【正文】 復雜。根據(jù)斯托克斯（Stokes） 式中： vb———氣泡上升速度（cm/s）； g———重力加速度（cm/s2）； β———碰撞系數(shù)，取β= ；； ———液體的密度，g/cm3； ———沼氣的密度，g/cm3； d———氣泡的直徑，cm； μ———廢水的動力粘度系數(shù)，g/(cm ? s)。 而μ= ，式中—液體的運動粘度系數(shù)，cm2/s。則==水流速度va=v2=校核：, ，故設計滿足要求 出水系統(tǒng)的設計出水系統(tǒng)的設計在UASB反應器設計中也占有重要地位。為了保持出水均勻、沉淀區(qū)的出水系統(tǒng)通常采用出水渠(槽)。常用的布置形式有兩種，如圖所示。 圖33 出水渠的布置形式 排泥系統(tǒng)設計，；則每日產(chǎn)泥量為：ΔX1=2560550103=，污泥含水率P=99%，污泥密度1000kg/m3，則濕泥量為：可用D＝200mm的排泥管，每天排泥一次。儲氣柜的壓力一般為2～3KPa，不宜太大。目前一般是在用有機負荷計算填料容積的基礎上，按照構造要求確定池子的具體尺寸、池數(shù)以及池的分級。生物接觸氧化池的容積一般按BOD5(=1000~1800gBOD5/d)的容積負荷并且相互核對以確定填料容積。滿足微生物需氧所需的空氣量，為保持氧化池內(nèi)一定的攪拌強度，滿足營養(yǎng)物質(zhì)、溶解氧和生物膜之間的充分接觸，以及老化生物膜的沖刷脫落，氣水比宜大于10，一般取10~20。 設計參數(shù)容積負荷=1000 gBOD5//h La———BOD5進水濃度，mg/L Lt———BOD5出水濃度，mg/L Nv———容積負荷接觸氧化池總面積AA=V/ h0=247。=池深H= h0+h1+h2+h3=3+++=式中：h1———， h2———， h3———。(3600π)= m/sv1在10~15 m/s范圍內(nèi)，滿足規(guī)范要求。h)；阻力：~；曝氣板為陶瓷材料，托盤為ABS材料。本設計中，污泥產(chǎn)率取Y=，含水率97％。設該污水SS 中10％可為生物降解活性物質(zhì)，泥齡θc 取5d，WDS＝5505（－）+（－－）5505=（5d）則污泥體積 Q= WDS/(197%)=(550)= 二級生物接觸氧化池的設計計算 設計參數(shù)容積負荷=1000 gBOD5//h La———BOD5進水濃度，mg/L Lt———BOD5出水濃度，mg/L Nv———容積負荷 接觸氧化池總面積AA=V/ h0=247。=池深H= h0+h1+h2+h3=3+++=式中：h1———， h2———， h3———。(3600π)= m/sv1在10~15 m/s范圍內(nèi)，滿足規(guī)范要求。h)；阻力：~；曝氣板為陶瓷材料，托盤為ABS材料。本設計中，污泥產(chǎn)率取Y=，含水率97％。設該污水SS 中10％可為生物降解活性物質(zhì)，泥齡θc 取5d，WDS＝5505（－）+（－－）5505=（5d）則污泥體積Q= WDS/(197%)=(550)= 沉淀池的設計計算 設計說明沉淀池是分離懸浮物的一種常用構筑物。 設計選型各種形式沉淀池特點及使用條件如下表所示：表39 各種形式沉淀池特點及使用條件池型優(yōu)點缺點使用條件平流式 處理水量大小不限，沉淀效果好。對水量和溫度變化的適應能力強。平面布置緊湊，施工方便，造價低。適用于地下水位較高及地質(zhì)較差的地區(qū)；適用于大、中、小型污水處理廠豎流式豎流式沉淀池效果較好，占地面積小，排泥容易水池深度大，施工困難，造價高。適用于小型污水處 理廠輻流式多用機械排泥，運行較好，管理較簡單，排泥設備已經(jīng)趨于定型機械排泥設備復雜，對施工質(zhì)量要求高 適用于地下水位 較高的地區(qū)適用于大中型污 水處理廠通過比較，最終選用豎流式沉淀池。為使池內(nèi)配水均勻，池徑不宜過大，一般采用4~7m，不大于10m。污水從設在池中央的中心管進入，從中心管的下端經(jīng)過反射板后均勻緩慢地分布在池的橫截面上，由于出水口設置在池面或池壁四周，故水流向基本由下向上。生物膜法后，表面負荷為。 設計參數(shù) 設計流量Q=；中心管內(nèi)流速v0=；縫隙出流速度v1=；沉淀區(qū)表面負荷q=(m2角。/s v0———管內(nèi)流速，m/s取v0=30mm/s中心管直徑d0中心管喇叭口與反射板之間縫隙高度h3式中：d1———喇叭口直徑，m v1———污水由中心管喇叭口與反射板之間縫隙流出的流速，m/sd1=== v1=20mm/s 沉淀部分有效面積F式中：Qmax———最大設計流量，m179。L/h2=247。 污泥斗容積V=h5(L2+L可見池內(nèi)足夠容納2天的污泥量沉淀池總高度計算沉淀池總高度為：H=h1+h2+h3+h4+h5=+3+++=。 污泥濃縮池的設計計算 設計說明污泥是廢水處理過程的副產(chǎn)物。該污泥處理系統(tǒng)處理的污泥主要來自氣浮池和沉淀池所排污泥，含水率很高，一般為96%~99%，所以必須進行脫水，污泥脫水的方法一般采用濃縮法和機械脫水法。此污泥處理系統(tǒng)中采用重力濃縮和帶式壓濾機處理污泥。/d，含水率99%（2）水解酸化池，Q2=179。/d，含水率99%（4）兩級生物接觸氧化池，Q4=179。/d，含水率97%（5）沉淀池，Q5=179。/d平均含水率為：99%130/+97%+99%+97%+96% 參數(shù)選取 固體負荷（固體通量）M一般為10~35kg/m3d，取M=30kg/m3d=； 設計污泥量Q=179。/d M———固體通量，kg/m179。入流固體濃度（c）的計算如下 那么，W=W1+W2+W3+W4+W5= c=179。（3）濃縮池的橫斷面積為：A=Qc/M= 設計2座正方形濃縮池，則每座邊長為B=， 池子高度（1） 濃縮池工作部分高度h1式中：h1———濃縮池工作部分高度，m； T———設計濃縮時間，h。超高h2=，緩沖區(qū)高h3=， 池壁高H1=h1+h2+h3= 污泥斗 m，污泥斗傾角取50176。=3m污泥斗的容積為：V2=h4（a12+a1a2+a22） =3(++) =V總=2=，符合設計要求，采用機械泵吸泥 總高度H=H1+h4=+3= 排泥周期T，取排泥周期T=。 工程主要設計參數(shù) 本設計主要構筑物與設備見表311。h)1座污泥濃縮池HRT=12h2座鼓風機3L400600G=90～290m3/min N=45～380KW一用一備鼓風機SSR125G=兩用兩備污泥泵GW502015Q=20m3/h N=一用一備提升泵WQ50103Q=50m3/h H=10m兩用一備回流泵Q=60m3/h H=12m N=一用一備帶式壓濾機GD1000一用一備4 總平面布置 總平面布置原則該污水處理廠為新建工程，總平面布置包括：污水與污泥處理工藝構筑物及設施的總平面布置，各種管線、管道及渠道的平面布置，各種輔助建筑物與設施的平面布置。生產(chǎn)性處理構筑物作為處理廠的主要建筑物，在作平面布置時，必須考慮各構筑物的功能要求和水力要求，結合地形、地質(zhì)條件，合理布局，減少投資、運行管理方便。如泵房、鼓風機房等應盡量靠近處理構筑物，變電所應盡量靠近最大用電戶，以節(jié)省動力管道；辦公室、化驗室等與處理構筑物保持一定的距離，并處于它們的上風向，以保證良好的工作條件；貯氣罐、貯油罐等易燃易爆建筑的布置應符合防爆防火規(guī)程；廢水處理廠內(nèi)的管路應方便運輸。此外還必須設置事故排放水渠和超越管，以便發(fā)生事故或檢修時，廢水能超越該處理構筑物。當很難敷設在地上時，也可敷設在地下或架空敷設。應當指出，在工藝設計計算時，就應考慮平面布置，相應地，在平面布置時，如發(fā)現(xiàn)不妥，也可根據(jù)情況重新調(diào)整工藝設計?？偲矫娌贾脠D見附圖1（平面布置圖）5 高程布置 高程布置原則高程布置的目的是為了合理地處理各構筑物在高程上的相互關系。原則：選擇一條距離最長，水頭損失最大的流程進行水力計算。計算水頭損失時，一般應以近期最大流量作為構筑物和管渠的設計流量；計算涉及遠期流量的管渠和設備時，應以遠期最大流量為設計流量，并酌加擴建時的備用水頭。但同時應考慮到構筑物的挖土深度不宜過大，以免土建投資過大和增加施工上的困難。在作高程布置時還應注意污水流程與污逆流程的配合，盡量減少需抽升的污泥量。 高程布置見附圖2（高程圖） 高程計算 水頭損失計算計算廠區(qū)內(nèi)污水在處理流程中的水頭損失，選最長的流程計算，結果見表51。在設計中以進水渠底端為相對標高(177。然后根據(jù)各處理構筑物之間的水頭損失推求其它構筑物的設計水面標高。表52 各污水處理構筑物的設計標高構筑物名稱水面標高/m池頂標高/m池底標高/m調(diào)節(jié)池 氣浮池 水解酸化池 UASB 一級生物接觸氧化池 二級生物接觸氧化池 沉淀池 污泥濃縮池 6 工程概預算 工程造價基本建設投資費包括建筑工程費、設備購置費、安裝工程費、工器具及生產(chǎn)用具購置費、土地補償和安置費、建設單位管理費、試驗研究費、培訓費、試運行費、勘察設計費等。 土建費土建投資估算見表61。表62 設備估算表序號設備名稱數(shù)量/臺單價/萬元價格（萬元）備注1鼓風機6272提升泵3兩用一備3回流泵2一用一備4污泥泵3兩用一備5帶式壓濾機2一用一備6流量計2一用一備7液位計3兩用一備8管道及其他配件總計 建設總投資建設總投資表見表63。人員工資按2000元/月，則每年處理廢水人工費用為E1=。每天設計正常運行按24小時計，則每日正常用電量為：1008kWh計算，則每年處理廢水電費為E2=。表64 污水處理系統(tǒng)設備藥耗費用表序號名稱規(guī)格日使用量(估)單價(元)合計(元)1PAC95%(固體)150kg2PAM99%(固體)3kg合計由上表可以得出，每天藥耗費用為336元，則每年處理廢水藥耗費用E3=。此運行成本為估算值，其中不含設備損耗、維護等費用。E5=%= 檢修維護費檢修維護費一般按固定資產(chǎn)總值的1%提取，受腐蝕較嚴重的構筑物和設備，應視實際情況予以調(diào)整。經(jīng)過預處理階段各污染物降低了一部分，再經(jīng)過兩級厭氧和兩級好氧處理工藝，最終達到要求?？梢詮囊韵氯齻€方面著手：一是幾種處理技術的聯(lián)用。三是開發(fā)新工藝、新產(chǎn)品。為此，應實現(xiàn)生產(chǎn)和環(huán)保一體化，即提倡清潔生產(chǎn)，盡量使用先進的水產(chǎn)食品生產(chǎn)工藝。致 謝本文是在劉子國老師的悉心指導和幫助下完成的。劉老師嚴謹?shù)闹螌W作風、求實的治學態(tài)度、創(chuàng)新性的思維方法、淵博的知識和豐富的經(jīng)驗，使我受益匪淺。也感謝在四年的學習中給予我極大幫助的所有老師們，從基礎課到專業(yè)課，各位授課老師都以生動的講解和悉心的指導給我們留下了深刻的印象，他們勤奮的工作作風和嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度也讓我感到由衷的敬佩。參考文獻[1]污水處理工程設計國防工業(yè)出版社韓魁聲，齊界，白春光等大連 2004[3]工業(yè)廢水處理工程設計與實例化學工業(yè)出版社張自杰北京2002柴曉利，鳳滄，黨小慶北京2008年[6]污水處理構筑物設計與計算[M]哈爾濱工業(yè)大學出版社韓洪軍、杜茂安北京2006[8]水污染治理工程高等教育出版社于尓捷、張杰北京1996[10]三廢治理(廢水卷)化學工業(yè)出版社張自杰北京2005[12]廢水處理工藝設計及實例分析高等教育出版社183