【正文】 吸附再生活性污泥法構(gòu)造簡(jiǎn)單維護(hù)方便具有抗沖擊負(fù)荷能力運(yùn)行費(fèi)用較低BOD去除率8090%剩余污泥量大且穩(wěn)定性較差懸浮性有機(jī)物含量高的大中型污水廠完全混合活性污泥法抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)運(yùn)行費(fèi)用較低占地不多投資省BOD去除率8090%構(gòu)造較復(fù)雜污泥易膨脹設(shè)備維修工作量大污水濃度高的中小型污水廠氧化溝法BOD去除率95%以上有較高脫氮效果系統(tǒng)簡(jiǎn)單管理方便產(chǎn)泥少且穩(wěn)定性好曝氣池占地多投資高運(yùn)行費(fèi)用較高懸浮性BOD低有脫氮要求的中小型污水廠間歇式活性污泥法無須設(shè)置調(diào)節(jié)池SVI值較低，污泥易于沉淀不產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象可以進(jìn)行脫氮和除磷運(yùn)行操作比較煩瑣曝氣裝置容易堵塞高濃度可生化有機(jī)廢水的污水廠 工藝方案選擇本項(xiàng)目污水處理的特點(diǎn)：污水的BOD/COD=，可生化性好，污水的各項(xiàng)指標(biāo)都比較高，含有大量有機(jī)物，非常有利于生物處理。表21 污水處理廠的處理效率表處理級(jí)別處理方法主要工藝處理效率(%)SSBOD5一級(jí)沉淀法沉淀40—5020—30二級(jí)生物膜法初次沉淀、生物膜法、二次沉淀60—9065—90活性污泥法初次沉淀、曝氣、二次沉淀70—9565—95從上表可見，二級(jí)活性污泥法的處理效率最高。處理水排水管的管底標(biāo)高比主廠區(qū)低5米。 設(shè)計(jì)依據(jù)(1) 廢水水量及水質(zhì)：廢水水量：2300m3/d=,Kz= COD=9500mg/LBOD5=4500mg/LSS=350mg/LpH：5~6水溫30oC(2) 氣象水文資料：風(fēng)向：春季：南風(fēng)（東南）夏季：南風(fēng)（東南、西南）秋季：南風(fēng)、北風(fēng)冬季：西北風(fēng)氣溫：年平均氣溫：7~8 oC最高氣溫：34 oC最低氣溫：10 oC凍土深度：60cm地下水位：45m地震裂度：6級(jí)地基承載力：各層均在120kPa以上（3）擬建污水處理廠的場(chǎng)地：為8030平方米的平坦地，位于主廠區(qū)的南方。廢水中主要含有淀粉、糖類、蛋白質(zhì)、廢酸和廢堿等污染物，隨生產(chǎn)工藝的不同，廢水中的 COD濃度在2000～20000mg/l之間。我國(guó)淀粉行業(yè)有600多家企業(yè)。 設(shè)計(jì)背景及資料食品工業(yè)是以糧食和農(nóng)副產(chǎn)品為主要原料的加工工業(yè)。 設(shè)計(jì)任務(wù)及內(nèi)容擬新建某淀粉廠廢水處理廠一座，（1）收集相關(guān)資料，確定廢水水量水質(zhì)及其變化特征和處理要求；（2）對(duì)廢水處理工藝進(jìn)行分析比較，提出適宜的處理工藝方案和工藝流程；（3）結(jié)合水質(zhì)水量特征，確定各處理構(gòu)筑物的型式；（4）進(jìn)行全面的處理工藝設(shè)計(jì)計(jì)算，確定各構(gòu)筑物尺寸構(gòu)造和設(shè)備選型；（5）進(jìn)行廠區(qū)平面布置及水力高程計(jì)算；本次課設(shè)為某淀粉廠廢水處理廠設(shè)計(jì)，規(guī)模為2300m3/d。通過本設(shè)計(jì)，使學(xué)生鞏固和加深對(duì)水污染控制工程的基本理論和基本概念的理解，掌握水處理處理廠（站）的設(shè)計(jì)計(jì)算要點(diǎn)。 《水污染控制工程》課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目某淀粉廠廢水處理廠設(shè)計(jì)系部環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)組員指導(dǎo)教師柴天設(shè)計(jì)時(shí)間20142015學(xué)年第二學(xué)期1617周二OO五年 06月 24日小組任務(wù)分配共同完成部分： 設(shè)計(jì)任務(wù)書 工藝方法的選擇等主要整體步驟： 格柵槽的設(shè)計(jì)（包括格柵的設(shè)計(jì)、分餾格柵槽布置、調(diào)節(jié)沉淀池的設(shè)計(jì)（包括設(shè)計(jì)說明、設(shè)計(jì)計(jì)算 UASB設(shè)計(jì)計(jì)算（包括設(shè)計(jì)說明、UASB反應(yīng)器工藝構(gòu)造設(shè)計(jì)計(jì)算、布水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算、出水渠設(shè)計(jì)計(jì)算、排泥管的設(shè)計(jì)計(jì)算、UASB排水管設(shè)計(jì)計(jì)算、沼氣管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算、UASB的其他設(shè)計(jì)） 一次污水泵設(shè)計(jì)（包括設(shè)計(jì)說明、污水泵設(shè)置、污水泵計(jì)算） 二次污水泵設(shè)計(jì)（包括設(shè)計(jì)說明、污水泵設(shè)計(jì)計(jì)算） 平面圖繪制： 預(yù)曝沉淀池設(shè)計(jì)（包括設(shè)計(jì)說明、曝氣沉淀池工藝構(gòu)造計(jì)算、曝氣裝置設(shè)計(jì)計(jì)算、沉淀池出水渠計(jì)算、排泥、進(jìn)水配水） SBR設(shè)計(jì)計(jì)算（包括設(shè)計(jì)計(jì)算說明、SBR反應(yīng)池容積計(jì)算、SBR反應(yīng)池運(yùn)行時(shí)間與水位控制、排水口高度和排水管管徑、排泥量及排泥系統(tǒng)、需氧量及曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算） 鼓風(fēng)機(jī)房設(shè)計(jì)（包括供風(fēng)量、供風(fēng)風(fēng)壓、鼓風(fēng)機(jī)的選擇、鼓風(fēng)機(jī)房布置） 剖面圖繪制 PPT制作： 污泥處理設(shè)計(jì)（包括產(chǎn)泥量、污泥處理方式、集泥井容積計(jì)算、集泥井排泥泵） 污泥濃縮池設(shè)計(jì)計(jì)算（包括設(shè)計(jì)說明、容積計(jì)算、工藝構(gòu)造尺寸、排水和排泥、污泥脫水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、污泥貯柜、污泥脫水機(jī)房） 主要構(gòu)筑物參數(shù) 整體設(shè)計(jì)整合 高程圖繪制目 錄1. 設(shè)計(jì)任務(wù)書 5 設(shè)計(jì)目的 5 設(shè)計(jì)任務(wù)及內(nèi)容 5 設(shè)計(jì)背景及資料 5 6 設(shè)計(jì)依據(jù) 6 處理后出水水質(zhì)要求 7 污水水指標(biāo) 72. 工藝流程的設(shè)計(jì)及說明 7 工藝流程的選擇與確定 7 常規(guī)二級(jí)處理工藝 7 工藝方案選擇 9 厭氧處理工藝比較與選擇 9 好氧處理工藝比較與選擇 11 工藝流程說明 123．處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算 13 13 格柵的設(shè)計(jì) 13 分餾格柵槽布置 14 調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì) 14 設(shè)計(jì)說明 14 設(shè)計(jì)計(jì)算 15 一次污水泵設(shè)計(jì)計(jì)算 15 設(shè)計(jì)說明 15 污水泵設(shè)置 15 污水泵計(jì)算 15 UASB設(shè)計(jì)計(jì)算 17 設(shè)計(jì)說明 17 UASB反應(yīng)器工藝構(gòu)造設(shè)計(jì)計(jì)算 17 布水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 22 出水渠設(shè)計(jì)計(jì)算 24 UASB排水管設(shè)計(jì)計(jì)算 26 排泥管的設(shè)計(jì)計(jì)算 26 沼氣管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 27 UASB的其他設(shè)計(jì) 29 二次污水提升泵設(shè)計(jì)計(jì)算 30 設(shè)計(jì)說明 30 污水泵設(shè)計(jì)計(jì)算 30 預(yù)曝氣沉淀池設(shè)計(jì)計(jì)算 32 設(shè)計(jì)說明 32 曝氣沉淀池工藝構(gòu)造計(jì)算 32 曝氣裝置設(shè)計(jì)計(jì)算 34 沉淀池出水渠計(jì)算 34 排泥 35 進(jìn)水配水 35 SBR反應(yīng)池設(shè)計(jì)計(jì)算 35 設(shè)計(jì)計(jì)算說明 35 SBR反應(yīng)池容積計(jì)算 36 SBR反應(yīng)池運(yùn)行時(shí)間與水位控制 37 排水口高度和排水管管徑 37 排泥量及排泥系統(tǒng) 37 需氧量及曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 38 鼓風(fēng)機(jī)房設(shè)計(jì) 41 41 供風(fēng)風(fēng)壓 42 鼓風(fēng)機(jī)的選擇 42 鼓風(fēng)機(jī)房布置 42 污泥處理系統(tǒng) 42 產(chǎn)泥量 42 污泥處理方式 43 集泥井容積計(jì)算 43 集泥井排泥泵 43 污泥濃縮池設(shè)計(jì)計(jì)算 43 設(shè)計(jì)說明 43 容積計(jì)算 44 工藝構(gòu)造尺寸 44 排水和排泥 44 污泥脫水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 44 污泥貯柜 44 污泥脫水機(jī)房 454 污水處理站平面布置和高程布置 46 構(gòu)筑物和建筑物主要設(shè)計(jì)參數(shù) 46 污水處理站平面布置 48 布置原則 48 管線設(shè)計(jì) 48 平面布置特點(diǎn) 49 污水處理站高程布置 49 50 設(shè)計(jì)目的課程設(shè)計(jì)是環(huán)境科學(xué)專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中的一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。通過工程設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用和深化所學(xué)理論知識(shí)；學(xué)會(huì)調(diào)查研究、收集設(shè)計(jì)資料，根據(jù)工程要求和設(shè)計(jì)規(guī)范選擇、制定設(shè)計(jì)方案，并利用標(biāo)準(zhǔn)圖集和設(shè)計(jì)手冊(cè)等完成設(shè)計(jì)任務(wù)；進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖、編制工程預(yù)算，編寫設(shè)計(jì)說明書和計(jì)算書及使用計(jì)算機(jī)技能；培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決一般工程實(shí)際問題的能力，使學(xué)生受到工程師的基本訓(xùn)練。使學(xué)生初步具有水處理處理廠（站）的設(shè)計(jì)能力。根據(jù)某淀粉廠排放的廢水特點(diǎn)及提供的占地面積，本設(shè)計(jì)方案通過UASB工藝， SBR工藝,穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)技術(shù)合理且具有良好除氮除磷功能的處理工藝，保證廢水達(dá)到國(guó)家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB25461－2010）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)使投資、占地面積、運(yùn)行管理度達(dá)到最佳設(shè)置。這類行業(yè)用水量大，廢水排放量也大，尤其以淀粉工業(yè)廢水的排放量占首位。在國(guó)內(nèi)，每生產(chǎn)1m3淀粉就要產(chǎn)生10～20m3廢水，有的甚至更多。這些淀粉廢水若不經(jīng)過處理直接排放，其水中所含有的有機(jī)物，進(jìn)入水體后迅速消耗水中的溶解氧，造成水體缺氧而影響魚類和其他水生動(dòng)物的生存，同時(shí)廢水中懸浮物易在厭氧條件下分解產(chǎn)生臭氣，惡化水質(zhì)。生產(chǎn)車間排水經(jīng)管道自流到污水廠邊的集水池（V=50m3，）。 處理后出水水質(zhì)要求處理后水質(zhì)要求：COD≤100mg/LBOD5≤20mg/LSS≤70mg/LpH：6~9 污水水指標(biāo)表11污水水質(zhì)指標(biāo)指標(biāo)BOD5CODcrSSTNNH3NTPpH廢水進(jìn)水水質(zhì)（mg/L）4500950035056出水水質(zhì)（mg/L）201007069處理程度(%)80/2. 工藝流程的設(shè)計(jì)及說明 工藝流程的選擇與確定 常規(guī)二級(jí)處理工藝根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJl4—87)，污水處理廠的處理效率見下表。但活性污泥法有多種運(yùn)行方式，現(xiàn)將各種運(yùn)行方法做一比較，見下表。廢水中主要以有機(jī)物為主，該污水含有淀粉、糖類、有機(jī)酸等溶解性有機(jī)物，并不含有害物質(zhì)，該污水的BOD5 和CODcr的含量均很高，出水要求也高，均達(dá)到98%以上。 厭氧處理工藝比較與選擇近年來，厭氧處理技術(shù)得到很快發(fā)展，常用的先進(jìn)技術(shù)有厭氧接觸工藝、厭氧生物濾池、上流式厭氧污泥床。 厭氧接觸工藝用于高濃度有機(jī)污水，為了強(qiáng)化有機(jī)物與池內(nèi)厭氧污泥的充分接觸，必須連續(xù)攪拌；同時(shí)為了提高處理效率，必須連續(xù)進(jìn)水排水。 厭氧接觸工藝存在以下缺點(diǎn)： ①負(fù)荷較低，在沉淀池中的固液分離較為困難； ②受污泥濃度的制約，在高的有機(jī)負(fù)荷下，厭氧接觸工藝也會(huì)產(chǎn)生類似好氧活性污泥的污泥膨脹問題。厭氧生物濾池：是密封的水池，池內(nèi)放置填料，污水從池底進(jìn)入，從池頂排出。其主優(yōu)點(diǎn)是：處理能力較高；濾池內(nèi)可以保持很高的生物濃度；不需另設(shè)泥水分離設(shè)備，出水SS較低；設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便等。而該污水的進(jìn)水SS高達(dá)434mg/L，因此，不適用此方法。在反應(yīng)器底部裝有厭氧污泥，污水反應(yīng)器底部進(jìn)入，在穿過污泥層時(shí)進(jìn)行有機(jī)物與微生物的接觸。氣泡聚集變大脫離污泥顆粒而上升，能起一定的攪拌作用。 UASB反應(yīng)器運(yùn)行的三個(gè)重要前提是： ①反應(yīng)器內(nèi)形成沉降性能良好的顆粒污泥或絮狀污泥；②由產(chǎn)氣和進(jìn)水的均勻分布所形成的良好的自然攪拌作用；③設(shè)計(jì)合理的三相分離器，使沉降性能良好的污泥能保留在反應(yīng)器內(nèi)。 ② UASB反應(yīng)器抗沖擊負(fù)荷能力低，當(dāng)進(jìn)水的濃度低或SS高時(shí)會(huì)導(dǎo)致污泥大量流失，影響出水水質(zhì)。 好氧處理工藝比較與選擇有機(jī)污水經(jīng)厭氧處理之后，有機(jī)物濃度大大降低，出水的BOD5/ COD也降低，污水的可生化性也大大降低。由于UASB對(duì)氮和磷幾乎沒有去處理率，所以后面的好氧處理工藝的主要作用是去除氮和磷。這三種工藝的優(yōu)缺點(diǎn)如下表：表24 常用生物脫氮除磷工藝性能特點(diǎn)工藝名稱優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)A2O工藝同時(shí)脫氮除磷；反硝化過程為消化提供堿；反硝化過程同時(shí)去除有機(jī)物；污泥沉降性能好；回流污泥含有硝酸鹽進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，對(duì)除磷效果有影響；脫氮受內(nèi)回流比影響；聚磷菌和反硝化菌都需要易降解有機(jī)物；UCT工藝減少了進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)的硝酸鹽量，提高了除磷效率；對(duì)有機(jī)物濃度偏低的污水，除磷效果有所改善；脫氮效果好；操作較為復(fù)雜；需增加附加回流系統(tǒng)；SBR工藝間歇運(yùn)行，每一階段都有優(yōu)勢(shì)菌存在；污泥不斷內(nèi)循環(huán)