3万吨城市污水处理厂SBR工艺设计Word版

设计总说明本设计是3×104m3/d城市污水二级处理厂工艺设计。该处理厂处理城市污水,根据当地环保部门水质调查及其他城市水质比调查，本城市对污水的处理主要包括COD、BOD5，对脱氮除磷也有要求。污水经处理后排入污水厂东侧的受纳水体排污渠，出水最终排入某河，该河段为《地表水环境质量标准》（GB18918-2002）中的Ⅲ类功能水域，出水水质应达到《城镇污水厂污水排放标准》（GB18918-2002）一级标准B标准。根据设计要求，该污水处理工程进水中氮磷含量偏高，在去除BOD5和COD的同时，还需要进行脱氮除磷处理，同时，本污水厂处理水量较小，故采用SBR序列间歇式活性污泥法，SBR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。本工艺的主要构筑物包括格栅、污水泵房、曝气沉砂池、厌氧池、SBR、接触消毒池、浓缩池、污泥脱水机房等。污水进入污水厂经过中隔栅后经污水泵房提升进入细格栅，在进入曝气沉砂池曝气沉砂，随后进入厌氧池对污水进行水解酸化，再进入SBR池反应，然后进入接触消毒池消毒，污水达到水质要求，经过计量槽后排出污水。SBR的剩余污泥经过污泥泵房提升后进入集泥井，再进入浓缩池浓缩，浓缩后的污泥含水量减少再进入贮泥池，随后进入污泥缩水车间进行脱水，脱水后的污泥外运。本设计污水处理采用了SBR工艺，它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR工艺的核心是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。本设计书的主要内容为设计资料、污水污泥处理工艺的选择、污水污泥的计算、污水厂平面布置的选择、人员的配置以及工程技术经济的分析。关键词：城市污水处理；SBR工艺；脱氮除磷；污泥DesignDescriptionThisdesignis3x104m3/dcitysewagetreatmentplantprocessdesign2.Thesewagetreatmentplant,accordingtolocalenvironmentalprotectiondepartmentsurveyofwaterqualityandwaterthanothercities,thecityofsewagetreatmentismainlyincludeCOD,BOD5,alsohasaskedfornitrogenandphosphorus.Treatedsewagebackintothesewageplantontheeastsideofthereceivingwatersoutfall,thewatereventuallydischargedintoariver,theriverto"surfacewaterenvironmentqualitystandard"(GB18918-2002)inthewatersⅢclassfunction,effluentwaterqualityshouldreachthetownsewagefactorywastewaterdischargestandard"(GB18918-2002)levelofBstandard.Accordingtodesignrequirements,thehighcontentofnitrogenandphosphorusinwater,sewagedisposalengineeringatthesametimeofremovalofBOD5andCOD,Nitrogenphosphorusremovalprocessisneeded,atthesametime,watervolumesmall,thesewagetreatmentplantisadoptedSBRsequencingbatchactivatedsludgeprocess,SBRisakindofaccordingtothewayofintermittentaerationtooperationoftheactivatedsludgewastewatertreatmenttechnology,alsoknownassequencingbatchtypeactivatedsludgeprocess.Mainstructureofthisprocessincludegrille,sewagepumproom,aeratedgritchamber,bio-ptank,SBR,contactdisinfectionpond,thickenerandsludgedewateringmachineroom,etc.Sewageintothesewagefactoryafterbarrierinthesewagepumproomtoascendintofinegrille,enteredtheaeratedgritchamberaerationsettling,thenenterthebio-ptanktohydrolysisacidification,thesewagereactstoSBRpool,andthenenterthecontactpooldisinfection,disinfectionofsewagemeetwaterqualityrequirements,afterthebacktankoutofthewater.SBRofexcesssludgeaftersludgepumproomascensionintothemudcollectingWells,againintothethickenerconcentration,concentratedsludgewatercontentreducestorageintothemudpool,thenenterthedewatersludgeshrinkworkshop,afterthedehydrationofsludgesinotrans.ThisdesignadoptedSBRwastewatertreatmentprocess,themaincharacteristicofitisontherunorderlyandintermittentoperation,sinkingforthefirsttime,functionthatbiodegradation,twosink,etc.inonepond,thereisnomudbacksetcurrentsystem.Canreachthedesigningrequirementthroughthewastewaterofthiswastewatertreatmentcraft,candischargedirectly.Mudthatproduceafterconcentrating,pressingandstrainingetc.dealingwith,gooncompostproducesureeconomicbenefits.Themaincontentofthisdesigndocumentfordesign,selectionofsewagesludgetreatmentprocess,thecalculationofsewagesludge,sewageplantlayoutselection,configurationofpersonnelandengineeringtechnicalandeconomicanalysis.Keywords:Urbansewagetreatment,SBRcraft,Takingoffthenitrogenandthephosphorus,mud目录1绪论 =78根每根支管的进口流量m3/s所以采用管径为DN50mm的布水支管，则流速为介于1.5～2.5m/s之间每根支管的长度为：3.1.6SBR反应池1.设计说明根据工艺流程论证，SBR法具有比其他好氧处理法效果好，占地面积小，投资省的特点，因而选用SBR法。SBR是序批式间歇活性污泥法的简称。该工艺由按一定时间顺序间歇操作运行的反应器组成。其运行操作在空间上是按序排列、间歇的。污水连续按顺序进入每个池，SBR反应器的运行操作在时间上也是按次序排列的。SBR工艺的一个完整的操作过程，也就是每个间歇反应器在处理废水时的操作过程，包括进水期、反应期、沉淀期、排水排泥期、闲置期五个阶段，如图3-3。这种操作周期是周而复始进行的，以达到不断进行污水处理的目的。对于单个的SBR反应器来说,在时间上的有效控制和变换，即达到多种功能的要求，非常灵活。SBR工艺特点是：(1)工程简单，造价低；(2)时间上有理想推流式反应器的特性；(3)运行方式灵活，脱N除P效果好；(4)良好的污泥沉降性能；(5)对进水水质水量波动适应性好；(6)易于维护管理。SBR工艺的操作过程如下：①进水期进水期是反应池接纳污水的过程。由于充水开始是上个周期的闲置期，所以此时反应器中剩有高浓度的活性污泥混合液，这也就相当于活性污泥法中污泥回流作用。SBR工艺间歇进水，即在每个运行周期之初在一个较短时间内将污水投入反应器，待污水到达一定位置停止进水后进行下一步操作。因此，充水期的SBR池相当于一个变容反应器。混合液基质浓度随水量增加而加大。充水过程中逐步完成吸附、氧化作用。SBR充水过程，不仅水位提高，而且进行着重要的生化反应。充水期间可进行曝气、搅拌或静止。曝气方式包括非限制曝气（边曝气边充水）、限制曝气（充完水曝气）半限制曝气（充水后期曝气）。②反应期在反应阶段，活性污泥微生物周期性地处于高浓度、低浓度的基质环境中，反应器相应地形成厌氧—缺氧—好氧的交替过程。虽然SBR反应器内的混合液呈完全混合状态，但在时间序列上是一个理想的推流式反应器装置。SBR反应器的浓度阶梯是按时间序列变化的。能提高处理效率，抗冲击负荷，防止污泥膨胀。③沉淀期相当于传统活性污泥法中的二次沉淀池，停止曝气搅拌后，污泥絮体靠重力沉降和上清液分离。本身作为沉淀池，避免了泥水混合液流经管道，也避免了使刚刚形成絮体的活性污泥破碎。此外，SBR活性污泥是在静止时沉降而不是在一定流速下沉降的，所以受干扰小，沉降时间短，效率高。④排水期活性污泥大部分为下周期回流使用，过剩污泥进行排放，一般这部分污泥仅占总污泥的30%左右，污水排出，进入下道工序。⑤闲置期作用是通过搅拌、曝气或静止使其中微生物恢复其活性，并起反硝化作用而进行脱水。2.SBR工艺各工序的时间计算本设计设计流量本设计设计反应池的数量4个，并且均为并联设计。四个SBR池每个周期进水量水43200/4=10800m3一个SBR池一天进水4次，每次进水2700m3（1）进水时间计算（3—28）==1.5h式中tF——每池每周期所需要的进水时间，h；t——一个运行周期需要的时间，h；n——每个系列反应池个数。（2）反应时间计算（3—29）==1.783取tR=2h式中：m——充水比，取0.5。So——反应池进水五日生化需氧量，mg/L；LS——反应池的五日生化需氧量污泥负荷，kgBOD5/（kgMLSS·d）；X——反应池内混合液悬浮固体（MLSS）平均浓度，kgMLSS/m3。（3）沉淀时间ts宜为1h。（4）排水时间tD宜为1.0h～1.5h，本设计取1.5h。（5）一个周期所需时间可按下式计算：t=tF+tR+tS+tD（3—30）=1.5+2+1+1.5=6h式中：tF——进水时间；tR——反应时间；tS——沉淀时间；tD——排水时间。3.反应池有效反应容积计算（3—31）=21600m3每个反应池容积为=5400m3式中：V1——反应池有效容积，m3；Q——每个周期进水量，m3；So——反应池进水五日生化需氧量，mg/L；LS——反应池的五日生化需氧量污泥负荷，kgBOD5/（kgMLSS·d）；X——反应池内混合液悬浮固体（MLSS）平均浓度，kgMLSS/m3；tR——每个周期反应时间，h。4．SBR反应池构造尺寸SBR反应池为满足运行灵活及设备安装需要，设计为长方形，一端为进水区，另一端为出水区本设计建四个SBR反应池设每个SBR反应池单池平面（净）尺寸为46m×24m（长比宽在1:1~2:1）水深为5.0m，池深5.5m，其中超高为0.5m。单池容积为V=46×24×5.5=6072m3则保护容积为Vb=46×24×0.5=552m34个池总容积ΣV=4V=4×4851=24288m35．SBR反应池运行时间与水位控制SBR池总水5.0m,按平均流量考虑，则进水前水深为2.5m，进水结束后5.0m，排水时水深5.0m，排水结束后2.5m。5.0m水深中，换水水深为2.5m，存泥水深1.5m，保护水深1m，保护水深的设置是为避免排水时对沉淀及排泥的影响。进水开始与结束由水位控制，曝气开始由水位和时间控制，曝气结束由时间控制，沉淀开始与结束由时间控制，排水开始由时间控制，排水结束由水位控制。6．排水口高度和排水管管径（1）排水口高度为保证每次换水的水量及时快速排出，以及排水装置运行的需要，排水口应在反应池最低水位之下约0.5~0.7，设计排水口在最高水位之下3。（2）排水管管径每池设自动排水装置一套，出水口一个，排水管1根；固定设于SBR墙上。排水管管径DN800。设排水管排水平均流速为1.71m/s，则排水量为：则每周期（平均流量时）所需排水时间为：7．SBR产泥量SBR的剩余污泥主要来自微生物代谢的增值污泥，还有很少部分由进水悬浮物沉淀形成。SBR生物代谢产泥量为Δx=a⋅Q⋅Sr−b⋅Xr⋅V（3—32）=(a-b/Ns)Q⋅Sr式中:a——微生物代谢增系数，kgVSS/kgBOD5b——微生物自身氧化率，l/d设a=0.70，b=0.05,则有：Δx==3080.16kg/d假定排泥含水率为98%，则排泥量为Qs==154m3（P=98%）或，Qs==385.02m3（P=99.2%）考虑一定安全系数，则每天排泥量为400m3/d。排泥系统剩余污泥在重力作用下通过污泥管路排入集泥井。8．需氧量计算（1）需氧量计算SBR反应池需氧量O2计算式为O2=a'⋅Q⋅Sr+b⋅X⋅V=a'⋅Q⋅Sr+b'（Q⋅Sr/Ns）（3—33）式中:a′——微生物代谢有机物需氧率，kg/kgO2b′——微生物自氧需氧率，l/dSr——去除的BOD5(kg/m3)经查有关资料表，取a′=0.50，b′=0.190,需氧量为：R=O2=（0.5+0.190×）×0.5×86400×124×10-3=5222.88kgO2/d=217.62kgO2/h（2）供气量计算设计采用塑料SX-1型空气扩散器，敷设SBR反应池池底，淹没深度H=4.5m。SX-1型空气扩散器的氧转移效率为EA=8%。查表知20℃，30℃时溶解氧饱和度分别空气扩散器出口处的绝对压力Pb为：空气离开曝气池时，氧的百分比为曝气池中溶解氧平均饱和度为：（按最不利温度条件计算）水温20℃时曝气池中溶解氧平均饱和度为：20℃时脱氧清水充氧量为：（3—34）式中:——污水中杂质影响修正系数，取0.8(0.78~0.99)；——污水含盐量影响修正系数，取0.9(0.9~0.97)；——混合液溶解氧浓度，取2；——气压修正系数，取1。=1.75217.62=380.835m3/hSBR反应池供气量为:每立方污水供气量为:去除每千克BOD5的供气量为:去除每千克BOD5的供氧量为9．空气管计算鼓风机房出来的空气供气干管，在相邻两SBR池的隔墙上设两根供气支管，4个SBR池供气。在每根支管上6条配气竖管为SBR池配气，4池共4根供气支管，24条配气管竖管。每条配气管安装SX-I扩散器120个，每池共720个扩散器，全池共2880个扩散器。空气支管供气量为：1.25——安全系数由于SBR反应池交替运行，2根空气支管不同时供气，故空气干管供气量亦为96.71×2=193.42m³/min。选用SX-I型盆形曝气器，氧转移效率6~9%，氧动力效率1.5~2.2kg/(kWh),供气量20~25m3/h,服务面积1~2m2/个。10．滗水器现在的SBR工艺一般都采用滗水器排水。滗水器排水过程中能随水位的下降而下降，使排出的上清液始终是上层清液。为防止水面浮渣进入滗水器被排走，滗水器排水口一般都淹没在水下一定深度。目前SBR使用的滗水器主要有旋转式滗水器，套筒式滗水器和虹吸式滗水器三种。本工艺采用旋转式滗水器。旋转式滗水器属于有动力式滗水器，应用广泛，适合大型污水处理厂使用。本工艺采用XB-1800型旋转式滗水器。3.1.7鼓风机房鼓风机房要给曝气沉砂池和SBR池供气，选用TS系列罗茨鼓风机。选用TSD-150型鼓风机三台，工作两台，备用一台。设备参数：流量20.40m3/min升压44.1kPa配套电机型号Y200L-4功率30kW转速1220r/min机组最大重量730kg设计鼓风机房占地L×B=8×5=40m2。3.18接触池城市污水经过一级或二级处理后，水质改善，细菌含量也大幅度减少，但其绝对值仍很可观，并有存在病源菌的可能。因此，污水排入水体前应进行消毒，特别是医院、生物制品以及屠宰场等有致病菌污染的污水，更应严格消毒。目前，用消毒剂消毒能产生有害物质，影响人们的身体健康已广为人知，氯化是当今消毒采用的普遍方法。氯与水中有机物作用，同时有氧化和取代作用，前者促使去除有机物或称降解有机物，而后者则是氯与有机物结合，氯取代后形成的卤化物是有致突变或致癌活性的。所以，目前污水消毒一是要控制恰当的投剂量，二是采用其他消毒剂代替液氯或游离氯，以减少有害物的生成。消毒设备应按连续工作设置。消毒设备的工作时间、消毒剂代替液氯或游离氯，以减少有害物的生成。消毒设备应按连续工作设置，消毒设备的工作时间、消毒剂投加量，可根据所排放水体的卫生要求及季节条件掌握。一般在水源的上游、旅游日、夏季应严格连续消毒，其他情况时可视排出水质及环境要求，经有关单位同意，采用间断消毒或酌减消毒剂投量。目前常用的污水消毒剂是液氯，其次是漂白粉、臭氧、次氯酸钠、氯片、氯氨、二氧化氯和紫外线等。其中液氯效果可靠、投配设备简单、投量准确、价格便宜。其他消毒剂如漂白粉投量不准确，溶解调制不便。臭氧投资大，成本高，设备管理复杂。其他几种消毒剂也有很明显的缺点，所以目前液氯仍然是消毒剂首选。本设计采用1个5廊式平流式消毒接触池，计算如下：1．消毒接触池容积（3—35）式中：——接触池单池容积，；——消毒接触时间，一般取。设计中取，设计投氯ρmax=5mg/L。V=Qt=0.5m3/sQUOTE30min=900m32．消毒接触池表面积（3—36）式中：——消毒接触池有效水深，。设计中取=300m23．消毒接触池池长（3—37）式中：——消毒接触池廊道总长，；——消毒接触池廊道单宽，。设计中取消毒接触池采用5廊道，消毒接触池长为：消毒池长宽比，合乎要求4．池高设计中取超高为：5．接触池总体积V=3.3×3×100=990m36.每日投加氯量W=ρmaxQmax=5mg/L×0.5m3/s=216kg/d（3—38）式中：ρmax——最大投药量；Qmax——最大污水量。6.加氯设备液氯由真空转自加氯机加入，加氯机设计二台，采用一用一备。每小时的加氯量为：。设计中采用型转子加氯机。3.1.9巴氏计量槽1.计量槽主要尺寸计算设计中取计量槽喉部宽度为：b=1m计量槽的渐缩部分的长度：A1=0.5b+1.2=1.7m计量槽的喉部长度：A2=0.6m计量槽的渐扩部分的长度：A3=0.9m计量槽的上游渠道长度：B1=1.2b+0.48=1.68m计量槽的下游渠道长度：B2=b+0.3=1.3m2.计量槽总长度计量槽应设在渠道的直线段上，直线段的长度不应小于渠道宽度的8—10倍，在计算量槽上游，直线段不小于渠道宽度的2—3倍，下游不小于4—5倍。则计量槽上游直线段长度为：L1=3B1=5.04m计量槽下游直线段长度为：L2=5B2=6.5m计量槽总长度为：L=L1+A1+A2+A3+L2=14.74m3.计量槽的水位当b=1m时：（3—39）=0.500式中：——上游水深，，=0.443m。当时，时为自由流；4.渠道水力计算设计中取粗糙度为0.013。上游渠道计算：过水断面面积：湿周：水利半径：流速：水利坡度：下游渠道计算：过水断面面积：湿周：水利半径：流速：水利坡度：5．计量堰水头损失计算上游水头损失为：下游水头损失为：总水头损失为：h=h1+h2=0.00043m3.2污泥构筑物计算3.2.1污泥水分去除的意义和方法污水处理厂的污泥是由液体和固体两部分组成的悬浮液。污泥处理最重要的步骤就是分离污泥中的水分以减少污泥体积，否则其他污泥处理步骤必须承担过量不必要的污泥体积负荷。污泥中的水分和污泥固体颗粒是紧密结合在一起的，一般按照污泥水的存在形式可分为外部水和内部水，其中外部水包括孔隙水、附着水、毛细水、吸附水。污泥颗粒间的孔隙水占污泥水分的绝大部分（一般约为70%~80%），其与污泥颗粒之间的结合力相对较小，一般通过浓缩在重力的作用下即可分离。附着水（污泥颗粒表面上的水膜）和毛细水（约10%~22%）与污泥颗粒之间的结合力强，则需要借助外力，比如采用机械脱水装置进行分离。吸附水（5%~8%，含内部水）则由于非常牢固的吸附在污泥颗粒表面上，通常只能采用干燥或者焚烧的方法来去除。内部水必须事先破坏细胞，将内部水变成外部水后，才能被分离。3.2.2集泥井1.集泥井容积的计算:产泥量根据前面计算所知，有以下构筑物排泥。SBR反应池400m3/dP=99。2%则每日的总排泥为V=400m3考虑构筑物的每日排泥量为400m3，需在2.0h内抽完，集泥井容积定为污泥泵提升流量的10min的体积：m32.集泥井尺寸的计算设有效泥深为4m，平面面积12m2，设计尺寸L×B=4×3=12m2，集泥井为地下式，池顶加盖，有潜污泵抽送污泥，池底相对标高-4.5m，最高泥位-0.5m，最低泥位-4.0m。3.2.3浓缩池本设计中采用间歇式重力浓缩池。进入竖流浓缩池的剩余污泥量为400=0.00463m3/s，设计中选用2座浓缩池，单池流量为：Q1=0.0023。设计中浓缩前污泥含水率为P=99.2%，浓缩后污泥含水率为。运行周期22h，其中进泥2.0h，浓缩15.0h，排水和排泥3.0h，闲置2.0h。浓缩前污泥量为400m3，含水率p=99.2%。1容积计算浓缩15.0h后，污泥含水率为97%，则浓缩后污泥体积为V=（3—40）==106.67m3式中：Q1——单池流量；P——浓缩前污泥含水率；P1——浓缩后污泥含水率。则污泥浓缩池所需要的容积应不小于106.67+400=506.67m32.工艺构造尺寸设计污泥浓缩池2个，单池容积不应小于253.34m3，取260m3。设计浓缩池平面尺寸为8×8m2，则面积为64m2。设计浓缩池上部柱体高度为5.0m，其中泥深为4.0m，超高1m，柱体部分污泥容积为320m3。浓缩池下部为锥斗，上口尺寸(8×8)m2，下口尺寸为(1×1)m2，锥斗高为4.0m，则污泥斗容积为=97.42m3积为320+97.42m3=417.42m3>260m3满足要求。4.排水和排泥（1）排水浓缩后池内上清液利用重力排放，由站区溢流管道排入调节池。浓缩池设4根排水管于池壁，管径DN100mm。于浓缩池最高水位处置一根，向下每隔1.5m、1m、1m处设置一根排水管，下面三根安装蝶阀。（2）排泥浓缩后污泥泵抽送污泥贮柜。污泥泵抽升流量123.8m3/h。浓缩池最低泥位−6.41m,污泥贮柜最高泥位为0.59m，则污泥泵所需静扬程为7.0m。3.2.4贮泥池的计算贮泥池用来贮存来自浓缩池的污泥，浓缩后排出污泥106.67m3/d。由于污泥量不大，本设计采用1座贮泥池，贮泥池采用竖流沉淀池构造。1.贮泥池的容积（3—41）式中：——贮泥时间，一般采用。设计中取V==35.33m3贮泥池体积应不小于35.33m3贮泥池设计容积：（3—42）式中：——贮泥池设计容积，；——污泥贮池边长，；——污泥斗底边长，；——贮泥池有效水深，；——污泥斗高度，；——污泥斗倾角，一般采用。设计中取，a=4m，h2=2m，污泥斗底为正方形，边长为=4.33m==40.98m2＞35.33m22.贮泥池高度计算式中——贮泥池超高，。设计中取H=0.3+2+4.22=6.52m3.2.5污泥脱水计算污水处理过程中所产生的污泥，一般是带水的颗粒或絮状疏松结构。污泥经浓缩后，尚有97%的含水率，体积仍然庞大。因此，为了综合利用和最终处置，需要对污泥进行干化和脱水处理，使污泥含水率降到以下，以缩减污泥体积。1．脱水后污泥量（3—43）式中：——脱水后污泥含水率。设计中q=106.67m3/d×=63.6m3/d脱水后干污泥重量为：M=q(1-P2)×1000==15900kg/d=662.5kg/h2.加药量计算本设计中用带式压滤机脱水的污泥，采用聚丙烯酰胺絮凝剂，对于混合污水污泥投加量按干污泥重的计算，设计中取计算。则W=0.4%M=0.004×15900=63.6kg/d3.脱水机型号的选择设计中选用3台DY—3000型带式压滤机，2用1备，带式压滤机的主要技术指标为，泥饼含水率。工作周期定为12小时。则每次处理的泥量为：4.溶药系统（1）溶药罐容积（3—44）式中：——溶药罐容积，；——每天配药次数；——溶药罐个数；——溶液池药剂浓度，一般采用。设计中取次，个，采用JYB型玻璃钢溶药罐，外形尺寸，有效容积。溶解池容积：设计中取2个溶解池净尺寸为：。聚丙烯酰胺溶剂困难，水解时间较长，设计中以聚丙烯酰胺水解时24h计。（2）搅拌装置按每立方米池容输入功率计算，所需功率为：搅拌器总效率采用0.75，搅拌器传动效率采用0.8，则搅拌轴所需电动机功率为（3）加药泵采用四台耐腐蚀加药泵，溶药罐、溶解池各设2台，型号为50PWF，电机功率为1.1kW。4污水处理厂总体布置4.1污水厂厂址选择遵循原则1.应与选定的工艺相适应2.尽量少占农田3.应位于水源下游和夏季主导风向下风向4.应考虑便于运输5.充分利用地形4.2污水厂平面布置污水处理厂平面布置原则1.处理单元构筑物的平面布置处理构筑物事务水处理厂的主体建筑物，在作平面布置时，应根据各构筑物的功能要求和水力要求，结合地形和地质条件，确定它们在厂区内平面的位置，对此，应考虑：（1）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；（2）土方量做到基本平衡，并避开劣质土壤地段；（3）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，一般的间距可取值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；（4）各处理构筑物在平面布置上，应考虑适当紧凑。（5）考虑到安全问题，厂内的高压线尽量减少其长度，所以变配电间设置在厂区边缘与泵房相近。（6）较深的构筑物由于地下部分较深，其周围附近不宜设其他构筑物，距离最好10米以上。2.管、渠的平面布置在各处理构筑物之间，设有贯通、连接的管、渠。此外，还应设有能够使处理构筑物独立运行的管、渠，当某一处理构筑物因故障停止工作时，其后接处理构筑物，仍能够保持正常的运行。应设超越全部处理构筑物，直接排放水体的超越管。在厂区内还设有：给水管、空气管、消化气管、蒸汽管以及输配电线路。这些管线有的敷设在地下，但大部都在地上，对它们的安排，既要便于施工和维护管理，但也要紧凑，少占用地，也可以考虑采用架空的方式敷设。在污水处理厂区内，应有完善的排雨水管道系统，必要时应考虑设防洪沟渠。辅助建筑物污水处理厂内的辅助建筑物有：泵房、鼓风机房、办公室、综合楼、水质分析化验室、变电所、维修间、仓库、食堂等。他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。辅助构筑物的位置应根据方便、安全等原则确定。在污水处理厂内应合理的修筑道路，方便运输，广为植树绿化美化厂区，改善卫生条件，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%。3.本设计污水处理厂的平面布置根据污水处理厂平面布置的原则，本设计污水处理厂的平面布置采用分区的方法，共分三区：厂前区、水区、泥区。（1）厂前区布置：设计力争创造一个舒适、安全、便利的条件，以利于工作人员的活动。设有综合楼、车库、维修车间、食堂、浴室及传达室等。建筑物前留有适当空地可作绿化用。（2）水区布置：设计采用“一”型布置，其优点是布置紧凑、分布协调、条块分明。同时对辅助构筑物的布置较为有利。（3）泥区布置：考虑到空气污染，将泥区布置在主导风向的下风向，同时，远离人员集中地区。脱水机房接近厂区后门，便于污泥外运。4.3污水处理厂构筑物高程布置计算在污水处理工程中，为简化计算一般认为水流是均匀流。管渠水头损失主要有沿程水头损失和局部水头损失。沿程水头损失按下式计算：（3—16）式中——为沿程水头损失，；——为管段长度，；——为水力半径，；——为管内流速，；——为谢才系数。局部水头损失为：式中——局部阻力系数。1．构筑物水头损失由于各构筑物的水头损失比较多，计算起来比较烦琐，本设计中若在设计计算过程中计算了的就用计算的结果，若在设计计算过程中没计算的就用经验数值。构筑物水头损失见表4-1。表4-1构筑物水头损失表构筑物名称水头损失（m）构筑物名称水头损失（m）中格栅0.1SBR反应池0.3细格栅0.157接触池0.3曝气沉砂池0.2巴氏计量槽0.13厌氧池0.22．管渠水力计算管道入口ζ=0.48，出口ζ=0.973，有一个弯头ζ=0.63计量槽至出水，局部阻力系数为：0.973。接触池至计量槽，局部阻力系数为：0.48+0.973=1.453。SBR至接触池，局部阻力系数为：0.48+0.973=1.453。配水井至SBR，局部阻力系数为：0.48+0.63+0.973=2.083。厌氧池至配水井，局部阻力系数为：0.48+0.63×2+0.973=3.056。配水井至厌氧池，局部阻力系数为：0.48+0.63+0.973=2.083。曝气沉沙沉砂池至配水井，局部阻力系数为：0.48+2×0.63+0.973=2.713。细格栅至曝气沉砂池，局部阻力系数取为：0.48+0.973=1.453。中隔栅至泵房，局部阻力系数取为：0.973。进水口至中格栅，局部阻力系数为：0.48。管渠水力计算见表4-2。表4-2污水管渠水力计算表管渠及构筑物名称流量管渠设计参数水头损失（‰）沿程局部合计出水口至计量槽50080031.717.60.0330.1440.177计量槽至接触池50080031.719.50.0290.2150.243接触池至SBR50080031.711350.1470.2150.362SBR至厌氧池50080031.71300.1080.3080.416厌氧池至配水井25060031.52200.0600.2430.303配水井至曝气沉砂池25060031.52170.1200.3170.437曝气沉砂池至细格栅25060031.5210.0240.1700.194细格栅泵房1674001.4960.0360.10.136泵房至中隔栅50080031.4310.0030.1000.103中格栅至控制井50080031.4370.0360.0500.0863．污水处理高程计算及布置构筑物及管渠水力计算表见表4-3。表4-3构筑物及管渠水力计算表管渠及构筑物名称（m）水面上游标高（m）水面下游标高（m）构筑物水面标高（m）地面标高（m）出水口至计量槽0.0-40.0计量槽0.130.00.130.0计量槽至接触池0.370.130.0接触池0.670.370.670.0接触池至SBR1.030.670.0SBR3.531.033.530.0SBR至厌氧池4.643.533.950.0厌氧池4.844.644.840.0厌氧池至配水井5.144.845.140.0配水井至曝气沉砂池5.585.140.0曝气沉砂池5.785.585.780.0曝气沉砂池至细格栅5.975.780.0细格栅6.135.976.130.0细格栅至提升泵房-4.836.130.0提升泵房-4.836.13-4.830.0中格栅-3.61-3.71-3.610.0控制井至中隔栅-3.51-3.630.04.污泥处理构筑物高程布置（1）污泥管道的水头损失管道沿程损失按下式计算：（3—17）管道局部损失计算：式中：——污泥浓度系数；——污泥管管径，；——管内流速，；——管道长度，；——局部阻力系数。查《给水排水设计手册》可知：当污泥含水率为97%时，污泥浓度系数=71，污泥含水率为95%时，污泥浓度系数为=53。各连接管道的水头损失见下表4-4。表4-4连接管道的水头损失管渠及构筑物名称流量管渠设计参数水头损失（）（‰）沿程局部合计集泥池至浓缩池4.632000.201.2250.00960.210.22浓缩池至贮泥池1.231500.101150.0160.0830.10贮泥池至脱水机房1.231500.10180.0300.0570.09（2）污泥处理构筑物水头损失当污泥以重力流排出池体时，污泥处理构筑物的水头损失以各构筑物的出流水头计算，浓缩池一般取1.5m，SBR一般取1.2m。（3）污泥高程布置设计中污泥只是在SBR到污泥集泥池提升，后面的按重力流考虑。脱水机房采用地面式（即有效容积在地面，污泥斗设在地下），其污泥泥面标高为0m。污泥高程布置计算如下表4-5表4-5污泥高程布置计算表管渠及构筑物名称上游泥面标高（m）下游泥面标高（m）构筑物泥面标高（m）地面标高（m）脱水机房00贮泥池至脱水机房0.5900贮泥池0.590浓缩池至贮泥池0.190.090浓缩池1.690集泥池至浓缩池-3.001.690集泥池-3.0005人员配置和管理污水处理厂隶属于公用事业主管部门，生产受环保部门监督。根据国家《城镇污水处理厂和附属设备设计标准》（CJJ131-89）第六十五条：污水厂、泵站和管渠的劳动组织与劳动定员的确定，应以有利生产、提高经济效益为原则，做到分工合理、职责分明、精简高效。劳动定员应根据项目的工艺特点、技术水平和自动控制水平，并按照企业经营管理的要求合理确定。根据国家《城镇污水处理厂和附属设备设计标准》（CJJ131-89）第六十五条，本污水厂属于二级污水厂中的V类标准，人员应定为30人左右。污水厂的劳动定员可分为生产人员、辅助生产人员和管理人员。根据《城镇污水处理厂和附属设备设计标准》（CJJ131-89）规定，本厂初步定为30人，其中：（1）生产人员20人；（2）辅助生产人员7人；（3）管理人员3人。其中：（1）生产人员主要指直接从事生产的人员，包括污水处理工段、污泥处理工段、中心控制、水质化验、动力工段的工人和技术人员。（2）辅助生产人员包括从事维修、环卫与绿化、交通、材料与污泥的运输、物资储存与保管、安全保卫等人员。（3）管理人员包括行政管理与技术管理人员。6工程技术经济分析6.1土建费用及主要设备材料费用6.1.1土建费用造价列表土建费用造价列表见表6-1。表6-1土建费用造价列表名称规格数量造价(万元)曝气沉砂池长×宽×高=11m×4.4m×2.68m体积=130m311.90厌氧池长×宽×高=30m×30m×5.5m，体积=4950272.3SBR反应池长×宽×高=46m×24m×5.5m体积=7196.9m34105.2造价总和567．196.1.2主要设备清单主要设备清单见表6-2。表6-2主要设备清单名称规格数量功率kW中格栅FH型旋转式格栅除污机22.5螺旋泵300QW800-123用1备45细格栅JT型阶梯式格栅除污机32.2倒伞形叶轮表曝器DB4002110鼓风机TSD-1502用1备30污泥泵4/3C-AH230脱水机GD-1000型带式压滤机18.8加药泵50PWF41.1脱水机DY—30002用1备6.5输送机水平螺旋直接投资费用由于商家的资料不全且涉及到估计数值，根据经验值和同水量的水厂进行比较基本设备费用在40%左右，考虑未计算的构筑物取3000万元。因此，本污水处理厂总计一次性基建投资为：567．19＋300=867.19万元此为直接投资。考虑到不可预见费用及调试费用的存在，乘以1.2的系数，从而得出直接投资为：867.19×1.2=1040.63万元。6.2运行费用计算6.2.1成本估算1.电价：基本电价为0.5元/（kWh）。2.工资福利：每人每年1.2万元。6.2.2运行费用1动力费用表7-3主要电器消耗电力设备一览表设备名称单机功率（kW）数量（个）工作时间（h）总功率（kW/h）螺旋泵453用1备244320表曝机1102245280潜水搅拌机414241344潜水污泥泵302241440单螺杆泵7.5124180螺旋输送机1.522472其他1000电机总功率13636电表综合电价（元/d）为：13636×0.5=6816，即每月电费（元）为：6816×30=204480，每年电费为245.4万元。6.3工资福利开支全厂30人，共计费用（万元/年）为：30×1.2=36。6.4生产用水水费开支污水厂每天用水50m3，水费（万元）为：50×365×1.0=1.83。6.5运费每天外运含水率75%的湿泥64m3（1m3泥约为1t），运价为0.4元/（t·km），费用（万元/年）为：64×0.4×10×365=9.34。6.6维护维修费维护维修费取率按3.