造纸厂21000m3每天工业污水处理工程设计 57页

'┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书安徽工业大学毕业设计(论文)任务书课题名称宁夏紫金花造纸厂21000m3/d工业污水处理工程设计学院能源与环境学院专业班级环境工程姓名***学号********毕业设计(论文)的主要内容及要求：本课题针对宁夏紫金花造纸厂造纸污水水质水量的特点，要求经处理后达到排放的要求，具体设计内容如下：1．阅读英语学术论文，并翻译成中文；2．根据设计资料和要求，参考相关文献与设计资料，确定最佳的处理工艺，撰写文献综述；3．根据设计计算主要的工艺参数，确定各处理构筑物的尺寸，其次查阅相关书籍完成水力计算，完成设计计算书的编写；4．根据计算结果绘制工艺流程图、平面布置图、高程布置图、主处理构筑物的平剖面图：要求用CAD绘制，总数不少于8张A1图纸（至少一张手工图）；5．查阅给排水设备手册对处理过程中需要的通用设备进行选型；6．根据现市场平均价格对本设计进行投资估算及运营经费估算；7．完成本论文设计说明书的编写并详细审核。指导教师签字：_______________ ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书摘要随着造纸工业的快速发展，造纸废水已成为重要污染源之一。由于造纸废水排放量大，污染物浓度高，可生化性差，治理困难，给生态环境带来了严重的灾难。因而降低废水中的污染物浓度，实现造纸废水的有效控制和处理越来越受到人们的关注。本设计为宁夏紫金花造纸厂21000m3/d生产废水处理工程设计。原水水质为CODCr=2400mg/L,BOD5=700mg/L,SS=150mg/L,pH=7～9,挥发酚=9.9mg/L,色度为500。设计采用气浮+UASB+SBR工艺来处理该废水。污水先经过格栅、调节池等构筑物后进入气浮机，出水进入UASB反应池，经过处理再进入好氧反应器SBR池。计算结果表明该工艺具有较好的处理效果，出水各项指标均达到设计要求，出水水质稳定，且满足《制浆造纸工业水污染物排放标准》（GB3544-2008）的要求。关键词：气浮；升流式厌氧污泥床（UASB）；SBR；造纸废水 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书AbstractWiththerapiddevelopmentofthepaperindustry,papermakingwastewaterhasbecomeoneofthemajorsourcesofpollution.Highconcentrationsofpollutants,becauseofthelargepapermakingwastewater,biodegradability,governanceisdifficult,totheecologicalenvironmenthasbroughttheseriousdisaster.Thusreducethepollutantconcentrationinthewastewater,toachievetheeffectivecontrolofwastewatertreatmentinpulpandpapermakingindustryanddealwithmoreandmoregettheattentionofpeople.ThedesignfortheNingxiaZiJinhua21000t/dproductionwastewatertreatmentengineeringdesign.Therawwaterqualityareasfollows:CODCr=2400mg/L,BOD5=700mg/L,SS=150mg/L,pH=7～9,Volatilephenol=9.9mg/L,beercolorityis500.Thetechniqueofthedesignisflotation+UASB+SBRprocesstodealwithwastewater.Sewageaftergrilleandragulationpoolstructuresintotheflotationmachine,thewaterintotheUASBreactorpool,ThenentertheSBRaerobicreactorpool.Thecalculationresultsshowthatthisprocesshasbettertreatmenteffect.Alloftheindexeshavereachedthedesignedrequirements,andtheeffluentwaterqualityhasbeensteady,meetingtherequirementsofDischargeStandardofWaterPollutantsforPulpandPaperIndustry（GB3544—2008）.Keyword:Flotation;upflowanaerobicsludgeblanket(UASB);SBR;papermakingwastewater ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书目录第一章绪论11.1造纸废水的特征11.2造纸废水水质11.3造纸废水的危害21.4国内外造纸废水处理的方法21.4.1物理法21.4.2化学法21.4.3物化法41.4.4生化法51.4.5多种方法配合使用6第二章方案的比较与选择72.1厌氧生物处理工艺的选定72.2好氧生物处理工艺的选定82.3工艺流程的确定8第三章设计计算说明书103.1格栅计算103.1.1设计说明103.1.2中格栅计算113.1.3细格栅计算143.2提升泵房163.2.1泵房的设计依据：163.2.2设计说明173.2.3设计计算173.3调节池计算183.4气浮设计183.5UASB反应器计算193.5.1设计说明193.5.2设计参数193.5.3反应器容积计算193.5.4配水系数设计203.5.5三相分离器设计213.5.6出水渠的设计233.5.7UASB排水管设计计算253.5.8排泥管的设计计算253.5.9沼气管路系统设计计算253.5.10UASB的其他设计27I ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书3.6SBR反应器设计计算273.6.1设计计算说明273.6.2SBR反应池容积计算283.6.3SBR反应池运行时间与水位控制293.6.4排水系统设计293.6.5排泥量及排泥系统303.6.6需氧量及曝气系统设计计算313.7鼓风机房设计计算343.7.1鼓风机房的规定343.7.2鼓风机设计计算353.7.3鼓风机的选择353.7.4鼓风机房布置353.8污泥处理系统353.8.1产泥量353.8.2污泥处理方式353.8.3集泥井容积计算363.9污泥重力浓缩池363.9.1设计说明363.9.2设计计算373.9.3排水和排泥383.10污泥脱水系统设计383.10.1设计说明383.10.2设计计算383.11活性炭吸附设计计算393.12接触消毒池设计计算39第四章污水处理厂总厂布置414.1平面布置414.2污水厂的高程布置424.2.1污水厂高程布置原则424.2.2高程布置时的注意事项434.2.3污水处理站高程水力计算44第五章工程概预算465.1编制概预算依据的基础资料465.2估算范围46结论49参考文献50致谢52I ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书第一章绪论1.1造纸废水的特征该造纸厂造纸工艺为碱法制浆生产生活用纸，原料主要是草类。目前，主要制浆的方法有化学法制浆、半化学法制浆、化学机械法制浆和机械法制浆。这次设计主要为化学法里的碱法制浆。碱法制浆主要方法有三种，分别是：硫酸盐法（KP法）、烧碱法（Soda法）及烧碱蒽醌法（Soda-AQ法）。草类原料备料废水主要含有草屑、泥沙等固体悬浮物，同时草屑及原料中的部分水溶性物质进入备料废水中，增加了废水中BOD5和CODCr的含量。因此，对备料工段的喷淋等废水应进行澄清、净化，并对分离出来的污泥进行填埋等必要的处理，同时堆废水中的BOD5和CODCr含量进行必要的处理。1.2造纸废水水质（1）悬浮物包括可沉降悬浮物和不可沉降悬浮物，主要是纤维和纤维细料（即破碎的纤维碎片和杂细胞）。（2）易生物降解有机物包括低分子量的半纤维素、甲醇、乙酸、甲酸、糖类等。（3）难生物降解有机物主要来源于纤维原料中所含的木质素和大分子碳水化合物。（4）毒性物质黑液中含有的松香酸和不饱和脂肪酸等。（5）酸碱毒物碱法制浆废水pH值为9～10；酸法制浆废水pH值为1.2～2.0。制浆废水中所含残余木质素是高度带色的。造纸废水的SS、COD浓度较高，COD则由非溶解性COD和溶解性COD两部分组成，通常非溶解性COD占COD组成总量的大部分，当废水中SS被去除时，绝大部分非溶解性COD同时被去除。因此，废水造纸废水处理要解决的主要问题是去除SS和COD。我国大部分造纸厂采用碱法制浆而产生黑液，黑液中所含的污染物占到了造纸工业污染排放总量的90%以后，且具有高浓度和难降解的特性，它的治理一直是一大难题。黑液中的主要成分有三种，即木质素，聚戊糖和总碱。木质素是一类无毒的天然高分子物质，作为化工原料具有广泛的用途，聚戊糖可用作牲畜饲料。制浆造纸废水的成分很复杂，其组分不仅取决于纸浆的方法，也取决于所产品种和原料种类等多种因素。造纸工业废水中的悬浮物质主要来自备料工段的树皮、草屑、泥沙以及随水排放的炉灰、废渣、制浆造纸各工序流失的纤维、填料等；废水中BOD5共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书主要来源于制浆蒸煮工序，如纤维素分解生成的糖类，醇类、有机酸等，在化学奖中，蒸煮废液的BOD5发生量占80%以上；废水中的CODCr和着色物质主要来源于制浆蒸煮工序的木素及其衍生物；废水中的有毒物质主要有蒸煮废液中的粗硫酸盐皂、漂白废水中的有机氯化物（如二氯苯酚等），还有微量的汞等，但这些有毒物质通常含量甚微，其中关于漂白废水的有机氯化物的毒性和“三致”作用，在发达国家中引起越来越大的关注[1]。1.3造纸废水的危害造纸工业废水是一种水量大、色度高、悬浮物含量大、有机物浓度高、组分复杂的难处理有机废水。造纸废水主要有3个来源：制浆废液，中段水，纸机白水：制浆是把植物原料中的纤维分离出来，制成浆料，再经漂白；抄纸是把浆料稀释、成型、压榨、烘干，制成纸张。这2项工艺都排出大量废水。制浆产生的废水，污染最为严重。造纸废水危害很大，其中黑水是危害最大的，它所含的污染物占到了造纸工业污染排放总量的90％以上，由于黑水碱性大、颜色深、臭味重、泡沫多，并大量消耗水中溶解氧，严重地污染水源，给环境和人类健康带来危害。而中段水对环境污染最严重的是漂白过程中产生的含氯废水，例如氯化漂白废水，次氯酸盐漂白废水等。此外，漂白废液中含有毒性极强的致癌物质二恶英，也对生态环境和人体健康造成了严重威胁[2]。1.4国内外造纸废水处理的方法造纸废水成分复杂，废水流量较大，是较难处理的工业废水之一，处理方法一般有以下几类：1.4.1物理法物理法是基于物理作用的原理，以去除不溶解的固体悬浮物为主，同时也有去除部分产生生化耗氧量的物质，降低和消除废水色度的作用。在造纸废水处理过程中，有时也用不使用化学药品和纤维促进剂的物理法去除废水中的固形物和回收纤维等，如气浮法、过滤法和挤压法等。气浮法是将空气以微小气泡的形式分布于废水中，气泡吸附在污染物质上浮向水面，形成泡沫浮渣而得到分离。这种方法适于废水中存在大量相对密度接近于水的微小颗粒状物质的情况。目前，在我国用得最多、效果较好的气浮法是浅层气浮法。一般来说，物理法只能去除废水中的大颗粒物质，如进一步净化废水，还需更深的处理[3]。1.4.2化学法化学法主要是利用化学药品的作用，以调节废液的pH值，降低和消除色度为主，同时也有去除部分生化耗氧量和固体悬浮物的作用。（1）氧化还原法共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书氧化还原法使溶解于废水中的有机和无机污染物，在加入的氧化剂或还原剂作用下，由于电子转移而发生氧化还原反应，从而转化成无害物质。废水中的有机物污染物(如色、嗅、味、COD)及还原无机离子(如CN-,S2-、Fe、Mn2-等)都可通过氧化法消除其危害，而废水中的许多重金属离子(如汞、镉、铜、银、金、六价铬、镍等)都可通过还原法去除。一般来说，氧化法多用于处理含酚、含氰废水，常用氧化剂包括氯气、漂白粉、臭氧等。还原法多用于处理含铬、含汞废水，常用的还原剂包括硫酸亚铁等。（2）臭氧化分解法臭氧化分解法是将废水中的有机物分解成无毒物质的处理方法。人们现在研究用臭氧作氧化剂来分解废水中的有机物，它对纤维素、木素的氧化是没有选择性，在反应中O3作为两性离子参加反应，能选择分解发色基团。有学者直接用O3处理经化学混凝-过滤吸附处理后的Soda—AQ法麦草浆黑液，结果表明A抛(木素浓度用紫外分光光度计在波长280nm处测得的吸光度)去除率高达82.1%，A由3.775(黄色)降为0.67(视觉观察为无色)，但是CODCr去除率仅为15.8%，BOD5去除率为24.8%。可见O3对COD、BOD去除效果不明显，而对木素去除效果明显，也间接反应了臭氧的脱色效果明显[4]。（3）光催化氧化法光催化氧化法是在特殊的光照射条件下发生的有机物参与的氧化分解反应，最终把有机物分解成无毒物质的处理方法。在紫外光的照射下能产生氧化性极强的羧基自由基，几乎把所有的氧化物氧化为一氧化碳和H2O，且除净度高，降解速度快，无二次污染。用水解法制得的纳米级Ti02具有巨大的表面积和更强的紫外光吸收能力，因而具有更强的光催化降解能力，可快速将吸附在其表面的有机物分解掉，比普通的Ti02的降解速率高40%．实验发现：COD(2-氯代二噁英)在2h内降解了98.3%，DCDD(2,3-二氯代二噁英)、PECDD(1,2，3，7，8-五氯代二噁英)和OCDD(氯代二噁英)在4h内分别降解了87.2％、84.6％、和91.2%[5]。（4）超临界水氧化法在超临界的状态下水成为非极性有机物和氧的良好溶剂，这样有机物的氧化反应就可以在富氧的均一相中进行，不受相间转移的限制而使废水中所含的有机物被氧气分解成水、二氧化碳等简单无害的小分子化合物。其特点是反应速度快，处理效率高,无二次污染。超临界水氧化技术己在欧、美、日等发达国家受到广泛重视和深入研究,国内也有不少学者从事这方面研究。有学者采用自制的超临界水氧化反应装置，在温度500℃，压力26MPa，过氧量500%,反应时间120s的最佳反应条件下，处理CODCr为85000mg/L的造纸黑液，CODCr去除率可达99.9%[6]。也有学者以工业纯氧为氧化剂,采用自制的间歇式超临界水氧化系统对麦草制浆黑液进行处理,在选定合理的实验参数时,CODCr去除率可达99.8%[7]。除臭氧化法、光催化氧化法以外，其他的化学还有：超声空化法及化学还原法等，这些方法大多还处于研究阶段。共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书1.4.3物化法物化法包括混凝法、吸附法、膜分离法和其他一些方法。（1）混凝法废水中细小颗粒的表面由于吸附离子而带电荷。混凝法是通过Al、Fe和Ca等盐类无机物和酰胺类的有机高分子化合物与废水中的悬浮物和大分子有机物发生电中和，降低胶体粒子的z电位，以吸附、架桥等形式凝聚成大颗粒物质沉降分离而达到净水的目的。近年来，新型无机化学混凝剂如聚合铝、聚合铁和复合型无机混凝剂的开发成功，以及有机高分子絮凝剂的开发，使混凝处理法可以采用较少的药剂，就可达到较高的处理效果。有学者研究发现：把无机絮凝剂与有机絮凝剂配合使用有更好的处理效果；配合使用时相对分子质量较高的有机絮凝剂与阳离子度较高者相比，前者有更好的处理效果。用自制阳离子聚丙烯酰胺(PAM)与聚合氯化铝配合处理废纸制浆废水，出水CODCr去除率达75%以上，透过率达92%～95%，且下层絮体较大、坚韧、易于脱水[8]。混凝处理法存在化学污泥量大,对CODCr的去除率低等问题[9]。研制新型高分子絮凝剂及安全无毒的生物絮凝剂,减少污泥发生量、降低污泥处理难度,将是未来的研究热点和方向。凤凰纸业采用混凝法进行造纸废水深度处理,脱色前平均色度130倍,CODCr为256mg/L;脱色后色度平均为37倍,CODCr为59mg/L;色度去除率为72%,CODCr去除率为77%,脱色药剂成本为0.72元/m3,低于全国同行业的水平[10]。（2）吸附法吸附法是通过物理的、化学的或离子交换的形式吸附废水中的污染物来净化废水的。常用的吸附剂有活性炭、卜活性氧化铝和石灰等。吸附法是利用吸附剂具有较大的比表面积,有很强的吸附性能的特点,吸附造纸废水中的污染物,达到净化水质的目的。特点是:活性炭作为吸附剂目前已经广泛用于废水处理中,去除引起气味的有机物;活性炭作为吸附剂的最大优点是能够再生(达30次或更多次),而吸附容量却不会有明显的损失。有一种较特殊的吸附法是离子交换吸附，即交换吸附。瑞典的一家公司硫酸盐浆厂采用了一套弱阴离子树脂（酚醛型），在pH值3～4，处理漂白工段El段和C段废水，处理后的El段废水可用作C段过滤机的喷水。废水在处理之前，一般需用吸附法进行预处理，以除去废水中悬浮物及油类物质，避免堵塞吸附剂孔隙。这种处理方法成本较高，吸附剂再生困难，不利于处理浓度较高的废水，一般只作为废水处理后的深度处理。活性炭是最为常用的吸附剂,对废水的脱色率一般在60%～90%,对CODCr的去除率可以在55%～75%,吨水的运行费用在1.5～2.5元[11]。国内学者将SBR工艺和PACT工艺分别用于处理造纸废水,在相同条件下PACT工艺具有较高的CODCr去除率,对主要环境因素的变化的适应能力较强,工作稳定性较高[12]。国外有学者研究将纸机白水经物理化学法处理后,再经过滤和活性炭管吸附,废水的CODCr可从640mg/L降到9mg/L,最终出水水质各项指标都达到回用标准[13]。共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书（3）膜分离法膜分离法是一种发展较快的高新废水处理技术。其原理是将溶液送入膜过滤器，使它平行地流过膜的表面，在与膜表面接触的同时，绝大部分的溶液透过滤膜，其分离的物质则被排出系统。日本大王造纸公司三岛工厂于1981年采用超滤技术处理硫酸盐木浆漂白E段废水，CODCr去除率达78.7%，色度去除率93.7%，总固形物去除率达35.5%．渗透液作为洗涤水回用，则需要送碱回收系统。我国东北某亚硫酸盐浆厂也在20世纪90年代引进UF装置，日处理378.5t亚硫酸盐废液，据称与蒸发方法比较，投资可节省70%，每处理lm3废水的操作费用可节省60%．珠海红塔仁恒纸业公司引进的涂布废水超滤系统，处理废水15～45m3/d，处理后废水的CODCr下降85%以上，同时又全部回收了涂布废水中的涂布颜料和化学品，并将其回用于生产，故效果明显[14]。（4）离子交换法离子交换法是利用固相离子交换剂功能基团所带的可交换离子，与接触交换剂的溶液中相同电性的离子进行交换反应，以达到离子的置换、分离去除、浓缩等目的。1.4.4生化法生化法是利用微生物降解代谢有机物为无机物来处理废水。通过人为创造适于微生物生存和繁殖的环境，使之大量繁殖，以提高其氧化分解有机物的效率。根据使用微生物的种类，可分为好氧法、厌氧法和生物酶法。（1）好氧法好氧法是利用好氧微生物在有氧条件下降解代谢处理废水的方法，常用的好氧处理方法有活性污泥法、生物膜法、生物接触氧化、生物流化床等方法。除此之外，改良的活性污泥法还有序列活性污泥法(SBR)。它与传统的活性污泥法的反应机理相同，但运行操作不同。它是采用间歇曝气，主要设备仅用反应池，污泥在池中依次完成反应、沉淀、排水及排泥工序。聚丙烯纤维膜无泡曝气是现今研究的一种新型曝气方法，这种曝气方法膜阻力小，即耗能低，氧通量大，曝气效果好，是一种很有前景的曝气方法[15]。SBR与传统的方法相比，它的设备简单，占地面积平均减少30%，投资节约20%～40%，运行费用低，处理效率高。该法可适应于负荷的变动，能有效地防止污泥膨胀。有学者研究发现，SBR法的活性污泥沉降指数在曝气池进行运行10天后即降至100mL/g以下，而常规活性污泥法SVI值在150～250mL/g之间[16]。这表明SBR活性污泥法处理过程的厌氧～缺氧～好氧环境抑制了引起污泥膨胀的丝状菌的繁殖生长，同时证明了SBR活性污泥法的优势。有学者研究出一种名为“生物先导”的新系统,由一个污泥的臭氧氧化段和一个生物处理段组成,与常规的活性污泥法相比,该系统能基本上消除剩余的污泥,而处理后的废水质量与常规活性污泥法处理后的基本相同[17]。（2）厌氧法共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书厌氧法是在无氧的条件下，通过厌氧微生物降解代谢来处理废水的方法，厌氧菌通过厌氧呼吸从分子中释放能量。它的操作条件要比好氧法苛刻，但具有更好的经济效益，因此也具有重要的地位。目前开发出的有厌氧塘法、厌氧流动床法、厌氧膨胀床法、厌氧旋转圆盘法、厌氧池法、升流式厌氧污泥床(UASB)法等，其中应用较多的是UASB法。它可以形成颗粒状污泥，污泥的浓度和生物活性都很高，能达到很高的负荷和处理效率。（3）生物酶法酶处理有机物的机理是先通过反应形成游离基，然后游离基化学聚合反应生成高分子化合物沉淀。与其他微生物处理相比，酶处理具有催化效能高、反应条件温和、对废水质量及设备情况要求较低，反应速度快，对温度、浓度和有毒物质适应范围广，可以重复使用等优点。同时，利用生物转盘，废液与白腐真菌接触6～8h，CODCr可除去75%，BOD5去除75%及色度值也下降了。有学者研究发现，利用固定驯化白腐菌能有效地使氯漂E段废水脱色，也能去除氯漂废水中的酚类物质，其中白腐菌能在24h内使废水脱色50%以上[18]。不过，由于酶的流失和失活及成本等问题，生物酶法的大规模工业应用还受到一定的制约。1.4.5多种方法配合使用单一使用某种方法进行废水处理，不仅成本高，处理后的废水也难达到排放标准，所以，实际生产中一般都采用多种方法配合使用，寻找最佳的搭配方式，既获得良好的处理效果，又可尽量降低处理成本，并使流程简单化。物理化学分离法只适用于介质可极化或磁化的污水处理，物理降解法利用细菌降解有机物，所需时间较长，占地面积大，且对低浓度污水处理效率低；化学分离法用添加化学药剂使污染物沉或生成无害物质，这种方法要选择对污染物有针对性的化学药剂，可以与其他方法联合使用。造纸废水的末端处理虽然已有许多成熟的工艺，但从经济和环境双重角度考虑，清洁生产及零排放才是最为理想的工艺。传统的废水处理技术也不断被革新和发展。每种方法和工艺都有其优缺点和适用条件。一般来说，废水中的污染物是多种多样的，也有各自最佳的处理方法，因此不能期望一种方法就达到处理目的，往往需要几种方法组成一个处理系统，才能完成所要求的功效。共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书第二章方案的比较与选择2.1厌氧生物处理工艺的选定常用的技术厌氧处理工艺有厌氧生物滤池AF、厌氧流化床AFB、升流式厌氧污泥床反应器UASB、厌氧接触法等高效厌氧反应器，在这些厌氧反应器中，主要具有如下特点：微生物不呈悬浮生长状态，而是呈附着生长；有机容积负荷大大提高，水力停留时间显著缩短；首先应用于高浓度有机工业废水的处理，如食品工业废水、酒精工业废水、发酵工业废水、屠宰废水、制药工业废水、造纸废水等；也有应用于城市废水的处理；与好氧生物处理工艺进行串联或组合，还可以同时实现脱氮和除磷；并对含有难降解有机物的工业废水具有较好的处理效果。厌氧生物滤池是装填有滤料的厌氧生物反应器，在滤料的表面形成了以生物膜形态生长的微生物群体，在滤料的空隙中则截留了大量悬浮生长的厌氧微生物，废水通过滤料层向上流动或向下流动时，废水中的有机物被截留、吸附及分解转化为甲烷和二氧化碳等。但反应器内填料易发生堵塞现象，因此不合适处理有机浓度过高的废水，且要求进水SS浓度低，一般要求SS<200mg/L。尽管厌氧过滤器抗冲击负荷能力大，处理效率亦高，但不适合本设计的进水水质（SS浓度较高）。厌氧接触法属于传统厌氧消化技术的发展。其最大的特点是污泥回流，由于增加了污泥回流，就使得消化池的HRT与SRT得以分离。它采用完全混合式消化反应器，适合于处理含悬浮固体很高的废水，预处理要求低，需要设置池内完全混合搅拌，池外还要设消化液沉淀池。其处理效率比传统厌氧消化技术有提高，但中温消化时容积负荷只有1.0～3.0kgCOD/(m3.d),其水力停留时间仍然较长，要求的消化池容积大。另外在厌氧接触法工艺中，还有一个问题就是污泥的沉淀，因为厌氧污泥上一般总是附着有小的气泡，且由于污泥在二沉池中还具有活性，还会继续产生沼气，有可能导致已下沉的污泥上浮。本设计处理对象为较好生化处理的废水。为提高处理效率，使污泥具有较好的沉降性，节省工程投资和占地，因此本设计不宜采用厌氧接触法。升流式厌氧污泥床反应器UASB，属采用了滞留型厌氧生物技术，在底部有污泥床，依据进水与污泥的高效接触提供高的去除率，依靠顶部的三相分离器，进行气、液、固分离，能使污泥维持在污泥床内而很少流失。因而生物停留时间长，处理效率高，适合于处理较易生化降解，COD和SS浓度均较高的废水（一般要求进水SS不大于4000mg/L）。常温条件下，对于较易生物降解有机废水，容积负荷达4～8kgCOD/(m3.d)[19]。综合以上分析，结合以往的类似工程实例及一些资料，本设计废水厌氧处理装置采用升流式厌氧污泥床反应器UASB。共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书2.2好氧生物处理工艺的选定污水好氧生物处理的主要去除对象是污水中溶解的和胶体状态的有机污染物，通过微生物的代谢作用予以转化和稳定，达到无害化。按照污水好氧生物处理反映器中微生物的生长状态，好氧生物处理还可以划分为悬浮生长工艺和附着生长工艺。前者以活性污泥法为代表，包括氧化沟、SBR等变形工艺，微生物在曝气池内以呈悬浮状态的活性污泥的形式存在；而后者则以生物膜法为代表，包括生物滤池、接触氧化池、生物转盘等，微生物以膜状固着在某种载体的表面上。通过查阅资料及参考类似工程实例，结合本设计具体情况最终选用SBR法作为本设计的好氧处理方法。SBR(SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess)是一种好氧微生物污水处理技术,是连续进水、间歇排水的周期循环间歇曝气系统。该工艺集调节、初沉、曝气、二沉、生物脱氮等过程于一池,按不同的时间顺序进行各种目的不同的操作，全部过程都在一个池体内周而复始地进行,工艺流程简洁,布局紧凑合理,是一种先进的污水处理系统。该技术适用于处理市政生活污水和中低浓度有机工业废水,能有效地去除废水中BOD5和悬浮固体(SS)，将废水中的氮化合物转成硝酸盐,进而转成氨气,使出水的氨氮(NH3-N)含量大大降低。与之相比较，传统的连续流水处理系统CFS(ContinuousFlowSystem)是在空间上设置不同的设施而在同一时间内进行各种操作。该工艺将调节、初沉、曝气、二沉、生物脱氮等过程设于多个池内进行，限制了反应器的功能，扩大了使用空间和占地面积,使运行速度迟缓，空间和地面的有效利用率降低,不适应于大中城市工业废水、生活污水和其它多种复杂环境中各种废水处理的需要[20]。2.3工艺流程的确定宁夏紫金花造纸厂主要用碱法草浆生产生活用纸，每日制浆60吨，日排放污水约为21000m3/d。出水水质CODCr、BOD5、SS和pH等指标应符合《造纸工业水污染物排放标准》(GB3544-2008)排放标准；色度和挥发酚等指标均应达到《污水综合排放标准》中的一级A标准。综上所述，该厂废水出水的原水水质为CODCr=2400mg/L,BOD5=700mg/L，SS=150mg/L，pH=7～9，挥发酚=9.9mg/L，色度=500。根据当地环保部门要求,处理后出水水质要求达到《造纸工业水污染物排放标准》(GB3544-2008)中的非木质素浆标准[21]。即：CODCr≤100mg/L；BOD5≤20mg/L；SS≤30mg/L；pH=6～9；挥分酚≤0.5mg/L。结合原水水质，《造纸工业水污染物排放标准》(GB3544-2008)以及经济效益，作出工艺方案如图2-1。共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书由于是草浆造纸废水处理，所以本方案用了格栅进行预处理，去除草浆中较大的颗粒物，格栅一般有粗格栅和细格栅的组合。一般地，工业废水由于水量不稳定，所以需要调节池调节废水水量，而且，调节池还可以实现对ｐH的调节，使后面的UASB和SBR中的微生物在最优pH下生长繁殖，同时控制出水的pH。为了保证出水水质和草浆的充分利用，本方案使用现在造纸废水常用的浅层气浮工艺，实现对废水中草浆的回收以及有效降低废水中的SS和COD。UASB和SBR两种设备进行组合,所形成的处理工艺突出了各自优势，使处理流程简洁,节省了运行费用，而把UASB作为整个废水达标排放的一个预处理单元,在降低废水浓度的同时，可回收所产沼气作为能源利用。同时,由于大幅度减少了进入好氧处理阶段的有机物量，因此降低了好氧处理阶段的曝气能耗和剩余污泥产量，从而使整个废水处理过程的费用大幅度减少。经UASB-SBR工艺处理后废水的SS、CODCr及BOD5去除率分别达到62.0%，94.5%，97.5%，符合要求。加药池投加絮凝剂，在二沉池中絮凝沉淀进行泥水分离。沉淀的污泥经过污泥浓缩池进一步浓缩，由污泥浓缩机压缩外运，浓缩液回流到调节池继续处理。一般工业废水都含有毒物质通过消毒方可排放。图2-1工艺流程图共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书第三章设计计算说明书3.1格栅计算3.1.1设计说明格栅设计参数及其规定如下：（1）水泵前格栅栅条间隙，应根据水泵要求确定。（2）污水处理系统前格栅栅条间隙，应符合：①人工清除25～40mm；②机械清除16～25mm；③最大间隙40mm。污水处理厂亦可设计置粗细两道格栅，粗格栅栅条间隙50～150mm。（3）如水泵前格栅间隙不大于25mm,污水处理系统前可不再设置格栅。（4）栅渣量与地区的特点、格栅的间隙大小、污水流量以及下水道系统的类型等因素有关。在无当地运行资料时，可采用：①格栅间隙16～25mm，0.10～0.05m3/103m3(栅渣/污水)；②格栅间隙30～50mm，0.03～0.01m3/103m3(栅渣/污水)。格栅的含水率一般为80%，容重约为960kg/m3。（5）在大型污水处理厂或泵站前的大型格栅（每日栅渣量大于0.2m3），一般应采用机械清渣。（6）机械格栅不宜小于2台，如为一台时，应设人工清除格栅备用。（7）过栅流速一般采用0.6～1.0m/s。俄罗斯规范为0.8～1.0m/s，日本指南为0.45m/s，美国手册为0.6～1.2m/s，法国手册为0.6～1.0m/s。（8）格栅前渠道内水流速度一般采用0.4～0.9m/s。（9）格栅倾角一般采用450～750。日本指南为人工清除450～600，机械清除为700左右；美国手册为人工清除300～450，机械清除400～900；国内一般采用600～700。（10）通过格栅水头损失一般采用0.08～0.15m。（11）格栅间必须设置工作台，台面应高出栅前最高设计水位0.5m。工作台上应有安全和冲洗设施。（12）格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7m。工作台正面过道宽度：①人工清除不应小于1.2m；②机械清除不应小于1.5m。（13）机械格栅的动力装置一般宜设在室内，或者采取其他保护设备的措施。（14）设置格栅装置的构筑物，必须考虑设有良好的通风设施。（15）格栅间内应安设吊运设备，以进行格栅及其他设备的检修和栅渣的日常清除。共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书格栅又称格栅筛，用以截留水中粗大的悬浮物和漂浮物，以免堵塞水泵及沉淀池排泥管等。筛除设备通常是指由金属栅条构成的格栅和金属筛（网）设备，一般安置在废水处理流程的前端，用以去除废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质，从而保证后续处理构筑物的正常运行，减轻后续处理构筑物的处理负荷。格栅形状分为锐边矩形、圆形、带半圆的矩形、两头半圆的矩形和正方形。格栅的清理可采用手工清理和机械清理，当采用手工清理时，格栅的筛除面积应有较大安全系数避免操作过于频繁，特别是栅条间距小于20mm时。当采用机械清理时，清除设备的设计应以清理的污物的重量为依据，必须足以收纳至少24小时的栅渣。目前，城镇污水处理厂多采用机械清理格栅。本设计中选用中格栅、细格栅合用，长形格栅，机械清渣。3.1.2中格栅计算3.1.2.1设计参数（1）流量（高日高时）；Q=21000m3/d=875m3/d=0.243m3/s;（2）分组分两格，则单个设计流量：Q=875/2m3/h=437.5m3/h=0.1215m3/s；（3）栅前水深h=0.507m,栅前流速v=0.4—0.9m/s:（4）栅条宽度s=10mm，格栅间隙e=20mm；（5）栅前部分长度0.5m，栅后部分长度1.0m，格栅倾角α=75°；（6）单位栅渣量ω=0.07m3栅渣/103m3污水；（7）格栅机选用回转式格栅除污机。格栅计算如图3-1：图3.1格栅计算简图3.1.2.2中格栅设计计算（1）渠中废水流速：假定渠道中水流速度v=0.4--0.9m/s,相应单格渠道过水断面面积：A0.4=Q/v=0.1215/0.4=0.304m2A0.9=Q/v=0.1215/0.9=0.135m2共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书假定渠道宽度为0.6m，则渠中有效水深：h0.4=0.304/0.6=0.507mh0.9=0.135/0.6=0.225m按常规选用渠道有效宽度0.6m,在流速0.4m/s时有效水深已达0.507m,应该说渠道宽是合适的，另一方面有助于设备的安装与检修。根据东浩水利的HQN型回转格栅除污机，井宽B=0.6m,其设备宽B1=B-0.06=0.54m,埋件宽B2=B+0.4=1.0m,功率为1.1kw格栅机过栅流速核算：假定栅前水深h=0.507m，格栅栅条间隙数目：n=0.54/(0.01+0.02)=18个，格栅栅条间隙总面积：A=0.507×18×0.02=0.183m2，格栅流速：v=Q/A=0.1215×(sin75°)0.5/0.183=0.65m/s（在0.6—1.0m/s范围内）所以设备选用和渠道流速是合适的。（2）栅槽宽度：，B=s（n-1）+en（3.1）式中：B------栅槽宽度（m）S------栅条宽度（m）一般栅条宽度为0.01—0.025e------栅条净间隙，e=10---40mm,取e=20mmQmax-------最大设计流量，Qmax=Q=21000m3/d------格栅倾角，度。取=750h-------栅前水深，m。设栅前水深h=0.507mv------过栅流速，m/s。最大设计流量时为v=0.8---1.0m/s。,取v=0.9m/s。------经验系数=20个B=s(n-1)+en=0.01(20-1)+0.0220=0.59m（3）过栅的水头损失（3.2）其中ε=β（s/e）4/3;h0------计算水头损失;k------系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3;β------阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42;h1------过栅水头损失,m;g------重力加速度，9.8m/s2共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书h1=×k=2.420.01/0.02）(4/3)0.62/19.6sin75°k=0.051m（4）栅后槽的总高度h总由下式决定：H总=h+h1+h2（3.3）式中：h-------栅前水深，m，h=0.507m;h1------格栅的水头损失;h2------格栅前渠道超高，一般取h1=0.3mH总=h+h1+h2=0.507+0.3+0.051=0.858m（5）格栅的总建筑长度进水渠道渐宽部位的长度（3.4）式中：B1------进水渠道宽度，取B1=0.45m------进水渠道渐宽部分的展开角，一般取=200=(0.59-0.45)/(2×tan20°)=0.19m栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度；L2=L1/2=0.19/2=0.095m总建筑长度（3.5）式中：H1------格栅前的渠道深度，m，H1=h+h1=0.507+0.3=0.807mL=L1+L2+1.0+0.5+H1/tan=0.19+0.095+1.0+0.5+0.807/tan75°=2.0m（5）每日栅渣量在格栅间隙为20mm的情况下，取栅渣量0.07m3/103m3废水（3.6）式中：W------每日栅渣量，m3/dQ------日设计流量，m3/dW1------栅渣量，m3/(103m3废水)，栅条间隙为16～25mm时，W1=0.10～0.05m3/(103m3废水)，栅条间隙为30～50mm时，W1=0.10～0.05m3/(103m3废水)，本设计取栅条间隙e=20mm,所以取栅渣量W1=0.07m3/(103m3废水)则：共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书W=QW1×86400/(K2×1000)=0.243×0.07×86400/(1.5×1000)=0.98m3/d>0.2m3/d因为栅渣量大于0.2m3/d，为改善劳动与卫生条件，应采用机械清渣格栅，选用HQN型旋转式格栅除污机两组。3.1.3细格栅计算3.1.3.1设计参数（1）流量（高日高时）；Q=21000m3/d=875m3/d=0.243m3/s;（2）分组分两格，则单个设计流量：Q=875/2m3/h=437.5m3/h=0.1215m3/s；（3）栅前水深h=0.507m，栅前流速v=0.4—0.9m/s（4）栅条宽度s=5mm，格栅间隙e=5mm（5）栅前部分长度0.5m，栅后部分长度1.0m,格栅倾角α=60°（6）单位栅渣量ω=0.07m3栅渣/103m3污水（7）格栅机选用循环齿耙式格栅除污机。格栅计算如图3-1。3.1.3.2中格栅设计计算（1）渠中废水流速：根据前进水工机械厂的XQ0.6循环式齿耙除污机，渠宽B=0.6m,其设备净宽为0.55m格栅机过栅流速核算：假定栅前水深h=0.507m格栅栅条间隙数目：n=（0.6+0.005）/（0.005+0.005）=61个实际过栅有效宽度=61×0.005=0.305m过栅有效面积：A=0.5×0.305=0.1525m2过栅流速：v=Q/A=0.1215×(sin60°)0.5/0.1525=0.74m/s（在0.6—1.0m/s范围内）所以，确定格栅渠有效宽度为0.6m。（2）过栅的水头损失（3.7）其中ε=β（s/e）4/3;h0------计算水头损失;k------系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3;β------阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42;h1------过栅水头损失,m;g------重力加速度，9.8m/s2h1=×k=2.42(0.005/0.005)(4/3)0.742/19.6sin60°k=0.053m（4）栅后槽的总高度h总由下式决定：共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书H总=h+h1+h2（3.8）式中：h-------栅前水深，m.h=0.507m;h1------格栅的水头损失;h2------格栅前渠道超高，一般取h1=0.3mH总=h+h1+h2=0.507+0.3+0.053=0.86m（5）格栅的总建筑长度进水渠道渐宽部位的长度（3.9）式中：B1------进水渠道宽度，取B1=0.45m------进水渠道渐宽部分的展开角，一般取=200=(0.605-0.45)/(2×tan20°)=0.22m栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度；L2=L1/2=0.22/2=0.11m总建筑长度：（3.10）式中：H1------格栅前的渠道深度，mH1=h+h1=0.507+0.3=0.807mL=L1+L2+1.0+0.5+H1/tan=0.22+0.11+1.0+0.5+0.807/tan75°=2.3m（5）每日栅渣量在格栅间隙为5mm的情况下，取栅渣量0.15m3/103m3废水（3.11）式中：W------每日栅渣量，m3/dQ------日设计流量，m3/dW1------栅渣量，m3/(103m3废水)，栅条间隙为16—25mm时，W1=0.10—0.05m3/(103m3废水)，栅条间隙为30—50mm时，W1=0.10—0.05m3/(103m3废水)，本设计取栅条间隙e=5mm,所以取栅渣量W1=0.15m3/(103m3废水),则：W=QW1×86400/(K2×1000)=0.1215×0.15×86400/(1.5×1000)=2.1m3/d>0.2m3/d共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书因为栅渣量大于0.2m3/d，为改善劳动与卫生条件，应采用机械清渣格栅，选用XQ0.6齿耙式格栅除污机两组。3.2提升泵房3.2.1泵房的设计依据：（1）水泵的选择应根据水量、水质和所需扬程等因素确定，一般应符合一下要求；（2）水泵宜选同一型号。当水量变化大时，应考虑水泵大小搭配，但型号不宜过多，或采用可调速电动机；（3）泵房内工作泵不宜少于2台。污水泵房内的备用泵台数应根据地区重要性、泵房特殊性、工作泵型号和台数等因素来确定，但不得少于1台。雨水泵房一般不设备用泵；（4）应采取节约能耗措施；（5）水泵吸水管及出水管的流速，应符合以下要求：吸水管流速为0.7～1.5m/s；出水压力管流速为0.8～2.5m/s。（6）泵房内的起重设备，根据水泵最重部件或电动机的重量，可按下列规定选用：①起重量小于0.5t的地面式泵房，采用固定吊钩或移动吊架；②起重量在1t以下时，采用手动单轨单梁起重设备；③起重量在1～3t时，采用手动或电动单轨单梁起重设备；④起重量在3t以上时，采用电动单梁桥式起重泵房。注：起吊高度大、吊运距离长或起吊次数多的泵房，可适当提高泵房的机械化水平。（7）主要机组的布置和通道宽度，应符合以下要求：①相邻两机组基础间的净距：电动机容量小于等于55kW时，不得小于0.8m；电动机容量大于55kW时，不得小于1.2m。②无吊车起重设备的泵房，一般在每个机组的一侧应有比机组宽度大0.5m的通道，但不得小于本条一款的规定。③相邻两机组突出基础部分的间距，以机组突出部分与墙壁的间距，保证水泵轴或电动机转子在检修时能够拆卸，并不得小于0.8m。如电动机容量大于55kW时，则不得小于1.0m。作为主要通道的宽度不得小于1.2m。④配电箱前面通道的宽度，低压配电时不小于1.5m，高压配电时不小于2.0m。当采用配电箱后面检修时，后面距墙不宜小于1.0m。⑤在有桥式起重设备的泵房内，应有吊运设备的通道。（8）当需要在泵房内检修设备时，应留有检修设备的位置，其面积应根据最大设备（或部件）的外形尺寸确定，并在周围设宽度不小于0.7m的通道。共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书（9）泵房高度应遵守以下规定：①无吊车起重设备者，室内地面以上有效高度不小于3.0m；②有吊车起重设备者，应保证吊起物体底部与所越过的固定物体的顶部有不小于0.5m的净空；③有高压配电设备的房屋高度，应根据电气设备外形尺寸确定。（10）泵房内应有排除积水的设施。（11）立式水泵的传动轴当装有中间轴承时应设置养护工作台。（12）泵房内地面敷设管道时，应根据需要设置跨越设施。若架空敷设时，不得跨越电气设备和阻碍通道，通行处的管底距地面不宜小于2.0m。（13）当两台或两台以上水泵合用一条出水管时，每台水泵的出水管上均应设置闸阀，并在闸阀和水泵之间设置止回阀；如果单独出水管为自由出流时，一般可不设止回阀和闸阀。（14）排水泵房宜设计成自灌式，并应符合下列要求：①在吸水管上应设有闸阀；②宜按集水池的液位变化自动控制运行。（15）非自灌式水泵的泵房内，应设有灌水装置，并应设备用。3.2.2设计说明采用气浮+UASB+SBR工艺方案，污水处理系统简单，工艺管线可以充分优化，故污水只考虑一次提升。3.2.3设计计算（1）污水泵流量污水泵总提升能力按Qmax考虑，即Qmax=875m3/h，（2）污水提升泵水位为-4.0m，污水总提升扬程为：4.0+4.15＝8.15m。故选型号为WQ300-500-15-45的污水提升泵3台，两备一用。性能参数如下表3-1：表3-1污水提升泵性能参数表口径（mm）流量（m3/h）扬程(m)功率(kw)转速(r/min)效率(%)300500154598070污水提升泵房占地面积为(8.02.0)m2。(3)集水池容积：按一台泵最大流量时3min出流量设计，则集水池的容积：V=875/60×3=43.75m3取有效水深H为2.5m，则面积F=V/H=43.75/2.5=17.5m2保护水深为1.0m则实际池深为3.5m集水池长度取8m，则宽B=F/L=17.5/8=2.1875m,取B=2m集水池平面尺寸:L×B=8×2=16m2。共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书（4）提升泵房螺旋泵泵体室外安装，电机、减速机、电控柜、电磁流量计等室内安装，另外需要考虑一定的检修空间。3.3调节池计算设计流量Q=21000m3/d=875m3/d=0.243m3/s,取调节池停留时间T=8.0h,则调节池有效容积为：V=QT=875×8=7000m3调节池水面面积：调节池有效水深取5.0m，超高取0.5m，则A=V/H=7000/5=1400m2设调节池宽度B=35m,则长L=A/B=40m3.4气浮设计本设计采用高效浅层气浮池，它不仅有停留时间短，表面负荷高，处理效果稳定，运行灵活，可根据废水量变化来调节药剂量的特点，还能对溶解性的COD有一定的处理效果，能够提高废水的可生化性，降低后续处理的负荷。根据废水水量：875m3/h,选用型号为SQF450高效浅层气浮机两台。气浮机性能参数如下表3-2：表3-2高效浅层气浮机性能参数表池径（mm）圆盘总高度（m）处理量（m3/h）主机总功率（kw）分离区面积（m2）工作荷载（t）溶气系统功率（kw）1200012004506.21058145添加絮凝剂或助凝剂对废水的COD、BOD去除率分别为30％和40％，SS的去除率高达80％以上。具体如下表3-3所示：表3-3气浮机进出水水质指标污染因子CODBODSS进水浓度（mg/L）2400700150去除率（%）304080出水浓度（mg/L）1680420303.5UASB反应器计算3.5.1设计说明UASB反应器是由荷兰瓦赫宁根农业大学的G.Lettinga等人在20世纪70年代研制的。80年代以后，我国开始研究UASB在污水中的应用，90年代该工艺在处理过程中被广泛采用。UASB一般包括进水配水区、反应区、三相分离区、气室等部分。UASB，即上流式厌氧污泥床。集生物反应与沉淀于一体，是一种结构紧凑，效率高的厌氧反应器。共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书UASB反应器的工艺基本出发点如下：（1）为污泥絮凝提供有利的物理—化学条件，厌氧污泥即可获得良好的沉淀性能。（2）良好的唔你床可形成一种相当稳定的生物相，能抵抗较强的冲击。较大的絮体具有良好的沉淀性能，从而提高设备内的污泥浓度。（3）通过在反应器内设置一个沉淀区，使污泥细颗粒在沉淀区的污泥层内进一步絮凝和沉淀，然后回流入反应器。UASB处理有机工业污水具有以下特点：（1）污泥床污泥浓度高，平均污泥浓度可达20～40gVSS/L；（2）有机负荷高，中温发酵时容积负荷可达3～5kgCOD/(m3*d)；（3）反应器内无混合搅拌设备，无填料，维护和管理较简单；（4）系统较简单，不需另外设置沉淀池和污泥回流设施。3.5.2设计参数（1）参数选取设计参数选取如下：容积负荷（NR）：5kgCOD/(m3.d)污泥产率：0.1kgMLSS/kgCOD产气率：0.5m3/kgCOD（2）设计水质（表3-4）：表3-4UASB反应器进出水水质指标污染因子CODBODSS进水浓度（mg/L）168042030去除率（%）807540出水浓度（mg/L）33610518（3）设计水量Q=21000m3/d=875m3/h=0.243m3/s3.5.3反应器容积计算（1）UASB有效容积V=210001.68/5=7056m3式中：S0------进水中有机物浓度，kgCOD/m3Q------进水流量，m3/dNV------反应区有机物容积负荷，取NV=5.0kgCOD/(m3.d)将UASB设计成圆形池子，布水均匀，处理效果好。取水力负荷q=0.7[m3/(m3.h)]，一般取0.5≤q≤0.9[m3/(m2.h)]A=Q/q=875/0.7=1250m2h=7056/1250=5.65m，取h=6m，有效水深5.5m采用6座相同的UASB反应器。共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书A1=A/6=1250/6=208.3m3，取D=16.5m（2）横截面积A2=1/4×16.52=213.8m2（3）实际表面水力负荷，符合要求。3.5.4配水系数设计本系数设计为圆形布水器，每个UASB反应器设48个布水点，采用连续均匀进水。（1）参数每个池子流量：Q=145.8m3/h可设3个圆环，最里面的圆环设8个孔口，中间设16个孔口，最外面设24个孔口。（2）孔口服务面积计算：，符合要求（规范为2~5）（3）内圈8个孔口设计服务面积：S1=8×4.45=35.6m2折合为服务区圆点直径：用此直径作一虚圆，在该虚圆内等分面积处设计实圆环，其上布6个孔口。则圆的直径计算如下：,则d1=（4）中圈16个孔口设计服务面积：S2=16×4.45=71.2m2折合服务圆直径为中间圆环的直径如下：,则d2=9.52m（5）外圈24个孔口设计服务面积：共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书折合为服务圆直径为：则外圆环的直径d3计算如下：,则d3=14.3m3.5.5三相分离器设计（1）设计说明三相分离器主要具有气，液，固三相分离的功能。一般设在沉淀区的下部。三相分离器是UASB反应器污水厌氧处理工艺的主要特点之一，它同时具有传统废水生物处理工艺中的二沉池与污泥回流及气体收集的功能，因而三相分离器的合理设计是保证UASB反应器正常有效运行的一个重要内容。三相分离器的设计主要包括沉淀区，回流缝，气液分离器的设计。（2）沉淀区设计三相分离器的沉淀区设计同二次沉淀池的设计相似，主要是考虑沉淀区的面积和水深。面积根据废水水量和表面负荷来决定。由于沉淀区的厌氧污泥及有机物还可以发生一定的生化反应，产生少量气体，这对固液分离器不利，故设计时应满足以下要求：①沉淀区水力表面负荷≤1.0m/h。②沉淀器斜壁角度约为500，使污泥不致积聚，尽快落入反应区内。③进入沉淀区前，沉淀槽底缝隙的流速≤2m/h。④总沉淀水深应≥1.0m。⑤水力停留时间介于1—1.5h。如果以上条件均能满足，则可达到良好的分离效果。沉淀器（集气罩）斜壁倾角，沉淀区面积,表面水力负荷,符合要求。（3）回流缝设计取h1=0.5m，h2=0.5m,h3=2.0m,如图3-2所示：共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书图3-2UASB设计计算图（3.12）式中：b1------下三角集气罩水平宽度，m；------下三角集气罩斜面的水平夹角；H3------下三角集气罩的垂直高度，mb2=D-2b1=16.5-2×1.68=13.16m下三角集气罩之间的污泥回流缝中混合液的上升流速度v1可用下式计算：（3.13）式中：Q1-----反应器中废水流量，m3/hS1------下三角形集气罩回流缝面积，m2,符合要求。上下三角形集气罩之间回流中流速可用下式确定：（3.14）式中：Q1------反应器中废水流量，m3/hS2------上三角形集气罩回流缝面积，取回流缝宽CD=1.0m,上集气罩下底宽CF=13.5m。共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书则，确定上下三角形集气罩相对位置及尺寸：h4=CH+AI=1.29+1.12=2.41m,h5=1.0m。由上述尺寸计算出上集气罩上底直径为：（4）气液分离器的设计为获得有效的气液分离效果，UASB三相分离器回流缝宽度b与气封的宽度b1必须有一定的重叠，其重叠的水平距离越大，则气液分离效果越好，也越利于沉淀区的泥水分离及污泥斗回流。因而，重叠量的大小是决定三相分离器气液分离效果的重要因素。根据运行经验，其每侧的重叠距离即一般控制在10～20cm，即重叠部分距离，符合要求。3.5.6出水渠的设计每个UASB反应器沿周边设一条出水渠，渠内侧设溢流堰，出水深度保持水平，出水由一个出水口排出。（1）出水渠设计计算环形出水渠在运行稳定溢流堰出水均匀时，可假设为两侧支渠计算。每个反应器流量，每支渠流量为0.0205m3/s，根据均匀流计算公式：共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书，，（3.15）式中：q------渠中水流量，m3/si------水力坡度，定为i=0.005k------流量模段，m3/sC------谢才系数W------进水断面面积，m2R------水力半径，mn------粗糙度系数，钢取n=0.012（3.16）假设渠宽b=0.40m，则有：W=0.40h，X=2h+0.40（3.17）式中：h------渠中水深，mX------渠湿周，m代入，即（3.18）则有解方程可得：h=0.196m，取h=0.20m可见渠宽b=0.40m,水深h=0.20m则渠中水流流速约为,符合明渠均匀流要求。（2）溢流堰设计计算每个UASB反应器处理水量145.8m3/h，溢流负荷为2.0L/(m.s),设计溢流负荷为f=2.0L/(m.s)。则堰上水面总长为设计900三角堰，堰高H=50mm,堰口宽100mm，堰上水头h=20mm，则堰口水面宽b=50mm。三角堰水量：，设计取n=405个。共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书出水渠总长为。3.5.7UASB排水管设计计算单个UASB反应器排水量为，选用DN300钢管排水。V约为0.55m/s充满度为0.6，设计坡度为0.01。3.5.8排泥管的设计计算（1）产泥量的计算产泥系数：设计流量：875m3/h进水COD浓度：S0=1680mg/lCOD去除率E=80%则UASB反应器总产泥量为每池产泥：设污泥含水量为97%，因含水率P>95%，取,则污泥产量为：每池排泥量：（2）排泥系统设计因处理站设置调节沉淀池，故进入UASB中砂的量较少，UASB产生的外排泥主要是有机污泥，故UASB只设底部排泥管，排水时污泥泵从排泥管强排。UASB每天排泥一次，各池污泥同时排入集泥井，再由污泥泵抽入集泥井中。各池排泥管选钢管DN200,该管按每天一次排泥时间1.0h计，q为26.14L/s，设计充满度为0.9，v为0.85m/s。3.5.9沼气管路系统设计计算（1）产气量计算设计流量Q=875m3/h进水CODCr=S0=1680mg/LCOD去除率：E=80%产气率e：e=0.4m3气/(kgCOD)则总产气量为：共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书每个UASB反应器产气量（2）沼气集气系统布置由于有机负荷较高，产气量大，每两台反应器设置一个水封罐，水封罐出来的沼气分别进入气水分离器，气水分离器设置一套两级，共三个。从分离器出来去沼气贮柜。集气室沼气管最小直径为DN150，而且尽量设置不短于300mm的立管出气，若采用横管出气，其长短不宜小于150mm，每个集气罩设置独立出气管至水封罐。（3）气管管道计算每池产气量为78.4m3/h，则大集气罩的出气量为：小集气罩的出气量为：沼气收集管道压力一般较低，约为200～300mmH2O,其管道内气体压力损失可按下式计算：（3.19）式中：L------管道长度，mG------气体容重为0.6kg/m3时的流量，m3/hr------气体容重，kg/m3K------摩察系数D------管径，cm式中K2D5查《给水排水设计手册》得K2D5=35000，对大集气罩出气管DN150，G=34.5m3/h,L=15m,则计算局部损失为总压力损失为对小集气罩出气管，DN100，L=10,=0.72m/s则计算出hi=0.342mmH2O,hj=0.075mmH2O,总压力损失为：共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书可见沼气管到压力损失均很小，因此对于沼气贮柜之前的低压沼气管道，可以认为管路压力损失为0，这种水封罐的水封取与集气槽里面的压力减去沼气柜的压力的值即可，这样计算的方法偏于安全。（4）气柜容积确定由上述计算可知该处理站日产沼气470.424=11289.6m3,则沼气柜容积应为平均日产气量的3h体积来确定，即：气柜尺寸：3.5.10UASB的其他设计（1）取样管设计为掌握UASB的运行情况，在每个UASB上设置取样管。在距反应器底1.1～1.2m位置，污泥床内分别设置取样管4根，各管相距1.0m左右，取样管选用DN50钢管，取样口设于距地平1.0m处，配球阀取样。（2）UASB的排空由UASB反应池底排泥临时接上排泥泵强制排空。（3）检修：①入孔为便于检修，各UASB反应器在距地平1.0m处设Ф800mm入孔一个。②通风为防止部分容重过大的沼气在UASB反应器内聚集，影响检修和发生危险，检修时可向UASB反应器中通入压缩空气，因此在UASB反应器一侧预埋压缩空气管（由鼓风机房引来）。③采光为保证检修的采光，除采用临时灯光处，还可以移走UASB反应器的活动顶盖，或不设UASB顶盖。④给排水在UASB反应器布置区设置一根DN32供水管供补水、冲洗及排空中使用。（4）通行道在距UASB反应器顶面之下1.1m处设置钢架、钢板行走台，并连接上台钢梯。（5）安全要求①.UASB反应器的所有电器设施，包括泵、阀、灯等一律采用防爆设备；②禁止明火火种进入该布置区域，动火操作应远离该区及沼气柜；③保持该区域良好通风。3.6SBR反应器设计计算3.6.1设计计算说明根据工艺流程论证，SBR法具有比其他好氧处理效果好，占地面积小，投资省的特点，故而选用SBR法。SBR法处理效果如下页表3-5。SBR运行周期设为6.0h，其中进水1.5h,反应3.0h,沉淀1.0h，排水0.5h。其中SBR工艺运行周期一般T=5～16m，充水时间一般为1～4h，反应时间一般为2～8h，沉淀时间一般为1～4h，闲置时间一般为1～2h。SBR处理污泥负荷设计为Ns=0.15kgBOD5/(kgMLSS.d)，共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书池数N=2；周期n=1；反应池水深5m，排出比，安全高度；MLSS浓度X=4000(mg/L)；（1）曝气时间（TA）（2）沉淀时间（TS），则（3）排水时间（TD）排出时间为0.5h，与沉淀时间合计为3h。一个周期的时间所需要的时间为：，取6h（4）进水时间（TF）表3-5SBR反应池进出水水质指标污染因子CODCrBOD5SS进水/mg/L33610518去除率/%808580出水/mg/L67.215.753.63.6.2SBR反应池容积计算根据运行周期安排和自动控制特点，SBR反应器设置6个。（1）污泥量计算SBR反应池所需污泥量为：设计沉淀后污泥的SVI=150mL/g，则污泥体积为：（2）SBR反应池容积SBR反应池容积V=Vsi+VF+Vb（3.17）式中：Vsi------代谢反应所需污泥容积，m3；VF------反应池换水容积，m3；Vb------保护容积，m3共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书VF为SBR反应池的进水容积，即，单池污泥容积为，则（3）SBR反应池构造尺寸SBR反应池为满足运行灵活及设备安装需要，设计为长方形，一端为进水区，另一端为出水区。SBR反应池单池平面尺寸（净）为（）m2，水深为5.0m。池深5.5m。单池容积为V=40×10×5=2000m3则保护容积为Vb=V-1812.5=187.5m3六池总容积SBR反应池尺寸：（62.5×40×5.5）m33.6.3SBR反应池运行时间与水位控制SBR反应池总水深5.0m，按平均流量考虑，则进水前水深为3.6m，进水结束后5.0m，排水时水深5.0m，排水结束后3.6m。5.0m水深中，损失水深为1.4m，存泥水深2.0m，保护水深1.6m，保护水深的设置是为避免排水时对沉淀及排泥的影响。进水开始与结束由水位控制，曝气开始由水位和时间控制，曝气结束由时间控制，沉淀开始与结束由时间控制，排水开始由时间控制，排水结束由水位控制。3.6.4排水系统设计SBR反应池的排水系统主要靠滗水器排水，滗水器是SBR工艺中的关键设备，本设计采用国内最新研制的旋转滗水器，克服了过去此设备依靠进口的困难，降低了成本。每次滗水阶段开始时，滗水器以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，直至达到设计最低水位，上清液经过滗水器排出。滗水器排水均匀，不会扰动已沉淀的污泥层。滗水器在运行过程中设有线位开关，保证滗水器在安全行程内工作。(1)参数选择本设计中排水时间为每池滗水器排水能力（3.20）式中：------通过堰口的水流流量，；共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书------SBR池子个数；------一天内SBR池子循环周期数；------SBR池设计排水时间每池选用一台滗水器，单台滗水器的排水能力为：437.5m3/h每池选用一台压筒旋转滗水器，滗水量，滗水深度：(2)滗水器的选型本设计选用XBS-D-500型滗水器，SHB型旋转式滗水器是一种适用于各种间歇式循环活性污泥法污水处理系统（如SBR、CASS等）的上清液排出设备。本设备设计加工中考虑了水表面浮渣和底部污泥层对排水质量的影响，设备滗水漕前设置了一浮桶，既保证将上清液收集，又保证不携带浮渣及底部污泥。（3）排水口高度为保证每次换水V=2000m3的水量及时快速排出以及排水装置运行的需要，排水口应在反应池最低水位之下约0.5～0.7m，设计排水口在高水位之下2.3m，（4）排水管管径每池设浮动排水装置一套，出水口两个，排水管一根，固定设于SBR墙上。浮动排水装置规格为DN300mm，排水管管径为DN300mm。3.6.5排泥量及排泥系统（1）SBR产泥量SBR的剩余污泥主要来自微生物代谢的增值污泥，还有很少部分由进水悬浮物沉淀形成。SBR生物代谢产泥量为：（3.21）式中：a------微生物代谢增长系数，kgBSS/kgBOD;b------微生物自身氧化率，1/d根据造纸废水性质，一般取a=0.3～1.0kgBSS/kgBOD,b=0.01～0.08（1/d）,参考类似经验数据，本设计中取a=0.65,b=0.05,则有：假定排泥含水率为98%，则排泥量为：或考虑一定安全系数，则每天排泥量为60m3/d。共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书（2）排泥系统每池池底坡向排泥坑坡度i=0.01,池出水端池底设排泥坑一个，每池排泥坑中接出排泥管DN200一根，排泥管安装高程相对于地面-2.5m，剩余污泥在重力作用下排入集泥井。3.6.6需氧量及曝气系统设计计算（1）需氧量计算SBR反应池需要量Q2计算公式为：（3.22）式中：a’------微生物代谢有机物需氧率，kg/kgb’------微生物自养需氧率，1/d根据类似工程经验数据，a’=0.45，b’=0.15。（2）供气量计算设计采用塑料SX-1型空气扩散器,敷设SBR反应器池底，淹没深度为4.88m，SX-1型空气扩散器的氧转移效率为。查表知20℃，30℃时溶解饱和度分别为CS(20)=9.17mg/l，CS(30)=7.63mg/l。空气扩散器出口处的绝对压力为：空气离开曝气池时氧的百分比为：曝气池由溶解氧平均饱和度为（按最不利温度条件计算）：水温20℃时曝气池中溶解氧平均饱和度为：20℃时脱氧清水充氧量为：共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书计算时取值a=0.82,=0.96，Cj=2.0，P=1.0，则计算得：SBR反应池供气量Gs为：去除每千克BOD5的供气量为：去除每千克BOD5的供氧量为：（3）空气管计算鼓风机房出来的空气供气干管，在相邻两个SBR池底隔墙上设两根供气管，为两个SBR池供气。在每根供气支管上设20条配气竖管，为SBR池配气。六池共12根供气支管，120条配气竖管，每根配气管安装SX-18扩散器5个，每池共100个扩散器，全池共600个扩散器。每个扩散器的服务面积为。空气支管供气量为：（3.23）由于SBR反应池交替运行，六根空气支管不同时供气，故空气干管供气量亦为41.16m3/min。扩散器布置如图3-3、图3-4：共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书图3-3SBR池空气管平面布置图图3-4SBR池底部扩散器布置图设空气干管流速v1=15m/s,支管流速v2=10m/s,配气管为v3=5m/s，空气干管直径：，选用DN400的钢管；空气支管数量n=6，则空气支管直径：，取DN200钢管；配气管数量n=120，则配气管直径：，取DN70钢管。共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书3.7鼓风机房设计计算3.7.1鼓风机房的规定（1）污水处理厂采用空气扩散器曝气时，宜设置单独的鼓风机房。鼓风机房内应设有操作人员的值班室、配电室和工具室，必要时尚应设水冷却系统和隔声的维修场所。机房应设双电源、供电设备、工具室和必要的公共设施和指示报警装置。（2）鼓风机的选型应根据使风压、单机容量、运行管理和维修等条件确定。在同一供气系统中，应选用同一类型的鼓风机。在前层曝气或风压大于等于5mH2O，单机容量大于等于80m3/min时，设计宜选用离心鼓风机，但应详细核算各种工作条件时鼓风机的工作点，不得接近鼓风机的振区，并宜设有风量调节装置。鼓风机进风处应有净化装置，进风口应高出地面2m左右，可以四面为百叶窗的进风箱，进风管的内壁应有防腐层，进风道内壁应光洁。（3）鼓风机的设置台数，应根据气温、污水量和负荷的变化等，对供气量的不同需要确定。鼓风机房应设置备用鼓风机，工作鼓风机台数在4台或者4台以上时，应设2台备用鼓风机，备用鼓风机应按设计配置的最大机组考虑。（4）鼓风机根据产品本身和空气扩散器的要求，设置空气除尘设施。鼓风机进风管口的位置宜高于地面。大型鼓风机房宜采用风道进风。风管系统包括有风机出口至充氧装置（曝气头）的管道，一般用焊接钢管。曝气池的风管一联成环网，以增加灵活性，风管接入曝气池（或沉砂池）时，管顶应高出水面至少0.5m，以免回水。风管中空气流速一般采用：干、支管10～15m/s，流速不宜过高，以免发出噪音。计算温度采用鼓风机的排风温度（参照风机资料），在寒冷的地区空气如需加温时，采用加温后的空气温度计算，一般用蒸汽在曝气池前的管段加热。（5）鼓风机应按产品要求设置供机组启闭、使用的回风管道和阀门，每台鼓风机出口管路宜有防止气水回流的安全保护措施。（6）计算鼓风机的工作压力时，应考虑曝气器局部堵塞、进出风管路系统压力损失和实际使用时阻力增加等因素。（7）鼓风机与输气管道连接处宜设置柔性连接管。空气管道应在最低点设置排除水分（或油分）的放泄口。鼓风机出口气温大于60℃时，输气管道宜采用焊接钢管，并应设温度补偿措施。（8）大中型曝气池输气总管宜采用环状布置。（9）大中型鼓风机应设置单独的基座，并不应与机房基础相连接。鼓风机房内的起重设备和机组布置，可按本规范第4.3.3条和4.3.4条的有关规定执行；机组基础间通道宽度不应小于1.5m。（10）鼓风机房内外的噪声应分别符合现行的《工业企业噪声卫生标准》和《城市区域环境噪声标准》的有关规定。应有必要的防噪措施，安装在吸风和出风管道的消声器。共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书3.7.2鼓风机设计计算（1）供风量本处理站需提供压缩空气的处理构筑物为SBR，其需气量123.5m3/min。（2）供风风压SBR所需风压5.0KPa。鼓风机所需出风压力为：（3.24）式中：------SBR反应池所需风压；------空气管路系统风压损失，可忽略不计；------曝气系统富余风压3.7.3鼓风机的选择综合以上计算，鼓风机总供风量及风压为：，（mH2O）拟选用EV-300型罗茨鼓风机两台，一用一备，为曝气系统供气，其技术参数为：转速n=1050～1850rpm，口径300mm，风量82.81～163.61m3/min，出风升压1000～10000mmAq，功率为50kw。机组安装占地（安装尺寸）面积L1950mm×B925mm，机组高2280mm。3.7.4鼓风机房布置鼓风机房平面尺寸（8m×3m），鼓风机房净高3.8m。鼓风机房含机房两间，值班（控制）室一间（3m×1.5m）。鼓风机机组间距不小于1.5m。鼓风机不专设风道，新鲜空气直接从建筑窗上部的进风百叶窗进入，由鼓风机进风过滤器除尘。鼓风机在出风支管上装设压力表及安全阀，鼓风机由值班室和中控室均可控制。3.8污泥处理系统3.8.1产泥量根据前面计算知，有以下构筑物排泥：UASB反应池：94.1m3/d，含水率P=97.0%SBR反应池：60m3/d，含水率P=99.0%则污水处理系统每日总排泥量为V=94.1+60=154.1m3/d。3.8.2污泥处理方式污水处理系统各构筑物所产生污泥每日排泥一次（除SBR池外），集中到污泥井，完后再由污泥打到污泥浓缩池，经浓缩后送至贮泥柜暂放，再由污泥泵送至脱水机房脱水，形成的泥饼外运作农肥。污泥浓缩池为间歇运行，运行周期为24.0h。其中各构筑物排泥，污泥泵抽送污泥时间1.0—共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书1.5h（除SBR外），污泥浓缩时间20.0h，浓缩池排水与排泥时间2.0h，闲置时间0.5—1.0h。3.8.3集泥井容积计算考虑各构筑物为间歇排泥，每日总排泥量为154.1m3，需在1.5h内抽送完毕，集泥井容积确定为污泥泵提高流量154.1m3的10min的体积，即17.12m3。此外，为保证SBR排泥能按其运行方式进行，集泥井容积应外加20m3，则集泥井总容积为17.12+20=37.12m3。集泥井有效泥深为3.0m，则平面面积为：（3.25）设计集泥井采用圆形池子，则集泥井的直径为：，取D=4m（3.26）则实际面积水面超高为0.5m，则实际高度为3.5m。其中池底标高为-3.0m，池顶标高为+0.5m，水面标高为0.0m。3.9污泥重力浓缩池3.9.1设计说明污泥浓缩池最常用的有两种，即重力浓缩池和浮选浓缩池，浮选浓缩池具有较好的浓缩效果，能把含水率99.5%的活性污泥浓缩到94%～96%，其含水率低于采用重力浓缩达到的含水率，但所需机械设备多、投资大，运行管理操作等较麻烦，且运行费用高。而重力浓缩池可浓缩二沉池的剩余活性污泥，当活性污泥含水率在99.2%～99.6%时，经浓缩后可以达到96%～97%之间，已经能够满足脱水机的脱水要求。重力浓缩池具有构造简单，机械设备少，运行费用低等特点，故本设计选用重力浓缩池。一般大型污水厂采用辐流式浓缩池，带搅拌栅的刮泥机刮泥，浮渣刮排装置，线速度不大于2m/min，出水应为周边式。设计固体负荷不宜超过50kg/(m2•d)（以好氧活性污泥为主），或100kg/(m2•d)（初沉池），浓缩时间分别不少于24h和12h。由于本设计选用的是间歇式污泥浓缩池，而且坡度较大，所以无需设置刮泥机刮。进水管应伸入到池下3.5m处。重力式污泥浓缩池的设计要求：（1）污泥固体负荷宜采用30～60kg/(m2•d)。（2）污泥浓缩时间采用不宜小于10h。（3）由曝气池后二次沉淀池进入污泥浓缩池的污泥含水率，当采用99.2%～99.6%时浓缩后污泥含水率宜为97%～98%。（4）有效水深一般宜为4m。共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书（5）采用刮泥机排泥时，其外缘线速度一般宜为1～2m/min，池底坡向泥斗的坡度不宜小于0.05。（6）采用刮泥机时刮泥机上应设置浓集栅条。注:浓缩生产污水时，可由试验或者参照相似活性污泥的实际运行数据确定。（7）污泥浓缩池一般宜有去除浮渣的装置。（8）当湿污泥作肥料时，污泥浓缩与贮存可采用湿污泥地。湿污泥地有效深度一般宜为1.5m，池底坡向排出口坡度采用不宜小于0.01。湿污泥池容积应根据污泥量和运输条件等确定。（9）间歇式污泥浓缩池和湿污泥地，应设置可排出深度不同的污泥水的设施。污泥浓缩池采用间歇式重力浓缩池，运行周期为24.0h，其中进泥1.0—1.5h，浓缩20.0h，排水和排泥2.0h，闲置0.5—1.0h。浓缩前污泥量为154.1m3，含水率为。浓缩池顶端设置横梁，穿通两池，在池中心横梁上安置排泥系统闸门，以便控制排泥。3.9.2设计计算（1）污泥体积浓缩20.0h后，污泥含水率为95.5%，则浓缩后污泥体积为：则污泥浓缩池所需容积应不小于154.1+68.5=222.6（m3）（2）工艺构造尺寸设计污泥浓缩池两个，单池污泥容积不应小于166.5m3，设计平面尺寸为2×（5×5）m2，则净面积为50m2。设计浓缩池上部柱体高度4.5m，其中泥深4m。柱体部分污泥容积50×4=200m3。浓缩池下部为锥斗，上口尺寸(5×5)m2，下口为直径0.5m的圆，锥斗高2.25m，则污泥斗容积为：污泥浓缩池总容积为：200+41.625=241.625m3>222.6m3,满足要求。浓缩池保护容积为20.45m3，锥件斜面倾角为450，浓缩池池顶标高+0.0m，池内底标高为-6.75m，水面标高为-0.5m。3.9.3排水和排泥（1）排水浓缩后池内上清液利用重力排放，由溢流管道排入积水池。浓缩池设1根排水管于溢流堰，管径DN200mm。（2）排泥共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书浓缩后污泥泵抽送入污泥脱水间，污泥泵所顶静扬程为9.5m。选用2PN污泥泵两台（一备一用），该泵Qb=60m3/h，Hb=17.5mH2O，转速n=1450r/min，电动机功率N=10kw，质量W=150kg，污泥泵房占地尺寸。3.10污泥脱水系统设计3.10.1设计说明（1）设计污泥机械脱水时，应遵守以下规定：①污泥脱水机械的类型，应按污泥的脱水性质和脱水要求，经技术经济比较后选用。②污泥进入脱水机前的含水率一般不大于98%。③经消化后的污泥，可根据污水性质和经济效益，考虑脱水前淘洗。④机械脱水间的布置，应按本规范第四章的有关规定执行，并应考虑泥饼运输设施和通道。⑤脱水后的污泥应设置泥饼外运堆场贮存，堆场的容量应根据污泥出路和运输条件等确定。⑥机械脱水应考虑通风设施。（2）污泥在脱水前，应加药处理。污泥加药应符合以下要求：①药剂的种类应根据污泥的性质和出路等选用，投加量由试验或者参照相似污泥的数据确定。②污泥加药后，应立即混合反应，并进入脱水机。注：生产污水是否加药处理，由试验或参照类似污泥的数据确定。③压滤机宜采用箱式压滤机、板框压滤机、带式压滤机或微孔挤压脱水机，其泥饼产率和泥饼含水率，应由试验或参照相似污泥的数据确定。泥饼含水率一般可为75%～80%。3.10.2设计计算进泥量V=68.5m3/d，含水率P=95.5%。选用DY—3000带式脱水机，带宽3m，投加聚丙烯酰胺2.0‰时，处理能力为600kg(干泥)/h，选用三台，每日工作时间约为一半。每台脱水机冲洗用水量35m3/h；单台系统总功率N=36.90kW；脱水机房尺寸为L×B×h=（20.0×18.0×5）m3。3.11活性炭吸附设计计算废水流量Q=21000m3/d,挥发酚含量c0=9.9mg/L,要求出水酚含量ce<0.5mg/L。博哈特-亚当斯方程式：，上式等号右边内的1可忽略，则工作时间t由上式得：共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书t=0时,保证出水吸附质浓度不超过允许浓度ce的炭层理论高度成为临界高度h0可由下式求得：采用10个炭罐并联，选择炭罐层高1.8m，直径4.5m，有效水深1.5m。空床线速度：查实验参数图，当v=11.00m/h时，N0=127.4kg/m3,K=0.534m3/(),则临界高度：炭罐工作时间T：每年更换次数：炭的年消耗容积为：活性碳床利用率：3.12接触消毒池设计计算设计采用平流式接触消毒池，接触消毒池设两组，每组一廊道。（1）消毒池容积：（3.27）式中：Q----单池污水设计流量（m3/s）t----消毒池接触时间（min）,一般采用30min（2）消毒池表面积：共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书（3.28）式中：h2------消毒池有效水深，设计中取为2.5m;（3）消毒池池长：（2.29）式中：B----消毒池宽度（m）,设计为2.5m则L’=35m校核L"/B=14>10，符合要求。（4）消毒池池高（2.30）式中：h1------消毒池超高（m），一般采用0.3m则H=2.8m（5）混合采用管道混合的方式，加氯管线直接接入消毒池进水管，为增加混合效果，加氯点后接静态混合器。共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书第四章污水处理厂总厂布置4.1平面布置污水厂的总体布置应根据厂内各建筑物和构筑物的功能和流程要求，结合厂址地形、气象和地址条件等因素，经过技术经济比较确定，并应用于施工、维护和管理，应符合以下规定：（1）污水厂厂区内各建筑物造型应简洁美观，选材恰当，并应使建筑物和构筑物群体的效果与周围环境协调。（2）生产管理建筑物和生活设施宜集中布置，其位置和朝向应力求合理，并应与处理构筑物保持一定的距离。（3）污水和污泥的处理构筑物宜根据情况尽可能分别集中布置。处理构筑物的间距应紧凑、合理，应满足各构筑物的施工、设备安装和埋没各种管道以及养护维修管理的要求。（4）污水厂的工艺流程、竖向设计宜充分利用原有地形，符合排水畅通、降低能耗、平衡土方的要求。（5）厂区消防及消化池、贮气罐、余气燃烧装置、污泥气管道及其它危险品仓库的位置和设计，应符合现行的《建筑设计防火规范》的要求。（6）污水厂的绿化面积不宜小于全厂总面积的30%。（7）污水厂应设置通向各构筑物和附属构筑物的必要通道。通道的设计应符合下列要求：①主要车行道的宽度：单车道为3.5m，双车道为6～7m，应有会车道；②车行道的转弯半径不宜小于6m；③人行道的宽度为1.5～2m；④通向高架构筑物的扶梯倾角不宜大于450。⑤天桥宽度不宜小于1m。（8）污水厂周围应设围墙，其高度不宜小于2.0m。工业企业污水站的围墙按具体需要确定。（9）污水厂的大门尺寸应能容最大设备或部件出入，并应另设运除废渣的侧门。（10）污水厂并联运行的处理构筑物间应设均匀配水装置，各处理构筑物系统间宜设可切换的连通渠道。（11）污水厂内各种渠道应全面安排，避免相互干扰。管道复杂时宜设置管廊。处理构筑物间的输水、输泥和输气管线的布置应使管渠长度短、水头损失小、流行通畅、不宜堵塞和便于清通。各污水处理构筑物间的通连，在条件适宜时，应采用明渠。（12）污水厂应合理地布置处理构筑物的超越渠道。（13）处理构筑物宜设排水设施，排出的水应回流处理。共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书（14）污水厂的给水系统与处理装置衔接时，必须采取防止污染给水系统的措施。（15）污水厂供电宜按二级负荷设计。为维持污水厂最低运行水平的主要设备的供电，必须为二级负荷，当不能满足要求时，应设置备用动力设备。注：工业企业污水站的供电等级，应与主要污水污染源车间相同。（16）污水厂应根据处理工艺的要求，设污水、污泥和气体的计量装置，并可设置必要的仪表和控制装置。（17）污水厂附属设备建筑物的组成及其面积，应根据污水厂的规模、工艺流程和管理体制等结合当地实际情况确定，并应符合现行的有关规定。（18）工业企业污水处理站的附属建筑物宜与该工业企业的有关建筑物统一考虑。（19）位于寒冷地区的污水处理厂，应有保温防冻设施。具体布局详见污水厂平面布置图。4.2污水厂的高程布置高程布置的内容主要包括各处理构（建）筑物的标高（如池顶、池底、水面等）、处理构筑物之间连接管道的尺寸及其标高，从而使污水能够沿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。高程图上的垂直和水平方向的比例尺一般不相同，一般垂直的比例大（取1∶10），而水平的比例小些(1∶400)。4.2.1污水厂高程布置原则（1）污水厂高程布置时，所依据的主要技术参数是构筑物高度和水头损失。在处理流程中，相邻构筑物的相对高差取决于两个构筑物之间的水面高差，这个水面高差的数值就是流程中的水头损失；它由三个部分组成，即构筑物本身的、连接管（渠）的及计量的水头损失等。因此进行高程布置时，应首先计算这些水头损失，而且计算所得的数值应考虑一些安全因素，以便留有余地。初步设计时，可按表4.1所列数据估算。污水流经处理构筑物的水头损失，主要产生在进口、出口和需要的跌水处，而流经处理构筑物本身的水头损失较小。（2）考虑远期发展，水量增加预留水头。（3）避免处理构筑物之间跌水等浪费水头的现象，充分利用地形高差，实现自流。（4）在计算并留有余量的前提下，力求缩小全程水头损失及提升泵站的流程，以降低运行费用。表4.1污水流经各处理构筑物的水头损失构筑物名称水头损失/m构筑物名称水头损失/m共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书格栅0.1～0.3调节池0.25～0.6气浮机0.2～0.4UASB0.5～1.8SBR0.1～0.4活性炭0.1～0.5（5）需要排放的处理水，常年大多数时间里能够自流排放水体。注意排放水位一定不选取每年最高水位，因为其出现时间短，易造成常年水头浪费，而应选取经常出现的高水位作为排放水位。（6）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。（7）构筑物连接管（渠）的水头损失，包括沿程损失与局部损失，可按下列公式计算确定：（4.1）式中：------沿程水头损失，m；------局部水头损失，m；------单位管长的水头损失（水力坡度），根据流量、管径和流速等查阅《给水排水设计手册》获得；L------连接管段长度，m；------局部阻力系数，查阅《给排水设计手册》获得；------重力加速度，m/s2；------连接管中流速，m/s。连接管中流速一般取0.6～1.5m/s；进入沉淀池时流速可以低些，进入曝气池或反应池时，流速可以高些。流速太低时，会使管径过大，相应的管件及附属构筑物规格亦增大；流速太高时，则要求管坡度较大，水头损失增大，会增加填、挖土方量等。在确定连接管时，可考虑留有水量发展的余地。（8）计量设施的水头损失。污水处理厂中计量槽、薄壁计量堰、流量计量的水头损失应通过计量设施有关计算公式、图表或者设备说明书来确定。一般污水厂进、出水管上计量仪表中水头损失可按0.2m计算。4.2.2高程布置时的注意事项在对污水处理厂污水处理流程的高程布置时，应考虑下列事项：（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，以保证在任何处理情况下处理系统能够正常运行。（2）污水尽量经一次提升就应能靠重力通过构筑物。（3）计算水头损失时，以近期最大流量作为处理构筑物和管的设计流量。（4）污水处理后应能自流排入下水道或者水体，包括洪水季节。（5）高程的布置既要考虑某些处理构筑物的排空，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难度。共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书（6）高程布置时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，应注意它们的污泥排入污水井或者其他构筑物的可能性。（7）进行构筑物高程布置时，应与厂区的地形、地质条件相联系。当地形有自然坡度时，有利于高程布置；当地形平坦时，既要避免沉砂池在地面上架的很高，这样会导致构筑物造价的增加，尤其是地质条件较差、地下水位较高时。4.2.3污水处理站高程水力计算（1）污水高程水力计算污水厂污水的水头损失主要包括：水流经各处理构筑物的水头损失；水流经过连接前后两构筑物的管渠的水头损失，包括沿程损失与局部损失；水流经过量水设备的损失。初步设计依据规定的水头损失范围估算，如下页表4.2。表4.2构筑物自身水头损失构筑物名称水头损失/m构筑物名称水头损失/m格栅0.3调节池0.6气浮机0.4UASB1.0SBR0.5活性炭0.4消毒池0.1配水井0.2选择一条最不利的管线作为水头损失的计算管段，并适当的留有余地，以保证在任何情况下，处理系统均能够正常运行；污水尽量经一次提升就应能重力自流通过构筑物，而中间不应再经加压提升；计算水头损失，一般应以近期最大流量作为构筑物和管渠的设计计算流量；处理污水应能自流排入水体；高程布置既要考虑某些构筑的排空，但构筑物的挖土深度又不宜过大，以免增加土建费用和施工难度；高程布置要注意污水流程和污泥流程的配合，尽量减少提升的污泥量。污泥浓缩池、消化池等构筑物的决定，应注意他们的污泥自动排入污水井中或其他构筑物的可能性；进行构筑物高程布置时，当地形有自然坡降时，有利于高程布置；当地形平坦时，避免二沉池埋入地下太深，又避免沉砂池在地面上架的太高，这样会导致构筑物造价的增加，尤其是地质条件差、地下水位较高时。查《排水工程》下册里面的附录管道水力损失可得管径、坡度、流速以及充满度。具体管道水力损失见下页表4.3。表4.3管道水力损失计算表管道名称设计流量（L/s）长度l(m)流速v（m/s）1000i水头损失共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书管径D（mm）出水-消毒池243DN500351.193.660.3m消毒池-活性炭243DN5006.21.193.660.2m活性炭-SBR243DN500151.193.660.7m202.5DN500101.02.64162DN500100.81.73121.5DN400100.943.1881DN400100.631.5340.5DN300100.550.17SBR-UASB40.5DN300500.550.170.12mUASB-气浮机243DN50034.51.193.660.65m121.5DN500100.61.03气浮机-调节池121.5DN50020.61.030.08m243DN500101.193.66共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书第五章工程概预算污水厂概预算包括：编造说明、总概预算书、单位工程概预算表以及主要设备和材料清单几部分组成。单位工程概预算是具体确定单项工程内各个专业设计建设费用的文件，它是综合概预算的组成部分，是指由独立的施工条件，可以单独作为成本计算对象的专业性工程。给水排水工程根据项目的性质、作用，可分为土建工程、设备安装工程、管道工程三种类型。每项单位工程概预算，系由直接费、间接费、计划利润和税金等部分组成。下面具体介绍一下各个费用包括的费用：（1）直接费是指直接用于建筑安装工程上的有关费用。直接费由人工费、材料费、设备费、施工机械费用和其他直接费用等项目组成。（2）间接费由施工管理费和其他间接费组成。5.1编制概预算依据的基础资料（1）编制依据（2）全国统一安装工程概预算定额1997版及设计任务书。（3）内蒙古地区建筑安装工程费用。（4）本地区市政工程相关文件及水文、地质、气象等条件。（5）人工费均执行内蒙古自治区建设厅“建制”1997关于建设工程概预算定额人工费通知“19.69元/工日”年的报价，所以在合计的总价上浮1.2倍。（6）设备价格费，按生产厂报价及工程建设全国机电设备1998年价格汇编计费；杂费按设备原价的7%计。5.2估算范围污水处理厂污水处理工程，污泥处理工程，其他附属建筑工程，及其他公用工等。另外包括部分厂外工程（供电线路，通讯线路，临时道路等）。本工程的投资估算见表5.1。下面是本设计的概预算表：估算设计材料费300万元。总计直接费用为2192万元。间接费用：取直接费用的，则间接费用为548万元。管理费用：取直接费用的2.0%，则管理费用为43.8万元。设计费用：取直接费用的4.0%，则设计费用为87.6万元。预备费用：取直接费用的10%，则预备费用为219.2万元。其它费用：取直接费用的1.5%。则其他费用为32.8万元。总造价：3123.4万元。处理水成本计算：（1）动力费（通常即为电费）：（5.1）共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书式中：N------水泵、气浮机、鼓风机等设备的电功率之和，kw;D------电费单价，元/度;K------日变化系数，取1;表5.1设计的概预算序号工程费用名称概算价值/万元建筑工程设备安装工程个数合计1格栅16.0—4.0120.02提升泵房2926.03.0158.03调节池50.07.05.0131.04气浮机10.06010.01805配水井5.0—1.016.06UASB50.020.06.06456.07SBR60.030.06.06576.08办公楼91.017.08.01116.09仓库36.0—4.0140.010车位10.0——110.011活性炭罐10.010.02.010220.012浓缩池41.020.03.02128.013集泥井4.0——14.014污泥泵房10.02.04.0116.015脱水车间30.028.010.0168.016消毒池9.0—2.0222.017门卫室2.02.01.0210.018合计1892（2）药剂费：药剂费按直接费用的0.1%计算，则。（3）工资福利费：（5.2）式中：------职工每人每年的平均工资福利费，取50000元------劳动定员，取20人（4）折旧提成费E4：共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书（5.3）式中：S——工程总费用，万元；P——综合折旧提成率，一般取6.2%（5）检修维护费E5：维护费按直接费用的1%计算，则。（6）其它费用E6：因此，年经营费用为：（7）年处理水量为：（8）单位处理成本T：共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书结论本设计对宁夏紫金花造纸厂废水处理的工艺设计，对比了各种不同的工艺，最终选定了气浮+UASB+SBR的综合工艺对该造纸厂的废水进行处理。气浮的预处理能够提高废水的可生化性，有效的降低后续处理的负荷；UASB(升流式厌氧污泥床反应器)工艺，采用了滞留型厌氧生物技术，在底部有污泥床，依据进水与污泥的高效接触提供高的去除率，依靠顶部的三相分离器，进行气、液、固分离，能使污泥维持在污泥床内而很少流失。因而生物停留时间长，处理效率高，适合于处理较易生化降解，COD和SS浓度均较高的废水。SBR工艺将传统的曝气池、沉淀池由传统的空间上的分布改为时间上的分布，形成一体化的集约构筑物，并利于实现紧凑的模块布置，最大的优点是节省占地。另外能减少污泥回流量，有节能效果，投资相对其他好氧工艺较少。通过该处理工艺，出水可达到《纸浆造纸工业水污染物排放标准》（GB3544-2008）中一级A的排放标准。该设计总体项目投资省，污水处理成本较低，具有较高的经济可行性。共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书参考文献[1]樊庆文，马咏梅.《现代工业系统基础》，成都，西南交通大学出版社，2004年版[2]蒋其昌.造纸工业环境保护概论.北京，中国轻工业出版社,1992年版[3]王楚男.过滤-气浮-生化处理造纸废水.广东造纸,1997,（4）:26.[4]刘全校.臭氧用于治理制浆造纸废水.纸和造纸,2000,(4):44.[5]李继伟.光催化降解有机污染物的研究进展.纸和造纸,2000,(5):40.[6]谭万春,李芬,王云波.超临界水氧化法处理造纸黑液[J].化工环保,2010,30(5):380.[7]李瑞虎,史诺,乔丽洁.超临界水氧化法处理制浆黑液[J].环境工程,2009,27(5):41.[8]顾学芳，张跃军，陈伟忠等.阳离子絮凝剂PDA的合成与应用研究，《工业水处理》，2001，1（1）[9]翟阳.我国造纸工业废水深度处理的技术现状及其发展趋势[J].中华造纸,2011,30(10):56.[10]徐孝丰,凤凰纸业混凝法深度处理制浆造纸废水投资少、运行成本低、脱色效果好[J].中华纸业,2011,32(3):53.[11]张旋,姜洪雷.造纸废水治理技术的研究进展[J].工业水处理,2007,27(1):8.[12]张小洪,邓仕槐,漆辉.SBR和PACT法处理造纸废水的对比研究[J].四川农业大学学报,2005,23(1):58.[13]TapasNandy,KaulSN,SunitaShatry.Upgradingapaperindustryeffluenttreatmentplantforcapacityexpansionwithreooursetorecyclingeffluent[J].Resources,ConservationandRecycling,2002,34(3):209[14]刘全校.化学混凝：超滤技术治理草浆黑液.纸和造纸，1999,（3）:40[15]JunLi,Li-PingZhu,You-YiXu,etc.Oxygentransfercharacteristicsofhydrophilictreatedpolypropylenehollowfibermembranesforbubblelessaeration,JournalofMembraneScience362(2010)47–57.[16]施英乔，丁来保.高得率浆废水的高效生化处理，中国造纸,2005,（5）:13.[17]曾绍琼,谢益民.无剩余污泥的活性污泥法[J].造纸科学与技术,2002,21(3):53.[18]秦文娟.白腐细菌处理废水的脱色机理研究.中国造纸,2000,(1):20.[19]张自杰，林荣忱，金儒霖.《排水工程下册》(第四版)，北京，中国建筑工业出版社，2000年版.[20]SBR法处理碱法麦草浆废水的研究.纸和造纸,1998,(2):45.[21]GB3544-2008纸浆造纸工业水污染物排放标准[S].[22]《给水排水设计手册(01、04、06、11、12)》，北京，共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书中国建筑工业出版社,2004年版.[23]阮文权.《废水生物处理工程设计实例详解》，北京，化学工业出版社,2006年版.共52页第51页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书致谢经过为期三个多月的努力，本人在指导老师的悉心指导以及各位同学的帮助下完成了此毕业设计。在此，本人表示衷心感谢。共52页第51页'