【正文】 膜相接觸，在生物膜的作用下，有機(jī)物被生物膜所吸附，污水得到凈化 [9]。在墨西哥，采用生物轉(zhuǎn)盤反應(yīng)器 RBC來處 理玉米加工廢水 [4]； 在捷克，開發(fā)了由 預(yù)處理、厭氧消化及好氧降解三部分組成的廢水處理系統(tǒng)來處理土豆片加工廠所排放的廢水 [5]，等 。廢水中的懸浮物沉入河底，在厭氧條件下分解，產(chǎn)生臭氣惡化水質(zhì)，污染環(huán)境。 第一 章 前言 食品工業(yè)廢水的來源 食品工業(yè)原料廣泛，制品種類繁多，排出廢水的水量、水質(zhì)差異很大。若將廢水引入農(nóng)田進(jìn)行灌溉，會(huì)影響農(nóng)業(yè)果實(shí)的食用，并污染地下水源。 第 二章 編制依據(jù)和設(shè)計(jì)內(nèi)容 設(shè)計(jì)資料 設(shè)計(jì) 廢水水量 400m3/d， K 時(shí) =[6]，水質(zhì)特征如表 1 所示 。 雖然吸附過程很短，但被吸附的有機(jī)物可以儲(chǔ)存在生物膜中，有較長時(shí)間為微生物所氧化、分解、吸收。如卡魯塞爾（ Carrousel 2020）氧化溝、三溝式（ T 型）氧化溝、奧貝爾（ Orbal）氧化溝等。 (5)工藝簡單，管理方便，處理效果穩(wěn)定，使用日益普通。八十年代 以來該工藝在我國也受到重視，并得到應(yīng)用。 格柵可以分為 人工格柵和機(jī)械格柵兩種。 水泵的選擇 選泵應(yīng)考慮的因素： ① 選泵機(jī)組泵站泵的總抽生能力，應(yīng)按進(jìn)水管的最大時(shí)污水量計(jì)，并應(yīng)滿足最大充滿度時(shí)的流量要求 [16]； ② 盡量選擇 類型相同（最多不超過兩種型號(hào)）和口徑的水泵，以便維修，但還須滿足低流量時(shí)的需求； ③ 由于污水對(duì)水泵有腐蝕作用，故污水泵站盡量采用污水泵，在大的污水泵站中，無大型污水泵時(shí)才選用清水泵。 泵位及安裝 本設(shè)計(jì)潛水污水泵采用濕式安裝，優(yōu)點(diǎn)是可以不設(shè)污水泵房 ，泵的效率比較高，節(jié)省投資及運(yùn)行費(fèi)用。 停留時(shí)間是調(diào)節(jié)池有效容積與 處理水量的比值 ， 即： QVHRT ? 有 效 間歇處理時(shí)，調(diào)節(jié)池容積按平均每小時(shí)廢水流量的 3~4h計(jì)算。 （ 1）進(jìn)水期 指從反應(yīng)器開始進(jìn)水直到達(dá)反應(yīng)器最大容積時(shí)的一段時(shí)間。上清液恢復(fù)到循環(huán)開始時(shí)的最低水位，該水位離污泥層還有一定的保護(hù)高度。 參數(shù)選擇 進(jìn)水 COD COD=1000mg/L； BOD 污泥負(fù)荷 Ls=（ kgMLSS （ 2） SBR池出水設(shè)計(jì) SBR 池采用潷水器出水，潷水器是在 SBR 水處理工藝的沉淀階段，為排除與活性污泥分離后的上清液的專用設(shè)備，其主要功能應(yīng)滿足： ①追隨水位連續(xù)排水的性能：為取得分離后沉淀的上清液，潷水器的集水器應(yīng)靠近水面，在上清液排出的同時(shí)，能隨反應(yīng)池水位的變化而變化，具有連續(xù)排水的性能。 SBR 池的平面布置如圖 4。 每個(gè)擴(kuò)散器的服務(wù)面積為 ， 動(dòng)力效率 ～ ，氧利用率 15%～ 20%。 水溫為 20℃時(shí) (20) ? (d1) 根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GBJ14— 1987， 1997 年版）的有關(guān)規(guī)定，不同水溫時(shí)應(yīng)進(jìn)行修正。在每根干管上設(shè)有 2根 曝氣豎管?？諝鈮毫Π垂浪?， 將管段當(dāng)量長度和管段計(jì)算長度 相乘，得到壓力損失 h1+h2，結(jié)果列入表 中壓力損失 一 項(xiàng) 。渠首寬 D=，渠尾寬 C=.， 故取上游直線段渠長為 5m ,下游渠長為 ,整個(gè)計(jì)量堰長為 L=5+B+++=5++++=(m) 污泥 處理設(shè)施 一般說明 污泥處理的目的是減量、穩(wěn)定、無害化以及為最終處置與利用創(chuàng)造條件。 （ 3）污泥的可消化程度 2112vfdvfppR [1 ] 1 0 0 %pp? ? ? 式中 12vvpp、—— 分別表示生污泥與熟污泥中有機(jī)物所占的百分?jǐn)?shù)， %； 12ffpp、 —— 分別表示生污泥與熟污泥中無機(jī)物所占的百分?jǐn)?shù)， %。在輸泥管常用的管徑范圍內(nèi)，流速 ~。 進(jìn)入濃縮池的剩余污泥量為 ，采用 1 個(gè)濃縮池，則濃縮池流量為： 1 ? m3/s。 溢流堰周長 ( 2 ) 3 . 1 4 ( 5 . 4 2 0 . 1 5 ) 1 6 . 0 1 4c D b?? ? ? ? ? ? ?（ m） 其中 D —— 濃縮池直徑 ， （ m） b —— 出水槽寬 ， （ m） 溢流堰采用 雙 側(cè) 90176。 圖 6 豎流濃縮池計(jì)算簡圖 污泥消化分為好氧消化和厭氧消化兩種方式。 ①脫水污泥量計(jì)算 脫水后污泥量 102100 1 0 0 9 74 7 . 5 2 5 . 7 0 2 41 0 0 1 0 0 7 5P P? ?? ? ? ???(m3/d) 式中 0Q —— 脫水前污泥量，本設(shè)計(jì)中為 （ m3/d） 1P —— 脫水前污泥含水率，本設(shè)計(jì)中為 97% 2P —— 脫 水后污泥含水率，本設(shè)計(jì)中取 75% 脫水后干污泥重量 2( 1 ) 10 00 5. 70 24 ( 1 75 % ) 10 00 14 25 .6M Q P? ? ? ? ? ? ? ?(kg/d) 污泥脫水后形成泥餅，用小車運(yùn)走，分離液返回處理系統(tǒng)前端進(jìn)行處理。根據(jù) 處理廠的規(guī)模大小，采用 1： 200～ 1： 500的比例尺的地形圖繪制總平面圖。 ⑻ 變電所設(shè)在耗電大的構(gòu)筑物附近，高壓線應(yīng)避免在廠內(nèi)架空敷設(shè)，以策安全。 ⑵ 注意事項(xiàng)的考慮 在對(duì)污水處理廠污水處理流程的高程布置時(shí)，應(yīng)考慮下列事項(xiàng)： ① 選擇一條距離最長，水頭損失最大的流程進(jìn)行水力計(jì)算。本設(shè)計(jì)采用估算的方法，污水處理構(gòu)筑物的水頭損失見水力計(jì)算表 8。本設(shè)計(jì)采用估算法，相應(yīng)管段的局部水頭損失取該管段沿程水頭損失的 50％ [26]。 材料價(jià)格 構(gòu)筑物材料價(jià)格根據(jù)市場當(dāng)時(shí)價(jià)格，經(jīng)調(diào)查 分析綜合測算后確定，如鋼筋（綜合） 2700元 /T；水泥（ 425） 280元 /T；鋸材 2100元 /T；碎石 80元 /m3；中粗砂 70元 / m3。污泥采用濃縮、消化、機(jī)械脫水工藝處理，從污泥最終處置途徑考慮，處理后的污泥可以用于農(nóng)田施肥。 設(shè)計(jì)中采用了限制曝氣 方式進(jìn)行曝氣，通過好缺氧進(jìn)水 — 好氧曝氣 — 缺氧沉淀 — 缺氧排水的操作程序，可以有效的抑制絲狀菌的大量繁殖，消除了污泥膨脹狀況的發(fā)生。 成本分析 1. 動(dòng)力費(fèi) E1 E1=NTd=700 24 365＝ （萬元 /年） 式中 N— 動(dòng)力設(shè)備的功率和 (KW) T— 時(shí)間 (h) d電費(fèi)單價(jià)（元 /度） 2. 藥劑費(fèi) E2 E2＝ 365 106QΣ ab ＝ 365 106 86400 10 560 =（萬元 /年） 式中 a— 藥劑平均加注量（ mg/L） b— 藥劑單價(jià)（元 /t） 3. 工資福利費(fèi) E3 E3=AM=10000 100=100（萬元 /年） 式中 A— 職工每人每年的平均工資福利費(fèi)（元） M— 勞動(dòng)定員（人） 4. 折舊提成費(fèi) E4 E4=SP=42950544 %=（萬元 /年） 式中 S— 固定資產(chǎn)總值（元） P— 綜合折舊提成率，一般采用 ％ 5. 檢修維護(hù)費(fèi) E5 E5=1%S=42950544 1%=43（萬元 /年） 6. 其他費(fèi)用 E6 E6＝（ E1＋ E2＋ E3＋ E4＋ E5） 10％＝ （萬元 /年） 年經(jīng)營總費(fèi)用 Σ E＝ E1＋ E2＋ E3＋ E4＋ E5 ＋ E6=（萬元 /年） 單位處理成本 Σ E/Σ Q＝ (5 365)=(元 /m3) 主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo) 本設(shè)計(jì)中土建部分費(fèi)用采用估算的方法。提升泵房后的構(gòu)筑物高程計(jì)算方法為沿受納水體逆推計(jì)算；提升泵房前的構(gòu) 筑物高程計(jì)算順推。為了便于維修，本設(shè)計(jì)除泵房內(nèi)及相關(guān)壓力管道選擇鑄鐵管和氣體管道選擇鋼管外，其他管道均采用鋼筋混凝土管。 ② 計(jì)算水頭損失時(shí)，一般以盡其最大流量作為構(gòu)筑物和管渠的設(shè)計(jì)流量。污水、污泥管道應(yīng)盡可能考慮自流。 ⑵ 處理構(gòu)筑物應(yīng)盡可能地按流程順序布置，以避免管線迂回，同時(shí)應(yīng)充分利用地形，減少土方量。目前常用的脫水機(jī)械主要有：真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)、板框壓濾機(jī)、帶式壓濾機(jī)、離心機(jī)。從可持續(xù)發(fā)展的角度，本設(shè)計(jì)選用厭氧消化。 三角堰流量 0q 為 0 0 .0 0 1 1 0 .0 0 0 0 1 2 58 8 8 8qq ? ? ?（ m3/s） 則三角堰堰水深 39。Q 11 01 0 0 1 0 0 9 939。 污泥濃縮池 污泥濃縮池的對(duì)象是顆粒間的孔隙水，濃縮的目的是在于縮小污泥的體積，便于后續(xù)污泥處理?；钚晕勰嗟膬粼隽渴沁@兩項(xiàng)活動(dòng)的差值， 也即每日排出系統(tǒng)的剩余污泥量。 表 7 污泥處理方案類型 類序 主體處理工藝 目的 工藝流程 Ⅰ 濃縮 減量 生污泥 — 濃縮 — 機(jī)械脫水 — 最終處 置 Ⅱ 消化 污泥穩(wěn)定、無害 生污泥 — 濃縮 — 消化 — 機(jī)械脫水 — 最終處理 Ⅲ 堆肥 減量、穩(wěn)定、綜合利用 生污泥 — 濃縮 — 機(jī)械脫水 — 堆肥 — 合成肥料 — 農(nóng)用 Ⅳ 焚燒 最終處置 生污泥 — 濃縮 — 機(jī)械脫水 — 干燥焚燒— 最終處理 城市污水處理廠產(chǎn)生的污泥主要有初沉污泥和剩余污泥。 空壓機(jī)的選擇 空氣擴(kuò)散裝置安裝在距池底 處，曝氣池有效水深為 ，空氣管路內(nèi)的水頭損失按 計(jì)算，則空壓機(jī)所需壓力為 ( 3 . 5 0 . 2 1 . 0 ) 9 . 8 4 2 . 1 4P ? ? ? ? ?（ KPa） 空壓機(jī)平均時(shí)供氣量為 336 5 4 . 4 4 5 ( / ) 1 0 . 9 1 ( / m i n )SG m h m?? 根據(jù)所需壓力及空氣量，本設(shè)計(jì)選擇 型低速多級(jí) C 系列離心鼓風(fēng)機(jī)兩臺(tái)，一用一備。 圖 5 空氣管路計(jì)算圖 選擇一條從鼓風(fēng)機(jī)房開始的 最長的管道作為計(jì)算管路。 2 0 ( 3 0 2 0 ) 1( 3 0 ) ( 2 0 ) 1 . 0 4 0 . 0 6 1 . 0 4 0 . 0 8 8 8 ( )TddK K d? ? ?? ? ? ? 剩余生物污泥量為 0( 3 0 )1 0 0 0 1 0 0 05 5 0 2 0 4 0 0 00 .6 4 0 0 0 .5 0 .0 8 8 8 7 0 3 .1 2 5 0 .7 51 0 0 0 1 0 0 03 3 .5 4( / )eV d fS S XX Y Q eK Vkg d?? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ?? 式中 Y—— 污泥回流比，本設(shè)計(jì)取值為 Q —— 進(jìn)水流量 0S —— 進(jìn)水 BOD5值 ，本設(shè)計(jì)中值為 550mg/L eS —— 達(dá)標(biāo)要求出水 BOD5 值，本設(shè)計(jì)中值為 20mg/L 剩余非生物污泥 Δ SX 計(jì)算公式為 Δ 0(1 ) 1000 eSb CCX Q f f ?? ? ? 式中 0C —— 設(shè)計(jì)進(jìn)水 SS，本設(shè)計(jì)中 0C 為 125mg/L eC —— 出水 SS，本設(shè)計(jì)中 eC 為 70 mg/L bf —— 進(jìn)水 VSS中可生化部分比例，設(shè) bf = Δ 0 1 2 5 7 0( 1 ) 4 0 0 ( 1 0 . 7 0 . 7 5 ) 1 0 . 4 51 0 0 0 1 0 0 0eSb CCX Q f f ??? ? ? ? ? ? ? ? ?（ kg/d） 剩余污泥總量為 Δ X=Δ XV+Δ XS 3 3 .4 5 1 0 .4 5 4 3 .9 0? ? ?（ kg/d） 曝氣池每日排出的剩余污泥量為 Q2=ΔX/fXr 3 5 34 3 . 9 0 7 . 3 1 6 7 / 8 . 4 7 1 0 ( / )0 . 7 5 8 0 0 0 / 1 0 0 0 m d m s?? ? ? ?? 排泥系統(tǒng) 本設(shè)計(jì)中采用穿孔管排泥。 設(shè)混合液 DO 為 mg/L，池內(nèi)水深 ，查《化工原理》，水中溶解氧飽和度分別為 (20) ? （ mg/L） ； (30) ? （ mg/L） 計(jì)算溫度按最高 最不利 溫度