10万m3天生活污水SBR处理工艺设计

目 录

0引言 ……………………………………………………………………………1 1 概述……………………………………………………………………………2

1.1设计任务和依据………………………………………………………………2

1.1.1设计任务……………………………………………………………………2

1.1.2设计依据……………………………………………………………………2

1.2设计要求………………………………………………………………………2

1.2.1污水处理厂设计原则………………………………………………………2

1.2.2污水处理工程运行过程中应遵循的原则…………………………………3

1.3设计参数………………………………………………………………………3

1.4某市城市环境条件概况……………………………………………………3

1.4.1地理位置……………………………………………………………………3

1.4.2气象水文……………………………………………………………………3 2 工艺比较分析 …………………………………………………………………5 3 设计计算 ………………………………………………………………………8

3.1原始设计参数…………………………………………………………………8

3.2格栅……………………………………………………………………………8

3.2.1设计说明……………………………………………………………………8

3.2.2设计参数……………………………………………………………………9

3.2.3设计计算……………………………………………………………………9

3.3污水提升泵房………………………………………………………………11

3.5 曝气沉砂池…………………………………………………………………12

3.5.1 设计说明…………………………………………………………………12

3.5.2 设计参数…………………………………………………………………13

3.5.3 设计计算…………………………………………………………………13

3.6 SBR池…………………………………………………………………………15

3.6.1 设计说明…………………………………………………………………15

3.6.2 SBR反应池容积计算………………………………………………………16

3.6.3 SBR运行时间与水位控制…………………………………………………18

3.6.4 排水口高度和排水管管径………………………………………………19

3.6.5 排泥量及排泥系统………………………………………………………19

3.6.6 需氧量及曝气系统设计计算……………………………………………20

3.6.7 空气管计算………………………………………………………………22

3.6.8 滗水器……………………………………………………………………23

3.7 鼓风机房……………………………………………………………………24

3.8 絮凝反应池…………………………………………………………………24

3.8.1 设计说明…………………………………………………………………24

3.8.2 设计参数…………………………………………………………………25

3.8.3 设计计算…………………………………………………………………25

3.9 滤池…………………………………………………………………………27

3.9.1 设计说明…………………………………………………………………27

3.9.2 设计参数…………………………………………………………………28

3.10 接触消毒池………………………………………………………………29

3.10.1 设计说明………………………………………………………………29

3.10.2 设计参数………………………………………………………………30

3.10.3 设计计算………………………………………………………………30

3.11 污泥处理系统……………………………………………………………31

3.11.1 污泥水分去处的意义和方法…………………………………………31

3.11.2 各部分尺寸计算………………………………………………………31

3.11.2．1 集泥井………………………………………………………………31

3.11.2．2 污泥浓缩池…………………………………………………………33

3.11.2．3 污泥贮柜……………………………………………………………34

3.11.2．4 污泥脱水泵房………………………………………………………34

3.11.2．5 污泥棚………………………………………………………………35

3.11.3 堆肥……………………………………………………………………35 4附属构筑物规划………………………………………………………………36 5污水厂平面布置………………………………………………………………37

5.1平面布置一般原则…………………………………………………………37

5.2建筑物之间的距离………………………………………………………37

5.2.1 防火………………………………………………………………………37

5.2.2 自然采光和通风…………………………………………………………38

5. 3 厂内道路……………………………………………………………………38

5. 4 总论…………………………………………………………………………38

6.1高程布置任务………………………………………………………………39

6.2高程布置原则………………………………………………………………39 7主要仪表………………………………………………………………………41

7.1 SBR池…………………………………………………………………………41

7.2消毒池………………………………………………………………………41

7.3污泥浓缩池…………………………………………………………………41 8 投资估算………………………………………………………………………42

8.1估算范围……………………………………………………………………42

8.2编制依据……………………………………………………………………42

8.3材料价格……………………………………………………………………42

8.4项目总投资…………………………………………………………………42 9工程环境、社会、经济效益……………………………………………………44

9.1工程环境效益………………………………………………………………44

9.2工程社会效益………………………………………………………………44

9.3工程经济效益………………………………………………………………44 10消防、安全、土建工程和劳动定员…………………………………………45 10.1消防…………………………………………………………………………45

10.2安全…………………………………………………………………………45 10.3土建工程……………………………………………………………………45 10.4劳动定员……………………………………………………………………45

11.1 施工过程中对环境影响及对策…………………………………………46 11.1.1 对交通的影响及缓解措施……………………………………………46 11.1.2 扬尘的影响……………………………………………………………46 11.1.3 噪声的影响……………………………………………………………46 11.1.4 生活垃圾的影响………………………………………………………46 11.1.5 弃土的影响及对策……………………………………………………47 11.1.6 对地下水的影响………………………………………………………47 11.2 项目建成后的环境影响及对策…………………………………………47 12安全措施………………………………………………………………………48 12.1抗震…………………………………………………………………………48 12.2抗洪…………………………………………………………………………48 12.3防不良地质…………………………………………………………………48 12.4防暑…………………………………………………………………………48 12.5合理利用风向………………………………………………………………48 12.6减振降噪……………………………………………………………………48 12.7防火防爆……………………………………………………………………48 12.8 防高温高压………………………………………………………………48 12.9 其它………………………………………………………………………49 结论………………………………………………………………………………50 致谢………………………………………………………………………………51 参考文献…………………………………………………………………………52

附录B……………………………………………………………………………62

某市10万m/天生活污水SBR处理工艺设计

摘要

某市是一座以钢铁工业为主，石油、化工、机械制造、纺织等行业兼备的综合性工业城市，是辽宁省中部的重要工业城市之一。这里人口稠密，污水排放量大，如果不能得到很好的处理与处置，将会对市民的正常生活造成影响。所以使用SBR工艺设计一个某市的污水处理厂。

SBR是序列间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。 与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，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。经过这个废水处理工艺的废水可达到设计要求，可以直接排放。产生的污泥经过浓缩、压滤等处理后，进行堆肥产生一定的经济效益。

关键词：某；SBR工艺；生活污水；污泥 3

City 100,000m3/d sanitary sewage SBR of An'shan deals with

technological design

Abstract

An'shan is that one takes steel and iron industry as the core, such diversified industrial cities where the trade combines with as petroleum , chemical industry , machine-building , textile ,etc., it is one of the important industrial cities of the middle part of Liaoning Province. Here is populous, the sewage is large in emission, if can't get very good treatment and handle , will cause influence on citizens' normal life. So use a sewage treatment plant of An'shan of technological design of SBR.

SBR is the abbreviation of the intermittence type active mud law (Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process ) of the array, it is one kind that exposes to the sun the active mud sewage treatment technology that the angry way operates according to the intermittence , also called the criticizing type law of active mud of preface.

Different from traditional sewage disposal craft, SBR technology adopt operation mode that time cut apart substitute operation mode that space cut apart, stabilize biochemistry is it substitute stable state biochemistry react , quiet to put ideal precipitate and substitute the traditional dynamic sediment to react. On main characteristic of it operate in order and intermittence operate, core, SBR of technology that SBR reacts in the pool, this pool collects melting , sinking for the first time , function that biodegradation , two sink ,etc. in one pond, there is no mud backset current system. Can reach the designing requirement through the waste water of this waste water treatment craft , can discharge directly . Mud that produce after concentrating , pressing and straining etc. dealing with , go on compost produce sure economic benefits.

Key words: An'shan ；SBR craft；sanitary sewage ；mud

0 引言 水是人类的生命之源。它孕育和滋养了地球上的一切生物，并从各个方面为人类服务。水的用途大致有以下几个方面：生活用水、工业用水、农业用水、渔业用水、交通运输用水等。一般情况下，与人类生产和生活密切相关的前三种用水不能大规模取用海洋咸水，而只能取用淡水。

但是，水环境中的淡水资源却很少，仅占总量的2.53％，而目前能供人类直接取用的淡水资源仅占0.22％，加之自然水源的季节变化和地区差异，以及自然水体遭到的普遍污染，致使可能直接取用的优质水量日益短缺，难以满足人们生活和工农业生产日益增长的需求，因此保护和珍惜水资源，是整个社会的共同职责。就我国而言，淡水资源人均不超过2545立方米，不到世界人均值的1/4，因此我们更应该保护和珍惜水资源。

某市地处辽宁省中部，作为辽宁省的第三大城市，某人口稠密，

SBR工艺早在20集进水、曝气、沉淀在一个池子中完成。一般由多个池子构成一组，各池工作状态轮流变换运行，单池由撇水器间歇出水，故又称为序批式活性污泥法。

该工艺将传统的曝气池、沉淀池由空间上的分布改为时间上的分布，形成一体化的集约构筑物，并利于实现紧凑的模块布置，最大的优点是节省占地。另外，可以减少污泥回流量，有节能效果。典型的SBR工艺沉淀时停止进水，静止沉淀可以获得较高的沉淀效率和较好的水质。本次设计选择SBR工艺作为某生活污水处理厂工艺的方案。

1概述

1.1 设计任务和依据

1.1.1设计任务

本设计方案的编制范围是某市生活污水处理工艺，处理能力为10万m3/d,内容包括处理工艺的确定、各构筑物的设计计算、设备选型、管道铺设、平面布置、高程计算、经济技术分析。完成总平面布置图、剖面图、一个主要构筑物的详图。

1.1.2 设计依据

（1）《中华人民共和国环境保护法》和《水污染防治法》

（2）《污水综合排放标准GB8978－1996》

（3

（4）（5）《毕业设计大纲》

（6）业主提供的有关设计文件和基础数据

1.2 设计要求

1.2.1 污水处理厂设计原则

（1） 污水厂的设计和其他工程设计一样，应符合适用的要求，首先必须确保污水厂处理后达到排放要求。考虑现实的经济和技术条件，以及当地的具体情况（如施工条件）。在可能的基础上，选择的处理工艺流程、构（建）筑物形式、主要设备设计标准和数据等。

（2） 污水处理厂采用的各项设计参数必须可靠。设计时必须充分掌握和认真研究各项自然条件，如水质水量资料、同类工程资料。按照工程的处理要求，全面地分析各种因素，选择好各项设计数据，在设计中一定要遵守现行的设计规范，保证必要的安全系数。对新工艺、新技术、新结构和新材料的采用积极慎重的态度。

（3） 污水处理厂（站）设计必须符合经济的要求。污水处理工程方案设计完成后，总体布置、单体设计及药剂选用等尽可能采用合理措施降低工程造价和运行管理费用，

（4） 污水厂设计应当力求技术合理。在经济合理的原则下，必须根据需要，尽可能采用先进的工艺、机械和自控技术，但要确保安全可靠。

（5） 污水厂设计必须注意近远期的结合，不宜分期建设的部分，如配水井、泵房及加药间等，其土建部分应一次建成；在无远期规划的情况下，设计时应为今后发展留有挖潜和扩建的条件。

（6） 污水厂设计必须考虑安全运行的条件，如适当设置分流设施、超越管线、甲烷气的安全储存等。

（7） 污水厂的设计在经济条件允许情况下，场内布局、构（建）筑物外观、环境及卫生等可以适当注意美观和绿化。

1.2.2 在保证污水处理效果同时，正确处理城市、工业、农业等各方面的用水关系，合理安排水资源的综合利用，节约用地，节约劳动力，考虑污水处理厂的发展前景，尽量采用处理效果好的先进工艺，同时合理设计、合理布局，作到技术可行、经济合理。

1.3设计参数

某市4166.7m3/h生活污水SBR处理工艺设计

表1-1 设计要求

项目

BOD

COD

SS

TN

TP 进水水质(mg/l) 180 400 305 30 5 出水水质(mg/l) ≤10 ≤50 ≤10 ≤10 ≤0.5

1.4某市城市环境条件概况

1.4.1地理位置

某市位于东经122ｏ10＇~123ｏ13＇与北纬40ｏ27＇~41 ｏ34＇之间，地处辽宁省中部，辽东半岛北部，其北距沈阳89km，南距大连308km，通过沈大高速公路及中长铁路与南北两大城市连接，地理位置优越，对外交通十分便利。

1.4.2 气象水文

（1）气象气候

本地区属温带大陆性季风气候，四季分明。夏季炎热多雨，多南风；冬季寒冷干燥，

多北风。常年主导风向为SSW，春季盛行SSW，平均风速为4.3m/s；夏季为

SSE，平均风速为2.9m/s；秋季主导风为SE，平均风速为2.1m/s；冬季多风向为NNE，平均风速为

2.9m/s；多年年平均风速为2.9m/s。年平均气温8.3~10ｏC最冷月（一月）平均气温-10.3℃，极端最低气温-30.4℃，最热月（七月）平均气温29.4℃，极端最高气温36.9℃，该区常年降水量为713.5mm。

（2）地面水系及水文地质

某市境内的河流有南沙河、运梁河、杨柳河，由东向西汇入太子河。运梁河穿过某市铁东、铁西河郊区，南沙河则流经某北部市区及西部郊区。

太子河发源于辽宁省东部山区，流经新宾县、本溪市、辽阳市、某市和海城市五个市县，在三岔河与浑河汇合后成为大辽河，由营口市流入渤海。

某市目前用水主要取自于辽阳市汤河水库，其地下水源主要位于海城市。

地质构造系以古生代前寒武纪的浅肉色混合花岗岩、燕山期花岗岩为主，其次为震旦承压水。

（3）社会经济概况

某市是一座以钢铁工业为主，石油、化工、机械制造、纺织等行业兼备的综合性工业城市，是辽宁省中部的重要工业城市之一。

某市行政区划分为铁东、铁西、立山和千山四个行政区，辖管海城市、台安县、岫岩县等三个市县，总面积为9251km2，人口339.60万，城市规划控制区面积624.29 km2，总人口145.60 万。其中：城市人口128.60万，中心城市的城市人口为121.00 万，农业人口17.00万，市区煤气化率达95％以上。

某市是全国闻名的钢铁基地，1998年生产总值以达到482.67亿元。近些年随着城市的发展，除钢铁工业外，机械、纺织、轻工、电子、化工、建材、医药等行业逐渐形成支柱行业，加之以千山风景区为龙头的众多旅游点，旅游设施的日趋完善，使某市已经形成了门类齐全的工业体系和较发达的旅游业，产业结构也逐步趋于合理。

2 工艺比较分析

（1）传统活性污泥法

传统活性污泥法，又称推流式活性污泥法，它是依据污水的自净作用发展而来的。污水在经过沉砂、初沉等工序进行一级处理后，进入推流式曝气池，在曝气和水力条件下，曝气池中的水均匀地流动，污水从入口流向出口，前端液流不与后端液流混合。在曝气池中，污水中的有机物绝大部分被微生物吸附、氧化分解，生成无机物，然后进入沉淀池。

度，污水降解反应的推动力较大，效率较高，对污水处理的方式较灵活。

②对悬浮物和BOD的去除率较高。

③运行较稳定。

④推流式曝气池沿池长均匀供氧，会出现池首供氧过剩，池尾供氧不足，增加动力费用；且根据设计要求，对氮的去除率较高，而传统活性污泥法达不到要求。

（2）SBR工艺

SBR工艺早在20世纪初已有应用，由于人工管理的困难和繁琐未于推广应用。此法集进水、曝气、沉淀在一个池子中完成。一般由多个池子构成一组，各池工作状态轮流变换运行，单池由撇水器间歇出水，故又称为序批式活性污泥法。

图2-2 SBR工艺流程图 该工艺将传统的曝气池、沉淀池由空间上的分布改为时间上的分布，形成一体化的集流量，和较好的水质。

表2-1 SBR工艺的优点

优 点

沉淀性能好

有机物去除效率高

提高难降解废水的处理效率

抑制丝状菌膨胀

可以除磷脱氮，不需要新增反应器

不需二沉池和污泥回流，工艺简单 机 理 理想沉淀理论 理想推流状态 生态环境多样性 选择性准则 生态环境多样性 结构本身特点

但是，SBR工艺也有一些缺点。它对自动化控制要求很高，并需要大量的电控阀门和机械撇水器，稍有故障将不能运行，一般必须引进全套进口设备。 由于一池有多种功能，相关设备不得已而闲置，曝气头的数量和鼓风机的能力必须稍大。池子总体容积也不减小。另外，由于撇水深度通常有1.2~2米，出水的水位必须按最低撇水水位设计，故总的水力高程较一般工艺要高1米左右，能耗将有所提高[3]。

SBR（序批式活性污泥法）工艺早在1914年即已开发，但由于当时监测手段落后，并没有得到推广应用。1979年美国的L.Irvine对SBR工艺进行了深入的研究，并于1980年在印第安那州的Culver改进并投产了一个SBR污水处理厂。此后随着计算机监控技术、

等精度高并且对过程控制比较经济的水质检测仪表，污水处理厂的运行管理逐渐实现了自动化，加之SBR具有均化水质、工艺简单，处理效果稳定，耐冲击负荷力强，出水质好，操作灵活、占地面积少等优点而成为包括美、德、日、澳、加等在内的许多工业发达国家竞相研究和开发的热门工艺。以澳大利亚为例，近10多年来建成采用SBR工艺的污水处理厂就达近600座之多[4]。

SBR工艺一般适用于中小规模、土地紧张、具有引进设备条件的场合。所以选用SBR工艺。

3 设计计算

3.1 原始设计参数

原水水量 Q=100000m3/d=4166.7m3/h

取流量总变化系数为 Kz=2.7=1.24 Q0.11

设计流量 Qmax=Kz Q=1.24 1.157=1.43m3/s

3.2 格栅

3.2.1设计说明

格栅（见图3-1）一般斜置在进水泵站之前，主要对水泵起保护作用，截去生活水中较大的悬浮物，它本身的水流阻力并不大，水头损失只有几厘米，阻力主要产生于筛余物堵塞栅条，一般当格栅的水头损失达到10~15厘米时就该清洗。格栅按形状可分为平面格栅和曲面格栅两种，按格栅栅条间隙可分为粗格栅（50~100mm），中格栅（10~40mm），细格栅（3~10mm）三种。

图3-1 格栅结构示意图

根据清洗方法，格栅和筛网都可设计成人工清渣和机械清渣两类，当污染物量大时，一般应采用机械清渣，以减少人工劳动量。本设计栅渣量大于0.2m3/d,为改善劳动与卫生

条件，选用机械清渣，由于设计流量小，悬浮物相对较少，采用一组中格栅，既可达到保

在无当地资料时，可采用：

（1） 格栅间隙16~25mm ，处理0.10-0.05栅渣/103m3污水

（2） 格栅间隙30~50mm ，处理0.03-0.01栅渣/103m3污水

栅渣的含水率一般为80%，容重约为960kg/ m3。

栅条的断面形状有圆形、锐边矩形、迎水面为半圆形的矩形、迎水面背水面均

为半圆的矩形几种。而其中迎水面为半圆形的矩形的栅条具有强度高，阻力损

失小的优点[5]。

3.2.2设计参数

（1 Kz 2.7 平均日流量： Qd=100000m3/dm3/h=1.157(m3/s)

（2）最大日流量： Qmax KzQd=1.24 4166.7=5166.7 (m3/h)=1.43(m3/s)

（3）设过栅流速：v=0.8m/s (取0.6~1.0m/s)

（4）通过格栅的水头损失：(取0.08~0.25m)

（5）栅前水深：h=0.4m (取0.3~0.5m)

（6）格栅安装倾角： 60 (取60 ~75 )

（7）机械清渣设备：采用链条式格栅除污机

3.2.3设计计算

（1）中格栅（3个）

Q格栅间隙数 n= 46个 (3-1) 3b h

Qmax——最大废水设计流量 m3/s

——格栅安装倾角 60 ~75 取60

h——栅前水深 m

b——栅条间隙宽度 取30mm