【導(dǎo)讀】隨著城市化速度的加快和生活水平的提高，城市生活污水的排放量也逐年增加。等，其中CODcr、BODs、TKN（凱氏氮）、TN、TP也較高。目前我國城市污水處理普遍采。用活性污泥、氧化溝、SBR和AB法等。本設(shè)計(jì)為小區(qū)污水處理工程，具有排放量小，可生化性好，含有相當(dāng)濃度的N和P，排放上具有間歇性和不穩(wěn)定性等特點(diǎn)，故選擇SBR法處理工藝。SBR法工藝流程簡單、造。而生活小區(qū)土地面積有限，景觀要求高。和％，且都達(dá)到GB8978—1996中一級排放標(biāo)準(zhǔn)。原水進(jìn)水水質(zhì)如下：BOD=200mg/L,COD=400mg/L,SS=200mg/L,pH=～，NH3-N=40mg/L，磷酸鹽為5毫克/升。要求經(jīng)過主要處理。設(shè)備處理后，出水水質(zhì)參數(shù)如下：BOD5≤20mg/L，SS≤60mg/L，COD≤90mg/L，pH＝6～

　　

【正文】 和處理構(gòu) 筑物正常工作，高峰流量或濃度變化和影響，所以設(shè)置調(diào)節(jié)池，達(dá)到勻質(zhì)和勻量的要求。 停留時(shí)間 (HRT) 取 HRT＝ 3h。 調(diào)節(jié)池容積 (V) V=Qmax HRT= 3=325m179。 調(diào)節(jié)池水深 (h) 取 h=5m,超高 調(diào)節(jié)池總面積 (A) A=V/H=325/5=65m2 19 計(jì)算池長 (L)和池寬 (B) 取 L=10m，又 L B=72m2，得 B=。 SBR 反應(yīng)池 設(shè)計(jì)參數(shù) ： BOD－ SS 負(fù)荷（ Ls）： kgBOD/（ kgMLSS d） 排水比： 1/m＝ 1/ MLSS（ X） :2500 mg/L 安全高度 ε ＝ 反應(yīng)器個(gè)數(shù)（ N） ： 2個(gè) 有效水深： H＝ 5m 反應(yīng)池運(yùn)行周期各工序時(shí)間計(jì)算 [3] 1) 曝氣時(shí)間（ TA ）： TA= hXmL SS 5 0 2 0 02424 0 ??? ???? 取 4h. 2) 沉淀時(shí)間（ Ts）： 水溫 t＝ 10176。 C 時(shí)， 初期沉降速度 Vmax＝ ?? tX = ???? ＝ 水溫 t＝ 20176。 C 時(shí)，初期沉降速度 Vmax＝ ?? tX = 2 5 0 ???? ＝ Ts＝max)/1(V mH ??? ＝ )(5 ??? 20 3) 運(yùn)行周期： 取 進(jìn)水時(shí)間 fT ＝ 2h，排水時(shí)間 DT =2h，閑置時(shí)間 eT =2h 則 SBR 工藝運(yùn)行周期 T＝ fT + TA + Ts + DT +eT ＝ 2+4+2+2+2＝ 12h 周期數(shù) n： n＝ 24/T＝ 24/12＝ 2（個(gè)） 反應(yīng)器容積 V V= QnNm?= 202022 ??＝ 1250 m179。 反應(yīng)器所占面積 S=V/H=1250/5=250m178。 反應(yīng)池的形式為完全混合型，反應(yīng)池十分 緊湊，占地很少。形狀以矩形為準(zhǔn)，池寬與池長之比大約為 1： 1～ 1： 2，所以池的尺寸為： 20 根據(jù)實(shí)測資料知， 高峰流量時(shí)安全容積為 時(shí)最大流量乘以 4 小時(shí) [3]，即 424maxmax ??? QV ＝ 4242600? ＝ 179。 則峰值水平為 mmHmHQ VH 1524/42020 ??????? ????????????? ????????所以池高取 H180。=6m 反應(yīng)池尺寸為： 20 6 SBR 反應(yīng)池運(yùn)行時(shí)間與水位控制 5m水深中，換水水深為 ，存泥水深 ，保護(hù)水深 。 進(jìn)水開 始與結(jié)束由水位控制，曝氣開始由水位和時(shí)間控制，曝氣結(jié)束由時(shí)間控制，沉淀開始與結(jié)束由時(shí)間控制，排水開始由時(shí)間控制，排水結(jié)束由水位控制。 [2] 排水口高度和排水管管徑 1) 排水 口 高度 為保證每次排水 V=（ 2020/24） 2＝ m3的水量及時(shí)排出，以及排水裝置運(yùn)行的需要，排水口應(yīng)在反應(yīng)池最低水位以下約 — ， 設(shè)計(jì)排水口在最高水 21 位以下 .,設(shè)計(jì)池內(nèi)底埋深 ， 則排水口 相對地坪標(biāo)高為 ， 最低水位 相對地面 標(biāo) 高 為 。 [2] 2) 排水管管徑 每池設(shè) 潷水器 一套，出水口兩個(gè)，排水管一根；固 定設(shè)于 SBR 墻上 ，排水 管管徑 為DN200mm。 排水時(shí)間為 2h，則排水量 q＝ ＝ m3/h＝ m3/s 則 流速 v=q/s＝ （ 4??） ＝ 排泥量及排泥系統(tǒng) SBR 的剩余污泥主要來自微生物的代謝，還有少部分來自進(jìn)水懸浮物沉淀形成。 SBR 生物代謝產(chǎn)泥量為： ? ?Q S rLbaVXrbSrQaX s/????????? [3] 式中 a微生物代謝系數(shù) b微生物自身氧化率 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)， 取 a＝ ， b＝ LmgSSSr e / ????? =179。 ? ? dkgQ SrLbaX s / ????????? ????? 假定污泥含水率為 99％ ,排泥量為： ? ? ? ?dmPXQ s /%99110 17 8 .8)1(10 333 ???????? 則 SBR 池每天排泥兩池合計(jì) 36m3/d。 需氧量及曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) ①需氧量 22 設(shè)去除 1kgBOD 需要 1kg O2計(jì)算 AOR=2020 (20020) 103 1=360kgO2/d ②供氧量： 設(shè)計(jì)算溫度為 20176。 C ， CL=， ?? ， ?? ，氧轉(zhuǎn)移率 EA =10% 曝氣頭距池底 ，則淹沒水深為 ， Ot = %1 0 0)E2 1 (179 )E1(21 AA ?? ?=% r= )21 (21 ??? 供 氧 量 SOR=)(0 2 )20( 20 ????? ?? tt CsrCsA O R ?? =)( )20( ????? ??t = kg O2/d ＝ kg O2/h 每池供氧量： SOR= = kg O2/d＝ kg O2/h 曝氣階段應(yīng)供給的氧量為： SORTTA/1= 12/41 = kg O2/h ③供風(fēng)量 Gs=AE 273293 601 = ? 273293 601 =＝ 936 m3/h Ea為氧利用率 ,? 空氣密度 ,Qw為空氣的重量 23 每立方污水的供氣量為： 污水空氣 3333 /? 去除每千克 BOD5的供氣量為： 53333 //?? 去除每千克 BOD5的供氧量為： 52333 2 /?? 空氣管計(jì)算 空氣管的平 面布置如圖所示。鼓風(fēng)機(jī)房出來的空氣供氣干管，在兩 SBR 池的隔墻上設(shè)兩根供氣支管，為兩 SBR 池供氣。在每根支管上設(shè) 10條配氣豎管 ，為 SBR 配氣，兩池共 20 條配氣豎管。每條配氣管安裝 TD－ 1動(dòng)態(tài)曝氣 器 5個(gè)，每池共 50 個(gè) 曝氣器 ，每個(gè) 曝氣器 的服務(wù)面積為 250m178。/50（個(gè)）＝ 5m178。/個(gè)。 曝氣器 布置如圖所示 污泥濃縮池 停留時(shí)間 T 取 48 小時(shí)，則污泥量 W ： 圖 SBR 池空氣管平面布置圖（單位： mm） 圖 單池 SBR 池底擴(kuò)散器布置圖（單位： mm） 24 ? ?372224364824 mQW S ????? 把 池體 設(shè)計(jì) 成近似方形，尺寸 取為 L B H=5m 4m 4m，底部設(shè)計(jì)成近似漏斗型，如圖。 圖 污泥濃縮池 消毒 池 設(shè)計(jì)廢水在消毒池的停留時(shí)間為 小時(shí)，則消毒池的有效容積為： V=Q t=(2020/24) =179。 取 42 m179。 設(shè)池長： L=5m 池寬 ： B=4m 則池面積： F=5 4? =20m2 則池深： H=V/F=42/20= 消毒池實(shí)際尺寸為： L B H=5m 4m 設(shè)計(jì)最大投氯量為 ρ max＝ ，則每日投氯量為： W＝ρ maxQ＝ 2020 ＝ 25 阻力計(jì)算及設(shè)備選擇 在廢水處理過程中經(jīng)常用到許多泵和風(fēng)機(jī)等設(shè)備 ,選擇一個(gè)合適設(shè)備可以使其他設(shè)備的運(yùn)行達(dá)到良好的效果。本設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)的阻力損失選擇合適的設(shè)備。 污水泵選型 本設(shè)計(jì)的流量為 Q=2020m179。/d=179。/h，安全系數(shù)為 k= Qmax=Q Kz= =179。/h 由 調(diào) 節(jié)池 到 SBR 反應(yīng)池 潛水泵 的計(jì)算選型 吸水管水頭損失∑ h 由于潛水泵直接放置在調(diào)節(jié)池內(nèi)，所以吸水管段水頭損失很小，與后面的壓水管段水頭損失相比可忽略不計(jì) 。 壓水管水頭損失∑ h’ 壓水管采用 DN100mm 鋼管 ，管長 L=10m，流量 Q=，流速 v=，水力坡度 i＝ ， 1） 沿程水頭損失 h1＝ i L= 10=3m 2） 局部水頭損失 （按 沿程水頭損失 10％算） h2＝ h1 10％ ＝ 3） 安全水頭 :取 h3＝ 因此壓水管水頭損失為： ∑ h’ ＝ h1+h2+h3＝ 3++＝ 潛水泵的選型 選用 100QW10074 潛水泵機(jī)電一體不需另選電機(jī)。規(guī)格如下： 表 潛水泵的具體參數(shù) 型號 排水口徑 (mm) 流量(m3/h) 揚(yáng)程(m) 轉(zhuǎn)速(r/min) 功率(KW) 效率(％ ) 重量(kg) 100QW10074 100 100 7 1440 4 130 調(diào)節(jié)池 配 兩 臺(tái)污水泵 ,一用一備。 26 污泥泵選型 吸泥管水頭損失 ?1H 吸泥管采用 DN200mm PVC 管，管長 10m，流量 10m179。/h，流速 1m/s，水 力 坡度 i=。 1） 沿程水頭損失 mLih ????? 2） 局部水頭損失 mhh %101%1012 ????? 3） 安全水頭，取 ?3h 因此吸泥管水頭損失 ?1H =1h + 2h + ?3h 1++＝ 壓泥管水頭損失 ?2H 壓泥管采用 DN200mm PVC 管，管長 10m，流量 10m179。/h，流速 1m/s，水 力 坡度 i=。 1) 沿程水頭損失 mLih ????? 2) 局部水頭損失 %102%1012 ????? hh 3） 安全水頭，取 ?3h 壓泥管總水頭損失為： mhhhH ???????? 總水頭損失 H ??H ?1H +?2H =+＝ 污泥泵選型 選擇立式污 泥 泵。 污泥 泵型號 80WG，配備電動(dòng)機(jī) Y1802，具體工作性能如下： 27 表 污泥泵具體參數(shù)表 型號 流量 Q （ m179。/h） 揚(yáng)程 H（ m） 轉(zhuǎn)速 n（ r/min） 泵軸功率（ KW） 配電動(dòng)機(jī)（ KW） 允許吸上真空高度 Hs(m) 葉輪直徑D（ m） 效率 泵 重 KG 80WG 2053 1140 .16 3 4768 8 196 70 選用兩臺(tái)，一用一備 鼓 風(fēng)機(jī) 選型 風(fēng)壓 空氣管局部阻力損失 米，微孔曝氣器淹沒深度 米阻力損失，富余風(fēng)壓 米。則總風(fēng)壓： ++= 供氣量 min)/m( 3?sG 選擇 WD 型羅茨鼓風(fēng)機(jī)，型號 3L52WD 風(fēng)機(jī)性能如下： 風(fēng)量： 18m3/min 靜壓力： 7000mmH2O 轉(zhuǎn)速： 980r/min 配套電機(jī) Y250M－ 6 功率： 37kw 配備兩臺(tái)，一用一備 濾壓機(jī) 帶式濾壓機(jī)是連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的 固液分離設(shè)備，污泥經(jīng)絮凝低真空脫水，低壓脫水和高壓脫水，泥餅隨濾布運(yùn)行到御料 時(shí)落下。 本設(shè)計(jì)選用的帶式濾壓機(jī)的型號是 CPE____1000S 規(guī)格和性能如下： 帶寬： 1000mm 帶速： ~沖洗水量： 10L/min 沖洗壓力： 電動(dòng)機(jī)功率： 外型尺寸： 250020205100 ?? 重量： 噸 28 4 主要構(gòu)筑物及設(shè)備一覽表 構(gòu)筑物一覽表 表 構(gòu)筑物一覽表 名稱 尺寸 L B H(m179。) 材料 數(shù)量 格柵 不銹鋼 1 調(diào)節(jié)池 鋼筋混凝土 1 SBR 反應(yīng)池 6 鋼筋混凝土 2 污泥濃縮池 鋼筋混凝土 1 消毒池 鋼筋混凝土 1 控制室 磚混 1 泵房 磚混 1 鼓風(fēng)機(jī)房 磚混 1 污泥脫水間 磚混 1 主要機(jī)械設(shè)備一覽表 表 主要設(shè)備 一覽表 序號 名稱 規(guī)格型號 配有設(shè)備 數(shù) 量 1 機(jī)械格柵 格柵間隙 e= － 1 2 鼓風(fēng)機(jī) WD 型羅茨鼓風(fēng)機(jī) 3L52WD 電機(jī) Y250M－ 6 2 3 潷水器 SPSQ － 2 4 污水泵 100QW10074 － 2 5 污泥泵 80WG 電動(dòng)機(jī) Y1802 2 6 曝氣器 TD－ 1 動(dòng)態(tài)曝氣器 － 100 7 帶式壓濾機(jī) CPE1000S － 1 29 5 工程投資概算 設(shè)備費(fèi)用 設(shè)備名稱 套數(shù) 價(jià)格（萬元） 100QW10074潛水泵 2 80WG 立式污泥泵 2 Y1802電動(dòng) 機(jī) 2 3L52WD 型羅茨鼓風(fēng)機(jī) 2 Y250M－ 6 電動(dòng)機(jī) 2 TD－ 1動(dòng)態(tài)曝氣器 100 100 潷水器 2 2 管道、閥門和配件等 1批 7 帶式壓濾機(jī) 1 4 電器及自動(dòng)控制系統(tǒng) 1套 10 液位控制器 2套