淀粉厂废水处理毕业设计说明书计算书812020年4月19日文档仅供参考，不当之处，请联系改正一、前言（一）设计任务来源学院下达设计任务二）原始资料原始资料见设计任务书三）设计要求设计要求按扩大初步设计要求完成设计文件四）设计指导思想毕业设计的目的是使学生综合运用所学的理论知识，根据“环境保护法”和设计规范以及党和政府颁布的各项政策和法令，依据原始资料，设计一座城市或工业企业的污水处理厂，具体指导思想如下：1.总结、巩固所学知识，经过具体设计，扩大和深化专业知识，提高解决实际工程技术问题的独立工作能力；2.熟悉建造一座现代化污水处理厂的设计程序，掌握各类处理构筑物的工艺计算，培养分析问题的能力；3.广泛阅读各类参考文献及科技资料，正确使用设计规范，熟练应用各种设计手册，标准设计图集以及产品目录等高等工具书，进一步提高计算、绘图的技能和编写好设计说明书，完成工程师的基本训练五）设计原则“技术先进、经济合理、安全使用、确保质量”二、概述淀粉属多羟基天然高分子化合物，广泛地存在于植物的根、茎和果实中淀粉是食物的重要成分，是食品、化工、造纸、纺织等工业部门的主要原料当前，中国淀粉行业有600多家企业，其中年产万吨以上的淀粉企业仅60多家。
该行业1979—1992年的 中，年产量从28万t增加到149万t，平均年递增率14％1998年淀粉产量为300多万t每生产1淀粉就要产生10—20废水，在淀粉、酒精、味精、柠檬酸等几个较大的生物化工行业中，淀粉废水的总排放量占首位淀粉废水中的主要成分为淀粉、蛋白质和糖类，随生产工艺的不同，废水中的浓度在2 000—20 000mg/L之间这些淀粉废水若不经处理直接排放，其中所含的有机物进入水体后会迅速消耗水中的溶解氧，造成水体因缺氧而影响鱼类和其它水生生物的生存，同时还会促使水底的有机物质在厌氧条件下分解而产生臭味，恶化水体，污染环境，损害人体健康因此废水必须进行处理淀粉生产的主要原料作物有甘薯类、玉米和小麦一)以甘薯类为原料的淀粉生产工艺是根据淀粉不溶于冷水和其密度大于水的性质，采用专用机械设备，将淀粉从水中的悬浮液中分离出来，从而达到生产淀粉的目的作为原料的马铃薯等都是经过流水输送到生产线的，在流送过程中，马铃薯等同时得到了一定程度的洗净除此之外，淀粉厂内还设有专门清除马铃薯等表皮所沾染的污物和砂土的洗净工序这两工段(洗净和流送工段)流出的废水含有大量的砂土、马铃薯碎皮碎片以及由原料溶出的有机物质。
因而这种废水悬浮物含量多，和值都不高 原料马铃薯经洗净后，磨碎形成淀粉乳液乳液中含有大量的渣滓，需使淀粉乳与渣滓分离，淀粉乳进入精制、浓缩工段这时，分离废水中含有大量的水溶性物质，如糖、蛋白质、树脂等，另外还含有少量的微细纤维和淀粉和值很高，而且水量较大，因而这一工段是马铃薯原料淀粉厂主要污染废水 在精制淀粉乳脱水工序产生的废水水质与分离废水相同淀粉生产过程中，产生大量渣滓，长期积存在贮槽内，会产生一定量酸度较高的废水另外，还有蛋白分离废水、生产设备洗刷废水、厂区生活废水等 (二)以玉米为原料的生产工艺其废水主要来源于浸泡、胚芽分离、纤维洗涤和脱水等工序此工艺主要表现为耗水量大和淀粉提取率低，这就造成了玉米淀粉废水量大，且污染物浓度高工艺用水量一般为5—12/t玉米玉米淀粉废水中的主要成分为淀粉、糖类、蛋白质、纤维素等有机物质，值为8 000—30 000mg/L，值为5 000—20 000mg/L，SS值为3 000—5 000mg/L三)以小麦为原料的生产工艺其废水由两部分组成：沉降池里的上清液和离心后产生的黄浆水前者的有机物含量较低，后者的含量较高生产中，一般将两部分的废水混合后称为淀粉废水。
小麦淀粉废水的特点主要有：1.淀粉废水中有机质大部分是淀粉，其含量大致为2—2.5g/100 m1；2.与淀粉含量相比，还原糖含量低，在0.10g/100ml以下；3.淀粉废水中有一定量的氮源，平均0.044 7 g/100 m1，C：N(碳氮比)约(20—25)：1左右三、设计的基本要求（一）水量：本项目生活污水主要由本厂150名职工的日常生活产生，生活污水排放量估算为14.256/d；生产废水排放量为989.009/d，废水排放总量估算为1003.256/d，设计可按1000/d考虑二）水质：进水3500mg/L， 4900mg/L，SS mg/L，pH值7.0出水要求30mg/L，150mg/L，SS150mg/L，pH值6.0—9.0四、设计原则技术先进、经济合理、安全使用、确保质量五、处理工艺方案的比选（一）基本处理法污水处理的基本方法，就是采用各种技术与手段，将污水中所含的污染物质分离去除，回收利用，或将其转化为无害物质，使水得到净化现代污水处理技术，按原理可分为物理处理法，化学处理法和生物化学处理法3类物理处理法：利用物理作用分离污水中呈悬浮状态的固体污染物质主要方法有筛滤法，沉淀法，上浮法，气浮法，过滤法和反渗透法。
化学处理法：利用化学反应的作用，分离回收污水中处于各种形态的污染物质（包括悬浮的、溶解的、胶体的等）主要方法有中和、混凝、电解、氧化还原、气提、萃取、吸附、离子交换和电渗析等化学处理法多用于处理生产污水生物化学处理法：是利用微生物的代谢作用，使污水中呈悬浮、胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害物质主要方法可分为两大类，即利用好氧微生物作用的好氧法(好氧氧化法)和利用厌氧微生物作用的厌氧法（厌氧还原法）前者广泛用于处理城市污水及有机性生产污水，其中有活性污泥法和生物膜法两种；后者多用于处理高浓度有机废水与废水处理过程中产生的污泥，现在也开始用于处理城市污水和低浓度有机污水城市污水与生产废水中的污染物是多种多样的，往往需要采用几种方法的组合，才能处理不同性质的污染物与污泥，达到净化的目的与排放标准二）选择污水处理工艺需考虑的因素污水处理工艺的工程投资和运行费用是工艺流程选择的重要因素之一根据处理的水质、水量，选择可行的几种工艺流程进行全面的技术经济比较，确定工艺先进合理、工程投资和运行费用较低的处理工艺如城市污水和SS浓度较高，水质水量变化较大的情况下，采用AB法活性污泥工艺，不但比普通活性污泥法处理效果好，同时能除氮脱磷，在一般情况下可节省基建投资约20%，节省能耗15%左右。
根据当地自然、地形条件及土地与资源情况，因地制宜，综合考虑选择适合当地情况的处理工艺要尽量少占农田或不占农田，充分利用河滩沼泽地、洼地或旧河道考虑分期分级处理与排放和利用情况例如根据当地城市规划，先建一期工程，再建二期工程；根据当地财力情况可先建一级处理，以后再建二级处理同时根据排放和利用情况，如某市污水处理厂一部分采用一级处理后排海，一部分采用二级处理后回用于农田灌溉，还有一部分采用深度处理后回用于城市杂用水施工和运行管理：如地下水位较高，地质条件较差的地区，就不宜选用深度大、施工难度高的处理构筑物也应考虑所确定处理工艺运行简单、操作方便，便于实现自动控制等操作人员的经验和管理水平：要使工艺能达到预期的处理目标，操作管理人员具有十分重要的作用同样的处理设备由于操作人员的不同可能产生不同的效果因此在工艺选择时，应尽量选择符合当地习惯和使用要求的净水工艺场地的建设条件：不同处理工艺对占地或地基承载力、搞浮力等会有不同的要求，因此在工艺选择时还应结合建设场地可能提供的条件进行综合考虑有些处理工艺与气候、水温关系密切，在选用时还应充分注意当地的气候条件和水温情况三）大方案的比选1.传统活性污泥法工艺流程见图1。
初沉池沉砂池 泵站格栅原水 消毒二沉池曝气池 排放脱水浓缩 外运 图1特点：传统活性污泥法处理效果较好，BOD去除率可达90%—95%，适用于处理净化程度和稳定程度要求较高的废水，对废水的处理程度比较灵活缺点：a容积大，占地面积多；b曝气池末端可能出现供氧速率高于需氧速率的现象，增加动力费用；c对冲击负荷适应性较弱2.生物滤池工艺流程见图2生物滤池初沉池沉砂池格栅原水混凝沉淀 出水污泥脱水污泥浓缩 污泥外运 图2优点： a构造简单，操作容易；b污水在池内停留时间比较短，污水中的有毒物质对生物膜的破坏相对较小；c当负荷低时，出水水质能够高度硝化，污泥量少，依靠自然通风供氧，运行费用低；缺点：微生物附着在滤料固定的表面生长，不能随环境变化而改变反应器中生物量，因此对污水浓度和流量的变化适应性差，对于季节和环境温度变化也会受一定影响。
3.氧化沟工艺工艺流程见图3接触池氧化沟沉砂池格栅 原水 排放脱水外运加氯间浓缩 图3特点：a流程简单，构造也很简单；b氧化沟中污水流态能够按照完全混合——推流式考虑，其BOD负荷低，处理水质好，对水温、水质和水量的变动有较强的适应性，污泥产率低，排泥量少，污泥龄长；c氧化沟中悬浮有机物和溶解性有机物能够得到比较彻底的去除在氧化沟内可能产生硝化反应和反硝化反应，因而具有脱氮功能；d氧化沟在流程中省略了初次沉淀池和污泥消化池，有时还能够省略二次沉淀池和污泥回流装置待解决的问题：如何在现有的条件下，因地制宜地推广改进氧化沟工艺，合理地进行设计和运行操作管理4.SBR法工艺流程见图4提升泵房SBR池沉砂池格栅原水 接触池出水脱水浓缩池集泥池 外运 图4特点：a工艺流程简单不需设二沉池，污泥回流及回流设备，调节池容积小或能够不设调节池，多数情况下能够省去初沉池。
b占地面积小，造价低SBR工艺处理系统布置紧凑，工艺简洁，因此占地面积小，在处理小水量污水时，较普通活性污泥法基建投资省30%以上c处理效果好反应器中的底物浓度和微生物浓度随反应的时间而变化，而且反应过程是不连续的，因此运行过程是典型的非稳态过程在运行期间，反应器中活性污泥处于一种交替的吸附，吸收，生物降解和活化过程的不断变化过程d污泥沉降性能好污泥易于沉淀，SVI值较低，一般不会出现污泥膨胀现象e良好地适应性在工艺进水期，曝气池起到了调节池的作用能够经过调节进水时间，调整污水量和调节反应时间，也能够经过调节闲置时间，调整活性污泥的吸附和吸收能力，提高污泥活性，从而提高污染物被处理程度f易于维护管理 SBR采用自动控制技术达到工艺的控制要求，把用人工操作难以实现的控制经过计算机、软件、仪器设备的有机结合自动完成，并创造满足微生物生存的最佳环境5.UASB 升流式厌氧污泥床在构造上的特点是集生物反应与沉淀于一体，是一种结构紧凑的厌氧反应器UASB设计见图5 图5特点：a污泥床内生物量多，折合浓度计算可达20—30g/L；b容积负荷率高，中温发酵条件下，一般可达10kgCOD/m³·d左右，甚至高达15—40kgCOD/m³·d ,废水在反应器内的水力停留时间较短，因此所需池容大大缩小；c设备简单，运行方便，勿需设沉淀池和污泥回流装置。
造价相对较低，便于管理，而且不存在堵塞问题6.生物接触氧化生物接触氧化处理技术实质之一是在池内充填填料，已经充氧的污水浸没全部填料，并以一定流速流经填料，在填料上布满生物膜，污水与生物膜广泛接触，在生物膜上微生物的新陈代谢功能的作用下，污水中有机污染物得到去除，污水得到净化生物接触化处理技术的另一项技术实质是采用与曝气池相同的曝气方法，向微生物提供所需的氧气，并起到搅拌与混合作用据上所述，生物接触氧化是一种介于活性污泥法与生物滤池两者之间的生物处理技术生物接触氧化处理技术的工艺流程可分为:一段(级)处理流程，二段(级)处理流程，多段(级)处理流程其中一段(级)处理流程最为常见,其处理流程见图6 特点：a使用多种型式的填料，有利于氧的转移，溶解氧充沛，生物膜上能形成稳定的生态系统与食物链，无污泥膨胀之虑；b填料表面全为生物膜所布满，形成了呈立体结构的密集的生物网，能够有效提高净化效果；c生物膜上能保持较高浓度活性生物量，有机负荷率高，处理效率较高，有利于缩小池容，减少占地面积；d对冲击负荷有较强适应能力，操作简单，运行方便，易于维护管理，勿需污泥回流，污泥生成量少，易于沉淀；e运行得当还能够脱氮。
缺点: 设计或运行不当，填料可能堵塞另外，布水、曝气不易均匀，可能在局部出现死角四）厌氧处理工艺选择近年来，厌氧处理技术得到很快发展，常见的先进技术有厌氧接触工艺、上流式厌氧污泥床和厌氧过滤器 厌氧接触法属于传统厌氧消化技术的发展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，一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—3.0 kgCOD/(·d)，其水力停留时间依然较长，要求的消化池容积大本设计处理对象为较好生化处理的废水为提高处理效率，节省工程投资和占地，因此不宜采用厌氧接触法上流式厌氧污泥床（UASB），属采用了滞留型厌氧生物处理技术，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污泥停留时间长，处理效率高，适合于处理较易生化降解，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，容积负荷可达4—8kgCOD/(·d) 厌氧过滤器采用附着型厌氧生物处理技术，在反应器内充填一部填料，使生物污泥附着在填料上生长，不易随出水流失，且填料对于改进水流均匀性有益，并起到—定过滤截留作用。
但反应器内填料易发生堵塞现象，因此不适合处理有机物浓度过高的废水，且要求进水SS浓度应较低，—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，但不适合本次设计进水水质(SS浓度较高)综合以上分析，结合类似工程资料，本设计厌氧处理装置采用UASB五）好氧处理工艺选择 有机废水经厌氧处理，出水的/会降低，出水可生化性较原污水差采用一般好氧生物处理方法(活性污泥法和生物膜法)，处理厌氧处理出水，其去除率约只有60％，而处理同等浓度的原有机废水，可达80％尽管采用生物膜法处理效果可能会稍好，但难以适应大于250mg/L的来水近年来开发了一些处理此类废水(进水浓度较高，可生化性较差，不易生化降解)的工艺技术，如A-B法活性污泥工艺、氧化沟活性污泥法、SBR法等这些方法均能对不易生化降解有机废水或厌氧处理出水有较好的处理效果 以上三种方法中，SBR法具有特别显著的特点：首先由于采用间歇运行，运行周期每一阶段有适应基质特征的优势菌群存在；污泥不断内循环，排泥量少，生物固体平均停留时间长；沉淀和排水时水流处于静止状态，故处理效果优于一般活性污泥法其次由于进水、曝气、沉淀、排水等工序在一个池内进行，省去了沉淀池和污泥回流设施，故而其工程投资和占地面积均小于一般活性污泥法。
综合以上分析，本设计好氧处理采用SBR工艺工艺流程见图7六、污泥处理方案的确定（一）污泥浓缩、脱水方式选择污水处理厂沉淀池的排泥水含固率一般仅为0.2%—1.0%，需经浓缩后缩小污泥体积，再将浓缩后的污泥送往后续工艺进行污泥脱水，一般要求浓缩污泥的含固率达到3%左右，以满足污泥脱水机械高效率地进行污泥脱水的需要常见的污泥浓缩、脱水方式有重力浓缩、机械脱水和机械浓缩、机械脱水两种重力浓缩本质上是一种沉淀工艺，属于压缩沉淀浓缩前由于污泥浓度较高，颗粒间彼此接触支撑浓缩开始后，在上层颗料的重力作用下，下层颗料间隙中的水被挤出界面，颗料间相互拥挤的得更加紧密经过这种拥挤和压缩过程，污泥浓度进一步提高，从而实现污泥浓缩重力浓缩、机械脱水方式的优点是减少了需脱水污泥的体积，有效减少脱水机数量，设备投资大大节省，降低电耗，脱水污泥浓度较均匀，使脱水机运行稳定；其缺点是需建浓缩池，土建费用较高，占地面积较大而机械浓缩、机械脱水方式恰好相反，可取消浓缩池，节省占地面积，减少土建费用，但由于需脱水泥量大，浓度低且不均匀，致使浓缩脱水设备处理能力下降，数量增多，因而设备费用大大提高，电耗增大，且泥饼含固率不稳定。
综上所述，重力浓缩、机械脱水方式技术上优于机械浓缩、机械脱水方式，重力浓缩、机械脱水方式虽土建费用较高，但设备费用较低，总费用低于机械浓缩、机械脱水方式，因此本设计采用重力浓缩、机械脱水方式二）污泥脱水方式的基本构造及特点污水处理厂污泥脱水机械，当前主要采用的有带式压滤机、板框自动压滤机和离心脱水机三种类型，三类污泥脱水机械的基本特点分别简述如下：1．带式压滤机带式压滤机是由上下两条张紧的滤带夹着污泥层，从一连串按规律排列的辊筒中呈“S”型弯曲经过靠滤带本身的张力形成对污泥层的压榨力或剪切力，把污泥层中的毛细水挤压出来，获得含固率较高的泥饼，从而实现污泥脱水带式压滤机的处理能力取决于脱水机的带速和滤带张力以及污泥的脱水性能，而带速张力又取决于所要求的脱水效果如果进泥量太大或固体负荷太高，将降低脱水效果国产带式脱水机处理能力一般较小，污泥固体负荷仅为150—250kg/m·h，进口优质带式脱水机处理能力可达250—400 kg/m·h不同种类的污泥要求不同的工作状态，实际运行中，应根据进泥泥质的变化，随时调整脱水机的工作状态，主要包括带速的控制，带张力的调节2．板框自动压滤机板框自动压滤机是间隙操作的加压过滤设备，广泛用于制糖、制药、化工、染料、冶金、洗煤、食品和水处理等部门，以压滤形式进行固体与液体的分离。
它是对物料适应性较广的一种大、中型分离机械设备板框自动压滤机过滤机构由滤板压缩板、橡胶隔膜等组成滤板采用增强聚丙烯模压而成，强度高、重量轻，机架全部为高强度的钢焊接件，采用液压装置仟为压紧、松动滤板的动力机构，并用电接点压力表自动保压用电气系统控制自动拉板，经过控制板上的按钮，实现所需动作，其中配备有多种安全装置，确保人员安全板框自动压滤机具有以下特点：滤饼双向交叉洗涤功能，有用滤饼或滤液回收率高，振打与滤布曲张机构相结合，卸料干净利落；拉板机械液压传动，动作灵活，稳定可靠；下藏式滤布自动清洗机构配备专利喷嘴组件，清洗更彻底；PLC全自动控制，可实现固液分离操作的全自动程序控制，双向中间进料，污泥迅速充满滤室，缩短进料时间；回转式集液盘，结构新颖板框压滤机对进泥含固率要求较低，一般为2%—3%即可，而出泥含固率高于带式压滤机和离心脱水机，运行过程是周期性地泵入污泥压滤和脱除泥饼的间隙过程；根据滤板堵塞情况，一定的运行周期后冲洗滤布一次，个别滤析或橡胶隔膜损坏后易及时更换，较快恢复正常运行，设备体形庞大，但噪声较小，电耗较低3．离心脱水机卧螺离心式污泥脱水机组是包括主机和辅助设备在内的一整套机组。
机组为全封闭结构无泄漏，可24小时连续运行主要结构特点有：采用较大的长径比，延长了物料的停留时间，提高了固形物的去除率；采用独特的螺旋结构，增强了螺旋对泥饼的挤压力度，提高了泥饼的含固率；采用先进动力平衡技术，减少振动，采用独特的差转速调节技术，增大了螺旋卸料扭矩和负载能力离心机设备效率高，占地小，机房内外环境清洁，整套机组采用先进的自动化集成控制技术，转速和差转速无级可调，具有安全保护和自动报警装置，运行稳定可靠，主要缺点是噪声大，电耗稍高，旋转叶片等部件要求耐磨性强，制造材质和加工精度要求严格，价格稍贵三）污泥脱水设备选型上述三类污泥脱水设备各有特点，选型时应结合工程规模、场地条件、管理水平、资金条件等实际情况，主要从设备运行可靠性、系统自动化程度、污泥脱水效果、建设投资和处理成本等方面综合考虑进行合理选型综上所述，本设计采用离心脱水机四）污泥最终处理脱水泥饼的最终处理，当前国内外水厂一般采用送往指定地点进行填埋的方法这种单纯的填埋处理法遇到的最大问题是随着城市的发展，使得寻找合适的填埋场所越来越困难，这是国内外面临的共同难题很多的研究建议，水厂污泥的物理与化学特性使其应有多种用途。
因此如何利用变废为利尚有待进一步的研发，本工程采用泥饼外运并最终予以填埋七、各处理构筑物计算参数及结构尺寸（一）格栅 格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在废水渠道的进口处，用于截留较大的悬浮物或漂浮物，主要对水泵起保护作用，另外可减轻后续构筑物的处理负荷 本设计中格栅取为中格栅,进水渠道宽=0.3m,栅槽有效宽度B=0.6m,栅槽总长度为L=2.2,栅槽总高度H=0.4m二）调节沉淀池为了保证后续处理构筑物或设备的正常运行，需对废水的水量和水质进行调节，由于本设计处理流程不设初沉池，此调节池也兼有沉淀池的作用，该池设计有沉淀池的泥斗，有足够的水力停留时间，保证后续处理构筑物能连续运行池子有效容积V=302.4,池子总高度H=2.6m,其中超高0.5m,有效水深h=2.1m,池子总长度L=12m,池子宽度B=12m设计4个污泥斗,斗底尺寸为600×600，每个污泥斗倾角为45°,总高度为2.7m三）UASB反应器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它的污泥床内生物量多，容积负荷率高，废水在反应器内的水力停留时间较短，因此所需池容大大缩小。
设备简单，运行方便，勿需设沉淀池和污泥回流装置，不需充填填料，也不需在反应区内设机械搅拌装置，造价相对较低，便于管理，且不存在堵塞问题将UASB设计成圆形池子，布水均匀,采用2座相同的UASB反应器,每座池体直径D=7m，有效高度h=7.2m，水面超高为0.3m进水采用底部中心进水，配水系统设计为圆形布水器，每个UASB反应器设16个布水点,设2个圆环，最里面的圆环设4个孔口四）预曝气沉淀池污水经UASB反应器厌氧处理后，污水中含一部分有厌氧活性的絮状颗粒，在UASB反应器中难以沉淀去除，故而使其在此曝气沉淀池中去除，由于经曝气作用，厌氧活性丧失，沉淀效果增强，同时在该沉淀池中没有沼气气流影响，故而沉淀效果亦增强另外，UASB出水中溶解氧含量几乎为零，若直接进入好氧处理构筑物，会使曝气池中好氧污泥难以适应，影响好氧处理效果，经过预曝气亦能够吹脱去除一部分UASB反应器出水中所含带的气体 预曝气沉淀池参考曝气沉砂池和竖流沉淀池设计曝气利用穿孔管进行，压缩空气引自鼓风机房曝气后污水从挡墙下直接进入沉淀池，沉淀后污水经池周出水所产生污泥由重力自排入集泥井，每天排泥一次曝气时间30min，沉淀时间2h，沉淀池表面负荷0.7—1.0/（·h）。
曝气区平面尺寸2m×5m×2m，池高3.0m，其中超高0.5m，水深2.5m沉淀区平面尺寸2m×5m×2m，池总高5.5m，其中沉淀有效水深2.0m沉淀池总深度H=++++=5.5m（五）SBR反应池经UASB处理后的废水，含量依然很高,要达到排放标准，必须进一步处理，即采用好氧处理SBR结构简单，运行控制灵活SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统正是SBR工艺这些特殊性使其具有比传统污水处理工艺更多的优点本设计采用4个SBR反应池，每个池子的运行周期为8.0h，其中进水时间为2.0h，反应时间为4.0—4.5h，静沉时间为1.0h，排水时间为0.5—1.0h每个SBR的池宽为6.0m，池长为12.6m，有效水深为4.5m，超高0.5m，池子总高度为5.0mSBR反应器的曝气系统采用鼓风曝气法，水下曝气器采用SX—1型空气扩散器六）巴氏计量槽为了准确的掌握污水处理厂的污水量，并对水量资料和其它运行资料进行综合分析，提高污水处理厂的运行管理水平，需在污水处理系统上设置计量设备本设计采用在SBR池后设置巴氏计量槽作为计量设备，这种计量设备精确度高，水头损失小，底部洗刷力大，不易沉积杂物，但施工技术要求高。
计量槽颈部有一较大坡度，颈部后的扩大部分具有较大的反坡，当水流至颈部时产生临界水深急流，而流至扩大部分时则产生水跃因此，在所有其它条件相同时，水深随流量变化量得水深后，便可按有关公式求得其流量经查表计算得，巴氏计量槽喉宽b=0.40m七）重力浓缩池 为方便污泥的后续处理机械脱水，减小机械脱水中污泥的混凝剂用量以及机械脱水设备的容量，需对污泥进行浓缩处理，以降低污泥的含水率本设计采用间歇式重力浓缩池，运行时，应先排除浓缩池中的上清液，腾出池容，再投入待浓缩的污泥，为此在浓缩池深度方向的不同高度上设上清液排除管设计一座正方形浓缩池，每座池子边长为6.5m，池子总高度为H=4.0m，超高取为0.5m污泥斗下锥体边长取0.5m，污泥斗高度为3.0m八）机械脱水间经浓缩池浓缩后为含水率P=95.5％的污泥共39/d设污泥贮柜为φ3.5m×H5.0m，则贮泥有效容积为45.2选用DYQ— 型脱水机一台脱水机技术指标：干泥生产量400—460kg/h，泥饼含水率70％—80％，主机调速范围0.97—4.2r/min，主机功率1.1kW，系统总功率25.2kW，滤带有效宽度 mm，滤带运行速度1.04—4.5r/min。
外形尺寸4800mm×3000mm×2500mm，机组质量6120kg九）主要附属构筑物 主要附属构筑物列表如下： 表1序号名称规格尺寸(m)单位数量1综合楼15×8座 12鼓风机房7×5座13机修间8×6座14配电间8×6座1八、污水厂平面布置在污水处理厂厂区内有各处理单元构筑物，连通各处理构筑物之间的管、渠及其它管线，辅助性建筑物，道路以及绿地一）总布置要求各处理构筑物是污水处理厂的主体建筑物，在平面布置时，应根据各构筑物的功能要求和水力要求，结合地形和抵制，确定它们在厂区平面的位置对此，应考虑贯通、连接各处理构筑物之间的管、渠便捷、直通，避免迂回曲折1.土方量做到基本平衡，并避开劣质土壤地段；2.在处理构筑物之间应保持一定的间距，以保证敷设连接管、渠的要求，一般的间距可取5—10m，某些有特殊要求的构筑物，如污泥消化池、消化气贮罐等，其间距应按有关规定确定；3.各处理构筑物在平面布置上应考虑到适当紧凑二）管、渠的平面布置1.各处理构筑物之间设有贯通、连接的管、渠另外，还应设有能够使各处理构筑物独立运行的管、渠当某一处理构筑物因故停止工作时，使其后接处理构筑物仍能够保持正常的运行；2.应设超越全部处理构筑物，直接排放水体的超越管；3.在厂区内还设有给水管、空气管、放空管等。
这些管线有的敷设在地下，但大部分都在地上，对它们的安排，既要便于施工和维护管理，也要紧凑，少占用地，也可考虑采用架空的方式敷设；4.处理厂区内应有完善的排雨水系统，必要时应考虑设防洪沟渠三）辅助建筑物在污水处理厂内的辅助建筑物有鼓风机房、办公室、集中控制室、水质分析室、变电所、机修间、仓库、食堂等它们是污水处理厂不可缺少的组成部分其建筑面积大小应按具体情况与条件而定有可能时，可设立试验车间，以不断研究与改进污水处理技术辅助建筑物的位置应根据方便、安全等原则确定如鼓风机房应设在曝气池附近，以节省管道和动力；变电所宜设于耗电量大的构筑物附近等化验室应远离机器间和污泥干化场，以保证良好的工作条件办公室、化验室等均应与构筑物保持适当距离，应为预处理构筑物的夏季主风向的上风向操作工人的值班室应尽量布置在使工人能够便于观察各处理构筑物运行情况的位置四）通道的设计在污水处理厂内应合理的修筑道路，方便运输其要求为：1.主要车行道的宽度：单车道为3.5m，双车道为6—7m，并应有回车道；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45°；5.天桥宽度不宜小于1m。
五）绿化为绿化美化厂区，改进卫生条件，改变人们对污水处理厂“不卫生”的传统看法按规定，污水处理厂厂区的绿化面积不得少于30%应当指出，在工艺设计计算时，就应考虑它和平面布置的关系，而在进行平面布置时，也可根据情况调整构筑物的数目，修改工艺设计总平面布置图能够根据污水厂的规模采用1：200—1：1000比例尺的地形图绘制，常见的比例尺为1:500本设计规模较小，故选1：200比例绘制九、污水厂高程布置污水处理厂污水处理流程高程布置的主要任务是确定各处理构筑物的标高，确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸和标高，经过计算确定各部位的水面标高，从而能够使污水沿处理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 为了降低运行费用和便于维护管理，污水在处理构筑物之间的流动，以按重力流考虑为宜（污泥流动不在此例）为此，必须精确地计算污水流动中的水头损失，水头损失包括：1.污水流经各处理构筑物的水头损失2.污水流经连接前后两处理构筑物管渠（包括配水设备）的水头损失包括沿程与局部水头损失3.污水流经量水设备的水头损失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，以保证在任何情况下，处理系统都能够运行正常2.计算水头损失时，一般应以近期最大流量（或泵的最大出水量）作为构筑物和管渠的设计流量计算涉及远期流量的管渠和设备时，应以远期最大流量为设计流量，并酌加扩建时的备用水头设置终点泵站的污水厂，水力计算常以接纳处理水体的最高水位作为起点，逆处理流程向上倒推计算，以使处理后污水在洪水季节也能自流排出，而水泵需要的扬程则较小，运行费用也较低同时应考虑到构筑物的挖土深度不宜过大，以免土建投资过大和增加施工上的困难还应考虑到因维修等原因需将池水放空而在高程上提出的要求在高程布置时还应该注意污水流程与污泥流程的配合，应尽量减少抽升的污泥量在决定污泥干化场、污泥浓缩池（湿污泥地）、消化池等构筑物的高程时，应注意它们的污泥水能自动排入污泥入流干管或其它构筑物的可能十、主要设备及材料1 .选用500钢板水槽内导轨湿式贮气柜(C—1416A)2 .选用SD36×35—20/7000鼓风机3 .选用DYQ— 型脱水机一台4 .药液投加选用JZ—450/8计量泵5 .选用BJQ—14—0.75溶药搅拌机一台6 .选WWQ30—10潜污泵三台十一、设计参考资料1.尹士君、李亚峰等《水处理构筑物设计与计算》化学工业出版社2.崔玉川、刘振江、张绍怡等《城市污水厂处理设施设计计算》化学工业出版社3.韩洪军. 《污水处理构筑物设计与计算》哈尔滨工业大学出版社4.曾科、卜秋平、陆少鸣《污水处理厂设计与运行》化学工业出版社5.张自杰《排水工程下册》(第4版)中国建筑工业出版社6.《给水排水设计手册第1册》(常见资料)中国建筑工业出版社7.《给水排水设计手册第5册》(城市排水)中国建筑工业出版社8.《给水排水设计手册第6册》(工业排水)中国建筑工业出社9.《给水排水设计手册第10册》(器材与装置)中国建筑工业出社10.《给水排水设计手册第11册》(常见设备)中国建筑工业出社11.《室外排水设计规范 (GBJ14-87) 》中国计划出版社第三章 计算说明书一、格栅（一）设计说明格栅主要是拦截废水中的较大颗粒和漂浮物，以确保后续处理的顺利进行。
本设计处理生产废水，尽管SS含量不低，但较大漂浮物及较大颗粒少，格栅拦截的污染物不多，故选用人工清渣方式 栅条宽度S=0.01m，栅条间隙e=0.015m，格栅安装倾角α=，便于除渣操作二）设计计算最大设计污水量=86.04/h=0.0239/s=23.877L/s =1000/d=41.667/h=0.0116/s=11.574L/s污水渠断面尺寸为300mm×300mm设栅前水深h=0.2m，过栅流速υ=0.6m/s1.栅条间隙数==13个2.栅槽宽度B=S（n－1）+en+0.2=0.01×（13－1）+0.015×13+0.2=0.515m 实取0.6m3.设渐宽部分展开角=，进水渠道内的流速为0.4m/s进水渠道渐宽部分长度===0.412m柵槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度===0.206m4.经过格柵的水头损失，m =k （1） =ξsinα （2） ξ=β （3）式中 ——设计水头损失，m ——计算水头损失，m g ——重力加速度，m/s k ——格柵受污物堵塞时水头损失增大倍数，采用3 ξ——阻力系数，设柵条断面为锐边矩形断面，β=2.42 =k=βsinαk=2.42××sin75×3=0.075m5.柵后槽总高度H，m设柵前渠道超高=0.1m H=h++=0.2+0.075+0.3=0.4m6.柵前槽高=h+=0.2+0.3=0.3m7.柵槽总长L=++1.0+0.5+=0.412+0.206+1.0+0.5+=2.2m8.每日柵渣量W，/d W= （4）式中 ——柵渣量，/10污水，取0.15/10 W==0.12/d格栅设计计算见图8。
二、调节池（一）设计说明 根据生产废水排放规律，后续处理构筑物对水质水量稳定性的要求，调节池停留时间取7.0h由于调节池内不安装工艺设备或管道，考虑土建结构可靠性高时，故障少，只设一个调节池二)设计计算调节池调节周期T=7.0h1.调节池容积V=T=7×41.667=292取调节池有效水深h=2.1m调节池规格 12m×12m×2.1m， =302.4 调节池设污泥斗四个，每斗上口面积6m×6m，下口面积0.6m×0.6m，泥斗倾角，泥斗高2.7m2.每个泥斗容积 =（++）==33.3泥斗容积共V=4=133.2调节池设计计算见图93.调节池每日沉淀污泥重为W=2500×40％×1000=1.0×g=1.0t4.湿污泥体积约为V’=1.0/2.5%=40(设污泥密度为1t/)泥斗可存约三天污泥5.进出水设计为使调节沉淀池进水均匀，设置配水槽，配水槽长12m，宽0.5m，深0.6m槽底设20个配水孔，孔径φ100mm出水采用浮子式出水三、UASB的设计(一)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，中国开始研究UASB在工业废水处理中的应用，90年代该工艺在处理工程中被广泛采用 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，厌氧污泥即可获得并保持良好的沉淀性能；2.良好的污泥床常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降性能，从而提高设备内的污泥浓度； 3.经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，然后回流进入反应器UASB处理有机工业废水具有以下特点：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8—12kgCOD/(·d)；3.反应器内无混合搅拌设备，无填料，维护管理较简单；4.系统较简单，不需另设沉淀池和污泥回流设施 本设计所处理淀粉生产废水，属高浓度有机废水，生物降解性好，UASB反应器作为处理工艺的主体，拟按下列参数设计：设计流量1000/d，即41.667/h进水浓度 3675mg/L，去除率87.5%容积负荷 =6.5kgCOD/(·d)(按常温23℃)产气率 r=0.4/kgCOD污泥产率 X=0.15kg/kgCOD(二)UASB反应器工艺构造设计计算1.UASB总容积计算UASB总容积V= （5）式中Q——设计处理流量，/dSr——去除的有机污染物浓度，kg/Nv——容积负荷，kgCOD/(·d) 则 V==494.71选用两个池子，每个池子的体积为 =V/2=247.36假定UASB体积有效系数为90％，则每池的需容积为 =275 若选用直径为7000mm的反应器两个，则其水力负荷约为0.4/（·d），基本符合要求。
若反应器总高为H=7.2+0.3=7.5m，反应器总容积为V=288.6有效反应容积约为260，符合有机负荷要求2.工艺构造设计 UASB的重要构造是指反应器内三相分离器的构造，三相分离器的没计直接影响气、液、固三相在反应器内的分离效果和反应器的处理效果对污泥床的正常运行和获得良好的出水水质起着十分重要的作用，根据已有的研究和工程经验，三相分离器应满足以下几点要求： a混合液进入沉淀区之前，必须将其中的气泡予以脱出，防止气泡进入沉淀区影响沉淀； b沉淀区的表面水力负荷应在0.7/（·h）以下，进入沉淀区前，经过沉淀槽底缝隙的流速不大于2.0m/h；c沉降斜板倾角不应小于，使沉泥不在斜板积聚，尽快回落入反应区内；d出水堰前设置挡板，以防止上浮污泥流失某些情况下，应设置浮渣清除装置三相分离器设计须确定三相分离区数量，大小斜板尺寸、倾角和相互间关系小斜板(反射锥)临界长度计算： 反射锥临界长度计算公式(该公式的推导便是依据以上三相分离器的设计要求得出的)为：AO’=[（q/L·N·）+r] （6）式中 q——经过缝隙的流量，/h L——回流缝隙长度，mN——缝隙条数——气泡的上升速度，m/sr——上斜板到器壁的距离，mβ——下斜板与器壁的夹角且其中由斯托克斯公式汁算：=（-） （7） 式中 ——气泡自由上升速度，cm/sB——气泡碰撞系数g——重力加速度，980cm/——液体密度，g/ ——气体密度，g/μ——液体动力粘度，g/(cm·s) ——气泡直径，cm且 μ=γ· （8）式中 γ——液体的运动粘滞系数，/s 设水温为25℃，气泡直径为0.02cm，废水为1.02g/，气体为1.15×g/，B取0.95，净水γ=0.0089/s，则净水动力粘度为 μ’=γ·=0.0089×1.02=0.00908g/cm·s因处理对象为废水，μ比净水的μ大，其值取为净水的2.5倍废水动力粘度为μ=μ’×2.5=0.0227g/(cm·s) 气泡在静止水中上升速度为=×（1.02－1.15×）×=0.93cm/s=0.93×m/s单池处理水量为 q=×=0.579×/s 设计回流缝数量n=1，宽度r=0.6m，下倾板倾角α=，即β=，计算出回流缝长度 L=(3.5－0.2－0.3) ×2×π=18.85m计算回流缝后，进一步计算下斜板临界长度 AO’=[(0.579×/18.85×1×0.93×)+0.6]=1.08m 取小斜板长度=1.5AO’=1.6m，其水平=0.94m，垂直=1.29m，三相分离器设计如图10。
图中，=5.2m，=4.6m，=，=大集气罩的收气面积占总面积的比例为 /A= 符合要求沉淀区面积S=回流缝的过水流速为：υ= 符合要求UASB设计结果：D=7.0，H=7.5m，其中超高 m，三相分离器高度=3.5m，反应区高，反应器底污泥区高集气罩顶直径=1.9m，大斜板长，倾角=，小斜板长，倾角= 3.脱气条件校核 如果水是静止的，则沼气将以=0.9—1.0cm/s的流速上升，能够进入气室中但由于在三相分离器中，水是变向流动，因此沼气气泡不但获得了水的加速，而且运动发生了方向改变气泡进入气室必须保证满足以下公式要求：/υ> （9）式中 ——气泡垂直上升速度 υ——气泡实际缝隙流速——回流缝垂直长度——小斜板与大斜板重叠长度根据三相分离器设计结果，得： /υ==（0.6×tg53.1）/[（5.2-4.6）×]=2.0可见/υ>>，满足脱气条件要求（三）布水系统的设计计算1.设计说明 为了保证两个UASB反应器运行负荷的均匀，并减少污泥床内出现沟流短路等不利因素，设计良好的配水系统是很必要的，特别是在常温条件下运行或处理低浓度废水时，因有机物浓度低，产气量少，气体搅拌作用较差，此时对配水系统的设计要求高一些。
布水形式为两两分中各台UASB反应器进水管上设置调节阀和流量计，以均衡流量在UASB反应器内部采用适应圆池要求的环形布水器 反应器布水点数量设置与处理流量、进水浓度、容积负荷等因素有关，本次设计拟每2—4设置一个布水点2.设计计算 布水器设置16个布水点，每点负荷面积为布水器设环管一根，支管4根，环管上(即外圈)设12个布水点，支管上设4个布水点，布水点共16个按均匀布置原则，环管(外圈)环径为5.6m，支管上（内圈）环径为2.5mUASB反应器布水器中心管流量为，中心管流速选为0.8m/s，则中心管管径为 =布水器支管均分流量为0.00145/s，支管管内流速选为1.2m/s，则管径计算为=39mm，取40mm 环管均分流量为12×/s，环管流速假定为1.5m/s，则环管管径计算为布水孔16个，流速选为1.5m/s，孔径计算为 布水器水头损失计算尽管布水器为环状，但当运行稳定、不堵塞，且配水均匀条件下，可按枝状管网计算其水头损失如图11图中=0.00145/s，=0.00109/s，=0.000725/s，=0.000363相应管段的管径、流量、流速及水头损失如下：DN32 q=1.45L/s，υ=1.16m/s， 300mm；DN32 q=1.09L/s，υ=0.84 m/s，200mm；DN50 q=1.09L/s，υ=0.38m/s，7.0mm；DN50 q=0.725L/s，υ=0.26m/s，6.6mm；DN50 q=0.363L/s，υ=0.21m/s，4.6mm；合计水头损失为518.2mm，加上局部损失，总水头损失约为770mm。
3.布水器配水压力计算 布水器配水压力按下列公式计算： =++ （10）式中 ——布水器配水时最大淹没水深，m ——UASB反应器水头损失，m ——布水器布水所需自由水头，m其中 =9.5m =0.8m =2.5m则 =12.8m（四）出水渠设计计算 每个UASB反应器沿周边设一条环形出水渠，渠内侧设溢流堰，出水渠保持水平，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单个反应器流量5.787L/s，侧支渠流量为2.894L/s根据均匀流计算公式 q=K （11）K=WC （12）C= （13）式中 q——渠中水流量，/s i——水力坡度，定为i=0.005K——流量模段，/sC——谢才系数W——过水断面面积，R——水力半径，mn——粗糙度系数，钢取n=0.012计算 K=q/=2.894×假定渠宽b=0.15m，则有 W=0.15h 。