餐饮垃圾废水处理工艺优化设计毕业设计 41页

'湖南科技大学毕业设计（论文）餐饮垃圾废水处理工艺优化设计第一章概论1.1工程概况中国饮食文化源远流长，作为中华民族饮食文化的支柱行业---餐饮业，在中国民众的日常生活中占有很重要的位置,随着改革开放的不断深入，人民群众可支配性收入的不断增加,餐饮业在地方GDP收入中越来越显现出其突出的地位，已经成为部分地区的支柱产业。任何事情都有其两面性，在满足广大人民群众物质文明和合理饮食的条件下，也衍生出一些与生活环境密切相关的不良产物---餐饮垃圾。餐饮垃圾的大量出现，极大地危害了我们赖以生存的水土和大气环境，为了强化餐饮垃圾的集中管理，还市民一片净土、一片蓝天，市政府特指定有处置技术和处理能力的环保单位集中收运和科学处理。该再生资源有限公司准备在垃圾发电厂南侧，建立一坐日处理能力达200t/d的餐饮垃圾处理厂，在垃圾的收运和处理过程中，不可避免的产生了一定量的餐饮垃圾废水，废水总量为：100t/d。在这些餐饮垃圾废水中，含有大量的动植物油脂、淀粉、果蔬汁、饮料等物质，这些废水富含动植物油脂、蛋白质和氨基酸等有机物,若不经过处理直接排入水体，所含有机物将迅速被氧化而大量消耗水体中的溶解氧，造成水体严重缺氧，同时，由于油脂类等不溶物的存在，致使水面复氧能力严重下降，从而影响鱼类和其他水生动物的生存，同时，废水中悬浮物在厌氧条件下极易分解产生臭气，恶化区域环境。1.2编制目的、依据、原则和范围1.2.1编制目的对餐饮垃圾废水处理工艺进行详细优化设计，并提出主要设备材料表，据此编制投资估算。1.2.2编制依据及参考资料《中华人民共和国环境保护法》（1998年12月26日）《给排水设计手册》北京市市政设计院《简明排水设计手册》北京市市政设计院-41- 湖南科技大学毕业设计（论文）《建筑给水排水设计规范》GBJ15-88《给水排水工程结构设计规范》GB50069-2002《污水综合排放标准》GB8978-1996《室内排水设计规范》GBJ14-871.2.3编制原则严格执行国家和地方有关环境保护的各项规定，确保出水指标达到国家和地方有关污染物排放标准。1)技术线路成熟、简单明了，操作管理方便。2)采用技术成熟、运行可靠、投资节省的新工艺、新技术、新材料和新设备，在严格达标的情况下，做到投资少、运行费用低。3)污水处理系统在运行上有较大的灵活性和可调性，可以适应污水水质、水量和水温的波动。4)采用先进可靠的自动化控制技术，提高系统的管理水平，确保系统安全可靠地运行。5)符合环保节能要求，设计中力求系统具有良好环境，降低酸碱用量；采用低能耗、低噪声的国内及进口优质名牌产品和节能动力设备，降低系统运行成本，取得良好的经济效益。6)污水处理系统的设计考虑事故的排放、设备备用等保护措施。7)污水处理厂的规划布置充分考虑用地状况，各处理单元相协调。8)在工程设计中优先考虑下列三项因素：运行成本、工程投资、占地面积。9)妥善处置污水处理过程中产生的排渣、污泥、噪声，避免二次污染。1.2.4编制范围对100m3/d餐饮垃圾废水处理工程进行系统设计，主要包括物化前处理、厌氧处理工艺（含UASB反应器）、好氧处理工艺系统等。本设计编制范围包括废水处理站内全部建、构筑物及配套工程。对废水站废水处理工艺进行优化组合和经济技术比较；确定经济、可行、合理的工艺技术方案。对方案进行工艺、建筑、结构、非标设备、电气、机械、自控及消防等分析评价，提出处理站定员、操作、节能等方面说明。1.3废水水量及水质1.3.1进水水量及水质根据某公司提供的资料，匡算本套处理系统需要处理生产废水水量为100m3/d，每天分三班连续运行，运行24小时，则小时流量为4.2m3-41- 湖南科技大学毕业设计（论文）/h；废水中主要污染物指标为CODCr、BOD5、悬浮物SS、石油类、氨氮、pH值等，根据提供的资料，确定该生产废水的水量及水质。（见表1-1）表1-1：废水水质及水量表污染指标生产废水设计值备注排水量m3/d100100pH4-5.65CODCrmg/L63200mg/L68000BOD5mg/L34100mg/L34000SS（悬浮物）mg/L14200mg/L15000NH3-N（氨氮）mg/L271mg/L300Cl-1(氯化物)mg/L5820mg/L6000石油类2410mg/L25001.3.2排放标准经处理后外排废水应执行污水综合排放标准，根据《污水综合排放标准》要求，本处理装置外排水质见表1-2。表1-2：《污水综合排放标准》（GB8978-1996）污染指标标准要求备注pH6～9mg/LCODCrmg/L≤100mg/LBOD5mg/L≤30mg/L悬浮物mg/L≤70mg/L氨氮mg/L≤15mg/L磷酸盐≤0.5mg/L石油类≤10mg/L1.3.3受纳水体经过处理后的废水一部分回用于垃圾车辆的清洗，一部分进入排放口，外排水排入市政污水管网或环保管理部门指定的受纳水体。-41- 湖南科技大学毕业设计（论文）第二章工艺方案比较和选择2.1污水处理方法的比较2.1.1厌氧生物处理厌氧生物处理技术也是生化处理的一种方式，可利用的价值不在于其最终能够降解多少有机物，而在于它能够将大分子、复杂的、大分子量的碳水有机物分解为好氧污泥可以降解的小分子物质，对于浓度不高而其中有机物结构复杂、难以生化的废水，处理的目的不是降解COD，而是提高可生化性，即提高BOD/COD。有目的地运用厌氧生物处理已有近百年的历史，近30年来，随着微生物学、生物化学等学科的发展和工程实践的积累，新的厌氧工艺被不断开发出来，新工艺克服了传统工艺的单位COD水力停留时间长、有机负荷低等缺点，使厌氧工艺在理论和实践上有了很大进步，在处理高浓度有机废水方面取得了良好效果。厌氧生物处理有许多优点，最主要的是能耗低，操作简单，因此投资及运行费用低廉，而且由于产生的剩余污泥量少，所需的营养物质也少。厌氧处理一般分为四个阶段：第一阶段------水解阶段第二阶段------酸化阶段第三阶段------酸性衰退阶段第四阶段------甲烷化阶段在水解阶段，固体物质降解为溶解性的物质，大分子物质降解为小分子物质；产酸阶段（酸化阶段），碳水化合物降解为脂肪酸，主要是醋酸、丁酸和丙酸，水解和产酸进行得较快，难于把它们分开，此阶段的主要微生物是水解—产酸菌；第三阶段是酸性衰退，有机酸和溶解的含氮化合物分解成氮、胺和少量的CO2、N2、CH4、H2，在此阶段中，由于产氮细菌的活动使氨态氮浓度增加，氧化还原势降低，pH值上升，pH值的变化为甲烷创造了适宜的条件，酸性衰退阶段的副产物还有H2S、吲哚、粪臭素、和硫醇等。由此可见，使厌氧发酵带有不良气味的过程发生在第三阶段；第四阶段是由甲烷菌把有机酸转化为沼气。酸性衰退和产甲烷阶段较难控制，且容易受到环境中有毒物质的影响。1、升流式厌氧污泥床目前发展得最快、建造的装置数目最多的厌氧处理系统是荷兰的Lettinga等人发明的升流式厌氧污泥床(简称UASB)反应器，这项技术是荷兰农业大学在1974～1978-41- 湖南科技大学毕业设计（论文）年开发的。升流式厌氧污泥床反应器具有构造简单、处理能力大、处理效果好、投资少等优点，因此迅速风靡世界，广泛应用于糖厂、酒精厂、造纸厂、乳品厂以及屠宰厂等，处理效果相当令人满意。UASB反应器近年来的迅速发展，是因为它与传统的厌氧和好氧工艺相比，具有以下优点：①成本低UASB工艺简单、反应器体积小、造价便宜、运行中不但能耗小于好氧工艺、且可产生大量的生物气能源，UASB工艺在处理废水时很少或不添加化学药品，且只产生极少的沉降性能良好、容易脱水的剩余污泥，从而大大节省了污泥处理所需的费用。由于成本低，该工艺特别适合于发展中国家，以解决资金短缺与环境保护之间的矛盾。联合国与荷兰政府合办的国际农业中心已为此举办了数届国际低成本废水处理技术展览向发展中国家推广这一技术。②处理效率高UASB反应器污泥床内生物量多，折合浓度计算可达20～30g/l；容积负荷率高，在中温发酵条件下，一般可达10KgCODCr/m3/d左右，甚至能够高达15～40KgCODCr/m3/d，污水在反应器内的水力停留时间较短，因此所需用地大大缩小。③反应器体积小UASB反应器为高速厌氧反应器，单位容积负荷高，所以反应器体积相对较小，占地较少。④操作方便UASB反应器内的厌氧颗粒污泥可以在停机或放置在环境中，不加任何措施保存一年以上，不丧失其活性和沉降性能。因此，停机后，再次启动很容易。对于本工程来讲，UASB反应器的主要缺陷为：①UASB工艺的稳定性和高效性在很大程度上取决于UASB反应器内能否生成大量具有优良沉降性能和很高产甲烷活性的污泥，特别是颗粒状污泥，否则，效率将大大降低。②和普通的厌氧处理工艺相比，UASB进水中所允许的难生物降解的有机物不宜过多。但本工程拟处理的废水为餐饮垃圾废水，BOD5/CODCr较高，很容易生化，再加上合理的污泥操作，极易形成沉降性能良好和高活性甲烷菌的污泥，达到预期效果。2、厌氧生物滤池厌氧生物滤池（AnaerobicBiologicalFiltrationProcess，简称AF）作为厌氧生物膜法的代表性工艺，是世界上使用最早的废水厌氧生物处理技术之一。厌氧生物滤池是一种将过滤和固定膜生物转化过程相结合的系统，废水流经填料时，废水中的悬浮物被捕集、积累，最终依靠重力的作用沉降到池底；大量的细菌及较高级的微生物可在填料表面附着生长，形成生物膜。-41- 湖南科技大学毕业设计（论文）生物膜在填料表面的形成及生长是有机物在水相中多种生物化学作用的过程。水相中有机物分子与微生物，首先经过传输及黏附或吸附在填料表面；再则细菌附着在填料表面，第一步细菌的细胞由静电引力及范德华引力的作用，很快接近填料表面；第二步由聚合架桥及空间分子的相互作用，细胞膜开始黏附在填料表面。这个过程比较慢，生物膜的逐渐成长是微生物新陈代谢的过程。老化的生物膜可以自动脱落，可以受到水流的剪力作用而分离。厌氧滤池具有如下特点：①由于厌氧微生物在厌氧生物滤池中以附着于载体表面形成生物膜和截留在填料空隙间的形态存在，可以积累大量的厌氧活性生物体，以保持高的微生物浓度，因此去除有机物的能力很高。②由于有较长的固体停留时间，因此生成的剩余污泥量少。据有关资料报道，生产性AF在600d的运行中没有废弃污泥。不需要专设泥水分离设施，且出水SS较低。③厌氧生物滤池由于生物膜附着生长，故承受冲击负荷的能力较强，冲击负荷过去后能很快自动恢复正常的工作。④由于采用了固定膜技术，废水进入反应器内，逐渐被细菌水解酸化，转化为乙酸和甲烷，废水组成在不同反应器高度逐渐变化，微生物的种群的分布也呈现规律性。在底部（进水处），发酵菌和产酸菌占很大比重，随反应器的升高。产甲烷菌逐渐增多并占主导地位。⑤无需搅拌和回流设施，整个工艺能耗低，系统运行稳定，运行管理简便。与其它各类厌氧处理方法相比，由于生物膜的存在，厌氧滤池去除难生物降解有机物的能力相对较强，出水水质相对较好。但厌氧滤池也有如下缺点：①对高浓度高氨氮有机废水来讲，厌氧滤池的容积负荷大大低于UASB反应器，因此为达到满意的处理效果，厌氧滤池的水力停留时间需很长。②厌氧滤池填料的成本较高，甚至会高于滤池池体的成本。③厌氧滤池最大的缺点是不适宜处理悬浮物含量高的废水。3、膨胀颗粒污泥床膨胀颗粒污泥床EGSB（ExpandedGranularSludgeBed）-41- 湖南科技大学毕业设计（论文）是第三代厌氧反应器，于20世纪90年代初由荷兰Wageingen农业大学的Lettinga等人率先开发的。其构造与UASB反应器有相似之处，可以分为进水配水系统、反应区、三相分离区和出水渠系统。与UASB反应器不同之处是，EGSB反应器设有专门的出水回流系统。EGSB反应器一般为圆柱状塔形，特点是具有很大的高径比，一般可达3~5，生产装置反应器的高度可达15~20米。颗粒污泥的膨胀床改善了废水中有机物与微生物之间的接触，强化了传质效果，提高了反应器的生化反应速度，从而大大提高了反应器的处理效能。厌氧膨胀颗粒床反应器(ExpandedGranularSludgeBed,简称EGSB)是在上流式厌氧污泥床(UASB)反应器的研究成果的基础上,开发的第三代超高效厌氧反应器,该种类型反应器除具有UASB反应器的全部特性外,还具有以下特征,即:①高的液体表面上升流速和COD去除负荷;　　②厌氧污泥颗粒粒径较大,反应器抗冲击负荷能力强;　　③反应器为塔形结构设计,具有较高的高径比,占地面积小;④可用于SS含量高的和对微生物有毒性的废水处理。4、连续搅拌槽连续搅拌槽反应器是指带有搅拌浆的槽式反应器。搅拌的目的在于使物料体系达到均匀状态，以有利于反应的均匀和传热。反应过程包括体系中物料的物理和化学的变化，表征其体系特性的参数包括温度、压力、液位及体系组分等。在一个密闭罐体内完成料液的发酵、沼气产生的过程。消化器内安装有搅拌装置，使发酵原料和微生物处于完全混合状态。投料方式采用恒温连续投料或半连续投料运行。新进入的原料由于搅拌作用很快与发酵器内的全部发酵液菌种混合，使发酵底物浓度始终保持相对较低状态。CSTR工艺可以处理高悬浮固体含量的原料。消化器内物料均匀分布，避免了分层状态，增加了物料和微生物接触的机会。本公司国家专利技术《内循环浮渣破碎搅拌系统》，使得液面上的有机悬浮物循环到反应器的下部，逐渐完全反应，避免了反应器液面上的“结盖现象”。利用产生沼气发电余热对反应器外部的保温加热系统进行保温，大大提高了产气率和投资利用率，同时使得反应器一年四季均可正常工作。该工艺占地少、成本低，是目前世界上最先进的厌氧反应器之一。2.1.2好氧生物处理好氧工艺主要是一种在提供游离氧的环境下，以好氧微生物为主，使有机物降解、稳定的无害化处理方法。废水中存在的各种有机物，主要以胶体态、溶解态的有机物为主，作为微生物的营养源，这些高能位的有机物质经过一系列的生化反应逐级释放能量，最终以低能位的无机物质稳定下来，达到无害化的要求，以便进一步回到自然环境或妥善处理。-41- 湖南科技大学毕业设计（论文）好氧工艺主要有活性污泥法及其变种如：常规活性污泥法、续批式活性污泥法（SBR）、好氧塘、氧化沟、生物滤池法、生物接触氧化法、生物转盘等，近年来又出现了活性污泥强化工艺---MBR。用活性污泥法、氧化沟、曝气稳定塘、生物转盘、生物接触氧化法、MBR等好氧法处理高浓度有机废水都有成功的经验，好氧处理可有效地降低BOD5、CODCr和氨氮，还可以去除铁、锰等金属离子。1、常规活性污泥法活性污泥法因其运行费用低、效率高而得到了广泛的应用。美国和德国的几个活性污泥法废水处理厂的运行结果表明，通过提高污泥浓度来降低污泥有机负荷，活性污泥法可以获得令人满意的处理效果。2、缺氧－好氧活性污泥法缺氧—好氧活性污泥法（SBR、氧化沟）等工艺，因其具有能维持较高运转负荷，耗时短等特点，比常规活性污泥法更有效。最终出水的平均CODCr、BOD5分别从原来的4000～13000mg/l、1600～11000mg/l降低到CODCr＜300mg/l、BOD5＜50mg/l。总去除率分别为CODCr96.4％、BOD599.6％。缺氧—好氧活性污泥法处理废水中的磷和氮也优于其它生物法。磷的平均去除率为90.5％；氮的平均去除率为67.5％。缺氧—好氧有效地解决了其它生物处理方法中经常出现的NH3-N、NHX-N含量过高对好氧段的抑制问题。3、曝气稳定塘与活性污泥法相比，曝气稳定塘体积大，有机负荷低，尽管降解进度较慢，但由于其工程简单，在土地资源丰富的地区，是最省钱的好氧生物处理方法。美国、加拿大、英国、澳大利亚和德国的小试、中试及生产规模的研究都表明，采用曝气稳定塘能获得较好的处理效果。4、生物膜法与活性污泥法相比，生物膜法具有抗水量、水质冲击负荷的优点，而且生物膜上能生长世代时间较长的微生物，如硝化菌之类。但是生物膜法只能处理与城市废水性质相近的废水，对于有机物、氨氮较高的高浓度有机废水，此方法还有待研究。5、曝气生物滤池(BAF)曝气生物滤池又称淹没式曝气生物滤池，是在20世纪70年代末80年代初出现欧洲的一种膜法处理工艺。当时，欧洲各国出台了更严格的出水排放标准，增加了控制出水氮、磷含量的指标。而大城市中，越来越多的污水处理厂建在城区附近，甚至成为市区的一部分。这种出于经济考虑的新趋势，给污水处理技术的选择带来了困难。在这种情况下，BAF脱颖而出。该技术最初是用在污水处理的二级处理以后，由于其良好的处理性能，应用范围不断扩大。与传统的活性污泥相比，BAF活性微生物的浓度要高得多。由于反应范围体积小，且不需二沉池，其占地面积仅为活性污泥法的1/3，此外，还具有臭气少、具有模块化结构和便于自控制等优点。6、接触氧化工艺-41- 湖南科技大学毕业设计（论文）生物接触氧化法是一种具有活性污泥法特点的生物膜法，相当于在曝气池中添加填料，使填料表面长满各种生物膜，生物膜的实质是使细菌和真菌微生物和原生动物、后生动物类的微型动物附着在滤料或某些载体上生长繁衍，并在其上面形成一种膜状生物污泥—生物膜，废水和生物膜接触，在生物膜的作用下，同时在废水中存在一定数量的悬浮状态的活性污泥和脱落的生物膜，废水得以净化。生物膜随着微生物的不断增长逐渐加厚，当O2因外层好氧菌的消耗而难以渗入到内层时，在生物膜内部形成厌氧层，厌氧代谢产生CO2、H2S、CH4、NH3等气体，使生物膜的黏附力下降，在水力的冲刷力和剪切力作用下生物膜成片脱落，裸露的填料表面又重新挂膜，脱膜和挂膜始终形成动态平衡，使生物膜不断得到更新，始终具有活力。接触氧化的另一个特点是污泥龄长，填料上生长着大量的硝化菌和丝状菌，硝化效果好而不产生污泥膨胀，且由于生物反应进行的彻底，污泥的泥龄长等特点，使得剩余污泥量小于其他处理方法。7、MBR处理工艺MBR处理工艺是近年来发展起来的一种利用好氧生物处理技术和膜分离技术的有机结合体，它处分利用了膜分离技术的优势，在反应池中有效的将水和悬浮物分离，极大的提高了好氧系统的污泥（微生物）量，在水力停留时间（HRT）不变的情况下，提高微生物（活性污泥）的停留时间（SRT），在没有提高污泥负荷的前提下，较大程度的提高了容积负荷，从而使好氧系统的生物降解能力大大提高，提高了处理装置的抗冲击能力，特别在处理高浓度有机废水方面显现出了独特的技术优势。8、SBR处理工艺SBR是序列间歇式活性污泥法（SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。正是SBR工艺这些特殊性使其具有以下优点：1、理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。2、运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。3、耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。4、工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。-41- 湖南科技大学毕业设计（论文）5、处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。6、反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。7、SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。8、脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。9、工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。2.2污水处理工艺选择2.2.1工艺流程确定的依据本垃圾处理工程的生产废水COD达65000mg/l，BOD为34000mg/l，其中：动植物油脂含量高达2500mg/l、其他含蛋白质等物质的悬浮物含量达15000mg/l左右。从基本组成看，不溶物(油脂和SS)含量达17500mg/l，它们是废水COD的主要来源之一，而通过物化处理，可将它们大部分去除，将大大减少COD值，减轻生物负荷；另一方面，BOD/COD比值达0.5左右，可生化性好，通过合适的生物处理工艺完全可以有效的将COD去除，同时，氨氮也得以减量。通过技术性分析和对比可知，这些污染物不论采取物理化学法还是采用生物法都可以有效的去除，但本工程排放水量小（100t/d），污染物指标高，且不溶性COD含量高，物化处理显得尤为重要，生物处理又必不可少。通过对一次性投资成本、运行及维护费用的分析，本工程处理工艺决定采用：物化+生物处理组合工艺。2.2.2餐饮垃圾废水处理工艺分析餐饮垃圾废水中含有大量的动植物油脂、淀粉、蛋白质、各种氨基酸等短、中、长链有机碳水化合物，在这些种类各异的有机物中，中短链碳水化合物比较容易好氧降解，适合于好氧生物处理工艺，但类似酪蛋白、乳清蛋白等长链高蛋白类、支链氨基酸等大分子量碳水化合物，好氧微生物并不能将其很好的消化分解，为解决这一制约瓶颈，除物化处理方法外，首选的生物处理工艺是厌氧水解酸化工艺。在厌氧环境中，蛋白水解酶等专性厌氧菌以长链高分子有机物为碳源，经过水解、酸化、产乙酸、甲烷化四个阶段，最终实现了降解中小碳水有机物，分解长链高分子有机物的目的，为后续的好氧处理奠定了基础。具体降解产甲烷的过程如下：水解产酸细菌细菌细胞产甲烷细菌不溶性有机物可溶性有机物有机酸、乙醇细胞细菌-41- 湖南科技大学毕业设计（论文）胞外酶胞内酶H2+CO2H2+CO2其他产物胞内酶有机物降解路线图废水通过厌氧处理后，长链高分子碳水化合物被分解成小分子的碳水化合物，很适合活性污泥处理工艺的环境条件，因此，后续的处理工艺选择好氧生物处理。建议采用上流式厌氧污泥床（UpflowAnaerobicSludgeBlanket,简写UASB）+SBR是序列间歇式活性污泥法（SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess）作为主体工艺。采用厌氧技术具有较好的处理效果，能耗低、运行成本低，并可回收部分沼气，由于甲烷菌的世代时间长于好氧菌，因此，产生的污泥量（厌氧菌新陈代谢产生的剩余污泥）少，厌氧工艺拟采用国内成熟的上流式厌氧污泥床（UpflowAnaerobicSludgeBlanket,简写UASB），UASB反应器的突出优点是处理能力大，效果好，运行性能稳定。综合餐饮垃圾废水的性质和以上几种工艺的处理效果，经过筛选，本设计决定选用物化+生物处理工艺。其中：物化采用隔油沉淀+混凝气浮工艺；生物处理工艺采用目前国内比较流行的UASB厌氧反应器+SBR法组合工艺。作为本污水处理厂主体工艺。1、选择隔油沉淀+混凝气浮的理由通过以上物化处理方法的比较，本污水处理工程的前处理工段决定采用隔油沉淀+混凝气浮工艺方法，理由为：1）、原水SS含量大、动物油脂含量高，采用物化处理可以大大降低SS和油脂的含量，充分降低废水中的COD，减轻后续生化处理的负荷。2）、隔油沉淀法流程简单，投资小，操作方便，且截留效果较好。3）、絮凝气浮工艺效率高，能有效去除SS甚至可溶性盐类和乳化油脂。1、选择UASB的主要优势1）UASB内污泥浓度高，平均污泥浓度为20－40gVSS/1；2）有机负荷高，水力停留时间短，采用中温发酵时，容积负荷一般为4-10kgCOD/m3·d左右；3）无混合搅拌设备，靠发酵过程中产生沼气的上升运动，使污泥床上部的污泥处于悬浮状态，对下部的污泥层也有一定程度的搅动；4）UASB安装了运行稳定、分离效果好的产品----三相分离器；5）不设沉淀池，沉淀区分离出来的污泥靠自身重力重新回到污泥床反应区内，可以不设污泥回流设备。-41- 湖南科技大学毕业设计（论文）1、选择SBR的主要优势理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。2.2.2工艺流程的确定本污水处理工程决定采用“强化物化处理工艺+UASB厌氧反应器+SBR序列间歇式活性污泥法”组合工艺作为本污水处理厂主体工艺。工艺流程简图见图2-1。1、工艺流程简图-41- 湖南科技大学毕业设计（论文）格栅渠餐饮垃圾废水格栅集水井高空排放泵浮油回收隔油池1火炬燃烧器调节池泵浮渣回收絮凝气浮池安全水封中间水池泵沼气UASB厌氧反应器调节池2SBR反应池罗茨鼓风机清水池受纳水体-41- 湖南科技大学毕业设计（论文）图2-1：废水处理系统工艺2、工艺流程简单描述餐饮垃圾废水收集汇合经格栅拦截体积较大的悬浮物后，进入集水井，经一级污水提升泵加压后相继通过隔油沉降罐、斜板隔油池，去除部分悬浮物和油脂后，靠重力流入调节池，然后再经二级污水提升泵提升，经静态管道混合器与NaOH、PAC或PFS、PAM充分混合后，进入气浮池，进一步去除悬浮物和水中油脂后，进入中间水池，同时，200%回流水注入中间水池，进一步稀释废水中的COD，为进入UASB创造条件。经过以上强化物化处理后的废水，由三级污水提升泵加压至UASB厌氧反应器，经大阻力配水系统进入厌氧反应器的主反应区，废水经水解酸化并部分甲烷化，甲烷经特制的三相分离器分离收集后高空燃烧排放或作它用。UASB厌氧反应器出水靠重力流进入SBR反应池，同时鼓入空气，提供好氧污泥的需氧量。反应完毕之后，泥水分离后上清液进入清水池，清水由回流水泵200%回流至中间水池，充分稀释即将进入UASB的污水，其他处理后达标水或回用或外排。2.2.3污泥处理工艺1处理过程中的剩余污泥污水在处理过程中产生了大量的污泥和含油浮渣，其中，经已经沉降下来的污泥，进入蛋白饲料生产系统作原料，由饲料生产系统加以处理；气浮池浮渣径进一步隔油分离后，上浮油脂进入生物柴油生产系统，浓缩污泥和二沉池生物污泥一道进入污泥浓缩系统。污水处理厂污泥含水率高达99%，体积庞大，处理和运送均很困难，必须进行减量处理，以便于运输和后续处理；污泥有机物含量高，不稳定，易腐化，必须降低有机物含量使污泥稳定化，妥善安置处理。总之，污泥若处理不当，会产生二次污染。2剩余污泥处理工艺污水处理厂典型剩余污泥处理工艺如下：剩余污泥污泥浓缩污泥脱水泥饼污泥经过浓缩、脱水两个处理步骤，含水率降至70～80%左右，最后达到稳定状态。污泥脱水的目的是进一步降低含水率，对污泥进行减容处理。污泥脱水的方法有自然干化、机械脱水、污泥烘干及焚烧等，目前国内外污水处理厂普遍采用的机械脱水。-41- 湖南科技大学毕业设计（论文）本工程污泥处理拟采用重力法浓缩污泥，然后经过厌氧消化达到污泥稳定后，采用带式压滤机进行脱水处理。3污泥最终处置目前我国污水处理厂污泥的最终处置大都未经无害化处理，随意堆放或用于农田追肥及绿化。国外许多国家对污泥处置采用较多的方法是焚烧、填埋、堆肥和投海等。焚烧技术虽然具有处理迅速，减容率高（70～90%），无害化程度高，占地面积小等优点，但一次性投资巨大，操作管理复杂，且能耗高，运行费用高，不适应我国国情。污泥与城市垃圾混合卫生填埋、终结覆盖，是处理城市污水处理厂脱水污泥较为有效的方法之一。污泥与城市生活垃圾混合高温堆肥，污泥熟化程度高，病原体和寄生卵去除较彻底，有利于污泥用作绿化或农田使用，用于改良土壤，是适合于我国国情的污泥最终处置的工艺。根据本工程的实际情况，污泥最终处置为：污泥脱水干化后将泥饼送垃圾处理系统的有机复肥生产工段，作有机复肥的原料。-41- 湖南科技大学毕业设计（论文）第三章工艺装置方案设计3.1格栅渠及集水井设置格栅渠机集水井一座，安装机械细格栅，截取颗粒杂质，以防止损坏后续的设备及处理设施，平均集水时间为30min。设计计算：（数据太小，结果无实际意义，过程略）格栅渠：L×B×H=2000×400×1000全地下钢砼结构。集水井：L×B×H=2000×2000×3000全地下钢砼结构。附属设备①机械格栅：②B=0.3m；b=1mm；倾角α=75；净高度=1m。技术参数：表3-1数量1台隔栅间隙5mm宽度0.3m净高1m②一级提升泵：污水提升泵采用电动隔膜泵，该泵为连续工作的设备，因此本设计采用两台，一用一备。技术参数：表3-2数量2台空气压力0.4bar流量10m3/h耗气量1200Nl/min扬程20m③液位控制系统：浮球液位调节器1套3.2静置脱油沉淀罐设置静置脱油沉降罐三台，用于悬浮油脂的浮上和悬浮物的沉降，停留时间为1d。技术参数：表3-3数量3台静置时间24hr规格型号Φ3.5×6;δ=6单台有效容积34m3-41- 湖南科技大学毕业设计（论文）3.3斜板隔油池油类物质的密度一般都比水要小，按在水中的存在状态可将其分为溶解性油、可漂油、分散油、乳化油。由于在废水中占有大量油脂，在污水处理系统的前端，需要将污水中的漂浮油去除。因为废水水量较小，但油脂浓度较大，故采用斜板隔油池。斜板隔油池油水分离效率较高，处理效率高，占地面积小等有点。1、设计参数：日废水流量：Q=100m3/d=4.2m3/h=0.07m3/min=0.0012m3/s高峰期排水量：Qmax=100×2=200m3/d=8.4m3/h=0.14m3/min设计停留时间：HRT=37min（HRT为斜板停留时间，整池停留时间为90min）2、设计计算：（数据太小，结果无实际意义，过程略）3、设计尺寸：L×B×H=4200×1500×3500全地上碳钢结构。4、附属设备：PP斜板填料，2.63m33.4调节池1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。1、设计参数：日废水流量：Q=100m3/d=4.2m3/h=0.07m3/min高峰期排水量：Qmax=100×2=200m3/d=8.4m3/h=0.14m3/min设计停留时间：HRT=8hr(前道工序已设置静置脱油沉淀罐,实际调节时间已达16hr,故本池调节时间相应缩短)调节池超高：h1=0.5m2、设计计算调节池有效容积：V=4.2m3/h×8hr=33.6m3调节池有效调节高度：h=3.1m调节池池底淤泥深度：h2=0.4m调节池总高：-41- 湖南科技大学毕业设计（论文）H=3.1m+0.5m+0.4m=4.0m调节池表面积：S=33.6m3/3.1m=10.84m2设计调节池为正方形，则：调节池设计尺寸：L×B×H=3500×3500×4000调节池结构形式：全地下钢砼结构3、附属设备：①二级提升泵：技术参数：表3-4数量2台转速2900rpm流量6m3/h电压380V扬程20m功率KW②液位控制系统：浮球液位调节器1套③瀑气系统：U-PVC穿孔曝气管道1套3.5混凝气浮系统1、设计参数：最大流量取平均流量的2倍计算：废水流量：Q1=2×100m3/d=8.33m3/h=0.139m3/min溶气水量：8.33×100%=3.0m3/h=0.05m3/min（按SS=1000计算）气浮总水量：Q=8.33+3.0=11.33m3/h=0.19m3/min2、絮凝室设计：絮凝有效高度1.8m水流速度：3.0mm/s=12.6m/h停留时间10min则：絮凝室容积：V=10×0.19=1.9m3絮凝室面积：S=1.9/1.8=1.06m2流速校核：11.33/1.06=10.69m/h≤12.6m/h设计符合要求。3、接触室设计：接触时间：100s上升流速：15mm/s=54m/h有效接触高度：1.2m-41- 湖南科技大学毕业设计（论文）接触室容积：V=0.19/60×100=0.32m3接触室面积：S=0.32/1.2=0.27m24、分离室设计：分离负荷取值：G或v=5m3/(m2·h)=0.0833m/min停留时间取值：t=20min分离室面积：S=Q/G=11.33/5=2.3m2分离室高度：h=v×t=0.0833×20=1.666m实际取值1.8m，符合要求。分离室宽度：设L=2B则宽度B为：B=设计实际取值：1.2m分离室长度：L=2B=2×1.2=2.4m5、气浮池整体设计：絮凝室：长度：1.06/1.2=0.9m设计尺寸：900×1200×2450接触室：长度：0.27/1.2=0.222m设计尺寸：220×1200×2450分离室：3000×1000×2450气浮池整体尺寸：L×B×H=3500×1200×2450结构形式：碳钢防腐6、附属设备1）、溶气罐1套按溶气强度经验负荷计算溶气水量：3.0m3/h罐高：3m或2m填料高度：1.0m水力负荷：80m3/m2·h罐体截面积：S=3.0/80=0.0375m2罐体直径：考虑到其他地方的使用余量，实际取值：D=0.30m。罐体尺寸：φ×H=Φ300×3000-41- 湖南科技大学毕业设计（论文）结构形式：PN0.5MPa；碳钢防腐；2）、空压机1台空压机气量：=4.22L/min实际运行时间为溶气时间的一半技术参数：表3-5数量1台功率KW排气量4.22L/min压力0.4MPa3）、增压泵技术参数：表3-6数量2台转速2900rpm流量4m3/h电压380V扬程50m功率KW4）、刮渣机技术参数：表3-7数量1台行走速度2m/min宽度1000驱动形式轨道或链条式5）、静态管道混合器：DN100；L=10002只6）、溶药罐V=1.0m3（带搅拌）；数量：3只；材质：PVC或碳钢7）、计量加药泵技术参数：表3-8数量3台转速2900rpm流量150L/h电压380V扬程20m功率KW8）、酸度计（带控制）Ph=0～14，数量：1套，3.6中间水池1、设计参数进水流量：4.2×（1+2）=12.6m3=0.21m3/min-41- 湖南科技大学毕业设计（论文）停留时间：HRT=40min超高设计：500mm2、设计计算设计有效容积：V=40×0.21=8.4m3有效高度：2500m占地面积：8.4÷2.5=3.36m2设计尺寸：L×B×H=2000×2000×30003.7UASB反应器UASB的反应器的设计参数选择有机负荷，反应器的容积可以根据下式计算。V=公式中V——反应器的有效容积，m³Q——废水流量，m³/d——进水有机物的浓度，m³/L——容积负荷，kgCOD/(m³/d)Q和是已知的，Q=12.m³/d=9180mg/l=9.18kg/m3而容积负荷和废水的性质、温度。布水均匀程度以及颗粒污泥浓度有关。这里取容积负荷为4kgCOD/(m³/d)则V=m³将UASB设计成圆形池子，布水均匀，处理效果好。取水力负荷q=0.2m³/（㎡·h）A=m³h=mA为UASB的底部面积，h为高度。采取4做相同的UASB反应器，则每一座反应器的底部面积为A1:A1=A/4=16㎡反应器的直径D：D=m，取D=6m则实际底部面积A2=1/4×3.14×5×5=20㎡配水系统设计1参数-41- 湖南科技大学毕业设计（论文）每个池子的流量Q1=12.6/4=3.15m³/h2圆环直径设计每个孔口服务面积a=0.25π0.9≈1㎡可设三个圆环，最里面的圆环设6个孔口，中间设12个，最外围设18个孔口。1内圆6个孔口设计服务面积：=6×1=6㎡折合为服务圆的直径为：m用此直径做一虚圆，在该虚圆内等分虚圆面积处设一实圆环，其上布6个孔口，则圆的直径计算如下：2中圆12个孔口设计服务面积：折合为服务圆的直径为：m中间圆环的直径如下：3外圆18个孔口设计服务面积：折合为服务圆的直径为：m则外圆环的直径计算如下：，则=4.7m出水系统设计采用锯齿形出水槽，槽宽0.2m，槽高0.2m3、附属设备：①三项分离器4套②安全水封1只③火炬燃烧系统1套④大阻力配水系统1套；材质：U-PVC给水管-41- 湖南科技大学毕业设计（论文）⑤污泥排放系统1套；材质：U-PVC给水管⑥pH计：1台，测量范围0～143.8调节池2由于SBR池为间歇性进水，所以在前面设置一个调节池。1、设计参数：日废水流量：Q=12.6m³/h=300m³/d2、设计计算调节池有效容积：V=12.6m3/h×8hr=100m3调节池有效调节高度：h=3.5m调节池超高：h2=0.5m调节池总高：H=3.5m+0.5m=4.0m调节池表面积：S=100m3/3.5m=28.5m2设计调节池为正方形，则：调节池设计尺寸：L×B×H=5500×5500×4000调节池结构形式：全地下钢砼结构3.9SBR设计计算1一般说明由于SBR为间歇进水，所以采用两个反应器。2参数选择进水流量Q=12.6m3/h；进水COD=1836mg/L，BOD污泥负荷NS=0.2kgBOD/(kgMLSS•d)；池数，N=3；周期n=3；反应池水深H=4m；排除比1/m=1/4；安全高度；MLSS浓度X=4000mg/L；BOD/COD=0.43反应池运行周期各工序计算1曝气时间进水BODSo=CODC×B/C=1836×0.4=734（mg/L），则=24So/NsmX=（24×734）/（0.2×4×4000）=5.5h2沉降时间初期沉降速度Vmax=m/h，则-41- 湖南科技大学毕业设计（论文）=h3排出时间排出时间为2h，与沉淀时间合计为3h。一个周期需要的时间为≥++=5.5+1+2=8h4进水时间=h4反应池容积计算反应池有效容积：V=由进水时间和进水动量的变动理论，求的一个循环周期的最大流量变动比r=1.5，超过一个周期，进水量与V的比值为/V=考虑流量比，反应池的修正容量为：取反应池水深4m，则所需水面积A=214/4=53㎡取反应器长L=10m，则宽b=5.3m。排水结束时水位：基准水位：高峰水位h4=4m警报，溢流水位h5=h4＋0.5=4.5m；污泥界面h1=h2-0.5=2.7－0.5=2.2m。⑸需氧量计算①需氧量需氧量Oa为有机物（BOD）氧化需氧量O1、微生物自身氧化需氧量O2、保持好氧池一定的溶解氧O3所需氧量之和。即Oa=O1＋O2＋O3。有机物氧化需氧量O1：-41- 湖南科技大学毕业设计（论文）式中α——去除每1kgBOD的需氧量，kgO2/kgBOD，α=0.45；S0，Se——进水BOD与出水BOD，kg/m3；Q——进水量，m3/d。微生物自身氧化需氧量O2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，m3。维持好氧池一定溶解氧的需氧量式中d——好氧池末端溶解氧浓度，d=1.5mg/L；Qr——回流污泥量，m3/d；Qc——回流混合液量，m3/d。反应池总需氧量Oa=986kg/d。所以=0.45×300（0.734-0.03）=95kg/d=0.12×4×190=91.2kg/d=1.5×300×=0.45kg/d总需氧量为Oa=95+91+0.45=186.45kg/d曝气时间为5.5h，每个小时的需氧量为kg/h②曝气装置a.供氧能力设混合液DO为1.5mg/L，池内水深4m。查相关手册水中溶解氧饱和度分别为CS(20)=9.17mg/L，CS(30)=7.63mg/L。微孔曝气器出口的绝对压力为：Pa微孔曝气器的氧转移效率（E）为15%，则空气离开曝气池时氧的百分比为：曝气池中的平均溶解氧饱和度（按最不利温度条件考虑）为：-41- 湖南科技大学毕业设计（论文）带入数据得=8.28mg/l温度为20℃时，曝气池中的平均溶解氧饱和度为：=8.45mg/l温度为20℃时，脱氧清水的充氧量为：式中α——氧转移折算系数，一般α=0.8~0.85，取0.85；β——污水含盐量影响修正系数，取0.97（0.9~0.97）ρ——密度，kg/L，为1.0kg/L；CL——废水中实际溶解氧浓度，mg/L；kg/hb.鼓风能力取氧利用率EA=15%。根据供氧能力，可得曝气空气量为：kg/h=706c.布气系统计算反应池平面积为10m×5.3m，设80个曝气器，则每个曝气器的曝气量为：q=8.8m3/h设曝气干管流速v1为15m/s，支管流速10m/s，小支管流速5m/s，则空气干管直径：m选用DN150mm钢管安装曝气器的小支管数量为10，则小支管管径：m选用DN70mm钢管d.鼓风机供气压力估计曝气器的淹没深度H=3.5m，空气压力可按此式估算P=(1.5+H)×9.8=49kPa。校核估算的空气压力值管道延程阻力损失可由下式估算：式中λ表示阻力损失系数，取4.4×10-5取空气干管长13m，则其延程阻力损失：-41- 湖南科技大学毕业设计（论文）kPa取空气小支管长7.5m则其延程阻力损失：kPa所以空气管道沿程阻力损失为kPa设空气管道的局部阻力损失为=0.5kPa所以空气管道延程阻力损失为=0.67+0.5=1.17kPa取膜片式微孔曝气器的最大压力损失为hf为2.9kPa，则鼓风机的供气压为：故鼓风机的供气压力可采用47.04kPa，选择1台风机曝气，则风机能力为：G=GS=706m3/h。6上清液的排出装置污水进水量Q=300m3/d，池数N=3，周期n=3，排出时间=2h，则每池的排除负荷：设一套排出装置，其负荷为4.17m3/min，排出装置的排除能力在最大流量比（r=1.5）能够排除，所以排除能力为：3.10污泥浓缩池（1）系统污泥量估算①原水悬浮物SS产生的污泥量本设计原水悬浮物SS较高，平均为15kg/m3，去除率按80%计算，则每天产生干污泥为15×100×80%=1200kg进入污泥池污泥含水率按98%算，则含水污泥量为60m3/d。②UASB产生的污泥量UASB进口COD为9.18kg/m3,COD去除率80%，污泥产率为0.1kgMLSS/kgCOD，则剩余污泥产量为：9.18×300×80%×0.1=220.32kg/d。设污泥含水率99%，则湿污泥体积：0.22032/0.01=22m3/d。③好氧池剩余污泥量-41- 湖南科技大学毕业设计（论文）好氧池入口BOD为1.4kg/m3,去除率90%，BOD产泥系数1.07kgMLSS/kgBOD，则剩余污泥产量为：1.4×300×90%×1.07=404.5kg/d。污泥含水99%，则湿污泥体积：0.404/0.01=40.4m3/d总湿污泥量为122.4m3/d。（2）污泥浓缩池1.浓缩池直径浓缩污泥固体通量M取,污泥浓度C取，则浓缩池面积：采用1个污泥浓缩池,则深缩池直径：2.浓缩池工作部分高度取污泥浓缩时间,则3.浓缩池总高度超高h2取，缓冲层高，则总高度H=h1+h2+h3=2+0.3+02=3m4.浓缩后污泥体积为经二沉池进入浓缩池污泥含水率，(4)脱水机采用DY-1000型带式压榨过滤机DY-1000型带式压榨过滤机主要技术参数：表3-9带宽（m）带速（m/min）动力（KW）进水污泥含水率（%）滤饼含水率（%）生产量（kg/h/m）外形尺寸（mm）长×宽×高质量（kg）10.4-42.295-9870-8050-5004520×1890×17504000-41- 湖南科技大学毕业设计（论文）3.11清水池（兼作消防水池）1、设计参数：进水流量：12.6m3/h停留时间：4hr（兼作消防水池）有效高度：4.7m设计超高：0.3m2、设计计算：池子面积：S=12.6×4/4.7=10.72m2清水池设计尺寸：L×B×H=3500×3000×50003、附属设备：清水回流泵：表3-10数量2台转速2900rpm流量10m3/h电压380V扬程12m功率2.2KW-41- 湖南科技大学毕业设计（论文）第四章其他说明4.1建筑与结构为保证工程质量、节约投资、按时投产，建筑及结构设计结合当地的地质、气象、建材、施工等条件，按国家有关规范进行。1建筑设计①水池内壁：内表面1：2水泥砂浆抹面，防渗等级按S6设计，三布五油玻璃钢防腐。②水池外壁：外池面刷涂料或粘贴瓷砖。③屋面：采用卷材防水材料，隔热层采用挤塑型泡沫隔热板。④墙体：钢筋混凝土框架填充墙采用非承重空心水泥砖墙。⑤地面：一般要求的建筑物地面面层为1：2水泥砂浆或C20细混凝土。⑥内外墙：建筑内墙和天棚采用乳胶漆，外墙面刷涂料或粘贴瓷砖，要求和主体厂房相协调，室内作踢墙或墙裙。⑦门：除特殊要求外，均采用塑钢门；窗：采用塑钢窗。⑧生产区废水处理构筑物设置完善的人行走道板，以方便检修，并设置不锈钢护栏，起到保护作用。2结构设计所有构筑物采用现浇钢筋防水混凝土结构，抗渗等级S6；所有建筑物采用框架式主体结构。设计采用基本风压1.0KN/m2。站区主要建构筑物按7度抗震设计。3噪音治理鼓风机房设计中考虑值班室与鼓风机房隔开，采用隔音门窗等控制噪音的扩散，消除噪音对外界的干扰。同时鼓风机选用低噪音风机，且在进出风口处安装消声器，并且安装轴流风机保障室内通风流畅。4通风、空调各生产车间优先考虑自然通风，当自然通风不能满足使用要求时，采用空气调节和自然通风相结合的通风设计。-41- 湖南科技大学毕业设计（论文）4.2控制系统本工程在控制上实行集中控制，闭环数据处理，部分设备可实行自动控制和智能化。根据各部分的功能要求，综合考虑了整个系统的安全、实用、可靠、准确和先进性，并把控制系统的实用性和可靠性放在首位。4.3环境保护、能源节约及再利用1环境保护该废水处理站的主要污染源有厌氧产生的臭气及噪声等。处理站产生的各种废水全部回到废水处理系统中继续处理。厌氧池产生的甲烷气体经过收集后高空燃烧排放，确保周围无臭气。鼓风机房设计中考虑值班室与机房隔开，采用隔音门窗等控制噪音的扩散，消除噪音对外界的干扰。同时鼓风机选用低噪音风机，且在进出风口处安装消声器，并且安装轴流风机保障室内通风流畅。2能源节约及再利用1、设计中采用国产或进口优质设备，并且废水经过提升后用水位高差，使水自流，力求节约能耗。2、该废水属于高营养废水，因此，系统中产生的污泥可作为农田肥料处置，现设计该系统中污泥返回垃圾处理系统，具体可根据实际情况进行。3、处理后的水可考虑回用，如回用于洗车等，同时可节约厂方自来水费用。4、产生的大量沼气可有效收集，高空燃烧或进入发电厂锅炉系统，可充分利用，节约能源。4.4消防1、本处理站没有可燃液体存在。2、UASB产生的甲烷气通过高空智能化燃烧设备充分燃烧后排放，因为装置处于室外，再加上本地区通风条件良好，零星散气不具备聚集的条件，不能形成爆炸性混合气。3、本处理站消防设计按丁级设防。4.5运行操作本废水处理站设计每日运行24小时，按3班制运行，每班运行8小时。参照建设部《城市建设各行业编制定员试行标准》，并结合本项目的具体情况，废水处理站的人员编制如下：主管：1人（兼职）操作工人（3班运转）：3人-41- 湖南科技大学毕业设计（论文）机电维修工：1人（兼职）根据建设部(85)城劳字第5号文《城市建设行业编制定员试行标准》，废水站总人数5人（其中2人兼职）。由于废水处理站设备较多，技术要求严格，为保证污水处理及中水回用的正常运行和效益目标的实现，必须在操作和维修管理方面采取有效的措施，主要有：（1）对操作人员进行专门培训，经考核后才能上岗。（2）以上人员应为中专以上文化程度或相关专业，并进行相关技术培训，经考核合格后才可上岗。（3）加强对进站废水水质的监测，控制废水中污染物的任意排放，以保障生化处理工艺的安全运行。（4）及时整理、定期汇总分析运行记录，建立、建全技术档案，为生产运行提供技术参数和设备工况资料，并在此基础上总结改善，不断提高运行技术水平。（5）建立检修、保养制度。根据设备的性能要求，进行经常的维护和定期的检修工作，以提高设备的完好率，延长使用寿命。-41- 湖南科技大学毕业设计（论文）第五章水头损失计算水头损失计算表：表5-1名称设计流量（L/s）管径（mm）I(0/00)V（m/s）管长L（m）IL（m）∑ξ∑ξ∑h（m）格栅————————0.08格栅至集水井1.230010.41.20.001210.0080.0092集水井————————0.2集水井至静止脱油沉淀罐1.230010.430.00310.0080.011静止脱油沉淀罐0.1脱油沉淀罐到隔油池1.230010.43.50.003510.0080.0115斜板隔油池0.5隔油池至调节池1.230010.42.50.002510.0080.0105调节池————————0.2调节池到气浮池1.230010.410.00110.0080.009絮凝气浮池————————0.5气浮池至中间池1.230010.40.50.00510.0080.013中间池————————0.2中间池到USAB池1.230010.4140.01410.0080.022UASB池————————0.3UASB到调节池1.230010.4140.01410.0080.022调节池————————0.21.230010.4150.01510.0080.095-41- 湖南科技大学毕业设计（论文）调节池到SBR池SBR池————————0.3SBR至清水池1.230010.410.00110.0080.009Σ2.7922高程表：表5-2名称水面标高格栅-150集水井-158.92脱油沉淀脱油罐300斜板隔油池288.5调节池237.45絮凝气浮池216.5中间池165.15UASB反应池142.95调节池110.75SBR反应池81.25清水池51.25污泥浓缩池-30-41- 湖南科技大学毕业设计（论文）第六章工程概算表6-1:投资概算汇总表金额单位:人民币元序号项目费率金额(元)备注一基建投资　　1.1土建投资1112216　1.2设备投资326500　1.3辅助材料投资410500小记1849216二取费标准　　　2.1设计费用[1.1+1.2]×4%57548.64　2.2运输费用[1.1+1.2+1.3]×2%36984.32　2.3安装费用[1.2+1.3]×12.5%92125　2.4调试费用50000　　合计　236658　三税金[一+二]×5.75%119938　　总计[一+二+三]2205812　表6-2:土建部分概算清单金额单位:人民币元序号构筑物名称数量外形尺寸容积(m3)金额(元)结构型式一预处理系统构筑物1格栅渠1座2m×0.4m×1m0.8800地下钢砼2集水井1座2m×2m×3m127200地下钢砼3调节池1座3.5m×3.5m×4m4929400地下钢砼-41- 湖南科技大学毕业设计（论文）4中间水池一1座1.25m×4.5m×4m22.513500地下钢砼5污油池1座3.65m×3.5m×4m51.130900地下钢砼6浮渣池1座1.45m×2.0m×4m11.66960地下钢砼二生物处理系统构筑物　　　　　1UASB反应器1座12m×7m×7.5m892.5535500半地上钢砼2SBR反应池1座24m×3.75m×5m450270000半地上钢砼4污泥浓缩池1座4.1m×3.8m×5.5m85.6951414半地上钢砼5清水池1座3.5m×3.8m×5.5m73.1543890半地上钢砼三主要建筑物　　　　　1鼓风机房1间6m×5m×3.5m30m230000框架结构2控制室1间5m×3m×3.5m15m215000框架结构3压滤机房1间6m×3m×3.5m30m230000框架结构　合计　　　1112216　　　　　　　　表6-3:设备部分概算清单金额单位:人民币元序号货物名称型号/规格单位数量参考功率（KW）单价（元）总价（元）备注一机械设备　　　　　　　1机械格栅宽度350mm，栅隙1mmN=0.37KW台10.3755005500　2一级提升泵气动隔膜泵10m3/h，20m，（4KW）0.4bar,1200Nl/min台24.0650013000气动隔膜泵3隔油沉淀罐φ3.5×6；V=60m3台33200064000-41- 湖南科技大学毕业设计（论文）4隔油沉淀器4160×1500×3500台125000250005二级提升泵6m3/h，18m，1.5kw，过流件不锈钢台21.1600012000潜污泵6静态混合器φ80×1000不锈钢台2150030007气浮池4400×1200×2400台140000400008溶气罐φ5000×3000台1350035009空压机风量3m3L/min，出口压力0.45MPa台120.080004000气浮、搅拌、隔膜泵10空气缓冲罐PN1.0MPaV=1m3台16000600010污油泵5m3/h，20m，0.4bar,600Nl/min台12.2650013000气动隔膜泵11浮渣泵5m3/h，20m，0.4bar,600Nl/min台12.2650013000气动隔膜泵12溶气水泵4m3/h，55m，1.5kw台23.030006000管道泵13溶气释放器TS-Ⅰ只320060014三级提升泵15m3/h，25m，1.5kw台22.2650013000潜污泵15pH计　　330009000　16电磁阀控制加药系统套38002400　17加药泵120L/h,H=20m台30.3750001500018溶药罐V=1.0m3,带搅拌套315004500空气搅拌19鼓风机风量6.5m3/min，风压5.5mH2O，功率11-15Kw台215.02500050000　20污泥输送泵6m3/h，10m，2.2kw台22.2650013000自吸式污泥泵21清水回流泵10m3/h，12m，1.1kw台21.1（1450）550011000-41- 湖南科技大学毕业设计（论文）以上合计326500二辅助设备　　　　　　　1电器控制柜　台11500015000　2电器控制系统　只1进口3500035000　3电线、电缆　批1国产3000030000　4照明　项1国产30003000　6各池体布水系统PVC穿孔管套23500035000　7三相分离器FRP组合结构套425000125000　8曝气器φ215只19060114009生物填料φ200×2500根167030501008排水系统PVC或碳钢锯齿堰套415006000　9管道及配件　批1国标，外购100000100000　　以上合计　　　　　410500　设备材料合计737000-41- 湖南科技大学毕业设计（论文）第七章心得和体会随着毕业的日子的临近，在吴湘江老师的指导下，我终于完成了我的毕业设计，不管结果如何，这两个月的忙碌让我体会颇多。在没有做设计之前我只是觉得设计只是对于四年知识的单纯总结，但是通过这次做毕业设计发现自己的看法太片面了，第一这不紧紧是对知识的检验，更主要是对我们能力的检验和提高。记得去年做的课程设计，那个时候我的指导老师是史红文老师，题目是二沉池的设计。现在看来一个多么简单的题目在那个时候看来确是那么的难，真的感觉是无从下手。但是做了毕业设计之后，我感觉如果在来一次这样的题目，一天就能搞定了。这就是能力的提升。第二大家现阶段都处于毕业的前夕，对于未来多多少少有恐惧心里，但是当大家都忙于查资料，做设计的时候，恐惧的心里不知不觉就冲淡了很多。此时此刻，我心里有的只是自豪，有的只有激动。一句话，大学四年的精华都浓缩在这两个月里面了，我很享受这段的时光给我带来的收获和快乐。-41- 湖南科技大学毕业设计（论文）参考文献[1]尹士君，李亚峰主编.水处理构筑物设计与计算.北京:化学工业出版社,2007.3[2]高廷耀,顾国维,周琪主编.水污染控制工程（下册）[B].高等教育出版社,2007.7.[3]魏先勋主编.环境工程设计手册（修订版）[M].湖南科学技术出版社,2002.7.[4]韩洪军主编.废水处理构筑物设计与计算.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2002[5]王良均,吴孟周主编.污水处理技术与工程实例.北京:中国石化出版社,2006.[6]张统主编.污水处理工艺及工程方案设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2000.5.[7]崔玉川,马志毅,效承,李亚新编著.废水处理工艺设计计算[M].水利电力出版社,1990.11.[8]买红宁，刑传宏，徐洪斌主编.有机废水生物处理技术及工程设计.北京,化学工业出版社,2008.5.-41- 湖南科技大学毕业设计（论文）致谢经过两个月的努力，大学最后的作业——毕业设计也在此刻画上了句号。在这个过程中吴湘江老师给予了我很多宝贵的意见，在这里向吴老师表示衷心的感谢。也感谢评阅老师百忙之中对我的成果的检阅，在这个炎热的天气里，向您说一声辛苦了。在化工学院里面待了四年，马上就要离开了，在这里向学院所有的老师、长辈致以敬意。我不敢说以后学院会以我为荣，但是我以学院为荣。-41-'