规二级处理，不具备脱氮除磷功能。近几年在工程实践中，通过降低普通曝气池容积负荷，可以达到脱氮的目的；在普曝池前设置厌氧区，可以除磷，亦可用化学法除磷。⑹A2/O法(Anaerobic—Anoxic—Oxic)由于对城市污水处理的出水有去除氮和磷的要求，故开发此厌氧—缺氧—好氧组成的工艺。利用生物处理法脱氮除磷，可获得优质出水，是一种深度二级处理工艺。A2/O法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下(DO<0.3mg/L)，释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统。二是脱氮，缺氧段要控制DO<0.7mg/L，由于兼氧脱氮菌的作用，利用水中BOD作为氢供给体(有机碳源)，将来自好氧池混合液中的硝酸盐及亚硝酸盐还原成氮气逸入大气，达到脱氮的目的，最终有效脱氮除磷。2.3工艺方案的提出本项目出水要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)之一级A标准，且BOD5/COD=0.67，适于生化处理，常用的生活污水处理工艺有A2/O工艺和CASS工艺。工艺一：A2/O工艺A2/O工艺是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称，由美国专家于20世纪70年代在（A2/O）的基础上开发出来的，同时具有脱氮除磷的功能。在厌氧段，回流的好氧微生物因缺氧而释放出磷酸盐，同时BOD浓度下降；缺氧段，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入的大量NO3-N和NO2-N还原为N2释放至空气，BOD5浓度下降，NO3-N浓度大幅下降，磷浓度变化很小。好氧段，好氧微生物在进行硝化和去除剩余BOD的同时，还能大量吸收溶解性磷酸盐，并将其转化为不溶性多聚正磷酸盐而在菌体内储存起来，通过沉淀池排放剩余污泥而达到除磷目的。其工艺流程图见图1：-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B图1A2/O法工艺流程图Figure1A2/Omethodtoprocessflowdiagram工艺二：CASS工艺CASS工艺是在ICEAS工艺上发展起来的一种工艺，主要原理为：把序批式活性污泥法(SBR)的反应池沿长度方向分为两部分，前部为预反应区，后部为主反应区。在预反应区内，微生物能通过酶的快速转移机理迅速吸附污水中大部分可溶性有机物，经历一个高负荷的基质快速积累过程，对进水水质、水量、pH和有毒有害物质起到较好的缓冲作用，可有效防止污泥膨胀；在其后主反应区经历一个较低负荷的基质降解过程，完成对污水中有机物质的降解。CASS工艺同时能够比较充分发挥活性污泥的降解功能。也能够减轻二沉淀池的负荷有利于提高二沉池固液分离效果。CASS工艺集反应、沉淀、排水功能于一体，污染物的降解在时间上是一个推流过程，而微生物则处于好氧、缺氧、厌氧周期性变化之中，从而达到对污染物去除作用，同时还具有较好的脱氮、除磷功能。其原理图见图2：图2CASS原理图Figure1TheprinciplediagramoftheCASS-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B2.4工艺方案筛选根据《城市污水处理和污染防治技术政策》，大于20万m3/d,大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺；10-20万m3/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工艺等。对脱磷脱氮有要求的城市，应采用二级强化处理，如A2/O工艺，SBR，CASS工艺，氧化沟工艺等。现将A2/O工艺方案与CASS工艺方案列表进行比较，见表2-1。表2-1A2/O工艺方案与CASS工艺方案比较Table2-1schemeandtechnicaladvantagesanddisadvantagesoftable项目A2/O工艺CASS工艺1、工艺成熟，运行稳定；1、流程简单，占地面积小；主要优点2、除磷脱氮效果好，出水水质满足要求；2、耐冲击负荷，处理效果稳定；3、处理效果好。3、除磷脱氮效果好，出水水质满足要求。1、处理构筑物相对较多；1、排泥和回流不如二沉池均匀；主要缺点2、相对CASS工艺而言，需较大混合液回流和2、自动化程度高，管理人员技术水平污泥回流。要求高。由上可见，A2/O工艺可同时脱氮除磷，反硝化过程为硝化提供碱度，同时除去有机物，污泥沉降性能好，但聚磷菌和反硝化菌都需要易降解有机物，如果好氧段硝化作用不好，则随回流污泥进入厌氧段的硝酸盐减少，改善了厌氧段的厌氧环境，使磷能充分的厌氧释放，但由于硝化不完全，故脱氮效果不佳。所以，A2/O工艺在脱氮除磷方面不能同时取得较好的效果。对本项目所涉及的城市污水，其各项控制指标的属于普通城市污水的范围之内，既要求有效地去除BOD5，又要求对污水中的氮、磷进行适当处理，以及该工程的造价与运行费用，污水水量及其变化动态，运行管理与施工，并参考典型的工艺流程和各种污水处理方法的优缺点及使用条件，故该设计采用的处理方法为CASS工艺。CASS工艺技术上先进，费用上合理，是合乎要求的工艺。2.5工艺流程及说明2.5.1工艺流程图-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B图3CASS法工艺流程图Figure3CASSmethodtoprocessflowdiagram2.5.2工艺流程图说明污水经过细格栅后进入集水池，在集水池内停留3h，去除少量悬浮物。在平流沉砂池中，去除砂子、煤渣等无机颗粒。沉沙池出水进入CASS反应池，同时去除、、SS、，同时回流20%的混合液至预反应区，出水经过消毒后可达标排放。集水池、沉砂池产生的初沉污泥定时人工清除，CASS反应池产生的剩余污泥进入污泥浓缩罐进行污泥浓缩，浓缩后的污泥泵入脱水机房，上清液回流至集水池，泥饼用作农肥或外运。2.6CASS工艺优缺点2.6.1CASS工艺的优点（1）有效的防止污泥膨胀CASS与SBR的最大不同就是前端设置了一个生物选择区，并进行污泥回流，这样做保证了活性污泥不断地在生物选择区中经历一个高絮体负荷阶段，从而有利于系统中絮凝性细菌的生长并提高污泥活性。废水进入生物选择区后形成很高的基质浓度。高浓度条件下，絮状细菌对有机物的利用速率要高于丝状细菌，所以选择区内基质的高浓度有利于絮状细菌的快速繁殖，抑制了丝状细菌的增长，从而有效克服了污泥膨胀。生物选择区中活性污泥通过快速的吸附吸收，可提高有机物的去除能力和氧的利用率，从而缩短反应时间，加快了反应的进程[4]。（2）高效的同步硝化反硝化CASS工艺的一个重要特点就是在不设缺氧混合阶段的情况下而实现高效的同步硝化反硝化[5]-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B。在活性污泥絮体中，絮体外表面与气液直接接触DO浓度较高，微生物以好氧菌和硝化菌占优势；絮体内部由于氧的传递受阻以及外部氧被消耗而形成了缺氧的微环境，反硝化菌占优势。所以通过对DO的控制可以很好的实现同步硝化反硝化，从而深度脱氮。（3）良好的生物除磷功能CASS工艺以曝气非曝气的方式运行，使其中的活性污泥不断经历好氧—缺氧—厌氧的环境条件，有利于聚磷菌的生长和繁殖；生物选择区的厌氧环境也可以促进磷的释放，并且聚磷菌在此过程中吸附和吸收大量易降解溶解性有机物质，为后续的好氧吸磷提供了大量的营养物质，因此只要适当控制DO浓度，即可获得良好的除磷效果。（4）抗冲击负荷能力强CASS中生物选择区对进水基质的快速吸附和吸收作用，很大程度上降低了进水负荷的波动对CASS主反应区的影响，而且污水在CASS池中呈现完全混合的状态，也可以很好的缓解水质水量的波动，当进水发生变化影响污泥性能和处理效果时，可简单调节进水和曝气循环系统，以适应水质水量变化，具有无可比拟的操作上的灵活性。（5）基建及运行费用低从CASS工艺投入运行的实例分析，该工艺与其它工艺相比具有一定的经济优势。首先，无初沉池、二沉池，因而基建费用低，比普通曝气法省25%；其次，占地面积少，比普通曝气法省20%到30%；另外，运行费用低，自动化程度较高，管理方便，脱氮除磷不需要另加药剂，运行费用省25%左右。总投资比传统污泥发省20%到30%[6]。2.6.2CASS工艺的缺点从上面的叙述可以看出，CASS工艺具有许多优点，然而任何一个工艺都不是十全十美的，CASS工艺也必然存在一些问题。CASS工艺为单一污泥悬浮生长系统，利用同一反应器中的混合微生物种群完成有机物氧化、硝化、反硝化和除磷。多种处理功能的相互影响在实际应用中限制了其处理效能，也给控制提出了非常严格的要求，工程中难以实现工艺的稳定、高效的运行。总结起来，CASS工艺主要存在以下几个方面的问题。-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B（1）微生物种群之间的复杂关系有待研究CASS系统的微生物种群结构与常规活性污泥法不同，菌群主要由硝化菌、反硝化菌、聚磷菌和异氧型好氧菌组成。目前CASS工艺理论只是从工艺过程进行一些分析探讨，而理清微生物种群之间的关系对CASS工艺的优化运行是大有好处的，因此仍需加强对这方面的理论研究工作。（2）生物脱氮效率难以提高一方面硝化反应难以进行完全。硝化细菌是一种化能自养菌，有机物降解由异养细菌完成。当两种细菌混合培养时，由于存在对底物和DO的竞争，硝化菌的生长将受到限制，难以成为优势种群，硝化反应被抑制。此外，固定的曝气时间也可能会使得硝化不彻底。另一方面就是反硝化反应不彻底。CASS工艺有约20%的硝态氮通过回流污泥进行反硝化，其余的硝态氮则通过同步硝化反硝化和沉淀、闲置期污泥的反硝化实现，其效果不理想也是众所周知的。在沉淀、闲置期中，由于污泥与废水不能良好的进行混合，废水中部分硝态氮不能与反硝化细菌接触，故不能被还原。此外，在这一时期，由于有机物己充分降解，反硝化所需的碳源不足，也限制了反硝化效率的进一步提高。这两方面的原因使得CASS工艺脱氮效率难以提高。（3）除磷效率难以提高污泥在生物选择器中的释磷过程受到回流混合液中硝态氮浓度的影响比较大，在CASS工艺系统中难以继续提高除磷效率。（4）控制方式较为单一目前在实际应用中的CASS工艺基本上都是以时序控制为主的，其缺点是显而易见的，因为污水的水质不是一成不变的，因此采用固定不变的反应时间必然不是最佳选择。-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B3单体构筑物的选择与确定3.1格栅格栅是安装在泵房集水井进口处或污水处理厂前端的一组平行栅条或筛网，主要用以拦截污水中的漂浮物和粗大的悬浮物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常运行。格栅一般由一组或多组互相平行的金属栅条、框架和清渣耙三部分组成，倾斜安装在进水的渠道，或进水渠站集水井的进口处，以拦截粗大的悬浮物及杂质。格栅所能截留污染物的数量，与地区的情况、污水沟道系统的类型、污水的流量以及栅条的间距等因素有关，选用格栅以不堵塞水泵和废水处理厂的处理设备为原则。3.2隔油池隔油池是利用油与水的比重差异，分离去除污水中颗粒较大的悬浮油的一种处理构筑物。隔油池的构造多采用平流式，含油废水通过配水槽进入平面位矩形的隔油池，沿水平方向缓慢流动，在流动中油品上浮水面，由集油管或设置在池面的刮油机推送到集油管中流入脱水罐。在隔油池中沉淀下来的重油及其它杂质，几句到池底污泥斗中，通过排泥管进入污泥管中。经过隔油处理的废水则溢流入排水渠排出池外，进行后续处理，以去除乳化油及其他污染物。3.2调节池与集水池（1）调节池为了使管渠和构筑物正常工作，不受废水高峰流量或浓度变化的影响，需在废水处理设施之前设置调节池。调节池的容量取决于日排水量及排水量的变化规律，对于不同功能的构筑物，日排水量及其排水规律有很大差异。水质调节池的容量通常按调节历时进行计算。调节时间越长，水质便越均匀。计算水质调节池时，其调节历时通常按4h～8h考虑。水量调节池通常设计成进水为重力流，出水用泵提升[8]。（2）集水池集水池的作用是汇集、储存和均衡废水的水质水量。废水在进入主要污水处理-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B系统前，都要设置一个有一定容积的废水集水池，将废水储存起来并使其均质均量，以保证废水处理设备和设施的正常运行[7]。集水池有效高度一般为1.5～2m，进水池底部设有集水坑，其深度一般不小于0.5m，池底坡度不宜小于10%，随池的大小而定[9]。由于生活污水水质相对稳定，但用水活度较大，故本设计采用调节池。3.3沉砂池沉砂池一般设在污水处理厂前端，保护水泵和管道免受磨损，缩小污泥处理构筑物容积，提高污泥有机组分含率。平流式沉砂池具有截留无机颗粒效果好、工作稳定、构造简单和排砂方便的特点。竖流式沉砂池无机物颗粒借助重力沉于池底，处理效果一般较差。而曝气沉砂池可以通过调节曝气量控制污水的旋流速度，除砂效率稳定，受流量变化的影响较小，可以起到预曝气的作用。由于本设计水量较大，所含颗粒物质比较少，故设计采用平流沉砂池。3.4污泥浓缩罐与污泥浓缩池污水处理过程中会形成含水率极高的含固液体，容积可达其所含固体容积的数倍。为避免影响污水处理的正常运行，或造成二次污染，需要对污泥进行浓缩。（1）污泥浓缩罐主要用于浓缩初沉污泥、初沉污泥和剩余活性污泥的混合污泥等。间歇式重力浓缩罐：底部有污泥斗，工作时先将污泥充满全罐，经静置沉降、浓缩压密，罐内将分为上清液、沉降区和污泥层，定期从侧面分层排出上清液，浓缩后的污泥从底部泥斗排出。间歇式浓缩罐主要用于污泥量小的处理系统。浓缩罐一般不少于两个，一个工作，另一个进入污泥，两罐交替使用。而连续式重力浓缩罐的剩余活性污泥经浓缩罐中心管流入，上清液由溢流堰溢出，浓缩污泥从罐底排出。连续式重力浓缩罐的特点是含与刮泥机一起转动的垂直搅拌栅，能使浓缩效果提高20％以上。小型污水处理厂采用间歇式浓缩罐，其优点是贮泥能力强，动力消耗小，运行费用低，操作简便等。（2）污泥浓缩池-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B污泥浓缩池的工作原理与污泥浓缩罐相同，小型污水处理厂采用方形或圆形间歇式浓缩池；大、中型污水处理厂采用竖流式和辐流式连续式浓缩池。由于重力浓缩法贮泥能力强，动力消耗小；运行费用低，操作简便等，故本设计采用的是重力浓缩法，其主要设备为污泥浓缩罐。污泥浓缩罐采用重力浓缩法，依靠污泥中的固体物质的重力作用进行沉降与压密。其主要设备为污泥浓缩罐，浓缩罐的构造类似沉淀池,设有搅拌机械作缓慢搅拌。污泥在浓缩罐中的停留时间，一般为1～12小时左右，污泥在浓缩罐内高度浓缩，定期靠压力排出，由于污泥含水率低，且脱水性能良好，可以直接送入机械脱水装置，经脱水之后的污泥饼亦可以用来制造人行道地砖，免除了二次污染。浓缩罐的上清液应回送初沉池或调节池重新处理。根据运行情况分为间歇式和连续式两种。小型污水处理厂采用间歇式浓缩罐；大、中型污水处理厂采用竖流式和辅流式连续式浓缩罐；间歇式重力浓缩罐：底部有污泥斗，工作时，先将污泥充满全罐，经静置沉降，浓缩压密，罐内将分为上清液、沉降区和污泥层，定期从侧面分层排出上清液，浓缩后的污泥从底部泥斗排出。间歇式浓缩罐主要用于污泥量小的处理系统。浓缩罐一般不少于两个，一个工作，另一个进入污泥，两罐交替使用。间歇式浓缩罐的主要设计参数是水力停留时间，停留时间由试验确定。时间过短，浓缩效果差；过长会造成污泥厌氧发酵。无试验数据时，可按12~24h设计。3.5综合工房综合工房主要用于曝气机、加药系统以及PLC控制柜等设备的摆放以及通过对PLC控制柜的操作进行对污水处理的自动控制和人工控制。-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B4主要构筑物设计4.1污染物去除率CODCr去除效率为:n1=（300-50）/300×100%=83.33%；BOD5去除效率为:n2=（200-10）/200×100%=95%；SS去除效率为:n3=（150-10）/150×100%=93.33%；4.2格栅井设计参数：a.栅前流速v1=0.9m/s，过栅流速v2=0.9m/s；b.栅前水深h=0.4m，格栅前渠道超高h2=0.3m；c.栅条间隙b=0.005m，栅条宽度S=0.01m；d.进水渠宽B1=0.6m，渐宽部分展开角度=20°；e.格栅倾角;f.设计流量Qmax=416.67m3/h=0.1157m3/s=0.116m3/s。4.1.1设计计算①栅条间隙数（）式中：…….最大设计流量（m3/s）；…………格栅倾角（°）；…………栅条间隙（m）；…………栅前水深（m）；…………过栅流速（m/s）代入数据得：-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B②格栅槽总宽度（）选用GSHZ-900回转式格栅除污机一台，格栅槽安装宽度0.9m，栅条间隙5mm，整机（每台）功率1.5Kw，格栅倾角60°。③过栅水头损失（）设栅条断面为锐边矩形断面，则h1=k·h0式中，为过栅水头损失，m；为计算水头损失，m；为阻力系数，其数值与格栅栅条的断面几何形状有关，；为格栅受污染物堵塞使水头损失增大的倍数，一般取。代入数据得：④栅后槽总高度（）⑤进水渠道渐宽部分栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度⑥格栅总长度-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B⑦每日栅渣量计算()在格栅间隙5mm的情况下，设栅渣量为0.1，有由于每日栅渣量大于0.2m3，故采用机械清渣。4.1.2主要设备规格：格栅池2500mm×900mm×1400mm，钢筑，地上式，设备：GSHZ-900回转式格栅除污机污水提升泵2台一备一用型号：JYWQ200-450-15-3000-37参数：Q=450m3/hH=15mN=37Kw4.1.3格栅草图图1格栅计算草图Figure1asketchofthegridcomputing-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B4.3隔油池4.3.1设计计算⑴平流式隔油池的水力停留时间一般为为HRT=1.8～2h，本设计取1.8h。⑵隔油池的总有效容积为：V有效=QT=416.67×1.8≈750m3⑶隔油池总过水断面积：平流式隔油池水平流速v一般为v=2～5mm/s，本次设计中取3mm/s。m2⑷隔油池分格数n：本次设计采用机械清除浮油，设计隔油池每格宽为B=4.5m，有效水深为h=3m。⑸校核实际流速v：∴符合要求⑹有效池长L：⑺校核∴符合要求∴符合要求⑻隔油池总高度H：-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B本设计中隔油池设有机械刮油，除渣机，所以池底坡度为i=0，而且池底无积泥。根据公式H=h1+h2式中：H—隔油池总高度，mh1—隔油池超高，（一般不小于0.4m）,m。现隔油池超高h1=0.5m，所以，求得隔油池的总高度为：H=h1+h2=0.5+3=3.5m⑼采用链带式刮油刮泥机采用链带式刮油刮泥机刮油，并将浮油刮向池末端，而在池的底部可起到刮泥的作用（将下沉的油泥刮向池的进口端污泥斗）。链带式刮油刮泥机在平流式隔油池中应用效果良好，机械结构合理，运行稳定，操作简单，安装方便除油效果显著。图2为链带式刮油刮泥机结构图：图2刮油刮泥机结构Figure2oilscraperscrapemudmachinestructure⑽-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B为了保证隔油池正常工作，油表面通常用盖板覆盖，覆盖的作用包括防火、防雨、保温及防止油气散发污染大气。在冬季为增大油的流动性，隔油池内设有蒸汽加温措施。4.2.2主要设备规格：集水池18600mm×4500mm×3500mm，钢砼，地下式4.2.3隔油池草图图3隔油池计算草图Figure3calculationsketchoilseparationtank4.3调节池4.2.1设计计算设调节池水力停留时间为HRT=8h，则有效容积为：V=3340.8m3。面积：A=1113.6m2A′=556.8m2有效水深：h=3m超高：0.5m池深：H=3.0+0.5=3.5m尺寸：L×B×H=25000×23000×3500mm-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B4.2.2主要设备规格：调节池25000mm×23000mm×3500mm，钢砼，地下式设备：污水提升泵2台一备一用型号：JYWQ200-450-15-3000-37参数：Q=450m3/hH=15mN=37KW4.2.3调节池草图图4调节池草图Figure4adjustthesketchofthepool4.3平流沉砂池4.3.1设计计算（1）沉砂池长度（）式中：—最大设计流量时的流速，m/s，取=0.2m/s;-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B—最大设计流量时的流动时间，s，取=30s。则：（2）水流断面积（）设计一座，两格，由于污水量很小，所以一格使用，一格备用。（3）池总宽度（）（4）有效水深（）（5）沉砂斗容积（）式中：城市污水沉砂量，，取；：清除沉砂的间隔时间，d,取；：污水流量总变化系数，计算得。（6）每个沉砂斗容积（）设每一格有2个沉砂斗（7）沉砂斗各部分尺寸①沉砂斗上口宽()式中：斗高，m，取=0.35m；-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B：斗底宽，m，取=0.40m。取斗壁与水平倾角55º②沉砂斗容积（）（8）沉砂室高度采用重力排砂，取池底坡度i=0.06，则坡向砂斗长,沉砂室由两部分组成：一部分为沉砂斗，另一部分为沉砂池坡向沉砂斗的过渡部分，沉砂室的宽度为[]，其中0.2是两沉砂斗之间隔壁厚。沉砂室总高度（9）沉砂池总高度（）取超高h1=0.5m4.3.2主要设备规格：集水池6000mm×1200mm×1500mm,钢砼，地下式4.3.3平流沉砂池草图-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B图5平流式沉砂池草图Figure5asketchoftheflatflowgritchamber-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B4.4CASS反应池CASS工艺运行过程包括充水-曝气、沉淀、滗水、闲置四个阶段组成，具体运行过程为：（1）充水-曝气阶段边进水边曝气，同时将主反应区的污泥回流至生物选择区，一般回流比为20%。在此阶段，曝气系统向反应池内供氧，一方面满足好氧微生物对氧的需要，另一方面有利于活性污泥与有机物的充分混合与接触，从而有利于有机污染物被微生物氧化分解。同时，污水中的氨氮通过微生物的硝化作用转变为硝态氮。（2）沉淀阶段停止曝气，微生物继续利用水中剩余的溶解氧进行氧化分解。随着反应池内溶解氧进一步降低，微生物由好氧状态向缺氧状态转变，并发生一定的反硝化作用。与此同时，活性污泥在几乎静止的条件下进行沉淀分离，活性污泥沉至池底，下一个周期继续发挥作用，处理后的水位于污泥层上部，静置沉淀使泥水分离。（3）滗水阶段沉淀阶段完成后，置于反应池末端的滗水器开始工作，自上而下逐层排出上清液，排水结束后滗水器自动复位。滗水期间，污泥回流系统照常工作，其目的是提高缺氧区的污泥浓度，随污泥回流至该区内的污泥中的硝态氮进一步进行反硝化，并进行磷的释放。（4）闲置阶段闲置阶段的时间一般比较短，主要保证滗水器在此阶段内上升至原始位置，防止污泥流失。实际滗水时间往往比设计时间短，其剩余时间用于反应器内污泥的闲置以及恢复污泥的吸附能力。该项目水量较大，故设计采用2个CASS反应池。每一级反应周期为4h，其中曝气时间2h，沉淀时间1h，排水时间0.5h，迟延0.5h。每次滗水阶段开始时，滗水器以事先设定的速度由原始位置降到水面，然后随水面缓慢下降，下降过程为下降10s，静止滗水30s，再下降10s，静止滗水30s····，如此循环运行，直至达到设计最低排水位，上清液通过滗水器排出。-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B4.4.1设计原理把序批式活性污泥法(SBR)的反应池沿长度方向分为两部分，前部为预反应区，后部为主反应区。在预反应区内，微生物能通过酶的快速转移机理迅速吸附污水中大部分可溶性有机物，经历一个高负荷的基质快速积累过程，对进水水质、水量、pH和有毒有害物质起到较好的缓冲作用，同时对丝状菌的生长起到抑制作用，可有效防止污泥膨胀；在其后主反应区经历一个较低负荷的基质降解过程，完成对污水中有机物质的降解。CASS工艺同时能够比较充分发挥活性污泥的降解功能。也能够减轻二沉淀池的负荷有利于提高二沉池固液分离效果。CASS工艺集反应、沉淀、排水功能于一体，污染物的降解在时间上是一个推流过程，而微生物则处于好氧、缺氧、厌氧周期性变化之中，从而达到对污染物去除作用，同时还具有较好的脱氮、除磷功能[3]。图6CASS原理图Figure6CASSprinciplediagram4.4.2设计计算（1）曝气时间设混合液污泥浓度，污泥负荷，充水比。曝气时间为：（2）沉淀时间当污泥浓度小于时，污泥界面沉降速度为：-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B式中，T为污水温度[10]。设污水温度℃，污泥界面沉降速度：设曝气池水深H=3.0m，缓冲层高度，则滗水高度为：沉淀时间为：式中：池内设计最高水位至滗水最低水位之间水深：撇水水位和泥面之间水深：活性污泥最高泥面至池底之间水深（3）运行周期t设滗水时间td=1.5h，时延运行周期每日周期数：所以CASS反应池的工作周期设计常规周期为一天4个周期，每个周期6h，其中曝气3.0h，沉淀1.0h，滗水1.5h，时延0.5h，在滗水的同时进行排泥。-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B（4）反应池容积V反应池长32m，宽6m，高3.5m。预反应区长3.2m，主反应区长28.8m。设计水量Q=10000m3/d较大，所以取CASS池个数4，其容积分别为为：CASS池设计须符合设CASS池宽B=6，池长L=32。；故符合设计要求。预反应区长度CASS池总高为：（5）隔墙底部连通口尺寸隔离墙底部连通孔数量设置参照表4-1。表4-1连通孔数量设置参考表Table4-1connectedholereferencetablesetnumber池宽B/m连通孔个数n3/个≤416283104125本设计池宽6m，故连通孔个数为2，孔口间距单孔时设在隔墙中央，多孔时沿墙均匀分布，孔口宽度0.4~0.6m,孔口高度不宜大于1.0m。隔墙底部连通口尺寸计算公式为：-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B式中，：连通孔口面积，；：孔口流速，，一般为20～50，本设计取50。：为滗水高度，m[11]。连通孔口面积为：直径为CASS曝气池共设4座，池长32m，宽6m，主反应区和预反应区长度分别为28.8m和3.2m,池深3.5m,有效水深3.0m,（缓冲区高0.5m），周期排水比为0.24,有效体积为1736。（6）项目出水溶解性式中：出水溶解性；：出水总，取Sz=10mg/L；：活性污泥自身氧化系数，典型值为0.06；：出水SS中VSS所占比例，一般生活污水取；：出水SS，取。=10mg/L；（7）复核出水溶解性-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B根据设计出水水质，本项目出水溶解性≤10，计算结果满足设计要求。（8）符合出水考虑最不利情况，故只复核冬季出水氨氮，设计水温为℃。微生物合成去除的氨氮可用计算公式：10℃时微生物合成去除的氨氮：冬季出水氨氮为：因此仅靠生物合成不能使出水氨氮低于设计出水标准。考虑硝化作用，出水氨氮采用的动力学公式为：式中，：硝化菌比增长速度，；：硝化菌最大比增长速度，；：曝气池内氨氮浓度，；-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B：硝化菌增长半速度常数。设出水氨氮，将上式进行变换，得：式中，与水温、溶解氧、溶解氧有关。设计水温条件下，式中，：标准水温（15℃）时硝化菌最大比增长速度，，；T：设计条件下污水温度，冬季℃；：溶解氧半速率常数，；pH：污水pH值，pH=7.2。硝化菌增长半速度常数也与温度有关，计算公式为：式中,为标准水温15℃时硝化细菌半速度常数，。硝化菌比增长速度可用下式计算：式中，为硝化菌自身氧化系数，也受污水温度影响，其修正计算公式为：式中，为20℃时的值u,。硝化菌比增长速度为：-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B(该项目冬季污泥龄为22d)冬季出水氨氮为：故出水氨氮达到设计标准。（9）需氧量计算①需氧量需氧量计算采用公式：式中，：活性污泥微生物每代谢1kgBOD需氧量，生活污水为0.12～0.53；：1kg活性污泥每天自身氧化所需氧量，生活污水为0.110～0.188；本项目中取，，则需氧量为：1kg需氧量为：每周期的需氧量为：曝气时间为3小时，平均每小时的需氧量为：相应最大时需氧量为：②曝气装置设计采用曝气。根据需氧量、污水温度以及大气压力的换算，供氧能力计算公式为：-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B式中，：每小时需氧量，；：清水(℃)的氧饱和浓度，；：清水(℃)的氧饱和浓度，，查表得；：以曝气装置的性能为基点的清水温度，℃，取℃；：混合液的水温，℃，取℃；：混合液的DO，，取：的修正系数，取；：氧饱和温度的修正系数，取；考虑最不利情况，按夏季时高水温计算设计需氧量。空气用量为鼓风机供气压力估算：设曝气器的淹没深度H=3.5m。空气压力可估算为：采用3L52罗茨型鼓风机2台，1用1备。具体参数如表4-2所示：表4-23L52WD罗茨型鼓风机技术参数Table4-23L52WD-1ROMwattsblowertypetechnicalparameters型号风量/（m3/min）电机功率/kW静压力/(KPa)3L5239.124549-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B③本设计采用微孔曝气，每个曝气头服务面积为0.75m2，则需要曝气头个数为采用1根干管，设空气干管流速。则D干=0.15m，选用DN150mm的塑料管池底沿池长方向每隔1.0m设一根布气管，则需设布气管的根数为每根管上的曝气头个数为每个曝气头供气量为选用HKC300型曝气头，技术参数如表4-3所示：表4-3HKC300型曝气头技术参数Table4-3HKC300typeaeratortechnicalparameters型号表面积/(m2)服务面积/(m2)空气流量/(m3/h)氧利用率/(%)气泡尺寸/(mm)设置密度/(%)HKC3000.0500.5～1.21.5～1018～282～42～24（10）上清液排除装置①滗水器设计污水进水量为10000m3/h，池数n1=4，周期4,排出时间,则排出负荷:CASS池设1套排出装置，其负荷量为:②复核滗水高度曝气池有效水深H=3.0m,滗水高度：复核结果大于设定值相同。-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B选用UPS-10型旋转式滗水器1台，具体参数如表4-4所示：表4-4UPS-10型旋转式滗水器技术参数Table4-4UPS-10typerevolvingwaterdecanterwerestudiedandtechnicalparameters型号处理水量/（t/h）出水堰长度/mm过水流速/（L/ms）滗水深度/mm预埋出水/mm电机功率/kWUPS-500～501300≤300-2500DN1500.55（11）反应池进出水系统计算工业生产区的生活污水量是来自生产区的厕所、浴室和食堂等的污水，这一部分生活污水的流量不大，根据我国现行的《建筑给水排水设计规范》，收集和输送这一部分污水的管道采用最小管径（200mm），不需要计算，故进出反应池管径取200mm，污泥回流管采用DN200mm。（12）污泥回流系统计算污泥回流量为20%，即回流量为：2500×20%=500=20.8CASS池底设QW65-25-15-2.2型污水潜水泵2台，1用1备。具体参数如表4-5所示：表4-5WQZD10-8-0.55型污水潜水泵技术参数Table4-5QW65-25-15-2.2typesewagesubmersibletechnicalparameters型号额定流量/(m3/h)额定扬程/m额定电压/V额定功率/kW转速/(r/min)频率/HZ配管/mmQW65-25-15-2.225152202.2290050654.5污泥浓缩罐4.5.1设计计算(1)剩余污泥量计算剩余污泥由生物污泥和非生物污泥组成。剩余生物污泥量计算公式：式中，:活性污泥自身氧化系数，与水温有关，水温为20℃时，。根据《室外排水设计规范》（GBJ14-1987,1997年版）-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B的有关规定，不同水温时应进行修正[11]。取冬季污水温度℃，夏季污水温度℃。取。10℃时活性污泥自身氧化系数：同理25℃时活性污泥自身氧化系数：冬季剩余生物污泥量：夏季剩余生物污泥量：剩余非生物污泥量计算公式：式中，：设计进水SS，，；：进水VSS中可生化部分比例，取；：出水SS，，冬季剩余污泥总量：夏季剩余污泥总量：剩余污泥含水率按99.4%计算,则冬季湿污泥产量为：-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B夏季湿污泥产量为：剩余污泥进入污泥浓缩罐时选用，G30-1型潜水式污泥泵2台。1用1备。其技术参数如表4-6所示：表4-6G30-1型潜水式污泥泵技术参数Table4-6WQG25-type1submersiblepumptechnologyparameters型号转速/r/min流量/(m3/h)压力/MPa电机/kW扬程/mG30-196050.62.260浓缩后的污泥采用螺杆泵泵入脱水机房。选用G25-1型螺杆泵2台。1用1备。其技术参数如表4-7所示：表4-7G25-1型螺杆泵技术参数Table4-7G25-type1screwpumptechnologyparameters型号转速/r/min流量/(m3/h)压力/MPa电机/kW进口/mm出口/mm扬程/mG25-114002.20.6Y90S-4/1.1322560(2)复核污泥龄考虑最不利情况，计算冬季污泥龄。复核结果表明，污泥龄在允许范围内。(3)污泥浓缩罐设计考虑最不利情况（冬季）去除1kg产生的剩余污泥量为：根据计算结果，去除1kg产生的剩余污泥约0.8kg,每天排放的污泥量约-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B291.8kg（湿污泥），含水率以99.4%计，其体积为48.6（干污泥）。污泥浓缩后含水率为97%，体积为9.72。选用2台产品型号1-100000t/h污泥浓缩罐,尺寸为2000×2000（H）4.5.2加药量计算向污泥浓缩罐所投加的药剂为助凝剂聚丙烯酰胺，每天水量为2500，根据成功的工程实例，确定投加聚丙烯酰胺的浓度为2，药剂配置浓度为1‰，则共需投加，加聚丙烯酰胺流量为208.3。选择PS1D054C柱塞式计量泵1台，其技术参数如表4-8所示：表4-8PS1D054C型柱塞式计量泵技术参数Table4-8PS1D054Ctypepistontypemeteringpumptechnologyparameters型号柱塞直径/mm流量/(L/h)冲程数/min最大压力/bar功率/kWPS1D054C5422011680.224.6接触消毒池4.6.1设计计算⑴设计参数:设计流量Q=0.116m3/s;接触时间t=1.8h;水深h=3.0m;隔板间隙2.85mm;池底坡度2%--3%;排泥管DN=200mm.⑵容积m3⑶速度⑷表面积m3⑸廊道总宽：采用4个隔板，则廊道总宽为：-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺Bm3⑹接触池长度⑺复核池容有以上计算，接触池宽，长，水深。4.7脱水机根据污泥量及含含水率，选择LX131型叠螺式污泥脱水机。当螺旋推动转动时，设在推动轴外围的多重固活叠片相对移动，在重力作用下，水从相对移动的叠片间隙中滤出，实现快速浓缩。经过浓缩的污泥随着螺旋轴的转动不断往前移动，沿泥饼出口方向，螺旋轴的螺旋距逐渐变小，环与环之间的间隙也逐渐变小，螺旋腔的提及不断收缩；在出口处背压板的作用下，内压逐渐增强，在螺旋推动轴一次连续运转推动下，污泥中的水分受挤压排出，滤饼含固量不断升高，最终实现污泥的连续脱水。螺旋轴的旋转，推动游动环不断转动，设备依靠固定环和游动环之间的移动实现连续的自清洗过程，从而巧妙的避免了传统脱水机普遍存在的堵塞问题。-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B5污水处理厂总体布置5.1厂区各污水处理设施平面设计污水处理工程平面布置主要包括：各处理单元构筑物，连通各构筑物之间的管、渠及其其他管线，辅助性构筑物、道路以及绿地等的合理布置。5.1.1各处理单元的平面布置污水处理构筑物是污水处理工程的主体构筑物，在作平面布置时，应根据各构筑物的功能与水力要求，结合地形和地质条件，确定它们在厂区内平面的位置。（1）充分利用地形，土方量做到基本平衡，并避开劣质土壤地段，降低工程费用。（2）贯通、连接各处理构筑物之间的管、渠便捷、直通，避免迂回曲折。尽量按流程方向布置，避免与进、出水方向相反安排；各构筑物之间的连接管（渠）应以最短路线布置，尽量避免不必要的转弯和用水泵提升，严禁将管线埋在构（建）筑物下面。（3）在构筑物之间应保持一定的间距，以保证敷设连接管、渠的要求，一般的间距可取5m～10m，某些有特殊要求的构筑物，如污泥消化池、消化气储罐等，其间距应按有关规定确定。（4）应预留适当余地，考虑扩建和施工可能（尤其是对大中型污水处理厂）。（5）各处理构筑物在平面布置上，应考虑适当紧凑。5.1.2管渠的平面布置（1）在各处理构筑物之间，设有贯通、连接的管、渠。（2）应设有能够使各处理构筑物独立运行的管、渠，当某一构筑物因故停止工作时，使其后接处理构筑物仍能够保持正常运行。（3）厂区内还设有给水管、空气管、雨水管及输配电线路，这些管线的布置既要便于施工和维护管理，也要紧凑、少占地。5.1.3厂区总平面布置遵循原则（1）功能分区明确，构筑物布置紧凑，减少占地面积。-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B（2）流程力求简短、顺畅，避免迂回重复。（3）变配电中心布置在既靠近污水处理厂进线又靠近主要用电处，以便降低能耗。本次初步设计在满足工艺要求前提下，本着降低工程造价、降低污水厂占地面积的原则，进行厂平面布置。处理厂平面按功能分为生产管理区、生产区，各区之间采用道路和绿化带相隔和连接，保证良好的工作环境和方便工作，详见总平面布置图。5.2高程设计污水处理高程布置的总原则是，高程布置应充分利用地形和构筑物的高差位能，以节省动力设备和能耗，同时，工艺流程构筑物间要求连接管道尽可能短，还要避免立体交差。在这个前提下，还要遵循的原则是：（1）选择一条距离最长、水头损失最大的流程进行水力计算，并应适当留有余地，以保证在任何情况下都能够正常运行。（2）需要排放的处理水，常年大多数时间里能够自流排放水体。排放水位一定不选取每年最高水位，避免造成常年水头浪费。污水尽量经一次提升就能靠重力通过处理构筑物，而中间不应再经加压提升。（3）避免处理构筑物之间浪费水头的现象，充分利用地形高差实现自流。在留有余量的前提下，力求缩小水头损失及提升泵站的流程，以降低运行费用。（4）高程布置既要考虑某些构筑物（如沉砂池、调节池、沉淀池）的排空，但构筑物的挖土深度又不宜过大，以免土建投资过大和增加施工的困难。（5）高程布置应注意污水流程和污泥流程的结合，尽量减少需提升的污泥量。污泥浓缩池、消化池等构筑物高程的确定，应注意它们的污泥能排入污水井或者其他构筑物的可能性。-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B6工程估算6.1估算依据①《城市排水工程项目建设标准》(修订)2001②《全国市政工程投资估算指标》（第四册《排水工程》HGZ-104-2007）③《建设工程工程量清单计价规范》（GD50500-2003）④《全国市政工程投资估算指标》（HGZ47-103—96）；6.2投资估算（1）主体处理工艺土建工程投资估算表见表6-1：表6-1主体处理工艺土建工程投资估算表Table6-1subjectprocesscivilengineeringinvestmentestimationform序号名称规格m3单价/万元数量总价/万元1隔油池18.6m×4.5m×3.5m293.00.04111.723调节池25m×23m×3.5m2187.50.04187.54平流沉砂池6m×1.2m×1.5m3.60.0410.1445CASS反应池32m×6m×3.5m672.00.04126.886污泥浓缩罐坑3m×2m×2m5.20.0410.2087接触消毒池17.5m×14.5m×3.0m761.250.04130.458贮泥池4m×4m×2m320.0411.289综合工房9m×3m×3m810.0413.2410合计4035.55161.422（2）主体处理工艺设备价目明细表见表6-2：表6-2主体处理工艺设备价目明细表Table6-2mainbodyprocessequipmentpricelist序号名称设备型号单位数量备注功率/kW单价/万元总价/万元1格栅GSHZ-900型回转式格栅机台1不锈钢1.10.1.0-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B2滗水器UPS-50型旋转式滗水器台40.550.52.03潜水泵JYWQ200-450-15-3000-37型号潜污泵台6370.21.24鼓风机3L52型罗茨鼓风机气机台8451.5125曝气头HKC300型曝气头个2260.0030.686回流泵QW65-25-15-2.2型潜污泵台82.20.171.367污泥浓缩罐不锈钢、Φ2000×2000台2不锈钢0.755108提升泵G25-1型螺杆泵台21.10.30.69污泥泵G30-1型潜水式污泥泵台22.20.350.710脱水机LX131型叠螺式污泥脱水机台10.25.85.811药剂泵PS1D054C型号柱塞式计量泵台10.220.30.31213PLC控制柜浮游开关台个1170.0170.0614合计管道部分及辅材3.53.546.2（3）间接费估算包括建设单位管理费、征地拆迁费、工程监理费、供电费、设计费等。根据有关资料统计，按主要构筑物投资费用的40%计[12]。161.422万元×40%=64.57万元（4）人工费用兼职人员1人。工资一个月按1000元计，一年共12000元。（5）主体处理工艺工程总投资估算见表7-3：表6-3主体处理工艺工程总投资估算表Table6-3mainbodyprocessprojecttotalinvestmentestimationform项目名称工程造价/万元备注土建费161.422表6-1设备费46.2表6-2间接费64.57人工费1.2合计273.4从表可知，该生活污水处理站的总投资为273.4万元。6.3运行成本估算-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B电费按每千瓦1.0元计。（1）电耗表6-4设备电耗明细表Table6-4powerconsumptionequipmentlist序号设备名称功率每天平均运行时（h）耗电（kW/d）1格栅机1.1×11213.22潜水泵3731213223滗水器0.55163.34鼓风机4542018005回流泵2.211226.46提升泵1.111213.27脱水机0.2191.88污泥泵2.21919.89药剂泵0.221122.6410合计：3202.34电费为：（2）人工费每人每月3000元，共一人，一个月按30天计，则人工费约为：100元/d（3）折旧费：综合折旧提成率按工程费用的6.2%算，工程费用按基建投资的80％计。则折旧费为（4）检修维修费按工程费用的1%计算,工程费用按基建投资的80％计。则检修维修费为（5）日经营费为（6）单位处理成本-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B7结论污水处理设施的建设，使厂区排放的生活污水得以净化，为厂区工人提供了一个良好的工作生活的环境。该项目选择CASS工艺，CASS工艺出水能够满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)之一级A标准要求，且具有集进水、曝气、沉淀、滗水为一体，无需设初沉池和二沉池，结构简单，占地面积小，管理方便的优点。污水处理所产生的污泥量小，可用于厂区绿化和用作农肥，做到了减量化、稳定化、无害化。根据设计计算，该污水处理站工程设计总投资272.2万元；运行费用为每处理一吨水需花费0.3元。因此，CASS工艺在该厂是经济可行的，不仅对于中山市类似情况的地区给予了技术上的借鉴，而且取得了一定的环境效益，为我国污水处理城镇化做出自己的贡献。-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B参考文献[1]曾科,卜秋平,陆少鸣.污水处理厂设计与运行[M].北京:化学工业出版社,2001.[2]金兆丰,余志荣.污水处理组合工艺及工程实例[M].北京:化学工业出版社,2003.[3]熊红权,李文斌.CASS工艺在国内的应用现状[J].中国给排水报,2003,19(2):34-35.[4]张统主.SBR及其变法污水处理与回用技术[M].北京:化学工业出版,2003.[5]龚云华,高廷耀.废水处理同时硝化反硝化脱氮技术现状与展望[J].煤矿环境保护,2001,15（5）:17-21.[6]邱慎初.循环式活性污泥法(CASS)[M].北京:国家城市给排水工程技术研究中心,2001,（1）:1-40.[7]黄维菊,魏星编.污水处理工程设计[M].北京:国防工业出版社,2008.[8]中国市政工程西南设计院主编.给排水设计手册.中国建筑工业出版社,1986.[9]高延耀.水污染控制工程（第三版）[M].北京:高等教育出版社,2007.[10]崔玉川,刘振江,张绍怡等编.城市污水厂处理设施设计计算[M].北京:化学工业出版,2004.[11]上海市政工程设计研究总院主编.《室外排水设计规范》(GBJ14-1987).中国计划出版社,2006.[12]闪红光.环境保护设备手册—水处理设备[M].北京:化学工业出版,2002.-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B指导老师简介武淑文(1978—)，女，汉族，湖北人。副教授，硕士学位。2001年本科毕业于湖北大学生命科学学院环境工程专业，2004年6月硕士毕业于昆明理工大学环境科学与工程学院环境工程专业，2004年7月进入西南林业大学环境科学与工程学院任教。主要从事固体废弃物资源化利用、水体污染等方面的研究工作。在教学方面，先后主讲过《水污染控制工程》、《环境法学》、《环境监测》、《环境学导论》、《环境污染控制》等课程和相关的实验、实习。在研项目一项，发表科研和教学论文10余篇。先后指导本科毕业生38人。-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B致谢经过努力，终于完成了毕业设计，本次设计是一次对水污染控制工程专业知识的实际运用，是在武淑文老师的精心指导下完成的，并得到老师的审阅，老师们对我非常负责，教会了我很多东西，给了我极大的帮助，使我顺利的完成了毕业设计并且充实了自己。这次设计也使自己了解到以往学习中的许多不足之处，在以后的工作和学习中，我将努力完善自己，争取掌握更多有用的知识，进一步提高自身的综合素质。在大学四年期间，得到了老师们的谆谆教导和无微不至的关怀，还有同学们对我的帮助和鼓励，在这里向各位老师和同学们致以最真挚的感谢。-49- 某居民小区生活污水处理工程设计——工艺B附图附图一CASS工艺流程图与高程图附图二污水处理站平面布置图附图三CASS反应池布置图附图四接触消毒池布置图-49-'