屠宰场废水处理毕业设计 52页

'摘要本设计为湖北省某屠宰场的废水处理设计。屠宰场在运行生产过程中会产生大量含有高浓度有机物的废水，主要来自于各种牧畜、禽类、鱼类宰杀和加工，是我国最大的有机污染源之一。该屠宰废水处理厂的处理水量为lOOOmVd,污水中的各项污染物的指标为BOD为1000mg/L,COD为2000mg/L,NH3-N为30mg/L以及SS为1500mg/L。由于该废水COD和BOD的浓度较大，所以我们要求处理后的污水达到国家的一级排放标准即：BODW25mg/L,C0D^100mg/L,NH厂NW15,SS^70mg/Lo经分析可知该屠宰场的废水主要包含的是易沉淀的悬浮物和无机物和易生化降解的有机物，所以我们可以采用物理处理和生物处理相结合的方式来进行污水的净化。首先采用物理处理来去除污水中容易沉淀的悬浮物和无机物，然后采用水解酸化-SBR工艺来去除污水中的有机物。具有投资和处理成本低廉，工艺简单和管理方便等很多方面的优点。关键字：屠宰场废水；水解酸化：SBR工艺/47 ABSTRACTTheslaughterhousewastewateristreatmentinthisdesigninHubeiProvince.Alargeamountofwastewatercontaininghighconcentrationoforganicmatterisproduceinrunningofslaughterhouse，TheslaughterhouseWastewaterisoneofthecountry"slargestorganicpollutionsources,whichmaincomefromslaughteringlivestockbreeding、poultry、fishslaughterprocessing.Thewaterwhichneedstotreatmentintheslaughterhousewastewatertreatmentplantis1800m2/d.Varioustargetintherawwastewateris:theconcentrationofBODislOOOmg/L,theconcentrationofCODis1800mg/L,theconcentrationofSSis800mg/L.fortheslaughterhousewastewater1sCODandBODishigh,soitrequesttheslaughterhousewastewatertomeetthenationalfirstdischargestandardsafterprocessing：B0DW25mg/L、COD^lOOmg/L、SS^70mg/L,NH3-N^15mg/L.Aftertheanalysis,thequalityofthisprocessingwaterbelongstothewastewaterthateasysedimentationofsuspendedsolidsandeasybiochemicaldegradationoforganicmatter.Sowecanadoptingthecombinationofphysicaltreatmentandbiologicaltreatmentmethodstodealwiththewastewater.Firstly,wecanadoptingphysicaltreatmenttoremovetheeasysedimentationofsuspendedsolidsinwastewater,afterthat,usetheprocessofhydrolyticacidification-SBRtoremovetheorganicmatterinwastewater.Hastheadvantagesoflowprocessingcost,simpleprocess,II/47 easytomanagementandsoon.Keywords：slaughterhousewastewater；hydrolyticacidification；SBRtechnologyII/47 摘要ABSTRACT前言0第一章概论11.1设计任务11.2设计要求11.3设计原则和依据21.3.1设计原则21.3.2设计依据2第二章屠宰废水的处理方法22.1物理处理22.2生物处理32.2.1氧化沟33.2.2间歇式活性污泥处理系统（SBR）44.2.3AB法62.2.4厌氧生物处理6第三章屠宰场废水处理工艺流程75.1废水处理工艺的确定73.2废水处理的工艺流程8II/47 第四章主要构筑物的设计及计算94.1格栅的设计及计算94.1.1设计说明92.1.2设计参数的设定103.1.3格栅的设计计算104.2调节池的设计134.2.1调节池的作用134.2.2调节池的设计及计算144.3隔油沉砂池的设计144.3.1设计参数的选择154.3.2隔油池的计算154.4水解酸化池的设计174.4.1设计参数的选择184.4.2水解酸化池的计算184.5SBR反应池的设计及计算194.5.1设计参数的选择194.5.2反应池各反应周期的计算204.5.3反应池池容的计算204.5.4需氧量的计算224.5.5曝气装置的设计234.5.6产泥量的计算26II/47 4.5.7浑水器264.6污泥处理部分各构筑物的设计及计算27II/47 4.6.1集泥井275.6.2污泥浓缩池的设计及计算276.6.3机械脱水间29第五章污水处理厂的平面布置和高程布置307.1平面布置305.2高程布置315.2.1高程布置原则315.2.2高程的计算315.2.3污水提升泵的设计及选择34第六章投资估算及运行成本345.2.4估算346.1.1土建部分347.1.2设备部分358.2运行成本36第七章结论37参考文献30谢辞错误!未定义书签。随着我国生活水平的不断提高，人民对物质的追求也不断提高，屠宰行业也在飞快的发展，但由于我国大多数屠宰场并没有设置废水处理及回#/47 收利用装置，所以其产生的高浓度的有机废水也对我国环境产生了很严重的影响，成为了我国最大的有机污染源之一。屠宰场所产生的污水主要来自于各种牲畜的屠宰和加工环节，具有水量大，颜色深和有机物浓度高等特点。废水中主要以高浓度含氮有机化合物、悬浮物、溶解性固体物质、油脂、蛋白质等为主。⑴废水中含有大量的固体悬浮物：毛发、肉屑、骨屑、内脏、未消化的食物和粪便等，因此有利于运用物理沉淀的方法进行去除。同时废水中的有机物含量高，含有大量的氮磷化合物，可生化性好，利于运用生物方法进行处理。运用物理和生物相结合的处理工艺，同时吸取国外的一些先进的方法，以此来达到处理效果最优的流程。#/47 第一章概论1.1设计任务（1）确定工业废水处理站的处理工艺流程及处理构筑物（或设备）的类型和数量。（2）对工艺流程中的主要构筑单元的设计及计算，如：格栅、沉砂池、沉淀池、生化反应池、曝气池、SBR反应池、消毒池、污泥浓缩池等。（3）工业废水处理站平面布置、高程布置设计。（4）管道水力阻力的计算，水泵、风机等主要设备选型。（5）工业废水处理工程初步经济核算（分析），如人工、药品、设备运行费用等。（6）采用CAD制图，所需制作图纸:①工业废水站平面布置图；②工业废水站的工艺流程、高程布置图；③主要单体构筑物的三视图。1.2设计要求（1）设计选定工艺流程合理，构筑物尺寸计算准确，构筑物选型及主要参数计算准确；（2）配套设备选型合理；（3）工业废水处理的经济分析合理；（4）图纸规范，绘制精确，布局合理；（全部要求计算机绘图）①工业废水处理站平面布置合理，有运输道路和辅助建筑物，泥水3/47 处理分区明显;②工业废水处理站高程布.置合理、水力计算准确；1.3设计原则和依据1.3.1设计原则根据对屠宰场废水的分析和净化后污水的水质要达到要求进行初步的设计，经过计算认证后选择技术上可行，经济上划算合理的方案，最后制定出具体的流程。在保证污水处理效果的同时，还要合理的安排各种资源的综合循环利用，节约废水处理厂的用地，节约劳动力。同时应当合理设计、合理布局，做到技术可行、运行可靠、经济合理。1.3.2设计依据1.国家污水排放的一级标准，废水处理后要求达到：COD^lOOmg/L,BOD5W25mg/L,SSW70ing/L,pH=6.0-9.0,NbNW15mg/L。2.毕业设计任务书和其他相关规范要求第二章屠宰废水的处理方法因为废水中含有大量的悬浮物和固体小颗粒，同时含有大量的有机物。所以国内外一般采用物理处理及生物处理相结合的方式来达到污水净化的目的。2.1物理处理废水中含有大量的毛发，和较大颗粒的固体废物，因此我们需要先用格栅来进行先期的水质过滤。格栅有一组平行的金属栅条或者栅网制成，安装在污水渠道的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物和漂浮物，如纤维，碎皮，毛发，果皮蔬菜塑胶制品等，一遍减轻后续处理构筑物的处理负荷并使之正常运行。3/47 由于屠宰场废水的水质水量波动较大，所以应设置调节池。可以保证废水不受高峰流量和浓度变化的影响，使后续管道和构筑物能够正常的运行。屠宰场废水中含有大量的生物油脂，所以普通的沉淀方法不能满足其需要，所以这里我们选择的是可以去除油脂的隔油沉砂池，在去除废水中固体颗粒的同时，保证生物油脂也能被净化，利于后续操作的正常进行。2.2生物处理在当前污水处理技术领域中，活性污泥法是应用最为广泛的生物处理技术之一。活性污泥法于1914年在英国曼切斯特建成实验厂开创以来，已经有100年的历史，随着在实际生产上的广泛应用和技术上的不断改革创新，特别是近几十年随着对生化反应和净化机理进入了深入的研究，活性污泥法在生物写和反应动力学的理论方面都得到了很好的发展，当前活性污泥法已经成为生活污水，城市污水和有机工业废水的主体处理技术。但传统的活性污泥处理系统还有很多待解决的问题，如反应潜的体积庞大，占地面积大，电耗高，管理复杂等。针对这些问题，一些新的处理工艺研发并成功，可以很好的运用到我们今天对屠宰场废水的处理中。2.2.1氧化沟氧化沟又称氧化渠或循环曝气池。是常规活性污泥法的一种改型和发展。1954年荷兰建成了世界上第一座氧化沟污水处理厂。氧化沟污水处理的整个过程如进水、曝气、沉淀、污泥稳定和出水等全部集中在氧化沟内完成，最早的氧化沟不需另设初次沉淀池、二次沉淀池和污泥回流设备。3/47 阶段，根据工艺上的其他要求，也可以配合进行其他的操作，如曝气，搅拌等(2)反应工序这是本工艺最重要的一道工序，污水注入到达预定高度后，反应即开始进行，根据污水处理的目的，如BOD去除，硝化和反硝化等，才去不同的技术措施。BOD去除-硝化反应的阶段，所需曝气的时间较长，而在进行反硝化反应时，应该停止曝气，是反应器处于缺氧和厌氧状态，同时进行缓慢的搅拌。(3)沉淀工序本工序相当于活性污泥连续处理系统的二次沉淀池。应该停止曝气和搅拌，是反应器处于静止阶段，使活性污泥和水进行分离。沉淀的时间一般为1.5-2.Oho(4)排放工序经过沉淀后产生的上清液，做为处理水排放。一直降到最低水位，在反应器残留一部分活性污泥，作为种泥。(5)待机工序也称闲置工序，即在处理水排放后，反应器处于静止状态，等待下一个操作周期开始的阶段。SBR工艺是一种系统简单，但处理效果很好的污水生物处理系统。同时也是一种新型的污水处理工艺，有些地方可以得到改进，以此来产生更好的处理结果。将其及水解酸化反应相结合，简称水解酸化-SBR工艺，通过水解酸化反应能够改善污水的可生化性，有利于提高下一步工序曝气反应的效果，使处理结果可以达到更优。2.2.3AB法AB法污水处理工艺，是吸附-生物降解工艺的简称。主系统主要由A段和B段组成，A段由吸附池和中间沉淀池组成，B段由曝气池和二次沉淀43/47 池组成，两段都设有独立的污泥回流系统，并且完全分开，互不影响。所以每段都能培育出各自独特的，适合于本段水质特性的微生物种群。A段的负荷高，污泥产率也高。A段对污染物的去除主要通过生物的吸附作用，这样很多重金属和难降解的有机物以及一些含氮磷的营养物质都能通过A段得到一定的去除，因此，大大减轻了B段的负担。B段接受经过A段处理过的水，水质和水量都比较稳定，有利于B段的生化功能的展开。⑵1.2.4厌氧生物处理厌氧生物处理是利用厌氧微生物对废水处理的方法。有机物不能完全降解，有一部分转化为甲烷，可以作为能源利用。在厌氧条件下，形成了厌氧微生物所需要的营养条件和环境条件，利用这类微生物分解废水中的有机物并产生甲烷和二氧化碳的过程。高分子有机物的厌氧降解过程可以被分为四个阶段：水解阶段、发酵（或酸化）阶段、产乙酸阶段和产甲烷阶段。（1）水解阶段水解可定义为复杂的非溶解性的聚合物被转化为简单的溶解性单体或二聚体的过程。（2）发酵（或酸化）阶段发酵可定义为有机物化合物既作为电子受体也是电子供体的生物降解过程，在此过程中溶解性有机物被转化为以挥发性脂肪酸为主的末端产物，因此这一过程也称为酸化。（3）产乙酸阶段在产氢产乙酸菌的作用下，上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞物质。（4）产甲烷阶段，乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇被转化为甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。43/47 目前应用比较广泛一些厌氧生物处理工艺主要是普通消化池、厌氧接触消化池、升流式厌氧污泥床、厌氧颗粒污泥膨胀床。随着世界上能源问题的越来越紧张，厌氧处理也越来越多的被应用于很多污水的处理，体系也越来越完善，具有动力消耗少，无需供氧等很多优点。第三章屠宰场废水处理工艺流程3.1废水处理工艺的确定由于屠宰场的废水中含有BOD和COD浓度很高，所以主要的处理工艺我们选择生物处理，相较于物化处理，生物处理能够更有效的去除水中的BOD和COD。而且成本更小，运行效率更高。经过对于各种处理工艺的比较，本设计主要的处理工艺选择SBR及水解酸化相结合的工艺。水解酸化-SBR做为一种很成熟的工艺，在很多屠宰场的废水处理中得到了应用，因为其投资成本相对较低，工艺流程简单，占地面积少，出水的水质完全可以达到要求。⑶最重要的是其除氮的效果也十分理想，所以十分适合对屠宰场的废水进行处理。水解酸化-SBR工艺采用的是厌氧和好氧相结合的工艺，本工艺对废水的水量和有机负荷的冲击有较好的缓冲能力，而且工艺流程简单，处理成43/47 本低廉，十分适合小型的肉类屠宰场的废水处理。3.1废水处理的工艺流程污水先通过格栅过滤，去除污水中的毛发及较大的固体颗粒物，然后进入到调节池稳定废水的水质和水量，因为废水中含有大量的生物油脂，所以我们需要用隔油沉淀池来对废水中动物油脂和大颗粒的有机物进行沉淀去除，沉淀的废渣排入到污泥浓缩池进行后续的处理。通过隔油沉淀池的污水，继续通入到水解酸化池里，在厌氧的环境中将废水中非溶解性的有机物转化为转变为可以溶解的有机物，使其中难于生化降解的有机物转变为易降解的。从而改变了污水的可生化性，有利于后续SBR工艺的进行。水解酸化后的污水继续排放到SBR反应池内，经过流入，反应，沉淀，排放，静置5个工艺程序，具体的就是进行进水，生物降解，硝化和反硝化除氮，最后沉淀分离这儿个过程。本工艺产生的污泥排放到污泥浓缩池内，再通过脱水后外运。具体的处理工艺流程见下图格栅调节池隔油沉水解酸砂池化池水uhfl上清液污泥污泥污泥脱水间污泥浓缩池43/4743/47图3T工艺流程图43/47 表3-2各主要处理单元的去除率COD(mg/1)BOD(mg/1)SS(mg/1)NH3-N(mg/1)色度（倍）隔油沉砂池进水水质200010001500305000出水水质1600750750304000去除率20%25%50%020%水解酸化池进水水质1600750750304000出水水质800450300211000去除率50%40%60%30%75%SBR反应池进水水质800450300211000出水水质1002570550去除率87.50%94%77%76%95%出水水质1002570550第四章主要构筑物的设计及计算4.1格栅的设计及计算4.1.1设计说明格栅是一种截留废水中粗大污物的预处理设施。是由一组平行的金属栅条制成的金属框架，斜置在废水流经的渠道上，或泵站集水池的进口处,43/47 用以截阻大块的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物，以免堵塞水泵和沉淀池的排泥管。截留效果取决于缝隙宽度和水的性质。按栅条间隙，可分为粗格栅（50-100mm）、中格栅（10-40mm）、细格栅（3-10mm）三种，按清渣方式可分为人工清渣格栅和机械清渣格栅两种。4.1.1设计参数的设定过栅流速采用0.3m/s；栅条净间隙本设计取e=10mm：格栅的安装倾角一般采用45°-75°；4.1.2格栅的设计计算⑶（1）最大设计流量（式4-1）平均口流量即（21=1000x100024x60x60=11.6L/S43/4743/47取污水的总变化系数K总=2.1（式最大设计流量Qmax=QXK总4-2）代入可得Qmax=11.6x2.1=24.36L/S=0.025m"s（1）格栅的间隙数最大设计流量CU=0.025n?/s,假设格栅倾角□=60°,栅条间隙e=0.01m,栅前水深h=0.4m,过栅流速v=0.3m/s,代入公式得（式4-3）式中，n一栅条间隙数，个；Qa—最大设计流量，mVS；43/47 Q-格栅倾角，度；e一栅条间隙，m；h一栅前水深，m；v一过栅流速，m/So即n=0.025x)xl()-」xSV74-25)1000x(450-25)x10^x900.85x0.18每个池子的有效容积为v=Qmaxrx6()x6()+B(式224-26)0.025x8x60x6025022选定每个池子的尺寸为；长宽都为11m,高度为41n=+—=485池子的超高为0.5m,所以池子的总高度为4.5mSBR反应池设计运行水位如下图4T43/4743/47排水结束时的水位43/47 （式4-27）=4xx=2.7m1+0.1254基准水位（式4-28）高峰水位即为有效水深，所以h5=4m警报水位即为反应池的总高度H=4+0.5=4.5m污泥界面h2=1b-0.5=2.7-0.5=2.2m4.5.4需氧量的计算总需氧量0.为有机物（B0D）的氧化需氧量01、微生物的自身氧化需氧量0二、保持反应池一定的溶解氧它们的需氧量之和。即Oa=O+O2+。（1）有机物氧化需氧量Oi=aQ（5o—5a）（式4-29）式中：a-去除每l.OkgBOD的需氧量,kgOVkgBOD,a=0.5；So,Sa进水BOD及出水BOD的浓度，kg/m3；Q——每个池子每个周期的进水量，m3/do代入可得。=0.5x360x（0.45-0.02）=77.4kg/d（2）微生物自身氧化所需要的需氧量02=bXV（式4-30）43/47 式中：b——微生物自身氧化系数，kgO2/kgMLSS,b=0.12；X——MLSS浓度，kg/m3；V——好氧池有效容积，485m。EP02=0.12x4x485=232.8kg/d（3）维持反应池一定溶解氧的需氧量（%=d（Q+Qk+Q）10-3（式4-31）式中：d一一好氧池末端溶解氧浓度，取其为L5mg/L；Qr一一污泥回流浓度，本设计无回流装置，其为0；Qr一一回流混合液量，为0。BP03=1.5x485xIO-=0.73kgld即反应池的总需氧量Qa=。+Q+a=77.4+232.8+0.73«31Im3/d曝气的时间为4h,所以反应池每小时的需氧量Ob=彳=«78kg/h4.5.5曝气装置的设计（1）供氧能力设混合液的溶解氧DO为1.5mg/L,池内水深4.5m。查询资料，知其水中溶解氧饱和度在20°和30°分别为Cs（2o）=9.17mg/L,Cs（So）=7.63mg/Lo微孔曝气器出口的处的绝对压力（R）为（式Pb=1.013xl05+9.8xl03xH4-32）43/47 =1.013X105+9.8xl03x4.5=1.454x10sPa43/47 若微孔曝气装置的氧转移效率区为15%,则空气离开反应池时氧的百分比为(式4-33)二号$33反应池中的平均溶解氧饱和度（按最不利温度条件考虑，即温度为30度）为Csb<3O>=Cs<30)(+Q2.066xlO542（式43/4743/474-33)=763(1.454x10+1843)=£2.066xlO542温度为20C时，反应池中的溶解氧饱和度为PbOiCsb(20)=Cs(20)(rH)2.066xlO54218.43、)=4210.73/ng/L（式43/4743/47（式=94.78Kg/h4-35)水温为30°时，标准需氧量rObCsb(20)appCsb(r)-Cj]x1.0247-204-36)78x10.730.85x(0.95xlx10.73-2)x1.024川々°式中：a一氧转移总系数，取其为0.85；B一氧在污水中饱和溶解度修正系数，取其为0.95；43/47 P一因海拔高度不同而引起的压力系数，此处取其为1;43/47 Cj—曝气池内平均溶解氧的浓度，取其为2mg/L。（2）鼓风能力取氧利用率区为15乐求得曝气空气量为（式4-37）=94.7"=2106K9/h=1632n?/h0.3x0.15即每小时反应池内需要的空气量为1632X2=32641n=54.4m7min（3）布气系统的计算每个曝气池由一个曝气干管通入空气，然后被分流成5个空气支管，每根空气支管上设计30个曝气器，则每个曝气器的曝气量为厂Gs16321八幺3..Gt===10.6m/h5x30150若空气干管流速V1为15m/s,支管流速V二为10m/s,小支管流速5为5m/s①.空气干管直径（式4-38）4x16323600x3.14x15=0.184m选用DN为200mm的钢管②.空气支管直径（式4-39）4x1632=.=0.1m（5x3600x3.14xl0选用DN为100mm的钢管③.空气小支管直径（式4-40）43/47 4x163230x3600x3.14x5=0.06m选用DN为60mm的钢管4.5.6产泥量的计算SBR的剩余污泥主要来自微生物代谢的增殖污泥，还有一部分是由进水悬浮物沉淀形成。SBR生物代谢产泥量为(式4-41)式中：a一微生物代谢增值系数，kgVSS/kgBOD,取其为0.7；b一微生物自身氧化率，取其为0.05。代入可得AX=(0.7-—)x1000x(450-25)xl0-3=l79kg/d0.18若排出污泥的含泥量为99.7%,则排泥量为(式4-42)179103x(1-0,997)=22.4n?/d由于考虑到一定的安全系数，则每天的排泥量为25m7d4.5.7灌水器现在的SBR工艺一般都采用灌水潜排水。淹水器排水过程中能随水位的下降而下降，直至到达设计最低排水位，上清液通过浑水器排出。濯水器排水均匀，不会扰动以沉淀的污泥层。灌水器在运行过程中设有线位开关，保证灌水潜在安全行程内工作。为防止水面浮渣进入灌水器被排走，淹水器排水口一般都淹没在水下一定深度。⑹目前SBR使用的灌水器主要有螺旋式浑水器、套管式浑水器和虹吸式浑水器三种。本设计采用旋转式浑水器，采用XPS-200旋转式浑水器，浑水深度最大为3.0m,处理流量为200nl7h,满足本次设计的需要。4.6污泥处理部分各构筑物的设计及计算污水在各个构筑物的处理过程中大部分污染物质转化为污泥，由于生污泥含水率高，有机物含量较高，不稳定，还含有致病菌和寄生虫卵，若43/47 不妥善处理，将造成二次污染。因此，必须对污泥进行处理。由于污泥中的含水率高达99%以上，导致污泥的体积非常大，对污泥的后续处理造成很大的困难。所以我们必须先要对污泥进行浓缩，降低其含水率，然后通过脱水机进行脱水处理，最后外运进行填满或者回收利用等处理。4.6.1集泥井根据前边计算所知，每口排泥量V为隔油沉砂池，水解酸化池，SBR反应池所排出污泥的综合V=W+Q二+Vk25+25+26=76n?/d每天产生的污泥需要在2h内抽完，集泥井的容积定为污泥提升泵20min提升污泥的体积设计有效泥深为2.2m,设计池子的长宽各为3m,2m,集泥井为地下式,池顶加盖，潜污泵抽送泥，池子超高为0.3m则集泥井尺寸：3mX2mX2.5mo选用NL76-9型立式污泥提升泵，其处理流量为50-70m7h,扬程为9-10m,功率为3kw/h,机泵重量为90kgo4.6.2污泥浓缩池的设计及计算⑸（1）设计说明通过污泥浓缩可以降低污泥中的含水率，从而减少污泥的体积，大大减少后续中机械脱水设备所需的容量，同时可减少运送污泥管道和泵的尺寸，降低了运行的成本。污泥浓缩的主要工艺有重力浓缩，气浮浓缩和离心浓缩。根据实际需要，本工艺选择重力浓缩的方法对污水进行浓缩处理。（2）设计参数的选择43/47 若进水污泥污泥固体浓度Cx=8kg/m3,浓缩后使污泥固体浓度为C2=30kg/m污泥含水率P=为97%,选取污泥固体通量为30kg/（nf•d）,污泥的浓缩时间为16ho（3）设计及计算浓缩池污泥的总流量即为隔油沉砂池及水解酸化池和SBR反应池产生的污泥总和，即污泥总量Q=76m3/d浓缩池的表面积（式4-43）设计浓缩池为圆形，则池子的直径为（式4-44）浓缩池的有效水深瓦为（式4-45）式中：hi—浓缩池工作部分的有效水深，m：T-浓缩时间,h,取16h；Q—污泥量，m3/do43/47 设超高h：F0.3ni,缓冲层高度h3=0.3m，浓缩池设机械刮泥，池底坡度i=0.05,污泥斗上底直径D尸3.0m,下底直径D-L5m,斗壁及水平面的倾角为55°，则池底坡度造成的深度鼠为(式4-46)=(---)xO.O5=0.05m22污泥斗的高度h5为h5=(---)tan550(式224-47)=(--—)tan550=Im22浓缩池的总高度H//=hi+h2+h3+114+hs=2.5+0.3+0.3+0.05+1=4.15m浓缩池上层产生的上清液排入到调节池中，底部浓缩后的污泥通入到污泥脱水机中进行脱水处理，浓缩池每天可以产生的污泥为“1-97%1171-99.7%C1-98.5%tz(式M=W+Qs+Vi1—96%1-96%1-96%4-48)1-97%1-96%x25+1-99.7%1—96%x25+1-98.5%1-96%x26=30.4m34.6.3机械脱水间污泥经浓缩后，还有96%的含水率，体积仍很大，为了综合利用和最终处理，需对污泥做脱水处理。每天产生含水率96%的污泥量为30.4mYd,根据处理需要，采用DY-500型带式压滤机，其主要参数：处理量为1.5-2.5m3/h,滤带运行速度为0.6—6m/s,主机功率为0.75kw,设备质量为2200kg,外形尺寸为4500mmX2230mmX1150mm。第五章污水处理厂的平面布置和高程布置43/47 4.1平面布置在污水厂厂区内有各处理单元构筑物、连通个处理构筑物的管渠以及其他管线、辅助性构筑物、道路以及绿地等。总体上布置原则应该遵循：处理构筑物布置紧凑，节约用地；最大可能减少沿程和局部水头损失；处理构筑物应尽可能的按流程布置，充分的利用地形。污水和污泥管道，应尽可能利用重力自流⑴。同时具体布置应遵循以下的原则?（1）各处理单元构筑物的平面布置①.贯通连接各处理构筑物之间的管渠要便捷直通避免迂回曲折。②.土方量做到基本平衡，并避开劣质土壤地段。③.在处理构筑物之间应该保持一定的距离，以保证连接管渠的要求，一般间距可取2〜10m。某些特殊构筑物间距按规范规定。④.各处理构筑物在平面上应该考虑适当的紧凑。（2）管渠的平面布置①.在各处理单元构筑物之间，设有贯通连接管的管渠。此外还应设有能使各处理构筑物独立运行的管渠，当某一处理构筑物因故停工时，使其后续构筑物仍能正常运行。②.应该设有超越全部处理构筑物的直接排放水体的排放管。③.在厂区内还应设有给水管，污水管以及输配电管线。（3）辅助性建筑物的平面布置辅助性建筑物的位置应根据方便，安全等原则来布置。在污水内应该合理的修筑道路，方便运输。应该扩大植树绿化美化厂区，改善卫生条件。按照规定污水处理厂的绿化面积不得少于30队总上所述，污水处理厂的平面布.置见污水厂的平面布置图。43/47 5.2高程布置5.2.1高程布置原则污水处理厂高程相置的任务是：确定各处理构筑物和泵房等的标高，选定各连接管渠的尺寸并决定其标高。计算决定各部分的水面标高，以使污水能按处理流程在处理构筑物之间通畅地流动，保证污水处理厂的正常运行。污水厂高程布置原则：（1）应该考虑远期的发展需要，增加水量的预留水头。（2）协调好高程布置平面布置的关系，做到既减少占地，又有利于污水、污泥输送。（3）避免各个处理构筑物之间跌水等浪费水头的现象，应该充分的利用地势的差异，实现水体的H流。（4）应尽可能使污水处理工程的出水管渠高程不受洪水顶托，并能自流。水处理厂的水流常依靠重力流动，以减少运行费用。因此，必须要精确计算其水头损失。水力计算时，应选择一条距离最长、水头损失最大的流程来进行计算，而且还应适当留有余地，以使实际运行时能有一定的灵活性。5.2.2高程的计算本设计以地面的相对标高为0.00m,进水管道的标高为-0.5m,废水最后通过埋地管道排出，满地管道标高为-0.8m。各构筑物的水头损失以现阶段的经验和研究来看，沿程损失可以由公式（5-1）计算，局部损失可以由公式（5-2）计算，总损失由（5-3）来计算⑸管道沿程水头损失为hi=iL43/47 （式5-1）式中：i一水力坡度；L一构筑物的间距。局部水头损失为（式5-2）式中：《一局部阻力系数，取1.5；v—水流流速，m/so总损失H为H=hi+ln+lB（式5-3）式中：卜一构筑物的水头损失。构筑物自身的水头损失如下表43/47 表5T构筑物自身的水头损失构程构筑物的名称水头损失m构筑物的名称水头损失m筑物的高布置图如格栅0.1水解酸化池0.3调节池0.3SBR反应池0.6隔油沉砂池0.3下表[10]表5-2构筑物高程计算构筑物名称水头损失(m)管径(mm)构筑物间距(m)流量(mVs)流速(m/s)坡度i沿程损失(m)局部损失(m)总损失(m)水面标高(m)格栅0.120050.0250.80.00350.0180.050.168-0.668调节池0.320040.0250.80.00350.0140.050.364-1.032隔油沉砂池0.3200120.0250.80.00350.0420.050.3920.648水解酸化池0.320060.0250.80.00350.0210.050.3710.256SBR0.6200100.0250.80.00350.0350.050.685-0.115出水管02000000000-0.843/47 5.2.3污水提升泵的设计及选择⑪污水泵站设计流量0.025n?/s,该潜污泵设置于调节沉淀池的底部，直接于调节池中吸水提升。调节沉淀池水面标高：-1.032m,调节池有效水深为2.5m,则调节池最低水位标高-1.032-2.5二-3.532m,隔油沉砂池水面标高为0.648m,布水器布水所需自由水头1m,则水泵的净扬程为0.648+1+3.532=5.18m-若水泵的水头损失为2m,则水泵所需要的扬程为5.18+2=7.18m。根据以上要求，我们选用WQK120-10-5.5型潜污泵，其处理流量为120m3/h,最大扬程为10m,功率为5.5kw,选择两台，一用一备。第六章投资估算及运行成本5.1投资估算投资估算需要按市场的现有的价格来进行预计估算，选用的设备要符合各构筑物的需要，以达到设计的工艺流程能正常运作为原则。5.1.1土建部分表6-1工程投资土建部分估算表序号名称结构尺寸数量费用（万元）结构形式1格栅池2.2mX0.39mX0.8m12钢筋混凝土结构43/47 2调节池15mxi0mX3m16钢筋混凝土结构3隔油沉砂池HmX9mX2.35m17钢筋混凝土结构4水解酸化池10mX9mX4.5m110钢筋混凝土结构5SBR池HmXllmX4.5m218钢筋混凝土结构6集泥井3mX2mX2.5m13钢筋混凝土结构7污泥浓缩池D=5mH=4.15m16钢筋混凝土结构8污泥脱水间5mX4mX4m13成混结构9风机房3mX3mX4m13砖混结构10办公室6mX10mX4m13砖混结构11总计——67—5.1.2设备部分表6-2工程投资设备部分估算表,序号设备型号及规格数量费用（万元）1人工格栅栅隙10mm2台22潜水泵WQK120-10-5.52台103刮油刮泥机LBG1台3.54罗茨鼓风机LZRS-1753台、105微孔曝气器0260300个16灌水器XPS-2002分247带式压滤机DY-5001台743/47 8污泥提升泵NL76-92台19门控设备各种仪器电表1代510管道各种型号若干15总计———78.5总共需要的工程费为（67+78.5）+（67+78.5）x30%、190万元5.2运行成本（1）人员编制实行3班制，每班2人，当地人工费为1800元/月，则每年的人工费为Si=1800x2x3x12=129600元（式6-1）（2）动力能耗废水处理口能耗为450KW,工业电费按0.60元/度计，则每年电耗费用S二为：S2=450x0.6X365=9855076（式6-2）每年的设备折旧费S3=66.5x2%=14300元（式6-3）污泥每天需要车辆外运，每年的费用大概为5000元每年的维护和修理费约为20000元（3）总运行成本污水处理厂的年运行费用为43/47 St=129600+98550+14300+5000+20000=26745沅（式43/47 6-4)则处理每立方米的污水需要的成本为S-St1000x3652674501000x365=0.73兀/m"(式6-5)第七章结论本设计处理废水运用的主要工艺为水解酸化-SBR工艺设计，完成的主要内容有：①屠宰废水的来源、危害、水质水量的分析、处理工艺的综述；②废水处理工艺流程的确定；③各处理构筑物的设计及计算及主要设备的选型；④污水处理站的平面布置和高程布置；⑤污水处理厂成本的估算。通过本工艺处理后，使出水水质：C0D为100mg/L；BOD为25mg/L；SS为70mg/L；NH3-N为5mg/L；色度为50倍，达到国家《肉类加工工业水污染物排放标准》(GB13457-92)的一级标准。43/47 参考文献：[1]赵庆良，李伟光.特种废水处理技术：哈尔滨工业大学出版社，2004：11-13.[2]张自杰，排水工程下册：中国建筑工业出版社，2006：22-26.[3]堇海山，杨敏.水解酸化-SBR工艺处理小规模养殖屠宰废水：环境污染治理技术及设备，第6卷第6期，2005：29-32.[4]崔玉川，刘振江，张绍怡.城市污水厂处理设施设计计算：化学工业出版社，2004：36-38.[5]徐丹丹，李晶,赵晨光.水解酸化工艺的研究进程及应用.中国资源综合利用，2010：55-59.[6]尹士君，李亚峰.水处理构筑物设计及计算：化学工业出版社，1999：42-49.[7]陈杰珞.环境工程技术手册：科学出版社，2008:44-49.[8]中华人民共和国建设部.GB50014-2006室外排水设计规范：中国计划出版社，2006：59-64.[9]胡洪营，张旭，黄霞.环境工程原理：高等教育出版社，2005:79-82.[10]李田等.给水排水工程快速设计手册：中国建筑工业出版社，1994:85-88.[11]王继明.给水排水管道工程.北京：清华大学出版社，1989:44-50.[12]闪红光.环境保护设备选用手册一水处理设备：化学工业出版社，2001:30-44.[13]李田等.给水排水工程快速设计手册⑸水力计算表：中国建筑工业出版社，1994:22-29.[14]郑铭等.环保设备一一原理设计应用：化学工业出版社，43/47 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